本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行機(jī)動(dòng)車用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法,所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有驅(qū)動(dòng)設(shè)備和用于驅(qū)動(dòng)設(shè)備的廢氣渦輪增壓器,其中,將驅(qū)動(dòng)設(shè)備的排氣輸送給廢氣渦輪增壓器的渦輪,借助于與渦輪耦聯(lián)的壓縮機(jī)壓縮的空氣被提供用于驅(qū)動(dòng)設(shè)備,電機(jī)與渦輪和壓縮機(jī)以機(jī)械方式作用連接。此外本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)例如用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車,就此而言即用于提供針對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車的轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有驅(qū)動(dòng)設(shè)備以及廢氣渦輪增壓器。廢氣渦輪增壓器配屬于驅(qū)動(dòng)設(shè)備。由驅(qū)動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生的排氣也就被輸送給廢氣渦輪增壓器或者說(shuō)其渦輪。排氣流經(jīng)渦輪,其中,排氣的動(dòng)力學(xué)意義的能量和/或熱焓被轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。該機(jī)械能用于驅(qū)動(dòng)廢氣渦輪增壓器的壓縮機(jī),該壓縮機(jī)與渦輪耦聯(lián)或者說(shuō)與其以機(jī)械方式作用連接。
空氣、特別是新鮮空氣利用壓縮機(jī)來(lái)壓縮并然后被提供給驅(qū)動(dòng)設(shè)備。當(dāng)然只要設(shè)置外部的廢氣再循環(huán)系統(tǒng),借助于壓縮機(jī)壓縮的空氣就也能以排氣-空氣-混合物的形式存在。驅(qū)動(dòng)設(shè)備例如設(shè)計(jì)成內(nèi)燃機(jī)。另選地,驅(qū)動(dòng)設(shè)備還可以設(shè)計(jì)成燃料電池。廢氣渦輪增壓器被以電的方式支持或能以電的方式支持。為此設(shè)置電機(jī),其與渦輪或壓縮機(jī)耦聯(lián)或者說(shuō)以機(jī)械方式作用連接。就此而言可以利用電機(jī)提供作用于渦輪或壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
現(xiàn)在本發(fā)明的目的在于,提出一種用于運(yùn)行驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法,所述方法相對(duì)于已知方法具有優(yōu)點(diǎn),特別是能提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功效。
所述目的根據(jù)本發(fā)明利用具有權(quán)利要求1的特征的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此規(guī)定,持久地使驅(qū)動(dòng)設(shè)備的所有排氣經(jīng)過(guò)可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)被輸送給渦輪,在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的至少一種運(yùn)行模式中在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的任一工況中將電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行以制動(dòng)渦輪,其中,在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的工況保持不變的情況下在流動(dòng)技術(shù)方面布置在壓縮機(jī)和驅(qū)動(dòng)設(shè)備之間的節(jié)氣門的開度越大,電機(jī)對(duì)渦輪的制動(dòng)越強(qiáng)。
廢氣渦輪增壓器或其渦輪具有可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)并且就此而言設(shè)計(jì)成VTG-增壓器。這意味著,渦輪除了轉(zhuǎn)子或者說(shuō)葉輪之外還具有可調(diào)節(jié)的導(dǎo)流葉片,其可以基于渦輪的工況來(lái)調(diào)節(jié)。可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)在此通常作為截面調(diào)節(jié)元件來(lái)工作,其布置在渦輪的上游。就此而言可以利用可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)在驅(qū)動(dòng)設(shè)備和渦輪之間或者說(shuō)在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的下游且渦輪的上游的排氣背壓。對(duì)可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)或者說(shuō)其導(dǎo)流葉片的調(diào)節(jié)例如以電或氣動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)。由于可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)可以省略廢氣閥,借助于其可以使排氣繞流過(guò)渦輪。廢氣渦輪增壓器就此而言以無(wú)廢氣閥的方式構(gòu)成。
