DE3935917C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luftzufuhr-Regelsystem für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer Brennkraftmaschine, die mit einem Turbolader ausgestattet ist, kann ein verbesserter Ladewirkungsgrad in einer Situation, in der die Brennkraftmaschine mit einer relativ kleinen Ansaugluftmenge in dem Fall arbeitet, in dem der Turbolader so ausgelegt ist, daß er eine große Ladekapazität hat, und ferner in einer Situation, in der die Brennkraftmaschine mit einer relativ großen Ansaugluftmenge in dem Fall arbeitet, in dem der Turbolader so ausgelegt ist, daß er eine kleine Ladekapazität aufweist, nicht erwartet werden.

Im Hinblick darauf ist vorgeschlagen worden, ein Paar von Turboladern, nämlich einen Primär- und einen Sekundär-Turbolader, für eine Brennkraftmaschine vorzusehen und nur den Primär-Turbolader wirksam zu machen, wenn die Ansaugluftmenge in einem Ansaugkanal der Brennkraftmaschine relativ klein ist, und den Primär- und den Sekundär-Turbolader gleichzeitig wirksam zu machen, wenn die Ansaugluftmenge relativ groß ist, wie dies beispielsweise in den beiden Japanischen Offenlegungsschriften JP-OS 56-41 417 und JP-OS 59-1 60 022 sowie in dem japanischen Gebrauchsmuster JP-GM 60-1 78 329 offenbart ist. In einem solchen Fall kann eine Verbrennungskammer in der Brennkraftmaschine mit einem verbesserten Ladewirkungsgrad sowohl in dem Zustand, in dem die Brennkraftmaschine mit relativ kleiner Ansaugluftmenge arbeitet, als auch in dem Zustand, in dem die Brennkraftmaschine mit relativ großer Ansaugluftmenge arbeitet, geladen werden.

Bei einer Brennkraftmaschine, die wie zuvor erläutert ist, mit einem Primär- und einem Sekundär-Turbolader versehen ist, welche veranlaßt werden können, selektiv zu arbeiten, um so deren gemeinsame Ladekapazität in Übereinstimmung mit Arbeitsbedingungen der Brennkraftmaschine zu ändern, sind erste und zweite Arbeitsbereiche, die in einem Arbeitsdiagramm der Brennkraftmaschine vorgesehen sind, das mit einer Abszisse, die die Brennkraftmaschinen-Drehzahl repräsentiert, und einer Ordinate, die die Brennkraftmaschinen-Last repräsentiert, dargestellt ist, welche beispielsweise durch den Öffnungsgrad der Drosselklappe der Brennkraftmaschine ausgedrückt ist, jeweils für einen ersten Ladezustand, in dem nur der Primär-Turbolader arbeitet, und einen zweiten Ladezustand, in dem der Primär- und der Sekundär-Turbolader gleichzeitig arbeiten, vorgegeben. (Im folgenden werden der erste und der zweite Arbeitsbereich als P- bzw. S-Arbeitsbereich bezeichnet). Diese P- u. S-Arbeitsbereiche sind allgemein mit Bezug auf einen Zustand bestimmt, in welchem die Brennkraftmaschine mit einer geeigneten Temperatur arbeitet, nachdem sie ausreichend vorgewärmt worden ist.

Indessen besteht bei der Brennkraftmaschine, die mit dem Primär- und dem Sekundär-Turbolader versehen ist und für die der P- und der S-Arbeitsbereich wie zuvor erläutert fest vorgegeben sind, der Nachteil, daß sich der Ladewirkungsgrad, mit dem die Verbrennungskammer in der Brennkraftmaschine geladen wird, in unerwünschter Weise in Übereinstimmung mit Änderungen der Fahrtbedingungen, die für das Fahrzeug herrschen, welches mit der Brennkraftmaschine ausgestattet ist, beispielsweise mit Änderungen in der Neigung einer Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, ändert.

Im einzelnen sollte zum geforderten Verbessern des Ladewirkungsgrads der P-Arbeitsbereich, der in dem Arbeitsdiagramm der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, stets einer ersten aktuellen Ladebedingung entsprechen, bei der ein verbesserter Ladewirkungsgrad nur durch den Betrieb des Primär-Turboladers erzielt wird, und der S-Arbeitsbereich, der in dem Arbeitsdiagramm der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, sollte stets einer zweiten aktuellen Ladebedingung, bei der ein verbesserter Ladewirkungsgrad sowohl durch den Betrieb des Primär-Turboladers als auch durch den Betrieb des Sekundär-Turboladers erzielt wird, entsprechen. Indessen ist es unmöglich, daß der P- und der S-Arbeitsbereich stets der ersten bzw. der zweiten aktuellen Ladebedingung entspricht, während das Fahrzeug auf einer gegebenen Straße fährt, weil sich jede der ersten und zweiten aktuellen Ladebedingungen in Übereinstimmung mit Änderungen in der Neigung der Straßenoberfläche der gegebenen Straße verändert. Daher entspricht, obwohl sowohl der P-Arbeitsbereich als auch der S-Arbeitsbereich korrekt ausgelegt ist, um jeweils einer ersten und einer zweiten aktuellen Ladebedingung zu entsprechen, so daß ein verbesserter Ladewirkungsgrad erzielt wird, wenn das Fahrzeug beispielsweise auf einer ebenen Straße fährt, keiner der P- u. S-Arbeitsbereiche der ersten und der zweiten Ladebedingung, und es wird daher kein verbesserter Ladewirkungsgrad erzielt, wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden oder abschüssigen Straße fährt.

Ferner ändert sich in der Brennkraftmaschine, die mit dem Primär- und dem Sekundär-Turbolader versehen ist und für welche der P- u. der S-Arbeitsbereich fest vorgegeben sind, der Ladewirkungsgrad, mit dem die Verbrennungskammer in der Brennkraftmaschine geladen wird, in unerwünschter Weise auch in Übereinstimmung mit Änderungen in der Ansaugluft-Feuchtigkeit oder der Ansaugluft-Dichte in der Brennkraftmaschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftzufuhr-Regelsystem für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die mit einer Ladevorrichtung versehen ist, welche wirksam ist, um selektiv eine erste Ladeoperation, durch welche der Ladewirkungsgrad unter einer ersten Bedingung, bei der die Brennkraftmaschine mit einer relativ kleinen Ansaugluftmenge arbeitet, verbessert wird, und eine zweite Ladeoperation, durch welche der Ladewirkungsgrad unter einer zweiten Bedingung, bei der die Brennkraftmaschine mit einer relativ großen Ansaugluftmenge arbeitet, verbessert wird, durchzuführen, was die zuvor genannten Nachteile vermeidet, die sich beim Stand der Technik ergeben.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Mit dem vorgeschlagenen Luftzufuhr-Regelsystem wird ein Vorteil dahingehend erreicht, daß der verbesserte Ladewirkungsgrad unabhängig von Änderungen in den Fahrtbedingungen für ein Fahrzeug, das mit der erfindungsgemäß ausgestatteten Brennkraftmaschine versehen ist, aufrechterhalten wird, z. B. bei Änderungen in der Neigung einer Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, Änderungen in der Ansaugluft-Feuchtigkeit in der Brennkraftmaschine oder Änderungen in der Ansaugluft-Dichte in der Brennkraftmaschine.

Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Luftzufuhr-Regelsystem mit einer Vielzahl von Turboladern versehen, welche wirksam sind, um mit unterschiedlichen Ladekapazitäten jeweils in einem ersten Zustand, in dem die Brennkraftmaschine mit einer relativ kleinen Ansaugluftmenge läuft, und in einem zweiten Zustand, in dem die Brennkraftmaschine mit einer relativ großen Ansaugluftmenge läuft, zu arbeiten, um so den Ladewirkungsgrad zu verbessern, wobei der verbesserte Ladewirkungsgrad ohne Rücksicht auf Änderungen der Fahrtbedingungen, unter denen das Fahrzeug fährt, welches mit der erfindungsgemäß ausgestatteten Brennkraftmaschine versehen ist, wie Änderungen der Neigung einer Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, Änderungen in der Ansaugluft-Feuchtigkeit in der Brennkraftmaschine oder Änderungen in der Ansaugluft-Dichte in der Brennkraftmaschine, aufrechterhalten wird.

Es wird also ein Luftzufuhr-Regelsystem für eine Brennkraftmaschine mit einer Ladevorrichtung vorgeschlagen, die zum Laden der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, um selektiv eine erste Ladeoperation, durch welche der Ladewirkungsgrad unter einer ersten Bedingung, bei der die Brennkraftmaschine mit einer relativ kleinen Ansaugluftmenge arbeitet, verbessert wird, und eine zweite Ladeoperation, durch welche der Ladewirkungsgrad unter einer zweiten Bedingung, bei der die Brennkraftmaschine mit einer relativ großen Ansaugluftmenge arbeitet, verbessert ist, durchzuführen, mit einem Betriebs-Detektor in einer Steuereinheit, der die Brennkraftmaschinen-Betriebsparameter erfaßt, mit einer Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Fahrtbedingungen für ein Fahrzeug, das mit der Brennkraftmaschine ausgestattet ist, und mit einem Ladeoperations-Steuerteil, der wirksam ist, um die Ladevorrichtung zu veranlassen, die erste Ladeoperation durchzuführen, wenn ein erster Brennkraftmaschinen-Betrieb, der mit einer relativ kleinen Ansaugluftmenge einhergeht, durch den Betriebs-Detektor erfaßt ist, und die zweite Ladeoperation durchzuführen, wenn ein zweiter Brennkraftmaschinen-Betrieb, der mit einer relativ großen Ansaugluftmenge einhergeht, durch den Betriebs-Detektor erfaßt ist, welches Luftzufuhr-Regelsystem erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch einen Arbeitsbereich-Änderungsteil in der Steuereinheit, der wirksam ist, um in Übereinstimmung mit Fahrtbedingungen, die durch die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung erfaßt sind, eine Grenze zwischen einem ersten und einem zweiten Arbeitsbereich zu verlagern, die in einem Arbeitsdiagramm der Brennkraftmaschine zum Definieren des ersten bzw. des zweiten Brennkraftmaschinen-Betriebs vorgesehen sind.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Ladevorrichtung aus einem Primär-Lader und einem Sekundär-Lader besteht, die selektiv unter einer ersten Ladebedingung, bei der nur der Primär-Lader zum Laden der Brennkraftmaschine arbeitet, und unter einer zweiten Ladebedingung, bei der sowohl der Primär-Lader als auch der Sekundär-Lader gleichzeitig zum Laden der Brennkraftmaschine arbeiten, in Betrieb gesetzt werden können, und daß der Ladeoperations-Steuerteil arbeitet, um den Primär-Lader und den Sekundär-Lader zu veranlassen, sich in einen ersten Ladezustand zu versetzen, wenn der erste Brennkraftmaschinen-Betrieb durch den Betriebs-Detektor in der Steuereinheit erfaßt ist, und um zu veranlassen, daß der Primär-Lader und der Sekundär-Lader in einen zweiten Ladezustand versetzt werden, wenn der zweite Brennkraftmaschinen-Betrieb durch den Betriebs-Detektor in der Steuereinheit erfaßt ist.

