DE3507095C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschriebenen Art für einen Turbolader mit variabler Geometrie und im speziellen auf eine Steuerung für einen Turbolader mit variabler Geometrie für eine Verbrennungskraftmaschine eines Automobils, bei welchem die einer Turbine zugeführte Abgasmenge verändert wird und welcher eine Umgehungsvorrichtung zum Umgehen der Turbine aufweist, um die der Turbine zugeführte Abgasmenge zu reduzieren.

Bei einer mit einem Turbolader ausgestatteten Verbrennungskraftmaschine wird üblicherweise die Energie des Abgases genutzt, um eine Turbine in Drehung zu versetzen, welche wiederum einen mit ihr koaxial verbundenen Kompressor antreibt, um die Menge der in die Zylinder zugeführten Ansaugluft zu erhöhen, wobei der Maschine zur Erhöhung ihres Drehmoments Ladeluft mit Atmosphärendruck oder darüberliegendem Druck zugeführt wird.

Eine derartige mit einem Turbolader ausgestattete Verbrennungskraftmaschine ist, da der Druck der Ladeluft im Hinblick auf die Haltbarkeit der Maschine nicht übermäßig erhöht werden kann, mit einer Umgehungsvorrichtung ausgestattet, welche die Turbine umgeht, um die dieser von der Maschine zugeführte Abgasmenge herabzusetzen.

Andererseits wird der Ladeluftdruck durch die Kapazität der Turbine bestimmt. Folglich wird, wenn eine kleine Turbine zur Anwendung kommt, das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine bei niedriger Drehzahl verbessert, während es jedoch bei hoher Drehzahl vermindert wird, während bei Verwendung einer großen Turbine das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine bei hoher Drehzahl erhöht wird, während es bei niedriger und mittlerer Drehzahl verringert wird. Deshalb wurde ein Turbolader mit variabler Geometrie vorgeschlagen, z. B. in der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 50 310/78, bei welchem die Abgasmenge, welche in die Turbine zugeführt wird, in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Verbrennungskraftmaschine verändert werden kann, um deren Drehmoment in einem Bereich von einer niedrigen Betriebsdrehzahl zu einer hohen Drehzahl zu erhöhen.

Bei einem derartigen Turbolader mit variabler Geometrie wird der Querschnitt einer Drosselengstelle einer Einlaufspirale, welche eine Turbine bildet, mittels eines Klappenventils, das in der Drosselengstelle angeordnet ist, verändert, um die Strömungsgeschwindigkeit des der Turbine zugeführten Abgases zu verändern und damit die Ladeluft an einem Auslaß des Verdichters auf einem vorbestimmten Druck zu halten und das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine in einem Bereich zwischen niedriger Betriebsdrehzahl und hoher Betriebsdrehzahl zu erhöhen.

Wenn jedoch bei einem derartigen bekannten Turbolader mit variabler Geometrie die Querschnittsfläche der Drosselengstelle der Turbine durch Schließen des Klappenventils vermindert wird, um den Druck der Ladeluft in einem niedrigen Drehzahlbereich der Verbrennungskraftmaschine zu erhöhen, erhöht sich in der ersten Stufe der Druck des Abgases an der Drosselengstelle der Turbine, so daß das Ventil der Umgehungsvorrichtung zum Umgehen der Turbine zum Herabsetzen der von der Verbrennungskraftmaschine der Turbine zugeführten Abgasmenge geöffnet wird, bevor ein vorbestimmter Ladeluftdruck erreicht ist, wodurch die Ladeluft abnimmt und das Drehmoment der Maschine reduziert wird.

Aus dem Artikel in "Automobiltechnische Zeitschrift" (1983), Seite 161, der den nächstkommensten Stand der Technik darstellt, ist eine Vorrichtung zur Steuerung des Ladedrucks einer Verbrennungskraftmaschine bekannt. Diese Verbrennungskraftmaschine umfaßt eine Gasturbine und einen durch die Abgasturbine angetriebenen, die Ansaugluft in Abhängigkeit von der Belastung der Verbrennungskraftmaschine verdichtenden Verdichter. Die Abgasturbine weist einen Umgehungskanal auf, in welchem ein Ventil zu dessen Verschließung vorgesehen ist. Bei geöffnetem Ventil ist das Abgas zur Umgehung der Abgasturbine in den Umgehungskanal einleitbar. Das Ventil ist mittels einer eine vorbestimmte Federkraft aufweisenden Feder in seiner geschlossenen Stellung vorgespannt und öffnet sich somit erst, wenn in dem turbinenseitigen Teil des Umgehungskanals ein Druck vorliegt, welcher größer ist, als der durch die Feder aufgebrachte Druck. Um das Öffnen und Schließen des Ventils in Abhängigkeit weiterer Motorparameter zu beeinflussen, ist es möglich, die Vorspannkraft der Feder zu reduzieren, wobei bei reduzierter Vorspannkraft der Ladedruck auf niedrigere Werte begrenzbar ist. Die Beeinflussung der Federvorspannkraft erfolgt in Abhängigkeit von der Drehzahl und der Drosselklappenstellung der Verbrennungskraftmaschine. Die Steuerung des Ladedrucks erfolgt somit nicht in Abhängigkeit von der Menge der der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Ansaugluft, sondern auf der Basis mittelbarer Eingangsgrößen, nämlich der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und der Drosselklappenstellung. Es ergibt sich somit eine verzögerte Steuerung bzw. Regelung des Ladedrucks, da stets zuerst die Reaktion der Verbrennungskraftmaschine abgewartet werden muß, bevor der Ladedruck den momentanen Gegebenheiten angepaßt werden kann.

