DE19750331A1 - Hilfsbremssystem - Google Patents
HilfsbremssystemInfo
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Description
Diese Erfindung betrifft ein Hilfsbremssystem und
insbesondere ein Hilfsbremssystem, das das Bremsvermögen einer
Dekompressions-Motorbremseinheit (Verdichtungsminderung-
Motorbremseinheit) steigert, indem es einen Turbolader, der
eine Aufladungsgradeinstellfunktion aufweist, wirksam nützt.
Große Fahrzeuge, wie zum Beispiel Lastkraftwagen und
Busse, die gewichtsmäßig schwer sind und die während des
Betriebs eine große Trägheit aufweisen, erfordern zur Zeit des
Bremsens eine große Bremskraft. Neben einer gewöhnlichen
Bremseinheit, wie zum Beispiel einer Trommelbremseinheit und
einer Scheibenbremseinheit, sind große Fahrzeuge im allgemeinen
mit einem Hilfsbremssystem, wie zum Beispiel einer
Motorbremseinheit und einer Abgasbremseinheit, ausgestattet.
Eine Dekompressions-Motorbremseinheit, die mit einem
Innenverbrennungsmotor verbunden ist, arbeitet so, daß
zugelassen wird, daß ein Kolben Saugluft, die in eine
Verbrennungskammer des Motors gesaugt wird, in einem Zustand
verdichtet, in dem die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist, und
daß bewirkt wird, daß ein Auslaßventil geöffnet wird, um die
verdichtete Luft ausströmen zu lassen, wenn der Kolben bei
einem Verdichtungshub die Nähe des oberen Totpunkts erreicht,
wodurch die durch den Kolben geleistete Verdichtungsarbeit
absorbiert wird, um eine Bremskraft zu erzeugen.
Das Bremsvermögen einer Motorbremseinheit dieses Typs
nimmt mit einer Zunahme einer Menge an Saugluft oder des
volumetrischen Wirkungsgrads (Ladewirkungsgrads) zu. In diesem
Zusammenhang wird in Betracht gezogen, daß der Saugluftdruck
(Ladedruck) zu der Zeit, zu der sich die Motorbremseinheit in
Betrieb befindet, durch die Verwendung eines Turboladers erhöht
werden kann, der in einem Innenverbrennungsmotor vorgesehen ist
und der eine Turbine und einen Verdichter aufweist.
Eine im japanischen ungeprüften Gebrauchsmuster 61-33933
offenbarte Motorbremseinheit verwendet einen Turbolader mit
Verstellgeometrie (im folgenden VG-Turbolader genannt), bei dem
ein Neigungswinkel von Düsenleitschaufeln, die in einem
Turbinendüsenabschnitt um Turbinenschaufeln des Turboladers
angeordnet sind, gemäß der Motordrehzahl variabel ist. Wenn
sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, wird der
Neigungswinkel der Düsenleitschaufeln verringert, um eine
Düsenöffnungsfläche zu reduzieren, wodurch eine
Abgasströmungsgeschwindigkeit erhöht wird. Infolgedessen können
sich die Turbine und der Verdichter mit hohen Drehzahlen
drehen, so daß der Ladewirkungsgrad (Aufladegrad) zunimmt,
wodurch die Motorbremskraft erhöht wird.
Während der Aufladegrad verstellt wird, arbeitet der VG-
Turbolader nicht nur, wenn sich die Motorbremseinheit in
Betrieb befindet, sondern auch, wenn der Motor in einem
normalen zustand (insbesondere in einem Beschleunigter-Betrieb-
Zustand) arbeitet, in dem Kraftstoff zugeführt wird, während
die Motorbremseinheit dabei außer Betrieb gesetzt wird. Das
Abgas, das aus einer Verbrennungskammer ausströmt, wenn der
Motor unter Kraftstoffzufuhr betrieben wird, enthält ein
Verbrennungsgas, das durch Verbrennung von Kraftstoff erzeugt
wird. Eine Abgasströmungsmenge und ein Abgasdruck werden somit
recht groß, so daß die Turbinendrehzahl zunimmt. Unter dem
Gesichtspunkt der Verhinderung eines Überdrehens der Turbine,
ist es unzweckmäßig, eine Düsenöffnungsfläche
(Düsenleitschaufel-Öffnung) zur Einstellung des Aufladegrads in
hohem Maße zu verringern. Das heißt, die Verringerung des
Niveaus einer unteren Grenze der Düsenöffnungsfläche unterliegt
einer Einschränkung. Obwohl dies in der obenerwähnten
Gebrauchsmusterveröffentlichung nicht ausdrücklich erwähnt ist,
versteht sich, daß die Düsenöffnungsfläche zu der Zeit, zu der
sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, auf einen Wert
eingestellt wird, der in einen begrenzten Bereich fällt, der
unter Berücksichtigung der vorstehenden Einschränkung bestimmt
wird. In diesem Fall ist ein variabler Bereich, innerhalb
dessen die Düsenöffnungsfläche oder der Aufladegrad während des
Betriebs der Motorbremseinheit variiert, äquivalent zum
variablen Bereich, der zu der Zeit verwendet wird, zu der die
Motorbremseinheit deaktiviert ist.
Wenn sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet,
strömt die verdichtete Saugluft aus, ohne eine
Verbrennungsexpansion und ohne eine Volumenänderung zu
erfahren. Der Aufladegrad und die Turbinendrehzahl nehmen somit
nicht zu, falls die Düsenöffnungsfläche innerhalb des
begrenzten Bereichs variiert, der dem Fall entspricht, in dem
die Motorbremseinheit deaktiviert ist. Ein unzureichender
Aufladegrad verursacht manchmal das Problem einer nicht
ausreichenden Motorbremskraft-steigernde Wirkung des
Turboladers.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Hilfsbremssystem vorzusehen, das eine
Aufladegradeinstellfunktion eines Turboladers wirksam nützt, um
zuzulassen, daß eine Dekompressions-Motorbremseinheit eine
erhöhte Motorbremskraft erzeugt, und das die Lebensdauer des
Turboladers verbessert.
Ein Hilfsbremssystem gemäß der vorliegenden Erfindung
umfaßt: einen Turbolader, der so betrieben werden kann, um
einen Aufladegrad variabel einzustellen; eine Motorbremseinheit
zum Erzeugen einer Motorbremskraft, indem sie Saugluft, die in
einer Verbrennungskammer eines Innenverbrennungsmotors
verdichtet wird, zu einem Zeitpunkt in der Nähe des oberen
Verdichtungs-Totpunkts des Innenverbrennungsmotors ausströmen
läßt; und eine Steuereinheit zum Ansteuern des Turboladers,
wenn sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, um zu
gestatten, daß der Aufladegrad größer wird, als jener, der
erreicht wird, wenn die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
Bezüglich des Hilfsbremssystems der vorliegenden Erfindung
wird, wenn sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, die
Kraftstoffzufuhr üblicherweise unterbrochen, und die
verdichtete Luft strömt daher, von keiner Verbrennungsexpansion
begleitet, aus. Die Abgasströmungsmenge und der Abgasdruck
werden daher kleiner als die, die beobachtet werden, wenn die
Motorbremseinheit deaktiviert ist und der Motor mit Kraftstoff
versorgt wird. Während des Betriebs der Motorbremseinheit
dagegen, wird der Aufladegrad im Turbolader absichtlich
gegenüber dem, der gegeben ist, wenn die Motorbremseinheit
deaktiviert ist, vergrößert. Infolgedessen nimmt die
Strömungsgeschwindigkeit des Abgases zu, das in die Turbine des
Turboladers eingeführt wird, so daß die Turbine mit einer hohen
Drehzahl drehen kann, selbst wenn das eingeführte Abgas eine
kleine Strömungsmenge und einen niedrigen Druck aufweist. Somit
nimmt der Aufladegrad (d. h. Steigerungsgrad des volumetrischen
Wirkungsgrads) im Turbolader zu, so daß die Dekompressions-
Motorbremseinheit eine erhöhte Motorbremskraft erzeugen kann.
In der vorliegenden Erfindung ist es nicht absolut erfor
derlich, immer zu bewirken, daß der Aufladegrad zu der Zeit, zu
der sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, in einem
solchen Maße zunimmt, daß der Aufladegrad größer wird als der,
der gegeben ist, wenn die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
Das heißt, es ist nicht notwendig, immer zu bewirken, daß der
Turbolader während des Betriebs der Motorbremseinheit einen
Aufladegrad-Steigerungsvorgang ausführt. Zum Beispiel kann der
Aufladegrad-Steigerungsvorgang des Turboladers selektiv
verhindert werden, wenn sich die Motorbremseinheit in Betrieb
befindet. In diesem Fall kann der Aufladegrad zur Zeit des
Betriebs der Motorbremseinheit so eingestellt werden, daß er z. B.
dem, der zur Zeit des Ruhezustands der Motorbremseinheit
gegeben ist, gleich wird.
In der vorliegenden Erfindung schließt der Turbolader
vorzugsweise folgendes ein: eine Abgasturbine, die durch Abgas
angetrieben wird, das aus dem Innenverbrennungsmotor ausströmt;
und eine Abgaseinführungs-Einstellvorrichtung zum variablen
Einstellen einer Strömungsschnittfläche an einem Abgaseinlaß
der Abgasturbine. Wenn sich die Motorbremseinheit in Betrieb
befindet, betätigt die Steuereinheit die Abgaseinführungs-
Einstellvorrichtung so, daß zugelassen wird, daß die
Strömungsschnittfläche am Abgaseinlaß kleiner wird als die, die
gegeben ist, wenn die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform kann, wenn sich
die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, der Aufladegrad im
Turbolader erhöht werden, indem die Strömungsschnittfläche am
Abgaseinlaß der Abgasturbine reduziert wird.
Bevorzugter ist, die Abgaseinführungs-Einstellvorrichtung
des Turboladers schließt folgendes ein: Düsenleitschaufeln für
eine Leitschaufel-Öffnungsgrad-Einstellung, die in Abständen um
die Abgasturbine angeordnet sind; und ein Stellglied zur
Einstellung von Öffnungsgraden der Düsenleitschaufeln. Die
Abgaseinführungs-Einstellvorrichtung kann so betätigt werden,
daß die Öffnungsgrade der Düsenleitschaufeln eingestellt
werden, um dadurch eine Gesamtfläche von Zwischenräumen, die
jeweils zwischen nebeneinanderliegende Düsenleitschaufeln
gebildet sind, zu ändern. Wenn sich die Motorbremseinheit in
Betrieb befindet, steuert die Steuereinheit das Stellglied so
an, daß zugelassen wird, daß die Öffnungsgrade der
Düsenleitschaufeln kleiner werden als der, der gegeben ist,
wenn die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform kann das
Hilfsbremssystem der vorliegenden Erfindung gebildet werden,
indem ein bestehender Turbolader mit Verstellgeometrie
verwendet wird. Indem die Leitschaufel-Öffnungsgrade klein
gemacht werden, wenn sich die Motorbremseinheit in Betrieb
befindet, kann die Strömungsschnittfläche an einem Abgaseinlaß
der Abgasturbine reduziert werden, wodurch der Aufladegrad im
Turbolader erhöht werden kann. Ferner wird es durch eine
Verringerung der Leitschaufel-Öffnungsgrade ermöglicht, daß der
Turbolader als Abgasbremse dient, um eine Bremswirkung zu
zeigen.
Vorzugsweise umfaßt das Hilfsbremssystem ferner ein
Motordrehzahl-Erfassungsmittel zum Erfassen einer
Motordrehzahl. Die Steuereinheit steuert den Turbolader so an,
daß zu der Zeit, zu der sich die Motorbremseinheit in Betrieb
befindet, mit einer Zunahme der Motordrehzahl der Aufladegrad
innerhalb eines vorbestimmten Bereichs verringert wird. Der
vorbestimmte Bereich ist so bestimmt, daß zugelassen wird, daß
der Aufladegrad, der innerhalb des vorbestimmten Bereichs
variiert, einen Wert annehmen kann, der größer als ein oberer
Grenzwert des Aufladegrads ist, der zu der Zeit erreicht wird,
zu der die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
Gemäß diesem bevorzugten Hilfsbremssystem nimmt der
Aufladegrad innerhalb des vorbestimmten Bereichs ab, wenn die
Motordrehzahl zunimmt und wiederum wenn die Turbinendrehzahl
zunimmt. Dies ermöglicht es, die Abgasturbine mit einer
Drehzahl zu drehen, die eine Drehzahlgrenze der Abgasturbine
nicht überschreitet, indem der Aufladegrad mit der Zunahme der
Motordrehzahl verringert wird, während eine erhöhte
Motorbremskraft gewonnen wird, indem der Aufladegrad
vorzugsweise auf einem Wert gehalten wird, der größer ist als
ein oberer Grenzwert des Aufladegrads, der zu der Zeit gegeben
ist, zu der die Motorbremseinheit deaktiviert ist. Die
Lebensdauer des Turboladers kann somit durch das sichere
Verhindern eines durch ein Überdrehen der Abgasturbine
verursachten Versagens des Turboladers verbessert werden,
während eine erforderliche Motorbremskraft erzeugt wird.
In der eben erwähnten bevorzugten Ausführungsform ist
bevorzugter, die Steuereinheit steuert den Turbolader so an,
daß zu der Zeit, zu der sich die Motorbremseinheit in Betrieb
befindet, der Aufladegrad innerhalb des vorbestimmten Bereichs
gemäß der Motordrehzahl schrittweise geändert wird.
Gemäß dieser bevorzugten Hilfsbremssystem kann, während
der Grad der Steigerung der Motorbremskraft optimiert und ein
Versagen des Turboladers verhindert wird, die Ansteuerung des
Turboladers durch die Steuervorrichtung für eine
Aufladegradeinstellung im Vergleich zum Fall der
kontinuierlichen Änderung des Aufladegrads vereinfacht werden.
Vorzugsweise umfaßt das Hilfsbremssystem der vorliegenden
Erfindung ferner ein Motorlast-Erfassungsmittel zum Erfassen
eines Lastzustands des Innenverbrennungsmotors. Die
Motorbremseinheit wird in Betrieb gesetzt, wenn das Motorlast-
Erfassungsmittel erfaßt, daß eine Last, die am
Innenverbrennungsmotors angelegt wird, kleiner als eine
vorbestimmte Last ist.
Gemäß diesem bevorzugten Hilfsbremssystem wird der Betrieb
der Motorbremse gestartet, wenn die Motorlast unter der
vorbestimmte Last fällt, z. B. wenn ein Verlangsamungsvorgang
des Motors, der von einer Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr
begleitet wird (Kraftstoffabschaltungsbetrieb), als Reaktion
auf das Beenden des Tretens des Gaspedals gestartet wird.
Infolgedessen nimmt der Aufladegrad als Reaktion auf die
Verlangsamungsabsicht eines Fahrers zu, wodurch eine
erforderliche Motorbremskraft mit einem guten Ansprechverhalten
erzeugt werden kann.
Vorzugsweise umfaßt das Hilfsbremssystem der vorliegenden
Erfindung ferner einen Umschalter, der dazu angepaßt ist,
zwischen einer ersten Umschaltstellung, in der der Turbolader
einen Aufladegrad-Steigerungsvorgang ausführen kann, und einer
zweiten Umschaltstellung, in der der Aufladegrad-
Steigerungsvorgang verhindert wird, umzuschalten. Nur wenn sich
der Umschalter in der ersten Umschaltstellung befindet, wird
zugelassen, daß die Steuereinheit den Turbolader so ansteuert,
daß der Aufladegrad erhöht wird.
