DE102005010792A1 - Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine Download PDF

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Abstract

Es werden eine Brennkraftmaschine (1) und ein Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine (1) vorgeschlagen, die insbesondere bei einem negativen Lastwechsel ein verbessertes Ansprechverhalten ermöglichen. Dabei wird die der Brennkraftmaschine (1) zugeführte Luft von einem Verdichter (5) in einer Luftzufuhr (10) der Brennkraftmaschine (1) verdichtet. Der Luftdurchsatz durch einen den Verdichter (5) umgehenden Bypass (35) wird von einem ersten Stellglied (15) im Bypass (35) beeinflusst. Der Luftdurchsatz durch die Luftzufuhr (10) wird durch ein zweites Stellglied (20) in der Luftzufuhr (10) stromauf des Verdichters (5) beeinflusst.

Description

  • Die Erfindung geht von einer Brennkraftmaschine und von einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
  • Es sind Brennkraftmaschinen mit einem Verdichter in einer Luftzufuhr der Brennkraftmaschine zur Verdichtung der der Brennkraftmaschine zugeführten Luft bekannt. Solche Brennkraftmaschinen weisen häufig ein erstes Stellglied in einem den Verdichter umgehenden Bypass zur Beeinflussung des Luftdurchsatzes durch den Bypass auf. Das erste Stellglied stellt dabei ein Schubumluftventil dar.
  • Bei schnellen Lastwechseln der Brennkraftmaschine, die sich insbesondere durch ein schnelles Schließen einer Drosselvorrichtung stromab des Verdichters in der Luftzufuhr ergeben, muss ein sich stromab des Verdichters in der Luftzufuhr ergebender Hochdruck rasch abgebaut werden, damit der Verdichter nicht in den Pumpzustand, bei dem es zur Rückströmung von der Hochdruck- auf die Niederdruckseite über das Verdichterrad kommt bzw. nicht in die Pulsation, bei der longitudinale Druckwellen in der Luftzufuhr erzeugt werden, gerät und dadurch unter Umständen mechanisch beschädigt wird. Der Druckabbau wird derzeit durch das Schubumluftventil realisiert, das beispielsweise mittels Hoch- und/oder Unterdruck oder auch elektrisch gesteuert werden kann und die Hochdruckseite des Verdichters mit seiner Niederdruckseite verbindet. Dadurch wird eine Kreisströmung mit etwa Umgebungsdruck über das Schubumluftventil und den Verdichter erzeugt.
  • Problematisch beim Druckausgleich über das Schubumluftventil ist es jedoch, dass bei schnellem Lastwechsel beispielsweise aus der Volllast, bei der die Drosselvorrichtung vollständig geöffnet ist, in den Schubbetrieb, bei dem die Drosselvorrichtung weitgehend geschlossen ist, und anschließend erneutem Volllastbetrieb, der Hochdruck in der Luftzufuhr stromauf der Drosselvorrichtung erneut erzeugt werden muss. Die Folge ist ein verzögertes Ansprechverhalten des abgegebenen Motormomentes auf einen Momentenwunsch des Fahrers im Falle des Antriebs eines Fahrzeugs durch die Brennkraftmaschine. Der beschriebene schnelle Lastwechsel aus der Volllast in den Schubbetrieb und anschließend wieder in den Volllastbetrieb ergibt sich beispielsweise bei einem Schaltvorgang. Zwischen der erneuten Volllastanforderung über das Fahrpedal und dem tatsächlichen Einsetzen das der Volllastanforderung entsprechenden Motormomentes entsteht somit eine Totzeit, die im Fahrverhalten als störend empfunden wird. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens ist, das durch den Druckausgleich über das Schubumluftventil die Drehzahl des Verdichters deutlich unter seine Nenndrehzahl absinkt, wodurch die beschriebene Totzeit zusätzlich erhöht wird. Zusätzlich kommt es beim Öffnen des Schubumluftventils vereinzelt zu störenden Pfeifgeräuschen in der durch den Bypass um den Verdichter gebildeten Druckausgleichsleitung.
  • Weiterhin ist es bekannt, anstelle des Schubumluftventils eine zweite Drosselvorrichtung stromauf des Verdichters anzuordnen, die beim negativen Lastwechsel zu einer geringeren Last hin nahezu gleichzeitig oder zeitversetzt (früher oder später) mit der Drosselvorrichtung stromab des Verdichters weitgehend geschlossen bzw. derart angesteuert wird, dass der Druck stromab des Verdichters in der Luftzufuhr und die Drehzahl des Verdichters deutlich weniger absinken. Dadurch kann die Totzeit beim anschließenden Wechsel in einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit höherer Last, insbesondere Volllast, verkürzt werden. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass durch das weitgehende Schließen der Drosselvorrichtung stromauf des Verdichters im Restvolumen stromauf des Verdichters und stromab der zweiten Drosselvorrichtung ein betragsmäßig hoher Unterdruck erzeugt wird. Weil durch das ebenfalls weitgehende Schließen der ersten Drosselvorrichtung stromab des Verdichters der Volumenstrom über den Verdichter nahezu aufgehoben wird und weil gleichzeitig ein großer Druckunterschied zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite des Verdichters entsteht, kann es sein, dass der Verdichter in den Pumpzustand überführt wird. In einem solchen Pumpzustand bei hohen Verdichterdrehzahlen können die Kräfte an der Antriebswelle des Verdichters stark ansteigen und den Verdichter mechanisch beschädigen.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine und das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass zusätzlich zu dem ersten Stellglied in dem den Verdichter umgehenden Bypass zur Beeinflussung des Luftdurchsatzes durch den Bypass ein zweites Stellglied in der Luftzufuhr stromauf des Verdichters zur Beeinflussung des Luftdurchsatzes durch die Luftzufuhr vorgesehen ist. Auf diese Weise wird es ermöglicht, schnelle Lastwechsel der Brennkraftmaschine, insbesondere von hoher Last, wie beispielsweise dem Volllastbetrieb zu geringer Last, wie beispielsweise bei Schubbetrieb und anschließend zu hoher Last, wie beispielsweise Volllastbetrieb bei Brennkraftmaschinen mit Verdichter nahezu verzögerungsfrei zu realisieren, ohne den Verdichter im Pumpbetrieb zu betreiben.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Brennkraftmaschine möglich.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Steuerung vorgesehen ist, die durch Ansteuerung eines dritten Stellgliedes stromab des Verdichters zur Beeinflussung des Luftdurchsatzes in der Luftzufuhr einen Lastwechsel herbeiführt und wenn die Steuerung im Rahmen dieses Lastwechsels auch das zweite Stellglied gleichsinnig zum dritten Stellglied ansteuert. Auf diese Weise lässt sich auch bei einem Lastwechsel ein gewünschtes und definiertes Druckniveau stromab des Verdichters einstellen.
  • Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn im Falle eines negativen Lastwechsels zu einer geringeren Last hin, die Steuerung das zweite Stellglied und das dritte Stellglied im Sinne einer Verringerung des Luftdurchsatzes in der Luftzufuhr ansteuert. Somit lässt sich in einfacher Weise bei einem negativen Lastwechsel ein unerwünschtes Absinken des Druckes stromab des Verdichters und der Drehzahl des Verdichters verhindern und somit das Ansprechverhalten des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Motormomentes auf einen Momentenwunsch für einen nachfolgenden positiven Lastwechsel zu einer höheren Last hin verbessern, d. h. die oben beschriebene Totzeit verringern.
  • Besonders vorteilhaft dabei ist es, wenn die Steuerung im Falle des negativen Lastwechsels das erste Stellglied im Sinne einer Erhöhung des Luftdurchsatzes durch den Bypass ansteuert. Somit wird in einfacher Weise trotz des beim negativen Lastwechsel aufrecht erhaltenen Druckniveaus stromab des Verdichters unerwünschtes Verdichterpumpen vermieden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuerung im Falle des negativen Lastwechsels das erste Stellglied derart in Abhängigkeit der Ansteuerung des zweiten Stellgliedes und des dritten Stellgliedes ansteuert, dass der Verdichter zum Einen unterhalb seiner Pumpgrenze betrieben wird und dass zum Anderen die Verdichterdrehzahl einen vorgegebenen Wert nicht unterschreitet. Auf diese Weise lässt sich die beschriebene Verbesserung des Ansprechverhaltens des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Motormomentes auf den Momentenwunsch beim nachfolgenden positiven Lastwechsel durch koordinierte Ansteuerung der genannten drei Stellglieder optimieren, d. h. die beschriebene Totzeit minimieren.
  • Diese Optimierung kann noch dadurch gesteigert werden, wenn in einem Abgasstrang der Brennkraftmaschine eine Turbine angeordnet ist, die den Verdichter antreibt, und wenn die Steuerung im Falle des negativen Lastwechsels ein viertes Stellgliedes zur Beeinflussung der Turbinenleistung im Sinne einer Erhöhung der Turbinenleistung ansteuert. Dies erleichtert es, die Verdichterdrehzahl trotz negativem Lastwechsel auch auf einem gewünschten und definierten Niveau zu halten, das das Ansprechverhalten des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Motormomentes auf einen Momentenwunsch für einen nachfolgenden positiven Lastwechsel verbessert und die oben beschriebene Totzeit verringern hilft.
  • Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Steuerung im Falle des negativen Lastwechsels das zweite Stellglied und das dritte Stellglied außerdem abhängig von einer einzustellenden Turbinenleistung einer Turbine in einem Abgasstrang der Brennkraftmaschine, die den Verdichter antreibt, ansteuert. Auf diese Weise lässt sich ebenfalls über die Turbinenleistung das Einstellen einer gewünschten und definierten Verdichterdrehzahl beim negativen Lastwechsel realisieren und damit verhindern, dass die Verdichterdrehzahl unerwünscht stark abfällt. Auf diese Weise lässt sich somit ebenfalls das Ansprechverhalten des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Motormomentes auf einen Momenten wunsch eines nachfolgenden positiven Lastwechsels verbessern und die oben beschriebene Totzeit weiter verkürzen.
  • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine und 2 einen Ablaufplan für einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In 1 kennzeichnet 1 eine Brennkraftmaschine, die beispielsweise ein Fahrzeug antreiben kann. Die Brennkraftmaschine 1 kann beispielsweise als Ottomotor oder als Dieselmotor ausgebildet sein. Die Brennkraftmaschine 1 umfasst einen Motorblock 65 mit einem oder mehreren Zylindern, denen über eine Luftzufuhr 10 Luft zugeführt wird. Die Strömungsrichtung der Luft in der Luftzufuhr 10 ist in 1 durch Pfeile gekennzeichnet. In der Luftzufuhr 10 ist ein Verdichter 5 angeordnet, der die dem Motorblock 65 zugeführte Luft verdichtet. Der Verdichter 5 kann beispielsweise durch einen Elektromotor angetrieben werden. Der Verdichter 5 kann alternativ auch als Kompressor ausgebildet sein und von einer Kurbelwelle des Motorblocks 65 angetrieben werden. Alternativ kann der Verdichter 5 auch durch eine Turbine 55 in einem Abgasstrang 50 der Brennkraftmaschine 1 über eine Welle 70 angetrieben werden. Für die Funktionsweise der Erfindung spielt es zunächst keine Rolle, wie der Verdichter 5 angetrieben wird. Lediglich zwei der nachfolgend aufgeführten Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung sind auf den Antrieb des Verdichters 5 durch die Turbine 55 beschränkt. Deshalb soll im Folgenden beispielhaft und wie in 1 dargestellt angenommen werden, dass der Verdichter 5 durch die Turbine 55 über die Welle 70 angetrieben wird. Stromab des Verdichters 5 ist in der Luftzufuhr 10 optional ein Ladeluftkühler 60 angeordnet, der die durch die Verdichtung erhitzte Luft wieder abkühlt. Stromab