DE102007033725A1

DE102007033725A1 - Maschinengegendruckkompensationssystem für stabile Emissionen

Info

Publication number: DE102007033725A1
Application number: DE102007033725A
Authority: DE
Inventors: Ravishankar Westland Ramamurthy
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2027-07-20
Also published as: CN101113696A; CN101113696B; US7637107B2; US20080016865A1; DE102007033725B4

Abstract

Ein Steuersystem und -verfahren, das Änderungen des Gegendrucks einer Maschine kompensiert, umfasst einen Drucksensor, welcher den Gegendruck erfasst. Ein Aufladungskompensationsmodul, das mit dem Drucksensor kommuniziert, ermittelt einen gemittelten BC-Faktor und stellt einen Turbolader mit variabler Geometrie auf der Grundlage des gemittelten BC-Faktors ein.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Dieselmaschinen und insbesondere das Aufrechterhalten von stabilen Emissionen von Dieselmaschinen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Dieselmaschinenbetrieb beinhaltet eine Verbrennung, die Abgas erzeugt. Während der Verbrennung wird ein Luft/Kraftstoff-Gemisch durch ein Ansaugventil Zylindern zugeführt und es wird darin verbrannt. Die den Zylindern zugeführte Luftströmung kann unter Verwendung eines Luftmassensensors (MAF-Sensors) gemessen werden. Der MAF-Sensor misst die gesamte Ansaugfrischluftströmung durch das Luftsaugsystem. Nach der Verbrennung drängt der Kolben Abgas in den Zylindern in ein Abgassystem hinein. Das Abgas kann verschiedene Emissionsbestandteile enthalten, einschließlich Dieselpartikeln oder Ruß.
Ein Dieselpartikelfilter (DPF), der gewöhnlicherweise in dem Abgasstrom angeordnet ist, kann verwendet werden, um das Niveau von Ruß in dem Abgas zu verringern. Wenn die Rußanhäufung in dem DPF zunimmt, nimmt der Druck in dem DPF zu, was den Gegendruck (BP von back pressure) in der Maschine erhöht. Ein Anstieg des BP kann einen Abfall der Luftströmung zu der Maschine zur Folge haben. Ein Turbolader mit variabler Geometrie (VGT von variable geometry turbo) wird angewendet, um den Abfall der Luftströmung durch ein Steuern des Ansaugkrümmer drucks (Aufladung) an die Maschine zu kompensieren. Der VGT weist bewegliche Flügelräder auf, die sich in dem Turbinengehäuse befinden und die es dem VGT ermöglichen, die Aufladung durch Lenken des Abgasturbineneinlassdrucks zu steuern. Wenn der BP zunimmt, kann ein zunehmend größerer Betrag an Aufladung erforderlich sein, um den Maschinenbetrieb bei bestimmten Bedingungen aufrecht zu erhalten.
Mit der Zeit wird der DPF voll Ruß und er wird regeneriert, um die eingefangenen Dieselpartikel zu entfernen. Während der Regeneration werden die Dieselpartikel in dem DPF verbrannt, um die Filterfunktion des DPF zu erneuern.
Maschinensysteme weisen oft ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) auf, um Maschinenemissionen zu verringern. Ein AGR beinhaltet ein Rückführen von Abgasen zurück in die Zylinder, was die Menge an Sauerstoff verringert, der für die Verbrennung verfügbar ist, und die Zylindertemperaturen herabsetzt. Damit Abgas in den Ansaugkrümmer strömt, muss der Abgasdruck größer sein als der Ansaugkrümmerdruck (Aufladung). Ein AGR-System ermöglicht es, dass die Zündeinstellung bei einem optimalen Punkt bleibt, was die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und/oder die Leistungsfähigkeit verbessert. Jedoch kann ein Ablagerungsaufbau in dem AGR-System die Abgasströmung dort hindurch einschränken und die Effektivität des AGR-Systems minimieren. Zusätzlich kann es notwendig sein, den AGR-Luftmassenstrom zu verringern, wenn der BP zunimmt, um die Leistungsfähigkeit aufrecht zu erhalten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Steuersystem und -verfahren, das Änderungen des Gegendrucks (BP) einer Maschine kompensiert, umfasst einen Drucksensor, welcher den BP erfasst. Ein Aufladungskompensationsmodul (BC-Modul, BC von boost compensation) kommuniziert mit dem Drucksensor, ermittelt einen gemittelten BC-Faktor und stellt einen Turbolader mit variabler Geometrie (VGT) auf der Grundlage des gemittelten BC-Faktors ein. Ein Überwachungsmodul steuert den VGT auf der Grundlage eines Kompensationsverhältnisses, welches eine Änderungsrate des Ansaugkrümmerdrucks in Bezug auf die Änderungsrate der Flügelradposition des VGT darstellt. Das Überwachungsmodul weist das BC-Modul an, das Einstellen des VGT zu stoppen, wenn das Kompensationsverhältnis beginnt, abzunehmen.
