DE3530579C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Ladedrucks für einen Turbolader.

Ein Turbolader ist in der Weise aufgebaut, daß eine Abgasturbine durch ein Abgas mit hoher Temperatur und einer auf hohem Druckniveau liegenden Energie gedreht wird, so daß der Druck im Ansaugkrümmer über dem atmosphärischen Druck hinaus ansteigt, wenn sich die Drehgeschwindigkeit eines Kompressors im Turbolader erhöht. Dadurch wird das Zuführen großer Ansaugluftmengen durch den derart erzeugten Ladedruck möglich, was ein hohes Drehmoment, eine hohe Ausgangsleistung und eine Herabsetzung des Kraftstoffverbrauchs mit sich bringt.

Bei einem Automobilmotor mit einem breiten Motordrehzahlbereich kann man auf ausreichend sichere Art und Weise den Ladedruck in Betriebsbereiche mit mittleren und hohen Drehzahlen festlegen. Allerdings ist es bei niedrigen Drehzahlbereichen schwierig, einen ausreichenden Abgasdruck zu erhalten, so daß das Drehmoment ohne Erzeugung des Ladedrucks bei niedrigen Drehzahlen unzureichend ist. Für diesen Fall ist bekannt, daß eine bestimmende Größe des Ladedrucks für den niedrigen Drehzahlbereich das Verhältnis von A/R ist, wobei A die Querschnittsfläche des Spiralganges und R der Radius vom Mittelpunkt des Spiralganges des Turboladers ist. Wenn demgemäß die Querschnittsfläche für den Betriebsbereich der niedrigen Drehzahl mit einer niedrigen Abgasmenge klein gemacht werden kann, kann der Ladedruck durch Steigerung der Turbinendrehzahl angehoben werden.

Zu diesem Zweck wurde bereits ein Turbolader mit veränderlicher Geometrie des Turbineneinlaufs mit einer Geometrieänderungseinrichtung mit veränderlichem Verhältnis A/R der Turbine beispielsweise in der JP-A-58-1 62 918 vorgeschlagen, bei dem ein ausreichender Ladedruck selbst dann erzeugt werden kann, wenn der Turbolader mit veränderlicher Geometrie im niedrigen Drehzahlbereich betrieben wird.

Bei der in dem obenbeschriebenen Turbolader verwendeten Ladedrucksteuerung wird ein Betätigungsglied zum Antreiben der Geometrieänderungseinrichtung des Turboladers verwendet, wobei während des Betriebes der Ladedruck auf einem Arbeitsdruck bzw. Betriebsdruck liegt, der stromab eines Kompressors erzeugt wird, und wobei der Ladedruck konstant auf einem vorbestimmten Ladedruckpegel gehalten wird, d. h. durch Steuerung des Lastverhältnisses eines elektromagnetischen Ventils konstant gehalten wird, das den Betriebsdruck zur Umgebung hin entlädt.

Bei der Steuercharakteristik eines elektromagnetischen Ventils, bei der die Y-Achse den Lastwert darstellt (siehe z. B. Fig. 5), bezeichnet der Lastwert die Öffnungszeit des Ventils pro vorbestimmter Zeiteinheit, wobei ein Wert von 100 Prozent anzeigt, daß das Ventil vollständig geöffnet ist, und wobei die Querschnittsfläche A in diesem Falle mittels des Betätigungsgliedes und der Geometrieänderungsvorrichtung auf einen minimalen Wert eingestellt ist, um die Turbinendrehzahl zu steigern.

Wenn andererseits der Lastwert Null ist, bezeichnet dies den vollständig geschlossenen Zustand des elektromagnetischen Ventils, was zur Folge hat, daß die Querschnittsfläche A maximal ist und daß die Turbinendrehzahl gesenkt wird, wodurch der Ladedruck konstant gesteuert wird. Bei der tatsächlichen Steuerung ist es in diesem Fall zum Vermeiden von Steuerabweichungen aufgrund verschiedener Abweichungsfaktoren üblich, eine Rückkopplungssteuerung in Reaktion auf einen tatsächlich erfaßten Wert durchzuführen. In diesem Fall wird ein Rückkopplungskorrekturwert aus der Abweichung zwischen dem tatsächlichen Ladedruck und dem Soll-Ladedruck errechnet und der Lastwert um diesen Betrag korrigiert.

Um eine Übereinstimmung zwischen dem tatsächlichen Ladedruck und dem vorbestimmten oder Ziel-Ladedruck bei einem Turbolader mit veränderlicher Geometrie zu erzeugen, wird eine Rückkopplungssteuerung durchgeführt. In diesem Fall ist es wünschenswert, die Rückkopplungssteuerung lediglich in einem steuerbaren Bereich durchzuführen, wo der Ladedruck an einem vorbestimmten Wert bzw. Soll-Ladedruck angeglichen werden kann. Wenn beispielsweise der Motor bei niedriger Drehzahl und niedriger Last arbeitet, existiert eine Geschwindigkeitsbegrenzung des Abgases, das durch eine Düse injiziert wird, da der absolute Betrag des Abgasstromes niedrig ist, selbst wenn der Lastwert bei 100 Prozent gehalten wird, wobei die Querschnittsfläche A minimal ist, so daß ein nicht-steuerbarer Bereich übrig bleibt, wo der tatsächliche Ladedruck nicht den Soll-Ladedruck erreicht.

Wenn die Rückkopplungssteuerung, beispielsweise eine proportionale, integrale oder/und differentiale Steuerung, in diesem nicht-steuerbaren Bereich durchgeführt wird, besteht eine Abweichung des tatsächlichen Ladedruckes von dem Soll-Ladedruck, die niemals auf Null reduziert wird, so daß der integrale Bestandteil, d. h. die dem integralen Wert proportionale Amplitude über einen äußerst weiten Bereich verstreut liegt. Wenn daher die Motordrehzahl aus einem derartigen Zustand ansteigt, weicht der tatsächliche Ladedruck stark vom Soll-Ladedruck aufgrund des sehr hohen Korrektur-Betrages ab, so daß ein Über-das-Ziel-Hinausschießen auftritt. Wenn dann der tatsächliche Ladedruck weit neben dem Soll-Ladedruck liegt, kann ein Klopfen auftreten.

