DE4027502A1 - Abgassteuereinrichtung fuer motor mit turboladern - Google Patents
Abgassteuereinrichtung fuer motor mit turboladernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Abgassteuereinrichtung für
einen Motor mit Turboladern. Insbesondere betrifft die
Erfindung eine Abgassteuereinrichtung für einen solchen
Motor, der mit mehreren Turboladern ausgestattet ist,
und bei dem ein Teil der Turbolader in einem Betriebs
bereich des Motors mit relativ großer Ansaugluftmenge
allein betrieben wird.
Das ungeprüfte japanische Gebrauchsmustermodell 60 (1985)
1 78 329 zeigt einen Motor, der mit einem Paar von Turbo
ladern ausgestattet ist, einem Primärturbolader und
einem Sekundärturbolader. In dem Motor befinden sich die
Turbinen der Turbolader parallel in einer Auspuffleitung,
während die Verdichter der Turbolader an einen Ansaugka
nal des Motors gekoppelt sind. In der Auspuffleitung
stromauf der Turbine des Sekundärturboladers befindet
sich ein Auspuffsperrventil, das bei geringer Ansaug
luftmenge dann geschlossen wird, wenn die Ansaugluftmen
ge kleiner als ein voreingestellter Wert ist, um auf
diese Weise den Sekundärturbolader außer Betrieb zu
setzen und das Abgas aus der Auspuffleitung auf die Tur
bine des Primärturboladers zu konzentrieren und dadurch
einen hohen Ladedruck zu erreichen. Ist andererseits
in einem Bereich hoher Ansaugluftmenge letztere größer
als ein voreingestellter Wert, so wird das Auspuffsperr
ventil geöffnet, so daß das Auspuffgas aus der Auspuff
leitung den Turbinen beider Turbolader zugeführt wird,
damit der Sekundärturbolader zusammen mit dem Primär
turbolader arbeitet und ein geeigneter Ladedruck er
zielt wird.
Um die Ladedruck-Kennlinie bei einem solchen Motor mit
einem Paar von Turboladern zu optimieren, ist ein Ab
gasauslaßventil in einer Abgasauslaßleitung vorgesehen,
die sich ihrerseits in der Auspuffleitung befindet und
die Turbine des Primärturboladers umgeht. Das Abgas
auslaßventil wird geöffnet, um einen Teil des dem Pri
märturbolader zugeführten Abgases zu entlasten, wenn
der Druck der Ansaugluft in dem Ansaugkanal stromab des
Verdichters des Primärturboladers nicht niedriger als
ein vorbestimmter Wert wird.
Bei einem solchen aufgeladenen Motor mit Abgasauslaß
ventil bestand ein Problem darin, daß bei einem Übergang
des Betriebszustands des Motors von geringer Ansaugluft
menge zu großer Ansaugluftmenge (zum Beispiel während
der Beschleunigung) beträchtliche Zeit vergeht, bis die
Drehzahl des Sekundärturboladers auf einen Wert ansteigt,
bei dem der Aufladungseffekt erzielbar ist, da der Se
kundärturbolader bis zu diesem Zeitpunktstillstand oder
nur mit sehr geringer Drehzahl drehte. Aus diesem Grund
konnte das Fahrzeug nicht in zufriedenstellender Weise
beschleunigt werden.
Angesichts der oben aufgezeigten Umstände ist es Haupt
aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abgassteuerein
richtung für einen Motor mit Turboladern anzugeben, bei
der der Druck des dem Sekundärturbolader zugeführten
Auspuffgases zur Zeit des Übergangs des Motorzustands
zwischen geringer Ansaugluftmenge auf große Ansaugluft
menge in geeigneter Weise erhöht wird, damit die Dreh
zahl des Sekundärturboladers rasch erhöht wird, ohne
daß ein Drehmomentstoß erfolgt, der dann eintreten kann,
wenn der Druck des Auspuffgases extrem hoch wird.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen angege
ben.
Die Erfindung schafft eine Abgassteuereinrichtung für
einen mit mindestens einem Primärturbolader und minde
stens einem Sekundärturbolader ausgestatteten Motor.
Der Primärturbolader und der Sekundärturbolader be
sitzen Verdichter, die im Ansaugkanal des Motors pa
rallel zueinander angeordnet sind, sowie Turbinen in
der Auspuffleitung des Motors in paralleler Anordnung.
In der Auspuffleitung befindet sich ein Auspuffsperr
ventil, welches geöffnet wird, um Auspuffgas dem Ver
dichter des Sekundärturboladers zuzuführen und diesen
nur im Bereich großer Ansaugluftmenge zu betreiben.
Ein Abgasauslaßventil öffnet und schließt sich nach
Maßgabe des Ladedrucks. Es wird geöffnet, um den Turbo
ladern zugeführtes Auspuffgas zu entspannen, wenn
der Ladedruck einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Gekennzeichnet ist die Erfindung durch eine Entspan
nungssperreinrichtung, welche das Abgasauslaßventil
für eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Übergang
des Motorzustands in den Bereich großer Ansaugluft
menge geschlossen hält und das Auspuffsperrventil
öffnet, wenn ein Übergang des Betriebszustands des
Motors von einem Bereich geringer Ansaugluftmenge in
einen Bereich großer Ansaugluftmenge erforderlich ist.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines mit einem
Abgassteuersystem gemäß einer Ausführungs
form der Erfindung ausgestatteten Motors,
Fig. 2 eine Querschnittansicht des Differenzdruck
detektorventils,
Fig. 3 ein Diagramm, welches den Betriebsbereich
des Auspuffsperrventils, des Ansaugluft
sperrventils, des Ansaugluft-Überdruckven
tils, des Abgasauslaßventils und des Ab
gasschnüffelventils veranschaulicht,
Fig. 4 ein Zeitdiagramm für das Ansaugluftsperr
ventil, das Auspuffsperrventil und das
Ansaugluft-Überdruckventil beim Öffnen
und Schließen,
Fig. 5 eine Schaltungsskizze der Steuereinheit,
Fig. 6 die zeitliche Änderung des Abgas-Durch
satzes, des Ladedrucks, des Drehmoments
und des Ladedruck-Steuerwerts, wenn der
Betriebszustand des Motors übergeht von
einem Bereich geringer Ansaugluftmenge
in den Bereich großer Ansaugluftmenge,
und
Fig. 7a-7e Darstellungen der Beziehungen zwischen
dem voreingestellten Wert T und verschie
denen Faktoren.
