DE102014117212B4

DE102014117212B4 - System und verfahren zum steuern eines motors mit einem ersten und zweiten turbolader

Info

Publication number: DE102014117212B4
Application number: DE102014117212.4A
Authority: DE
Inventors: Joshua D. Cowgill; Joel Cowgill
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-12-05
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2021-09-23
Anticipated expiration: 2034-11-26
Also published as: DE102014117212A1; US20150159544A1; US9303553B2; CN104696084A; CN104696084B

Abstract

System (100) zum Steuern eines Motors (102) mit einem ersten Turbolader, einem zweiten Turbolader und einem Absperrventil (196), das eine Abgasströmung durch eine Turbine (164) des zweiten Turboladers regelt, wobei das System (100) umfasst:ein Drehzahlermittlungsmodul (312), welcheseine gegenwärtige Drehzahl des ersten Turboladers ermittelt, eine gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers ermittelt undeine Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers basierend auf der gegenwärtigen Drehzahl des ersten Turboladers ermittelt; undein Ladedrucksteuermodul (304), das die Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers mit der gegenwärtigen Drehzahl des zweiten Turboladers vergleicht und das eine Position des Absperrventils (196) selektiv einstellt, um die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers basierend auf dem Vergleich anzupassen.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Doppelturbosysteme und insbesondere Systeme und Verfahren zur Steuerung einer Turbodrehzahl in einem Doppelturbosystem.
HINTERGRUND
Das Verbessern der Kraftstoffwirtschaftlichkeit ist ein wünschenswertes Ziel für Kraftfahrzeughersteller. Verbraucher wünschen eine hohe Kraftstoffwirtschaftlichkeit, ohne auf Leistung zu verzichten. Die Turboaufladung schafft ein Verfahren zum Verbessern der Leistung während herausfordernder Bedingungen, während der gesamte Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs verringert wird, da ein Motor mit einem kleineren Hubraum verwendet werden kann.
Ein Typ eines Systems zur Turboaufladung ist ein Parallelturbolader. In einem solchen System sind zwei Turbinen parallel vorgesehen, und sie sind in der Lage, gleichzeitig zu laufen. In einem Betriebsmodus dreht sich eine Turbine (ein), während sich die andere nicht dreht (aus). Dieser Modus wird als ein Einzelturboladermodus bezeichnet. In einem anderen Betriebsmodus drehen sich beide Turbinen. Dies wird als ein Doppelturboladermodus bezeichnet. Es ist für die Fahrbarkeit des Fahrzeugs wichtig, einen glatten Übergang zwischen den Modi zu schaffen.
Die DE 34 11 408 A1 beschreibt ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Motors mit zwei Turboladern, bei denen eine vollständige Öffnung eines Absperrventils des zweiten, zuzuschaltenden Turboladers erst dann erfolgt, wenn dieser eine notwendige Betriebsdrehzahl annähernd erreicht.
In der EP 2 295 759 A1 sind ebenfalls ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Motors mit zwei Turboladern beschrieben, bei denen eine Umschaltung zwischen einem Einzelturboladermodus und einem Doppelturboladermodus anhand der Drehzahl zumindest eines der Turbolader durchgeführt wird.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Motors mit zwei Turboladern zu schaffen, mit denen abrupte Änderungen im Drehmoment des Motors vermieden werden, wenn eine Umschaltung zwischen einem Einzelturboladermodus und einem Doppelturboladermodus erfolgt.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
Das System ist zum Steuern eines Motors vorgesehen, der einen ersten Turbolader, einen zweiten Turbolader und ein Absperrventil aufweist, das eine Abgasströmung durch eine Turbine des zweiten Turboladers regelt. Das System umfasst ein Drehzahlermittlungsmodul und ein Ladedrucksteuermodul. Das Drehzahlermittlungsmodul ermittelt eine gegenwärtige Drehzahl des ersten Turboladers, ermittelt eine gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers und ermittelt eine Ziel-Drehzahl des zweiten Turboladers basierend auf der gegenwärtigen Drehzahl des ersten Turboladers. Das Ladedrucksteuermodul vergleicht die Ziel-Drehzahl des zweiten Turboladers mit der gegenwärtigen Drehzahl des zweiten Turboladers und passt selektiv eine Position des Absperrventils an, um die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers basierend auf dem Vergleich anzupassen.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:

1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motor- und Abgassystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern der Drehzahl eines Turboladers in einem Doppelturbosystem gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
4 ein Flussdiagramm ist, das ein anderes beispielhaftes Verfahren zum Steuern der Drehzahl eines Turboladers in einem Doppelturbosystem gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.

In den Zeichnungen können Bezugszeichen erneut verwendet werden, um ähnliche und/oder identische Elemente zu identifizieren.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ein Motor verbrennt Luft und Kraftstoff in Zylindern, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Einige Motoren sind turboaufgeladene Motoren, die eine Turbine aufweisen, welche mehr Luft als der atmosphärische Druck allein in die Verbrennungskammer drückt. Einige Motoren sind Doppelturbomotoren, die zwei separate Turbolader aufweisen, die entweder in Reihe oder parallel arbeiten. Bei einem Motor mit Reihenturbolader arbeitet eine erste Turbine bei niedrigen Drehzahlen, und eine zweite Turbine beginnt bei einer höheren Drehzahl und höheren Last zu arbeiten (z.B. bei einer vorbestimmten Motordrehzahl und Motorlast).
Eine erste Teilmenge der Zylinder gibt Abgas an ein erstes Abgasrohr aus, und eine zweite Teilmenge der Zylinder gibt Abgas an ein zweites Abgasrohr aus. Eine erste Turbine eines ersten Turboladers ist mit dem ersten Abgasrohr verbunden, und eine zweite Turbine eines zweiten Turboladers ist mit dem zweiten Abgasrohr verbunden. Kompressoren des ersten und des zweiten Turboladers liefern komprimierte Luft an den Motor.
Ein Verbindungsrohr ist stromaufwärts der ersten und der zweiten Turbine angeschlossen. Ein erstes Bypassventil regelt das Abgas, das die erste Turbine umgeht, und ein zweites Bypassventil regelt das Abgas, das die zweite Turbine umgeht. Ein Absperrventil ist stromabwärts der zweiten Turbine angeschlossen und regelt eine Abgasströmung durch die zweite Turbine und das zweite Bypassventil.
