DE112007002017T5

DE112007002017T5 - System und Verfahren zum Erkennen einer Betriebsstörung des Turboladers eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE112007002017T5
Application number: DE112007002017T
Authority: DE
Inventors: Kendall Roger Swenson; Kirk Arnaldo Heywood; James Robert Mischler; Ajith Kumar
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2009-07-23
Also published as: WO2008027654A3; US20080053087A1; WO2008027654A2; CN101512128A

Abstract

System zum Erkennen einer Betriebsstörung eines als Teil eines Verbrennungsmotors eingebauten Turboladers, aufweisend:
einen Turbo-Drehzahlsensor zum Bestimmen der Drehzahl eines Turboladers;
ein Luftdurchsatzmessungs-Subsystem zum Bestimmen des Luftdurchsatzes durch einen mit dem Turbolader ausgestatteten Motor; und
eine Steuerung, die funktionell mit dem Turbo-Drehzahlsensor und dem Luftdurchsatzmessungs-Subsystem verbunden ist, wobei die Steuerung die gemessene Drehzahl des Turboladers mit einem Turbodrehzahl-Schwellenwert vergleicht, und ferner den gemessenen Luftdurchsatz mit einem Luftdurchsatz-Schwellenwert vergleicht, und wobei die Steuerung ein Turbolader-Betriebsstörungsflag in dem Falle setzt, dass sowohl die gemessene Drehzahl des Turboladers niedriger als der Turbodrehzahl-Schwellenwert als auch der gemessene Luftdurchsatz niedriger als der Luftdurchsatz-Schwellenwert ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Das Gebiet der Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur frühzeitigen Erkennung einer Betriebsstörung eines Turboladers, um somit ein korrektes Abstellen eines Motors ohne katastrophalen Schaden an den mechanischen Grundkomponenten des Motors zu ermöglichen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Viele Arten von Verbrennungsmotoren sind mit Turboladern (die Begriffe "Turbo" oder "Turbolader" werden austauschbar verwendet) ausgestattet. Derartige Turbolader nutzen die durch einen Abgasturbine strömende Abgasenergie, um einen Verdichter anzutreiben, der Umgebungsluft verdichtet. Ein Vorteil eines Turboladers besteht darin, dass er im Wesentlichen eine Form eines Kraftverstärkers ist, da er die Energiedichte eines Motors durch Erhöhen seines Volumenwirkungsgrades steigert. Turbolader benötigen wie die meisten Rotationsmaschinen eine Schmierung. Die Schmierung wird üblicherweise durch eine Druckspeisung bereitgestellt, die aus einer Ölpumpe stammt, die üblicherweise zum Schmieren der verschiedenen Lager und weiterer eine Schmierung in einen Motor benötigter Teile eingesetzt wird. Leider ist es in dem Falle, dass Dichtungen oder andere Teile in dem Turbolader ausfallen, möglich, dass Schmieröl in den Einlassluftpfad austritt. Dieses kann ein Problem insbesondere bei Dieselmotoren bewirken, die, wie nachstehend diskutiert, ganz gut mit Schmieröl arbeiten.