Aus dem japanischen Patentanmeldungs-Abstract 54-71 221 ist ein Turbinengehäuse für eine Abgasturbine bekannt, welches eine schwenkbare Klappe aufweist, mittels derer die Strömungsgeschwindigkeit der dem Turbinenrad zugeführten Strömung veränderbar ist. Diese Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit erfolgt in Abhängigkeit eines stromab eines Verdichters vorliegenden Druckes, wobei ein Anstieg dieses Druckes eine Verringerung der Einströmgeschwindigkeit in Richtung auf das Turbinenrad bewirkt. Mit dieser Vorrichtung erscheint es möglich, wenn auch nur unter einer entsprechenden zeitlichen Verzögerung, die Einströmgeschwindigkeit in Richtung auf das Turbinenrad zu beeinflussen. Es ist jedoch nicht möglich, die Gesamtmenge an Strömungsmedium, in diesen Fällen Abgasen, welche der Turbine zugeführt wird, in Abhängigkeit von den Betriebszuständen der Verbrennungskraftmaschine zu verändern. Insbesondere ist es nicht möglich, die Steuerung in Abhängigkeit von der Menge der zugeführten Ansaugluft vorzunehmen, vielmehr ist die einzige vorgeschlagene und mögliche Steuergröße der Druck der Ladeluft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels derer bei einfachem Aufbau und betriebssicherer Wirkungsweise eine Abnahme der der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Ladeluft verhindert wird und das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine in allen Betriebsbereichen verbessert wird, so daß ein Wechsel des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine von einem Betriebsbereich, in welchem die variable Geometrie des Turboladers zur Anwendung kommt, auf einen Betriebsbereich der Umgehungsvorrichtung des Abgases gleichmäßig erreicht werden kann, so daß eine Beschädigung der Verbrennungskraftmaschine durch einen zu hohen Ladedruck verhindert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit variabler Geometrie zur Steuerung der Abgasströmungsgeschwindigkeit der Turbine mit einem Antrieb und durch eine Steuereinheit zum Steuern des ersten Antriebs für die Vorrichtung mit variabler Geometrie und des zweiten Antriebs für den Umgehungskanal in Abhängigkeit zumindest von der Menge der der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Ansaugluft gelöst.

Die erfindungsgemäße Steuerung für einen Turbolader mit variabler Geometrie umfaßt eine Vorrichtung variabler Geometrie zur Veränderung einer Querschnittsfläche einer Drosselengstelle einer Turbine, durch welche Abgas von einer Verbrennungskraftmaschine zu der Turbine zugeführt werden, um die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases zu verändern, eine Umgehungsvorrichtung mit einem Umgehungskanal, welcher die Turbine umgeht, um die dieser zugeführte Abgasmenge zu reduzieren, eine erste Abtriebsvorrichtung zur Betätigung der Vorrichtung mit variabler Geometrie, eine zweite Antriebsvorrichtung zur Betätigung der Umgehungsvorrichtung und eine Steuervorrichtung zum Steuern der ersten und zweiten Antriebsvorrichtung auf der Basis der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und der zugeführten Ansaugluft.

Da die Vorrichtung variabler Geometrie zur Veränderung der der Turbine zugeführten Abgasmenge und die Umgehungsvorrichtung zur Umgehung der Turbine zur Verringerung der dieser zugeführten Abgasmenge mittels der Steuervorrichtung auf der Basis der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und der Menge der dieser zugeführten Ansaugluft gesteuert werden, so daß Ladeluft mit vorbestimmter Menge und vorbestimmtem Druck in einem Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine von niedriger Drehzahl bis hoher Drehzahl erhalten werden kann, kann das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine in dem gesamten Betriebsbereich verbessert werden, nämlich durch die Vorrichtung variabler Geometrie in einem niedrigen und mittleren Drehzahlbereich und durch die Umgehungsvorrichtung in einem hohen Drehzahlbereich. Erfindungsgemäß wird die Ladeluft an einem Auslaß des Verdichters zum Antrieb der Antriebsvorrichtung verwendet, wodurch eine Rückkopplungskraft zwischen der Vorrichtung variabler Geometrie und der Umgehungsvorrichtung zur Verhinderung einer Beschädigung der Verbrennungskraftmaschine bewirkt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Steuerung für einen Turbolader mit variabler Geometrie;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Teils der Vorrichtung mit variabler Geometrie;

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm für den Betrieb der Steuerung zur Verwendung in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels;

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Drehzahl Ne der Verbrennungskraftmaschine und der Menge Tp an Luft, welche der Maschine bei jeder Umdrehung zugeführt wird;

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Zusammenhänge zwischen einem Leistungsverhältnis zur Steuerung eines Magnetventils und einem Steuerdruck eines Stellglieds, einer Öffnung eines Klappenventils und einer Öffnung eines Umgehungsventils;

Fig. 6 eine Gesamtansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuerung für einen Turbolader mit variabler Geometrie;

Fig. 7A und 7B Ablaufdiagramme des Betriebs der in Fig. 6 verwendeten Steuerung;

Fig. 8 eine graphische Darstellung der Beziehungen zwischen der Drehzahl Ne der Verbrennungskraftmaschine und der Menge Tp von der Verbrennungskraftmaschine pro Umdrehung zugeführter Ansaugluft;

Fig. 9A und 9B Ablaufdiagramme der in Verbindung mit der in Fig. 6 dargestellten Steuerung, jedoch gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 10 ein Ablaufdiagramm des Betriebs der Steuerung gem. Fig. 6 gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.

Wie in Fig. 1 dargestellt, sind ein Ansaugkanal 3 und ein Abgaskanal 5 mit einem Körper 1 einer Verbrennungskraftmaschine verbunden. In dem Ansaugkanal 3 ist in der Nähe des Körpers 1 der Verbrennungskraftmaschine ein Drosselventil 7 vorgesehen, ein Sicherheitsventil 9 und ein Luftströmungsmesser 11 sind stromaufwärts des Drosselventils 7, d. h. auf der gegenüberliegenden Seite zu dem Körper 1 angeordnet. Ein Verdichter 13 ist in dem Ansaugkanal 3 zwischen dem Luftströmungsmesser 11 und dem Sicherheitsventil 9 vorgesehen, während eine Turbine 15 in dem Abgaskanal 5 angeordnet ist. Der Verdichter 13 und die Turbine 15 sind miteinander mittels einer Kupplungswelle 17 fest verbunden und bilden somit einen Turbolader 19.

Eine Vorrichtung mit variabler Geometrie 21 verändert die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, welches der Turbine 15 zugeführt wird und ist in dem Abgaskanal 5 in der Nähe der Turbine 15 und zwischen der Turbine 15 und dem Körper 1 der Verbrennungskraftmaschine angeordnet. Die Vorrichtung 21 mit variabler Geometrie umfaßt ein Klappenventil 27, wie in Fig. 2 dargestellt, welches mittels einer Welle 29 schwenkbar in einer Drosselstelle 25 a einer Einlaufspirale 25, welche in einem Turbinengehäuse 23 ausgebildet ist, angeordnet ist, um die Querschnittsfläche der Drosselstelle 25 a, durch welche die Abgase der Turbine zugeführt werden, zu verändern. Die Welle 29 ist mittels eines Armes 31 mit einer Stange 33 gekoppelt, welche, wie in Fig. 1 dargestellt, auf- und abbewegt werden kann. Die Vorrichtung mit variabler Geometrie ist so ausgebildet, daß das Klappenventil 27 mittels des Arms 31 und der Welle 29 in, gem. Fig. 2, gegen Uhrzeigerrichtung verschwenkt werden kann, um die Querschnittsfläche der Drosselstelle 25 a zu vergrößern, wenn die Stange 33 aufwärtsbewegt wird.