Die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung ist vorgesehen, um zumindest eine Neigung einer Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, die Ansaugluft-Feuchtigkeit in der Brennkraftmaschine und die Ansaugluft-Dichte in der Brennkraftmaschine zu erfassen. Der Arbeitsbereich-Änderungsteil ist wirksam, um die Grenze zwischen dem ersten und dem zweiten Arbeitsbereich in Übereinstimmung mit zumindest einer Neigung der Straßenoberfläche, der Ansaugluft-Feuchtigkeit und der Ansaugluft-Dichte, die durch die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung erfaßt sind, zu verlagern.

In dem Luftzufuhr-Regelsystem, das auf diese Weise entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wird die Grenze zwischen dem ersten und dem zweiten Arbeitsbereich, die in einem Arbeitsdiagramm der Brennkraftmaschine zum Definieren jeweils des ersten und des zweiten Brennkraftmaschinen-Betriebs vorgesehen sind, verlagert, um den ersten Arbeitsbereich in Übereinstimmung mit der Fahrtbedingung des Fahrzeugs zu erweitern oder zu verengen, welche beispielsweise zumindest durch die Neigung der Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug fährt, die Ansaugluft-Feuchtigkeit in der Brennkraftmaschine und die Ansaugluft-Dichte in der Brennkraftmaschine gegeben ist. Dadurch wird die Ladevorrichtung veranlaßt, die erste Ladeoperation in Reaktion auf den ersten Brennkraftmaschinen-Betrieb durchzuführen und die zweite Ladeoperation in Reaktion auf den zweiten Brennkraftmaschinen-Betrieb durchzuführen, so daß ein verbesserter Ladewirkungsgrad unabhängig von Änderungen in der Fahrtbedingung des Fahrzeugs, wie Änderungen in der Neigung der Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, Änderungen in der Ansaugluft-Feuchtigkeit in der Brennkraftmaschine und Änderungen in der Ansaugluft-Dichte in der Brennkraftmaschine, aufrechterhalten wird.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der im folgenden anhand mehrerer Figuren gegebenen Beschreibung ersichtlich. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das die grundsätzliche Anordnung eines Luftzufuhr-Regelsystems für eine Brennkraftmaschine entsprechend der vorliegenden Erfindung betrifft,

Fig. 2 eine schematische Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel eines Luftzufuhr-Regelsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft, zusammen mit wesentlichen Teilen der Brennkraftmaschine, auf die das Ausführungsbeispiel angewendet ist,

Fig. 3 ein Arbeitsdiagramm, das benutzt wird, um die Arbeitsweise verschiedener Ventile zu erklären, die in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 verwendet sind,

Fig. 4a und Fig. 4b jeweils ein Flußdiagramm, das zur Erläuterung der Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 benutzt wird, und die

Fig. 5 bis Fig. 9 zeigen Diagramme, die zur Erläuterung der Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 benutzt werden.

Fig. 1 zeigt ein funktionales Blockschaltbild eines Systems, das die vorliegende Erfindung enthält. Nach dem funktionalen Blockschaltbild gemäß Fig. 1 besteht das System aus einer Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung B 1, einem Arbeitsbereich-Änderungsteil B 2, einem Betriebs-Detektor B 3, einem Ladeoperations-Steuerteil B 4 und einer Ladevorrichtung B 5, wobei die Ladevorrichtung B 5 mit einer Brennkraftmaschine B 6 verbunden ist, auf die das System angewendet ist.

Die Ladevorrichtung B 5 ist zum Laden der Brennkraftmaschine B 6 vorgesehen und wirksam, um selektiv eine erste Ladeoperation, durch die der Ladewirkungsgrad unter einer ersten Bedingung, bei der die Brennkraftmaschine B 6 mit einer relativ kleinen Ansaugluftmenge arbeitet, verbessert wird, oder eine zweite Ladeoperation, durch die der Ladewirkungsgrad unter einer zweiten Bedingung, bei der die Brennkraftmaschine B 6 bei einer relativ großen Ansaugluftmenge arbeitet, verbessert wird, durchzuführen. Der Betriebs-Detektor B 3 ist wirksam, um Betriebsabläufe der Brennkraftmaschine B 6 zu erfassen. Der Ladeoperations-Steuerteil B 4 wird wirksam, um die Ladevorrichtung zu veranlassen, die erste Ladeoperation durchzuführen, wenn ein erster Brennkraftmaschinen-Betriebsablauf, der mit relativ kleiner Ansaugluftmenge einhergeht, durch den Betriebs-Detektor B 3 erfaßt ist, und um die zweite Ladeoperation auszuführen, wenn ein zweiter Brennkraftmaschinen-Betriebsablauf, der mit relativ großer Ansaugluftmenge einhergeht, durch den Betriebs-Detektor B 3 erfaßt ist. Die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung B 1 wird wirksam, um die Fahrtbedingungen zu erfassen, unter denen ein Fahrzeug fährt, das mit der Brennkraftmaschine B 6 ausgestattet ist, um so zumindest entweder die Neigung einer Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug fährt, die Ansaugluft-Feuchtigkeit in der Brennkraftmaschine B 6 oder die Ansaugluft-Dichte in der Brennkraftmaschine B 6 zu erfassen. Der Arbeitsbereich-Änderungsteil B 2 wird wirksam, um in Übereinstimmung mit der Fahrtbedingung, die durch die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung B 1 erfaßt ist, die Lage der Grenze zwischen einem ersten und einem zweiten Arbeitsbereich, die in dem Arbeitsdiagramm der Brennkraftmaschine vorgesehen sind, zum Definieren des ersten bzw. des zweiten Arbeitsbereichs zu ändern.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Luftzufuhr-Regelsystems gemäß der vorliegenden Erfindung zusammen mit einem Teil einer Brennkraftmaschine, auf die das Ausführungsbeispiel angewendet ist.

Gemäß Fig. 2 ist eine Brennkraftmaschine 1, die beispielsweise ein Kreiskolbenmotor ist, der ein Paar von Rotoren hat, wovon jeder eine Arbeitskammer enthält, die ein Arbeitsvolumen von z. B. 654 cm³ aufweist, mit einem Auspuffkanal 2 zum Abführen von Auspuffgasen aus der Brennkraftmaschine 1 und einem Ansaugkanal 3 zum Versorgen der Brennkraftmaschine 1 mit Ansaugluft versehen. Der Auspuffkanal 2 enthält einen ersten und einen zweiten separaten Auspuffkanal 2a und 2b, und der Ansaugkanal 3 enthält einen ersten und einen zweiten Zweigansaugkanal 3a und 3b, die stromabwärts von einem Luftmengen-Sensor 4, der zum Erfassen der Ansaugluftmenge in dem Ansaugkanal 3 vorgesehen ist, getrennt voneinander verlaufen, und die an einem Ort stromaufwärts von einem Zwischenkühler 5, der zum Kühlen der Ansaugluft in dem Ansaugkanal vorgesehen ist, ineinander übergehen. Ein Teil des Ansaugkanals 3 stromabwärts von dem Zwischenkühler 5 ist mit einer Drosselklappe 6, einer Staukammer 7 und mit Kraftstoffeinspritzdüsen 8 versehen.

Ein Primär-Turbolader 9 ist mit einer Turbine Tp, die in dem ersten separaten Auspuffkanal 2a zu deren Antrieb angeordnet ist, um sich durch das Auspuffgas zu drehen, und mit einem Kompressor Cp, der in dem ersten Zweigansaugkanal 3a angeordnet ist und durch eine Drehwelle Lp mit der Turbine Tp gekoppelt ist, versehen. Ein Sekundär-Turbolader 10 ist ebenfalls mit einer Turbine Ts, die in dem zweiten separaten Auspuffkanal 2b zu deren Antrieb angeordnet ist, um sich durch das Auspuffgas zu drehen, und mit einem Kompressor Cs, der in dem zweiten Zweigansaugkanal 3b angeordnet ist und durch eine Drehwelle Ls mit der Turbine Ts gekoppelt ist, versehen.

Der Primär-Turbolader 9 ist mit einer Ladekapazität ausgestattet, die so gewählt ist, daß der Ladewirkungsgrad unter einer Bedingung, bei der die Brennkraftmaschine 1 mit einer relativ kleinen Ansaugluftmenge arbeitet, verbessert wird, wenn nur der Primär-Turbolader 9 zum Laden der Brennkraftmaschine 1 arbeitet. Der Sekundär-Turbolader 10 ist mit einer Ladekapazität ausgestattet, die so gewählt ist, daß der Ladewirkungsgrad unter einer Bedingung, bei der die Brennkraftmaschine 1 mit relativ großer Ansaugluftmenge arbeitet, verbessert wird, wenn sowohl der Primär- als auch der Sekundär-Turbolader 9 u. 10 gleichzeitig zum Laden der Brennkraftmaschine 1 arbeiten.

Ein Teil des ersten Zweigansaugkanals 3a stromaufwärts von dem Kompressor Cp und ein Teil des zweiten Zweigansaugkanals 3b stromaufwärts von dem Kompressor Cs sind in einer Linie angeordnet, um einen verzweigten Abschnitt derart zu bilden, daß sich Druckwellen, die in dem ersten oder dem zweiten Zweigansaugkanal 3a oder 3b erzeugt werden, leicht zu dem jeweils anderen der Zweigansaugkanäle 3a u. 3b hin ausbreiten können, sich jedoch nur schwer in Richtung auf den Luftmengen-Sensor 4 ausbreiten können.

