DE3934306C2 - Steuereinrichtung für Turboverdichter von Brennkraftmaschinen - Google Patents
Steuereinrichtung für Turboverdichter von BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Turboverdichter von
Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der JP 59-160 022-A ist eine derartige Steuereinrichtung für Turbover
dichter mit zwei Turboladern bekannt, die die Verdichtungsleistung beider
Turbolader durch entsprechende Ansteuerung schnell reduziert, wenn ein mit
der Brennkraftmaschine gekoppeltes Getriebe in einen höheren Gang geschaltet
und damit die Drehzahl der Brennkraftmaschine abgesenkt wird. Diese schnelle
Reduzierung der Verdichtungsleistung bewirkt einen entsprechend schnellen
Abfall des von der Brennkraftmaschine erzeugten Drehmoments und verursacht
somit bei Beendigung des Schaltvorganges einen Drehmomentenstoß im Getriebe
und in der Brennkraftmaschine. Dieser Drehmomentenstoß ist nicht nur für die
Insassen des mit der Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeugs unangenehm,
sondern verursacht eine unerwünscht hohe Belastung von Getriebe und
Brennkraftmaschine, was insbesondere bei einem automatischen Getriebe
besonders nachteilig ist.
Es ist dementsprechend Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrichtung der
eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei Durchführung des
Schaltvorganges von einem niedrigeren in einen höheren Gang kein Drehmomen
tenstoß auftritt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1
gelöst. Die bei Betrieb der Brennkraftmaschine im hohen Drehzahlbereich vom
Turboverdichter erzeugte Verdichtungsleistung wird durch Abschalten des
zweiten Turboladers auf ein Niveau abgesenkt, das für den Betrieb der
Brennkraftmaschine im niedrigen Drehzahlbereich ausreicht. Demzufolge wird
dann, wenn der Drehzahlsensor anzeigt, daß die Brennkraftmaschine im hohen
Drehzahlbereich arbeitet, und der Hochschaltdetektor einen Schaltvorgang von
einem niedrigeren in einen höheren Gang erfaßt, der zweite Turbolader
abgeschaltet, jedoch nicht sofort, sondern erst nach Ablauf einer vorgegebe
nen Zeitspanne, d. h. nach Beendigung des Schaltvorganges, so daß während der
Durchführung desselben kein Drehmomentenstoß auftritt.
Zwar ist aus der DE-OS 36 23 541 eine Steuereinrichtung für einen
Turboverdichter bekannt, die nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne nach
Durchführung eines Schaltvorganges ein Abblasventil in einem eine Turbine
des Turboverdichters umgehenden Bypass öffnet, die jedoch gleichzeitig mit
dem Schaltvorgang den diese Turbine enthaltenden Turbolader durch Öffnen
eines Entlüftungsventils in einem das zugeordnete Gebläse umgehenden Bypass
abschaltet, um einen Druckstoß in der Ladeluft vor der die Leistung der
Brennkraftmaschine steuernden Drosselklappe zu verhindern. Ein solcher
Druckstoß tritt dann auf, wenn die Drosselklappe geschlossen wird, z. B.
während eines Schaltvorganges von einem Gang in einen höheren oder
niedrigeren Gang. Die Verhinderung eines Drehmomentenstoßes bei einem
Schaltvorgang für einen niedrigeren in einen höheren Gang ist nicht
vorgesehen. Das verzögerte Öffnen des Abblasventils erfolgt im übrigen nur
deshalb, um zu verhindern, daß Abgase entweichen und die damit verlorenge
gangene Energie zum Wiederbeschleunigen der Brennkraftmaschine nach durchge
führtem Schaltvorgang fehlt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteran
sprüchen.
Nachstehend ist die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das die grundsätzliche Anordnung einer erfin
dungsgemäßen Steuereinrichtung bei Verwendung mit einer Brennkraft
maschine darstellt,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Aus
führungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung bei Verwendung mit einer Brennkraftmaschi
ne,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines im
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 verwendeten
Druckdifferenzerfassungsventils,
Fig. 4 ein Kenndiagramm, das den Betrieb verschiedener,
im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 verwen
deter und in einem ersten Steuermodus gesteu
erter Ventile darstellt,
Fig. 5a, 5b und 5c ein Flußdiagramm, das die Steuerung der im
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2
verwendeten Ventile
im ersten Steuermodus veranschaulicht,
Fig. 6 ein Kenndiagramm, das den Betrieb der
im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 verwen
deten und in einem zweiten Steuermodus ge
steuerten Ventile darstellt, und
Fig. 7a, 7b und 7c ein Flußdiagramm, das die Steuerung der im
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2
verwendeten Ventile im
zweiten Steuermodus veranschaulicht.
Das funktionelle Blockschaltbild nach Fig. 1 zeigt
einen Hochschalt
detektor B1, einen Drehzahldetektor B2, eine
Steuereinrichtung B3, eine
Leistungsänderungseinrichtung B4 und eine
Turboverdichtungseinrichtung B5
einer Brennkraftmaschine B6,
an die ein Getriebe B7 gekuppelt ist.
Die Turboverdichtungseinrichtung B5 ist zum Vorverdichten
der Brennkraftmaschine B6 mit einer in Übereinstimmung
mit Betriebszuständen der Brennkraftmaschine B6 variieren
den Verdichtungsleistung vorgesehen. Der Dreh
zahldetektor B2 erfaßt die Drehzahl der Brennkraftmaschine
B6. Die Leistungsänderungseinrichtung B4 vari
iert die Verdichtungsleistung der Turboverdichtungsein
richtung B5 so, daß sie reduziert wird, wenn die vom
Drehzahldetektor B2 erfaßte Drehzahl der Brenn
kraftmaschine relativ niedrig ist, und daß sie erhöht
wird, wenn die von dem Drehzahldetektor B2 er
faßte Drehzahl der Brennkraftmaschine B6 relativ hoch ist.
Der Hochschaltdetektor B1 erfaßt einen im Getriebe B7
durchgeführten Schaltvorgang von einem Gang in einen höheren Gang
zur Reduzierung der Drehzahl der Brennkraftmaschine B6. Die
Steuereinrichtung B3 steuert die
Leistungsänderungseinrichtung B4, wobei
die Vorverdichtungsleistung der Turboverdichtungsein
richtung B5 nicht reduziert wird, wenn
der Hochschaltdetektor B1 den Schaltvorgang von einem Gang in einen
höheren Gang zur Reduzierung der Drehzahl der Brennkraftmaschine
B6 erfaßt.
Das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel nach Fig. 2
zeigt eine Brennkraftmaschine 1, beispielsweise in Form eines Rotations
kolbenmotors mit einem Paar Rotoren, von denen jeder eine Ar
beitskammer mit einem Fassungsvermögen von beispielsweise
654 ccm bildet. Der Rotationskolbenmotor 1 ist mit einem wahlweise auf
mehrere Geschwindigkeitsbereiche oder Gänge einstellbaren Getriebe 50
verbunden und mit einem Abgaskanal 2 zum Ab
leiten von Abgas aus dem Motor 1 und einem Ansaugkanal
3 zur Zufuhr von Ansaugluft zum Motor 1 versehen.
Das Getriebe 50 ist ein automatisches Getriebe, das
einen an eine Ausgangswelle des Motors 1 gekuppel
ten Drehmomentenwandler und eine mit diesem
gekuppelte, drehmoment-übertragende Zahnrad- bzw. Getrie
beanordnung enthält. Der Abgaskanal 2 teilt sich in einen ersten
und einem zweiten Abgaskanalabschnitt 2a und 2b auf, die getrennt
voneinander zum Motor 1 führen.
Der Ansaugkanal 3 teilt sich stromabwärts eines Luftstromsensors 4
zum Erfassen des Ansaugluftstroms in einen ersten und einen zweiten An
saugkanalabschnitt 3a und 3b auf,
die sich an einer Stelle
stromaufwärts eines Zwischenkühlers 5 zum Kühlen der Ansaugluft im An
saugkanal 3 wieder vereinigen.
Ein Bereich des Ansaugkanals
3 stromabwärts des Zwischenkühlers 5 ist mit einem Dros
selventil 6, einer Saugkammer 7 und Kraftstoffinjektoren
8 versehen.
Ein erster Turbolader 9 ist mit einer im
ersten Abgaskanalabschnitt 2a angeordneten, durch das
Abgas in Drehung zu versetzenden Turbine Tp und einem
Gebläse Cp versehen, das im ersten An
saugkanalabschnitt 3a angeordnet und durch eine rotierende Welle
Lp mit der Turbine Tp gekoppelt ist. Ein zweiter Turbo
lader 10 ist mit einer im zweiten
Abgaskanalabschnitt 2b angeordneten, durch das Abgas
in Drehung zu versetzenden Turbine Ts und einem Gebläse
Cs versehen, das im zweiten Ansaugkanalabschnitt
3b angeordnet und durch eine rotierende Welle Ls mit der
Turbine Ts gekoppelt ist. Stromabwärts der Turbinen Tp, Ts vereinigen
sich beide Abgaskanalabschnitte 2a, 2b zum Abgaskanal 2.
Die Bereiche des ersten und des zweiten Ansaugkanalabschnitts 3a und
3b stromaufwärts des Gebläses Cp bzw.
Cs fluchten miteinander, so
daß im ersten oder
zweiten Ansaugkanalabschnitt 3a oder 3b erzeugte
Druckwellen sich leicht in den jeweils anderen
Ansaugkanalabschnitt 3b bzw. 3a, aber
nur schwer in Richtung des Luftstromsensors 4 fortpflanzen
können.
In einem Bereich des zweiten Abgaskanalabschnitts
2b stromaufwärts der Turbine Ts ist ein Abgasabsperrven
til 11 angeordnet, das
den zweiten Abgaskanalabschnitt 2b schließt, so
daß kein Abgas der Turbine Ts zugeführt
wird und nur der erste Turbolader 9
arbeitet, und zwar dann, wenn der dem Motor 1
zugeführte Ansaugluftmassenstrom relativ klein ist.
Ein Bereich des zweiten Abgaskanalabschnitts 2b
stromaufwärts des Abgasabsperrventils 11 ist durch einen Ver
bindungskanal 12 mit einem Bereich des ersten
Abgaskanalabschnitts 2a stromaufwärts der Turbine Tp verbunden. Der
Verbindungskanal 12 ist auch mit einem Bereich des Ab
gaskanals 2 stromabwärts der Turbinen Tp und Ts durch ei
nen Überbrückungskanal 18 verbunden, in welchem eine Abgas
klappe 17 vorgesehen ist. Ein Bereich des Über
brückungskanals 18 stromaufwärts der Abgasklappe 17
ist mit einem Bereich des zweiten Abgaskanalabschnitts
2b zwischen dem Abgasabsperrventil 11 und der Turbine Ts
durch einen Abgasschnüffelkanal 14 verbunden, in welchem
ein Abgasschnüffelventil 13 vorgesehen ist.
Das Abgasschnüffelventil 13 wird durch ein Membranbetä
tigungselement 16 mit einer Druckkammer betätigt, die
durch eine Steuerdruckleitung 15 an einen
Bereich des ersten Ansaugkanalabschnitts 3a strom
abwärts des Gebläses Cp angeschlossen ist.