des Ladeluftkühlers 60 und somit auch stromab des Verdichters 5 ist in der Luftzufuhr 10 wiederum optional ein zweiter Drucksensor 80 angeordnet, der den Druck an dieser Stelle der Luftzufuhr 10 misst und den erfassten Messwert an eine Motorsteuerung 45 weiterleitet. Stromab des zweiten Drucksensors 80 und damit auch stromab des Verdichters 5 und des optional vorgesehenen Ladeluftkühlers 60 ist in der Luftzufuhr 10 ein drittes Stellglied 25 angeordnet, das abhängig von seinem Öffnungsgrad den Luftdurchsatz durch die Luftzufuhr 10 beeinflusst und beispielsweise als Drosselklappe ausgebildet sein kann. Im Folgenden wird beispielhaft angenommen, dass das dritte Stellglied 25 als eine erste Drosselklappe bzw. als eine Motordrosselklappe ausgebildet ist. Die Motordrosselklappe 25 wird in ihrem Öffnungsgrad von der Motorsteuerung 45 angesteuert. Der Verdichter 5 und der ggf. vorhandene Ladeluftkühler 60 werden gemäß 1 von einem ersten Bypass 35 umgangen, in dem ein erstes Stellglied 15, beispielsweise ein Bypassventil, angeordnet ist, das in Abhängigkeit seines Öffnungsgrades den Luftdurchsatz durch den ersten Bypass 35 beeinflusst und ebenfalls in seinem Öffnungsgrad von der Motorsteuerung 45 angesteuert wird. Das Bypassventil 15 dient im vorliegenden Beispiel als Schubumluftventil. Stromauf des Verdichters 5 ist in der Luftzufuhr 10 optional ein erster Drucksensor 75 vorgesehen, der den Druck an dieser Stelle misst und den erfassten Messwert an die Motorsteuerung 45 weiterleitet. Stromauf des ersten Drucksensors 75 und damit auch des Verdichters 5 ist erfindungsgemäß in der Luftzufuhr 10 ein zweites Stellglied 20 zur Beeinflussung des Luftdurchsatzes durch die Luftzufuhr 10 abhängig von seinem Öffnungsgrad angeordnet. Das zweite Stellglied 20 ist dabei gemäß 1 beispielhaft als Drosselklappe ausgebildet und wird im Folgenden auch als Verdichterdrosselklappe bezeichnet. Der Öffnungsgrad der Verdichterdrosselklappe 20 wird ebenfalls von der Motorsteuerung 45 angesteuert. Optional ist ein Drehzahlsensor 85 im Bereich des Verdichters 5 und in dem Fachmann bekannter Weise angeordnet, der die Drehzahl des Verdichters 5 erfasst und den erfassten Messwert an die Motorsteuerung 45 weiterleitet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 1 wird die Turbine 55 von einem zweiten Bypass 40 umgangen, in dem ein viertes Stellglied 30, beispielsweise in Form eines Bypassventils, zur Beeinflussung des Abgasdurchsatzes durch die Turbine 55 in Abhängigkeit seines Öffnungsgrades angeordnet ist. Das vierte Stellglied 30 wird im Folgenden auch als Waste-Gate-Ventil bezeichnet. Sein Öffnungsgrad wird ebenfalls von der Motorsteuerung 45 angesteuert. Die Strömungsrichtung des Abgases im Abgasstrang 50 ist in 1 ebenfalls durch Pfeile dargestellt. Weitere Eingangsgrößen 90 sind der Motorsteuerung 45 ebenfalls zugeführt. Dabei kann es sich um weitere gemessene oder modellierte Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 sowie um Vorgabegrößen für eine Ausgangsgröße der Brennkraftmaschine 1 handeln. Bei der Ausgangsgröße der Brennkraftmaschine 1 kann es sich beispielsweise um ein Drehmoment oder um eine Leistung oder um eine vom Drehmoment und/oder der Leistung abgeleitete Größe handeln. Im Folgenden wird beispielhaft angenommen, dass es sich bei der Ausgangsgröße der Brennkraftmaschine 1 um ein Drehmoment handelt. Die Vorgabegrößen für das Drehmoment können beispielsweise von einem Fahrpedalmodul und anderen Komponenten, wie beispielsweise einem Antiblockiersystem, einer Antriebschlupfregelung, einer Fahrdynamikregelung, einer Fahrgeschwindigkeitsregelung usw. von der Motorsteuerung 45 empfangen werden.
  • Die Motorsteuerung 45 führt nun abhängig von der oder den empfangenen Vorgabegrößen einen Lastwechsel durch entsprechende Ansteuerung der Motordrosselklappe 25 herbei. Dabei steuert die Motorsteuerung 45 im Rahmen dieses Lastwechsels auch die Verdichterdrosselklappe 20 gleichsinnig zur Motordrosselklappe 25 an. Im Falle eines gewünschten negativen Lastwechsels von einer höheren zu einer geringeren Last hin, der sich beispielsweise durch Loslassen des Fahrpedals ergeben kann, steuert die Motorsteuerung 45 die Verdichterdrosselklappe 20 und die Motordrosselklappe 25 im Sinne einer Verringerung des Luftdurchsatzes in der Luftzufuhr 10 an. Das bedeutet, dass die Motorsteuerung 45 in diesem Fall die Verdichterdrosselklappe 20 und die Motordrosselklappe 25 in Schließrichtung ansteuert. Im Falle eines gewünschten positiven Lastwechsels von einer geringeren zu einer höheren Last hin, beispielsweise verursacht durch Niederdrücken des Fahrpedals, steuert die Motorsteuerung 45 die Verdichterdrosselklappe 20 und die Motordrosselklappe 25 im Sinne eine Erhöhung des Luftdurchsatzes in der Luftzufuhr 10 an. In diesem Fall steuert die Motorsteuerung 45 die Verdichterdrosselklappe 20 und die Motordrosselklappe 25 in Richtung zu einer Erhöhung ihres Öffnungsgrades an.
