DE69003686T2 - Anordnung zur regelung des ansprechens einer brennkraftmaschine mit turbolader. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Regulieren des Ladeluftdrucks in einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
• Es ist bereits bekannt, zum Regulieren des Ladeluftdrucks in der Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs manuelle Steuereinrichtungen zu verwenden, die bei Betätigung durch den Fahrer verschiedene Grade der Regulierung des aus dem Verdichter gewonnenen Ladeluftdrucks erzeugen.
• Bei Turboanlagen mit einem Verdichter der im Ansaugsystem des Motors angeordnet ist und von einer Turbine angetrieben wird, welche im Abgassystem des Motors angeordnet ist und vom Abgas angetrieben wird, kann der Ladeluftdruck mittels eines Ventils reguliert werden, das in einer die Turbine umgehenden Umgehungsleitung angeordnet ist und den Abgasstrom durch die Umgehungsleitung und somit die Turbine reguliert. Dieses Ventil kann durch den Motoransaugdruck in der Weise direkt gesteuert werden, daß sich das Ventil öffnet, wenn der Ladeluftdruck einen bestimmten Wert überschreitet, wonach die Zunahme des Ladeluftdrucks reduziert wird.
• Die Deutsche Patentanmeldung DE-A-2,362,133 zeigt eine solche Anlage, in der eine manuelle Erhöhung des Ladeluftdruckniveaus, bei dem sich das Umgehungsventil öffnet, möglich ist. Dies führt zu einem Anwachsen des maximalen Ladeluftdrucks und somit des Drehmoments auf ein höheres Niveau, das über dem gesamten Drehzahlbereich und bei allen Drosselklappenstellungen beibehalten wird. Dies bedeutet jedoch, daß die Abmessungen des Motors entsprechend der höchsten mechanischen Belastung, die im Motordrehzahlbereich auftritt, gewählt werden müssen, und daß das Drehmomentverhalten des Motors über dem gesamten Motordrehzahlbereich gleichmäßig erhöht ist.
• Gemäß dem Deutschen Patent DE-C-2,928,902 wird das Öffnen des Umgehungskanals einerseits durch den Ladeluftdruck hinter dem Verdichter und andererseits durch den Druck hinter der Motordrosselklappe des Motors gesteuert. Hier öffnet sich das Umgehungsventil, wenn der Ladeluftdruck hinter dem Verdichter ein oberes Druckniveau übersteigt und wenn der Druck hinter der Drosselklappe unter einem unteren Druckniveau liegt. Um bei einer Beschleunigung aus unteren Drehzahlen, wenn der Ladeluftdruck keine Zeit hatte, sich auf ein Niveau über dem unteren Druckniveau zu entwickeln, ein rascheres Ansprechen zu erzielen, kann der Fahrer die Wirkung des Druckes hinter der Drosselklappe manuell ausschalten.
• Das US-Patent US-A-4,598,549 zeigt eine andere Anlage zur manuellen Turboregulierung, bei welcher der Ladeluftdruck bei wählbaren Ladeluftdruckniveaus abgeblasen wird. Mittels eines durch den Fahrer betätigbaren Umschalters kann die Turbofunktion entweder auf einen Sparmodus oder einer Normalmodus reguliert werden, bei dem der Ladeluftdruck bei verschiedenen Niveaus des zugehörigen Turbobetriebszustandes abgelassen wird. Auch diese manuelle Regulierung liefert eine gleichmäßige Anpassung des Turbodrucks und dadurch dies Motordrehmoments über dem gesamten Drehzahlbereich und bei allen Drosselklappenanwendungen.
• Jedoch wiesen diese bisher bekannten Alternativen für die manuelle Regulierung den Nachteil auf, daß der Fahrer nur zwischen verschiedenen festen Aufladeniveaus wählen kann, die für die jeweilige Turboeinheit einen ähnlichen Verlauf der von der Motordrehzahl abhängigen Drehmomentkurve oder eine Ladeluftregulierung erzeugen, die durch die Drosselklappenstellung oder die tatsächliche Motorbelastung nicht beeinflußt wird.