Die meisten Motoren mit paralleler Turboaufladung weisen zwei Betriebsmodi auf: einen Einzelturboladermodus und einen Doppelturboladermodus. Im Einzelturboladermodus ist nur einer der zwei Turbolader aktiv. Beispielsweise kann in dem Einzelturboladermodus ein Absperrventil, das stromabwärts der Turbine des zweiten Turboladers angeordnet ist, zumindest teilweise geschlossen sein, und/oder es kann das zweite Kompressorbypassventil zumindest teilweise offen sein. In einem Doppelturboladermodus sind beide Turbolader aktiv.
Eine Umschaltung zwischen dem Einzelturboladermodus und dem Doppelturboladermodus kann zu einem plötzlichen Sprung und/oder Abfall im Drehmoment führen, das durch den Motor geliefert wird. Abrupte Umschaltungen zwischen den zwei Modi können zu einer wahrnehmbaren Verschlechterung in der Fahrbarkeit des Fahrzeugs führen, wodurch ein schlechtes Fahrgefühl geschaffen wird. Beispielsweise kann eine plötzliche Zunahme oder Abnahme im Drehmoment dazu führen, dass ein Stoß durch den Fahrer und die Insassen des Fahrzeugs wahrgenommen wird. Die vorliegende Offenbarung schafft Verfahren und Systeme zum Glätten des Übergangs zwischen den Modi. Folglich ist die Umschaltung zwischen den Modi weniger wahrnehmbar, wodurch die Fahrbarkeit des Fahrzeugs verbessert wird und ein verbessertes Fahrgefühl geschaffen wird.
Nun auf 1 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motor- und Abgassystems 100 dargestellt. Das System 100 umfasst einen Motor 102 und ein Motorsteuermodul (ECM) 104. Das Motorsteuermodul (ECM) 104 steuert den Motor 102, der ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug zu erzeugen. Das ECM 104 steuert den Motor 102 basierend auf einer Fahrereingabe, die von einem Fahrereingabemodul 108 empfangen wird. Luft wird durch ein Einlasssystem 112 in den Motor 102 angesaugt. Lediglich beispielhaft kann das Einlasssystem 112 einen Einlasskrümmer 116 und ein Drosselventil 120 umfassen. Lediglich beispielhaft kann das Drosselventil 120 eine Drosselklappe mit einem drehbaren Blatt umfassen. Das ECM 104 steuert eine Öffnung des Drosselventils 120, um die Luftmenge zu steuern, die in den Einlasskrümmer 116 angesaugt wird.
Luft aus dem Einlasskrümmer 116 wird in Zylinder (nicht gezeigt) des Motors 102 eingelassen. Der Motor 102 kann mehrere Zylinder aufweisen. Lediglich beispielhaft kann der Motor 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder aufweisen. Unter bestimmten Umständen kann das ECM 104 einen oder mehrere der Zylinder selektiv deaktivieren, was die Kraftstoffwirtschaftlichkeit unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen verbessern kann.
Der Motor 102 kann unter Verwendung eines Viertaktzyklus arbeiten. Die vier Takte werden als der Einlasstakt, der Kompressionstakt, der Verbrennungstakt und der Auslasstakt bezeichnet. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) treten zwei der vier Takte im Zylinder auf. Daher sind zwei Kurbelwellenumdrehungen für den Zylinder notwendig, um alle vier Takte zu durchlaufen.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und erzeugt ein Luft/KraftstoffGemisch in dem Zylinder. Während des Kompressionstakts komprimiert ein Kolben (nicht gezeigt) in dem Zylinder das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Der Motor 102 kann ein Motor mit Kompressionszündung sein, in welchem Fall die Kompression in dem Zylinder das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Alternativ kann der Motor 102 ein Motor mit Funkenzündung sein, in welchem Fall ein Signal von dem ECM 104 eine Zündkerze in dem Zylinder aktiviert, welche das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann relativ zu der Zeit spezifiziert werden, zu der sich der Kolben an seiner obersten Position befindet, die als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird.
Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann durch ein Zeitpunktsignal gesteuert werden, das spezifiziert, wie weit vor oder nach dem TDC der Zündfunken erzeugt werden soll. Da die Kolbenposition mit der Kurbelwellendrehung in direkter Beziehung steht, kann der Zündfunkenzeitpunkt mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Zündfunken für die deaktivierten Zylinder gestoppt werden.
Der Motor 102 kann zwei Reihen von Zylindern aufweisen. Eine erste Reihe 124 der Zylinder des Motors 102 gibt Abgas an einen ersten Auslasskrümmer 136 aus. Eine zweite Reihe 128 der Zylinder des Motors 102 gibt Abgas an einen zweiten Auslasskrümmer 140 aus.
Der erste Auslasskrümmer 136 gibt das Abgas von der ersten Reihe 124 der Zylinder an ein erstes Abgasrohr 144 aus. Der zweite Auslasskrümmer 140 gibt das Abgas von der zweiten Reihe 128 der Zylinder an ein zweites Abgasrohr 148 aus. Ein Verbindungsrohr 152 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Abgasrohr 144 und 148 angeschlossen. Das Abgas kann aus dem ersten Abgasrohr 144 über das Verbindungsrohr 152 zu dem zweiten Abgasrohr 148 strömen, und umgekehrt.
Das System 100 umfasst einen ersten und einen zweiten Turbolader, die unter Druck stehende Luft an den Einlasskrümmer 116 liefern. Der erste und der zweite Turbolader können Turbolader mit einfacher Spirale sein. Der erste Turbolader weist eine erste Turbine 156 und einen ersten Kompressor 160 auf. Der zweite Turbolader weist eine zweite Turbine 164 und einen zweiten Kompressor 168 auf. Die Abgasströmung durch die erste Turbine 156 treibt die erste Turbine 156 an, und die Abgasströmung durch die zweite Turbine 164 treibt die zweite Turbine 164 an. Ein erstes Turbinenbypassventil 172 (oder Ladedruck-Regelventil) kann ermöglichen, dass Abgas die erste Turbine 156 umgeht. Ein zweites Turbinenbypassventil 176 (oder Ladedruck-Regelventil) kann ermöglichen, dass Abgas die zweite Turbine 164 umgeht.