Gemäß Fig. 1 besitzt ein mit zwei Kreiskolben ausge
statteter Kreiskolbenmotor 201 ein Paar voneinander ge
trennte Auspuffleitungen 202 und 203, eine für jeden
Zylinder. In der Auspuffleitung 202 befindet sich eine
Turbine 205 eines Primärturboladers 204, und in der Aus
puffleitung 203 befindet sich eine Turbine 207 eines
Sekundärturboladers 206. Durch getrenntes Führen der
Auspuffleitungen 202 und 203 für die jeweiligen Zylin
der zu den Turbinen 205 und 207 des Primär- bzw. des
Sekundärturboladers 204, 206 wird der dynamische Druck
des Auspuffgases veranlaßt, wirksam auf die Turbinen
205 bzw. 207 der Primär- und Sekundärturbolader 204,
206 in demjenigen Arbeitsbereich des Motors 201 einzu
wirken, in welchem beide Turbolader 204 und 206 arbei
ten, wodurch die Aufladewirkung verbessert wird. Die
Auspuffleitungen 202 und 203 münden in eine gemeinsame
Auspuffleitung 224.
Ein gemeinsamer Ansaugkanal 209 verzweigt sich in einen
ersten Zweig-Ansaugkanal 210 und einen zweiten Zweig-
Ansaugkanal 212, und zwar an einer Stelle stromab be
züglich eines (nicht dargestellten) Luftreinigers, und
in dem ersten und dem zweiten Zweig-Ansaugkanal 210
und 212 befinden sich Verdichter 211 und 213 des Pri
mär- und des Sekundärturboladers 204 bzw. 206. Der er
ste und der zweite Zweig-Ansaugkanal 210 und 212 er
strecken sich im wesentlichen in entgegengesetzten
Richtungen an ihren stromaufwärtigen Endabschnitten,
und sie sind in ihren stromabwärtigen Endabschnitten
zu einem stromabwärtigen Abschnitt des gemeinsamen An
saugkanals 209 zusammengeführt. In dem stromabwärtigen
Abschnitt des gemeinsamen Ansaugkanals 209 befinden
sich ein Zwischenkühler 214, ein Drosselventil 216 und
ein Ausgleichbehälter 215, in der genannten Reihenfolge
von der stromaufwärtigen Seite betrachtet. Ein Drossel
klappensensor 258 zum Ermitteln der Drosselklappenöff
nung ist an das Drosselventil 216 angeschlossen. Wei
terhin verzweigt der stromabwärtige Abschnitt des ge
meinsamen Ansaugkanals 209 in ein Paar diskreter An
saugkanäle 217 und 218 am stromabwärtigen Endabschnitt.
Die diskreten Ansaugkanäle 217 und 218 sind mit (nicht
dargestellten) Einlaßöffnungen der jeweiligen Zylinder
verbunden. Kraftstoffeinspritzventile 219 und 220 be
finden sich in den diskreten Ansaugkanälen 217 und 218.
Im stromaufwärtigen Abschnitt des gemeinsamen Ansaug
kanals 209 befindet sich ein Luftstrommesser 221, und
der Ausgleichsbehälter 215 ist mit einem Drucksensor
257 ausgestattet, der den Ladedruck erfaßt.
Die Auspuffleitungen 202 und 203 stehen miteinander
über eine Verbindungsleitung 222 relativ geringen Quer
schnitts an einem Abschnitt stromauf bezüglich der
Primär- und Sekundärturbolader 204 und 205 in Ver
bindung. Ein Auspuffsperrventil 223 befindet sich in
der Auspuffleitung 203, in der sich die Turbine 207
des Sekundärturboladers 205 befindet. Das Sperrven
til befindet sich an einem Abschnitt unmittelbar strom
ab bezüglich des Abschnitts, an dem die Verbindungslei
tung 222 mündet. Eine Abgasauslaßleitung 225 erstreckt
sich von einem Mittelabschnitt der Verbindungsleitung
222 zu der gemeinsamen Auspuffleitung 224 und ist mit
einem Abgasauslaßventil 227 versehen, welches von einem
Membran-Aktuator 226 betätigt wird. Eine Auspuffschnüf
felleitung 228 verbindet den Abschnitt der Abgasaus
laßleitung 225 stromauf des Abgasauslaßventils 227
mit dem Abschnitt der Auspuffleitung 203 stromab be
züglich des Auspuffsperrventils 223 und ist mit einem
Auspuffschnüffelventil 230 versehen, welches von einem
Membran-Aktuator 229 angetrieben wird.
Das Auspuffsperrventil 223 wird von einem Membran-
Aktuator 231 angetrieben. Ein Ansaugluft-Sperrventil
232 befindet sich in dem zweiten Zweig-Ansaugkanal 212
stromab bezüglich des Verdichters 213 des Sekundärtur
boladers 206. Das Ansaugluft-Sperrventil 232 ist ein
Drosselklappenventil und wird von einem Membran-Aktuator
233 angetrieben. Weiterhin ist der Zweig-Ansaugkanal 212
mit einer Entlastungsleitung 234 ausgestattet, welche
den Verdichter 213 umgeht. Ein Ansaugluft-Überdruckven
til 235 ist in der Entlastungsleitung 234 angeordnet.
Der Aktuator 229, der das Auspuffschnüffelventil 230
antreibt, steht mit dem Zweig-Ansaugkanal 212 an dem
Abschnitt stromab des Verdichters 211 des Primärturbo
laders 204 über ein Rohr 236 in Verbindung. Wenn der
Druck in dem Zweig-Ansaugkanal 210 stromab des Ver
dichters 211 nicht niedriger wird als ein vorbestimmter
Wert, öffnet der Aktuator 229 das Auspuffschnüffelventil
230, wodurch eine geringe Menge Abgas der Turbine 207
des Sekundärturboladers 206 über die Auspuffschnüffel
leitung 228 zugeführt wird, während sich das Auspuff
sperrventil 223 noch im geschlossenen Zustand befindet.
Dementsprechend beginnt der Sekundärturbolader 206 zu
drehen, bevor das Auspuffsperrventil 223 geöffnet wird.
Das Rohr 236 steht mit dem Zweig-Ansaugkanal 210 an der
Stelle stromauf des Verdichters 211 durch ein Rohr 255
in Verbindung, in welchem sich ein Belastungs-Solenoid
ventil 256 befindet. Die Betriebskennlinie des Abgasaus
laßventils 227 und des Auspuffschnüffelventils 230 ändern
sich durch Ändern des Belastungsverhältnisses (duty
ratio) des Solenoidventils 256.
Der Aktuator 233 zum Antreiben des Ansaugluft-Sperrven
tils 232 besitzt eine Druckkammer, die mit dem Ausgang
eines Dreiwege-Solenoidventils 238 über ein Rohr 237
verbunden ist. Der Aktuator 231 zum Antreiben des Aus
puffsperrventils 223 besitzt eine Druckkammer, die
mit dem Ausgang eines weiteren Dreiwege-Solenoidven
tils 240 über ein Rohr 239 verbunden ist. Weiterhin
besitzt der zum Betätigen des Ansaugluft-Überdruckven
tils 235 dienende Aktuator 241 eine Druckkammer, die
mit dem Ausgang eines weiteren Dreiwege-Solenoidven
tils 243 über ein Rohr 242 verbunden ist. Wie weiter
unten noch beschrieben wird, hält das Ansaugluft-Über
druckventil 235 die Entlastungsleitung 234 bis zu einer
vorbestimmten Zeit vor dem Öffnen des Auspuffsperrven
tils 223 und des Ansaugluft-Sperrventils 232 geöffnet,
wodurch der Druck stromauf des Ansaugluft-Sperrventils
232 daran gehindert wird, sich in den Pumpbereich zu
erhöhen, wenn der Sekundärturbolader 206 von dem durch
die Auspuffschnüffelleitung 228 strömenden Abgas vor
gedreht wird und die Drehzahl des Verdichters 213 er
höht wird.