In einem Abschnitt des zweiten separaten Auspuffkanals 2b stromaufwärts von der Turbine Ts ist ein Auspuff-Abschaltventil 11 angeordnet. Dieses Auspuff-Abschaltventil 11 kann den zweiten separaten Auspuffkanal 2b verschließen, um zu verhindern, daß der Turbine Ts Auspuffgas zugeführt wird, so daß nur der Primär-Turbolader 9 in einer Situation arbeitet, in der die Ansaugluftmenge, die der Brennkraftmaschine 1 zugeführt wird, relativ klein ist.

Ein Abschnitt des zweiten separaten Auspuffkanals 2b stromaufwärts von dem Auspuff-Abschaltventil 11 ist durch einen Verbindungskanal 12 mit einem Abschnitt des ersten separaten Auspuffkanals 2a stromaufwärts von der Turbine Tp verbunden. Der Verbindungskanal 12 ist außerdem mit einem Abschnitt des Auspuffkanals 2 stromabwärts von der Turbine Tp und Ts durch einen Nebenschlußkanal 18, in dem ein Überschuß-Schleusenventil (WGV) 17 vorgesehen ist, verbunden. Ein Abschnitt des Nebenschlußkanals 18 stromaufwärts von dem Überschuß-Schleusenventil 17 ist mit einem Abschnitt des zweiten separaten Auspuffkanals 2b zwischen dem Auspuff-Abschaltventil 11 und der Turbine Ts durch einen Auspuff-Schnüffelkanal 14 verbunden, in dem ein Auspuff-Schnüffelventil 13 vorgesehen ist.

Das Auspuff-Abschaltventil 11 wird durch ein Membran-Stellglied 19 getrieben, und das Auspuff-Schnüffelventil 19 und das Überschuß-Schleusenventil 17 werden durch ein Membran-Stellglied 16 bzw. ein Membran-Stellglied 20 getrieben. Eine Druckkammer des Membran-Stellglieds 16 ist durch eine Steuerdruckröhre 15 mit einem Abschnitt des ersten Zweigansaugkanals 3a stromabwärts von dem Kompressor Cp verbunden, und eine Druckkammer des Membran-Stellglieds 20 ist durch eine Steuerdruckröhre 32 und die Steuerdruckröhre 15 mit dem Abschnitt des ersten Zweigansaugkanals 3a stromabwärts von dem Kompressor Cp verbunden.

Ein Ansaugluft-Abschaltventil 21 ist in einem Abschnitt des zweiten Zweigansaugkanals 3b stromabwärts von dem Kompressor Cs angeordnet. Der zweite Zweigansaugkanal 3b ist außerdem mit einem Ansaugluft-Ablaßkanal 22 versehen, der die Turbine Ts umgeht und in sich ein Ansaugluft-Ablaßventil 23 enthält. Das Ansaugluft-Abschaltventil 21 wird durch ein Membran-Stellglied 24 getrieben, und das Ansaugluft-Ablaßventil 23 wird durch ein Membran-Stellglied 25 getrieben.

Eine Steuerdruckröhre 26, die sich von dem Membran-Stellglied 24 aus zum Treiben des Ansaugluft-Abschaltventils 21 erstreckt, ist mit einer Ausgangsöffnung eines Druckdifferenz-Erfassungsventils 39 verbunden. Ferner ist eine Steuerdruckröhre 28, die sich von dem Membran-Stellglied 19 aus zum Treiben des Auspuff-Abschaltventils 11 erstreckt, mit einer Ausgangsöffnung eines elektromagnetischen Dreiwegeventils 29 verbunden, und eine Steuerdruckröhre 30, die sich von dem Membran-Stellglied 25 aus zum Treiben des Ansaugluft-Ablaßventils 23 erstreckt, ist mit einer Ausgangsöffnung eines elektromagnetischen Dreiwegeventils 31 verbunden.

Eine von Eingangsöffnungen des elektromagnetischen Dreiwegeventils 29 ist zur Atmosphäre hin offen, und die andere der Eingangsöffnungen ist durch eine Röhre 36 mit einem Unterdruckbehälter 44 verbunden, dem ein Unterdruck Pn, der sich in einem Abschnitt stromabwärts von der Drosselklappe 6 in dem Ansaugkanal 3 einstellt, durch ein Rückschlagventil 37 zugeführt wird. Eine von Eingangsöffnungen des elektromagnetischen Dreiwegeventils 31 ist zur Atmosphäre hin offen, und die andere der Eingangsöffnungen ist mit dem Unterdruckbehälter 44 verbunden. Ferner ist das Druckdifferenz-Erfassungsventil 39 auch durch eine Röhre 38 und die Röhre 36 mit dem Unterdruckbehälter 44 verbunden.

Das Druckdifferenz-Erfassungsventil 39 hat eine erste Eingangsöffnung, die durch eine Röhre 41 mit dem Abschnitt des ersten Zweigansaugkanals 3a stromabwärts von dem Kompressor Cp verbunden ist, um so mit einem Luftdruck P 1 beaufschlagt zu werden, und eine zweite Eingangsöffnung ist durch eine Röhre 42 mit einem Abschnitt des zweiten Zweigansaugkanals 3b mit dem Ansaugluft-Abschaltventil 21 verbunden, um so mit einem Luftdruck P 2 in einem Abschnitt stromaufwärts von dem Ansaugluft-Abschaltventil 21 in dem zweiten Zweigansaugkanal 3b beaufschlagt zu werden. Eine dritte Eingangsöffnung ist zur Atmosphäre hin offen.

Dieses Druckdifferenz-Erfassungsventil 39 ist wirksam, um den Unterdruck Pn aus dem Unterdruckbehälter 44 zu dem Membran-Stellglied 24 zu übertragen, so daß das Ansaugluft-Abschaltventil 21 geschlossen wird, wenn die Druckdifferenz zwischen den Luftdrücken P 1 u. P 2 größer als ein vorbestimmter Druckwert ΔP ist, und um das Membran-Stellglied 24 zu veranlassen, sich zur Atmosphäre hin zu öffnen, so daß das Ansaugluft-Abschaltventil 21 geöffnet wird, wenn die Druckdifferenz zwischen den Luftdrücken P 1 u. P 2 kleiner als der vorbestimmte Druckwert ΔP oder gleich diesem ist.

Die elektromagnetischen Dreiwegeventile 29 u. 31 werden durch eine Steuereinheit 35 gesteuert, die durch einen Mikrocomputer gebildet ist.

Die Steuereinheit 35 wird mit Erfassungsausgangssignalen Sa, Sn, St, Ss, Sd u. Sf versorgt, die von dem Luftmengen-Sensor 4, einem Brennkraftmaschinendrehzahl-Sensor 61 zum Erfassen der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 (Motordrehzahl), einem Drosselklappen-Sensor 62 zum Erfassen des Öffnungsgrades der Drosselklappe 6 (Drosselklappenöffnung), einem Neigungs-Sensor 63 zum Erfassen der Neigung einer Straßenoberfläche, auf welcher ein Fahrzeug, das mit der Brennkraftmaschine 1 ausgestattet ist, fährt, einem Dichte-Sensor 64 zum Erfassen der Ansaugluft-Dichte in dem Ansaugkanal 3 bzw. einem Feuchtigkeits-Sensor 65 zum Erfassen der Ansaugluft-Feuchtigkeit in dem Ansaugkanal 3 gewonnen sind, und ist wirksam, um selektiv Steuersignale E 1 u. E 2 auf der Grundlage der Erfassungsausgangssignale Sa, Sn, St, Ss, Sd u. Sf zu erzeugen und um das elektromagnetische Dreiwegeventil 31 mit dem Steuersignal E 1 und das elektromagnetische Dreiwegventil 29 mit dem Steuersignal E 2 zu versorgen.

Wenn die Steuerdruckröhre 30 mit dem Unterdruckbehälter 44 durch das elektromagnetische Dreiwegeventil 31, das durch das Steuersignal E 1 gesteuert wird, verbunden ist, wird der Unterdruck Pn dem Membran-Stellglied 25 zugeführt, und dadurch wird das Ansaugluft-Ablaßventil 23 geöffnet. Andererseits wird, wenn die Steuerdruckröhre 30 zur Atmosphäre hin durch das elektromagnetische Dreiwegeventil 31 geöffnet wird, das durch das Steuersignal E 1 gesteuert wird, geöffnet ist, das Membran-Stellglied 25 zur Atmosphäre hin geöffnet, und dadurch wird das Ansaugluft-Ablaßventil 23 geschlossen.

Wenn die Steuerdruckröhre 28 mit der Röhre 36 durch das elektromagnetische Dreiwegeventil 29, das durch das Steuersignal E 2 gesteuert wird, verbunden ist, wird der Unterdruck Pn dem Membran-Stellglied 19 zugeführt, und dadurch wird das Auspuff-Abschaltventil 11 geschlossen, so daß nur der Primär-Turbolader 9 veranlaßt wird, zu arbeiten. Andererseits wird, wenn die Steuerdruckröhre 28 zur Atmosphäre hin durch das elektromagnetische Dreiwegeventil 29, das durch das Steuersignal E 2 gesteuert wird, geöffnet ist, das Membran-Stellglied 19 zur Atmosphäre hin geöffnet, und dadurch wird das Auspuff-Abschaltventil 11 geöffnet, so daß der Sekundär-Turbolader veranlaßt wird, zu arbeiten.

Fig. 3 zeigt ein Arbeitsdiagramm, aus dem die Arbeitsbedingungen des Auspuff-Abschaltventils 11, des Auspuff-Schnüffelventils 13, des Überschuß-Schleusenventils (WGV) 17 und des Ansaugluft-Ablaßventils 23 hervorgehen. Dieses Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3 hat eine Abszisse, die die Brennkraftmaschinen-Drehzahl repräsentiert, und eine Ordinate, die die Brennkraftmaschinen-Last repräsentiert, welche durch den Öffnungsgrad der Drosselklappe ausgedrückt ist, wobei der Maximalwert davon mit Dm angegeben ist, und ist in Form eines Datenverzeichnisses in einem Speicher, der in der Steuereinheit 35 enthalten ist, gespeichert.