Um zu vermeiden, daß der integrale Anteil über einen weiten Bereich verstreut liegen kann, wird oft eine Rückkopplungssteuerung ausgeführt. Wenn allerdings der Betriebsbereich sehr stark eingeschränkt ist, wird der Beginn der Rückkopplungssteuerung verzögert. Da lediglich ein kleiner Wert des proportionalen Anteils mit einer zur Abweichung proportionalen Amplitude erhalten werden kann, wird der Beginn der Ladedruckänderung zum Zeitpunkt der Beschleunigung verzögert, so daß die Reaktion zu gering ist. Wenn andererseits der Betriebsbereich sehr weit ausgedehnt wird, wird die Rückkopplungssteuerung zu schnell, so daß der integrale Anteil des Korrekturbetrages, der rückgeführt wird, in der obenbeschriebenen Weise groß wird und Klopfen aufgrund des Über-das-Ziel-Hinausschießens des Ladedrucks auftritt.

Eine weitere Steuerung für einen Turbolader mit variabler Geometrie ist aus der DE-PS 35 07 095 C2 bekannt. Diese Patentschrift stellt einen Stand der Technik gemäß PatG 1981 §3 Absatz 2 dar und beschreibt eine Steuervorrichtung für einen Turbolader, die eine Steuereinheit für einen ersten Antrieb für die Vorrichtung mit variabler Geometrie und einen zweiten Antrieb für einen Umgehungskanal in Abhängigkeit von der Menge der der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Ansaugluft aufweist. Bei dieser bekannten Steuervorrichtung wird jedoch keine Feedback-Steuerung ausgeführt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Ladedrucks für einen Turbolader zu schaffen, wobei eine schnelle Reaktion auf die Anstiegsflanke des Ladedruckwertes durch Starten der proportionalen Steuerung mit einem relativ schnellen Takt zu dem Zeitpunkt der Beschleunigung in Übereinstimmung mit der Ermittlung des Betriebsbereiches zum Durchführen der Rückkopplungssteuerung durch eine Erfassungseinrichtung sichergestellt wird, so daß der nachteilige Effekt einer integralen Arbeitsweise verhindert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, proportionale und integrale Steuerungen unabhängig in jedem einzelnen Bereich derart auszuführen, daß dann, wenn der Arbeitsbereich weit vom Soll-Ladedruck entfernt liegt, die proportionale Steuerung des Turboladers durchgeführt wird, während die integrale Steuerung durchgeführt wird, wenn der Betriebsbereich nahe am Soll-Ladedruckbereich liegt.

Ferner wird erreicht, daß ein negativer Einfluß aufgrund eines zunächst vorliegenden Zustandes der integralen Steuerung, wie er beim Stand der Technik vorliegt, vermieden werden kann, und daß die Steuergenauigkeit für die Rückkopplungssteuerung für einen breiten Betriebsbereich verbessert werden kann.

Ein Merkmal des Verfahrens zum Steuern des Ladedrucks für einen Turbolader gemäß der vorliegenden Erfindung liegt in dem Verfahren mit den Verfahrensschritten des Heraussuchens eines Basis-Steuerwertes (BASE) aus einer Tabelle in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge Q_A; des Bestimmens, ob der tatsächliche Ladedruck P2, der ermittelt wird, oberhalb eines ersten vorbestimmten Wertes des Ladedrucks liegt; des Berechnens der Abweichung ΔP=Pset-P2 zwischen dem ersten vorbestimmten Ladedruck Pset und dem tatsächlichen Ladedruck P2 sowie ebenfalls das Berechnen des proportionalen Anteiles PROP=K1×ΔP gemäß dem Ergebnis der ersten Ermittlung; des Bestimmens, ob der tatsächliche Ladedruck P2 oberhalb des zweiten vorbestimmten Wertes liegt; des Berechnens eines integralen Abschnittes INT=K2×εΔP gemäß des Ergebnisses der zweiten Ermittlung; des selektiven Berechnens eines jeden Lastwertes OUT=BASE+PROP+INT gemäß dem Ergebnis der ersten und zweiten Ermittlung; und des wahlweisen Steuerns eines elektromagnetischen Ventils für ein Betätigungsglied, das der Geometrieänderungseinrichtung zugeordnet ist, gemäß einem Steuersignal, dessen Lastverhältnis dem derart erhaltenen Wert OUT entspricht.

Ein weiteres Merkmal der Vorrichtung zum Steuern des Ladedrucks für einen Turbolader gemäß der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Vorrichtung eine Mehrzahl von Erfassungseinrichtungen zum Erfassen von Betriebszuständen des Motors aufweist, wie beispielsweise der Luftdurchflußmenge, des Ladedrucks usw.; ferner eine Geometrieänderungseinrichtung aufweist, die in dem Führungsweg des Abgasrohres vorgesehen ist und ein Wellenteil enthält, das an ein Betätigungsglied über eine Kupplungseinrichtung angekoppelt ist; ein elektromagnetisches Ventil aufweist, das in einer ersten Verbindungsröhre zum Steuern des Betätigungsgliedes gemäß eines Steuersignals vorgesehen ist, und schließlich eine elektromagnetische Steuereinheit aufweist, die einen Mikroprozessor mit einer CPU, einem ROM und einem RAM aufweist, um das Steuersignal zu erzeugen, um das elektromagnetische Ventil in Übereinstimmung mit den Betriebszuständen des Motors, die durch die Mehrzahl von Erfassungseinrichtungen erfaßt werden, zu steuern.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 ein Grundkonzept der Bauweise der Vorrichtung zum Steuern des Ladedrucks für einen Turbolader gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ein gesamtes Motorsystem für einen Turbolader, bei dem das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung realisiert werden,

Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung eines spiralförmigen Abschnittes des Turboladers mit einem beweglichen, zungenförmigen Glied, das als Turbineneinlaufgeometrieänderungseinrichtung dient,

Fig. 4 eine funktionale Bauweise der in Fig. 2 gezeigten elektronischen Steuereinheit,

Fig. 5 eine charakteristische Kurve einer auslesbaren Tabelle für den Zusammenhang zwischen dem Lastwert und der Durchflußmenge der Ansaugluft pro Zeiteinheit,

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines Steuerflußdiagrammes des Verfahrens zum Steuern des Ladedrucks für einen Turbolader gemäß der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Steuerflußdiagrammes des Verfahrens zum Steuern des Ladedrucks gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Grundkonzeption der Bauweise des Geräts zum Steuern des Ladedrucks bei einem Turbolader gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Betriebszustände eines Motors 1, einer Ladedruckerfassungseinrichtung 2, einer Berechnungseinrichtung 3 für einen grundlegenden Steuerwert, einer Ladedruck- Steuereinrichtung 4, einer Berechnungseinrichtung 5 für eine Abweichung, einer Soll-Ladedruck-Einstelleinrichtung 6, einer Berechnungseinrichtung 7 für einen proportionalen Anteil, eine Berechnungseinrichtung 8 für einen integralen Anteil, einer Berechnungseinrichtung 9 für eine Korrektur, einer Erfassungseinrichtung 10 und Schaltereinrichtung 11A und 11B.

