DE3714192A1 - Method of controlling an exhaust turbocharger - Google Patents

Method of controlling an exhaust turbocharger

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Abstract

A method of controlling an internal combustion engine of a vehicle having an exhaust turbocharger is proposed, in which the energy content of the exhaust gases is increased during acceleration of the vehicle to reduce the run-up time of the exhaust turbocharger. As a result of this measure, the optimum supercharging pressure is attained at an earlier stage, and a better and more uniform acceleration, also from low speeds, is achieved. <IMAGE>

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit Abgasturbolader nach der Gattung des Hauptan­ anspruchs. Abgasturbolader-Anlagen für Brennkraftma­ schinen von Fahrzeugen wie Personenkraftwagen sind bekannt. Sie haben den Nachteil, daß während der Beschleunigung des Fahrzeugs, besonders wenn die Brenn­ kraftmaschine noch eine niedrige Drehzahl aufweist, eine relativ lange Zeit von bis zu 3 s verstreicht, bis der volle Ladedruck des Abgasturboladers erreicht wird. Dies führt zu einer Beeinträchtigung des Beschleu­ nigungsverhaltens des Fahrzeugs.The invention is based on a method for Control of an internal combustion engine of a vehicle with exhaust gas turbocharger according to the type of main demanding Exhaust gas turbocharger systems for internal combustion machines of vehicles such as passenger cars known. They have the disadvantage that during the Acceleration of the vehicle, especially when the focal engine still has a low speed, a relatively long time of up to 3 s elapses, until the turbocharger reaches the full boost pressure becomes. This leads to an impairment of the acceleration behavior of the vehicle.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den im Hauptanspruch gekennzeichneten Merkmalen hat demgegenüber den Vor­ teil, daß die Beschleunigung eines mit Abgasturbolader ausgerüsteten Fahrzeugs aus niedrigen Drehzahlen heraus verbessert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß der Energiegehalt der Abgase und damit die dem Abgasturbo­ lader zugeführte Energie erhöht wird. Dies führt zu einem wesentlich besseren Hochlaufverhalten des Turbo­ laders und damit zu einer stetigeren Beschleunigung auch aus tiefen Drehzahlen heraus.The method according to the invention in the main claim marked features has the opposite part that the acceleration of a turbocharger equipped vehicle from low speeds is improved. This is achieved in that the Energy content of the exhaust gases and thus that of the exhaust gas turbo loader supplied energy is increased. this leads to a much better startup behavior of the Turbo loaders and thus to a steadier acceleration even from low speeds.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist es, daß dieses Verfahren sowohl bei Otto-Motoren als auch bei Diesel-Motoren mit Abgasturbolader anwendbar ist.By the measures listed in the subclaims are advantageous further developments and improvements of the method specified in the main claim possible. It is particularly advantageous that this method both with petrol engines and with diesel engines applicable with exhaust gas turbocharger.

Zeichnungdrawing

Zur Erläuterung des Verfahrens dient eine Figur, die ein Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine mit Abgas­ turbolader sowie ein Steuergerät für die wichtigsten Steuergrößen zeigt.A figure serves to explain the method a block diagram of an internal combustion engine with exhaust gas turbocharger and a control unit for the main Control variables shows.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Die Figur zeigt eine Brennkraftmaschine 10 mit einem Ansaugrohr 11 sowie einem Abgasrohr 12. Ein Abgasturbo­ lader 13 ist so angeordnet, daß seine Turbinenstufe im Abgas- und seine Ladestufe im Ansaugluftstrom liegt. Parallel zur Turbinenstufe ist beispielshaft ein vor­ zugsweise elektromagnetisch erregbares Bypass-Ventil 14 angeordnet, das von einem Steuergerät 15 ansteuerbar ist. Eingangsgrößen für dieses Steuergerät 15 sind Signale von geeigneten Sensoren, beispielsweise von einem Drehzahlsensor 16, einem Fahrpedalstellungs- bzw. Lastsensor 17, einem der Zylindererkennung dienen­ den Bezugsmarkensensor 18 sowie einem Ladedrucksensor 19. Das Steuergerät 15 verarbeitet die verschiedenen Eingangsgrößen und liefert als Ausgangssignale Ansteuer­ signale für das Bypass-Ventil 14, für Benzinmotoren, nämlich die Einspritzzeit über einen Ausgang 21 bzw. den Zündzeitpunkt über einen Ausgang 22. Außerdem wird ein im Abgasluftstrom angeordnetes Auslaßventil 23 über einen Ausgang 24 angesteuert. Für Dieselmotoren werden über einen Ausgang 25 Signale zur Einspritzzeit­ punktsteuerung abgegeben, beispielsweise Signale zur Steuerung des Spritzbeginns bzw. Signale zur Steuerung des Förderbeginns.The figure shows an internal combustion engine 10 with an intake pipe 11 and an exhaust pipe 12 . An exhaust gas turbo charger 13 is arranged so that its turbine stage is in the exhaust gas and its charging stage in the intake air flow. A bypass valve 14 , which can preferably be electromagnetically excited, is arranged parallel to the turbine stage and can be controlled by a control unit 15 . Input variables for this control unit 15 are signals from suitable sensors, for example from a speed sensor 16 , an accelerator pedal position or load sensor 17 , the reference mark sensor 18 and a boost pressure sensor 19 are used for cylinder detection. The control unit 15 processes the various input variables and supplies control signals for the bypass valve 14 , for gasoline engines, as output signals, namely the injection time via an output 21 or the ignition timing via an output 22 . In addition, an outlet valve 23 arranged in the exhaust air flow is controlled via an outlet 24 . For diesel engines, signals for the injection timing are given via an output 25 , for example signals for controlling the start of injection or signals for controlling the start of delivery.