• Die bekannten Regulierungsanlagen für aufgeladene Verbrennungskraftmaschinen waren nur in der Lage, auf den Ladeluftdruck in einer definierten Weise über dem gesamten Motordrehzahlbereich einzuwirken oder waren nur, vom Standpunkt der Regulierung aus gesehen, bei bestimmten Drehzahlbereichen aktiv. Der Fahrer hatte somit begrenzte Möglichkeiten, auf das Drehmomentverhalten des Motors als einer Funktion der Motorbelastung einzuwirken.
Aufgabe der Erfindung
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer aufgeladenen Verbrennungskraftmaschine die Möglichkeit zur Regulierung des Ansprechens der Verbrennugnskraftmaschine auf Beschleunigung mittels eines manuell betätigbaren Regulierungsorgans zu verbessern, das benutzt werden kann, um die Art und Weise zu beeinflussen, wie der Ladedruck in Abhängigkeit von der Motorbelastung anwächst. Zu diesem Zweck zeichnet sich die Anordnung gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aus.
• Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung ist das Regulierorgan für den Fahrer eines durch den Ladermotor angetriebenen Fahrzeugs zugänglich angeordnet. Auf diese Weise kann der Fahrer während der Fahrt die Art und Weise ändern, wie rasch der Motor den maximalen Ladedruck bei zunehmenden Beschleunigungen erreicht.
• Bei einer Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung kann der Fahrer eines Fahrzeugs mit aufgeladener Verbrennungskraftmaschine entweder eine weichere Zunahme des Ladeluftdrucks wählen, die bei einem Grundladedruck für kleine Drosselklappenöffnungen beginnt und den vollen Ladedruck nur bei vollgeöffneter Drosselklappe erreicht, oder eine Ladeluftdruckzunahme, die durch die Drosselklappenstellung nicht eingeschränkt wird. Durch die Benutzung eines Regulierungs-Potentiometers, das in seiner einen Endstellung die weichste Ladeluftdruckzunahme und in der zweiten Endstellung eine durch die Drosselklappenstellung nicht eingeschränkte Ladeluftdruckzunahme erzeugt, kann der Fahrer entsprechend dem gewünschten Ansprechen einen wählbaren Grad der Ladeluftdruckzunahme in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung einstellen. Mit der Einstellung auf eine weichere Ladeluftdruckzunahme kann der Motor einfacher auf die Beibehaltung konstanter Drehzahl reguliert werden, ohne daß bei kleineren Beschleunigungen in Teillastbereichen beträchtliche Drehmomentstöße auftreten.
• Andere, geübtere Fahrer, die ein rasches Ansprechen bei kleinerer Beschleunigung in Teillastbereichen verlangen, können durch Einstellen der Betätigungsvorrichtung auf die nicht in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung eingeschränkte Ladeluftdruckzunahme rasch das maximale Motordrehmoment auch bei Teillast und kleinen Drosselklappenöffnungen erreichen, wodurch dieser Fahrer das gewünschte Fahrverhalten und das gewünschte Motoransprechen erzielt.
• Beim Befahren von Straßen mit schlechter Tragschicht, z.B. von mit Schotter oder Eis bedeckten Straßen kann ein rasches Herunterregeln der Ladeluftdruckzunahme bei Teillast und/oder kleinen Drosselklappenöffnungen stattfinden so daß das Fahrzeug sicherer gefahren wird, ohne daß bei Beschleunigungswechseln in diesen Teillastbereichen starke Drehmomentstöße auftreten.
• Weitere kennzeichnende Merkmale ergeben sich aus den Patentansprüchen und aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung. Die Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Figuren.
Kurzbeschreibung der Figuren
• Fig. 1 zeigt eine Grundkonstruktion einem erfindungsgemäßen Turbosystems.
• Fig. 2 zeigt eine zweite Alternative der in das Instrumentenbrett eines Kraftfahrzeuges eingebauten Ansprechregelung, und
• Fig. 3 bis 5 zeigen die Art und Weise, wie der Ladeluftdruck für verschiedene Drosselklappenwinkel reguliert werden kann.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
• Fig. 1 zeigt ein Turbosystem gemäß der Erfindung. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Saugmotor hat die aufgeladene Verbrennungskraftmaschine 3 eine verbesserte Füllung während des Saugzyklus dank eines Laders 2, der für eine wirkungsvollere Verbrennung, erhöhte Leistung und höheres Drehmoment sorgt. Mittels des Laders 2 wird eine Leistung erzielt, die mit der eines größeren Motors vergleichbar ist, jedoch unter Beibehaltung der Vorteile des kleineren Motors hinsichtlich Kraftstoffverbrauch, Raumbedarf und Gewicht.