  • Durch das Betätigen der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 in Schließrichtung bei negativem Lastwechsel lässt sich ein gewünschtes Druckniveau stromab des Verdichters 5 und eine gewünschte Verdichterdrehzahl aufrecht erhalten, die es ermöglichen, bei einem nachfolgenden positiven Lastwechsel möglichst schnell den dem nachfolgenden positiven Lastwechsel zugrunde liegenden Momentenwunsch umzusetzen. Das bedeutet, dass für den nachfolgenden positiven Lastwechsel die Totzeit zwischen der entsprechenden Momentenanforderung, beispielsweise der Volllastanforderung des Fahrers über das Fahrpedal, und dem tatsächlichen Einsetzen des entsprechenden Motormomentes der Brennkraftmaschine 1 auf ein Minimum reduziert werden kann. Die Gefahr eines unerwünschten Verdichterpumpens, das bei der Betätigung der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 in Schließrichtung auftreten kann, wird dadurch verhindert, dass die Motorsteuerung 45 im Falle des negativen Lastwechsels das Schubumluftventil 15 im Sinne einer Erhöhung des Luftdurchsatzes durch den ersten By pass 35 ansteuert. Das Schubumluftventil 15 wird in diesem Falle von der Motorsteuerung 45 zur Erhöhung seines Öffnungsgrades angesteuert.
  • So wird beispielsweise bei einem Lastwechsel von einem Volllastbetrieb in einen Schubbetrieb der Brennkraftmaschine 1 die Motordrosselklappe 25 und die Verdichterdrosselklappe 20 weitgehend geschlossen und das Schubumluftventil 15 definiert geöffnet, sodass ein Hochdruck-Kreisstrom über den Verdichter 5 und das Schubumluftventil 15 erzeugt wird. Der Hochdruck stromab des Verdichters 5 bleibt dadurch nahezu auf dem Niveau des Volllastbetriebes der Brennkraftmaschine 1 erhalten. Das Schubumluftventil 15 wird dabei so angesteuert, dass ein definierter Volumenstrom über den Verdichter 5 eingestellt werden kann, sodass der Verdichter 5 nicht in seinen unerwünschten Pumpzustand gerät. Gleichzeitig verhindert der eingestellte Volumenstrom, dass dadurch die Drehzahl des Verdichters 5 unerwünscht stark unter eine vorgegebene Nenndrehzahl des Verdichters 5 absinkt, sodass bei einem nachfolgenden positiven Lastwechsel ein schnelleres Erreichen der vorgegebenen Nenndrehzahl des Verdichters 5 ermöglicht wird.
  • Die Ansteuerung der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 durch die Motorsteuerung 45 erfolgt synchron insofern, als die beiden Drosselklappen 20, 25 gleichsinnig, also beide in Schließrichtung bei negativem Lastwechsel bzw. beide in Richtung zu einer Erhöhung ihres Öffnungsgrades bei positivem Lastwechsel angesteuert werden. Diese Ansteuerung kann gleichzeitig oder definiert zeitversetzt erfolgen, d. h. zwischen der Ansteuerung der Motordrosselklappe 25 und der Ansteuerung der Verdichterdrosselklappe 20 besteht ein definiertes Zeitverhältnis. Dabei kann die Motordrosselklappe 25 beispielsweise früher oder später als die Verdichterdrosselklappe 20 angesteuert werden. Der Zeitversatz kann beispielsweise auf einem Prüfstand geeignet appliziert werden und darf nicht zu groß gewählt werden, um im Falle eines negativen Lastwechsels einen unerwünscht hohen Druckabfall stromab des Verdichters 5 zu vermeiden. Dieser könnte sich dadurch ergeben, dass die Motordrosselklappe 25 zu früh vor der Verdichterdrosselklappe 20 in Schließrichtung betätigt wird. Vorteilhaft ist von daher eine Betätigung der Motordrosselklappe 25 nicht vor Betätigung der Verdichterdrosselklappe 20.
  • Die einzustellende Last der Brennkraftmaschine 1 ist durch die beschriebenen Vorgabegrößen vorgegeben. Der Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 werden dann abhängig von der vorgegebenen Last von der Motorsteuerung 45 eingestellt. Dabei kann ausgehend von der vorgegebenen Last der Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 in dem Fachmann bekannter Weise bestimmt werden, wobei dann sowohl die Motordrosselklappe 25 als auch die Verdichterdrosselklappe 20 mit diesem Öffnungsgrad von der Motorsteuerung 45 betrieben werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der gewünschte Luftmassenstrom durch die Luftzufuhr 10 zum Motorblock 65 erreicht wird. Beim negativen Lastwechsel wird somit die Motordrosselklappe 25 und die Verdichterdrosselklappe 20 in gleicher Weise in Schließrichtung betätigt, sodass beide Drosselklappen 20, 25 auch nach dem negativen Lastwechsel etwa den gleichen Öffnungsgrad aufweisen. Bei einem negativen Lastwechsel in den Schubbetrieb ist dabei der Öffnungsgrad der beiden Drosselklappen 20, 25 minimal, d. h. die beiden Drosselklappen 20, 25 sind weitestgehend geschlossen. Das Schubumluftventil 15 wird im Falle des negativen Lastwechsels von der Motorsteuerung 45 in Abhängigkeit der Ansteuerung der beiden Drosselklappen 20, 25 angesteuert und zwar derart, dass der Verdichter 5 zum Einen unterhalb seiner Pumpgrenze betrieben wird und zum Anderen die Verdichterdrehzahl einen vorgegebenen Wert nicht unterschreitet. Dabei kann der erforderliche Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 beispielsweise auf einem Prüfstand abhängig vom einzustellenden Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 appliziert werden, um bei dem jeweiligen Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 den vorgegebenen Wert für die Verdichterdrehzahl nicht zu unterschreiten und andererseits die Pumpgrenze nicht zu überschreiten, d. h. nicht in den Pumpbetrieb zu gelangen. Die applizierten Werte für den Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 können in Abhängigkeit des Öffnungsgrades der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 in Form einer Kennlinie oder eines Kennfeldes in der Motorsteuerung 45 abgelegt sein. Bei der Ermittlung des einzustellenden Öffnungsgrades der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 in Abhängigkeit einer einzustellenden Last, insbesondere im Falle eines negativen Lastwechsels, kann dann der zugeordnete Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 aus dieser Kennlinie beziehungsweise aus diesem Kennfeld ausgelesen und eingestellt werden. Auf diese Weise ergibt sich eine koordinierte Ansteuerung der beiden Drosselklappen 20, 25 und des Schubumluftventils 15 mit dem Ziel, unter Vermeidung des Pumpbetriebes des Verdichters 5 die Totzeit zwischen der Momentenanforderung des Fahrers über das Gaspedal für einen positiven Lastwechsel nach einem negativen Lastwechsel und dem tatsächlichen Einsetzen des geforderten Motormoments zu minimieren. Somit kann durch die koordinierte Ansteuerung der Drosselklappen 20, 25 und des Schubumluftventils 15 die Drehzahl des Verdichters 5 und der Verdichtungsdruck strom ab des Verdichters 5 auf einem Niveau gehalten werden, aus dem schnellstmöglich auf die wechselnden Lastzustände der Brennkraftmaschine 1 reagiert werden kann.