Bei anderen Merkmalen ermittelt ein Luftströmungskompensationsmodul (AFC-Modul) einen gemittelten AFC-Faktor und stellt ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) auf der Grundlage des gemittelten AFC-Faktors ein. Das Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) steuert die Rückführung von Abgas in einen Ansaugkrümmer.
Bei noch anderen Merkmalen ermittelt das BC-Modul einen BC-Faktor auf der Grundlage eines ersten BP-Verhältnisses und eines ersten Maschinenarbeitspunkts, und das AFC-Modul ermittelt einen AFC-Faktor auf der Grundlage eines zweiten BP-Verhältnisses und eines zweiten Maschinenarbeitspunkts. Das BC-Modul berechnet das erste BP-Verhältnis auf der Grundlage eines ersten gemittelten BP-Werts in Bezug auf einen ersten Referenz-BP-Wert an dem ersten Maschinenarbeitspunkt, und das AFC-Modul berechnet das zweite BP-Verhältnis auf der Grundlage eines zweiten gemittelten BP-Werts in Bezug auf einen zweiten Referenz-BP-Wert an dem zweiten Maschinenarbeitspunkt. Der erste Referenz-BP-Wert und der zweite Referenz-BP-Wert werden aus einer Referenz-BP-Dieselpartikelfilter-Tabelle ermittelt, der BC-Faktor wird aus einer BC-Kurve ermittelt und der AFC-Faktor wird aus einer AFC-Kurve ermittelt.
Bei noch anderen Merkmalen können die BC-Kurve und die AFC-Kurve kalibriert werden.
Bei noch anderen Merkmalen steuert ein über die Zeit gemitteltes Filtermodul das Positionieren des AGR-Ventils.
Bei noch anderen Merkmalen beendet das Steuersystem und -verfahren den Betrieb, wenn der DPF in einen Regenerationsmodus wechselt.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgend gegebenen detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es sollte zu verstehen sein, dass die detaillierte Beschreibung und spezielle Beispiele, obgleich sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angeben, nur zu Zwecken der Veranschaulichung gedacht sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der Erfindung einzuschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen besser verstanden, wobei:
1 ein Funktionsblockschaltbild eines beispielhaften Dieselmaschinensystems ist, welches ein Dieselpartikelfiltersystem (DPF-System) gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst;
2 eine schematische Querschnittsansicht eines DPF ist;
3 ein Blockschaltbild ist, welches ein Gegendruckkompensationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
4 ein Flussdiagramm ist, welches beispielhafte Schritte darstellt, die durch ein Gegendruckkompensationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) ist lediglich beispielhafter Natur und in keiner Weise dazu gedacht, die Erfindung, ihre Anwendung oder ihren Nutzen einzuschränken.
Nun auf 1 Bezug nehmend ist ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Dieselmaschinensystem 10 schematisch dargestellt. Es ist einzusehen, dass das Dieselmaschinensystem 10 lediglich beispielhafter Natur ist und dass die hier beschriebene Dieselgegendruckkompensationsstrategie (Diesel-BP-Kompensationsstrategie) in verschiedenen Dieselmaschinensystemen ausgeführt sein kann, welche einen Dieselpartikelfilter (DPF) verwenden.
