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Verfahren und Einheit zum Steuern des Aufladedruckes eines Turbo-, Dieselmotors mit einer Turbine mit variabler Geometrie - Dokument DE69708166T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69708166T2 29.08.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0786589
Titel Verfahren und Einheit zum Steuern des Aufladedruckes eines Turbo-, Dieselmotors mit einer Turbine mit variabler Geometrie
Anmelder C.R.F. Società Consortile per Azioni, Orbassano, IT
Erfinder Buratti, Riccardo, 16129 Genova, IT;
Carlo, Alessandro, 10137 Torino, IT;
Pisoni, Alberto, 10153 Torino, IT
Vertreter Meissner, Bolte & Partner, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69708166
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 23.01.1997
EP-Aktenzeichen 971010483
EP-Offenlegungsdatum 30.07.1997
EP date of grant 14.11.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.08.2002
IPC-Hauptklasse F02B 37/24
IPC-Nebenklasse F02D 33/02   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einheit zum Steuern des Vorverdichtungsdrucks eines Turbodieselmotors mit einer geometrievariablen Turbine.

Mit einer geometrievariablen Turbine ausgerüstete Turbodieselmotoren sind bekanntermassen leistungsstärker als herkömmliche Typen. Solche Turbinen lassen nämlich ein schnelleres Ansprechen und ein höheres Drehmoment bei niedrigen Motordrehzahlen und eine stärkere Leistung bei hohen Motordrehzahlen zu.

Zum besseren Verständnis der Aufgaben, mit denen sich die vorliegende Erfindung befasst, wird nun mit Bezug auf Fig. 1 ein eine geometrievariable Turbine aufweisender Vorverdichter oder Turbolader beschrieben, der einen Vorverdichter des in Frage kommenden Typs zeigt, insbesondere einen Garrett VNT25 TD2502.

Die Zahl 1 in Fig. 1 bezeichnet einen Vorverdichter mit einer spiralförmigen Einlassleitung 2 für das in einem Motor (nicht dargestellt) bei der Verbrennung erzeugte Abgas; eine durch das Abgas betätigte Turbine 3; eine erste (nicht dargestellte) Auslassleitung zum Ausstossen des Abgases, nachdem es die Turbine betätigt hat; eine zweite (nicht dargestellte) Einlassleitung zum Ansaugen von Luft; einen durch die Turbine 3 betätigten Luftverdichter 4; und eine zweite Auslassleitung 5, um dem Motor die verdichtete Luft zuzuführen.

Die Turbine 3 umfasst einen Schaufelrotor 6 und ein geometrievariables Schaufelsysuem 7, das eine zwischen der ersten Einlassleitung 2 und dem Schaufelrotor 6 angeordnete Anzahl an Schaufeln 8 umfasst.

Die Schaufeln 8 sind einstellbar und werden von einer Steuerbaugruppe 9 betrieben, die ein Membranbetätigungselement 10 und eine (in Fig. 1 nicht gezeigte) Betätigungsbaugruppe zur Betätigung des Betätigungselements 10 umfassen, was mit Bezug auf Fig. 2 nachstehend genauer beschrieben wird.

Beim tatsächlichen Betrieb verändern die Schaufeln 8 den Querschnitt des Abgasdurchlasses in Abhängigkeit vom Ausgangsdruck des Verdichters 4, regulieren die Geschwindigkeit des Abgases und überwachen kontinuierlich den Vorverdichtungsdruck.

Die Position der Schaufeln 8 hängt von den Betriebsbedingungen des Motors ab. Genauer gesagt, sind die Schaufeln 8 bei niedrigen Motordrehzahlen und unter geringen Lastbedingungen in die vollkommen geschlossenen Position gebracht, um den Querschnitt des Gasdurchlasses zu verkleinern und die Geschwindigkeit des Gases in der Turbine 3 zu erhöhen.

Umgekehrt ist der Querschnitt des Gasdurchlasses durch die Schaufeln 8 bei hohen Motordrehzahlen vergrössert, so dass das Gas mit einer langsameren Oberflächengeschwindigkeit über den Rotor fliesst und dadurch die Rotationsgeschwindigkeit der Tubine 3 verlangsamt, die sich schliesslich auf die richtige Geschwindigkeit einpendelt, um einen korrekten Betrieb des Motors sicherzustellen.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfasst die - mit 11 bezeichnete - Betätigungsbaugruppe zur Betätigung des Betätigungselements 10 eine durch den - mit 13 bezeichneten - Motor betätigte Vakuumpumpe 12, an der der Vorverdichter 1 befestigt ist; und ein bekanntes, durch eine Eingangsleitung 15 an die Vakuumpumpe 12 angeschlossenes vakuummodulierendes Dreiwege-Magnetventil 14.

