EP4476436A1 - Regelvorrichtung mit einer elektronischen steuereinheit zur ladedruckregelung bei einem aufgeladenen verbrennungsmotor - Google Patents

Regelvorrichtung mit einer elektronischen steuereinheit zur ladedruckregelung bei einem aufgeladenen verbrennungsmotor

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EP4476436A1
EP4476436A1 EP23700985.7A EP23700985A EP4476436A1 EP 4476436 A1 EP4476436 A1 EP 4476436A1 EP 23700985 A EP23700985 A EP 23700985A EP 4476436 A1 EP4476436 A1 EP 4476436A1
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EP
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control
pressure
boost pressure
stage
pressure stage
Prior art date
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EP23700985.7A
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Inventor
Georg Berndl
Georg Gruber
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Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Publication date
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • Control device with an electronic control unit for boost pressure control in a supercharged internal combustion engine
  • the invention relates to a control device with an electronic control unit for controlling the boost pressure in a supercharged internal combustion engine with at least two actuators.
  • the object of the present invention is to improve a controller for charging pressure control in such a way that fuel consumption and emissions are reduced and the components involved are protected.
  • the invention relates to a control device with an electronic control unit for boost pressure control in a supercharged internal combustion engine with at least two-stage supercharging, ie with at least one low-pressure stage (LP) and one high-pressure stage (HP).
  • the high-pressure stage (HD) has a rigid high-pressure turbine and a controllable control flap (RK).
  • the low-pressure stage (LP) has a variably adjustable turbine geometry (VTG).
  • the electronic control unit contains a control module which is designed in particular by a correspondingly programmed computer program product for a basic adjuster control in such a way that the boost pressure control is carried out solely by means of the adjustable turbine geometry (VTG) of the low-pressure stage (ND), the control flap ( RK) of the high-pressure stage (HD) is controlled in the fully closed state.
  • the invention thus relates to the transition from a two-actuator excitation to a basic adjuster control for the boost pressure control by an actuator of the low-pressure stage ND, with only the boost pressure setpoint being specified as the manipulated variable.
  • the invention is based on the following considerations:
  • actuators are used to achieve a target variable. Examples can be found in the boost pressure control of supercharged internal combustion engines, especially in variants with multi-stage supercharging, i.e. with a low-pressure stage (LP) and a high-pressure stage (HP).
  • LP low-pressure stage
  • HP high-pressure stage
  • several actuators such as an exhaust gas turbocharger with variable turbine geometry (also called HP-VTG for short) and a bypass flap (exhaust gas control flap, also called RK for short), are used on the high-pressure stage (HP). become.
  • HP-VTG exhaust gas turbocharger with variable turbine geometry
  • RK exhaust gas control flap
  • the present invention is preferably used for two-stage supercharged diesel engines with the last-mentioned HP topology, ie a rigid high-pressure turbine with a control flap (RK) on the high-pressure stage.
  • a low-pressure stage (LP) with a variably adjustable turbine geometry (LP-VTG) is also used and directly included in the boost pressure control.
  • the invention enables a significant boost pressure increase in the two-stage map range (actuator duty cycle dependent on engine speed and boost pressure setpoint).
  • This boost pressure increase in turn enables emissions and fuel consumption to be reduced. If the boost pressure is not increased, the new control strategy results in a scavenging gradient advantage, which is also reflected in lower fuel consumption.
  • two setpoints are usually always specified as part of the boost pressure controls, namely firstly the (total) boost pressure setpoint in the intake system, i.e. after both compressor stages (LP and HP) and after the charge air cooler (LLK), and secondly the (set) boost pressure ratio .
  • the (target) pressure is set by the low-pressure compressor, which results from multiplying the (target) precompression pressure ratio by the (actual) pressure upstream of the low-pressure compressor, with the LP compressor output using the LP-VTG on the LP stage is regulated.
  • the pressure that is still missing from the (overall) boost pressure setpoint is provided by the high-pressure compressor.
