Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 195 02 250 Cl be- kannt. Die Stellgröße für den Lader setzt sich zusammen aus einem Proportional-, einem Differential-, und einem Inte- gral-Anteil. Der Integral-Anteil wird sowohl im stationären als auch im dynamischen Betrieb der Brennkraftmaschine be- grenzt. Der Grenzwert des Integral-Anteils im dynamischen Betrieb besteht aus einem Grundwert, der in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen aus Kennlinien entnommen wird und einem dem Grundwert überlagerten Korrekturwert. Der Korrekturwert wird in Abhängigkeit von der Ladelufttemperatur, dem Umge-

bungsdruck und der Drehzahl der Brennkraftmaschine adap- tiert. Detailliertere Angaben über die Art der Adaption des Korrekturwertes sind der genannten Druckschrift nicht zu entnehmen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah- ren der eingangs genannten Art anzugeben, das eine sehr ro- buste Regelung der Aufladung einer Brennkraftmaschine ermög- licht, insbesondere wenn extrem veränderliche Störgrößen auftreten, z. B. stark unterschiedliche Ladedruck-Sollwerte bei Vollast oder bei einer sehr unterschiedlichen Dreh- zahldynamik.

Vorteile der Erfindung Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 wird die genannte Aufga- be dadurch gelöst, daß der Korrekturwert adaptiv in Abhän- gigkeit von der Drehzahl bestimmt wird, wobei mehrere Dreh- zahlbereiche vorgegeben sind. Der adaptierte Korrekturwert wird schrittweise verringert, wenn die Regelabweichung kleiner als eine Schwelle ist und der Integral-Anteil klei- ner als der akutuelle Grenzwert ist. Eine schrittweise Ver- größerung des adaptierten Grundwertes erfolgt, wenn die Re- gelabweichung größer Null ist und der Integral-Anteil gleich oder größer als der aktuelle Grenzwert ist.

Mit einem so gebildeten Korrekturwert für den Grenzwert des Integral-Anteils können starke Überschwinger bei der Lade- druckregelung vermieden und trotzdem ein schnelles Ein- schwingverhalten des Reglers erreicht werden. Vor allem bei sehr leistungsstarken Fahrzeugen, die oft im dynamischen Be- trieb gefahren werden, bewirkt das erfindungsgemäße Verfah- ren wegen seiner guten Adaptionsfähigkeit des Grenzwertes für den Integral-Anteil der Stellgröße, ein ausgezeichnetes Regelverhalten der Ladedruck-Regelung. Mit dem Verfahren der

Erfindung werden Toleranzen im Regelkreis zuverlässig be- herrscht.

Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungs- gemäßen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei- spiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 ein Funktionsdiagramm eines Ladedruck-Reglers, Figur 2 ein Funktionsdiagramm zur Ermittlung von Reglerpara- metern, Figur 3 ein Funktionsdiagramm zur Ermittlung eines Grenzwer- tes für einen Integral-Anteil einer Ladedruck-Stellgröße und Figur 4 ein Funktionsdiagramm zur drehzahlabhängigen Adapti- on eines Korrekturwertes für den Grenzwert.

Wie dem Funktionsdiagramm in Figur 1 zu entnehmen ist, wird aus einem Kennfeld KFLDPS in Abhängigkeit von der Motordreh- zahl nmot und der Drosselklappenstellung (X ein Soll-Ladedruck psoll herausgelesen. Außerdem wird mit einem Drucksensor vor der Drosselklappe der Ist-Ladedruck pvdk ge- messen. In einem Verknüpfungspunkt V1 wird die Differenz zwischen dem Soll-Ladedruck plsoll und dem Ist-Ladedruck pvdk bestimmt. Diese Differenz wird als Regelabweichung lde bezeichnet. Liegt die Bedingung B-ldr für eine Aktivierung der Ladedruckregelung vor, so wird ein Schalter S1 an den Ausgang des Verknüpfungspunktes V1 gelegt, so daß am Ausgang des Schalters S1 als Regelabweichung lde die genannte Diffe- renz zwischen dem Soll-Ladedruck plsoll und dem Ist-Ladedruck pvdk anliegt. Ist die Ladedruckregelung nicht aktiv, die Bedingung B-ldr also nicht gegeben, liegt der

Schalter S1 auf 0.0. Die Regelabweichung lde ist in diesem Fall also Null.