Gemäß diesem bevorzugten Hilfsbremssystem wird es dem
Fahrer ermöglicht, die Motorbremskraft-Steigerungswirkung, die
durch die Zunahme des Aufladegrads erreicht wird, selektiv zu
nützen, indem er den Umschalter betätigt. Das heißt, wenn sich
der Umschalter in der ersten Umschaltstellung befindet, nimmt
der Aufladegrad im Turbolader bei Betätigung der
Motorbremseinheit zu, wodurch eine große Motorbremskraft
erzeugt wird. Wenn sich dagegen der Umschalter in der zweiten
Umschaltstellung befindet, wird der Aufladegrad-
Steigerungsvorgang des Turboladers verhindert, selbst wenn sich
die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, wodurch ein normaler
Aufladegrad erreicht wird. In diesem Fall werden die
Strömungsgeschwindigkeit von Abgas, das in die Abgasturbine
eingeführt wird, sowie die Turbinendrehzahl ihren normalen
Werten gleich. Folglich findet keine besondere Zunahme der
Turbinendrehzahl statt, so daß die Lebensdauer des Turboladers
verbessert wird. Der Betrieb der Motorbremseinheit kann
verhindert werden, wenn sich der Umschalter in der zweiten
Umschaltstellung befindet.
Vorzugsweise umfaßt das Hilfsbremssystem der vorliegenden
Erfindung ferner einen Umschalter, der dazu angepaßt ist,
zwischen einer Mehrzahl von ersten Umschaltstellungen, von
denen jede einem jeweiligen unterschiedlichen Aufladegrad
entspricht, und einer zweiten Umschaltstellung umgeschaltet zu
werden. Wenn irgendeine aus der Mehrzahl der ersten
Umschaltstellungen ausgewählt wird, indem der Umschalter
betätigt wird, kann die Steuereinheit so betrieben werden, daß
der Turbolader so angesteuert wird, daß der Aufladegrad einem
Wert gleich wird, der der ausgewählten ersten Umschaltstellung
entspricht. Wenn sich der Umschalter in der zweiten
Umschaltstellung befindet, wird verhindert, daß der Turbolader
der Aufladegrad-Steigerungsvorgang ausführt.
Gemäß diesem bevorzugten Hilfsbremssystem kann der Fahrer
die Motorbremskraft-Steigerungswirkung, die durch die Zunahme
des Aufladegrads erreicht wird, selektiv nützen, indem er den
Umschalter betätigt. In dem Fall, daß der Aufladegrad-
Steigerungsvorgang des Turboladers zugelassen wird, kann der
Aufladegrad korrekt eingestellt werden. Das heißt, falls eine
der ersten Umschaltstellungen durch die Betätigung des
Umschalters ausgewählt wird, wird der Aufladegrad, der der
somit ausgewählten Umschaltstellung des Umschalters entspricht,
während des Betriebs der Motorbremseinheit erreicht.
Infolgedessen wird die Motorbremskraft-Steigerungswirkung durch
Aufladung bei einem Grad ausgeübt, der der ausgewählten
Umschaltstellung des Umschalters entspricht, so daß eine
Motorbremskraft erzeugt wird, die der Fahrer erwartet. Wenn
sich dagegen der Umschalter in der zweiten Umschaltstellung
befindet, wird der Aufladegrad-Steigerungsvorgang des
Turboladers verhindert, so daß die Turbinendrehzahl nicht in
hohem Maße zunimmt, wodurch die Lebensdauer des Turboladers
verbessert wird.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugmotors,
der mit einem Hilfsbremssystem gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die, teilweise
unterbrochen, die Einzelheiten des in Fig. 1 gezeigten VG-
Turboladers zeigt;
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das die Art und Weise des
Anschließens der in Fig. 1 gezeigten elektrischen Steuereinheit
an einem Schaltungs-Betätigungs-Element, einem
Hilfsbremsschalter, verschiedenen Fühlern, einem Solenoid und
einem Stellglied zeigt;
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die eine Beziehung
zwischen Leitschaufel-Öffnungsgraden θVG beweglicher
Leitschaufeln des VG-Turboladers und ihrer Drehstellungen
zeigt;
Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine durch die
elektronische Steuereinheit ausgeführte Leitschaufel--
Öffnungsgrad-Steuerroutine zeigt;
Fig. 6 ist ein Kennfeld, das den Leitschaufel-Öffnungsgrad
θVG, der in einer Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerung zu der
Zeit verwendet wird, zu der das Hilfsbremssystem deaktiviert
ist, als Funktion der Motordrehzahl Ne und des Gaspedal-
Öffnungsgrads θACC zeigt;
Fig. 7 ist ein Leitschaufel-Öffnungsgrad-Kennfeld, das in
der Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerung verwendet wird, die in
einem zweiten Steuermodus durchgeführt wird;
Fig. 8 zeigt ein Leitschaufel-Öffnungsgrad-Kennfeld, das
in der Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerung verwendet wird, die
in einem ersten Steuermodus durchgeführt wird;
Fig. 9 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen
Zylindervolumen Vc und Zylinderdruck Pc in einem Fall zeigt, in
dem keine Verbrennung von Kraftstoff stattfindet, und das die
Absorptionsenergie, die von Hilfsbremsen absorbiert wird, als
Funktion des Leitschaufel-Öffnungsgrades θVG zeigt;
Fig. 10 ist ein Diagramm, das eine Turbinendrehzahl NT und
Absorptionsenergie zu der Zeit, zu der sich das
Hilfsbremssystem gemäß der ersten Ausführungsform in Betrieb
befindet, als Funktion der Motordrehzahl Ne zeigt;
Fig. 11 ist ein Diagramm, das die Art und Weise des
Anschließens der elektronischen Steuereinheit an einem
Schaltungs-Betätigungs-Element, einem Hilfsbremsschalter und
dergleichen in einem Hilfsbremssystem gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Leitschaufel-
Öffnungsgrad-Steuerroutine gemäß der zweiten Ausführungsform
zeigt; und
Fig. 13 ist ein Diagramm, das die Turbinendrehzahl NT und
Absorptionsenergie zur Zeit des Betriebs des Hilfsbremssystems
gemäß der zweiten Ausführungsform als Funktion der
Motordrehzahl Ne zeigt.
Ein Hilfsbremssystem gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben.
Bezug nehmend auf Fig. 1, ein Fahrzeugdieselmotor mit
hängenden Ventilen (OHV-Dieselmotor - im folgenden Motor
genannt) 1, mit dem ein Hilfsbremssystem verbunden ist,
schließt einen Motorkörper 2 ein, der mit einem Zylinder 4
ausgebildet ist. Ein Kolben 6, der im Zylinder 4 zur Hin- und
Herbewegung aufgenommen ist, wirkt mit dem Zylinder 4 und einem
Zylinderkopf 8 zusammen, um eine Verbrennungskammer 10 zu
bilden. Der Zylinderkopf 8 weist eine Seite auf, die mit einem
Ende eines Einlaßrohrs 12 verbunden ist. Ein Lufteinlaßkanal
14, der durch das Einlaßrohr 12 gebildet ist, kann über ein
Einlaßventil (nicht gezeigt) mit der Verbrennungskammer 10
kommunizieren. Ein Abgasrohr 16 erstreckt sich von einer
anderen Seite des Zylinderkopfs 8 in Richtung vom Einlaßrohr 12
weg. Ein Abgaskanal, der durch das Abgasrohr 16 gebildet ist,
kann über ein Paar Auslaßventile 20 und 22 mit der
Verbrennungskammer 10 kommunizieren. Fig. 1 zeigt die
Abgasventile 20 und 22 in einem Zustand, in dem sie geschlossen
sind. Im Gegensatz zur ungenauen Abbildung von Fig. 1 sitzen
die Auslaßventile 20 und 22, wenn sie geschlossen sind,
eigentlich fest auf Auslaßventilsitzen, die im Zylinderkopf 8
ausgebildet sind.
Ein distales Ende eines Ventilschafts des Auslaßventils 20
hat Kontakt mit einer unteren Fläche einer Ventilbrücke 24, die
über den Auslaßventilen 20 und 22 angeordnet ist. Ein distales
Ende eines Ventilschafts des Auslaßventils 22 hat Kontakt mit
einer unteren Fläche einer Stoßstange 48, die zusammen mit der
Ventilbrücke 24 bewegbar ist. Ein Kipphebel 26 wird zur
Schwenkbewegung von einer Kipphebelwelle 27 getragen. Ein
distales Ende des Kipphebels 26 hat Kontakt mit einem zentralen
Teil einer oberen Fläche der Ventilbrücke 24. Ein proximales
Ende des Kipphebels 26 weist eine untere Fläche auf, die so
angeordnet ist, daß sie Kontakt mit einer oberen Stirnfläche
einer Stoßstange 28 hat. Eine untere Stirnfläche der Stoßstange
28 hat Kontakt mit der äußeren Peripherie eines Nockens (nicht
gezeigt) einer Nockenwelle, die sich mit der Drehung einer
Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors 1 dreht. Während sich
die Stoßstange 28 mit der Drehung der Kurbelwelle hin und her
bewegt, schwingt der Kipphebel 26 um die Kipphebelwelle 27, um
dadurch zu bewirken, daß die Auslaßventile 20 und 22 über die
Ventilbrücke geöffnet und geschlossen werden. Einlaßventile
(nicht gezeigt) sind über einen weiteren Kipphebel (nicht
gezeigt) und einer weiteren Stoßstange (nicht gezeigt), die
nicht der Kipphebel 26 und die Stoßstange 28 sind, mit der
Nockenwelle antreibend gekoppelt, so daß die Einlaßventile mit
der Drehung der betreffenden Nockenwelle geöffnet und
geschlossen werden.
Obwohl in Fig. 1 nicht gezeigt, ist im Zylinderkopf 8 ein
Kraftstoffeinspritzventil so vorgesehen, daß es der Verbren
nungskammer 10 zugekehrt ist. Das Kraftstoffeinspritzventil ist
mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe verbunden.
Eine Dekompressions-Motorbremseinheit 30 ist in einem
oberen Teil des Motors 1 vorgesehen. Die Motorbremseinheit 30
arbeitet so, daß bewirkt wird, daß der Kolben in die
Verbrennungskammer 10 eingesaugte Luft in einem zustand
verdichtet, in dem kein Kraftstoff die Verbrennungskammer
zugeführt wird, so daß der Kolben 6 eine negative Arbeit
leistet. Wenn der Kolben bei einem Verdichtungshub die Nähe des
oberen Totpunkts erreicht, bewirkt die Motorbremseinheit, daß
sich das Auslaßventil 22 öffnet, um die verdichtete Saugluft
aus der Verbrennungskammer ausströmen zu lassen, wodurch sie
die negative Arbeit absorbiert und eine Bremskraft erzeugt.
In dieser Ausführungsform wird die Motorbremseinheit 30
betrieben, wenn ein verlangsamter Motorbetrieb, der von einer
Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr begleitet wird, durchgeführt
wird. Im folgenden wird der eben erwähnte Motorbetrieb
Kraftstoffabschaltung oder Kraftstoffabschaltungsbetrieb
genannt. Indessen kann die Motorbremseinheit 30 sowohl zur Zeit
des Kraftstoffabschaltungsbetriebs als auch zur Zeit des
Bremsens durch Treten eines Bremspedals betätigt werden.
Die Dekompressions-Motorbremseinheit 30 weist ein Gehäuse
32 auf, das mit einem Ölkanal 34 ausgebildet ist. Der Ölkanal
34 ist über ein elektromagnetisches Spulenventil 36, das in
einem Endbereich des Gehäuses 32 angeordnet ist, mit einer
Hydraulikeinheit (nicht gezeigt) verbunden. Das Spulenventil 36
weist ein elektromagnetisches Solenoid 36a auf, das mit einer
elektronischen Steuereinheit (ECU = Electronic Control Unit) 90
verbunden ist. Wenn es mit einem Ansteuerungssignal von der ECU
versorgt wird, bewirkt das Solenoid 36a, daß sich eine Spule 37
des Spulenventils 36 aus einer Ölauslaufstellung, die in Fig. 1
gezeigt ist, in eine Ölzufuhrstellung verschiebt. Wenn sich die
Spule 37 in der Ölzufuhrstellung befindet, wird unter Druck
stehendes Öl von der Hydraulikeinheit zum Ölkanal 34 zugeführt.
Wenn die Zuführung des Ansteuerungssignals an das
elektromagnetische Solenoid 36a beendet wird, wird die Spule 37
aus der Ölzufuhrstellung in die Ölauslaufstellung geschaltet,
so daß das unter Druck stehende Öl im Ölkanal 34 in Richtung
auf die Hydraulikeinheit ausläuft.
Das Gehäuse 32 ist in seinem zentralen Bereich mit einem
ersten Zylinderabschnitt 40 ausgebildet, der sich senkrecht zum
Ölkanal 34 hin erstreckt. Ein Nehmerkolben 42 ist im
Zylinderabschnitt 40 verschiebbar angeordnet. Bezugsnummer 44
bezeichnet einen Führungsstift zum Führen des Nehmerkolbens 42,
und Bezugsnummer 46 bezeichnet eine Schraubenfeder, die den
Nehmerkolben 42 in Richtung auf eine ursprüngliche Stellung des
Nehmerkolbens, die in Fig. 1 gezeigt wird, treibt.
Eine untere Stirnfläche des Nehmerkolbens 42 hat Kontakt
mit einer oberen Stirnfläche der Stoßstange 48. Wenn der
Nehmerkolben 42 durch das dem Ölkanal 34 zugeführte unter Druck
stehende Öl gegen eine treibende Kraft der Schraubenfeder 46
nach unten gepreßt wird, bewegt sich die Stoßstange 48 daher
nach unten, um dadurch das Auslaßventil 22 zu öffnen.
Wenn während des Kraftstoffabschaltungsbetriebs der Kolben
6 die Nähe des oberen Verdichtungs-Totpunkts erreicht, liefert
die ECU 90 ein Ansteuerungssignal an das elektromagnetische
Solenoid 36a des Spulenventils 36. Als Reaktion auf das
Ansteuerungssignal wird die Spule 37 in die Ölzufuhrstellung
geschaltet, wie vorstehend beschrieben, so daß der Nehmerkolben
42 durch einen Druck des dem Ölkanal 34 zugeführten unter Druck
stehenden Öls gedrückt wird, so daß sich das Auslaßventil 22
öffnet. In der Verbrennungskammer 10 durch den Kolben
verdichtete Luft strömt deshalb in den Auslaufkanal 18 aus,
wodurch die Verdichtungsarbeit absorbiert wird, um eine
Motorbremskraft zu erzeugen.
Ein Steuerventil 50 zum Einstellen des Drucks des unter
Druck stehenden Öls im Ölkanal 34, und zwar auf einen Wert, der
unter einem vorbestimmten Druck ist, wird im Ölkanal 34
zwischen dem Zylinderabschnitt 40 und dem Spulenventil 36
vorgesehen. Das Steuerventil 50 führt eine Druckeinstellung
durch, um zu verhindern, daß ein interner Druck im Ölkanal 34
übermäßig hoch wird, um dadurch ein Versagen der
Motorbremseinheit 30 zu verhindern. Die Konstruktion des
Steuerventils 50 ist bekannt, und eine Beschreibung davon wird
deshalb weggelassen.