Genauer gesagt ist die Vakuumpumpe 12 durch die Nockenwelle 13a oder die (nicht gezeigte) Antriebswelle des Motors 13 angetrieben.

Das Magnetventil 14 ist über eine Ausgangsleitung 16 mit dem Betätigungselement 10 verbunden und wird durch eine Steuereinheit 17 gesteuert.

Die Steuereinheit 17 umfasst einen Drucksensor 18 und eine zentrale elektronische Steuereinheit 19.

Der Drucksensor 18 befindet sich entlang der zweiten Auslassleitung 5 des Vorverdichters 1 und erzeugt ein Drucksignal PSmis, das proportional zum Vorverdichtungsdruck in der zweiten Auslassleitung 5 des Vorverdichters 1 ist. Die zentrale elektronische Steuereinheit 19 empfängt das Drucksignal PSmis und ein Referenzsignal PSrif, das proportional zu einem Vorverdichtungsdruck-Sollwert und in einem (nicht gezeigten) Speicher hinterlegt ist, und erzeugt ein Steuersignal DutyV, das zu dem optimalen Öffnungswinkel der Schaufeln 8 in Fig. 1 in Bezug steht.

Das Steuersignal DutyV wird der Betätigungsbaugruppe 11 des Betätigungselements 10, und insbesondere dem Magnetventil 14 zugeführt.

Beim tatsächlichen Gebrauch erzeugt die Vakuumpumpe 12 ein Vakuum, das dem Magnetventil 14 zugeführt und von diesem gemäss dem Wert des Steuersignals DutyV moduliert wird, um die Membran des Betätigungselements 10 auf (nicht gezeigte) bekannte Weise zu steuern und so die Position der Schaufeln 8 in Fig. 1 einzustellen.

Bei herkömmlichen Steuersystemen wird das Steuersignal DutyV des Magnetventils 14 durch eine - nicht näher beschriebene - bekannte Proportional-Integral-Steuerung erzeugt, die eine Transferfunktion ausführt mit, jeweils für den proportionalen und integralen Teil, zwei Multiplikationskoeffizienten Kp und Ki, die ungeachtet des Betriebspunkts des Motors, einen festen Wert annehmen.

Die Proportional-Integral-Steuerung ist jedoch insofern kaum dazu geeignet, die Leistung eines Turbodieselmotors mit einer geometrievariablen Turbine beim Beschleunigen zu steuern, als sie langsam ist und mit einer Verzögerung auf die Schaufeln 8 (Fig. 1) einwirkt, die unvereinbar mit der plötzlichen Leistungszunahme des Motors im Beschleunigungsstadium ist.

Die erwähnte Verzögerung manifestiert sich, indem der Vorverdichtungsdruck über den Sollwert hinausschiesst und sich dann, begleitet von Schwankungen mit einem geringen Dämpfungskoeffizienten auf den Sollwert einpendelt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuerverfahren und eine Steuereinheit bereit zu stellen, die die Nachteile bekannter Systeme nicht mehr aufweisen. Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung des Vorverdichtungsdrucks eines Turbodieselmotors vorgesehen, einen Vorverdichter umfassend, mit einer geometrievariablen Turbine mit zwischen zwei Grenzpositionen beweglichen Schaufeln, und einer Steuerbaugruppe zur Steuerung dieser Schaufeln, die durch ein Steuersignal angesteuert wird; dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst:

a) ein Drucksignal zu erzeugen, das in Bezug zum Wert des Vorverdichtungsdrucks des Motors steht;

b) ein Referenzsignal zu erzeugen, das in Bezug zu einem Sollwert des Vorverdichtungsdrucks steht;

c) ein Korrektursignal zu erzeugen, das zu einer Zeit in Bezug steht, die eine Ableitung des Drucksignals ist;

d) ein Beschleunigungsausgangssignal als eine Funktion einer linearen Verknüpfung des Drucksignals, des Referenzsignals und des Korrektursignals zu erzeugen; bei dem das Beschleunigungsausgangssignal das Steuersignal darstellt und keinen integralen Drucksteuerungsterm enthält, wenn das Korrektursignal dazu verwendet wird, das Steuersignal zu bestimmen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Steuereinheit zur Steuerung des Vorverdichtungsdrucks eines Turbodieselmotors, einen Vorverdichter umfassend, mit einer geometrievariablen Turbine mit zwischen zwei Grenzpositionen beweglichen Schaufeln, und einer Steuerbaugruppe zur Steuerung dieser Schaufeln, die durch ein Steuersignal angesteuert wird; wobei die Steuereinheit Druckerfassungsmittel umfasst, die ein Drucksignal erzeugen, das proportional zum Vorverdichtungsdruck im Motor ist; dadurch gekennzeichnet, dass es Differenzierungsmittel zur Erzeugung eines Korrektursignals umfasst, das proportional zu einer Ableitung des Drucksignals ist; und Verknüpfungsmittel, um eine lineare Verknüpfung des Drucksignals, des Korrektursignals und des Referenzsignals durchzuführen, und um ein Beschleunigungsausgangssignal zu erzeugen, das das Steuersignal darstellt, wobei das Beschleunigungsausgangssignal die lineare Verknüpfung und keinen integralen Drucksteuerungsterm verwendet, wenn das Korrektursignal verwendet wird, um das Steuersignal zu bestimmen.

Eine bevorzugte, nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilquerschnittsansicht eines Vorverdichters mit einer geometrievariablen Turbine;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer bekannten Steuereinheit eines Turbodieselmotors mit einer geometrievariablen Turbine;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Flussdiagramm des Betriebs eines Blocks in Fig. 3;

Fig. 5 eine graphische Darstellung des Vorverdichtungsdrucks über der Zeit, die sich durch die Verwendung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung ergibt.

Wie die Einheit 17 von Fig. 2, empfängt die mit 20 bezeichnete Steuereinheit in Fig. 3 das Referenzsignal PSrif und das Drucksignal PSmis, und erzeugt das Steuersignal DutyV des Magnetventils 14.

Die Steuereinheit 20 umfasst eine gemischte Proportional-/Differential-Steuereinheit 21 (im folgenden kurz gemischte PD-Steuergruppe genannt) und eine Proportional-Integral-Steuereinheit 22 (im folgenden kurz P1-Steuergruppe genannt), die das Magnetventil 14 von Fig. 1 gemäss dem Betriebszustand des Motors selektiv steuern.

Die gemischte PD-Steuergruppe 21 umfasst einen Proportionalabschnitt 23 und einen Differentialabschnitt 24. Der Proportionalabschnitt 23 umfasst einen ersten Additionsblock 25, der die Druck- und Referenzsignale PSmis und PSrif empfängt und ein erstes Fehlersignal Err erzeugt, das der Differenz PSrif - PSmis entspricht; und einen ersten Multiplikationsblock 26, der das Fehlersignal Err empfängt und ein Proportionalsignal U&sub1; erzeugt, das dem ersten Fehlersignal Err multipliziert mit einer ersten Konstante Kp&sub1; entspricht.

Der Differentialabschnitt 24 umfasst einen Ableitungsblock 27, der das Drucksignal PSmis empfängt und ein erstes Korrektursignal DPS erzeugt, das dem zeitlichen Ableitungswert des Drucksignals PSmis entspricht; und einen zweiten Multiplikationsblock 28, der das erste Korrektursignal DPS empfängt und ein Differentialsignal U&sub2; erzeugt, das dem ersten Korrektursignal DPS multipliziert mit einer zweiten Konstante Kd entspricht.

Ein zweiter Additionsblock 29 empfängt das Proportionalsignal U&sub1;, das Differentialsignal U&sub2; und ein Auslösesignal U&sub3; und erzeugt ein Beschleunigungsausgangssignal DutyV1. Genauer gesagt führt der zweite Additionsblock 29 die folgende algebraische Rechnung durch:

DutyV2 = U&sub1; + U&sub3; - U&sub2;

Das Auslösesignal U&sub3; ist ein Konstantwertsignal zur Definition einer Referenzposition der Schaufeln 8 von Fig. 1 in Abwesenheit der Proportional- und Differentialsignale U&sub1;, U&sub2;.