  • the HP compressor output is regulated by means of the control flap (RK).
  • the boost pressure setpoint for the regulation is selected as a precautionary measure in such a way that the control flap is not completely closed.
  • This control reserve is required if the turbocharger loses efficiency (ageing) or if the ambient conditions change (reduction in ambient pressure).
  • This The concept is referred to as a two-actuator control in the following, since the boost pressure control is provided simultaneously by two actuators (control valve RK and ND-VTG) and via two setpoints (boost pressure setpoint and supercharger pressure ratio).
  • This two-actuator control has not proven to be optimal in terms of efficiency for charge pressure control with a rigid high-pressure turbine, since not all of the exhaust gas mass flow or not all of the energy in the exhaust gas can be used by the high-pressure turbine to build up the charge pressure; This means that part of the exhaust gas always flows past the high-pressure turbine through the control reserve due to the control flap being slightly open, and thus remains unused.
  • the invention is based on the finding that the control valve could be closed via applicable limits, but the boost pressure control would then be inactive since the HP compressor with rigid turbine geometry would always provide maximum pressure and the LP compressor regulates the specified precompression pressure ratio. However, this would not be desirable in terms of emission stability and component protection.
  • the invention provides for the adjustment of the boost pressure setpoint value with the control valve closed solely by means of the VTG on the LP stage.
  • the maximum high pressure possible by the HP compressor due to the closed control valve is therefore always provided for adjusting the boost pressure setpoint, and the LP compressor regulates the proportion missing to reach the boost pressure setpoint.
  • This concept is also referred to as "controller transfer" in the following, since the boost pressure control based on the boost pressure setpoint is the only manipulated variable that is transferred solely to the low-pressure actuator, i.e. the LP-VTG, with the control flap being closed and remaining closed.
  • the high-pressure control flap is therefore basically no longer used as an actuator for boost pressure control.
  • the term "basically" means in particular that this concept of controller transfer applies to most of the possible operating points.
  • the control flap can be used as a second actuator (two-position control) for a smaller, defined high-load part of the possible operating points, with this smaller high-load part of the possible operating points being definable in particular by exceeding a specified full-load speed limit and/or a specified boost pressure high-load limit.
  • the application of such limit values depends, for example, on the level of a mass flow that has been reached carried out, which would lead to component damage (e.g. on the rigid high-pressure turbine).
  • the controller transfer according to the invention is therefore only masked out in the few operating points that would lead to component damage. Otherwise, however, the governor handover is always activated to reduce fuel consumption; because the controller transfer leads to a lower exhaust back pressure with the same boost pressure setpoint.
  • controller transfer is always activated if this results in a lower exhaust back pressure than with the two-position controller.
  • FIG. 1 shows a section of a double-charged internal combustion engine with components that are essential according to the invention
  • 2 shows an enlargement of the control unit with the control module according to the invention
  • FIG. 3 shows the effect of the invention in comparison with the prior art for a specific engine speed
  • Fig. 1 shows a section of the essential components of a double-charged diesel engine D as an example of an internal combustion engine with a rigid turbocharger 1 (without VTG actuator) and with an exhaust gas bypass control valve RK in a high-pressure path HD and with a controllable turbocharger 3 in a low-pressure path ND.
  • the turbocharger 3 in the low-pressure path ND has a variably adjustable turbine geometry (ND-VTG) as an actuator for controlling the compression.
  • the control valve RK has a variably adjustable valve 2 (RK actuator).
  • the internal combustion engine D has a pressure sensor on the input side for detecting the actual charge pressure p1_actual and optionally a pressure sensor for detecting the precompression pressure p2, with the precompression pressure p2 no longer having to be detected for the invention.
  • the internal combustion engine D and in particular also the charging pressure p1 is regulated by an electronic control unit 4 .
  • the current boost pressure p1_actual is the input signal of the electronic control unit 4 .