Das Dieselmaschinensystem 10 umfasst eine Dieselmaschine 12, einen Ansaugkrümmer 14 und ein Abgassystem 18. Die Maschine 12 verbrennt ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in Zylindern (nicht gezeigt), um Kolben (nicht gezeigt) anzutreiben, welche eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) rotierbar antreiben. Abgas von dem Verbrennungsprozess wird aus den Zylindern und in den Abgaskrümmer 16 abgelassen.
Luft wird durch eine Drosselklappe 16 in den Ansaugkrümmer 14 gesaugt, welcher Luft an die Zylinder verteilt. Kraftstoff wird durch das Common-Rail-Einspritzsystem (nicht gezeigt) in Zylinder eingespritzt und die Wärme der verdichteten Luft zündet das Luft/ Kraftstoff-Gemisch. Das Abgas tritt aus den Zylindern aus und in das Abgassystem 18 ein. Das Dieselmaschinensystem 10 kann einen Turbolader mit variabler Geometrie (VGT) 26 umfassen, welcher zusätzliche Luft zur Verbrennung mit dem Kraftstoff und der Luft, die aus dem Ansaugkrümmer 14 eingesaugt wird, in die Zylinder pumpt.
Das Abgassystem 18 umfasst einen Abgaskrümmer 30, eine Abgasleitung 31, ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 34, eine AGR-Leitung 35, einen AGR-Kühler 36, einen Katalysator 38 und einen DPF 40. Die Abgaskrümmer 28, 30 leiten die Abgassegmente aus den Zylindern in die Abgasleitungen 29, 31. Das AGR-Ventil 34 führt einen Teil des Abgases durch die AGR-Leitung 35 zurück, wie unten detaillierter erklärt ist. Der Rest des Abgases wird in den VGT 26 geleitet, um den VGT 26 anzutreiben. Ein kombinierter Abgasstrom strömt von dem VGT 26 durch den Katalysator 38 und den DPF 40. Der DPF 40 filtert Partikel aus dem kombinierten Abgasstrom, während dieser in die Atmosphäre strömt.
Ein Maschinensteuermodul (ECM-Modul) 42 reguliert den Betrieb des Dieselmaschinensystems 10 gemäß dem Maschinen-BP-Kompensationssystem der vorliegenden Erfindung. Genauer gesagt kommuniziert das ECM 42 mit einem Ansaugkrümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) 44, einem Maschinendrehzahlsensor 46, einem Luftmassensensor (MAF-Sensor) 48 und einem BP-Sensor 49. Der MAP-Sensor 44 erzeugt ein Signal, das die Aufladung angibt, und der Maschinendrehzahlsensor 46 erzeugt ein Signal, das die Maschinendrehzahl (RPM) angibt. Der MAF- Sensor 48 erzeugt ein Signal, das den MAF in den Ansaugkrümmer 14 angibt, und der BP-Sensor 48 erzeugt ein Signal, das den BP über dem DPF 40 angibt. Das ECM 42 ermittelt eine Maschinenlast oder einen Maschinenarbeitspunkt teilweise auf der Grundlage des RPM und von Kraftstoffzufuhrraten der Maschine 12. Die Kraftstoffzufuhrrate wird allgemein in Kraftstoffvolumen pro Verbrennungsvorgang gemessen. Die Maschinenleistung wird über die Kraftstoffzufuhrrate gesteuert.
Das ECM 42 ermittelt auf der Grundlage der Maschinenlast eine AGR-Rate. Zum Beispiel wird die AGR-Rate während Zeitabschnitten von schwerer Maschinenlast verringert, um erhöhten Sauerstoff zur Verbrennung in den Zylindern zu ermöglichen. Während Zeitabschnitten von geringer Maschinenlast wird die AGR-Rate erhöht, um den Sauerstoffeinlass in die Zylinder zu verringern, was die Zylindertemperatur und die Emissionen verringert. Die AGR-Rate kann von 0 % bis über 50 % variieren. Insbesondere spiegelt die AGR-Rate die Menge von zurückgeführtem Abgas wider. Zum Beispiel führt eine AGR-Rate von 20 % 20 % der Gesamtmenge an erzeugtem Abgas zurück.