Das untere Ende der Stange 33 ist mit einer Membran 37 eines ersten Stellgliedes 35 gekoppelt, welches eine erste Antriebsvorrichtung darstellt. Das Innere des Stellglieds 35 ist in eine obere Atmosphärendruckkammer 39 und in eine untere Überdruckkammer 41 durch die Membran 37 unterteilt.

Die Membran 37 wird durch eine Feder 43, welche in der Kammer 39 vorgesehen ist, in Richtung auf die Kammer 41 gedrückt. Die Kammer 41 des Stellglieds 35 steht über eine Leitung 49, welche eine Drosselstelle 47 aufweist, mit dem Ansaugkanal 3 in der Nähe des Verdichters 13, d. h. einem Auslaß 45 des Verdichters 13, in Verbindung. Ein Einlaß 51 des Verdichters 13 in der Nähe des Luftströmungsmessers 11 ist über eine Leitung 53 mit der Leitung 49 zwischen der Drosselstelle 47 und der Kammer 41 verbunden. Die Leitung 53 ist mit einem Magnetventil 57 versehen, welches ein Steuerventil darstellt, welches die Leitung 53 in Abhängigkeit von einem Aus-Ein-Steuersignal öffnet und schließt, d. h. einem Leistungsverhältnis-Steuersignal, welches von einer Steuereinheit 55 erzeugt wird. Wenn das Magnetventil 57 betätigt wird, ist die Leitung 53 geöffnet, wenn das Magnetventil 57 außer Betrieb ist, ist die Leitung 53 geschlossen.

Eine Umgehungsvorrichtung 61 ist mit einem Umgehungskanal 59 zur Umgehung der Turbine 15 versehen und ist in dem Abgaskanal 5 zwischen dem Körper 1 der Verbrennungskraftmaschine und dem Mechanismus 21 mit variabler Geometrie angeordnet. Die Umgehungsvorrichtung 61 umfaßt ein Umgehungsventil oder eine Ablaßöffnung 63, welche geöffnet und geschlossen werden kann, um den Umgehungskanal 59 mit dem Abgaskanal 5 zu verbinden oder diese zu trennen, und welches mittels eines Hebels 65 mit einer Stange 67 verbunden ist. Wenn die Stange 67, gem. Fig. 1, nach oben bewegt wird, wird das Umgehungsventil 63 geöffnet, um den Umgehungskanal 59 mit dem Abgaskanal 5 zu verbinden. Ein unteres Ende des Hebels 67 ist mit einer Membran 71 eines zweiten Stellglieds 69 verbunden, welches eine zweite Antriebsvorrichtung bildet. Das Innere des Stellglieds 69 ist in eine obere Atmosphärendruckkammer 73 und eine untere Überdruckkammer 75 unterteilt. Eine Feder 77, welche die Membran 71 in Richtung auf die Überdruckkammer 75 vorspannt, ist in der Kammer 73 angeordnet. Die Überdruckkammer 75 steht über eine Leitung 79 mit der Leitung 49 zwischen dem ersten Stellglied 35 und der Drosselstelle 47 in Verbindung. Da die Kammer 75 mit dem Auslaß 45 des Verdichters 13 in derselben Weise wie die Kammer 41 des ersten Stellglieds 35 in Verbindung steht, wird folglich die Kammer 75 über das Magnetventil 57 mit einem Druck, wie er an dem Auslaß 45 des Verdichters 13 vorliegt, d. h. mit dem Ladedruck des Verdichters 13, beaufschlagt.

Das Drosselventil 7 ist mit einem Drosselventilsensor 81 zur Bestimmung des Öffnungsgrades des Drosselventils 7 ausgerüstet. Der Körper 1 der Verbrennungskraftmaschine weist einen Drehzahlsensor 83 auf, welcher die Drehzahl Ne des Motors mißt, sowie einem Klopfsensor 85, welcher ein Klopfen der Verbrennungskraftmaschine feststellt. Die von den Sensoren 81, 83 und 85 gemessenen Signale werden der Steuereinheit 55 zugeführt. Die Ansaugluftmenge Qa, welche von dem Luftströmungsmesser 11 gemessen wird, wird ebenfalls der Steuereinheit 55 zugeleitet.

Die Steuereinheit 55 umfaßt einen Mikrocomputer, welcher hauptsächlich aus einem Mikroprozessor, einem Speicher und einer Schnittstelle, über welche die Signale von den Sensoren 81, 83 und 85 und von dem Luftströmungsmesser 11 dem Mikroprozessor zugeführt werden, zusammengesetzt ist. Falls sich darunter Analogsignale befinden, werden sie in Digitalsignale mittels eines nicht dargestellten Analogdigitalwandlers umgewandelt und die dann erhaltenen Digitalsignale dem Mikroprozessor zugeführt. Ein Programm zur Steuerung des Mikroprozessors und verschiedene Daten, welche für die von dem Mikroprozessor durchzuführenden Berechnungen nötig sind, sind in dem Speicher gespeichert, die anderen Daten, welche von außen zugeführt werden, werden ebenfalls zeitweilig in dem Speicher gespeichert. Der Mikroprozessor berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge, einen Einspritzzeitpunkt und einen Zündzeitpunkt in Übereinstimmung mit dem Programm, um ein Einspritzsignal Si und ein Zündsignal Sp zu erzeugen, welche für die Betriebsbedingungen der Verbrennungskraftmaschine geeignet sind und berechnet einen Leistungswert für das Magnetventil 57, um ein Steuersignal Sc, welches mit dem Leitungswert korrespondiert, dem Ventil 57 aufzuerlegen, um somit die Vorrichtung 21 mit variabler Geometrie und die Umgehungsvorrichtung 61 zu steuern.