Der Betrieb eines Dieselmotors mit Schmieröl stellt ein Problem dahingehend dar, dass flüchtiges Schmieröl, wie z. B. Öl, das durch das Lufteinlasssystem eines Motors aus einem beschädigten Turbolader strömt, eine Überversorgung des Motors mit Kraftstoff bewirken kann. Da Dieselmotoren Kraftstoff nutzen, um die Drehmomentabgabe des Motors zu steuern, ist es dann möglich, dass der Motor durchgeht, oder mit anderen Worten, bis zu dem Punkt einer schweren Beschädigung überdreht, wenn er sich in einem mit Kraftstoff überversorgten Zustand befindet. Das Problem durchgehender oder zerstörerisch überdrehender Dieselmotoren ist bekannt. Die U.S. Patente Nr. 6 429 540 und 6 552 439 , welche dem Zessionar der vorliegenden Erfindung übereignet sind, offenbaren Verfahren zum Abstellen eines durchgehenden Motors.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die '540 und '439 Patente befassen sich nicht mit der Erkennung eines Turboladers mit Betriebsstörung. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf eine Lösung gerichtet, welche sich mit der Verhinderung des Durchdrehens eines Motors durch frühzeitige Erkennung einer Turboladerstörung gefolgt von einer Abhilfemaßnahme befasst.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein System zum Erkennen einer Störung eines als Teil eines Verbrennungsmotors eingebauten Turboladers einen Turbo-Drehzahlsensor zum Bestimmen der Drehzahl eines Turboladers und ein Luftdurchsatzmessungs-Subsystem zum Bestimmen eines Luftdurchsatzes durch den Motor. Eine Steuerung, die funktionell mit dem Turbo-Drehzahlsensor und dem Luftdurchsatzmessungs-Subsystem verbunden ist, vergleicht die gemessene Drehzahl des Turbos mit einem Turbodrehzahl-Schwellenwert und vergleicht ferner die gemessene Luftdurchsatzmenge mit einem Luftdurch satz-Schwellenwert. Die Steuerung setzt ein Turbolader-Störungsflag in dem Falle, dass sowohl die gemessene Drehzahl des Turboladers niedriger als der Turbodrehzahl-Schwellenwert als auch die gemessene Luftdurchsatzmenge niedriger als der Luftdurchsatz-Schwellenwert ist. Das Luftdurchsatzmessungs-Subsystem enthält bevorzugt entweder einen Massenluftstromsensor oder einen Einlasskrümmer-Drucksensor, entweder alleine oder in Kombination mit einem Motordrehzahlsensor, wobei die Steuerung Ausgangssignale aus dem Einlasskrümmer-Drucksensor und dem Motordrehzahlsensor verwendet, um den gemessenen Luftdurchsatz zu dem Motor zu bestimmen.
Ein Motor gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ferner ein von der Steuerung betätigtes Notabstellsystem, um den Motor in dem Falle abzustellen, dass das Turbolader-Störungsflag gesetzt ist. Das Notabstellsystem kann einen Kraftstoffabstellbefehl für das den Kraftstoff an den Motorzylinder liefernde Kraftstoffsystem enthalten.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Verfahren zum Erkennen und Reagieren auf eine Turboladerstörung eines Verbrennungsmotors die Bestimmung der Drehzahl eines Turboladers und die Bestimmung eines Luftdurchsatzes durch einen mit dem Turbolader ausgestatteten Motor. Das Verfahren beinhaltet auch den Vergleich der bestimmten Drehzahl des Turboladers mit einem Turbodrehzahl-Schwellenwert und ferner den Vergleich des bestimmten Luftdurchsatzes mit einem Luftdurchsatz-Schwellenwert. In dem Falle, dass sowohl die gemessene Drehzahl des Turboladers niedriger als der Turbodrehzahl-Schwellenwert als auch der gemessene Luftdurchsatz geringer als der Luftdurchsatz-Schwellenwert ist, kann die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor abgeschaltet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Luftdurchsatz durch den Motor durch Vergleichen des Umgebungsluftdruckes mit dem Luftdruck in dem Einlasskrümmer des Motors an einer Stelle stromabwärts von dem Turbolader bestimmt werden. In dem Falle, dass der Einlasskrümmerdruck niedriger als der Umgebungsluftdruck ist, kann daraus geschlossen werden, dass der Turbolader gestört ist, wenn die Turboladerdrehzahl unter den Schwellenwert abgesunken ist. Wenn der Motor nicht anschließend an die Abstellung der Kraftstoffzufuhr anhält, kann er durch Schließen einer Luftklappe in dem Einlasskrümmer oder durch Einführen eines Inertgases in den Motor abgestellt werden.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Erkennen und Reagieren auf eine Turboladerstörung in einem Verbrennungsmotor die Überwachung des Wertes eines Parameters, der einer angeforderten Motorabgabeleistung wie z. B. einem Soll-Kurbelwellenausgangsdrehmoment entspricht, und die Überwachung des Luftdrucks in dem Einlasskrümmer des Motors stromabwärts von dem Turbolader. In dem Falle, dass der Luftdruck in dem Einlasskrümmer ohne eine entsprechende Änderung in dem Wert des der angeforderten Motorabgabeleistung entsprechenden Parameters absinkt, wird ein Turbolader-Störungsflag gesetzt.
Es ist ein Vorteil eines Verfahrens und eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung, dass eine Turboladerstörung erkannt werden kann, bevor der Motor durchgeht oder in eine andere Art von anormalen Betriebszustand eintritt, der sich durch Ansaugung von Schmieröl aus einem ausgefallenen Turbo ergibt. Dieses ist möglich, da das vorliegende Verfahren und System vorteilhaft das Speicherungsvermögen in dem Zwischenkühler des Motors nutzen, um flüchtiges Öl aus dem Turbolader zu speichern, wodurch sich ein Zeitfenster ergibt, innerhalb welchem der Motor abzustellen ist, bevor ein Durchgehen erfolgt.