Der Ölkanal 34 erstreckt sich bis zu einem anderen, vom
Steuerventil 50 entfernten Ende des Gehäuses 32 und
kommuniziert mit einem zweiten Zylinderabschnitt 52, der in
jenem Ende des Gehäuses 32 ausgebildet ist. Im
Zylinderabschnitt 52 ist ein Geberkolben 52a zur Gleitbewegung
untergebracht. Ein distales Ende des Geberkolbens 52 hat
Kontakt zu einer oberen Fläche eines proximalen Endbereichs des
Kipphebels 26. Der Geberkolben 52 bewegt sich im Zylinder 52
hin und her, wenn sich die Stoßstange 28 nach oben und nach
unten bewegt. Wenn sich die Stoßstange 28 nach oben bewegt, um
dadurch die Auslaßventile 20 und 22 zu öffnen, bewegt sich der
Geberkolben 52a nach oben, um den Nehmerkolben 42 durch Öl im
Ölkanal 34 nach unten zu drücken, wodurch eine Abwärtsbewegung
des Auslaßventils 22 unterstützt wird. In Fig. 1 bezeichnet
Bezugsnummer 56 eine flache Feder, die den Geberkolben 52a
immer in Richtung auf den Kipphebel 26 treibt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Turbolader 60 mit
Verstellgeometrie (VG-Turbolader 60) in einem Motorbereich
vorgesehen, in dem das Einlaßrohr 12 und das Abgasrohr 16
nebeneinander angeordnet sind. Einfach ausgedrückt: Der VG-
Turbolader 60 umfaßt, wie gewöhnliche Turbolader, eine
Abgasturbine 66 und einen Verdichter 68, die im Gehäuse 62
angeordnet sind. Diese Elemente 66 und 68 sind über eine
Kopplungswelle 64 zur synchronen Drehung miteinander verbunden.
Wenn die Turbine 66 durch Abgas, das durch den Abgaskanal 18 in
der Richtung des Pfeils in Fig. 1 strömt, gedreht wird, dreht
sich der Verdichter 68 synchron mit der Drehung der Turbine,
wodurch Luft im Einlaßluftkanal 14 verdichtet und in die
Verbrennungskammer 10 durch Aufladen eingebracht wird.
Der VG-Turbolader 60 umfaßt ferner eine Düseneinheit 70,
die bewegliche Düsenleitschaufeln 72 einschließt, die so
angeordnet sind, daß sie die Turbine 66 umgeben. Diese
Düseneinheit 70 ist mit einem Düsenstellglied 74, das mit der
ECU 90 elektrisch verbunden ist, ansteuernd verbunden.
Spezifischer ausgedrückt: Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die
beweglichen Leitschaufeln 72 in gleichen Abständen in der
Umfangsrichtung entlang einer äußeren Peripherie der Turbine 66
angeordnet. Die beweglichen Leitschaufeln 72 erstrecken sich
durch eine Turbinen-seitige Innenwand 62a des Gehäuses 62 und
sind jeweils mit inneren Enden von Stiften 76 verbunden, die
vom Gehäuse 62 drehbar getragen werden. Äußere Enden der Stifte
76 sind über Verbindungselemente 78 und Vorsprünge 82 mit einer
Kreisplatte 80 antreibend verbunden. Spezifisch ausgedrückt
Die Kreisplatte 80 ist zur Drehung um die Kopplungswelle 64
herum zwischen der Turbinen-seitigen Innenwand 62a und einer
Verdichter-seitigen Innenwand 62b des Gehäuses 62 angeordnet.
Die Vorsprünge 82 sind auf einer Stirnfläche der Kreisplatte 80
auf der der Abgasturbine-nahen Seite in Abständen angeordnet,
die den Abständen, in denen die beweglichen Leitschaufeln
verteilt sind, gleich sind. Diese Vorsprünge 82 sind in
Aussparungen 79, die jeweils in einem Ende der
Verbindungselemente 78 ausgebildet sind, verschiebbar
eingesteckt. Die anderen Enden der Verbindungselemente 78 sind
mit äußeren Enden der Stifte 76 verbunden.
Eine Stange 75 des Stellglieds 74 ist mit einer
Stirnfläche der Kreisplatte 80 auf der der Turbine entfernten
Seite verbunden. Wenn sich der Pegel des Ansteuerungssignals,
das von der ECU an das Stellglied 74 geliefert wird, ändert,
bewirkt das Stellglied 74, das z. B. aus einem linearen
Solenoid besteht, daß sich die Stange 75 nach vorne oder nach
hinten in eine Stangenstellung bewegt, die einem
Ansteuerungssignalpegel entspricht. Mit dieser Bewegung der
Stange 75 dreht sich die Kreisplatte 80 um die Kopplungswelle
64 herum, um dadurch die Verbindungselemente 78 in die
Umfangsrichtung zu drücken, während bewirkt wird, daß sich die
Vorsprünge 82 in den Aussparungen 79 verschieben. Infolgedessen
drehen sich die Verbindungselemente 78, die Stifte 76 und die
beweglichen Leitschaufeln 72 um einen Winkel, der dem
Drehwinkel der Kreisplatte 80 gleich ist, um die Achsen der
Stifte 76. Wenn sich die beweglichen Leitschaufeln 72 in dieser
Weise drehen, ändert sich der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG
(Fig. 4) der beweglichen Leitschaufeln 72, so daß sich jeder
Zwischenraum (im folgenden Leitschaufel-Zwischenraum genannt),
der zwischen nebeneinanderliegenden beweglichen Leitschaufeln
gebildet ist, ändert. Mit einer Änderung des Leitschaufel-
Öffnungsgrads ändert sich eine gesamte Leitschaufel
zwischenraumfläche (allgemeiner: Strömungsschnittfläche (Grad
der Aufladung im Turbolader 60)) am Abgaseinlaß 62b der Turbine
66.
In dieser Ausführungsform wird der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG unstetig geändert, und zwar schrittweise, zum
Beispiel in acht Schritten. Das heißt, der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG wird auf einen Leitschaufel-Öffnungsgrad, vom
ersten bis zum achten, eingestellt. Die gesamte Leitschaufel
zwischenraumfläche ändert sich in Abhängigkeit vom
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG. Die Leitschaufel-Öffnungsgrade,
vom ersten bis zum achten) werden jeweils im voraus bestimmt,
um eine zweckentsprechende gesamte Leitschaufel-
Zwischenraumfläche zu liefern. In der folgenden Beschreibung
sind die Leitschaufel-Öffnungsgrade, vom ersten bis zum achten,
mit den Ganzzahlen 1 bis 8 angegeben, die jeweils eine der acht
Leitschaufel-Öffnungsgrad-Stufen darstellen. Ferner werden die
Leitschaufel-Öffnungsgrad-Stufen 1-8 manchmal Leitschaufel-
Öffnungsgrade 1-8 genannt.
Fig. 4 zeigt Leitschaufel-Drehzustände bei den
Leitschaufel-Öffnungsgrad-Stufen 1, 2, 3 und 8. Wenn sich der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG bei der Leitschaufel-
Öffnungsgrad-Stufe 8 befindet, wie in Fig. 4 mit der
Strichpunkt-Linie gezeigt, erreicht der Drehwinkel jeder
beweglichen Leitschaufel 72 im Uhrzeigersinn ein Maximum, so
daß der Leitschaufel-Zwischenraum, d. h. die gesamte
Leitschaufel-zwischenraumfläche, ein Maximum erreicht. Wenn die
Leitschaufel-Öffnungsgrad-Stufe von 8 bis 1 abnimmt, nehmen der
Drehwinkel der beweglichen Leitschaufel 72 und der
Leitschaufel-Zwischenraum ab. Das heißt, der Leitschaufel
zwischenraum erreicht bei der Leitschaufel-Öffnungsgrad-Stufe 1
ein Minimum, wie in Fig. 4 mit der durchgezogenen Linie
gezeigt. Zu dieser Zeit bestehen noch die Zwischenräume
zwischen den Leitschaufeln, und Abgas kann deshalb durch die
zwischenräume strömen. In Fig. 4 geben die unterbrochene Linie
und die Strich-Doppelpunkt-Linie die Drehzustände der
beweglichen Leitschaufel 72 an, wenn sich der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG bei den Stufen 2 bzw. 3 befindet.
Durch Änderung der Zwischenräume zwischen den beweglichen
Leitschaufeln 72 in dieser Weise kann die Geschwindigkeit des
Abgases, das durch die verstellbare Düseneinheit 70 in die
Turbine 66 geblasen wird, mehrstufig eingestellt werden. Das
heißt, es ist durch Änderung des Leitschaufel-Öffnungsgrads
möglich, die Drehzahl NT der Turbine 66 unabhängig von der
Abgasströmungsmenge, die sich auf die Turbinendrehzahl
auswirkt, zu ändern.
Selbst wenn eine Kraftstoffzufuhrmenge klein ist und die
Drehzahl Ne des Motors 1 deshalb niedrig ist, so daß die Menge
an Abgas klein wird, kann die Turbinendrehzahl NT erhöht
werden, indem die Leitschaufel-Zwischenraum mittels des
Stellglieds 74 auf einen kleinen Wert eingestellt wird. Wenn
die Turbinendrehzahl zunimmt, wird die Luftverdichtungswirkung
des Verdichters 68 gesteigert, so daß der Ladedruck im
Ansaugsystem zunimmt, wodurch die Wirkung der Aufladung
gesteigert werden kann.
In dieser Ausführungsform, wenn sich die Motorbremseinheit
30 in Betrieb befindet, wird der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG
innerhalb eines Bereichs eingestellt, z. B. von einem Wert von
1 bis zu einem Wert von 3, so daß bewirkt wird, daß der
Turbolader 60 einen korrekten Aufladegrad-Steigerungsvorgang
ausführt, um den Aufladegrad größer gleich einem oberen
Grenzwert des Aufladegrads zu machen, der zur Zeit des
Ruhezustands der Motorbremseinheit 30 erreicht wird.
Durch eine solche Leitschaufel-Öffnungsgrad-Einstellung
ist es möglich zu bewirken, daß der VG-Turbolader 60 als
Abgasbremse dient, und einen Ladedruck, unter dem die Saugluft
zugeführt wird, zu erhöhen, wodurch die Motorbremswirkung der
Dekompressions-Motorbremseinheit 30 gesteigert wird, wenn sich
die Motorbremseinheit 30 in Betrieb befindet.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die ECU 90 an ihrer
Eingangsseite mit verschiedenen Fühlern verbunden, die
folgendes einschließen: einen Gaspedal-Öffnungsgradfühler
(Motorlast-Erfassungsmittel) 102 zum Erfassen eines Maßes des
Durchtretens eines Gaspedals, d. h. eines Gaspedal-
Öffnungsgrads θACC; einen Ladedruckfühler 104 (siehe Fig. 1),
der an einer Lage an der stromabwärtigen Seite des Verdichters
68 des VG-Turboladers 60 vorgesehen ist und der betrieben
werden kann, um einen Ladedruck zu erfassen; einen
Hilfsbremsschalter 108, der auf die Betätigung eines
Schaltungs-Betätigungs-Elements 106 reagiert; einen
Motordrehzahlfühler (Motordrehzahl-Erfassungsmittel) 110 zum
Erfassen einer Motordrehzahl Ne; und andere Fühler (nicht
gezeigt).
Das Schaltungs-Betätigungs-Element 106 wird durch eine
Bedienungsperson betätigt, um zwischen einer AUS-Stellung
(AUS), in der der Betrieb der Motorbremseinheit 30 und der
Aufladegrad-Steigerungsbetrieb des VG-Turboladers 60 verhindert
werden; einer ersten Modusstellung (Nr. 1), in der ein erster
Steuermodus ausgewählt ist, in dem der Betrieb der
Motorbremseinheit und der Aufladegrad-Steigerungsvorgang des
Turboladers erlaubt sind; und einer zweiten Modusstellung (Nr.
2), in der ein zweiter Steuermodus ausgewählt ist, der dem
ersten Steuermodus ähnlich ist, geschaltet. In der zweiten
Modusstellung kann der Turbolader 60 die Aufladeaktion in einem
Grad ausführen, der höher ist als der Aufladegrad, der erreicht
wird, wenn die erste Modusstellung ausgewählt ist.
Der Hilfsbremsschalter 108 nimmt in Abhängigkeit von der
Umschaltstellung des Schaltungs-Betätigungs-Elements 106 eine
AUS-Stellung, eine erste Modusstellung oder eine zweite
Modusstellung ein. In der folgenden Beschreibung werden die
erste und die zweite Stellung zusammen EIN-Stellung bezeichnet.
Die ECU 90 ist an ihrer Ausgangsseite mit dem Spulenventil
36 der Motorbremseinheit 30, dem verstellbaren Düsenstellglied
74 des VG-Turboladers und dergleichen verbunden, wie vorstehend
beschrieben.
Im folgenden wird die Wirkungsweise des Motors 1,
insbesondere des Hilfsbremssystems, das den obenerwähnten
Aufbau aufweist, beschrieben.
Während eines Motorbetriebs führt die ECU 90, die als
Steuereinheit des Hilfsbremssystems funktioniert, eine
Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerroutine (in Fig. 5 gezeigt) zur
Einstellung des Aufladegrads in Intervallen eines vorbestimmten
Zyklus aus.
Als erstes wird in Schritt S10 bestimmt, ob sich der
Hilfsbremsschalter 108 in einer EIN-Stellung befindet oder
nicht.
Falls ein Ergebnis der Bestimmung in Schritt S10 negativ
ist (NEIN), wird bestimmt, daß der Fahrer nicht die Absicht
hat, die Hilfsbremssystem zu verwenden. Daraufhin wird die
Routine beendet, ohne Schritt S12 und anschließende Schritte
auszuführen. In diesem Fall, selbst wenn das Gaspedal 100 nach
einem getretenen zustand losgelassen wird, so daß die Absicht
des Fahrers zur Verlangsamung angezeigt wird, ist das
Hilfsbremssystem deaktiviert, und es wird verhindert, daß der
Turbolader einen Aufladegrad-Steigerungsvorgang ausführt.
Gebremst werden kann nur durch das Betätigen einer gewöhnlichen
Bremseinheit (nicht gezeigt).
Selbst wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S10
NEIN ist oder das Hilfsbremssystem deaktiviert ist, wird, um
den Aufladegrad im VG-Turbolader in Abhängigkeit von der
Motordrehzahl variabel zu steuern, eine Leitschaufel-
Öffnungsgrad-Steuerroutine (entsprechend den Schritten S113-S119
in Fig. 12) zur Zeit des Ruhezustands des
Hilfsbremssystems durchgeführt.
Bei dieser Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerroutine wird
der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG (Leitschaufel-Öffnungsgrad-
Stufe) zur Zeit des Ruhezustands des Hilfsbremssystems auf der
Grundlage eines in Fig. 6 gezeigten Kennfelds gemäß der
Motordrehzahl Ne und dem Gaspedal-Öffnungsgrad θACC
eingestellt.
Falls der Gaspedal-Öffnungsgrad θACC größer gleich einem
vorbestimmten Wert θ1 ist, wird der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG,
wie in Fig. 6 gezeigt, in Abhängigkeit von der
Motordrehzahl Ne in sechs Schritten von der Leitschaufel-
Öffnungsgrad-Stufe 3 in Stufe 8 geändert. Der vorbestimmte Wert
θ1 wird auf einen Wert eingestellt, der größer ist als ein
Kraftstoffabschaltungs-Unterscheidungswert θ0, der in einer
bekannten Kraftstoffabschaltungsbereichs-Bestimmungsroutine und
in den später erwähnten Kraftstoffabschaltungsbereichs-
Bestimmungsschritten S14-S26 von Fig. 5 verwendet wird.