Weiterhin ist der Aktuator 226 zum Antreiben des Ab
gasauslaßventils 227 über ein Rohr 244 mit dem Aus
gang eines weiteren Dreiwege-Solenoidventils 245 ver
bunden.
Die Dreiwege-Solenoidventile 238, 240, 243 und 245 und
das Belastungs-Solenoidventil 256 und die Kraftstoffein
spritzventile 219 und 220 werden von einer Steuerein
heit 246, die einen Mikrocomputer enthält, gesteuert.
Ausgangssignale eines Motordrehzahlsensors, eines Luft
strommessers 221, des Drucksensors 257 und des Drossel
klappensensors 258 werden in die Steuereinheit 246 ein
gegeben. Weitere Signale, die den Ladedruck P1 strom
ab des Verdichters 211 des Primärturboladers 204 und
den Gang des Getriebes repräsentieren, werden in die
Steuereinheit 246 eingegeben.
Ein Eingangsport des Dreiwege-Solenoidventils 238 des
Ansaugluft-Sperrventils 232 ist über ein Rohr 247 an
ein Unterdruck-Reservoir 248 angeschlossen, und der
andere Eingang ist über ein Rohr 249 an einen Ausgang
270 eines Differenzdruck-Detektorventils 250 (welches
später beschrieben wird) angeschlossen. Der Unterdruck
stromab des Drosselventils 211 wird über ein Rück
schlagventil 251 in das Unterdruck-Reservoir 248 ein
geleitet. Ein Eingang des Dreiwege-Solenoidventils
240 für das Auspuffsperrventil 223 mündet ins Freie,
der andere Eingang ist über ein Rohr 252 und das Rohr
257 an das Unterdruck-Reservoir 248 angeschlossen.
Ein Eingang des Dreiwege-Solenoidventils 243 für das
Ansaugluft-Überdruckventil 235 ist mit dem Unter
druck-Reservoir 248 verbunden, der andere Eingang
führt ins Freie. Ein Eingang des Dreiwege-Solenoid
ventils 245 für das Abgasauslaßventil 227 führt ins
Freie, der andere Eingang ist über ein Rohr 254 an
das Rohr 246 angeschlossen.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, besitzt das Differenz
druck-Detektorventil 250 ein Gehäuse 261, dessen In
nenraum durch eine erste Membran 262 und eine zweite
Membran 263 in eine erste, eine zweite und eine dritte
Kammer 264, 265 und 266 unterteilt ist. Die erste Kam
mer 264 besitzt einen Eingang 267, und zwischen der
Membran 262 und der inneren Stirnseite des Gehäuses
261 befindet sich eine Druckfeder 268. Die zweite oder
Mittelkammer 265 besitzt einen zweiten Eingang 269.
Die dritte Kammer 266 ist in der Mitte der Stirnwand
des Gehäuses 261 mit einem Ausgang 270 versehen, wei
terhin mit einer Öffnung, die in der Seitenwand des
Gehäuses 261 ins Freie führt. Ein Ventilkörper 272
ist an der ersten Membran 262 an einem Ende ange
bracht und erstreckt sich durch die zweite Membran
263 hindurch in Richtung auf den Ausgang 270.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der erste Eingang 267
mit einem Bereich stromab des Ansaugluft-Sperrventils
232 über ein Rohr 273 verbunden, und der Ladedruck P1
stromab des Verdichters 211 des Primärturboladers 204
gelangt in die erste Kammer 264. Der zweite Eingang
269 ist mit einem stromaufwärtigen Bereich des Ansaug
luft-Sperrventils 232 über ein Rohr 274 verbunden, und
der Druck P2 stromauf des Ansaugluft-Sperrventils 232
wird bei geschlossenem Ansaugluft-Sperrventil 232
in die zweite Kammer 265 geleitet. Wenn die Differenz
zwischen den Drücken P1 und P2 (P2-P1) nicht kleiner
als ein vorbestimmter Wert wird, bewegt sich der Ven
tilkörper 272 von dem Ausgang 270 weg, um ihn zu öffnen.
Der Ausgang 270 ist mit dem anderen Eingang des Drei
wege-Solenoidventils 238 für das Ansaugluft-Sperrventil
232 über das Rohr 249 verbunden. Wenn also der Druck
P2 stromaufwärts bezüglich des Ansaugluft-Sperrventils
232, das ist der Ladedruck des Sekundärturboladers 206,
erhöht wird und sich dem Ladedruck P1 des Primärturbo
laders 204 annähert und den Ladedruck P1 um einen vor
bestimmten Wert übersteigt (die Druckdifferenz P2-P1
wird größer als ein vorbestimmter Wert), während das
Dreiwege-Solenoidventil 238 eingeschaltet ist und das
zu der Druckkammer des Aktuators 233 für das Ansaug
luft-Sperrventil 232 führende Rohr 237 mit dem Rohr
249 in Verbindung steht, welches zum Ausgang des Diffe
renzdruck-Detektorventils 250 führt, so ist die Druck
kammer des Aktuators 233 mit der Atmosphäre verbunden,
und das Ansaugluft-Sperrventil 232 wird geöffnet. Wenn
andererseits das Dreiwege-Solenoidventil 238 ausge
schaltet ist und das Rohr 237 mit dem Rohr 247, wel
ches zu dem Unterdruck-Reservoir 248 führt, in Verbin
dung steht, gelangt Unterdruck in die Druckkammer des
Aktuators 233, und das Ansaugluft-Sperrventil 232
wird geschlossen.
Wenn das Dreiwege-Solenoidventil 240 ausgeschaltet wird
und das zu der Druckkammer des Aktuators 231 führende
Rohr 239 mit dem zu dem Unterdruck-Reservoir 248 füh
renden Rohr 252 verbunden ist, gelangt Unterdruck an
den Aktuator 231, und das Auspuffsperrventil 223 wird
geschlossen. Wenn das Dreiwege-Solenoidventil 240 ein
geschaltet wird und das Rohr 239 zur Atmosphäre hin
geöffnet ist, wird das Auspuffsperrventil 223 geöffnet,
und der Sekundärturbolader 206 beginnt zu arbeiten.
Wenn das Dreiwege-Solenoidventil 243 ausgeschaltet
wird und das zu der Druckkammer des Aktuators 241 füh
rende Rohr 242 mit dem Unterdruck-Reservoir 248 in Ver
bindung steht, gelangt Unterdruck an den Aktuator 241,
und das Ansaugluft-Überdruckventil 235 wird geöffnet.