Die erste und die zweite Turbine 156 und 164 sind stromabwärts der Positionen angeordnet, an denen das Verbindungsrohr 152 das erste und das zweite Abgasrohr 144 und 148 verbindet. Mit anderen Worten ist das Verbindungsrohr 152 zwischen dem ersten und dem zweiten Abgasrohr 144 und 148 stromaufwärts der ersten und der zweiten Turbine 156 und 164 angeschlossen.
Die erste Turbine 156 ist mechanisch mit dem ersten Kompressor 160 gekoppelt, und die erste Turbine 156 treibt eine Drehung des ersten Kompressors 160 an. Der erste Kompressor 160 liefert komprimierte Luft an das Drosselventil 120. Ein erstes Kompressorbypassventil 180 kann ermöglichen, dass Luft den ersten Kompressor 160 umgeht. Die zweite Turbine 164 ist mechanisch mit dem zweiten Kompressor 168 gekoppelt, und die zweite Turbine 164 treibt eine Drehung des zweiten Kompressors 168 an. Der zweite Kompressor 168 liefert ebenso komprimierte Luft an das Drosselventil 120. Ein zweites Kompressorbypassventil 184 kann ermöglichen, dass Luft den zweiten Kompressor 168 umgeht. Der erste und der zweiten Kompressor 160 und 168, das erste und das zweite Kompressorbypassventil 180 und 184 sowie die dazugehörenden Rohrleitungen sind gemeinsam durch 188 dargestellt. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein MAF-Sensor 192 stromaufwärts des ersten und des zweiten Kompressors 160 und 168 angeordnet sein. Zusätzlich kann ein MAF-Sensor für jede Reihe der Zylinder vorgesehen sein.
Ein Absperrventil 196 ist betätigbar, um die Abgasströmung durch das Absperrventil 196 zu variieren. Wenn das Absperrventil 196 betätigt wird, um die Abgasströmung abzuriegeln, wird das Abgas aus der zweiten Reihe der Zylinder über das Verbindungsrohr 152 zu dem ersten Abgasrohr 144 geleitet. Das Absperrventil 196 kann betätigt werden, um die Abgasströmung beispielsweise zum Verringern oder Verhindern einer Abgasströmung durch die zweite Turbine 164 abzuriegeln. Das Verringern der Abgasströmung durch die zweite Turbine 164 verringert die Ausgabe des zweiten Kompressors 168.
Das ECM 104 kann den Ladedruck (d.h. den Betrag der Einlassluftkompression), der durch den ersten und/oder zweiten Turbolader geliefert wird, mittels eines Ladedruck-Aktuatormoduls 200 steuern. Spezieller kann das ECM 104 das Absperrventil 196, das erste und das zweite Turbinenbypassventil 172 und 176 und/oder das erste und das zweite Kompressorbypassventil 180 und 184 mittels des Ladedruck-Aktuatormoduls 200 steuern. Beispielsweise kann das Ladedruck-Aktuatormodul 200 das Tastverhältnis oder die Position des ersten Turbinenbypassventils 172, des zweiten Turbinenbypassventils 176, des ersten Kompressorbypassventils 180 und des zweiten Kompressorbypassventils 184 sowie des Absperrventils 196 steuern, um den Ladedruck zu steuern, der durch den ersten und den zweiten Turbolader geliefert wird.
Das System 100 kann auch ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 204 umfassen, das Abgas selektiv zurück zu dem Einlasskrümmer 116 leitet. Ein AGR-Aktuatormodul 208 kann das AGR-Ventil 204 basierend auf Signalen von dem ECM 104 steuern.
Ein Druck in dem Einlasskrümmer 116 kann unter Verwendung eines Krümmerabsolutdrucksensors (MAP-Sensors) 212 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Motorvakuum gemessen werden, das sich auf eine Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck in dem Einlasskrümmer 116 beziehen kann. Eine Massenströmungsrate der Luft, die in den Einlasskrümmer 116 strömt, kann unter Verwendung eines Luftmassenströmungssensor (MAF-Sensors) 192 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der MAF-Sensor in einem Gehäuse angeordnet sein, das auch das Drosselventil 120 umfasst.
Eine Umgebungstemperatur der Luft, die in den Motor 102 angesaugt wird, kann unter Verwendung eines Einlassluft-Temperatursensors (IAT-Sensors) 216 gemessen werden. Ein Druck in dem Zylinder kann unter Verwendung eines Zylinderdrucksensors gemessen werden. Ein Zylinderdrucksensor kann für jeden Zylinder vorgesehen sein. Das ECM 104 kann Signale von den Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Motorsystem zu treffen.
Das ECM 104 kann mit einem Getriebesteuermodul 220 in Verbindung stehen, um Gangwechsel in einem Getriebe (nicht gezeigt) abzustimmen. Beispielsweise kann das ECM 104 das Motordrehmoment während eines Gangwechsels verringern. Das ECM 104 kann mit einem Hybridsteuermodul in Verbindung stehen, um den Betrieb des Motors 102 und eines Elektromotors abzustimmen.
Ein Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) oder ein Luftmassenströmungssensor (MAF-Sensor) kann an dem Einlass des ersten Kompressors 160 und/oder des zweiten Kompressors 168 angeordnet sein, um jeweils den Einlassdruck des ersten Kompressors 160 und/oder des zweiten Kompressors 168 zu messen. Ein weiterer MAP- oder MAF-Sensor kann an dem Auslass des ersten Kompressors 160 und/oder des zweiten Kompressors 168 angeordnet sein, um jeweils einen Auslassdruck des ersten Kompressors 160 und/oder des zweiten Kompressors 168 zu messen. Die MAF-Sensoren können verwendet werden, um einen Betrag der Luftmassenströmung zu messen, der durch den ersten Turbolader und/oder den zweiten Turbolader geliefert wird.
Das ECM 104 ist ausgebildet, um einen glatteren Übergang zwischen dem Einzelturboladermodus und dem Doppelturboladermodus gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu erleichtern, wie es nachstehend beschrieben ist.
Nun auf 2 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des ECM 104 dargestellt. Ein Lastanforderungsmodul 224 kann eine Lastanforderung 228 basierend auf einer oder mehreren Fahrereingaben 232 ermitteln, beispielsweise basierend auf einer Gaspedalposition, einer Bremspedalposition, einer Tempomateingabe und/oder einer oder mehreren anderen geeigneten Fahrereingaben. Das Lastanforderungsmodul 224 kann die Lastanforderung 228 zusätzlich oder alternativ basierend auf einer oder mehreren anderen Lastanforderungen ermitteln, beispielsweise basierend auf Drehmomentanforderungen, die durch das ECM 104 erzeugt werden, und/oder basierend auf Drehmomentanforderungen, die von anderen Modulen des Fahrzeugs empfangen werden, beispielsweise von dem Getriebesteuermodul 220, dem Hybridsteuermodul, einem Chassissteuermodul usw. Ein oder mehrere Motoraktuatoren können basierend auf der Lastanforderung 228 und/oder einem oder mehreren anderen Fahrzeugbetriebsparametern gesteuert werden.
Beispielsweise kann ein Drosselsteuermodul 236 eine Ziel-Drosselöffnung 240 basierend auf der Lastanforderung 228 ermitteln. Ein Drossel-Aktuatormodul 244 kann die Öffnung des Drosselventils 120 basierend auf der Ziel-Drosselöffnung 240 einstellen. Ein Zündfunkensteuermodul 248 kann einen Ziel-Zündfunkenzeitpunkt 252 basierend auf der Lastanforderung 228 ermitteln. Ein Zündfunken-Aktuatormodul 256 kann den Zündfunken basierend auf dem Ziel-Zündfunkenzeitpunkt 252 erzeugen.
Ein Kraftstoffsteuermodul 260 kann einen oder mehrere Ziel-Kraftstoffzufuhrparameter 264 basierend auf der Lastanforderung 228 ermitteln. Die Ziel-Kraftstoffzufuhrparameter 264 können beispielsweise eine Anzahl von Kraftstoffeinspritzungspulsen (pro Verbrennungsereignis), einen Zeitpunkt für jeden Puls und eine Menge für jeden Puls umfassen. Ein Kraftstoff-Aktuatormodul 268 kann Kraftstoff basierend auf den Ziel-Kraftstoffzufuhrparametern 264 einspritzen.
Ein Zylindersteuermodul 272 kann eine Ziel-Anzahl 276 von Zylindern zum Aktivieren und/oder Deaktivieren basierend auf der Lastanforderung 228 ermitteln. Ein Zylinder-Aktuatormodul 280 kann Zylinder des Motors 102 basierend auf der Ziel-Anzahl 276 aktivieren und deaktivieren. Ein AGR-Steuermodul 284 kann eine Ziel-AGR-Öffnung 288 für das AGR-Ventil 204 basierend auf der Lastanforderung 228 ermitteln. Das AGR-Aktuatormodul 208 kann das AGR-Ventil 204 basierend auf der Ziel-AGR-Öffnung 288 steuern.
Ein Phasensteller-Steuermodul 292 kann Ziel-Phasenstellerpositionen 296 für Einlass- und Auslassnockenwellen ermitteln. Ein Phasensteller-Aktuatormodul 300 steuert die Phaseneinstellung der Einlass- und der Auslassnockenwellen mittels eines Einlass- und eines Auslass-Nockenphasenstellers basierend auf den Ziel-Phasenstellerpositionen 296.
Ein Ladedrucksteuermodul 304 kann einen Ziel-Ladedruck 308 basierend auf der Lastanforderung 228 ermitteln. Das Ladedruck-Aktuatormodul 200 kann das Absperrventil 196 basierend auf dem Ziel-Ladedruck 308 steuern. Das Ladedruck-Aktuatormodul 200 kann beispielsweise eine Ziel-Position für das Absperrventil 196 basierend auf dem Ziel-Ladedruck 308 ermitteln und das Absperrventil 196 basierend auf der Ziel-Position steuern. Zusätzlich oder alternativ kann das Ladedruck-Aktuatormodul 200 ein Ziel-Tastverhältnis basierend auf dem Ziel-Ladedruck 308 ermitteln und ein Pulsweiten-Modulationssignal (PWM-Signal) basierend auf dem Ziel-Tastverhältnis auf das Absperrventil 196 anwenden. Das Ladedruck-Aktuatormodul 200 kann alternativ oder zusätzlich Ziel-Positionen für das erste und das zweite Turbinenbypassventil 172 und 176 basierend auf dem Ziel-Ladedruck 308 ermitteln und das erste sowie das zweite Turbinenbypassventil 172 und 176 jeweils basierend auf den Ziel-Positionen steuern. Wenn das Absperrventil 196 geschlossen ist, kann das Ladedruck-Aktuatormodul 200 das zweite Kompressorbypassventil 184 öffnen.
Bei verschiedenen Implementierungen kann das Absperrventil 196 eine Einrichtung mit zwei Positionen sein, und das Ladedruck-Aktuatormodul 200 kann basierend auf dem Ziel-Ladedruck 308 ermitteln, ob das Absperrventil 196 bis zu einer vorbestimmten Öffnungsposition geöffnet wird oder ob das Absperrventil 196 bis zu einer vorbestimmten geschlossenen Position geschlossen wird. Das Ladedruck-Aktuatormodul 200 kann basierend auf der Ermittlung das Absperrventil 196 bis zu der vorbestimmten offenen Position öffnen oder das Absperrventil 196 bis zu der vorbestimmten geschlossenen Position schließen.
