[發明專利]用于帶有廢氣渦輪增壓器的內燃機的新鮮氣體供給裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 200980136270.2
• 申請日: 2009-09-17
• 公開（公告）號: CN102159815A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 斯特凡·萊布安;尼克拉斯·烏爾里希;安德拉斯·西波斯;馬克·勒爾克斯;塔馬斯·多哈尼;加博爾·洛蘭特
• 申請（專利權）人: 克諾爾商用車制動系統有限公司
• 主分類號: F02B37/04
• 分類號: F02B37/04;F02D41/00;F02B21/00;F02B33/44
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳孟秋;李慧

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1和9的前序部分所述的用于帶有廢氣渦輪增壓器的內燃機的新鮮氣體供給裝置和一種用于調節這種新鮮氣體供給裝置的出口壓力的方法。

背景技術

內燃機、例如柴油發動機經常配有廢氣渦輪增壓器。對此圖1示出了內燃機1的示意圖，該內燃機的廢氣管路10和廢氣渦輪增壓器2連接。廢氣渦輪增壓器具有由和廢氣驅動的、和壓縮機3連接的渦輪機2。壓縮機3將來自吸入空氣入口11的吸入空氣壓縮，用于增大用于內燃機1的抽吸管路9′中的抽吸壓力，由此例如實現了具有內燃機1的機動車的加速特性并且減小了能量消耗。

然而廢氣渦輪增壓器1在內燃機1的各種工作狀態中可能并不都需要充足的空氣并且因此產生足夠的抽吸壓力。例如帶有廢氣渦輪增壓器2的活塞式壓縮機、如柴油發動機例如在加速時具有一種工作狀態，該工作狀態稱為“增壓盲區(Turboloch)”。在此內燃機1在給氣時利用轉數升高僅僅在確定的延時之后工作，在延時中并不提供用于驅動廢氣渦輪增壓器2的廢氣能、即也不提供足夠的廢氣壓并且因此不提供具有相應吸入壓力的壓縮的吸入空氣。為了克服“增壓盲區”提出解決方法，其中例如來自被空氣壓縮機14供給的容器13的壓縮空氣受控地被導入內燃機1的抽吸管路9′中，以便在內燃機1的吸入空氣需求增大時對此進行彌補。這借助于布置在渦輪增壓器的壓縮機3或在流動方向下游的增壓空氣冷卻器5和抽吸管路9′之間的新鮮氣體供給裝置7來進行。

這種新鮮氣體供給裝置7在圖2中示意性示出。新鮮氣體供給裝置7利用增壓空氣入口6和增壓空氣冷卻器5連接，并且利用出口9和抽吸管路9′連接。翻轉件16位于增壓空氣入口6和出口9之間，該翻轉件可由用于關閉和用于打開增壓空氣入口6到出口9的連接的調節發動機17來調節。此外壓縮空氣入口8和出口9連接并且通過流量調整裝置20和容器13連接。控制裝置15用于控制流量調整裝置20和調節發動機17。該控制裝置在此也和壓力傳感器18和19連接，其中第一壓力傳感器探測出口9的壓力(出口壓力)并且第二壓力傳感器19探測增壓空氣入口的壓力(入口壓力)并且在“Kick-Down(換低擋)”時確定轉矩需求。在此情況下流量調整裝置20通過打開壓縮空氣入口8到出口9的連接來引導壓縮空氣。事先將受控的翻轉件16關閉，從而使壓縮空氣并不經過增壓空氣入口6反向于吸入方向流到廢氣渦輪增壓器2的壓縮機3中，而是經過出口9定向地流入抽吸管路9′中。在壓縮空氣供給結束時再次打開翻轉件16并且關閉流量調整裝置20。在此時刻，吸入壓力通過廢氣渦輪增壓器2的壓縮機3再次變得充足。

專利申請文件DE?102006785A1對此說明了一個實例作為例證。

出口壓力通過壓縮空氣這樣進行調節，即由于需要聚集的燃料空氣混合物不能實現形成煙。由此特別是在壓縮空氣供給開始時產生了少于所需要的燃料空氣混合物。因此耗費的空氣比需要的多。這導致了空氣壓縮機14的功率升高和附加的NO_x-形成。

發明內容

因此本發明的目的在于，提出一種改進的新鮮氣體供給裝置和一種用于調節這種新鮮氣體供給裝置的出口壓力的方法，其中消除了或者明顯減小了上述缺點并且實現了其它的優點。

該目的通過一種具有權利要求1所述的特征的新鮮氣體供給裝置并且也通過一種具有權利要求9所述的特征的新鮮氣體供給裝置來實現。此外該目的還通過一種具有權利要求14所述的特征的方法來實現。該目的也通過一種具有權利要求17所述的特征的方法來實現。

可以通過至少一個閥和下游的比例閥有利地提出，起初可以迅速地進行壓縮空氣供給，其中然后通過調節將比例閥用于調節出口壓力。在此并不出現壓力過剩，并且燃料空氣混合物可以有利地被調節到對于各個工作狀態所需的值。至少一個閥設計作為比例閥用于對較高的壓力進行密封，由此比例閥可以減少故障情況。

在一個可替換的實施方式中，用于帶有廢氣渦輪增壓器的內燃機的新鮮氣體供給裝置具有以下部分：用于使來自廢氣渦輪增壓器的增壓空氣進入的增壓空氣入口；用于使壓縮空氣進入的壓縮空氣入口；出口，該出口可以通過翻轉件和增壓空氣入口連接并且可以通過流量調整裝置和壓縮空氣入口連接，該流量調整裝置具有關閉位置和任意打開位置，其中當調節裝置、優選的是翻轉件部分打開或完全打開時關閉流量調整裝置；和控制裝置，用于控制調節裝置、優選的是翻轉件，和用于取決于內燃機的工作狀態來控制流量調整裝置，其中流量調整裝置具有至少兩個用于打開和用于關閉壓縮空氣入口和用于調節出口中的出口壓力的閥，并且其中至少兩個閥可分別通過控制閥由控制裝置單獨控制。