Ein Schwellenwertentscheider SE1 legt an den S-Eingang eines SR-Flip-Flops FF eine logische 1, wenn die Regelabweichung lde eine Schwelle UMDYLDR übersteigt. Der R-Eingang des RS-Flip-Flops FF ist mit dem Ausgang eines Komparators Kl verbunden. Dieser Komparator Kl gibt eine logische 1 ab, wenn die Regelabweichung lde kleiner oder gleich 0.0 ist.

Unter den genannten Bedingungen liegt am Ausgang Q des RS-Flip-Flops FF eine logische 1 an, wenn die Regelabwei- chung lde die Schwelle UMDYLDR übersteigt, das heißt ein Übergang vom stationären in den dynamischen Betrieb erfolgt.

Falls am R-Eingang des RS-Flip-Flops FF eine logische 1 an- liegt, das heißt die Regelabweichung lde kleiner 0 ist (der Ist-Ladedruck ist größer als der Soll-Ladedruck), so wird das Flip-Flopp FF zurückgesetzt und an seinem Ausgang Q liegt eine logische 0 an. Das Ausgangssignal B_lddy am Q-Ausgang des Flip-Flops FF gibt an, ob dynamischer Betrieb (logische 1) oder stationärer Betrieb (logisch 0) gegeben ist.

Im Funktionsblock R1 werden in Abhängigkeit von der Be- triebsbedingung B_lddy und der Motordrehzahl nmot ein Pro- portional-ldrkp, ein Differential-ldrkd und ein Inte- gral-Regelparameter ldrki ermittelt. Die Bestimmung der Reg- lerparameter ldrkp, ldrkd, ldrki im Funktionsblock R1 wird weiter unten anhand von Figur 2 noch beschrieben.

Durch Produktbildung des Proportional-Reglerparameters ldrkp mit der Regelabweichung lde im Multiplizierer V2 entsteht ein Proportional-Anteil ldptv für die Stellgröße ldtv des Turboladers.

Ein Differential-Anteil ldrdtv zur Stellgröße ldtv resul- tiert aus der Produktbildung im Multiplizierer V3 zwischen dem Differential-Regelparameter ldrkd und der Ablage zwi- schen der aktuellen Regelabweichung lde und der einen Zeit- takt (ca. 50 ms) zuvor ermittelten Regelabweichung lde (i-1).

Die Differenz zwischen der aktuellen Regelabweichung lde und der zuvor bestimmten Regelabweichung lde (i-1) wird im Ver- knüpfungspunkt V4 gebildet. Ein Verzögerungsglied VZ1 lie- fert die um einen Zeittakt verzögerte Regelabweichung lde (i-1).

Der Integral-Anteil lditv zur Stellgröße ldtv wird von einem Integrator INT gebildet, welcher das Produkt aus dem Inte- gral-Regelparameter ldrki und der verzögerten Regelabwei- chung lde (i-1) berechnet und dieses Produkt dem im vorherge- henden Zeittakt bestimmten Integral-Anteil lditv (i-1) über- lagert.

Im Verknüpfungspunkt V5 werden schließlich der Proportio- nal-Anteil ldptv, der Differential-Anteil ldrdtv und der In- tegral-Anteil lditv addiert, woraus die Stellgröße ldtv für ein Bypass-Ventil des Turboladers resultiert.

Der Integral-Anteil lditv wird nach oben hin begrenzt, um Überschwinger bei der Regelung des Ladedrucks zu vermeiden.

Der Grenzwert ldimx für den Integral-Anteil lditv wird in einem Schaltblock R2, der weiter unten anhand von Figur 3 beschrieben wird, ermittelt und zwar in Abhängigkeit von der Regelabweichung lde, dem Integral-Anteil lditv, dem Soll-Ladedruck plsol, der Motordrehzahl nmot und dem Ver- hältnis zwischen der Sollfüllung und der Maximalfüllung der Zylinder vrlsol.

