DE19824913B4

DE19824913B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Einstellung eines Umgehungsventils im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19824913B4
Application number: DE19824913A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. Sumser; Erwin Schmidt
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1998-06-04
Filing date: 1998-06-04
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2018-06-05
Also published as: DE19824913A1

Abstract

Vorrichtung zur Einstellung eines Umgehungsventils im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie, wobei das Umgehungsventil (9) stromauf der Turbine (4) des Abgasturboladers (3) angeordnet ist und im befeuerten Betrieb der Brennkraftmaschine (1) in Abhängigkeit des Ladedrucks (p_2S) in eine Öffnungsstellung versetzbar ist, und mit einer Steuerungseinrichtung (11) zur Erzeugung eines den Öffnungsquerschnitt (Q) des Umgehungsventils (9) bestimmenden Stellsignals (p_akt,A, p_akt,B) dadurch gekennzeichnet,
– daß in einer Motorsteuerung (2) ein den befeuerten Betrieb bzw. den Motorbremsbetrieb repräsentierendes Zustandssignal (S_Z) erzeugbar ist, das der Steuerungseinrichtung (11) zuführbar ist,
– daß in der Steuerungseinrichtung (11) in Abhängigkeit des Zustandssignals (S_Z) ein erstes, dem befeuerten Betrieb zugeordnetes Stellsignal (p_akt,A) bzw. ein zweites, dem Motorbremsbetrieb zugeordnetes Stellsignal (p_akt,B) zur motorzustandsabhängigen Einstellung des Umgehungsventils (9) generierbar ist,
– die Steuerungseinrichtung (11) als Druckmodulator ausgebildet ist, der einen dem befeuerten Betrieb zugeordneten Druckbehälter (13), einen dem Motorbremsbetrieb zugeordneten Druckbehälter (14) und...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Einstellung eines Umgehungsventils im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 9.

Aus der Druckschrift US 46 85 302 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader bekannt, dessen Turbine im Abgasstrang der Brennkraftmaschine einen im Ansaugtrakt angeordneten Verdichter zur Erhöhung des Ansaugdrucks antreibt. Die Turbine ist mit einer variabel einstellbaren Turbinengeometrie ausgestattet, die es erlaubt, den Druck im Abgasstrang zwischen dem Zylinderauslaß und dem Turbineneintritt lastabhängig veränderlich einzustellen.

Um bei den hohen auftretenden Abgasgegendrücken eine Bauteilüberlastung zu vermeiden, ist stromauf der Turbine ein Überbrückungskanal mit einem Überlastventil vorgesehen, das bei Erreichen eines Druck-Grenzwertes öffnet, so daß ein Teil des Abgasstromes abgeleitet und der Druck im Abgasstrang abgebaut wird.

Darüberhinaus ist es auch bekannt, siehe beispielsweise die Druckschrift DE 195 43 190 A1 , den Abgasturbolader auch im Motorbremsbetrieb einzusetzen. Hierbei wird die variabel einstellbare Turbinengeometrie in eine den Düsenquerschnitt der Turbine reduzierende Staustellung überführt, wodurch ein erhöhter Abgasgegendruck mit einhergehender gesteigerter Bremsleistung erzielt wird.

Weder die US 46 85 302 noch die DE 195 43 190 A1 offenbaren einen Weg, Überlastungen im Motorbremsbetrieb zu vermeiden.

Aus der DE 197 50 331 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader und variabler Turbinengeometrie bekannt, die sowohl im befeuerten Betrieb als auch im Motorbremsbetrieb eingesetzt werden kann. Darüberhinaus offenbart die DE 197 50 331 A1 , daß die Ladedruckgrenzen im befeuerten Betrieb und im Motorbremsbetrieb voneinander abweichen können. Um dies zu berücksichtigen, werden für den befeuerten Betrieb und für den Motorbremsbetrieb gemäß unterschiedlichen Kennlinien verschiedene Öffnungsquerschnitte der Turbinengeometrie eingestellt, so daß der Abgasgegendruck und entsprechend die Laderleistung abgebaut wird.

Die ausschließliche Regelung des Ladedrucks über die variable Turbinengeometrie kann jedoch insbesondere im Bereich dynamischer Übergänge zu trägheitsbedingten Verzögerungen in der Einstellung der Turbinengeometrie führen, mit der Folge, daß die Motorkomponenten schädigende Druckspitzen auftreten können.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Steuerung für ein Umgehungsventil im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine mit einem variabel einstellbaren Turbolader anzugeben, die es erlaubt, unterschiedliche Belastungsgrenzen für den befeuerten Betrieb und für den Motorbremsbetrieb einzuhalten und zugleich in beiden Betriebsarten die maximale Antriebs- bzw. Bremsleistung zu erreichen.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. 9 gelöst.

In der Motorsteuerung wird zunächst ein Zustandssignal generiert, das angibt, ob sich die Brennkraftmaschine im befeuerten Betrieb oder im Bremsbetrieb befindet. Das Zustandssignal wird einer Steuerungseinrichtung zugeführt, in der in Abhängigkeit des Wertes des Zustandssignals ein Stellsignal erzeugt wird, welches zur Einstellung des Umgehungsventils herangezogen wird.

Durch diese Aufteilung in einen ersten Schritt zur Bestimmung des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine und in einen zweiten Schritt zur Erzeugung des Stellsignals für das Umgehungsventil kann sowohl für den befeuerten Betrieb als auch für den Bremsbetrieb unabhängig voneinander ein auf den jeweiligen Betrieb angepaßtes Stellsignal erzeugt werden, das den unterschiedlichen Betriebszuständen Rechnung trägt. So ist es insbesondere möglich, verschieden hohe Ladedruckgrenzen für den befeuerten Betrieb und für den Bremsbetrieb vorzusehen, oberhalb derer das Umgehungsventil zur Druckentlastung geöffnet wird. Darüberhinaus ist es möglich, verschieden hohe Maximal-Druckwerte einzustellen, die die obere Grenze erreichbaren Ladedrucks markieren. Jedem Maximal-Druckwert kann eine maximale Öffnungsstellung des Umgehungsventils zugeordnet werden; nimmt das Umgehungsventil die maximale Öffnungsstellung ein, stellt sich der tatsächliche Ladedruck im Ansaugrohr asymptotisch auf den Maximal-Druckwert ein. Der Öffnungsverlauf des Strömungsquerschnitts zwischen Ladedruckgrenze und Maximal-Druckwert kann für jeden Betriebszustand separat vorgegeben werden; er wird zweckmäßig jeweils progressiv ansteigend eingestellt.

Dem Umgehungsventil ist bevorzugt ein vom Stellsignal gesteuerter Aktuator zugeordnet, der das Umgehungsventil öffnet und schließt. Der Aktuator ist vorteilhaft pneumatisch zu betätigen und insbesondere als pneumatische Druckdose ausgebildet, so daß es möglich ist, die Vorrichtung auf Pneumatikebene zu steuern und als Stellsignal einen Steuerdruck zu verwenden. Die erforderlichen Drücke können vom Ansaugstrang abgezweigt und dem jeweiligen Erfordernis entsprechend moduliert werden.

Dem pneumatischen Aktuator ist ein Druckmodulator vorgeschaltet, der je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit des Zustandssignals einen dem befeuerten Betrieb entsprechenden Steuerdruck oder einen dem Motorbremsbetrieb entsprechenden Steuerdruck erzeugt und dem Aktuator zur Einstellung des Umgehungsventils zuführt. Dem Druckmodulator kann der Ladedruck der Brennkraftmaschine zugeführt werden, der in den den Aktuator beaufschlagenden Steuerdruck transformiert wird.

Zur Transformation des Ladedrucks sind im Druckmodulator zwei Druckbehälter vorgesehen, die über ein vom Zustandssignal steuerbares Schaltglied angesteuert werden. Durch die Anordnung von zwei Druckbehältern können unterschiedlich hohe Steuerdrücke realisiert werden, wobei die Druckbehälter vorteilhaft vom Ladedruck gespeist werden, so daß keine zusätzliche Energie zur Schaltung des Druckmodulators aufgebracht werden muß. Vorzugsweise ist jedem Druckbehälter eine Drossel zugeordnet, über die der dem Druckbehälter zugeführte Ladedruck gedrosselt abgeleitet wird, um ein gewünschtes Druckniveau im Druckbehälter einzustellen und den Aktuator mit dem gewünschten Steuerdruck beaufschlagen zu können.

Die Drossel kann gegebenenfalls einen veränderlichen, einstellbaren Querschnitt aufweisen. In diesem Fall ist es ausreichend, nur einen Druckbehälter im Druckmodulator vorzusehen und je nach Betriebszustand einen unterschiedlichen Drosselquerschnitt einzustellen.

Zweckmäßig werden im befeuerten Betrieb und im Motorbremsbetrieb unterschiedlich hohe Ladedruckgrenzen vorgegeben, oberhalb derer das Umgehungsventil zur Druckentlastung geöffnet wird, wobei insbesondere die dem befeuerten Betrieb zugeordnete Ladedruckgrenze niedriger ist als die dem Motorbremsbetrieb zugeordnete Ladedruckgrenze, so daß im befeuerten Betrieb bereits bei einem geringeren Ladedruck das Umgehungsventil geöffnet wird als im Bremsbetrieb. Hiermit kann im befeuerten Betrieb bis zum Erreichen der Ladedruckgrenze ein vorgegebenes Kraft/Luftverhältnis eingehalten werden, ohne die Motorkomponenten durch zu hohe, bei der Verbrennung entstehende Belastungen zu beschädigen. Im Motorbremsbetrieb dagegen fallen keine durch die Verbrennung verursachte hohe Belastungsspitzen an, so daß ein höheres Ladedruckniveau zur Erzielung hoher Bremsleistungen eingestellt werden kann.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zur Einstellung eines die Tur bine eines Turboladers überbrückenden Umgehungsventils,
2 ein Schaubild mit Funktionsverläufen des Abgasgegendruckes,
3 ein Schaubild mit dem Verlauf des Öffnungsquerschnitts des Umgehungsventils.
Die in 1 dargestellte Brennkraftmaschine 1 weist einen Abgasturbolader 3 auf, dessen Turbine 4 im Abgasstrang 7 von den Abgasen der Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird und einen Verdichter 5 im Ansaugtrakt 6 betätigt. Im Verdichter 5 wird Ansaugluft komprimiert, die aus der Atmosphäre mit dem Umgebungsdruck p₀ angesaugt, in einem Filter 18 gereinigt und anschließend mit dem Druck p₁ dem Verdichter 5 zugeführt wird. Die im Verdichter auf den Druck p₂ komprimierte Ansaugluft wird in einem Ladeluftkühler 19 gekühlt und tritt mit dem Ladedruck p_2S in ein Saugrohr der Brennkraftmaschine 1. Über das Saugrohr wird die Ansaugluft Saugkanälen, die in die Zylindereinlässe der Brennkraftmaschine 1 münden, zugeführt.
Das aus der Brennkraftmaschine in den Abgasstrang 7 geleitete Abgas mit dem Abgasgegendruck p₃ wird der Turbine 4 zugeführt, die mit einer variabel einstellbaren Turbinengeometrie 20 ausgestattet ist, welche über ein Stellglied 21 zwischen einer den Turbinenquerschnitt freigebenden Öffnungsstellung und einer den Turbinenquerschnitt reduzierenden Staustellung verstellbar ist. In einer Motorsteuerung und -regelung 2 werden in Abhängigkeit des Last- und Betriebszustandes der Brennkraftmaschine 1 Stellsignale für das Stellglied 21 der variablen Turbinengeometrie 20 erzeugt, welche über eine Signalleitung 22 dem Stellglied 21 zugeführt werden.
Die variable Turbinengeometrie wird insbesondere im Motorbremsbetrieb in die Staustellung zur Erhöhung des Abgasgegendrucks p₃ und damit verbundener Steigerung des Ladedrucks p_2S überführt. Die variable Turbinengeometrie kann beispielsweise ein axial verschiebliches oder ein verdrehbares Bremsleitgitter aufweisen, das zur Reduzierung des freien Querschnitts in den Düsenkanal der Turbine eingeschoben werden kann. In Staustellung ist der Strömungsquerschnitt der Turbine reduziert und es wird ein hoher Abgasgegendruck im Leitungsabschnitt zwischen den Zylindern und dem Abgasturbolader aufgebaut. Das Abgas strömt mit hoher Geschwindigkeit durch die Kanäle der Turbinengeometrie und beaufschlagt das Turbinenrad, woraufhin der Verdichter im Ansaugtrakt einen Überdruck aufbaut. Dadurch wird der Zylinder eingangsseitig mit erhöhtem Ladedruck beaufschlagt, ausgangsseitig liegt zwischen dem Zylinderauslaß und dem Abgasturbolader ein Überdruck an, der dem Abblasen der im Zylinder verdichteten Luft über Bremsventile in den Abgasstrang hinein entgegenwirkt. Im Bremsbetrieb muß der Kolben im Verdichtungshub Kompressionsarbeit gegen den hohen Überdruck im Abgasstrang verrichten, wodurch eine starke Bremswirkung erreicht wird.
Stromab der Turbine 4 wird das entspannte Abgas mit dem Druck p₄ über eine nicht dargestellte Abgasreinigungsvorrichtung in die Atmosphäre abgeleitet.
Um eine Überlastung durch einen unzulässig hohen Druckanstieg zu verhindern, kann zumindest ein Teil des Abgasstromes aus dem Abgasstrang 7 durch eine Abblaseeinrichtung ausgeleitet werden. Die Abblaseeinrichtung besteht aus einem die Turbine 4 umgehenden Überbrückungskanal 10, der stromauf der Turbine vom Abgasstrang abzweigt und stromab der Turbine wieder in den Abgasstrang mündet und einem im Überbrückungskanal 10 angeordne ten Umgehungsventil 9. Das Umgehungsventil 9 ist zwischen einer den Überbrückungskanal 10 sperrenden Schließstellung und einer den Überbrückungskanal 10 freigebenden Öffnungsstellung verstellbar, wobei beliebige Zwischenstellungen zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung möglich sind. In Schließstellung fließt der gesamte Abgasstrom durch die Turbine 4 und es findet keine Reduzierung des Abgasgegendruckes statt. In Öffnungsstellung fließt zumindest ein Teil des Abgasstromes durch den geöffneten Überbrückungskanal 10, so daß der an der Turbine anliegende Abgasgegendruck p₃ reduziert ist.
Das Umgehungsventil 9, das zweckmäßig als Drehschieber ausgebildet ist, kann sowohl im befeuerten Betrieb als auch im Motorbremsbetrieb geöffnet werden, wobei die Überführung von Schließstellung in Öffnungsstellung für die beiden Betriebsarten bei unterschiedlich hohen Ladedrücken p_2S erfolgen kann. In der befeuerten, angetriebenen Betriebsweise wird das Umgehungsventil 9 geöffnet, sobald der Ladedruck p_2S eine gegebene Ladedruckgrenze p_A,min erreicht. Im Motorbremsbetrieb wird das Umgehungsventil 9 geöffnet, sobald der Ladedruck p_2S eine gegebene Ladedruckgrenze p_B,min erreicht; die beiden Ladedruckgrenzen p_A,min und p_B,min können sich unterscheiden, wobei insbesondere die dem befeuerten Betrieb zugeordnete Ladedruckgrenze p_A,min niedriger ist als die dem Motorbremsbetrieb zugeordnete Ladedruckgrenze p_B,min. Hat der Ladedruck die jeweilige Ladedruckgrenze überschritten, wird das Umgehungsventil 9 auf einen dem aktuellen Ladedruck entsprechenden Öffnungswert eingestellt.
Das Umgehungsventil 9 wird über einen Aktuator 12 verstellt, der im Ausführungsbeispiel als pneumatische Druckdose ausgeführt ist. Der Aktuator 12 erhält als Stellsignal einen Steuerdruck p_akt, der die aktuelle Einstellung des Umgehungsventils 9 bewirkt. Als Steuerdruck p_akt wird dem Aktuator 12 je nach Betriebsmodus der Brennkraftmaschine 1 entweder ein dem befeuer ten Betrieb zugeordneter aktueller Steuerdruck p_akt,A oder ein dem Motorbremsbetrieb zugeordneter Steuerdruck p_akt,B zugeführt. Die aktuellen Steuerdrücke p_akt,A, p_akt,B werden in einer dem Aktuator 12 vorgelagerten Steuerungseinrichtung 11 erzeugt, die als Druckmodulator ausgeführt ist.
Der Steuerungseinrichtung 11 wird als Eingangsdruck über eine Druckleitung 24 der Ladedruck p_2S zugeführt, der entsprechend der Betriebsweise des Motors entweder in den dem befeuerten Betrieb zugeordneten aktuellen Steuerdruck p_akt,A oder in den dem Motorbremsbetrieb zugeordneten aktuellen Steuerdruck p_akt,B transformiert wird. Die Unterscheidung, welche Betriebsweise vorliegt, erfolgt über ein Zustandssignal S_Z, das der Steuerungseinrichtung 11 über eine Signalleitung 23 von der Motorsteuerung 2 zugeführt wird.
Die Steuerungseinrichtung 11 umfaßt zwei Druckbehälter 13, 14, denen jeweils eine Drossel 16, 17 zugeordnet ist, und ein Schaltglied 15, über das die Druckbehälter 13, 14 mit der Druckleitung 24 für die Zufuhr des Ladedrucks p_2S verbunden werden. Der erste Druckbehälter 13 wird im befeuerten Betrieb herangezogen, der zweite Druckbehälter 14 im Motorbremsbetrieb. In Abhängigkeit des Wertes des Zustandssignals S_Z schaltet das Schaltglied 15 entweder in eine die Druckleitung 24 mit dem ersten Druckbehälter 13 verbindende Stellung oder in eine die Druckleitung 24 mit dem zweiten Druckbehälter 14 verbindende Stellung.
Über die Drosseln 16, 17 kann der Behälterinhalt der Druckbehälter 13, 14 kontrolliert in eine Kommunikationsleitung 25 abgeleitet werden, die die Druckbehälter mit dem Abschnitt des Abgasstrangs stromab der Turbine 4 verbindet. Der Querschnitt der Drosseln 16, 17 wird so bestimmt, daß bei einer konstanten Zufuhr von Ladedruck p_2S in den jeweiligen Druckbehälter 13, 14 bei konstanter Ableitung eines Teilluftstromes über die Kommunikationsleitung 25 ein gewünschter stationärer Steuerdruck p_akt,A bzw. p_akt,B einstellbar ist, der dem Aktuator 12 zur Einstellung des Umgehungsventils 9 zugeführt wird.
2 zeigt zwei unterschiedliche Druckverläufe für den mit Hilfe des Umgehungsventils 9 einzustellenden Ladedruck in Abhängigkeit der Motordrehzahl n, einen ersten Druckverlauf p_A für den angetriebenen bzw. befeuerten Betrieb und einen zweiten Druckverlauf p_B für den Motorbremsbetrieb. Beide Druckverläufe zeigen im unteren Drehzahlbereich einen hohen Gradienten und flachen mit zunehmender Drehzahl ab. In beiden Druckverläufen sind untere Ladedruckgrenzen p_A,min, p_B,min, bei denen der Öffnungsvorgang des Umgehungsventils beginnt, und Maximal-Druckwerte p_A,max, p_B,max eingezeichnet.
Die Ladedruckgrenzen und die Maximal-Druckwerte der beiden Druckverläufe unterscheiden sich sowohl in der Amplitude als auch hinsichtlich der Drehzahl. Gemäß dem ersten Druckverlauf p_A für den befeuerten Betrieb wird die Ladedruckgrenze p_A,min, bei deren Überschreiten das Umgehungsventil geöffnet wird, bei der Motordrehzahl n_A,min erreicht. Der entsprechende Wert p_B,min, n_B,min für den Bremsbetrieb liegt sowohl bei der Amplitude als auch bei der Drehzahl höher. Für das Maximum gelten qualitativ gleiche Verhältnisse: der Maximal-Druckwert p_A,max für den befeuerten Betrieb wird bei der Höchstdrehzahl p_B,max erreicht, Amplitude p_B,max und Drehzahl n_B,max für den Bremsbetrieb liegen jeweils höher.
In 3 ist der Verlauf des Öffnungsquerschnitts Q des Umgehungsventils in Abhängigkeit des Stellwegs s des Umgehungsventils eingezeichnet. Mit zunehmendem Stellweg s nimmt der Öffnungsquerschnitt Q progressiv, insbesondere exponentiell, zu.
Unterhalb der Ladedruckgrenze p_a,min bzw. p_A,min ist das Umgehungsventil geschlossen, der Öffnungsquerschnitt Q ist gleich Null. Wird im Motorbremsbetrieb die Ladedruckgrenze p_B,min erreicht, beginnt das Umgehungsventil um Ursprung der eingezeichneten Kurve zu öffnen. Bei weiter ansteigendem Druck öffnet das Umgehungsventil bis zum maximalen Öffnungsquerschnitt Q_B,max, der bei einem Stellweg s_B,max erreicht wird. Bei dem maximalen Öffnungsquerschnitt Q_B,max stellt sich der Maximal-Druckwert p_B,max ein.
Wird im befeuerten Betrieb die Ladedruckgrenze p_A,min erreicht, beginnt das Umgehungsventil ebenfalls um Ursprung der eingezeichneten Kurve zu öffnen, wobei der Öffnungsquerschnitt bis zum Erreichen des Maximalwertes Q_A,max beim Stellweg s_A,max geöffnet werden kann, bei dem sich der Maximal-Druckwert p_A,max einstellt. Da der Maximal-Druckwert p_A,max für den befeuerten Betrieb unterhalb des Maximal-Druckwert p_B,max für den Bremsbetrieb liegt, muß der Querschnitt des Umgehungsventils im befeuerten Betrieb wesentlich weiter öffnen, damit ein größerer Teil des Abgasstromes stromauf der Turbine abgezweigt und der Ladedruck reduziert werden kann.
Bei Verwendung eines Drehschiebers als Umgehungsventil wird der Stellweg in einem Winkelmaß ausgedrückt.
Anstelle eines pneumatischen Aktuators kann auch ein elektrisch oder hydraulisch betätigbarer Aktuator eingesetzt werden, wobei in diesen Fällen in der Steuerungseinrichtung hydraulische bzw. elektrische Stellsignale zur Einstellung des Aktuators erzeugt werden, die aus dem Zustandssignal und aus dem aktuellen Ladedruck ermittelt werden.