Es ist ein weiterer Vorteil eines Verfahrens und Systems gemäß der vorliegenden Erfindung, dass extrem hohe Kosten in Verbindung mit Motordurchgehen, insbesondere in ferngesteuerten Anwendungen, wie z. B. solchen, welche man in unbemannten Eisenbahnlokomotiven antrifft, die an mehreren Stellen in längeren Zügen eingesetzt werden, vermieden werden können. Die vorliegende Erfindung ist auch für in stationären Energie-, Schiffs- und Automobil-Anwendung eingesetzte Motoren nützlich.
Weitere Vorteile sowie Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für den Leser dieser Beschreibung ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Motors gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Blockdarstellung eines Motors mit einem Steuersystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen einer Turboladerstörung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß Darstellung in 1 ist ein Motor 10 mit einem Turboladersystem mit einer Luft/Luft-Ladeluftzwischenkühlung ausgestattet. Der Fachmann auf dem Gebiet wird angesichts dieser Offenbarung jedoch erkennen, dass weitere Arten von Zwischenkühlung wie z. B. Luft/Flüssigkeits-Zwischenkühler bei ei nem System und Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnten. Ferner könnten das vorliegende System und Verfahren angewendet werden, ohne dass ein Zwischenkühler zwischen den Turbolader und den Lufteinlasskrümmer eingefügt ist.
Der Motor 10 hat einen eine Abgasturbine 18 und einen Verdichterabschnitt 22 enthaltenden Turbolader 14. Abgas strömt aus dem Abgaskrümmer 30 und durch die Abgasturbine 18, bevor es den Motor über ein Abgasrohr 29 verlässt. Verbrennungsluft tritt durch den Lufteinlass 26 ein und nach dem Passieren des Verdichterabschnittes 22 strömt die Ladeluft durch einen Zwischenkühler 34, in welchem Wärme aus der Luft entzogen wird. Der Turbolader 14 besitzt ein (nicht dargestelltes) zentrales Lager, welches mit Motoröl unter Druck aus dem Motorschmiersystem über eine Versorgungsleitung 25 versorgt wird. Das Öl kehrt zu dem Motor 10 aus dem Turbo 14 über eine Rücklaufleitung 27 zurück. In dem Falle eines Fehlers des Turboladers 14 kann aus der Leitung 25 stammendes Öl in den Einlasskrümmer 38 gesaugt werden.
Den Zwischenkühler 34 verlassende Luft strömt in den Einlasskrümmer 38, nachdem sie durch einen Luftklappe 54 strömt, welcher eine Notabstellvorrichtung ist. Es wird auch angemerkt, dass eine Inertgasquelle 58 mit dem Einlasskrümmer 38 als noch eine weitere Art einer Notabstellvorrichtung verbunden ist.
Herkömmlicherweise enthält der Motor 10 eine rotierende Kurbelwelle 42 zur Entnahme von Kraft aus dem Motor 10.
2 stellt eine Steuerung 50 dar, welche funktionell mit dem Motor 10 sowie mit mehreren Sensoren 46 verbunden ist. Diese Sensoren umfassen einen Turbo-Drehzahlsensor zur Bestim mung der Drehzahl des Turboladers 14 sowie weitere Sensoren, wie z. B. einen Kurbelwellen-Drehzahlsensor, einen Umgebungsluft-Drucksensor, einen Einlassluftdrucksensor zum Bestimmen eines Druckes in dem Einlasskrümmer 38 und weitere dem Fachmann auf dem Gebiet der Motorsteuerung bekannte und durch diese Offenbarung vorgeschlagene Sensoren. 2 stellt dar, dass der Motor 10 mit einem Drehstromgenerator 35 gekoppelt sein kann. Der Drehstromgenerator 35 ist ein Beispiel einer Klasse von mechanische, elektromechanische, hydraulische oder andere Lasten unfassenden Lasten. Die mit dem Motor 10 gekoppelte Last kann dazu genutzt werden, den Motor 10 während einer Notabstellsequenz abzubremsen.