Die PI-Steuergruppe 22 umfasst einen dritten Additionsblock 30, der die Druck- und Referenzsignale PSmis und PSrif empfängt und ein zweites Fehlersignal Err erzeugt, das PSrif - PSmis entspricht; und einen zweiten Proportional-Integral-Steuerblock 31, der das zweite Fehlersignal Err empfängt und ein Proportional-Integral- Ausgangssignal DutyV2 erzeugt.

Der Steuerblock 31 erfüllt eine Transferfunktion mit, für jeweils den proportionalen und integralen Teil, zwei Multiplikationskoeffizienten KP&sub2; und Ki, deren Wert vom Betriebspunkt des Motors abhängt und der in einem (nicht gezeigten) Speicher hinterlegt ist. Der Wert des Multiplikationskoeffizienten KP&sub2; wird durch ein pseudozufälliges Verfahren bestimmt; und der Wert des Multiplikationskoeffizienten Ki steht mit dem von KP&sub2; durch eine Konstante im Verhältnis, die die Verstärkung und die Grenzfrequenz des Steuerblocks 31 berücksichtigt.

Die PD- und PI-Steuergruppen 21 und 22 können durch eine Selektionsvorrichtung 32 abwechselnd Drucksignale PSmis empfangen. Und diese Selektionsvorrichtung 32 erzeugt auf der Basis des Drucksignals PSmis ein Freigabesignal S. dessen Wert den Betrieb der PD-Steuergruppe 21 oder der PI- Steuergruppe 22 bestimmt.

Das von der Steuereinheit 20 erzeugte Steuersignal DutyV entspricht dem Beschleunigungsausgangssignal DutyV1 oder dem Proportional-Integral-Ausgangssignal DutyV2, je nachdem, welche Steuergruppe 21 oder 22 freigegeben ist.

Die obenstehende Freigabefunktion wird mittels der in Fig. 4 gezeigten und unten beschriebenen Algorithmen durchgeführt.

Zunächst gibt die Selektionsvorrichtung 32 die PI- Steuergruppe 22 frei (Block 35), so dass in diesem Stadium das Steuersignal DutyV dem Porportional-Integral- Ausgangssignal DutyV2 entspricht und die Steuerung proportional-integral ist.

Während des Betriebs des Vorverdichters 1 wird der Vorverdichtungsdruck des Motors kontinuierlich überwacht, indem eine Ableitung des Drucksignals PSmis nach der Zeit berechnet wird (Block 36).

Wenn die Selektionsvorrichtung 32 feststellt, dass diese Ableitung einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt (Bloc k 37), d. h. einen starken Anstieg beim Vorverdichtungsdruck anzeigt, gibt sie die gemischte PD- Steuergruppe 21 frei (Block 38), so dass in diesem Stadium, das Steuersignal DutyV dem Beschleunigungsausgangssignal DutyV1 entspricht und die Steuerung proportionaldifferential ist.

In der Zwischenzeit überwacht die Selektionsvorrichtung 32 weiterhin die Ableitung des Vorverdichtungsdrucks und die Zeit t, die seit dem Überschreiten des Schwellenwerts verstrichen ist (Block 39), um festzustellen, ob der Vorverdichtungsdruck den Vorverdichtungshöchstdruck erreicht hat, oder ob nach dem Überschreiten des Schwellenwerts die Anstiegsgeschwindigkeit beim Vorverdichtungsdruck auf einen solchen Wert gefallen ist, dass es zu lange dauern würde, bis der Sollwert (proportional zu PSrf) erreicht wird.

Wenn die Selektionsvorrichtung 32 feststellt, dass die Ableitung des Drucksignals PSmis nach der Zeit kleiner oder gleich Null ist, oder dass die Zeit t den vorbestimmten Maximalwert Tmax überschreitet (Block 40), gibt sie die PI- Steuergruppe 22 wieder frei, indem sie zu Block 35 zurück geht.

Wenn, anders ausgedrückt, der Vorverdichtungsdruck stark zunimmt und die PD-Steuergruppe 21 freigegeben ist, erzeugt der Proportionalabschnitt 23 das Proportionalsignal U&sub1;, das den Wert des Auslösesignals U&sub3; um einen Betrag erhöht oder verringert, der proportional zur Differenz zwischen dem Drucksignal PSmis und dem Referenzsignal PSrif ist.