• Die Aufladung kann mittels eines Laders des Turboverdichter- Typs, auch Turbo genannt, erzielt werden, der die Ausnutzung der Abgase des Motors 3 als Antriebsmedium mit sich bringt. Die Abgase vom Abgassammelrohr 45 werden durch eine Abgasturbine 23 geleitet und verursachen somit die Drehung des Turbinenschaufelrades. Das Schaufelrad der Turbine 23 ist auf derselben Welle wie ein Verdichterschaufelrad 22 befestigt und dreht sich mit derselben Geschwindigkeit. Das Verdichterrad ist im Ansaugsystem 21, 27, 28, 29 angeordnet und erzeugt dort einen Druckanstieg, der zu einer verbesserten Füllung in den Zylindern der Verbrennungskraftmaschine 3 führt.
• Durch die Auslegung des Turbos für frühe betriebsmäßige Einschaltung, d.h. deutliche Ladeluftdruckerhöhung, auch bei relativ kleinen Drehzahlen, wird ein höherem Drehmoment in Drehzahlbereichen erzielt, die unter normalen Fahrbedingungen benutzt werden.
• Eine ältere, weitverbreitete Anwendung des Turboeinsatzes zielte auf eine erhöhte Spitzenleistung, was bedeutet, daß sie hauptsächlich im oberen Drehzahlbereich des Motors bei hoher Motorbelastung aktiv ist.
• Der Ladedruck im Ansaugrohr ist hauptsächlich von der Drehzahl und der Belastung des Motors abhängig. Bei höherer Belastung jedoch wird der Ladedruck durch einen Ladedruckregler 24, 25, 40, 44 begrenzt. Der Ladedruckregler ist auf der Auspuffseite des Motors angeordnet und reguliert über das Klappenventil 24 den Abgasstrom durch einen Umgehungskanal 46 auf der Seite der Abgasturbine 23.
• Wenn die Belastung zunimmt und der Ladedruck sich dem für den Betriebszustand angegebenen Sollwert nähert, öffnet sich das Klappenventil 24 und ermöglicht einem Teil der Abgase, durch den Umgehungskanal 46 direkt zum Abgasauslaß 20 zu gelangen, wobei die Abgasturbine 23 nicht belastet wird. Das Klappenventil 24 wird mittels einer Betätigungstange 44 von einer auf der Ladereinheit 2 angeordneten Membrandose 25 aus betätigt. Eine Feder 40 in der Membrandose 25 hat die Aufgabe, das Klappenventil 24 zu schließen. Die Membran wird vom Verdichterdruck beaufschlagt, der über eine Leitung 41 durch ein Elektromagnetventil 26 und in eine Leitung 42 zur Membrandose 25 geleitet wird. Das Elektromagnetventil 26 wird auf herkömmliche Weise zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung durch eine elektrische Regeleinheit 10 mittels elektrischer Pulsbreitenmodulation gesteuert In der Schließstellung ist ein Abzugskanal 43 geschlossen, was bedeutet, daß auf die Membrandose 25 der volle Druck hinter dem Verdichter 22 einwirkt. Der Ladedruckregler öffnet dann das Klappenventil 24 auf einem niedrigeren Ladeluftdruckniveau, das durch seine Grundeinstellung bestimmt ist, mit einer zu diesem Zweck vorgesehenen Rückstellfeder 40. In der Offenstellung wird der Druck über den Abzugskanal 43 zur Saugseite des Verdichters abgeleitet. Die Membrandose 25 des Ladedruckreglers wird somit drucklos und schließt dann das Klappenventil 24, wodurch sich hinter dem Verdichter ein maximaler Ladeluftdruck ergibt, weil der gesamte Abgasstrom durch die Abgasturbine 23 geht, die den Verdichter 22 direkt antreibt.
