DE60011718T2

DE60011718T2 - Regelsystem für aufgeladene Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60011718T2
Application number: DE60011718T
Authority: DE
Inventors: Kouta Aki-gun Matsue; Takeshi Aki-gun Imai; Ryou Aki-gun Shimizu; Masatoshi Aki-gun Shouji
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 2000-08-09
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2020-08-10
Also published as: DE60011718D1; EP1081353B1; JP4048656B2; JP2001065358A; EP1081353A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Regel- bzw. Steuersystem für einen aufgeladenen bzw. turboaufgeladenen Motor, und noch genauer auf ein Regel- bzw. Steuersystem für einen aufgeladenen Motor zum Feedback- bzw. Rückkoppelungssteuern eines Aufladedrucks, welcher durch einen Turbolader mit variabler Geometrie erzeugt wird.
In den letzten Jahren wurden weithin Turbolader eingesetzt, welche einen Betrag bzw. eine Menge von Luft, die in eine Verbrennungskammer zugeführt wird, durch eine Verwendung von Abgasenergie erhöhen. Ein derartiger Turbolader, welcher im allgemeinen eine Turbine, welche in einem Aufnahme- bzw. Einlaßluftdurchtritt angeordnet ist, um durch einen Abgasstrom angetrieben zu werden, und ein Gebläse umfaßt, welches in einem Abgasdurchtritt angeordnet ist und durch die Turbine angetrieben wird, führt ein beschleunigtes Vermischen von Ansaugluft und Kraft- bzw. Treibstoff durch und erhöht den Verwendungsgrad bzw. die Verwertungsrate von Sauerstoff mit einem Effekt einer verbesserten Verbrennungseffizienz. Wegen der beachtlichen Effekte bzw. Auswirkungen wird der Turbolader insbesondere an einem Dieselmotor als Maßnahme zur Verminderung von Emissionspegeln bzw. -niveaus installiert.
In den letzten Jahren wurden weithin Turbolader mit variabler bzw. veränderlicher Geometrie eingesetzt. Ein derartiger Turbolader mit variabler Geometrie weist Düsen mit variabler Fläche auf, welche durch eine Anzahl von beweglichen Schaufeln ausgebildet sind bzw. werden, die an einem Turbineneinlaß in eine Turbinenkammer angeordnet und im Winkel veränderlich sind, um so eine Düsenfläche für Veränderungen der Turbineneffizienz zu variieren. Der Turbolader mit variabler Geometrie regelt bzw. steuert einen Aufladedruck in einem Einlaßluftdurchtritt gemäß Motorbetriebszuständen durch ein lineares Variieren der Turbineneffizienz, indem eine Düsenfläche relativ zur Turbine verändert wird. In einem Turbolader mit variabler Geometrie, wie er beispielsweise aus der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 5-86880 bekannt ist, wird ein Ziel-Aufladedruck auf der Basis von Motorbetriebszuständen, wie beispielsweise einer Motordrehzahl und/oder Motorbelastung bzw. -last bestimmt, und eine Düsenfläche relativ zu einer Turbine wird mit Feedback- bzw. Rückkopplung geregelt bzw. gesteuert, um so einen Ziel-Aufladedruck in einem Einlaß- bzw. Ansaugluftdurchtritt zu erzeugen. Dieser Turbolader mit variabler Geometrie kann einen praktischen Aufladedruck in dem Ansaugluftdurchtritt mit hoher Genauigkeit regeln bzw. steuern, um so einen ideal optimalen Aufladedruck zur Verfügung zu stellen, welcher immer sowohl für eine Motorbeschleunigung wie auch eine Regelung bzw. Steuerung eines Emissionspegels von NOx wünschenswert ist.
Im allgemeinen wird der Ziel-Aufladedruck auf einen hohen Pegel eingestellt, um einen Betrag von Ansaugluft zuführen, welcher mit einer Erhöhung in der Treibstoffeinspritzmenge gemäß der Erhöhungen des Gaspedalwegs erhöht wird. Mit anderen Worten wird die Düsenfläche relativ zur Turbine verringert, um eine Turbinenumdrehungsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl zu erhöhen. Der Ziel-Aufladedruck wird elektronisch in einer kurzen Zeitperiode, beispielsweise in einer elektronischen Motor-Regel- bzw. -Steuereinheit berechnet. Andererseits wird die Rückkopplungsregelung des Auflade drucks vor allem durch ein Detektieren eines praktischen Aufladedrucks durch einen Drucksensor gestartet und durch ein Regulieren der Düsenfläche gemäß den Rückkopplungsregelungswerten bewirkt, welche proportional zu Druckunterschieden des praktischen Aufladedrucks zu dem Ziel-Aufladedruck sind. In dem Fall einer Rückkoppelungssteuerung des Aufladedrucks benötigt eine Detektion eines rückkopplungsgesteuerten Aufladedrucks eine lange Zeit im Vergleich mit einer Berechnungszeit für einen Ziel-Aufladedruck, so daß die Detektion des rückkopplungsgeregelten bzw. -gesteuerten Aufladedrucks dazu neigt, durch eine Antwortverzögerung begleitet zu werden. Als ein Ergebnis verliert die Rückkopplungsregelung bzw. -steuerung eine Regelungsstabilität aufgrund eines Nachlaufs der Regelung bzw. Steuerung und/oder eines Überschwingens des praktischen Aufladedrucks, welche zu Fluktuationen bzw. Schwankungen in einer Motorausgangsleistung führt. Daneben wird, da auf eine Anforderung nach Motorbeschleunigung aufgrund einer Änderung im Motorbetriebszustand von geringerem Belasten zu höherem Belasten als ein Ergebnis von beispielsweise einem Niederdrücken des Gaspedals ein Unterschied des Aufladedrucks zwischen einem praktischen Aufladedruck, welcher relativ langsam ansteigt, von einem Ziel-Aufladedruck auftritt, welcher unmittelbar auf einen höheren Pegel unmittelbar nachfolgend auf eine Veränderung im Motorbetriebszustand verändert wird, ein großer Rückkopplungssteuerungswert aufgebaut, als dessen Ergebnis der Aufladedruck auf eine übermäßige Seite mit einem Effekt überschwingt, die Düsenfläche übermäßig zu verringern, um so eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Aufladers bzw. Turboladers zu verursachen, so daß die Turbine eine Überdrehzahl erreicht oder eine Turbinenwelle festdreht.
US 5.123.246 offenbart ein Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Turboladers mit variabler Geometrie, welcher Sensoren zum Detektieren eines Verteiler- bzw. Ansaugkrümmer-Ladedrucks und von Motorbetriebsparametern enthält.
Es ist ein Gegenstand bzw. Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Steuer- bzw. Regelsystem für einen Motor zur Verfügung zu stellen, welcher mit einem Auflader bzw. Turbolader mit variabler Geometrie ausgestattet ist, welches eine Aufladedruck-Rückkopplungsregelung durchführt, ohne Probleme, wie beispielsweise ein Erreichen einer Überdrehzahl zu verursachen und ein Festdrehen einer Turbinenwelle zu verursachen.
Es ist ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Regel- bzw. Steuersystem für einen Motor zur Verfügung zu stellen, welcher mit einem Turbolader mit variabler Geometrie ausgestattet ist, welcher den Turbolader mit variabler Geometrie daran hindert, auf eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit aufgrund der Rückkopplungsregelung eines Aufladedrucks bei einem Auftreten eines Übergangs einer Motorbetriebsbedingung von einer niedrigeren Motorlastbedingung auf eine höhere Motorlastbedingung zu treffen.
Die vorangegangenen Ziele der vorliegenden Erfindung werden durch ein System zum Regeln bzw. Steuern eines Motors erzielt, welcher mit einem Auflader bzw. Turbolader zum Erzeugen eines Aufladedrucks in einem Einlaßluftdurchtritt ausgestattet ist, welcher eine Düse aufweist, deren Düsenfläche relativ zu einer Turbine variabel ist. Das Regel- bzw. Steuersystem umfaßt Druckdetektionsmittel zum Detektieren eines praktischen bzw. tatsächlichen Aufladedrucks in dem Aufnahme- bzw. Einlaßdurchtritt, Bedingungs- bzw. Zustandsdetektionsmittel zum Detektieren bzw. Feststellen eines Motorbetriebszustands des aufgeladenen Motors; und Regel- bzw. Steuermittel zum Bestimmen eines Ziel-Aufladedrucks gemäß dem Motorbetriebszustand, Durchführen einer Rückkopplungs- bzw. Feedbacksteuerung des Aufladedrucks durch ein Regeln bzw. Steuern einer Düsenfläche der variablen bzw. veränderlichen Düse, um dem tatsächlichen Aufladedruck in dem Einlaßdurchtritt auf den Ziel-Aufladedruck zu bringen. Die Regel- bzw. Steuermittel beschränken oder erleichtern die Rückkopplungssteuerung des Aufladedrucks vorübergehend bzw. zeitweilig, wenn sich der Motorbetriebszustand von einem Bereich geringer Motorlasten zu einem Bereich von höheren Motorlasten ändert. Bei dem Regel- bzw. Steuersystem für einen aufgeladenen Motor wird, wenn sich der Motorbetriebszustand von dem Bereich von geringeren Motorlasten zu dem Bereich oder der Region von höheren Motorlasten aufgrund eines Niedertretens eines Gaspedals, z.B. zum Beschleunigen verändert, die Rückkopplungssteuerung des Aufladedrucks zeitweilig beschränkt bzw. unterdrückt, um so ein Überschwingen und Nachlaufen des Aufladedrucks zu verhindern oder beträchtlich zu reduzieren, welches aufgrund eines großen Unterschieds zwischen einem praktischen bzw. tatsächlichen und einem Ziel-Aufladedruck zu Beginn einer Veränderung im Betriebszustand zu dem Bereich von großen Motorlasten auftritt. Als ein Ergebnis können Probleme vermieden werden, daß beispielsweise die Turbine überdreht und eine Turbinenwelle festdreht, was zu einer Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Turboladers mit variabler Geometrie führt.
Das Regel- bzw. Steuersystem für einen aufgeladenen Motor entfernt die Beschränkung der Rückkopplungssteuerung des Aufladedrucks beispielsweise durch ein Verhindern der Regelung bzw. Steuerung der Düsenfläche, Entfernen eines Rück kopplungsregelungswerts als ein Ergebnis einer Implementierung der Rückkopplungssteuerung der Düsenfläche, oder ein Absenken einer Verstärkung der Rückkopplungssteuerung des Aufladedrucks, wenn ein Unterschied zwischen einem praktischen bzw. tatsächlichen und einem Ziel-Aufladedruck kleiner ist als ein festgesetzter bzw. bestimmter Wert. Die Beschränkung der Rückkopplungssteuerung des Aufladedrucks wird entfernt, wenn der Aufladedruckunterschied unter den festgesetzten Wert fällt und die Rückkopplungsregelung bzw. Steuerung einleitet. Dementsprechend ist ein großer Rückkopplungsregelwert am Beginn der Rückkopplungssteuerung des Aufladedrucks nicht groß und als Resultat davon wird der Aufladedruck an einem Überschwingen und/oder Nachlaufen gehindert. Die Beschränkung der Rückkopplung kann durchgeführt werden durch wenigstens eine oder beliebiges eines Verbietens der Rückkopplungssteuerung der Düse, eines Entfernens bzw. Löschens eines Rückkopplungsregelungswerts als Ergebnis einer Implementierung der Rückkopplungssteuerung der Düse und eines Verringerns einer Verstärkung der Rückkopplungssteuerung bzw. -regelung der Düse, was immer effektiv ist, um die Rückkopplungssteuerung des Aufladedrucks zu erleichtern.
Das Regelsystem für einen aufgeladenen Motor kann die Rückkopplungssteuerung bzw. -regelung verhindern, wenn der Motorbetriebszustand in einen Bereich von niedrigeren Motordrehzahlen fällt. Da die Rückkopplungssteuerung des Aufladedrucks nicht in dem Bereich bzw. der Region von geringeren Motordrehzahlen implementiert ist, wo, wenn die Rückkopplungssteuerung des Aufladedrucks implementiert ist, eine Antwortverzögerung bedeutsamer wird und zu einer beachtlichen Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Turboladers mit variabler Geometrie führt, da ein ansteigender oder absinkender Wechsel im praktischen Aufladedruck geeignet ist, aufgrund einer kleinen Menge von Abgas zu verzögern, wird eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Turboladers mit variabler Geometrie erleichtert bzw. verringert.
