DE68911200T2

DE68911200T2 - Systeme zur Steuerung des Lufteinlasses und -auslasses für Verbrennungsmotoren.

Info

Publication number: DE68911200T2
Application number: DE68911200T
Authority: DE
Inventors: Toshimichi C O Mazda Mot Akagi; Haruo C O Mazda Motor Okimoto; Masanori C O Mazda Mot Shibata; Seiji C O Mazda Motor Tashima
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-05-23
Filing date: 1989-05-23
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2009-05-24
Also published as: EP0343607B1; DE68911200D1; EP0343607A3; US5003781A; EP0343607A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Luftzufuhr- und Abgassteuerungssysteme für Brennkraftmotoren und insbesondere auf ein System zur Steuerung der Luftzufuhr zu einem Brennkraftmotor mit Hilfe mehrerer, dem Brennkraftmotor im wesentlichen parallel zueinander zugeordneter Turbolader sowie der Abgase, die vom Brennkraftmotor durch einen Abgaskanal mit variablem Abgaswiderstand abgegeben werden.

Beschreibung des Standes der Technik

Auf dem Gebiet der in Fahrzeugen verwendeten Brennkraftmotoren ist ein sog. sequentiell gesteuertes Aufladungssystem vorgeschlagen worden, in welchem ein erster und ein zweiter Turbolader in einem Brennkraftmotor verwendet und entsprechend der Abgasströmung vom Motor so gesteuert werden, daß der Motor in einen ersten Betriebszustand, in welchem lediglich der erste Turbolader zwecks Aufladung des Motors arbeitet, oder in einen zweiten Betriebszustand gebracht wird, in welchem sowohl der erste als auch der zweite Turbolader gleichzeitig zwecks Aufladung des Motors arbeiten, wie dies beispielsweise in den vor der Prüfung unter den Veröffentlichungsnumfern 56-41417, 59-160022, 60-259722, 61-27553 und 61-38124 veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen, in der vor der Prüfung unter der Veröffentlichungsnummer 60-178329 veröffentlichten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung und in der nach der Prüfung unter der Veröffentlichungsnummer 57-12177 veröffentlichten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung beschrieben ist. In einem solchen System umfassen der erste und zweite Turbolader jeweilige Turbinen, die in im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Abschnitten eines Abgaskanals des Motors angeordnet sind, und jeweilige Kompressoren, die in Ansaugzweigkanälen des Motors angeordnet sind. In dem Abschnitt des Abgaskanals, durch welchen Abgas der Turbine des zweiten Turboladers zugeführt wird, ist ein Abgas-Abschaltventil angeordnet, das bei relativ geringer Abgasströmung im Abgaskanal geschlossen wird, um der Turbine des ersten Turboladers das Abgas insgesamt zuzuführen, und das bei relativ starker Abgasströmung im Abgaskanal geöffnet wird, um das Abgas sowohl der Turbine des ersten als auch des zweiten Turboladers zuzuführen. Bei einer derartigen Arbeitsweise des Abgas-Abschaltventils wird in Reaktion auf verschiedene Betriebszustände des Motors durch den Kompressor des ersten Turboladers oder die Kompressoren des ersten und zweiten Turboladers verdichtete Ansaugluft einem Verbrennungsraum des Motors mit erforderlichem Ansaugluft-Mengenstrom zugeführt.
In dem früher vorgeschlagenen sequentiell gesteuerten Aufladungssystem mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird das Abgas-Abshaltventil in Reaktion auf Änderungen in der Abgasströmung häufig zwecks selektivem Öffnen und Schließen angesteuert, so daß der zweite Turbolader wahlweise in Übereinstimmung mit dem Öffnungs- und Schließvorgang des Abgas-Abschaltventils arbeitet bzw. aufhört zu arbeiten; deshalb besteht die Gefahr einer Verringerung der Betriebssicherheit des Steuerungssystems für das Abgas-Abschaltventil. Dementsprechend kann es zum Zwecke der Vermeidung einer solchen Gefahr in Betracht gezogen werden, einen Schwellenwert der Abgasströmung, bei welchem das Abgas-Abschaltventil von der Schließ- in die Offenstellung überführt wird, relativ hoch einzustellen, so daß ein in einem Betriebskennlinien-Diagramm des Motors vorgesehener Betriebsbereich, in welchem lediglich der erste Turbolader arbeitet, erweitert wird, so daß die Häufigkeit des Öffnens und des Schließens des Abgas-Abschaltventils verringert und damit die Betriebssicherheit des Steuerungssystems für das Abgas-Abschaltventil verbessert wird. Das Betriebskennlinien-Diagramm kann durch eine die Motordrehzahl darstellende Abszissenachse und eine die Motorbelastung darstellende Ordinatenachse gebildet werden.
Für den Fall, daß der Schwellenwert der Abgasströmung, bei welchem das Abgas-Abschaltventil von der Schließ- in die Offenstellung überführt wird, relativ hoch eingestellt ist, wird jedoch der Abgasdruck im Abgaskanal an einer Stelle strömungsabwärts der Turbine des ersten Turboladers übermäßig erhöht und dadurch der erste Turbolader in unerwünschter Weise gezwungen, mit reduziertem Wirkungsgrad zu arbeiten, wenn die Abgasströmung relativ groß ist.