Wenn das Dreiwege-Solenoidventil 243 eingeschaltet
wird und das Rohr 242 zur Atmosphäre hin geöffnet ist,
wird das Ansaugluft-Überdruckventil 235 geschlossen.
Während das Dreiwege-Solenoidventil 245 eingeschaltet
ist, kommuniziert der Aktuator 226 für das Abgasaus
laßventil 227 mit der stromabwärtigen Seite des Ver
dichters 211 des Primärturboladers 204, und wenn der
Druck stromab des Verdichters 211 nicht niedriger wird
als ein vorbestimmter Wert, öffnet der Aktuator 226
das Abgasauslaßventil 227, um dadurch das Abgas zu
entspannen und so den Ladedruck zu regulieren. Wenn
das Dreiwege-Solenoidventil 245 ausgeschaltet wird,
wird der Aktuator 226 zur Atmosphäre geöffnet und
schließt das Abgasauslaßventil 227.
Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel werden das
Auspuffsperrventil 223, das Ansaugluft-Sperrventil
232 und das Ansaugluft-Überdruckventil 235 sämtlich
mit Hysterese geöffnet und geschlossen, wie im folgen
den noch deutlicher werden wird. Weiterhin wird zum
Verhindern eines Rückstroms der Ansaugluft zu dem
Verdichter 213 des Sekundärturboladers 206 im Fall
des geschlossen gehaltenen Auspuffsperrventils 223
und des geöffneten Ansaugluft-Sperrventils 232 beim
Übergang des Motorzustands vom Bereich großer An
saugluftmenge zum Bereich geringer Ansaugluftmenge
das Ansaugluft-Sperrventil 232 zwangsweise veranlaßt,
eine vorbestimmte Zeitspanne (zum Beispiel 2 Sekunden)
nach dem Schließen des Auspuffsperrventils 223 zu
schließen.
Die Steuereinheit 246 steuert die Dreiwege-Solenoid
ventile 238, 240, 243 und 245 zur selektiven Öffnung
und Schließung des Ansaugluft-Sperrventils 232, des
Auspuffsperrventils 223, des Ansaugluft-Überdruckven
tils 235 und des Abgasauslaßventils 227 nach Maßgabe
der in Fig. 3 dargestellten Übersicht. Die Übersicht
ist in Form einer Tabelle in der Steuereinheit 246
gespeichert.
Wenn der Betriebszustand des Motors übergeht von einem
Bereich geringer Ansaugluftmenge in einen Bereich großer
Ansaugluftmenge, wird das Ansaugluft-Überdruckventil
235 in dem Bereich geöffnet, in welchem die Motordreh
zahl R niedrig ist oder der Massendurchsatz Q der An
saugluft gering ist, und der Sekundärturbolader 206
wird durch Öffnen des Auspuffschnüffelventils 230 vor
gedreht. Wenn die Motordrehzahl R auf den Wert R2 an
steigt oder der Massendurchsatz Q der Ansaugluft die
Linie Q2-R2 erreicht, wird das Dreiwege-Solenoidventil
243 eingeschaltet und das Ansaugluft-Überdruckventil
235 geschlossen, wodurch der Druck stromab des Verdich
ters 213 des Sekundärturboladers 206 ansteigt, bis das
Auspuffsperrventil 223 geöffnet wird. Wenn die Motor
drehzahl R auf den Wert R4 ansteigt oder der Masse
fluß Q der Ansaugluft die Linie Q4-R4 erreicht, wird
das Dreiwege-Solenoidventil 240 eingeschaltet, und
das Auspuffsperrventil 223 wird geöffnet. Wenn wei
terhin die Drehzahl R ansteigt auf den Wert R6 oder
der Massefluß Q der Ansaugluft die Linie Q6-R6 erreicht,
wird das Dreiwege-Solenoidventil eingeschaltet und das
Ansaugluft-Sperrventil 232 geöffnet, wodurch der Se
kundärturbolader 206 zu arbeiten beginnt. D. h., wenn
der Betriebszustand des Motors die Linie Q6-R6 über
quert, arbeiten beide Primär- und Sekundärturbolader
204 und 206, um den Motor aufzuladen. Der Aktuator
233 zum Antreiben des Ansaugluft-Sperrventils 232
wird nicht nur von dem Dreiwege-Solenoidventil 238
beherrscht. D. h., da der Atmosphärendruck, welcher
das Ansaugluft-Sperrventil 232 zum Öffnen veranlaßt,
dem Aktuator 233 über das Differenzdruck-Detektorven
til 250 zugeführt wird, öffnet das Ansaugluft-Sperr
ventil 232 tatsächlich eine gewisse Zeit, nachdem
das Dreiwege-Solenoidventil 238 eingeschaltet ist.
Dementsprechend wird die Linie Q6-R6 für den Über
gang des Dreiwege-Solenoidventils 238 des Ansaugluft-
Sperrventils 232 vom Auszustand in den Einzustand ein
gestellt, indem die aufgrund des Differenzdruck-De
tektorventils 250 bewirkte Verzögerung in Rechnung ge
stellt wird, und als Ergebnis wird die Linie Q6-R6 in
der Nähe der Linie Q4-R4 eingestellt, um das Dreiwege
Solenoidventil 240 für das Auspuffsperrventil 223 vom
Auszustand in den Einzustand überzuführen. Die Q6-R6-
Linie kann mit der Linie Q4-R4 übereinstimmen.
Wenn der Betriebszustand des Motors von dem Bereich
großer Ansaugluftmenge in den Bereich geringer Ansaug
luftmenge übergeht, werden das Ansaugluft-Sperrventil
232, das Auspuffsperrventil 223 und das Ansaugluft-
Überdruckventil 235 geschaltet, wenn der Betriebszu
stand des Motors die Linie Q5-R5, die Linie Q3-R3 und
die Linie Q1-R1 überschreitet, wie in Fig. 3 durch
die gestrichelte Linie angedeutet ist. D. h., wenn die
Motordrehzahl R auf den Wert R3 abfällt oder der Mas
sestrom Q der Ansaugluft auf die Linie Q3-R3 abnimmt,
wird das Auspuffsperrventil 223 geschlossen. Wenn wei
terhin der Betriebszustand des Motors in den Bereich
geringer Ansaugluft übergeht und die Motordrehzahl R
den Wert R5 erreicht, oder der Massefluß Q der Ansaug
luft auf die Linie Q5-R5 abnimmt, wird das Ansaugluft-
Sperrventil 232 geschlossen. Dann wird das Ansaugluft-
Überdruckventil 235 eine gewisse Zeit nach dem Schlies
sen des Ansaugluft-Sperrventils 232 geöffnet. Durch
Schließen des Ansaugluft-Sperrventils 232 nach einer
Verzögerung bezüglich des Schließens des Auspuffsperr
ventils 223 kann das Auftreten des Pumpens verhindert
werden, wenn der Betriebszustand des Motors in den
Bereich geringer Ansaugluftmenge übergeht.