規(guī)定了,持久地使驅(qū)動(dòng)設(shè)備的所有排氣經(jīng)過(guò)可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)被輸送給渦輪。對(duì)此可以理解成,渦輪以無(wú)支路的方式與驅(qū)動(dòng)設(shè)備流動(dòng)連接,即在驅(qū)動(dòng)設(shè)備和渦輪之間存在連續(xù)的流動(dòng)連接。由驅(qū)動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生的所有排氣沿著該流動(dòng)連接輸出并且隨后被輸送給渦輪。
現(xiàn)在在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的至少一種運(yùn)行模式中規(guī)定,將電機(jī)用于制動(dòng)渦輪并且就此而言作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行。該運(yùn)行模式例如是有效運(yùn)行模式。在至少一種運(yùn)行模式中對(duì)渦輪的制動(dòng)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的任一工況中,其中,工況優(yōu)選通過(guò)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的當(dāng)前轉(zhuǎn)速和/或當(dāng)前轉(zhuǎn)矩來(lái)表明。當(dāng)然,只要該驅(qū)動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)成燃料電池,工況還可以通過(guò)由驅(qū)動(dòng)設(shè)備提供的電功率來(lái)表明。
在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的每種轉(zhuǎn)速和/或每種轉(zhuǎn)矩時(shí)在下述情況下實(shí)現(xiàn)制動(dòng):存在至少一種運(yùn)行模式。相反,如果實(shí)施高功率運(yùn)行模式,則可以規(guī)定,電機(jī)至少暫時(shí)地、特別是持久地和/或在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的至少一個(gè)工況中、特別是在所有工況中被考慮用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)、即作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。
為了制動(dòng)渦輪,將電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行。相應(yīng)地產(chǎn)生可以任意使用的電能。例如該電能被輸送給機(jī)動(dòng)車的車載電網(wǎng)和/或暫存在能量存儲(chǔ)器中。原則上規(guī)定,節(jié)氣門的開度越大,電機(jī)對(duì)渦輪的制動(dòng)越強(qiáng)。節(jié)氣門在流動(dòng)技術(shù)方面布置在壓縮機(jī)和驅(qū)動(dòng)設(shè)備之間并且用于調(diào)節(jié)流動(dòng)至驅(qū)動(dòng)設(shè)備的空氣流量。驅(qū)動(dòng)設(shè)備的工況在此與節(jié)氣門的開度無(wú)關(guān)地保持恒定。
節(jié)氣門用作在驅(qū)動(dòng)設(shè)備上游的“減壓器”并且降低被輸送給驅(qū)動(dòng)設(shè)備的壓力、即在外部環(huán)境中存在的環(huán)境壓力和/或由廢氣渦輪增壓器提供的增壓壓力。進(jìn)入驅(qū)動(dòng)設(shè)備的空氣流量基于被輸送給驅(qū)動(dòng)設(shè)備的或施加在其上的壓力來(lái)調(diào)節(jié)。空氣流量可以附加地基于下述參量中的至少一種:驅(qū)動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)速,載荷轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的狀態(tài)、特別是載荷轉(zhuǎn)換閥的開度和/或在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的上游的、例如在進(jìn)氣管中的新鮮空氣的溫度。
為了改進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功效,在至少一種運(yùn)行模式中,應(yīng)更好地使用在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的外部環(huán)境中存在的空氣或新鮮空氣的環(huán)境壓力。為此目的,進(jìn)一步打開節(jié)氣門。上述情況引起了,更多的空氣朝向驅(qū)動(dòng)設(shè)備的方向流動(dòng),即增大空氣流量。然而同時(shí)還出現(xiàn)了在流動(dòng)技術(shù)方面在驅(qū)動(dòng)設(shè)備和渦輪之間確定的排氣背壓。上述情況導(dǎo)致了在驅(qū)動(dòng)設(shè)備中較大的剩余氣體份額并且同時(shí)導(dǎo)致了渦輪功率增大。例如打開節(jié)氣門隨之使得廢氣渦輪增壓器的渦輪的可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)的流通截面朝向較小的流通截面的方向改變,即隨之縮小流通截面。對(duì)此下面還要進(jìn)行闡述。