Im folgenden wird der Betrieb der in Fig. 1 dargestellten Anordnung beschrieben. Wenn die Verbrennungskraftmaschine in Betrieb ist, werden die von dem Körper 1 der Maschine erzeugten Abgase durch den Abgaskanal 5 der Turbine zugeführt, um den Turbolader 19 zu betätigen. Wenn der Turbolader 19 in Betrieb ist, steigt der Druck der Ladeluft an dem Auslaß 45 des Verdichters 13, so daß der Druck in den Kammern 41 und 75 der Stellglieder 35 und 39, welche mit dem Auslaß des Verdichters 13 in Verbindung stehen, auch ansteigt. Andererseits wird die Steuereinheit 55 mit den Signalen des Luftströmungsmessers 11, des Drosselventilsensors 81, des Drehzahlsensors 83 und des Klopfsensors 85 beaufschlagt und berechnet ein Leistungsverhältnis auf der Basis der zugeführten Signale, um dem Magnetventil 57 ein Steuersignal Sc zuzuführen, welches mit dem berechneten Leistungsverhältnis korrespondiert, so daß die Drücke in den Kammern 41, 75 angepaßt werden, um die Vorrichtung 21 mit variabler Geometrie und die Umgehungsvorrichtung 61 in der wechselseitigen Beziehung zu steuern.

Somit wird die Schließzeit der Leitung 53 länger und der Druck in den Kammern 41 und 75 steigt an, wenn das Leistungsverhältnis gering ist, das ist z. B. der Fall, wenn der ausgeschaltete Zustand des Ventils 57 länger ist und der angeschaltete Zustand kürzer ist. Wenn der Druck in den Kammern 41 und 75 ansteigt, werden die Membranen 37, 71 in den Stellgliedern 35, 69 gegen die Federn 43, 77 bewegt. Daraufhin bewegt sich die die Stange 33 durch die Bewegung der Membran 37 nach oben und die Welle 29 und das Klappenventil 27 werden, gem. Fig. 2, in Gegenuhrzeigerrichtung durch den Arm 31 verschwenkt, um den Querschnittsbereich der Drosselstelle 25 a der Einlaufspirale 25 zu vergrößern. Andererseits wird die Stange 67 durch die Bewegung der Membran 71 nach oben bewegt und das Umgehungsventil 63 mittels des Hebels 65 geöffnet, um die Turbine 15 zu umgehen und die der Turbine zugeführten Abgase zu verringern. Der Zeitpunkt und die Stärke der Öffnung des Klappenventils 27 der Vorrichtung 21 mit variabler Geometrie und des Umgehungsventils 63 der Umgehungsvorrichtung 61 sind auf der Basis des Ladeluftdrucks am Auslaß 45 des Verdichters 13 festgelegt und das Leistungsverhältnis für das Magnetventil 57 ist von der Steuereinheit 55 in Abhängigkeit von den Signalen des Luftströmungsmessers 11 und des Drehzahlsensors 83 berechnet. Als Folge davon wird das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine über alle Betriebsbereiche verbessert, da der Druck der der Maschine zugeführten Ladeluft stets auf einem optimalen Wert gehalten wird.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Steuereinheit 55 in Zusammenhang mit dem in Fig. 3 dargestellten Ablaufdiagramm beschrieben.

Der in dem Ablaufdiagramm der Fig. 3 dargestellte Betriebszyklus wird z. B. einmal pro Umdrehung der Verbrennungskraftmaschine oder zu regelmäßigen Intervallen auf der Basis des Programms der Steuereinheit 55 durchgeführt. Beim Programmablauf wird ein Rechenprogramm des Leistungsverhältnisses für das Magnetventil 57 durchgeführt, nachdem ein JOB Ausführungsvorgang in einem JOB Steuerteil festgelegt ist. In dem Rechenprogramm werden Digitalsignale der Drehzahl Ne der Verbrennungskraftmaschine und der Ansaugluftmenge Qa, welche mittels eines nicht dargestellten Analog-Digital-Umwandlers umgewandelt wurden, dem Mikroprozessor in einem Schritt 100 zugeführt. Daraufhin wird die Ansaugluftmenge Tp pro Umdrehung der Maschine in dem Schritt 110 berechnet. In einem nächsten Schritt 120 wird ein Basisleistungswert Dm auf der Basis der Drehzahl Ne der Maschine und der Ansaugluftmenge Tp pro Umdrehung aus einer Steuertabelle herausgelesen, in welcher die Leistungswerte, wie in Fig. 4 dargestellt, für die Drehzahlen Ne und die Ansaugluftmengen Tp aufgelistet sind.

Da die Daten für die Drehzahl Ne und die Ansaugluftmenge Tp bestimmt sind, wird ein Leistungswert für die Drehzahl Ne und die Ansaugluftmenge Tp, welche in der Tabelle nicht dargestellt sind, in dieser mittels einer proportionalen Interpolationsrechnung bestimmt.

Der Leistungswert für das Ventil 57 weist eine obere Begrenzung Du und eine untere Begrenzung Dl auf, wie in Fig. 5 dargestellt. Das ist deswegen erfolgt, da beide äußersten Begrenzungen von 0 und 100% für das Leistungsverhältnis im Hinblick auf eine Betriebszeitverzögerung des Magnetventils und auf einen Fehler in der Berechnung weggelassen wurden. Folglich erfolgt im Schritt 130 eine Beurteilung, ob der Leistungswert Dm, welcher aus Tabelle festgelegt wurde, zwischen der oberen Begrenzung Du und der unteren Begrenzung Dl liegt oder nicht. Wenn der Leistungswert Dm größer ist als die obere Begrenzung Du, wird der Leistungswert Dm in dem Schritt 150 auf die obere Begrenzung Du festgesetzt. Wenn der Leistungswert Dm kleiner ist als die untere Begrenzung Dl, wird dieser in dem Schritt 140 auf die untere Begrenzung Dl festgesetzt.

Der somit erhaltene Leistungswert Dm wird im Speicher der Steuereinheit 55 abgespeichert und wird von der Steuereinheit 55 über die Schnittstelle dem Magnetventil 57 als Signal Sc in dem Schritt 160 zugeführt.

Im folgenden wird die Steuertabelle in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben. In Fig. 4 zeigt die Ordinate die Drehzahl Ne der Verbrennungskraftmaschine und die Abszisse die Ansaugluftmenge Cp pro Umdrehung der Maschine. Eine Drehmomentkurve E stellt eine Betriebslinie dar, bei welcher das Drosselventil 7 vollständig geöffnet ist. Eine Linie Bl zeigt eine Betriebslinie, bei welcher das Klappenventil 27 zu seinem vollen Ausschlag geschlossen ist (zu einem minimalen Querschnittsbereich), wobei der Druck der Ladeluft an dem Ausmaß 45 des Verdichters 13 einen vorbestimmten Wert erreicht, z. B. eine Quecksilbersäule von 375 mm. Eine Linie BU stellt eine Betriebslinie dar, bei welcher das Klappenventil 27 in seiner vollständig geöffneten Position ist (zu einer vorbestimmten Querschnittsfläche), wobei der Druck der Ladeluft einen vorbestimmten Wert erreicht, z. B. den einer Quecksilbersäule von 375 mm. In dem Bereich F zwischen den Linien Bl und Bu kann das Klappenventil 27 geöffnet werden, um die Öffnung der Drosselventile 25 a der Turbine zu verändern, durch welche die Abgase der Turbine zugeführt werden. Das Klappenventil 27 wird geöffnet, um die Querschnittsfläche der Drosselventile 25 a der Einlaufspirale 25 entlang des in Fig. 4 dargestellten Teiles zu vergrößern.