Das Regelsystem für einen aufgeladenen Motor kann die Düsenfläche regeln bzw. steuern, um größer als eine Düsenfläche zu werden, bei welcher der Turbolader mit variabler Geometrie den Ziel-Aufladedruck erzeugt. Da während einer Beschränkung der Rückkopplungssteuerung des Aufladedrucks die Düse nicht basierend auf einem praktischen Aufladedruck geregelt bzw. gesteuert wird, sondern einfach auf eine Düsenfläche, welche größer als die Düsenfläche für den Ziel-Aufladedruck ist, steigert die Turbine ihre Geschwindigkeit bzw. Drehzahl relativ langsam mit einem Effekt eines relativ sanften Anstiegs im praktischen Aufladedruck. Als ein Ergebnis davon garantiert dies neben einer Beschränkung der Rückkopplungsregelung des Aufladedrucks mit einem Effekt, den Aufladedruck am Überschwingen und Nachlaufen zu hindern, daß der praktische Aufladedruck einen Pegel bzw. ein Niveau innerhalb eines bestimmten Ausmaßes von dem Ziel-Aufladedruck erreicht, ohne ein Überschwingen zu verursachen, so daß die Rückkopplungsregelung bzw. -steuerung des Aufladedrucks beginnt, ohne eine Verzögerung vergeblich zu begleiten.
Die obigen und andere Gegenstände und Eigenschaften bzw. Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung mit bezug auf die bevorzugte Ausführungsform davon klar verstanden werden, wenn diese mit den beigefügten Zeichnungen in Verbindung betrachtet wird, in welchen:
1 eine Darstellung bzw. Illustration ist, welche die Gesamtstruktur eines Aufladedruck-Regelsystems in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, welche eine innere Struktur einer Turbine eines Turboladers mit variabler Geometrie zeigt;
3 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines vakuumbetriebenen Betätigungsglieds ist;
4 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abgasrezirkulationsventils ist;
5 eine Regel- bzw. Steuerkarte einer Motorbetriebszone zum Implementieren einer Abgasrezirkulationssteuerung ist;
6 eine Regel- bzw. Steuerkarte einer Motorbetriebszone in bezug auf eine Düsenfläche ist;
7 eine Regel- bzw. Steuerkarte einer Motorbetriebszone zum Implementieren einer Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung ist;
8 eine Regel- bzw. Steuerkarte einer Motorbetriebszone zum Implementieren einer offenen Regelung bzw. Steuerung des Aufladedrucks ist;
9A und 9B jeweils Teile eines Flußdiagramms sind, welches eine Ablaufroutine einer Regelung bzw. Steuerung eines Aufladedruck-Magnetventils illustriert;
10 ein Flußdiagramm ist, welches eine Ablaufroutine bzw. -sequenz einer Ziel-Unterdruckeinstellregelung bzw. -steuerung illustriert;
11 eine Regel- bzw. Steuerkarte eines Aufladesperrbereichs ist;
12 eine charakteristische Kurve einer Düsenfläche in bezug auf eine Atmosphärentemperatur ist;
13 eine charakteristische Kurve einer Düsenfläche in bezug auf eine Ansauglufttemperatur ist;
14 ein Flußdiagramm ist, welches eine Ablaufroutine einer Unterdruck-Rückkopplungsregelung bzw. -steuerung darstellt;
15A, 15B und 15C jeweils Teile eines Flußdiagramms sind, welches eine Ablaufroutine einer Unterdruck-Lernsteuerung illustriert;
16 eine charakteristische Kurve ist, welche durch die Unterdruck-Lernsteuerung zur Verfügung gestellt wird;
17 ein Diagramm ist, welches Daten zeigt, die aus der charakteristischen Kurve erhalten werden, welche durch die Unterdruck-Lernsteuerung zur Verfügung gestellt wird;
18 eine Zeittabelle der Unterdruck-Lernsteuerung ist;
19 ein Flußdiagramm ist, welches eine Ablaufroutine einer Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung illustriert;
20 eine Zeittabelle der Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung ist; und
21 ein Diagramm ist, welches die Beziehung zwischen einer Batteriespannung und einem Korrekturfaktor für eine Berechnung einer Lastrate zeigt.
Mit Bezug auf die Zeichnungen im Detail und insbesondere auf 1, welche die Gesamtstruktur eines Abgasreinigungssystems für einen Dieselmotor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt, ist durch ein Bezugszeichen 1 ein Mehrfachzylinder-Dieselmotor angegeben, der in einem Fahrzeug getragen ist. Der Dieselmotor 1 weist mehrfache bzw. mehrere Zylinder 2 (nur einer davon ist in der Figur gezeigt) auf, in welchen Kolben 3 für ein Gleiten aufgenommen sind. Eine Vorverbrennungskammer 5 ist oberhalb einer Verbrennungskammer ausgebildet, welche innerhalb eines jeden Zylinders 2 durch den Kolben 3 gebildet wird. Eine Kraftstoff-Einspritzeinrichtung (Kraftstoff-Einspritzventil) 4 ist angeordnet, um so einen Treib- bzw. Kraft stoff in die Vorverbrennungskammer 5 zu liefern. Ansaugluft wird in den Motor durch einen Ansaugluft- bzw. Einlaßluftdurchtritt 7 eingebracht, welcher mit einem Luftfilter bzw. Luftreiniger 6 an seinem stromaufwärtigen Ende ausgestattet ist und an seinem stromabwärtigen Ende verzweigt, um so zu Einlaß- bzw. Ansaugöffnungen der Zylinder 2 zu führen. Die Ansaugöffnung wird durch ein Einlaß- bzw. Ansaugventil 8 zu einem geeigneten Zeitpunkt geöffnet und geschlossen. Der Einlaßluftdurchtritt 6 ist mit einem Gebläse 21, welches ein Teil eines Turboladers 20 des Typs mit variabler Geometrie bildet, und einem Ladeluftkühler bzw. Zwischenkühler 14 versehen. Abgas wird durch einen Abgasdurchtritt 9 ausgebracht bzw. ausgeblasen, welcher an seinem stromaufwärtigen Ende verzweigt, um sich so von Abgasöffnungen der Zylinder 2 zu erstrecken. Die Abgasöffnung wird durch ein Abgasventil 9 zu einem geeigneten Zeitpunkt geöffnet und geschlossen. Der Abgasdurchtritt 9 ist mit einem Turbinenrad 22, welches drehbar auf einer Turbinenwelle 22a montiert ist, welche ein Teil des Turboladers 20 mit variabler Geometrie bildet, einem Abgasverschluß 11, welcher arbeitet, um ein Aufwärmen des Dieselmotors zu begünstigen bzw. zu unterstützen, während sich ein Motorkühlwasser auf einer niedrigen Temperatur befindet, einem katalytischen Wandler bzw. Katalysator 12, welcher arbeitet, um Emissionspegel bzw. -niveaus von HC, CO und NOx zu vermindern, und einem Dämpfer 13 versehen. Das Turbinenrad 22, welches durch Abgas in dem Abgasdurchtritt 9 angetrieben wird, treibt das Gebläse 21 an, um Ansaugluft in dem Ansaugluftdurchtritt 7 zu komprimieren. Die komprimierte Ansaugluft wird abgekühlt 1, um die Konsistenz davon zu erhöhen.
Wie im Detail in 2 gezeigt wird, weist die Turbine 21 eine Anzahl von beweglichen Flügeln bzw. Schaufeln 24 auf, welche zentral auf Schaufelwellen 24a montiert sind, welche so angeordnet sind, daß sie das Turbinenrad 22 in einer Turbinenkammer 23 umgeben, in welche ein Abgasstrom durch einen Turbineneinlaßeintritt (nicht gezeigt) eintritt, wie dies durch einen Pfeil angezeigt wird. Das Turbinenrad 22 steigert seine Turbineneffizienz durch ein Reduzieren einer Düsenfläche einer jeden von flächenveränderlichen Düsen 25, welche zwischen jeweils benachbart gelegenen beweglichen Flügeln 24 ausgebildet sind, und steigert andererseits die Turbineneffizienz durch ein Vergrößern der Düsenfläche der Düse 25. Die beweglichen Flügel 24 werden durch das vakuumbetriebene Betätigungsglied 30 angetrieben, um ihren Winkel in bezug auf das Turbinenrad 22 zu verändern. Wie im Detail in 3 gezeigt wird, weist das vakuumbetriebene Betätigungsglied 30 eine Membran bzw. ein Diaphragma 32, durch welches) das Innere eines Betätigungsglied-Gehäuses 31 mit einer Vakuumkammer 34 gebildet wird, eine Betätigungsglied- bzw. Betätigerstange 33, welche festgelegt an einem ihrer entgegengesetzten Enden mit der Membran 32 verbunden ist, und eine Schrauben- bzw. Spiralfeder 35 auf, welche in der Vakuumkammer 34 angeordnet ist, um die Betätigungsstange 33 zu umgeben. Die Betätigungsstange 33 ist an einem anderen Ende mit den jeweiligen beweglichen Flügeln 24 durch einen Verbindungsmechanismus (nicht gezeigt) verbunden. Das vakuumbetriebene Stell- bzw. Betätigungsglied 30 arbeitet solcherart, daß, wenn ein Unterdruck in der Vakuumkammer 34 niedrig ist (was anzeigt, daß der Absolutpegel eines negativen bzw. Unterdrucks niedrig ist), die Betätigungsstange 33 durch die Schraubenfeder 35 gezwungen wird, teilweise aus dem Betätigergehäuse 31 vorzuragen, um so die beweglichen Flügel 24 des Turbinenrads 22 in einer von entgegengesetzten Richtungen durch den Verbindungsmechanismus anzutreiben, um dadurch die Düsenfläche der Düse 25 zu ver größern, und andererseits, wenn der Unterdruck in der Vakuumkammer 34 hoch ist (was anzeigt, daß der Absolutpegel bzw. -wert des Unterdrucks hoch ist), die Betätigungsstange 33 durch die Membran 32 dazu gezwungen wird, sich in das Betätigergehäuse 31 gegen die Schraubenfeder 35 zurückzuziehen, um so die beweglichen Flügel 24 des Turbinenrads 22 in einer anderen Richtung durch den Verbindungsmechanismus anzutreiben, um dadurch die Düsenfläche der Düse 25 zu reduzieren bzw. verkleinern.
Zurückkehrend zu 1, erstreckt sich ein Unterdruck(VGT Unterdruck-) -Durchtritt 36 von der Vakuumkammer 34 des vakuumbetriebenen Betätigers bzw. Betätigungsglieds 30 und führt zu einem Last- bzw. Betriebsmagnetventil (VGT Lastmagnetventil) 37. Das Lastmagnetventil 37 wird erregt, um einen Unterdruck wie bzw. als einen VGT-Unterdruck entsprechend Last- bzw. Betriebsverhältnissen von einem Unterdruck, welcher durch eine motorbetriebene Vakuumpumpe 38 durch einen ersten Unterdruckdurchtritt 39 zugeführt wird, und einem atmosphärischen Druck zu erzeugen, welcher durch einen ersten Atmosphärendruckdurchtritt 40 zugeführt wird, und lenkt den VGT-Unterdruck zur Vakuumkammer 34 des vakuumbetriebenen Betätigungsglieds 30 durch den VGT-Unterdruckdurchtritt 36. Wenn das VGT-Lastventil 37 mit einem Last- bzw. Betriebsverhältnis von 0 % erregt wird, weist dieses ein Unterdruck-Durchlaßverhältnis von 0 % und ein Atmosphärendruck-Durchlaßverhältnis von 100 % zur Verfügung, um so die Betätigungsstange 33 zu zwingen, soweit wie möglich vorzuragen, wodurch die Düsenfläche des Turbinenrads 22 soweit wie möglich gesteigert wird. Andererseits stellt, wenn das VGT-Lastventil 37 mit einem Lastverhältnis von 100 % erregt wird, es ein Unterdruck-Durchlaßverhältnis von 100 % und ein Atmosphärendruck-Durchlaßver hältnis von 0 % auf, um so die Betätigungsstange 33 dazu zu zwingen, sich soweit wie möglich zurückzuziehen, wodurch die Düsenfläche des Turbinenrads 22 soweit wie möglich reduziert wird. Weiters wird das VGT-Lastventil 37 mit einem Last- bzw. Betriebsverhältnis erregt, welches zwischen 0 % und 100 % variabel ist, um so linear und exakt bzw. genau die Turbineneffizienz zu regulieren. Der erste Unterdruckdurchtritt 39 ist mit einem Unterdrucktank 15 ausgestattet, welcher arbeitet, um Schwankungen des Unterdrucks zu beschränken, welcher durch die motorbetriebene Vakuumpumpe 38 erzeugt wird. Der Ausdruck "Unterdruck-Durchlaßverhältnis", wie er hierin verwendet wird, soll bedeuten und sich auf ein Verhältnis eines Unterdrucks beziehen, welcher zu dem VGT-Unterdruckdurchtritt 36 von dem ersten Unterdruckdurchtritt 39 zugeführt bzw. eingelassen wird, und der Ausdruck "Atmosphärendruck-Durchlaßverhältnis", wie er hierin verwendet wird, soll bedeuten und sich beziehen auf ein Verhältnis von atmosphärischem Druck bzw. Atmosphärendruck, welcher in den VGT-Unterdruckdurchtritt 36 von dem ersten Atmosphärendruck-Durchtritt 40 eingelassen bzw. durchgelassen wird.
