用来求取用于废气驱动的增压装置的增压调节器的调节参量的方法和设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于运行在具有燃烧马达（2）的马达系统（1）中的废气驱动的增压装置（7）的方法，其中，增压装置（7）具有涡轮（71）和环绕该涡轮（71）的旁通管路（75），涡轮具有用于对有效的涡轮几何形状进行能变化的调节的增压调节器（74），旁通管路具有能调节的旁通横截面积（AByp），所述方法具有以下步骤：‑提供所要求的额定涡轮功率（PTrbsoll）；‑在当前的旁通横截面积（ABypist）的情况下，求取（S1，S2）对应于所要求的额定涡轮功率（PTrbsoll）的有效的额定涡轮横截面积（ATrbsoll）；‑根据所求取的有效的额定涡轮横截面积（ATrbsoll）来操控增压调节器（74）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有废气驱动的增压装置的燃烧马达和尤其是用于对具有能变化地调节的涡轮几何形状的增压装置的涡轮的增压调节器进行操控的方法。
技术介绍
增压的燃烧马达通常具有废气驱动的增压装置、例如涡轮增压器。增压装置用于在燃烧马达的空气供给中提供提高了的增压压力，以便引起燃烧马达的功率提高。增压装置通常具有布置在废气导出部中的涡轮，所述涡轮的效率能变化地来调节，即，由在废气导出部中提供的废气焓获得的机械功率的份额是可调节的。借助转化的功率来驱动增压装置的压缩器。为了能变化地调节增压装置的效率，所述增压装置可以具有能控制的可变化的涡轮几何形状、能控制的废气门-阀或类似物。
技术实现思路
根据本专利技术，设置了一种按照权利要求1所述的、用于运行在具有燃烧马达的马达系统中的废气驱动的增压装置的方法和设备以及按照并列权利要求所述的设备和马达系统。其他设计方案在从属权利要求中给出。根据第一方面，是一种用于运行在具有燃烧马达的马达系统中的废气驱动的增压装置的方法，其中，所述增压装置具有涡轮和环绕该涡轮的旁通管路，所述涡轮具有用于对有效的涡轮几何形状进行能变化的调节的增压调节器，所述旁通管路具有能调节的旁通横截面积，所述方法具有以下步骤：-提供所要求的额定涡轮功率；-在当前的旁通横截面积的情况下，求取对应于所要求的额定涡轮功率的有效的额定涡轮横截面积；-根据所求取的有效的额定涡轮横截面积来操控所述增压调节器。用于运行在具有燃烧马达的马达系统中的废气驱动的增压装置的上述方法涉及马达系统的拓扑结构，在所述拓扑结构中增压装置的涡轮设置有用于对涡轮几何形状进行能变化的调节的增压调节器和带有能调节的旁通横截面积的旁通管路。在此，对增压调节器的调节应该要么直接通过关于对应于所要求的涡轮功率的有效的涡轮横截面积的数据（Angabe）要么通过基于作为参考变量的有效的涡轮横截面积的增压压力调节来实现。在至少部分打开的旁通管路中，利用传统的方法求取所要求的涡轮功率和相应的有效的涡轮横截面积之间的关系并非无意义的，由所述有效的涡轮横截面积得出用于增压装置的增压调节器的调节参量。上述方法规定，就对于增压装置预先给定的功率要求—该功率要求从由马达控制机构预先给定的增压压力需求得出—来说，在至少部分打开的、具有已知的有效的旁通横截面积的旁通管路中确定有效的涡轮横截面积，对于所述有效的涡轮横截面积来说所述增压装置的涡轮产生所要求的涡轮功率。由有效的涡轮横截面积可以导出用于增压装置的增压调节器的相应的调节参量。计算式地确定用于实现预先给定的涡轮功率或者增压功率的有效的涡轮横截面积与纯粹的增压压力调节相比具有下述优点：其可以较为快速地建立增压压力。