In einem Bereich des zweiten Ansaugkanalabschnitts
3b stromabwärts des Gebläses Cs ist ein Ansaugluftab
sperrventil 21 angeordnet. Der zweite Ansaugka
nalabschnitt 3b ist auch mit einem Ansaugluftentlastungskanal 22
versehen, der die Turbine Ts umgeht und in dem ein An
saugluftentlastungsventil 23 angeordnet ist. Das Ansaug
luftabsperrventil 21 wird durch ein Membranbetätigungselement 24
und das Ansaugluftentlastungsventil 23
durch ein Membranbetätigungselement 25 betätigt.
Eine vom Membranbetätigungselement 24
ausgehende Steuerdruck
leitung 26 ist mit einem Ausgang eines Dreiwegemagnet
ventils 27 verbunden. Ferner ist eine von einem Membranbe
tätigungselement 19 zur Betätigung des Abgasabsperrventils 11 aus
gehende Steuerdruckleitung 28 mit einem Ausgang
eines Dreiwegemagnetven
tils 29 verbunden. Außerdem ist eine vom Membran
betätigungselement 25
ausgehende Steuerdruckleitung 30 mit einem Ausgang
eines Dreiwegemagnetventils 31 verbunden. Schließlich ist eine
von einem Membranbetätigungselement 20 zur Betätigung der Ab
gasklappe 17 ausgehende Steuerdruckleitung
32 mit einem Ausgang eines Dreiwegemagnetventils
33 verbunden. Die Dreiwegemagnetventile 27, 29, 31 und 33
werden durch eine Steuereinheit 35 gesteuert, die durch
einen Mikrocomputer gebildet ist.
Der Steuereinheit 35 werden Sensorausgangssignale
Sa, Sn, Ss, St und Spl zugeführt, die von einem Luftstrom
sensor 4, von einem Drehzahldetektor 61 zum Er
fassen der Drehzahl des Motors 1,
von einem am Getriebe 50 vorgesehenen Hochschaltde
tektor 51 zum Erfassen eines im Getriebe 50 durchge
führten Schaltvorganges von einem Gang in einen höheren Gang zur
Reduzierung der Motordrehzahl, von einem Drosselsensor 62
zum Erfassen des Öffnungsgrades des Drosselventils 6
bzw. von einem Luftdrucksen
sor P1 im ersten Ansaugkanalabschnitt 3a in einem
Bereich stromabwärts des Gebläses (Cp) erzeugt werden.
Die Steuereinheit 35 erzeugt Steuersignale E1 bis E4 auf der Basis
der Sensorausgangssignale Sa, Sn, Ss, St und Spl
und führt dem Dreiwegemagnetventil 27 das Steuer
signal E1, dem Dreiwegemagnetventil 31 das Steuersignal
E2, dem Dreiwegemagnetventil 29 das Steuersignal E3 und
dem Dreiwegemagnetventil 33 das Steuersignal E4 zu.
Einer der Eingänge des Dreiwegemagnetventils 29 ist zur
Atmosphäre hin offen. Der andere Eingang
ist durch eine Leitung 36 mit einem Unterdrucktank 43 ver
bunden, der über ein Rückschlagventil 37 mit dem Unterdruck Pn in
einem stromabwärts des Drossel
ventils 6 befindlichen Bereich des Ansaugkanals 3
beaufschlagt ist. Einer der Eingänge
des Dreiwegemagnetventils 27 ist über die Leitung
36 mit dem Unterdrucktank 43 und der andere
Eingang über eine Leitung 38 mit einem Druckdif
ferenzerfassungsventil 39 verbunden.
Nach Fig. 3 weist das Druckdifferenzerfassungsventil 39
ein Gehäuse 151 auf, in welchem drei Kammern 154, 155 und
156 mit Membranen 152 und 153 ausgebildet sind. Die Kam
mern 154 und 155 sind mit Eingängen 154a bzw. 155a
versehen. Die Kammer 156 ist mit einem offenen Ausgang
158 und einem an die Leitung 38 angeschlossenen Ausgang
157 versehen. Der Eingang 154a ist über eine Leitung
41 mit dem stromabwärts des Gebläses Cp liegenden
Bereich des ersten Ansaugkanalabschnitts 3a verbunden,
so daß er mit dem Luftdruck P1 beaufschlagt wird. Der
Eingang 155a ist über eine Leitung 42 mit einem
stromaufwärts des Ansaugluftabsperrventils 21 liegenden
Bereich des zweiten Ansaugkanalabschnitts 3b ver
bunden, so daß er mit einem Luftdruck P2 an einem strom
aufwärts des Ansaugluftabsperrventils 21 im zweiten
Ansaugkanalabschnitt 3b liegenden Bereich beauf
schlagt.
Das Druckdifferenzerfassungsventil 39 ist außerdem mit
einem Ventilkörper 159 versehen, der mit den Membranen
152 und 153 verbunden und durch eine in der Kammer 154
angeordnete Feder 159a vorgespannt ist. Wenn die
Druckdifferenz zwischen den Luftdrücken P1 und P2 rela
tiv groß ist, hält der Ventil
körper 159 den Ausgang 157 offen, so daß dieser
über die Kammer 156 und den Ausgang 158 zur
Atmosphäre hin offen ist.
Der Ventilkörper 159 hält den Ausgang 157 geschlossen,
wenn die Druckdifferenz zwischen den Luftdrücken P1 und
P2 gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Druckwert
Δ P ist. Wenn demgemäß die Steuerdruckleitung 26 durch
das von dem Steuersignal E1 gesteuerte Dreiwegemagnetven
til 27 mit der Leitung 38 verbunden und die Druckdif
ferenz zwischen den Luftdrücken P1 und P2 größer als der
vorbestimmte Druckwert ΔP ist, ist das Membranbetätigungselement
24 zur Atmosphäre hin offen und dadurch wird das Ansaugluft
absperrventil 21 geöffnet. Wenn andererseits die Steuer
druckleitung 26 durch das von dem Steuersignal E1 ge
steuerte Dreiwegemagnetventil 27 mit der Leitung 36 ver
bunden ist, liegt am Membranbetätigungselement 24 der Unter
druck an und dadurch wird das Ansaugluftabsperrventil 21
geschlossen.
Wenn die Steuerdruckleitung 28 durch das vom Steuer
signal E3 gesteuerte Dreiwegemagnetventil 29 mit der Lei
tung 36 verbunden ist, liegt am Membranbetätigungselement 19
der Unterdruck an, und dadurch wird das Abgasabsperrven
til 11 geschlossen, so daß nur der erste Turbolader
9 arbeitet. Wenn andererseits die Steuerdruck
leitung 28 durch das von dem Steuersignal E3 gesteuerte
Dreiwegemagnetventil 29 zur Atmosphäre hin offen ist, ist
das Abgasabsperrventil 11 geöffnet, so daß der zweite
Turbolader 10 arbeitet.
Das Kenndiagramm nach Fig. 4 zeigt die Betriebszustände
des Abgasabsperrventils 11, des Abgasschnüffelventils 13,
der Abgasklappe 17, des Ansaugluftabsperrventils 21
und des Ansaugluftentlastungsventils 23. Dieses Kenndia
gramm nach Fig. 4 zeigt eine Abszissenachse, auf der die Motordrehzahl,
und eine Ordinatenachse,
auf welcher die Motorbelastung dargestellt ist. Letztere wird durch
den Öffnungsgrad der Drossel repräsentiert, dessen Maxi
malwert mit Dm angegeben und der in einem in der
Steuereinheit 35 enthaltenen Speicher in Form einer Da
tentabelle gespeichert ist.
Gemäß dem Kenndiagramm nach Fig. 4 wird die Abgas
klappe 17 in Übereinstimmung mit einer gemeinsamen Li
nie Lw so gesteuert, daß sie vom geschlossenen Zustand aus
geöffnet und vom offenen Zustand aus geschlossen wird. Das
Abgasschnüffelventil 13 wird in Übereinstimmung mit ei
ner gemeinsamen Linie Le so gesteuert, daß es vom ge
schlossenen Zustand aus geöffnet und vom offenen Zustand aus ge
schlossen wird. Andererseits wird das Ansaugluftentla
stungsventil 23 vom geschlossenen in den offenen Zustand
entsprechend einer Linie L1 überführt, welche die Be
triebszustände des Motors 1 anzeigt, in denen dieser mit
einem Ansaugluftmassenstrom Q1 bzw.
mit einer
Motordrehzahl N1 arbeitet. Das Ansaugluftentlastungsventil wird ferner vom offenen
in den geschlossenen Zustand entsprechend einer
Linie L2 überführt, welche die Betriebszustände des Motors 1
angezeigt, in denen dieser mit einem Ansaugluftmassen
strom Q2 bzw. mit
einer Motordrehzahl N2
arbeitet. Das Abgasabsperrventil 11 wird vom of
fenen in den geschlossenen Zustand entsprechend einer
Linie L3 überführt, welche die Betriebszustände des Motors 1
anzeigt, in denen dieser mit einem Ansaugluftmassen
strom Q3 bzw.
mit einer Motordrehzahl N3
arbeitet. Das Abgasabsperrventil 11 wird ferner vom geschlossenen in den
offenen Zustand entsprechend einer Linie L4 überführt, wel
che die Betriebszustände des Motors 1 anzeigt, in denen dieser
mit einem Ansaugluftmassenstrom Q4 bzw.
mit einer Motordrehzahl N4 arbeitet.
Das Ansaugluftabsperrventil 21 wird vom offenen in den
geschlossenen Zustand entsprechend einer Linie L5 überführt,
welche die Betriebszustände des Motors 1 anzeigt, in denen
dieser mit einem Ansaugluftmassenstrom Q5 bzw.
mit einer Motordrehzahl N5 arbeitet. Das
Ansaugluftabsperrventil 21 wird ferner vom geschlossenen in den offenen Zu
stand entsprechend einer Linie L6 überführt, welche die
Betriebszustände des Motors 1 anzeigt, in denen dieser
mit einem Ansaugluftmassenstrom Q6 bzw.
mit einer Motordrehzahl N6 arbeitet.
Einer der
Eingänge des Dreiwegemagnetventils 31 ist zur Atmosphä
re hin offen und der andere Eingang ist mit dem Unterdruck
tank 43 verbunden. Wenn die Motordreh
zahl relativ niedrig ist, wird das Ansaugluftentlastungsventil 23 über
das Dreiwegemagnetventil 31 und die Steuerdruckleitung
30 mit dem Unterdruck Pn beaufschlagt, so daß es
den Ansaugluftentla
stungskanal 22 offen hält. Dann wird das Dreiwegemagnet
ventil 31 von der Steuereinheit 35 mit dem Steuersignal E2
angesteuert, um die Steuerdruckleitung 30
zur Atmosphäre hin zu öffnen, so daß das Ansaugluftentlastungsven
til 23 den Ansaugluftentlastungskanal 22 sperrt, bevor
das Abgasabsperrventil 11 und das Ansaugluftabsperrven
til 21 während der Zeitperiode geöffnet werden, in wel
chen die Motordrehzahl ansteigt, so wie es in der
Fig. 4 gezeigt ist.