Das Verfahren wird zunächst anhand eines mit mindestens einem Abgasturbolader ausgestatteten Otto-Motors beschrieben:The procedure is initially based on at least one an Otto engine equipped with an exhaust gas turbocharger described:

Insbesondere bei niedrigen, von dem Drehzahlsensor 16 erfaßten Ausgangsdrehzahlen der Brennkraftmaschine 10 wird während eines Beschleunigungsvorgangs, der beispielsweise von bekannten Sensoren zur Erfassung der Drosselklappen- bzw. Gaspedalstellung 17 auf her­ kömmliche Weise bzw. von einer zugehörigen Motorsteu­ erschaltung 15 erkannt wird, eine elektronische Zünd­ zeitpunktsteuerung, die Teil der Motorsteuerung sein kann, über den Ausgang 22 so angesteuert, daß der Zünd­ zeitpunkt nach spät verschoben wird. Durch diese Maß­ nahme erhöht sich die Temperatur der Abgase im Abgas­ rohr 12 und damit deren Energiegehalt. Der Abgasturbo­ lader 13 zeigt dadurch ein wesentlich verbessertes Hochlaufverhalten, d.h. der maximale Ladedruck wird eher erreicht. Das Fahrzeug zeigt dadurch ein verbesser­ tes Beschleunigungsverhalten.In particular, at low, from the speed sensor 16 detected output speeds of the internal combustion engine 10 , an electronic ignition during an acceleration process, which is detected, for example, by known sensors for detecting the throttle valve or accelerator pedal position 17 in a conventional manner or by an associated engine control circuit 15 Timing control, which can be part of the engine control, controlled via output 22 so that the ignition timing is shifted late. This measure increases the temperature of the exhaust gases in the exhaust pipe 12 and thus their energy content. The exhaust gas turbocharger 13 thus shows a significantly improved startup behavior, ie the maximum boost pressure is rather reached. As a result, the vehicle exhibits improved acceleration behavior.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Zündzeitpunkt zur Begrenzung der thermischen Belastung des Abgasturboladers nur kurz, vorzugsweise für 1 s nach spät verschoben.In a preferred embodiment of the method becomes the ignition timing to limit the thermal Exhaust gas turbocharger load only briefly, preferably postponed for 1 s.

Bei einer Brennkraftmaschine mit einer elektronischen Ventilsteuerung, die ebenfalls Teil einer Motorsteu­ erung sein kann, kann während des Beschleunigungsvor­ gangs, der auf die o.g. Weise erfaßt werden kann, die Ansteuerung der Motorauslaßventile 23 über den Ausgang 24 so beeinflußt werden, daß die Öffnung der Ventile früher erfolgt. Auch dadurch werden Temperatur und Energiegehalt der Abgase erhöht und das Hochlaufver­ halten des Abgasturboladers und damit die Beschleuni­ gung des Fahrzeugs verbessert.In an internal combustion engine having an electronic valve control, which may augmentation also be part of a MotorCon that the opening of the valves, during the Beschleunigungsvor gear, which can be detected in the above manner, the driving of the engine exhaust valves are influenced 23 via the output 24 so done earlier. This also increases the temperature and energy content of the exhaust gases and improves the ramp-up behavior of the exhaust gas turbocharger and thus the acceleration of the vehicle.