Gemäß dem Arbeitsdiagramm nach Fig. 3 wird das Überschuß-Schleusenventil 17 von seinem geöffneten in seinen geschlossenen Zustand und umgekehrt in Übereinstimmung mit einer Linie Lw versetzt, und das Auspuff-Schnüffelventil 13 wird von seinem geöffneten in seinen geschlossenen Zustand und umgekehrt in Übereinstimmung mit einer Linie Le versetzt. Andererseits wird das Ansaugluft-Ablaßventil 23 von seinem geschlossenen in seinen geöffneten Zustand in Übereinstimmung mit einer Linie L 1 versetzt, die die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine, bei der diese mit einer Ansaugluftmenge Q 1 arbeitet, und die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine, bei der diese bei einer Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 1 arbeitet, angibt, und von seinem geöffneten in seinen geschlossenen Zustand in Übereinstimmung mit einer Linie L 2 versetzt, die die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine, bei der diese mit einer Ansaugluftmenge Q 2 arbeitet, und die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine, bei der diese bei einer Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 2 arbeitet, angibt. Das Auspuff-Abschaltventil 11 wird von seinem geöffneten in seinen geschlossenen Zustand in Übereinstimmung mit einer Linie L 3 versetzt, die die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine, bei der diese mit einer Ansaugluftmenge Q 3 arbeitet, und die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine, bei der diese bei einer Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 3 arbeitet, angibt, und von seinem geschlossenen in seinen geöffneten Zustand in Übereinstimmung mit einer Linie L 4 versetzt, die die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine, bei welcher diese mit einer Ansaugluftmenge Q 4 arbeitet, und die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine, bei welcher diese bei einer Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 4 arbeitet, angibt.

In dem Fall, in dem die Brennkraftmaschinen-Drehzahl relativ niedrig ist, wird der Unterdruck Pn durch das elektromagnetische Dreiwegeventil 31 und die Steuerdruckröhre 30 dem Membran-Stellglied 25 zugeführt, wodurch das Ansaugluft-Ablaßventil 23 den Ansaugluft-Ablaßkanal 22 offenhält. Dann wird das elektromagnetische Dreiwegeventil 31 umgeschaltet, um die Steuerdruckröhre 30 zur Atmosphäre hin zu öffnen, und zwar durch das Steuersignal E 1 aus der Steuereinheit 35, so daß das Ansaugluft-Ablaßventil 23 den Ansaugluft-Ablaßkanal 22 schließt, bevor das Auspuff-Abschaltventil 11 während der Zeitperiode, in welcher die Brennkraftmaschinen-Drehzahl ansteigt, geöffnet wird, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.

In dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3 wird ein Arbeitsbereich, der die Linie L 4 als eine untere Grenze aufweist, eingestellt, um einen Betrieb der Brennkraftmaschine 1 zu bestimmen, der mit einer relativ großen Ansaugluftmenge einhergeht. Daher korrespondiert der Arbeitsbereich, der die Linie L 4 als untere Grenze hat, mit einer Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine 1, bei welcher die Ansaugluftmenge, die den Verbrennungskammern zugeführt wird, welche in der Brennkraftmaschine 1 ausgebildet sind, relativ groß sein muß. Außerdem wird jeder von Arbeitsbereichen zwischen den Linien L 2 u. L 4 und ein Arbeitsbereich, der die Linie L 2 als eine obere Grenze hat, eingestellt, um einen Betrieb der Brennkraftmaschine 1 zu bestimmen, der mit einer relativ kleinen Ansaugluftmenge einhergeht. Daher korrespondiert jeder der Arbeitsbereiche zwischen den Linien L 2 u. L 4 und der Arbeitsbereich, der die Linie L 2 als eine obere Grenze hat, mit einer Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine 1, bei welcher die Ansaugluftmenge, die den Verbrennungskammern zugeführt wird, welche in der Brennkraftmaschine 1 ausgebildet sind, relativ klein sein muß.

Wenn die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine 1 in dem Arbeitsbereich liegt, der die Linie L 2 als eine obere Grenze hat, wird die Steuereinheit 35 wirksam, um das Auspuff-Abschaltventil 11 geschlossen zu halten und im Gegensatz dazu das Ansaugluft-Ablaßventil 23 geöffnet zu halten, so daß die Brennkraftmaschine 1 nur durch den Primär-Turbolader 9 geladen wird. Dann wird, wenn die Ansaugluftmenge oder die Brennkraftmaschinen-Drehzahl angestiegen ist, wobei sie die Linie L 2 gekreuzt hat, und die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine 1 in den Arbeitsbereich zwischen den Linien L 2 u. L 4 übergegangen ist, die Steuereinheit 35 wirksam, um das Ansaugluft-Ablaßventil 23 zu schließen. Im Verlaufe dieses Vorgangs wird, bevor das Ansaugluft-Ablaßventil geschlossen ist, das Auspuff-Schnüffelventil 13 geöffnet, wenn die Ansaugluftmenge so angestiegen ist, daß sie die Linie Le gekreuzt hat, und dadurch wird das Auspuffgas in kleiner Menge der Turbine Ts des Sekundär-Turboladers 10 durch den Auspuff-Schnüffelkanal 14 unter einer Bedingung zugeführt, bei welcher das Ansaugluft-Ablaßventil 23 geöffnet ist. Dies führt dazu, daß die Turbine Ts durch das Auspuffgas, welches durch den Auspuff-Schnüffelkanal 14 strömt, getrieben wird, um sich zu drehen, so daß der Sekundär-Turbolader 10 eine vorbereitende Drehung ausführt, bevor das Auspuff-Abschaltventil 11 geöffnet wird.

Nach diesem Vorgang wird, wenn die Ansaugluftmenge oder die Brennkraftmaschinen-Drehzahl weiter angestiegen ist, wobei die Linie L 4 gekreuzt wurde, und die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine 1 in den Arbeitsbereich übergegangen ist, der die Linie L 4 als eine untere Grenze hat, die Steuereinheit 35 wirksam, um das Auspuff-Abschaltventil 11 zu öffnen, so daß die Turbine Ts des Sekundär-Turboladers 10 getrieben wird, um sich durch das Auspuffgas zu drehen, welches durch den zweiten separaten Auspuffkanal 2b strömt. Mit dem Betrieb des Sekundär-Turboladers 10 wird die Druckdifferenz zwischen den Luftdrücken P 1 u. P 2 so verringert, daß sie kleiner als der vorbestimmte Druckwert ΔP oder diesem gleich ist, und dadurch wird das Ansaugluft-Abschaltventil 21 geöffnet. Demzufolge wird die Brennkraftmaschine 1 sowohl durch den Primär-Turbolader 9, der mit der Turbine Tp arbeitet, die durch das Auspuffgas, welches durch den ersten separaten Auspuffkanal 2a strömt, getrieben wird, um sich zu drehen, und den Sekundär-Turbolader 10, der mit der Turbine Ts arbeitet, welche durch das Auspuffgas, das durch den zweiten separaten Auspuffkanal 2b strömt, getrieben wird, um sich zu drehen, geladen.

Wie zuvor beschrieben, fängt, da der Sekundär-Turbolader 10 vorbereitend durch das Auspuffgas gedreht wird, welches diesem durch das Auspuff-Schnüffelventil 13 unter der Bedingung zugeführt wird, bei welcher das Ansaugluft-Ablaßventil 23 offen ist, bevor er zum Laden der Brennkraftmaschine 1 zu arbeiten beginnt, und das Ansaugluft-Ablaßventil 23 geschlossen ist, bevor das Auspuff-Abschaltventil 11 geöffnet wird, der Sekundär-Turbolader 10 unter ausreichend hoher vorbereitender Drehung zum Laden der Brennkraftmaschine 1 an zu arbeiten, und demzufolge wird das Ansprechen beim Laden durch den Sekundär-Turbolader 10 verbessert, und es wird ein Drehmomentschock, der auf die Brennkraftmaschine 1 einwirken könnte, sicher unterdrückt, wenn der Sekundär-Turbolader 10 zum Laden der Brennkraftmaschine 1 zu arbeiten beginnt.

Nachdem die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine 1 in den Arbeitsbereich übergegangen ist, der die Linie L 4 als untere Grenze hat, wird, wenn die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine 1 in einem Arbeitsbereich liegt, der die Linie L 3 als untere Grenze hat, die Steuereinheit 35 wirksam, um das Auspuff-Abschaltventil 11 geöffnet zu halten und im Gegensatz dazu das Ansaugluft-Ablaßventil 23 geschlossen zu halten, so daß die Brennkraftmaschine 1 nach wie vor sowohl durch den Primär- als auch den Sekundär-Turbolader 9 und 10 geladen wird. Dann wird, wenn die Ansaugluftmenge oder die Brennkraftmaschinen-Drehzahl angestiegen ist, wobei die Linie L 3 gekreuzt wurde, und die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine 1 in einen Arbeitsbereich zwischen der Linie L 3 und der Linie L 1 übergegangen ist, die Steuereinheit 35 wirksam, um das Auspuff-Abschaltventil 11 zu schließen, so daß das Auspuffgas, welches durch den zweiten separaten Auspuffkanal 2b strömt, aufhört, direkt zu der Turbine Ts des Sekundär-Turboladers 10 zu strömen. Dann wird, wenn die Ansaugluftmenge oder die Brennkraftmaschinen-Drehzahl weiter erhöht worden ist, wobei die Linie L 1 gekreuzt wurde, und die Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine 1 in einen Arbeitsbereich übergegangen ist, der die Linie L 1 als eine obere Grenze hat, die Steuereinheit 35 wirksam, um das Ansaugluft-Ablaßventil 23 zu öffnen.

Ferner wird, nachdem das Ansaugluft-Ablaßventil 23 geöffnet ist, das Auspuff-Schnüffelventil 13 geschlossen, wenn die Ansaugluftmenge oder die Brennkraftmaschinen-Drehzahl weiter abgenommen hat, um die Linie Le zu kreuzen. Dadurch hört das Auspuffgas auf, in kleiner Menge zu der Turbine Ts des Sekundär-Turboladers 10 durch den Auspuff-Schnüffelkanal 14 zu strömen. Dies führt dazu, daß die Turbine Ts nicht getrieben wird, um sich durch das Auspuffgas zu drehen, so daß der Sekundär-Turbolader 10 veranlaßt wird, seinen Betrieb anzuhalten. Damit wird die Brennkraftmaschine 1 nur durch den Primär-Turbolader 9 geladen.