  • Die Verdichterdrosselklappe 20 dient somit dazu, die Luftzufuhr 10 stromab der Verdichterdrosselklappe 20 beim negativen Lastwechsel mit abnehmender einzustellender Last immer mehr vom Umgebungsdruck stromauf der Verdichterdrosselklappe 20 abzutrennen. Von der Stellung der Motordrosselklappe 25, die wie beschrieben auch die Stellung der Verdichterdrosselklappe 20 beeinflusst, und des Schubumluftventils 15 hängt somit letztlich der Volumen- und der Massenstrom durch den Verdichter 5 sowie das Druckverhältnis über dem Verdichter, das so genannte Verdichterdruckverhältnis, ab.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung steuert die Motorsteuerung 45 im Falle des negativen Lastwechsels auch das Waste-Gate-Ventil 30 zur Beeinflussung der Turbinenleistung im Sinne einer Erhöhung der Turbinenleistung an. Ziel dieser Maßnahme ist es, das Unterschreiten des vorgegebenen Wertes für die Verdichterdrehzahl zu verhindern. Diese Maßnahme kann zusätzlich oder alternativ zur für den negativen Lastwechsel beschriebenen Ansteuerung des Schubumluftventils 15 erfolgen. Dabei kann auch die Ansteuerung des Waste-Gate-Ventils 30 abhängig vom nach dem negativen Lastwechsel einzustellenden Öffnungsgrades der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 erfolgen. Da die Verdichterdrehzahl auch von dem Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 abhängt, kann der Öffnungsgrad des Waste-Gate-Ventils 30 zusätzlich auch abhängig vom für den negativen Lastwechsel einzustellenden Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 von der Motorsteuerung 45 angesteuert werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise auf einem Prüfstand ein Kennfeld appliziert werden, dessen Eingangsgrößen der einzustellende Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 und der einzustellende Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit der einzustellende Öffnungsgrad der Verdichterdrosselklappe 20 sind und dessen Ausgangsgröße der zur Erzielung einer Verdichterdrehzahl größer oder gleich dem vorgegebenen Wert einzustellende Öffnungsgrad des Waste-Gate-Ventils 30 ist. Bei einem negativen Lastwechsel wird dann abhängig vom einzustellenden Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit vom einzustellenden Öffnungsgrad der Verdichterdrosselklappe 20 und vom einzustellenden Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 aus dem Kennfeld der zugeordnete einzustellende Öffnungsgrad des Waste-Gate-Ventils 30 ausgelesen und von der Motorsteuerung 45 umgesetzt. In diesem Fall kann auch die oben beschriebene Kennlinie zur Ermittlung des einzustellenden Öffnungsgrades des Schubumluftventils 15 abhängig vom einzustel lenden Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit des einzustellenden Öffnungsgrades der Verdichterdrosselklappe 20 so appliziert werden, dass zumindest Verdichterpumpen verhindert wird, der Verdichter 5 also unterhalb seiner Pumpgrenze betrieben wird. Die Einhaltung der gewünschten Verdichterdrehzahl beim negativen Lastwechsel wird dann zumindest teilweise durch die beschriebene Ansteuerung des Waste-Gate-Ventils 30 übernommen.
  • Wird das Waste-Gate-Ventil 30 nicht zur Unterstützung des Schubumluftventils 15 für die Einhaltung der gewünschten Verdichterdrehzahl beim negativen Lastwechsel verwendet, so kann dennoch der beispielsweise von einer Ladedruckregelung vorgegebene Öffnungsgrad des Waste-Gate-Ventils 30 und dessen Beitrag für die Einhaltung der gewünschten Verdichterdrehzahl beim negativen Lastwechsel bei der Bildung des einzustellenden Öffnungsgrades des Schubumluftventils 15 berücksichtigt werden. In diesem Fall wird statt der oben beschriebenen Kennlinie ein Kennfeld appliziert, dessen Eingangsgrößen beispielsweise der von der Ladedruckregelung vorgegebene Öffnungsgrad des Waste-Gate-Ventils 30 und der einzustellende Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit der einzustellende Öffnungsgrad der Verdichterdrosselklappe 20 sind und dessen Ausgangsgröße der einzustellende Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 ist. In diesem Fall muss der einzustellende Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 wieder so gewählt werden, dass zum Einen der Verdichter 5 bei und nach dem negativen Lastwechsel unterhalb seiner Pumpgrenze betrieben wird und zum Anderen die Verdichterdrehzahl den vorgegebenen Wert nicht unterschreitet. Beim negativen Lastwechsel wird dann abhängig vom beispielsweise von der Ladedruckregelung aktuell vorgegebenen einzustellenden Öffnungsgrad des Waste-Gate-Ventils 30 und vom vorgegebenen Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit dem vorgegebenen Öffnungsgrad der Verdichterdrosselklappe 20 aus dem zuletzt beschriebenen Kennfeld der zugeordnete einzustellende Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 ausgelesen und von der Motorsteuerung 45 umgesetzt. Sämtliche oben beschriebenen Kennlinien und -felder können in der Motorsteuerung 45 oder in einem der Motorsteuerung 45 zugeordneten Speicher abgelegt sein.