3 veranschaulicht ein Verfahren zum Erkennen einer Betriebsstörung eines Turboladers gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Steuerung 50 bei einem Block 100 startet und dann bei einem Block 110 die Turbodrehzahl N_T bestimmt. Nach der Bestimmung der Turbodrehzahl bei dem Block 102 geht die Steuerung 50 zu dem Block 104 über, in welchem der Motorluftdurchsatz Q bestimmt wird. Dann vergleicht die Steuerung 50 bei dem Block 106 die gemessene oder bestimmte Turbodrehzahl N_T mit einem Turbodrehzahl-Schwellenwert. Der Turbodrehzahl-Schwellenwert sollte entweder auf aktuellen oder historischen beispielsweise die Leistungsabgabe, den Umgebungs- und Einlasskrümmer-Luftdruck, den Abgasdruck und die Motordrehzahl einschließenden Betriebsbedingungen basieren. Im Wesentlichen soll die Analyseroutine von 3 bestimmen, ob der Turbo 14 Arbeit an der ankommenden Luftversorgung des Motors verrichtet. Anders gesagt, der Turbodrehzahl-Schwellenwert kann auf der Basis der für die Abgasturbine 18 verfügbaren Leistung gewählt werden.
Wenn die Turbodrehzahl höher als ein Schwellenwert ist, sodass Antwort auf die bei dem Block 106 gestellte Frage "Nein" ist, kehrt die Routine zu dem Block 102 zurück und läuft weiter. Wenn jedoch die Antwort auf die bei dem Block 106 gegebene Antwort "Ja" ist, mit anderen Worten, die Turbodrehzahl niedriger als der Schwellenwert ist, geht die Steuerung 50 zu dem Block 108 über, bei dem der Wert des bestimmten Motorluftdurchsatzes Q mit dem Schwellenwert für Q verglichen wird, welcher entweder auf aktuellen oder vergangenen Betriebsbedingungen des Motors 10 basieren kann. Wenn Q größer als der Schwellenwert ist, kehrt die Routine wieder zu dem Block 102 zurück. Wenn jedoch die Antwort bei dem Block 108 "Ja" ist, und in anderen Worten Q kleiner als der Schwellenwert ist, geht die Steuerung 50 zu dem Block 110 über, in welchem ein Turbolader-Störungsflag gesetzt wird. Die Schwellenwerte für die Turbodrehzahl und den Motorluftdurchsatz können aus Nachschlagetabellen entnommen oder durch die Steuerung 50 auf der Basis von Motorbetriebsparametern wie z. B. der Motordrehzahl, Motorbelastung, Kraftstoffverbrauch und anderen Parametern berechnet werden.
Wie in 3 dargestellt, kann die Kraftstoffzufuhr bei dem Block 110 abgestellt werden. Diese Abstellung ist jedoch optional. Das Turbolader-Störungsflag kann zum Auslösen eines Alarms für den menschlichen Motorbetreiber verwendet werden, welcher dann entscheiden kann, die Kraftstoffzufuhr abzustellen. In jedem Falle endet die Routine bei dem Block 110. So wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "Turbolader-Störungsflag" auf einen Entscheidungspunkt, bei welchem die Steuerung 50 festgestellt hat, dass der Turbo 14 eine Betriebsstörung hat. Eine derartige Entscheidung muss nicht durch ein spezifisches Flag gekennzeichnet werden; wichtig ist, dass die Routine die Störung bestätigt. Der Fachmann auf diesem Gebiet erkennt angesichts dieser Offenbarung, dass eine Schlussfolgerung einer Turbostörung in unterschiedlichen Arten gemäß der vorliegenden Erfindung gespeichert werden kann.
Wenn der Motor 10 nach dem Block 110 nicht zum Stehen kommt, wenn der Kraftstoff abgestellt ist, kann ein Notabstellsystem eingesetzt werden. Dieses kann, wie vorstehend beschrieben, das Schließen einer Luftklappe 54 oder die Einführung eines inerten Gases aus einem Inertgassystem 58 beinhalten. Die Notabstellung kann auch eine Belastung des Motors 10 entweder mit einem Drehstromgenerator 35 oder mit einer anderen Lastquelle in dem Falle beinhalten, dass das Abstellen des Kraftstoffs den Motor nicht effektiv zum Stehen bringt. Diese drei Formen einer Notabstellung sowie weitere dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannte und durch diese Offenbarung vorgeschlagene können nacheinander oder gleichzeitig eingesetzt werden.