Ein Ziel-Drehzahlermittlungsmodul 312 kann eine Ziel-Drehzahl 316 für die zweite Turbine 164 (d.h. den zweiten Turbolader) unter Verwendung eines Motorparameters 320 ermitteln. Der Motorparameter 320 kann im Doppelturboladermodus einen ersten Wert, der eine erste gegenwärtige Drehzahl der ersten Turbine 156 repräsentiert, und eine geschätzte Drehzahl der ersten Turbine 156 sowie der zweiten Turbine 164 umfassen. Der Motorparameter 320 kann einen Wert bzw. Werte umfassen, der bzw. die einen oder mehrere eines Einlassdrucks des ersten Kompressors 160, eines Auslassdrucks des ersten Kompressors 160, eines Einlassdrucks des zweiten Kompressors 168 und eines Auslassdrucks des zweiten Kompressors 168 repräsentiert. Der Motorparameter 320 kann auch einen Wert umfassen, der eine Position eines oder mehrerer des ersten Turbinenbypassventils 172, des ersten Kompressorbypassventils 180, des zweiten Turbinenbypassventils 176, des zweiten Kompressorbypassventils 184 und des Absperrventils 196 repräsentiert. Der Motorparameter 320 kann auch eine Motordrehzahl umfassen, beispielsweise in Umdrehungen pro Minute (RPM), welche basierend auf der Position der Kurbelwelle erzeugt werden kann.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann das Ziel-Drehzahlermittlungsmodul 312 eine erste Differenz zwischen der geschätzten Drehzahl des ersten Turboladers im Doppelturboladermodus und der Drehzahl des ersten Turboladers im Einzelturboladermodus (d.h. der Drehzahl der ersten Turbine 156) berechnen. Anschließend kann das Ziel-Drehzahlermittlungsmodul 312 eine Ziel-Drehzahl 316 für den zweiten Turbolader derart auswählen, dass eine zweite Differenz zwischen der Ziel-Drehzahl 316 und der geschätzten Drehzahl des ersten Turboladers im Doppelturboladermodus gleich der ersten Differenz ist.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Ziel-Drehzahlermittlungsmodul 312 eine Ziel-Drehzahl 316 für den zweiten Turbolader derart auswählen, dass die Werte des Kompressoreinlassdrucks und/oder des Kompressorauslassdrucks für den ersten Kompressor 160 und/oder den zweiten Kompressor 168 innerhalb bestimmter vordefinierter Bereiche bleiben und nicht unter die untere Grenze des Bereichs fallen oder über die obere Grenze des Bereichs hinausgehen. Das Ziel-Drehzahlermittlungsmodul 312 kann die Ziel-Drehzahl 316 für den zweiten Turbolader unter Verwendung einer Nachschlagetabelle ermitteln, die spezielle Ziel-Drehzahlen basierend auf dem Kompressoreinlassdruck und/oder dem Kompressorauslassdruck spezifiziert.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Ziel-Drehzahlermittlungsmodul 312 die Ziel-Drehzahl 316 unter Verwendung einer Nachschlagetabelle ermitteln, welche die Ziel-Drehzahl 316 basierend auf der Drehzahl des ersten Turboladers (d.h. der Drehzahl der ersten Turbine 156), der geschätzten Drehzahl des ersten und des zweiten Turboladers im Doppelturboladermodus (d.h. der geschätzten Drehzahl der ersten Turbine 156 und der zweiten Turbine 164) und/oder basierend auf einem beliebigen anderen Motorparameter 320 spezifiziert.
Das Ziel-Drehzahlermittlungsmodul 312 liefert die Ziel-Drehzahl 316 an das Ladedrucksteuermodul 304. Das Ladedrucksteuermodul 304 vergleicht die Ziel-Drehzahl 316 des zweiten Turboladers mit einer gegenwärtigen Drehzahl des zweiten Turboladers. Wenn die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers gleich der Ziel-Drehzahl 316 ist, dann behält das Ladedrucksteuermodul 304 die gegenwärtige Position des Absperrventils 196, des ersten Turbinenbypassventils 172 und des zweiten Turbinenbypassventils 176 bei.
Wenn die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers kleiner als die Ziel-Drehzahl 316 ist, dann öffnet das Ladedrucksteuermodul 304 das Absperrventil 196, um die Drehzahl des zweiten Turboladers zu erhöhen. Das Öffnen des Absperrventils 196 ermöglicht, dass mehr Abgas durch die zweite Turbine 164 strömt, wodurch die Drehzahl des zweiten Turboladers erhöht wird. Das Ladedrucksteuermodul 304 kann das erste Turbinenbypassventil 172 und/oder das zweite Turbinenbypassventil 176 schließen, um die Abgasströmung durch die erste Turbine 156 unverändert zu halten. Wenn die Abgasströmung durch die erste Turbine 156 unverändert ist, bleibt die Drehzahl der ersten Turbine 156 unverändert, und der erste Kompressor 160 komprimiert die gleiche Menge an Luft und führt diese dem Motor 102 zu, was zu einem unveränderten Ladedruck führt.
Wenn die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers größer als die Ziel-Drehzahl 316 ist, dann schließt das Turboladersteuermodul 304 das Absperrventil 196, um die Drehzahl des zweiten Turboladers zu verringern. Das Schließen des Absperrventils 196 verringert die Menge des Abgases, die durch den zweite Turbolader 164 strömt, wodurch die Drehzahl des zweiten Turboladers verringert wird. Das Ladedrucksteuermodul 304 kann das erste Turbinenbypassventil 172 und/oder das zweite Turbinenbypassventil 176 öffnen, um die Abgasströmung durch die erste Turbine 156 unverändert zu halten. Wenn die Abgasströmung durch die erste Turbine 156 unverändert ist, bleibt die Drehzahl der ersten Turbine 156 unverändert, und der erste Kompressor 160 komprimiert die gleiche Menge an Luft und führt diese dem Motor 102 zu, was zu einem unveränderten Ladedruck führt.
Das Ladedrucksteuermodul 304 kann das zweite Kompressorbypassventil 184 schließen, wenn die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers kleiner als die Ziel-Drehzahl ist, um die Drehzahl des zweiten Turboladers zu erhöhen. Das Schließen des zweiten Kompressorbypassventils 184 verringert die Last an dem zweiten Kompressor 168.
Das Ladedrucksteuermodul 304 kann eine Position des ersten Turbinenbypassventils 172 und/oder des zweiten Turbinenbypassventils 176 steuern, um einen Ziel-Ladedruck zu erreichen. Das Ladedrucksteuermodul 304 vergleicht den gegenwärtigen Ladedruck mit dem Ziel-Ladedruck.
Wenn der gegenwärtige Ladedruck kleiner als der Ziel-Ladedruck ist, dann schließt das Ladedrucksteuermodul 304 das erste Turbinenbypassventil 172. Das Schließen des ersten Turbinenbypassventils 172 erzwingt, dass mehr Abgas durch die erste Turbine 156 hindurchtritt, wodurch bewirkt wird, dass sich die erste Turbine 156 schneller dreht. Eine sich schneller drehende erste Turbine 156 bewirkt, dass der erste Kompressor 160 mehr Luft komprimiert und dem Motor 102 mehr komprimierte Luft zuführt. Mehr komprimierte Luft, die dem Motor 102 zugeführt wird, führt zu mehr Ladedruck. Das Ladedrucksteuermodul 304 kann das zweite Turbinenbypassventil 176 und/oder das Absperrventil 196 schließen, um den Ladedruck weiter zu erhöhen.