Zwischen dem Einlaß- bzw. Ansaugluftdurchtritt 7 und dem Abgasdurchtritt 9 ist ein Abgasrezirkulations-(EGR)-Durchtritt 50 vorgesehen, welcher sich von dem Abgasdurchtritt 9 stromaufwärts von der Turbine zu dem Einlaßluftdurchtritt 7 stromabwärts von dem Gebläse 21 erstreckt, um so teilweise Abgas in den Ansaugluftdurchtritt 7 von dem Abgasdurchtritt 9 einzulassen und diese in die Verbrennungskammern des Dieselmotors 1 zuzuführen, und ist mit einem Kühler 51 versehen, welcher arbeitet, um das Abgas abzukühlen, um dadurch die Konsistenz des Abgases zu steigern. Der EGR-Durchtritt 50 an der stromabwärtigen Seite von dem Kühler 51 verzweigt in zwei Teile, nämlich erste und zweite EGR-Abzweigdurchtritte 52 und 53, welche jeweils mit ersten und zweiten Abgasrezirkulations-(EGR)-Ventilen 54 und 55 versehen sind, und hinter dem ersten und zweiten EGR-Ventil 54 und 55 miteinander verbunden sind. Das erste und zweite EGR-Ventil 54 und 55 sind im wesentlichen gleich in der Struktur, wie dies in 4 gezeigt wird. Spezifisch weist das EGR-Ventil 54, 55 ein Ventilgehäuse 56 auf, eine Membran 57, durch welche das Innere des Ventilgehäuses 56 mit einer Vakuumkammer 60 gebildet wird, einen Ventilschaft 58, welcher fixiert bzw. festgelegt an einem seiner entgegengesetzten Enden mit der Membran 57 verbunden ist, einen Ventilkörper 59, welcher sich in den EGR-Abzweigdurchtritt 52, 53 erstreckt, und eine Schrauben- bzw. Spiralfeder 61 auf, welche in der Vakuumkammer 60 angeordnet ist, um den Ventilschaft 58 zu umgeben. Das EGR-Ventil 54, 55 arbeitet derart, daß, wenn ein Unterdruck in der Vakuumkammer 60 niedrig ist (was anzeigt, daß der Absolutpegel eines Unterdrucks niedrig ist), der Ventilschaft 58 durch die Schraubenfeder 61 gezwungen bzw. beaufschlagt wird, teilweise aus dem Ventilgehäuse 56 vorzuragen, um den Ventilkörper 59 dazu zu zwingen, in den EGR-Abzweigdurchtritt 52, 53 einzutreten und abzuschalten bzw. abzuschließen, und andererseits, wenn der Unterdruck in der Vakuumkammer 60 hoch ist (was anzeigt, daß der Absolutpegel des Unterdrucks hoch ist), wird der Ventilschaft 58 durch die Membran 57 dazu gezwungen, sich gegen die Schraubenfeder 61 in das Ventilgehäuse 56 zurückzuziehen, um so den Ventilkörper 59 zurückzuzwingen, um aus dem EGR-Abzweigdurchtritt 52, 53 auszutreten und ihn zu öffnen.
Ein erster sich von der Vakuumkammer 60 des ersten EGR-Ventils 54 erstreckender Unterdruckdurchtritt 62 führt zu einem Lastmagnetventil 63, und ein zweiter Unterdruckdurchtritt 64, welcher sich von der Vakuumkammer 60 des zweiten EGR-Ventils 55 erstreckt, führt zu einem Ein/Aus-Magnetventil 65. Ein Lastmagnetventil 67 zur Regulation des Unterdrucks wird mit einem durch die motorbetriebene Vakuumpumpe 38 erzeugten Unterdruck durch einen zweiten Unterdruckdurchtritt 66 versorgt, und ein Lastmagnetventil 69 zur Regulation des Atmosphärendrucks wird durch einen zweiten Atmosphärendruckdurchtritt 68 mit Atmosphärendruck versorgt. Ein Unterdruck, der durch das Atmosphärendruck-Regulations-Lastmagnetventil 69 vorreguliert ist, wird zu dem Lastmagnetventil 63 durch einen Unterdruckdurchtritt 70 zugeführt. Das Lastmagnetventil 63, welches von einem Drei-Weg-Typ ist, stellt ein Unterdruck-Durchlaßverhältnis von 0 zwischen dem ersten Unterdruckdurchtritt 62 und dem Unterdruckdurchtritt 70 zur Verfügung und öffnet den ersten Unterdruckdurchtritt 62 zur Atmosphäre hin, wenn es mit einem Lastverhältnis von 0 % erregt wird, um den Ventilschaft 58 des ersten Abgasrezirkulationsventils 54 dazu zu zwingen bzw. zu beaufschlagen, soweit wie möglich vorzuragen, um dadurch vollständig den ersten EGR-Abzweigdurchtritt 52 zu schließen. Andererseits stellt, wenn das Lastmagnetventil 63 mit einem Lastverhältnis von 100 % erregt wird, es ein Unterdruck-Durchlaßverhältnis von 100 % zwischen dem ersten Unterdruckdurchtritt 62 und dem Unterdruckdurchtritt 70 zur Verfügung, um so den Ventilschaft 58 des ersten Abgasrezirkulationsventils 54 zurück zu zwingen, um sich soweit als möglich zurückzuziehen, um dadurch vollständig den ersten EGR-Abzweigdurchtritt 52 zu öffnen. Weiters wird das Lastmagnetventil 63 mit einem zwischen 0 und 100 % variablen Last- bzw. Betriebsverhältnis erregt, um so linear und präzise das Zufuhr- bzw. Durchlaßverhältnis und somit den Betrag an Abgas zu regulieren, das rezir kuliert wird. Ein Unterdruck, welcher durch die motorbetriebene Vakuumpumpe 38 erzeugt wird, wird direkt zu dem Ein/Aus-Magnetventil 65 durch einen Unterdruckdurchtritt 71 zugeführt, welcher von dem zweiten Unterdruckdurchtritt 66 abzweigt, ohne durch die Lastmagnetventile 67 und 69 vorreguliert zu werden. Wenn das Ein/Aus-Magnetventil 65, welches von einem Drei-Weg-Typ ist, aus ist, stellt es ein Unterdruck-Durchlaßverhältnis von 0 % zur Verfügung und öffnet den zweiten Unterdruckdurchtritt zur Atmosphäre, um so den Ventilschaft 58 des zweiten Abgasrezirkulationsventils 55 zu beaufschlagen, wodurch der zweite EGR-Abzweigdurchtritt 53 vollständig geschlossen wird. Andererseits stellt, wenn das Ein/Aus-Magnetventil 65 ein ist, ein Unterdruck-Durchlaßverhältnis von 100 % zwischen dem zweiten Unterdruckdurchtritt 64 und dem Unterdruckdurchtritt 71 zur Verfügung, um so den Ventilschaft 58 des ersten Abgasrezirkulationsventils 54 zurück zu zwingen, sich soweit wie möglich zurückzuziehen, um dadurch vollständig den zweiten EGR-Abzweigdurchtritt 53 zu öffnen. Infolge der Anordnung der ersten und zweiten Abgasrezirkulationsventils 54 und 55, welche unterschiedliche Betätigungs- bzw. Betriebscharakteristika aufweisen, parallel zueinander in dem EGR-Durchtritt 50, wird es ermöglicht, daß die Menge von Abgas, welche rezirkuliert wird, einerseits schnell mit einer hohen Antwort über einen weiten Bereich durch das zweite Abgasrezirkulationsventil 55 reguliert wird, und andererseits mit hoher Präzision und Auflösung durch das erste Abgasrezirkulationsventil 54 fein reguliert wird.
Wie oben beschrieben wird, wird Abgas leicht in den Ansaugluftdurchtritt 7 durch den Abgasrezirkulationsdurchtritt 50 rezirkuliert, indem die Düsenfläche des Turboladers 20 mit variabler Geometrie reduziert wird. Dies deshalb, weil der Abgasrezirkulationsdurchtritt 50 an seinem stromaufwärtigen Ende zu dem Abgasdurchtritt 9 stromaufwärts von den beweglichen Flügeln 24 öffnet bzw. mündet und deshalb die Düse 25 oder eine Position, wo das Turbinenrad 22 angeordnet ist, welche die Düsenfläche der Düse 25 des Turboladers 20 mit variabler Geometrie reduziert, einen Widerstand gegen einen Abgasstrom in dem Abgasdurchtritt 9 verursacht. Dementsprechend neigt, selbst wenn sich das erste und zweite Abgasrezirkulationsventil 54 und 55 auf denselben Ventilhüben befinden, der Betrag bzw. die Menge von Abgas, welcher) ein- bzw. durchgelassen wurde, dazu, für eine kleinere Düsenfläche mehr anzusteigen als im Vergleich mit einer großen Düsenfläche.
Der Dieselmotor 1 wird durch eine Regel- bzw. Steuereinheit 100 geregelt bzw, gesteuert, welche neben einer Kraftstoffeinspritzregelung bzw. -steuerung zum Regulieren einer Kraftstoffmenge, welche in die Verbrennungskammer oder die Vorverbrennungskammer 5 durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 4 eingespritzt wird, und eines Kraftstoffeinspritzzeitpunkts gemäß den Motorbetriebszuständen, wenigstens eine Aufladedruckregelung bzw. -steuerung (VGT-Regelung) durch das Lastmagnetventil (VGT-Lastventil) 37 und eine Abgasrezirkulationsregelung bzw. -steuerung durch das Lastmagnetventil 63, Ein/Aus-Magnetventil 65, Unterdruckregulations-Lastmagnetventil 67 und Atmosphärendruckregulations-Lastmagnetventil 69 durch. Die Auflagedruckregelung und Abgasrezirkulationsregelung sind auf der Basis von Parametern implementiert, welche durch Signale von verschiedenen Sensoren repräsentiert werden. In diesen Zusammenhängen erhält die Regel- bzw. Steuereinheit 100 Signale, beinhaltend wenigstens ein Signal, welches repräsentativ für einen Druck der Einlaß- bzw. Ansaugluft (Aufladedruck) ist, welcher durch einen in dem Ansaugluftdurchtritt 7 angeordneten Drucksensor 81 detektiert wird, ein für eine Temperatur der Einlaß- bzw. Ansaugluft repräsentatives Signal, welches durch einen in dem Ansaugluftdurchtritt 7 angeordneten Temperatursensor 82 detektiert wird, ein für einen Unterdruck repräsentatives Signal, welcher zu der oberen Vakuumkammer 34a des vakuumbetriebenen Betätigungsglieds 30 zugeführt wird, das durch einen in dem Unterdruckdurchtritt 37 angeordneten Drucksensor 83 detektiert wird, ein Signal, welches für einen Ventilhub des ersten Abgasrezirkulationsventils 54 und daher eine Öffnung des ersten EGR-Verzweigungsdurchtritts 52 repräsentativ ist, welches durch einen Ventilhubsensor 84 detektiert wird, ein Signal, welches für eine Temperatur eines Motorkühlwassers repräsentativ ist, welches durch einen Temperatursensor 85 detektiert wird, ein Signal, welches für eine Motordrehzahl repräsentativ ist, die als Drehwinkel einer Kurbelwelle des Dieselmotors 1 durch einen elektromagnetischen Typ eines Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitssensor 86 detektiert wird, ein Signal, welches für einen Weg eines Gaspedals repräsentativ ist (nicht gezeigt), welcher durch einen Wegsensor oder einen Positionssensor 87 detektiert wird, ein Signal, welches für eine Temperatur eines Motorabteils repräsentativ ist, welche durch einen Temperatursensor 88 detektiert wird, und ein Signal, welches für einen Atmosphärendruck repräsentativ ist, der durch einen Drucksensor 89 detektiert wird.
Die Abgasrezirkulationssteuerung wird in einem gewöhnlichen Motorbetriebsbereich von einem Zustand implementiert, wo der Motor mit geringeren Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen und geringeren Lasten (kleinere Beträge bzw. Mengen von Kraft- bzw. Treibstoff) arbeitet, zu einem Zustand, wo der Motor mit Moderaten bzw. mittleren Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen und moderaten Belastungen (moderate Treibstoffmengen) arbeitet, wie dies als Abgasrezirkulations-(EGR)-Steuerbereich in 5 gezeigt wird. Die Abgasrezirkulationssteuerung bzw. -regelung ist von einer Rückkopplungssteuerung, welche einen Betrag einer Abgasrezirkulation regelt bzw. steuert, indem eine praktische bzw. tatsächliche Ventilanhebung bzw. ein Ventilhub des ersten Abgasrezirkulationsventils 54, welche(r) durch den Ventilhubsensor 84 detektiert wird, zu einem Ziel-Ventilhub gebracht wird. Jedoch wird die Abgasrezirkulationsregelung in einem beschleunigenden Motorbetriebsbereich ausgesetzt, wo der Motor mit höheren Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen und höheren Lasten arbeitet, wie dies als ein Abgasrezirkulations-Aussetzungs- bzw. -Unterdrückungs-(nicht-EGR)-Bereich in 5 gezeigt wird. Dies deshalb, weil es während einer Motorbeschleunigung notwendig ist, schnell den Betrag von Einlaß- bzw. Ansaugluft mit bzw. bei einem Ansteigen des Betrags einer Kraftstoffeinspritzung zu steigern und, als eine Selbstverständlichkeit es notwendig ist, schnell den Betrag von Abgas zu senken, welcher durch ein Aussetzen bzw. Unterdrücken der Abgasrezirkulationssteuerung durchgelassen wird. In diesem Beispiel wird die Abgasrezirkulationssteuerung auch während eines verzögernden Motorbetriebsbereichs unterdrückt bzw. ausgesetzt.