• Beim Fahren pendelt das Elektromagnetventil zwischen der Offen- und der Schließstellung mit einer festen Frequenz von z.B. 12 Hz. Durch die Pulsbreitenmodulation der Regelvorrichtung 10 wird das Verhältnis zwischen der Offen- und der Schließzeit des Elektromagnetventils während eines Impulszyklus verändert. Das Niveau des Ladeluftdrucks kann daher durch die Regelvorrichtung 10 in Abhängigkeit von erfaßten Motorparametern reguliert werden. Die Regelvorrichtung 10, welche aus einem herkömmlichen Mikroprozessor mit integrierten Speichereinheiten besteht, empfängt elektrische Signale von einem auf dem Motorblock angeordneten Kopfsensor 32, einem im Ansaugrohr 29 angeordneten Drucksensor 33, einem verteilergesteuerten Drehzahlsensor 31, einem Drosselklappenstellungs-Potentiometer 34 und einem Gaspedalstellungs-Sensor 12 über zugehörige Leitungen 39, 37, 38, 36 und 13.
• Weil in der Regelvorrichtung 10 Sollwerte für den maximalen Ladeluftdruck für verschiedene erfaßte Motorparameter gespeichert sind, wird das Elektromagnetventil so gesteuert, daß diese Sollwerte nicht überschritten werden. In Fig. 3 stellt die Kurve 50, 57 einen typischen Verlauf eines drehzahlabhängigen maximalen Ladeluftdruckniveaus bei einer aufgeladenen Verbrennungskraftmaschine dar. Bis zu einer bestimmten vorgegebenen Drehzahl (Kurventeil 50) besteht eine Beschränkung des Ladeluftdrucks hauptsächlich um sicherzustellen, daß der Motor nicht übermäßig großen mechanischen Belastungen ausgesetzt wird. Bei höheren Drehzahlen (Kurventeil 57) beginnt eine Ladeluftdruckeinschränkung, die hauptsächlich dazu bestimmt ist, anomale und unkontrollierte Verbrennung, sogenanntes Klopfen in der Verbrennungskraftmaschine zu verhindern und übermäßig hohe Abgastemperaturen zu vermeiden. Bei zunehmend höheren Motordrehzahlen und größeren Belastungen wird somit ein noch größerer Teil des Abgasstroms an der Abgasturbine 23 vorbeigeleitet, dank des Umstandes, daß die Sollwerte für den Ladeluftdruck, die in der Regeleinheit gespeichert sind, bei anwachsender Motordrehzahl und/oder Motorbelastung reduziert werden.
• Eine Regulierung des Ladedrucks der Ladereinheit, in welcher nur eine Verringerung des Ladedrucks vorgenommen wird, um eine Sicherheit gegen das Auftreten von Klopfen in der Verbrennungskraftmaschine zu haben, führt häufig zu einem schwierig zu steuernden Motor und verursacht bei kleinen Gaspedalbetätigungen große Änderungen im Drehmoment.
• Ein Verfahren, um eine einfachere Regulierung der Verbrennungskraftmaschine zu erreichen, kann z.B. auch die Erfassung des Grades der Motorbelastung beinhalten, der durch die Stellung der Drosselklappe 35 oder des Gaspedals 11 erzeugt wird. Bei Beschleunigung bei niedrigen Motorbelastungen, wird der Ladeluftdruck, im Vergleich mit einem nicht gemäß der Erfindung geregelten Motor, stärker eingeschränkt, als einer Einschränkung entspricht, welche z.B. die mechanische Belastung des Motors oder das Klopfrisiko berücksichtigt. Eine von der Motorbelastung abhängige Einschränkung des Ladeluftdrucks bringt eine einfachere Regelung der Verbrennungskraftmaschine zur Konstanthaltung der Drehzahl bei einer kleineren Drosselklappenstellungen und kleinerer Beschleunigung entsprechenden Teillast und erhöht daher das Fahrverhalten für den durchschnittlichen Fahrer trotz dem Umstand, daß letzterer weiter Zugang zu höheren Ladedrücken bei größerer Beschleunigung hat. Um das Fahrverhalten auf diese Weise zu verbessern und die Regelung des Motors zur Konstanthaltung der Drehzahl bei Teillast einfacher zu machen, kann die Regeleinheit 10 auch die Motorlast über die erfaßte Drosselklappenstellung oder Gaspedalstellung mittels eines Drosselklappen-Potentiometers 34 oder eines Gaspedalstellungs-Sensors 12 berücksichtigen. Für diese Teillastbereiche kann die Regeleinheit gespeicherte Reduktionsfaktoren für den Ladeluftdruck aufweisen, die den Ladeluftdruck in umgekehrtem Verhältnis zur Verkleinerung der Drosselklappenöffnung reduzieren. Dies bedeutet, daß kleine Beschleunigungsänderungen bei kleiner Motorlast nicht zu großen Änderungen des Motordrehmomentes führen. Eine Folge hiervon ist aber, daß sich das rasche Ansprechen, was für den Turbomotor bei kleinen Änderungen der Beschleunigung in Teillastbereichen typisch ist, nicht mehr bemerkbar macht. Eine solche Maßnahme bedeutet, daß die Turboeinheit bei Teillast funktionsmäßig abgeschaltet ist, so daß der Motor statt dessen durch den Fahrer oder einen Geschwindigkeitsregler einfacher reguliert wird und daher weniger "ruckartig" zu arbeiten scheint.