Claims

Vorrichtung zur Einstellung eines Umgehungsventils im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie, wobei das Umgehungsventil (9) stromauf der Turbine (4) des Abgasturboladers (3) angeordnet ist und im befeuerten Betrieb der Brennkraftmaschine (1) in Abhängigkeit des Ladedrucks (p_2S) in eine Öffnungsstellung versetzbar ist, und mit einer Steuerungseinrichtung (11) zur Erzeugung eines den Öffnungsquerschnitt (Q) des Umgehungsventils (9) bestimmenden Stellsignals (p_akt,A, p_akt,B) dadurch gekennzeichnet, – daß in einer Motorsteuerung (2) ein den befeuerten Betrieb bzw. den Motorbremsbetrieb repräsentierendes Zustandssignal (S_Z) erzeugbar ist, das der Steuerungseinrichtung (11) zuführbar ist, – daß in der Steuerungseinrichtung (11) in Abhängigkeit des Zustandssignals (S_Z) ein erstes, dem befeuerten Betrieb zugeordnetes Stellsignal (p_akt,A) bzw. ein zweites, dem Motorbremsbetrieb zugeordnetes Stellsignal (p_akt,B) zur motorzustandsabhängigen Einstellung des Umgehungsventils (9) generierbar ist, – die Steuerungseinrichtung (11) als Druckmodulator ausgebildet ist, der einen dem befeuerten Betrieb zugeordneten Druckbehälter (13), einen dem Motorbremsbetrieb zugeordneten Druckbehälter (14) und ein Schaltglied (15) enthält, – daß in Abhängigkeit des Zustandssignals (S_Z) das Schaltglied (15) zwischen den beiden Druckbehältern (13, 14) schaltet, – daß das Stellsignal (p_akt,A, p_akt,B) ein Steuerdruck ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umgehungsventil (9) über einen Aktuator (12) einstellbar ist, der von dem Stellsignal (p_akt,A, p_akt,B) steuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (12) eine pneumatische Druckdose ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckmodulator der Ladedruck (p_2S) aus dem Ansaugtrakt (6) der Brennkraftmaschine (1) zuführbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbehälter (13, 14) vom Ladedruck (p_2S) der Brennkraftmaschine (1) gespeist sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Druckbehälter (13, 14) eine Einrichtung (16, 17) zur Einstellung des Steuerdrucks (p_akt,A, p_akt,B) für den Aktuator (12) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (16, 17) eine Drossel (16, 17) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (16, 17) einen veränderlichen Querschnitt aufweist.
Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das stromauf der Turbine (4) des Abgasturboladers (3) angeordnete Umgehungsventil (9) im befeuerten Betrieb der Brennkraftmaschine (1) geöffnet wird, wenn der Ladedruck (p_2S) der Brennkraftmaschine (1) eine Ladedruckgrenze (p_A,min, p_B,min) erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem befeuerten Betrieb der Brennkraftmaschine (1) zugeordnete erste Ladedruckgrenze (p_A,min) und eine dem Motorbremsbetrieb zugeordnete zweite Ladedruckgrenze (p_B,min) zur Öffnung des Umgehungsventils vorgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, dem befeuerten Betrieb der Brennkraftmaschine (1) zugeordnete Ladedruckgrenze (p_A,min) geringer ist als die zweite, dem Motorbremsbetrieb zugeordnete Ladedruckgrenze (p_B,min).
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem befeuerten Betrieb ein erster Maximal-Druckwert (p_A,max) und dem Motorbremsbetrieb ein zweiter Maximal-Druckwert (p_B,max) zugeordnet ist, wobei jedem Maximal-Druckwert (p_A,max, p_B,max) ein Öffnungsquerschnitt (Q_A,max, Q_B,max) des Umgehungsventils (9) zugeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der dem befeuerten Betrieb zugeordnete erste Maximal-Druckwert (p_A,max) geringer ist als der dem Motorbremsbetrieb zugeordnete zweite Maximal-Druckwert (p_B,max).
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsquerschnitt (Q) des Umgehungsventils (9) beim ersten Maximal-Druckwert (p_A,max) weiter geöffnet ist als beim zweiten Maximal-Druckwert (p_B,max).
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsquerschnitt (Q) des Umgehungsventils (9) mit zunehmender Öffnung progressiv ansteigt.