所描述的渦輪功率提高通常會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)功率類似地增大,從而被輸送給驅(qū)動(dòng)設(shè)備的空氣流量進(jìn)一步增大并且驅(qū)動(dòng)設(shè)備的工況變動(dòng)。為了避免這一點(diǎn),電機(jī)以發(fā)電機(jī)模式運(yùn)行,從而渦輪或壓縮機(jī)被制動(dòng)。因此提高的渦輪功率未被輸送給壓縮機(jī),而是更確切地說(shuō)借助于電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能并且從廢氣渦輪增壓器中獲取。在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的工況保持不變的情況下節(jié)氣門的開度越大,在使用電機(jī)的情況下對(duì)渦輪的制動(dòng)越強(qiáng),以便克服空氣流量的不希望的增大。
特別優(yōu)選地,節(jié)氣門被完全打開,并且同時(shí)電機(jī)以下述方式運(yùn)行或者說(shuō)調(diào)節(jié):驅(qū)動(dòng)設(shè)備的工況保持恒定。所述方式導(dǎo)致了下述結(jié)果:驅(qū)動(dòng)設(shè)備通過(guò)打開節(jié)氣門來(lái)控制并且因此能更好地利用環(huán)境壓力。相應(yīng)地使驅(qū)動(dòng)設(shè)備的效率提高。同時(shí)電機(jī)提供能在其它方面使用的電能。
根據(jù)前述實(shí)施方式,特別是在全負(fù)荷運(yùn)行中和/或在被增壓的范圍內(nèi)、在沒(méi)有由于廢氣渦輪增壓器、特別是廢氣渦輪機(jī)的工況變動(dòng)而使專門的燃料消耗變差的情況下,電能可以借助于可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)來(lái)獲取或者說(shuō)再生。在此優(yōu)選地,廢氣渦輪增壓器的工況在轉(zhuǎn)速雙曲線上朝向最佳值、即效率最大值變動(dòng)。廢氣渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速就此而言改變,以便改善驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率。
在本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)方案的范圍內(nèi)規(guī)定,節(jié)氣門的開度越大,可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)越閉合。而且上述情況優(yōu)選設(shè)置在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的工況保持不變時(shí)。可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)的閉合導(dǎo)致了,排氣背壓并且同時(shí)熱焓斜率通過(guò)渦輪增大??勺兊臏u輪幾何結(jié)構(gòu)越閉合,渦輪提供越多的功率,并且電機(jī)對(duì)渦輪的制動(dòng)越強(qiáng)。
可以規(guī)定,首先部分地閉合或者說(shuō)進(jìn)一步閉合可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)。由此提高了排氣背壓。上述情況引起了剩余氣體份額的增大;在體積保持不變時(shí)已經(jīng)利用剩余氣體填充了較大部分。為了將相同的新鮮空氣質(zhì)量輸送給驅(qū)動(dòng)設(shè)備,就此而言需要,在較高的壓力時(shí)提供新鮮空氣。為此進(jìn)一步打開節(jié)氣門。因此例如規(guī)定,預(yù)先給定節(jié)氣門的所希望的開度,并且然后閉合或者說(shuō)進(jìn)一步閉合可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)。
驅(qū)動(dòng)設(shè)備現(xiàn)在優(yōu)選以下述方式運(yùn)行:工況保持恒定;相應(yīng)地,可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)越閉合,節(jié)氣門的開度越大。閉合可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)且相應(yīng)地打開節(jié)氣門,直至節(jié)氣門處于所希望的開度中。例如所希望的開度以下述方式來(lái)選擇:廢氣渦輪增壓器的效率最佳,即優(yōu)選相應(yīng)于其最大值。為了轉(zhuǎn)換所描述的方式,廢氣渦輪增壓器的渦輪必須借助于電機(jī)來(lái)制動(dòng),特別是節(jié)氣門的開度越和/或可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)越閉合,則越強(qiáng)地進(jìn)行制動(dòng)。
在本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)方案的范圍內(nèi)規(guī)定,可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)越閉合,電機(jī)對(duì)渦輪的制動(dòng)越強(qiáng)。對(duì)此前面已經(jīng)指出。特別是在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的工況保持不變時(shí),通過(guò)閉合可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu),熱焓斜率通過(guò)渦輪增大,從而提高了渦輪的功率。因此應(yīng)更強(qiáng)地對(duì)渦輪或壓縮機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。
本發(fā)明的一種改進(jìn)方案提出,基于驅(qū)動(dòng)設(shè)備的當(dāng)前的工況來(lái)選擇電機(jī)的制動(dòng)功率、可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)的位置以及節(jié)氣門的開度。所述參量彼此相關(guān),從而所述參量中的每一個(gè)相應(yīng)地作為驅(qū)動(dòng)設(shè)備的工況以及各個(gè)其它參量的函數(shù)。例如規(guī)定,首先根據(jù)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的工況來(lái)確定可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)的位置以及節(jié)氣門的開度,只要電機(jī)不用于制動(dòng),即制動(dòng)功率等于零?;谶@一點(diǎn),隨后節(jié)氣門的開度在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的工況保持不變時(shí)增大,即進(jìn)一步打開節(jié)氣門。
為了使工況保持恒定,同時(shí)改變可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)的位置,特別是進(jìn)一步閉合可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)。由此形成了渦輪功率的前述提高,該渦輪功率通過(guò)相應(yīng)地選擇電機(jī)的制動(dòng)功率由廢氣渦輪增壓器獲取,從而沒(méi)有改變驅(qū)動(dòng)設(shè)備的工況。如已經(jīng)所述的那樣,節(jié)氣門優(yōu)選被完全打開或至少打開如此程度,可以通過(guò)借助于電機(jī)進(jìn)行的制動(dòng)來(lái)補(bǔ)償。其目的在于,以下述方式調(diào)節(jié)電機(jī),可以使得節(jié)氣門的開度最大化。
本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案提出,借助于綜合特性曲線和/或控制方法(Regelung)來(lái)確定制動(dòng)功率、位置以及開度。如前面已經(jīng)闡述的那樣,三個(gè)所述參量可以基于驅(qū)動(dòng)設(shè)備的當(dāng)前的工況來(lái)確定。因?yàn)樗鼈兇送獗舜讼嗷ビ绊懀杂欣氖?,三個(gè)參量存儲(chǔ)在綜合特性曲線中或多個(gè)綜合特性曲線中并且基于驅(qū)動(dòng)設(shè)備的當(dāng)前的工況由該綜合特性曲線讀出和設(shè)定。然而附加地或另選地,所述參量可以在控制的范圍內(nèi)來(lái)確定。
例如在此可以規(guī)定,所述控制方法包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率、特別是驅(qū)動(dòng)設(shè)備的效率作為輸入?yún)⒘俊?yīng)利用前述方式來(lái)改進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或驅(qū)動(dòng)設(shè)備的效率。相應(yīng)地可以規(guī)定,確定當(dāng)前存在的效率并且作為輸入?yún)⒘坑糜谶M(jìn)行控制。應(yīng)利用該控制方法而以可控制的方式來(lái)改變制動(dòng)功率、可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)的位置以及開度,從而提高了效率,優(yōu)選基于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以零制動(dòng)功率的運(yùn)行。
本發(fā)明的一種有利的實(shí)施方式提出,在完全打開節(jié)氣門的情況下選擇制動(dòng)功率和位置,使得驅(qū)動(dòng)設(shè)備以最大可能的效率運(yùn)行。所述方法的目的在于,盡可能好地利用環(huán)境壓力。相應(yīng)地下述情況是特別有利的:節(jié)氣門盡可能寬地、特別是完全打開。因此必須如此調(diào)節(jié)可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)的位置和與此相應(yīng)地如此調(diào)節(jié)制動(dòng)功率,使得存在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的所希望的工況。同時(shí)如此選擇制動(dòng)功率和可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)的位置,使得存在盡可能好的效率。