Der in Figur 2 dargestellte Funktionsblock R1 enthält drei von der Motordrehzahl nmot abhängige Kennlinienfelder

LDRQ1DY, LDRQ1ST und LDRQ2DY. Liegt die Bedingung für dyna- mischen Betrieb B_lddy an, so wird vom Schalter S2 der Inte- gral-Reglerparameter ldrki aus der Kennlinie LDRQ1DY für dy- namischen Betrieb an den Ausgang durchgeschaltet. Vom Schal- ter S3 wird aus der Kennlinie LDRQ2DY der Differenti- al-Reglerparameter ldrkd an den Ausgang durchgeschaltet. Der Proportional-Reglerparameter ldrkp entsteht durch Differenz- bildung im Verknüpfungspunkt V6 zwischen einem Festwert LDRQOD, der von einem Schalter S4 an den Verknüpfungspunkt V6 geschaltet wird, und dem Differential-Reglerparameter ldrkd. Ist die Bedingung B_lddy für dynamischen Betrieb nicht gegeben, sondern befindet sich die Maschine im Statio- närbetrieb, dann wird der Integral-Reglerparameter ldrki aus der Kennlinie LDRQ1ST entnommen ; dementsprechend liegt jetzt der Schalter S2 an der Kennlinie LDRQ1ST. Der Differenti- al-Reglerparameter ldrkd wird über den Schalter SR3 auf 0.0 gelegt, und der Proportional-Reglerparameter ldrkp wird vom Schalter S4 auf einen Festwert LDRQOS gesetzt. Die Festwerte LDRQOD, LDRQOS und die Kennlinien LDRQ1DY, LDRQ1ST und LDRQ2DY werden durch Versuche am Motorprüfstand so appli- ziert, daß die Laderegelung im dynamischen und stationären Betriebszustand optimiert ist.

In Figur 3 ist der Funktionsblock R2 dargestellt, welcher aus der Motordrehzahl nmot, dem Soll-Ladedruck plsol, der Regelabweichung lde, dem Verhältnis von Sollfüllung zu Maxi- malfüllung der Zylinder vrlsol und dem Integral-Anteil lditv der Stellgröße den Grenzwert ldimx für den Integral-Anteil lditv ableitet.

Der Grenzwert ldimx setzt sich zusammen aus einem Grundwert ldimxr und einem diesem im Verknüpfungspunkt V8 überlagerten Korrekturwert ldimxak. Zusätzlich kann dem Grenzwert ldimx im Verknüpfungspunkt 9 noch ein fest vorgegebener Wert LDDIMX hinzuaddiert werden. Dieser Wert LDDIMX entspricht

einem kleinen Bruchteil (ca. 0... 5%) des Grenzwertes ldimx, der sicherstellt, daß dieser kleine Wert auf keinen Fall un- terschritten wird. Ist der aktuelle Integral-Anteil größer als der Grenzwert ohne den einen Sicherheitsabstand darstel- lenden Wert LDDIMX, so kann auch ohne Anheben des Grenzwer- tes der Ladedruck spontan geregelt werden, sofern die auszu- regelnde Ladedruckabweichung nicht größer als der Sicher- heitsabstand LDDIMX ist.

Eine Begrenzungsstufe BG1 begrenzt den Grenzwert ldimx auf einen vorgebbaren Wert TVLDMX, der beispielsweise 95% des Tastverhältnisses der Stellgröße für die Ladedruckregelung entspricht.

Der aktuelle Korrekturwert ldimxak für den Grenzwert ldimx erscheint am Ausgang eines Summierers SU. In diesem Summie- rer SU wird der an seinem Eingang 1 anliegende Korrekturwert unter gewissen Bedingungen entweder schrittweise verkleinert oder schrittweise vergrößert.