Wenn der gegenwärtige Ladedruck größer als der Ziel-Ladedruck ist, dann öffnet das Ladedrucksteuermodul 304 das erste Turbinenbypassventil 172. Das Öffnen des ersten Turbinenbypassventils 172 ermöglicht, dass Abgas die erste Turbine 156 umgeht, wodurch bewirkt wird, dass sich die erste Turbine 156 langsamer dreht. Eine sich langsamer drehende erste Turbine 156 bewirkt, dass der erste Kompressor 160 weniger Luft komprimiert und dem Motor 102 weniger komprimierte Luft zuführt. Weniger komprimierte Luft, die dem Motor 102 zugeführt wird, führt zu einem geringeren Ladedruck. Das Ladedrucksteuermodul 304 kann das zweite Turbinenbypassventil 176 und/oder das Absperrventil 196 öffnen, um den Ladedruck weiter zu verringern.
Nun auf 3 Bezug nehmend, beginnt ein beispielhaftes Verfahren 500 zum Steuern der Drehzahl eines Turboladers in einem Doppelturbosystem bei 352.
Bei 354 ermittelt das Verfahren 350 eine erste gegenwärtige Drehzahl des ersten Turboladers. Die erste gegenwärtige Drehzahl des ersten Turboladers kann ermittelt werden, indem ein Sensor zum Messen der gegenwärtigen Drehzahl verwendet wird, bei welcher sich die erste Turbine 156 dreht. Alternativ kann der Sensor die gegenwärtige Drehzahl, bei der sich der erste Kompressor 160 dreht, oder die Drehzahl messen, bei der sich eine Welle dreht, die mit der ersten Turbine 156 verbunden ist. Alternativ kann die erste gegenwärtige Drehzahl des ersten Turboladers beispielsweise basierend auf dem Druck über den ersten Kompressor 160 und einer Luftströmung durch diesen und/oder basierend auf einem beliebigen anderen Motorparameter 320 geschätzt werden. Eine Nachschlagetabelle kann verwendet werden, um die gegenwärtige Drehzahl des ersten Turboladers basierend auf einem bekannten Druck über den ersten Kompressor 160 und einer Luftströmung durch diesen und/oder basierend auf einem beliebigen anderen Motorparameter 320 zu ermitteln.
Bei 358 ermittelt das Verfahren 350 eine Ziel-Drehzahl 316 des zweiten Turboladers basierend auf der ersten gegenwärtigen Drehzahl des ersten Turboladers. Die Ziel-Drehzahl 316 kann auf eine beliebige der vorstehend beschriebenen Weisen ermittelt werden.
Bei 362 ermittelt das Verfahren eine zweite gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers. Die zweite gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers kann auf eine ähnliche Weise gemessen oder geschätzt werden, auf welche die erste gegenwärtige Drehzahl des ersten Turboladers ermittelt wird, wie es vorstehend beschrieben ist.
Bei 366 vergleicht das Verfahren 350 die Ziel-Drehzahl 316 des zweiten Turboladers mit der zweiten gegenwärtigen Drehzahl des zweiten Turboladers. Beispielsweise ermittelt das Ladedrucksteuermodul 304, ob die zweite gegenwärtige Drehzahl kleiner als die Ziel-Drehzahl 316 des zweiten Turboladers ist.
Wenn die zweite gegenwärtige Drehzahl kleiner als die Ziel-Drehzahl 316 des zweiten Turboladers ist, dann öffnet das Verfahren 350 bei 370 ein Absperrventil 196, um die Drehzahl des zweiten Turboladers zu erhöhen. Bei 374 schließt das Verfahren 350 das zweite Kompressorbypassventil 184, um die Drehzahl des zweiten Turboladers weiter zu verringern.
Wenn die zweite gegenwärtige Drehzahl jedoch nicht kleiner als die Ziel-Drehzahl 316 des zweiten Turboladers ist, dann ermittelt das Verfahren 350 bei 378, ob die zweite gegenwärtige Drehzahl größer als die Ziel-Drehzahl 316 des zweiten Turboladers ist.
Wenn die zweite gegenwärtige Drehzahl größer als die Ziel-Drehzahl 316 des zweiten Turboladers ist, dann schließt das Verfahren 350 bei 382 das Absperrventil 196, um die zweite gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers zu verringern.
Wenn die zweite gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers weder größer noch kleiner als die Ziel-Drehzahl 316 des zweiten Turboladers ist, dann muss die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers gleich der Ziel-Drehzahl 316 des zweiten Turboladers sein. Bei diesem Szenario behält das Verfahren 350 bei 386 die Position des Absperrventils 196 bei, um die Drehzahl des zweiten Turboladers aufrechtzuerhalten.
Bei 390 steuert das Verfahren 350 eine Position des ersten Turbinenbypassventils 172 und/oder des zweiten Turbinenbypassventils 176, um einen Ziel-Ladedruck zu erreichen. Das Verfahren 350 endet bei 394.
Nun auf 4 Bezug nehmend, beginnt ein weiteres beispielhaftes Verfahren 400 zum Steuern der Drehzahl eines Turboladers in einem Doppelturbosystem bei 402.
Bei 404 empfängt das Verfahren 400 eine Lastanforderung 228, beispielsweise von dem Lastanforderungsmodul 224. Die Lastanforderung 228 spezifiziert einen Wert, der einen Betrag eines Drehmoments angibt, das basierend auf einer Fahrereingabe angefordert wird.
Bei 408 ermittelt das Verfahren, ob der Motor 102 in dem Doppelturboladermodus oder in dem Einzelturboladermodus betrieben wird, um das angeforderte Drehmoment zu erzeugen. Wenn das angeforderte Drehmoment die Motordrehmomentkapazität im Einzelturboladermodus überschreitet, dann wird der Motor 102 im Doppelturboladermodus betrieben. Wenn das angeforderte Drehmoment jedoch durch den Motor erzeugt werden kann, während lediglich der erste Turbolader aktiv ist, dann wird der Motor 102 in dem Einzelturboladermodus betrieben.
Bei 412 ermittelt das Verfahren 400, ob der Motor 102 vom Doppelturboladermodus in den Einzelturboladermodus umgeschaltet wird. Das Verfahren 400 kann den gegenwärtigen Betriebsmodus des Motors 102 ermitteln, indem ermittelt wird, ob der zweite Turbolader aktiv ist. Wenn der zweite Turbolader aktiv ist, dann wird der Motor 102 im Doppelturboladermodus betrieben.
Wenn der Motor 102 vom Doppelturboladermodus in den Einzelturboladermodus umgeschaltet wird, dann erzeugt das Verfahren 400 bei 416 eine Abweichung zwischen den Drehzahlen des ersten und des zweiten Turboladers.