In dem Kenndiagramm nach Fig. 4 ist ein Betriebsbereich
mit der Linie L6 als unterer Grenze so festgelegt, daß
er mit dem Betriebszustand des Motors 1 korrespondiert,
in welchem der seinen Brenn
kammern zugeführte Ansaugluftmassenstrom relativ groß
ist. Ferner sind ein Betriebsbereich zwischen den Linien L4 und
L6, ein Betriebsbereich zwischen den Linien L2 und L4 und
ein Betriebsbereich mit der Linie L2 als oberer Grenze
jeweils so festgelegt, daß sie mit dem Betriebszustand
des Motors 1 korrespondieren, in welchem der seinen
Brennkammern zugeführte Ansaug
luftmassenstrom relativ klein ist.
Wenn der Betriebszustand des Motors 1 in den Betriebs
bereichen mit der Linie L2 als oberer Grenze liegt, hält
die Steuereinheit 35 sowohl das Abgasabsperrventil 11
als auch das Ansaugluftabsperrventil 21 geschlossen und
im Gegensatz dazu das Ansaugluftentlastungsventil 23 of
fen, so daß nur der erste Turbolader 9
arbeitet. Wenn dann der Ansaug
luftmassenstrom oder die Motordrehzahl soweit
zunimmt, daß die Linie L2 überquert wird und
der Betriebszustand des Motors 1 in den Betriebsbereich
zwischen den Linien L2 und L4 gelangt, schließt die
Steuereinheit 35 das Ansaugluftentlastungsventil 23. Bei
diesem Prozeß wird, bevor das Ansaugluftentlastungsventil
23 geschlossen ist, das Abgasschnüffelventil 13 geöffnet,
wenn der Ansaugluftmassenstrom soweit zugenommen hat, daß
die Linie Le überquert wird, wobei ein geringer Teil des Abgases durch den
Abgasschnüffelkanal 14 der Turbine Ts des
zweiten Turboladers 10
bei geöffnetem Ansaugluftentlastungsventil 23 zugeführt wird.
Dies hat zur Folge, daß die Turbine Ts durch
das durch den Abgasschnüffelkanal 14 strömende Abgas in
Drehung versetzt wird, so daß der zweite Turbolader
10 vor dem Öffnen des Abgasabsperrventils 11 einer
vorläufigen Rotation unterworfen wird.
Wenn danach der Ansaugluftmassenstrom oder die Motor
drehzahl weiter ansteigt, so daß die Linie L4 über
quert wird und der Betriebszustand des Motors 1 in
die Betriebsbereiche zwischen den Linien L4 und L6
gelangt, öffnet die Steuereinheit 35 das Abgasabsperr
ventil 11. Wenn dann der Ansaugluftmassenstrom
oder die Motordrehzahl weiter ansteigen,
so daß die Linie L6 überquert wird und der Betriebs
zustand des Motors 1 in den Betriebsbereich mit der Li
nie L6 als oberer Grenze gelangt, öffnet die Steuer
einheit 35 das Ansaugluftabsperrventil 21, so daß die
Turbine Tp des ersten Turboladers 9 und die
Turbine Ts des zweiten Turboladers 10 durch
das durch den ersten Abgaskanalabschnitt 2a und den davon getrenn
ten zweiten Abgaskanalabschnitt 2b hindurchströmende Abgas in Dre
hung versetzt werden und dementsprechend beide
Turbolader 9 und 10
den Motor 1 aufladen.
Da, wie oben beschrieben, der zweite Turbolader
10 durch das ihm über das Abgasschnüffelventil 13 bei geöffnetem
Ansaugluftentlastungsventil 23 zugeführte Abgas in vorläufige
Drehung versetzt wird, bevor er mit dem Aufladen
des Motors 1 beginnt, und das Ansaugluftentla
stungsventil 23 geschlossen wird, bevor das Abgasabsperr
ventil 11 geöffnet wird, beginnt der zweite Turbolader
10 unter der ausreichend hohen vorläufigen Ro
tation mit dem Aufladen des Motors 1.
Folglich wird das Ansprechverhalten des
zweiten Turboladers 10, wenn er mit dem Aufladen
beginnt, verbessert und ein am Motor 1 auftretender Drehmo
mentstoß sicher unterdrückt, wenn der zweite Turbo
lader 10 mit dem Aufladen des Motors 1
beginnt.
Der im folgenden als erster Zwei-Lader
Betriebsbereich bezeichnete Betriebsbereich, der die Linie L6 als untere Grenze
im Kenndiagramm der Fig. 4 aufweist und der dem Betriebszustand
des Motors 1 entspricht, in welchem beide
Turbolader 9 und 10 simultan arbeiten,
wird bei Beschleunigung des Motors 1 in Richtung
der Betriebsbereiche kleineren Öffnungsgrades der Drossel
und kleinerer Motordrehzahl erweitert. Mit anderen
Worten, wenn der Motor 1 be
schleunigt wird, arbeitet die Steuereinheit 35 im wesent
lichen so, daß die Linie L6 des in Fig. 4 gezeigten Kenn
diagramms in Richtung von Bereichen kleineren Öffnungs
grades der Drossel und niedrigerer Motordrehzahl ver
schoben wird. Wenn eine solche Verschiebung der Linie L6
auftritt, werden die Linien L1 bis L5 des Kenndiagramms
nach Fig. 4 ebenfalls im wesentlichen in Richtung von Be
reichen mit kleinerem Öffnungsgrad der Drossel und niedri
gerer Motordrehzahl durch die Steuereinheit 35 ver
schoben.
Die Erweiterung des ersten Zwei-Laderbetriebsberei
ches, d. h. das obenerwähnte Verschieben jeder der Linien
L1 bis L6, kann so variiert werden, daß sie in Übereinstim
mung mit einer Zunahme der Beschleunigung des Motors 1
erhöht wird. Die Beschleunigung des Motors 1 wird bei
spielsweise auf der Basis einer Änderungsrate (dQ/dt)
des Ansaugluftmassenstromes erfaßt, die gleich oder größer
als ein vorbestimmter Wert ist, wenn der Motor 1
beschleunigt wird.
Wenn der Betriebszustand des Motors 1, ausgehend vom ersten
Zwei-Laderbetriebsbereich,
in einen im folgenden als zweiter Zwei-Laderbetriebsbereich
bezeichneten Betriebsbereich
mit der Linie L5 als untere Grenze gelangt,
hält die Steuereinheit 35 das Abgasabsperrventil
11 und das Ansaugluftabsperrventil 21 offen und im Gegen
satz dazu das Ansaugluftentlastungsventil 23 geschlossen,
so daß beide Turbo
lader 9 und 10 den Motor 1 aufladen.
Wenn dann der Ansaugluftmassenstrom oder die
Motordrehzahl abnimmt, so daß die Linie L5 über
schritten wird und der Motor 1 in den Betriebs
bereich zwischen den Linien L5 und L3 gelangt, schließt
die Steuereinheit 35 das Ansaugluftabsperrventil 21.
Wenn danach der Ansaugluftmassenstrom
oder die Motordrehzahl weiter abnimmt, so daß
die Linie L3 überquert wird und sich der Betriebszustand
des Motors 1 im Betriebsbereich zwischen den Li
nien L3 und L1 befindet, schließt die Steuereinheit 35
das Abgasabsperrventil 11, so daß das durch den
zweiten Abgaskanalabschnitt 2b strömende Abgas nicht mehr direkt der Turbine Ts des
zweiten Turboladers 10 zugeführt wird.
Wenn dann der Ansaugluftmassenstrom oder die Motor
drehzahl weiter abnimmt, so daß die Linie L1 über
schritten wird und sich der Betriebszustand des Motors
1 im Betriebsbereich mit der Linie L1 als obere
Grenze befindet, öffnet die Steuereinheit 35 das An
saugluftentlastungsventil 23.
Nachdem das Ansaugluftentlastungsventil 23 geöffnet ist,
wird dann, wenn durch Verringerung des
Ansaugluftmassenstroms oder der Motordrehzahl
die Linie Le unterschritten wird, das Abgasschnüffelventil 13 geschlossen,
wobei das Abgas nicht mehr der Turbine Ts des
zweiten Turboladers 10 durch den Abgasschnüffel
kanal 14 zugeführt wird. Dies hat zur Folge, daß die
Turbine Ts nicht durch das Abgas in Drehung versetzt wird,
so daß der zweite Turbolader 10 aufhört zu ar
beiten und nur der erste Turbolader 9
den Motor 1 auflädt.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel
in dem mit dem Motor 1 gekoppelten Getriebe 50
ein Schaltvorgang zur Reduzierung der Motordrehzahl ausgeführt wird und der
Betriebszustand des Motors 1 in dem durch die Linie L5 im
Kenndiagramm nach Fig. 4 abgeteilten zweiten Zwei-Lade
betriebsbereich liegt, wird der zweite Turbolader
10 nicht sofort angehalten, um den Betrieb einzustel
len, so daß sowohl der erste als auch der zweite Tur
bolader 9 und 10 für einen vorbestimmten Zeitraum in Be
trieb sind, selbst wenn die Motordrehzahl
aufgrund des Schaltvorganges so reduziert wird, daß
der Betriebszustand des Motors 1 in einen anderen
Betriebsbereich als den zweiten Zwei-Laderbetriebs
bereich im Kenndiagramm nach Fig. 4 gelangt. Nach
dem der vorbestimmte Zeitraum verstrichen ist,
wird veranlaßt, daß der zweite Turbolader 10
den Betrieb einstellt, wenn zu diesem Zeitpunkt der Be
triebzustand des Motors 1 in einem anderen Betriebsbereich als dem zweiten
Zwei-Laderbetriebsbereich des Kenndiagramms nach Fig. 4
liegt.
Für eine solche Steuerung veranlaßt die Steuereinheit 35
einen in ihr enthaltenen Zeitgeber dazu, mit dem Messen
des vorbestimmten Zeitraums zu beginnen, wenn der im Ge
triebe 50 durchgeführte Schaltvorgang durch den Hoch
schaltdetektor 51 erfaßt wird
und der Betriebszustand des Motors 1 im zwei
ten Zwei-Laderbetriebsbereich im Kenndiagramm nach
Fig. 4 liegt. Nach Beendigung der Messung
des vorbestimmten Zeitraums durch den Zeitgeber schließt sodann die Steuerein
heit nacheinander das Ansaugluftabsperrventil 21 und das Abgasabsperr
ventil 11, öffnet das Ansaugluftentlastungs
ventil 23 und schließt das Abgasschnüffelventil 13, so
daß der zweite Turbolader 10 zu arbeiten auf
hört.
Da auf diese Weise
verhindert wird, daß der zweite Turbolader 10 bei Durchführung des
Schaltvorgangs im Getriebe 50 zwecks Reduzierung der Motordrehzahl
innerhalb des vorbestimmten Zeitraums aufhört
zu arbeiten, wird das durch den Motor
1 erzeugte Drehmoment nicht jäh reduziert. Deshalb
wird bei Durchführung des Schaltvorgangs im Getriebe 50 zwecks
Reduzierung der Motordrehzahl ein im Motor 1 und im Getriebe 50 auftreten
der Drehmomentstoß sicher unterdrückt und dadurch
die Motordrehzahl so reduziert, daß sich der Be
triebszustand der Maschine 1 in einen anderen Betriebsbereich als den
zweiten Zwei-Laderbetriebsbereich des Kenndiagramms nach Fig. 4
bewegt.