Das ECM 42 steuert den VGT 26 und das AGR-Ventil 34, um die gewünschte Aufladung und die gewünschte AGR-Rate gemäß dem BP-Kompensationssystem der vorliegenden Erfindung zu erzielen. Der prozentuale Anstieg des durch den BP-Sensor 49 gemessenen Gegendrucks kann in einen prozentualen Anstieg der Aufladung umgerechnet werden. Wie unten detailliert diskutiert ist, werden die Flügelräder des VGT 26 geschlossen, um den Abfall von frischem MAF und Aufladung zu kompensieren. Ein Schließen der Flügelräder des VGT 26 hört auf, wenn das ECM 42 ermittelt, dass die Änderungsrate der Aufladung begonnen hat, abzunehmen, was ein unnötiges übermäßiges Schließen der Flügelräder des VGT 26 und/oder einen Anstieg der Turbodrehzahl vermeidet.
Wie unten detaillierter diskutiert ist, kann der MAF erhöht werden, um dem prozentualen Anstieg des BP zu begegnen, wenn die prozentuale Verbesserung der Aufladung aufgrund des Schließens der Flügelräder des VGT 26 nicht der Notwendigkeit begegnet, die auf dem prozentualen Anstieg des durch den BP-Sensor 49 gemessenen BP beruht, und das ECM 42 ein weiteres Schließen der Flügelräder des VGT 26 gestoppt hat. Ein Schließen des AGR-Ventils 34 hat einen Anstieg des MAF zur Folge.
Unter besonderer Bezugnahme auf 2 ist der DPF 40 eine Partikelfalle und umfasst abwechselnd geschlossene Zellen/Kanäle 50 und offene Zellen/Kanäle 52. Abgase, wie zum Beispiel die durch die Maschine 12 erzeugten, treten in die geschlossenen Kanäle 50 ein. Partikelmaterial 54 wird in den geschlossenen Kanälen 50 abgelagert und das Abgas tritt durch die offenen Kanäle 52 aus. Stopfen 56 werden verwendet, um die Enden der Kanäle 50, 52 abzudichten. Wände 58 des DPF 40 umfassen vorzugsweise eine poröse keramische Bienenwabenwand aus Cordierit-Material. Es ist einzusehen, dass ein beliebiges keramisches Wabenmaterial innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen wird. Rußpartikel 59 strömen in den DPF 40 und werden darin gefangen, was einen BP über dem DPF 40 zur Folge hat.
Nun auf 3 Bezug nehmend umfasst das ECM 42 einen Speicher 62, welcher Informationen, wie zum Beispiel Referenz-BP-Werte, für verschiedene Maschinenarbeitspunkte auf einer BP-Auftragung 64 für einen sauberen Filter, einer Aufladungskompensationskurve (BC) 66, einem Ableitungsflag 68 und einer Luftströmungskompensationskurve (AFC) 70 speichert. Das ECM umfasst auch ein BP-Kompensationssystem 60, welches die Flügelräder eines VGT 26 unter Verwendung einer BP-Auftragung 64 für einen sauberen Filter und einer benutzerdefinierten BC-Kurve 66 ein stellt. Das BP-Kompensationssystem 60 stellt auch die Position des AGR-Ventils 34 unter Verwendung der BP-Auftragung 64 für einen sauberen Filter und einer benutzerdefinierten AFC-Kurve 70 ein.
Das BP-Kompensationssystem 60 umfasst ein Überwachen und ein Übertragen von Signalen, welche von dem MAP-Sensor 44, dem Maschinendrehzahlsensor 46, dem MAF 48 und dem BP-Sensor 49 empfangen werden. Ein BC-Modul 72 liest periodisch den BP über dem DPF 40 über ein vorbestimmtes Zeitintervall aus und berechnet einen ersten über die Zeit gemittelten Wert des BP über dem DPF 40. Das BC-Modul 72 berechnet dann ein Verhältnis des über die Zeit gemittelten Werts des BP, wie er durch den DPF 40 erfahren wird, in Bezug auf einen Referenz-Normalnull-BP-Wert eines sauberen DPF 40. Der Referenz-Normalnull-BP-Wert eines sauberen DPF 40 wird von einer BP-Auftragung 64 für einen sauberen Filter bei einem ersten Maschinenarbeitspunkt ausgelesen. Wenn das Verhältnis größer als Eins ist, liest das BC-Modul 72 eine BC-Kurve 66, um einen BC-Faktor zu ermitteln. Nach einem zweiten vorbestimmten Zeitintervall, in welchem das BC-Modul 72 mehrere BC-Faktorwerte gespeichert hat, berechnet das BC-Modul 72 einen gemittelten BC-Faktor und beginnt dementsprechend, allmählich den Flügelradmechanismus des VGT 26 zu schließen.