  • Output signals of the control unit 4 are the control signals for the ND-VTG actuator 3 (VTG) and the HD-RK actuator 2 (RK).
  • control module 5 The design (in particular programming) of the control module 5 and its effect is explained in more detail in connection with FIG. 3:
  • the control module 5 is designed for a basic adjuster control in such a way that the boost pressure control is carried out solely by means of the adjustable turbine geometry LP-VTG of the turbine 3 .
  • the control flap RK is controlled via the valve 2 in the high-pressure stage HD in the fully closed state, for example via a duty cycle of 100%.
  • This controller control (“controller transfer”) is always activated if a lower exhaust back pressure p3 (see also Fig. 1 and reduction by Ap3 in Fig. 3) is achieved than with the two-controller control.
  • Fig. 4 the characteristics according to the invention for the pulse duty factor of the affected actuators 2 and 3 are shown.
  • control flap RK is controlled via the pulse duty factor (see white numbers in the characteristic diagrams) on valve 2 as an exception for a smaller, defined, high-load part of the possible
  • Operating points used as a second actuator (duty cycle ⁇ 100%) for two-position control. This smaller, high-load part of the possible operating points is preferably defined in particular by exceeding a specified full-load speed limit value mvi_iim and/or a specified boost pressure limit value and/or a component protection-related mass flow limit value m.
  • the limit values can be determined empirically and stored in the control unit 4 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung mit einer elektronischen Steuereinheit zur Ladedruckregelung bei einem aufgeladenen Verbrennungsmotor mit zweistufiger Aufladung, also mit einer ersten Niederdruck-Stufe (ND) und einer zweite Hockdruck-Stufe (HD). Dabei weist die Hochdruck-Stufe (HD) eine starre Hochdruck-Turbine und eine steuerbare Regelklappe (RK) auf. Die Niederdruck-Stufe (ND) weist eine variabel verstellbare Turbinengeometrie (VTG) auf. Die elektronische Steuereinheit enthält erfindungsgemäß ein Regelmodul, das insbesondere durch ein entsprechend programmiertes Computerprogrammprodukt für eine grundsätzliche Einstellerregelung in der Form ausgestaltet ist, dass die Ladedruckregelung allein mittels der verstellbaren Turbinengeometrie (VTG) der Niederdruck-Stufe (HD) vorgenommen wird, wobei die Regelklappe (RK) der Hochdruck-Stufe (HD) in den vollständigen Schließzustand gesteuert wird.

Description

Regelvorrichtung mit einer elektronischen Steuereinheit zur Ladedruckregelung bei einem aufgeladenen Verbrennungsmotor
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung mit einer elektronischen Steuereinheit zur Ladedruckregelung bei einem aufgeladenen Verbrennungsmotor mit mindestens zwei Stellgliedern.
Es sind bereits diverse Regler zur Ladedruckregelung bei aufgeladenen Verbrennungsmotoren mit mindestens zwei Stellgliedern bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Regler zur Ladedruckregelung dahingehend zu verbessern, dass der Kraftstoffverbrauch und die Emissionen reduziert sowie die beteiligten Bauteile geschützt werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung mit einer elektronischen Steuereinheit zur Ladedruckregelung bei einem aufgeladenen Verbrennungsmotor mit mindestens zweistufiger Aufladung, also mit mindestens einer Niederdruck-Stufe (ND) und einer Hockdruck-Stufe (HD). Dabei weist die Hoch druck- Stufe (HD) eine starre Hochdruck-Turbine und eine steuerbare Regelklappe (RK) auf. Die Niederdruck-Stufe (ND) weist eine variabel verstellbare Turbinengeometrie (VTG) auf. Die