[發明專利]用于控制渦輪增壓器的方法和裝置

有效

• 申請號: 201680077328.0
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN108463623B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: J.霍萊切克;G.瓦爾
• 申請（專利權）人: GE延巴赫兩合無限公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02B37/16;F02M35/09;F02M35/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 萬欣;譚祐祥

一種用于確定布置在內燃機(1)的進氣道(2)中的空氣過濾器(3)的允許的最大的差壓(Δp_max)的方法，其中確定內燃機(1)的調節儲備且取決于確定的調節儲備確定空氣過濾器(3)的最大允許的差壓(Δp_max)。

技術領域

本發明涉及一種帶有權利要求1的前序部分的特征的方法和一種帶有權利要求9的前序部分的特征的內燃機。

背景技術

內燃機的退化(Degradation)(老化或磨損)在控制技術上迄今通過充分使用渦輪增壓器旁路的調節儲備(Regelreserve，有時也稱為控制儲備)(渦輪增壓器旁路的調節儲備通過旁路閥的那個調節范圍(Regelbereich)給出，其對于內燃機的正常運行不必被預設)來補償，其中通過渦輪增壓器旁路，渦輪增壓器的壓縮機(和/或廢氣渦輪，然后論及廢氣門)被環流。

在一種新制造的內燃機中，該調節儲備可部分地用作在內燃機的進氣道中的附加的壓力下降，直到渦輪增壓器在預設的運行極限內運行。隨著內燃機的退化增加，渦輪增壓器旁路的調節儲備必須用于補償退化的影響，從而最終在進氣道中的附加的壓力下降降低到初始值上。

內燃機的空氣過濾器用于將顆粒從增壓空氣(Ladeluft)中分離且因此保證增壓空氣的一定的純凈度。在此，空氣過濾器經歷老化過程，其稱為裝載(Beladung)且歸因于經分離的顆粒在過濾器介質中的聚集。由此，差壓(在空氣過濾器前的進氣道中的壓力和在空氣過濾器后的壓力的差)在增加的運行時間的進程中提高。該差壓是在進氣道上的總的壓力下降的一部分，這導致渦輪增壓器的壓縮比例的增加且因此導致用于渦輪增壓器旁路的降低的調節儲備。因此需要的是，限制在空氣過濾器上的最大的壓力下降和由此最大允許的差壓，以便此外在退卻到渦輪增壓器旁路的調節儲備上的情況下允許渦輪增壓器在運行極限內的運行。

空氣過濾器的壽命在空氣過濾器的給定的尺寸的情況下取決于供應的增壓空氣的狀態(環境條件、灰塵裝載)、內燃機的運行方式和預設的最大允許的差壓。

文件US 5,606,311和文件US 8,626,456描述了在空氣過濾器上的差壓的測量和與預設的最大允許的差壓的比較，以便確定空氣過濾器的退化。

從文件US 8,534,123中，基于推進劑消耗(Treibstoffverbrauch)、在空氣過濾器上的差壓和成本，產生用于空氣過濾器的更換間隔的經濟的優化。

文件US 9,061,224外推空氣過濾器的剩余的壽命。

已經證實了，空氣過濾器的狀態的評價單獨由于差壓經常引起本身還可使用的空氣過濾器的過早的更換。

發明內容

本發明的任務是提供這種類型的方法和這種類型的內燃機，在其中消除了上面描述的問題。

該任務通過帶有權利要求1的特征的方法和帶有權利要求9的特征的內燃機解決。本發明的有利的實施方式在從屬權利要求中限定。

調節儲備在本公開內容中理解為調整環節(Stellgliede)的那個調節范圍，其在內燃機的正常的調節運行中不必考慮。

例如壓縮機旁路的、取決于內燃機的退化狀態的還存在的調節儲備可用于匹配空氣過濾器的最大允許的差壓且一直還保留可接受的調節儲備。由此，空氣過濾器的壽命提高，因為甚至可承受更大的最大允許的差壓。

(在此例如壓縮機旁路的)調節儲備是在壓縮機旁路質量流與壓縮機總質量流之間的比例。旁路質量流由閥制造商的運行壓力以及壓力損失特征線推導出。總質量流可從內燃機的各個燃燒室的沖程體積、燃燒室的數量、體積效率、增壓壓力、增壓溫度和增壓空氣密度、以及轉速以本領域的技術人員的專業知識來計算。

因為知曉，調節儲備還多大，這可用于，允許用于空氣過濾器的更高的最大允許的差壓。如果內燃機退化，該調節儲備減少且必須降低最大允許的差壓。