Bei dieser Ausführungsform wird das Dreiwege-Solenoid
ventil 245 für das Abgasauslaßventil 227 nach Maßgabe
der gleichen Linien, wie sie für das Dreiwege-Solenoid
ventil 240 des Auspuffsperrventils 223 gelten, einge
schaltet und ausgeschaltet. Wenn der Betriebszustand
des Motors von einem Bereich geringer Ansaugluftmenge
in einen Bereich großer Ansaugluftmenge übergeht, wird
das Dreiwege-Solenoidventil 245 eingeschaltet, wenn die
Motordrehzahl R auf den Wert R4 zunimmt oder der Masse
strom Q der Ansaugluft zur Linie Q4-R4 zunimmt, und
wenn der Betriebszustand des Motors von dem Bereich
großer Ansaugluftmenge in den Bereich geringer Ansaug
luftmenge übergeht, wird das Dreiwege-Solenoidventil
245 ausgeschaltet, wenn die Motordrehzahl R auf den
Wert R3 abnimmt oder der Massestrom Q der Ansaugluft
auf die Linie Q3-R3 abnimmt.
Wenn zum Beispiel die Drosselöffnung um einen einen
vorbestimmten Wert übersteigenden Betrag vergrößert
wird und festgestellt wird, daß der Übergang des Mo
torzustands vom Bereich geringer Ansaugluftmenge in
den Bereich großer Ansaugluftmenge erforderlich ist,
wird das Dreiwege-Solenoidventil 245 ausgeschaltet ge
lassen, um das Abgasauslaßventil 227 eine voreinge
stellte Zeit T nach dem Öffnen des Auspuffsperrven
tils 223 zu Schließen, auch wenn die Motordrehzahl R
auf den Wert R4 abnimmt oder der Massestrom Q der
Ansaugluft auf die Linie Q4-R4 zunimmt. Anschließend
wird das Dreiwege-Solenoidventil 245 eingeschaltet,
damit das Abgasauslaßventil 227 nach Maßgabe des
Drucks stromab bezüglich des Verdichters 211 des
Primärturboladers 204 öffnen und schließen kann.
In Fig. 4 handelt es sich bei dem Punkt, an dem jede
Linie geknickt ist, um eine sogenannte belastungsfreie
oder Straßenbelastungslinie.
Bei dieser Ausführungsform wird im Bereich geringer
Ansaugluftmenge das Auspuffgas nicht zu dem Sekun
därturbolader 206 geleitet und es arbeitet lediglich
der Primärturbolader 204. Folglich läßt sich sehr rasch
ein hoher Ladedruck erreichen. Im Bereich großer An
saugluftmenge arbeiten sowohl der Primär- als auch
der Sekundärturbolader 204 und 206, und man kann aus
reichende Ansaugluft-Massenströmung und einen geeigne
ten Ladedruck erreichen.
Wenn festgestellt wird, daß der Übergang des Betriebs
zustands des Motors von dem Bereich geringer Ansaug
luft in den Bereich großer Ansaugluftmenge erforder
lich ist, wird das Dreiwege-Solenoidventil 245 offen
gelassen, um das Abgasauslaßventil 227 für eine vor
eingestellte Zeit T nach dem Öffnen des Auspuffsperr
ventils 223 geschlossen zu halten, wodurch der Druck
des dem Sekundärturbolader 206 zugeführten Auspuff
gases erhöht wird. Folglich nimmt die Drehzahl des
Sekundärturboladers 206 rasch zu, und das Beschleuni
gungsvermögen verbessert sich. Da weiterhin das Abgas
auslaßventil 227 die vorbestimmte Zeitspanne T nach dem
Öffnen des Auspuffsperrventils 223 öffnen kann, wird
verhindert, daß der Ladedruck übermäßig stark ansteigt,
so daß kein Drehmomentstoß erfolgt.
Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Motorzustand
und dem Ein- und Ausschalten der Dreiwege-Solenoidven
tile. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist die Hyste
rese des Öffnens und des Schließens des Auspuffsperr
ventils 223 vollständig enthalten in der Hysterese
des Öffnens und des Schließens des Ansaugluft-Sperr
ventils 232. Aufgrund des Differenzdruck-Detektorven
tils 250 wird das Ansaugluft-Sperrventil 232 tatsäch
lich geöffnet, wie durch die gestrichelte Linie ange
deutet ist, nachdem eine Verzögerung von der Zeit an
stattgefunden hat, zu der das Ansaugluft-Sperrventil
232 einschaltet, wenn der Motorzustand die Linie Q6-
R6 erreicht. Folglich wird die Linie Q6-R6 in der Nähe
der Linie Q4-R4 eingestellt oder in Übereinstimmung
mit der Linie Q4-R4 gebracht. Andererseits wird das
Ansaugluft-Sperrventil 232 ohne eine solche Verzöge
rung nach dem Ausschalten des Dreiwege-Solenoidventils
238 geschlossen. Folglich sollten die Werte von Q5 und
R5 den Bedingungen Q5 Q3 und R5 R3 entspre
chen.
Fig. 5 zeigt eine Steuerschaltung zum Steuern der Ven
tile. Das Dreiwege-Solenoidventil 243 für das Ansaug
luft-Überdruckventil 235 wird vom Ausgangssignal eines
ersten ODER-Glieds 221 gesteuert, in welchem die Aus
gänge eines ersten und eines zweiten Komparators 111
und 112 verknüpft werden. Der erste Komparator 111 ver
gleicht den Massestrom Q der Eingangsluft, dargestellt
durch das Detektorsignal des Luftstrommessers 221, mit
einem von einem ersten Addierer 131 gelieferten Be
zugswert. In dem ersten Addierer 131 werden ein Vor
einstellwert Q1, der einem Ansaugluft-Massestrom auf
der Linie Q1-R1 in Fig. 3 entspricht, und ein Wert Q′1
(Q1 + Q′1 = Q2) über ein Gatter 141 eingegeben. Wenn
das erste Gatter 141 öffnet, gibt der erste Addierer
131 einen Wert Q2 (Q1 + Q′1 = Q2) als Bezugswert an
den ersten Komparator 111. Wenn andererseits das er
ste Gatter 141 geschlossen wird, gibt der erste Addie
rer 131 den Wert Q1 als Bezugswert an den ersten Kom
parator 111. Das erste Gatter 141 wird vom Ausgangs
signal des ersten ODER-Glieds 121 geöffnet und ge
schlossen.
Der zweite Komparator 112 vergleicht die durch das
Detektorsignal des Drehzahlsensors repräsentierte Mo
tordrehzahl R mit einem Bezugswert, der von einem
zweiten Addierer 132 ausgegeben wird. In den zwei
ten Addierer 131 wird ein Voreinstellwert R1 eingege
ben, der einer Motordrehzahl auf der Linie Q1-R1 in
Fig. 3 entspricht. Weiterhin wird ein Wert R′1 (R1 + R′2 = R2)
über ein zweites Gatter 142 in den zweiten
Addierer 132 eingegeben. Wenn das zweite Gatter 142
geöffnet ist, liefert der zweite Addierer 132 einen
Wert R2 (R1 + R′1 = R2) als Bezugswert an den zweiten
Komparator 112. Wenn andererseits das zweite Gatter
142 geschlossen ist, gibt der zweite Addierer 132
den Wert R1 als Bezugswert an den zweiten Komparator
112. Das zweite Gatter 142 wird ebenfalls durch das
Ausgangssignal des ersten ODER-Glieds 121 geöffnet
und geschlossen.