Ein Überwachungsmodul 73 ermittelt die Änderungsrate der Aufladung in Bezug auf die Änderung der Position der Flügelräder des VGT 26. Wenn die Änderungsrate der Aufladung mit fortdauerndem Schließen der Flügelräder des VGT 26 beginnt, abzunehmen, wird das Ableitungsflag 68 gesetzt und ein weiteres Flügelradschließen des VGT 26 wird beendet.
Ein AFC-Modul 74 liest periodisch den BP über dem DPF 40 aus und ermittelt einen zweiten über die Zeit gemittelten Wert des BP über dem DPF 40. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann das AFC-Modul 74 den Betrieb beginnen, wenn das Ableitungsflag 68 gesetzt ist. Das AFC-Modul 74 berechnet dann ein Verhältnis des über die Zeit gemittelten Werts des BP, wie er durch den DPF 40 erfahren wird, in Bezug auf einen Referenzmeeresnivau-BP-Wert eines sauberen DPF 40. Der Referenz-Normalnull-BP-Wert eines sauberen DPF 40 wird aus einer BP-Auftragung 64 für einen sauberen Filter bei einem zweiten Maschinenarbeitspunkt ausgelesen.
Das AFC-Modul 74 liest eine AFC-Kurve 66, um einen AFC-Faktor zu ermitteln. Nach einem vorbestimmten Zeitintervall, in welchem das AFC-Modul 74 mehrere AFC-Faktorwerte gespeichert hat, berechnet das AFC-Modul 74 einen gemittelten AFC-Faktor und stellt dementsprechend die Position des AGR-Ventils 34 ein. Der über die Zeit gemittelte Filter 78 steuert die Position des AGR-Ventils 34 und verhindert, dass das AGR-Ventil 34 unvorhergesehene Änderungen der Position erfährt.
Nun auf 4 Bezug nehmend wird das BP-Kompensationssystem 60 detaillierter beschrieben. Das BP-Kompensationssystem 60 führt ein Verfahren aus, das allgemein bei 200 gekennzeichnet ist, um die Flügelradposition eines VGT 26 und ein AGR-Ventils 34 zu steuern. Das Verfahren startet bei Schritt 100. In Schritt 102, wenn die Maschine eingeschaltet ist, ist das ECM 42 betriebsbereit und rückt zu Schritt 104 vor. Wenn die Maschine nicht eingeschaltet ist, ist das ECM 42 nicht betriebsbereit und das BP-Kompensationssystem 60 wird nicht in Gang gesetzt. In Schritt 104 ermittelt das BC-Modul 76 einen Mittelwert des BP, der durch den DPF 40 über eine Zeitdauer erfahren wird. In Schritt 106 ermittelt das BC-Modul 76 das Verhältnis des Mittelwerts des BP, der durch den DPF 40 erfahren wird, in Bezug auf den Referenz-Normalnull-BP-Wert eines sauberen DPF 40 bei einem ersten Maschinenarbeitspunkt. In Schritt 108 ermittelt das BC-Modul 76, ob das Verhältnis größer als 1 ist. Wenn das Verhältnis nicht größer als 1 ist, kehrt das BP-Kompensationssystem 60 zu Schritt 104 zurück. Wenn das Verhältnis größer als 1 ist, fährt das BP-Kompensationssystem 60 in Schritt 110 fort.