Die Erfassungseinrichtung 1 für den Betriebszustand ermittelt verschiedene Betriebszustände des Motors, wie beispielsweise die Ansaugluft- Durchflußmenge als einer der Parameter zum Darstellen der Betriebszustände des Motors. Die Berechnungseinrichtung 3 berechnet einen grundsätzlichen Steuerwert zum Steuern der Ladedruck-Steuereinrichtung 4 aus den Parametern, die die Betriebszustände des Motors darstellen. Die Ladedruck-Steuereinrichtung 4 enthält eine Turbineneinlauf-Geometrieänderungseinrichtung zum Steuern der Abgasflußmenge, die zur Abgasturbine geführt wird, sowie ein Betätigungsglied zum Betreiben der Geometrieänderungseinrichtung, und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betätigungsgliedes, wobei die Einrichtung den tatsächlichen Ladedruck zu einem Soll-Ladedruck oder voreingestellten Ladedruck in Übereinstimmung mit dem grundsätzlichen Steuerwert hinsteuert.

Die Ladedruckerfassungseinrichtung 2 ermittelt den von einem Kompressor erzeugten Ladedruck. Die Berechnungseinrichtung 5 für die Abweichung berechnet die Differenz zwischen dem tatsächlichen Ladedruck, der gemessen wird, und dem Soll-Ladedruck, der durch die Soll-Ladedruck- Einstelleinrichtung 6 eingestellt wird. Die Berechnungseinrichtung 7 für den proportionalen Anteil und die Berechnungseinrichtung 8 für den integralen Anteil berechnen jeweils den proportionalen und integralen Anteil eines rückzuführenden Korrekturwertes. Die Korrekturberechnungseinrichtung 9 berichtigt den grundsätzlichen Steuerwert gemäß dem rückzuführenden Korrekturwert. Die Erfassungseinrichtung 10 bestimmt den jeweiligen Betriebsbereich zum Durchführen der Rückkopplungssteuerung. Jedes Ausgangssignal der Berechnungseinrichtung 7 für den proportionalen Anteil an der Berechnungseinrichtung 8 für den integralen Anteil wird wahlweise mittels der Schaltereinrichtung 11A und 11B in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Ermittlung durch die Ermittlungseinrichtung 10 an die Korrekturberechnungseinrichtung 9 angelegt.

Mit diesem Aufbau können die proportionale Steuerung und die integrale Steuerung in dem jeweiligen Betriebsbereich unabhängig voneinander ausgeführt werden. Insbesondere kann die proportionale Steuerung in einem Betriebsbereich ausgeführt werden, der weit vom Soll-Ladedruckbereich entfernt liegt, während die integrale Steuerung in einem anderen Betriebsbereich ausgeführt wird, der nahe dem Soll-Ladedruck-Bereich liegt, wodurch die verschiedenen Funktionen der proportionalen und integralen Steuerungen selbst in einem ausreichenden Maß erzielt werden.

Fig. 2 zeigt das gesamte Motorsystem mit einem Turbolader, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird. Bei dem Motorsystem wird die Ansaugluft zum Motor 21 über die Einlaßröhre 22 und einen Einlaßkrümmer 23 zugeführt, wobei das Abgas über einen Auslaßkrümmer 24 und eine Auslaßröhre 25 abgeführt wird.

Am linken Ende der Einlaßröhre 22 ist ein Luftdurchflußmeßgerät 31 zum Messen der Luftdurchflußmenge pro Zeiteinheit Qa vorgesehen, wobei am entgegengesetzten Ende der Einlaßröhre 22 ein Kompressor 35 angeordnet ist, der einen Teil des Turboladers bildet, und der die Ansaugluft durch das Luftdurchflußmeßgerät 31 zum Motor 21 nach dem Verdichten der Luft zuführt.

An dem unteren Endabschnitt der Einlaßröhre 22 nahe des Einlaßkrümmers 25 liegt ein Drosselventil 32. Ein Entleerungsventil 29 ist zwischen dem Kompressor 35 und dem Drosselventil 32 vorgesehen. Eine Turbinenkammer 38 ist zwischen dem Boden und der Auslaßröhre 25 ausgebildet. Eine Turbine 37 liegt innerhalb der Turbinenkammer 38, die mit dem Kompressor 35 über die Verbindungswelle 36 verbunden ist. Die Turbinenkammer 38 weist einen spiralförmigen Gang 39 auf, der die Turbine umgibt, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Der spiralförmige Gang 39 ist derart ausgebildet, daß dessen Querschnittsfläche in Richtung strömungsmäßig abwärts nach und nach von einem Führungsweg 40 aus abnimmt, welcher durch den Pfeil F angegeben ist. An dem Zusammenflußpunkt des Führungsweges 40 und des schraubenförmigen Weges 39 ist eine bewegliche Zunge 45 vorgesehen, die als Geometrieänderungseinrichtung dient und ein Klappenventil darstellt. Die bewegliche Zunge 45 ist drehbar mittels einer Welle 46 gelagert, damit die Querschnittsfläche des Führungsweges 40 eingestellt werden kann. Die bewegliche Zunge 45 liegt innerhalb der Auslaßröhre 25 in der Figur nahe des strömungsmäßig oberen Endes des Führungsweges 40 in der Turbine 37. Die Welle 46, die auf drehbare Weise die bewegliche Zunge 45 trägt, ist mit dem oberen Ende einer Stange 48 über einen Arm 47 verbunden, wobei das untere Ende der Stange 46 mit einer Membran 52 verbunden ist, die ein Betätigungsglied 50 zum Antreiben der beweglichen Zunge 45 bildet.

Ein Gehäuse 51 mit der Membran 52 ist durch die Membran 52 in eine Atmosphärendruck-Kammer 53 und eine Überdruckkammer 54 unterteilt. Die Überdruckkammer 54 steht mit der Einlaßröhre 22, die strömungsmäßig unterhalb des Kompressors 35 liegt, über eine Verbindungsröhre 56 in Verbindung, so daß der Ladedruck, der durch den Kompressor 35 erzeugt wird, zur Überdruckkammer 54 zugeführt wird und die Membran 52 zur Atmosphärendruck-Kammer 53 gegen die Feder 55 verstellt.