Der Luftdruck P1 wird durch die vom Membranbe
tätigungselement 16 ausgehende Steuerdruckleitung 15 an einen
der Eingänge des Dreiwegemagnetventils 33 angelegt.
Wenn die Motordrehzahl und der Öffnungsgrad der Dros
sel gleich oder größer als zugeordnete vorbestimmte Wer
te sind und der Luftdruck P1 gleich oder größer als ein
vorbestimmter Druckwert ist, wird das Dreiwegemagnetven
til 33 durch das Steuersignal E4 von der Steuereinheit 4
geöffnet, so daß der Luftdruck P1 an das Membranbetätigungselement
20 angelegt wird und dieses dadurch die
Abgasklappe 17 so betätigt, daß sie Überbrückungs- bzw.
Parallelkanal 18 öffnet. Der andere Eingang
des Dreiwegemagnetventils 33 ist zur Atmosphäre hin geöffnet
und die Abgasklappe 17 sperrt den Überbrückungskanal
18, wenn das Membranbetätigungselement 20 durch das Dreiwege
magnetventil 33 zur Atmosphäre hin geöffnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel eines Betriebsprogramms zum Steuern des Ab
gasabsperrventils 11, des Ansaugluftabsperrventils 21
und des Ansaugluftentlastungsventils 23 in der oben be
schriebenen Weise wird durch die Steuereinheit 35 in Über
einstimmung mit einem in den Fig. 5a, 5b und 5c ge
zeigten Flußdiagramm durchgeführt.
Gemäß dem in den Fig. 5a, 5b und 5c gezeigten Flußdia
gramm wird zuerst im Schritt 71 eine anfängliche Verein
barung zum Setzen eines Kennzeichens F1 auf 1 und
der Kennzeichen F2 bis F6 auf 0 getroffen. Gemäß Fig. 4
sind nach der anfänglichen Vereinbarung das Kennzeichen
F1 auf 1 und jedes der Kennzeichen F2 bis F6 auf 0 gesetzt,
wenn durch entsprechende Verringerung des Ansaugluftmassenstroms
oder der Motordrehzahl
die Linie L1 überschritten ist.
Ferner sind das Kennzeichen F2 auf 1 und jedes der Kennzeichen F1 und
F3 bis F6 auf 0 gesetzt, wenn der Ansaugluftmassenstrom
oder die Motordrehzahl bis zum Überqueren der
Linie L2 angestiegen sind. Desgleichen sind das Kennzeichen F3 auf 1
und jedes der Kennzeichen F1, F2 und F4 bis F6 auf 0 gesetzt,
wenn der Ansaugluftmassenstrom oder die Motordrehzahl
abgenommen und die Linie L3 überquert ist. Weiterhin
sind das Kennzeichen F4 auf 1 und jedes der Kennzeichen F1 bis F3
F5 und F6 auf 0 gesetzt, wenn der Ansaugluftmassenstrom
oder die Motordrehzahl angestiegen und die
Linie L4 überquert ist. Außerdem sind das Kennzeichen F5 auf 1
und jedes der Kennzeichen F1 bis F4 und F6 auf 0 gesetzt,
wenn der Ansaugluftmassenstrom oder die Motordrehzahl
abgenommen und die Linie L5 überquert ist. Schließlich
sind das Kennzeichen F6 auf 1 und jedes der Kennzeichen F1
bis F5 auf 0 gesetzt, wenn der Ansaugluftmassenstrom oder
die Motordrehzahl angestiegen und die Linie
L6 überquert ist.
Dann werden im Schritt 72 die vom Luftstromsensor 4,
vom Drehzahldetektor 61, vom Hochschaltdetektor
51, vom Drosselsensor 62 bzw. vom Luftdrucksensor 63
empfangenen Sensorausgangssignale Sa, Sn, Ss, St bzw.
Spl gespeichert. Außerdem werden der Ansaugluftmassen
strom Q1 und die Motordrehzahl N1, welche die Linie
L1 repräsentieren, der Ansaugluftmassenstrom Q2 und die
Motordrehzahl N2, welche die Linie L2 repräsentieren,
der Ansaugluftmassenstrom Q3 und die Motordrehzahl N3,
welche die Linie L3 repräsentieren, der Ansaugluftmassen
strom Q4 und die Motordrehzahl N4, welche die Linie
L4 repräsentieren, der Ansaugluftmassenstrom Q5 und die
Motordrehzahl N5, welche die Linie L5 repräsentieren,
und der Ansaugluftmassenstrom Q6 und die Motordrehzahl
N6, welche die Linie L6 repräsentieren, im Schritt 73
gespeichert.
Danach wird im Schritt 74 geprüft, ob die auf der Basis des den
Ansaugluftmassenstrom Q im Ansaugkanal 3 repräsentierenden Sensor
ausgangssignals Sa ermittelte Änderungsrate
(dQ/dt) des Ansaugluftmassenstromes
größer als ein vorbestimmter Wert AA ist oder nicht.
Wenn die Änderungsrate dQ/dt des Ansaugluftmassenstromes
größer als der vorbestimmte Wert AA ist, werden die im
Schritt 73 gespeicherten Ansaugluftmassenströme Q1, Q2,
Q3, Q4, Q5 und Q6 und Motordrehzahlen N1, N2, N3, N4,
N5 und N6 im Schritt 75 jeweils so modifiziert, daß die
Linien L1 bis L6 in Richtung von Bereichen kleineren Öff
nungsgrades der Drossel und niedrigerer Motordrehzahl
im Kenndiagramm nach Fig. 4 verschoben werden; dann
läuft das Programm zum Schritt 76 weiter. Die Modifika
tionen des Ansaugluftmassenstromes Q1 bis Q6 werden durch
Subtraktion vorbestimmter modifizierender Werte Δ Q1, Δ Q2,
Δ Q3, Δ Q4, Δ Q5 und Δ Q6 von den jeweiligen Ansaugluftmas
senströmen Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 bzw. Q6 durchgeführt, und die
Modifikationen der Motordrehzahlen N1 bis N6 werden
durch Subtraktion vorbestimmter modifizierender Werte
Δ N1, Δ N2, Δ N3, Δ N4, Δ N5 und Δ N6 von den jeweiligen Motor
drehzahlen N1, N2, N3, N4, N5 bzw. N6 durchgeführt.
Wenn im Schritt 74 geklärt ist, daß die Änderungsrate
dQ/dt des Ansaugluftmassenstromes gleich oder kleiner als
der vorbestimmte Wert AA ist, läuft das Programm direkt bis
zum Schritt 76 weiter.
Im Schritt 76 wird geklärt, ob das Kennzeichen F1 gleich
1 ist oder nicht. Wenn das Kennzeichen F1 gleich 1 ist,
wird im Schritt 77 geprüft, ob der Ansaugluftmassen
strom Q größer als der Ansaugluftmassenstrom Q2 ist oder
nicht. Wenn der Ansaugluftmassenstrom Q gleich oder klei
ner als der Ansaugluftmassenstrom Q2 ist, wird im Schritt
78 geprüft, ob die durch das Sensorausgangssignal Sn
repräsentierte Motordrehzahl N höher als die Motor
drehzahl N2 ist oder nicht.
Wenn im Schritt 77 geklärt ist, daß der Ansaugluftmas
senstrom Q größer als der Ansaugluftmassenstrom Q2 ist,
oder wenn im Schritt 78 geklärt ist, daß die Motor
drehzahl N höher als die Motordrehzahl N2 ist, wird
im Schritt 79 das Kennzeichen F2 auf 1 gesetzt und im
Schritt 80 das Steuersignal E2 dem Dreiwegemagnetven
til 31 zugeführt, so daß das Ansaugluftentlastungsventil
23 geschlossen wird; dann kehrt das Programm zum Schritt
72 zurück. Wenn andererseits die Motordrehzahl N als
Ergebnis der Prüfung im Schritt 78 gleich oder kleiner
als die Motordrehzahl N2 ist, kehrt das Programm vom
Schritt 78 direkt zum Schritt 72 zurück.
Wenn im Schritt 76 geklärt ist, daß das Kennzeichen F1
gleich 0 ist, wird im Schritt 81 geprüft, ob das Kenn
zeichen F2, F4 oder F6 gleich 1 ist oder nicht. Wenn das
Kennzeichen F2, F4 oder F6 gleich 1 ist, wird außerdem
im Schritt 82 geprüft, ob das Kennzeichen F2 gleich 1
ist oder nicht.
Wenn dann das Kennzeichen F2 gleich 1 ist, wird im
Schritt 83 geprüft, ob der Ansaugluftmassenstrom Q grö
ßer als der Ansaugluftmassenstrom Q4 ist oder nicht. Wenn
der Ansaugluftmassenstrom Q gleich oder kleiner als der
Ansaugluftmassenstrom Q4 ist, wird im Schritt 84 geprüft,
ob die Motordrehzahl höher als die Motordrehzahl
N4 ist oder nicht.
Wenn im Schritt 83 geklärt ist, daß der Ansaugluftmas
senstrom Q größer als der Ansaugluftmassenstrom Q4 ist,
oder wenn im Schritt 84 geklärt ist, daß die Motor
drehzahl N höher als die Motordrehzahl N4 ist, wird
das Kennzeichen F4 im Schritt 85 auf 1 gesetzt und das
Steuersignal E3 im Schritt 86 dem Dreiwegemagnetven
til 29 zugeführt, so daß das Abgasabsperrventil 11 geöff
net wird; dann kehrt das Programm zum Schritt 72 zurück.
Wenn andererseits die Motordrehzahl N als Ergebnis der
Prüfung beim Schritt 84 gleich oder niedriger als die
Motordrehzahl N4 ist, wird im Schritt 87 geprüft,
ob der Ansaugluftmassenstrom kleiner als der Ansaugluft
massenstrom Q1 ist oder nicht. Wenn der Ansaugluftmassen
strom Q kleiner als der Ansaugluftmassenstrom Q1 ist, wird
im Schritt 88 geprüft, ob die Motordrehzahl N nie
driger als die Motordrehzahl N1 ist oder nicht. Wenn
im Schritt 87 geklärt ist, daß der Ansaugluftmassen
strom Q gleich oder größer als der Ansaugluftmassenstrom
Q1 ist, oder wenn im Schritt 88 geklärt ist, daß die
Motordrehzahl gleich oder höher als die Motordreh
zahl N1 ist, kehrt das Programm zum Schritt 72 zurück.Wenn
andererseits die Motordrehzahl N als Ergebnis der
Prüfung im Schritt 88 niedriger als die Motordreh
zahl N1 ist, wird im Schritt 89 das Kennzeichen F1 auf
1 gesetzt und im Schritt 90 das Steuersignal E2
dem Dreiwegemagnetventil 31 zugeführt, so daß das An
saugluftentlastungsventil 23 geöffnet wird; dann
kehrt das Programm zum Schritt 72 zurück.