Vorzugsweise wird der vorbestimmte Wert θ0 auf einen Wert nahe
0 und nicht auf einen Wert genau gleich 0 eingestellt, um ein
Spiel des Gaspedals 100 zu berücksichtigen.
In dem Fall, daß die obenerwähnte Voraussetzung θACC ≧ θ1
erfüllt ist, so daß die Kraftstoffzufuhr zum Motor 1
durchgeführt wird, wird der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf
einen Wert eingestellt, der innerhalb des Leitschaufel-
Öffnungsgrad-Bereichs 3-8 schrittweise kleiner wird, wenn die
Motordrehzahl Ne abnimmt. Wenn sich der Motor 1 in einem
Niedriglastzustand befindet und die Abgasströmungsmenge klein
ist, wird der Aufladegrad gesteigert.
Als Reaktion auf die obenerwähnte Leitschaufel-
Öffnungsgrad-Einstellung liefert die ECU 90 ein
Ansteuerungssignal mit einem Pegel, der dem so eingestellten
Leitschaufel-Öffnungsgrad entspricht, an das Stellglied 74 des
Turboladers 60. Die Stange 75 des Stellglieds 74 bewegt sich in
eine Stangenstellung, die dem Ansteuerungssignalpegel
entspricht, wodurch bewirkt wird, daß sich die Kreisplatte 80,
das Verbindungselement 78, der Stift 76 und die bewegliche
Leitschaufel 72 in ihre der Stangenstellung entsprechenden
Drehstellungen drehen. Infolgedessen wird der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG auf den eingestellten Wert verstellt.
Indessen wird, falls der Leitschaufel-Öffnungsgrad dem
eingestellten Öffnungsgrad gleich ist, ein solcher
Leitschaufel-Öffnungsgrad unverändert beibehalten.
In dem Fall, daß das Hilfsbremssystem deaktiviert ist,
wird, falls der Gaspedal-Öffnungsgrad θACC kleiner ist als der
vorbestimmte Wert θ1 und falls die Motordrehzahl Ne höher ist
als ein vorbestimmter Wert Ne0 (z. B. Leerlaufdrehzahl), der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf seinen Maximalwert 8
eingestellt, wodurch der Aufladegrad minimiert wird.
Falls der Gaspedal-Öffnungsgrad θACC kleiner ist als der
Kraftstoffabschaltungs-Unterscheidungswert θ0, kann angenommen
werden, daß der Fahrer nicht beabsichtigt, den Motor zu
beschleunigen, und wünscht, einen Schubbetrieb des Motors
auszuführen. Es wird somit in der Kraftstoffabschaltungs-
Bestimmungsroutine (nicht gezeigt) bestimmt, daß eine
Kraftstoffzufuhr-Unterbrechungsbedingung erfüllt ist, so daß
die Kraftstoffzufuhr beendet wird. In diesem Fall wird, falls
eine Voraussetzung Ne < Ne0 erfüllt ist, der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG auf den Maximalwert 8 eingestellt.
In dem Fall, daß der Gaspedal-Öffnungsgrad θACC kleiner
ist als der Kraftstoffabschaltungs-Unterscheidungswert θ0,
wird, falls die Motordrehzahl Ne niedriger als oder gleich dem
vorbestimmten Wert Ne0 ist, das heißt, falls sich der Motor im
Leerlaufbetriebsbereich befindet, der Leitschaufel-Öffnungsgrad
θVG auf einen kleinen Wert 3 eingestellt.
Selbst wenn der Gaspedal-Öffnungsgrad θACC in der Nähe
des vorbestimmten Werts θ0 ist oder kleiner ist als der
vorbestimmte Wert θ0, wird während des Leerlaufbetriebs des
Motors üblicherweise die Kraftstoffzufuhr für die Drehung im
Leerlauf durchgeführt. In dieser Ausführungsform wird deshalb
der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf den Wert 3 eingestellt,
wie vorstehend beschrieben. Infolgedessen wird die
Aufladewirkung gesteigert, um den Verbrennungswirkungsgrad des
Kraftstoffs für die Leerlaufdrehung zu verbessern, wodurch ein
Absterben des Motors verhindert wird.
Ein anderer Grund, warum der Leitschaufel-Öffnungsgrad
während der Leerlaufdrehung auf den Wert 3 eingestellt wird,
ist wie folgt: Obwohl die Menge an zugeführtem Kraftstoff
während des Leerlaufbetriebs klein ist, werden, falls der
Leitschaufel-Öffnungsgrad auf einen Wert 1 oder 2 eingestellt
ist, der kleiner ist als der Wert 3, der Abgasdruck und die
Abgasströmungsgeschwindigkeit, die sich auf die beweglichen
Leitschaufeln 72 auswirken, manchmal übermäßig hoch. In diesem
Fall kann die Turbine 66 ihre Drehzahlgrenze NTMAX erreichen,
so daß der VG-Turbolader 60 versägen kann.
In dem Fall, daß das Ergebnis der Bestimmung in Schritt
S10 in der Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerroutine, die in Fig.
5 gezeigt ist, affirmativ (JA) ist und sich der
Hilfsbremsschalter 108 deshalb in der EIN-Stellung befindet,
können, falls der Motor 1 im Kraftstoffabschaltungsbereich
betrieben wird, der Betrieb der Motorbremseinheit 30 und der
Aufladegrad-Steigerungsvorgang des Turboladers 60 erlaubt
werden. Der Aufladegrad im Kraftstoffabschaltungsbereich ist je
nachdem, ob das Hilfsbremssystem im ersten Steuermodus oder im
zweiten Steuermodus angesteuert wird, unterschiedlich.
Bevor bestimmt wird, ob der Motor im Kraftstoffabschal
tungsbereich betrieben wird oder nicht, wird somit bestimmt, ob
der erste oder der zweite Steuermodus ausgewählt ist. Falls in
Schritt S10 bestimmt wird, daß sich die Hilfsbremse 108 in der
EIN-Stellung befindet, läuft der Ablauf bis Schritt S12 weiter,
in dem bestimmt wird, ob sich der Hilfsbremsschalter 108 in der
ersten Modusstellung (Nr. 1) befindet oder nicht.
Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S12 NEIN ist
oder falls sich der Hilfsbremsschalter 108 in der zweiten
Modusstellung befindet, wird in Schritt S14 bestimmt, ob der
Gaspedal-Öffnungsgrad θACC kleiner als oder gleich dem
Kraftstoffabschaltungs-Unterscheidungswert θ0 ist oder nicht,
um zu bestimmen, ob sich der Motor 1 im
Kraftstoffabschaltungsbereich befindet oder nicht. Falls das
Ergebnis dieser Bestimmung NEIN ist oder falls der Gaspedal-
Öffnungsgrad θACC größer ist als der Wert θ0, so daß sich der
Motor 1 nicht im Kraftstoffabschaltungsbereich befindet, wird
diese Routine beendet, ohne die Verarbeitung des Schritts S12
und anschließen der Schritte durchzuführen.
In diesem Fall wird die Leitschaufel-Öffnungsgrad-
Steuerung für einen Nicht-Kraftstoffabschaltung-Bereich, die
der Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerung (Fig. 6) zu der Zeit,
zu der die Hilfsbremse deaktiviert ist, ähnlich ist, gemäß dem
in Fig. 7 gezeigten Kennfeld durchgeführt. Der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG wird in Abhängigkeit von der Motordrehzahl Ne
in sechs Schritten von der Leitschaufel-Öffnungsgrad-Stufe 3 in
Stufe 8 geändert. Indessen ist es nicht unerläßlich, eine
Bestimmung in bezug auf einen verlangsamten Motorbetrieb auf
der Grundlage des Gaspedal-Öffnungsgrads auszuführen. Die
Bestimmung in bezug auf einen verlangsamten Motorbetrieb kann
z. B. auf der Änderungsgeschwindigkeit des Gaspedal-
Öffnungsgrads basieren.
Falls dagegen das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S14
JA ist oder falls bestimmt wird, daß der Gaspedal-Öffnungsgrad
θACC kleiner als oder gleich einem vorbestimmten Wert θ0 ist,
so daß sich der Motor 1 in einem Verlangsamten-Betriebs-Bereich
befindet, läuft der Ablauf bis Schritt S16 weiter.
In Schritt S16 wird bestimmt, ob die Motordrehzahl Ne
höher als oder gleich einem vorbestimmten Wert Ne0 (z. B. die
Leerlaufdrehzahl) ist. Falls das Ergebnis dieser Bestimmung
NEIN ist oder falls die Motordrehzahl Ne niedriger ist als der
vorbestimmte Wert Ne0, wird bestimmt, daß die Kraftstoffzufuhr
für die Leerlaufdrehung durchgeführt wird. Das heißt, es wird
bestimmt, daß sich der Motor 1 nicht im Kraftstoffabschaltungs
bereich, sondern in einem Leerlaufbetriebsbereich befindet, in
dem die Kraftstoffzufuhr ausgeführt wird. In diesem Fall lauft
der Ablauf bis Schritt S24 weiter, in dem der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG auf der Grundlage des in Fig. 7 gezeigten
Kennfelds auf einen etwas größeren Wert von 3 verstellt wird,
wodurch der Verbrennungswirkungsgrad des Kraftstoffs für die
Leerlaufdrehung verbessert wird und ein Absterben des Motors
verhindert wird.
Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S16 JA ist
oder falls die Motordrehzahl Ne höher als oder gleich dem
vorbestimmten Wert Ne0 ist, befindet sich der Motor 1 im
Kraftstoffabschaltungsbereich. Es wird somit bestimmt, daß der
Turbolader 60 einen Aufladegrad-Steigerungsvorgang ausführen
darf. In dieser Ausführungsform wird der Grad der Aufladung zur
Zeit des Aufladegrad-Steigerungsvorgangs je nachdem, ob sich
der Motor in einem Hochgeschwindigkeits-Bereich oder in einem
Niedriggeschwindigkeits-Bereich befindet, auf unterschiedliche
Werte eingestellt. Der Ablauf läuft bis Schritt S18 weiter, um
zu bestimmen, ob sich der Motor im Hochgeschwindigkeits-Bereich
oder im Niedriggeschwindigkeits-Bereich befindet.
In Schritt S18 wird bestimmt, ob die Motordrehzahl Ne
höher als oder gleich dem vorbestimmten Wert Ne1 (z. B. 1900
U/min) ist oder nicht. Falls das Ergebnis dieser Bestimmung
NEIN ist oder falls die Motordrehzahl Ne niedriger ist als der
vorbestimmte Wert Ne1, läuft der Ablauf bis Schritt S20 weiter,
in dem der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf der Grundlage des
in Fig. 7 gezeigten Kennfelds auf den Minimalwert 1 eingestellt
wird. Falls dagegen das Ergebnis der Bestimmung JA ist oder
falls die Motordrehzahl Ne höher als oder gleich dem
vorbestimmten Wert Ne1, läuft der Ablauf bis Schritt S22
weiter, in dem der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf der
Grundlage des in Fig. 7 gezeigten Kennfelds auf den Wert 2
eingestellt wird.
In dem Fall, daß sich der Hilfsbremsschalter 108 in der
zweiten Modusstellung befindet, wird, falls der Motor im
Kraftstoffabschaltungsbereich betrieben wird, die
Motorbremseinheit 30 unter Steuerung durch die ECU 90
betrieben. Gleichzeitig wird gemäß der Motordrehzahl Ne der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf den Leitschaufel-
Öffnungsgrad 1 oder 2 eingestellt, der kleiner ist als der
kleinste Leitschaufel-Öffnungsgrad 3 zur Zeit des Ruhezustands
der Motorbremseinheit 30, wie im vorstehenden beschrieben.
Zur Zeit des Kraftstoffabschaltungsbetriebs sind die
Abgasströmungsmenge und der Abgasdruck beide klein, da Saugluft
nicht bei einer Kraftstoffverbrennung verbraucht wird, sondern
in unverändertem Zustand ausströmt. Durch Minimierung des
Leitschaufel-Öffnungsgrads θVG auf den Wert 1 oder 2, wie
vorstehend beschrieben, kann jedoch die Turbinendrehzahl NT
erhöht werden, um den Wirkungsgrad der Aufladung zu steigern,
wodurch die Motorbremswirkung der Motorbremseinheit 30
verstärkt wird. Ferner wird - infolge der Minimierung des
Leitschaufel-Öffnungsgrads - der Abgaskanal im VG-Turbolader 60
gedrosselt, so daß die Abgasbremswirkung des VG-Turboladers 60
korrekt gesteigert werden kann. Das heißt, die Hilfsbremskraft-erzeugende
Wirkung des Hilfsbremssystems kann gesteigert
werden.
Fig. 9 zeigt einen Druck (Zylinder-Innendruck Pc) in der
Verbrennungskammer 10 zur Zeit der Kraftstoffabschaltung als
Funktion des Volumens (Zylinder-Innenvolumens Vc) der
Verbrennungskammer 10, das sich in Abhängigkeit von der
Kolbenstellung ändert. In Fig. 9 stellen die durchgezogene
Linie, die unterbrochene Linie, die Strich-Doppelpunkt-Linie
und die Strichpunkt-Linie Kurven des Zylinder-Innendrucks als
Funktion des Zylinder-Innenvolumens für die Fälle dar, in dem
der Leitschaufel-Öffnungsgrad den Wert 1 bzw. 2 bzw. 3 bzw. 8
hat. Bezug nehmend auf Fig. 9, vier rechteckige Flächen EEX,
die von der durchgezogenen Linie bzw. der unterbrochenen Linie
bzw. der Strich-Doppelpunkt-Linie bzw. der Strichpunkt-Linie
umgeben sind, stellen Mengen von Absorptionsenergie dar, die
durch die Abgasbremsfunktion des VG-Turboladers 60 absorbiert
werden, wenn der Leitschaufel-Öffnungsgrad auf den Wert 1 bzw.
2 bzw. 3 bzw. 8 eingestellt ist. Ferner stellen vier dreieckige
Flächen EP jeweils eine Menge von Absorptionsenergie dar, die
durch die Motorbremsfunktion der Motorbremseinheit 30
absorbiert wird.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich, je kleiner der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG wird, desto größer werden die
Absorptionsenergiemengen EEX und EP, die durch die
Abgasbremsfunktion bzw. durch die Motorbremsfunktion absorbiert
werden. Wenn der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG in hohem Maße
auf den Wert 1 oder 2 verringert wird, werden daher die
Abgasbremswirkung und die Motorbremswirkung sehr groß.
