用于运行具有电动辅助的废气驱动的增压装置的内燃机的方法和设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于运行具有一带有电动辅助驱动器（65）的废气驱动的增压装置（6）的内燃机（2）的方法，其具有以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
用于运行具有电动辅助的废气驱动的增压装置的内燃机的方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种具有电动辅助的废气驱动的增压装置的增压式内燃机，并且尤其涉及一种用于通过用于增压装置的电动辅助的驱动器的发电机运行来再生（Rekuperation）电能的方法。

技术介绍

[0002]增压式内燃机通常具有废气驱动的增压装置、所谓的废气涡轮增压器，废气涡轮增压器在使用燃烧废气的废气焓的情况下抽吸并且压缩环境空气，并且在相对于环境压力更高的增压压力的情况下向内燃机提供环境空气，用于输送到气缸的燃烧室中。
[0003]在很大程度上通过流经压缩机的空气质量流和燃烧废气的提供的废气焓确定可提供的增压压力或压缩机功率。提供的废气焓确定为了压缩抽吸的新鲜空气被提供的压缩功率，并且通过内燃机的运行点预设。此外，压缩机受到由部件保护标准和所谓的压缩机泵所预设的限制，压缩机泵表示压缩机的运行情况，其中在压缩机叶轮叶片上发生振动和流动分离。
[0004]为了提高这种废气驱动的增压装置的动力，废气驱动的增压装置可以设有电动辅助驱动器、所谓的ETA（Electric Turbo Assist），以便通过输送电功率实现压缩，仅使用废气焓将无法实现压缩。电动辅助驱动器作用在增压装置的压缩机和涡轮之间的轴上，以便通过提供附加的电动产生的驱动力矩来附加地加速增压装置的压缩机。这例如在文献DE 10 2016 222 928 A1中描述。
[0005]此外已知的是，借助电动辅助驱动器，也可以通过转换从废气焓获得的机械能来再生电能。可再生的电功率取决于内燃机的运行点。原则上，如果负载区域和内燃机的转速越高，那么可再生的电能越高，因为废气焓相应升高。在用于在高的马达负载和高的转速时的部件保护的过渡区域中，高的再生的电功率然而可以导致过高的废气温度，其中废气驱动的增压装置的运行由于部件保护的原因是不允许的，或者需要增加的混合物润滑。
[0006]例如，从文献DE 10 2019 119 437 A1已知了一种用于运行机动车的方法，机动车具有第一运行模式和第二运行模式，在第一运行模式中，电能从内燃机的废气借助电动辅助的涡轮增压器产生，并且机动车通过电机借助产生的电能被驱动；在第二运行模式中，电动辅助的涡轮增压器借助来自电池的电能被驱动。在此，根据内燃机的运行参数在第一运行模式和第二运行模式之间进行切换。