Wenn im Schritt 82 geklärt ist, daß das Kennzeichen
F2 gleich 0 ist, wird im Schritt 91 geprüft, ob das
Kennzeichen F4 gleich 1 ist oder nicht. Wenn dann das Kennzei
chen F4 gleich 1 ist, wird im Schritt 92 geprüft, ob
der Ansaugluftmassenstrom Q größer als der Ansaugluft
massenstrom Q6 ist oder nicht. Wenn der Ansaugluftmas
senstrom Q gleich oder größer als der Ansaugluftmassen
strom Q6 ist, wird im Schritt 93 geprüft, ob die Motor
drehzahl N höher als die Motordrehzahl N6 ist oder
nicht.
Wenn im Schritt 92 geklärt ist, daß der Ansaugluftmas
senstrom Q größer als der Ansaugluftmassenstrom Q6 ist,
oder wenn im Schritt 93 geklärt ist, daß die Motor
drehzahl N höher als die Motordrehzahl N6 ist, wird
im Schritt 94 das Kennzeichen F6 auf 1 gesetzt und
im Schritt 95 das Steuersignal E1 dem Dreiwegemag
netventil 27 zugeführt, so daß das Ansaugluftabsperrven
til 21 geöffnet wird; dann kehrt das Programm zum
Schritt 72 zurück. Wenn andererseits die Motordreh
zahl N als Ergebnis der Prüfung im Schritt 93 gleich
oder kleiner als die Motordrehzahl N6 ist, wird im
Schritt 96 geprüft, ob der Ansaugluftmassenstrom Q klei
ner als der Ansaugluftmassenstrom Q3 ist oder nicht. Wenn
der Ansaugluftmassenstrom Q kleiner als der Ansaugluft
massenstrom Q3 ist, wird außerdem im Schritt 97 geprüft,
ob die Motordrehzahl N kleiner als die Motordreh
zahl N3 ist oder nicht. Wenn im Schritt 96 geklärt ist,
daß der Ansaugluftmassenstrom Q gleich oder größer als
der Ansaugluftmassenstrom Q3 ist, oder wenn im Schritt
97 geklärt ist, daß die Motordrehzahl N gleich oder
höher als die Motordrehzahl N3 ist, kehrt das Programm
zum Schritt 72 zurück.
Wenn die Motordrehzahl N als Ergebnis der Prüfung
im Schritt 97 niedriger als die Motordrehzahl N3
ist, wird im Schritt 98 das Kennzeichen F3 auf 1 ge
setzt. Dann wird im Schritt 99 auf der Basis des
Sensorausgangssignals Ss geprüft, ob der im Getriebe 50
durchgeführte Schaltvorgang zur Reduzierung der Motordrehzahl durch den
Hochschaltdetektor 51 erfaßt wird oder nicht. Wenn dieser im Getriebe
50 durchgeführte Schaltvorgang nicht erfaßt wird,
läuft das Programm zum Schritt 102 weiter. Wenn anderer
seits dieser im Getriebe 50 durchgeführte Schaltvorgang
erfaßt wird, wird im Schritt 100 ein in der Steuerein
heit 35 enthaltener Zeitgeber veranlaßt, mit einem Ab
wärtszählen zu beginnen, um einen vorbestimmten Zeitraum
zu messen. Danach wird im Schritt 101 ge
prüft, ob das Abwärtszählen durch den Zeitgeber beendet
worden ist oder nicht, d. h. ob der vorbestimmte Zeitraum
überschritten ist oder nicht. Wenn das Abwärtszählen durch
den Zeitgeber nicht beendet worden ist, wird die Prüfung
im Schritt 101 wiederholt. Wenn das Abwärtszählen durch
den Zähler beendet worden ist, läuft das Programm zum
Schritt 103 weiter.
Im Schritt 102 wird das Steuersignal E3 dem Dreiwege
magnetventil 29 zugeführt, so daß das Abgasabsperrventil
11 geschlossen wird. Dann kehrt das Programm zum Schritt 72
zurück.
Wenn im Schritt 91 geklärt ist, daß das Kennzeichen F4
gleich 0 ist, wird im Schritt 103 geprüft, ob der An
saugluftmassenstrom Q kleiner als der Ansaugluftmassenstrom
Q5 ist oder nicht. Wenn der Ansaugluftmassenstrom Q kleiner
als der Ansaugluftmassenstrom Q5 ist, wird im Schritt
104 geprüft, ob die Motordrehzahl N niedriger als die
Motordrehzahl N5 ist oder nicht. Wenn im Schritt 103
geklärt ist, daß der Ansaugluftmassenstrom Q gleich oder
größer als der Ansaugluftmassenstrom Q5 ist, oder geklärt
ist, daß die Motordrehzahl N gleich oder höher als
die Motordrehzahl N5 ist, kehrt das Programm zum Schritt
72 zurück.
Wenn die Motordrehzahl N als Ergebnis der Prüfung
im Schritt 104 niedriger als die Motordrehzahl N5
ist, wird im Schritt 105 das Kennzeichen F5 auf 1 ge
setzt. Dann wird auf der Basis des Sensorausgangs
signals Ss im Schritt 106 geprüft, ob der im Ge
triebe 50 durchgeführte Schaltvorgang zum Reduzieren der Motordrehzahl durch den Hoch
schaltdetektor 51 erfaßt wird oder nicht. Wenn dieser im
Getriebe 50 durchgeführte Schaltvorgang nicht erfaßt
wird, läuft das Programm zum Schritt 109 weiter. Wenn an
dererseits dieser im Getriebe 50 durchgeführte Schaltvorgang
erfaßt wird, beginnt im Schritt 107 der in
der Steuereinheit 35 enthaltene Zeitgeber mit dem Abwärts
zählen zum Messen des vorbestimmten Zeitraums. Danach wird
im Schritt 108 geprüft, ob das Abwärtszählen durch den
Zeitgeber beendet worden ist oder nicht, d. h. ob der vor
bestimmte Zeitraum überschritten ist oder nicht. Wenn das Ab
wärtszählen durch den Zeitgeber nicht beendet ist, wird
im Schritt 108 die Prüfung wiederholt. Wenn das Abwärts
zählen durch den Zeitgeber beendet worden ist, läuft
das Programm zum Schritt 109 weiter.
Im Schritt 109 wird das Steuersignal E1 dem Dreiwege
magnetventil 27 zugeführt, so daß das Ansaugluftabsperr
ventil 21 geschlossen wird. Dann kehrt das Programm zum
Schritt 72 zurück.
Wenn im Schritt 81 geklärt ist, daß keines der Kenn
zeichen F2, F4 und F6 gleich 1 ist, wird im Schritt 110 ge
prüft, ob das Kennzeichen F3 gleich 1 ist oder nicht. Wenn
das Kennzeichen F3 gleich 1 ist, wird im Schritt 101 geprüft,
ob der Ansaugluftmassenstrom Q kleiner als der Ansaugluft
massenstrom Q1 ist oder nicht. Wenn der Ansaugluftmassen
strom Q kleiner als der Ansaugluftmassenstrom Q1 ist,
wird im Schritt 112 geprüft, ob die Motordrehzahl
N kleiner als die Motordrehzahl N1 ist oder nicht.
Wenn die Motordrehzahl N als Ergebnis der Prüfung
im Schritt 112 niedriger als die Motordrehzahl N1
ist, wird im Schritt 113 das Kennzeichen F1 auf 1 ge
setzt und im Schritt 114 das Steuersignal E2 dem
Dreiwegemagnetventil 31 zugeführt, so daß das Ansaugluft
entlastungsventil 23 geöffnet wird. Dann kehrt das Pro
gramm zum Schritt 72 zurück.
Wenn im Schritt 111 geklärt ist, daß der Ansaugluft
massenstrom Q gleich oder größer als der Ansaugluftmassen
strom Q1 ist, oder wenn im Schritt 112 geklärt ist,
daß die Motordrehzahl N gleich oder höher als die
Motordrehzahl N1 ist, wird im Schritt 115 geprüft,
ob der Ansaugluftmassenstrom Q größer als der Ansaugluft
massenstrom Q4 ist oder nicht. Wenn der Ansaugluftmassen
strom Q gleich oder kleiner als der Ansaugluftmassenstrom
Q4 ist, wird im Schritt 116 geprüft, ob die Motor
drehzahl N höher als die Motordrehzahl N4 ist oder
nicht.
Wenn als Ergebnis der Prüfung im Schritt 116 die
Motordrehzahl N gleich oder niedriger als die Motor
drehzahl N4 ist, kehrt das Programm zum Schritt 72 zurück.
Wenn andererseits im Schritt 115 geklärt ist, daß der
Ansaugluftmassenstrom Q größer als der Ansaugluftmassen
strom Q4 ist, oder wenn im Schritt 116 geklärt ist,
daß die Motordrehzahl N höher als die Motordreh
zahl N4 ist, wird im Schritt 117 das Kennzeichen F4 auf
1 gesetzt und im Schritt 118 das Steuersignal E3
dem Dreiwegemagnetventil 29 zugeführt, so daß das Abgas
absperrventil 11 geöffnet wird. Dann kehrt das Programm zum
Schritt 72 zurück.
Wenn im Schritt 110 geklärt ist, daß das Kennzeichen
F3 auf 0 ist, wird im Schritt 119 geprüft, ob der An
saugluftmassenstrom Q kleiner als der Ansaugluftmassen
strom Q3 ist oder nicht. Wenn der Ansaugluftmassenstrom
Q kleiner als der Ansaugluftmassenstrom Q3 ist, wird im
Schritt 120 geprüft, ob die Motordrehzahl N niedri
ger als die Motordrehzahl N3 ist oder nicht. Wenn als
Ergebnis der Prüfung im Schritt 120 die Motordreh
zahl N niedriger als die Motordrehzahl N3 ist, wird
im Schritt 121 das Kennzeichen F3 auf 1 gesetzt. Dann
wird im Schritt 122 auf der Basis des Sensorausgangs
signals Ss geprüft, ob der im Getriebe 50 durchgeführte Schalt
vorgang zur Reduzierung der Motordrehzahl
vom Hochschaltdetektor 51 erfaßt
wird oder nicht. Wenn dieser im Getriebe 50 durchgeführte
Schaltvorgang nicht erfaßt wird,
läuft das Programm zum Schritt 125 weiter. Wenn andererseits
dieser im Getriebe 50 durchgeführte Schaltvorgang er
faßt ist, beginnt im Schritt 123 der in der Steuerein
heit 35 enthaltene Zeitgeber mit dem Abwärtszählen zum
Messen des vorbestimmten Zeitraums. Danach wird im Schritt
124 geprüft, ob das Abwärtszählen durch den Zeitgeber
beendet ist oder nicht, d. h. ob die vorbestimmte Zeitdauer ver
strichen ist oder nicht. Wenn das Abwärtszählen durch den
Zeitgeber nicht beendet ist, wird die Prüfung im Schritt
124 wiederholt. Wenn das Abwärtszählen durch den Zeitgeber
beendet worden ist, läuft das Programm zum Schritt 125
weiter.
Im Schritt 125 wird das Steuersignal E3 dem Dreiwege
magnetventil 29 zugeführt, so daß das Abgasabsperrventil
11 geschlossen wird. Dann kehrt das Programm zum Schritt 72
zurück.