Das Umgehungsventil 63 arbeitet in einem Bereich H zwischen einer gestrichelten Linie G, welche vor der Linie Bu (im Bereich der Fläche F in Fig. 4) gelegen ist und der Linie E. Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind die Leistungswerte in dem Bereich F und die Leistungswerte in dem Bereich H in bezug auf die Drehzahl Ne der Verbrennungskraftmaschine und die Ansaugluftmenge Tp pro Umdrehung der Maschine in einer einzigen Steuertabelle gegeben. Die Leistungswerte in der Tabelle sind auf der Basis der Drehzahl Ne und der Ansaugluftmenge Tp bestimmt, so daß der vorbestimmte Ladeluftdruck unter Beachtung der Charakteristiken, der Haltbarkeit und der Betriebssicherheit der Verbrennungskraftmaschine erhalten wird.

Fig. 5 zeigt die Beziehung des Leistungswertes für das Magnetventil 57, den Steuerdruck des ersten und zweiten Stellglieds 35, 69 d. h. den inneren Druck in den Kammern 41 und 75, die Öffnung des Klappenventils 27 und die Öffnung des Umgehungsventils 63. Eine feste Linie R 1 repräsentiert eine Beziehung zwischen dem Leistungswert und dem Steuerdruck für die Stellglieder, eine andere feste Linie R 2 repräsentiert eine Beziehung des Leistungswertes und der Öffnung des Klappenventils, und eine gestrichelte Linie R 3 repräsentiert eine Beziehung des Leistungswerts und der Öffnung des Umgehungsventils 63. Die Leistungswerte in dem mit K bezeichneten Bereich korrespondieren mit den Leistungswerten, welche in dem Bereich F von Fig. 4 verwendet werden, die Leistungswerte in dem mit L bezeichneten Bereich korrespondieren mit den Leistungswerten, welche in dem Bereich H von Fig. 4 zur Anwendung kommen. Die Buchstaben a und b in Fig. 5 repräsentieren jeweilige Steuerdrücke der ersten und zweiten Stellglieder.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, sind die Federkonstanten des ersten und zweiten Stellglieds in Abhängigkeit der jeweiligen Steuerdrücke zur Betätigung des Klappenventils 27 und des Umgehungsventils 63 geglättet in einer wechselseitigen Beziehung bestimmt worden, so daß der Öffnungsvorgang der Umgehungsvorrichtung in sicherer Weise in dem Betriebsbereich der Vorrichtung 21 mit variabler Geometrie begrenzt oder verhindert wird. Somit kann eine Abnahme des Drucks der Ladeluft verhindert werden.

Weiterhin kann der überlappende Bereich J der Bereiche F und H der Fig. 4 durch Veränderung der Federkonstante der Federn 43 und 77 der ersten und zweiten Stellglieder 35 und 39 verändert werden, so daß der Wechsel von dem Betriebsbereich der Vorrichtung 21 mit variabler Geometrie zu dem Betriebsbereich der Umgehungsvorrichtung glatt erfolgen kann.

In Fig. 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, welches identisch ist zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1, mit der Ausnahme, daß die ersten und zweiten Stellglieder 35 und 69 unabhängig voneinander durch erste und zweite Magnetventile 91 und 92 gesteuert werden, welche in erste und zweite Leitungen 93 und 94, welche Drosselstellen 95, 96 umfassen und mit den Kammern 41 und 75 der ersten und zweiten Stellglieder 35 und 39 und mit dem Auslaß 45 des Verdichters 13 verbunden sind, zwischengeschaltet sind. Die Ventile 91 und 92 werden jeweils durch von der Steuereinheit 55′ zugeführte Leistungssignale Sm und Sw gesteuert.

Im folgenden wird der Betrieb der Steuereinheit 55′ in Zusammenhang mit den Ablaufdiagrammen der Fig. 7A und 7B beschrieben.

Die in den Ablaufdiagrammen der Fig. 7A und 7B dargestellten Betriebsvorgänge werden z. B. einmal pro Umdrehung der Verbrennungskraftmaschine oder zu jeweils festgelegten Intervallen ausgeführt. Während des Programmablaufs werden die Rechenprogramme für die Leistungsverhältnisse der Magnetventile 91 und 92 der Vorrichtung mit variabler Geometrie und der Umgehungsvorrichtung, welche jeweils in den Fig. 7A und 7B dargestellt sind, ausgeführt, nachdem ein JOB Ausführungsvorgang in einem JOB Steuerteil durchgeführt wurde.

Nachfolgend wird mit Bezug auf Fig. 7A die Durchführung des Rechenprogramms für den Leistungswert für das Ventil 91 in der Vorrichtung mit variabler Geometrie beschrieben. Analogdigital umgewandelte Werte der Drehzahl Ne der Verbrennungskraftmaschine und der Ansaugluftmenge Qa werden der Steuereinheit 55′ in einem Schritt 200 zugeführt, die Ansaugluftmenge pro Umdrehung der Maschine wird in einem Schritt 210 berechnet. In dem dann folgenden Schritt 220 wird ein Basisleistungswert Dm auf der Basis der Drehgeschwindigkeit Ne der Maschine und der Ansaugluftmenge Tp pro Umdrehung der Maschine in einer Tabelle nachgelesen, in welcher die Leistungswerte für die Drehzahlen Ne und die Ansaugluftmenge Tp, wie in Fig. 8 dargestellt, tabelliert sind.

Da die Werte für die Drehzahl Ne und die Ansaugluftmenge Tp fest sind, werden die Leistungswerte für die Drehzahl Ne und die Ansaugluftmenge Tp, welche nicht in der Tabelle gezeigt sind, in gleicher Weise wie in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel durch einen proportionalen Interpolationsrechenvorgang berechnet.