Damit eine schrittweise Verringerung des Korrekturwertes im Summierer SU vorgenommen wird, sind folgende Bedingungen zu erfüllen : Die Laderegelung muß aktiv sein, das heißt die Bedingung B-ldr muß gesetzt sein, und es darf der aktuelle Grenzwert ldimx nicht am oberen oder unteren Ende der Begrenzungsstufe BG1 liegen. Beide Informationen liegen an den Eingängen ei- nes UND-Gatters AN1 an, das eine logische 1 an ein weiteres UND-Gatter AN2 abgibt, wenn die genannten zwei Bedingungen erfüllt sind. Eine weitere Bedingung besteht darin, daß der Betrag der Regelabweichung lde kleiner einer Schwelle LDEIA sein muß. Dazu wird die Regelabweichung lde einem Betrags- bilder BB und anschließend einem Schwellenwertentscheider SE2 zugeführt, der an seinem Ausgang eine logische 1 an das UND-Gatter AN2 abgibt, wenn der Betrag der Regelabweichung

lde unterhalb der Schwelle LDEIA liegt. Diese Schwelle LDEIA ist nahezu 0.

Weiterhin wird in einem Schwellwertentscheider SE3 über- prüft, ob das Verhältnis der Sollfüllung zur Maximalfüllung der Zylinder vrlsol oberhalb einer Schwelle LDRVL liegt. Ist das der Fall, ist Vollastbetrieb der Maschine gegeben und der Schwellenwertentscheider SE3 gibt eine logische 1 an ei- nen Eingang des UND-Gatters AN2 ab.

Als letzte Bedingung wäre noch zu erfüllen, daß der Inte- gral-Anteil lditv kleiner als der Grenzwert ldimx ist. Ein Komparator K2 vergleicht dementsprechend den Integral-Anteil lditv an der Stellgröße und den Grenzwert ldimx vor dem Ver- knüpfungspunkt V9. Am Ausgang des Komparators K2 erscheint eine logische 1, wenn der Integral-Anteil lditv größer als der Grenzwert ldimxr ist. Über einen Inverter NOT gelangt das Ausgangssignal des Komparators K2 an einen Eingang des UND-Gatters AN2. An diesem Eingang des UND-Gatters AN2 liegt also eine logische 1 an, wenn der Integral-Anteil lditv kleiner als der Grenzwert ldimx ist.

Wenn alle genannten Bedingungen erfüllt sind, liegt am Aus- gang des UND-Gatters AN2 eine logische 1. Diese Bedingung B-ldimxn für eine negative schrittweise Nachführung des Kor- rekturwertes im Summierer SU wird in einem Verzögerungsglied VZ2 um eine feste Entprellzeit TLDIAN verzögert an einen Schalter S5 und an ein ODER-Gatter OR1 geführt. Ist die Be- dingung B_ldimxn für eine negative schrittweise Nachführung des Grenzwertes gegeben, so verbindet der Schalter S5 den Eingang 4 des Summierers SU mit einem Festwertspeicher SP1, in dem die Schrittweite LDDIAN für die negative Nachführung des Grenzwertes abgelegt ist. Ist die Bedingung B-ldimxn nicht erfüllt (entspricht einer logischen 0 am Ausgang des UND-Gatters AN2), so schaltet der Schalter S5 auf einen

Speicher SP2 um, in dem die Schrittweite LDDIAP für eine po- sitive Nachführung des Grenzwertes abgelegt ist.

Für eine schrittweise positive Nachführung des Grenzwertes sind folgende drei Bedingungen zu erfüllen : -Wie schon bei der negativen schrittweisen Nachführung muß, wie vorangehend beschrieben, am Ausgang des UND-Gatters AN1 eine logische 1 anliegen.

-Außerdem muß die Regelabweichung lde größer 0 sein, wobei schon eine sehr kleine Abweichung von 0 ausreicht. Ein Schwellenwertentscheider SE4 erzeugt an seinem Ausgang eine logische 1, wenn diese Bedingung erfüllt ist.

-Schließlich muß der aktuelle Integral-Anteil lditv der Stellgröße größer sein als der aktuelle Grenzwert ldimx. Wie schon zuvor beschrieben, wird diese Bedingung mit dem Kompa- rator K2 überprüft.

Sowohl der Ausgang dieses Komparators K2 als auch der Aus- gang des Schwellenwertentscheiders SE4 als auch der Ausang des UND-Gatters AN1 sind an ein UND-Gatter AN3 gelegt. An seinem Ausgang liegt eine logische 1 an, wenn die drei zuvor genannten Bedingungen erfüllt sind.

