3  EP 2 100 016 B1 4  ist, zu erhöhen, um die Ansprechcharakteristik zu ver- bessern.Hierfürwerden die Leitschaufeln derVTGkurz- fristig aufden fürdenjeweilsvorliegendenBetriebspunkt maximalen Schließzustand geregelt, wobei die Phase 1 nur für etwa 100 bis 200 ms, maximal 500 ms, aktiv ist. Wie sich ausdemSchaubild derFig.3hierzu ergibt,wird indieserPhase 1 eine Steuerung desLadedrucks durch- geführt. gestellt,da diese Darstellung fürdie ErläuterungderPrin- zipien vorliegender Erfindung ausreicht. Natürlich weist der erfindungsgemäße Turbolader 1 je nach Anwen- dungsfall auch alle anderen Komponenten üblicher Tur- boladerauf,deren Erläuterung jedochfürdie Zweckeder Beschreibung vorliegender Erfindung nicht erforderlich ist. [0029] In Fig.3 istein schematisch starkvereinfachtes Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Turboladers 1 dargestellt, der ein Verdichterrad 2 aufweist, das über eine Rotorwelle mit einer Turbine 4 verbunden ist, die eine VTG mit Schaufeln 5 aufweist. Diese für die Erläu- terung der Wirkprinzipien der erfindungsgemäßen Re- gelstrategie sowie des erfindungsgemäßen Turboladers sind in Block 1 der Fig. 3 schematisch vereinfacht dar- [0028] In der Phase 3 werden schließlich eine Lade- druckregelung mit geschlossenem Regelkreis und eine Positionsregelung mitgeschlossenemRegelkreis durch- geführt, wobei die Regelung mit geschlossenem Regel- kreis vorzugsweise nur dann aktiv ist, falls der Sollwert des Ladedrucks nahezu erreicht ist. [0027] In der Phase 2 werden eine VTG-Ladedruck- steuerung mit offenem Regelkreis und eine Positionsre- gelung mit geschlossenem Regelkreis durchgeführt Hierbei wird die VTGauf die Position eingestellt, die den schnellsten Ladedruckanstieg ermöglicht. Optima VTG-Stellungen können archiviert werden. [0026] Wie zuvor erläutert, ist in der Phase 1 die VTG für eine kurze Zeit vollkommen geschlossen, um einen Anstieg des Abgas-Gegendrucks P3 so schnellwie mög- lich zu erreichen. Es wird hierbei eine VTG-Ladedruck- steuerung mitnichtgeschlossenemRegelkreisdurchge- führt. [0025] Fig. 2 stellt eine Zusammenfassung der zuvor erläuterten dreiphasigen Regelstrategie in Form eines Weg-Druck-Diagramms dar. [0024] Vorzugsweise kann der Ladedruck mit Hilfe ei- nes standardmäßigen PID-Reglers geregelt werden. [0023] In derPhase 3 wird ein stetigerund stabilerBe- triebszustand angestrebt, wobei eine Standard-Lade- druckregelung mit geschlossenem Regelkreis sowie ei- ne Stellungsregelung mit geschlossenem Regelkreis durchgeführt werden kann. [0022] Die Phase 2 wird solange aktiviert, bis der La- dedruck nahezu seinen voreingestellten Wert erreicht hat. [0021] Die Leitschaufeln der VTG werden in dieser Phase 2 aufeine Positiongeregelt,die fürden optimalen Ladedruckanstieg geeignet ist, der spezifisch für jeden Betriebspunkt ist. Hierbei werden eine Steuerung des Ladedrucks sowie eine Stellungsregelung derLeitschau- feln mit geschlossenem Regelkreis durchgeführt. [0020] In der Phase 2 wird angestrebt, stets das beste Potential für den Ladedruckanstieg auszunutzen, wobei bevorzugterweise jedwede Verzögerung des Ansprech- verhaltens, die bei üblichen Reglern mit geschlossenem Regelkreis auftreten kann, vermieden werden soll. [0030] Der Turbolader 1 ist für die Aufladung einer Brennkraftmaschine, beispielsweise eines Otto- oder Dieselmotors 6 vorgesehen, der ebenfalls durch einen weiteren Block symbolisiert ist. [0031] Der Turbolader 1 weist erfindungsgemäß eine Regelvorrichtung 6 auf, die folgende Komponenten um- fasst: [0032] Zunächst ist eine erste Bestimmungseinrich- tung 7 vorgesehen, mit der ein Sollwert P2$_{SOLL}$ für den LadedruckP2 bestimmtwerden kann.Hierfürwerden an die Bestimmungseinrichtung 7 Drehzahl- und Drehmo- mentdaten des Motors 6 angelegt, die durch die Buch- staben n (Drehzahl) und T (Drehmoment) symbolisiert sind. [0033] Diese Daten werden ebenfalls an eine zweite Bestimmungseinrichtung 8 angelegt, mit der Sollwerte der Stellung der VTG (Position VTG$_{SOLL}$) ermittelt wer- den. [0034] Ein Ladedruck-Regler 9, der aufgrund der vor- liegenden Differenz von p2soll und p2ist ein Ausgangs- signal für die Positionsregelung liefert, ist in Reihe zur ersten Bestimmungseinrichtung 7 angeordnet,die inPa- rallelschaltung zur zweiten Bestimmungseinrichtung 8 vorgesehen ist. [0035] An den Ladedruck-Regler 9 werden ebenfalls dieDrehzahl-und Drehmomentwerte angelegtsowie die Soll-Werte P2$_{SOLL}$ des Ladedrucks P2 und von einem Sensor12 gegebenenfallsaufgenommene Ist-Werte des Ladedrucks P2$_{IST}$. [0036] In Reihe zum Ladedruck-Regler 9 ist ferner ein Leitschaufelstellungs-Regler 10 vorgesehen, dem bei Aktivierung neben den vom Ladedruck-Regler 9 zuge- führten Werten auch Soll-Werte der Stellung der Leit- schaufeln 5 derVTGzugeführtsind,die in Fig.3 mitdem PfeilPOS$_{VTG}$ symbolisiertsind.Diese Werte können von einemSensor11 aufgenommen werden,derdie Stellung der Leitschaufeln 5 ermitteln kann. [0037] Zur Optimierung des erfindungsgemäßen Re- gelverfahrens durch die in Fig. 3 dargestellte Regelvor- richtung 6 ist es ferner möglich, Korrekturwerte zu be- rücksichtigen, die in Fig. 3 durch die jeweiligen Pfeile symbolisiert sind. [0038] Optionalkann zusätzlich eine weitere Phase er- gänzt werden, die der Optimierung des Ladedruckauf- baus nach einem Schaltvorgang dient. Hierzu wird auf geeignete Weise geprüft,ob ein starkerAbfall des ange- forderten Drehmoments, wie bei Schaltvorgängen üb- lich, vorliegt. Anschließend werden die VTG-Leitschau- feln für eine festgelegte Zeitspanne (ca. 1 s), maximal jedoch bis zumAuftreten einerstark ansteigendenDreh- momentanforderung,ineine maximalzulässige Schließ- 3