In dem Schritt 230 wird entschieden, ob der Basisleistungswert Dm zwischen der oberen Begrenzung Du und der unteren Begrenzung Dl liegt. Das erfolgt aus dem Grund, da die äußersten Begrenzungen von 0 und 100% für das Leistungsverhältnis im Hinblick auf eine Betriebsverzögerungszeit des Magnetventils und auf einen Fehler in der Berechnung entfernt wurden. Wenn der Basisleistungswert Dm größer ist als die obere Begrenzung Du, wird dieser in dem Schritt 250 auf den Wert Du gesetzt. Wenn der Leistungswert Dm geringer ist als die untere Begrenzung Dl, wird er in dem Schritt 240 auf die untere Begrenzung Dl festgesetzt.

Der somit erreichte Leistungswert Dm wird in dem Speicher der Steuereinheit 55′ gespeichert und über die Schnittstelle von der Steuereinheit 55′ dem Magnetventil 91 in dem Schritt 260 als Signal Sm zugeführt.

Die Durchführung des Rechenprogramms für den Leistungswert für das Magnetventil 92 der Umgehungsvorrichtung ist in Zusammenhang mit der Fig. 7B beschrieben. Die analog-digital umgewandelten Werte der Drehzahl Ne der Verbrennungskraftmaschine und der Ansaugluftmenge Qa werden der Steuereinheit 55′ in einem Schritt 300 zugeführt und in einem Schritt 310 wird die Ansaugluftmenge Tp pro Umdrehung der Maschine berechnet. In dem dann folgenden Schritt 310 wird ein Basisleistungswert DWm auf der Basis der Drehzahl Ne der Maschine und der Ansaugluft Tp pro Umdrehung der Maschine in einer Tabelle nachgelesen, in welcher die Leistungswerte für die Drehzahlen Ne und die Ansaugluftmenge Tp, wie in Fig. 8, tabelliert sind.

Da die Daten für die Drehzahl Ne und die Ansaugluftmenge Tp fest sind, wird ein Leistungswert für die Drehzahl Ne und die Ansaugluftmenge Tp, welcher in der Tabelle nicht dargestellt ist, durch einen proportionalen Interpolationsrechenvorgang ermittelt.

In dem Schritt 330 wird eine Entscheidung getroffen, ob der Basisleistungswert DWm zwischen einer oberen Begrenzung DWu und einer unteren Begrenzung DWl liegt. Dies erfolgt, weil die äußersten Begrenzungen für den Leistungswert im Hinblick auf eine Betriebsverzögerungszeit des Magnetventils und auf einen Fehler in der Software entfernt wurden. Wenn der Basisleistungswert DWm größer ist als die obere Begrenzung DWu, wird dieser in dem Schritt 350 auf die obere Begrenzung DWu festgesetzt. Wenn der Leistungswert DWm geringer ist, als die untere Begrenzung DWl, wird dieser in dem Schritt 340 auf die untere Begrenzung DWl festgelegt.

Der somit erreichte Leistungswert DWm wird im Speicher der Steuereinheit 55 gespeichert und von der Steuereinheit 55′ über die Schnittstelle dem Magnetventil 92 in dem Schritt 360 als Signal Sw zugeleitet. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde der Leistungswert DWm so beschrieben, daß er in Übereinstimmung mit NE und TP in der Tabelle gegeben ist. Die Tabelle kann jedoch nur durch die Ansaugluftmenge Qa bestimmt sein. Dies kann dann der Fall sein, wenn der Leistungswert zur Aufrechterhaltung des Ladedrucks auf einem vorbestimmten Wert derselbe ist, als der auf der charakteristischen Linie von Ne · Tp = constant, wobei der Leistungswert durch das oben genannte Qa bestimmt werden kann, da die Beziehung

weiterhin aufrechterhalten wird.

Infolgedessen kann die Strömungsgeschwindigkeit durch die Parameter Ne′ und Tp in dem Fall berechnet werden, in welchem die Tabelle durch Qa vorgegeben ist. Dies ist ein Beispiel für eine vereinfachte Methode, wenn der benötigte Wert von Ne · Tp = constant derselbe Wert ist.

Im folgenden wird der Steuervorgang des zweiten Ausführungsbeispiels, welches in Fig. 6 dargestellt ist, in Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben. Fig. 8 ist im wesentlichen identisch zu Fig. 4, es sind jedoch in dem zweiten Ausführungsbeispiel zwei Tabellen vorgesehen, welche mit den Bereichen F und H der Fig. 8 korrespondieren und welche verwendet werden, um die Basisleistungswerte Dm und DWm für die Ventile 91 und 92 für die Vorrichtung mit variabler Geometrie und die Umgehungsvorrichtung, wie in Fig. 7A und 7B dargestellt, zu bestimmen.

Unter der Annahme, daß die Verbrennungskraftmaschine sich in einem durch J in Fig. 8 dargestellten Betriebszustand befindet, wird die Öffnung des Klappenventils 27 auf der Basis der mit dem Bereich F der Fig. 8 korrespondierenden Tabelle bestimmt und die Vorrichtung mit variabler Geometrie entsprechend betrieben.

Mit anderen Worten, der Basisleistungswert Dm wird wie in Fig. 7A beschrieben, berechnet und das Ventil 91 von Fig. 6 wird durch den Leistungswert Dm betätigt. Die auf das erste Stellglied 35 aufgebrachte Ladeluft wird zu der Leitung 53 abgeleitet, um in Abhängigkeit von dem Leistungsverhältnis den auf das Stellglied 35 aufgebrachten Druck zu vermindern. Da der Leistungswert gering ist, steigt die Ausschaltzeit des Ventils 91 an und die Menge an Ladeluft, welche zu der Leitung 53 abgeführt wird, wird vermindert. Folglich wird das Klappenventil 27 durch den Arm 31 geöffnet, um den Öffnungsgrad des Klappenventils 27 zu erhöhen.

Wenn sich somit der Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine von dem Punkt J in Richtung des dargestellten Pfeils bewegt, steigt der Öffnungsgrad des Klappenventils an und die Kapazität des Turboladers wächst. In dem in Fig. 8 dargestellten Bereich F wird der Leistungswert, welcher für die Umgehungsvorrichtung 61 aus der Tabelle erhalten wurde, auf einen vorbestimmten Wert festgesetzt, so daß das Ventil 92 im wesentlichen geöffnet ist, und das Umgehungsventil 63 mittels der Feder 77 geschlossen gehalten wird. Folglich werden die Verbrennungsgase der Maschine der Turbine 15 zugeführt, ohne diese zu umgehen und der Turbolader kann die vorgeschriebene Menge an Ladeluft erzeugen, so daß die Maschine das vorbestimmte Drehmoment abgeben kann.