Das Verfahren 400 kann die Drehzahlabweichung zwischen dem ersten und dem zweiten Turbolader erzeugen, indem die Drehzahl des ersten Turboladers erhöht wird. Das Verfahren 400 erhöht die Drehzahl des ersten Turboladers derart, dass sich der erste Turbolader näher bei der Drehzahl befindet, bei welcher der erste Turbolader in dem Einzelturboladermodus betrieben wird. Das Verfahren 400 kann die Drehzahl des ersten Turboladermodus erhöhen, indem das Absperrventil 196 geschlossen wird.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann das Verfahren 400 die Drehzahlabweichung zwischen dem ersten und dem zweiten Turbolader erzeugen, indem die Drehzahl des zweiten Turboladers verringert wird. Das Verfahren 400 verringert die Drehzahl des zweiten Turboladers derart, dass sich der zweite Turbolader näher bei einer Drehzahl von Null befindet. Das Verfahren 400 kann die Drehzahl des zweiten Turboladers verringern, indem das Absperrventil 196 geschlossen wird.
Während der Motor 102 vom Doppelturboladermodus in den Einzelturboladermodus umgeschaltet wird, hält das Verfahren 400 das zweite Kompressorbypassventil 184 bei 420 in einer geschlossenen Position. Das zweite Kompressorbypassventil 184 wird derart in der geschlossenen Position gehalten, dass der zweite Kompressor 168 dem Motor 102 weiterhin Luft zuführen kann. Dadurch, dass das zweite Kompressorbypassventil 184 geschlossen gehalten wird, wird vorteilhafterweise mehr Energie vom zweiten Turbolader entnommen, während der erste Turbolader hochgefahren wird.
Das Verfahren 400 ermittelt, ob ein Zündfunken benötigt wird, um das Drehmoment während der Umschaltung vom Doppelturboladermodus in den Einzelturboladermodus anzupassen. Wenn der Zündfunken während des Umschaltens benötigt wird, dann liefert das Verfahren 400 bei 424 den Zündfunken, um das angeforderte Drehmoment zu erreichen. Das Verfahren 400 erzeugt eine Zündfunkenreserve zur Vorverstellung, um einen möglichen Verlust bei der Fähigkeit zur Zündfunkenvorverstellung aufgrund einer Erhöhung im Motorgegendruck in dem Einzelturboladermodus zu kompensieren.
Wenn der Motor 102 nicht vom Doppelturboladermodus in den Einzelturboladermodus umgeschaltet wird, dann ermittelt das Verfahren bei 428, ob der Motor vom Einzelturboladermodus in den Doppelturboladermodus umgeschaltet wird.
Wenn der Motor 102 vom Einzelturboladermodus in den Doppelturboladermodus umgeschaltet wird, behält das Verfahren 400 bei 432 die gegenwärtige Position des ersten Turbinenbypassventils 172 bei, oder es schließt das erste Turbinenbypassventil 172 und öffnet das Absperrventil 196 während der Umschaltung. Das Turbinenbypassventil 172 wird in der gegenwärtigen Position gehalten, oder es wird kontinuierlich geschlossen, bis der zweite Turbolader hochgefahren ist. Sobald der zweite Turbolader seine Drehzahl erreicht hat, öffnet das Verfahren 400 das erste Turbinenbypassventil 172, um die Drehzahl des ersten Turboladers beizubehalten oder um diesen zu verlangsamen.
Bei 436 ermittelt das Verfahren 400, ob ein Zündfunken benötigt wird, um das Drehmoment während der Umschaltung anzupassen. Wenn der Zündfunken benötigt wird, dann verwendet das Verfahren 400 den Zündfunken zum Anpassen des Drehmoments, so dass das Ausgangsdrehmoment gleich dem angeforderten Drehmoment ist.
Das Verfahren 400 vergleicht das Ausgangsdrehmoment des Motors 102 mit dem angeforderten Drehmoment. Wenn das Ausgangsdrehmoment kleiner als das angeforderte Drehmoment ist, dann verwendet das Verfahren 400 eine Zündfunkenvorverstellung, um das Ausgangsdrehmoment des Motors 102 zu erhöhen. Wenn das Ausgangsdrehmoment größer als das angeforderte Drehmoment ist, dann verwendet das Verfahren 400 eine Verstellung des Zündfunkens nach spät, um das Ausgangsdrehmoment des Motors 102 zu verringern. Das Verfahren 400 endet bei 440.
Die vorstehende Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und ist in keiner Weise dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendungsmöglichkeit oder Verwendungen einzuschränken. Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert werden. Während diese Offenbarung spezielle Beispiele aufweist, soll der wahre Umfang der Offenbarung daher nicht auf diese beschränkt sein, da andere Modifikationen nach einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der nachfolgenden Ansprüche offensichtlich werden. Wie hierin verwendet, sollte die Formulierung A, B und/oder C derart ausgelegt werden, dass sie ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oders bedeutet. Es versteht sich, dass ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
In dieser Anmeldung einschließlich der nachstehenden Definitionen kann der Ausdruck Modul durch den Ausdruck Schaltung ersetzt werden. Der Ausdruck Modul kann sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale integrierte Schaltung; eine Schaltung der kombinatorischen Logik; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code ausführt; einen Speicher (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der Code speichert, der durch den Prozessor ausgeführt wird; andere geeignete Hardwarekomponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller von den vorstehenden Gegenständen, wie beispielsweise bei einem Ein-Chip-System, beziehen, ein Teil von diesen sein oder diese umfassen.
Der Ausdruck Code, wie er vorstehend verwendet wird, kann eine Software, eine Firmware und/oder einen Mikrocode umfassen, und er kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Ausdruck gemeinsam genutzter Prozessor umfasst einen einzelnen Prozessor, der einen Teil des Codes oder den gesamten Code mehrerer Module ausführt. Der Ausdruck Gruppenprozessor umfasst einen Prozessor, der in Kombination mit zusätzlichen Prozessoren einen Teil des Codes oder den gesamten Code eines oder mehrerer Module ausführt. Der Ausdruck gemeinsam genutzter Speicher umfasst einen einzelnen Speicher, der einen Teil des Codes oder den gesamten Code mehrerer Module speichert. Der Ausdruck Gruppenspeicher umfasst einen Speicher, der in Kombination mit zusätzlichen Speichern einen Teil oder den gesamten Code eines oder mehrerer Module speichert. Der Ausdruck Speicher kann eine Teilmenge des Ausdrucks computerlesbares Medium bezeichnen. Der Ausdruck computerlesbares Medium umfasst keine vorübergehenden elektrischen und elektromagnetischen Signale, die sich durch ein Medium ausbreiten, und dieses kann daher als zugreifbar und nicht flüchtig angesehen werden. Nicht einschränkende Beispiele des nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Mediums sind ein nicht flüchtiger Speicher, ein magnetischer Speicher und ein optischer Speicher.