Der Grund, warum, wie vorstehend erläutert, der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG vom-Wert 1 (klein) in den Wert 2
(größer) geändert wird, wenn sich die Motordrehzahl von einer
Drehzahl, die niedriger ist als der vorbestimmte Wert Ne1, auf
eine Drehzahl höher als Ne1 ändert, ist wie folgt: Falls der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG - selbst in einem Hoch-
Motordrehzahl-Bereich, in dem Ne ≧ Ne1 erfüllt ist - auf dem
kleinen Wert 1 gehalten wird, kann die Turbinendrehzahl NT
selbst im Kraftstoffabschaltungsbereich, in dem die Expansion,
auf Grund der Verbrennung von Kraftstoff, von Abgas nicht
stattfindet, ihre Drehzahlgrenze NTMAX erreichen. Eine solche
übermäßige Turbinendrehung kann in einem Versagen des VG-
Turboladers 60 resultieren. Durch Änderung des Leitschaufel-
Öffnungsgrads vom Wert 1 in den Wert 2 ist es möglich, einen
solchen Nachteil zu verhindern und die Turbinendrehzahl NT
ungeachtet der Motordrehzahl Ne im wesentlichen konstant zu
halten.
Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S12 JA ist
oder falls der erste Steuermodus ausgewählt ist, wird der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG gemäß der Motordrehzahl Ne und
dem Gaspedal-Öffnungsgrad θACC auf der Grundlage eines in Fig.
8 gezeigten Kennfelds eingestellt.
Zu diesem Zweck wird in Schritt S26 bestimmt, ob der
Gaspedal-Öffnungsgrad θACC kleiner als oder gleich dem
Kraftstoffabschaltungs-Unterscheidungswert θ0 ist oder nicht.
Falls das Ergebnis dieser Bestimmung NEIN ist oder falls der
Gaspedal-Öffnungsgrad θACC größer ist als der vorbestimmte
Wert θ0, befindet sich der Motor nicht im
Kraftstoffabschaltungsbereich, so daß diese Steuerroutine
beendet wird, ohne Schritt S28 und die anschließenden Schritte
durchzuführen. In diesem Fall wird der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG auf der Grundlage des in Fig. 8 gezeigten
Kennfelds innerhalb des Bereichs vom Wert 3 bis zum Wert 8 in
Abhängigkeit von der Motordrehzahl Ne gesteuert. Falls dagegen
das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S26 JA ist oder falls
der Gaspedal-Öffnungsgrad θACC kleiner als oder gleich dem
vorbestimmten Wert θ0 ist, läuft der Ablauf bis Schritt S28
weiter, um zu bestimmen, ob sich der Motor im
Kraftstoffabschaltungsbereich oder im Leerlaufbetriebsbereich
befindet.
In Schritt S28 wird bestimmt, ob die Motordrehzahl Ne
höher als oder gleich dem vorbestimmten Wert Ne0 ist. Falls das
Ergebnis dieser Bestimmung JA ist oder falls die Motordrehzahl
Ne höher als oder gleich dem vorbestimmten Wert Ne0 ist, wird
bestimmt, daß sich der Motor im Kraftstoffabschaltungsbereich
befindet. In diesem Fall läuft der Ablauf bis Schritt S30
weiter, um zu bestimmen, ob der Motor in einer Hoch- oder eine
Niedrig-Motordrehzahl-Zone des Kraftstoffabschaltungsbereichs
betrieben wird.
In Schritt S30 wird bestimmt, ob die Motordrehzahl Ne
höher als oder gleich einem vorbestimmten Wert Ne1 (z. B. 1900
U/min) ist oder nicht. Falls das Ergebnis dieser Bestimmung JA
ist oder falls die Motordrehzahl Ne höher als oder gleich dem
vorbestimmten Wert Ne1 ist, so daß bestimmt wird, daß der Motor
in der Hoch-Motordrehzahl-Zone des
Kraftstoffabschaltungsbereichs betrieben wird, läuft der Ablauf
bis Schritt S24 weiter, in dem der Leitschaufel-Öffnungsgrad θ
VG auf der Grundlage des in Fig. 8 gezeigten Kennfelds auf den
Wert 3 eingestellt wird. Falls dagegen das Ergebnis der
Bestimmung in Schritt S30 NEIN ist oder falls die Motordrehzahl
Ne niedriger ist als der vorbestimmte Wert Ne, läuft der Ablauf
bis Schritt S32 weiter, in dem der Leitschaufel-Öffnungsgrad θ
VG gemäß dem in Fig. 8 gezeigten Kennfeld auf den Wert 2
eingestellt wird.
Das heißt, in dem Fall, daß der erste Steuermodus
ausgewählt ist, wird, falls die Motordrehzahl Ne höher als oder
gleich dem vorbestimmten Wert Ne0 ist und falls der Gaspedal-
Öffnungsgrad θACC kleiner als oder gleich dem vorbestimmten
Wert ist, bestimmt, daß sich der Motor im
Kraftstoffabschaltungsbereich befindet, so daß die
Motorbremseinheit 30 aktiviert wird, und gleichzeitig wird in
Abhängigkeit von der Motordrehzahl Ne der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG auf den Wert 2 oder 3 eingestellt.
Infolgedessen funktioniert der VG-Turbolader 60, wie im zweiten
Steuermodus, als Abgasbremse, und der Aufladegrad wird erhöht,
so daß die Motorbremswirkung der Motorbremseinheit 30
gesteigert wird.
Indessen wird im ersten Steuermodus der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG auf einen Wert eingestellt, der etwas größer
ist als der im zweiten Steuermodus, wodurch die Wirkung der
Hilfsbremse mit Rücksicht auf die Zweckmäßigkeit für den Fahrer
und auf die Lebensdauer des VG-Turboladers 60 eingeschränkt
wird. Das heißt, der Fahrer kann die Hilfsbremse manuell
betätigen, um in Abhängigkeit vom Fahrzeuggesamtgewicht, von
der Neigung eines Gefälles, auf dem das Fahrzeug fährt, oder
dergleichen den ersten oder den zweiten Steuermodus
auszuwählen, wodurch der Grad der Wirkung der Hilfsbremse
(Aufladegrad) ausgewählt wird, so daß die Fahrbarkeit des
Fahrzeugs verbessert wird. In dem Fall, daß es nicht
erforderlich ist, eine hohe Hilfsbremskraft zu erzeugen, ist es
möglich, die Turbinendrehzahl NT durch Auswählen des ersten
Steuermodus zu unterdrücken, um dadurch die Möglichkeit eines
Versagens des VG-Turboladers zu reduzieren.
Ein anderer wesentlicher Grund, warum, wenn die
Motordrehzahl Ne den vorbestimmten wert Ne1 (z. B. 1900 U/min)
erreicht, der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG vom Wert 2 in den
Wert 3 geändert wird, besteht darin, die Turbinendrehzahl NT
ungeachtet der Motordrehzahl Ne im wesentlichen konstant zu
halten.
Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S28 NEIN ist
oder falls die Motordrehzahl Ne niedriger ist als der
vorbestimmte Wert Ne0, wird bestimmt, daß die Kraftstoffzufuhr
für den Leerlaufbetrieb durchgeführt wird, und der Ablauf läuft
bis Schritt S24 weiter, in dem der Leitschaufel-Öffnungsgrad θ
VG auf der Grundlage des in Fig. 8 gezeigten Kennfelds auf den
Wert 3 eingestellt wird, wodurch der Verbrennungswirkungsgrad
des Kraftstoffs für die Leerlaufdrehung verbessert wird, was
ein Absterben des Motors verhindert.
Fig. 10 zeigt Betriebskennlinien des Hilfsbremssystems
dieser Ausführungsform. Die in einem oberen Teil von Fig. 10
gezeigte Kennlinie zeigt eine Änderung der Turbinendrehzahl NT
in Abhängigkeit von der Änderung der Motordrehzahl Ne im
Kraftstoffabschaltungsbereich (Ne ≧ Ne0 und θACC ≧ 0). Die
Turbinendrehzahl NT, die mit der Lebensdauer des Turboladers in
enger Beziehung steht, ist zur Bewertung der Lebensdauer
bevorzugt, und sie ist meßbar. Die in einem unteren Teil von
Fig. 10 gezeigte Kennlinie zeigt eine Änderung der gesamten im
Kraftstoffabschaltungsbereich vom Hilfsbremssystem absorbierten
Absorptionsenergie (EEX + EP) in zusammen mit der Änderung der
Motordrehzahl Ne. Die gesamte Absorptionsenergie entspricht der
Hilfsbremskraft, die durch das Hilfsbremssystem erzeugt wird,
und ist zur Bewertung der Bremskraft bevorzugt. EEX und EP
zeigen jeweils Absorptionsenergie, die durch die
Abgasbremsfunktion absorbiert wird, bzw. Absorptionsenergie,
die durch die Motorbremsfunktion des Hilfsbremssystems
absorbiert wird. Die Werte EEX und EP können auf der Grundlage
der Kurven (Fig. 9) des Zylinder-Innendrucks als Funktion des
Zylinder-Innenvolumens berechnet werden, die an Hand des
Zylinder-Innendrucks Pc gewonnen werden, der meßbar ist.
Wenn das Hilfsbremssystem außer Betrieb gesetzt wird, wird
der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG in einem
Motorbetriebsbereich, in dem die Motordrehzahl Ne höher als
oder gleich dem Wert Ne0 ist, auf dem Maximalwert 8 gehalten
(siehe Fig. 6). In diesem Fall wird der Aufladegrad minimiert,
und die Turbinendrehzahl NT wird im gesamten
Motordrehungsbereich, in dem die Motordrehzahl höher als oder
gleich Ne0 ist, auf niedrigen Werten gehalten, wie in einem
oberen Teil von Fig. 10 mit einer Strichpunkt-Linie gezeigt.
Weil die Turbinendrehzahl NT in dieser Weise niedrig gehalten
wird, wird die Absorptionsenergie (EEX + EP), die vom
Hilfsbremssystem absorbiert wird, im gesamten
Motordrehungsbereich, in dem die Motordrehzahl höher als oder
gleich Ne0 ist, gering gehalten, wie mit einer Strichpunkt-
Linie in einem unteren Teil von Fig. 10 gezeigt.
In dem Fall der Leitschaufel-Öffnungsgrad-Einstellung, die
im zweiten Steuermodus (Nr. 2) durchgeführt wird, wird der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf den Minimalwert 1
eingestellt, so daß der Aufladegrad in der Niedrig-
Motordrehzahl-Zone des Kraftstoffabschaltungsbereichs, in der
der Gaspedal-Öffnungsgrad θACC kleiner als oder gleich dem
Kraftstoffabschaltungs-Unterscheidungswert θ0 ist und sich die
Motordrehzahl Ne vom vorbestimmten Wert Ne0 (Drehzahl im
Leerlauf) in den vorbestimmten Wert Ne1 (z. B. 1900 U/min)
ändert, ein Maximum erreicht. In diesem Fall, wie mit der
durchgezogenen Linie im oberen linken Bereich von Fig. 10
gezeigt, ist die Turbinendrehzahl NT, selbst wenn die
Motordrehzahl einen niedrigen Wert Ne0 hat, recht hoch, sie
nimmt zu, wenn die Motordrehzahl Ne zunimmt, und sie nähert
sich einer Turbinendrehzahlgrenze NTMAX, wenn die Motordrehzahl
den vorbestimmten Wert Ne1 erreicht. In der Motordrehungszone,
in der sich die Motordrehzahl in einem Bereich von Ne0 bis Ne1
ändert, nimmt die Absorptionsenergie (EEX + EP) einen sehr
großen Wert an, wie mit der durchgezogenen Linie im unteren
linken Bereich von Fig. 10 gezeigt.
Bei der Leitschaufel-Öffnungsgrad-Einstellung, die im
zweiten Steuermodus ausgeführt wird, wird der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG in einer Hoch-Motordrehzahl-Zone des
Kraftstoffabschaltungsbereichs, in der die Motordrehzahl Ne den
Wert Ne1 überschreitet, auf den Wert 2 eingestellt (Fig. 7). In
diesem Fall nimmt die Turbinendrehzahl NT in einem
Motordrehungsbereich, in dem die Motordrehzahl Ne etwas höher
ist als der Wert Ne1, mit zunehmender Motordrehzahl von einem
Wert nahe der Drehzahlgrenze NTMAX ab, wie im oberen rechten
Bereich von Fig. 10 mit der durchgezogenen Linie gezeigt. In
einem Motordrehungsbereich, in dem die Motordrehzahl Ne
ausreichend höher ist als der Wert Ne1, nimmt die
Turbinendrehzahl NT zu, wenn die Motordrehzahl Ne zunimmt, und
nähert sich wieder der Drehzahlgrenze NTMAX.
Wie vorstehend beschrieben, wird in der Motordrehungszone,
in der die Motordrehzahl den Wert Ne1 überschreitet, die
Turbinendrehzahl NT innerhalb eines Bereichs, in dem die
Turbinendrehzahl die Drehzahlgrenze NTMAX nicht überschreitet,
hoch, so daß der Aufladegrad recht groß wird. Die
Absorptionsenergie (EEX + EP) nimmt somit einen großen Wert an,
die im wesentlichen konstant gehalten wird, wie im oberen
rechten Bereich von Fig. 10 mit der durchgezogenen Linie
gezeigt. In einem Fall, in dem das Fahrzeuggesamtgewicht schwer
ist und/oder die Neigung eines Gefälles groß ist, wird es daher
durch die Auswahl des zweiten Steuermodus ermöglicht, eine
starke Bremskraft mit einem guten Ansprechverhalten zu
erzeugen, wodurch die Fahrzeugfahrstabilität verbessert wird.
In dem Fall, in dem die Leitschaufel-Öffnungsgrad-
Einstellung im ersten Steuermodus (Nr. 1) durchgeführt wird,
wird, falls der Motor in der Niedrig-Motordrehzahl-Zone des
Kraftstoffabschaltungsbereichs arbeitet, in der der Gaspedal-
Öffnungsgrad θACC kleiner als oder gleich dem
Kraftstoffabschaltungs-Unterscheidungswert θ0 ist und die
Motordrehzahl Ne innerhalb eines Bereichs vom Wert Ne0 bis zum
Wert Ne1 variiert, der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf den
Wert 2 eingestellt. Wenn der Motor in der Hoch-Motordrehzahl-
Zone des Kraftstoffabschaltungsbereichs arbeitet, in der die
Motordrehzahl Ne den Wert Ne1 überschreitet, wird der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf den Wert 3 eingestellt. Wie
im oberen und im unteren Bereich von Fig. 10 mit den
unterbrochenen Linien gezeigt, nehmen somit sowohl die
Turbinendrehzahl NT als auch die Absorptionsenergie (EEX + EP)
mit der Zunahme der Motordrehzahl zu. Nachdem sie kurzzeitig
abnehmen, nehmen die Turbinendrehzahl und die
Absorptionsenergie wieder zu, wenn die Motordrehzahl weiter
zunimmt. Die Turbinendrehzahl und die Absorptionsenergie nehmen
niedrigere Werte an als die, die im zweiten Steuermodus bei der
gleichen Motordrehzahl erreicht werden. Dagegen nehmen die
Turbinendrehzahl und die Absorptionsenergie in der
Motordrehzahlzone, in der die Motordrehzahl im Bereich von Ne0
bis Ne1 variiert, höhere Werte als jene an (im oberen linken
und im unteren linken Bereich von Fig. 10 mit Strich-
Doppelpunkt-Linien gezeigt), die bei der gleichen Motordrehzahl
in dem Fall erreicht werden, in dem der Leitschaufel-
Öffnungsgrad auf den Wert 3 eingestellt ist. Das heißt, der
erste Steuermodus ermöglicht es, eine zweckentsprechend
gesteigerte Hilfsbremskraft zu gewinnen.
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß dem
Hilfsbremssystem dieser Ausführungsform der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG der beweglichen Leitschaufeln 72 des VG-
Turboladers 60 zu der Zeit, zu der die Motorbremseinheit 30 als
Reaktion auf den Motorbetrieb im Kraftstoffabschaltungsbereich
betrieben wird, auf den Wert 1 oder 2 eingestellt, der kleiner
ist als der kleinste Leitschaufel-Öffnungsgrad 3 bei einem
Motorbetriebsbereich mit Ausnahme des
Kraftstoffabschaltungsbereichs. Es ist daher möglich, im
Kraftstoffabschaltungsbereich zu bewirken, daß der Turbolader
60 als Abgasbremse korrekt funktioniert, und gleichzeitig die
Aufladungswirkung des Turboladers zu verstärken, um dadurch die
Motorbremsfunktion der Dekompressions-Motorbremseinheit 30 zu
steigern, während bewirkt wird, daß der VG-Turbolader 60 in
einem Motorbetriebsbereich als Auflader korrekt funktioniert,
und zwar insbesondere in einem Beschleunigungsbereich, der
nicht der Kraftstoffabschaltungsbereich ist. Es wird daher
ermöglicht, daß das Hilfsbremssystem mit einem guten
Ansprechverhalten eine starke Bremswirkung ausübt.
Gemäß dem Hilfsbremssystem dieser Ausführungsform wird in
dem Fall, daß der zweite Steuermodus ausgewählt ist, der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG vom Minimalwert 1 auf den Wert 2
geschaltet, bevor die Turbinendrehzahl NT auf Grund einer
Zunahme der Motordrehzahl ihre Drehzahlgrenze NTMAX erreicht.
Dies verhindert einen Schaden im VG-Turbolader 60, der durch
ein Überdrehen der Turbine 66 in der Hoch-Motordrehzahl-Zone
des Kraftstoffabschaltungsbereichs verursacht wird, wodurch die
Lebensdauer des Turboladers verbessert wird, und gleichzeitig
werden die Turbinendrehzahl NT und die Absorptionsenergie auf
Werten gehalten, die im gesamten Kraftstoffabschaltungsbereich
in bevorzugte Bereiche fallen, wodurch eine zweckentsprechende
Bremskraft gewonnen wird. Aus einem ähnlichen Grund wird der
Leitschaufel-Öffnungsgrad in Abhängigkeit von der Motordrehzahl
zwischen den Werten 2 und 3 geschaltet, wenn der erste
Steuermodus ausgewählt ist.
In der vorstehenden Ausführungsform kann der Leitschaufel-
Öffnungsgrad-Steuermodus aus dem ersten und dem zweiten
Steuermodus ausgewählt werden, wenn sich der Hilfsbremsschalter
108 in der EIN-Stellung befindet. Alternativ kann, wenn sich
der Hilfsbremsschalter in der EIN-Stellung befindet, die
Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerung allein im zweiten
Steuermodus ausgeführt werden, um dadurch den Leitschaufel-
Öffnungsgrad im Kraftstoffabschaltungsbereich auf den Wert 1
oder 2 einzustellen.
In dieser Ausführungsform wird der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG zur Zeit einer Motorverlangsamung, die von
einem Kraftstoffabschaltungsbetrieb begleitet wird, in zwei
Stufen geschaltet, daß heißt zwischen den Werten 1 und 2 oder
zwischen den Werten 2 und 3, in Abhängigkeit von der
Motordrehzahl Ne. Alternativ kann der Leitschaufel-Öffnungsgrad
θVG mehrstufig zwischen drei oder mehr Werten einschließlich
des Werts 1 oder 2 geschaltet werden, wodurch die
Turbinendrehzahl NT und die Absorptionsenergie feiner gesteuert
werden und im wesentlichen konstant gehalten werden, und die
Drehzahl NT wird auf einem Wert gehalten, der niedriger ist als
die Drehzahlgrenze NTMAX, so daß eine weitere
zweckentsprechende Bremskraft und verbesserte Lebensdauer des
VG-Turboladers 60 erzielt werden können.
Im folgenden wird ein Hilfsbremssystem gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Im Vergleich zur ersten Ausführungsform, in der die
Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerung im
Kraftstoffabschaltungsbereich in jedem der zwei Steuermodi
durchgeführt werden kann, ist diese Ausführungsform dadurch
gekennzeichnet, daß die Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerung im
Kraftstoffabschaltungsbereich in jedem von drei Steuermodi
durchgeführt werden kann. Abgesehen davon, daß die Anzahl von
Steuermodi anders ist, ist die Vorrichtung dieser
Ausführungsform der der ersten Ausführungsform im wesentlichen
gleich. Das heißt, das Hilfsbremssystem dieser Ausführungsform
kann so aufgebaut werden wie in Fig. 1-4 gezeigt. Um die
Auswahl irgendeines der drei Steuermodi zu ermöglichen,
verwendet diese Ausführungsform jedoch ein Schaltungs-
Betätigungs-Element 206 und einen Hilfsbremsschalter 208, die
in Fig. 11 gezeigt sind, anstatt des Schaltungs-Betätigungs-
Elements 106 und des Hilfsbremsschalters 108, die in Fig. 4
gezeigt sind.
Das Schaltungs-Betätigungs-Element 206 ist dazu angepaßt,
vom Fahrer manuell betätigt zu werden, und wird zwischen einer
AUS-Stellung (AUS), in der sowohl der Betrieb der
Motorbremseinheit 30 als auch der Aufladegrad-
Steigerungsvorgang des VG-Turboladers 60 verhindert werden,
einer ersten Modusstellung (in Fig. 11 mit Bezugsnummer Nr. 1A
angegeben), in der ein erster Steuermodus ausgewählt ist, in
dem der Aufladegrad-Steigerungsvorgang des Turboladers
verhindert wird, aber der Betrieb der Motorbremseinheit erlaubt
ist, einer zweiten Modusstellung (Nr. 2A), in der ein zweiter
Steuermodus ausgewählt ist, in dem sowohl der Betrieb der
Motorbremseinheit 30 als auch der Aufladegrad-
Steigerungsvorgang des Turboladers 60 erlaubt sind, und einer
dritten Modusstellung (Nr. 3A), in der ein dritter Steuermodus
ausgewählt ist, der dem zweiten Steuermodus ähnlich ist,
umgeschaltet.
Wenn sich das Schaltungs-Betätigungs-Element 206 in der
AUS-Stellung oder in der ersten Modusstellung befindet, wird
die Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerung auf der Grundlage des
in Fig. 6 gezeigten Kennfelds durchgeführt. Wenn sich das
Schaltungs-Betätigungs-Element 206 in der zweiten Modusstellung
befindet, wird die Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerung auf der
Grundlage des in Fig. 7 gezeigten Kennfelds durchgeführt. Wenn
sich das Schaltungs-Betätigungs-Element 206 in der dritten
Modusstellung befindet, wird die Leitschaufel-Öffnungsgrad-
Steuerung auf der Grundlage des in Fig. 8 gezeigten Kennfelds
durchgeführt, so daß der Turbolader 60 den Aufladevorgang in
einem höheren Grad ausführen kann, als der, der erreicht wird,
wenn die zweite Modusstellung ausgewählt ist.
Der Hilfsbremsschalter 208 nimmt in Abhängigkeit von der
geschalteten Stellung des Schaltungs-Betätigungs-Elements 106
eine AUS-Stellung, eine erste Modusstellung, eine zweite
Modusstellung oder eine dritte Modusstellung ein. In der
folgenden Beschreibung werden die erste, die zweite und die
dritte Modusstellung zusammen EIN-Stellung genannt.
Wie vorstehend beschrieben, entspricht die Leitschaufel-
Öffnungsgrad-Steuerung dieser Ausführungsform zu der Zeit, zu
der das Hilfsbremssystem deaktiviert ist, und zu der Zeit, zu
der der erste Steuermodus ausgewählt ist, der Leitschaufel-
Öffnungsgrad-Steuerung der ersten Ausführungsform, die
durchgeführt wird, wenn das Hilfsbremssystem deaktiviert ist.
Der zweite und der dritte Steuermodus dieser Ausführungsform
entsprechen dem ersten bzw. dem zweiten Steuermodus der ersten
Ausführungsform.
Im folgenden wird eine Wirkungsweise des Hilfsbremssystems
gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.
Während des Motorbetriebs führt die ECU 90 eine in Fig. 12
gezeigte Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerroutine aus. Diese
Steuerroutine ist der in Fig. 5 gezeigten Leitschaufel-
Öffnungsgrad-Steuerroutine ähnlich. Jeder der Schritte von Fig.
12, die ähnlichen Schritten von Fig. 5 entsprechen, wird mit
einer Schrittnummer angegeben, die der Summe von 100 und der
Schrittnummer des zugehörigen Schritts gleich ist. Eine
Beschreibung dieser Schritte wird vereinfacht.
Als erstes: Falls ein Ergebnis einer Bestimmung in Schritt
S110, der Schritt S10 in Fig. 5 entspricht, NEIN ist oder falls
bestimmt wird, daß sich der Hilfsbremsschalter 208 nicht in der
EIN-Stellung befindet, hört diese Steuerroutine auf ausgeführt
zu werden, ohne Schritt 111 und anschließende Schritte
durchzuführen. In diesem Fall wird das Hilfsbremssystem außer
Betrieb gesetzt, selbst wenn das Gaspedal 100 nach einem
getretenen zustand losgelassen wird und dabei die Absicht des
Fahrers angezeigt wird, eine Verlangsamung des Motors zu
bewirken.
Wenn das Hilfsbremssystem deaktiviert ist, wird in einer
Gaspedal-Öffnungsgradzone, in der θACC ≧ θ1 erfüllt ist, der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf der Grundlage des in Fig. 6
gezeigten Kennfelds in Abhängigkeit von der Motordrehzahl Ne in
sechs Stufen von der Leitschaufel-Öffnungsgrad-Stufe 3 in die
Stufe 8 geändert. Infolgedessen wird der Aufladegrad gestei
gert, wenn die Motorlast niedrig ist, so daß eine Menge an Ab
gas klein ist. In der Gaspedal-Öffnungsgradzone dagegen, in der
θACC < θ1 erfüllt ist, wird, falls die Motordrehzahl Ne höher
ist als ein vorbestimmter Wert Ne0, der Leitschaufel-Öffnungs
grad θVG auf den Maximalwert 8 eingestellt, so daß der Aufla
degrad minimiert wird, wodurch eine unnötige Aufladung, z. B.
zur Zeit des Fahrens im Schubbetrieb, verhindert wird. Wenn die
Motordrehzahl Ne niedriger ist als der vorbestimmte Wert Ne0,
wird der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf einen kleinen Wert
3 eingestellt, wodurch ein Absterben des Motors zur Zeit der
Leerlaufdrehung sowie ein Überdrehen der Turbine 66 verhindert
werden.
Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S110 JA ist
oder falls bestimmt wird, daß sich der Hilfsbremsschalter 108
in der EIN-Stellung befindet, wird bestimmt, welcher Steuermo
dus, der erste, der zweite oder der dritte, ausgewählt ist. Zu
diesem Zweck läuft der Ablauf bis Schritt S111 weiter, in dem
bestimmt wird, ob sich der Hilfsbremsschalter 108 in der ersten
Modusstellung (Nr. 1A) befindet oder nicht.
Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S111 JA ist
oder falls bestimmt wird, daß der erste Steuermodus ausgewählt
ist, wird in Schritt S113 bestimmt, ob der Gaspedal-
Öffnungsgrad θACC kleiner als oder gleich einem vorbestimmten
Wert θ1 ist oder nicht, um auf der Grundlage des in Fig. 6
gezeigten Kennfelds den Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG zu
bestimmen, der in Abhängigkeit von Motordrehzahl Ne und
Gaspedal-Öffnungsgrad θACC variiert. Falls das Ergebnis dieser
Bestimmung NEIN ist oder falls bestimmt wird, daß der Gaspedal-
Öffnungsgrad θACC größer ist als der vorbestimmte Wert 01,
wird die Steuerroutine beendet, ohne Schritt S115 und
anschließende Schritte auszuführen. In diesem Fall wird der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG innerhalb eines Bereichs vom
Wert 3 bis zum Wert 8 in Abhängigkeit von der Motordrehzahl Ne
variabel gesteuert, wie vorstehend beschrieben.
Falls dagegen das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S113
JA ist oder falls der Gaspedal-Öffnungsgrad θACC kleiner als
oder gleich dem vorbestimmten Wert θ1 ist, läuft der Ablauf bis
Schritt S115 weiter, in dem bestimmt wird, ob die Motordrehzahl
Ne höher als oder gleich einem vorbestimmten Wert Ne0 (z. B.
die Leerlaufdrehzahl) ist oder nicht. Falls bestimmt wird, daß
die Motordrehzahl Ne höher als oder gleich dem vorbestimmten
Wert Ne0 ist, läuft der Ablauf bis Schritt S117 weiter, in dem
der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf der Grundlage des in
Fig. 6 gezeigt Kennfelds auf den Wert 8 eingestellt wird.
Infolgedessen wird - wenn der erster Steuermodus
ausgewählt ist, falls der Motor in einem
Kraftstoffabschaltungsbereich betrieben wird, in dem die
Motordrehzahl Ne höher als oder gleich dem vorbestimmten Wert
Ne0 ist und der Gaspedal-Öffnungsgrad θACC kleiner ist als ein
Kraftstoffabschaltungs-Unterscheidungswert θ0, der kleiner ist
als der vorbestimmte Wert θ1 - die Motorbremseinheit 30 in
Betrieb gesetzt, und die Motorbremskraft-erzeugende Funktion
der Motorbremseinheit 30 wird durch die Aufladung im kleinsten
Aufladegrad, der dem größten Leitschaufel-Öffnungsgrad 8
entspricht, unterstützt.
Falls dagegen das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S115
NEIN ist oder falls bestimmt wird, daß die Motordrehzahl Ne
niedriger als der vorbestimmte Wert Ne0 ist, so daß sich der
Motor im Leerlaufbetrieb befindet, läuft der Ablauf bis Schritt
S119 weiter, in dem der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf der
Grundlage des in Fig. 6 gezeigten Kennfelds auf den Wert 3
eingestellt wird, wodurch der Verbrennungswirkungsgrad des
Kraftstoffs für die Leerlaufdrehung verbessert wird und ein
Absterben des Motors verhindert wird.
Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S111 NEIN ist
oder falls bestimmt wird, daß der erste Steuermodus nicht
ausgewählt ist, läuft der Ablauf bis Schritt S122 weiter, in
dem bestimmt wird, ob der zweite Steuermodus ausgewählt ist
oder nicht. Falls das Ergebnis dieser Bestimmung NEIN ist oder
falls der dritte Steuermodus ausgewählt ist, wird, um zu
bestimmen, ob der Motor 1 im Kraftstoffabschaltungsbereich
betrieben wird oder nicht, in Schritt S114 bestimmt, ob der
Gaspedal-Öffnungsgrad θACC kleiner als oder gleich dem
vorbestimmten Wert θ0 ist oder nicht, und es wird in Schritt
S116 bestimmt, ob die Motordrehzahl Ne höher gleich dem
vorbestimmten Wert Ne0 ist oder nicht.
Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S116 JA ist
oder falls sich der Motor in dem Kraftstoffabschaltungsbereich
befindet, in dem die Voraussetzungen θACC ≦ θ0 und Ne ≧ Ne0
erfüllt sind, läuft der Ablauf bis Schritt S118 weiter, in dem
bestimmt wird, ob die Motordrehzahl Ne höher als oder gleich
dem vorbestimmten Wert Ne1 (z. B. 1900 U/min) ist oder nicht.