Wenn im Schritt 119 geklärt ist, daß der Ansaugluftmas
senstrom Q gleich oder größer als der Ansaugluftmassen
strom Q3 ist, oder wenn im Schritt 120 geklärt ist, daß
die Motordrehzahl N gleich oder höher als die Motor
drehzahl N3 ist, wird im Schritt 126 geprüft, ob
der Ansaugluftmassenstrom Q größer als der Ansaugluftmas
senstrom Q6 ist oder nicht. Wenn der Ansaugluftmassenstrom
Q gleich oder kleiner als der Ansaugluftmassenstrom Q6 ist,
wird im Schritt 127 geprüft, ob die Motordrehzahl N
höher als die Motordrehzahl N6 ist oder nicht.
Wenn als Ergebnis der Prüfung im Schritt 127 die Motor
drehzahl N gleich oder niedriger als die Motordreh
zahl N6 ist, kehrt das Programm zum Schritt 72 zurück. Wenn
andererseits im Schritt 126 geklärt ist, daß der An
saugluftmassenstrom Q größer als der Ansaugluftmassen
strom Q6 ist, oder wenn im Schritt 127 geklärt ist, daß
die Motordrehzahl höher als die Motordrehzahl N6
ist, wird im Schritt 128 das Kennzeichen F6 auf 1 ge
setzt und im Schritt 129 das Steuersignal E1 dem
Dreiwegemagnetventil 27 zugeführt, so daß das Ansaugluft
absperrventil 21 geöffnet wird. Dann kehrt das Programm zum
Schritt 72 zurück.
Das Abgasabsperrventil 11, das Abgasschnüffelventil 13,
die Abgasklappe 17, das Ansaugluftabsperrventil 21
und das Ansaugluftentlastungsventil 23, die bei dem in
Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet werden, kön
nen auch einer Steuerung durch die Steuereinheit 35
unterworfen werden, die sich von der obenbeschrie
benen Steuerung unterscheidet. Die Fig. 6 zeigt ein ande
res Kenndiagramm, welches die Betriebszustände des Abgas
absperrventils 11, des Abgasschnüffelventils 13, des Ab
gasventils 17, des Ansaugluftabsperrventils 21 und
des Ansaugluftentlastungsventil 23 darstellt, die auf eine der
artig unterschiedliche Weise gesteuert werden.
Das Kenndiagramm nach Fig. 6 ist durch Hinzufügen von
Linien L1′, L3′ und L5′ zum Kenndiagramm nach Fig. 4 entstanden.
Die Linie L1′ wird durch Verschieben der Linie
L1 in Richtung der Linie Le erhalten und gibt die Be
triebszustände des Motors 1 an, in welchem dieser
mit einem Ansaugluftmassenstrom Q1′, der kleiner
als der Ansaugluftmassenstrom Q1 ist, bzw.
mit einer Motordrehzahl N1′ arbeitet, die kleiner als die
Motordrehzahl N1 ist. Die Linie L 3′ wird durch Verschie
ben der Linie L3 in Richtung der Linie L2 erhalten und
gibt die Betriebszustände des Motors 1 an, in welchem dieser
mit einem Ansaugluftmassenstrom Q3′, der
kleiner als der Ansaugluftmassenstrom Q3 ist, bzw.
mit einer Motordrehzahl N3′ arbeitet, die kleiner als
die Motordrehzahl N3 ist. Die Linie L5′ wird durch
Verschieben der Linie L5 in Richtung der Linie L4 erhal
ten und gibt die Betriebszustände des Motors 1 an, in welchem
dieser mit einem Ansaugluftmassenstrom Q5′,
der kleiner als der Ansaugluftmassenstrom Q5 ist, bzw.
mit einer Motordrehzahl N5′ arbeitet, die
kleiner als die Motordrehzahl N5 ist, an.
Wenn der Schaltvorgang im Getriebe 50 zur Reduzierung
der Motordrehzahl bei der entsprechend dem Kenndiagramm nach Fig. 6 ausge
führten Steuerung nicht durch den Hochschaltdetektor 51
erfaßt wird, werden die Abgasklappe 17 und das Abgasschnüf
felventil 13 so gesteuert, daß sie in Übereinstimmung mit
den Linien Lw bzw. Le arbeiten. Ferner werden das Ansaugluftentla
stungsventil 23, das Abgasabsperrventil 11 und das An
saugluftabsperrventil 21 so gesteuert, daß sie in
Übereinstimmung mit den Linien L1 bis L6 in einer Weise
arbeiten, wie sie oben unter Bezugnahme auf das Kenndia
gramm nach Fig. 4 beschrieben ist. Wenn andererseits der
Schaltvorgang im Getriebe 50 zur Reduzierung der Motordrehzahl durch
den Hochschaltdetektor 51 erfaßt wird, werden das Abgasabsperrven
til 11 und das Abgasschnüffelventil 13 ebenfalls so ge
steuert, daß sie in Übereinstimmung mit den Linien Lw
bzw. Le arbeiten; jedoch wird das Ansaugluftentlastungsventil 23
entsprechend der Linie L2 vom offenen Zustand in den
geschlossenen Zustand und entsprechend der Linie L1′ vom
geschlossenen in den offenen Zustand überführt. Ferner werden das Abgas
absperrventil 11 entsprechend der Linie L4 vom ge
schlossenen in den offenen Zustand und entspre
chend der Linie L3′ vom offenen in den geschlosse
nen Zustand sowie das Ansaugluftabsperrventil 21
entsprechend der Linie L6 vom geschlossenen in
den offenen Zustand und entsprechend der Linie L5′ vom
offenen in den geschlossenen Zustand überführt.
Da das Ansaugluftabsperrventil 21 und das Abgasabsperr
ventil 11 entsprechend den Linien L5′ bzw. L3′ vom offe
nen Zustand in den geschlossenen überführt werden und das
Ansaugluftentlastungsventil 23 entsprechend der Linie L1′
vom geschlossenen Zustand in den offenen Zustand überführt
wird, wenn der Schaltvorgang von einem Gang in einen höheren Gang durch den Hochschaltde
tektor 51 erfaßt wird, wird ein Betriebsbereich im
Kenndiagramm nach Fig. 6, welcher demjenigen Betriebszustand des
Motors 1 entspricht, in welchem
beide Turbolader 9 und 10 simultan arbeiten, in
Richtung von Betriebsbereichen kleineren Öffnungsgrades der
Drossel und niedriger Motordrehzahl erweitert. Dadurch wird
verhindert, daß der zweite Turbolader 10
mit dem Arbeiten aufhört, wenn der Schaltvorgang von einem Gang in
einen höheren Gang im Getriebe 50 durchgeführt wird. Deshalb wird das vom
Motor 1 erzeugte Drehmoment nicht jäh reduziert und
damit ein im Motor 1 und im Getriebe 50
auftretender Drehmomentstoß sicher unterdrückt, wenn der Schalt
vorgang von einem Gang in einen höheren Gang im Getriebe 50 durchgeführt
und dabei die Maschinendrehzahl reduziert wird.
Ein Ausführungsbeispiel eines Betriebsprogramms zum Steuern des Ab
gasabsperrventils 11, des Ansaugluftabsperrventils 21 und des An
saugluftentlastungsventils 23 entsprechend dem obenbe
schriebenen Kenndiagramm nach Fig. 6 wird in der Steuerein
heit 35 in Übereinstimmung mit dem in den Fig. 7a, 7b und
7c gezeigten Flußdiagramm durchgeführt.
Gemäß dem in den Fig. 7a, 7b und 7c gezeigten Flußdia
gramm wird zuerst im Schritt 171 eine anfängliche Ver
einbarung zum Setzen eines Kennzeichens F1 auf 1 und
der Kennzeichen F2 bis F6 auf 0 getroffen. Gemäß
Fig. 6 sind nach der anfänglichen Vereinbarung das Kenn
zeichen F1 auf 1 und jedes der Kennzeichen F2 bis F6
auf 0 gesetzt, wenn der Ansaugluftmassenstrom oder die
Motordrehzahl bis zum Überqueren der Linie L1 oder
L1′ abgesenkt ist. Ferner sind das Kennzeichen F2 auf 1
und jedes der Kennzeichen F1 und F3 bis F6 auf 0 gesetzt,
wenn der Ansaugluftmassenstrom oder die Motordrehzahl bis
zum Überqueren der Linie L2 angestiegen ist. Desgleichen sind das Kennzei
chen F3 auf 1 und jedes der Kennzeichen F1, F2 und
F4 bis F6 auf 0 gesetzt, wenn durch entsprechende Verringerung des Ansaugluftmassenstroms
oder der Motordrehzahl die Linie
L3 oder L3′ überschritten ist. Weiterhin sind das Kennzeichen F4 auf
1 und jedes der Kennzeichen F1 bis F3, F5 und F6 auf
0 gesetzt, wenn der Ansaugluftmassenstrom oder die Motor
drehzahl bis zum Überqueren der Linie L4 vergrößert ist.
Außerdem sind das Kennzeichen F5 auf 1 und jedes der Kenn
zeichen F1 bis F4 und F6 auf 0 gesetzt, wenn der Ansaug
luftmassenstrom oder die Motordrehzahl abgesenkt und
die Linie L5 oder L5′ überschritten ist.
Schließlich sind das Kennzeichen F6 auf 1 und jedes der Kennzeichen F1
bis F5 auf 0 gesetzt, wenn der Ansaugluftmassenstrom oder
die Motordrehzahl bis zum Überqueren der Linie L6
angestiegen ist.
Dann werden im Schritt 172 die vom Luftstromsensor 4, vom Dreh
zahldetektor 61, vom Hochschaltdetektor 51, vom Drossel
sensor 62 bzw. vom Luftdrucksensor 63 empfangenen Sensorausgangs
signale Sa, Sn, Ss, St und Spl ge
speichert. Als nächstes wird im Schritt 221 auf der
Basis vom Sensorausgangssignal Ss geprüft, ob der
in dem Getriebe 50 durchgeführte Schaltvorgang von einem Gang in einen höheren Gang durch
den Hochschaltdetektor 51 erfaßt wird oder nicht. Wenn
dieser im Getriebe 50 durchgeführte Schaltvorgang
nicht erfaßt wird, läuft das Programm direkt zum Schritt
173 vor. Wenn andererseits der im Getriebe 50 durchge
führte Schaltvorgang erfaßt wird, werden im Schritt
222 die Ansaugluftmassenströme Q1, Q3 und Q5 und die
Motordrehzahlen N1, N3 und N5 in die zugeordneten Ansaug
luftmassenströme Q1′, Q3′ und Q5′ und die zugeordneten
Motordrehzahlen N1′, N3′ und N5′ geändert, so daß die
Linien L1, L3 und L5 bis zu den Linien L1′, L3′ bzw. L5′ ver
schoben werden, dann läuft das Programm zum Schritt 173 vor.
Im Schritt 173 werden der Ansaugluftmassenstrom Q1 und
die Motordrehzahl N1, die der Linie L1 entsprechen,
der Ansaugluftmassenstrom Q2 und die Motor
drehzahl N2, die der Linie L2 entsprechen, der
Ansaugluftmassenstrom Q3 und die Motordrehzahl N3,
die der Linie L3 entsprechen, der Ansaugluftmassen
strom Q4 und die Motordrehzahl N4, die der Linie
L4 entsprechen, der Ansaugluftmassenstrom Q5 und die
Motordrehzahl N5, die der Linie L5 entsprechen,
und der Ansaugluftmassenstrom Q6 und die Motordreh
zahl N6, die der Linie L6 entsprechen.