In der VGT-Regelung bzw. -Steuerung wird, wie in 6 gezeigt wird, um ein zufriedenstellenderes Beschleunigungsverhalten mit einem Ansteigen der Motordrehzahl oder Motorlast (ein Betrag einer Kraftstoffeinspritzung) zur Verfügung zu stellen, das Lastverhältnis, mit welchem das VGT-Lastmagnetventil 37 betreiben wird, grundsätzlich erhöht, um so eine reduzierte Düsenfläche für die Düse 25 zur Ver fügung zu stellen, wodurch ein Ansteigen der Aufladeeffizienz des Turboladers 20 mit variabler Geometrie zur Verfügung gestellt wird. Jedoch wird, wie dies durch Bezugszeichen R1, R2 und R3 in 6 angezeigt wird, in einem Motorbetriebsbereich von geringeren Drehzahlen das Lastverhältnis mit einem Ansteigen der Motorlast bzw. -belastung vermindert, um so eine vergrößerte Düsenfläche der Düse 25 zur Verfügung zu stellen. D.h., das VGT-Lastmagnetventil 37 wird beispielsweise mit einem Lastverhältnis von 100 % erregt, um so die kleinstmögliche Düsenfläche in dem Motorbetriebsbereich von niedrigeren Motordrehzahlen und niedrigeren Motorlasten (R1) einschließlich Leerlaufbedingungen zur Verfügung zu stellen, einem Lastverhältnis von 50 %, um so eine Düsenfläche mittlerer Größe in einem moderaten Motorbetriebsbereich von niedrigeren Motordrehzahlen und moderaten Motorlasten (R2) zur Verfügung zu stellen, und einem Lastverhältnis von 0 %, um so die größtmögliche Düsenfläche in dem Motorbetriebsbereich von niedrigeren Motordrehzahlen und höheren Motorlasten (R3) zur Verfügung zu stellen. Bei bzw. mit der Regelung bzw. Steuerung des Turboladers mit variabler Geometrie reduziert, während das Abgas teilweise durch das Abgasrezirkulationsventil 54, 55 in dem Motorbetriebsbereich von niedrigeren Motordrehzahlen und niedrigeren Motorlasten (R1) rezirkuliert wird, der Turbolader 20 mit variabler Geometrie die Düsenfläche der Düse 25 mit einem Effekt, einen Widerstand gegen ein Abgasstrom zu verursachen, um es so dem Abgas in dem Abgasdurchtritt 9 schwer zu machen, stromabwärts ausgestoßen zu werden, wodurch der Druck des Abgases in dem Abgasdurchtritt 9 zwischen den Abgasöffnungen des Dieselmotors 1 und den beweglichen Flügeln 24 oder der Düse 25 des Turboladers 20 mit variabler Geometrie oder der Position ansteigt, wo das Turbinenrad 22 angeordnet ist. Als ein Ergebnis wird eine An triebskraft zum Zirkulieren des Abgases in den Ansaugluftdurchtritt 7 durch den EGR-Durchtritt 50 erhöht, so daß ein erwünschter Betrag einer Abgasrezirkulation durch die Verwendung des Turboladers 20 mit variabler Geometrie sichergestellt ist, ohne den Dieselmotor 1 beispielsweise mit einem Drosselventil zu versehen, welches operativ ist bzw. arbeitet, um einen Unterdruck in dem Einlaß- bzw. Ansaugluftdurchtritt 7 zu erzeugen. Da ein kleiner Betrag bzw. eine geringe Menge von Abgas in den Motorbetriebsbereich von geringeren Motordrehzahlen und geringeren Motorlasten (R1) entladen bzw. ausgebracht wird, erlaubt es die Turbine 21 mit variabler Geometrie dem Turbinenrad 22 sogar dann nicht zu überdrehen, wenn die Düsenfläche der Düse 25 reduziert wird, um so sich selbst an einem Ansteigen seiner Aufladeeffizienz im Übermaß zu hindern. Während der Dieselmotor 1 in dem Motorbetriebsbereich von geringeren Motordrehzahlen und höheren Motorlasten (R3) arbeitet, vergrößert die Turbine 21 mit variabler Geometrie die Düsenfläche der Düse 25. Dementsprechend öffnet, wenn sich ein Motorbetrieb zu dem Motorbetriebsbereich von geringeren Motordrehzahlen und höheren Motorlasten (R3) von dem Motorbetriebsbereich von niedrigeren Motordrehzahlen und niedrigeren Motorlasten (R1) aufgrund eines Niedertretens des Gaspedals bei einem Fahrzeugstart ändert, die Düse 25 von ihren geschlossenen Positionen, woraus resultierend das Abgas dazu neigt, leicht stromabwärts in den Ansaugluftdurchtritt 9 ausgestoßen zu werden, die Turbine 29 wird daran gehindert, ihre Umdrehungsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl schnell zu erhöhen, um dadurch die Möglichkeit auszuschließen bzw. zu eliminieren, daß das Turbinenrad 22 überdreht und die Turbinenwelle 22a festdreht bzw. festreibt, und infolge die Zuverlässigkeit des Turboladers 20 mit variabler Geometrie zu garantieren. In einer kurzen Zeitpe riode zu Beginn eines Niederdrückens bzw. -tretens des Gaspedals bei einem Fahrzeugstart wird, obwohl die Düse 25 nicht vollständig von einem geschlossenen Zustand zu einem offenen Zustand gewechselt hat, ein erhöhter Betrag von Abgas rezirkuliert und arbeitet als eine Initialantriebskraft zum Verursachen eines Anstiegs in der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Turbinenrads 22, so daß, da die Düse 25 nachfolgend sehr stark öffnet, sich das Turbinenrad 22 kontinuierlich mit einer ausreichend großen Trägheit und nachfolgend dreht, selbst obwohl die Antriebskraft, welche auf die Turbine wirkt, nicht in dem Ausmaß erhöht wird. Dies verhindert ein Auftreten einer signifikanten Verschlechterung einer Beschleunigungsleistung des Dieselmotors 1. Insbesondere wird eine sichergestellte Menge an Abgas in dem Motorbetriebsbereich bzw. der Motorbetriebsregion von geringeren Motordrehzahlen und geringeren Motorlasten (R1), d.h. Leerlaufbedingungen, rezirkuliert, welche so oft auftreten, und ein zuverlässiger Betrieb des Turboladers 20 mit variabler Geometrie wird in den Motorbetriebsbedingungen bzw. -zuständen, wie beispielsweise Motorstarts von Leerlaufbedingungen garantiert, welche so oft auftreten, welche beide signifikant wünschenswerte Effekte liefern.
Darüber hinaus öffnet in dem moderaten Motorbetriebsbereich von geringeren Motordrehzahlen und moderaten Motorlasten (R2) der Turbolader 20 mit variabler Geometrie die Düse 25 auf eine Düsenfläche zwischen denjenigen, welche in dem Motorbetriebsbereich von geringeren Motordrehzahlen und geringeren Motorlasten (R1) und in dem Motorbetriebsbereich von geringeren Motordrehzahlen und höheren Motorlasten (R3) jeweils zur Verfügung gestellt werden. Dementsprechend ändert sich auf dem Weg einer Änderung in einem Motorbe triebszustand von dem Motorbetriebszustandsbereich von geringeren Motordrehzahlen und geringeren Motorlasten (R1) zu dem Motorbetriebsbereich von geringeren Motordrehzahlen und höheren Motorlasten (R3) nachfolgend auf einen Fahrzeugstart die Düse 25 in der Düsenfläche über eine Düsenfläche mittlerer Größe, so daß die Düse 25 ihre Fläche in Schritten bzw. schrittweise mit einem Effekt eines Milderns einer scharfen Änderung in der Düsenfläche von ihrem geschlossenen Zustand zu einem offenen Zustand in einem Durchgang erhöht. Daraus resultierend wird eine ansteigende Rate einer Antriebskraft, welche auf das Turbinenrad 22 wirkt, schrittweise abgesenkt, um unangenehme Fahrgefühle zu verhindern oder signifikant zu reduzieren. In diesem Fall kann, obwohl der Motorbetriebsbereich von geringeren Motordrehzahlen in drei Bereiche (R1), (R2) und (R3) für niedrigere, moderate und höhere Motorlasten unterteilt ist, wie dies in 6 gezeigt ist, er in mehr als drei Regionen bzw. Bereiche von Motorlasten unterteilt sein bzw. werden. Je größer die Anzahl von Bereichen von Motorlasten, in welche der Motorbetriebsbereich von niedrigeren Motordrehzahlen unterteilt ist, umso sanfter erhöht die Düse 25 deren Fläche auf dem Weg eines Wechsels des Motorbetriebszustands von dem Motorbetriebsbereich von niedrigeren Motordrehzahlen und niedrigeren Motorlasten (R1) zu dem Motorbetriebsbereich von niedrigeren Motordrehzahlen und höheren Motorlasten (R3) nachfolgend auf einen Fahrzeugstart, so daß die Düse 25 sanfter von ihrem geschlossenen Zustand zu einem offenen Zustand ansteigt. Als ein Ergebnis wird eine ansteigende Rate einer auf das Turbinenrad 22 wirkenden Antriebskraft sanft herabgesetzt, um so unerfreuliche Fahrgefühle zu verhindern oder beträchtlich zu reduzieren.
Die Aufladedruckregelung bzw. -steuerung wird durch eine Rückkopplungssteuerung bzw. -regelung einer Düsenfläche der Düse 25 des Turboladers 20 mit variabler Geometrie durchgeführt, um einen Ziel-Aufladedruck entsprechend den Motorbetriebsbedingungen, wie beispielsweise Motordrehzahl und Motorlasten, zur Verfügung zu stellen. Insbesondere wird, wie in 7 gezeigt wird, eine Rückkopplungssteuerung der Düsenfläche implementiert, um einen praktischen Aufladedruck, welcher durch den Drucksensor 81 detektiert wird, auf einen Ziel-Aufladedruck in Motorbetriebsbereichen zu bringen, welche für eine Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung definiert sind, nämlich einen Motorbetriebsbereich von extrem hohen Motorlasten (a) und einen Motorbetriebsbereich von moderaten Motordrehzahlen und moderaten Motorlasten (b). Dies deshalb, da ein Ziel-Aufladedruck auf einen extrem hohen Pegel gemäß extrem hohen Motorlasten eingestellt ist (extrem große Mengen einer Kraftstoffeinspritzung) in dem Motorbetriebsbereich von extrem hohen Motorlasten (a), wenn eine Regelung bzw. Steuerung des Turboladers 20 mit variabler Geometrie basierend auf einem praktischen Aufladedruck in dem Einlaßdurchtritt 7 ungenau ist, und es wird der Aufladedruck zu hoch, um das Turbinenrad 22 am Überdrehen und/oder Festdrehen der Turbinenwelle 22a aufgrund einer Überdrehzahl des Turbinenrads 22 zu hindern, was immer eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Turboladers 20 mit variabler Geometrie ergibt. Weiters treten bezüglich des Motorbetriebsbereichs von moderaten Motordrehzahlen und moderaten Motorlasten (b), da dies in einem Motorbetriebsbereich zur Implementierung des Abgasrezirkulations-(EGR)-Steuerbereichs involviert ist, wie durch eine doppelt gepunktete Linie in 7 gezeigt wird, wenn eine Steuerung des Turboladers 20 mit variabler Geometrie basierend auf einem praktischen Aufladedruck in dem Ansaugdurchtritt 7 ungenau ist, Schwankungen in dem Betrag bzw. der Menge von Abgas auf, welches durch den Abgasrezirkulations-(EGR)-Durchtritt 50 rezirkuliert wird, was es schwer macht, den Betrag bzw. die Menge einer Abgasrezirkulation feedbackzusteuern und somit Schwankungen im Emissionspegel bzw. -niveau von NOx verursacht.
Andererseits wird in dem verbleibenden Motorbetriebsbereich von normalen Motordrehzahlen, einschließlich niedrigeren Motordrehzahlen für eine Unterdruck-Rückkopplungssteuerung des Turboladers 20 mit variabler Geometrie (VGT-Unterdruck-Rückkopplungsbereich) eine VGT-Unterdrucksteuerung anstelle der Aufladedruck-Steuerung implementiert, indem eine Düsenfläche der Düse 25 des Turboladers 20 mit variabler Geometrie feedbackgesteuert wird, um so einen praktischen Aufladedruck, welcher durch den Drucksensor 83 detektiert wird, auf einen Ziel-Aufladedruck zu bringen. Dies deshalb, da, obwohl die Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung überlegen in der Genauigkeit ist, sie eine relativ große Zeitverzögerung aufweist, bis ein Ansteigen oder ein Absinken im praktischen bzw. tatsächlichen Aufladedruck in dem Ansaugluftdurchtritt 7 verursacht wird, und somit mangelhaft in der Ansprechempfindlichkeit ist. Die Zeitverzögerung wird aufgrund eines Wechsels der Turbineneffizienz verursacht, was daraus resultiert, daß die Düse 25 durch einen Wechsel im Unterdruck reguliert wird, welcher zu der Vakuumkammer 34 des vakuumbetriebenen Betätigungsglieds 30 zugeführt wird, auf der Basis eines Lastverhältnisses für das VGT-Lastmagnetventil 37, welches so festgelegt bzw. bestimmt ist, daß ein Druckunterschied zwischen dem praktischen und dem Ziel-Aufladedruck aufgehoben wird. Ein Auftreten einer derartigen Zeitverzögerung ist eine Angelegenheit von Belang in einem Motorbetriebsbereich von niedrigeren Motordrehzahlen, wo ein kleiner Betrag von Abgas erzeugt wird und in der Folge ein Ansteigen oder Absenken des praktischen bzw. tatsächlichen Aufladedrucks dazu neigt, langsam zu sein. Nebenbei wird, da der Druckunterschied zwischen praktischen und Ziel-Aufladedrucken auf der Basis eines praktischen Aufladedrucks berechnet wird, welcher einem Lastverhältnis entspricht, das für das VGT-Lastmagnetventil 37 vor einer relativ langen Zeit erzeugt wurde, ein Rückkopplungssteuerungswert zu groß, die Regelung bzw. Steuerung I schwingt leicht über und verursacht ein Nachlaufen, was immer für eine stabile Regelung bzw. Steuerung unerwünscht ist. Der in dem Ansaugluftdurchtritt 7 erzeugte Aufladedruck schwankt weitgehend, infolgedessen die Regelung bzw. Steuerung geeignet bzw. anfällig ist, ein Nachlaufen zu verursachen. Da die Unbeständigkeit einer Regelung Schwankungen in der Motorausgangsleistung verursacht, ist es eine besondere Angelegenheit von Belang in einem gewöhnlichen Motorbetriebsbereich während eines ausgeglichenen bzw. gleichmäßigen Fahrens. Andererseits gibt es, obwohl ein direktes Ziel der Aufladedruckregelung (VGT-Regelung) das VGT-Lastmagnetventil 37 ist und das Endergebnis der Regelung als ein Aufladedruck in dem Ansaugluftdurchtritt 7 gezeigt wird, nichtsdestoweniger einen Zusammenhang, obwohl indirekt, zwischen einem VGT-Unterdruck, den das VGT-Lastmagnetventil 37 direkt erzeugt, und einer Düsenfläche der Düse 25, welche mit dem VGT-Unterdruck oder einem Aufladedruck variiert, den der Turbolader 20 mit variabler Geometrie erzeugt. Dementsprechend kann der Turbolader 20 mit variabler Geometrie auf der Basis des anstelle in dem Ansaugluftdurchtritt 7 vorhandenen praktischen Aufladedrucks, welcher das Endergebnis der Regelung bzw. Steuerung des Turboladers mit variabler Geometrie ist, des VGT-Unterdrucks rückkopplungsgesteuert werden, den das VGT-Lastmagnetventil 37 di rekt in dem Unterdruck-(VGT-Unterdruck)-Durchtritt 36 anstelle des praktischen Aufladedrucks in dem Ansaugluftdurchtritt 7 als das Endergebnis der Regelung des Turboladers mit variabler Geometrie erzeugt. In diesem Fall gibt es, da das VGT-Lastmagnetventil 37 direkt den VGT-Unterdruck erzeugt, keine große Zeitverzögerung, wie sie bei der Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung auftritt, darüber hinaus sind Abweichungen im VGR-Unterdruckpegel klein im Vergleich mit jenen im Aufladedruck, so daß ein Mangel in der Ansprechempfindlichkeit und eine Unbeständigkeit der Regelung eliminiert sind. Auf der Basis des Obigen wird die VGT-Unterdruckregelung, welche in der Präzision schlechter, jedoch überragender bzw. besser in der Ansprechempfindlichkeit und Stabilität ist, in einem Bereich anstelle der Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung in dem Motorbetriebsbereich von niedrigeren Motordrehzahlen und dem normalen Motorbetrieb implementiert.
Welche Regelung bzw. Steuerung zwischen der Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung und der Unterdruck-Rückkopplungssteuerung implementiert wird, hängt von Regelungscharakteristika ab, die der Motorbetriebszustand erfordert, und von Charakteristika, die der jeweiligen Regelung eigen sind. Dementsprechend kann es anstelle eines selektiven Implementierens der zwei Rückkopplungssteuerungen akzeptabel sein, beide Rückkopplungssteuerungen beispielsweise in dem Fall zu implementieren, wo die Charakteristika bzw. Merkmale von beiden oder entweder einer der zwei Rückkopplungssteuerungen erforderlich sind. Andererseits kann, wie als ein offener Regelbereich in 8 gezeigt, in einem Motorbetriebsbereich, beinhaltend den Motorbetriebsbereich niederer Drehzahl und einen normalen Motorbetriebsbereich, jedoch den Motorbetriebsbereich von extrem höheren Motorla sten (a) für die Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung ausschließend, wo es erforderlich ist, daß die VGT-Regelung mit hoher Präzision ausgeführt wird, und den Motorbetriebsbereich von moderaten Motordrehzahlen und moderaten Motorlasten (b) für die Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung, welche den Motorbetriebsbereich für die Abgasrezirkulations-(EGR)-Regelung überdeckt, eine offene oder Feedforward- bzw. Vorwärtsregelung anstelle der Rückkopplungsregelung implementiert werden. In dem Fall, wo die offene Regelung bzw. Steuerung implementiert ist, tritt möglicherweise ein Problem auf, welches eine Umschaltung im Regelmodus des Turboladers 20 mit variabler Geometrie bei einem Übergang eines Motorbetriebszustands von dem Motorbetriebsbereich mit offener Regelung zu dem Rückkopplungssteuerungs-Motorbetriebsbereich begleitet, genauer gesagt bei einem Übergang eines Motorbetriebszustands zu dem Rückkopplungssteuerungsbereich von höheren und vollen Motorlasten (a) von einem Motorbetriebsbereich niedrigerer Motorlasten, wie beispielsweise, wenn eine Anforderung für eine Beschleunigung, welche einen scharfen Anstieg des Gaspedalwegs benötigt, auftritt. D.h., die offene Steuerung bzw. Regelung reguliert eine Düsenfläche der Düse des Turboladers 20 mit variabler Geometrie, um einen grundlegenden bzw. Basis-Ziel-Aufladedruck gemäß Motorbetriebsbedingungen, wie beispielsweise Motordrehzahl und Motorlasten, zu entwickeln, während eine Rückkopplungssteuerung eine Düsenfläche der Düse des Turboladers 20 mit variabler Geometrie reguliert, um so einen Druckunterschied zwischen einem praktischen bzw. tatsächlichen und einem Ziel-Aufladedruck aufzuheben. Wie durch eine durchgehende Linie A in einem in 20 dargestellten bzw. illustrierten Zeitdiagramm zeigt, wird ein Ziel-Aufladedruck für die Rückkopplungssteuerung unmittelbar zu Beginn eines Eintretens in den Rückkopplungs steuerbereich von höheren und vollen Motorlasten (a) von einem Motorbetriebsbereich von niedrigeren Motorlasten als ein Ergebnis eines Niederdrückens des Gaspedals für eine Beschleunigung berechnet, während, wie durch eine doppelt gepunktete Linie B in Fig. 32 gezeigt wird, ein praktischer Aufladedruck langsam aufgrund einer Antwortverzögerung der VGT-Regelung ansteigt, als dessen Ergebnis ein Druckunterschied (Δ) zwischen dem praktischen und dem Ziel-Aufladedruck zu Beginn einer Implementierung der Rückkopplungssteuerung (t11) beträchtlich groß ist. Als ein Ergebnis wird ein Rückkopplungssteuerwert übermäßig groß, um den Druckunterschied aufzuheben, so daß der praktische Aufladedruck leicht überschwingt, wie dies durch ein Bezugszeichen C in Fig. 23 gezeigt wird, als dessen Ergebnis die Turbine 21 überdreht und die Turbinenwelle 22a möglicherweise festdreht, um so eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Turboladers 20 mit variabler Geometrie zu verursachen. Weiters verursacht die Rückkopplungssteuerung leicht ein Nachlaufen, um eine Regelungsstabilität zu verlieren und den Fahrer ein unerfreuliches Fahrgefühl aufgrund einer Schwankung der Motorausgangsleistung sogar während einer Beschleunigung haben zu lassen. Aus diesem Grund ist die Regelung derart programmiert und adaptiert, daß die offene Regelung wirksam belassen wird, ohne auf die Rückkopplungssteuerung unmittelbar nach bzw. bei einem Eintritt in den Rückkopplungssteuerungsbereich von höheren und vollen Motorlasten (a) von einem Motorbetriebsbereich von niedrigeren Motorlasten beispielsweise während einer Beschleunigung umzuschalten. Mit der offenen Regelung wird, wie durch eine unterbrochene Linie D in 20 gezeigt wird, die Rückkopplungssteuerung zu einem Zeitpunkt (t13) bewirkt, zu welchem der praktische Aufladedruck einen Pegel bzw. ein Niveau innerhalb eines bestimmten Druckunterschieds (h) von dem Ziel-Aufladedruck für die Rückkopplungssteuerung erreicht. Als ein Ergebnis wird, wie in Fig. 23 gezeigt wird, wenn das Gaspedal zu einem Zeitpunkt (t11) niedergedrückt wird, wobei dies einen scharfen Anstieg in der Beschleunigeröffnung begleitet, und als ein Ergebnis davon der Dieselmotor 1 eine Drehzahl erreicht, welche eine bestimmte Grenz- bzw. Schwellwertdrehzahl für eine Beurteilung eines Vollast-Motorbetriebszustands zu einem Zeitpunkt (t12) übersteigt, die Rückkopplungssteuerung, welche auf der Basis eines Aufladedruckunterschieds (Δ) durchgeführt wird, nicht bei einem Eintreten in den rückkopplungsgesteuerten bzw. Rückkopplungssteuerungs-Motorbetriebsbereich zu dem Zeitpunkt (t11) implementiert, selbst wenn der Aufladedruckunterschied (Δ) groß ist, um so den praktischen Aufladedruck an einem Überschwingen und die Regelung an einem Nachlaufen zu hindern. Da die Rückkopplungssteuerung zu dem Zeitpunkt (t13) beginnt, bei welchem der Druckunterschied (Δ) innerhalb des bestimmten Druckunterschieds (h) zwischen den Ziel-Aufladedruck für die Rückkopplungssteuerung und einen Schwellwertdruck (k) für eine Beurteilung eines Beginnens der Rückkopplungssteuerung fällt, wird der Rückkopplungssteuerwert daran gehindert, übermäßig groß zu werden, um den Druckunterschied (Δ) auszulöschen, welcher innerhalb des bestimmten Druckunterschieds (h) liegt und relativ klein ist, um so den praktischen Aufladedruck an einem Überschwingen und die Regelung an einem Nachlaufen zu hindern, was Probleme bezüglich einer Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Turboladers 20 mit variabler Geometrie und Stabilität der Regelung und Schwankungen der Motorausgangsleistung auslöscht bzw. eliminiert oder beträchtlich lindert. Obwohl die offene Regelung für die Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten (t11) und (t12) wirksam bleibt, kann die Düse 25 des Turboladers 20 mit variabler Geometrie ge regelt werden, um ein wenig mehr in dieser Periode als normal zu öffnen, um den praktischen Aufladedruck, wie durch die unterbrochene Linie D gezeigt wird, dazu zu bringen, langsam ein wenig anzusteigen, was den praktischen Aufladedruck hindert, den Schwellwertdruck (k) für die Beurteilung eines Einsetzens bzw. Beginns der Regelung zu überschwingen, und die Turbine 21 daran zu hindern zu überdrehen, und eine Stabilisierung der Regelung garantiert. Ein derartiges Lenken der Leitung bzw. Führung, daß die Steuerung des Turboladers 20 mit variabler Geometrie nicht zu der Rückkopplungssteuerung unmittelbar nach einem Übergang des Motorbetriebszustands zu dem Motorbetriebsbereich von extrem hohen Motorlasten (a) oder dem Motorbetriebsbereich von moderaten Motordrehzahlen und moderaten Motorlasten (b) umgeschaltet wird, ist nichts anderes als ein Begrenzen oder Erleichtern der Rückkopplungssteuerung. Als eine Technik zum Begrenzen der Rückkopplungssteuerung ist es akzeptabel, eine Implementierung der Rückkopplungssteuerung zu verhindern, um einen Rückkopplungssteuerwert zu löschen, obwohl es der Rückkopplungssteuerung erlaubt ist implementiert zu werden, oder eine Regelungsverstärkung zu verringern.
Die Steuer- bzw. Regeleinheit 100 führt weiters eine VGT-Unterdruck-Lernsteuerung durch, während eine Temperatur des Dieselmotors 1 oder des Motorabteils bzw. -raums höher als eine bestimmte Temperatur und stabil nach einem Aufwärmen während eines Leerlaufens ist oder während ein Unterdruck, welcher durch die motorbetriebene Vakuumpumpe 38 erzeugt wird, auf einem bestimmten Pegel stabil aufgrund einer Stabilisierung einer Motordrehzahl nach einem Leerlaufen ist. Besonders in Fällen, wo es Schwankungen in einem zu der vakuumbetriebenen Betätigungseinrichtung 30 zugeführten VGT-Unterdruck gibt, selbst wenn das VGT-Lastmagnetventil 37 wegen eines individuellen Unterschieds der VGT-Lastmagnetventile 37 mit demselben Lastverhältnis erregt wird, ist es für den Turbolader 20 mit variabler Geometrie schwer, aufgrund einer Unregelmäßigkeit von gesteuerten Düsenflächen der Düse 25 einen Ziel-Aufladedruck zu entwickeln. Um dieses Problem zu eliminieren, wird das Lastverhältnis für das VGT-Lastmagnetventil 37, welches für ein Entwickeln eines vorgegebenen Ziel-Aufladedrucks geeignet ist, unter Bedachtnahme auf einen Fehler eines Unterdrucks bestimmt, welcher durch das VGT-Lastmagnetventil 37 erzeugt wird, welches mit einem vorbestimmten, bestimmten Lastverhältnis von einem Standard-Unterdruck erregt wird, welcher zuvor vorgegeben wurde. In einem derartigen Fall sind, wenn Umfangsumgebungen nicht während einer Implementierung der VGT-Unterdruck-Lernsteuerung festgelegt sind bzw. werden, auch die erlernten Resultate irregulär, um eine Lerngenauigkeit zu vermindern. Aus diesem Grund wird die VGT-Unterdruck-Lernsteuerung nur implementiert, während eine Umgebungstemperatur des VGT-Lastmagnetventils 37, wie beispielsweise eine Temperatur des Dieselmotors 1 oder des Motorabteils im wesentlichen festgelegt und unveränderbar ist und das VGT-Lastmagnetventil 37 elektrisch stabil ist oder während ein Unterdruck, welcher als ein Quellunterdruck eines VGT-Unterdrucks durch die motorbetriebene Vakuumpumpe 38 erzeugt wird, stabil ist. Weiters erzeugt, da das VGT-Lastmagnetventil 37 mit einem vorgegebenen Lastverhältnis unabhängig von Motorbetriebsbedingungen erregt wird, dies einen Aufladedruck, welcher ohne bezug zu den Motorbetriebszuständen bzw. -bedingungen ist. Dementsprechend wird, um ein unangenehmes Gefühl für den Fahrer zu vermindern, die VGT-Unterdruck-Lernsteuerung nur während eines Leerlaufens implementiert, wo ein kleiner Betrag bzw. eine kleine Menge von Abgas ausgestoßen wird und ein Aufladedruck niedrig und weniger beeinflussend ist.
9A und 9B sind jeweilige Teile eines Flußdiagramms, welches eine Hauptroutine einer Regelung bzw. Steuerung des VGT-Lastmagnetventils 37 darstellt. Wenn die Sequenz- bzw. Ablauflogik nach einem Einlesen von Signalen von den verschiedenen Sensoren bei Schritt S1 beginnt, wird ein grundlegender bzw. Basis-Ziel-VGT-Unterdruck Fa, welcher zu der Vakuumkammer 34 der wakuumbetriebenen Betätigungseinrichtung 30 zugeführt wird, bei Schritt S2 bestimmt. Eine Bestimmung des grundlegenden Ziel-VGT-Unterdrucks Fa wird durch eine Subroutine durchgeführt, welche durch ein in 10 gezeigtes Flußdiagramm illustriert wird. Wenn die grundlegende Ziel-VGT-Unterdruckbestimmungs-Subroutine aufgerufen wird, werden grundlegende Ziel-Unterdrücke für verschiedene Motorbetriebszustände bzw. -bedingungen durch die Schritte 101 bis 109 bestimmt. Der Ausdruck "Ladesperrbereich", wie er in der grundlegenden Ziel-VGT-Unterdruckbestimmungs-Subroutine verwendet wird, soll bedeuten und sich beziehen auf einen Motorbetriebsbereich, in welchem ein Aufladedruck in dem Ansaug- bzw. Einlaßluftdurchtritt 7 unabhängig von Motordrehzahlen extrem hoch ist, wie in 11 gezeigt wird, und worin der Turbolader 20 mit variabler Geometrie eindeutig eine Erzeugung eines Aufladedrucks aussetzt, solange sich der Aufladedruck in dem Ladesperrbereich befindet.
Es wird nun auf 10 Bezug genommen, welche ein Flußdiagramm ist, das eine Subroutine der grundlegenden Ziel-VGT-Unterdruckbestimmungssteuerung illustriert. Wenn der Motor 1 bei Schritt S101 startet, wird ein Start-Ziel-Unterdruck bei Schritt S102 bestimmt. Wenn sich ein Aufladedruck in dem Ladesperrbereich bei Schritt S103 befindet, wird ein Ladesperr-Ziel-Unterdruck bei Schritt S104 bestimmt. Ein VGT-Unterdruck, welcher die Düse 25 des Turboladers 20 mit variabler Geometrie zum Öffnen auf ihre volle Position veranlaßt, wird für den Start-Ziel-Unterdruck und den Ladesperr-Ziel-Unterdruck eingesetzt bzw. verwendet. Wenn der Motor 1 bei Schritt S105 leerläuft, wird ein Leerlauf-Ziel-Unterdruck bei Schritt S106 bestimmt. Ein VGT-Unterdruck, welcher die Düse 25 des Turboladers 20 mit variabler Geometrie dazu veranlaßt, zu ihrer vollständig geschlossenen Position zu schließen, wird für den Leerlauf-Ziel-Unterdruck eingesetzt. Wenn der Motor 1 mit einer vollen Last S107 arbeitet, wird ein Vollast-Ziel-Unterdruck bei Schritt S108 bestimmt. Ein VGT-Unterdruck, welcher die Düse 25 des Turboladers 20 mit variabler Geometrie dazu veranlaßt, zu ihrer vollständig geschlossenen Position zu schließen, wird für den Vollast-Ziel-Unterdruck eingesetzt. Wenn sich der Motor in anderen als den obigen Motorbetriebszuständen befindet, d.h. bei Schritt S107 mit Teillasten arbeitet, wird ein Teillast-Ziel-Unterdruck bei Schritt S109 bestimmt. Ein VGT-Unterdruck, welcher die Düse 25 des Turboladers 20 mit variabler Geometrie dazu bringt, sich etwas zu öffnen, wird für den Teillast-Ziel-Unterdruck eingesetzt bzw. verwendet. Wegen eines Einsetzens bzw. Verwendens der Ziel-Unterdrücke gemäß Motorbetriebszuständen wird eine vorgegebene Menge von Abgas, welches rezirkuliert ist bzw. wird, in dem Abgasrezirkulations-(EGR)-Steuerbereich von niedrigeren Motordrehzahlen und niedrigeren Motorlasten mit einem Effekt einer sanften Regelung bzw. Steuerung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses sichergestellt. Darüber hinaus wird neben einer Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Turboladers 20 mit variabler Geometrie bei einem Fahrzeugstart ein unangenehmes Gefühl gelindert.
Nach der Bestimmung des Ziel-Unterdrucks wird der grundlegende Ziel-Unterdruck gemäß einem atmosphärischem Druck bei Schritt S110 korrigiert. Die Korrektur des grundlegenden Ziel-Unterdrucks wird ausgeführt, indem eine Düsenfläche kleiner verändert bzw. gemacht wird, um so einen Betrag bzw. eine Menge von Luft zu erhöhen, welche zu der Verbrennungskammer zugeführt wird, so daß, je kleiner der atmosphärische Druck ist, umso mehr der Betrag von Luft ansteigt, wie dies in 12 gezeigt wird. Nachfolgend wird der grundlegende Ziel-Unterdruck weiter gemäß Temperaturen der Ansaugluft bei Schritt S111 korrigiert. Die Korrektur des grundlegenden Ziel-Unterdrucks wird ausgeführt, indem eine Düsenfläche größer verändert bzw. gemacht wird, um so einen Betrag von Luft zu erhöhen, welche zu der Verbrennungskammer zugeführt wird, so daß, je höher die Einlaß- bzw. Ansauglufttemperatur ist, umso mehr die Menge von Luft ansteigt, wie dies in 13 gezeigt wird. Nach den Korrekturen des grundlegenden Ziel-Unterdrucks bei Schritten S110 und S111 wird der grundlegende Ziel-Unterdruck unter Berücksichtigung seiner früheren Aufzeichnung gehärtet bzw. vergütet, um eine scharfe Veränderung des grundlegenden Ziel-Unterdrucks zu beschränken. Die Vergütungsbehandlung wird durch den folgenden Ausdruck durchgeführt: FU1 = K1×FUI(i–1) + (1–K1)×FU0(i)wo FU1 der letzte Ziel-Unterdruck nach einer Vergütungsbehandlung ist,
FU (i–1) der letzte Ziel-Unterdruck nach einer Vergütungsbehandlung ist,
FU0 der letzte Ziel-Unterdruck vor einer Vergütungsbehandlung ist, d.h. der grundlegende Ziel-Unterdruck nach dem Atmosphärendruck und Temperaturkorrektur;
K1 ein Koeffizient zwischen 0,5 und 1 ist.
Schließlich ist bzw. wird der Ziel-Unterdruck für ein Fortschreiten bei Schritt S113 korrigiert.
Die Vergütungskorrektur wird ausgeführt, um einen grundlegenden Ziel-VGT-Unterdruck Fa mit dem Ziel zu bestimmen, eine Antwortverzögerung einer Änderung in einem Aufladedruck zu beschränken oder zu lindern, und wird durch den folgenden Ausdruck durchgeführt: FU2 = [FU1(i) – K2×FU1(i–1)]/(1–K2)wo FU2 der letzte Ziel-Unterdruck nach einer fortschreitenden Korrektur ist;
FU1(i) der letzte Ziel-Unterdruck nach einer Vergütungsbehandlung ist;
FU0(i–1) der letzte Unterdruck nach einer Vergütungsbehandlung ist;
K2 ein Koeffizient zwischen 0 und 0,5 ist.
Dann befiehlt der Abschlußschritt eine Rückkehr zu der Hauptroutine nach dem Schritt in der Hauptroutine, der die grundlegende Ziel-VGT-Unterdruckbestimmungs-Subroutine aufruft.
Wiederum zurückkehrend zu der Hauptroutine in 9A wird bei Schritt S3 eine Entscheidung getroffen, ob eine Bedingung zur Implementierung der VGT-Unterdruck-Rückkopplungssteuerung (VGT-Unterdruck-Steuerbedingung) erfüllt wird. Wenn die VGT-Unterdruck-Steuerbedingung erfüllt ist bzw. wird, wird eine Subroutine für die VGT-Unterdruck-Rückkopplungssteuerung aufgerufen, um einen VGT-Rückkopplungssteuerwert (einen VGT-Rückkopplungsunterdruck Fb) bei Schritt S4 zu bestimmen. Andererseits wird, wenn die VGT-Unterdruck-Steuerbedingung noch immer unerfüllt ist, der VGT-Rückkopplungsunterdruck Fb auf einen Wert von null (0) bei Schritt S5 gesetzt. Die VGT-Unterdruck-Steuerbedingung ist beispielsweise derart, daß ein Motorbetriebszustand in den VGT-Unterdruck-Rückkopplungsbereich fällt, welcher in 7 gezeigt wird, und Änderungsraten sowohl von dem grundlegenden Ziel-Unterdruck Fa wie auch praktischen VGT-Unterdruck sind klein.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 14, welche ein Flußdiagramm ist, welches eine Subroutine der VGT-Unterdruck-Rückkopplungssteuerung illustriert, werden nach einem Integrieren der grundlegenden Ziel-VGT-Unterdrücke, welche bis zu dem letzten Regel- bzw. Steuerzyklus bestimmt wurden, und der praktischen VGT-Unterdrücke, welche bis zu den letzten Steuerzyklen jeweils bei Schritten S201 und S202 detektiert wurden, ein durchschnittlicher grundlegender Ziel-VGT-Unterdruck und ein durchschnittlicher praktischer VGT-Unterdruck jeweils bei Schritt S403 und S404 berechnet. D.h., unter Zuhilfenahme einer Integration sowohl von dem grundlegenden Ziel VGT-Unterdruck wie auch praktischen VGT-Unterdrücken wird der Rückkopplungssteuerwert an einem scharfen Verändern bzw. Variieren mit einem Effekt eines Stabilisierens der VGT-Steuerung gehindert. Nachfolgend werden Last- bzw. Betriebsverhältnisse unter jeweiliger Verwendung des durchschnittlichen grundlegenden Ziel-VGT-Unterdrucks und des durchschnittlichen, praktischen VGT-Unterdrucks auf der Basis von grundlegenden Charakteristika als einen Standard für die VGT-Unterdruck-Lernsteuerung jeweils bei den Schritten S205 und S206 berechnet. Dementsprechend haben die Lastverhältnisse, welche bei Schritten S205 und S206 berechnet werden, eine Abweichung im VGT-Unterdruck aufgrund einer individuellen Abänderung des VGT-Lastmagnetventils 37 nicht eingebaut bzw. aufgenommen.
Nachfolgend wird eine Differenz bzw. ein Unterschied zwischen den Lastverhältnissen (eine Lastverhältnisdifferenz auf der Basis der grundlegenden Charakteristika bzw. Merkmale) bei Schritt S207 berechnet und Lastverhältnisse werden jeweils aus dem durchschnittlichen, grundlegenden Ziel-VGT-Unterdruck und durchschnittlichen, praktischen VGT-Unterdruck auf der Basis von lernender. Werten jeweils bei Schritt S208 und S209 berechnet. Der Ausdruck "lernender Wert", wie er hierin verwendet wird, soll bedeuten und sich beziehen auf einen lernenden Korrekturwert (eine Differenz von einem grundlegenden bzw. Basis-VGT-Unterdruck, welcher vorbestimmt ist). Dementsprechend haben die Lastverhältnisse, welche bei Schritten S208 und S2069 berechnet werden, eine Variation bzw. Abweichung im VGT-Unterdruck aufgrund einer individuellen Abänderung bzw. Variation des VGT-Lastmagnetventils 37 eingebaut. Nachfolgend wird nach einem Berechnen einer Differenz zwischen den Lastverhältnissen (eine Lastverhältnisdifferenz auf der Basis eines lernenden Werts) bei Schritt S210 ein VGT-Unterdruck-Rückkopplungssteuerwert auf der Basis der Lastverhältnisdifferenzen auf der Basis eines grundlegenden Merkmals und der Lastverhältnisdifferenz auf der Basis des lernenden Werts bei Schritt S211 bestimmt. Schließlich wird bei Schritt S212 ein VGT-Rückkopplungsunterdruck Fb bestimmt, indem eine zurückliegende bzw. vergangene Aufzeichnung in dem VGT-Rückkopplungsunterdruck reflektiert wird, um eine scharfe Änderung in dem VGT-Unterdruck-Rückkopplungssteuerwert zu verhindern. Der VGT-Rückkopplungsunterdruck Fb ist durch den folgenden Ausdruck gegeben: FBS(i) = FBS(i–1) + K3×FBwo FBS(i) der letzte VGT-Rückkopplungsunterdruck Fb ist;
FBS(i–1) der letzte VGT-Rückkopplungsunterdruck Fb ist;
FB der VGT-Unterdruck-Rückkopplungssteuerwert ist;
K3 ein Koeffizient zwischen 0 und 0,5 ist.
Dann kehrt der Abschlußschritt zu der Hauptroutine nach dem Schritt in der Hauptroutine zurück, der die Subroutine für die VGT-Unterdruck-Rückkopplungssteuerung aufruft.
Wiederum bezugnehmend auf die Hauptroutine in 9A wird eine Entscheidung bei Schritt S6 getroffen, ob eine Bedingung zur Implementierung der VGT-Unterdruck-Lernsteuerung (VGT-Unterdruck-Lernbedingung) erfüllt ist. Wenn die VGT-Unterdruck-Lernbedingung erfüllt ist, wird eine Subroutine der VGT-Unterdruck-Lernsteuerung bei Schritt S7 aufgerufen. Die VGT-Unterdruck-Lernbedingung ist beispielsweise derart, daß der Motor 1 für eine bestimmte Zeitdauer leerläuft, das Motorkühlwasser auf einer Temperatur höher als eine bestimmte Temperatur ist, der atmosphärische Druck auf einem festgelegten Standard ist, und das Motorabteil auf einer Temperatur höher als eine bestimmte Temperatur ist. Wenn die VGT-Unterdruck-Lernbedingung erfüllt ist, wird die VGT-Unterdruck-Lernsteuerung in einem Zustand implementiert, wo eine hohe Lerngenauigkeit aufgrund von stabilen, elektrischen Charakteristika des VGT-Lastmagnetventils 37 und ein stabiler Unterdruck sichergestellt ist, welcher durch die motorbetriebene Vakuumpumpe 38 erzeugt wird, und ebenso in einem Zustand, wo der Fahrer kein unangenehmes Fahrgefühl aufgrund einer geringen Fluktuation in einer Motorausgangsleistung hat.
15A bis 15C sind ein Flußdiagramm, welches eine Subroutine der VGT-Unterdruck-Lernsteuerung darstellt bzw. illustriert. In der VGT-Unterdruck-Lernsteuerung werden bestimmte, lernende Lastraten von beispielsweise 80 %, 50 % und 20 % vorselektiert bzw. vorausgewählt, wie in 16 gezeigt wird. Ein Lernen ist bzw. wird in bezug auf die je weiligen Lastverhältnisse jeweils durch Schritte S301 bis S309, Schritte S310 bis S318 und Schritte S319 bis S327 implementiert, um lernende Werte a, R und y zu erhalten, und dann werden lernende Daten X über möglicherweise verfügbare Lastverhältnisse durch ein Interpolieren eines jeden benachbarten, lernenden Werts bei Schritt S328 angefertigt bzw. ermittelt, wie dies durch eine unterbrochene Linie in 17 gezeigt wird. Die lernenden Lastverhältnisse sind nicht auf die obigen Werte begrenzt und können beispielsweise 100 %, 50 % und 12,5 % betragen.
Wie in einem Zeitdiagramm in 18 gezeigt wird, hält sich die VGT-Unterdruck-Lernsteuerung selbst in Bereitschaft für eine bestimmte Standby- bzw. Bereitschaftszeitdauer bis zu einem Zeitpunkt (t2), selbst wenn detektiert wird, daß sich der Motor in einem Leerlaufzustand bei einem Zeitpunkt (t1) befindet. Die Bereitschaftsperiode bzw. -zeitdauer ist für den Motor 1 notwendig, um die VGT-Unterdruck-Lernbedingung zu erfüllen, daß die bestimmte Zeitperiode von einem Eintreten eines Leerlaufzustands verstrichen ist, das Motorkühlwasser auf einer Temperatur höher als die bestimmte Temperatur ist und das Motorabteil bzw. der Motorraum auf einer Temperatur höher als die bestimmte Temperatur ist. Nach einem Verstreichen der Bereitschaftsperiode wird bei Schritt S301 eine Entscheidung getroffen, ob lernende Daten Xα, die sich auf das lernende Lastverhältnis von 80 % beziehen, noch nicht zur Verfügung stehen. Die lernenden Daten Xα werden auf der Basis eines lernenden bzw. Lernwerts α bei Schritt S309 zur Verfügung gestellt. Wenn lernende Daten Xα noch immer nicht vorbereitet sind, wird nach einem Rücksetzen eines Zeitzählerstands Tt auf eine voreingestellte bzw. Voreinstellzeit von beispielsweise vier Sekunden bei Schritt S302, ein Lastsignal ausge geben, um das VGT-Lastmagnetventil 37 mit dem lernenden Lastverhältnis von 80 % bei Schritt S303 zu erregen. Nachfolgend wird eine Entscheidung bei Schritt S304 getroffen, ob der Zeitgeberzähler- bzw. -zählerstand Tt auf 0 (null) heruntergezählt wurde, mit anderen Worten, ob das VGT-Lastmagnetventil 37 gleichbleibend mit dem Lastsignal für vier Sekunden beaufschlagt wird. Wenn der Zeitgeberzählerstand Tt noch nicht auf 0 (null) heruntergezählt wurde, wird bei Schritt S305 eine Entscheidung getroffen, ob eine bestimmte Wartezeit Ta von beispielsweise zwei Sekunden nach einem Ausgeben des Lastsignals verstrichen ist. Wenn die bestimmte Wartezeit Ta verstrichen ist, wird nach einem Detektieren eines VGT-Unterdrucks VGTvp in dem VGT-Unterdruckdurchtritt 36 durch den Drucksensor 83 bei Schritt S306, ein integrierter VGT-Unterdruck VGTvint berechnet, indem der VGT-Unterdruck VGTvp zu dem letzten integrierten VGT-Unterdruck VGTvint(i–1) bei Schritt S307 addiert bzw. hinzugefügt wird. Wenn die bestimmte Wartezeit Ta noch nicht bei Schritt S305 oder nachfolgend auf die Berechnung des integrierten VGT-Unterdrucks VGTvint bei Schritt S307 verstreicht, kehrt nach einem Verändern des Zeitgeber- bzw. Timerzählerstands Tt durch eine Verringerung von 1 (eins) bei Schritt S308, die Sequenz- bzw. Ablauflogik zu Schritt S303 zurück. Wenn der Timerzählerstand Tt auf 0 (null) bei Schritt S304 heruntergezählt wurde, werden lernende Daten Xα zur Verfügung gestellt, indem eine Differenz eines Durchschnittswerts des integrierten VGT-Unterdrucks VGTvint von dem grundlegenden bzw. Basis-VGT-Unterdruck VGTvbase bei Schritt S309 berechnet wird. Der Grund, warum die Detektion eines VGT-Unterdrucks VGTvpin in dem VGT-Unterdruckdurchtritt 36 nicht augenblicklich nach einem Ausgeben des Lastsignals bei Schritt S302 durchgeführt wird, sondern innerhalb einer Zeitperiode bzw. Dauer Tb (siehe 18), bis der voreingestellte Timerzählerstand Tt nach einem Wegfall der bestimmten Wartezeit Ta verstrichen ist, ist der, wie in 18 gezeigt wird, daß das VGT-Lastmagnetventil 37 eine Zeit braucht, bis ein VGT-Unterdruck VGTvp sich ändert und einpendelt, nachdem es ein Lastsignal empfängt. Aus diesem Grund wird die Detektion eines VGT-Unterdrucks VGTvp nach einer Stabilisation davon vorgenommen, d.h. in einer späteren Hälfte der Zeitperiode (welche durch den voreingestellten Timerzählerstand Tt definiert ist), für welche ein Lastsignal auf das VGT-Lastmagnetventil 37 angewendet wird.
Nach einem Bereitstellen der lernenden Daten Xα in bezug auf das lernende Lastverhältnis von 80 % durch Schritte S301 bis S309, was zwischen Zeitpunkten t2 und t3 in dem in 18 gezeigten Zeitdiagramm vollendet wird, werden lernende Daten Xβ und lernende Daten Xγ, die sich jeweils auf die lernenden Lastverhältnisse von 50 % und 20 % beziehen, auf der Basis von lernenden Werten β und γ jeweils durch ein im wesentlichen gleiches Verfahren durch Schritte S310 bis S318, welche jeweils zwischen Zeitpunkten t3 und t4 stattfinden, und durch Schritte S319 bis S327 bereitgestellt, welche zwischen Zeitpunkten t4 und t5 stattfinden. Schließlich werden bei Schritt S328 lernende Daten X über möglicherweise verfügbare Lastverhältnisse durch Interpolieren von jeden benachbarten, lernenden Werten α, β und γ erstellt und dann, wie durch eine unterbrochene Linie in 17 gezeigt wird. Wie in 17 und 18 beispielhaft gezeigt wird, ist es, obwohl das VGT-Lastmagnetventil 37 mit einem Standardlastverhältnis b erregt wird, um den VGT-Unterdruck mit einem Pegel von a zu erzeugen, als ein Resultat der Lernsteuerung erforderlich, daß das VGT-Lastmagnetventil 37 mit einem Lastverhältnis d erregt wird, wel ches um einen erlernten Wert c von dem Standardlastverhältnis b vermindert ist. Der abschließende Schritt befiehlt eine Rückkehr zu der Hauptroutine nach dem Schritt in der Hauptroutine, der die grundlegende Ziel-VGT-Unterdruckbestimmungs-Subroutine aufruft.
Wiederum zurückkehrend zu der Hauptroutine in 9A wird eine Entscheidung bei Schritt S8 getroffen, ob eine Bedingung zum Implementieren der Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung (eine Aufladedruck-Rückkopplungsbedingung) erfüllt ist. Wenn die Aufladedruck-Rückkopplungsbedingung erfüllt ist, wird eine Subroutine der Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung aufgerufen, um einen Rückkopplungssteuerungswert zu bestimmen, d.h. einen Aufladedruck-Rückkopplungsunterdruck Fc. Andererseits wird, wenn die Aufladedruck-Rückkopplungsbedingung noch nicht erfüllt ist, wird der Aufladedruck-Rückkopplungsunterdruck Fc auf 0 (null) zurückgesetzt, mit anderen Worten, die Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung unwirksam gemacht. In diesem Fall ist die Aufladedruck-Rückkopplungsbedingung beispielsweise derart, daß eine Motorbetriebsbedingung in den Motorbetriebsbereich von extrem hohen Motorlasten (a) oder in den Motorbetriebsbereich von moderaten Motordrehzahlen und moderaten Motorlasten (b) fällt, die in 7 oder 8 gezeigt sind, eine Änderungsrate des Ziel-Unterdrucks ist klein, und eine Differenz zwischen praktischem und Ziel-Auflagedruck weniger als die bestimmte Druckdifferenz (h) ist. Mit der Entscheidung beginnt die Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung sogar dann nicht augenblicklich bzw. unmittelbar, wenn eine Motorbetriebsbedingung entweder in den Motorbetriebsbereich von extrem hohen Motorlasten (a) oder den Motorbetriebsbereich von moderaten Motordrehzahlen und moderaten Motorlasten (b) eintritt, sondern beginnt, nachdem der praktische Aufladedruck einen Pegel bzw. ein Niveau innerhalb einer Ausdehnung der bestimmten Druckdifferenz (h) von dem Ziel-Aufladedruck erreicht, um so den praktischen Aufladedruck an einem Überschwingen und Nachlaufen infolge eines sanften Schaltens eines Steuerungsmodus auf ein Eintreten in den Motorbetriebsbereich von extrem hohen Motorlasten (a) oder den Motorbetriebsbereich von moderaten Motordrehzahlen und moderaten Motorlasten (b) zu hindern, um dadurch eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Turboladers 20 mit variabler Geometrie und Stabilität der Steuerung zu eliminieren und auch den Motor 1 daran zu hindern, Schwankungen in der Motorausgangsleistung zu verursachen.
19 ist ein Flußdiagramm, welches eine Subroutine der Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung darstellt bzw. illustriert. In der Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung wird nach einem Bestimmen eines grundlegenden Ziel-Aufladedrucks Pbstg bei Schritt S401 und Vornehmen einer Korrektur des grundlegenden Ziel-Aufladedrucks Pbstg gemäß einem atmosphärischen Druck bei Schritt S402 ein praktischer Aufladedruck Pact in dem Einlaßluftdurchtritt 7 durch den Drucksensor 81 bei Schritt S403 eingelesen. Nachfolgend werden nach einem Berechnen einer Druckdifferenz ΔP zwischen dem praktischen Aufladedruck Pact und grundlegenden Ziel-Aufladedruck Pbstg nach einer Korrektur bei Schritt S404 Berechnungen nacheinander vorgenommen, um einen proportionalen Ausdruck bzw. Term und einen integralen Ausdruck eines Rückkopplungskorrekturwerts bei Schritten S405 bzw. S406 zu bestimmen, und dann wird eine Berechnung vorgenommen, um einen Durchschnitt von integralen Ausdrücken bis zu dem letzten Zyklus bei Schritt S407 zu bestimmen. Nachfolgend wird bei Schritt S408 eine Entscheidung getroffen, ob eine Motorbetriebsbedingung in den Teillast-Motorbetriebsbereich (den Motorbetriebsbereich von moderaten Motordrehzahlen und moderaten Motorlasten) (b) fällt. Zu dem durchschnittlichen, integralen Ausdruck wird ein integraler Ausdruck, welcher während des letzten Zyklus der Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung bei einer Teillastbedingung erhalten wurde, wenn die Motorbetriebsbedingung in den Teillast-Motorbetriebsbereich (b) bei Schritt S409 fällt, oder ein integraler Ausdruck hinzugefügt, welcher während des letzten Zyklus der Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung bei einer Vollastbedingung erhalten wurde, wenn die Motorbetriebsbedingung nicht in den Teillast-Motorbetriebsbereich (b) fällt, sondern in den Vollast-Motorbetriebsbereich (a) bei Schritt S410 fällt. Die resultierenden integralen Ausdrücke, welche bei Schritten S409 und 410 berechnet wurden, werden durch obere und untere Begrenzungen beschnitten.
Nachfolgend wird bei Schritt S411 eine Berechnung vorgenommen, um einen Rückkopplungskorrekturwert für die Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung auf der Basis des proportionalen Ausdrucks, welcher bei Schritt S405 berechnet wurde, und des integralen Ausdrucks zu bestimmen, welcher bei Schritt S409 oder S410 abgeschlossen wurde. Eine Anwendung derartiger Behandlungen einschließlich einer Durchschnittsbildung insbesondere auf den integralen Ausdruck bzw. Term schwächt einen Einfluß einer scharfen Änderung im Rückkopplungssteuerwert ab, um eine Stabilität der Aufladedruck-Rückkopplungssteuerung zu verstärken. In diesem Fall sind bzw. werden der proportionale Ausdruck, integrale Ausdruck und Rückkopplungskorrekturwert, welche durch Schritte S405 bis 411 berechnet werden, als Flächen der Düse 25 des Turboladers 20 mit variabler Geometrie gegeben. Dementsprechend wird der Rückkopplungskorrekturwert schließlich zu einem Unterdruck auf der Basis von beispielsweise einem Unterdruck konvergiert bzw. umgewandelt, welcher entwickelt wird, wenn das VGT-Lastmagnetventil 37 mit einem Lastverhältnis von beispielsweise 100 % erregt wird, und als ein Aufladedruck-Rückkopplungsunterdruck Fc bei Schritt S412 eingesetzt. Dann befiehlt der Abschlußschritt ein Rückkehren zur Hauptroutine nach dem Schritt in der Hauptroutine, der die Aufladedruck-Rückkopplungssteuerungs-Subroutine aufruft.
Wiederum bezugnehmend auf 9A wird bei Schritt S11 ein VGT-Ziel-Unterdruck Fo bestimmt, indem der grundlegende Ziel-VGT-Unterdruck Fa, VGT-Rückkopplungsunterdruck Fb und Aufladedruck-Rückkopplungsunterdruck Fc zusammenaddiert werden. Nachfolgend wird bei Schritt S12 eine Entscheidung getroffen, ob die VGT-Unterdruck-Lernsteuerung unter Implementierung steht. Ein resultierender Ziel-Unterdruck Ffo wird bestimmt, indem der Unterdruck Fg entsprechend dem Lernlastverhältnis (80 %, 50 % oder 20 %) bei Schritt S13 eingesetzt bzw. verwendet wird, wenn die VGT-negative Lernsteuerung unter Implementierung steht, oder durch ein Einsetzen des VGT-Zielunterdrucks Fo bei Schritt S14, wenn die VGT-negative Lernsteuerung nicht unter Implementierung steht. Nachfolgend wird in 9B nach einem Konvertieren des resultierenden Ziel-Unterdrucks Ffo zu einem praktischen Lastverhältnis Da bei Schritt S15 eine Korrektur des praktischen Lastverhältnisses Da gemäß den Lerndaten X, einem atmosphärischen Druck und einer Batteriespannung bei Schritt S16 vorgenommen. Die Korrektur des praktischen Lastverhältnisses Da gemäß der Batteriespannung wird vorgenommen, um einen Abfall im praktischen Lastverhältnis zu kompensieren, welches möglicherweise aufgrund eines Abfalls der Batteriespannung verursacht ist. Besonders wird, wie in 21 gezeigt wird, wenn die Batteriespannung unter einen bestimmten Pegel fällt, ein Korrekturkoeffizient von einem Wert von 1 (eins) umgekehrt proportional zu einem Abfall der Batteriespannung erhöht. Danach wird bei Schritt S17 eine Entscheidung getroffen, ob eine Bedingung zum Verbieten eines Aufladens (eine Aufladeverbotsbedingung) erfüllt ist. Die ein Aufladen verbietende Bedingung ist beispielsweise derart, daß ein Zündschalter ausgeschaltet ist, daß der Motor hoch startet, daß es Schwankungen im Abgasdruck während eines Betriebs des Abgasverschlusses 11 gibt, oder daß einer der Sensoren, insbesondere der Drucksensor 83, welcher der VGT-Steuerung zugeordnet ist, versagt. Nach dem praktischen Lastverhältnis Da oder seinem Zurücksetzen auf 0 % bei Schritt S18, wenn die Aufladeverbotsbedingung bei Schritt S17 erfüllt ist, oder direkt, wenn die Aufladeverbotsbedingung bei Schritt S17 unerfüllt ist, wird ein Lastsignal ausgegeben, um das VGT-Lastmagnetventil 37 mit dem praktischen Lastverhältnis Da bei Schritt S19 zu erregen. Dann befiehlt der Abschlußschritt eine Rückkehr, um eine andere Routine der Hauptroutine zu wiederholen.
Wie aus der obigen Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung offensichtlich ist, ist bei einer Rückkopplungssteuerung eines Aufladedrucks zu einem Ziel-Aufladedruck durch ein Steuern bzw. Regeln des Turboladers mit variabler Geometrie, insbesondere selbst wenn der Motor im Betriebszustand von dem Bereich von niedrigeren Motorlasten zu dem Bereich von höheren Motorlasten aufgrund eines Niederdrückens bzw. -tretens des Gaspedals für eine Beschleunigung ändert, der Auf- bzw. Turbolader mit variabler Geometrie frei von den Problemen eines Überdrehens der Turbine und Festdrehens der Turbinenwelle, was zu einer Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Aufladers mit variabler Geometrie führt.
Es versteht sich, daß, obwohl die vorliegende Erfindung im Detail bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen davon beschrieben wurde, verschiedene andere Ausführungsformen und Varianten jenen mit Erfahrung in der Technik begegnen können, welche innerhalb des Gültigkeitsbereichs und Geists der Erfindung liegen, und daß derartige andere Ausführungsformen und Varianten durch die folgenden Ansprüche abgedeckt werden sollen.

Claims

System zum Regeln bzw. Steuern eines Motors (1), welcher mit einem Turbolader (20) zum Erzeugen eines Aufladedrucks in einem Einlaßluftdurchtritt (7) ausgerüstet ist, welches eine Düse (24) aufweist, welche in einem Düsenbereich bzw. einer Düsenfläche (25) relativ zu einer Turbine (22) veränderbar ist, wobei das System Druckdetektionsmittel (81) zum Detektieren eines praktischen bzw. tatsächlichen Aufladedrucks in dem Aufnahme- bzw. Einlaßdurchtritt (7), Bedingungs- bzw. Zustandsdetektionsmittel (86, 87) zum Detektieren bzw. Feststellen eines Motorbetriebszustands des aufgeladenen Motors (1), und Regel- bzw. Steuermittel (30, 37, 83, 100) zum Bestimmen eines Ziel-Aufladedrucks gemäß dem Motorbetriebszustand und zum Durchführen einer Rückkopplungs- bzw. Feedbacksteuerung des Aufladedrucks durch ein Feedbacksteuern bzw. -regeln einer Düsenfläche (25) der variablen Düse (24) umfaßt, um den tatsächlichen Aufladedruck in dem Einlaßdurchtritt (7) auf den Ziel-Aufladedruck zu bringen, wobei die Regel- bzw. Steuermittel (30, 37, 83, 100) die Feedbacksteuerung vorübergehend beschränken bzw. unterdrücken, wenn sich der Motorbetriebszustand von einem Bereich niedrigerer Motorlasten zu einem Bereich bzw. einer Region höherer Motorlasten ändert, und die Beschränkung der Feedbacksteuerung des Aufladedrucks entfernen, wenn ein Unterschied zwischen dem tatsächlichen Aufladedruck und dem Ziel-Aufladedruck geringer als ein bestimmter Wert ist.
System zum Regeln bzw. Steuern eines Motors nach Anspruch 1, wobei die Regel- bzw. Steuermittel (30, 37, 83, 100) die Feedbacksteuerung des Aufladedrucks verbieten, wenn der Motorbetriebszustand in einen Bereich von niedrigeren Motordrehzahlen fällt.
System zum Regeln bzw. Steuern eines Motors nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Regel- bzw. Steuermittel (30, 37, 83, 100) die Düse (24) regeln bzw. steuern, um die Düsenfläche (25) größer als die Düsenfläche (25) einzunehmen bzw. zu erreichen, bei welcher der Turbolader den Ziel-Aufladedruck erzeugt bzw. generiert.
System zum Regeln bzw. Steuern eines Motors nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei die Regel- bzw. Steuermittel (30, 37, 83, 100) die Feedbacksteuerung des Aufladedrucks durch wenigstens eines aus einem Verbieten der Feedbacksteuerung der Düse (24), einem Löschen bzw. Aufheben eines Feedback-Steuerwerts als ein Resultat einer Implementation der Feedbacksteuerung der Düse (2) und einem Abnehmen bzw. Verringern einer Verstärkung der Feedbacksteuerung der Düse beschränken bzw. unterdrücken.