在本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)方案的范圍內(nèi)規(guī)定,以確定的燃空比來(lái)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)設(shè)備,該燃空比在節(jié)氣門打開的情況下通過(guò)閉合可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)保持恒定。為了運(yùn)行驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),將燃料-空氣-混合物輸送給驅(qū)動(dòng)設(shè)備。燃空比優(yōu)選地相應(yīng)于在燃料和空氣之間的化學(xué)計(jì)量比例。通過(guò)在工況此外保持不變時(shí)、即在進(jìn)入驅(qū)動(dòng)設(shè)備的燃料流量保持不變時(shí)打開節(jié)氣門,可以通過(guò)增大排氣背壓而出現(xiàn)燃空比的變化。
上述情況應(yīng)通過(guò)閉合可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)來(lái)克服。優(yōu)選地如此選擇可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)的位置,使得燃空比在打開節(jié)氣門時(shí)且在燃料流量同時(shí)保持恒定時(shí)保持不變。以這種方式和方法能有效地對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的排氣進(jìn)行廢氣再處理,特別是在廢氣渦輪增壓器的下游。這種方式還用于,使驅(qū)動(dòng)設(shè)備的工況保持恒定。
最后在本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)方案中可以規(guī)定,將借助于電機(jī)提供的電能用于驅(qū)動(dòng)另一個(gè)電機(jī),所述另一個(gè)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)設(shè)備以機(jī)械方式作用連接。另一個(gè)電機(jī)例如直接地或間接地通過(guò)傳動(dòng)裝置連接到驅(qū)動(dòng)設(shè)備上。在另一個(gè)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)設(shè)備之間的作用連接可以持久地存在或者能借助于耦聯(lián)器選擇性地建立或斷開。例如如果驅(qū)動(dòng)設(shè)備以內(nèi)燃機(jī)的形式存在,則另一個(gè)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)設(shè)備的曲軸耦聯(lián)。
此外本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特別是用于實(shí)施根據(jù)前述實(shí)施方式所述的方法,其中,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有驅(qū)動(dòng)設(shè)備以及用于驅(qū)動(dòng)設(shè)備的廢氣渦輪增壓器,其中,驅(qū)動(dòng)設(shè)備的排氣被輸送給廢氣渦輪增壓器的渦輪,借助于與渦輪耦聯(lián)的壓縮機(jī)壓縮的空氣被提供用于驅(qū)動(dòng)設(shè)備,電機(jī)與渦輪和壓縮機(jī)以機(jī)械方式作用連接。在此規(guī)定,所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用于,使驅(qū)動(dòng)設(shè)備的所有排氣持久地經(jīng)過(guò)可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)被輸送給渦輪,其中,在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的至少一種運(yùn)行模式中在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的任一工況中將用于制動(dòng)渦輪的電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行,其中,在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的工況保持不變的情況下在流動(dòng)技術(shù)方面布置在壓縮機(jī)和驅(qū)動(dòng)設(shè)備之間的節(jié)氣門的開度越大,電機(jī)對(duì)渦輪的制動(dòng)越強(qiáng)。
已經(jīng)指出了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的這種方式或這種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)。不僅方法而且驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都能根據(jù)前述實(shí)施方式進(jìn)行改進(jìn),從而就此而言參照前述實(shí)施方式。
附圖說(shuō)明
下面根據(jù)在附圖中示出的實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明,而沒(méi)有對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。其中,