Das Ausgangssignal des UND-Gatters AN3, die Bedingung B-ldimxp für die schrittweise positive Nachführung des Kor- rekturwertes, wird über ein Verzögerungsglied VZ3 geführt, dessen Verzögerungszeit gleich einer Entprellzeit ist, die aus einer von der Motordrehzahl nmot abhängigen Kennlinie TLDIAPN entnommen wird. Die Bedingung B_ldimxn für die nega- tive schrittweise Nachführung des Grenzwertes und die Bedin- gung B_ldimxp für die positive schrittweise Nachführung lie- gen beide an den Eingängen des OR-Gatters OR1 an. Sein Aus- gangssignal, das an dem Eingang 2 des Summierers SU anliegt,

signalisiert dem Summierer SU, ob eine positive oder negati- ve schrittweise Nachführung des an seinem Eingang 1 anlie- genden Grenzwertes vorgenommen werden soll.

Der am Ausgang des Summierers SU anliegende Korrekturwert ldimxak wird auch einem Eingang 5 eines Funktionsblocks AS zugeführt, in dem eine Adaption des Korrekturwertes erfolgt.

Diese Adaptionn wird nur dann vorgenommen, wenn zum einen Vollastbetrieb der Maschine gegeben ist und zum anderen die Bedingung für eine positive oder eine negative schrittweise Nachführung des Korrekturwertes erfüllt ist. Eine Informati- on über den Vollastbetrieb kann am Ausgang des oben be- schriebenen Schwellenwertentscheiders SE3 abgegriffen wer- den. Die Information darüber, ob eine positive oder schritt- weise Nachführung des Korrekturwertes erfolgt, kann dem Aus- gangssignal des ODER-Gatters OR1 entnommen werden. Sowohl das Ausgangssignal des Schwellenwertentscheiders SE3 als auch das Ausgangssignal des ODER-Gatters OR1 werden den Eingängen eines UND-Gatters AN4 zugeführt. Bei Erfüllung der beiden genannten Bedingungen ist das Ausgangssignal B_ldimxa des UND-Gatters AN4 eine logische 1. Die Bedingung B_ldimxa für eine Adaption des Korrekturwertes liegt am Eingang 6 des Funktionsblockes AS an. Immer wenn die Bedingung B-ldimxa =1 ist, wird der aktuelle Wert des Summierers SU in eine ent- sprechende Speicherzelle des Funktionsblocks AS übernommen, in dem eine Vielzahl von eine Adaptionskennlinie nachbilden- den Werten abgespeichert ist.

Die Stützstellen stldea für die Adaption des Korrekturwertes im Funktionsblock AS werden von einem Funktionsblock R3 ge- liefert, der anhand der Figur 4 weiter unten noch beschrie- ben wird. Der Funktionsblock R3 gibt außerdem eine Informa- tion Bstldw über Stützstellenwechsel ab.

Einem Eingang 1 des Summierers SU für die Bildung des Kor- rekturwertes ldimxak wird entweder der adaptierte Korrektur- wert ldimxa vom Ausgang des Funktionsblocks AS oder ein ad- aptierter Korrekturwert ldimxaa zugeführt, bei dem in nega- tive Richtung auftretende Sprünge auf einen Minimalwert be- grenzt worden sind. Über einen Schalter S6 wird die Auswahl zwischen dem adaptierten Korrekturwert ldmixa und dem be- grenzten adaptierten Korrekturwert ldimxaa getroffen. Der Schalter S6 schaltet auf den nicht begrenzten adaptierten Korrekturwert ldimxa zu Beginn der Aktivierung der Lade- druckregelung, das heißt unmittelbar nach Erscheinen einer Anstiegsflanke der Bedingung B_ldr für die Ladedruckrege- lung. Die Anstiegsflanke des Signals B-ldr erkennt ein Flip- Flop AF. Ansonsten liegt der Schalter S6 in der anderen Po- sition und führt dem Eingang 1 des Summierers SU den be- grenzten adaptierten Korrekturwert ldimxaa zu.