elektronische Steuereinheit enthält erfindungsgemäß ein Regelmodul, das insbesondere durch ein entsprechend programmiertes Computerprogrammprodukt für eine grundsätzliche Einstellerregelung in der Form ausgestaltet ist, dass die Ladedruckregelung allein mittels der verstellbaren Turbinengeometrie (VTG) der Niederdruck-Stufe (ND) vorgenommen wird, wobei die Regelklappe (RK) der Hochdruck-Stufe (HD) in den vollständigen Schließzustand gesteuert wird. Die Erfindung betrifft also den Übergang von einer Zweistellerregung in eine grundsätzliche Einstellerregelung für die Ladedruckregelung durch ein Stellglied der Niederdruck-Stufe ND, wobei nur der Ladedrucksollwert als Stellgröße vorgegeben wird. Der Erfindung liegen folgende Überlegungen zugrunde:
In vielen technischen Systemen werden mehrere Stellglieder verwendet, um eine Zielgröße zu erreichen. Beispiele ergeben sich in der Ladedruck-Regelung von aufgeladenen Verbrennungsmotoren insbesondere bei Varianten mit mehrstufiger Aufladung, also mit einer Niederdruck-Stufe (ND) und einer Hockdruck-Stufe (HD). Einerseits gibt es Varianten, bei denen an der Hockdruck-Stufe (HD) mehrere Stellglieder, wie z.B. ein Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie (auch kurz HD-VTG genannt) und eine Bypass-Klappe (Abgas- Regelklappe, auch kurz RK genannt), verwendet werden. Andererseits gibt es einfachere HD-Topologien mit starrer Hochdruckturbine und zumindest elektronisch steuerbarer Regelklappe (RK).
Die vorliegende Erfindung wird vorzugsweise für zweistufig aufgeladenen Dieselmotoren mit der zuletzt genannten HD-Topologie, also einer starren Hochdruckturbine mit Regelklappe (RK) auf der Hochdruckstufe eingesetzt. Dabei wird erfindungsgemäß jedoch zusätzlich eine Niederdruck-Stufe (ND) mit variabel verstellbarer Turbinengeometrie (ND-VTG) verwendet und in die Ladedruck-Regelung direkt einbezogen.
Durch die Erfindung ist eine deutliche Ladedruckanhebung im zweistufigen Kennfeldbereich (Stellglied-Tastverhältnis abhängig von Motor-Drehzahl und Ladedrucksollwert) möglich. Diese Ladedruckanhebung ermöglicht wiederum eine Emissions- bzw. Verbrauchsreduktion. Wird der Ladedruck nicht angehoben, so ergibt sich durch die neue Regelungsstrategie ein Spülgefällevorteil, welcher sich ebenfalls in einem geringeren Verbrauch widerspiegelt.
Bei zweistufigen Aufladungen werden im Rahmen der Ladedruckregelungen üblicherweise immer zwei Sollwerte vorgegeben, nämlich erstens der (Gesamt-) Ladedrucksollwert in der Sauganlage also nach beiden Verdichterstufen (ND und HD) und nach dem Ladeluftkühler (LLK), und zweitens das (Soll-) Vorverdichtungsdruckverhältnis. Dabei wird vom Niederdruckverdichter der (Soll-) Druck eingestellt, der sich durch die Multiplikation des (Soll-) Vorverdichtungsdruckverhältnisses mit dem (Ist-) Druck vor dem Niederdruckverdichter ergibt, wobei die ND-Verdichterleistung mittels der ND-VTG auf der ND-Stufe geregelt wird. Der auf den (Gesamt-) Ladedrucksollwert noch fehlende Druck wird vom Hochdruckverdichter bereitgestellt. Die HD-Verdichterleistung wird mittels der Regelklappe (RK) geregelt. Dabei wird nach dem Stand der Technik der Ladedrucksollwert für die Regelung vorsorglich so gewählt, dass die Regelklappe nicht vollständig geschlossen wird. Diese Regelreserve wird bei Wirkungsgradverlusten der Turbolader (Alterung) oder bei Änderungen der Umgebungsbedingungen (Reduktion Umgebungsdruck) benötigt. Dieses Konzept wird in der Folge als Zweistellerregelung bezeichnet, da die Ladedruckregelung gleichzeitig von zwei Stellern (Regelklappe RK und ND-VTG) und über zwei Sollwerte (Ladedrucksollwert und Vorverdichtungsdruckverhältnis) bereitgestellt wird.
Diese Zweistellerregelung hat sich für die Ladedruckregelung mit starrer Hochdruck-Turbine als nicht wirkungsgradoptimal herausgestellt, da nicht der gesamte Abgasmassenstrom bzw. nicht die gesamte Energie des Abgases von der Hochdruckturbine für den Ladedruckaufbau verwendet werden kann; d.h. es strömt durch die Regelreserve aufgrund der stets etwas geöffneten Regelklappe immer ein Teil des Abgases an der Hochdruckturbine vorbei und bleibt somit ungenutzt. Der Erfindung liegt diesbezüglich die Erkenntnis zugrunde, dass die Regelklappe über applizierbare Begrenzungen geschlossen werden könnte, jedoch wäre dann die Ladedruckregelung inaktiv, da der HD-Verdichter mit starrer Turbinengeometrie immer maximalen Druck bereitstellen würde und der ND-Verdichter das vorgegebene Vorverdichtungsdruckverhältnis einregelt. Dies wäre jedoch hinsichtlich Emissionsstabilität und Bauteilschutz nicht wünschenswert.
Die Erfindung sieht durch ein entsprechend programmiertes Regelmodul insbesondere in der elektronischen Motor-Steuereinheit das Einregeln des Ladedrucksollwerts bei geschlossener Regelklappe allein mittels der VTG auf der ND-Stufe vor. Dabei wird nur noch ein Sollwert, nämlich der (Gesamt-) Ladedrucksollwert vorgegeben. Zum Einregeln des Laderucksollwertes wird erfindungsgemäß also immer der durch den HD-Verdichter maximal möglichen Hochdruck aufgrund der geschlossenen Regelklappe bereitgestellt und der ND- Verdichter regelt den fehlenden Anteil zum Erreichen des Ladedrucksollwertes. Dieses Konzept wird in der Folge auch als „Reglerübergabe“ bezeichnet, da die Ladedruckregelung basierend auf dem Ladedrucksollwert als einzige Stellgröße allein auf das Niederdruck- Stellglied, also den ND-VTG, übergeben wird, wobei die Regelklappe geschlossen wird und geschlossen bleibt.
Die Hochdruck-Regelklappe wird also grundsätzlich nicht mehr als Steller für die Ladedruckregelung verwendet. Mit dem Begriff „grundsätzlich“ ist insbesondere gemeint, dass dieses Konzept der Reglerübergabe für den größten Teil der möglichen Betriebspunkte gilt. Die Regelklappe kann ausnahmsweise für einen kleineren definierten hochlastigen Teil der möglichen Betriebspunkte als zweites Stellglied (Zweistellerregelung) eingesetzt werden, wobei dieser kleinere hochlastige Teil der möglichen Betriebspunkte insbesondere durch Überschreiten eines vorgegebenen Volllast-Drehzahlgrenzwertes und/oder eines vorgegebenen Ladedruck-Hochlastgrenzwertes definierbar ist. Die Applikation derartiger Grenzwerte ist beispielsweise abhängig von der Höhe eines erreichten Massenstroms durchzuführen, der zur Bauteilschädigung (beispielsweise an der starren Hochdruck-Turbine) führen würde. Die erfindungsgemäße Reglerübergabe wird also nur in den wenigen Betriebspunkten ausgeblendet, die zu einer Bauteilschädigung führen würden. Die Reglerübergabe wird jedoch anderenfalls grundsätzlich aktiviert, um den Kraftstoffverbrauch zu senken; denn die Reglerübergabe führt bei gleichem Ladedrucksollwert zu geringerem Abgasgegendruck.
Mit anderen Worten, die Reglerübergabe wird grundsätzlich aktiviert, wenn dadurch ein geringerer Abgasgegendruck erreicht wird als durch die Zweistellerregelung.
Zusammenfassung der Vorteile:
1. Verbrauchsvorteil, da gleicher Ladedruck bei reduziertem Abgasgegendruck aufgrund der Druckverhältnisverschiebung auf der Verdichterseite mit geschlossener Regelklappe möglich ist.
2. Zusätzlich ist Emissionierungspotenzial vorhanden durch
- die Möglichkeit der Ladedrucksteigerung in Betriebspunkten bei geöffneter ND-Stufe, die zur Ruß- bzw. NOx-Reduktion führt, und
- die geringen Spülgefälleschwankungen bei dynamischen Vorgängen aufgrund einer Einstellerregelung, die im Vergleich zu einer Zweistellerregelung zu mehr Stabilität bei der Luftmassenregelung führt.
3. Eine Ladedruckregelung mittels der nichtlinearen Regelklappe (Zweistellerregelung) wird nur in hochlastigen Betriebspunkten benötigt. Durch die erfindungsgemäße grundsätzliche Reglerübergabe (Einstellerregelung) statt der Zweistellerregelung
- werden immer wiederkehrende Probleme mit der elektrischen Regelklappe (Endanschlaglernen, RK-Schwingen) im beinahe gesamten zweistufigen Bereich eliminiert und ist in den meisten auftretenden Betriebspunkten ein WLTC mit Einstellerregelung möglich.
Die Erfindung wird mittels eines Ausführungsbeispiels und anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Ausschnitt eines doppelt aufgeladenen Verbrennungsmotors mit erfindungsgemäß wesentlichen Komponenten, Fig. 2 eine Vergrößerung der Steuereinheit mit erfindungsgemäßem Regelmodul, Fig. 3 die Wirkung der Erfindung im Vergleich mit dem Stand der Technik für eine bestimmte Motor-Drehzahl und
Fig. 4 erfindungsgemäße Kennfelder für die Tastverhältnisse der betroffenen Stellglieder im Vergleich zu den Kennfeldern nach dem Stand der Technik.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt von wesentlichen Komponenten eines doppelt aufgeladenen Dieselmotors D als Beispiel für einen Verbrennungsmotor mit einem starren Turbolader 1 (ohne VTG-Stellglied) und mit einer Abgas-Bypass-Regelklappe RK in einem Hockdruck- Pfad HD sowie mit einem steuerbaren Turbolader 3 in einem Niederdruck- Pfad ND. Dabei weist der Turbolader 3 im Niederdruck- Pfad ND eine variabel verstellbare Turbinengeometrie (ND-VTG) als Stellglied zur Steuerung der Verdichtung auf. Die Regelklappe RK weist ein variabel verstellbares Ventil 2 (RK-Stellglied) auf. Weiterhin weist der Verbrennungsmotor D eingangsseitig einen Drucksensor zur Erfassung des Ist- Ladedrucks p1_ist und optional einen Drucksensor zur Erfassung des Vorverdichtungsdruckes p2 auf, wobei für die Erfindung der Vorverdichtungsdruck p2 nicht (mehr) erfasst werden muss.
Der Verbrennungsmotor D und insbesondere auch der Ladedruck p1 wird durch eine elektronische Steuereinheit 4 geregelt. Beispielsweise ist der aktuelle Ladedruck p1_ist Eingangssignal der elektronischen Steuereinheit 4. In der elektronischen Steuereinheit 4 wird auch der Ladedrucksollwert p1_soll als Führungsgröße eines Regelmoduls 5 vorgegeben.
In Fig. 2 ist die Steuereinheit 4 noch etwas detaillierter dargestellt. Ausgangssignale der Steuereinheit 4 sind die Ansteuersignale für das ND- VTG-Stellglied 3 (VTG) und das HD-RK- Stellglied 2 (RK).
Die Ausgestaltung (insbesondere Programmierung) des Regelmoduls 5 und deren Wirkung wird im Zusammenhang mit Fig. 3 näher erläutert:
Das Regelmodul 5 ist für eine grundsätzliche Einstellerregelung in der Form ausgestaltet, dass die Ladedruckregelung allein mittels der verstellbaren Turbinengeometrie ND-VTG der Turbine 3 vorgenommen wird. Dabei wird die Regelklappe RK über das Ventil 2 in der Hoch druck- Stufe HD in den vollständigen Schließzustand, z.B. über ein Tastverhältnis von 100%, gesteuert. Diese Einstellerregelung („Reglerübergabe“) wird grundsätzlich aktiviert, wenn dadurch ein geringerer Abgasgegendruck p3 (siehe auch Fig. 1 und Reduzierung um Ap3 in Fig. 3) erreicht wird als durch die Zweistellerregelung. In Fig. 4 sind die erfindungsgemäßen Kennfelder für die Tastverhältnisse der betroffenen Stellglieder 2 und 3 dargestellt.
Abweichend von der grundsätzlichen erfindungsgemäßen Einstellerregelung wird die Regelklappe RK über das Tastverhältnis (siehe weiße Zahlen in den Kennfeldern) am Ventil 2 ausnahmsweise für einen kleineren definierten hochlastigen Teil der möglichen
Betriebspunkte als zweites Stellglied (Tastverhältnis <100%) zur Zweistellerregelung eingesetzt. Dabei wird vorzugsweise dieser kleinere hochlastige Teil der möglichen Betriebspunkte insbesondere durch Überschreiten eines vorgegebenen Volllast- Drehzahlgrenzwertes mvi _iim und/oder eines vorgegebenen Ladedruckgrenzwertes und/oder eines bauteilschutzbezogenen Massenstrom-Grenzwertes m definiert. Die Grenzwerte können empirisch ermittelt und in der Steuereinheit 4 abgespeichert werden.

Claims

Ansprüche
1. Regelvorrichtung mit einer elektronischen Steuereinheit (4) zur Ladedruckregelung bei einem aufgeladenen Verbrennungsmotor (D) mit mindestens zweistufiger Aufladung, mit einer Niederdruck-Stufe (ND) und mit einer Hockdruck-Stufe (HD), wobei die Hochdruck- Stufe (HD) eine starre Hochdruck-Turbine (1) und eine steuerbare Bypass-Regelklappe (RK; 2) aufweist und wobei die Niederdruck-Stufe (ND) eine Turbine (3) mit variabel verstellbarer Turbinengeometrie (ND-VTG) aufweist, und mit einem Regelmodul (5) in der elektronischen Steuereinheit (4), das für eine grundsätzliche Einstellerregelung in der Form ausgestaltet ist, dass die Ladedruckregelung allein mittels der verstellbaren Turbinengeometrie (3; ND-VTG) der Niederdruck-Stufe (ND) zum Erreichen des vorgegebenen Ladedrucksollwertes (p1_soll) vorgenommen wird, wobei die Regelklappe (2; RK) der Hochdruck-Stufe (HD) in den vollständigen Schließzustand (100%) gesteuert wird.
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellerregelung grundsätzlich aktivierbar ist, wenn dadurch ein geringerer Abgasgegendruck (p3; -Ap3) erreicht wird als durch eine Zweistellerregelung.
3. Regelvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelklappe (1 ; RK) ausnahmsweise für einen kleineren definierten hochlastigen Teil der möglichen Betriebspunkte als zweites Stellglied zur Zweistellerregelung eingesetzt wird, wobei dieser kleinere hochlastige Teil der möglichen Betriebspunkte insbesondere durch Überschreiten eines vorgegebenen Volllast-Drehzahlgrenzwertes (rnvijim) und/oder eines vorgegebenen Ladedruckgrenzwertes und/oder eines vorgegebenen bauteilschutzbezogenen Massenstrom-Grenzwertes (mum) definierbar ist.
4. Kraftfahrzeug mit einer Regelvorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche.
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