圖1示出了用于機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了用于機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1的示意圖。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1具有驅(qū)動(dòng)設(shè)備2,在此示出的實(shí)施例中為內(nèi)燃機(jī)。此外驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1具有廢氣渦輪增壓器3以及可選地具有增壓空氣冷卻器4。廢氣渦輪增壓器3具有壓縮機(jī)5和渦輪6。它們通過(guò)軸7彼此耦聯(lián)、優(yōu)選剛性地和/或持久地耦聯(lián)。在軸7上同樣接合電機(jī)8,該電機(jī)就此而言被考慮用于驅(qū)動(dòng)或輔助廢氣渦輪增壓器3。
渦輪6具有可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)9,其通??梢砸暈樵跍u輪6上游的截面調(diào)節(jié)元件。然而特別優(yōu)選地,可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)9是渦輪6的葉片式擴(kuò)散器或者說(shuō)導(dǎo)向輪(Leitrad),并且就此而言具有多個(gè)能調(diào)節(jié)的導(dǎo)流葉片。渦輪6用于通過(guò)軸7來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)5。為此,向渦輪6輸送由驅(qū)動(dòng)設(shè)備2產(chǎn)生的排氣。
在此示出的實(shí)施例中規(guī)定,向渦輪6輸送所有由驅(qū)動(dòng)設(shè)備2產(chǎn)生的排氣,即廢氣渦輪增壓器3無(wú)廢氣閥地構(gòu)成。更確切地說(shuō),驅(qū)動(dòng)設(shè)備2的所有氣缸10在流動(dòng)技術(shù)方面特別是分別通過(guò)至少一個(gè)排氣閥11和/或排氣彎管12連接到渦輪6上。由驅(qū)動(dòng)設(shè)備2產(chǎn)生的排氣流經(jīng)渦輪6,其中,從該排氣獲取動(dòng)力學(xué)意義的流動(dòng)能量和/或熱焓。然后,排氣沿箭頭13的方向朝向外部環(huán)境14排出。
利用渦輪6從排氣獲取的能量被考慮用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)5。該壓縮機(jī)用于壓縮已從外部環(huán)境14獲取的空氣、例如新鮮空氣。就此而言,空氣沿箭頭15的方向流入到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1中并且經(jīng)由壓縮機(jī)5以及可選地經(jīng)由增壓空氣冷卻器4朝向驅(qū)動(dòng)設(shè)備2的方向抵達(dá)。在流動(dòng)技術(shù)方面在壓縮機(jī)5和驅(qū)動(dòng)設(shè)備2之間、特別是在增壓空氣冷卻器4的下游設(shè)置驅(qū)動(dòng)設(shè)備2的節(jié)氣門16??梢岳霉?jié)氣門16來(lái)調(diào)節(jié)輸送給驅(qū)動(dòng)設(shè)備2的空氣流量。特別是當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1在部分負(fù)荷中運(yùn)行時(shí),節(jié)氣門16通常部分地閉合。相應(yīng)地出現(xiàn)應(yīng)被避免的節(jié)流損失。為此目的規(guī)定,在驅(qū)動(dòng)設(shè)備2的工況保持不變時(shí)進(jìn)一步打開節(jié)氣門16,以便更好地利用在外部環(huán)境14中存在的空氣的環(huán)境壓力。然而由此朝向驅(qū)動(dòng)設(shè)備2的方向提高了空氣流量,從而同時(shí)還提高了在流動(dòng)技術(shù)方面在驅(qū)動(dòng)設(shè)備2和渦輪6之間出現(xiàn)的排氣背壓。
由于提高了排氣背壓而使渦輪6的功率升高,從而為了運(yùn)行壓縮機(jī)5需要使用更高的功率。相應(yīng)地,空氣流量會(huì)進(jìn)一步增大并且排氣背壓進(jìn)一步升高。然而由于工況同時(shí)保持恒定、即例如進(jìn)入驅(qū)動(dòng)設(shè)備2的燃料流量保持恒定,所以可能會(huì)出現(xiàn)燃空比的變化、特別是與化學(xué)計(jì)量比例的偏差。為了避免這一點(diǎn),同樣在驅(qū)動(dòng)設(shè)備2的工況保持不變時(shí)進(jìn)一步閉合可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)9。然而上述情況引起了渦輪6的功率進(jìn)一步升高。
為了防止壓縮機(jī)5利用該較高的功率來(lái)加載并且相應(yīng)地進(jìn)一步增大空氣流量,其余的功率利用電機(jī)8獲取。為此目的,電機(jī)8作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行,從而渦輪6和因此壓縮機(jī)5利用電機(jī)8來(lái)制動(dòng)。在此出現(xiàn)的電能例如可以輸送給機(jī)動(dòng)車的車載電網(wǎng)和/或被考慮用于驅(qū)動(dòng)另一個(gè)電機(jī)17。
另一個(gè)電機(jī)17例如與驅(qū)動(dòng)設(shè)備2以機(jī)械方式作用連接,從而可以利用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1提供更大的轉(zhuǎn)矩。然而該轉(zhuǎn)矩又可以影響驅(qū)動(dòng)設(shè)備2的工況,從而在可能的情況下需要進(jìn)一步調(diào)整可變的渦輪幾何結(jié)構(gòu)9的位置和/或利用電機(jī)8更強(qiáng)地制動(dòng)渦輪6。