In dem Ausführungsbeispiel, das auf diese Weise arbeitet, ist die Steuereinheit 35 wirksam, um die Linien L 1 bis L 4 in dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3 zu verschieben, um eine Grenze zwischen dem Arbeitsbereich in dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3, der der Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine 1 entspricht, bei der die Brennkraftmaschine 1 sowohl durch den Primär- als auch den Sekundär-Turbolader 9 u. 10 zu laden ist, welcher Arbeitsbereich im folgenden als Zweilader-Arbeitsbereich bezeichnet wird, und dem Arbeitsbereich in dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3, der der Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine 1 entspricht, bei der die Brennkraftmaschine 1 nur durch den Primär-Turbolader 9 zu laden ist, welcher Arbeitsbereich im folgenden als Einlader-Arbeitsbereich bezeichnet wird, in Übereinstimmung mit den Fahrtbedingungen zu verlagern, die gegeben sind durch die Neigung der Straßenoberfläche, welche durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt wird, die Ansaugluft-Dichte, die durch den Dichte-Sensor 64 erfaßt wird, und die Ansaugluft-Feuchtigkeit, die durch den Feuchtigkeits-Sensor 65 erfaßt wird, so daß ein verbesserter Ladewirkungsgrad ohne Rücksicht darauf aufrechterhalten wird, ob Änderungen in den Fahrtbedingungen des Fahrzeugs eintreten, d. h. Änderungen in der Neigung der Straßenoberfläche, die durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt werden, Änderungen in der Ansaugluft-Dichte, die durch den Dichte-Sensor 64 erfaßt werden, oder Änderungen in der Ansaugluft-Feuchtigkeit, die durch den Feuchtigkeits-Sensor 65 erfaßt werden.

Bei der Änderung der Arbeitsbereiche in dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3, wie sie zuvor beschrieben sind, wird beispielsweise die Grenze zwischen dem Zweilader-Arbeitsbereich und dem Einlader-Arbeitsbereich verlagert, um den Einlader-Arbeitsbereich in Richtung auf Arbeitsbereiche für einen größeren Öffnungsgrad der Drosselklappe und eine höhere Brennkraftmaschinen-Drehzahl auszudehnen, wenn die Neigung der Straßenoberfläche, die durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist, ein Gefälle ist, das in seinem absoluten Wert größer als ein vorbestimmter Referenzgefällewert ist, und wird ferner verändert, um den Zweilader-Arbeitsbereich in Richtung auf Arbeitsbereiche für einen kleineren Öffnungsgrad der Drosselklappe und eine niedrigere Brennkraftmaschinen-Drehzahl auszudehnen, wenn die Neigung der Straßenoberfläche, die durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist, eine Steigung ist, die in ihrem absoluten Wert größer als ein vorbestimmter Referenztilgungswert ist, die Ansaugluft-Dichte, die durch den Dichte-Sensor 64 erfaßt ist, niedriger als ein vorbestimmter Referenzwert ist oder die Ansaugluft-Feuchtigkeit, die durch den Feuchtigkeits-Sensor 65 erfaßt ist, niedriger als ein vorbestimmter Referenzwert ist.

Mit einer solchen Verschiebung der Grenze zwischen dem Zweilader-Arbeitsbereich und dem Einlader-Arbeitsbereich wird die Brennkraftmaschine 1 nur durch den Primär-Turbolader 9 geladen, bis die Ansaugluftmenge relativ groß wird oder die Brennkraftmaschinen-Drehzahl relativ hoch wird, wenn das Fahrzeug auf einer abschüssigen Strecke relativ großer Neigung fährt und dadurch die Brennkraftmaschine 1 leicht beschleunigt wird. Andererseits wird die Brennkraftmaschine 1 sowohl durch den Primär- als auch den Sekundär-Turbolader 9 u. 10 geladen, bis die Ansaugluftmenge relativ klein wird oder bis die Brennkraftmaschinen-Drehzahl relativ niedrig wird, wenn das Fahrzeug auf einer Steigung mit relativ großer Neigung fährt und dadurch die Brennkraftmaschine leicht verzögert wird, die Ansaugluft-Dichte in dem Ansaugkanal 3 relativ niedrig ist und es daher schwierig ist, die Ansaugluftmenge, die den Verbrennungskammern in der Brennkraftmaschine 1 zugeführt wird, zu erhöhen, oder die Ansaugluft-Feuchtigkeit in dem Ansaugkanal 3 relativ niedrig ist und daher eine Klopfneigung der Brennkraftmaschine 1 besteht.

Ein Beispiel für ein Arbeitsprogramm oder einen Funktionsablauf zum Steuern des Auspuff-Abschaltventils 11 und des Ansaugluft-Ablaßventils 23 in der Weise, wie sie zuvor beschrieben ist, wird in der Steuereinheit 35 in Übereinstimmung mit einem Flußdiagramm ausgeführt, das in Fig. 4a u. Fig. 4b gezeigt ist.

Gemäß dem Flußdiagramm, das in Fig. 4a u. Fig. 4b gezeigt ist, wird zunächst in einem Schritt 71 eine Anfangskonfiguration durch Setzen einer Kennzeichnung F 1 auf 1 und durch Setzen jeder von Kennzeichnungen F 2 bis F 4 auf 0 eingestellt. Wie in Fig. 3 gezeigt, wird nach der Einstellung der Anfangskonfiguration die Kennzeichnung F 1 auf 1 gesetzt, und jede der Kennzeichnungen F 2 bis F 4 wird auf 0 gesetzt, wenn die Ansaugluftmenge oder die Brennkraftmaschinen-Drehzahl so erniedrigt wird, daß sie die Linie L 1 kreuzt. Die Kennzeichnung F 2 wird auf 1 gesetzt, und jede der Kennzeichnungen F 1, F 3 u. F 4 wird auf 0 gesetzt, wenn die Ansaugluftmenge oder die Brennkraftmaschinen-Drehzahl so erhöht wird, daß sie die Linie L 2 kreuzt. Die Kennzeichnung F 3 wird auf 1 gesetzt und jede der Kennzeichnungen F 1, F 2 u. F 4 wird auf 0 gesetzt, wenn die Ansaugluftmenge oder die Brennkraftmaschinen-Drehzahl so erniedrigt wird, daß sie die Linie L 3 kreuzt. Die Kennzeichnung F 4 wird auf 1 gesetzt und jede der Kennzeichnungen F 1 bis F 3 wird auf 0 gesetzt, wenn die Ansaugluftmenge oder die Brennkraftmaschinen-Drehzahl so erhöht wird, daß sie die Linie L 4 kreuzt.

Dann werden in einem Schritt 72 die Erfassungsausgangssignale Sa, Sn, St, Ss, Sd u. Sf, die von dem Luftmengen-Sensor 4, dem Brennkraftmaschinendrehzahl-Sensor 61, dem Drosselklappen-Sensor 62, dem Neigungs-Sensor 63, dem Dichte-Sensor 64 bzw. dem Feuchtigkeits-Sensor 65 gewonnen werden, gespeichert. Ferner werden die Ansaugluftmenge Q 1 und die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 1, welche die Linie L 1 repräsentieren, die Ansaugluftmenge Q 2 und die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 2, welche die Linie L 2 repräsentieren, die Ansaugluftmenge Q 3 und die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 3, welche die Linie L 3 repräsentieren, und die Ansaugluftmenge Q 4 und die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 4, welche die Linie L 4 repräsentieren, in einem Schritt 73 gespeichert.

Danach wird die Neigung der Straßenoberfläche auf der Grundlage des Erfassungsausgangssignals Ss aus dem Neigungs-Sensor 63 in einem Schritt 74 gespeichert, es wird die Ansaugluft-Feuchtigkeit in dem Ansaugkanal 3 auf der Grundlage des Erfassungsausgangssignals Sf aus dem Feuchtigkeits-Sensor 65 in einem Schritt 75 gespeichert, und es wird die Ansaugluft-Dichte in dem Ansaugkanal auf der Grundlage des Erfassungsausgangssignals Sd aus dem Dichte-Sensor 64 in einem Schritt 76 gespeichert. Dann werden in einem Schritt 77 ein Änderungswert ΔQ für die Ansaugluftmenge und ein Änderungswert ΔN für die Brennkraftmaschinen-Drehzahl berechnet.

Bei der Berechnung der Änderungswerte ΔQ u. ΔN werden zunächst Änderungswertkomponenten ΔQa, ΔQb u. ΔQc für die Ansaugluftmenge auf der Grundlage der Neigung der Straßenoberfläche, die in dem Schritt 74 gespeichert ist, der Ansaugluft-Feuchtigkeit, die in Schritt 75 gespeichert ist, bzw. der Ansaugluft-Dichte, die in dem Schritt 76 gespeichert ist, gewonnen, und es werden Änderungswertkomponenten ΔNa, ΔNb u. ΔNc für die Brennkraftmaschinen-Drehzahl auf der Grundlage der Neigung der Straßenoberfläche, die in dem Schritt 74 gespeichert ist, der Ansaugluft-Feuchtigkeit, die in dem Schritt 75 gespeichert ist, bzw. der Ansaugluft-Dichte, die in dem Schritt 76 gespeichert ist, gewonnen.

