1 EP 2 100 016 B1 2  [0001] Die Erfindung betrifft ein Regelverfahren für ei- nen AbgasturboladereinerVerbrennungskraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie einen Turbolader gemäß dem Oberbegriff des Anspruches7. [0002] Bei bekannten Turboladern mit einer verstell- baren Turbinengeometrie (VTG) kann es zu einem La- dedruckabfallkommen,wenn mittels eines üblichenPID- Reglers und einer pneumatischen Steuerdose die VTG zu weit geschlossen wird. Überdies ergibt sich bei der Steuerdose in den Hubwerten der Betätigungsstange beim Druckanstieg und beim Druckabfall ein Hystere- seeffekt,was insgesamtdie Reglercharakteristiknegativ beeinflusst. [0003] DE 102004042272A offenbart eine Kaskaden- regelung zum Einstellen eines Aktuators in einem Tur- boladermiteinemSignal.Die äußereRegelschleife steu- ert einen Druck basierend auf einer Druckdifferenz zwi- schen einemSolldruckund einemMessdruck.Die innere Regeschleife steuert eine Drehzahl basierend auf einer Drehzahldifferenz zwischen einer Solldrehzahl, die ba- sierend auf der Druckdifferenz berechnet wird und einer gemessen Drehzahl. Das Signal wird schließlich basie- rend auf dieser Drehzahldifferenz berechnet. [0004] Die Druckschrift WO 2004/027235A offenbart ein lineares Stellglied das basierend auf einem kompen- sierten Fehlersignal zwischen einem Sollladedruck und einem an einem Turbolader gemessenen Ladedruck ei- ne einzustellende Position für die Leitschaufeln des Tur- boladers bestimmt. [0005] Ferner bestimmt eine anpassbare Positions- steuertafelfürden TurboladereineSteuerposition fürdie Leitschaufeln des Turboladers basierend auf einer Mo- tordrehzahlund einemMotordrehmoment.Ein Summier- glied steuertdas gesamteTurboladersystemaufderein- zustellenden Position aus dem Stellglied und der Steu- erposition aus der Steuertafel. [0006] Die Druckschrift EP 1 031 713 A offenbart eine Steuereinheit für einen Turbolader, die eine Druckdiffe- renz aus einem empfangenen gemessenen Druck und einem Solldruck sowie ein Steuersignal aus der Druck- differenz bestimmt. [0007] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfin- dung,ein Regelverfahren derimOberbegriffdes Anspru- ches 1 angegebenen Art sowie einenTurboladergemäß dem Oberbegriff des Anspruches 7 zu schaffen, mit de- nen es möglich ist, die genannten Hystereseeffekte der Steuerdose zumindestzu verringern undeine optimierte Stellungsregelung der Leitschaufeln der VTG zu errei- chen. [0008] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruches 7. [0009] Erfindungsgemäß ist es dementspre chend möglich, die Hystereseeffekte der Steuerdose zu mini- mierensowie eine schnellere Ansprechzeitals auch eine genauere Stellungsregelung der Leitschaufeln der VTG zu erreichen. [0010] Ferner ist es möglich, die optimierte Stellung für den Ladedruckaufbau der Leitschaufeln der VTG zu ermitteln und sonstige negative Einflüsse,wie diejenigen einer Abgasrückführung, zumindest zu reduzieren. [0011] Die Unteransprüche 2 bis 6sowie 8 beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Regelverfahrens bzw. des Turboladers. [0012] Beieinerbesonders bevorzugten Ausführungs- formdeserfindungsgemäßen Regelverfahrenswirdeine Drei-Phasen-Strategie bzw. Vorgehensweise gewählt. [0013] In der ersten Phase werden die Leitschaufeln dervariablen Turbinengeometrie inAbhängigkeitvomje- weiligen Betriebspunkt auf die für diesen Betriebspunkt maximal mögliche Schließposition verfahren, was es er- möglicht, die Hysterese der Steuerdose zu vermeiden bzw. zumindest zu verringern. [0014] In deroptionalen Phase 2 deserfindungsgemä- ßen Regelverfahrens wird die variable Turbinengeome- trie bzw. deren Leitschaufeln auf eine optimale Position vorgesteuert, die hauptsächlich aus der Drehzahl und dem Drehmoment des aufgeladenen Motors generiert wird. Vorzugsweise ist hierbei ein unterlagerter Positi- onsregelkreis aktiv. [0015] In der dritten Phase des erfindungsgemäßen RegelverfahrenswirdderLadedruckgeregelt,wobeivor- zugsweiseein Ladedruck-Regelkreis und derunterlager- te Positions-Regelkreis aktiv sind. [0016] Insgesamt wird durch das erfindungsgemäße Regelverfahren ein optimierter Ladedruckaufbau er- reicht, wobei der erfindungsgemäße Turbolader hierfür entweder mit einer pneumatischen Steuerdose mit Po- sitionssensorik oder alternativ mit einem elektrischen Stellglied versehen sein kann. [0017] Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfol- gender Beschreibung von Ausführungsbeispielen an- hand der Zeichnung. Darin zeigt: [0018] In Fig. 1 ist ein Schaubild dargestellt, in dem der Ladedruckbedarf, der tatsächliche Ladedruck, die Motorlast,die Motordrehzahlsowie die Stellung derLeit- schaufeln der VTG über der Zeit aufgetragen sind, um eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Regelverfahrens zu erläutern. [0019] Die inFig.1bildlichwiedergegebene Regelstra- tegie umfasst drei Phasen. In der Phase 1 wird ange- strebt, den Abgasgegendruck P3, der in Fig. 2 vermerkt Fig. 1 ein Schaubild zur Erläuterung des erfindungs- gemäßen Regelverfahrens, Fig. 2 ein weiteres Schaubild zur Erläuterung vorteil- hafter Effekte des erfindungsgemäßen Regel- verfahrens, und Fig. 3 eine schematisch stark vereinfachte Blockdar- stellung eines erfindungsgemäßen Turbola- ders. 2 Beschreibung