  • Mit dem Luftmassenstrom über die Motordrosselklappe 25 und damit dem Luftdurchsatz durch den Motorblock 65 kann ebenfalls die Drehzahl des Verdichters 5 beeinflusst werden, weil durch den beschriebenen Luftdurchsatz durch den Motorblock 65 die Turbine 55 im Abgasstrang 50 angetrieben wird, die wiederum direkt über die Welle 70 mit dem Verdichter 5 gekoppelt ist und diesen antreibt. Somit kann in einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung die Motorsteuerung 45 im Falle des negativen Lastwechsels die Verdichterdrosselklappe 20 und die Motordrosselklappe 25 außerdem abhängig von einer einzustellenden Turbinenleistung der Turbine 55 ansteuern. Die einzustellende Turbinenleistung kann dabei in Abhängigkeit der beim negativen Lastwechsel gewünschten einzustellenden Verdichterdrehzahl vorgegeben werden. Die Einstellung der erforderlichen Turbinenleistung kann somit sowohl durch geeignete Ansteuerung des Waste-Gate-Ventils 30 als auch durch geeignete Ansteuerung der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 erfolgen. So kann beispielsweise der Öffnungsgrad des Waste-Gate-Ventils 30 von der Motorsteuerung 45 abhängig von einer in der Motorsteuerung 45 implementierten Ladedruckregelung angesteuert werden, um stromab des Verdichters 5 bzw. des Ladeluftkühlers 60 einen gewünschten Ladedruck erzeugen zu können, der beispielsweise vom zweiten Drucksensor 80 erfasst wird. Ausgehend davon wird dann bei einem negativen Lastwechsel der einzustellende Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 in der zuvor beschriebenen Weise ermittelt, jedoch abhängig von der Ansteuerung des Waste-Gate-Ventils 30, von der Ansteuerung des Schubumluftventils 15 und von der gewünschten einzustellenden Verdichterdrehzahl modifiziert. Das Schubumluftventil 15 muss dann von der Motorsteuerung 45 lediglich zur Vermeidung von Verdichterpumpen angesteuert werden. Somit kann wiederum beispielsweise auf einem Prüfstand ein Kennfeld appliziert werden, dem als Eingangsgrößen der aufgrund der Ladedruckregelung einzustellende Öffnungsgrad des Waste-Gate-Ventils 30, der zur Unterdrückung von Verdichterpumpen beim negativen Lastwechsel gemäß der beschriebenen Kennlinie einzustellende Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 sowie der zur Umsetzung des geforderten Motormomentes nach dem negativen Lastwechsel einzustellende Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit der einzustellende Öffnungsgrad der Verdichterdrosselklappe 20 zugeführt werden. Ausgangsgröße des Kennfeldes ist dann die zur Erzielung der gewünschten Verdichterdrehzahl erforderliche Modifikation des Öffnungsgrades der Motordrosselklappe 25 und damit des Öffnungsgrades der Verdichterdrosselklappe 20, wobei diese Modifikation bspw. in einer Erhöhung des Öffnungsgrades der Motordrosselklappe 25 und damit in einer Erhöhung des Öffnungsgrades der Verdichterdrosselklappe 20 resultiert, um die Turbinenleistung der Turbine 55 im Sinne einer Erhöhung der Verdichterdrehzahl zu beeinflussen. Beim negativen Lastwechsel wird dann der Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit der Öffnungsgrad der Verdichterdrosselklappe 20 ausgehend von dem aufgrund den Momentenwunsches für den negativen Lastwechsel einzustellenden Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit der Verdichterdrosselklappe 20 gemäß der Ausgangsgröße des zuletzt beschriebenen Kennfeldes abhängig vom einzustellenden Öffnungsgrad des Waste-Gate-Ventils 30, vom einzustellenden Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 und vom aufgrund des beschriebenen Momentenwunsches einzustellenden Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit der Verdichterdrosselkappe 20 modifiziert. Auch das zuletzt beschriebene Kennfeld kann in der Motorsteuerung 45 oder in einem in 1 nicht dargestellten und der Motorsteuerung 45 zugeordneten Speicher abgelegt sein.
  • Die gewünschte einzustellende Verdichterdrehzahl beim negativen Lastwechsel kann beispielsweise auf einem Prüfstand abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 in Form eines Kennfeldes appliziert werden, das ebenfalls in der Motorsteuerung 45 oder einem der Motorsteuerung 45 zugeordneten Speicher abgelegt sein kann. Dem Kennfeld werden dabei als Eingangsgrößen Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 zugeführt, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 kennzeichnen, beispielsweise Motordrehzahl und Last. Als Ausgangsgröße des Kennfeldes ergibt sich dann die gewünschte einzustellende Verdichterdrehzahl, von der aus der Verdichter bei einem positiven Lastwechsel nach einem vorhergehenden negativen Lastwechsel möglichst schnell auf seine Nenndrehzahl gebracht werden kann. Motordrehzahl und Last können in dem Fachmann bekannter Weise durch Sensoren erfasst und/oder aus anderen bekannten Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 in dem Fachmann bekannter Weise modelliert werden. Die Bestimmung der Motordrehzahl kann beispielsweise mittels eines in 1 nicht dargestellten Drehzahlsensors erfolgen. Die Bestimmung der Last, d. h. der Motorlast kann beispielsweise aus dem vom zweiten Drucksensor 80 ermittelten Ladedruck der Brennkraftmaschine 1 oder auch aus einem von einem in 1 nicht dargestellten Luftmassenmesser in der Luftzufuhr 10 gemessenen und dem Motorblock 65 über die Luftzufuhr 10 zugeführten Luftmassenstrom oder aus einer eingespritzten Kraftstoffmenge in dem Fachmann bekannter Weise ermittelt werden.
  • Durch das beschriebene erfindungsgemäße Verfahren und die beschriebene erfindungsgemäße Brennkraftmaschine kann ein schnelleres Ansprechverhalten der Brennkraftmaschine 1 auf schnelle Lastwechsel während des Fahrbetriebes realisiert werden, wodurch das Fahrverhalten des Fahrzeugs deutlich verbessert wird. Die Verdichterdrosselklappe 20, das Schubumluftventil 15, die Motordrosselklappe 25 und das Waste-Gate-Ventil 30 können beispielsweise elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden. Die genannten Stellglieder 15, 20, 25, 30 können als Drosselklappe, als Lochblende, als Iris blende oder durch beliebige dem Fachmann bekannte Blenden-, Ventil- oder Klappenarten realisiert werden. Anstelle des zweiten Bypasses 40 mit dem Waste-Gate-Ventil 30 kann die Turbinenleistung auch durch eine variable Turbinengeometrie der Turbine 55 und ein diese variable Turbinengeometrie in dem Fachmann bekannter Weise veränderndes Stellglied auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Die zuvor für das Waste-Gate-Ventil 30 und dessen Öffnungsgrad angestellten Betrachtungen sind dann analog für die Ansteuerung der variablen Turbinengeometrie und des damit verbundenen effektiven Öffnungsquerschnitts der Turbine 55 anzuwenden.