In Schritt 110 verwendet das BC-Modul 76 das in Schritt 108 berechnete Verhältnis, um einen BC-Faktor für die gesamte Maschinenauftragung aus einer benutzerdefinierten BC-Kurve 66, die in dem Speicher 62 des ECM 42 gespeichert ist, zu ermitteln. In Schritt 112 ermittelt das BC-Modul 76 den Mittelwert des BC-Faktors über eine Zeitspanne.
In Schritt 114 beginnt der Flügelradmechanismus des VGT 26, sich zu schließen, um den Abfall des frischen MAF und der Aufladung aufgrund des Anstiegs des BP, der durch den DPF 40 erfahren wird, zu kompensieren. In Schritt 116 ermittelt das Überwachungsmodul 73, ob die Maschine 12 eine Abnahme der Änderungsrate der Aufladung in Bezug auf einen Anstieg des Schließens des Flügelradmechanismus des VGT 26 erfährt. Wenn die Maschine 12 keine Abnahme der Änderungsrate der Aufladung erfährt, kehrt das BP-Kompensationssystem 60 zu Schritt 114 zurück. Wenn die Maschine eine Abnahme der Änderungsrate der Aufladung erfährt, fährt das BP-Kompensationssystem 60 bei Schritt 118 fort.
In Schritt 118 setzt das Überwachungsmodul 73 das Ableitungsflag 68. Das Überwachungsmodul 73 überwacht die Änderungsrate der Aufladung in Bezug auf das Schließen des Flügelradmechanismus des VGT 26. In Schritt 120 stoppt das BC-Modul 76 das weitere Schließen des Flügelradmechanismus des VGT 26.
In Schritt 122 berechnet das AFC-Modul 74 einen Mittelwert des BP, der durch den DPF 40 über eine Zeitspanne erfahren wird. In Schritt 124 er mittelt das AFC-Modul 74 das Verhältnis des Mittelwerts des BP, der durch den DPF 40 erfahren wird, in Bezug auf den Mittelwert des Referenz-Normalnull-BP eines sauberen DPF 40 bei einem zweiten Maschinenarbeitspunkt. In Schritt 126 verwendet das AFC-Modul 74 das in Schritt 122 berechnete Verhältnis, um einen AFC-Faktor für die gesamte Maschinenauftragung aus einer in dem Speicher 62 des ECM 42 gespeicherten benutzerdefinierten AFC-Kurve 70 zu ermitteln.
In Schritt 128 berechnet das AFC-Modul 74 den Mittelwert des AFC-Faktors über eine Zeitspanne. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die maximale Zeitspanne beim Berechnen des Mittelwerts des AFC-Faktors die Zeit, die für die Regeneration des DPF 40 benötigt wird, nicht übersteigen. In Schritt 130 wird das AGR-Ventil 34 gemäß dem Mittelwert des in Schritt 128 ermittelten AFC-Faktors eingestellt.
Fachleute können nun aus der vorangegangenen Beschreibung einsehen, dass die breiten Lehren der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt sein können. Daher sollte, obgleich diese Erfindung in Verbindung mit bestimmten Beispielen davon beschrieben wurde, der wahre Umfang der Erfindung nicht darauf beschränkt werden, da andere Modifikationen dem Fachmann bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche ersichtlich werden.

Claims

Steuersystem, das Änderungen des Gegendrucks (BP) einer Maschine kompensiert, welches umfasst: einen Drucksensor, der den BP erfasst; und ein Aufladungskompensationsmodul (BC-Modul), das mit dem Drucksensor kommuniziert, einen gemittelten BC-Faktor ermittelt und einen Turbolader mit variabler Geometrie (VGT) auf der Grundlage des gemittelten BC-Faktors einstellt.
Steuersystem nach Anspruch 1, das ferner umfasst: ein Luftströmungskompensationsmodul (AFC-Modul), das einen gemittelten AFC-Faktor ermittelt und ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) auf der Grundlage des gemittelten AFC-Faktors einstellt.
Steuersystem nach Anspruch 1, das ferner umfasst: ein Überwachungsmodul, das den VGT auf der Grundlage eines Kompensationsverhältnisses steuert, welches eine Änderungsrate des Ansaugkrümmerdrucks in Bezug auf die Änderungsrate der Flügelradposition des VGTs darstellt.