Weiterhin ist ein elektromagnetisches Ventil 57 zwischen der Einlaßröhre 22 und der Verbindungsröhre 56 vorgesehen, das bei seiner Betätigung durch ein Steuersignal von einer Steuereinheit 80 angesteuert wird. Die Verbindungsröhre 56 steht mit der Atmosphäre über das elektromagnetische Ventil 57 in Verbindung. Demzufolge wird der Druck innerhalb der Überdruckkammer 56 abgesenkt. Da insbesondere das elektromagnetische Ventil 57 mittels der Steuereinheit 80 derart bezüglich des Lastverhältnisses gesteuert wird, daß bei Erhöhen des Lastverhältnisses das elektromagnetische Ventil 57 weiter geöffnet wird, wird ein weiteres Absenken des Druckes der Überdruckkammer 54 vorgenommen. Demgemäß wird die Membran durch die Wirkung der Feder 55 nach unten in die Atmosphärendruckkammer 53 bewegt. Diese Bewegung wird zur beweglichen Zunge 45 über die Stange 48, den Arm 47 und die Welle 46 übertragen, so daß die bewegliche Zunge 45 in der Richtung des Reduzierens des Führungsweges 40 für das Abgas zur Turbine 37 verschwenkt wird, d. h. in der Richtung des Verschließens des Führungsweges 40. Als Ergebnis hiervon steigt die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, das zur Turbine 37 zugeführt wird, an, so daß der Ladedruck des Kompressors 35, mit dem der Motor 21 beaufschlagt wird, ebenfalls ansteigt.

Andererseits wird mit Absenkung des Lastwertes der Öffnungsgrad des elektromagnetischen Ventils 57 abgesenkt. Als Folge hiervon steigt der Druck in der Überdruckkammer 54 an. Daraufhin bewegt sich die Membran 52 nach oben gegen die Kraft der Feder 55 und verschwenkt die Zunge 45 in der Öffnungsrichtung bezüglich des Führungsweges 40. Als Ergebnis hiervon sinkt die Strömungsgeschwindigkeit des zur Turbine 37 zugeführten Abgases ab, so daß der Ladedruck des Kompressors 35, mit dem der Motor 21 beaufschlagt wird, ebenfalls absinkt.

Ein Abgas-Bypass-Ventil 60 liegt am Verbindungspunkt zwischen einem Abgas-Bypass-Weg 26, mit dem die Turbine 37 und der Auslaßkrümmer 24 bypassartig verbunden werden. Das Abgas-Bypass-Ventil 60 ist mit einem Ende einer Stange 63 über einen Arm 61 und ein Verbindungsglied 62 angesteuert, wobei das andere Ende der Stange 63 an eine Membran 72 in einem Betätigungsglied 70 angeschlossen ist, um das Bypass-Ventil 60 anzusteuern. Ein Gehäuse 71 mit der Membran 72 ist in eine Atmosphärendruck-Kammer 73 und eine Überdruckkammer 74 mittels der Membran 72 unterteilt. Die Atmosphärendruckkammer 72 hat eine Feder 75, die gegen die Membran 72 in Richtung zur Überdruckkammer 74 vorgespannt ist. Die Überdruckkammer 74 steht mit der Einlaßröhre 22 am strömungsmäßig unteren Ende des Kompressors 35 über eine Verbindungsröhre 76 in Verbindung. Der durch den Kompressor 35 erzeugte Überdruck wird zur Überdruckkammer 74 zugeführt.

Ein weiteres elektromagnetisches Ventil 77 liegt an einer Verbindungsröhre 76. Bei Öffnen des elektromagnetischen Ventils 77 mittels eines Steuersignals von der Steuereinheit 80 wird die Verbindungsröhre 76 mit der Atmosphäre über das elektromagnetische Ventil 77 in Verbindung gebracht, so daß der Druck innerhalb der Überdruckkammer 74 abgesenkt wird. Insbesondere ist das elektromagnetische Ventil 77 durch die elektronische Steuereinheit 80 in Abhängigkeit von einem Lastwert gesteuert, so daß bei Ansteigen des Lastwertes der Öffnungsgrad des elektromagnetischen Ventils 77 zunimmt. Als Ergebnis hiervon wird der Druck in der Überdruckkammer 74 abgesenkt und die Membran nach unten durch die Wirkung der Feder 75 innerhalb der Atmosphärendruckkammer 73 bewegt. Die nach unten gerichtete Bewegung der Membran 72 wird zu dem Auslaß-Bypass-Ventil 60 über die Stange 63, das Verbindungsglied 62 und den Arm 61 übertragen, so daß das Ventil 60 in der Richtung des Verschließens des Bypassweges 26 bewegt wird.

Andererseits wird mit Verminderung des Lastwertes der Öffnungsgrad des elektromagnetischen Ventils 77 vermindert, so daß der Druck in der Überdruckkammer 74 ansteigt. Als Ergebnis hiervor wird die Membran 72 nach oben gegen die Wirkung der Feder 75 bewegt, wobei die Aufwärtsbewegung der Membran die Betätigung des Auslaß-Bypass-Ventils 60 in der Öffnungsrichtung bewirkt. Die Funktion des Ventils 60 verhindert, daß der Motor 21 aufgrund eines sehr starken Anstiegs des Einlaßladedrucks zum Motor 21 Schaden nimmt, wenn der Motor 21 mit hoher Drehzahl und hoher Last betätigt wird. Aus diesem Grund wird ein Teil des Abgases vom Motor 21 nach außen entladen und ein geeigneter Ladedruck zum Motor 21 durch Reduzieren des zur Turbine 37 zugeführten Abgases zugeführt.

Die elektronische Steuereinheit 80 enthält einen Mikroprozessor mit einer zentralen Steuereinheit (CPU), einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und einem Festwertspeicher (ROM) sowie einem A/D-Wandler und einer Eingangs-Ausgangs-Schnittstelle (sämtlich nicht darstellt). Die Meßsignale von dem Luftdurchflußmeßgerät 31, dem Kurbelwinkelfühler 30, dem Drosselventil 32 und dem Ladedruckfühler 33 werden zur Steuereinheit 80 zugeführt und in digitale Daten entsprechend der Einlaßluftflußmenge Qa, der Motordrehzahl Ne, der Drosselventilöffnung O und des Ladedrucks P2 mittels des A/D-Wandlers in der Steuereinheit in an sich bekannter Weise umgewandelt.

Der nicht dargestellte Mikroprozessor in der Steuereinheit 80 berechnet die jeweiligen Lastwerte der den elektromagnetischen Ventilen 57 und 77 zugeführten Steuersignale, um diese in Übereinstimmung mit den Meßsignalen zu betreiben. Als Ergebnis des Steuerns der elektromagnetischen Ventile 57 und 77 wird das Abgas-Bypass-Ventil 60 gesteuert und wird die Querschnittsfläche des Führungsweges 40 für das Abgas zur Turbine 37 geändert, während die Abgasmenge zur Turbine 37 durch die Steuerung des Abgas-Bypass-Ventils 60 verändert wird. Durch diese Steuerungen wird der Einlaßladedruck, der zum Motor 21 zugeführt wird, in Reaktion auf die Einlaßluftmenge pro Zeiteinheit Qa gesteuert, so daß das Drehmoment von dem Betriebsbereich mit niedriger Drehzahl zum Betriebsbereich mit hoher Drehzahl ansteigt.

Die bewegliche Zunge 45 und das Abgas-Bypass-Ventil 60 sind zusammen mit den Betätigungsgliedern 50 und 70 und den elektromagnetischen Ventilen 57 und 77 als Steuereinrichtungen als ein Paar von Ladedruck-Steuereinheiten aufgebaut. Allerdings weichen die Rückkopplungs-Betriebsbereiche voneinander ab. Die vorliegende Erfindung kann auf jegliche Ladedruck- Steuereinrichtungen in der oben beschriebenen Art angewendet werden. Allerdings wird im vorliegenden Fall die bewegliche Zunge 45 als Turbineneinlauf-Geometrieänderungseinrichtung verwendet, um den Ladedruck zu steuern.

Fig. 4 zeigt den Aufbau der Steuereinheit 80 gemäß Fig. 2 sowie der zugeordneten Steuerelemente und des Motors 21. Gemäß der Fig. 4 berechnet die Berechnungseinrichtung 81 für den grundsätzlichen Steuerwert den Wert BASE des Lastverhältnisses zum Betreiben des elektromagnetischen Ventils 57 durch Auslesen eines Wertes aus einer Tabelle in Übereinstimmung mit der durch den Luftdurchflußmesser 31 gemessenen Einlaßluftmenge pro Zeiteinheit Qa, wobei der entsprechende Wert zur Steuereinheit 80 als ein Betriebsparameter zugeführt wird.

Das elektromagnetische Ventil 57 wird gemäß dem Basis-Steuerwert BASE geöffnet. Der Ladedruck wird auf dem voreingestellten Wert des Soll-Ladedrucks mittels des Betätigungsgliedes 50 und der beweglichen Zunge 45, die in Fig. 4 nicht dargestellt ist, hingeregelt. Der Lastwert des Steuersignals zum Betreiben des elektromagnetischen Ventils 57 wurd experimentell gegenüber der Ansaugluftmenge Qa vorberechnet. Die derart erhaltenen Daten sind in dem ROM des nicht dargestellten Mikroprozessors gespeichert. Daraufhin können geeignete Lastwerte, die für jeden Betriebszustand des Motors notwendig sind, durch Zugreifen auf die Tabelle berechnet werden, so daß der tatsächliche Ladedruck auf den voreingestellten Ladedruckwert hingesteuert wird. Fig. 5 zeigt die Abhängigkeit der Lastwertdaten von der Ansaugluftmenge Qa pro Zeiteinheit in der Zugriffs-Tabelle zum Verwenden im Zusammenhang mit der Betriebsweise des Auslesens der Tabelle.

Nunmehr wird erneut auf Fig. 4 Bezug genommen. Ein Rückkopplungs- Steuerverfahren wird ausgeführt, um stationäre Abweichungen aufgrund von verschiedenen, streuenden Faktoren zu beseitigen. Die Abweichungsberechnungseinrichtung 82 mit einer Subtraktionseinrichtung berechnet die Abweichung ΔP (ΔP=Pset-P2) zwischen dem tatsächlichen Ladedruck P2, der durch den Ladedruckfühler 33 gemessen wird, und dem vorbestimmten Wert des Soll-Ladedrucks Pset. Die Korrekturwert- Berechnungseinrichtung zum Berechnen des Rückkopplungskorrekturwerts besteht aus einer Berechnungseinrichtung 83 für einen proportionalen Anteil und einer Berechnungseinrichtung 84 für einen integralen Anteil und berechnet einen Rückkopplungskorrekturwert auf der Grundlage der Abweichung ΔP. Insbesondere berechnet die Berechnungseinrichtung 83 für den proportionalen Anteil den proportionalen Anteil PROP mit einer zur Abweichung ΔP proportionalen Amplitude, während die Berechnungseinrichtung 84 für den integralen Anteil den integralen Anteil INT mit einer Amplitude berechnet, die proportional zum integralen Wert der Abweichung ΔP ist.

Die Addierer 85 und 86, die als Korrekturberechnungseinrichtung dienen, addieren die proportionalen und integralen Anteile PROP und INT zu dem Basis-Steuerwert BASE. Durch dieses Addieren kann die Rückkopplungssteuerung zum Beseitigen von stationären Abweichungen realisiert werden. Der tatsächliche Ladedruck kann somit an den Soll-Ladedruck angeglichen werden.

Die Erfassungseinrichtung 92 ermittelt den Betriebsbereich, innerhalb dessen eine integrale Steuerung vorzunehmen ist, gemäß der gemessenen Ansaugluft-Durchflußmenge Qa pro Zeiteinheit, die eine der Betriebszustände des Motors 21 darstellt, wobei der tatsächliche momentane Ladedruck P2 durch den Ladedruckfühler 33 erfaßt wird. Der Betriebsbereich wird auf einen Bereich oberhalb eines vorbestimmten Wertes von beispielsweise 320 mmHg bis zum Soll-Ladedruck festgelegt.

Die Schaltereinrichtungen 88 und 89, die beide in dem Betriebsbereich für die integrale Steuerung in ihrem geschlossenen Zustand sind, sind in dem Bereich unterhalb des vorbestimmten Wertes derart betätigt, daß lediglich die Schaltereinrichtung 88 in Abhängigkeit vom Ergebnis der Bestimmung geschlossen ist. Als Ergebnis hiervon wird in dem Betriebsbereich der integralen Steuerung eine proportionale wie auch eine integrale Steuerung ausgeführt, während in dem Betriebsbereich, wo keine integrale Steuerung auszuführen ist, lediglich eine proportionale Steuerung durchgeführt wird.

Nachfolgend wird die Betriebsweise des Ladedruckregelsystems für einen Turbolader gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf das Steuerflußdiagramm gemäß Fig. 6 erörtert.

Beim Beginn der Steuerung wird die Ansaugluftmenge pro Zeiteinheit Qa durch das Luftdurchflußmeßgerät 31 gemessen und im Verfahrensschritt S1 der Ausgangswert des Ladedruckfühlers 33 abgefragt. Daraufhin geht die Steuerung zum Verfahrensschritt S2. Im Verfahrensschritt S2 wird der Basis-Steuerwert BASE des Lastwertes für das magnetische Ventil 57 durch Auslesen der Tabelle gemäß der Luftdurchflußmenge pro Zeiteinheit Qa berechnet. Nach dieser Berechnung geht das Programm zum Verfahrensschritt S3, bei dem eine erste Bestimmung oder Entscheidung gefällt wird, ob der tatsächliche, gemessene Ladedruck P2 gleich oder größer als der vorbestimmte Wert von 200 mmHg ist. Wenn der tatsächliche Ladedruck oberhalb von 200 mmHg liegt, d. h. eine positive Entscheidung getroffen wird, folgt der Verfahrensschritt S3, bei dem die Abweichung ΔP=Pset-ΔP2 zwischen dem eingestellten Ladedruck und dem tatsächlichen Ladedruck berechnet wird. Daraufhin geht die Steuerung zum Programmschritt S5, bei dem der proportionale Anteil PROP=K1 · ΔP in Abhängigkeit von der Abweichung ΔP berechnet wird, wobei K1 eine Konstante ist. Nach dieser Berechnung wird im Verfahrensschritt S6 eine weitere Entscheidung getroffen, ob oder ob nicht der tatsächliche Ladedruck P2 oberhalb des zweiten vorbestimmten Wertes von 320 mmHg bis zum Soll-Ladedruck liegt. Wenn die Entscheidung positiv ist, d. h. wenn der tatsächliche Ladedruck oberhalb von 320 mmHg liegt, geht die Steuerung zum Verfahrensschritt S7, bei dem der integrale Anteil INT=K2ΣΔP berechnet wird (wobei K2 eine Konstante darstellt) und zwar in Abhängigkeit von der Abweichung ΔP, da der Betriebsbereich in demjenigen Bereich liegt, in dem eine integrale Steuerung durchzuführen ist. Nach dieser Betriebsweise geht die Steuerung zum Programmschritt S8, bei dem der integrale Anteil INT auf einen bestimmten Wertbereich beschränkt wird, so daß er nicht zu groß wird. Nach dem Ausführen dieses Verfahrensschritts geht die Steuerung zum Programmschritt S11.

Im Programmschritt S11 werden der proportionale und integrale Anteil PROP und INT zueinander addiert und zum Basis-Steuerwert BASE addiert, so daß der endgültige Lastwert OUT=BASE+PROP+INT berechnet wird. Nach dem Durchführen dieser Berechnung geht die Steuerung zum Programmschritt S12, in dem ein Steuersignal mit einem Lastwert OUT gemäß des Lastverhältnisses erzeugt wird, woraufhin das Steuersignal an das elektromagnetische Ventil 57 angelegt wird, um das Ventil unter der Wirkung der proportionalen und integralen Steuerung zu betreiben.

Wenn andererseits das Entscheidungsergebnis im Programmschritt S6 negativ ist, d. h. wenn der tatsächliche Ladedruck P2 oberhalb des zweiten vorbestimmten Wertes von 320 mmHg liegt, geht die Steuerung zum Programmschritt S10, bei dem keine Berechnung ausgeführt wird und der integrale Anteil INT Null gesetzt wird. Nach diesem Programmschritt geht die Steuerung zum Programmschritt S11, woraufhin der letztendliche Lastwert OUT auf oben beschriebene Art berechnet wird.

Wenn weiterhin das Ergebnis der ersten Entscheidung im Programmschritt S3 negativ ist, d. h. wenn der tatsächliche Ladedruck P2 unterhalb des ersten vorbestimmten Wertes von 200 mmHg liegt, geht die Steuerung zum Programmschritt S9, da die Steuerung nicht in demjenigen Betriebsbereich ist, innerhalb dessen eine Rückkopplungssteuerung durchzuführen ist. Im Programmschritt S9 wird keine Berechnung ausgeführt, so daß der Basis-Steuerwert BASE als letztendlicher Lastwert OUT erzeugt wird, wie dies in den nachfolgenden Verfahrensschritten S10, S11 und S12 der Fall ist, ohne daß proportionale und integrale Anteile zum Basis- Steuerwert BASE zugeführt werden, d. h. OUT=BASE, wobei PROP=0 und INT=0.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Rückkopplungssteuerung in einem Betriebsbereich mit relativ niedriger Geschwindigkeit begonnen. Da die Differenz zwischen dem tatsächlichen Ladedruck und dem Soll- Ladedruck in diesem Betriebsbereich mit niedriger Geschwindigkeit groß ist, und da eine proportionale Steuerung in der Zone aufgrund der relativ hohen Differenzen durchgeführt wird, wird eine schnelle Antwort des Ladedrucks erzielt, d. h. die vordere Kante des tatsächlichen Ladedrucks steigt schnell an. Darüber hinaus wird in einem Bereich, in dem die integrale Steuerung eine gewisse Zeit nach der proportionalen Steuerung beginnt, eine optimale Rückkopplungssteuerung zu dem voreingestellten Ladedruck hin mittels des integralen Anteils erzielt, der eine geeignete Größe aufgrund der integralen Steuerung hat. Als Ergebnis hiervon kann der negative Einfluß der integralen Steuerung für den Niedriggeschwindigkeits- Betriebsbereich gemäß der vorliegenden Erfindung vermieden werden. Der Nachteil des frühen Beginns der integralen Steuerung gemäß dem Stand der Technik, der darin liegt, daß der integrale Anteil um so größer wird, je früher die Rückkopplungssteuerung einsetzt und darin liegt, daß die ständige Ansteuerung aufgrund des hohen integralen Anteils in einem Bereich nahe des Soll-Ladedrucks eine unnötig hohe Korrektur bedingt, selbst wenn die tatsächliche Differenz zwischen dem tatsächlichen Ladedruck und dem Soll-Ladedruck niedrig ist, was zu einer über das Ziel hinausschießenden Steuerung führt, wird vermieden. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls eine Steuerung des über das Ziel Hinausschießens für den tatsächlichen Ladedruck bezüglich des voreingestellten Soll-Ladedrucks aufgrund eines äußerst hohen Korrekturwertes verhindert werden.

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die proportionale Steuerung ständig ausgeführt, während bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die proportionale Steuerung lediglich in dem Betriebsbereich ausgeführt worden ist, in dem eine Rückkopplungssteuerung mit grobem Maßstab in dem Ladedruckbereich oberhalb von 200 mmHg ausgeführt wird. Mit anderen Worten wird die integrale Steuerung in dem Bereich ausgeführt, in dem der tatsächliche Ladedruck P2 oberhalb von 320 mmHg im Verfahrensschritt S6 bis S8, S11 und S12 liegt, während die proportionale Steuerung in all jenen Betriebsbereichen ohne Begrenzung des Ladedrucks in den Verfahrensschritten S5, S6, S10 bis S12 ausgeführt wird. Allerdings wird in diesem Fall mit ansteigender Differenz zwischen dem tatsächlichen Ladedruck und dem Soll-Ladedruck der Wert der proportionalen Steuerung größer, wodurch die Reaktion in einem Bereich eines relativ niedrigen Ladedrucks verstärkt wird. Wenn demgemäß die Rückkopplungssteuerung von einem steuerbaren Bereich abgeleitet wird, kann die Rückkopplungssteuerung selbst nicht länger ausgeführt werden, wobei der Wert der proportionalen Steuerung praktisch innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs beschränkt ist, wie es im Verfahrensschritt S13 gezeigt ist. Das zweite Ausführungsbeispiel kann daher ebenfalls die gleiche Wirkung erzielen, wie sie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist.

Die Ermittlung des Betriebsbereichs, innerhalb dessen die integrale Steuerung durchgeführt werden kann, kann aufgrund von Motorparametern wie der Einlaßluftmenge realisiert werden. Da allerdings in diesem Fall das Ansteigen des Ladedrucks zum Zeitpunkt der Beschleunigung schnell ist im Vergleich zum Ansteigen der Einlaßluftmenge, wird der Beginn der Rückkopplungssteuerung verzögert, wodurch der Nachteil eines über das Ziel Hinausschwingens auftritt. Es ist aus diesem Grund wünschenswert, auf direkte Weise den Betriebsbereich zu bestimmen, innerhalb dessen eine Rückkopplungssteuerung auszuführen ist.

Weiterhin werden bei den obengenannten ersten und zweiten Ausführungsbeispielen eine proportionale und eine integrale Steuerung angewendet. Es sei angemerkt, daß auch eine Kombination einer proportionalen, integralen und differentialen Steuerung durch Addieren eines differentialen Anteils Anwendung finden kann, wobei die Sprungantwort des Systems verbessert wird. Es ist offensichtlich, daß ebenfalls die Ladedrucksteuerung mittels des Abgas-Bypass-Ventils durchgeführt werden kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Gerät zum Steuern des Ladedrucks für einen Turbolader wird der Ladedruck auf einen Soll-Ladedruck eingeregelt, in dem die Kapazitätsveränderungseinrichtung derart gesteuert wird, daß das Verhältnis A/R der Abgasturbine gemäß den Betriebszuständen des Motors und dem tatsächlichen Ladedruck rückkopplungs-gesteuert wird, und zwar in Abhängigkeit vom tatsächlichen Ladedruck, wobei jeglicher Betriebsbereich, innerhalb dessen eine proportionale und integrale Steuerung auszuführen ist, als Ergebnis der Ermittlung der Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Betriebsbereichs zum Rückkopplungs-Steuern, ausgewählt werden kann, und wobei die integrale Steuerung lediglich in einem vorbestimmten Betriebsbereich ausgeführt werden kann, der nahe am Soll- Ladedruck liegt. Demgemäß wird die proportionale Steuerung von einem Bereich mit einem relativ niedrigen Ladedruck an eingesetzt, wobei eine schnelle Reaktion oder Antwort des Ladedrucks erzielbar ist.

Darüber hinaus kann ein negativer Einfluß aufgrund eines frühen Beginnens der integralen Steuerung vermieden werden, wodurch die Genauigkeit der Rückkopplungssteuerung in weiten Betriebsbereichen erhöht wird.

Claims (11)

1. Verfahren zum Steuern des Ladedrucks eines Turboladers für eine Verbrennungskraftmaschine (21), welches folgende Verfahrensschritte umfaßt:

• (a) Erfassen der Betriebszustände der Verbrennungskraftmaschine (21) durch eine Erfassungseinrichtung (30, 31, 32, 33),
• (b) Auslesen eines Basis-Steuerwertes BASE aus einer Tabelle in Abhängigkeit von den erfaßten Betriebsbedingungen durch eine Berechnungseinrichtung (81),
• (c) Bestimmen, ob ein tatsächlicher Ladedruck P2, der im Erfassungsschritt ermittelt worden ist, oberhalb eines ersten vorbestimmten Wertes liegt, wozu eine Bestimmungseinrichtung (87) verwendet wird,
• (d) Berechnen der Abweichung ΔP=Pset-P2 zwischen einem vorbestimmten Ladedruckwert Pset und dem tatsächlichen Ladedruckwert P2, wozu eine Abweichungsberechnungseinrichtung (82) verwendet wird, sowie Berechnen eines proportionalen Anteils PROP=K1×ΔP, wozu eine Proportionalanteil-Berechnungseinrichtung (83) verwendet wird, wenn der momentane Ladedruck P2 oberhalb des ersten vorbestimmten Wertes bei der ersten Ermittlung liegt, wobei K1 eine erste Konstante darstellt,
• (e) Bestimmen, ob der momentane Ladedruck P2 oberhalb eines zweiten vorbestimmten Wertes liegt, welcher größer ist als der erste vorbestimmte Wert, wozu die Bestimmungseinrichtung (87) verwendet wird,
• (f) Berechnen eines integralen Anteils INT=K2×ΣΔP, wenn der momentane Ladedruck P2 oberhalb des zweiten vorbestimmten Wertes bei der zweiten Ermittlung liegt, wobei K2 eine zweite Konstante darstellt und wozu eine Integralberechnungseinrichtung (84) verwendet wird,
• (g) Erzeugen eines korrigierten Basis-Steuerwertes OUT durch eine Steuerwerterzeugungseinrichtung (85, 86, 88, 89), wobei OUT=BASE+PROP, wenn der momentane Ladedruck P2 oberhalb des ersten vorbestimmten Wertes und nicht oberhalb des zweiten vorbestimmten Wertes liegt, oder wobei OUT=BASE+PROP+INT ist, wenn der momentane Ladedruck P2 oberhalb des zweiten vorbestimmten Wertes liegt,
• (h) Steuern einer Betätigungseinrichtung (50, 57, 70, 77) zum Antrieb wenigstens einer Turbineneinlaufgeometrieänderungseinrichtung (45, 46) zum Ändern der Strömungsgeschwindigkeit von Abgas im Turbineneinlauf und zur Betätigung eines Abgas-Bypass- Steuereinrichtung (60) zum Umgehen der Turbine (37), was auf der Basis eines Steuerwertes ausgeführt wird, der gleich dem korrigierten Basis-Steuerwert OUT ist, wenn der momentane Ladedruck P2 oberhalb eines ersten vorbestimmten Wertes liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerwert gleich BASE ist, wenn der momentane Ladedruck P2 nicht oberhalb des ersten vorbestimmten Wertes bei der ersten Ermittlung liegt.

3. Verfahren zum Steuern des Ladedrucks eines Turboladers für eine Verbrennungskraftmaschine (21), das folgende Verfahrensschritte umfaßt:

• (a) Erfassen der Betriebsbedingungen der Verbrennungskraftmaschine (21) durch eine Erfassungseinrichtung (30, 31, 32, 33),
• (b) Auslesen eines Basis-Steuerwertes BASE aus einer Tabelle gemäß den erfaßten Betriebsbedingungen durch eine Berechnungseinrichtung (81),
• (c) Berechnen durch eine Abweichungsberechnungseinrichtung (82) der Abweichung ΔP=Pset-P2 zwischen einem vorbestimmten Ladedruck Pset und dem momentanen Ladedruck P2, der im Erfassungsschritt ermittelt worden ist, und Berechnen eines proportionalen Anteiles PROP=K1×ΔP durch eine proportionale Anteil-Berechnungseinrichtung (83), wobei K1 eine erste Konstante darstellt,
• (d) Bestimmen durch eine Bestimmungseinrichtung (87), ob der momentane Ladedruck P2 oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt,
• (e) Berechnen eines integralen Anteils INT=K2×ΣΔP durch eine Integralanteil-Berechnungseinrichtung (84), wenn der momentane Ladedruck P2 oberhalb des vorbestimmten Wertes bei der Ermittlung liegt, wobei K2 eine zweite Konstante angibt,
• (f) Erzeugen eines korrigierten Basis-Steuerwertes OUT durch eine Steuerwerterzeugungseinrichtung (85, 86, 88, 89), wobei OUT=BASE+PROP+INT, wenn der momentane Ladedruck P2 oberhalb des vorbestimmten Wertes liegt, oder wobei OUT=BASE+PROP, wenn der momentane Ladedruck P2 nicht oberhalb des vorbestimmten Wertes liegt,
• (g) Steuern einer Betätigungseinrichtung (50, 57, 70, 77) zum Antreiben wenigstens einer Turbineneinlaufgeometrieänderungseinrichtung (45, 46) und einer Abgas-Bypass-Steuereinrichtung (60) zum Umgehen einer Turbine (37) auf der Grundlage des korrigierten Basis-Steuerwertes OUT.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßten Betriebszustände Informationen über eine Strömungsgeschwindigkeit a der Ansaugluft zur Verbrennungskraftmaschine enthalten.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Begrenzen des integralen Anteiles INT innerhalb eines vorbestimmten Wertebereiches.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Begrenzen des proportionalen Anteiles PROP innerhalb eines begrenzten Wertebereiches.

7. Ladedruckregelsystem für einen Turbolader mit einer Turbine (37) und einem Kompressor (35), der mit der Turbine verbunden ist, wobei die Turbine durch die Kraft des Abgases von einer Verbrennungskraftmaschine (21) gedreht wird und dadurch den Kompressor antreibt, um zur Verbrennungskraftmaschine geförderte Luft aufzuladen, wobei das Ladedruckregelsystem folgende Teile umfaßt:
Eine Erfassungseinrichtung (30, 31, 32, 33) zum Erfassen der Betriebsbedingungen der Verbrennungskraftmaschine (21), wie zum Beispiel der Ansaugluftmenge Qa zur Verbrennungskraftmaschine, dem Ladedruck P2 usw.,
Eine Berechnungseinrichtung (81) zum Auslesen eines Basis-Steuerwertes BASE aus einer Tabelle gemäß den erfaßten Betriebszuständen,
Eine Abweichungsberechnungseinrichtung (82) zum Berechnen der Abweichung ΔP=Pset-P2 zwischen einem vorbestimmten Ladedruckwert Pset und dem momentanen Ladedruck P2,
Eine Proportionalanteil-Berechnungseinrichtung (83) zum Berechnen eines proportionalen Anteiles PROP=K1×ΔP, wobei K1 eine erste Konstante angibt,
Eine Bestimmungseinrichtung (87 ) zur Ermittlung, ob der momentane Ladedruck P2 oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt,
Eine Integralanteil-Berechnungseinrichtung (84) zum Berechnen eines integralen Anteiles INT=K2×ΣΔP, wobei K2 eine zweite Konstante angibt,
Eine Steuerwerterzeugungseinrichtung (85, 86, 88, 89) zum Empfangen der Ausgänge der Berechnungseinrichtung (81), der Proportionalanteil-Berechnungseinrichtung (83) und der Integralanteil-Berechnungseinrichtung (84) und zum Erzeugen eines korrigierten Basis- Steuerwertes OUT, der gleich einer Summe BASE+PROP+INT ist, wenn der momentane Ladedruck P2 oberhalb des vorbestimmten Wertes liegt, und welche gleich einer Summe BASE+PROP ist, wenn der momentane Ladedruck P2 nicht oberhalb des vorbestimmten Wertes liegt,
Turbineneinlaufgeometrieänderungseinrichtungen (45, 46) zum Ändern der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases im Turbineneinlauf,
Eine Abgas-Bypass-Steuereinrichtung (60) zum Umgehen der Turbine, und
Eine Betätigungseinrichtung (50, 57, 70, 77) zum Antreiben wenigstens einer der Geometrieänderungseinrichtungen und der Abgas-Bypass-Steuereinrichtung auf der Basis des korrigierten Basis-Steuerwertes OUT.

8. Ladedruck-Regelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine ROM-Einrichtung zum Speichern verschiedener numerischer Daten entsprechend den Steuerschritten des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als ein Steuer- bzw. Regelprogramm vorgesehen ist.

9. Ladedruck-Regelsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tabelle zuvor in der ROM-Einrichtung gespeichert worden ist.

10. Ladedruck-Regelsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine elektromagnetische Ventileinrichtung (57, 77) zum Aufnehmen der aufgeladenen Luft vom Kompressor und zum Abgeben einer Luft mit einem gesteuerten Druck, und eine Membranbetätigungseinrichtung (50, 70) aufweist, die die abgegebene Luft der elektromagnetischen Ventileinrichtung aufnimmt und den Druck der aufgenommenen Luft in eine Antriebskraft umwandelt, die die Turbineneinlaufgeometrieänderungseinrichtungen und die Abgas-Bypass-Steuereinrichtung antreibt, wobei die elektromagnetische Ventileinrichtung ihre Öffnung gemäß dem korrigierten Basis-Steuerwert OUT ändert.

11. Ladedruck-Regelsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbineneinlaufgeometrieänderungseinrichtungen eine Klappenventileinrichtung (45, 46) zum Ändern der Querschnittsfläche eines Führungsweges (40) aufweist, welche das Abgas in eine Turbinenkammer (38) leitet, wobei die Klappenventileinrichtung von der Betätigungseinrichtung angetrieben wird.