Der erste Komparator 111 und der zweite Komparator 112
vergleichen den Ansaugluft-Massestrom Q und die Mo
tordrehzahl R mit den jeweiligen Bezugswerten, die von
dem ersten Addierer 131 und dem zweiten Addierer 132
ausgegeben werden, und das erste ODER-Glied 128 gibt
ein EIN-Signal an das Dreiwege-Solenoidventil 243, um
es einzuschalten und so das Ansaugluft-Überdruckventil
235 zu schließen, wenn der Ansaugluft-Massestrom Q
oder die Motordrehzahl R nicht kleiner als der Bezugs
wert ist. Das erste und das zweite Gatter 141, 142
werden geschlossen gehalten, während das Ausgangs
signal des ersten ODER-Glieds 121 das EIN-Signal ist,
und sie werden offen gehalten, wenn das Ausgangssig
nal des ODER-Glieds 121 das AUS-Signal ist. Wenn al
so der Motorzustand übergeht vom Bereich geringer An
saugluftmenge in den Bereich großer Ansaugluftmenge
und das Ausgangssignal des ersten ODER-Glieds 121
das AUS-Signal ist, sind das erste und das zweite
Gatter 141 und 142 offen, und die Werte Q2 und R3
werden als Bezugswerte in den ersten Komparator 111
und den zweiten Komparator 112 eingegeben. Wenn mit
hin der Betriebszustand die Linie Q2-R2 in Fig. 3
erreicht, wird das EIN-Signal ausgegeben, und das
Ansaugluft-Überdruckventil 235 wird geöffnet. Das
EIN-Signal veranlaßt das erste und das zweite Gatter
141 und 142 zu schließen, und die Werte Q1 und R1
werden in die Komparatoren 111 und 112 als Bezugs
werte eingegeben. Auf diese Weise wird die Linie Q1-
R1 für den Übergang des Betriebszustands des Motors
in umgekehrter Richtung mit einer Hysterese einge
stellt, die den Werten Q′1 und R′1 entspricht.
Das Dreiwege-Solenoidventil 240 für das Auspuffsperr
ventil 223 wird von einer ähnlichen Schaltung ge
steuert. Ein dritter Komparator 113 ist für den An
saugluft-Massestrom Q und ein vierter Komparator 114
ist für die Drehzahl R vorgesehen und die Ausgangs
signale der Komparatoren 113 und 114 sind über ein
zweites ODER-Glied 122 mit dem Dreiwege-Solenoidventil
240 verbunden. Der dritte Komparator 113 ist mit einem
dritten Addierer 133, der vierte Komparator 114 ist
mit einem vierten Addierer 134 versehen. Ein Vorein
stellwert Q3 wird in den dritten Komparator 133 ein
gegeben, und ein Wert Q′3 (Q3 + Q′3 = Q4) wird über
ein drittes Gatter 143 in den dritten Komparator 113
eingegeben. In ähnlicher Weise wird ein Voreinstell
wert R3 in den vierten Komparator 134 eingegeben, und
ein Wert R′2 (R3 + R′3 = R4) wird über ein viertes
Gatter 144 in den vierten Komparator 114 eingegeben.
Diese Schaltung arbeitet ähnlich wie die des Dreiwege-
Solenoidventils 243 für das Ansaugluft-Überdruckventil
235, und das Auspuffsperrventil 223 wird geöffnet,
wenn der Motor-Betriebszustand die Linie Q4-R4 in
den Bereich großer Ansaugluftmenge passiert, und es
wird geschlossen, wenn der Motorzustand über die
Linie Q3-R3 in den Bereich geringer Ansaugluftmenge
übergeht.
In ähnlicher Weise wird das Dreiwege-Solenoidventil
238 für das Ansaugluft-Sperrventil 232 von einer Schal
tung gesteuert, die einen fünften Komparator 115 und
einen sechsten Komparator 116, ein drittes ODER-Glied
123, einen fünften Addierer 135 und einen sechsten
Addierer 136, ein fünftes Gatter 145 und ein sechstes
Gatter 146 enthält, und die Schaltung arbeitet ähnlich
wie die Schaltungen für die Dreiwege-Solenoidventile
243 und 240. Durch diese Schaltung wird das Ansaugluft-
Sperrventil 232 geöffnet, wenn der Motorzustand über
die Linie Q6-R6 in den Bereich großer Ansaugluftmenge
übergeht, es wird geschlossen, wenn der Motorzustand
über die Linie Q5-R5 in den Bereich geringer Ansaug
luftmenge übergeht, wobei Q6 = Q5 + Q′5 und R6 = R5 +
R′5 gelten.
Im Fall der Schaltung zum Steuern des Ansaugluft-Sperr
ventils 232 befindet sich ein siebtes Gatter 147 zwi
schen dem dritten ODER-Glied 123 und dem Dreiwege-
Solenoidventil 238. Ein Zeitsteuerglied 150 beginnt
mit dem Aufwärtszählen dann, wenn das Ausgangssignal
des zweiten ODER-Glieds 122 (für das Auspuffsperrven
til 223) vom EIN-Signal zum AUS-Signal wechselt, und
ein siebter Komparator 117 gibt ein EIN-Signal aus,
wenn der Zählerstand des Zeitsteuerglieds 150 einen
voreingestellten Wert (zum Beispiel einen Wert, welcher
2 Sekunden entspricht) überschreitet. Wenn der siebte
Komparator 117 das EIN-Signal ausgibt, schließt das
siebte Gatter 147, und das Ansaugluft-Sperrventil 232
wird geschlossen. Gleichzeitig werden die Bezugswerte
für den Ansaugluft-Massestrom Q und die Motordrehzahl
R auf die Werte Q6 und R6 geändert, und das Zeitsteuer
glied 150 wird zurückgesetzt. Obschon das Ausgangssig
nal des siebten Komparators 117 in das AUS-Signal über
geht, wenn das siebte Gatter 147 einmal geschlossen
ist, wird das Ansaugluft-Sperrventil 232 geschlossen
gehalten, weil die Bezugswerte auf Q6 und R6 geändert
wurden. Mit dieser Ausgestaltung wird ein Pumpen ver
hindert, welches möglicherweise auftritt, wenn das
Dreiwege-Solenoidventil 240 für das Ansaugluft-Sperr
ventil 232 für eine lange Zeit eingeschaltet bleibt,
während das Dreiwege-Solenoidventil 238 für das Aus
puffsperrventil 223 während des Übergangs in den Be
reich geringer Ansaugluftmenge ausgeschaltet ist.