传统的增压压力调节能够仅仅对额定增压压力和实际增压压力之间的偏差作出反应，而通过基于预先给定的涡轮功率计算式地确定有效的涡轮横截面积则可以直接对增压压力变化的干扰或者对旁通面积的变化作出反应。由此可以要么在纯受控制的运行中要么以预控制来运行增压装置的增压调节器，由此能够实现增压调节器对相应的、对涡轮功率所提出的要求作出快速反应。此外，所要求的额定涡轮功率可以与运行状态有关地根据用于所述燃烧马达的负载要求预先给定，特别是根据所述增压装置的当前的运行状态、特别是所述增压装置的转数借助于所述增压装置的预先给定的物理学模型确定。根据一种实施方式，能够以通过与所述有效的涡轮横截面积有关的调节参量控制的方式来操控所述增压调节器。可以规定，以通过与有效的额定涡轮横截面积有关的额定调节参量控制的方式来操控所述增压调节器。根据一种替选的实施方式，可以利用调节参量来操控增压调节器，该调节参量由所述有效的额定涡轮横截面积借助预先给定的增压压力调节得出。此外，可以由当前的负载数据、特别是由实际增压压力来求取实际涡轮功率，其中，在当前的旁通横截面积的情况下求取对应于实际涡轮功率的有效的实际涡轮横截面积，其中，与所求取的有效的额定涡轮横截面积和所求取的有效的实际涡轮横截面积有关地来对增压调节器进行确定。可以规定，在当前的旁通横截面积的情况下对与涡轮功率相对应的有效的涡轮横截面积所进行的求取包括对涡轮上的压力比而进行的求取。根据一种实施方式，可以求取有效的涡轮横截面积关于所要求的涡轮功率的函数，方法是：对涡轮功率关于有效的涡轮横截面积的函数进行求逆（Invertierung），其中，对于求逆而言，借助于预先给定的相关性、特别是由综合特性曲线或者以数字的方式来确定所要求的涡轮功率的最大值。此外，由有效的涡轮面积关于所要求的涡轮功率的函数可以求取对应于涡轮功率的有效的涡轮横截面积，其中所述函数具有最大值并且在所要求的涡轮功率低于最大的涡轮功率的情况下以下述方式选择两个可行的有效的涡轮面积之一，使得废气反作用力最小化。根据另一方面，设置了一种用于运行在具有燃烧马达的马达系统中的废气驱动的增压装置的设备，该设备被构造用于实施上述方法。根据另一方面，设置了具有燃烧马达、具有增压装置以及具有上述设备的马达系统，所述增压装置具有涡轮和环绕该涡轮的旁通管路，所述涡轮具有用于对涡轮几何形状进行能变化的调节的增压调节器，所述旁通管路具有能调节的旁通横截面积。附图说明接下来借助附图进一步描述实施方式。附图示出：图1是具有增压装置的马达系统的示意图；图2是具有涡轮和环绕该涡轮的旁通管路的增压装置的一部分的细节图，所述旁通管路具有可调节的旁通横截面积；图3是用于求取根据增压压力调节用于增压调节器的调节参量的调节系统；图4是用于解释用来运行图1的马达系统用的增压装置的方法的流程图；并且图5a、5b是用于解释涡轮功率关于有效的涡轮－横截面积的函数的图表。具体实施方式在图1中示出了具有燃烧马达2的马达系统1。燃烧马达2构造为四冲程马达并且特别地可以是柴油马达或者汽油马达。该燃烧马达2具有（例如四个）汽缸3，通过空气供给部段4给该汽缸供给空气。在空气供给部段4中，可以布置节流阀5。燃烧废气从燃烧马达2经过废气导出部段6被导出。为了进行功率改进，马达系统1设有废气驱动的增压装置7，所述增压装置在废气导出部段6中具有涡轮71并且在空气供给部段4中具有压缩器72。涡轮71例如通过轴73与压缩器72机械耦接。增压装置7的涡轮71具有增压调节器74，利用所述增压调节器可以调节增压的效率，即转化为机械能的现有的废气焓的份额。增压调节器74可以构造为VTG-调节器（VTG：可变几何形状的涡轮）。在运行中，由涡轮71提供的机械功率由涡轮71的输入侧和输出侧之间的压力差和通过涡轮71的废气质量流来确定。