Wenn der Betriebspunkt der Maschine in den Bereich H gelangt und einen Punkt K erreicht, wird der Leistungswert DWm, wie in dem Ablaufdiagramm der Fig. 7B gezeigt, festgesetzt, um diesen Wert dem Ventil 92 als Signal Sw zuzuführen. Zur gleichen Zeit wird das Ventil 91 von einem Leistungswert gesteuert, so daß das Klappenventil 27 seine volle Öffnung einnimmt. Da der Leistungswert für das Ventil 92 gering ist, ist das Umgehungsventil 63 geöffnet, um die Turbine zu umgehen und die der Turbine 15 zugeführten Abgase zu reduzieren. Folglich kann die vorgeschriebene Ladeluft der Verbrennungskraftmaschine in dem Betriebspunkt K zugeführt werden, und das vorgeschriebene Drehmoment kann erhalten werden. Weiterhin ist der Ladeluftdruck nicht wesentlich erhöht, um eine Beschädigung der Maschine zu verhindern.

Mit anderen Worten, die Leistungswerte für die beiden Tabellen, die Federkonstanten für die beiden Federn und die Öffnungen sind so bestimmt, daß das Umgehungsventil in den überlappenden Bereichen der Bereiche F und H vollständig geschlossen ist, wenn das Klappenventil seinen vollständigen Öffnungsgrad in dem Bereich einnimmt, wo ein vorbestimmter Ladeluftdruck erreicht werden kann. Somit kann bei einer Beschleunigung der Verbrennungskraftmaschine und bei einer Bewegung des Betriebspunkts der Maschine von dem Bereich F zu dem Bereich H eine schrittweise Erzeugung des Ladeluftdrucks wegen der Veränderung oder wegen der Inbetriebnahme von Teilen der beiden Stellglieder verhindert werden.

Da der Druck der Ladeluft in dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel als Druckversorgung für die Stellglieder verwendet wird, steigt der Ladeluftdruck stärker an, als ein vorbestimmter Wert. Daraufhin werden mittels der Stellglieder 35 oder 69 das Klappenventil 27 oder das Umgehungsventil 63 geöffnet und deshalb der Ladeluftdruck reduziert, während in dem entgegengesetzen Betriebszustand der Ladeluftdruck ansteigt.

Wenn der Leistungswert für das Ventil 92 ohne einen vollständig geöffneten oder geschlossenen Betriebszustand in einem vorbestimmten Bereich festgesetzt wird und die Federkonstante der Feder 77 sorgfältig ausgewählt ist, steigt der Ladeluftdruck nicht übermäßig stark an, da das Umgehungsventil 63 durch das Ansteigen des Drucks der Ladeluft auch dann geöffnet wird, wenn das Klappenventil in fälschlicherweise im Betriebsbereich der Vorrichtung mit variabler Geometrie betätigt wird.

In den Fig. 9A und 9B sind Ablaufdiagramme dargestellt, welche den Betriebsablauf eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellen.

In diesem Ausführungsbeispiel steigt der Ladeluftdruck bei einer Beschleunigung der Maschine stärker an als ein anfänglicher Wert in dem Betriebsbereich der Vorrichtung mit variabler Geometrie oder der Umgehungsvorrichtung, so daß der Beschleunigungsvorgang verbessert wird.

Wie in Fig. 9A dargestellt, wird die Drehzahl in einem Schritt 400 eingegeben, die Position des Drosselventils wird von dem Drosselventilsensor 81 in dem Schritt 410 eingegeben. In dem Schritt 420 wird entschieden, ob sich die Verbrennungskraftmaschine in einem Beschleunigungszustand befindet oder nicht. Wird sie beschleunigt, so wird ein Korrekturwert A für den Leistungswert der Vorrichtung mit variabler Geometrie und zum Anstieg des Ladeluftdrucks um einen vorbestimmten Wert aus einer eindimensionalen Tabelle, welche auf der Drehzahl Ne basiert, in dem Schritt 460 herausgelesen, und ein Korrekturwert B für den Leistungswert der Umgehungsvorrichtung und zum Anstieg des Drucks der Ladeluft um einen vorbestimmten Wert wird aus einer auf der Drehzahl Ne basierenden eindimensionalen Tabelle in dem Schritt 470 herausgelesen. Wenn die Verbrennungskraftmaschine nicht beschleunigt wird, werden die Korrekturwerte A und B in jeder Zeiteinheit um den Wert K reduziert, um schließlich im Schritt 430 Null zu sein.

Dieser Schritt erfolgt, um eine plötzliche Veränderung des Drehmoments zu verhindern, wenn die Verbrennungskraftmaschine von einem Beschleunigungsbetrieb in einen normalen Betrieb überwechselt.

In den Schritten 440 und 450 werden die Leistungswerte für die Vorrichtung mit variabler Geometrie und die Umgehungsvorrichtung jeweils aus den Tabellen nachgelesen und die erreichten Leistungswerte korrigiert. Daraufhin kehrt der Rechenvorgang zu dem Schritt 400 zurück, worauf derselbe Betriebsablauf wiederholt wird.

Die Fig. 9B zeigt im einzelnen den Ablauf in dem Schritt 440 der Fig. 9A. Der detaillierte Rechenvorgang ist derselbe, wie in den Fig. 7A und 7B dargestellt, mit der Ausnahme, daß ein neuer Schritt 444 hinzugefügt wurde, in welchem der Leistungswert Dm, welcher in dem Schritt 443 erhalten wurde, durch Subtraktion des Korrekturwertes A korrigiert wird.

In Fig. 10 ist ein Ablaufdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Korrekturwert A oder B, wenn die Verbrennungskraftmaschine beschleunigt wird und der Ladeluftdruck stärker ansteigt als ein ursprünglicher Wert und wenn ein Klopfen in der Verbrennungskraftmaschine erzeugt wird, um einen konstanten Wert K in jeder Zeiteinheit in derselben Weise, wie in dem ursprünglichen Betrieb der Fig. 9, reduziert, um in glatter Weise den ursprünglichen Tabellenwert einzunehmen.

Mit anderen Worten, es wird in dem in Fig. 6 dargestellten Schritt 500 von dem Klopfsensor 85 ein Signal zugeführt, welches angibt, ob in der Maschine ein Klopfen auftritt. Das Klopfsignal wird durch einen bekannten Schaltkreis, wie er in konventionellen Verbrennungskraftmaschinen mit Turbolader verwendet wird, erzeugt. Wenn nach einer Beschleunigung in dem Schritt 560 festgestellt wird, daß ein Klopfen auftritt, wird der Korrekturwert A oder B in dem Schritt 530 in derselben Weise wie bei dem normalen Vorgang vermindert und der Rechenablauf geht auf die Schritte 540 und 550 über. Wenn festgestellt wird, daß kein Klopfen auftritt, wird der Korrekturwert A oder B zum Anstieg des Drucks der Ladeluft um einen vorbestimmten Wert in den Schritten 570 und 580 nachgelesen.

Claims (17)

1. Steuervorrichtung für einen Turbolader mit variabler Geometrie für eine Verbrennungskraftmaschine, die eine Turbine und einen durch die Turbine angetriebenen, die Ansaugluft verdichtenden Verdichter umfaßt, wobei die Turbine eine mit einem Ventil versehene Umgehungsvorrichtung mit einem Umgehungskanal aufweist, in welchen das Abgas zur Umgehung der Turbine einleitbar ist, sowie einen Antrieb für den Umgehungskanal zur Steuerung der Öffnung des Ventils, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (21) mit variabler Geometrie zur Steuerung der Abgasströmungsgeschwindigkeit in der Turbine (15) mit einem Antrieb (35) und durch eine Steuereinheit (55) zum Steuern des ersten Antriebs (35) für die Vorrichtung (21) mit variabler Geometrie und des zweiten Antriebs (69) für den Umgehungskanal (59) in Abhängigkeit zumindest von der Menge der der Verbrennungskraftmaschine (1) zugeführten Ansaugluft.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (55) so ausgestaltet ist, daß sie den ersten (35) und zweiten (69) Antrieb in Abhängigkeit von einer Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und der Menge der der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Ansaugluft steuert.

3. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (21) mit variabler Geometrie ein in einer Drosselstelle (25 a) der Turbine (15) angeordnetes Klappenventil (27) umfaßt.

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgehungsvorrichtung (61) ein in einem Abgaskanal (5) stromaufwärts von der Vorrichtung (21) mit variabler Geometrie angeordnetes Umgehungsventil (63) umfaßt.

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antrieb (35) eine erste Feder (43) zum Vorspannen der Vorrichtung (21) mit variabler Geometrie in einer ersten Richtung zur Abnahme des Querschnittsbereichs der Drosselstelle (25 a) der Turbine (15) umfaßt, sowie eine erste Zuführungseinrichtung (49) zur Zufuhr von Ladeluft, welche der Verbrennungskraftmaschine (1) zur Versorgung zugeführt wird, so daß die Vorrichtung (21 mit variabler Geometrie in einer zweiten Richtung entgegengesetzt der ersten Richtung gegen die erste Feder (43) betätigbar ist, um den Querschnittsbereich der Drosselstelle (25 a) der Turbine (15) zu vergrößern.

6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antrieb (69) eine zweite Feder (77) zur Vorspannung der Umgehungsvorrichtung (61) in einer ersten Richtung zum Schließen des Umgehungsventils (59) der Umgehungsvorrichtung (61) umfaßt, sowie eine zweite Zuführungseinrichtung (79) zur Zufuhr von Ladeluft, welche der Verbrennungskraftmaschine (1) zum Antrieb zugeführt wird, so daß die Umgehungsvorrichtung (61) in der zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung gegen die zweite Feder (77) zur Öffnung des Umgehungskanals (59) der Umgehungsvorrichtung (61) betätigbar ist.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zuführungseinrichtung (49) eine erste Leitung umfaßt, welche mit ihrem einen Ende mit einem Auslaß (45) eines Verdichters (13), welcher den Turbolader (19) bildet, verbunden ist und mittels derer Ladeluft von dem Verdichter (13) dem ersten Antrieb (35) zugeführt werden kann.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zuführungseinrichtung (79) eine zweite Leitung (79, 84) umfaßt, deren eines Ende mit einem Auslaß (45) eines Kompressors (13), welcher den Turbolader (19) bildet, verbunden ist, und mittels derer Ladeluft von dem Kompressor (13) dem zweiten Antrieb (69) zugeführt werden kann.

9. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (55) so ausgebildet ist, daß sie den ersten (35) und zweiten (69) Antrieb steuert, um die Umgehungsvorrichtung (61) in der ersten Richtung zum Schließen des Umgehungskanals (59) zu bewegen, während die Vorrichtung (21) mit variabler Geometrie in der ersten Richtung zur Verminderung des Querschnittsbereichs der Drosselstelle (25 a) der Turbine (15) bewegt wird.

10. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (21) mit variabler Geometrie in einem Niedrigdrehzahlbereich der Verbrennungskraftmaschine (1) zur Verminderung des Querschnittbereichs der Drosselstelle (25 a) der Turbine (15) betätigt wird.

11. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (55) ein Magnetventil (57) umfaßt, welches jeweils in der ersten (49) und zweiten (79) Leitung zur Einstellung der den Antrieben (35, 69) zugeführten Ladeluft, angeordnet ist.

12. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Versorgungsleitung (49) mit der zweiten Versorgungsleitung (79) verbunden ist.

13. Steuervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (55) ein Magnetventil (91) umfaßt, welches in der Zuführungsleitung zum Einstellen der den Antrieben (35, 69), zugeführten Ladeluft, angeordnet ist.

14. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (55) eine Leistungssteuervorrichtung zur Steuerung des Magnetventils (57) mittels eines Leistungssignals, welches auf der Basis der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und der Menge der zugeführten Ansaugluft bestimmt wird, umfaßt.

15. Steuervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungssteuervorrichtung einen Speicher zum Speichern der zumindest mit der Menge der der Verbrennungskraftmaschine (1) zugeführten Ansaugluft korrespondierenden Leistungswerte umfaßt.

16. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (55) eine Leistungssteuervorrichtung zur Steuerung eines ersten Magnetventils (91) mittels eines Leistungssignals, welches auf der Basis wenigstens der der Verbrennungskraftmaschine (1) zugeführten Ansaugluftmenge berechnet wurde und eine zweite Leistungssteuervorrichtung zur Steuerung eines zweiten Magnetventils (92) mittels eines Leistungssignals, welches auf der Basis wenigstens der Menge der der Verbrennungskraftmaschine (1) zugeführten Ansaugluft bestimmt wurde, umfaßt.

17. Steuervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungssteuervorrichtung einen ersten Speicher zum Speichern der Leistungswerte, welche wenigstens zur Menge der der Verbrennungskraftmaschine (1) zugeführten Ansaugluft korrespondieren, umfaßt und daß die zweite Leistungssteuervorrichtung einen zweiten Speicher zum Speichern der Leistungswerte, welche wenigstens mit der Menge der der Verbrennungskraftmaschine (1) zugeführten Ansaugluft korrespondieren, umfaßt.