Gleichzeitig bestimmt der Ableitungsabschnitt 24 eines erstes Korrektursignal DPS, das der Ableitung des Drucksignals PSmis nach der Zeit entspricht und erzeugt ein Differentialsignal U&sub2;, das dazu beiträgt, das Steuersignal DutyV, das hier dem Beschleunigungsausgangssignal DutyV1 entspricht, herabzusetzen. Der Differentialabschnitt 24 sorgt deshalb für die Herabsetzung des Werts des Steuersignals DutyV ab dem Moment, in dem die Vorverdichtungsdruckableitung den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, d. h. vor dem Moment, in dem der Solldruckwert erreicht ist.

Der Grund für diese zeitlich vorgezogene Korrektur des Steuersignals DutyV ist der, dass obwohl das vom Proportionalabschnitt 23 erzeugte Proportionalsignal U&sub1; seinen Beitrag zur Steuerung des Steuersignals DutyV einstellt, wenn der Sollvorverdichtungsdruck erreicht ist, der Vorverdichtungsdruck aufgrund des grossen Betrags an im Abgas enthaltener Restenergie weiter ansteigt.

Ein wichtiger, festzuhaltender Punkt ist, wie der Differentialblock 27 der gemischten PD-Steuergruppe 21 direkt auf das Drucksignal PSmis proportional zum gemessenen Vorverdichtungsdruck, im Gegensatz zum ersten Fehlersignal Err, das proportional zum Druckfehler ist, wirkt. Darüberhinaus stellt der Differentialblock 27 die geeignetste Leistungsabschätzung dar, um den Anstieg beim Vorverdichtungsdruck von Turbodieselmotoren mit einer geometrievariablen Turbine originalgetreu wiederzugeben, und ist deshalb die beste Art Steuerung, um das Differentialsignal U&sub2; zu erzeugen, das für die zeitlich vorgezogene Korrektur des Steuersignals DutyV verwendet wird.

Sobald der Vorverdichtungsdruck nicht mehr ansteigt (oder nach einer vorbestimmten Höchstzeit), wird die Steuerung an die P1-Steuergruppe 22 zurückgegeben, die auf normale Weise arbeitet, um sicherzustellen, dass der genaue Vorverdichtungsdrucksollwert erreicht ist.

Um zur Proportional-Integral-Steuerung zurückzukehren, muss der Ausgangszustand des Integrators im Integralblock, d. h., die P1-Steuergruppe 22 mit einem Integralbeitragswert I versorgt werden, der aus den vorhergehenden Steuerentwicklungen plausibel hervorgeht. Genauer ausgedrückt wird der Beitragswert als eine Funktion des Motordrehzahl und der Last bestimmt und als geeigneter Vektor abgespeichert.

Die Fig. 5 zeigt eine Anzahl von Zeitkurven im Verhältnis zu dynamischen Prüfstandversuchen, die an einem Turbodieselmotor mit einer geometrievariablen Turbine während der Beschleunigung und im zweiten Gang ab 2000 Umdrehungen pro Minute durchgeführt wurden.

Insbesondere zeigt die graphische Darstellung die Vorverdichtungsdruckkurve P&sub1; im Verhältnis zum Verfahren der vorliegenden Erfindung (durchgezogene Linie); die Vorverdichtungsdruckkurve P&sub2; im Verhältnis zur geradlinigen Proportional-Integral-Steuerung (unterbrochene Linie); und die Referenz-Vorverdichtungsdruckkurve Prif (gepunktete Linie).

Wie festgestellt werden kann, sorgt das Verfahren nach der Erfindung für eine erhebliche Senkung des Überschwingens des Vorverdichtungsdrucks und dafür, dass der Referenzdruckkurve bei einer Schwingung mit nur niedriger Amplitude ziemlich nah gefolgt wird.

Die Vorteile des vorliegenden Verfahrens sind wie folgt. Inbesondere sorgt es für eine bessere Steuerung der Motorausgangsleistung, indem es sowohl die Dauer als auch die Amplitude der Schwingungen senkt, die beim Erreichen des Wert des Sollvorverdichtungsdrucks beteiligt sind, und verringert damit grösstenteils die Zeit, die der Motor braucht, um den optimalen Betriebszustand zu erreichen.

Darüberhinaus ist das Überschwingen des Vorverdichtungsdrucks steuerbar, indem er auf den Konstanten KP&sub1; und Kd beruht.

Die Verwendung der Proportional-Integral-Steuerung während der Phase des eingeschwungenen Zustands sorgt in bekannter Weise für die Steuerung von Schwankungen beim Referenzsignal mit einer Nullabweichung ohne schnelle Druckanstiege.

Schlussendlich kann das vorliegende Verfahren leicht umgesetzt werden und es ist höchst zuverlässig.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Steuerung des Vorverdichtungsdrucks eines Turbodieselmotors (13), der einen Vorverdichter (1), mit einer geometrievariablen Turbine (3) umfaßt, die zwischen zwei Grenzpositionen bewegliche Schaufeln (8) aufweist, und mit einer Steuerbaugruppe (9) zur Steuerung dieser Schaufeln (8), die durch ein Steuersignal (DutyV) angesteuert wird; dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst:

a) Erzeugen eines Drucksignal (PSmis), das in Bezug zum Wert des Vorverdichtungsdrucks des Motors (13) steht;

b) Erzeugen eines Referenzsignals (Psrif), das in Bezug zu einem Sollwert des Vorverdichtungsdrucks steht;

c) Erzeugen eines Korrektursignals (DPS), das zu einer Zeit in Bezug steht, die eine Ableitung des Drucksignals (Psmis) ist;

d) Erzeugen eines Beschleunigungsausgangssignals (DutyV1) als eine Funktion einer linearen Verknüpfung des Drucksignals (PSmis), des Referenzsignals (PSrif) und des Korrektursignals (DPS); wobei das Beschleunigungsausgangssignal (DutyV1) das Steuersignal (DutyV) darstellt und keinen integralen Drucksteuerungsterm enthält, wenn das Korrektursignal (DPS) dazu verwendet wird, das Steuersignal (DutyV) zu bestimmen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt d) die Schritte umfasst:

f) Bestimmen einer Differenz zwischen dem Referenzsignal (PSrif) und dem Drucksignal (PSmis), um ein Fehlersignal (Err) zu erzeugen;

g) Multiplizieren des Fehlersignals (Err) mit einer ersten Konstante (KP&sub1;), um ein Proportionalsignal (U&sub1;) zu erzeugen;

h) Multiplizieren des Korrektursignals (DPS) mit einer zweiten Konstante (Kd), um ein Ableitungssignal (U&sub2;) zu erzeugen;

i) Erzeugen des Beschleunigungsausgangssignals (DutyVl), indem das Proportionalsignal (U&sub1;) zu einem Konstant- Auslösesignal (U&sub3;) addiert und das Ableitungssignal (U&sub2;) subtrahiert wird; wobei das Auslösesignal (U&sub3;) eine Referenzposition der Schaufeln (8) definiert.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst:

1) Berechnen eines ersten numerischen Wertes, der proportional zu einer Ableitung des Drucksignals (PSmis) ist;

m) Vergleichen des ersten numerischen Wertes mit einem ersten vorbestimmten Schwellenwert und Ausführen der Schritte c), d), e) dann, wenn der erste numerische Wert den ersten vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst:

n) Erzeugen eines Zeitsignals (t), wenn der erste numerische Wert den ersten vorbestimmten Schwellenwert übersteigt;

p) Berechnen eines zweiten numerischen Werts, der proportional zu einer Ableitung des Drucksignals (PSmis) ist;

q) Erzeugen eines proportionalintegrales Ausgangssignals (DutyV2), falls der zweite numerische Wert kleiner oder gleich Null ist, oder falls das Zeitsignal (t) grösser als ein vorbestimmter Maximalwert (Tmax) ist; wobei das proportionalintegrale Ausgangssignal (DutyV2) das Steuersignal (DutyV) darstellt.

5. Steuereinheit (20) zur Steuerung des Vorverdichtungsdrucks eines Turbodieselmotors (13), der einen Vorverdichter (1), mit einer geometrievariablen Turbine (3) umfasst, die zwischen zwei Grenzpositionen bewegliche Schaufeln (8) aufweist, und mit einer Steuerbaugruppe (9) zur Steuerung dieser Schaufeln (8), die durch ein Steuersignal (DutyV) angesteuert wird;

wobei die Steuereinheit (20) Druckerfassungsmittel (18) umfasst, die ein Drucksignal (PSmis) erzeugen, das proportional zum Vorverdichtungsdruck in dem Motor (13) ist;

dadurch gekennzeichnet, dass es Differenzierungsmittel (27) zur Erzeugung eines Korrektursignals (DPS), das folgendes umfasst:

proportional zu einer Ableitung des Drucksignals (PSmis) ist;

und Verknüpfungsmittel (25, 26, 28, 29) zur Durchführung einer linearen Verknüpfung des Drucksignals (PSmis), des Korrektursignals (DPS) und des Referenzsignals (PSrif), und zur Erzeugung eines Beschleunigungsausgangssignals (DutyV1), das das Steuersignal (DutyV) darstellt, wobei das Beschleunigungsausgangssignal (DutyV1) die lineare Verknüpfung und keinen integralen Drucksteuerungsterm verwendet, wenn das Korrektursignal (DPS) verwendet wird, um das Steuersignal (DutyV) zu bestimmen.

6. Steuereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verknüpfungsmittel (25, 26, 28, 29) umfassen:

- Subtraktionsmittel (25) zur Bestimmung einer Differenz zwischen dem Referenzsignal (PSrif) und dem Drucksignal (PSmis), um ein Fehlersignal (Err) zu erzeugen;

- erste Multiplikationsmittel (26) zum Multiplizieren des Fehlersignals (Err) mit einer ersten Konstante (KP&sub1;), um ein Proportionalsignal (U&sub1;) zu erzeugen;

- zweite Multiplikationsmittel (28), zum Multiplizieren des Korrektursignals (DPS) mit einer zweiten Konstante (Kd), um ein Ableitungssignal (U&sub2;) zu erzeugen;

- Additionsmittel (29), zum Erzeugen des Beschleunigungsausgangssignals (DutyV1), indem das Proportionalsignal (U&sub1;) mit einem Auslösesignal (U&sub3;) addiert und das Ableitungssignal (U&sub2;) subtrahiert wird;

wobei das Auslösesignal (U&sub3;) eine Referenzposition der Schaufeln (8) definiert.

7. Steuereinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass es Freigabemittel (32) umfasst, um ein Freigabesignal (s) für das Ableitungsmittel (27) und die Verknüpfungsmittel (25, 26, 28, 29) zu erzeugen; wobei die Freigabemittel (32) Berechnungsmittel (36, 39) umfassen, um einen ersten numerischen Wert zu bestimmen, der in Bezug zu einer Ableitung des Drucksignals (PSmis) steht; und Ableitungsvergleichsmittel (37, 40), um diesen ersten numerischen Wert mit einem ersten vorbestimmten Schwellenwert zu vergleichen; wobei das Freigabesignal (S) das Ableitungsmittel (27) und die Verknüpfungsmittel (25, 26, 28, 29) dann freigibt, wenn der erste numerische Wert größer als der erste vorbestimmte Schwellenwert ist.

8. Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine proportional-integrale Gruppe (22) umfasst, die das Drucksignal (PSmis) und das Referenzsignal (PSrif) empfängt und ein proportionalintegrales Ausgangssignal (DutyV2) erzeugt; dass das Freigabemittel (32) weiterhin folgendes umfaßt:

Taktmittel (39), um ein Zeitsignal (t) zu erzeugen, wenn der erste numerische Wert den ersten vorbestimmten Schwellenwert übersteigt; und

Zeitvergleichsmittel (40), um das Zeitsignal (t) mit einem vorbestimmten Maximalwert (Tmax) zu vergleichen, wobei die Berechnungsmittel (36, 39) einen zweiten numerischen Wert erzeugen, der proportional zu einer Ableitung des Drucksignals (PSmis) ist, und das Ableitungsvergleichsmittel (40) den zweiten numerischen Wert mit einem zweiten vorbestimmten Schwellenwert vergleicht; wobei das Freigabemittel (S) die proportional-integrale Gruppe (22) dann freigibt, wenn der zweite numerische Wert kleiner oder gleich Null oder das Zeitsignal (t) grösser als ein vorbestimmter Maximalwert (Tmax) ist; und wobei das proportional-integrale Ausgangssignal (DutyV2) das Steuersignal (DutyV) definiert.







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