DE102015111713B4 - Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahren eines Turboladers - Google Patents

Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahren eines Turboladers Download PDF

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Abstract

Ein Turbolader-Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahren eines Turboladers, aufweisend:(A) einen Positionsdifferenz-Erfassungsschritt des Erfassens einer gegenwärtigen Position eines Turboladers, des Berechnens einer Zielposition durch ein Turboladermodell, welches zum Turbolader passt, und des Ermittelns einer Positionsabweichung der gegenwärtigen Position von der Zielposition, wenn ein Steuern des Turboladers beginnt, verwendend einen Ladedruck-Steuerbetriebswert, welcher zu einem benötigten Motorladedruck-Zieldruckwert eines Motors passt, wobei eine Steuerungsvorrichtung tätig ist (S20),(B) einen Abweichungskompensation-Beurteilungsschritt des Beurteilens, ob eine Steuerbetrieb-Abweichungskompensationssteuerung des Ladedruck-Steuerbetriebswerts ausgeführt wird basierend auf einer Lernbedingung unter einem gegebenen Atmosphärendruck und der Positionsabweichung (S30),(C) einen Abweichungskompensation-Berechnungsschritt des Berechnens eines gegenwärtigen Steuerbetriebswerts basierend auf der gegenwärtigen Position, des Berechnens eines Zielsteuerbetriebswerts basierend auf der Zielposition von einem Turboladeraktuator-Steuerbetriebsmodell, und des Ermittelns eines Lernwerts, wenn die Steuerbetrieb-Abweichungskompensationssteuerung notwendig ist (S40), und(D) einen Lernwert-Anpassungsschritt des Korrigierens des Zielsteuerbetriebswerts des Turboladers mit dem Lernwert und des Steuerns des Turboladers mit dem korrigierten Steuerbetriebswert des Turboladers, wenn die Steuerbetriebsabweichungskompensationsteuerung notwendig ist (S50).

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Turbolader, und insbesondere ein Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahren eines Turboladers, wobei ein Steuerbetrieb eines Turboladers für gegebene Charakteristiken einer Turboladereinrichtung und einer Abweichung in einem vorbestimmten Teil (z.B. einem vorbestimmten Steuerwert der Turboladereinrichtung, z.B. zum Steuern von Leitschaufeln des Turboladers) kompensiert werden kann.
  • Beschreibung der bezogenen Technik
  • Im Allgemeinen wirkt ein Turbolader, welcher in einem Ansaugsystem/Einlasssystem angewendet wird, an einer Kraftstoffverbrauchsverbesserung mit, verbessert eine Leistungsausgabe (z.B. eines Verbrennungsmotors) und eine NOx-Reduktion durch Erhöhen des Ansaugdrucks/Einlassdrucks in einer Art, um Abgasenergie rückzugewinnen.
  • Ein WGT (WGT für engl. „wastgate turbocharger“, dt. z.B. Bypassturbolader) und ein VGT (VGT für engl. „variable geometry turbocharger“, dt. z.B. Variable-Geometrie-Turbolader) können aufweisen eine Turbine, welche eingerichtet ist, um sich unter Verwendung von Strömungsenergie (oder kinetischer Energie) des Abgases zu drehen, einen Verdichter/Kompressor, welcher durch eine Drehwelle mit der Turbine verbunden ist und deshalb die der Brennkammer zugeführte Luft verdichtet, und einen Antriebsmechanismus/Aktuatormechanismus, welcher eingerichtet ist, um variabel den Durchtrittsbereich des Abgases zu regulieren, welches in die Turbine hinein eingegeben wird. Der Antriebsmechanismus kann einen Aktuator, einen DC-Motor (d.h., z.B. allgemein: einen Elektromotor) und ein Magnetspulenventil vom Vakuumtyp aufweisen und kann basierend auf den Charakteristiken des WGTs und des VGTs angewendet werden. Deshalb kann eine Steuerung des WGTs oder des VGTs mit einer ECU (engl. für „engine control unit“, z.B. dt.: Motorsteuereinheit) assoziiert sein.
  • Zum Beispiel dient die ECU, um einen Luftdruck, eine Kraftstoffeinspritzung und eine Motordrehzahl zu analysieren und um als einen Betriebswert einen Zielwert eines Ladedrucks auszugeben, welcher basierend auf einem 3D Ladedruckkennfeld festgelegt ist, sodass es möglich ist, eine weiter verbesserte Leistungsfähigkeit sicherzustellen, da der Antriebsmechanismus des WGTs und des VGTs in Antwort auf den Betriebswert gesteuert werden können. Insbesondere kann der VGT vorteilhaft sein, um verglichen mit dem WGT das Ladedruckoptimum im gesamten Drehzahlbereich (z.B. eines Verbrennungsmotors) sicherzustellen durch variables Regulieren des Durchtrittbereichs des Abgases, welches unter Verwendung von Leitschaufeln in die Turbine hinein eingegeben wird.
  • Die in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollen nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Form von Vorschlag verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann schon bekannt ist.
  • Beispielsweise ist aus EP 1 519 017 B1 ein Turboladersystem sowie ein Verfahren zum Steuern davon bekannt.
  • Weiter ist z.B. aus DE 10 2014 204 232 A1 ein Motorsystem mit einem Turbolader und ein Verfahren zum Steuern davon bekannt.
  • Zudem ist z.B. aus DE 10 2007 051 329 A1 ein System und ein Verfahren zum Regeln eines Mindestdurchsatzes eines Turboladers bekannt.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Der WGT (z.B. der Bypassturbolader) oder der VGT (z.B. der Variable-Geometrie-Turbolader) ist im Allgemeinen eingerichtet, um mit Hilfe des Antriebsmechanismus betrieben (z.B. gesteuert) zu werden, welcher in Antwort auf einen Betriebswert der ECU gesteuert wird. Jedoch können die Betätigungen des WGTs oder des VGTs nicht genau zum Betriebswert passen, da der vorhergehend in der ECU festgelegte Betriebswert keinen Unterschied in den einrichtungsbasierten Charakteristiken des Antriebsmechanismus, wie beispielsweise eines Turboladers und eines DC-Motors, eines Magnetspulenventils, etc. oder irgendeine Abweichung in einem vorbestimmten Teil genau reflektieren kann. Beispielsweise in einem Fall, in welchem ein Obergrenzen-Magnetspulenventil (z.B. ein Magnetspulenventil, dessen Steuereigenschaften, wie bspw. eine Steuerkraft, an einer Obergrenze eines Toleranzbereichs des Magnetspulenventils liegen) verwendet wird, kann das Bypassventil des WGTs geöffnet werden, da eine relativ starke Antriebskraft aufgewendet werden kann, sodass ein Ladedruck sofort fallen kann und Oszillationen und eine Ausgabe (z.B. eine Leistungsausgabe des Verbrennungsmotors, z.B. auch eine ausgegebene Abgasmenge) fallen können, und in einem Fall, in welchem ein Untergrenzen-Magnetspulenventil (z.B. ein Magnetspulenventil, dessen Steuereigenschaften, wie bspw. eine Steuerkraft, an einer Untergrenze eines Toleranzbereichs des Magnetspulenventils liegen) verwendet wird, kann die Haltbarkeit des Turboladers verschlechtert sein, da der Ladedruck sofort ansteigt, da die Kraft zum Öffnen des Bypassventils des WGTs relativ schwach ist.
  • Die Effekte aufgrund irgendeines Unterschieds in den einrichtungsbasierten Charakteristiken des Antriebsmechanismus oder irgendeiner Abweichung in einem vorbestimmten Teil kann ein wenig verhindert werden mittels der Hilfe einer Rückkopplungssteuerung (z.B. auch „geschlossener Kreis“ genannt) eines Ladedrucks der / durch die ECU, aber in einem Fall, in welchem irgendein Unterschied in den einrichtungsbasierten Charakteristiken oder die Abweichung in einem vorbestimmten Teil (z.B. einem vorbestimmten Steuerwert) vorliegt, kann die Antwort auf den Ladedruck (z.B. eine Ladedruckänderung) langsam sein, und Ladedruckoszillationen können auftreten, was in einer Instabilität der Steuerung resultieren kann.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerbetrieb-Abweichungskompensation(steuer)verfahren eines Turboladers bereitzustellen, welches die Genauigkeit einer Ladedruckzielsteuerung eines Motors (z.B. eines Verbrennungsmotors) in solch einer Art verbessern kann, dass ein WGT (z.B. ein Wastegateturbolader/Bypassturbolader) oder ein VGT (z.B. ein Variable-Geometrie-Turbolader) in Antwort auf einen Steuerbetriebswert gesteuert werden können, welcher akkurat irgendeinen Unterschied in den einrichtungsbasierten Charakteristiken des Antriebsmechanismus, welcher mit dem WGT und dem VGT in Beziehung steht (z.B. diese steuert), oder irgendeiner Abweichung in einem vorbestimmten Teil (z.B. eines vorbestimmten Steuerwerts) akkurat reflektiert.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Das heißt, ein Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahren eines Turboladers weist auf: (A) einen Positionsdifferenz-Erfassungsschritt des Erfassens einer gegenwärtigen Position eines Turboladers (z.B. einer Turboladeraktuator-Ansteuerverhältnisposition (z.B. zwischen 0% und 100%), z.B. zum Betreiben eines Wastegates/Bypassventils oder zum Ändern der Turboladergeometrie, z.B. der Leitschaufeln des Turboladers), des Berechnens einer Zielposition (z.B. einer Turboladeraktuator-Ansteuerverhältnisposition (z.B. zwischen 0% und 100%), z.B. zum Betreiben eines Wastegates/Bypassventils oder zum Ändern der Turboladergeometrie, z.B. der Leitschaufeln des Turboladers) durch ein Turboladermodell, welches zum Turbolader passt, und des Ermittelns einer Positionsabweichung der gegenwärtigen Position von der Zielposition, wenn ein Steuern des Turboladers beginnt unter Verwendung eines Ladedruck-Steuerbetriebswerts, welcher zu einem notwendigen Motorladedruck-Zieldruckwert eines Motors (z.B. eines Verbrennungsmotors) passt, wobei eine Steuerungsvorrichtung tätig ist (bzw. in welchem eine Steuerungsvorrichtung betrieben wird), (B) einen Abweichungskompensation-Beurteilungsschritt des Beurteilens, ob eine Steuerbetrieb-Abweichungskompensationssteuerung des Ladedruck-Steuerbetriebswerts ausgeführt wird basierend auf einer Lernbedingung unter einem gegebenen Atmosphärendruck/Umgebungsdruck und der Positionsabweichung, (C) einen Abweichungskompensation-Berechnungsschritt des Berechnens eines gegenwärtigen Steuerbetriebswerts basierend auf der gegenwärtigen Position, des Berechnens eines Zielsteuerbetriebswerts basierend auf der Zielposition durch ein Turboladeraktuator-Steuerbetriebsmodell, und des Ermittelns eines Lernwerts (z.B. eines Werts, welcher abhängig von einer Betriebsbedingung, wie beispielsweise einer Aktuatorbetriebsbedingung oder einer Umgebungsbedingung, erlernt wird), wenn die Steuerbetrieb-Abweichungskompensationssteuerung notwendig ist, und (D) einen Lernwert-Anpassungsschritt des Korrigierens des Zielsteuerbetriebswerts des Turboladers mit dem / durch den Lernwert und des Steuerns des Turboladers mit dem / durch den korrigierten Steuerbetriebswert des Turboladers, wenn die Steuerbetrieb-Abweichungskompensationssteuerung notwendig ist.
  • Das Turboladermodell kann die Zielposition berechnen durch Erstellen eines Kennfelds unter Verwendung eines Turboladerverdichterdruckverhältnisses und eines Turboladerverdichterflussratendiagramms, und das Turboladeraktuator-Steuerbetriebsmodell kann den Zielsteuerbetriebswert berechnen durch Erstellen eines Kennfelds unter Verwendung der Turboladeraktuatorposition und des Steuerbetriebsdiagramms. Der Turbolader kann ein Bypassturbolader/Wastegateturbolader oder ein Variable-Geometrie-Turboladers sein.
  • Im Abweichungskompensation-Beurteilungsschritt kann die Lernbedingung aufweisen: ein Verdichterdruckverhältnis, eine Ladedruckvariation, eine Turboladerposition (z.B. eine Turboladeraktuatorposition), einen Drosselklappenverwendungszustand, einen Sensor-abnormal-Zustand, eine Kühlwassertemperatur, eine Atmosphärentemperatur/Umgebungstemperatur, eine Batteriespannung oder irgendeine Kombination daraus.
  • Im Abweichungskompensation-Beurteilungsschritt kann der Lernwert definiert sein durch einen Faktor, welcher gleich ist zu (100 - Zielsteuerbetrieb (z.B. Ansteuer(takt)verhältnis)) / (100 - gegenwärtiger Steuerbetrieb (z.B. Ansteuer(takt)verhältnis)), und der Lernwert kann ermittelt werden basierend auf dem Faktor, Minimalbeschränkungen, Maximalbeschränkungen (z.B. von zugehörigen Komponenten) und Filterung (z.B. Frequenzgangfilterung).
  • Darüber hinaus, um die obigen Ziele zu erreichen, kann das Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahren des Turboladers gemäß der vorliegenden Erfindung weiter aufweisen: einen Lernwert-Nichtanwendungsschritt des Steuerns des Turboladers mit einem Steuerbetriebswert, welcher die Zielposition verfolgt (z.B. überwacht), wenn die Steuerbetrieb-Abweichungskompensationssteuerung nicht notwendig ist.
  • Die vorliegende Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Zum Beispiel kann der Ladezieldruck, welcher für den Motor notwendig ist, akkurat gesteuert werden, da der Steuerbetrieb des WGTs oder des VGTs der vorliegenden Erfindung akkurat ermittelt werden kann durch Reflektieren der Effekte aufgrund irgendeines Unterschieds in den einrichtungsbasierten (hardwarebasierten) Charakteristiken des Antriebsmechanismus oder irgendwelchen Abweichungen in einem vorbestimmten Teil (z.B. einem Steuerwert).
  • Darüber hinaus ist eine Differenz-Reduktion basierend auf einer einrichtungsbasierten Beschränkung (obere/mittlere/untere Beschränkungen) durch ein akkurates Steuern in solch einer Art vorhanden, dass der Steuerbetrieb des WGTs oder des VGTs der vorliegenden Erfindung die Effekte aufgrund irgendeines Unterschieds in den einrichtungsbasierten Charakteristiken des Antriebsmechanismus und irgendeiner Abweichung in einem vorbestimmten Teil reflektieren kann, wodurch die Leistungsfähigkeit der Einrichtung verbessert wird.
  • Darüber hinaus, da der Steuerbetrieb des WGTs oder des VGTs der vorliegenden Erfindung die Effekte aufgrund irgendeines Unterschieds in den einrichtungsbasierten (hardwarebasierten) Unterschieden/Charakteristiken des Antriebsmechanismus oder irgendeiner Abweichung in einem vorbestimmten Teil reflektiert und eine Vielfalt von Lernbedingungen berücksichtigt werden, welche einen Atmosphärendruck aufweisen, kann die Ladedrucksteuerung unter zahlreichen Umgebungsbedingungen akkurat ausgeführt werden.
  • Darüber hinaus, da der Steuerbetrieb des WGTs oder des VGTs der vorliegenden Erfindung ohne die Verwendung eines Turbopositionssensors (z.B. zur Ermittlung einer Position der Leitschaufeln) akkurat umgesetzt werden kann, kann eine Kostenreduktion möglich sein.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • 1 ist ein Flussdiagramm, welches ein beispielhaftes Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahren eines Turboladers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2A, 2B und 3 sind beispielhafte Ansichten, welche das Verhalten eines Turboladers und eines Aktuators darstellen, bei welchen die Steuerbetrieb-Abweichungskompensation (z.B. Ansteuer(takt)verhältnis-Abweichungskompensation) des Turboladers (z.B. des Turboladeraktuators) gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
    • 4 ist eine beispielhafte Ansicht, welche eine Zielpositionsberechnung für die Steuerbetrieb-Abweichungskompensation des Turboladers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 5 ist eine beispielhafte Ansicht, welche eine Lernbedingung für die Steuerbetrieb-Abweichungskompensation des Turboladers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 6 ist eine beispielhafte Ansicht, welche eine Zielpositionsberechnung für die Steuerbetrieb-Abweichungskompensation des Turboladers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 7 ist eine beispielhafte Ansicht, welche eine Lernwert-Berechnung für die Steuerbetrieb-Abweichungskompensation des Turboladers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 8 ist eine beispielhafte Ansicht, welche eine Turbolader-Steuerbetriebsausgabe basierend auf einem Ergebnis der Steuerbetrieb-Abweichungskompensation des Turboladers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken.
  • Die 1 ist ein Flussdiagramm, welches ein Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahren eines Turboladers gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie es dort gezeigt ist, kann im Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahren des Turboladers gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn ein Turboladersteuern in Schritt S1 startet, der Lernwert berechnet werden, in welchem irgendein Unterschied in den einrichtungsbasierten Charakteristiken des WGTs oder des VGTs und des Aktuators, welcher ein den WGT oder den VGT betreffender Antriebsmechanismus ist, oder irgendeine Abweichung in einem vorbestimmten Teil akkurat reflektiert werden, und wird das Steuern des WGTs oder des VGTs basierend auf dem Lernwert ausgeführt, bevor das Ende des Turboladersteuerns in Schritt S2 erreicht ist. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Lernwert-Berechnung und das Steuern des WGTs oder des VGTs basierend auf der Lernwert-Berechnung durch die die ECU (Motorsteuereinheit oder elektronische Steuereinheit) ausgeführt.
  • Insbesondere können in Schritt S10 ein Turboladermodell und ein Turboladeraktuator-Steuerbetriebsmodell ausgewählt werden. Das Konfigurationsbeispiel des Turboladermodells ist in den 2A und 2B gezeigt. Wie es dort gezeigt ist, erzeugt das Turboladermodell 10 als ein Ausgabewert eine theoretische Aktuatorposition 2 unter Verwendung eines Eingabewerts eines theoretischen Verdichterdruckverhältnisses 1. Solch ein Betrieb/Verhalten kann basierend auf der Tatsache erhalten werden, dass die Turboladeraktuatorposition eine Funktion ist zwischen einem Verdichterdruckverhältnis und einer Verdichterströmungsrate/Verdichterdurchflussrate, und die Turboladeraktuatorposition kann abgeschätzt werden, falls das Verdichterdruckverhältnis und die Verdichterströmungsrate bekannt sind. Insbesondere repräsentiert das beispielhafte Verdichterdruckverhältnis einen experimentellen Wert, welcher durch ein direktes Experiment erhalten wurde, das mit Bezug auf einen Motor durchgeführt wurde, in/an welchem eine Einrichtung (z.B. ein Turboladeraktuator) mit einem Mittelwert/Durchschnittswert unter den Leistungen / dem Verhalten installiert ist (z.B. wird ein durchschnittlich leistender Turboladeraktuator verwendet), welche/welches als einen oberen Begrenzungswert/Mittelwert/unteren Begrenzungswert des Turboladeraktuators kategorisiert sind/ist. Deshalb kann das Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahren des Turboladers auf den WGT (Bypassturbolader) oder den VGT (Variable-Geometrie-Turbolader) angewendet werden, bei welchen das Diagramm des Verdichterdruckverhältnisses im Allgemeinen ohne irgendwelche Beschränkungen angewendet wird.
  • Ein Konfigurationsbeispiel des Turboladeraktuator-Steuerbetriebsmodells ist in der 3 gezeigt. Wie es dort gezeigt ist, erzeugt das Turboladeraktuator-Steuerbetriebsmodell 20 einen Ausgabewert als einen theoretischen Steuerbetrieb 3 unter Verwendung eines Eingabewerts der theoretischen Aktuatorposition 2. Solch ein Betrieb/Verhalten kann basierend auf der Tatsache erhalten werden, dass die beispielhafte gegenwärtige Aktuatorposition proportional ist zum Steuerbetrieb. Deshalb, da der Antriebsmechanismus mit einem Motor (z.B. einem Elektromotor) oder einem Magnetspulenventil eingerichtet ist, welcher/welches den Aktuator betrifft/steuert, auf den das Steuerbetriebsdiagramm gewöhnlich angewendet wird, kann die Anwendung des Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahrens des Turboladers unbeschränkt sein, vorausgesetzt, dass es im Falle des Magnetspulenventils/DC-Motors möglich ist, vorhergehend eine Positionsbeziehung mit dem Steuerbetrieb in der gleichen Art zu erreichen, wie die Aktuatorposition durch eine Federkonstante im Falle des Magnetspulenventils ermittelt wird, aber es muss berücksichtigt werden, dass die Korrelation zwischen der Aktuatorposition und dem Steuerbetrieb basierend auf den Abweichungen im Turbolader und in einem vorbestimmten Teil des Antriebsmechanismus partiell abweichend ist.
  • Deshalb kann das in Schritt S10 gewählte Turboladeraktuator-Steuerbetriebsmodell ein Turboladermodell sein, welches als einen Antriebsmechanismus das Magnetspulenventil oder den DC-Motor aufweist. Dieses Turboladermodell kann entweder ein WGT oder ein VGT sein, da aber der WGT oder der VGT der vorliegenden Erfindung in der gleichen Art gesteuert werden, kann ein solches Turboladermodell beschrieben sein als ein Turbolader ohne detaillierte Kategorisierung der Arten von Turbolader. Jedoch, da es offensichtlich ist, dass nur einer vom WGT und vom VGT an einem Fahrzeug verwendet wird, falls das System gestaltet ist, sodass entweder insbesondere der WGT oder der VGT im Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahren des Turboladers verwendet wird, kann der Turboladerauswahlvorgang des Schritts S10 ausgelassen werden.
  • Wieder 1 betrachtend wird in Schritt S20 die Zielposition und die gegenwärtige Position mit Bezug auf das in Schritt S10 ausgewählte Turboladermodell berechnet. Wie es in der 4 gezeigt ist, repräsentiert die Zielposition 2A einen theoretischen Positionsvariationswert, auf welchen hin der Turboladeraktuator in einem Zustand reagiert, in welchem das Verdichterzieldruckverhältnis 1A als ein Eingabewert im Kennfeld bereitgestellt wird, welches unter Verwendung des Turboladermodells 10 erstellt wird, das in der 2 verwendet wird, und die gegenwärtige Position 2B repräsentiert einen gegenwärtigen Positionsvariationswert, auf welchen hin der Turboladeraktuator in einem Zustand reagiert, in welchem das gegenwärtige Verdichterdruckverhältnis 1 B als ein Eingabewert für den Turbolader des WGT-Typs oder des VGT-Typs bereitgestellt wird, welcher der tatsächlich an einem Fahrzeug angebrachte Turbolader 10-1 ist.
  • Ob die Lernbedingung erfüllt ist, kann in Schritt S30 beurteilt werden. Als ein Ergebnis der Beurteilung, falls die Lernbedingung nicht erfüllt ist, wird der Turboladeraktuator des WGTs oder des VGTs in Antwort auf den Steuerbetrieb (z.B. das Ansteuer(takt)verhältnis) gesteuert, welcher die Zielposition verfolgt (z.B. die Einhaltung der Zielposition überwacht), aber falls die Lernbedingung erfüllt ist, schreitet das Verfahren zu Schritt S40 fort, um das Verfahren zum Zweck der Steuerbetrieb-Abweichungskompensation des Turboladers auszuführen. Die 5 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel der Lernbedingungen 2-1 (z.B. in Form von verschiedenen Werten) für die Lernbedingungsbeurteilung zeigt, die durch die ECU 30 verarbeitet wird, wobei die Lernbedingungen 2-1 aus einem oder mehreren der folgenden gebildet sind (ist): einem Verdichterdruckverhältnis, einer Ladedruckvariation, einer Turboladerposition, einem Drosselklappenverwendungszustand, einem Sensor-abnormal-Zustand, einem Atmosphärendruck, einer Kühlwassertemperatur, einer Atmosphärentemperatur, einer Batteriespannung, einer Zielpositionsabweichung / Gegenwärtige-Position-Abweichung, etc.. Solche Daten sind die Bedingungen (z.B. konkrete Werte), welche durch einen Sensor, etc. erfasst werden können, der im Fahrzeug installiert ist, sodass die Beschreibung davon ausgelassen wird.
  • Wieder 1 betrachtend werden in Schritt S40 der Zielsteuerbetrieb und der gegenwärtige Steuerbetrieb mit Bezug auf das in Schritt S10 ausgewählte Turboladermodell berechnet. Wie es in der 6 gezeigt ist, repräsentiert ein Zielsteuerbetrieb 3A einen theoretischen Ausgabewert, wobei die Zielposition 2A als ein Eingabewert im Kennfeld bereitgestellt wird, welches unter Verwendung des in der 2 verwendeten Turboladeraktuator-Steuerbetriebsmodells gebildet wird, und wird als ein Steuerbetrieb des Turboladeraktuators ausgegeben, und der gegenwärtige Steuerbetrieb 3B repräsentiert einen gegenwärtigen Ausgabewert, wobei eine gegenwärtige Position 2B als ein Eingabewert für den Turboladeraktuator 20-1 bereitgestellt wird, welcher tatsächlich in einem Fahrzeug installiert ist, und wird als ein Steuerbetrieb des Turboladeraktuators ausgegeben.
  • Die Lernwert-Berechnung kann in Schritt S50 ausgeführt werden, und der berechnete Lernwert wird in Schritt S60 reflektiert oder sofort reflektiert, sodass irgendein Unterschied in den einrichtungsbasierten Charakteristiken des ausgewählten Turboladers 10-1 und des Turboladeraktuators 20-1 und irgendeine Abweichung in einem vorbestimmten Teil akkurat korrigiert werden können. Die 7 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel der Lernwert-Berechnung zeigt, wobei der Lernwert = (100 - Zielsteuerbetrieb) / (100 - gegenwärtiger Steuerbetrieb) ist, und der Lernwert 2B-1 kann ermittelt werden durch Anwenden des Faktors und der Begrenzungen (Minimalbegrenzung/Maximalbegrenzung) und einer Filterung mit Bezug auf den berechneten Lernwert. Deshalb kann die Zielposition 2A, welche wie in der 8 gezeigt als ein Eingabewert des Turboladeraktuators 20-1 bereitgestellt ist, mit/durch den Lernwert 2B-1 korrigiert werden, und folglich wandelt sich der Ausgabewert des Turboladeraktuator-Steuerbetriebsmodells 20 in einen Korrektursteuerbetrieb 3A-1, welcher mit/durch den Lernwert 2B-1 korrigiert ist, anstatt des Zielsteuerbetriebs 3A, der nicht mit/durch den Lernwert 2B-1 korrigiert ist.
  • Folglich, da der Turbolader mit/durch den Korrektursteuerbetrieb 3A-1 der Steuerungsvorrichtung gesteuert wird, ist es möglich, ein Steuern zu implementieren, bei welchem irgendein Unterschied in den einrichtungsbasierten Charakteristiken des WGTs oder des VGTs und des Aktuators, welcher der den WGT oder den VGT betreffenden Antriebsmechanismus ist, oder eine Abweichung in einem vorbestimmten Teil akkurat reflektiert werden. In dem Fall kann der Steuerbetriebswert des Turboladers permanent mit/durch den Lernwert 2B-1 korrigiert werden.
  • Wie es oben beschrieben ist, wird im Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahren des Turboladers gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn das Turboladersteuern durch die Steuerungsvorrichtung mit einem Ladedruck-Steuerbetriebswert durchgeführt wird, welcher zum benötigten Motorladedruckzielwert des Motors (z.B. des Verbrennungsmotors) passt, die Lernbedingung mit dem gegebenen Atmosphärendruck zusammen mit den Abweichungen der Zielposition, welche unter Verwendung des Turboladermodells berechnet wurde, und der gegenwärtigen Position des Turboladers beurteilt, und wenn es notwendig ist, das Steuerbetrieb-Abweichungskompensationssteuern des Zielsteuerwerts auszuführen, welcher unter Verwendung des Turboladeraktuator-Steuerbetriebsmodell und des gegenwärtigen Steuerbetriebswerts des Turboladers berechnet wird, kann der Lernwert basierend auf (100 - Zielsteuerwert) / (100 - gegenwärtiger Steuerwert) berechnet werden, und der Turbolader kann gesteuert werden, da der Steuerbetriebswert, welcher auf der Zielposition basiert, mit/durch den berechneten Lernwert korrigiert wird, sodass es möglich ist, ein Steuern auszuführen, in welchem irgendein Unterschied in den einrichtungsbasierten Charakteristiken des Antriebsmechanismus, welcher den WGT oder den VGT betrifft (z.B. steuert), oder irgendwelche Abweichungen in einem vorbestimmten Teil akkurat reflektiert werden.
  • Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken.

Claims (8)

  1. Ein Turbolader-Steuerbetrieb-Abweichungskompensationsverfahren eines Turboladers, aufweisend: (A) einen Positionsdifferenz-Erfassungsschritt des Erfassens einer gegenwärtigen Position eines Turboladers, des Berechnens einer Zielposition durch ein Turboladermodell, welches zum Turbolader passt, und des Ermittelns einer Positionsabweichung der gegenwärtigen Position von der Zielposition, wenn ein Steuern des Turboladers beginnt, verwendend einen Ladedruck-Steuerbetriebswert, welcher zu einem benötigten Motorladedruck-Zieldruckwert eines Motors passt, wobei eine Steuerungsvorrichtung tätig ist (S20), (B) einen Abweichungskompensation-Beurteilungsschritt des Beurteilens, ob eine Steuerbetrieb-Abweichungskompensationssteuerung des Ladedruck-Steuerbetriebswerts ausgeführt wird basierend auf einer Lernbedingung unter einem gegebenen Atmosphärendruck und der Positionsabweichung (S30), (C) einen Abweichungskompensation-Berechnungsschritt des Berechnens eines gegenwärtigen Steuerbetriebswerts basierend auf der gegenwärtigen Position, des Berechnens eines Zielsteuerbetriebswerts basierend auf der Zielposition von einem Turboladeraktuator-Steuerbetriebsmodell, und des Ermittelns eines Lernwerts, wenn die Steuerbetrieb-Abweichungskompensationssteuerung notwendig ist (S40), und (D) einen Lernwert-Anpassungsschritt des Korrigierens des Zielsteuerbetriebswerts des Turboladers mit dem Lernwert und des Steuerns des Turboladers mit dem korrigierten Steuerbetriebswert des Turboladers, wenn die Steuerbetriebsabweichungskompensationsteuerung notwendig ist (S50).
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Turboladermodell die Zielposition durch Erstellen eines Kennfelds mit einem Turboladerverdichterdruckverhältnis und einem Turboladerverdichterflussratendiagramm berechnet, und das Turboladeraktuator-Steuerbetriebsmodell den Zielsteuerbetriebswert durch Erstellen eines Kennfelds mit der Turboladeraktuatorposition und dem Steuerbetriebsdiagramm berechnet.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Turbolader ein Bypassturbolader oder ein Variable-Geometrie-Turbolader ist.
  4. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lernbedingung aufweist ein Verdichterdruckverhältnis, eine Ladedruckvariation, eine Turboladerposition, einen Drosselklappenverwendungszustand, einen Sensor-abnormal-Zustand, eine Kühlwassertemperatur, eine Atmosphärentemperatur, eine Batteriespannung oder irgendeine Kombination daraus.
  5. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lernwert definiert ist durch einen Faktor, welcher gleich ist zu (100 - Zielsteuerbetrieb) / (100 - gegenwärtiger Steuerbetrieb).
  6. Das Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei der Lernwert basierend auf dem Faktor, einer Minimalbeschränkung, einer Maximalbeschränkung und einer Filterung ermittelt wird.
  7. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend: (E) einen Lernwert-Nichtanwendungsschritt des Steuerns des Turboladers mit einem Steuerbetriebswert, welcher die Zielposition verfolgt, wenn die Steuerbetrieb-Abweichungskompensationssteuerung nicht notwendig ist.
  8. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerungsvorrichtung eine ECU (Motorsteuereinheit) ist.
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