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch ein oder mehrere Computerprogramme implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme umfassen durch einen Prozessor ausführbare Anweisungen, die auf einem nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen und/oder auf diese angewiesen sein.

Claims

System (100) zum Steuern eines Motors (102) mit einem ersten Turbolader, einem zweiten Turbolader und einem Absperrventil (196), das eine Abgasströmung durch eine Turbine (164) des zweiten Turboladers regelt, wobei das System (100) umfasst: ein Drehzahlermittlungsmodul (312), welches eine gegenwärtige Drehzahl des ersten Turboladers ermittelt, eine gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers ermittelt und eine Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers basierend auf der gegenwärtigen Drehzahl des ersten Turboladers ermittelt; und ein Ladedrucksteuermodul (304), das die Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers mit der gegenwärtigen Drehzahl des zweiten Turboladers vergleicht und das eine Position des Absperrventils (196) selektiv einstellt, um die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers basierend auf dem Vergleich anzupassen.
System (100) nach Anspruch 1, wobei das Drehzahlermittlungsmodul (312) die Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers ermittelt, indem: eine Drehzahl des ersten Turboladers in einem Doppelturboladermodus ermittelt wird; eine erste Differenz zwischen der Drehzahl des ersten Turboladers in einem Doppelturboladermodus und einer Drehzahl des ersten Turboladers in einem Einzelturboladermodus berechnet wird; und die Ziel-Drehzahl (316) derart ausgewählt wird, dass eine zweite Differenz zwischen der Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers und der Drehzahl des ersten Turboladers in dem Doppelturboladermodus gleich der ersten Differenz zwischen der Drehzahl des ersten Turboladers in dem Doppelturboladermodus und der Drehzahl des ersten Turboladers in dem Einzelturboladermodus ist.
System (100) nach Anspruch 1, wobei das Drehzahlermittlungsmodul (312) die Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers ermittelt, indem: eines oder mehrere eines Kompressoreinlassdrucks, eines Kompressorauslassdrucks, einer Turbinenbypassventilposition und der Absperrventilposition ermittelt wird; und die Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers basierend auf einem oder mehreren des Kompressoreinlassdrucks, des Kompressorauslassdrucks, der Turbinenbypassventilposition und der Absperrventilposition ausgewählt wird.
System (100) nach Anspruch 1, wobei das Ladedrucksteuermodul (304) die Position des Absperrventils (196) selektiv anpasst, indem das Absperrventil (196) in Ansprechen darauf geöffnet wird, dass die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers kleiner als die Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers ist, und wobei das Ladedrucksteuermodul die Position des Absperrventils (196) selektiv anpasst, indem das Absperrventil (196) in Ansprechen darauf geschlossen wird, dass die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers größer als die Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers ist.
System (100) nach Anspruch 1, wobei das Ladedrucksteuermodul (304) die Position des Absperrventils (196) selektiv anpasst, indem die Position des Absperrventils (196) in Ansprechen darauf beibehalten wird, dass die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers gleich der Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers ist, und wobei das Ladedrucksteuermodul (304) ferner ausgebildet ist, um ein Kompressorbypassventil (184) in Ansprechen darauf zu schließen, dass die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers kleiner als die Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers ist.
Verfahren zum Steuern eines Motors (102) mit einem ersten Turbolader und einem zweiten Turbolader, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine gegenwärtige Drehzahl des ersten Turboladers ermittelt wird; eine Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers basierend auf der gegenwärtigen Drehzahl des ersten Turboladers ermittelt wird; eine gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers ermittelt wird; die Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers mit der gegenwärtigen Drehzahl des zweiten Turboladers verglichen wird; und eine Position eines Absperrventils (196) selektiv eingestellt wird, um die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers basierend auf dem Vergleich einzustellen, wobei das Absperrventil (196) eine Abgasströmung durch eine Turbine (164) des zweiten Turboladers regelt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Ermitteln der Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers umfasst, dass: eine Drehzahl des ersten Turboladers in einem Doppelturboladermodus ermittelt wird; eine erste Differenz zwischen der Drehzahl des ersten Turboladers in einem Doppelturboladermodus und einer Drehzahl des ersten Turboladers in einem Einzelturboladermodus berechnet wird; und die Ziel-Drehzahl (316) derart ausgewählt wird, dass eine zweite Differenz zwischen der Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers und der Drehzahl des ersten Turboladers in dem Doppelturboladermodus gleich der ersten Differenz zwischen der Drehzahl des ersten Turboladers in dem Doppelturboladermodus und der Drehzahl des ersten Turboladers in dem Einzelturboladermodus ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Ermitteln der Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers umfasst, dass: eines oder mehrere eines Kompressoreinlassdrucks, eines Kompressorauslassdrucks, einer Turbinenbypassventilposition und der Absperrventilposition ermittelt werden; und die Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers basierend auf einem oder mehreren des Kompressoreinlassdrucks, des Kompressorauslassdrucks, der Turbinenbypassventilposition und der Absperrventilposition ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das selektive Einstellen der Position des Absperrventils (196) umfasst, dass das Absperrventil (196) in Ansprechen darauf geöffnet wird, dass die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers kleiner als die Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers ist, und wobei das selektive Einstellen der Position des Absperrventils (196) umfasst, dass das Absperrventil (196) in Ansprechen darauf geschlossen wird, dass die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers größer als die Ziel-Drehzahl des zweiten Turboladers ist.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst, dass ein Kompressorbypassventil (184) in Ansprechen darauf geschlossen wird, dass die gegenwärtige Drehzahl des zweiten Turboladers kleiner als die Ziel-Drehzahl (316) des zweiten Turboladers ist, und dass eine Position eines Turbinenbypassventils (176) gesteuert wird, um einen Ziel-Ladedruck zu erreichen.