• Dank des Umstandes, daß die Regeleinheit mittels des Klopfsensors 32 auch Klopfen erfaßt, können die in der Regeleinheit gespeicherten Sollwerte reduziert werden, um den Klopfzustand zu beseitigen. Die Reduzierung kann stufenweise erfolgen, bis der Klopf zustand aufgehoben ist, was bedeutet, daß diese Sollwerte nach der Kraftstoffgüte und dem betreffenden einzelnen Motor optimiert werden. Selbstverständlich können die Reduktionsfaktoren statt dessen in Tabellenform in der Regeleinheit 10 mit reduzierten Sollwerten für den Ladeluftdruck gespeichert sein. Ein Antiklopfsystem dieses Typs ist im Patent SE-B-427,861 näher beschrieben.
• Gemäß der Erfindung empfängt die Regeleinheit 10 auch eine manuell einstellbare, von der Motorbelastung abhängige Ladeluftdruckreduzierung über ein mit der Regeleinheit 10 über eine Leitung 30 verbundenes Handeinstellorgan 6. Das Handeinstellorgan 6 umfaßt eine Betätigungsvorrichtung 7, mit welcher der Fahrer die Ladeluftdruckreduzierung abhängig von der Motorlast wenigstens abschalten kann.
• Fig. 3 bis 5 zeigen, wie die Ladeluftdruckreduzierung bei verschiedenen Drosselklappen-Öffnungswinkeln beeinflußt werden kann. In diesen Figuren entspricht die Kurve 50 (in Fig. 3 Kurve 50, 57) der normalen Regulierung, die durchgeführt wird, um sicherzustellen, daß der Motor mechanisch nicht überlastet wird oder in einen Klopfzustand überzugehen riskiert. Bei der Einstellung der Handeinstellbetätigungsvorrichtung 7 in eine Endstellung, die z.B. als Sportstellung bezeichnet werden kann, in welcher die Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung völlig aufgehoben ist, wird ein maximales Ladedruckniveau erreicht, das für alle Drosselklappenstellungen der Kurve 50 in den Fig. 3 bis 5 entspricht. Auf diese Weise kann der Motor rasch einen maximalen Ladeluftdruck erreichen, auch bei kleinen Beschleunigungen, sowohl in Teillast- als auch Vollastbereichen. Der Motor bekommt dann einen sportlichen Charakter, was bedeutet, daß der Motor rasch auf Beschleunigung reagiert, was in bestimmten Fahrsituationen wünschenswert sein kann. Wird statt dessen die Einstellbetätigungsvorrichtung 6 in eine zweite Endstellung gebracht, die z.B. als Weich-Stellung bezeichnet werden kann, in der eine von der Drosselklappenstellung abhängige Reduzierung voll ausgenutzt wird, wird der maximale Ladedruck auf ein Niveau eingeschränkt, das Kurven 52, 54 und 56 in den Fig. 3 bis 5 für Drosselklappenöffnungen von 0º bis 20º bzw. 45º und 70º oder darüber entspricht. Auf diese Weise wird das Motoransprechen bei kleinen Drosselklappenöffnungen und kleiner Last so begrenzt, daß bei kleiner Drosselklappenöffnungen, die dem niedrigen Lastbereich des Motors entsprechen, ein Motordrehmomentverhalten erzielt wird, das nahezu einem Saugmotor oder einem Motordrehmomentverhalten oder Aufladegrad entspricht, das bzw. der einem Grundladedruck der Ladereinheit 2 entspricht. Die Ladedruckeinschrärkung wird in der Weise ausgeführt, daß ein erstes reduziertes Ladedruckniveau einen maximalen Sollwert für einen Drosselklappenwinkelbereich vorteilhafterweise zwischen 0º und 20º bildet, der dem niedrigen Lastbereich entspricht, in dem der größte Teil der Motorregulierung zur Konstanthaltung der Drehzahl beim sogenannten Fahrwiderstand durchgeführt wird. Bei einem Drosselklappenwinkel, bei dem der Motor nahezu Vollast erreicht, und bei darüberliegenden Drosselklappenwinkeln, wird vorteilhafterweise der Ladedruckniveau-Sollwert des Ladedruckniveaus gebildet, der im Hinblick auf die mechanischen Belastungen und Klopfrisiken einschränkt. Zwischensollwerte für den Ladedruck und für zugehörige Drosselklappenstellungen werden durch Interpolieren zwischen angegebenen Sollwerten erzielt, beispielsweise für den Teillast- und den Vollastbereich. Mit wenigstens einer Drosselklappen-Zwischenstellung und mit der Sollwertbildung, die durch andere Sollwerte gesteuert und angegeben wird, kann die progressive Änderung des Sollwertes gesteuert werden. Mit größer werdender Drosselklappenöffnung nimmt somit die Ladedruckeinschränkung allmählich ab und ist bei voller Drosselklappenöffnung völlig aufgehoben, d.h. es ist maximaler Ladeluftdruck erreicht. Der Motor kann dann in Teillastbereichen einfacher reguliert werden, ohne daß bei Beschleunigungsänderungen große Motordrehmomentänderungen eintreten, und gleichzeitig hat der Fahrer Zugang zu maximalem Motordrehmoment bei Vollast.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Einstellbetätigungsvorrichtung 7 zwischen den genannten Endstellungen stufenlos eingestellt werden. Vorteilhafterweise kann die Einstellbetätigungsvorrichtung aus einem Schieb- oder Drehpotentiometer bestehen, der über eine Signalleitung 30 einen von der Stellung des Potentiometers abhängigen Signalpegel abgibt. Die Regeleinheit 10 erfaßt den Signalpegel und liefert, ihm entsprechend, einen von der Drosselklappenstellung abhängigen Grad der Reduzierung des Ladeluftdrucks. Mittels dieser Ausführungsform der Einstellbetätigungsvorrichtung 7 kann der Fahrer die Ladedruckreduzierung stufenweise in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung einstellen.
• Fig. 3 zeigt den Ladedruckbereich, der zwischen den Kurven 50, 52 in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bei Drosselklappenwinkeln t zwischen 0º und 20º eingestellt werden kann. Bei einer Proportionalregelfunktion kann ein den Ladedruck einschränkendes Niveau auf eine Zwischenstellung 51 zwischen maximalem Ladedruck 50 und Grundladedruck 52 durch Verstellen der Einstellbetätigungsvorrichtung 7 auf eine entsprechende Zwischenstellung eingestellt werden.
• Bei Bedarf kann die Ladedruckeinschränkung konstant sein und dem mit gestrichelter Linie gezeichneten Kurventeil 51a in Fig. 3 oder den mit gestrichelten Linien gezeichneten Kurventeilen 53a und 54a in Fig. 4 folgen, bis eine Motordrehzahl erreicht ist, bei welcher der im Hinblick auf das Klopfrisiko verringerte Ladedruck (Kurve 57) unter das manuell eingestellte konstante Ladedruckniveau abfällt. Jedoch bedeutet dies, daß eine manuell eingestellte Ladedruckreduzierung bei zunehmender Drehzahl abnimmt.
• Für eine entsprechende Zwischenstellung der Einstellbetätigungsvorrichtung 7 zeigt die Kurve 53 in Fig. 4 eine Ladedruckreduzierung, die der Kurve 51 in Fig. 3 für eine Drosselklappenstellung von 45º und der Kurve 55 in Fig. 5 für Drosselklappenstellungen über 70 entspricht. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Kurven in Fig. 5 getrennt, können aber zusammenfallen, wenn Vollast als Drosselklappenstellung von 70º oder darüber definiert ist. Um für den Drehzahlbereich des Motors eine Proportionalregelung des Ladedrucks zu erreichen, wird bei der bevorzugten Ausführungsform der Ladeluftdruck in Übereinstimmung mit den mit durchgezogenen Linien gezeichneten Kurven 51 bis 56 auf den Einstellpunkt der Einstellbetätigungsvorrichtung 7 begrenzt.
• Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Ladedruckreduzierung unter Verwendung eines Reihen-Positionsschalters in wenigstens zwei unterschiedlichen Stellungen eingekoppelt werden. Z.B. kann eine von der Drosselklappenstellung abhängige Ladedruckreduzierung entsprechend der Kurve 50 in einer Stellung und eine von der Drosselklappenstellung abhängige Ladedruckreduzierung entsprechend den Kurven 52, 54 und 56 in einer zweiten Stellung erzielt werden. Wenn zweckdienlich, kann die Regeleinheit auch die Beschleunigungsgeschwindigkeit erfassen und den manuell eingestellten Sollwert für den Ladedruck vorübergehend erhöhen, wenn die Beschleunigungsänderung rasch ist.
• Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform des Einstellorgans 6, das in ein Instrumentenbrett 60 am Fahrersitz in einem Fahrzeug integriert ist. Das Einstellorgan 6 ist vorteilhafterweise in einem Nebenbereich 66 seitlich vom Lenkrad 61 in einer Montagevertiefung für Bedienorgane angeordnet. Im Nebenbereich 66 befinden sich mehrere andere Bedienorgane, z.B. Lüftungseinstellorgane 63, 65 und elektrische Funktionsschalter 62, die der Fahrer von seinem Sitz aus erreichen kann. In herkömmlicher Weise sind im Hauptbereich 64 des Instrumentenbretts 62 die für die Überwachung des Fahrzeugs wesentlichen Instrumente angeordnet. Die Einstellbetätigungsvorrichtung selbst besteht in diesem Fall als einem Dreh-Potentiometer, der das Turboansprechen zwischen einer mit "-" bezeichneten Endstellung und einer mit "+" bezeichneten Endstellung regulieren kann.
• Im Rahmen der Erfindung kann die Einstellbetätigungsvorrichtung 7 in einer Vielzahl anderer Varianten ausgeführt werden. Anstelle von Potentiometern können verschiedene gestufte Regelfunktionen mittels Drucktasten oder Wippumschaltern aktiviert werden, welche bei ihrer Betätigung den Grad der Ladedruckreduzierung stufenweise beeinflussen.
• Die Einstellbetätigungsvorrichtung kann auch aus einem oder mehreren (nicht dargestellten) Codierstifter bestehen, die innerhalb oder in Verbindung mit der Regeleinheit 10 angeordnet sind. An diese Codierstifte kann mittels mechanischer oder elektrischer Umschaltung ein positiver, geerdeter oder kein elektrischer Spannungspegel angelegt werden. Der Signalpegel des oder der Codierstifte bildet somit einen Code für ein Programm, das in der Regeleinheit gespeichert ist und für verschiedene Codes verschiedene Grade der von der Drosselklappenstellung abhängigen Reduzierung bereitstellt. Auch diese Lösung ermöglicht eine einfache Modifizierung der von der Drosselklappenstellung abhängigen Reduzierung durch manuelles Betätigen oder Einkoppeln des Stiftes bei verschiedenen elektrischen Spannungspegeln.
• Wenngleich das Ausführungsbeispiel sich auf einen Turboverdichter 2 bezieht, ist die Erfindung nicht auf diese Art Ladereinheit beschränkt. Bei von sich drehenden Motorwellen angetriebenen Schraubenverdichtern wird der von der Motorlast abhängige Ladepegel in derselben Weise beeinflußt wie mit einem Handeinstellorgan, aber anstelle der Regulierung eines Ladedruckbegrenzerventils wird der Einlaßschieber des Schraubenverdichters reguliert. Dieses Handeinsteilorgan kann den für jede Ladereinheit typischen Regulierprozeß auf ähnliche Weise beeinflussen.
• Die manuelle Regulierung des Ladeluftdrucks kann selbstverständlich auch direkt oder indirekt auf die Arbeitsweise der Zündanlage und der Kraftstoffanlage einwirken, so daß diese Anlagen zusammen mit der hauptsächlichen Ladedruckregulierung optimale Arbeitsbedingungen erreichen.

Claims (10)

1. Anordnung zum Regulieren des Ladeluftdrucks in einer mittels einer Ladelufteinheit (2) aufgeladenen Verbrennungskraftmaschine (3), mit einem Regulierteil (24 bis 26) zum Regulieren der Aufladung der Ladelufteinheit, einer Vielzahl von verschiedene Motorparameter erfassenden Sensoren (12, 31 bis 34), von denen einer aus einem Motorlast-Sensor (12, 34) besteht, und einer elektrischen Steuereinheit (10) für die Abgabe von Steuersignalen an den Regulierteil (24 bis 26) zum Regulieren der Ladeluftdrucks in Abhängigkeit von Eingangssignalen von den Sensoren (12, 31 bis 34), wobei die Steuereinheit (10) eine Speichereinheit umfaßt, die gespeicherte Sollwerte für die genannte Regulierung in Abhängigkeit von den Eingangssignalen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) mit einer von Hand betätigbaren Einstellbetätigungsvorrichtung (7) verbunden ist, die für die Abgabe eines einstellbaren ersten Eingangssignals an die Steuereinheit (10) ausgelegt ist, daß die Steuereinheit ein zweites Eingangssignal vom Motorlast-Sensor (12, 34) empfängt, das für die momentane Motorlast des Motors (3) innerhalb des gesamten Motorlastbereiches des Motors repräsentativ ist, und daß die Steuereinheit zur Reduzierung des Sollwertes für den Ladeluftdruck ausgelegt ist, so daß der Sollwert für den Ladeluftdruck bei abnehmender momentaner Motorlast, die durch das zweite Eingangssignal gegeben ist, reduziert wird, wobei der Reduktionsgrad durch den Signalpegel des ersten einstellbaren Eingangssignals von der Einstellbetätigungsvorrichtung (7) gegeben ist.

2. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorlast-Sensor aus einem Drosselklappenstellungs- Sensor (34) besteht.

3. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorlast-Sensor aus einem Gaspedalstellungs-Sensor (12) besteht.

4. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellbetätigungsvorrichtung (7) für die Ermöglichung einer manuellen Einstellung des Reduktionsgrades zwischen wenigstens zwei Reduktionsniveaus (SPORT, WEICH) an der Einstellbetätigungsvorrichtung ausgebildet ist.

5. Anordnung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reduktionsniveau (SPORT) bedeutet, daß die von der Motorlast abhängige Ladedruckreduzierung im wesentlichen vernachlässigbar ist.

6. Anordnung nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellbetätigungsvorrichtung (7) im wesentlichen stufenlos auf Zwischensteliungen zwischen zwei funktionalen Endstellungen eingestellt werden kann.

7. Anordnung nach Patentanspruch 6, dadurcn gekennzeichnet, daß die Einstellbetätigungsvorrichtung (7) aus einem Schiebepotentiometer besteht.

8. Anordnung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellbetätigungsvorrichtung (7) aus einem Drehpotentiometer besteht.

9. Anordnung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das einstellbare Eingangssignal von der Einstellbetätigungsvorrichtung der Position der Einstellbetätigungsvorrichtung (7) proportional ist, und daß der Reduktionsgrad dem Eingangssignal proportional ist.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellbetätigungsvorrichtung (7) am Instrumentenbrett (60) am Fahrersitz in einem vom Ladermotor angetriebenen Fahrzeug angeordnet und zur manuellen Einstellung durch den Fahrer zugänglich ist.