Des Weiteren kann gemäß 3 die Ermittlung des Motorluftdurchsatzes bei dem Block 104 in einer Vielfalt von Arten erreicht werden. Beispielsweise kann einer von den Sensoren 46 ein in dem Einlasskrümmer 38 angeordneter Massenluftstromsensor sein. Alternativ kann das Luftdurchsatzmessungs-Subsystem einen Umgebungsluft-Drucksensor und einen Einlasskrümmer-Drucksensor enthalten, wobei die Messergebnisse aus beiden Sensoren durch die Steuerung 50 verglichen werden. In diesem Falle ist eine Messung eines subatmosphärischen Druckes in dem Einlasskrümmer 38 ein klarer Hinweis, dass eine Turboladerstörung aufgetreten ist. Als noch eine weitere Alternative kann das Luftdurchsatzmessungs-Subsystemeinen Einlasskrümmer-Drucksensor und einen Motordrehzahlsensor mit einer Steuerung 50 enthalten, welche die Ausgangssignale aus dem Einlasskrümmer-Drucksensor und dem Drehzahlsensor nutzt, um den gemessenen Luftdurchsatz zu bestimmen.
Die Erkennung und Reaktion auf eine Turboladerstörung kann als ein Überwachungsprozess verkörpert sein, wobei der Wert eines Parameters, welcher der angeforderten Motorabgabeleis tung, wie z. B. dem Soll-Kurbelwellenausgangsdrehmoment entspricht, sowie der Luftdruck in dem Einlasskrümmer stromabwärts von dem Turbolader überwacht wird. In dem Falle, dass der Luftdruck in dem Einlasskrümmer ohne eine entsprechende Änderung in dem Wert des Soll-Kurbelwellenausgangsdrehmomentes abnimmt, wird das Turbolader-Störungsflag gesetzt. Diesem können eine Abstellung der Kraftstoffzufuhr zum Motor und weitere Notabstellprozeduren folgen.
In einem allgemeineren Sinne beinhaltet eine Turbostörungs-Erkennungstechnik gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Überwachung der Turboleistungsabgabe, wobei das Verfahren von 3 nur ein Beispiel für die Erreichung dieses Zweckes ist. Die Turboleistungsabgabe kann durch Messen der Turbodrehzahl und des Wellendrehmomentes oder der Turbodrehzahl, und des Turbodruckverhältnisses, oder des Druckverhältnisses und des Luftdurchsatzes bestimmt werden. Die Turboleistungsabgabe wird mit der für die Abgasturbine 18 zur Verfügung stehenden Abgasenergie verglichen. Die verfügbare Abgasenergie und deren Ableitung, die für die Abgasturbine 18 zur Verfügung stehende Energie, können unter Bezugnahme auf solche Motorbetriebsparameter wie z. B. Motordrehzahl, Motorbelastung, verschiedene Betriebstemperaturen, Motorkraftstoffverbrauch und noch weitere dem Fachmann auf diesem Gebiet und durch diese Offenbarung vorgeschlagene Parameter bestimmt werden. In dem Falle, dass die Turboleistungsabgabe kleiner als die durch die Steuerung 50 auf der Basis der angegebenen Betriebsparameter oder deren Ersetzungen vorhergesagte ist, kann das Turbo-Störungsflag gesetzt werden.