Bei Diesel-Motoren mit Abgasturbolader wird während der Beschleunigungsphase, insbesondere bei Beschleuni­ gungen aus niedrigen Drehzahlen heraus, durch über den Ausgang 25 abgegebene Steuersignale der Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung nach spät verschoben. Auch hier ergibt sich daraus eine Erhöhung der Temperatur und des Energiegehalts der Abgase. Dies führt zu einem verbesserten Hochlaufverhalten des Abgasturboladers. Da der maximale Ladedruck eher erreicht wird, verbes­ sert sich auch hier die Beschleunigung des Fahrzeugs. In diesel engines with an exhaust gas turbocharger, the timing of the fuel injection is shifted late during the acceleration phase, in particular when accelerating from low engine speeds, by means of control signals output via the output 25 . This also results in an increase in the temperature and the energy content of the exhaust gases. This leads to improved startup behavior of the exhaust gas turbocharger. Since the maximum boost pressure is reached sooner, the acceleration of the vehicle also improves here.

Bei diesem Verfahren wird eine elektronische Steuerung des Einspritzzeitpunkts, die beispielsweise Teil einer elektronischen Diesel-Motorsteuerung (EDC) sein kann, so angesteuert, daß zur Begrenzung der thermischen Bela­ stung des Abgasturboladers der Einspritzzeitpunkt für nur kurze Zeit, vorzugsweise für 1 s nach spät verscho­ ben wird.This procedure uses electronic control of the injection timing, which is part of a electronic diesel engine control (EDC) can be controlled so that to limit the thermal Bela turbocharger the injection time for only delayed for a short time, preferably for 1 s will.

Vorteil dieses Verfahrens ist nicht nur eine bessere, sondern auch eine gleichmäßigere Beschleunigung des Fahrzeugs, weil der von herkömmlichen Abgasturboladern bekannte ruckartige Einsatz der Kraftentfaltung ausge­ glichen wird.Advantage of this method is not only a better one, but also a more even acceleration of the Vehicle because of conventional exhaust gas turbochargers known jerky use of power delivery out is compared.

Claims (7)

1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit Abgasturbolader, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Energieinhalt der Abgase zur Abkür­ zung der Hochlaufzeit des Abgasturboladers während der Beschleunigung des Fahrzeugs erhöht wird.1. A method for controlling an internal combustion engine of a vehicle with an exhaust gas turbocharger, characterized in that the energy content of the exhaust gases is increased to shorten the ramp-up time of the exhaust gas turbocharger during acceleration of the vehicle. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Otto-Motor der Zündzeitpunkt nach spät verschoben wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that with an Otto engine the ignition timing is late is moved. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Zündzeitpunktsteuerung des Fahr­ zeugs so angesteuert wird, daß der Zündzeitpunkt für kurze Zeit, vorzugsweise für 1 s nach spät verschoben wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that electronic ignition timing control of the vehicle is driven so that the ignition timing for short time, preferably postponed for 1 s becomes.   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer elektronischen Steuerung der Auslaßven­ tile der Brennkraftmaschine der Öffnungszeitpunkt der Motorauslaßventile nach früh verschoben wird.4. The method according to claim 1, characterized in that with electronic control of the exhaust vents Tile of the internal combustion engine the time of opening Engine exhaust valves are moved early. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Ventilsteuerung so angesteuert wird, daß der Öffnungszeitpunkt für kurze Zeit, vorzugs­ weise für 1 s nach früh verlegt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that an electronic valve control is so controlled is that the opening time for a short time, preferably is laid early for 1 s. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Diesel-Motor der Kraftstoff-Einspritz­ zeitpunkt nach spät verschoben wird.6. The method according to claim 1, characterized in that in a diesel engine the fuel injection time is postponed late. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Einspritzzeitpunktsteuerung so angesteuert wird, daß der Einspritzzeitpunkt für kurze Zeit, vorzugsweise für 1 s nach spät verschoben wird.7. The method according to claim 6, characterized in that that electronic injection timing control is controlled so that the injection timing for short time, preferably postponed for 1 s becomes.
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