  • Der optional vorhandene Ladeluftkühler 60 kaum auch im ersten Bypass 35 angeordnet sein und verhindert als Wärmetauscher eine unzulässige Aufheizung des zirkulierenden Luftmassenstroms im ersten Bypass 35. Eine solche unzulässige Aufheizung droht jedoch lediglich dann, wenn längere Schubphasen bzw. Schaltpausen vorliegen. Dabei ist mit zunehmendem zeitlichen Abstand zwischen einem negativen Lastwechsel und einem nachfolgenden positiven Lastwechsel von einer zunehmenden Aufheizung des im ersten Bypass 35 zirkulierenden Luftmassenstroms auszugehen, die durch den Ladeluftkühler 60 kompensiert werden kann.
  • In 2 ist ein Ablaufplan für einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Nach dem Start des Programms prüft die Motorsteuerung 45 bei einem Programmpunkt 100, ob ein negativer Lastwechsel vorliegt, beispielsweise aufgrund des Loslassens des Fahrpedals seitens des Fahrers. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 105 verzweigt, andernfalls wird das Programm verlassen. Das Loslassen des Fahrpedals kann dabei beispielsweise mittels einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Betätigungsgrades des Fahrpedals, beispielsweise in Form eines Potentiometers, festgestellt und die entsprechende Information der Motorsteuerung 45 zugeführt werden.
  • Bei Programmpunkt 105 ermittelt die Motorsteuerung 45 in der beschriebenen Weise den für den negativen Lastwechsel verantwortlichen Momentenwunsch und leitet daraus in der beschriebenen Weise den einzustellenden Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit den einzustellenden Öffnungsgrad der Verdichterdrosselklappe 20 ab. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 110 verzweigt.
  • Bei Programmpunkt 110 ermittelt die Motorsteuerung 45 mittels der beschriebenen Kennlinie abhängig vom einzustellenden Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit der Verdichterdrosselklappe 20 den einzustellenden Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15, um zumindest das unerwünschte Verdichterpumpen zu verhindern und optional zusätzlich eine gewünschte Verdichterdrehzahl einzustellen. Wenn bei Programmpunkt 105 bereits der einzustellende Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit auch der Verdichterdrosselklappe 20 umgesetzt wurden, kann die Motorsteuerung bei Programmpunkt 110 den Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 kennlinienunabhängig beispielsweise mittels einer Regelschleife so einstellen, dass sich das Verdichterdruckverhältnis als Regelgröße einem vorgegebenen Wert annähert, bei dem kein Verdichterpumpen vorliegt, wobei der vorgegebene Wert für das Verdichterdruckverhältnis beispielsweise abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1, insbesondere abhängig von Motordrehzahl und Motorlast in einem Kennfeld appliziert und in der Motorsteuerung 45 oder einem der Motorsteuerung 45 zugeordneten Speicher abgelegt sein kann. Der Istwert für das Verdichterdruckverhältnis kann dabei durch Division des vom zweiten Drucksensor 80 erfassten Druckes durch den vom ersten Drucksensor 75 erfassten Druck gebildet oder in dem Fachmann bekannter Weise aus anderen Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 unmodelliert werden.
  • Alternativ kann der Öffnungsgrad des Schubumluftventils 15 bei Programmpunkt 110 durch Regelung auf die vorgegebene gewünschte Verdichterdrehzahl eingestellt werden, wobei der Istwert für die Verdichterdrehzahl mittels des Drehzahlsensors 85 erfasst werden kann oder in dem Fachmann bekannter Weise modelliert werden kann. Der Sollwert für die gewünschte Verdichterdrehzahl kann wie oben beschrieben bestimmt werden. Dabei kann die vorgegebene gewünschte Verdichterdrehzahl beispielsweise abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1, also beispielsweise abhängig von den genannten Betriebsgrößen der Motordrehzahl und der Motorlast der Brennkraftmaschine 1 so appliziert werden, dass bei dem entsprechenden Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 und dieser vorgegebenen gewünschten Verdichterdrehzahl auch kein Verdichterpumpen auftritt. Nach Programmpunkt 110 wird zu einem Programmpunkt 115 verzweigt.
  • Bei Programmpunkt 115 ermittelt die Motorsteuerung 45 den sich bei der Kennfeldsteuerung oder -regelung bei Programmpunkt 110 letztlich einstellenden Istwert für die Verdichterdrehzahl. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 120 verzweigt.
  • Bei Programmpunkt 120 prüft die Motorsteuerung 45, ob der sich letztlich einstellende Istwert der Verdichterdrehzahl nach dem negativen Lastwechsel kleiner als der vorgege bene Wert für die Verdichterdrehzahl ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 125 verzweigt, andernfalls wird das Programm verlassen.
  • Bei Programmpunkt 125 steuert die Motorsteuerung 45 zunächst das Waste-Gate-Ventil 30 in der beschriebenen Weise im Sinne einer Erhöhung der Turbinenleistung an, um die Verdichterdrehzahl zu erhöhen. Zu diesem Zweck wird der Öffnungsgrad des Waste-Gate-Ventils 30 reduziert, um den Abgasmassenstrom durch die Turbine 55 zu erhöhen. Anschließend wird zu Programmpunkt 115 zurück verzweigt.
  • Ist bei der nachfolgenden Prüfung bei Programmpunkt 120 der Istwert der Verdichterdrehzahl immer noch kleiner als der vorgegebene Wert für die Verdichterdrehzahl so wird bei der nachfolgenden Verzweigung auf Programmpunkt 125 in der zuvor beschriebenen Weise der Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit auch der Öffnungsgrad der Verdichterdrosselklappe 20 von der Motorsteuerung 45 im Sinne einer Erhöhung der Turbinenleistung angesteuert, um die Verdichterdrehzahl nochmals zu erhöhen. Zu diesem Zweck wird der Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit auch der Verdichterdrosselklappe 20 in der beschriebenen Weise erhöht, um den Luftdurchsatz durch den Motorblock 65 und damit auch durch die Turbine 55 zu erhöhen. Anschließend wird wieder zu Programmpunkt 115 zurück verzweigt.