Obwohl spezielle Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, sind zahlreiche Varianten und alternative Ausführungsformen für den Fachmann auf diesem Ge biet ersichtlich. Demzufolge soll die Erfindung nur in Hinblick auf die beigefügten Ansprüche beschränkt sein.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Verfahren zum Erkennen und Reagieren auf eine Störung eines als Teil eines Verbrennungsmotors eingebauten Turboladers beinhaltet eine Turbodrehzahlüberwachung zum Bestimmen der Drehzahl eines Turboladers und eine Luftdurchsatzmessung zum Bestimmen des Luftdurchsatzes durch den Motor. Eine Steuerung vergleicht die gemessene Drehzahl des Turboladers mit einem Turbodrehzahl-Schwellenwert und vergleicht den gemessenen Luftdurchsatz mit einem Luftdurchsatz-Schwellenwert. Ein Turbolader-Störungsflag wird in dem Falle gesetzt, dass sowohl die gemessene Drehzahl des Turboladers niedriger als der Turbodrehzahl-Schwellenwert als auch der gemessene Luftdurchsatz kleiner als der Luftdurchsatz-Schwellenwert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 6429540 [0003]
- US 6552439 [0003]

Claims

System zum Erkennen einer Betriebsstörung eines als Teil eines Verbrennungsmotors eingebauten Turboladers, aufweisend: einen Turbo-Drehzahlsensor zum Bestimmen der Drehzahl eines Turboladers; ein Luftdurchsatzmessungs-Subsystem zum Bestimmen des Luftdurchsatzes durch einen mit dem Turbolader ausgestatteten Motor; und eine Steuerung, die funktionell mit dem Turbo-Drehzahlsensor und dem Luftdurchsatzmessungs-Subsystem verbunden ist, wobei die Steuerung die gemessene Drehzahl des Turboladers mit einem Turbodrehzahl-Schwellenwert vergleicht, und ferner den gemessenen Luftdurchsatz mit einem Luftdurchsatz-Schwellenwert vergleicht, und wobei die Steuerung ein Turbolader-Betriebsstörungsflag in dem Falle setzt, dass sowohl die gemessene Drehzahl des Turboladers niedriger als der Turbodrehzahl-Schwellenwert als auch der gemessene Luftdurchsatz niedriger als der Luftdurchsatz-Schwellenwert ist.
System nach Anspruch 1, wobei das Luftdurchsatzmessungs-Subsystem einen Massenluftstromsensor aufweist.
System nach Anspruch 1, wobei das Luftdurchsatzmessungs-Subsystem einen Umgebungsluft-Drucksensor, einen Einlasskrümmer-Drucksensor und einen Komparator aufweist, der funktionell mit der Steuerung und mit jedem von dem Drucksensoren verbunden ist, um das Ausgangssignal des Umgebungsluft- Drucksensor mit dem Ausgangssignal des Einlasskrümmer-Drucksensors zu vergleichen, wobei die Steuerung das Turbolader-Störungsflag in dem Falle setzt, dass sowohl die gemessene Drehzahl des Turboladers niedriger als der Turbodrehzahl-Schwellenwert als auch der gemessene Einlasskrümmerdruck niedriger als der gemessene Umgebungsluftdruck ist.
System nach Anspruch 1, wobei das Luftdurchsatzmessungs-Subsystem einen Einlasskrümmer-Drucksensor und einen Motordrehzahlsensor aufweist, wobei die Steuerung Ausgangssignale von dem Einlasskrümmer-Drucksensor und dem Motordrehzahlsensor verwendet, um den gemessenen Luftdurchsatz durch den Motor zu bestimmen.
Hubkolben-Verbrennungsmotor, aufweisend: einen Hubkolbenmotor; einen Turbolader, um Luft bei einem Druck über Atmosphärendruck an einen Einlasskrümmer des Motors zu liefern; einen zwischen dem Turbolader und dem Einlasskrümmer angeordneten Zwischenkühler; einen Turbo-Drehzahlsensor zum Bestimmen der Drehzahl des Turboladers; ein Luftdurchsatzmessungs-Subsystem zum Bestimmen des Luftdurchsatzes durch den Motor; und eine Steuerung, die funktionell mit dem Turbo-Drehzahlsensor und dem Luftdurchsatzmessungs-Subsystem verbunden ist, wobei die Steuerung die gemessene Drehzahl des Turboladers mit einem Turbodrehzahl-Schwellenwert vergleicht, und ferner den gemessenen Luftdurchsatz mit einem Luftdurchsatz-Schwellenwert vergleicht, und wobei die Steuerung ein Turbolader-Betriebsstörungsflag in dem Falle setzt, dass sowohl die gemessene Drehzahl des Turboladers niedriger als der Turbodrehzahl-Schwellenwert als auch der gemessene Luftdurchsatz niedriger als der Luftdurchsatz-Schwellenwert ist.
Motor nach Anspruch 5, welcher ferner einen zwischen dem Turbolader und dem Einlasskrümmer angeordneten Zwischenkühler aufweist.
Motor nach Anspruch 5, welcher ferner ein von der Steuerung betätigtes Notabstellsystem aufweist, um den Motor in dem Falle abzustellen, dass das Turbolader-Störungsflag gesetzt ist.
Motor nach Anspruch 7, wobei das Notabstellsystem einen Kraftstoffzufuhr-Abstellbefehl an ein Kraftstoff für die Zylinder des Motors bereitstellendes Kraftstoffsystem liefert.