技术实现思路

[0007]根据本专利技术设置了根据权利要求1的用于运行具有电动辅助的废气驱动的增压装置的内燃机的方法，和根据并列的权利要求的设备和马达系统。
[0008]另外的设计方案在从属权利要求中说明。
[0009]根据第一方面设置有用于运行具有一带有电动辅助驱动器的废气驱动的增压装
置的内燃机的方法，其具有以下步骤：
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提供运行点说明，其说明了内燃机的运行点；
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根据运行点说明确定内燃机是否处于下负载区域中；
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当识别下负载区域时，通过提高废气焓来运行内燃机。
[0010]废气驱动的增压装置的运行通常直接与内燃机的运行点耦合。如果可用的废气焓越多，那么可用的涡轮功率和可再生的电功率就越高。
[0011]再生的电能可以用于运行车辆的车载网络中的耗电器或用于给车载电池或牵引电池充电。
[0012]用于产生电能的辅助驱动器的潜力是有限的。尤其在非常低的功率的情况下并且在增压器调节器关闭的情况下，通常只能产生较少的能量，因为可用的废气焓是很小的，或者大部分需要用于建立增压压力。然而，通过降低内燃机的效率可能的是，在相同的负载中提高废气焓，并且因此即使在低的负载中也提高再生功率。
[0013]可以设置的是，仅当需要提供附加的电能时，才实施通过提高废气焓来运行内燃机。
[0014]当牵引或车载电池的充电状态下降到预设的充电状态阈值以下，或者当识别车载电池或牵引电池的放电时，尤其可能需要提供附加的电能。
[0015]根据实施方式，运行点可以通过内燃机的转速和/或负载和/或内燃机的内部效率确定。
[0016]尤其可以确定的是，通过存在一个或多个标准识别内燃机是否位于下负载区域中：
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转速小于转速阈值，
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马达系统处于空载运行中，
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马达负载小于马达负载阈值，
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内燃机的内部效率大于效率阈值。
[0017]可以设置的是，通过干预马达控制器，尤其通过降低内燃机的内部效率，尤其通过延迟调节（spaetverstellung）点火角度或在汽油马达中通过调节喷入时间点或在柴油马达中通过延迟调节喷入时间点来提高废气焓。因此，一方面基于恶化的马达内部效率提高废气温度，另一方面必须附加地提高空气质量，以便保持转矩，这又导致更高的废气质量流。这两个情况都有助于提高涡轮功率，涡轮功率基本上取决于废气质量流和涡轮入口处的废气温度。在柴油马达中可以通过延迟调节喷入时间点来提高废气焓。
[0018]根据实施方式，可以在具有可变的压缩比的马达中通过降低压缩比来提高废气焓。尤其地，因此即使在内燃机的低的功率范围的情况下，也可以通过从用于废气驱动的增压装置的辅助驱动器再生电能来短期产生高的电功率需求。
[0019]此外，可以通过在空载运行中升高空载额定转速来提高废气焓。
[0020]根据另一方面，提出了一种用于运行具有一带有电动辅助驱动器的废气驱动的增压装置的内燃机的设备，其中所述设备构造用于：
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提供运行点说明，其说明了内燃机的运行点；
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根据运行点说明确定内燃机是否处于下负载区域中；
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当识别下负载区域时，通过提高废气焓来运行内燃机。
附图说明
[0021]随后借助附图详细阐述实施方式。其中：图1示出了具有废气驱动的增压装置连同电动辅助驱动器的马达系统的示意图；并且图2示出了用于说明用于运行内燃机的方法的流程图。
具体实施方式
[0022]图1示出了具有内燃机2的马达系统1，内燃机具有一定数量的气缸3。在当前的实施例中，示例性地提供四个气缸3。
[0023]以自身已知的方式通过空气输送系统4给内燃机2输送环境空间。燃烧废气从气缸3通过废气系统5导出。空气输送系统4通过进气阀（未示出）与内燃机2的气缸3以自身已知的方式连接。燃烧废气通过相应的出气阀（未示出）以自身已知的方式排出到废气系统5中。
[0024]可以设置增压装置6，其具有在废气系统5中的废气涡轮61和在空气输送系统4中的增压器压缩机62。废气涡轮61与增压器压缩机62例如通过轴64机械耦联，从而在废气涡轮61中转换为机械能的废气焓用于在增压器压缩机62中压缩从环境提取的环境空气。转换为机械能的废气焓的量或份额可以通过布置在废气涡轮61上或中的增压器调节器64可变地调节。
[0025]增压器调节器63可以以自身已知的方式构造为VTG调节器（VTG：Variable Turbine 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于运行具有一带有电动辅助驱动器（65）的废气驱动的增压装置（6）的内燃机（2）的方法，具有以下步骤：
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提供（S1）运行点说明，其说明了内燃机（2）的运行点；
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根据运行点说明确定（S2）内燃机（2）是否处于下负载区域中；
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当识别下负载区域时，通过提高废气焓来运行（S4）内燃机（2）。2.根据权利要求1所述的方法，其中仅当需要提供附加的电能时，才实施通过提高废气焓来运行内燃机（2）。3.根据权利要求2所述的方法，其中当牵引或车载电池（66）的充电状态下降到预设的充电状态阈值以下，或者当识别车载电池或牵引电池（66）的放电时，需要提供附加的电能。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中通过内燃机（2）的转速和/或负载和/或内燃机（2）的内部效率确定所述运行点。5.根据权利要求4所述的方法，其中确定（S2）：通过存在一个或多个标准识别内燃机（2）是否位于下负载区域中，
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转速小于转速阈值，
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马达系统处于空载运行中，
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马达负载小于马达负载阈值，
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内燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：