  • Anstelle der zuvor beschriebenen kennfeldgestützten Ansteuerung des Waste-Gate-Ventils 30 bzw. der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 zur Beeinflussung der Turbinenleistung kann die durch die Programmpunkte 115, 120 und 125 gebildete Programmschleife auch als Regelung realisiert sein, bei der die Turbinenleistung der Turbine 55 durch Ansteuerung des Waste-Gate-Ventils 30, der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 solange iterativ erhöht wird, bis sich die vorgegebene Verdichterdrehzahl einstellt. Dabei können bei Programmpunkt 125 auch die die Turbinenleistung erhöhende Ansteuerung des Waste-Gate-Ventils 30, der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 zusammen, d.h. gleichzeitig, durchgeführt werden. Im Falle der beschriebenen Regelung kann bei Programmpunkt 125 beispielsweise das Waste-Gate-Ventil 30 in seinem Öffnungsgrad um ein Inkrementwert in Schließrichtung betätigt werden. Entsprechend kann der Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 bei Programmpunkt 125 in ihrem Öffnungsgrad jeweils um einen Inkrementwert erhöht werden. Dabei kann die beschriebene Inkrementierung der Stellglieder 20, 25, 30 bei Programmpunkt 125 auch abwechselnd erfolgen, d. h. in einem Programmdurchlauf wird bei Programmpunkt 125 nur der Öffnungsgrad des Waste-Gate-Ventils 30 in Schließrichtung inkrementiert und im anderen Programmdurchlauf wird der Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und der Verdichterdrosselklappe 20 in Öffnungsrichtung inkrementiert. Die Programmdurchläufe wechseln sich dann solange ab, bis die vorgegebene Verdichterdrehzahl vom Istwert der Verdichterdrehzahl erreicht wurde.
  • Das Erreichen des Programmpunktes 125 setzt voraus, dass die Ansteuerung des Schubumluftventils 15 allein entweder kennliniengesteuert oder nach einer maximal vorgegebenen Anzahl von Regelschritten nicht zum Erreichen der vorgegebenen Verdichterdrehzahl durch den Istwert der Verdichterdrehzahl bei Programmpunkt 110 geführt hat.
  • Das Programm nach 2 kann, nachdem es verlassen wurde, in regelmäßigen Zeitabschnitten erneut von der Motorsteuerung 45 durchlaufen werden.
  • Beim nachfolgenden positiven Lastwechsel wird wiederum der Öffnungsgrad der Motordrosselklappe 25 und damit auch der Verdichterdrosselklappe 20 entsprechend dem für den positiven Lastwechsel verantwortlichen Momentenwunsch beispielsweise aufgrund eines neuerlichen Niedertretens des Fahrpedals von der Motorsteuerung 45 in vergrößernder bzw. erhöhender Weise angesteuert, um den Luftdurchsatz durch den Motorblock 65 zu erhöhen. Gleichzeitig kann das Schubumluftventil 15 von der Motorsteuerung 45 wieder in Schließrichtung betätigt werden.

Claims (8)

  1. Brennkraftmaschine (1) mit einem Verdichter (5) in einer Luftzufuhr (10) der Brennkraftmaschine (1) zur Verdichtung der der Brennkraftmaschine (1) zugeführten Luft und mit einem ersten Stellglied (15) in einem den Verdichter (5) umgehenden Bypass (35), zur Beeinflussung des Luftdurchsatzes durch den Bypass (35) dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Stellglied (20) in der Luftzufuhr (10) stromauf des Verdichters (5) zur Beeinflussung des Luftdurchsatzes durch die Luftzufuhr (10) vorgesehen ist.
  2. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (45) vorgesehen ist, die durch Ansteuerung eines dritten Stellgliedes (25) stromab des Verdichters (5) zur Beeinflussung des Luftdurchsatzes in der Luftzufuhr (10) einen Lastwechsel herbeiführt und dass die Steuerung (45) im Rahmen dieses Lastwechsels auch das zweite Stellglied (20) gleichsinnig zum dritten Stellglied (25) ansteuert.
  3. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines negativen Lastwechsels zu einer geringeren Last hin, die Steuerung (45) das zweite Stellglied (20) und das dritte Stellglied (25) im Sinne einer Verringerung des Luftdurchsatzes in der Luftzufuhr (10) ansteuert.
  4. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (45) im Falle des negativen Lastwechsels das erste Stellglied (15) im Sinne einer Erhöhung des Luftdurchsatzes durch den Bypass (35) ansteuer.
  5. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (45) im Falle des negativen Lastwechsels das erste Stellglied (15) derart in Abhängigkeit der Ansteuerung des zweiten Stellgliedes (20) und des dritten Stellgliedes (25) ansteuert, dass der Verdichter (5) zum einen unterhalb seiner Pumpgrenze betrieben wird und dass zum anderen die Verdichterdrehzahl einen vorgegebenen Wert nicht unterschreitet.
  6. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Abgasstrang (50) der Brennkraftmaschine (1) eine Turbine (55) angeordnet ist, die den Verdichter (5) antreibt, und dass die Steuerung (45) im Falle des negativen Lastwechsels ein viertes Stellglied (30) zur Beeinflussung der Turbinenleistung im Sinne einer Erhöhung der Turbinenleistung ansteuert.
  7. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (45) im Falle des negativen Lastwechsels das zweite Stellglied (20) und das dritte Stellglied (25) außerdem abhängig von einer einzustellenden Turbinenleistung einer Turbine (55) in einem Abgasstrang (50) der Brennkraftmaschine (1), die den Verdichter (5) antreibt, ansteuert.
  8. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), wobei die der Brennkraftmaschine (1) zugeführte Luft von einem Verdichter (5) in einer Luftzufuhr (10) der Brennkraftmaschine (1) verdichtet wird, wobei der Luftdurchsatz durch einen den Verdichter (5) umgehenden Bypass (35) von einem ersten Stellglied (15) im Bypass (35) beeinflusst wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftdurchsatz durch die Luftzufuhr (10) durch ein zweites Stellglied (20) in der Luftzufuhr (10) stromauf des Verdichters (5) beeinflusst wird.
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