Danach wird im Schritt 174 geprüft, ob die auf der
Basis des den Ansaugluftmassenstrom Q im Ansaugkanal
3 repräsentierenden Sensorausgangssignals Sa ermittelte
Änderungsrate (dQ/dt) des Ansaugluftmassenstromes
größer als ein vorbestimmter Wert AA ist oder nicht.
Wenn die Änderungsrate dQ/dt des Ansaugluftmassenstroms
größer als der vorbestimmte Wert AA ist, werden die im
Schritt 173 gespeicherten Ansaugluftmassenströme Q1, Q2,
Q3, Q4, Q5 und Q6 und Motordrehzahlen N1, N2, N3, N4,
N5 und N6 im Schritt 175 jeweils so modifiziert, daß
die Linien L1 bis L6 in Richtung von Bereichen kleineren
Öffnungsgrades der Drossel und niedrigerer Motordreh
zahl im Kenndiagramm nach Fig. 6 verschoben werden;
dann läuft das Programm zum Schritt 176 weiter. Die
Modifikationen der Ansaugluftmassenströme Q1 bis Q6 wer
den durch Subtraktion vorbestimmter modifizierender Wer
te Δ Q1, Δ Q2, Δ Q3, Δ Q4, Δ Q5 und Δ Q6 von den Ansaugluftmas
senströmen Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 bzw. Q6 durchgeführt, und die
Modifikationen der Motordrehzahlen N1 bis N6 werden
durch Subtraktion vorbestimmter modifizierender Werte
Δ N1, Δ N2, Δ N3, Δ N4, Δ N5 und Δ N6 von den Motordreh
zahlen N1, N2, N3, N4, N5 bzw. N6 durchgeführt.
Wenn im Schritt 174 geklärt ist, daß die Änderungs
rate dQ/dt des Ansaugluftmassenstroms gleich oder kleiner
als der vorbestimmte Wert AA ist, läuft das Programm
direkt zum Schritt 176 weiter.
Im Schritt 176 wird geprüft, ob das Kennzeichen F1 auf
1 gesetzt ist oder nicht. Wenn das Kennzeichen F1 auf 1 gesetzt ist, wird
im Schritt 177 geprüft, ob der Ansaugluftmassenstrom Q
größer als der Ansaugluftmassenstrom Q2 ist oder nicht.
Wenn der Ansaugluftmassenstrom Q gleich oder kleiner als
der Ansaugluftmassenstrom Q2 ist, wird im Schritt 178
geprüft, ob die durch das Erfassungsausgangssignal Sn re
präsentierte Motordrehzahl N höher als die Motor
drehzahl N2 ist oder nicht.
Wenn im Schritt 177 geklärt ist, daß der Ansaugluftmas
senstrom Q größer als der Ansaugluftmassenstrom Q2 ist,
oder im Schritt 178 geklärt ist, daß die Motor
drehzahl N höher als die Motordrehzahl N2 ist, wird
im Schritt 179 das Kennzeichen F2 auf 1 gesetzt und
im Schritt 180 das Steuersignal E2 dem Dreiwege
magnetventil 31 zugeführt, so daß das Ansaugluftentla
stungsventil 23 geschlossen wird; und dann kehrt das Pro
gramm zum Schritt 172 zurück. Wenn andererseits als Er
gebnis der Prüfung im Schritt 178 die Motordrehzahl
N gleich oder niedriger als die Motordrehzahl N2 ist,
kehrt das Programm direkt vom Schritt 178 zum Schritt 172
zurück.
Wenn im Schritt 176 geklärt ist, daß das Kennzeichen
F1 auf 0 gesetzt ist, wird im Schritt 181 geprüft, ob das
Kennzeichen F2, F4 oder F6 auf 1 gesetzt ist oder nicht. Wenn
das Kennzeichen F2, F4 oder F6 auf 1 gesetzt ist, wird im
Schritt 182 geprüft, ob das Kennzeichen F2 auf 1 gesetzt ist. Wenn
das Kennzeichen F2 auf 1 gesetzt ist, wird im Schritt 183 geprüft,
ob der Ansaugluftmassenstrom Q größer als der Ansaug
luftmassenstrom Q4 ist oder nicht. Wenn der Ansaugluft
massenstrom Q gleich oder kleiner als der Ansaugluftmas
senstrom Q4 ist, wird im Schritt 184 geprüft, ob die
Motordrehzahl N höher als die Motordrehzahl N4
ist oder nicht.
Wenn im Schritt 183 geklärt ist, daß der Ansaugluft
massenstrom Q größer als der Ansaugluftmassenstrom Q4 ist,
oder im Schritt 184 geklärt ist, daß die Motordreh
zahl N höher als die Motordrehzahl N4 ist, wird im
Schritt 185 das Kennzeichen F4 auf 1 gesetzt und im
Schritt 186 das Steuersignal E3 dem Dreiwegemagnetventil
29 zugeführt, so daß das Abgasabsperrventil 11 geöffnet
wird. Dann kehrt das Programm zum Schritt 172 zurück.
Wenn andererseits als Ergebnis der Prüfung im Schritt
184 die Motordrehzahl N gleich oder niedriger als die
Motordrehzahl N4 ist, wird im Schritt 187 geprüft,
ob der Ansaugluftmassenstrom Q kleiner als der Ansaugluft
massenstrom Q1 ist oder nicht. Wenn der Ansaugluftmas
senstrom Q kleiner als der Ansaugluftmassenstrom Q1 ist,
wird im Schritt 188 geprüft, ob die Motordrehzahl
N niedriger als die Motordrehzahl N1 ist oder nicht.
Wenn im Schritt 187 geklärt ist, daß der Ansaugluftmas
senstrom Q gleich oder größer als der Ansaugluftmassen
strom Q1 ist, oder im Schritt 188 geklärt ist, daß die
Motordrehzahl N gleich oder höher als die Motor
drehzahl N1 ist, kehrt das Programm zum Schritt 172 zu
rück. Wenn andererseits als ein Ergebnis der Prüfung im
Schritt 188 die Motordrehzahl N niedriger als die
Motordrehzahl N1 ist, wird im Schritt 189 das Kenn
zeichen F1 auf 1 gesetzt und im Schritt 190 das Steuer
signal E2 dem Dreiwegemagnetventil 31 zugeführt, so daß
das Ansaugluftentlastungsventil 23 geöffnet wird. Dann
kehrt das Programm zum Schritt 172 zurück.
Wenn im Schritt 182 geklärt ist, daß das Kennzeichen
F2 auf 0 gesetzt ist, wird im Schritt 191 geprüft, ob das Kenn
zeichen F4 auf 1 gesetzt ist oder nicht. Wenn das Kennzeichen F4
auf 1 gesetzt ist, wird im Schritt 192 geprüft, ob der Ansaug
luftmassenstrom Q größer als der Ansaugluftmassenstrom
Q6 ist oder nicht. Wenn der Ansaugluftmassenstrom Q
gleich oder größer als der Ansaugluftmassenstrom Q6 ist,
wird im Schritt 193 geprüft, ob die Motordrehzahl N
höher als die Motordrehzahl N6 ist.
Wenn im Schritt 192 geklärt ist, daß der Ansaugluft
massenstrom Q größer als der Ansaugluftmassenstrom Q6 ist,
oder im Schritt 193 geklärt ist, daß die Motordreh
zahl N höher als die Motordrehzahl N6 ist, wird im
Schritt 194 das Kennzeichen F6 auf 1 gesetzt und im
Schritt 195 das Steuersignal E1 dem Dreiwegemagnetventil
27 zugeführt, so daß das Ansaugluftabsperrventil 21 ge
öffnet wird. Dann kehrt das Programm zum Schritt 172 zurück.
Ist im Gegensatz dazu als ein Ergebnis der Prüfung im
Schritt 193 die Motordrehzahl N gleich oder niedriger
als die Motordrehzahl N6, wird im Schritt 196 ge
prüft, ob der Ansaugluftmassenstrom Q kleiner als der
Ansaugluftmassenstrom Q3 ist oder nicht. Wenn der Ansaug
luftmassenstrom Q kleiner als der Ansaugluftmassenstrom Q3
ist, wird im Schritt 197 geprüft, ob die Motordreh
zahl N niedriger als die Motordrehzahl N3 ist oder
nicht. Wenn im Schritt 196 geklärt ist, daß der An
saugluftmassenstrom Q gleich oder größer als der Ansaug
luftmassenstrom Q3 ist, oder im Schritt 197 geklärt ist,
daß die Motordrehzahl N gleich oder höher als die
Motordrehzahl N3 ist, kehrt das Programm zum Schritt 172
zurück.
Wenn die Motordrehzahl N als Ergebnis der Prüfung
im Schritt 197 niedriger als die Motordrehzahl N3
ist, wird im Schritt 198 das Kennzeichen F3 auf 1 ge
setzt und im Schritt 199 das Steuersignal E3 dem Drei
wegesolenoidventil 29 zugeführt, so daß das Abgasabsperr
ventil 11 geschlossen wird. Dann kehrt das Programm zum
Schritt 172 zurück.
Wenn im Schritt 191 geklärt ist, daß das Kennzeichen
F4 auf 0 gesetzt ist, wird im Schritt 200 geprüft, ob der An
saugluftmassenstrom Q kleiner als der Ansaugluftmassen
strom Q5 ist oder nicht. Wenn der Ansaugluftmassenstrom Q
kleiner als der Ansaugluftmassenstrom Q5 ist, wird im
Schritt 201 geprüft, ob die Motordrehzahl N niedri
ger als die Motordrehzahl N5 ist oder nicht. Wenn
im Schritt 200 geklärt ist, daß der Ansaugluftmassenstrom Q
gleich oder größer als der Ansaugluftmassenstrom Q5 ist, oder
im Schritt 201 geklärt ist, daß die Motordrehzahl
N gleich oder höher als die Motordrehzahl N5 ist, kehrt
das Programm zum Schritt 172 zurück.
Wenn die Motordrehzahl N als Ergebnis der Prüfung im
Schritt 201 niedriger als die Motordrehzahl N5 ist, wird
im Schritt 202 das Kennzeichen F5 auf 1 gesetzt und im
Schritt 203 das Steuersignal E1 dem Dreiwegemagnetventil 27
zugeführt, so daß das Ansaugluftabsperrventil 21 geschlossen
wird; dann kehrt das Programm zum Schritt 172 zurück.
Wenn im Schritt 181 geklärt ist, daß keines der Kennzeichen
F2, F4 und F6 auf 1 gesetzt ist, wird im Schritt 204 geprüft, ob das
Kennzeichen F3 auf 1 gesetzt ist. Wenn das Kennzeichen F3 auf 1 gesetzt ist,
wird dann im Schritt 205 geprüft, ob der Ansaugluftmassen
strom Q kleiner als der Ansaugluftmassenstrom Q1 ist oder
nicht. Wenn der Ansaugluftmassenstrom Q kleiner als der
Ansaugluftmassenstrom Q1 ist, wird im Schritt 206 geprüft,
ob die Motordrehzahl niedriger als die Motordrehzahl
N1 ist oder nicht. Wenn die Motordrehzahl N als Ergeb
nis der Prüfung im Schritt 206 niedriger als die Motor
drehzahl N1 ist, wird im Schritt 207 das Kennzeichen F1 auf
1 gesetzt und im Schritt 208 das Steuersignal E2 dem
Dreiwegemagnetventil 31 zugeführt, so daß das Ansaugluft
entlastungsventil 23 geöffnet wird. Dann kehrt das Programm zum
Schritt 172 zurück.