Im einzelnen werden die Änderungswertkomponenten ΔQa u. ΔNa durch Anwenden der Neigung der Straßenoberfläche, die in dem Schritt 74 gespeichert ist, auf ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung zwischen der Neigung der Straßenoberfläche und den Änderungswertkomponenten ΔQa u. ΔNa darstellt, gewonnen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Das Kennliniendiagramm gemäß Fig. 5 ist in Form eines Datenverzeichnisses in dem Speicher, der in der Steuereinheit 35 enthalten ist, gespeichert. Jede der Änderungswertkomponenten ΔQa u. ΔNa, die aus dem Verlauf des Kennliniendiagramms gemäß Fig. 5 gewonnen werden, hat einen Wert von 0, wenn die Neigung der Straßenoberfläche kleiner in ihrem absoluten Wert als jeder von einem vorbestimmten Referenzgefällewert Xa und einem vorbestimmten Referenzgefällewert Xb oder gleich diesem ist, einen erhöhten positiven Wert, wenn die Neigung der Straßenoberfläche ein Gefälle ist, das größer in seinem absoluten Wert als der vorbestimmte Referenzgefällewert Xa ist, und einen erniedrigten negativen Wert, wenn die Neigung der Straßenoberfläche eine Steigung ist, die größer in ihrem absoluten Wert als der vorbestimmte Referenzsteigungswert Xb ist, wie dies mit einer durchgehenden Linie in dem Kennliniendiagramm gemäß Fig. 5 gezeigt ist. Die Änderungswertkomponenten ΔQb u. ΔNb werden durch Anwenden der Ansaugluft-Feuchtigkeit, die in dem Schritt 75 gespeichert ist, auf ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung der Ansaugluft-Feuchtigkeit und den Änderungswertkomponenten ΔQb u. ΔNb darstellt, gewonnen, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Das Kennliniendiagramm gemäß Fig. 6 ist ebenfalls in Form eines Datenverzeichnisses in dem Speicher gespeichert, der in der Steuereinheit 35 enthalten ist. Jede der Änderungswertkomponenten ΔQb u. ΔNb, die aus dem Verlauf des Kennliniendiagramms gemäß Fig. 6 gewonnen werden, hat einen Wert von 0, wenn die Ansaugluft-Feuchtigkeit größer als ein vorbestimmter Wert Ya oder gleich diesem ist, und einen herabgesetzten negativen Wert, wenn die Ansaugluft-Feuchtigkeit kleiner als der vorbestimmte Wert Ya ist, wie dies durch eine ausgezogene Linie in dem Kennliniendiagramm gemäß Fig. 6 gezeigt ist. Ferner werden die Änderungswertkomponenten ΔQc u. ΔNc durch Anwenden der Ansaugluft-Dichte, die in dem Schritt 76 gespeichert ist, auf ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung zwischen der Ansaugluft-Dichte und den Änderungswertkomponenten ΔQc u. ΔNc darstellt, gewonnen, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Das Kennliniendiagramm gemäß Fig. 7 ist ebenfalls in Form eines Datenverzeichnisses in dem Speicher gespeichert, der in der Steuereinheit 35 enthalten ist. Jede der Änderungswertkomponenten ΔQc u. ΔNc, die aus dem Verlauf des Kennliniendiagramms gemäß Fig. 7 gewonnen werden, hat einen Wert von 0, wenn die Ansaugluft-Dichte größer als ein vorbestimmter Wert Za oder diesem gleich ist, und einen herabgesetzten negativen Wert, wenn die Ansaugluft-Dichte kleiner als der vorbestimmte Wert Za ist, wie dies durch eine durchgehende Linie in dem Kennliniendiagramm gemäß Fig. 7 gezeigt ist, oder einen Wert von 0, wenn die Ansaugluft-Dichte größer als der vorbestimmte Wert Za oder diesem gleich ist, und einen erhöhten positiven Wert, wenn die Ansaugluft-Dichte kleiner als der vorbestimmte Wert Za ist, wie dies durch eine strichpunktierte Linie in dem Kennliniendiagramm gemäß Fig. 7 gezeigt ist.

Als nächstes werden die Änderungswertkomponenten ΔQa, ΔQb u. ΔQc aufsummiert, um den Änderungswert ΔQ zu erzeugen, und auf ähnliche Weise werden die Änderungswertkomponenten ΔNa, ΔNb u. ΔNc aufsummiert, um den Änderungswert ΔN zu erzeugen.

Dann werden in einem Schritt 78 die Ansaugluftmengen Q 1, Q 2, Q 3 u. Q 4 und die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 1, N 2, N 3 u. N 4, die in dem Schritt 73 gespeichert sind, jeweils geändert, um die Linien L 1 bis L 4 in dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3 in Übereinstimmung mit der Neigung der Straßenoberfläche, die in dem Schritt 74 gespeichert ist, der Ansaugluft-Feuchtigkeit, die in dem Schritt 75 gespeichert ist, und der Ansaugluft-Dichte, die in dem Schritt 76 gespeichert ist, zu verschieben. Die Änderungen der Ansaugluftmengen Q 1 bis Q 4 werden durch Subtrahieren des Änderungswerts ΔQ, der in dem Schritt 77 berechnet ist, von jeder der Ansaugluftmengen Q 1, Q 2, Q 3 u. Q 4 durchgeführt, und die Änderungen der Brennkraftmaschinen-Drehzahlen N 1 bis N 4 werden durch die vorbestimmten Änderungswerte ΔN, die in dem Schritt 77 berechnet sind, von jeder der Brennkraftmaschinen-Drehzahlen N 1, N 2, N 3 u. N 4 durchgeführt.

Danach wird in einem Schritt 79 geprüft, ob die Kennzeichnung F 1 1 ist oder nicht. Wenn die Kennzeichnung F 1 1 ist, wird geprüft, ob die Ansaugluftmenge Q, die durch das Erfassungsausgangssignal Sa aus dem Luftmengen-Sensor 4 repräsentiert ist, größer als die Ansaugluftmenge Q 2 ist oder nicht, und zwar in einem Schritt 80. Wenn die Ansaugluftmenge Q kleiner als die Ansaugluftmenge Q 2 oder dieser gleich ist, wird geprüft, ob die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N, welche durch das Erfassungsausgangssignal Sn aus dem Brennkraftmaschinendrehzahl-Sensor 61 repräsentiert ist, höher als die Brennkraftmaschinendrehzahl N 2 ist oder nicht, und zwar in einem Schritt 81.

Wenn in dem Schritt 80 festgestellt ist, daß die Ansaugluftmenge Q größer als die Ansaugluftmenge Q 2 ist, oder wenn in dem Schritt 81 festgestellt ist, daß die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N höher als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 2 ist, wird die Kennzeichnung F 2 auf 1 gesetzt, und zwar in einem Schritt 82, und das Steuersignal E 1 wird dem elektromagnetischen Dreiwegeventil 31 zugeführt, so daß das Ansaugluft-Ablaßventil 23 geschlossen wird, und zwar in einem Schritt 83. Dann kehrt der Funktionsablauf zu dem Schritt 72 zurück. Andererseits kehrt, wenn die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N niedriger als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 2 oder dieser gleich ist, was sich als Ergebnis der Prüfung in dem Schritt 81 herausstellt, der Funktionsablauf zu dem Schritt 72 direkt von dem Schritt 81 zurück.

Wenn in dem Schritt 79 festgestellt ist, daß die Kennzeichnung F 1 0 ist, wird in einem Schritt 84 geprüft, ob die Kennzeichnung F 2 oder F 4 1 ist oder nicht. Wenn die Kennzeichnung F 2 oder F 4 1 ist, wird ferner in einem Schritt 85 geprüft, ob die Kennzeichnung F 2 1 ist oder nicht. Dann wird, wenn die Kennzeichnung F 2 1 ist, in einem Schritt 86 geprüft, ob die Ansaugluftmenge Q größer als die Ansaugluftmenge Q 4 ist oder nicht. Wenn die Ansaugluftmenge Q kleiner als die Ansaugluftmenge Q 4 oder dieser gleich ist, wird in einem Schritt 87 geprüft, ob die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N höher als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 4 ist oder nicht.

Wenn in dem Schritt 86 festgestellt ist, daß die Ansaugluftmenge Q größer als die Ansaugluftmenge Q 4 ist oder wenn in dem Schritt 87 festgestellt ist, daß die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N höher als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 4 ist, wird in einem Schritt 88 die Kennzeichnung F 4 auf 1 gesetzt, und das Steuersignal E 2 wird in einem Schritt 89 dem elektromagnetischen Dreiwegeventil 29 zugeführt, so daß das Auspuff-Abschaltventil 11 geöffnet wird. Dann kehrt der Funktionsablauf zu dem Schritt 72 zurück.

Andererseits wird, wenn die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N niedriger als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 4 oder dieser gleich ist, und zwar als Ergebnis der Prüfung in dem Schritt 87, in einem Schritt 90 geprüft, ob die Ansaugluftmenge Q kleiner als die Ansaugluftmenge Q 1 ist oder nicht. Wenn die Ansaugluftmenge Q kleiner als die Ansaugluftmenge Q 1 ist, wird in einem Schritt 91 geprüft, ob die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N niedriger als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 1 ist oder nicht. Wenn in dem Schritt 90 festgestellt ist, daß die Ansaugluftmenge Q größer als die Ansaugluftmenge Q 1 oder dieser gleich ist, oder wenn in dem Schritt 91 festgestellt ist, daß die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N höher als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 1 oder dieser gleich ist, kehrt der Funktionsablauf zu dem Schritt 72 zurück. Andererseits wird, wenn die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N niedriger als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 1 ist, und zwar als Ergebnis der Prüfung in dem Schritt 91, die Kennzeichnung F 1 in einem Schritt 92 auf 1 gesetzt, und das Steuersignal E 1 wird in einem Schritt 93 dem elektromagnetischen Dreiwegeventil 31 zugeführt, so daß das Ansaugluft-Ablaßventil 23 geöffnet wird. Dann kehrt der Funktionsablauf zu dem Schritt 72 zurück.

Wenn in dem Schritt 85 festgestellt ist, daß die Kennzeichnung F 2 0 ist, wird in einem Schritt 94 geprüft, ob die Ansaugluftmenge Q kleiner als die Ansaugluftmenge Q 1 ist oder nicht. Wenn die Ansaugluftmenge Q kleiner ist als die Ansaugluftmenge Q 1, wird in einem Schritt 95 geprüft, ob die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N niedriger als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 1 ist oder nicht. Wenn die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N niedriger als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 1 ist, wird die Kennzeichnung F 1 in einem Schritt 96 auf 1 gesetzt, und das Steuersignal E 1 wird in einem Schritt 97 dem elektromagnetischen Dreiwegeventil 31 zugeführt, so daß das Ansaugluft-Ablaßventil 23 geöffnet wird. Dann kehrt der Funktionsablauf zu dem Schritt 72 zurück.

Wenn in Schritt 94 festgestellt ist, daß die Ansaugluftmenge Q größer als die Ansaugluftmenge Q 1 oder dieser gleich ist, oder wenn in dem Schritt 95 festgestellt ist, daß die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N höher als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 1 oder dieser gleich ist, wird ferner in einem Schritt 98 geprüft, ob die Ansaugluftmenge Q größer als die Ansaugluftmenge Q 4 ist oder nicht. Wenn die Ansaugluftmenge Q kleiner als die Ansaugluftmenge Q 4 oder dieser gleich ist, wird in einem Schritt 99 ferner geprüft, ob die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N höher als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 4 ist oder nicht. Wenn die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N niedriger als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 4 oder dieser gleich ist, kehrt der Funktionsablauf zu dem Schritt 72 zurück.

Wenn in dem Schritt 98 festgestellt ist, daß die Ansaugluftmenge Q größer als die Ansaugluftmenge Q 4 ist, oder wenn in dem Schritt 99 festgestellt ist, daß die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N höher als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 4 ist, wird in einem Schritt 100 die Kennzeichnung F 4 auf 1 gesetzt, und das Steuersignal E 2 wird in einem Schritt 101 dem elektromagnetischen Dreiwegeventil 29 zugeführt, so daß das Auspuff-Abschaltventil 11 geöffnet wird. Dann kehrt der Funktionsablauf zu dem Schritt 72 zurück.