Die Schaltung zum Steuern des Abgasauslaßventils 227
soll im folgenden beschrieben werden. Das Ausgangs
signal des zweiten ODER-Glieds 122, welches in das
Dreiwege-Solenoidventil 240 für das Auspuffsperrven
til 223 eingegeben wird, wird außerdem in das Drei
wege-Solenoidventil 245 für das Abgasauslaßventil 227
eingegeben. D. h., wenn der Motorzustand über die Linie
Q4-R4 in den Bereich großer Ansaugluftmenge übergeht,
wird das Dreiwege-Solenoidventil 245 eingeschaltet,
um dem Abgasauslaßventil 227 das Öffnen und das Schlies
sen nach Maßgabe des Drucks stromab bezüglich des Ver
dichters 211 des Primärturboladers 204 zu gestatten,
und wenn der Motorzustand über die Linie Q3-R3 in
den Bereich geringer Ansaugluftmenge übergeht, wird
das Dreiwege-Solenoidventil 245 ausgeschaltet, um das
Abgasauslaßventil 227 zu schließen.
Das Ausgangssignal des Drosselklappensensors 258 wird
in einen zehnten Komparator 120 eingegeben. Dieser be
stimmt, ob das Ausgangssignal des Drosselklappensensors
258 einen vorbestimmten Wert übersteigt. Wenn der Kom
parator 120 feststellt, daß das Ausgangssignal des
Sensors 258 einen vorbestimmten Wert überschritten hat,
d.h., wenn festgestellt wird, daß der Übergang zu dem
Bereich großer Ansaugluftmenge erforderlich ist, be
stimmt ein achter Komparator 118, ob das Ausgangssignal
des zweiten Komparators 122 vom AUS-Signal zum EIN-Sig
nal gewechselt hat. Wenn der Wechsel des Ausgangssignals
des zweiten ODER-Glieds 122 vom AUS-Signal zum EIN-
Signal festgestellt wird, gibt der achte Komparator 118
das AUS-Signal auf das Dreiwege-Solenoidventil 245,
und zwar eine vorbestimmte Zeit nach dem Wechsel des
Ausgangssignals des zweiten ODER-Glieds 122 zum AUS-
Signal, oder dem Öffnen des Auspuffsperrventils 223.
D. h., wenn der achte Komparator 118 mit der Ausgabe
des AUS-Signals beginnt, beginnt ein Zeitsteuerglied
151 mit der Aufwärtszählung, und wenn der Zählerstand
des Zeitsteuerglieds 151 einen voreingestellten Wert
T übersteigt, liefert ein neunter Komparator 119 das
EIN-Signal an das Dreiwege-Solenoidventil 245, anstelle
des von dem achten Komparator 118 ausgegebenen AUS-
Signals. Das Zeitsteuerglied 151 wird zurückgestellt,
wenn das Ausgangssignal des zweiten Komparators 122
vom EIN-Signal zum AUS-Signal gewechselt hat.
Der Voreinstellwert T kann nach Maßgabe der Betriebs
bedingung des Motors geändert werden.
- 1. Der Voreinstellwert T wird erhöht, wenn die Motorbelastung ansteigt, wie in Fig. 7a gezeigt ist. D. h., da je stärker die Motorbelastung ist, desto ra scher die Drehgeschwindigkeit des zweiten Turboladers 206 erhöht werden muß, ist es vorzuziehen, daß das Ab gasauslaßventil 227 für eine längere Zeit geschlossen wird, so daß die Drehzahl des Sekundärturboladers 206 rascher zunimmt.
- 2. Der Voreinstellwert T wird verringert, wenn die gesamte Fahrstreckenleistung geringer als ein vor bestimmter Wert ist, wie in Fig. 7b gezeigt ist. Wenn die gesamte Tagesfahrstrecke des Fahrzeugs sehr klein ist und ein sogenannter Einstellantrieb erforderlich ist, ist es vorzuziehen, daß der Ladedruck daran ge hindert wird, übermäßig hoch zu werden, um den Motor zu schützen.
- 3. Wenn die Temperatur des Motorkühlmittels nie driger als ein vorbestimmter Wert ist, wird der Vorein stellwert T gemäß Fig. 7c zum Schutz des Motors re duziert.
- 4. Wenn ein Klopfsensor oder dergleichen fest stellt, daß das Fahrzeug einen Kraftstoff mit höherer Oktanzahl erfordert und nichtsdestoweniger Benzin mit geringer Oktanzahl getankt wurde, wird der Vorein stellwert T gemäß Fig. 7d zum Vermeiden des Klopfens und zum Schutz des Motors reduziert.
- 5. Der Voreinstellwert wird abhängig von dem jeweiligen Gang oder der Getriebestufe gemäß Fig. 7e geändert.
Bei einem Fahrzeug mit automatischem Getriebe wird das
Dreiwege-Solenoidventil 245 für das Abgasauslaßventil
227 möglicherweise durch einen Kick-down eingeschaltet,
so daß es öffnen kann, bevor das Auspuffsperrventil
223 öffnet. Mit dieser Ausgestaltung reduziert sich
die Differenz zwischen dem Druck stromabwärts und strom
aufwärts bezüglich des Auspuffsperrventils 223, und
das Auspuffsperrventil 223 kann rascher öffnen.
Obschon bei dem obigen Ausführungsbeispiel das Abgas
auslaßventil 227 für eine bestimmte Zeitspanne nach
dem Öffnen des Auspuffsperrventils 223 geschlossen
gehalten wird, kann es geschlossen gehalten werden,
bis der Ladedruck, der von dem Drucksensor 257 erfaßt
wird, einen vorbestimmten Wert übersteigt. In diesem
Fall entspricht der vorbestimmte Zeitwert der Zeit,
die der Ladedruck benötigt, um auf den vorbestimmten
Wert anzusteigen.
Bis der Ladedruck den vorbestimmten Wert nach dem
Öffnen des Auspuffsperrventils 223 den vorbestimmten
Wert übersteigt, kann das Abgasauslaßventil 227 nicht
öffnen, und folglich erhöht sich der Druck des dem
Sekundärturbolader 206 zugeführten Abgases, und die
Drehzahl des Turboladers 206 steigt rasch an, wodurch
das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs verbessert
wird.
Nachdem der Ladedruck den vorbestimmten Wert über
stiegen hat, kann das Abgasauslaßventil 227 öffnen,
um das Abgas zu entlasten, und folglich wird ein
Über-Aufladen verhindert und damit ein Drehmomentstoß
vermieden.
Wie in Fig. 6 zu sehen ist, wird, da das Abgasaus
laßventil 227 für die vorbestimmte Zeit T nach dem
Öffnen des Auspuffsperrventils 223 geschlossen ge
halten wird, die Menge des dem Sekundärturbolader
206 zugeführten Abgases erhöht, und folglich wird der
Ladedruck des Sekundärturboladers derart erhöht, daß
die Differenz des Ladedrucks zwischen Primärturbola
der 204 und Sekundärturbolader 206 reduziert wird,
wodurch wiederum ein Rückwärtsstrom von Ansaugluft
von dem Primärturbolader zu dem Sekundärturbolader
unterdrückt und der Ladedruck des Primärturboladers
204 auch erhöht wird. Der Drehmomentabfall wird auf
diese Weise unterdrückt. In Fig. 6 entsprechen die
Teile der Drehmomentkurve, der Ladedruckkurve und
der Abgasstromdurchsatz-Kurve, soweit als gestrichel
te Linie gezeichnet, dem herkömmlichen System.