Wenn im Schritt 205 geklärt ist, daß der Ansaugluftmassen
strom Q gleich oder größer als der Ansaugluftmassenstrom Q1
ist, oder im Schritt 206 geklärt ist, daß die Motor
drehzahl N gleich oder höher als die Motordrehzahl N1 ist,
wird im Schritt 209 geprüft, ob der Ansaugluftmassenstrom Q
größer als der Ansaugluftmassenstrom Q4 ist oder nicht. Wenn
der Ansaugluftmassenstrom Q gleich oder kleiner als der An
saugluftmassenstrom Q4 ist, wird im Schritt 210 geprüft, ob
die Motordrehzahl N höher als die Motordrehzahl N4 ist
oder nicht.
Wenn die Motordrehzahl N als Ergebnis der Prüfung im
Schritt 210 gleich oder niedriger als die Motordrehzahl N4
ist, kehrt das Programm zum Schritt 172 zurück. Wenn anderer
seits im Schritt 209 geklärt ist, daß der Ansaugluft
massenstrom Q größer als der Ansaugluftmassenstrom Q4 ist,
oder im Schritt 210 geklärt ist, daß die Motordrehzahl
N höher als die Motordrehzahl N4 ist, wird im Schritt
211 das Kennzeichen F4 auf 1 gesetzt und im Schritt 212 das
Steuersignal E3 dem Dreiwegemagnetventil 29 zugeführt, so daß
das Abgasabsperrventil 11 geöffnet wird. Dann kehrt das Programm
zum Schritt 172 zurück.
Wenn im Schritt 204 geklärt ist, daß das Kennzeichen
F3 auf 0 gesetzt ist, wird im Schritt 213 geprüft, ob der An
saugluftmassenstrom Q kleiner als der Ansaugluftmassen
strom Q3 ist oder nicht. Wenn der Ansaugluftmassenstrom Q
kleiner als der Ansaugluftmassenstrom Q3 ist, wird im
Schritt 214 geprüft, ob die Motordrehzahl N niedriger
als die Motordrehzahl N3 ist oder nicht. Wenn als
Ergebnis der Prüfung im Schritt 214 die Motordreh
zahl N niedriger als die Motordrehzahl N3 ist, wird
im Schritt 215 das Kennzeichen F3 auf 1 gesetzt und im
Schritt 216 das Steuersignal E3 dem Dreiwegemagnetventil
29 zugeführt, so daß das Abgasabsperrventil 11 geschlos
sen wird. Dann kehrt das Programm zum Schritt 172 zurück.
Wenn im Schritt 213 geklärt ist, daß der Ansaugluft
massenstrom Q gleich oder größer als der Ansaugluftmas
senstrom Q oder im Schritt 214 geklärt ist, daß die
Motordrehzahl N gleich oder höher als die Motor
drehzahl N3 ist, wird im Schritt 217 geprüft, ob der
Ansaugluftmassenstrom Q größer als der Ansaugluftmassen
strom Q6 ist oder nicht. Wenn der Ansaugluftmassenstrom
Q gleich oder größer als der Ansaugluftmassenstrom Q6
ist, wird im Schritt 218 geprüft, ob die Motordreh
zahl N höher als die Motordrehzahl N6 ist oder nicht.
Wenn die Motordrehzahl N als Ergebnis der Prüfung
im Schritt 218 gleich oder niedriger als die Motor
drehzahl N6 ist, kehrt das Programm zum Schritt 172 zurück.
Wenn andererseits im Schritt 217 geklärt ist, daß der
Ansaugluftmassenstrom Q größer als der Ansaugluftmassen
strom Q6 ist, oder im Schritt 218 geklärt ist, daß die
Motordrehzahl N höher als die Motordrehzahl N6
ist, wird im Schritt 219 das Kennzeichen F6 auf 1 ge
setzt und im Schritt 220 das Steuersignal E1 dem Drei
wegemagnetventil 27 zugeführt, so daß das Ansaugluftab
sperrventil 21 geöffnet wird. Dann kehrt das Programm zum
Schritt 172 zurück.
Claims (8)
1. Steuereinrichtung für Turboverdichter (B5) mit einem ersten Turbolader
(9) und einem zweiten Turbolader (10) in jeweils getrennten Ansaug- bzw.
Abgaskanälen (3a, 2a; 3b, 2b), die mit der Brennkraftmaschine (B6; 1)
verbunden sind, wobei die Steuereinrichtung (B3; 35) die Verdichtungs
leistung der Turbolader (9, 10) abhängig von einem Betriebszustand der
Brennkraftmaschine (B6; 1) so steuert, daß die Verdichtungsleistung im
Bereich niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine (B6; 1) reduziert und im
Bereich hoher Drehzahl der Brennkraftmaschine (B6; 1) erhöht wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (B3; 35) einen Drehzahldetektor (B2; 61) zum Erfassen der Drehzahl der Brennkraftmaschine (B6; 1) und einen Hochschalt detektor (B1; 51) zum Erfassen eines Schaltvorganges von einem Gang in einen höheren Gang eines mit der Brennkraftmaschine (B6; 1) gekoppelten Getriebes (B7; 50) aufweist,
daß die Steuereinrichtung (B3; 35) den zweiten Turbolader (10) außer Betrieb setzt, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine (B6; 1) niedrig ist, und den zweiten Turbolader (10) in Betrieb setzt, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine (B6; 1) hoch ist, und
daß die Steuereinrichtung (B3; 35) den zweiten Turbolader (10) so steuert, daß er für eine vorgegebene Zeitspanne in Betrieb bleibt, wenn der Hochschaltdetektor (B1; 51) einen Schaltvorgang von einem Gang in einen höheren Gang erfaßt.
daß die Steuereinrichtung (B3; 35) einen Drehzahldetektor (B2; 61) zum Erfassen der Drehzahl der Brennkraftmaschine (B6; 1) und einen Hochschalt detektor (B1; 51) zum Erfassen eines Schaltvorganges von einem Gang in einen höheren Gang eines mit der Brennkraftmaschine (B6; 1) gekoppelten Getriebes (B7; 50) aufweist,
daß die Steuereinrichtung (B3; 35) den zweiten Turbolader (10) außer Betrieb setzt, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine (B6; 1) niedrig ist, und den zweiten Turbolader (10) in Betrieb setzt, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine (B6; 1) hoch ist, und
daß die Steuereinrichtung (B3; 35) den zweiten Turbolader (10) so steuert, daß er für eine vorgegebene Zeitspanne in Betrieb bleibt, wenn der Hochschaltdetektor (B1; 51) einen Schaltvorgang von einem Gang in einen höheren Gang erfaßt.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Leistungsänderungseinrichtung (B4; 11, 29; 21, 27) vorgesehen ist,
die ein Abgasabsperrventil (11) in dem zum zweiten Turbolader (10)
führenden Abgaskanal (2b) und ein Ansaugluftabsperrventil (21) in dem
Bereich des Ansaugkanals (3b) stromabwärts des zweiten Turboladers (10)
umfaßt,
und daß die Steuereinrichtung (B3; 35) bei hoher Drehzahl der Brennkraft maschine (B6; 1) das Abgasabsperrventil (11) und das Ansaugluftabsperrven til (21) in der Offenstellung und damit beide Turbolader (9, 10) in Betrieb hält, bei Erfassen des Schaltvorganges von einem Gang in einen höheren Gang mittels des Hochschaltdetektors (B1; 51) das Abgasabsperrven til (11) sowie das Ansaugluftabsperrventil (21) für die vorgegebene Zeitspanne weiter in der Offenstellung hält und nach Ablauf dieser Zeitspanne den zweiten Turbolader (10) bei im Betrieb befindlichen ersten Turbolader (9) durch Schließen des Abgasabsperrventils (11) sowie des Ansaugluftabsperrkanals (21) außer Betrieb setzt.
und daß die Steuereinrichtung (B3; 35) bei hoher Drehzahl der Brennkraft maschine (B6; 1) das Abgasabsperrventil (11) und das Ansaugluftabsperrven til (21) in der Offenstellung und damit beide Turbolader (9, 10) in Betrieb hält, bei Erfassen des Schaltvorganges von einem Gang in einen höheren Gang mittels des Hochschaltdetektors (B1; 51) das Abgasabsperrven til (11) sowie das Ansaugluftabsperrventil (21) für die vorgegebene Zeitspanne weiter in der Offenstellung hält und nach Ablauf dieser Zeitspanne den zweiten Turbolader (10) bei im Betrieb befindlichen ersten Turbolader (9) durch Schließen des Abgasabsperrventils (11) sowie des Ansaugluftabsperrkanals (21) außer Betrieb setzt.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (B3; 35) einen Zeitgeber zum Messen der
vorgegebenen Zeitspanne umfaßt.
4. Steuereinrichtung nach wenigstens einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (B3; 35) auf der Basis der vom Drehzahldetektor
(B2; 61) erfaßten Drehzahl der Brennkraftmaschine (B6; 1) aus vorbestimm
ten, in einem Kenndiagramm der Brennkraftmaschine (B6; 1) dargestellten
Betriebsbereichen denjenigen Betriebsbereich erfaßt, der dem tatsäch
lichen Betriebszustand der Brennkraftmaschine (B6; 1) entspricht und das
Abgasabsperrventil (11) sowie das Ansaugluftabsperrventil (21) entspre
chend dem erfaßten Betriebsbereich steuert.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (B3; 35) sowohl das Abgasabsperrventil (11) als
auch das Ansaugluftabsperrventil (21) schließt, wenn der erfaßte
Betriebsbereich ein erster Betriebsbereich ist, der einem Betriebszustand
der Brennkraftmaschine (B6; 1) entspricht, in welchem nur der erste
Turbolader (9) arbeitet, und sowohl das Abgasabsperrventil (11) als auch
das Ansaugluftabsperrventil (21) öffnet, wenn der erfaßte Betriebsbereich
ein zweiter Betriebsbereich ist, der einem Betriebszustand der Brenn
kraftmaschine (B6; 1) entspricht, in welchem der erste und der zweite
Turbolader (9, 10) gleichzeitig arbeiten.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kenndiagramm die Betriebsbereiche in einer Koordinatenebene
zeigt, die durch Koordinatenachsen definiert ist, auf denen die Drehzahl
bzw. die Belastung der Brennkraftmaschine (B6; 1) dargestellt sind.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (B3; 35) den zweiten Betriebsbereich im
Kenndiagramm in Richtung von Betriebsbereichen mit niedrigerer Drehzahl
der Brennkraftmaschine (B6; 1) erweitert, wenn der Hochschaltdetektor
(B1; 51) den Schaltvorgang von einem Gang in einen höheren Gang erfaßt.
8. Steuereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belastung der Brennkraftmaschine (B6; 1) durch den Öffnungsgrad
eines Drosselventils (6) zum Messen des der Brennkraftmaschine (B6; 1)
zugeführten Ansaugluftmassenstroms erfaßt wird.
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