Wenn in dem Schritt 84 festgestellt ist, daß die Kennzeichnungen F 2 u. F 4 0 sind, wird in einem Schritt 102 geprüft, ob die Ansaugluftmenge Q kleiner als die Ansaugluftmenge Q 3 ist oder nicht. Wenn die Ansaugluftmenge Q kleiner als die Ansaugluftmenge Q 3 ist, wird in einem Schritt 103 geprüft, ob die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N niedriger als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 3 ist oder nicht. Wenn die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N niedriger als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 3 ist, wird in einem Schritt 104 die Kennzeichnung F 3 auf 1 gesetzt, und das Steuersignal E 2 wird in einem Schritt 105 dem elektromagnetischen Dreiwegeventil 29 zugeführt, so daß das Auspuff-Abschaltventil 11 geschlossen wird. Dann kehrt der Funktionsablauf zu dem Schritt 72 zurück. Falls in Schritt 102 festgestellt ist, daß die Ansaugluftmenge Q größer als die Ansaugluftmenge Q 3 oder dieser gleich ist, oder wenn in dem Schritt 103 festgestellt ist, daß die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N höher als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl N 3 oder dieser gleich ist, wird der Funktionsablauf direkt zu dem Schritt 72 zurückgeführt.

In dem zuvor beschriebenen Steuerungsablauf werden die Linien L 1 bis L 4 in dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3 verschoben, um den Zweilader-Arbeitsbereich, der in dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3 vorgesehen ist, in Übereinstimmung mit der Neigung der Straßenoberfläche, welche durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist, aufzuweiten oder zu verengen, so daß der verbesserte Ladewirkungsgrad ohne Rücksicht auf Änderungen in der Neigung der Straßenoberfläche, die durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist, beibehalten wird, womit eine Motordrehzahl/Drosselklappen-Öffnungsgrad-Kennlinie der Brennkraftmaschine 1 verändert wird, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist.

Fig. 8 zeigt eine Beziehung zwischen der Brennkraftmaschinen-Drehzahl und dem Öffnungsgrad der Drosselklappe unter jeder von Bedingungen, für die jeweils ein ebener Verlauf der Straßenoberfläche, eine Steigung, die größer in ihrem absoluten Wert als der vorbestimmte Referenzsteigungswert Xb ist, und ein Gefälle, das größer in seinem absoluten Wert als der vorbestimmte Referenzgefällewert Xa ist, durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt wird. Gemäß Fig. 8 wird die Brennkraftmaschinen-Drehzahl proportional zu einem Anstieg des Öffnungsgrades der Drosselklappe in einer Weise erhöht, wie dies durch eine ausgezogene Linie angegeben ist, wenn der ebene Verlauf durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist, und es ist ersichtlich, daß das Verhältnis des Ansteigens der Brennkraftmaschinen-Drehzahl proportional zu dem Ansteigen des Öffnungsgrades der Drosselklappe verringert wird, um kleiner als dasjenige zu werden, welches durch die ausgezogene Linie dargestellt ist, wie dies durch eine strichpunktierte Linie angegeben ist, wenn eine Steigung, die größer in ihrem absoluten Wert als der vorbestimmte Referenzsteigungswert Xb ist, durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist, und vergrößert wird, um größer als dasjenige zu werden, welches durch die ausgezogene Linie dargestellt ist, wie dies durch eine unterbrochene Linie angegeben ist, wenn ein Gefälle, das größer in seinem absoluten Wert als der vorbestimmte Referenzgefällewert Xa ist, durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist.

Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen der Brennkraftmaschinen-Drehzahl und dem Drehmoment, das durch die Brennkraftmaschine 1 erzeugt wird, die mit einer bestimmten konstanten Last unter jeder von Bedingungen arbeitet, bei welchen ein ebener Verlauf, eine Steigung, welche größer in ihrem absoluten Wert als der vorbestimmte Referenzsteigungswert Xb ist, bzw. ein Gefälle, welches größer in seinem absoluten Wert als der vorbestimmte Referenzgefällewert Xa ist, durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist. In Fig. 9 geben eine durchgehende Kurvenlinie A 0, eine strichpunktierte Kurvenlinie A 1 und eine unterbrochene Kurvenlinie A 2 Drehmomentkurven an, die unter einer Arbeitsbedingung gewonnen sind, bei welcher die Brennkraftmaschine 1 nur durch den Primär-Turbolader 9 geladen wird, wenn der ebene Verlauf durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist, unter einer Arbeitsbedingung, bei welcher die Brennkraftmaschine 1 nur durch den Primär-Turbolader 9 geladen wird, wenn eine Steigung, die größer in ihrem absoluten Wert als der vorbestimmte Referenzsteigungswert Xb ist, durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist, bzw. unter einer Arbeitsbedingung, bei der die Brennkraftmaschine 1 nur durch den Primär-Turbolader 9 geladen wird, wenn ein Gefälle, das größer in seinem absoluten Wert als der vorbestimmte Referenzgefällewert Xa ist, durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist. Eine durchgehende Kurvenlinie B gibt eine Drehmomentkurve an, die unter einer Arbeitsbedingung gewonnen ist, bei welcher die Brennkraftmaschine 1 sowohl durch den Primär- als auch durch den Sekundär-Turbolader 9 u. 10 geladen wird. Gemäß Fig. 9 wird in dem Fall, in dem die Brennkraftmaschine 1 nur durch den Primär-Turbolader 9 geladen wird, ein Scheitelpunkt auf der strichpunktierten Kurvenlinie A 1 entsprechend der Steigung bei einer Brennkraftmaschinen-Drehzahl gewonnen, die niedriger als eine Brennkraftmaschinen-Drehzahl ist, bei welcher ein Scheitelpunkt auf der ausgezogenen Kurvenlinie A 0 entsprechend dem ebenen Verlauf gewonnen wird, und es wird ein Scheitelpunkt auf der unterbrochenen Kurvenlinie A 2 entsprechend dem Gefälle bei einer Brennkraftmaschinen-Drehzahl gewonnen, die höher als die Brennkraftmaschinen-Drehzahl ist, bei welcher der Scheitelpunkt auf der ausgezogenen Kurvenlinie A 0 entsprechend dem ebenen Verlauf gewonnen wird. Dies ergibt sich aus den Differenzen zwischen den Verhältnissen des Anstiegs der Brennkraftmaschinen-Drehzahl, wie sie bei Vorliegen des ebenen Verlaufs, der Steigung, die größer in ihrem absoluten Wert als der vorbestimmte Referenzsteigungswert Xb ist, bzw. des Gefälles, das in seinem absoluten Wert größer als der vorbestimmte Referenzgefällewert Xa ist, gewonnen werden, vergl. Fig. 8.

Aus Fig. 9 ist ersichtlich, daß die Grenze zwischen dem Einlader-Arbeitsbereich, der mit der Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine 1 korrespondiert, bei der die Brennkraftmaschine nur durch den Primär-Turbolader 9 geladen wird, und dem Zweilader-Arbeitsbereich, welcher mit der Arbeitsbedingung korrespondiert, bei der die Brennkraftmaschine 1 sowohl durch den Primär- als auch durch den Sekundär-Turbolader 9 u. 10 geladen wird, in dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3 so zu setzen ist, daß sie mit einem Kreuzungspunkt a 0 der ausgezogenen Kurvenlinie A 0 und der ausgezogenen Kurvenlinie B korrespondiert, wenn ein ebener Verlauf durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist, mit einem Kreuzungspunkt a 1 der strichpunktierten Kurvenlinie A 1 und der ausgezogenen Kurvenlinie B korrespondiert, wenn eine Steigung, die größer in ihrem absoluten Wert als der vorbestimmte Referenzsteigungswert Xb ist, durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist, und mit einem Kreuzungspunkt a 2 der unterbrochenen Kurvenlinie A 2 und der durchgehenden Kurvenlinie B korrespondiert, wenn ein Gefälle, das in seinem absoluten Wert größer als der vorbestimmte Referenzgefällewert Xa ist, durch den Neigungs-Sensor 63 erfaßt ist, um einen verbesserten Ladewirkungsgrad zu erzielen. Dementsprechend werden in dem Ausführungsbeispiel, das zuvor beschrieben ist, die Linien L 1 bis L 4 in dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3 selektiv so verschoben, daß die Grenze zwischen dem Einlader-Arbeitsbereich und dem Zweilader-Arbeitsbereich in dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3 so eingestellt wird, daß sie mit jedem der Kreuzungspunkte a 0, a 1 u. a 2 korrespondiert.

Ferner werden in dem Steuerungsablauf, wie er zuvor beschrieben ist, die Linien L 1 bis L 4 in dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3 verschoben, um den Einlader-Arbeitsbereich, der in dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3 vorgesehen ist, zu verengen, wenn die Ansaugluft-Feuchtigkeit, die durch den Feuchtigkeits-Sensor 65 erfaßt ist, niedriger als der vorbestimmte Wert Ya ist, und außerdem verschoben, um den Einlader-Arbeitsbereich in dem Arbeitsdiagramm gemäß Fig. 3 zu verengen oder zu erweitern, wenn die Ansaugluft-Dichte, die durch den Dichte-Sensor 64 erfaßt ist, niedriger als der vorbestimmte Wert Za ist. Dies bedeutet, daß der Einlader-Arbeitsbereich, welcher mit der Arbeitsbedingung der Brennkraftmaschine korrespondiert, bei der die Brennkraftmaschine 1 nur durch den Primär-Turbolader 9 geladen wird, verengt wird, wenn eine Klopfneigung in der Brennkraftmaschine 1 besteht, und der Einlader-Arbeitsbereich verengt oder erweitert wird, wenn es schwierig ist, die Ansaugluftmenge, die den Verbrennungskammern in der Brennkraftmaschine 1 zugeführt wird, zu steigern. Demzufolge wird der Ladewirkungsgrad ohne Rücksicht auf Änderungen in der Ansaugluft-Feuchtigkeit, die durch den Feuchtigkeits-Sensor 65 erfaßt wird, und auf Änderungen in der Ansaugluft-Dichte, die durch den Dichte-Sensor 64 erfaßt wird, aufrechterhalten. Insbesondere in dem Fall, bei dem der Einlader-Arbeitsbereich ausgedehnt wird, wenn die Ansaugluft-Dichte, die durch den Dichte-Sensor 64 erfaßt ist, niedriger als der vorbestimmte Wert Za ist und es daher schwierig ist, die Ansaugluftmenge, die den Verbrennungskammern der Brennkraftmaschine 1 zugeführt wird, zu erhöhen, wird eine Zeitperiode, in welcher der Sekundär-Turbolader 10 seiner vorbereitenden Drehung unterworfen wird, bevor das Auspuff-Abschaltventil 11 geöffnet ist, verlängert, so daß der Sekundär-Turbolader 10 durch die vorbereitende Drehung ausreichend hoch drehend beginnt, zu arbeiten, um die Brennkraftmaschine 1 zu laden. Daher wird ein Drehmomentschock, der auf die Brennkraftmaschine 1 einwirken könnte, sicher unterdrückt, wenn der Sekundär-Turbolader 10 zum Laden der Brennkraftmaschine 1 zu arbeiten beginnt.

Obgleich der Primär- und der Sekundär-Turbolader 9 u. 10 in dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 2 gezeigt ist, benutzt werden, ist es möglich, einen Lader, der anders als ein Turbolader beschaffen ist, anstelle des Primär-Turboladers 9 zu benutzen, und es ist ferner ebenfalls möglich, einen einzigen Turbolader, der so ausgelegt ist, daß er in der Lage ist, seine Ladekapazität zu verändern, anstelle der beiden Turbolader, nämlich anstelle des Primär- und des Sekundär-Turboladers 9 u. 10, zu benutzen, um ein weiteres Ausführungsbeispiel des Luftzufuhr-Regelsystems gemäß der vorliegenden Erfindung zu realisieren.

Claims (12)

1. Luftzufuhr-Regelsystem für eine Brennkraftmaschine, mit

• - einer Ladevorrichtung, die zum Laden der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, um selektiv eine erste Ladeoperation, durch welche der Ladewirkungsgrad unter einer ersten Bedingung, bei der die Brennkraftmaschine mit einer relativ kleinen Ansaugluftmenge arbeitet, verbessert wird, und eine zweite Ladeoperation, durch welche der Ladewirkungsgrad unter einer zweiten Bedingung, bei der die Brennkraftmaschine mit einer relativ großen Ansaugluftmenge arbeitet, verbessert ist, durchzuführen,
• - einem Betriebs-Detektor in einer Steuereinheit, der die Brennkraftmaschinen-Betriebsparameter erfaßt,
• - einer Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Fahrtbedingungen für ein Fahrzeug, das mit der Brennkraftmaschine ausgestattet ist, und
• - einem Ladeoperations-Steuerteil, der wirksam ist, um die Ladevorrichtung zu veranlassen, die erste Ladeoperation durchzuführen, wenn ein erster Brennkraftmaschinen-Betrieb, der mit einer relativ kleinen Ansaugluftmenge einhergeht, durch den Betriebs-Detektor erfaßt ist, und die zweite Ladeoperation durchzuführen, wenn ein zweiter Brennkraftmaschinen-Betrieb, der mit einer relativ großen Ansaugluftmenge einhergeht, durch den Betriebs-Detektor erfaßt ist,

gekennzeichnet durch

• - einen Arbeitsbereich-Änderungsteil in der Steuereinheit (B2; 35), der wirksam ist, um in Übereinstimmung mit Fahrtbedingungen, die durch die Fahrtbedingungs- Erfassungseinrichtung erfaßt sind, eine Grenze zwischen einem ersten und einem zweiten Arbeitsbereich zu verlagern, die in einem Arbeitsdiagramm (Fig. 3) der Brennkraftmaschine (B6; 1) zum Definieren des ersten bzw. des zweiten Brennkraftmaschinen-Betriebs vorgesehen sind.

2. Luftzufuhr-Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Ladevorrichtung (B5; 9, 10) aus einem Primär-Lader und einem Sekundär-Lader besteht, die selektiv unter einer ersten Ladebedingung, bei der nur der Primär-Lader zum Laden der Brennkraftmaschine (B6; 1) arbeitet, und unter einer zweiten Ladebedingung, bei der sowohl der Primär-Lader als auch der Sekundär-Lader gleichzeitig zum Laden der Brennkraftmaschine arbeiten, in Betrieb gesetzt werden können, und
• - daß der Ladeoperations-Steuerteil (B4; 11, 19, 23, 25, 31, 35) arbeitet, um den Primär-Lader und den Sekundär-Lader zu veranlassen, sich in einen ersten Ladezustand zu versetzen, wenn der erste Brennkraftmaschinen-Betrieb durch den Betriebs-Detektor in der Steuereinheit (B3; 35) erfaßt ist, und um zu veranlassen, daß der Primär-Lader und der Sekundär-Lader in einen zweiten Ladezustand versetzt werden, wenn der zweite Brennkraftmaschinen-Betrieb durch den Betriebs-Detektor in der Steuereinheit (B3; 35) erfaßt ist.

3. Luftzufuhr-Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsdiagramm (Fig. 3) den ersten und den zweiten Arbeitsbereich in einer Koordinatenebene darstellt, die durch Koordinatenachsen definiert ist, welche Koordinatenachsen die Brennkraftmaschinen-Drehzahlen bzw. die Brennkraftmaschinen-Lasten repräsentieren.

4. Luftzufuhr-Regelsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinatenachsen des Arbeitsdiagramms aus einer Abszissenachse, die die Brennkraftmaschinen-Drehzahlen repräsentiert, und einer Ordinatenachse, die die Brennkraftmaschinen-Lasten repräsentiert, bestehen.

5. Luftzufuhr-Regelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschinen- Last, die die Koordinatenebene definiert, welche durch das Arbeitsdiagramm dargestellt ist, durch einen Öffnungsgrad einer Drosselklappe in der Brennkraftmaschine ausgedrückt ist.

6. Luftzufuhr-Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung (B1) einen Neigungs-Sensor (63) enthält, der vorgesehen ist, um eine Neigung einer Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, zu erfassen, und
• - daß der Arbeitsbereich-Änderungsteil (B 2) in der Steuereinheit (35) arbeitet, um die Grenze zwischen dem ersten und dem zweiten Arbeitsbereich zu verlagern, um so den zweiten Arbeitsbereich zu erweitern, wenn eine Steigung, die in ihrem absoluten Wert größer als ein vorbestimmter Referenzsteigungswert ist, durch die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung erfaßt ist, und um den zweiten Arbeitsbereich zu verengen, wenn ein Gefälle, das größer in seinem absoluten Wert als ein vorbestimmter Referenzgefällewert ist, durch die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung erfaßt ist.

7. Luftzufuhr-Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung (B1) einen Feuchtigkeits-Sensor (65) enthält, der vorgesehen ist, um die Ansaugluft-Feuchtigkeit in der Brennkraftmaschine (B6; 1) zu erfassen, und
• - daß der Arbeitsbereich-Änderungsteil in der Steuereinheit (35) arbeitet, um die Grenze zwischen dem ersten und dem zweiten Arbeitsbereich zu verlagern, um so den zweiten Arbeitsbereich zu erweitern, wenn die Ansaugluft-Feuchtigkeit in der Brennkraftmaschine, welche durch die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung erfaßt ist, niedriger als ein vorbestimmter Referenzwert ist.

8. Luftzufuhr-Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung (B1) einen Dichte-Sensor (64) enthält, der vorgesehen ist, um die Ansaugluft-Dichte in der Brennkraftmaschine (B6; 1) zu erfassen, und
• - daß der Arbeitsbereich-Änderungsteil in der Steuereinheit (35) arbeitet, um die Grenze zwischen dem ersten und dem zweiten Arbeitsbereich zu verlagern, um so den zweiten Arbeitsbereich zu erweitern, wenn eine Ansaugluft-Dichte in der Brennkraftmaschine, die durch die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung erfaßt ist, niedriger als ein vorbestimmter Referenzwert ist.

9. Luftzufuhr-Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung (B1) einen Dichte-Sensor (64) enthält, der vorgesehen ist, um die Ansaugluft-Dichte in der Brennkraftmaschine (B6; 1) zu erfassen, und
• - daß der Arbeitsbereich-Änderungsteil in der Steuereinheit (35) arbeitet, um die Grenze zwischen dem ersten und dem zweiten Arbeitsbereich zu verlagern, um so den zweiten Arbeitsbereich zu verengen, wenn die Ansaugluft-Dichte in der Brennkraftmaschine, welche durch die Fahrtbedingungs-Erfassungseinrichtung erfaßt ist, niedriger als ein vorbestimmter Referenzwert ist.

10. Luftzufuhr-Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Sekundär-Lader als ein Turbolader (10) ausgebildet ist, der eine Turbine (Ts), die in einem (2b) von separaten Auspuffkanälen (2a, 2b), welche mit der Brennkraftmaschine (B 6; 1) verbunden sind, angeordnet ist, und einen Kompressor (Cs) aufweist, der durch eine Drehwelle (Ls) mit der Turbine (Ts) verbunden ist und in einem (3b) von Zweigansaugkanälen (3a, 3b), welche mit der Brennkraftmaschine verbunden sind, angeordnet ist, und
• - daß der Ladeoperations-Steuerteil (B4; 11, 19, 23, 25, 31, 35) ein Auspuff-Abschaltventil (11) enthält, das zum Verschließen des einen der separaten Auspuffkanäle betätigbar ist, wenn der erste Brennkraftmaschinen-Betrieb durch den Betriebs-Detektor in der Steuereinheit (35) erfaßt ist, und zum Öffnen des einen der separaten Auspuffkanäle betätigbar ist, wenn der zweite Brennkraftmaschinen-Betrieb durch den Betriebs-Detektor in der Steuereinheit (35 erfaßt ist.

11. Luftzufuhr-Regelsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeoperations-Steuerteil (B4; 11, 19, 23, 25, 31, 35) ferner ein Ansaugluft-Ablaßventil (23) enthält, das zum Verschließen eines Ansaugluft-Ablaßkanals (22), welcher bei dem einen (3b) der separaten Ansaugkanäle (3a, 3b) vorgesehen ist, betätigbar ist, um so den Kompressor (Cs) zu einem Zeitpunkt, der nicht später als ein anderer Zeitpunkt liegt, zu dem das Auspuff-Abschaltventil (11) vollständig geöffnet ist, umgehen zu können.