DE19822857C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung eines Positionsfehlers einer Bremsklappe in einem Abgasturbolader - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Feststellung eines Positionsfehlers einer Bremsklappe in einem Abgasturbolader nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 6.

Aus der DE 195 43 190 C2 ist eine Motorbremse für eine aufgela­ dene Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader bekannt, der mit variabler Turbinengeometrie zur veränderlichen Einstellung des maßgebenden Querschnitts vor dem Turbinenrad ausgestattet ist. Die variable, den Querschnitt veränderlich einstellende Turbinengeometrie nimmt im Motorbremsbetrieb eine Staustellung ein, in der der Strömungsquerschnitt der Turbine reduziert ist und ein hoher Abgasgegendruck im Leitungsabschnitt zwischen den Zylindern und dem Abgasturbolader aufgebaut wird. Die Turbinen­ geometrie besteht aus einem variablen Leitgitter mit einschieb­ baren Sperrkörpern. Das Abgas strömt mit hoher Geschwindigkeit durch die Kanäle zwischen den Leitschaufeln und den Sperrkör­ pern und beaufschlagt das Turbinenrad, woraufhin der Verdichter im Ansaugtrakt einen Überdruck aufbaut. Dadurch wird der Zylin­ der eingangsseitig mit erhöhtem Ladedruck beaufschlagt, aus­ gangsseitig liegt zwischen dem Zylinderauslaß und dem Abgastur­ bolader ein Überdruck an, der dem Abblasen der im Zylinder ver­ dichteten Luft über Bremsventile in den Abgasstrang hinein ent­ gegenwirkt. Im Bremsbetrieb muß der Kolben im Verdichtungshub Kompressionsarbeit gegen den hohen Überdruck im Abgasstrang verrichten, wodurch eine starke Bremswirkung erreicht wird.

Die Funktion der Leitgitterverstellung und der Sperrkörperver­ stellung wird über Sensoren überprüft, die die Endanschlagspo­ sitionen der Leitschaufeln erkennen. Ein den Funktionszustand des Leitgitters und der Sperrkörper repräsentierendes Signal wird an die Motorsteuerung der Brennkraftmaschine übertragen.

Die DE 195 43 190 C2 offenbart aber nicht, auf welche Art und Weise Fehlstellungen des Leitgitters, die beispielsweise durch Anlagerung von Verschmutzungen entstehen und die Funktionstüch­ tigkeit des Abgasturboladers sowohl im befeuerten Betrieb als auch im Bremsbetrieb beeinträchtigen können, detektiert und lo­ kalisiert werden können.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Stellung der Bremsklappe in einem Abgasturbolader in den Endanschlagpositio­ nen zu überwachen.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An­ spruches 1 bzw. 6 gelöst.

Der Stromkreis wird nur dann geschlossen, wenn die Bremsklappe tatsächlich in Endanschlagposition liegt, wodurch das Erreichen der Endanschlagposition in einfacher Weise überwacht werden kann. Bei jeder Schließung des Stromkreises wird ein Zählsignal erzeugt, wobei die einzelnen Zählsignale aufaddiert und die Summe der Zählsignale mit einem Referenzwert verglichen und als Kriterium für die Entscheidung herangezogen wird, ob die Brems­ klappe korrekt verstellt worden ist oder ob eine Fehlfunktion vorliegt.

Unterschreitet die Summe der Zählsignale den Referenzwert, dann wurde die Endanschlagposition in den vorangegangenen Betriebs­ zyklen nicht bzw. nicht immer erreicht. In diesem Fall wird ein Fehlersignal erzeugt, das zur Anzeige gebracht werden kann, um den Fahrer bzw. das Wartungspersonal auf die Fehlfunktion und erforderlich werdende Wartungs- und Reparaturarbeiten hinzuwei­ sen.

Diese Methode hat den Vorteil, daß allmählich eintretende Ver­ schlechterungen im Verstellverhalten der Bremsklappe erkannt werden können und daß Fehlströme und Strömungsbeeinträchtigun­ gen aufgrund nicht vollständig schließender bzw. nicht voll­ ständig öffnender Bremsklappe frühzeitig detektiert werden. Zu­ gleich kann durch Vorgabe einer Toleranzgrenze ausgeschlossen werden, daß bereits eine einzige oder einige wenige Fehlstel­ lungen zu einem Fehlersignal führen. Die Vorgabe der Toleranz­ grenze ermöglicht es, die Ansprechempfindlichkeit des Systems zu steuern.

Als Bremsklappe wird in bevorzugter Ausführung die variabel einstellbare Turbinengeometrie des Abgasturboladers verwendet, die im Bremsbetrieb zum Aufbau eines erhöhten Abgasgegendrucks in Schließstellung und im Fahrbetrieb in Öffnungsstellung ver­ setzt wird. Es kann gegebenenfalls aber auch zweckmäßig sein, eine dem Abgasturbolader zugeordnete, einen Bypass zur Turbine öffnende und schließende Bremsklappe einzusetzen.

Als ein für die Entscheidung über einen Fehlerfall maßgebender Referenzwert kann die Anzahl der vom Fahrer ausgelösten Anfor­ derungen der Motorbremse dienen. Im Idealfall bei voll ver­ stellbarer Turbinengeometrie stimmt die Anzahl der Anforderun­ gen mit der Summe der Zählsignale überein. Im Fehlerfall, wenn die Turbinengeometrie die Endanschlagposition nicht erreicht, übersteigt die Anzahl der Anforderungen die Summe der Zählsi­ gnale, was durch einen Vergleich leicht festgestellt werden kann und zur Fehleranzeige führt. Bei dieser Vorgehensweise können Fälle entdeckt werden, bei denen die Turbinengeometrie zwar noch weitestgehend verstellbar ist, jedoch nicht mehr die Endanschlagpositionen erreicht.

Gemäß einer weiteren Ausführung werden jeweils die Summen der Zählsignale miteinander verglichen, die bei jeder der beiden möglichen Endanschlagpositionen - jeweils eine der Öffnungs­ stellung (Antriebsstellung) und eine der Schließstellung (Bremsstellung) der Turbinengeometrie zugeordnete Endanschlag­ position - erzeugt wird. Im Falle uneingeschränkter Funktion­ stüchtigkeit müssen die Summen der Zählsignale für jede Endan­ schlagposition übereinstimmen bzw. dürfen nur um den Wert eins differieren. Als Referenzwert dient die Summe der Zählsignale einer bestimmten Endanschlagposition, wobei dieser Referenzwert mit der Summe der Zählsignale der jeweils anderen Endanschlag­ position verglichen wird.

Stimmen die beiden Zählsignalsummen nicht überein, d. h. diffe­ rieren die beiden Zählsignalsummen um einen Wert größer als eins bzw. um eine vorgegebene Toleranzgrenze größer als eins, so liegt eine Fehlfunktion vor und es wird ein Fehlersignal ge­ neriert. Aus der Differenz der Summen der Zählsignale kann die defekte Position der Turbinengeometrie ermittelt werden. Liegen weniger Zählsignale für die Schließstellung vor, so kann diese Stellung und infolgedessen die geforderte Motorbremsleistung nicht mehr sicher erreicht werden. Liegen weniger Zählsignale für die Öffnungsstellung vor, so kann diese Stellung und infol­ gedessen die geforderte Antriebsleistung nicht mehr sicher er­ reicht werden.

Die zeitliche Entwicklung der Summen beider Zählsignale kann protokolliert werden, wodurch Parameter, die sich im Laufe der Zeit durch Verschleiß verändern, identifiziert werden können.

Der Vergleich der Zählsignale für die Öffnungsstellung und die Schließstellung kann mit dem Vergleich eines der beiden Zählsi­ gnale oder auch beider Zählsignale mit der Anzahl an Anforde­ rungen der Motorbremse kombiniert werden. Die Anzahl an Anfor­ derungen der Motorbremse repräsentiert einen absoluten Wert, wohingegen der Vergleich der beiden Zählsignale untereinander einen relativen Maßstab darstellt. Hierdurch können diejenigen Extremfälle identifiziert werden, bei denen die Turbinengeome­ trie zwar noch beweglich ist, jedoch keine der beiden Endan­ schlagpositionen mehr erreicht. In diesem Fall stimmt zwar die Summe der beiden Zählsignale überein, nicht jedoch die Summe eines Zählsignals mit der Anzahl der Anforderungen der Motor­ bremse.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird zusätzlich der Ladedruck im Ansaugtrakt gemessen und mit einem Soll- Ladedruck verglichen. Über diesen Vergleich können Leckagen stromauf der Turbine bzw. stromab des Verdichters für den Fall identifiziert werden, daß trotz exakter Endanschlagpositionen der Turbinengeometrie Ladedruckdefizite auftreten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt einen Stromkreis, der in einer Endanschlagposition der Bremsklappe geschlossen ist, sowie eine Überwachungseinheit, die bei jeder Schließung des Stromkreises ein Zählsignal produziert. Die Überwachungseinheit enthält einen Summierer zur Aufaddierung der einzelnen Zählsi­ gnale und ein Vergleichsglied zum Vergleich der Summe der Zähl­ signale mit einem einem Referenzwert entsprechenden Referenzsi­ gnal. Weicht die Summe der Zählsignale von dem Referenzwert ab, so wird in der Überwachungseinheit ein Fehlersignal generiert.

Diese Vorrichtung kann mit einfachen Mitteln hergestellt werden und erlaubt sowohl eine kontinuierliche, fortlaufende Überwa­ chung der Funktion der Bremsklappe als auch eine intermittie­ rende Überwachung in regelmäßigen Abständen. Die Bremsklappe übernimmt die Funktion eines Schalterelements zur Öffnung und Schließung des Stromkreises.

Die Bremsklappe besteht zweckmäßig aus einem elektrisch leitfä­ higen Material und bildet einen Teil des Stromkreises, wobei bevorzugt jeder Endanschlagposition jeweils ein Stromkreis zu­ geordnet ist, so daß in der ersten Endanschlagposition der er­ ste Stromkreis geschlossen und der zweite Stromkreis geöffnet und in der zweiten Endanschlagposition der erste Stromkreis ge­ öffnet und der zweite Stromkreis geschlossen ist.

Bei Einsatz einer variablen Turbinengeometrie als Bremsklappe kann als verstellbares Element der Turbinengeometrie sowohl ein axial verschiebliches Leitgitter mit Leitschaufeln als auch ein Leitgitter mit rotatorisch verstellbaren Drehschaufeln verwen­ det werden.

Bei Verwendung eines axial verschieblichen Leitgitters liegen bevorzugt die Stirnseiten der Leitschaufeln in Schließstellung der Turbine an der Düsenwand der Ringdüse vor dem Turbinenrad, um eine bestmögliche Reduzierung des maßgebenden Querschnitts ohne Fehlluftströme zur Erzielung eines hohen Abgasgegendrucks zu erreichen. In dieser Endanschlagposition ist der zugeordnete Stromkreis geschlossen.

In Öffnungsstellung schließen die Stirnseiten bündig mit der gegenüberliegenden Düsenwand ab und der zweite Stromkreis ist geschlossen.

Bei Verwendung eines Leitgitters mit rotatorisch verstellbaren Drehschaufeln wird eine Endanschlagposition mit Schließung des Stromkreises erreicht, wenn zwei benachbarte, elektrisch gegen­ einander isolierte Drehschaufeln in Schließstellung einander berühren. Der der Öffnungsstellung zugeordnete Stromkreis kann über die Verstelleinrichtung des Leitgitters geschlossen wer­ den.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnun­ gen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Turbine eines Abgasturbola­ ders mit axial verschieblichem Leitgitter,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Abgasturbolader mit rotato­ risch verstellbaren Drehschaufeln in der Turbine,

Fig. 3 ein Draufsicht auf ein Leitgitter mit Drehschaufeln.

Der in Fig. 1 dargestellte Abgasturbolader 1 in einer Brenn­ kraftmaschine umfaßt eine Turbine 7 im Abgasstrang, die mit va­ riabler Turbinengeometrie 2 zur veränderlichen Einstellung des maßgebenden Querschnitts der Ringdüse 17 vor dem Turbinenrad 8 der Turbine 7 versehen ist. Im Ausführungsbeispiel ist besteht die variable Turbinengeometrie 2 aus einem axial verschiebli­ chen Leitgitter 15 mit Leitschaufeln 16, die in die Ringdüse 17 axial ein- und ausgeschoben werden können, um je nach Bedarf und Anforderung den Ringdüsenquerschnitt zu reduzieren bzw. zu erweitern und dementsprechend den Abgasgegendruck im Abschnitt zwischen dem Zylinderauslaß und der Turbine 7 zu steigern oder zu verringern.

Das Leitgitter 15 ist zwischen zwei Endanschlagpositionen 3, 4 axial verschiebbar. In Endanschlagposition 3 befindet sich das Leitgitter 15 in Schließstellung, in der die Stirnseiten der Leitschaufeln 16 mit Berührung an der Düsenwand 18 der Ringdüse 17 anliegen. In der Endanschlagposition 4 befindet sich das Leitgitter 15 in Öffnungsstellung, in der die Stirnseiten der Leitschaufeln 16 bündig mit der gegenüberliegenden Düsenwand 19 abschließen. In Schließstellung des Leitgitters 15 befindet sich das Fahrzeug im Motorbremsbetrieb, in Öffnungsstellung des Leitgitters 15 im angetriebenen Motorbetrieb.

Um in Schließstellung des Leitgitters 15 einen schädlichen Spalt zwischen den Stirnseiten der Leitschaufeln 16 und der Dü­ senwand 18, der zu störenden Fehlströmen führen würde, zu ver­ hindern, und um in Öffnungsstellung zu vermeiden, daß die Leit­ schaufeln 16 in den freien Querschnitt der Ringdüse 18 einragen und die Strömung behindern, ist eine Überwachungsvorrichtung vorgesehen, die die Einhaltung der beiden Endanschlagpositionen 3, 4 des Leitgitters 15 kontrolliert. Die Überwachungsvorrich­ tung besteht aus zwei Stromkreisen 5, 6 mit einer Spannungs­ quelle 12 und hochohmigen Widerständen 13, 14 und einer Überwa­ chungseinheit 9 zur Überprüfung und Auswertung des Spannungsab­ falls an den Widerständen 13, 14, wobei das Leitgitter 15 einen Schalter zur Öffnung und Schließung der Stromkreise 5, 6 bil­ det.

Der erste Stromkreis 5 umfaßt die Spannungsquelle 12, die die Grundspannung U_O liefert, den Widerstand 13 sowie elektrische Leitungen 21, 22. Die vom Widerstand 13 abzweigende Leitung 22 ist mit einem elektrischen Kontakt 10 verbunden, der in eine Isolation 24 eingebettet ist und durch die Wandung der Turbine 7 bis zur Düsenwand 18 der Ringdüse 17 geführt ist. Die von der Spannungsquelle 12 abzweigende Leitung 21 ist mit dem Leitgit­ ter 15 verbunden, der aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt ist. In der der Schließstellung entsprechenden Endan­ schlagposition 3 des Leitgitters 15 berührt die Stirnseite der Leitschaufeln 16 den Kontakt 10, so daß der erste Stromkreis 5 geschlossen wird. Bei geschlossenem Stromkreis 5 ist der Span­ nungsabfall U_A am Widerstand 13 aufgrund der hochohmigen Aus­ führung des Widerstands 13 annähernd gleich der Höhe der Grund­ spannung U_O der Spannungsquelle 12. Der Spannungsabfall U_A am Widerstand 13 wird von der Überwachungseinheit 9 registriert und ausgewertet. Bei geschlossenem ersten Stromkreis 5 ist der zweite Stromkreis 6 geöffnet.

Der zweite Stromkreis 6 umfaßt die Spannungsquelle 12, den Wi­ derstand 14 sowie die Leitungen 21, 23. Die Leitung 23 zweigt vom Widerstand 14 ab und ist zu einem elektrisch leitenden Kon­ takt 11 geführt, der in eine Isolation 25 eingebettet ist und in eine Ausnehmung 26 mündet, welche einen Aufnahmeraum im Ge­ häuse der Turbine 7 für das Leitgitter 15 in zurückgeschobener Position darstellt. In der Endanschlagposition 4 - der Öff­ nungsstellung des Leitgitters 15 - ist das Leitgitter 15 soweit axial zurückversetzt, daß die Stirnseiten der Leitschaufeln 16 bündig mit der Düsenwand 19 abschließen. Die Stirnfläche 20 auf der den Leitschaufeln 16 gegenüberliegenden Seite des Leitgit­ ters 15 berührt in Endanschlagposition 4 den elektrischen Kon­ takt 11, wodurch der zweite. Stromkreis 6 geschlossen wird; zu­ gleich ist der erste Stromkreis 5 unterbrochen. Bei geschlosse­ nem zweiten Stromkreis 6 liegt am hochohmig ausgeführten Wider­ stand 14 der Spannungsabfall U_B an, der annähernd der Grund­ spannung U_O entspricht und von der Überwachungseinheit 9 regi­ striert und ausgewertet wird.

Der erste Stromkreis 5 ist nur dann geschlossen, wenn die Stirnseiten der Leitschaufeln 16 des Leitgitters 15 unmittelbar an der Düsenwand 18 anliegen. In entsprechender Weise ist der Stromkreis 6 nur dann geschlossen, wenn die Stirnseiten der Leitschaufeln 16 bündig mit der gegenüberliegenden Düsenwand 19 abschließen. Über die Registrierung des Spannungsabfalls U_A und U_B am ersten bzw. zweiten Widerstand 13, 14 kann das Erreichen der jeweiligen Endanschlagposition 3, 4 überwacht werden.

An der Stirnseite der Leitschaufeln 16 kann eine Deckscheibe aus elektrisch leitfähigem Material angeordnet sein.

Die Überwachungseinheit 9 registriert jeweils die Schließung eines der beiden Stromkreise 5, 6. Hierfür wird der Spannungs­ abfall an den Widerständen 13 und 14 überwacht und ein dem je­ weiligen Stromkreis zugeordnetes Zählsignal S_Z1, S_Z2 erzeugt, sofern der Spannungsabfall eine Bezugsspannung überschreitet.

Die Zählsignale S_Z1, S_Z2 werden in einem Summierer der Überwa­ chungseinheit 9 für jeden Stromkreis 5, 6 separat aufaddiert und ausgewertet. Gemäß einer ersten Auswertefunktion werden die Summen der jeweiligen Zählsignale S_Z1, S_Z2 in einem Vergleichs­ glied der Überwachungseinheit 9 miteinander verglichen und ein Fehlersignal S_F erzeugt, falls die Summen um einen Wert größer als eins differieren. Da nach jeder Schließstellung des Leit­ gitters 15 ein Öffnungsstellung und nach jeder Öffnungsstellung eine Schließstellung folgt, dürfen sich die Summen der Zählsi­ gnale S_Z1, S_Z2 im Idealfall, wenn die jeweilige Endanschlagposi­ tion 3, 4 sicher erreicht wird, nur maximal um den Wert eins unterscheiden. Bei einer Differenz größer als eins kann darauf geschlossen werden, daß zumindest eine der Endanschlagpositio­ nen nicht bei allen Betriebszyklen regelmäßig erreicht worden ist. In diesem Fall wird in der Überwachungseinheit 9 ein Feh­ lersignal S_F erzeugt und zur Anzeige gebracht bzw. zur Weiter­ verarbeitung der nicht dargestellten Motorsteuerung zugeführt.

Um zu vermeiden, daß bereits eine einzige oder einige wenige Fehlfunktionen zur Erzeugung eines Fehlersignals S_F führen, kann es zweckmäßig sein, einen Toleranzwert vorzugeben und ein Fehlersignal S_F erst dann zu erzeugen, wenn sich die Summen der Zählsignale S_Z1, S_Z2 um einen Wert unterscheiden, der größer ist als der vorgegebene Toleranzwert.

Aus der Differenz der Summen der Zählsignale S_Z1, S_Z2 kann auf die Art des Fehlers geschlossen werden. Ist die Summe des Zähl­ signals S_Z1 höher als die Summe des Zählsignals S_Z2, so wird die Endanschlagposition 4 nicht immer erreicht und es treten Beein­ trächtigungen im Antriebsfall auf. Ist die Summe des Zählsi­ gnals S_Z1 kleiner als die Summe des Zählsignals S_Z2, so wird die Endanschlagposition 3 nicht immer erreicht und es treten Beein­ trächtigungen im Bremsbetrieb auf.

Gemäß einer zweiten Auswertefunktion werden die Summen der Zählsignale S_Z1, S_Z2 mit einem Referenzsignal S_A verglichen, das der absoluten Anzahl der vom Fahrer vorgegebenen Anforderungen der Motorbremse entspricht. Falls die Summe des die Bremsstel­ lung repräsentierenden Zählsignals S_Z1 geringer ist als der dem Referenzsignal S_A entsprechende Referenzwert, deutet dies dar­ auf hin, daß die Endanschlagposition 3 nicht regelmäßig er­ reicht wurde, und es wird ebenfalls ein Fehlersignal S_F er­ zeugt. Alternativ kann auch die Summe des zweiten, der An­ triebsstellung entsprechenden Zählsignals S_Z2 zum Vergleich mit dem Referenzwert des Referenzsignals S_A oder beide Summen der Zählsignale S_Z1, S_Z2 herangezogen werden.

In einer dritten Auswertefunktion wird der gemessene Ladedruck p₂ im Ansaugtrakt mit einem Soll-Ladedruck P_2soll verglichen. Der Vergleich zwischen p₂ und p_2soll erfolgt nach der Durchführung der ersten und/oder der zweiten Auswertefunktion und führt zur Erzeugung eines Fehlersignals S_F für den Fall, daß der gemesse­ ne Ladedruck P₂ den Soll-Ladedruck p_2soll nicht erreicht, die er­ sten beiden Auswertefunktionen jedoch positiv verlaufen sind. In diesem Fall sind trotz exakter Leitgitterpositionen Lade­ druckdefizite vorhanden, die auf Leckagen im Ansaugtrakt oder im Abgasstrang zwischen den Zylinderauslässen und der Turbine hindeuten.

Die zeitliche Entwicklung der Summen der Zählsignale S_Z1, S_Z2, die Differenz der Summen, der Differenz zwischen der Summe des Zählsignals S_Z1 bzw. des Zählsignals S_Z2 und der Anzahl S_A der Anforderungen der Motorbremse sowie der Differenz zwischen ge­ messenem und Soll-Ladedruck kann in der Überwachungseinheit 9 protokolliert werden.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Ab­ gasturbolader 1 mit der Turbine 7 weist zwei Abgasfluten 30, 31 in der Ringdüse 17 stromauf des Turbinenrads 8 auf. Im engsten Querschnitt der Abgasflut 30 ist ein starres Leitgitter 32 an­ geordnet, im engsten Querschnitt der Abgasflut 31 ist die Tur­ binengeometrie 2 variabel als Leitgitter 27 mit rotatorisch einstellbaren Drehschaufeln 28 ausgebildet. Die Drehschaufeln 28 können über eine Verstelleinrichtung 29 in die gewünschte Position versetzt werden.

In Fig. 3 ist das Leitgitter 27 mit den verstellbaren Dreh­ schaufeln 28 in der der Bremsstellung entsprechenden Endan­ schlagposition 3 gezeigt, in der benachbarte Drehschaufeln 28 unmittelbar aneinanderliegen. Die Endanschlagposition 3 kann sicher detektiert werden, indem zwei unmittelbar benachbarte Drehschaufeln 28, 28' jeweils elektrisch leitfähig, jedoch ge­ genseitig elektrisch isoliert ausgebildet und in einen Strom­ kreis mit angeschlossener Überwachungseinheit eingebunden wer­ den. In der Endanschlagposition 3 ist der Stromkreis geschlos­ sen und es können die zuvor beschriebenen Auswertefunktionen durchgeführt werden. In dieser Ausführung dienen die Drehschau­ feln als Schalter zur Schließung und Öffnung des Stromkreises.

Ein zweiter, insbesondere der der Öffnungsstellung des Leitgit­ ters 27 zugeordnete Stromkreis kann über die Verstelleinrich­ tung 29 geschlossen und geöffnet werden, so daß sowohl die Bremsstellung als auch die Antriebsstellung des Leitgitters überwacht und ein Verklemmen der Drehschaufeln frühzeitig ent­ deckt werden kann.

Claims (18)

1. Verfahren zur Feststellung eines Positionsfehlers einer Bremsklappe in einem Abgasturbolader, wobei ein Fehlersignal (S_F) erzeugt wird, falls die Bremsklappe (2) die vorgesehene Endanschlagposition (3, 4) nicht erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß in Endanschlagposition (3, 4) der Bremsklappe (2) ein elek­ trischer Stromkreis (5, 6) geschlossen und ein Zählsignal (S_Z1, S_Z2) generiert wird, wobei das Fehlersignal (S_F) erzeugt wird, falls die Summe des Zählsignals (S_Z1, S_Z2) einen einem Referenz­ signal (S_Z1; S_Z2; S_A) entsprechenden Referenzwert unterschrei­ tet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsignal (S_A) die Anzahl der Anforderungen der Motorbremse ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Endanschlagpositionen (3, 4) vorgesehen sind und in jeder der beiden Endanschlagpositionen (3, 4) ein der jeweili­ gen Endanschlagposition (3, 4) zugeordnetes erstes und zweites Zählsignal (S_Z1, S_Z2) generiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe des ersten Zählsignals (S_Z1) mit der Summe des zweiten Zählsignals (S_Z2) verglichen wird und ein Fehlersignal (S_F) erzeugt wird, wenn die Summen sich um einen vorgegebenen Toleranzwert unterscheiden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bremsbetrieb im Ansaugtrakt der gemessene Ladedruck (p₂) mit einem vorgegebenen Soll-Ladedruck (p_2soll) verglichen wird und ein Fehlersignal (S_F) erzeugt wird, wenn die Drücke (p₂, p_2soll) sich unterscheiden und die Summe des Zählsignals (S_za, S_Z2) mit dem Referenzsignal (S_Z1; S_Z2; S_A) übereinstimmt.

6. Vorrichtung zur Feststellung eines Positionsfehlers einer Bremsklappe in einem Abgasturbolader, insbesondere zur Durch­ führung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer vom Abgas der Brennkraftmaschine angetriebenen Turbine (7) im Abgasstrang und einem von der Turbine (7) angetriebenen Verdichter im Ansaugtrakt, wobei die Bremsklappe (2) zwischen zwei Endanschlagpositionen (3, 4) verstellbar ist, in denen der Querschnitt vor dem Turbinenrad (8) der Turbine (7) reduziert bzw. erweitert ist, und mit einer Einrichtung zur Detektion ei­ nes Positionsfehlers der Bremsklappe (2) in Endanschlagposition (3, 4), dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Stromkreis (5, 6) vorgesehen ist, der in einer Endanschlagposition (3, 4) der Bremsklappe (2) geschlos­ sen ist, wobei die Bremsklappe (2) einen Schalter zur Öffnung und Schließung des Stromkreises (5, 6) bildet, und daß eine Überwachungseinheit (9) vorgesehen ist, die bei jeder Schlie­ ßung des Stromkreises (5, 6) ein Zählsignal (S_Z1, S_Z2) produ­ ziert, und daß in einem Summierer der Überwachungseinheit (9) die Zählsignale (S_Z1, S_Z2) aufaddierbar sind und in einem Ver­ gleichsglied der Überwachungseinheit (9) die Summe der Zählsi­ gnale (S_Z1, S_Z2) mit einem einem Referenzwert entsprechendem Re­ ferenzsignal (S_Z1; S_Z2; S_A) vergleichbar ist und bei einer Ab­ weichung der Summe der Zählsignale (S_Z1, S_Z2) von dem Referenz­ signal (S_Z1; S_Z2; S_A) ein Fehlersignal (S_F) erzeugbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsklappe (2) aus einem elektrisch leitfähigen Mate­ rial besteht und in Endanschlagposition (3, 4) einen elektri­ schen Kontakt (10, 11) zur Schließung des Stromkreises (5, 6) berührt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Endanschlagposition (3, 4) der Bremsklappe (2) je­ weils ein Stromkreis (5, 6) zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jede der beiden Endanschlagpositionen (3, 4) jeweils ein Zählsignal (S_Z1, S_Z2) in der Überwachungseinheit (9) erzeug­ bar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis (5, 6) ein Widerstand (13, 14) geschaltet ist und ein Zählsignal (S_Z1, S_Z2) erzeugbar ist, wenn der Spannungs­ abfall (U_A, U_B) am Widerstand (13, 14) einen signifikanten Wert übersteigt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsklappe (2) die variabel einstellbare Turbinengeo­ metrie (2) des Abgasturboladers (1) ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Turbinengeometrie (2) als axial verschiebli­ ches Leitgitter (15) mit Leitschaufeln (16) ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten der Leitschaufeln (16) in einer einer Schließstellung entsprechenden Endanschlagposition (3) an der Düsenwand (18) einer Ringdüse (17) vor dem Turbinenrad (8) an­ liegen und einen elektrischen Kontakt (10) berühren.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten der Leitschaufeln (16) in einer einer Öff­ nungsstellung entsprechenden Endanschlagposition (4) bündig mit der Düsenwand (19) der Ringdüse (17) abschließen, wobei eine Stirnfläche (20) des Leitgitters (15) einen elektrischen Kon­ takt (11) berührt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten der Leitschaufeln (16) eine Deckscheibe angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Turbinengeometrie (2) als Leitgitter (27) mit rotatorisch verstellbaren Drehschaufeln (28) ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Drehschaufeln (28, 28') elektrisch isoliert sind und in Schließstellung einander berühren, wodurch der Stromkreis geschlossen ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Bremsklappe (2) einstellende Verstelleinrichtung (29) zur Öffnung und Schließung des Stromkreises nutzbar ist.