Steuersystem nach Anspruch 3, wobei das Überwachungsmodul das BC-Modul anweist, das Einstellen des VGT zu stoppen, wenn das Kompensationsverhältnis beginnt, abzunehmen.
Steuersystem nach Anspruch 2, wobei das BC-Modul einen BC-Faktor auf der Grundlage eines ersten BP-Verhältnisses und eines ersten Maschinenarbeitspunkts ermittelt und das AFC-Modul einen AFC-Faktor auf der Grundlage eines zweiten BP-Verhältnisses und eines zweiten Maschinenarbeitspunkts ermittelt.
Steuersystem nach Anspruch 5, wobei das BC-Modul das erste BP-Verhältnis auf der Grundlage eines ersten gemittelten BP-Werts in Bezug auf einen ersten Referenz-BP-Wert bei dem ersten Maschinenarbeitspunkt berechnet und das AFC-Modul das zweite BP-Verhältnis auf der Grundlage eines zweiten gemittelten BP-Werts in Bezug auf einen zweiten Referenz-BP-Wert bei dem zweiten Maschinenarbeitspunkt berechnet.
Steuersystem nach Anspruch 6, wobei der erste Referenz-BP-Wert und der zweite Referenz-BP-Wert aus einer Referenz-BP-Dieselpartikelfilter-Tabelle ermittelt werden, der BC-Faktor aus einer BC-Kurve ermittelt wird und der AFC-Faktor aus einer AFC-Kurve ermittelt wird.
Steuersystem nach Anspruch 7, wobei die BC-Kurve und die AFC-Kurve kalibriert werden können.
Steuersystem nach Anspruch 3, das ferner umfasst: einen über die Zeit gemittelten Filter, der das Positionieren des AGR-Ventils steuert.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Steuersystem den Betrieb beendet, wenn ein Dieselpartikelfilter in einen Regenerationsmodus wechselt.
Verfahren zum Kompensieren von Änderungen des Gegendrucks (BP) einer Maschine, das umfasst, dass der BP erfasst wird; ein gemittelter Aufladungskompensationsfaktor (BC-Faktor) ermittelt wird; und ein Turbolader mit variabler Geometrie (VGT) auf der Grundlage des gemittelten BC-Faktors eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst, dass ein gemittelter AFC-Faktor ermittelt wird; und auf der Grundlage des gemittelten AFC-Faktors ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) eingestellt wird, welches die Rückführung von Abgas in einen Ansaugkrümmer steuert.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst, dass der VGT auf der Grundlage eines Kompensationsverhältnisses gesteuert wird, wobei das Kompensationsverhältnis eine Änderungsrate des Ansaugkrümmerdrucks in Bezug auf eine Änderungsrate der Flügelradposition des VGT darstellt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der VGT aufhört, eingestellt zu werden, wenn das Kompensationsverhältnis beginnt, abzunehmen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der BC-Faktor auf einem ersten BP-Verhältnis und einem ersten Maschinenarbeitspunkt beruht, und der AFC-Faktor auf einem zweiten BP-Verhältnis und einem zweiten Maschinenarbeitspunkt beruht.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das erste BP-Verhältnis auf einem ersten gemittelten BP-Wert in Bezug auf einen ersten Referenz-Normalnull-BP-Wert bei dem ersten Maschinenarbeitspunkt beruht und das zweite BP-Verhältnis auf einem zweiten gemittelten BP-Wert in Bezug auf einen zweiten Referenz-Normalnull-BP-Wert bei dem zweiten Maschinenarbeitspunkt beruht.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der erste Referenz-Normalnull-BP-Wert und der zweite Referenz-Normalnull-BP-Wert aus einer Referenz-Normalnull-BP-Tabelle für einen sauberen Dieselpartikelfilter ermittelt werden, der BC-Faktor aus einer BC-Kurve ermittelt wird, und der AFC-Faktor aus einer AFC-Kurve ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die BC-Kurve und die AFC-Kurve kalibriert werden können.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass das Positionieren des AGR-Ventils mit einem Zeitmittelungsfiltermechanismus gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verfahren den Betrieb beendet, wenn ein Dieselpartikelfilter in einen Regenerationsmodus wechselt.