Ein Eingang 3 des Summierers SU erhält vom Ausgang eines ODER-Gatters OR2 die Information, ob eine Anstiegsflanke des Ladedruck-Aktivierungssignals B-ldr vorliegt oder ob das Si- gnal B-stldw Stützstellenwechsel in dem Funktionsblock R3 anzeigt.

Der begrenzte adaptierte Korrekturwert ldimxaa wird folgen- dermaßen gebildet. Von dem am Ausgang des Funktionsblocks AS anliegenden adaptierten Korrekturwert ldimxa wird in einem Verknüpfungspunkt V10 der vom Summierer SU ausgegebene aktu- elle Korrekturwert ldimxak subtrahiert. Das Differenzsignal ldimxad wird einer Begrenzungsstufe BG2 zugeführt. Die Be- grenzungsstufe BG2 begrenzt negative Sprünge des Differenz- signals ldimxad auf einen vorgegebenen Grenzwert LDMXNN. Das begrenzte Differenzsignal ldimxab am Ausgang der Begrenzer- stufe BG2 wird im Verknüpfungspunkt V11 zum aktuellen Kor- rekturwert ldimxak wieder hinzuaddiert, so daß daraus

schließlich der begrenzte adaptierte Korrekturwert ldimxaa entsteht.

Wie die Stützstellen sdldea, welche dem Funktionsblock AS für die Adaption am Eingang 7 zugeführt werden, gebildet werden, kann man der Figur 4 entnehmen. Es sind beispiels- weise vier eine Hysterese erzeugende Schaltung H1, H2, H3 und H4 vorgesehen. Eine an allen Schaltungen H1 bis H4 an- liegende Hysteresekonstante LDHIA gibt die Hysteresebreite vor. Die Hysteresen der vier Schaltungen H1 bis H4 sind be- züglich der Drehzahl nmot so verteilt, daß jede Hysterese einen von vier Drehzahlbereichen abdeckt. Diese drehzahlab- hängige Lage der einzelnen Hysteresen wird durch Konstanten STLDIA1, STLDIA2, STLDIA3 und STLDIA4 den einzelnen Hyste- reseschaltungen H1 bis H4 vorgegeben. Je nachdem in welchem der vier Drehzahlbereiche sich die aktuelle Drehzahl nmot befindet, tritt am Ausgang der Hystereseschaltung H1 oder H2 oder H3 oder H4 ein Signal aus. Jedes der Ausgangssignale steuert einen Schalter S7, S8, S9 und S10. An den Eingängen der Schalter S7, S8, S9 und S10 liegen fünf Stützwerte 1.0, 2.0,3.0,4.0 und 5.0. Je nach Schalterstellung, das heißt in Abhängigkeit vom aktuellen Drehzahlbereich nmot, wird ei- ner der fünf Stützstellen als Ausgangssignal stldia durchge- schaltet und gelangt an den Eingang 7 der Adaptionsschaltung AS. Je nach Größe der Stützstelle stldea wird die Steilheit der Adaptionskennlinie vergrößert oder verringert ; der adap- tierte Korrekturwert ldimxa wird also größer oder kleiner durch die Adaption.

In den Hystreseschaltungen H1... H4 gibt es einen rechten Schaltpunkt STLDIA1... 4 und einen linken Schaltpunkt STLDIA1... 4-LDHIA. Bei steigender Drehzahl, das heißt wenn nmot 2 STLDIA1... 4 ist, wird der Ausgang der betreffenden Hystreseschaltung H1... 4 auf 1"geschaltet. Danach folgt

eine Rückschaltung auf"0", wenn nmot < STLDIA1... 4-LDHIA ist.

Die Information über den Stützstellenwechsel B stldw wird mit Hilfe eines Komparators K3 gewonnen. Dieser vergleicht den aktuellen Stützstellenwert stldia mit dem einen Zeittakt zuvor ermittelten Stützstellenwert stldia (i-1). Ein Verzö- gerungsglied VZ4 stellt den vorangehenden Stützwert stldia (i-1) bereit für den Komparator K3. Unterscheiden sich die beiden an den Eingängen des Komparators K3 anliegenden Stützstellenwerte stldia und stldia (i-1) voneinander, so gibt der Komparator K3 an seinem Ausgang die Information ei- nes Stützstellenwechsels Bstldw ab.