Das Arbeitsverhältnis oder Belastungsverhältnis des
Solenoidventils 256 wird größer eingestellt (die
wirksame Öffnung ist groß) wenn der Gang oder die
Getriebestufe hoch ist, und wird kleiner eingestellt,
wenn die Getriebestufe niedrig ist. D. h., wenn ein
hoher Gang oder eine hohe Getriebestufe eingestellt
ist, ist die Beschleunigung relativ gering, und die
Zunahme der Motordrehzahl ist relativ langsam, so
daß folglich die wirksame Öffnung des Belastungs-
Solenoidventils erhöht wird, damit der Ladedruck für
das Abgasauslaßventil 227 stark entlastet wird und
auf dessen Wert abnimmt. Wenn andererseits die Ge
triebestufe gering ist, ist die Beschleunigung groß
und die Zunahme der Motordrehzahl ist hoch. Demzu
folge wird die wirksame Öffnung des Belastungs-Sole
noidventils reduziert, so daß der Ladedruck für das
Abgasauslaßventil 227 kaum entlastet wird und in
seinem Wert ansteigt. Mit dieser Ausgestaltung läßt
sich die Zeitspanne zwischen der Zeit, zu der das
Auspuffsperrventil 223 zu öffnen beginnt, und der
Zeit, zu der das Abgasauslaßventil 227 zu öffnen be
ginnt, im wesentlichen konstant machen.
Claims (8)
1. Abgassteuereinrichtung für einen Fahrzeugmotor,
der mindestens mit einem Primärturbolader (204) und
mindestens einem Sekundärturbolader (206) ausgestattet
ist, von denen der Primärturbolader (204) und der Se
kundärturbolader (206) in paralleler Anordnung inner
halb des Ansaugkanals (209, 210, 212) des Motors Ver
dichter (211, 213) aufweisen und in der Auspuffleitung
(202, 203) des Motors parallel zueinander Turbinen
(205, 207) angeordnet sind, bei dem ein Auspuffsperrven
til (223) in der Auspuffleitung angeordnet ist, das öff
net, um dem Verdichter (213) des Sekundärturboladers
(206) Abgase zuzuführen, damit der Sekundärturbolader
(206) nur im Bereich großer Ansaugluftmenge arbeitet, und
ein Abgasauslaßventil (227) vorgesehen ist, welches
nach Maßgabe des Ladedrucks öffnet und schließt, und
zwar öffnet, um den Turboladern (204, 206) zugeführ
tes Abgas zu entspannen, wenn der Ladedruck einen vor
bestimmten Wert überschreitet,
gekennzeichnet durch
eine Entspannungssperrvorrichtung (246, 225), die
das Abgasauslaßventil (227) für eine vorbestimmte
Zeitspanne (T), nachdem der Betriebszustand des Mo
tors in einen Bereich großer Ansaugluftmenge übergeht,
geschlossen hält, und die das Auspuffsperrventil (223)
öffnet, wenn ein Übergang des Betriebszustands des Motors
vom Bereich geringer Ansaugluftmenge zum Bereich großer
Ansaugluftmenge erforderlich ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die vor
bestimmte Zeitspanne nach Maßgabe eines Faktors ge
ändert wird, welcher den Betriebszustand des Motors
beeinflußt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der
die vorbestimmte Zeitspanne mit zunehmender Motorbe
lastung verlängert wird.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei der, je kleiner der Gesamtfahrstrecken-Zähler
stand des Fahrzeugs ist, desto kürzer die vorbestimm
te Zeitspann ist, bis der Gesamtfahrstrecken-Zähler
stand einen vorbestimmten Wert erreicht.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
bei der, je niedriger die Kühlmitteltemperatur ist,
desto kürzer die vorbestimmte Zeitspanne (T) ist, bis
die Kühlmitteltemperatur des Motors einen vorbestimm
ten Wert erreicht.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei der die vorbestimmte Zeitspanne verlängert wird,
wenn die dem Motor zugeführte Oktanzahl des Kraft
stoffs zunimmt.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
6, bei der die vorbestimmte Zeitspanne verkürzt wird,
wenn die Getriebestufe des Getriebes höher wird.
8. Abgassteuereinrichtung für einen Fahrzeugmotor,
der mindestens mit einem Primärturbolader (204) und
mindestens mit einem Sekundärturbolader (206) ausge
stattet ist, von denen der Primärturbolader (204)
und der Sekundärturbolader (206) Verdichter (201,
213) aufweisen, die parallel zueinander im Ansaugka
nal (209, 210, 212) des Motors angeordnet sind, und
Turbinen aufweist, die in der Auspuffleitung (202,
203) des Motors parallel zueinander angeordnet sind,
umfassend ein Auspuffsperrventil (223), welches in
der Auspuffleitung angeordnet ist und öffnet, um dem
Verdichter (113) des Sekundärturboladers (206) Ab
gas zuzuführen, damit der Sekundärturbolader nur im
Bereich großer Ansaugluftmenge arbeitet, und ein
Abgasauslaßventil (227), welches abhängig vom Lade
druck öffnet und schließt, und zwar öffnet, um den
Turboladern (204, 206) zugeführtes Abgas zu entspan
nen, wenn der Ladedruck einen vorbestimmten Wert über
steigt,
gekennzeichnet durch
eine Druckdetektoreinrichtung (205), die sich im An saugkanal des Motors stromab bezüglich der Verdich ter (211, 213) befindet und den Ladedruck erfaßt, und
eine Entspannungssperrvorrichtung, die das Abgasaus laßventil (227) geschlossen hält, bis der Ladedruck einen zweiten vorbestimmten Wert übersteigt, nachdem der Betriebszustand des Motors in den Bereich großer Ansaugluftmenge übergegangen ist, und das Auspuff sperrventil (223) öffnet, wenn eine Verschiebung des Betriebszustands des Motors von dem Bereich geringer Ansaugluftmenge zum Bereich großer Ansaugluftmenge er forderlich ist.
eine Druckdetektoreinrichtung (205), die sich im An saugkanal des Motors stromab bezüglich der Verdich ter (211, 213) befindet und den Ladedruck erfaßt, und
eine Entspannungssperrvorrichtung, die das Abgasaus laßventil (227) geschlossen hält, bis der Ladedruck einen zweiten vorbestimmten Wert übersteigt, nachdem der Betriebszustand des Motors in den Bereich großer Ansaugluftmenge übergegangen ist, und das Auspuff sperrventil (223) öffnet, wenn eine Verschiebung des Betriebszustands des Motors von dem Bereich geringer Ansaugluftmenge zum Bereich großer Ansaugluftmenge er forderlich ist.
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