Falls das Ergebnis dieser Bestimmung NEIN ist oder falls
bestimmt wird, daß die Motordrehzahl Ne niedriger ist als der
vorbestimmte Wert Ne1, wird bestimmt, daß sich der Motor in
einer Niedrig-Motordrehzahl-Zone des
Kraftstoffabschaltungsbereichs befindet. Der Ablauf läuft bis
Schritt S120 weiter, in dem der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG
auf der Grundlage des in Fig. 7 gezeigten Kennfelds auf den
Wert 1 eingestellt wird. Falls dagegen das Ergebnis der
Bestimmung in Schritt S120 JA ist oder falls bestimmt wird, daß
die Motordrehzahl Ne höher als oder gleich dem vorbestimmten
Wert Ne1 ist, läuft der Ablauf bis Schritt S122 weiter, in dem
der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf der Grundlage des in
Fig. 7 gezeigten Kennfelds auf den Wert 2 eingestellt wird.
Das heißt, in dem Fall, daß der dritte Steuermodus
ausgewählt ist, wird, wenn der Motor im
Kraftstoffabschaltungsbereich arbeitet, die Motorbremseinheit
30 so betätigt wie in dem Fall, in dem in der ersten
Ausführungsform der zweite Steuermodus ausgewählt ist.
Gleichzeitig wird in Abhängigkeit von der Motordrehzahl Ne der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf den Leitschaufel-
Öffnungsgrad 1 oder 2 eingestellt, der kleiner ist als der
kleinste Leitschaufel-Öffnungsgrad 3, der erreicht wird, wenn
die Motorbremseinheit 30 deaktiviert ist. Wie in der
vorangehenden Beschreibung zur ersten Ausführungsform mit Bezug
auf Fig. 9 erläutert, es ist durch das Einstellen des
Leitschaufel-Öffnungsgrads auf den Wert 1 oder 2 möglich, die
Bremswirkung (spezifischer ausgedrückt: die Abgasbremswirkung
des Turboladers 60 und die Motorbremswirkung der
Motorbremseinheit 30) des Hilfsbremssystems zu steigern,
während ein Überdrehen der Turbine 66 verhindert wird.
Falls das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S116 NEIN ist
oder falls bestimmt wird, daß die Motordrehzahl Ne niedriger
als der vorbestimmte Wert Ne0 ist, wird bestimmt, daß ein
Leerlaufbetrieb durchgeführt wird. In diesem Fall läuft der
Ablauf bis Schritt S34 weiter, in dem der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG auf der Grundlage des in Fig. 7 gezeigten
Kennfelds auf den Wert 3 eingestellt wird, wodurch ein
Absterben des Motors zur Zeit der Leerlaufdrehung verhindert
wird.
Falls dagegen das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S112
JA ist oder falls der zweite Steuermodus, der dem ersten
Steuermodus in der ersten Ausführungsform entspricht,
ausgewählt ist, wird der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf der
Grundlage des in Fig. 8 gezeigten Kennfelds in Abhängigkeit von
der Motordrehzahl Ne und dem Gaspedal-Öffnungsgrad θACC
eingestellt.
Zu diesem Zweck wird in Schritt S126 bestimmt, ob der
Gaspedal-Öffnungsgrad θACC kleiner als oder gleich dem
Kraftstoffabschaltungs-Unterscheidungswert θ0 ist oder nicht.
Falls das Ergebnis dieser Bestimmung NEIN ist oder falls
bestimmt wird, daß der Gaspedal-Öffnungsgrad θACC größer ist
als der vorbestimmte Wert θ0 und sich der Motor deshalb nicht
im Kraftstoffabschaltungsbereich befindet, wird die
Steuerroutine beendet, ohne Schritt S128 und anschließende
Schritte durchzuführen. Falls dagegen in Schritt S126 bestimmt
wird, daß der Gaspedal-Öffnungsgrad θACC kleiner als oder
gleich dem vorbestimmten Wert θ0 ist, läuft der Ablauf bis
Schritt S128 weiter, in dem bestimmt wird, ob die Motordrehzahl
Ne höher als oder gleich dem vorbestimmten Wert Ne0 ist oder
nicht, um dadurch zu bestimmen, ob sich der Motor im
Kraftstoffabschaltungsbereich oder im Leerlaufbereich befindet.
Falls das Ergebnis dieser Bestimmung JA ist oder falls sich der
Motor im Kraftstoffabschaltungsbereich befindet, läuft der
Ablauf bis Schritt S130 weiter, in dem bestimmt wird, ob die
Motordrehzahl Ne höher als oder gleich dem vorbestimmten Wert
Ne1 ist. Falls das Ergebnis dieser Bestimmung JA ist, läuft der
Ablauf bis Schritt S124 weiter, in dem der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG auf der Grundlage des in Fig. 8 gezeigten
Kennfelds auf den Wert 3 eingestellt wird. Falls dagegen das
Ergebnis der Bestimmung in Schritt S130 NEIN ist, läuft der
Ablauf bis Schritt S132 weiter, in dem der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG auf der Grundlage des in Fig. 8 gezeigten
Kennfelds auf den Wert 2 eingestellt wird.
Das heißt, in dem Fall, daß der zweite Steuermodus
ausgewählt ist, wird, wenn sich der Motor im
Kraftstoffabschaltungsbereich befindet, die Motorbremseinheit
30 betätigt, und der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG wird, wie
in dem Fall, in dem in der ersten Ausführungsform der erste
Steuermodus ausgewählt ist, in Abhängigkeit von der
Motordrehzahl Ne auf den Wert 2 oder 3 eingestellt, wodurch die
Abgasbremswirkung des Turboladers 60 und die Motorbremswirkung
der Motorbremseinheit 30 gesteigert werden.
Falls in Schritt S128 bestimmt wird, daß sich der Motor im
Leerlaufdrehungsbereich befindet, in dem die Motordrehzahl Ne
niedriger als der vorbestimmte Wert Ne0 ist, läuft der Ablauf
bis Schritt S34 weiter, in dem der Leitschaufel-Öffnungsgrad θ
VG auf der Grundlage des in Fig. 8 gezeigten Kennfelds auf den
Wert 3 eingestellt wird, wodurch ein Absterben des Motors zur
Zeit der Leerlaufdrehung verhindert wird.
Fig. 13 zeigt die Betriebskennlinien des Hilfsbremssystems
gemäß dieser Ausführungsform. Wie bei Fig. 10, die die
Betriebskennlinien der ersten Ausführungsform zeigt, gibt die
Kennlinie, die im oberen Bereich von Fig. 13 gezeigt wird, eine
Änderung der Turbinendrehzahl NT im Kraftstoffabschaltungsbe
reich als Funktion der Änderung der Motordrehzahl Ne an. Die im
unteren Bereich von Fig. 13 gezeigte Kennlinie gibt eine
Änderung der gesamten Absorptionsenergie (EEX + EP), die im
Kraftstoffabschaltungsbereich vom Hilfsbremssystem absorbiert
wird, als Funktion der Änderung der Motordrehzahl Ne an. EEX
und EP bedeuten jeweils Absorptionsenergie, die durch die
Abgasbremswirkung des Hilfsbremssystems absorbiert wird, bzw.
Absorptionsenergie, die durch die Motorbremswirkung absorbiert
wird.
Wenn die Leitschaufel-Öffnungsgrad-Einstellung (Fig. 12)
im dritten Steuermodus (Nr. 3A) durchgeführt wird, wird der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf den Minimalwert 1
eingestellt, und zwar in jener Niedrig-Motordrehzahl-Zone des
Kraftstoffabschaltungsbereichs, in der der Gaspedal-
Öffnungsgrad θACC kleiner als oder gleich dem
Kraftstoffabschaltungs-Unterscheidungswert θ0 ist und sich die
Motordrehzahl Ne innerhalb eines Bereichs vom vorbestimmten
Wert Ne0 (Leerlaufdrehzahl) bis zum vorbestimmten Wert Ne1 (z. B.
1900 U/min) ändert,. In diesem Fall, wie im oberen linken
Bereich von Fig. 13 mit der durchgezogenen Linie gezeigt, nimmt
die Turbinendrehzahl NT in der gesamten Motordrehzahlzone, in
der die Motordrehzahl von Ne0 bis Ne1 variiert, hohe Werte an.
Wie im unteren linken Bereich von Fig. 13 mit der
durchgezogenen Linie gezeigt, nimmt die Absorptionsenergie (EEX
+ EP) daher auch sehr hohe Wert an. In der Hoch-Motordrehzahl-
Zone des Kraftstoffabschaltungsbereichs, in der Ne < Ne1
erfüllt ist, wird der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf den
Wert 2 eingestellt, so daß die Turbinendrehzahl NT hohe Werte
annimmt, die eine Grenzdrehzahl NTMAX nicht überschreiten.
Außerdem nimmt die Absorptionsenergie (EEX + EP) einen hohen
Wert an, der im wesentlichen konstant ist, wie im oberen
rechten Bereich von Fig. 13 mit der durchgezogenen Linie
gezeigt. Falls der dritte Steuermodus ausgewählt wird, kann,
wenn das Fahrzeuggesamtgewicht schwer ist und die Neigung eines
Gefälles, auf dem sich das Fahrzeug bewegt, hoch ist, daher
eine hohe, gut ansprechende Bremsleistung erzeugt werden,
wodurch eine verbesserte Fahrstabilität des Fahrzeugs erzielt
werden kann.
In dem Fall, in dem die Leitschaufel-Öffnungsgrad-
Einstellung im zweiten Steuermodus (Nr. 2A) durchgeführt wird,
wird der Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG auf den Wert 2
eingestel 06070 00070 552 001000280000000200012000285910595900040 0002019750331 00004 05951lt, wenn sich der Motor in der Niedrig-Motordrehzahl-
Zone des Kraftstoffabschaltungsbereichs befindet, in der Ne0 <
Ne < Ne1 gegeben ist. Wenn sich der Motor in der Hoch-
Motordrehzahl-Zone des Kraftstoffabschaltungsbereichs befindet,
in der Ne < Ne1 gegeben ist, wird der Leitschaufel-Öffnungsgrad
θ auf den Wert 3 eingestellt. Die Turbinendrehzahl NT und die
Absorptionsenergie (EEX + EP) nehmen daher geringere Werte an
als die, die im dritten Steuermodus bei der gleichen
Motordrehzahl erreicht werden, wie im oberen bzw. im unteren
Bereich von Fig. 13 mit unterbrochenen Linien gezeigt. Wenn
sich dagegen der Motor in der Niedrig-Motordrehzahl-Zone des
Kraftstoffabschaltungsbereichs befindet, nehmen die
Turbinendrehzahl und die Absorptionsenergie größere Werte an
als die (im oberen linken und im unteren linken Bereich von
Fig. 13 mit Strich-Doppelpunkt-Linien gezeigt), die bei der
gleichen Motordrehzahl erreicht werden, wenn der Leitschaufel-
Öffnungsgrad auf den Wert 3 eingestellt ist.
In dem Fall, daß die Leitschaufel-Öffnungsgrad-Einstellung
im ersten Steuermodus (Nr. 1A) durchgeführt wird, wird der
Leitschaufel-Öffnungsgrad θVG im gesamten
Kraftstoffabschaltungsbereich auf den Maximalwert 8
eingestellt, wie wenn das Hilfsbremssystem deaktiviert ist
(Fig. 6). In diesem Fall nimmt die Turbinendrehzahl NT im
gesamten Kraftstoffabschaltungsbereich niedrige Werte an, wie
im oberen Bereich von Fig. 13 mit der Strichpunkt-Linie
gezeigt. Im Unterschied zu dem Fall, in dem das
Hilfsbremssystem deaktiviert ist, wird das Hilfsbremssystem
jedoch betrieben, wenn sich der Motor im
Kraftstoffabschaltungsbereich befindet. Während der Zeit, zu
der das Hilfsbremssystem betrieben wird, wird die
Motorbremskraft-erzeugende Wirkung der Motorbremseinheit 30
ausgeübt. In diesem Fall wird, wie im unteren Bereich von Fig.
13 mit der Strichpunkt-Linie gezeigt, die Absorptionsenergie
(EEX + EP), die vom Hilfsbremssystem absorbiert wird, größer
(die Steigung der Kennlinie wird steiler) als die
Absorptionsenergie zur Zeit des Ruhezustands des
Hilfsbremssystems, die im unteren Bereich von Fig. 10 mit der
Strichpunkt-Linie gezeigt wird. Daher kann durch Verwendung des
ersten Steuermodus, z. B. beim Fahren des Fahrzeugs auf ebener
Straße, eine schwache Hilfsbremskraft erzeugt werden, während
die Lebensdauer des VG-Turboladers 60 verbessert wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann beim Hilfsbremssystem
dieser Ausführungsform das Hilfsbremssystem selektiv betrieben
werden, indem das Schaltungs-Betätigungs-Element 206 in
Abhängigkeit von einem Fahrzeugzustand, wie zum Beispiel
Fahrzeuggesamtgewicht und der Steigung eines Gefälles, betätigt
wird. Ferner kann die Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerung zu
der Zeit, zu der sich das Hilfsbremssystem in Betrieb befindet,
im ersten, im zweiten oder im dritten Steuermodus, der durch
die Betätigung des Glieds 206 ausgewählt ist, durchgeführt
werden. Es ist daher möglich, zu bewirken, daß der Turbolader
60 als Auflader im Motorbeschleunigungsbereich hervorragend
funktioniert, und gleichzeitig die Aufladewirkung des VG-
Turboladers 60 im Kraftstoffabschaltungsbereich gemäß der
Absicht des Fahrers zu steigern, wodurch die Motorbremswirkung
der Dekompressions-Motorbremseinheit 30 optimiert wird. Es ist
daher möglich zu verhindern, daß entgegen der Absicht des
Fahrers eine übermäßige Bremskraft erzeugt wird. Es ist ferner
möglich, indem die Turbinendrehzahl NT, außer wenn sie
erforderlich ist, herabgesetzt wird, die Lebensdauer des VG-
Turboladers 60 zu verbessern. Insbesondere ermöglicht es die
Auswahl des ersten Steuermodus, in dem der Leitschaufel-
Öffnungsgrad θVG auf den Maximalwert 8 eingestellt ist, eine
sehr gute Wirkung hinsichtlich der Verbesserung der Lebensdauer
des Turboladers zu erzielen.
Obwohl die zweite Ausführungsform so gestaltet ist, daß
der erste, der zweite oder der dritte Steuermodus für die
Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerung ausgewählt wird, können
vier oder mehr Steuermodi vorgesehen sein, und die
Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerung kann in einem beliebigen
Steuermodus, der aus diesen ausgewählt ist, ausgeführt werden.
In diesem Fall kann die Turbinendrehzahl NT weiter fein
eingestellt werden, so daß eine Optimierung der Hilfsbremskraft
und eine Verbesserung der Lebensdauer des VG-Turboladers 60
erzielt werden können.
Wenn in der zweiten Ausführungsform der erste Steuermodus
ausgewählt ist, wird die Leitschaufel-Öffnungsgrad-Steuerung
durchgeführt, die derjenigen der ersten Ausführungsform
entspricht, die bei deaktiviertem Hilfsbremssystem durchgeführt
wird, und wenn in der zweiten Ausführungsform der zweite oder
der dritte Steuermodus ausgewählt ist, wird die Leitschaufel-
Öffnungsgrad-Steuerung durchgeführt, die derjenigen der ersten
Ausführungsform entspricht, die im ersten oder im zweiten
Steuermodus durchgeführt wird. Die Art der Leitschaufel-
Öffnungsgrad-Steuerung ist jedoch nicht auf die vorstehende
beschränkt. Das heißt, die Anzahl von Leitschaufel-
Öffnungsgrad-Stufen im ersten, im zweiten und im dritten
Steuermodus und der in jeder Stufe eingestellte Leitschaufel-
Öffnungsgrad können sich von denen unterscheiden, die der
ersten Ausführungsform entsprechen.
Obwohl die erste und die zweite Ausführungsform den VG-
Turbolader verwenden, der in der Lage ist, den Leitschaufel-
Öffnungsgrad zu ändern, kann das Hilfsbremssystem der
vorliegenden Erfindung gebildet werden, indem ein beliebiger
der Turbolader, der in der Lage ist, den Aufladegrad zu ändern
(z. B. Strömungsschnittfläche an einem Abgaseinlaß der
Abgasbremse) mit einer Dekompressions-Motorbremseinheit
kombiniert wird.
Claims (14)
1. Ein Hilfsbremssystem, das folgendes umfaßt:
einen Turbolader, der betreibbar ist, um einen Aufladegrad variabel einzustellen;
eine Motorbremseinheit zum Erzeugen einer Motorbremskraft, indem sie Saugluft, die in einer Verbrennungskammer eines Innenverbrennungsmotors verdichtet wird, zu einem Zeitpunkt in der Nähe des oberen Verdichtungs-Totpunkts des Innenverbrennungsmotors ausströmen läßt; und
eine Steuereinheit zum Ansteuern des Turboladers, wenn sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, um zuzulassen, daß der Aufladegrad größer wird, als der, der erreicht wird, wenn die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
einen Turbolader, der betreibbar ist, um einen Aufladegrad variabel einzustellen;
eine Motorbremseinheit zum Erzeugen einer Motorbremskraft, indem sie Saugluft, die in einer Verbrennungskammer eines Innenverbrennungsmotors verdichtet wird, zu einem Zeitpunkt in der Nähe des oberen Verdichtungs-Totpunkts des Innenverbrennungsmotors ausströmen läßt; und
eine Steuereinheit zum Ansteuern des Turboladers, wenn sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, um zuzulassen, daß der Aufladegrad größer wird, als der, der erreicht wird, wenn die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
2. Das Hilfsbremssystem gemäß Anspruch 1, das ferner
folgendes umfaßt:
ein Motordrehzahl-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Motordrehzahl,
wobei die Steuereinheit den Turbolader so ansteuert, daß zu der Zeit, zu der sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, mit einer Zunahme der Motordrehzahl der Aufladegrad innerhalb eines vorbestimmten Bereichs verringert wird; und
wobei der vorbestimmte Bereich so bestimmt ist, daß zugelassen wird, daß der Aufladegrad, der innerhalb des vorbestimmten Bereichs variiert, einen Wert aufweist, der größer als ein oberer Grenzwert des Aufladegrads ist, der zu der Zeit erreicht wird, zu der die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
ein Motordrehzahl-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Motordrehzahl,
wobei die Steuereinheit den Turbolader so ansteuert, daß zu der Zeit, zu der sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, mit einer Zunahme der Motordrehzahl der Aufladegrad innerhalb eines vorbestimmten Bereichs verringert wird; und
wobei der vorbestimmte Bereich so bestimmt ist, daß zugelassen wird, daß der Aufladegrad, der innerhalb des vorbestimmten Bereichs variiert, einen Wert aufweist, der größer als ein oberer Grenzwert des Aufladegrads ist, der zu der Zeit erreicht wird, zu der die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
3. Das Hilfsbremssystem gemäß Anspruch 2, wobei die
Steuereinheit den Turbolader so ansteuert, daß zu der Zeit, zu
der sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, der
Aufladegrad innerhalb des vorbestimmten Bereichs gemäß der
Motordrehzahl schrittweise geändert wird.
4. Das Hilfsbremssystem gemäß Anspruch 1, das ferner
folgendes umfaßt:
ein Motorlast-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Lastzustands des Innenverbrennungsmotors,
wobei die Motorbremseinheit in Betrieb gesetzt wird, wenn das Motorlast-Erfassungsmittel erfaßt, daß eine an den Innenverbrennungsmotor angelegte Last kleiner als eine vorbestimmte Last ist.
ein Motorlast-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Lastzustands des Innenverbrennungsmotors,
wobei die Motorbremseinheit in Betrieb gesetzt wird, wenn das Motorlast-Erfassungsmittel erfaßt, daß eine an den Innenverbrennungsmotor angelegte Last kleiner als eine vorbestimmte Last ist.
5. Das Hilfsbremssystem gemäß Anspruch 1, das ferner
folgendes umfaßt:
einen Umschalter, der dazu angepaßt ist, zwischen einer ersten Umschaltstellung, in der gestattet wird, daß der Turbolader einen Aufladegrad-Steigerungsvorgang ausführt, und einer zweiten Umschaltstellung, in der der Aufladegrad- Steigerungsvorgang verhindert wird, umzuschalten,
wobei, nur wenn sich der Umschalter in der ersten Umschaltstellung befindet, zugelassen wird, daß die Steuereinheit den Turbolader so ansteuert, daß der Aufladegrad erhöht wird.
einen Umschalter, der dazu angepaßt ist, zwischen einer ersten Umschaltstellung, in der gestattet wird, daß der Turbolader einen Aufladegrad-Steigerungsvorgang ausführt, und einer zweiten Umschaltstellung, in der der Aufladegrad- Steigerungsvorgang verhindert wird, umzuschalten,
wobei, nur wenn sich der Umschalter in der ersten Umschaltstellung befindet, zugelassen wird, daß die Steuereinheit den Turbolader so ansteuert, daß der Aufladegrad erhöht wird.
6. Das Hilfsbremssystem gemäß Anspruch 5, wobei die
Motorbremseinheit außer Betrieb gesetzt wird, wenn sich der
Umschalter in der zweiten Umschaltstellung befindet.
7. Das Hilfsbremssystem gemäß Anspruch 1, das ferner
folgendes umfaßt:
einen Umschalter, der dazu angepaßt ist, zwischen einer Mehrzahl von ersten Umschaltstellungen, die jeweils unterschiedlichen Aufladegrade entsprechen, und einer zweiten Umschaltstellung umgeschaltet zu werden,
wobei die Steuereinheit betreibbar ist, um den Turbolader derart anzusteuern, daß der Aufladegrad einem Wert gleich wird, der einer ausgewählten ersten Umschaltstellung entspricht, wenn irgendeine aus der Mehrzahl der ersten Umschaltstellungen durch die Betätigung des Umschalters ausgewählt wird; und
wobei verhindert wird, daß der Turbolader einen Aufladegrad-Steigerungsvorgang ausführt, wenn sich der Umschalter in der zweiten Umschaltstellung befindet.
einen Umschalter, der dazu angepaßt ist, zwischen einer Mehrzahl von ersten Umschaltstellungen, die jeweils unterschiedlichen Aufladegrade entsprechen, und einer zweiten Umschaltstellung umgeschaltet zu werden,
wobei die Steuereinheit betreibbar ist, um den Turbolader derart anzusteuern, daß der Aufladegrad einem Wert gleich wird, der einer ausgewählten ersten Umschaltstellung entspricht, wenn irgendeine aus der Mehrzahl der ersten Umschaltstellungen durch die Betätigung des Umschalters ausgewählt wird; und
wobei verhindert wird, daß der Turbolader einen Aufladegrad-Steigerungsvorgang ausführt, wenn sich der Umschalter in der zweiten Umschaltstellung befindet.
8. Das Hilfsbremssystem gemäß Anspruch 7, wobei die
Motorbremseinheit außer Betrieb gesetzt wird, wenn sich der
Umschalter in der zweiten Umschaltstellung befindet.
9. Das Hilfsbremssystem gemäß Anspruch 1, wobei der
Turbolader folgendes umfaßt: eine Abgasturbine, die durch Abgas
angetrieben wird, das aus dem Innenverbrennungsmotor ausströmt,
und eine Abgaseinführungs-Einstellvorrichtung zum variablen
Einstellen einer Strömungsschnittfläche an einem Abgaseinlaß
der Abgasturbine; und
wobei, wenn sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, die Steuereinheit die Abgaseinführungs- Einstellvorrichtung so betätigt, um zuzulassen, daß die Strömungsschnittfläche am Abgaseinlaß kleiner wird als die, die gegeben ist, wenn die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
wobei, wenn sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, die Steuereinheit die Abgaseinführungs- Einstellvorrichtung so betätigt, um zuzulassen, daß die Strömungsschnittfläche am Abgaseinlaß kleiner wird als die, die gegeben ist, wenn die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
10. Das Hilfsbremssystem gemäß Anspruch 9, wobei die
Abgaseinführungs-Einstellvorrichtung des Turboladers folgendes
umfaßt: Düsenleitschaufeln für eine Leitschaufel-Öffnungsgrad-
Einstellung, die in Abständen um die Abgasturbine angeordnet
sind, und ein Stellglied zur Einstellung von Öffnungsgraden der
Düsenleitschaufeln, wobei die Abgaseinführungs-
Einstellvorrichtung so betätigt werden kann, daß die
Öffnungsgrade der Düsenleitschaufeln eingestellt werden, um
dadurch eine Gesamtfläche von zwischenräumen, die jeweils
zwischen nebeneinanderliegenden Düsenleitschaufeln gebildet
sind, zu ändern; und
wobei, wenn sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, die Steuereinheit das Stellglied so ansteuert, um zuzulassen, daß die Öffnungsgrade der Düsenleitschaufeln kleiner werden als die, die gegeben sind, wenn die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
wobei, wenn sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, die Steuereinheit das Stellglied so ansteuert, um zuzulassen, daß die Öffnungsgrade der Düsenleitschaufeln kleiner werden als die, die gegeben sind, wenn die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
11. Das Hilfsbremssystem gemäß Anspruch 11, das ferner
folgendes umfaßt:
ein Motordrehzahl-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Motordrehzahl,
wobei die Steuereinheit das Stellglied so ansteuert, daß zu der Zeit, zu der sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, mit einer Zunahme der Motordrehzahl der Öffnungsgrad jeder der Düsenleitschaufeln innerhalb eines vorbestimmten Bereichs erhöht wird; und
wobei der vorbestimmte Bereich so bestimmt ist, daß zugelassen wird, daß der Öffnungsgrad jeder Düsenleitschaufel, der innerhalb des vorbestimmten Bereichs variiert, einen Wert aufweist, der kleiner als ein unterer Grenzwert der Strömungsschnittfläche am Abgaseinlaß ist, der zu der Zeit erreichbar ist, zu der die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
ein Motordrehzahl-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Motordrehzahl,
wobei die Steuereinheit das Stellglied so ansteuert, daß zu der Zeit, zu der sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, mit einer Zunahme der Motordrehzahl der Öffnungsgrad jeder der Düsenleitschaufeln innerhalb eines vorbestimmten Bereichs erhöht wird; und
wobei der vorbestimmte Bereich so bestimmt ist, daß zugelassen wird, daß der Öffnungsgrad jeder Düsenleitschaufel, der innerhalb des vorbestimmten Bereichs variiert, einen Wert aufweist, der kleiner als ein unterer Grenzwert der Strömungsschnittfläche am Abgaseinlaß ist, der zu der Zeit erreichbar ist, zu der die Motorbremseinheit deaktiviert ist.
12. Das Hilfsbremssystem gemäß Anspruch 11, wobei die
Steuereinheit das Stellglied so ansteuert, daß zu der Zeit, zu
der sich die Motorbremseinheit in Betrieb befindet, der
Öffnungsgrad jeder Düsenleitschaufel innerhalb des
vorbestimmten Bereichs gemäß der Motordrehzahl schrittweise
geändert wird.
13. Das Hilfsbremssystem gemäß Anspruch 10, das ferner
folgendes umfaßt:
einen Umschalter, der dazu angepaßt ist, zwischen einer ersten Umschaltstellung, in der gestattet wird, daß das Stellglied einen Düsenleitschaufel-Öffnungsgrad- Erhöhungsvorgang ausführt, und einer zweiten Umschaltstellung, in der der Düsenleitschaufel-Öffnungsgrad-Erhöhungsvorgang des Stellglieds verhindert wird, umzuschalten,
wobei, nur wenn sich der Umschalter in der ersten Umschaltstellung befindet, zugelassen wird, daß die Steuereinheit das Stellglied so ansteuert, daß das Stellglied den Düsenleitschaufel-Öffnungsgrad-Erhöhungsvorgang ausführt.
einen Umschalter, der dazu angepaßt ist, zwischen einer ersten Umschaltstellung, in der gestattet wird, daß das Stellglied einen Düsenleitschaufel-Öffnungsgrad- Erhöhungsvorgang ausführt, und einer zweiten Umschaltstellung, in der der Düsenleitschaufel-Öffnungsgrad-Erhöhungsvorgang des Stellglieds verhindert wird, umzuschalten,
wobei, nur wenn sich der Umschalter in der ersten Umschaltstellung befindet, zugelassen wird, daß die Steuereinheit das Stellglied so ansteuert, daß das Stellglied den Düsenleitschaufel-Öffnungsgrad-Erhöhungsvorgang ausführt.
14. Das Hilfsbremssystem gemäß Anspruch 10, das ferner
folgendes umfaßt:
einen Umschalter, der dazu angepaßt ist, zwischen einer Mehrzahl von ersten Umschaltstellungen, die jeweils unterschiedlichen variablen Leitschaufel-Öffnungsgrad-Bereichen entsprechen, und einer zweiten Umschaltstellung umgeschaltet zu werden,
wobei die Steuereinheit betreibbar ist, um das Stellglied so anzusteuern, daß sich der Öffnungsgrad jeder Düsenleitschaufel innerhalb des variablen Leitschaufel- Öffnungsgrad-Bereichs ändert, der einer ausgewählten ersten Umschaltstellung entspricht, wenn irgendeine aus der Mehrzahl der ersten Umschaltstellungen durch die Betätigung des Umschalters ausgewählt wird; und
wobei verhindert wird, daß das Stellglied den Leitschaufel-Öffnungsgrad-Erhöhungsvorgang ausführt, wenn sich der Umschalter in der zweiten Umschaltstellung befindet.
einen Umschalter, der dazu angepaßt ist, zwischen einer Mehrzahl von ersten Umschaltstellungen, die jeweils unterschiedlichen variablen Leitschaufel-Öffnungsgrad-Bereichen entsprechen, und einer zweiten Umschaltstellung umgeschaltet zu werden,
wobei die Steuereinheit betreibbar ist, um das Stellglied so anzusteuern, daß sich der Öffnungsgrad jeder Düsenleitschaufel innerhalb des variablen Leitschaufel- Öffnungsgrad-Bereichs ändert, der einer ausgewählten ersten Umschaltstellung entspricht, wenn irgendeine aus der Mehrzahl der ersten Umschaltstellungen durch die Betätigung des Umschalters ausgewählt wird; und
wobei verhindert wird, daß das Stellglied den Leitschaufel-Öffnungsgrad-Erhöhungsvorgang ausführt, wenn sich der Umschalter in der zweiten Umschaltstellung befindet.
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