Motor nach Anspruch 7, wobei der Turbodrehzahl-Schwellenwert und der Luftdurchsatz-Schwellenwert als Funktionen wenigstens der Motordrehzahl bestimmt werden.
Verfahren zum Erkennen und Reagieren auf eine Turboladerstörung in einem Verbrennungsmotor, mit den Schritten: Bestimmen der Drehzahl eines Turboladers; Bestimmen des Luftdurchsatzes durch einen mit dem Turbolader ausgestatteten Motor; Vergleichen der bestimmten Drehzahl des Turboladers mit einem Turbodrehzahl-Schwellenwert, und ferner Vergleichen des bestimmten Luftdurchsatzes mit einem Luftdurchsatz-Schwellenwert; und in dem Falle, dass sowohl die gemessene Drehzahl des Turboladers niedriger als der Turbodrehzahl-Schwellenwert als auch der gemessene Luftdurchsatz kleiner als der Luftdurchsatz-Schwellenwert ist, Abstellen des zu dem Motor fließenden Kraftstoffes.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Luftdurchsatz durch den Motor durch Vergleichen des Umgebungsluftdruckes mit dem Luftdruck in einem stromabwärts von dem Turbolader angeordneten Einlasskrümmer bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, welches ferner den Schritt der Abstellung der Verbrennungsluftzufuhr zu dem Motor in dem Falle aufweist, dass der Motor nach dem Abstellen des Kraftstoffs nicht zum Stehen kommt.
Verfahren nach Anspruch 10, welches ferner den Schritt der Einführung eines inerten Gases in den Motor aufweist, um Verbrennungsluft in dem Falle auszuschließen, dass der Motor nach dem Abstellen des Kraftstoffs nicht zum Stehen kommt.
Verfahren nach Anspruch 10, welche ferner den Schritt der Belastung des Motors mit einer mit dem Motor gekoppelten elektrischen Rotationsmaschine aufweist, um somit den Motor in dem Falle abzustellen, dass der Motor nach dem Abstellen des Kraftstoffs nicht zum Stehen kommt.
Verfahren nach Anspruch 10, welches ferner den Schritt des Auffangens von flüchtigem Öl aus dem Turbolader in einem Zwischenkühler in dem Falle aufweist, dass der Turbolader gestört ist.
Verfahren zum Erkennen und Reagieren auf eine Turboladerstörung in einem Verbrennungsmotor, mit den Schritten: Überwachen des Wertes eines mit der Turboladerausgangsleistung in Beziehung stehenden Betriebsparameters; und in dem Falle, dass sich der Betriebsparameter ohne eine entsprechende Änderung in der Motorleistungsabgabe ändert, Setzen eines Turbolader-Störungsflags.
Verfahren nach Anspruch 16, ferner mit dem Schritt der Abstellung der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor im Falle, dass das Turbolader-Störungsflag gesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der mit der Turboladerausgangsleistung in Beziehung stehende Betriebsparameter aus der Turboladerdrehzahl besteht.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der mit der Turboladerausgangsleistung in Beziehung stehende Betriebsparameter aus dem Turboladerdruckverhältnis besteht.
Verfahren zum Erkennen einer Betriebsstörung eines Turboladers mit einer Abgasturbine und einem Ladeluftverdichter, die auf einer gemeinsamen Welle in einem Verbrennungsmotorsystem installiert sind, mit den Schritten: Bestimmen der für die Abgasturbine des Turboladers verfügbaren Leistung; Vorhersagen der Turboladerleistungsabgabe wenigstens teilweise auf der Basis der für die Abgasturbine verfügbaren Leistung; Bestimmen der tatsächlichen Leistungsabgabe des Turboladers; Vergleichen der tatsächlichen Leistungsabgabe des Turboladers mit der vorhergesagten Leistungsabgabe; und in dem Falle, dass die tatsächliche Leistungsabgabe des Turboladers niedriger als die vorhergesagte Leistungsabgabe ist, Setzen eines Turbolader-Störungsflags.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die tatsächliche Leistungsabgabe des Turboladers durch Messen der Turboladerdruckverhältnisses und der Turbowellendrehzahl bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die tatsächliche Leistungsabgabe des Turboladers durch Messen der Wellendrehzahl und des Drehmomentes des Turboladers bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die tatsächliche Leistungsabgabe des Turboladers durch Messen des Druckverhältnisses und des Ladeluftdurchsatzes des Turboladers bestimmt wird.