AUFGABEN UND ÜBERBLICK DER ERFINDUNG

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Luftzufuhrund Abgassteuerungssystem für einen Brennkraftmotor mit mehreren Turboladern einschließlich wenigstens eines ersten und eines zweiten Turboladers zu schaffen, welches die vorstehenden, im Stand der Technik auftretenden Nachteile und Probleme überwindet, wobei die Turbolader in Übereinstimmung mit der Abgasströmung vom Motor so gesteuert werden, daß der Motor in einen ersten Betriebszustand, in welchem lediglich der erste Turbolader zwecks Aufladung des Motors arbeitet, oder in einen zweiten Betriebszustand gebracht wird, in welchem sowohl der erste als auch der zweite Turbolader gleichzeitig zwecks Aufladung des Motors arbeiten.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Luftzufuhrund Abgassteuerungssystem für einen Brennkraftmotor mit mehreren Turboladern einschließlich wenigstens eines ersten und zweiten Turboladers zu schaffen, die in Übereinstimmung mit der Abgasströmung vom Motor so gesteuert werden, daß der Motor in einen ersten Betriebszustand, in welchem lediglich der erste Turbolader zwecks Aufladung des Motors arbeitet, oder in einen zweiten Betriebszustand gebracht wird, in welchem sowohl der erste als auch der zweite Turbolader gleichzeitig zwecks Aufladung des Motors arbeiten, wobei ein Schwellenwert der Abgasströmung, bei welchem der außer Betrieb befindliche zweite Turbolader in Betrieb genommen wird, relativ hoch eingestellt werden kann, ohne eine übermäßige Erhöhung des Abgasdruckes in einem Abgaskanal an einer Stelle strömungsabwärts des ersten Turboladers zu bewirken, wenn die Abgasströmung relativ groß ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Luftzufuhrsind Abgassteuerungssystem für einen Brennkraftmotor mit mehreren Turboladern einschließlich wenigstens eines ersten und zweiten Turboladers zu schaffen, die in Übereinstimmung mit der Abgasströmung vom Motor so gesteuert werden, daß der Motor in einen ersten Betriebszustand, in welchem lediglich der erste Turbolader zwecks Aufladung des Motors arbeitet, oder in einen zweiten Betriebszustand gebracht wird, in welchem sowohl der erste als auch der zweite Turbolader gleichzeitig zwecks Aufladung des Motors arbeiten, wobei ein Schwellenwert der Abgasströmung, bei welchem der außer Betrieb befindliche zweite Turbolader in Betrieb genommen wird, relativ hoch eingestellt werden kann, ohne einen Zustand nerbeizuführen, in welchem der erste Turbolader in unerwühschter Weise gezwungen ist, mit reduziertem Wirkungsgrad bei Auftreten einer relativ großen Abgasströmung zu arbeiten.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch ein Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem für einen Brennkraftmotor mit:
mehreren Ladern einschließlich wenigstens eines ersten und eines zweiten Turboladers mit jeweiligen Turbinen, die in parallel zueinander mit dem Motor verbundenen Abschnitten eines Abgaskanals angeordnet sind, und mit jeweiligen Kompressoren, die in einem mit dem Motor verbundenen Ansaugkanal angeordnet sind,
einer Funktionssperreinrichtung einschließlich eines Abgas- Abschaltventils, das in demjenigen Abschnitt des Abgaskanals, in welchem sich die Turbine des zweiten Turboladers befindet, angeordnet und dazu vorgesehen ist, den Abschnitt des Abgaskanal zu schließen, um den Betrieb des zweiten Turboladers zu verhindern, wie es die Gelegenheit erfordert,
einer Abgasströmungs-Bestimmungseinrichtung zum Empfangen eines Ausgangssignals, das entsprechend der Abgasströmung im Abgaskanal bestimmt ist, und
einer Luftzufuhr-Steuerungseinrichtung zum Steuern der Funktionssperreinrichtung, um den Betrieb des zweiten Turboladers zu verhindern, wenn das von der Abgasströmung-Bestimmungseinrichtung empfangene Ausgangssignal anzeigt, daß die Abgasströmung geringer als ein erster vorbestimmter Wert ist,
wobei das Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem dadurch gekennzeichnet ist, daß
eine Abgas-Auslaßeinrichtung zum Auslassen des Abgases aus dem Abgaskanal stromabwärts der Turbine des ersten Turboladers angeordnet ist und einen variablen Abgaswiderstand aufweist,
eine Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung zum Ändern des variablen Abgaswiderstandes der Abgas-Auslaßeinrichtung vorgesehen ist, und
ferner eine Abgassteuerungseinrichtung zum Steuern der Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung vorgesehen ist, um den variablen Abgaswiderstand der Abgas-Auslaßeinrichtung so einzustellen, daß er relativ groß ist, wenn das von der Abgasströmungs-Bestimmungseinrichtung empfangene Ausgangssignal anzeigt, daß die Abgasströmung geringer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert, der kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist, und daß er relativ klein ist, wenn das von der Abgasströmungs-Bestimmungseinrichtung empfangene Ausgangssignal anzeigt, daß die Abgasströmung gleich oder größer als der zweite vorbestimmte Wert ist.
In dem auf diese Weise erfindungsgemäß aufgebauten Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem wird dann, wenn die Abgasströmung im Abgaskanal geringer als der erste vorbestimmte Wert ist, der Betrieb des zweiten Turboladers durch die Funktionssperreinrichtung verhindert und bewirkt, daß lediglich der erste Turbolader mit seiner Turbine arbeitet, der das Abgas vom Motor insgesamt zugeführt wird; und dann, wenn die Abgasströmung im Abgaskanal gleich oder größer als der erste vorbestimmte Wert ist, wird bewirkt, daß sowohl der erste als auch der zweite Turbolader mit ihren jeweiligen Turbinen arbeiten, deren jeder das Abgas vom Motor zugeführt wird, so daß durch den Kompressor des ersten Turboladers oder die Kompressoren des ersten und des zweiten Turboladers verdichtete Ansaugluft über den Ansaugkanal einem Verbrennungsraum des Motors in Reaktion auf verschiedene Betriebszustände des Motors mit erforderlichem Ansaugluftmengenstrom zugeführt wird.
Ferner wird die Abgas-Auslaßeinrichtung durch die Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung so gesteuert, daß sie einen relativ großen Abgaswiderstand für das Ausströmen des Abgases aus dem Motor aufweist, wenn die Abgasströmung im Abgaskanal geringer als der zweite vorbestimmte Wert ist, und daß sie einen relativ geringen Abgaswiderstand für das Ausströmen des Abgases aus dem Motor aufweist, wenn die Abgasströmung im Abgaskanal gleich oder größer als der zweite vorbestimmte Wert ist. Dementsprechend wird in einer Situation, in der lediglich der erste Turbolader arbeitet, das Auspuffgeräusch wirksam reduziert, wenn die Abgasströmung im Abgaskanal geringer als der zweite vorbestimmte Wert ist, und ein übermäßiger Anstieg des Abgasdruckes im Abgaskanal an der Stelle stromabwärts der Turbine des eisten Turboladers wird verhindert, wenn die Abgasströmung im Abgaskanal gleich oder größer als der zweite vorbestimmte Wert ist. Dies ergibt den Vorteil, daß der erste Turbolader mit höherem Wirkungsgrad arbeiten kann, selbst dann, wenn der erste vorbestimmte Wert relativ hoch eingestellt ist. Folglich ist es im erfindungsgemäßen System möglich, den ersten vorbestimmten Wert relativ hoch festzusetzen, um die Häufigkeit des Öffnens und Schließens des in der Funktionssperreinrichtung enthaltenen Abgas- Abschaltventils zu reduzieren, so daß die Betriebssicherheit des Steuerungssystems für das Abgas-Abschaltventil verbessert wird, ohne einen Zustand herbeizuführen, in welchem der erste Turbolader in unerwünschter Weise gezwungen wird, mit reduziertem Wirkungsgrad zu arbeiten.
Im übrigen ist ein Beispiel einer Abgas-Auslaßeinrichtung mit variablem Abgaswiderstand in der vor der Prüfung mit der Veröffentlichungsnummer 59-74325 veröffentlichten japanischen Patentanmeldung offenbart.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist ein Blockschema, das die prinzipielle Anordnung eines erfindungsgemäßen Luftzufuhr- und Abgassteuerungssystems für einen Brennkraftmotor darstellt;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Luftzufuhr- und Abgassteuerungssystems für einen Brennkraftmotor zusammen mit wesentlichen Teilen des Motors zeigt, mit welchem das erste Ausführungsbeispiel verwendet wird;
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines variablen Schalldämpfers, der in dem in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird;
Fig. 4 ist ein Kennlinien-Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 6 ist eine schematische Draufsicht, die einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Luftzufuhr- und Abgassteuerungssystems für einen Brennkraftmotor zusammen mit einem Teil des Motors zeigt, mit welchem das zweite Ausführungsbeispiel verwendet wird;
Fig. 7 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Abschnitt eines Abgaskanals des in Fig. 6 gezeigten Motors darstellt;
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung, die ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Luftzufuhr- und Abgassteuertungssystem für einen Brennkraftmotor zusammen mit wesentlichen Teilen des Motors zeigt, mit welchem das dritte Ausführungsbeispiel verwendet wird;
Fig. 9 ist eine schematische Darstellung, die ein im dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 eingesetztes Druckdifferenz-Detektorventil zeigt;
die Fig. 10 und 11 sind Kennlinien-Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise verschiedener, im dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 eingesetzter Ventile; und
die Fig. 12-a und 12-b sind je ein Blockschema, das eine Ausgestaltung eines Teils einer im dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 verwendeten Steuereinheit zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 1 zeigt ein Funktions-Blockschema eines die Erfindung fassenden Systems. Gemäß dem Funktions-Blockschema nach Fig. 1 umfaßt das System eine Abgasströmungs-Detektor- oder -Bestimmungseinrichtung B1, eine Luftzufuhr-Steuerungseinrichtung B2, eine Abgassteuerungseinrichtung B3, eine Funktionssperreinrichtung B4, eine Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung B5, Turbolader einschließlich eines ersten Turboladers B6 und eines zweiten Turboladers B7 sowie eine Abgas-Auslaßeinrichtung B8. Der erste und zweite Turbolader sowie die Abgas-Auslaßeinrichtung B8 sind mit einem Motor B9 verbunden, für welchen das System verwendet wird.
Der erste und der zweite Turbolader B6 und B7 umfassen jeweilige Turbinen, die in parallel zueinander mit dem Motor B9 verbundenen Abschnitten eines Abgaskanals angeordnet sind, und jeweilige Kompressoren, die in Zweigabschnitten eines mit dem Motor B9 verbundenen Ansaugkanals angeordnet sind. Die Funktionssperreinrichtung B4 umfaßt ein Abgas-Abschaltventil, das in demjenigen Abschnitt des Abgaskanals, in welchem sich die Tubine des zweiten Turboladers B7 befindet, angeordnet und zum Schließen vorgesehen ist, um den Betrieb des zweiten Turboladers B7 zu verhindern, wie es die Gelegenheit erfordert; und die Abgas-Auslaßeinrichtung B8 mit variablem Abgaswiderstand ist an den Abgaskanal an einer Stelle stromabwärts der Turbine des ersten Turboladers B6 angeschlossen. Die Abgasströmungs-Detektoreinrichtung B1 hat die Funktion, ein der Abgasströmung im Abgaskanal entsprechendes Detektor-Ausgangssignal zu empfangen. Die Luftzufuhr-Steuerungseinrichtung B2 hat die Funktion, die Funktionssperreinrichturg B4 so zu steuern, daß der Betrieb des zweiten Turboladers B7 verhindert wird, wenn das Detektor-Ausgangssignal von dem Abgasströmungs-Detektoreinrichtung B1 anzeigt, daß die Abgasströmung geringer als ein erster vorbestimmter Wert ist. Die Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung B5 hat die Funktion, den variablen Abgaswiderstand der Abgas-Auslaßeinrichtung B8 zu ändern, und die Abgassteuerungseinrichtung B3 hat die Funktion, die Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung B5 so zu steuern, daß sie den variablen Abgaswiderstand auf einen relativ niedrigen Wert einstellt, wenn das Detektor-Ausgangssignal von der Abgasströmungs-Detektoreinrichtung B1 anzeigt, daß die Abgasströmung größer als ein zweiter vorbestimmter Wert ist, der kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist, und auf einen relativ hohen Wert einstellt, wenn das Detektor-Ausgangssignal von der Abgasströmungs-Detektoreinrichtung B1 anzeigt, daß die Abgasströmung gleich oder geringer als der zweite vorbestimmte Wert ist.
Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Luftzufuhr- und Abgassteuerungssystems zusammen mit einem Teil eines Motors, für welchen das erste Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist ein Brennkraftmotor 1 in Form eines Kreiskolbenmotors mit einem Paar Rotoren 2a und 2b, deren jeder Arbeitsräume zur Durchführung von Luftansaug-, Verdichtungs-, Explosions- und Auslaßhüben in einem Gehäuse bildet, eine erste und eine zweite Einlaßöffnung 3a und 4a zur Versorgung des durch den Rotor 2a gebildeten Arbeitsraumes mit Ansaugluft für den Luftansaughub sowie eine Auslaßöffnung 5a für das Abgas aus dem durch den Rotor 2a gebildeten Arbeitsraum für den Auslaßhub und weiterhin eine erste und eine zweite Einlaßöffnung 3b und 4b zur Versorgung des durch den Rotor 2b gebildeten Arbeitsraums mit Ansaugluft für den Luftansaughub sowie eine Auslaßöffnung 5b für das Abgas aus dem durch den Rotor 2b gebildeten Arbeitsraum für den Auslaßhub auf. Die ersten und zweiten Einlaßöffnungen 3a, 3b, 4a und 4b sind jeweils an Zweigendabschnitte eines Ansaugkanals 10 angeschlossen, der nit einem Luftfilter 13, einem Luftströmungs-Sensor 81, einem Zwischenkühler 14, einem Drosselventil 15 und einem Ausgleichsraum 16 versehen ist. Die Zweigendabschnitte des Ansaugkanals 10 sind mit Kraftstoff-Einspritzdüsen 17a, 17b, 18a bzw. 18b ausgerüstet. Ein Teil des Ansaugkanals 10 zwischen dem Luftströmungs-Sensor 81 und dem Zwischenkühler 14 besteht aus einem ersten und einem zweiten Ansaugzweigkanal 11 und 12. Ferner sind die Auslaßöffnungen 5a und 5b mit einem ersten und zweiten separaten Abgaskanal 21 und 22 verbunden, die einen stromaufwärtigen Abschnitt eines Abgaskanals 20 bilden.
Ein erster Turbolader 31 ist mit einer im ersten separaten Abgaskanal 21 angeordneten Turbine 31a für den Drehantrieb durch das Abgas iind mit einem Kompressor 31b versehen, der im ersten Ansaugzweigkanal 11 eingeordnet und über eine drehbare Welle mit der Turbine 31a gekoppelt ist. Ein zweiter Turbolader 32 ist ebenfalls mit einer im zweiten separaten Abgaskanal 22 angeordneten Turbine 32a für den Drehantrieb durch das Abgas sind mit einem Kompressor 32b versehen, der im zweiten Ansaugzweigkanal 12 angeordnet und über eine drehbare Welle mit dar Turbine 32a gekoppelt ist.
Ein Abgas-Abschaltventil 41 ist in einem Abschnitt des zweiten separaten Abgaskanals 22 stromaufwärts der Turbine 32a angeordnet. Dieses Abgas-Abschaltventil 41 hat die Funktion, den zweiten separaten Abgaskanal 22 zu schließen, um zu verhindern, daß das Abgas der Turbine 32a zugeführt wird, so daß lediglich der erste Turbolader 31 in einer Situation arbeitet, in der die Abgasströmung im Abgaskanal 20 relativ gering ist.
Ein stromaufwärts des Abgas-Abschaltventils 41 gelegener Abschnitt des zweiten separaten Abgaskanals 22 ist über einen Verbindungskanal 33 mit einem stromaufwärts der Turbine 31a gelegenen Abschnitt des ersten separaten Abgaskanals 21 verbunden. Der Verbindungskanal 33 ist ferner mit einem Abschnitt des zweiten separaten Abgaskanals 22 zwischen dem Abgas-Abschaltventil 41 und der Turbine 32a über einen Abgas-Schlotterkanal 42 verbunden, in welchem ein Abgas-Schlotterventil 43 vorgesehen ist. Der Verbindungskanal 33 ist weiterhin mit einem stromabwärts der Turbinen 31a und 32a gelegenen Abschnitt des Abgaskanals 20 über einen Bypaß-Kanal 44 verbunden, in welchem ein Abgas-Sperrventil 45 vorgesehen ist.
Das Abgas-Schlotterventil 43 und das Abgas-Sperrventil 45 werden durch Membran-Betätigungselemente 47 bzw. 48 betätigt, und Druckräume der Membran-Betätigungselemente 47 und 48 sind über eine Steuerdruckleitung mit einem stromabwärts des Kompressors 31b gelegenen Abschnitt des ersten Ansaugzweigkanals 11 verbunden.
Ein Ansaugluft-Abschaltventil 51 ist in einem stromabwärts des Kompressors 32b gelegenen Abschnitt des zweiten Ansaugzweigkanals 12 angeordnet. Der zweite Ansaugzweigkanal 12 ist ferner mit einem Ansaugluft- Entlastungskanal 52 versehen, der die Turbine 32b umgeht und ein Ansaugluft-Entlastungsventil 53 aufweist. Das Ansaugluft-Abschaltventil 51 wird durch ein Membran-Betätigungselement 56 betätigt, und das Ansaugluft-Entlastungsventil 53 wird durch ein Membran-Betätigungselement 57 betätigt.
Eine vom Membran-Betätigungselement 56 für die Betätigung des saugluft-Abschaltventils 51 aus verlaufende Steuerdruckleitung ist an eine Ausgangsöffnung eines 3-Wege-Solenoidventils 56a angeschlossen, und eine von einem Betätigungselement 46 für die Betätigung des Abgas-Abschaltventils 41 aus verlaufende Steuerdruckleitung ist an eine Ausgangsöffnung eines 3-Wege-Solenoidventils 46a angeschlossen. Ferner ist eine Steuerdruckleitung, die sich vom Membran-Betätigungselement 57 für die Betätigung des Ansaugluft-Entlastungsventils 53 aus erstreckt, an eine Ausgangsöffnung eines 3-Wege-Solenoidventils 57a angeschlossen. Ein Druckdifferenz-Detektorventil 86 zum Ermitteln einer Druckdifferenz zwischen dem Luftdruck in einem Abschnitt des ersten Ansaugzweigkanals 11 stromabwärts des Kompressors 31b und dem Luftdruck in einem Abschnitt des zweiten Ansaugzweigkanals 12 stromabwärts des Kompressors 32b ist an die Eingangsöffnung des 3-Wege-Solenoidventils 56a angeschlossen. Die 3-Wege-Solenoidventile 46a, 56a und 57a werden durch eine durch einen Mikrocomputer gebildete Steuereinheit 80 gesteuert.
Ein stromabwärts gelegener Abschnitt des Abgaskanals 20 ist mit einem herkömmlichen katalytischen Umwandler 60 versehen und in ein Paar Abgaszweigkanäle 61a und 61b geteilt, die Stromabwärts des herkömmlichen katalytischen Umwandlers 60 angeordnet sind, so daß sie eine Abgas-Auslaßeinrichtung bilden. Der Abgaszweigkanal 61a ist mit einem katalytischen Hauptumwandler 63a, einem nicht-variablen Schalldämpfer 64a mit konstantem Abgaswiderstand sowie einem variablen Schalldämpfer 65a mit einer Drosselklappe 73a und variablem Abgaswiderstand versehen. In gleicher Weise ist der Abgaszweigkanal 61b mit einem katalytischen Hauptumwandler 63b, einem nicht-variablen Schalldämpfer 64b mit konstantem Abgaswiderstand sowie einem variablen Schalldämpfer 65b mit einer Drosselklappe 73b und variablem Abgaswiderstand versehen.
Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt jeder variable Schalldämpfer 65a und 65b einen Haupt-Expansionskanal 67 und einen zusätzlichen Direktkanal 70, der in Parallelschaltung mit dem Haupt-Expansionskanal 67 verbunden ist. Der Haupt-Expansionskanal 67 umfaßt eine erste und zweite Expansionskammer 68a und 68b, einen ersten Kanal 68c zur Führung des Abgases von einem Abschnitt des Abgaszweigkanals 61a oder 61b zur ersten Expansionskammer 68a, einen zweiten Kanal 68d zur Führung des Abgases von der ersten Expansionskammer 63a zur zweiten Expansionskammer 68b und einem dritten Kanal 68e zur Führung das Abgases von der zweiten Expansionskammer 68b zu einem Auslaßkanal 69. Der erste Kanal 68c und der Auslaßkanal 69 sind mit schalldämpfenden Elementen 72a bzw. 72b versehen.
In dem auf diese Weise gebildeten Haupt-Expansionskanal 67 mäandert das Abgas vom Abschnitt des Abgaszweigkanals 61a oder 61b vom ersten Kanal 68c zum Auslaßkanal 69, um durch die schalldämpfenden Elemente 72a und 72b hindurchzuströmen und in der ersten und zweiten Expansionskammer 68a und 68b zu expandieren, so daß das vom Auslaßkanal 69 ausgehende Auspuffgeräusch reduziert wird.
Der zusätzliche Direktkanal 70 hat die Funktion, das Abgas vom Abschnitt des Abgaszweigkanals 61a oder 61b direkt zu einem Auslaßkanal 71 zu führen. Der zusätzliche Direktkanal 70 und der Auslaßkanal 71 sind mit schalldämpfenden Elementen 72c bzw. 72d versehen, um das vom Auslaßkanal 71 ausgehende Auspuffgeräusch zu reduzieren.
Die Drosselklappen 73a und 73b wenden betätigt durch auf Druck ansprechende Betätigungselemente 74a bzw. 74b. Im variablen Schalldämpfer 65a wird bei geschlossener Drosselklappe 73a das Abgas vom Abschnitt des Abgaszweigkanals 61a nur über den Haupt-Expansionskanal 67 und den Auslaßkanal 69 abgegeben, so daß das vom Auslaßkanal 69 ausgehende Auspuffgeräusch ausreichend reduziert ist, und bei geöffneter Drosselklappe 73a wird eine relativ große Menge Abgas vom Abschnitt des Abgaszweigkanals 61a sowohl über den Haupt-Expansionskanal 67 als auch über den zusätzlichen Direktkanal 70 und die Auslaßkanäle 69 und 71 abgegeben, so daß das vom Auslaßkanal 69 ausgehende Auspuffgeräusch, insbesondere dessen hochfrequente Anteile, reduziert ist. Der variable Schalldämpfer 65a hat die Funktion, einen relativ großen Abgaswiderstand hervorzurufen, wenn die Drosselklappe 73a geschlossen ist, weil das Abgas dann lediglich durch den Haupt-Expansionskanal 67 strömt, und ferner einen relativ geringen Abgaswiderstand hervorzurufen, wenn die Drosselklappe 73a geöffnet ist, weil das Abgas sowohl durch den Haupt-Expansionskanal 67 als auch durch den zusätzlichen Direktkanal 70 strömt, die parallel zueinander vorgesehen sind.
In gleicher Weise wird im variablen Schalldämpfer 65b bei geschlossener Drosselklappe 73b das Abgas vom Abschnitt des Abgaszweigkanals 61b nur über den Haupt-Expansionskanal 67 und den Auslaßkanal 69 abgegeben, so daß das vom Auslaßkanal 69 ausgehende Auspuffgeräusch ausreichend reduziert ist, und bei geöffneter Drosselklappe 73b wird eine relativ große Menge Abgas vom Abschnitt des Abgaszweigkanals 61b sowohl über den Haupt-Expansionskanal 67 als auch den zusätzlichen Direktkanal 70 und die Auslaßkanäle 69 und 71 abgegeben, so daß das vom Auslaßkanal 69 ausgehende Auspuffgeräusch, insbesondere dessen hochfrequente Anteile, reduziert ist. Der variable Schalldämpfer 65b hat die Aufgabe, einen relativ großen Abgaswiderstand hervorzurufen, wenn die Drosselklappe 73b geschlossen ist, da das Abgas dann lediglich durch den Haupt-Expansionskanal 67 strömt, und ferner einen relativ geringen Abgaswiderstand hervorzurufen, wenn die Drosselklappe 73b geöffnet ist, da das Abgas sowohl durch den Haupt-Expansionskanal 67 als auch durch den zusätzlichen Direktkanal 70, die parallel zueinander vorgesehen sind, strömt.
Mit den variablen Schalldämpfern 65a und 65b in der vorstehend beschriebenen Anordnung ist die durch die Abgaszweigkanäle 61a und 61b gebildete Abgas-Auslaßeinrichtung mit variablem Abgaswiderstand gegenüber dem durch den Abgaskanal 20 strömenden Abgas versehen, und die Drosselklappen 73a und 73b sowie die auf Druck ansprechenden Betätigungselemente 74a und 74b zur Betätigung der Drosselklapper 73a bzw. 73b stellen eine Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung dar. Die auf Druck ansprechenden Betätigungselemente 74a und 74b werden durch die Steuereinheit 80 gesteuert.
Der Steuereinheit 80 werden Detektor-Ausgangssignale Sa, St, Sp und Sn zugeführt, die ausgegeben werden vom Luftströmungs-Sensor 81 zum Erfassen des Ansaugluft-Mengenstroms im Ansaugkanal 10, einem Drosselsensor 82 zum Erfassen des Öffnungsgrades des Drosselventils 15 (Öffnungsweite der Drossel), einem Luftdruck-Sensor 83 zum Erfassen des Luftdruckes an einer Stelle stromabwärts des Ausgleichsraums 16 im Ansaugkanal 10 bzw. einem Motordrehzahl-Sensor 84 zum Erfassen der Motordrehzahl. Die Steuereinheit hat die Funktion, auf der Basis der Detektor-Ausgangssignale Sa, St, Sp und Sn Steuersignale Ea, Eb, Ec und Ed wahlweise zu erzeugen und das 3-Wege-Solenoidventil 57a mit dem Steuersignal Ea, das 3-Wege-Solenoidventil 56a mit dem Steuersignal Eb, das 3-Wege-Solenoidventil 46a mit dem Steuersignal Ec und die auf Druck ansprechenden Betätigungselemente 74a und 74b mit dem Steuersignal Ed anzusteuern, um das Ansaugluft-Entlastungsventil 53, das Ansaugluft-Abschaltventil 51, das Abgas-Abschaltventil 41 und die Drosselklappen 73a und 73b beispielsweise gemäß einem in Fig. 4 gezeigten Kennlinien-Diagramm eines Betriebszustandes des Motors 1 zu steuern. Das Kennlinien-Diagramm nach Fig. 4 zeigt Lader-Betriebsbereiche (A) und (B) sowie einen kleinen Abgasströmungsbereich (C) innerhalb des Lader-Betriebsbereichs (A) in einer Koordinatenebene, die durch eine Abszissenachse, auf der die Motordrehzahl dargestellt ist, und eine Ordinatenachse, auf der beispielsweise der Öffnungsgrad der Drossel stellvertretend für die Motorbelastung dargestellt ist, definiert und in Form einer Datentabelle in einem in der Steuereinheit 80 enthaltenen Speicher gespeichert ist. Der Lader-Betriebsbereich (A) entspricht einem Betriebszustand des Motors 1, in welchem die Abgasströmung im Abgaskanal 20 geringer als ein erster vorbestimmter Wert EVa ist, der Lader-Betriebsbereich (B) entspricht einem Betriebszustand des Motors 1, in welchem die Abgasströmung im Abgaskanal 20 gleich oder größer als der erste vorbestimmte Wert EVa ist, und der kleine Abgasströmungsbereich (C) entspricht einem Betriebszustand des Motors 1, in welchem die Abgasströmung im Abgaskanal 20 kleiner als ein zweiter vorbestimmter Wert EVb ist, der kleiner als der erste vorbestimmte Wert EVb ist. Ferner ist im Kennliniendiagramm nach Fig. 4 eine Straßenbelastungslinie Mr gezeigt.
Wenn sich der Betriebszustand des Motors 1 im Lader-Betriebsbereich (A) befindet, bewirkt die Steuereinheit 80, daß das Abgas-Abschaltventil 41 schließt, so daß das Abgas nicht der Turbine 32a des zweiten Turboladers 32, sondern insgesamt der Turbine 31a des ersten Turboladers 31 zugeführt wird und lediglich der erste Turbolader 31 zwecks Aufladung des Motors 1 arbeitet, und daß das Ansaugluft-Abschaltventil 51 schließt, so daß verhindert wird, daß durch den Kompressor 31b des ersten Turboladers 31 im ersten Ansaugzweigkanal 11 verdichtete Luft zurück in den zweiten Ansaugzweigkanal 12 strömt. Ferner bewirkt die Steuereinheit 80, daß das Ausaugluft-Entlastungsventil 53 öffnet, um Luft abzublasen, so daß das Auftreten eines Luftstoßes im Ansaugkanal 10 verhindert wird. In einem solchen Zustand wird das Abgas-Schlotterventil 43 geschlossen gehalten, weil dar in der Druckkammer des Membran-Betätigungselementes 47 anstehende Luftdruck vom Abschnitt des ersten Ansaugzweigkanals 11 stromabwärts des Kompressors 31b geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und das Abgas-Sperrventil 45 wird von dem in der Druckkammer des Membran-Betätigungselementes 47 anstehenden Luftdruck vom Abschnitt des ersten Ansaugzweigkanals 11 stromabwärts des Kompressors 31b gesteuert.
Wenn sich der Betriebszustand des Motors 1 im Lader-Betriebsbereich (B) befindet, bewirkt die Steuereinheit 80 als erstes, daß das Ansaugluft- Entlastungsventil 53 schließt. Bevor im Verlauf dieses Vorganges das Ansaugluft-Entlastungsventil 53 geschlossen ist, wird das Abgas-Schlotterventil 43 geöffnet, wenn der in der Druckkammer des Membran-Betätigungselementes 47 anstehende Luftdruck vom Abschnittes ersten Ansaugzweigkanals 11 stromabwärts des Kompressors 31b größer wird als der vorbestimmte Wert und dadurch wird etwas Abgas der Turbine 32a des zweiten Turboladers 32 über den Abgas-Schlotterkanal 42 unter der Bedingung zugeführt, daß das Ansaugluft- Entlastungsventil 53 offen ist. Dies führt dazu, daß die Turbine 32a durch das durch den Abgas-Schlotterkanal 42 strömende Abgas in Drehung versetzt wird, so daß der zweite Turbolader 32 in Vorab-Drehung versetzt wird, bevor das Abgas-Abschaltventil 41 geöffnet ist.
Anschließend bewirkt die Steuereinheit 80, daß das Abgas-Abschaltventil 41 und dann das Ansaugluft-Abschaltventil 51 öffnet, so daß die Turbine 31a des ersten Turboladers 31 und die Turbine 32a des zweiten Turboladers 32 durch das durch den ersten und zweiten separaten Abgaskanal 21 bzw. 22 strömende Abgas in Drehung versetzt werden und dadurch sowohl der erste als auch der zweite Turbolader 31 und 32 den Motor 1 aufladen.
Da das Ansaugluft-Entlastungsventil 53 geschlossen wird, bevor das Abgas-Abschaltventil 41 öffnet, wird in solch einem Fall die Reaktion der Aufladung durch den zweiten Turbolader 32 verbessert und ein am Motor 1 entstehender Momentenstoß wird ausreichend unterdrückt, wenn der zweite Turbolader 32 zwecks Aufladung des Motors 1 zu arbeiten beginnt.
Wenn ferner der Betriebszustand des Motors 1 sich im kleinen Abgasströmungsbereich (C) befindet, bewirkt die Steuereinheit 80, daß sowohl die Drosselklappe 73a im variablen Schalldämpfer 65a als auch die Drosselklappe 73b im variablen Schalldämpfer 65b schließen, so daß der variable Schalldämpfer 65a den relativ großen Abgaswiderstand gegenüber dem durch ihn zum Auslaß hin durchströmenden Abgas hervorruft und der variable Schalldämpfer 65b ebenfalls den relativ großer Abgaswiderstand gegenüber dem durch ihn zum Auslaß hin durchströmenden Abgas hervorruft.
Wenn andererseits der Betriebszustand des Motors 1 sich in anderen Bereichen als dem kleinen Abgasströmungsberech (C) befindet, bewirkt die Steuereinheit 80, daß sowohl die Drosselklappe 73a im variablen Schalldämpfer 65a als auch die Drosselklappe 73b im variablen Schalldämpfer 65b öffnen, so daß der variable Schalldämpfer 65a den relativ geringen Abgaswiderstand gegenüber dem durch ihn zum Auslaß hin durchströmenden Abgas hervorruft und der variable Schalldämpfer 65b ebenfalls den relativ geringen Abgaswiderstand gegenüber dem durch ihn zum Auslaß hin durchströmenden Abgas hervorruft.
Ein Beispiel eines Arbeitsprogrammes zur Steuerung des Abgas-Abschaltventils 41, des Ansaugluft-Abschaltventils 51, des Ansaugluft-Entlastungsventils 53 und der Drosselklappen 73a und 73b, wie sie vorstehend beschrieben sind, wird in der Steuereinheit 30 in Übereinstimmung mit einem in Fig. 5 gezeigten Flußdiagramm durchgeführt.
Gemäß dem Flußdiagramm nach Fig. 5 werden als erstes im Schritt 87 die von den Sensoren 81, 82, 83 bzw. 84 ausgegebenen Detektor-Ausgangssignale Sa, St, Sp und Sn gespeichert. Sodann wird im Schritt 88 auf der Basis des den Öffnungsgrad der Drossel stellvertretend für die Motorbelastung repräsentierenden Detektor-Ausgangssignals St und des die Motordrehzahl repräsentierenden Detektor-Ausgangssignals Sn überprüft, ob der Betriebszustand des Motors 1 sich im kleinen Abgasströmungsbereich (C) befindet oder nicht. Wenn der Betriebszustand des Motors 1 sich im kleinen Abgasströmungsbereich (C) befindet, werden die auf Druck ansprechenden Betätigungselemente 74a und 74b mit dem Steuersignal Ed angesteuert, um im Schritt 89 die Drosselklappen 73a und 73b zu schließen; und sodann rückt das Programm zum Schritt 91 vor. Wenn andererseits der Betriebszustand des Motors 1 sich nicht im kleinen Abgasströmungsbereich (C) befindet, werden die auf Druck ansprechenden Betätigungselemente 74a und 74b mit dem Steuersignal Ed, das eine andere Polarität als beispielsweise das im Schritt 89 ausgegebene Steuersignal Ed ist, angesteuert, um die Drosselklappen 73a und 73b im Schritt 90 zu öffnen; sodann rückt das Programm zum Schritt 91 vor.
Sodann wird im Schritt 91 auf der Basis der Detektor-Ausgangssignale St und Sn überprüft, ob sich dar Betriebszustand des Motors 1 im Lader-Betriebsbereich (A) befindet oder nicht. Wenn der Betriebszustand des Motors 1 sich im Lader-Betriebsbereich (A) befindet, wird das 3-Wege-Solenoidventil 46a mit dem Steuersignal Ec angesteuert, um das Abgas-Abschaltventil 41 im Schritt 93 zu schließen, und das 3-Wege-Solenoidventil 56a wird mit dem Steuersignal Eb angesteuert, um das Ansaugluft-Abchaltventil 51 im Schritt 94 zu schließen. Ferner wird das 3-Wege-Solenoidventil 57a mit dem Steuersignal Ea angesteuert, um das Ansaugluft-Entlastungsventil 53 im Schritt 95 zu öffnen; sodann kehrt das Programm zum schritt 87 zurück.
Wenn im Schritt 91 festgestellt wird, daß sich der Betriebszustand des Motors 1 nicht im Lader-Betriebsbereich (A) befindet, d.h., daß der Eetriebszustand des Motors 1 sich im Lader-Betriebsbereich (B) befindet, wird das 3-Wege-Solenoidventil 57a mit dem Steuersignal Ea angesteuert, um das Ansaugluft-Entlastungsventil 53 im Schritt 97 zu schließen, und das Wege-Solenoidventil 46a wird mit dem Steuersignal Ec angesteuert, um das bgas-Abschaltventil 41 im Schritt 98 zu öffnen. Ferner wird das 3-Wege- Solenoidventil 56a mit dem Steuersignal Eb angesteuert, um das Ansaugluft- Abschaltventil 51 im Schritt 99 zu öffnen; sodann kehrt das Programm zum Schritt 87 zurück.
Fig. 6 zeigt einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Luftzufuhr- und Abgassteuerungssystems zusammen mit einem Teil eines Motors, mit welchem das zweite Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist ein Brennkraftmotor 1' in Form eines Kreiskolbenmotors mit drei Rotoren, deren jeder Arbeitsräume zur Durchführung von Luftansaug-, Verdichtungs-, Explosions- und Auslaßhüben in einem Gehäuse bildet, mit drei Auslaßöffnungen 5' versehen, aus denen Abgas von den durch die drei Rotoren jeweils gebildeten Arbeitsräumen für den Auslaßhub abströmt.
Die Auslaßöffnungen 5' sind mit einem ersten, einem zweiten bzw. einem dritten separaten Abgaskanal 21', 22' und 23' verbunden. Der erste und zweite separate Abgaskanal 21' und 22' sind miteinander vereinigt und an ein Turbinengehäuse 31'a eines ersten Turboladers 31' angeschlossen, der eine relativ große Ladekapazität aufweist; der dritte separate Abgaskanal 23' ist an ein Turbinengehäuse 32'a eines zweiten Turboladers 32' angeschlossen, der eine relativ geringe Ladekapazität aufweist. Der zweite und der dritte separate Abgaskanal 22' und 23' sind durch einen Verbindungskanal 33' miteinander verbunden. Ein Abgas-Schlotterkanal 42' zweigt von dem Verbindungskanal 33' ab und ist an das Turbinengehäuse 32'a des zweiten Turboladers 32' angeschlossen.
Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, ist der dritte separate Abgaskanal 23' mit einem Abgas-Abschaitventil 41' in Kipp-Ausführung versehen. Das Abgas-Abschaltventil 41' wird durch ein Betätigungselement 46' betätigt, so daß es bei Einnahme einer Schließposition, wie sie mit durchgezogenen Linien in Fig. 6 gezeigt ist, den dritten separaten Abgaskanal 23' schließt und bei Einnahme einer Öffnungsposition, wie sie mit gestrichelten Linien in Fig. 6 gezeigt ist, den dritten separaten Abgaskanal 23' öffnet sowie den Verbindungskanal 33' schließt. Ferner ist der Abgas-Schlotterkanal 42' mit einem Abgas-Schlotterventil 43' der Kippausführung versehen, das durch ein Betätigungselement 47' betätigt wird.
Andere Teile des zweiten Ausführungsbeispiels sind in der gleichen Weise angeordnet wie diejenigen des in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels, und eine Darstellung sowie detaillierte Beschreibung dieser Teile unterbleibt.
Fig. 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Luftzufuhr- und Abgassteuerungssystems zusammen mit einem Teil eines Motors, mit welchem das dritte Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ist ein Brennkraftmotor 101, beispielsweise ein Kreiskolbenmotor mit zwei, jeweils einen Arbeitsraum mit einem Volumen von beispielsweise 654 ccm bildenden Rotoren mit einem Abgaskanal 102, aus dem Abgas vom Motor 101 ausströmt, und einem Ansaugkanal 103 zur Versorgung das Motors 101 mit Ansaugluft versehen. Der Abgaskanal 102 umfaßt einen ersten und einen zweiten separaten Abgaskanal 102a und 102b, und der Ansaugkanal 103 umfaßt einen ersten und einen zweiten Ansaugzweigkanal 103a und 103b, die sich an einer Stelle stromabwärts eines Luftströmungs-Sensors 104 zum Erfassen des Ansaugluft-Mengenstroms im Ansaugkanal 103 voneinander trennen und an einer Stelle stromaufwärts eines Zwischenkühlers 105 zum Kühlen der Ansaugluft im Ansaugkanal 103 miteinander vereinigen. Ein stromabwärts des Zwischenkühlers 105 gelegener Abschnitt des Ansaugkanals 103 ist mit einem Drosselventil 106, einem Ausgleichsraum 107 und Kraftstoff-Einspritzdüsen 108 versehen.
Ein erster Turbolader 109 ist mit einer im ersten separaten Abgaskanal 102a angeordneten Turbine Tp für den Drehantrieb durch das Abgas und mit einem Kompressor Cp versehen, der im ersten Ansaugzweigkanal 103a angeordnet und über eine drehbare Welle Lp mit der Turbine Tp gekoppelt ist.
Ein zweiter Turbolader 110 ist ebenfalls mit einer im zweiten separaten Abgaskanal 102b angeordneten Turbine Ts für den Drehantrieb durch das Abgas sind mit einem Kompressor Cs versehen, der im zweiten Ansaugzweigkanal 103b angeordnet und über eine drehbare Welle Ls mit der Turbine Ts gekoppelt ist.
Ein stromaufwärts des Kompressors Cp gelegener Abschnitt des ersten Ansaugzweigkanals 103a und ein stromaufwärts des Kompressors Cs gelegener Abschnitt des zweiten Ansaugzweigkanals 103b sind in Reihe angeordnet, um einen Zweigabschnitt zu bilden, so daß im ersten oder im zweiten Ansaugzweigkanal 103a und 103b erzeugte Druckwellen leicht auf den jeweils anderen des ersten und zweiten Ansaugzweigkanals 103a und 103b übertragen werden können, sich jedoch nur schwer in Richtung des Luftströmungs-Sensors 104 fortpflanzen können.
Ein Abgas-Abschaltventil 111 ist in einem Abschnitt des zweiten separaten Abgaskanals 102b stromaufwärts der Turbine Ts angeordnet. Dieses Abgas-Abschaltventil 111 hat die Funktion, den zweiten separaten Abgaskanal 102b zu schließen, um zu verhindern, daß das Abgas der Turbine Ts zugeführt wird, so daß lediglich der erste Turbolader 109 in einer Situation arbeitet, in der dem Motor 101 zugeführte Ansaugluft-Mengenstrom relativ gering ist.
Ein stromaufwärts des Abgas-Abschaltventils 111 gelegener Abschnitt des zweiten separaten Abgaskanals 102b ist Leer einen Verbindungskanal 112 mit einem stromaufwärts der Turbine Tp gelegenen Abschnitt des ersten separaten Abgaskanals 102a verbunden. Ferner ist der Verbindungskanal 112 mit einem stromabwärts der Turbinen Tp und Ts gelegenen Abschnitt des Abgaskanals 102 über einen Bypaß-Kanal 118 verbunden, in welchem ein Abgas-Sperrventil 117 vorgesehen ist. Ein stromaufwärts des Abgas-Sperrventils 117 gelegener Abschnitt des Bypaß-Kanals 118 ist mit einem Abschnitt des zweiten separaten Abgaskanals 102b zwischen dem Abgas-Abschaltventil 111 und der Turbine Ts über einer Abgas-Schlotterkanal 114 verbunden, in welchem ein Abgas-Schlotterventil 113 vorgesehen ist.
Das Abgas-Schlotterventil 113 wird durch ein Membran-Betätigungselement 116 betätigt, und ein Druckraum des Membran-Betätigungselementes 116 ist über eine Steuerdruckleitung 115 mit einem stromabwärts des Kompressors Cp gelegenen Abschnitt des ersten Ansaugzweigkanals 103a verbunden.
Ein Ansaugluft-Abschaltventil 121 ist in einem stromabwärts des Kompressors Cs gelegenen Abschnitt des zweiten Ansaugzweigkanals 103b angeordnet. Der zweite Ansaugzweigkanal 103b ist ferner mit einem Ansaugluft-Entlastungskanal 122 versehen, der die Turbine Ts umgeht und ein Arsaugluft-Entlastungsventil 123 aufweist. Das Ansaugluft-Abschaltventil 121 wird durch ein Membran-Betätigungselement 124 betätigt, und das Ansaugluft-Ertlastungsventil 123 wird durch ein Membran-Betätigungselement 125 betätigt.
Eine vom Membran-Betätigungselement 124 für die Betätigung des Ansaugluft-Abschaltventils 121 aus verlaufende Steuerdruckleitung 126 ist an eine Ausgangsöffnung eines 3-Wege-Solenoidventils 127 angeschlossen, und eine von einem Membran-Betätigungselement 119 für die Betätigung des Abgas-Abschaltventils 111 aus verlaufende Steuerdruckleitung 128 ist an eine Ausgangsöffnung eines 3-Wege-Solenoidventils 129 angeschlossen. Ferner ist eine Steuerdruckleitung 130, die sich vom Membran-Betätigungselement 125 für die Betätigung des Ansaugluft-Entlastungsventils 123 aus erstreckt, an eine Ausgangsöffnung eines 3-Wege-Solenoidventils 131 angeschlossen, und eine Steuerdruckleitung 132, die sich von einem Membran-Betätigungselement 120 für die Betätigung des Abgas-Sperrventils 117 aus erstreckt, ist an eine Ausgangsöffnung eines 3-Wege-Solenoidventils 33 angeschlossen. Die 3-Wege- Solenoidventile 127, 129, 131 und 133 werden durch eine durch einen Mikrocomputer dargestellte Steuereinheit 135 gesteuert.
Ein stromabwärts gelegener Abschnitt des Abgaskanals 102 ist mit einem herkömmlichen katalytischen Umwandler 163 versehen und in ein Paar Abgaszweigkanäle 102c und 102d geteilt, die Stromabwärts des herkömmlichen katalytischen Umwandlers 163 angeordnet sind, so daß sie eine Abgas-Auslaßeinrichtung bilden. Der Abgaszweigkanal 102c ist mit einem katalytischen Hauptumwandler 164a, einem nicht-variablen Schalldämpfer 165a mit konstantem Abgaswiderstand sowie einem variablen Schalldämpfer 166a mit einer Drosselklappe 167a und variablem Abgaswiderstand versehen. In gleicher Weise ist der Abgaszweigkanal 102d mit einem katalytischen Hauptumwandler 164b, einem nicht-variablen Schalldämpfer 165b mit konstantem Abgaswiderstand sowie einem variablen Schalldämpfer 166b mit einer Drosselklappe 167b und variablem Abgaswiderstand versehen. Die Drosselklappen 167a und 167b werden durch Membran-Betätigungselemente 169a bzw. 169b betätigt.
Eine vom Membran-Betätigungselement 169a für die Betätigung der Drosselklappe 167a aus verlaufende Steuerdruckleitung 170a ist an eine Ausgangsöffnung eines 3-Wege-Solenoidventils 168a angeschlossen, und eine vom Membran-Betätigungselement 169b für die Betätigung der Drosselklappe 167b aus verlaufende Steuerdruckleitung 170b ist an eine Ausgangsöffnung eines 3-Wege-Solenoidventils 168b angeschlossen. Die 3-Wege-Solenoidventile 168a und 168b werden durch die Steuereinheit 135 gesteuert.
Jeder der variablen Schalldämpfer 166a und 166b ist in der gleichen Weise wie die in Fig. 3 gezeigten und vorstehend im Detail beschriebenen variablen Schalldämpfer 65a und 65b aufgebaut. Der variable Schalldämpfer 166a hat die Funktion, einen relativ großen Abgaswiderstand hervorzurufen, wenn die Drosselklappe 167a geschlossen ist, weil dann das Abgas lediglich durch einen darin ausgebildeten Haupt-Expansionskanal strömt, und ferner einen relativ geringen Abgaswiderstand hervorzurufen, wenn die Drosselklappe 167a geöffnet ist, weil das Abgas dann sowohl durch den Haupt-Expansionskanal als auch einen parallel zum Haupt-Expansionskanal verlaufenden zusätzlichen Direktkanal strömt. In gleicher Weise hat der variable Schalldämpfer 166b die Funktion, einen relativ großen Abgaswiderstand hervorzurufen, wenn die Drosselklappe 167b geschlossen ist, da das Abgas dann lediglich durch einen in diesem ausgebildeten Haupt-Expansionskanal strömt, und ferner einen relativ geringen Abgaswiderstand hervorzurufen, wenn die Drosselklappe 167b geöffnet ist, da das Abgas dann sowohl durch den Haupt-Expansionskanal 67 als auch durch einen parallel zum Haupt-Expansionskanal verlaufenden zusätzlichen Direktkanal strömt. Mit den variablen Schalldämpfern 166a und 166b ist die durch die Abgaszweigkanäle 102c und 102d gebildete Abgas-Auslaßeinrichtung mit variablem Abgaswiderstand gegenüber dem durch den Abgaskanal 102 strömenden Abgas versehen, und die Drosselklappen 167a und 167b, die Membran-Betätigungselemente 169a und 169b zum Betätigen der Drosselklappen 167a bzw. 167b sowie die an die Membran-Betätigungselemente 169a und 169b angeschlossenen 3-Wege-Solenoidventile 168a und 168b stellen eine Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung dar.
Der Steuereinheit 135 werden Detektor-Ausgangssignale Sa, Sn, St und Spl zugeführt, die ausgegeben werden vom Luftströmungs-Sensor 104, einem Motordrehzahl-Sensor 160 zum Erfassen der Motordrehzahl, einem Drosselsensor 161 zum Erfassen des Öffnungsgrades des Drosselventils 106 (Öffnungsweite der Drossel) bzw. einem Luftdruck-Sensor 163 zum Erfassen des Luftdrucks P1 in einem Abschnitt stromabwärts des Kompressors Cp im ersten Ansaugzweigkanal 103a. Die Steuereinheit hat die Funktion, auf der Basis der Detektor- Ausgangssignale Sa, Sn, St und Spl wahlweise Steuersignale E1, E2, E3, E4, E5 und E6 zu erzeugen und das 3-Wege-Solenoidventil 127 mit dem Steuersignal E1, das 3-Wege-Solenoidventil 131 mit dem Steuersignal E2, das 3-Wege-Solenoidventil 129 mit dem Steuersignal E3, das 3-Wege-Solenoidventil 133 mit dem Steuersignal E4, das 3-Wege-Solenoidventil 168a mit dem Steuersignal E5 und das 3-Wege-Solenoidventil 168b mit dem Steuersignal E6 anzusteuern.
Eine der Eingangsöffnungen des 3-Wege-Solenoidventils 129 ist zur Atmosphäre hin offen und die andere der Eingangsöffnungen ist über eine Leitung 136 an einen Unterdruckbehälter 143 angeschlossen, der über ein Rückschlagventil 137 mit Unterdruck Pn aus einem stromabwärts des Drosselventils 106 gelegenen Abschnitt des Ansaugkanals 103 versorgt wird. Eine der Eingangsöffnungen des 3-Wege-Solenoidventils 27 ist über die Leitung 136 an den Unterdruckbehälter 143 und die andere der Eingangsöffnungen ist über eine Leitung 138 an ein Druckdifferenz-Detektorventil 139 angeschlossen. Eine der Eingangsöffnungen des 3-Wege-Solenoidventils 168a ist zur Atmosphäre hin offen und die andere der Eingangsöffrungen ist über die Leitung 136 an den Unterdruckbehälter 143 angeschlossen, und eine der Eingangsöffnungen das 3-Wege-Solenoidventils 168b ist zur Atmosphäre hin offen und die andere der Eingangsöffnungen ist über die Leitung 136 mit dem Unterdrucktank 143 verbunden.
Wie in Fig. 9 gezeigt, weist das Druckdifferenz-Detektorventil 139 ein Gehäuse 151 auf, in welchem mittels Membranen 152 und 153 drei Räume 154, 155 und 156 ausgebildet sind. Die Räume 154 und 155 sind mit Eingangsöffnungen 154a bzw. 155a versehen, und der Raum 156 weist einen offenen Ausgang 158 und eine an die Leitung 138 angeschlossene Ausgangsöffnung 157 auf. Die Eingangsöffnung 154a ist über eine Leitung 141 mit dem stromabwärts des Kompressors Cp gelegenen Abschnitt des ersten Ansaugzweigkanals 103a verbunden, um mit dem Luftdruck P1 versorgt zu werden, und die Eingangsöffnung 155a ist über eine Leitung 142 mit einem stromaufwärts des Ansaugluft-Abschaltventils 121 gelegenen Abschnitt des zweiten Ansaugzweigkanals 103b verbunden, um mit einem Luftdruck P2 in einem stromaufwärts des Ansaugluft-Abschaltventils 121 gelegenen Abschnitt des zweiten Ansaugzweigkanals 103b versorgt zu werden.
Das Druckdifferenz-Detektorventil 139 weist ferner einen Ventilkörper 159 auf, der mit den Membranen 152 und 153 verbunden und durch eine im Raum 154 angeordnete Feder 159a beaufschlagt ist. Dieser Ventilkörper 159 hat die Funktion, die Ausgangsöffnung 157 offen zu halten, um den Raum 156 zur Atmosphäre hin zu öffnen, wenn eine Druckdifferenz zwischen den Luftdrücken P1 und P2 relativ groß ist, und die Ausgangsöffnung 157 geschlossen zu halten, wenn die Druckdifferenz zwischen den Luftdrücken P1 und P2 gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Druckwert Δ p ist. Dementsprechend wird das Membran-Betätigungselement 124 zur Atmosphäre hin geöffnet und dadurch das Ansaugluft-Abschaltventil 121 geöffnet, wenn die Steuerdruckleitung 126 über das durch das Steuersignal E1 geöffnete 3-Wege-Solenoidventil 127 mit der Leitung 138 verbunden und die Druckdifferenz zwischen den Luftdrücken P1 und P2 größer als der vorbestimmte Druckwert Δ p ist. Andererseits wird das Membran-Betätigungselement 124 mit dem Unterdruck Pn beaufschlagt und dadurch das Ansaugluft-Abschaltventil 121 geschlossen, wenn die Steuerdruckleitung 126 über das durch das Steuersignal E1 geschlossene 3-Wege-Solenoidventil 127 mit der Leitung 136 verbunden ist.
Wenn die Steuerleitung 128 über das durch das Steuersignal E3 geschlossene 3-Wege-Solenoidventil 129 mit der Leitung 136 verbunden ist, wird das Membran-Betätigungselement 119 mit dem Unterdruck Pn beaufschlagt und dadurch das Abgas-Abschaltventil 111 geschlossen, so daß lediglich der erste Turbolader 109 in Betrieb ist. Andererseits wird das Abgas-Abschaltventil 111 geöffnet und dadurch der zweite Turbolader 110 in Betrieb genommen, wenn die Steuerdruckleitung 128 über das durch das Steuersignal E3 geöffnete 3-Wege-Solenoidventil 129 zur Atmostphäre hin geöffnet wird.
Das 3-Wege-Solenoidventil 131 weist Eingangsöffnungen auf, von denen eine zur Atmosphäre hin geöffnet und von denen die andere an den Unterdruckbehälter 143 angeschlossen ist. Im Fall relativ geringer Motordrehzahl wird das Ansaugluft-Entlastungsventil 123 über das durch das Steuersignal E2 geöffnete 3-Wege-Solenoidventil 131 und die Steuerdruckleitung 130 mit dem Unterdruck Pn angesteuert und dadurch das Ansaugluft-Entleistungsventil 123 offen gehalten, um den Ansaugluft-Entlastungskanal 122 offen zu halten. Sodann wird das 3-Wege-Solenoidventil 131 durch das Steuersignal E2 in die Schließstellung umgeschaltet, um die Steuerdruckleitung 130 zur Atmosphäre hin zu öffnen, so daß das Ansaugluft-Entlastungsventil 123 geschlossen wird, um den Ansaugluft-Entlastungskanal 122 zu sperren.
Eine der Eingangsöffnungen des 3-Wege-Solenoidventils 133 wird über die sich vom Membran-Betätigungselement 116 aus erstreckende Steuerdruckleitung 115 mit dem Luftdruck P1 angesteuert. Wenn die Motordrehzahl und der Ansaugluft-Mengenstrom gleich oder größer als jeweils vorbestimnte Werte sind und der Luftdruck P1 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druckwert ist, wird das 3-Wege-Solenoidventil 133 durch das Steuersignal E4 geöffnet, um das Membran-Betätigungselement 120 mit dem Luftdruck P1 zu beaufschlagen, wodurch das Membran-Betätigungselement 120 bewirkt, daß das Abgas-Sperrventil 117 zwecks Öffnen des Bypaß-Kanals 118 öffnet. Die andere der Eingangsöffnungen des 3-Wege-Solenoidventils 133 wird zur Atmosphäre hin geöffnet und das Abgas-Sperrventil 117 zum Sperren des Bypaß-Kanals 118 geschlossen, wenn das Membran-Betätigungseiement 120 über das durch das Steuersignal E4 geschlossene 3-Wege-Solenoidventil 133 zur Atmosphäre hin geöffnet wird.
Wenn die Steuerdruckleitung 170a über das durch das Steuersignal E5 geschlossene 3-Wege-Solenoidventil 168a mit der Leitung 136 verbunden ist, wird das Membran-Betätigungselement 169a mit dem Unterdruck Pn beaufschlagt und dadurch die Drosselklappe 167a geschlossen, so daß der variable Schalldämpfer 166a den relativ großen Abgaswiderstand gegenüber dem hindurchströmenden Abgas erzeugt. Wenn andererseits die Steuerdruckleitung 170a über das durch das Steuersignal E5 geöffnete 3-Wege-Solenoidventil 168a zur Atmosphäre hin geöffnet ist, wird die Drosselklappe 167a geöffnet, so daß der variable Schalldämpfer 166a den relativ geringen Abgaswiderstand gegenüber dem hindurchströmenden Abgas erzeugt.
Wenn ferner die Steuerdruckleiturig 170b über das durch das Steuersignal E6 geschlossene 3-Wege-Solenoidventil 168b mit der Leitung 136 verbunden ist, wird das Membran-Betätigungselement 169b mit dem Unterdruck Pn beaufschlagt und dadurch die Drosselklappe 167b geschlossen, so daß der ariable Schalldämpfer 166a den relativ großen Abgaswiderstand gegenüber dem hindurchströmenden Abgas erzeugt. Wenn andererseits die Steuerdruckleitung 170b über das durch das Steuersignal E6 geöffnete 3-Wege-Solenoidventil 168b zur Atmosphäre hin geöffnet ist, wird die Drosselklappe 167b geöffnet, so daß der variable Schalldämpfer 166a den relativ geringen Abgaswiderstand gegenüber dem hindurchströmenden Abgas erzeugt.
Fig. 10 zeigt ein Kennlinien-Diagramm, das die Betriebszustände des Abgas-Schlotterventils 113 und der 3-Wege-Solenoidventile 127, 129, 131, 133, 168a und 168b zur Steuerung des Ansaugluft-Abschaltventils 121, des Abgas-Abschaltventils 111, des Ansaugluft-Entlastungsventils 123, des Abgas-Sperrventils 117 bzw. der Drosselklappen 167a und 167b darstellt. Dieses Kennlinien-Diagramm nach Fig. 10 weist eine Abzissenachse, auf der die Motordrehzahl dargestellt ist, sowie eine Ordinatenachse auf, auf der der Öffnungsgrad der Drossel, dessen Höchtwert mit Dm bezeichnet ist, stellvertretend für die Motorbelastung dargestellt ist, und ist in Form Einer Datentabelle in einem Speicher in der Steuereinheit 135 gespeichert. Ferner ist Fig. 11 ein Kennlinien-Diagramm, das die Betriebszustände der 3-Wege-Solenoidventile 131, 127, 129, 168a und 168b zeigt. Das Kennlinien- Diagramm nach Fig. 11 weist eine Abzissenachse auf, auf der der Ansaugluft- Mengenstrom und die Motordrehzahl dargestellt sind.
Entsprechend den Kennlinien-Diagrammen nach den Fig. 10 und 11 wird das Abgas-Schlotterventil 113 gemäß einer gemeinsamen Linie Le ausgehend von der geschlossenen Stellung geöffnet und ausgehend von der offenen Stellung geschlossen. Andererseits wird das 3-Wege-Solenoidventil 131 zwecks Öffnen des geschlossenen Ansaugluft-Entlastungsventils 123 von der Schließstellung in die Offenstellung gemäß einer Linie L1 umgeschaltet, welche den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit dem Ansaugluft-Mengenstrom Q1 arbeitet, und den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl N1 dreht, anzeigt, und zwecks Schließen des geöffneten Ansaugluft-Entlastungsventils 123 von der Offenstellung in die Schließstellung gemäß einer Linie L2 umgeschaltet, welche den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit dem Ansaugluft-Mengenstrom Q2 arbeitet, und dem Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl N2 dreht, anzeigt; weiterhin wird das 3-Wege-Solenoidventil 127 zwecks Schließen des geöffneten Ansaugluft-Abschaltventils 121 von der Offenstellung in die Schließstellung gemäß einer Linie L3 umgeschaltet, welche den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit dem Ansaugluft-Mengenstrom Q3 arbeitet, und den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl N3 dreht, anzeigt, und zwecks Öffnen des geschlossenen Ansaugluft-Abschaltventils 121 von der Schließstelling in die Offenstellung gemäß einer Linie L6 umgeschaltet, welche den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit dem Ansaugluft-Mengenstrom Q6 arbeitet, und den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl N6 dreht, anzeigt; und weiterhin wird jedes der 3-Wege-Solenoidventile 129 und 133 zwecks Schließen des geöffneten Abgas-Abschaltventils 111 und des geöffneten Abgas-Sperrventils 117 von der Offenstellung in die Schließstellung gemäß einer Linie L4 umgeschaltet, welche den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit dem Ansaugluft-Mengenstrom Q4 arbeitet, und den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl N4 dreht, anzeigt, und zwecks Öffnen des geschlossenen Abgas-Abschaltventils 111 und des geschlossenen Abgas-Sperrventils 117 von der Schließstellung in die Offenstellung gemäß einer Linie L5 umgeschaltet, welche den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit dem Ansaugluft-Mengenstrom Q5 arbeitet, und den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl L5 dreht, anzeigt. Ferner wird das 3-Wede-Solenoidventil 168a zwecks Schließen der geöffneten Drosselklappe 167a von der Offenstellung in die Schließstellung gemäß einer Linie L10 umgeschaltet, welche den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit dem Ansaugluft-Mengenstrom Q10 arbeitet, den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl N10 dreht, und den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl n10 dreht, anzeigt, und zwecks Öffnen der geschlossenen Drosselklappe 167a von der Schließstellung in die Offenstellung gemäß einer Linie L11 umgeschaltet, welche den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit dem Ansaugluft-Mengenstrom Q11 arbeitet, den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl N11 dreht, und den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl n11 dreht, arzeigt. Das 3-Wege-Solenoidventil 168b wird zwecks Schließen der geöffneten Drosselklappe 167b von der Offenstellung in die Schließstellung gemäß einer Linie L12 umgeschaltet, welche den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit dem Ansaugluft-Mengenstrom Q12, den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl N12 dreht, und den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl n12 dreht, anzeigt, und zwecks Öffnen der geschlossenen Drosselklappe 167b von der Schließstellung in die Offenstellung gemäß einer Linie L13 umgeschaltet, welche den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit dem Ansaugluft-Mengenstrom Q13 arbeitet, den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl N13 dreht, und den Betriebszustand des Motors, in welchem der Motor 101 mit der Motordrehzahl n13 dreht, anzeigt.
Im Kennlinien-Diagramm nach Fig. 10 entspricht ein Betriebsbereich mit der Linie L6 als untere Grenze dem Betriebszustand des Motors 101, in welchem die Abgasströmung im Abgaskanal 102 gleich oder größer als ein erster vorbestimmter Wert EV1 ist; und ein Betriebsbereich zwischen den Linien L5 und L6, ein Betriebsbereich zwischen den Linien L2 und L5 sowie ein Betriebsbereich mit der Linie L2 als obere Grenze entsprechen dem Betriebszustand des Motors 101, in welchem die Abgasströmung im Abgaskanal 102 kleiner als der erste vorbestimmte Wert EV1 ist. Ferner zeigt eine Straßen-Lastlinie Lr den Betriebszustand des Motors 101 an, in welchem ein mit dem Motor 101 ausgerüstetes Fahrzeug auf Einer ebenen Straße fährt.
Wenn der Betriebszustand des Motors 101 sich im Betriebsbereich mit der Linie L2 als obere Grenze befindet, ist die Steuereinheit 135 in Funktion und hält jedes der 3-Wege-Solenoidventile 129 und 127 in der Schließstellung und im Gegensatz dazu das 3-Wege-Solenoidventil 131 in der Offenstellung, wie dies in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, so daß das Abgas-Abschaltventil 111 und das Ansaugluft-Abschaltventil 121 geschlossen gehalten werden und das Ansaugluft-Entlastungsventil 123 geschlossen gehalten wird. Als Folge davon arbeitet lediglich der erste Turbolader 109 zwecks Aufladung des Motors 101.
Wenn dann der Ansaugluft-Mengenstrom im Motor 101 zugenommen und die Linie L2 überquert und der Betriebszustand des Motors 101 in den Betriebsbereich zwischen den Linien L2 und L5 gewechselt hat, bewirkt die Steuereinheit 135, daß das 3-Wege-Solenoidventil 131 zwecks Schließen des Ansaugluft-Entlastungsventils 123 in die Schließstellung gelangt, wie dies in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist. Bevor im Verlauf dieses Vorganges das Ansaugluft-Entlastungsventi1 123 geschlossen ist, wird das Abgas-Schlotterventil 113 geöffnet, wenn der Ansaugluft-Mengenstrom im Motor 101 zugenommen uiid die Linie Le überquert hat, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist; dadurch wird der Turbine Ts des zweiten Turboladers 110 über den Abgas-Schlotterkanil 114 etwas Abgas unter der Bedingung zugeführt, daß das Ansaugluft-Entlastungsventil 123 offen ist. Dies führt dazu, daß die Turbine Ts durch das durch den Abgas-Schlotterkanal 114 strömende Abgas in Drehung versetzt wird, so daß der zweite Turbolader 110 vor dem Öffnen des Abgas-Abschaltventils 111 in Vorab-Drehung versetzt wird.
Wenn anschließend der Ansaugluft-Mengenstrom im Motor 101 weiter zugenommen und die Linie L5 überquert und der Betriebszustand des Motors 101 in den Betriebsbereich zwischen den Linien L5 und L6 gewechselt hat, bewirkt die Steuereinheit 135 zwecks Öffnen des Abgas-Abschaltventils 111, daß das 3-Wege-Solenoidventil 129, wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt, in die Offenstellung gelangt; wenn sodann der Ansaugluft-Mengenstrom im Motor 101 noch weiter zugenommen und die Linie L6 überquert und der Betriebszustand des Motors 101 in den Betriebsbereich mit der Linie L6 als untere Grenze gewechselt hat, bewirkt die Steuereinheit 135 zwecks Öffnen des Ansaugluft- Abschaltventils 121, daß das 3-Wege-Solenoidventil 127 in die Offenstellung gelangt, wie dies in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, so daß die Turbine Tp des ersten Turboladers 109 und die Turbine Ts des zweiten Turboladers 110 durch das durch den ersten und zweiten separaten Abgaskanal 102a bzw. 102b strömende Abgas in Drehung versetzt werden, so daß sowohl der erste als auch der zweite Turbolader 109 und 110 zwecks Aufladung des Motors 101 arbeiten.
Wie vorstehend beschrieben, wird zuerst das Abgas-Abschaltventil 111 und sodann das Ansaugluft-Abschaltventil 121 geöffnet, wenn der Motor 101 beschleunigt wird und der Betriebszustand des Motors 101 von dem Zustand, in welchem die Abgasströmung im Abgaskanal 102 kleiner als der erste vorbestimmte Wert EV1 ist, in den Zustand gewechselt hat, in welchem die Abgasströmung im Abgaskanal 102 gleich oder größer als der erste vorbestimmte Wert EV1 ist. Dementsprechend wird der zweite Turbolader 110 vor dem Öffnen des Ansaugluft-Abschaltventils 121 in Vorab-Drehung versetzt und das Aufladen durch den zweiten Turbolader 110 beginnt, so daß eine Ruckwärtsströmung verdichteter Luft im Ansaugkanal 103 in Richtung des zweiten Turboladers 101 verhindert wird.
Andererseits wird das Ansaugluft-Abschaltventil 121 bis zu einem Zeitpunkt nach dem Schließen des Abgas-Abscnaltventils 111 offengehalten, wann der Motor 101 verzögert wird und der Betriebszustand des Motors 101 von dem Zustand, in welchem die Abgasströmung im Abgaskanal 102 gleich oder größer als der erste vorbestimmte Wert EV1 ist, in den Zustand gewechselt hat, in welchem die Abgasströmung im Abgaskanal 102 kleiner als der erste vorbestimmte Wert EV1 ist. Dementsprechend werden Luftstöße im Ansaugkanal 103 verhindert, obwohl sich die Drehung der Turbine Ts des zweiten Turboladers 110 für einen bestimmten Zeitraum nach dem Schließen des Abgas-Abschaltventils 111 aufgrund der Trägheitskraft fortsetzt.
Gemäß dem in Fig. 8 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel wird das Ansaugluft-Abschaltventil 121 in der Hauptsache durch Steuerung durch das 3-Wege-Solenoidventil 127 sowie das Druckdifferenz-Detektorventil 139 geöffnet, und in der Praxis führt die Betätigung des Druckdifferenz-Detektorventils 139 dazu, daß das Ansaugluft-Abschaltventil 121 mit einer bestimmten Verzögerung gegenüber einem Zeitpunkt geöffnet wird, in welchem das 3-Wege-Solenoidventil 127 durch das Steuersignal E1 von der Steuereinheit 135 in die Offenstellung überführt wird. Dementsprechend kann die Linie L6 im Kennlinien-Diagramm nach Fig. 10 in Übereinstimmung mit der Linie L5 gebracht werden.
Ferner entspricht im Kennlinien-Diagramm nach Fig. 10 ein Betriebsbereich mit der Linie L11 als obere Grenze dem Betriebszustand des Motors 101, in welchem die Abgasströmung im Abgasfranal 102 kleiner ist als ein zweiter vorbestimmter Wert EV2, der kleiner als der erste vorbestimmte Wert EV1 ist; und ein Betriebsbereich mit der Linie L13 als obere Grenze entspricht dem Betriebszustand des Motors 101, in welchem die Abgasströmung im Abgaskanal 102 kleiner ist als ein dritter vorbestimmter Wert EV3, der größer als der erste vorbestimmte Wert EV1 ist.
Wenn der Motor 101 sich in dem Betriebszustand befindet, in welchem die Abgasströmung im Abgaskanal 102 kleiner als der zweite vorbestimmte Wert EV2 ist, befindet sich dementsprechend die Steuereinheit 135 in Funktion und hält jedes der 3-Wege-Solenoidventile 168a und 168b in der Schließstellung, wie dies in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, so daß beide Drosselklappen 167a und 167b geschlossen gehalten werden. Als Folge davon weist jeder der variablen Schalldämpfer 166a und 166b den relativ großen Abgaswiderstand gegenüber dem hindurchströmenden Abgas auf.
Wenn dann die Abgasströmung im Abgaskanal 102 zugenommen hat und sich der Motor 101 in dem Betriebszustand befindet, in welchem die Abgasströmung im Abgaskanal gleich oder größer als der zweite vorbestimmte Wert EV2 und kleiner als der dritte vorbestimmte Wert EV3 ist, befindet sich die Steuereinheit 135 in Funktion, um das 3-Wege-Solenoidventil 168a in die Offenstellung zu überführen und das 3-Wege-Solenoidventil 168b in der Schließstellung zu halten, wie dies in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, so daß die Drosselklappe 167a offen gehalten und die Drosselklappe 167b geschlossen gehalten wird. Als Folge davon weist der variable Schalldämpfer 166a den relativ geringen Abgaswiderstand gegenüber dem hindurchströmenden Abgas auf, und der variable Schalldämpfer 166a weist immer noch den relativ großen Abgaswiderstand gegenüber dem hindurchströmenden Abgas auf.
Wenn dann die Abgasströmung im Abgaskanal 102 weiter zugenommen hat und der Motor 101 sich in dem Betriebszustand befindet, in welchem die Abgasströmung im Abgaskanal 102 gleich oder größer ist als der dritte vorbestimmte Wert EV3, ist die Steuereinheit 135 in Funktion und hält jedes der 3-Wege-Solenoidventile 168a und 168b in der Offenstellung, wie dies in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, so daß beide Drosselklappen 167a und 167b geöffnet gehalten werden. Als Folge davon weist jeder der variablen Schalldämpfer 166a und 166b den relativ geringen Abgaswiderstand gegenüber dem hindurchströmenden Abgas auf.
Dementsprechend weist die durch die Abgaszweigkanäle 102c und 102d gebildete Abgas-Auslaßeinrichtung den großen Abgaswiderstand auf, wenn die Abgasströmung im Abgaskanal 102 kleiner als der zweite vorbestimmte Wert EV2 ist; sie weist einen mittleren Abgaswiderstand auf, wenn die Abgasströmung im Abgaskanal 102 gleich oder größer als der zweite vorbestimmte Wert EV2 und kleiner als der dritte vorbestimmte Wert EV3 ist, und sie weist den geringen Abgaswiderstand auf, wenn die Abgasströmung im Abgaskanal 102 gleich oder größer als der dritte vorbestimmte Wert EV3 ist.
Die Fig. 12a und 12b zeigen ein Beispiel einer Schaltung, die einen Teil der im dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 verwendeten Steuereinheit 135 darstellt, welche die Steuersignale E1 bis E6 erzeugt.
Gemäß den Figuren 12a und 12b wird das Detektor-Ausgangssignal Sa vom Luftströmungs-Sensor 104 über einen Eingangsanschluß 171 einem Pegelkomparator 174 zugeführt, um in diesem einem Pegelvergleich mit einem Ausgangssignal Vq1 einer Addierschaltung 181 unterworfen zu werden. Der Pegelkomparator 174 erzeugt ein Vergleichsausgangssignal CQ1 mit einem Pegel "1", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sa den gleichen oder einen höheren Pegel als das Ausgangssignal Vq1 der Addierschaltung 181 aufweist, und mit einem Pegel "0", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sa einen niedrigeren Pegel als das Ausgangssignal Vq1 der Addierschaltung 181 aufweist.
Ferner wird das Detektor-Ausgangssignal Sn vom Motordrehzahl-Sensor 160 über einen Eingangsanschluß 172 einem Pegelkomparator 178 zugeführt, um in diesem einem Pegelvergleich mit einem Aiisgangssignal Vn1 einer Addierchaltung 185 unterworfen zu werden. Der Pegelkomparator 178 erzeugt ein Vergleichs-Ausgangssignal CN1 mit einem Pegel "1", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn den gleichen oder einen höheren Pegel als das Ausgangssignal Vnl der Addierschaltung 185 aufweist, und nit einem Pegel "0", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn einen niedrigeren Pegel als das Ausgangssignal Vn1 der Addierschaltung 185 aufweist.
Die Vergleichs-Ausgangssignale CQ1 und CN1 werden einer ODER-Schaltung 211 zugeführt, und die ODER-Schaltung 211 erzeugt ein Ausgangssignal R1 mit einem hohen Pegel, wenn wenigstens eines der Vergleichs-Ausgangssignale CQ1 und CN1 den Pegel "1" aufweist, und mit einem niedrigen Pegel, wenn jedes der Vergleichs-Ausgangssignale CQ1 und CN1 den Pegel "0" aufweist. Das Ausgangssignal R1 der ODER-Schaltung 211 wird Torschaltungen 183 und 187 zugeführt, so daß jede der Torschaltungen 183 und 187 geöffnet wird, wenn das Ausgangssignal R1 der ODER-Schaltung 211 den hohen Pegel aufweist.
Dementsprechend besteht das Ausgangssignal Vq1 der Addierschaltung 181 aus einer dem Ansaugluft-Mengenstrom Q1 entsprechenden Bezugsspannung Vq1 von einer Bezugsspannungsquelle 182, wenn das Ausgangssignal R1 der ODER-Schaltung 211 den niedrigen Pegel aufweist, und es besteht dann, wenn das Ausgangssignal R1 den hohen Pegel aufweist, aus der Bezugsspannung VQ1 und einer einer Differenz zwischen den Ansaugluft-Mengenströmen Q1 und Q2 entsprechenden Bezugsspannung VQ1' von eirer Bezugsspannungsquelle 184, welche beiden Bezugsspannungen miteinander addiert werden. In gleicher Weise besteht das Ausgangssignal Vn1 der Addierschaltung 185 aus einer der Motor-Drehzahl N1 entsprechenden Bezugsspannjng VN1 von einer Bezugsspannungsquelle 186, wenn das Ausgangssignal P1 der ODER-Schaltung 211 den niedrigen Pegel aufweist, und es besteht dann, wenn das Ausgangssignal R1 den hohen Pegel aufweist, aus der Bezugsspannung VN1 und einer einer Differenz zwischen den Motor-Drehzahlen N1 und N2 entsprechenden Bezugsspannung VN1' von einer Bezugsspannungsquelle 188, welche beiden Bezugsspannungen miteinander addiert werden.
Mit einer derartigen, die Pegelkomparatoren 174 und 178 sowie die OSAER-Schaltung 211 umfassenden Anordnung ist es möglich, für den Fall einer Änderung des Betriebszustandes des Motors 101 dahingehend, daß sich der vom Detektor-Ausgangssignal Sa repräsentierte Ansaugluft-Mengenstrom und die vom Detektor-Ausgangssignal Sn repräsentierte Motordrehzahl erhöhen, den Pegel des Ausgangssignals R1 von der ODER-Schaltung 211 von einem niedrigen auf einen hohen Wert zu ändern, wenn der Betriebszustand des Motors 101 sich ändert und die Linie L2 im Kennlinien-Diagramm nach Figur 10 überquert, und für den Fall einer Änderung des Betriebszustandes des Motors 101 dahingehend, daß der vom Detektor-Ausgangssignal Sa repräsentierte Ansaugluft- Mengenstrom sowie die vom Detektor-Ausgangssignal Sn repräsentierte Motor- Drehzahl abnehmen, das Ausgangssignal R1 der ODER-Schaltung 211 von einem hohen auf einen niedrigen Wert zu ändern, wenn der Betriebszustand des Motors 101 sich ändert und die Linie L1 im Kennlinien-Diagramm nach Figur 10 überquert. Das auf diese Weise erhaltene Ausgangssignal R1 der ODER-Schaltung 211 wird als Steuersignal E2 zur Steuerung des 3-Wege-Solenoidventils 131 verwendet.
Das Detektor-Ausgangssignal Sa wird ferner dem Pegelkomparator 175 zugeführt, um dort einem Pegelvergleich mit einem Ausgangssignal Vq3 einer Addierschaltung 191 unterworfen zu werden. Der Pegelkomparator 175 erzeugt ein Vergleichs-Ausgangssignal CQ3 mit einem Pegel "1", wenn das Detektor- Ausgangssignal Sa den gleichen oder einen höheren Pegel als das Ausgangssignal Vq3 der Addierschaltung 191 aufweist, und mit einem Pegel "0", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sa einen niedrigeren Pegel als das Ausgangssignal Vq3 der Addierschaltung 191 aufweist.
Ferner wird das Detektor-Ausgangssignal Sn einem Pegelkomparator 179 zugeführt, um dort einem Pegelvergleich mit einem Ausgangssignal Vn3 einer Addierschaltung 195 unterworfen zu wenden. Der Pegelkomparator 179 erzeugt ein Vergleichs-Ausgangssignal CN3 mit einem Pegel "1", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn den gleichen oder einen höheren Pegel als das Ausgangssignal Vn3 der Addierschaltung 195 aufweist, und mit einem Pegel "0", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn eiren niedrigeren Pegel als das Ausgangssignal Vn3 der Addierschaltung 195 aufweist.
Die Vergleichs-Ausgangssignale CQ3 uni CN3 werden einer ODER-Schaltung 212 zugeführt, und die ODER-Schaltung 212 erzeugt ein Ausgangssignal R2 mit einem hohen Pegel, wenn wenigstens eines der Vergleichs-Ausgangssignale CQ3 und CN3 den Pegel "1" aufweist, und mit einem niedrigen Pegel, wenn jedes der Vergleichs-Ausgangssignale CQ3 und CN3 den Pegel "0" aufweist. Das Ausgangssignal R2 der ODER-Schaltung 212 wird über eine Torschaltung 214 jeder der Torschaltungen 193 und 197 zugeführt, so daß jede der Torschaltungen 193 und 197 geöffnet wird, wenn das Ausgangssignal R2 von der Torschaltung 214 den hohen Pegel aufweist.
Dementsprechend besteht das Ausgangssignal Vq3 der Addierschaltung 191 aus einer dem Ansaugluft-Mengenstrom Q3 entsprechenden Bezugsspannung VQ3 von einer Bezugsspannungsquelle 192, wenn das von der Torschaltung 214 stammende Ausgangssignal R2 den niedrigen Pegel aufweist, und es besteht dann, wenn das von der Torschaltung 214 stammende Ausgangssignal R2 den hohen Pegel aufweist, aus der Bezugsspannung VQ3 und einer einer Differenz zwischen den Ansaugluft-Mengenströmen Q3 und Q6 entsprechenden Bezugsspanrung VQ3' von einer Bezugsspannungsquelle 194, welche beiden Bezugsspannungen miteinander addiert werden. In gleicher Weise besteht das Ausgangssignal Vn3 der Addierschaltung 195 aus einer der Motor-Drehzahl N3 entsprechenden Bezugsspannung VN3 von einer Bezugsspannungsquelle 196, wenn das von der Torschaltung 214 stammende Ausgangssignal R2 den niedrigen Pegel aufweist, und es besteht dann, wenn das von der Torschaltung 214 stammende Ausgangssignal R2 den hohen Pegel aufweist, aus der Bezugsspannung VN3 und einer einer Differenz zwischen den Motor-Drehzahlen N3 und N6 entsprechenden Bezugsspannung VN3' von einer Bezugsspannungsquelle 198, welche beiden Bezugsspannungen miteinander addiert werden.
Mit einer derartigen, die Pegelkomparatoren 175 und 179 sowie die ODER-Schaltung 212 aufweisenden Anordnung ist es möglich, für den Fall einer Änderung des Betriebszustandes des Motors 101 dahingehend, daß sich der durch das Detektor-Ausgangssignal Sa repräsentierte Ansaugluft-Mengenstrom und die vom Detektor-Ausgangssignal Sn repräsentierte Motordrehzahl erhöhen, den Pegel des von der Torschaltung 214 stammenden Ausgangssignals R2 von einem niedrigen Wert auf einen hohen Wert zu ändern, wenn der Betriebszustand des Motors 101 sich ändert und die Linie L6 im Kennlinien-Diagramm nach Figur 10 überquert; und für den Fall einer Änderung des Betriebszustandes des Motors 101 dahingehend, daß der durch das Detektor-Ausgangssignal Sa repräsentierte Ansaugluft-Mengenstrom und die durch das Detektor-Ausgangssignal Sn repräsentierte Motordrehzahl abnehmen, das von der Torschaltung 214 stammende Ausgangssignal R2 von einem hohen Wert auf einen niedrigen Wert zu ändern, wenn der Betriebszustand des Motors 101 sich ändert und die Linie L3 im Kennlinien-Diagramm nach Figur 10 überquert. Das von der ODER-Schaltung 212 stammende Ausgangssignal R2 wird als Steuersignal E1 zur Steuerung des 3-Wege-Solenoidventils 127 verwendet.
Das Detektor-Ausgangssignal Sa wird ferner einem Pegelkomparator 176 zugeführt, um dort einem Pegelvergleich mit einem Ausgangssignal Vq4 einer Addierschaltung 201 unterworfen zu werden. Der Pegelkomparator 176 erzeugt ein Vergleichs-Ausgangssignal CQ4 mit einem Pegel "1", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sa den gleichen oder einen höheren Pegel als das Ausgangssignal Vq4 der Addierschaltung 201 aufweist, und mit einem Pegel "0", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sa einen niedrigeren Pegel als das Ausgangssignal Vq4 der Addierschaltung 201 aufweist.
Andererseits wird das Detektor-Ausgangssignal Sn weiterhin einem Pegelkomparator 180 zugeführt, um dort einem Pegelvergleich mit einem Ausgangssignal Vn4 einer Addierschaltung 205 unterworfen zu werden. Der Pegelkomparator 180 erzeugt ein Vergleichs-Ausgangssignal CN4 mit einem Pegel "1", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn den gleichen oder einen hiheren Pegel als das Ausgangssignal Vn4 der Addierschaltung 205 aufweist, und mit einem Pegel "0", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn einen niedrigeren Pegel als das Ausgangssignal Vn4 der Addierschaltung 205 aufweist.
Die Vergleichs-Ausgangssignale CQ4 und CN4 werden einer ODER-Schaltung 213 zugeführt, und die ODER-Schaltung 213 erzeugt ein Ausgangssignal R3 mit einem hohen Pegel, wenn wenigstens eines der Vergleichs-Ausgangssignale CQ4 und CN4 den Pegel "1" aufweist, und mit einem niedrigen Pegel, wenn jedes der Vergleichs-Ausgangssignale CQ4 und CN4 den Pegel "0" aufweist. Das Ausgangssignal R3 der ODER-Schaltung 213 wird jeder der Torschaltungen 203 und 207 zugeführt, so daß jede der Torschaltungen 203 und 207 geöffnet wird, wenn das Ausgangssignal R3 der ODER-Schaltung 213 den hohen Pegel aufweist.
Dementsprechend besteht das Ausgangssignal Vq4 der Addierschaltung 201 aus einer dem Ansaugluft-Mengenstrom Q4 entsprechenden Bezugsspannung VQ4 von einer Bezugsspannungsquelle 202, wenn das Ausgangssignal R3 der ODER-Schaltung 213 den niedrigen Pegel aufweist, und es besteht dann, wenn das Ausgangssignal R3 den hohen Pegel aufweist, aus der Bezugsspannung VQ4 und einer einer Differenz zwischen den Ansaugluft-Mengenströmen Q4 und Q5 entsprechenden Bezugsspannung VQ4' von einer Bezugsspannungsquelle 204, welche beiden Bezugsspannungen miteinander addiert werden. In gleicher Weise besteht das Ausgangssignal Vn4 der Addierschaltung 205 aus einer der Motordrehzahl N4 entsprechenden Bezugsspannung VN4 von einer Bezugsspannungsquelle 206, wenn das Ausgangssignal R3 der ODER-Schaltung 213 den niedrigen Pegel aufweist, und es besteht darin, wenn das Ausgangssignal R3 den hohen Pegel aufweist, aus der Bezugsspannung VN4 und einer einer Differenz zwischen den Motordrehzahlen N4 und NS entsprechenden Bezugsspanntng VN4' von einer Bezugsspannungsquelle 208, welche Bezugsspannungen miteinander addiert werden.
Mit einer derartigen, die Pegelkomparatoren 176 und 180 sowie die ODER-Schaltung 213 umfassenden Anordnung ist es möglich, für den Fall einer Änderung des Betriebszustandes des Motors 101 dahingehend, daß der durch das Detektor-Ausgangssignal Sa repräsentierte Ansaugluft-Mengenstrom und die durch das Detektor-Ausgangssignal Sn repräsentierte Motordrehzahl sich erhöhen, den Pegel des von der ODER-Schaltung 213 abgegebenen Ausgangssignals R3 vom niedrigen Wert zum hohen Wert zu ändern, wenn der Betriebszustand des Motors 101 sich ändert und die Linie L5 im Kennlinien-Diagramm nach Figur 10 überquert, und für den Fall einer Änderung des Betriebszustandes des Motors 101 dahingehend, daß der vom Detektor-Ausgangssignal Sa repräsentierte Ansaugluft-Mengenstrom und die vom Detektor-Ausgangssignal Sn repräsentierte Motordrehzahl abnehmen, das Ausgangssignal R3 der ODER-Schaltung 213 vom hohen Wert zum niedrigen Wert zu ändern, wenn der Betriebszustand des Motors 101 sich ändert und die Linie L4 im Kennlinien-Diagramm nach Figur 10 überquert. Das auf diese Weise erzeugte Ausgangssignal R3 der ODER-Schaltung 213 wird als Steuersignal E3 und E4 zur Steuerung der 3-Wege-Solenoidventile 129 bzw. 133 verwendet.
Das Ausgangssignal R3 der ODER-Schaltung 213 wird ferner als Einschaltsignal oder Startsignal einer Zeituhr 215 zugeführt, und das von der Torschaltung 214 abgegebene Ausgangssignal R2 wird als Rückstellsignal der Zeituhr 215 zugeführt. Der Zeituhr wird ferner ein Lastsignal von einem Zeituhr-Lastsignalgenerator 216 zugeführt. Das Lastsignal ist so gewählt, daß es beispielsweise einer Zeit von zwei Sekunden entspricht und wird der Zeituhr 215 zugeführt, wenn die Zeituhr eingeschaltet wird.
Die Zeituhr 215 wird eingeschaltet, um mit der Zeitmessung zu beginnen, wenn das Ausgangssignal R3 vom hohen zum niedrigen Pegel geändert wird und hat dann die Funktion, ihren Meßvorgang automatisch zu beenden, um ein Zeituhr-Ausgangssignal Tt mit einem hohen Pegel zu erzeugen, wenn eine in Übereinstimmung mit dem ihr zugeführten Lastsignal eingestellte vorbestimmte Zeitdauer, beispielsweise die Zeitdauer von zwei Sekunden, gemessen worden ist. Die Zeituhr 215 wird ferner rückgestellt, um das Zeituhr-Ausgangssignal Tt mit einem niedrigen Pegel zu erzeugen, wenn das von der Torschaltung 214 abgegebene Ausgangssignal R2 vom hohen zum niedrigen Pegel geändert wird. Das Zeituhr-Ausgangssignal Tt wird der an die ODER-Schaltung 212 angeschlossenen Torschaltung 214 zugeführt, und die geöffnete Torschaltung 214 wird geschlossen, wenn das Zeituhr-Asgangssignal Tt vom niedrigen zum hohen Pegel geändert wird.
Das Ausgangssignal R2 wird von der Torschaltung 214 ohne jegliche Änderung seines Pegels abgenommen, wenn die Torschaltung 214 geöffnet ist, und es wird zum niedrigen Pegel hin geändert, wenn die Torschaltung 214 geschlossen ist.
Bei Änderung des Betriebszustandes des Motors 101 dahingehend, daß der durch das Detektor-Ausgangssignal Sa repräsentierte Ansaugluft-Mengenstrom und die durch das Detektor-Ausgangssignal Sn repräsentierte Motordrehzahl abnehmen, wird mit einer derartigen, die Torschaltung 214 und die Zeituhr 215 umfassenden Anordnung das Steuersignal E1 mit dem den Schließzustand des 3-Wege-Solenoidventils 127 bewirkenden Pegel innerhalb eines Zeitraumes sicher erzeugt, der gleich oder kürzer als die in Übereinstimmung mit dem Lastsignal eingestellte vorbestimmte Zeitdauer von beispielsweise zwei Sekunden ist, da das Steuersignal E3 den Pegel aufweist, der die Schließstellung des 3-Wege-Solenoidventils 129 bewirkt.
Dies führt zu dem Vorteil, daß die Rückströmung von verdichteter Luft zum zweiten Turbolader 110 verhindert wird, wenn die Drehgeschwindigkeiten der Turbine Ts des zweiten Turboladers 110 sich allmählich reduzieren.
Das Detektor-Ausgangssignal Sa wird ferner einem Pegelkomparator 220 zugeführt, um in diesem einem Pegelvergleich mit einem Ausgangssignal Vq10 einer Addierschaltung 226 unterworfen zu werden. Der Pegelkomparator 220 erzeugt ein Vergleichs-Ausgangssignal CQ10 mit einem Pegel "1", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sa den gleichen oder einen höheren Pegel als das Ausgangssignal Vq10 der Addierschaltung 226 aufweist, und mit einem Pegel "0", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sa einen niedrigeren Pegel als das Ausgangssignal Vq10 der Addierschaltung 226 aufweist.
Ferner wird das Detektor-Ausgangssignal Sn einem Pegelkomparator 222 zwecks Pegelvergleich mit einem Ausgangsignal Vn10 einer Addierschaltung 230 und einem Pegelkomparator 223 zwecks Pegelvergleich mit einem Ausgangssignal Vm10 einer Addierschaltung 234 zugeführt. Der Pegelkomparator 222 erzeugt ein Vergleichs-Ausgangssignal CN10 mit einem Pegel "1", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn den gleichen oder einen höheren Pegel als das Ausgangssignal Vn10 der Addierschaltung 230 aufweist, und mit einem Pegel "0", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn einen niedrigeren Pegel als das Ausgangssignal Vn10 der Addierschaltung 230 aufweist. Der Pegelkomparator 223 erzeugt ein Vergleichs-Ausgangssignal CM10 mit einem Pegel von "1", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn den gleichen oder einen höheren Pegel als das Ausgangssignal Vm10 der Addierschaltung 234 aufweist, und mit einem Pegel "0", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn einen niedrigeren Pegel als das Ausgangssignal Vm10 der Addierschaltung 234 aufweist.
Die Vergleichs-Ausgangssignale CQ10und CN10 werden einer UND- Schaltung 251 zugeführt, und die UND-Schaltung 251 erzeugt ein Ausgangssignal R10 mit einem hohen Pegel, wenn jedes der Vergleichs-Ausgangssignale CQ10 und CN10 den Pegel "1" aufweist, und mit einem niedrigen Pegel, wenn wenigstens eines der Vergleichs-Ausgangssignale CQ10 und CN10 den Pegel "0" aufweist. Das Ausgangssignal R10 der UND-Schaltung 251 und das Vergleichs- Ausgangssignal CM10 werden einer ODER-Schaltung 253 zugeführt, und die ODER-Schaltung 253 erzeugt ein Ausgangssignal R11 mit einem hohen Pegel, wenn wenigstens eines der Ausgangssignale R10 und CM10 den Pegel "1" aufweist, und mit einem niedrigen Pegel, wenn das Ausgangssignal R10 und das Vergleichs-Ausgangssignal CM10 den Pegel "0" aufweist. Das Ausgangssignal R11 wird jeder der Schaltungen 228, 232 und 236 zugeführt, so daß jede der Schaltungen 228, 232 und 236 in die Offenstellung überführt ist, wenn das Ausgangssignal R11 der ODER-Schaltung 253 den hohen Pegel aufweist.
Dementsprechend besteht das Ausgangssignal Vq10 der Addierschaltung 226 aus einer dem Ansaugluft-Mengenstrom Q10 entsprechenden Bezugsspannung VQ10 von einer Bezugsspannungsquelle 227, wenn das Ausgangssignal R11 der ODER-Schaltung 253 den niedrigen Pegel aufweist, und es besteht dann, wenn das Ausgangssignal R11 den hohen Pegel aufweist, aus der Bezugsspannung VQIO und einer einer Differenz zwischen den Ansaugluft-Mengenströmen Q10 und Q11 entsprechenden Bezugsspannung VQ10' von einer Bezugsspannungsquelle 229, welche beiden Bezugsspannungen miteinander addiert werden. In gleicher Weise besteht das Ausgangssignal Vn10 der Addierschaltung 230 aus einer der Motor-Drehzahl N10 entsprechenden Bezugsspannung VN10 von einer Bezugsspannungsquelle 231, wenn das Ausgangssignal R11 der ODER-Schaltung 253 den niedrigen Pegel aufweist, und es besteht dann, wenn das Ausgangssignal R11 den hohen Pegel aufweist, aus der Bezugsspannung VN10 und einer einer Differenz zwischen den Motor-Drehzahlen N10 und N11 entsprechenden Bezugsspannung VN10' von einer Bezugsspannungsquelle 233, welche beiden Bezugsspannungen miteinander addiert werden. Ferner besteht das Ausgangssignal Vm10 der Addierschaltung 234 aus einer der Motor-Drehzahl n10 entsprechenden Bezugsspannung VM10 von einer Bezugsspannungsquelle 235, wenn das Ausgangssignal R11 der ODER-Schaltung 253 den niedrigen Pegel aufweist, und es besteht dann, wenn das Ausgangssignal R11 dem hohen Pegel aufweist, aus der Bezugsspannung VM10 und einer einer Differenz zwischen den Motor-Drehzahlen n10 und n11 entsprechenden Bezugsspannung VM10' von einer Bezugsspannungsquelle 237, welche beiden Bezugsspannungen miteinander addiert werden.
Mit einer derartigen, die Pegelkomparatoren 220, 222 und 223 sowie die UND-Schaltung 251 und die ODER-Schaltung 253 umfassenden Anordnung ist es möglich, für den Fall einer Änderung des Btriebszustandes des Motors 101 dahingehend, daß sich der vom Detektor-Ausgangssignal Sa repräsentierte Ansaugluft-Mengenstrom und die vom Detektor-Ausgangssignal Sn repräsentierte Motordrehzahl erhöhen, den Pegel des Ausgangsignals R11 von der ODER-Schaltung 253 von einem niedrigen Wert auf einen hohen Wert zu ändern, wenn der Betriebszustand des Motors 101 sich ändert urd die Linie L11 im Kennlinien- Diagramm nach Fig. 10 überquert, und für den Fall einer Änderung des Betriebszustandes des Motors 101 dahingehend, daß der vom Detektor- Ausgangssignal Sa repräsentierte Ansaugluft-Mengenstrom sowie die vom Detektor-Ausgangssignal Sn repräsentierte Motor-Drehzahl abnehmen, das Ausgangssignal R11 der ODER-Schaltung 253 von einem hohen zu einem niedrigen Wert zu ändern, wenn der Betriebszustand des Motors 101 sich ändert und die Linie L10 im Kennlinien-Diagramm nach Fig. 10 überquert. Das auf diese Weise erhaltene Ausgangssignal R11 der ODER-Schaltung 253 wird als Steuersignal E5 zur Steuerung des 3-Wege-Solenoidventils 168a verwendet.
Das Detektor-Ausgangssignal Sa wird ferner einem Pegelkomparator 221 zugeführt, um dort einem Pegelvergleich mit einem Ausgangssignal Vq12 einer Addierschaltung 238 unterworfen zu werden. Der Pegelkomparator 221 erzeugt ein Vergleichs-Ausgangssignal CQ12 mit einem Pegel "1", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sa den gleichen oder einen höheren Pegel als das Ausgangssignal Vq12 der Addierschaltung 238 aufweist, und mit einem Pegel "0", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sa einen niedrigeren Pegel als das Ausgangssignal Vq12 der Addierschaltung 238 aufweist.
Ferner wird das Detektor-Ausgangssignal Sn einem Pegelkomparator 224 zwecks Pegelvergleich mit einem Ausgangssignal Vn12 einer Addierschaltung 242 und einem Pegelkomparator 225 zwecks Pegelvergleich mit einem Ausgangssignal Vm12 einer Addierschaltung 246 unterworfen zu werden. Der Pegelkomparator 224 erzeugt ein Vergleichs-Ausgangssignal CN12 mit einem Pegel "1", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn den gleichen oder einen höheren Pegel als das Ausgangssignal Vn12 der Addierschaltung 242 aufweist, und mit einem Pegel "0", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn einen niedrigeren Pegel als das Ausgangssignal Vn12 der Addierschaltung 242 aufweist. Der Pegelkomparator 225 erzeugt ein Vergleichs-Ausgangssignal CM12 nit einem Pegel "1", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn den gleichen oder einen höheren Pegel als das Ausgangssignal Vm12 der Addierschaltung 246 aufweist, und mit einem Pegel "0", wenn das Detektor-Ausgangssignal Sn einen niedrigeren Pegel als das Ausgangssignal Vm12 der Addierschaltung 246 aufweist.
Die Vergleichs-Ausgangssignale CQ12 und CN12 werden einer UND- Schaltung 252 zugeführt, und die UND-Schaltung 252 erzeugt ein Ausgangssignal R12 mit einem hohen Pegel, wenn jedes der Vergleichs-Ausgangssignale CQ12 und CN12 den Pegel "1" aufweist und mit einem niedrigen Pegel, wenn wenigstens eines der Vergleichs-Ausgangssignale CQ12 und CN12 den Pegel "0" aufweist. Das Ausgangssignal R12 der UND-Schaltung 252 und das Vergleichs- Ausgangssignal CM12 werden einer ODER-Schaltung 254 zugeführt, und die ODER-Schaltung 254 erzeugt ein Ausgangssignal R13 mit einem hohen Pegel, wenn wenigstens eines der Ausgangssignale R12 und CM12 den Pegel "1" aufweist, und mit einem niedrigen Pegel, wenn das Ausgangssignal R12 und das Vergleichs-Ausgangssignal CM12 den Pegel "0" aufweist. Das Ausgangssignal R13 wird jeder der Schaltungen 240, 244 und 248 zugeführt, so daß jede der Schaltungen 240, 244 und 248 in die Offenstellung überführt sind, wenn das Ausgangssignal R13 der ODER-Schaltung 254 den hohen Pegel aufweist.
Dementsprechend besteht das Ausgangssignal Vq12 der Addierschaltung 238 aus einer dem Ansaugluft-Mengenstrom Q12 entsprechenden Bezugsspannung VQ12 von einer Bezugsspannungsquelle 239, wenn das Ausgangssignal R13 der ODER-Schaltung 254 den niedrigen Pegel aufweist, und es besteht dann, wenn das Ausgangssignal R13 den hohen Pegel aufweist, aus der Bezugsspannung VQI2 und einer einer Differenz zwischen den Ansaugluft-Mengenströmen Q12 und Q13 entsprechenden Bezugsspannung VQ12' von einer Bezugsspannungsquelle 241, welche beiden Bezugsspannungen miteinander addiert werden. In gleicher Weise besteht das Ausgangssignal Vn12 der Addierschaltung 242 aus einer der Motor-Drehzahl N12 entsprechenden Bezugsspannung VN12 von einer Bezugsspannungsquelle 243, wenn das Ausgangssignal R13 der ODER-Schaltung 254 den niedrigen Pegel aufweist, und es besteht dann, wenn das Ausgangssignal R13 den hohen Pegel aufweist, aus der Bezugsspannung VN12 und einer der Differenz zwischen den Motor-Drehzahlen N12 und N13 entsprechenden Bezugsspannung VN12' von einer Bezugsspannungsquelle 245, welche beiden Bezugsspannungen miteinander addiert werden. Ferner besteht das Ausgangssignal Vn12 der Addierschaltung 246 aus einer der Motordrehzahl n12 entsprechenden Bezugsspannung VM12 von einer Bezugsspannungsquelle 247, wenn das Ausgangssignal R13 der ODER-Schaltung 254 den niedrigen Pegel aufweist, und es besteht dann, wenn das Ausgangssignal R13 den hohen Pegel aufweist, aus der Bezugsspannung VM12 und einer einer Differenz zwischen den Motor-Drehzahlen n12 und n13 entsprechenden Bezugsspannung VM12' von einer Bezugsspannungsquelle 249, welche beiden Bezugsspannungen miteinander addiert werden.
Mit einer derartigen, die Pegelkomparatoren 221, 224 und 225 sowie die UND-Schaltung 252 und die ODER-Schaltung 254 umfassenden Anordnung ist es möglich, für den Fall einer Änderung des Betriebszustandes des Motors 101 dahingehend, daß sich der vom Detektor-Ausgangssignal Sa repräsentierte Ansaugluft-Mengenstrom und die vom Detektor-Ausgangssignal Sn repräsentierte Motordrehzahl erhöhen, den Pegel des Ausgangssignals R13 von der ODER-Schaltung 254 von einem niedrigen Wert auf einen hohen Wert zu ändern, wenn der Betriebszustand des Motors 101 sich ändert und die Linie L13 im Kennlinien- Diagramm nach Fig. 10 überquert, und für den Fall einer Änderung des Betriebszustandes des Motors 101 dahingehend, daß der vom Detektor-Ausgangssignal Sa repräsentierte Ansaugluft-Mengenstrom und die vom Detektor-Ausgangssignal Sn repräsentierte Motordrehzahl abnehmen, das Ausgangssignal R12 der ODER-Schaltung 254 von einem hohen Wert auf einen niedrigen Wert zu ändern, wenn der Betriebszustand des Motors 101 sich ändert und die Linie L12 im Kennlinien-Diagramm nach Fig. 10 überquert. Das auf diese Weise Erhaltene Ausgangssignal R13 der ODER-Schaltung 254 wird als Steuersignal E6 zur Steuerung des 3-Wege-Solenoidventils 168b verwendet.

Claims

1. Ansaugluft-und Abgassteuerungssystem für einen Brennkraftmotor, mit:

mehreren Ladern einschließlich wenigstens eines ersten und eines zweiten Turboladers (B6, B7; 31, 32; 109, 110) mit jeweiligen Turbinen (31a, 32a; Tp, Ts), die in parallel zueinander mit dem Motor (B9; 1) verbundenen Abschnitten (21, 22; 102a, 102b) eines Abgaskanals (20; 102) angeordnet sind, und mit jeweiligen Kompressoren (31b, 32b; Cp, Cs), die in einem mit dem Motor (B9; 1; 101) verbundenen Ansaugkanal (10, 11, 12; 103, 103a, 103b) angeordnet sind,

einer Funktionssperreinrichtung (B4) einschließlich eines Abgas-Abschaltventils (41; 111), das in demjenigen Abschnitt (22; 102b) des Abgaskanals (20; 102), in welchem sich die Turbine (32a, Ts) des zweiten Turboladers (B7; 32; 110) befindet, angeordnet und dazu vorgesehen ist, den Abschnitt (22;102b) des Abgaskanals (20; 102) zu schließen, um den Betrieb des zweiten Turboladers (B7; 32; 110) zu verhindern, wie es die Gelegenheit erfordert,

einer Abgasströmungs-Bestimmungseinrichtung (B1) zum Empfangen eines Ausgangssignals, das entsprechend der Abgasströmung im Abgaskanal (20; 102) bestimmt ist, und

einer Luftzufuhr-Steuerungseinrichtung (B2) zum Steuern der Funktionssperreinrichtung (B4), um den Betrieb des zweiten Turboladers (B7; 32; 110) zu verhindern, wenn das von der Abgasströmungs-Bestimmungseinrichtung (B1) empfangene Ausgangssignal anzeigt, daß die Abgasströmung geringer als ein erster vorbestimmter Wert ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

eine Abgas-Auslaßeinrichtung (B8; 61a, 61b; 102c, 102d) zum Auslassen des Abgases aus dem Abgaskanal (20; 102) stromabwärts der Turbine (31a; Tp) des ersten Turboladers (B6; 31; 109) angeordnet ist und einen variablen Abgaswiderstand aufweist;

eine Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung (B5; 73a, 73b; 167a, 167b) zum Ändern des variablen Abgaswiderstandes der Abgas-Auslaßeinrichtung (B8; 61a, as 61b; 102c, 102d) vorgesehen ist, und

ferner eine Abgassteuerungseinrichtung (B3; 80; 135) zum Steuern der Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung (B5; 73a, 73b; 167a, 167b) vorgesehen ist, um den variablen Abgaswiderstand der Abgas-Auslaßeinrichtung (B8; 61a, 61b; 102c, 102d) so einzustellen, daß er relativ groß ist, wenn das von der Abgasströmungs-Bestimmungseinrichtung (B1) empfangene Ausgangssignal anzeigt, daß die Abgasströmung geringer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert, der kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist, und daß er relativ klein ist, wenn das von der Abgasströmungs-Bestimmungseinrichtung (B1) empfangene Ausgangssignal anzeigt, daß die Abgasströmung gleich oder größer als der zweite vorbestimmte Wert ist.

2. Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgas-Auslaßeinrichtung (B8; 61a, 61b; 102c, 102d) stromabwärts einer Stelle angeordnet ist, an der die Abschnitte des Abgaskanals, in denen die Turbinen des ersten bzw. des zweiten Turboladers (B6, B7) angeordnet sind, vereinigt sind.

3. Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgas-Auslaßeinrichtung (B8; 61a, 61b; 102c, 102d) einen an den Abgaskanal (20, 102) angeschlossenen variablen Schalldämpfer (65a, 63b; 165a, 165b) zum Reduzieren des Auspuffgeräuschs mit variablem Widerstand gegenüber dem Abgas umfaßt, das durch einen im variablen Schalldämpfer (65a, 65b; 165a, 165b) vorgesehenen Auslaßkanal (69, 71) abgegeben wird.

4. Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung (B5; 73a, 73b; 167a, 167b) selektiv in Betrieb ist, um den im variablen Schalldämpfer (65a, 65b; 155a, 165b) vorgesehenen Auslaßkanal teilweis zu schließen.

5. Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressoren (31b, 32b; Cp, Cs) des ersten und des zweiten Turboladers (B6, B7; 31, 32; 109, 110) jeweils in parallel zueinander vorgesehenen Zweigabschnitten (11, 12; 103a, 103b) des Ansaugkanals (10; 103) angeordnet sind.

6. Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ansaugluft-Abschaltventil (51; 121) in demjenigen Zweigabschnitt des Ansaugkanals vorgesehen ist, in welchem der Kompressor (32b, Cs) des zweiten Turboladers (32a, Ts) angeordnet ist.

7. Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasströmungs-Bestimmungseinrichtung (B1) in Betrieb in der Lage ist, das der Abgasströmung im Abgaskanal entsprechende Ausgangssignal auf der Basis der am Motor (B9; 1; 101) erfaßten Motorbelastung oder der Motordrehzahl zu empfangen.

8. Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorbelastung durch dem Motor (B9; 1; 101) zugeführten Ansaugluft-Mengenstrom verkörpert ist.

9. Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasströmungs-Bestinmungseinrichtung (B1) im Betrieb in der Lage ist, das der Abgasströmung im Abgaskanal entsprechende Ausgangssignal auf der Basis der am Motor (B9; 1; 101) erfaßten Motorbelastung sowie der Motordrehzahl zu empfangen.

10. Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorbelastung durch dem Motor (B9; 1; 101) zugeführten Ansaugluft-Mengenstrom verkörpert ist.

11. Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgassteuerungseinrichtung B3; 80; 135) im Betrieb in der Lage ist, festzustellen, mit welchem von vorbestimmten Betriebsbereichen, die ein Betriebskennlinien-Diagramm des Motors (B9; 1; 101) bilden, der tatsächliche Betriebszustand des Motors (B9; 1; 101) übereinstimmt, und die Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung (B5; 73a, 73b; 167a, 167b) in Übereinstimmung mit dem festgestellten Betriebsbereich zu steuern.

12. Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abgas-Schlotterventil (43; 113) im Abgaskanal (20, 114) vorgesehen ist, und das Betriebskennlinien-Diagramm einen ersten vorbestimmten Betriebsbereich, der zur Steuerung des Abgas-Abschaltventils (41; 111) von der geschlossenen in die offene Stellung verwendet wird, einen zweiten vorbestimmten Betriebsbereich, der zur Steuerung des Abgas-Schlotterventils (43; 113) von der geschlossenen in die offene Stellung verwendet wird, und einen dritten vorbestimmten Betriebsbereich umfaßt, der verwendet wird zur Steuerung der Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung (B5; 73a, 73b; 167a, 167b) derart, daß sie den variablen Abgaswiderstand der Abgas-Auslaßeinrichtung (B8; 61a, 61b; 102c, 102d) aui- einen relativ kleinen Wert einstellt, wobei der zweite vorbestimmte Betriebsbereich auf der Seite geringerer Abgasströmung im Vergleich zum ersten vorbestimmten Betriebsbereich vorgesehen ist und der dritte vorbestinimte Betriebsbereich auf der Seite geringerer Abgasströmung im Vergleich zum zweiten vorbestimmten Betriebsbereich vorgesehen ist.

13. Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaswiderstands-Änderungseinrichtung (B5; 73a, 73b; 167a, 167b) im Betrieb in der Lage ist, den variablen Abgaswiderstand der Abgas-Auslaßeinrichtung (B8; 61a, 61b; 102c, 102d) selektiv auf einen hohen, mittleren und kleinen Wert einzustellen, und das Betriebskennlinien-Diagramm einen ersten vorbestimmten Betriebsbereich, der zur Steuerung des Abgas-Abschaltventils (41; 111) zwecks Änderung seiner Öffnungs- und Schließstellung verwendet wird, und einen zweiten vorbestimmten Betriebsbereich umfaßt, der zu Steuerung des variablen Abgaswiderstandes der Abgas-Auslaßeinrichtung (B3; 61a, 61b; 102c, 102d) zwecks Wechsel zwischen dem großen und dem mittleren Wert verwendet wird, wobei der zweite vorbestimmte Betriebsbereich auf der Seite geringerer Abgasströmung im Vergleich zum ersten vorbestimmten Betriebsbereich vorgesehen ist.

14 Ansaugluft- und Abgassteuerungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abgas-Schlotterventil (43; 113) im Abgaskanal (20; 114) vorgesehen ist, und das Betriebskenniinien-Diagramm ferner einen dritten vorbestimmten Betriebsbereich umfaßt, der zur Steuerung des Abgas-Schlotterventils (43; 113) von der geschlossenen in die offene Stellung verwendet wird, wobei der zweite vorbestimmte Betriebsbereich auf der Seite größerer Abgasströmung im Vergleich zum dritten vorbestimmten Betriebsbereich vorgesehen ist.