在涡轮71的输入侧的压力被称为废气反作用力，并且在输出侧空气基本上低于环境压力或者接近环境压力，如果紧接着设有用于进行废气再处理的装置、例如催化器的话。在多级增压器的情况下，涡轮71的输出侧的压力也可以明显高于环境压力。根据增压调节器74的位置得出有效的涡轮横截面积，该有效的涡轮横截面积指示流动阻力或者通过涡轮71的废气质量流的允许通过情况。环绕涡轮71设有一旁通管路75，在所述旁通管路中布置可以调节的旁通阀76。旁通阀76的位置决定有效的旁通横截面积，所述有效的旁通横截面积决定流动阻力或者通过旁通管路75的废气质量流的允许通过情况。压缩器72从环境中、特别是通过（未示出的）空气过滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运行在具有燃烧马达（2）的马达系统（1）中的、废气驱动的增压装置（7）的方法，其中，所述增压装置（7）具有涡轮（71）和环绕该涡轮（71）的旁通管路（75），所述涡轮具有用于对有效的涡轮几何形状进行能变化的调节的增压调节器（74），所述旁通管路具有能调节的旁通横截面积（AByp），所述方法具有以下步骤：‑提供所要求的额定涡轮功率（PTrbsoll）；‑在当前的旁通横截面积（ABypist）的情况下，求取（S1、S2）对应于所要求的额定涡轮功率（PTrbsoll）的有效的额定涡轮横截面积（ATrbsoll）；‑根据所求取的有效的额定涡轮横截面积（ATrbsoll）来操控（S5）所述增压调节器（74）。

【技术特征摘要】
2015.08.26 DE 102015216261.31.用于运行在具有燃烧马达（2）的马达系统（1）中的、废气驱动的增压装置（7）的方法，其中，所述增压装置（7）具有涡轮（71）和环绕该涡轮（71）的旁通管路（75），所述涡轮具有用于对有效的涡轮几何形状进行能变化的调节的增压调节器（74），所述旁通管路具有能调节的旁通横截面积（AByp），所述方法具有以下步骤：-提供所要求的额定涡轮功率（PTrbsoll）；-在当前的旁通横截面积（ABypist）的情况下，求取（S1、S2）对应于所要求的额定涡轮功率（PTrbsoll）的有效的额定涡轮横截面积（ATrbsoll）；-根据所求取的有效的额定涡轮横截面积（ATrbsoll）来操控（S5）所述增压调节器（74）。2.按照权利要求1所述的方法，其中，所要求的额定涡轮功率（PTrbsoll）与运行状态有关地根据用于所述燃烧马达（2）的负载要求来预先给定，特别是根据所述增压装置（7）的当前的运行状态、特别是所述增压装置（7）的转数借助于所述增压装置（7）的预先给定的物理学模型确定。3.按照权利要求1或2所述的方法，其中，以通过与有效的额定涡轮横截面积（ATrbsoll）有关的调节参量（S）控制的方式来操控所述增压调节器（74）。4.按照权利要求1或2所述的方法，其中，利用所述调节参量（S）来操控所述增压调节器（74），该调节参量由有效的额定涡轮横截面积（ATrbsoll）借助预先给定的增压压力调节得出。5.按照权利要求4所述的方法，其中，由当前的负载数据、特别是由实际增压压力（pLDist）来求取实际涡轮功率，其中，在当前的旁通横截面积（ABypist）的情况下求取对应于所述实际涡轮功率（PTrbist）的有效的实际涡轮横截面积（ATrbist），其中，与所求取的有效的额定涡轮横截面积（ATrbsoll）和所求取的有效...

【专利技术属性】
技术研发人员：A布劳恩，R迪尔施维格尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE