机动车与运行方法
【专利摘要】本发明涉及一种机动车(10)，其具有发动机(11)和用于将增压空气(22)输送到发动机(11)的供风线路(12)。其中在供风线路(12)中设置有用于压缩增压空气(22)的压缩机(14)。根据本发明，机动车(10)具有包括存储容器(21)和设置在存储线路(20)内的用于给存储容器(21)填充空气的装载设备(25，26)的存储系统(19)，该存储系统构造成给存储容器(21)填充空气和根据要求将空气在压缩机(14)的下游置入供风线路(12)内。此外对用于机动车(10)运行的运行方法(40)要求权利保护。
【专利说明】
机动车与运行方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种机动车，其具有发动机和用于将增压空气输送到发动机的供风线路，其中在该供风线路中设置有用于压缩增压空气的压缩机。另外，本发明涉及用于机动车运行的运行方法。
【背景技术】
[0002]在现有技术中发动机可以为运行中的机动车提供已装载的增压空气的构造是众所周知的。由DE 202014103795 Ul表明:经常将废气涡轮增压器用于装载，在该废气涡轮增压器中在相同的轴上设置有压缩机和涡轮机。热的废气流被输送给涡轮机并且在该涡轮机内在释放能量的情况下降低压力，因此使轴旋转。将由废气流释放到涡轮机和最终到轴上的能量用于驱动同样设置在轴上的压缩机。压缩机运送并压缩输送给它的增压空气，因此实现了对发动机的汽缸的装载(Aufladung)。增压空气冷却器在进气系统中经常设置在压缩机的下游，利用该增压空气冷却器对经过压缩的增压空气在进入至少一个汽缸之前进行冷却。冷却器使增压空气的温度降低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种机动车和一种用于机动车的改进装载的运行方法。
[0004]这个目的利用根据权利要求1所述的机动车以及根据权利要求4的运行方法得以实现。在从属权利要求中列出并在说明书中说明本发明的有益的发展设计。
[0005]本发明的机动车包括发动机和用于将增压空气输送到发动机的供风线路。在供风线路中设置有用于压缩增压空气的压缩机。根据本发明，机动车具有包括存储容器和设置在存储线路内的用于给存储容器填充空气的装载设备的存储系统，该存储系统构造成给存储容器填充空气和根据要求将空气在压缩机的下游置入供风线路内。
[0006]因此，可以为发动机作为对增压空气的补充提供压缩空气。借助存储系统可以有益地影响增压空气的参数，特别是压力和温度。
[0007]利用装载设备可以在置入过程之后快速重新装载存储容器。
[0008]在本发明机动车的一个有益的构造中，在供风线路中设置有增压空气冷却器。
[0009]利用增压空气冷却器可以对增压空气进行预冷。可以与通过存储容器空气的冷却共同地实现对增压空气的更强的冷却。
[0010]在本发明机动车的另一个有益的构造中，机动车具有能源再生设备，该能源再生设备构造成为装载设备的运转提供能量，该能量通过机动车的运行而存在。
[0011]能源再生设备通过如下方式提高整个机动车的效率，S卩，为了装载存储容器不需要附加的能量。
[0012]在用于机动车运行的本发明运行方法中，经压缩的增压空气由供风线路输送给机动车的发动机。根据本发明，在置入过程中存储在存储容器内的空气由存储线路置入供风线路内。
[0013]通过置入存储空气有益地影响增压空气的参数，特别是压力和温度。
[0014]在本发明运行方法的一个有益的设计中，在存储装载过程中将空气置入并存储在存储容器内。
[0015]因此存储空气可供再次的置入过程使用。
[0016]在本发明运行方法的另一个有益的设计中，在增压空气值平衡中对在增压空气值测定中测定的增压空气值进行检查，以及在测定的增压空气值具有确定的值的情况中将存储的空气置入供风线路内。特别地，测定的增压空气值是增压空气的温度。
[0017]因此符合需要地实施置入过程。
[0018]在本发明运行方法的另一个有益的设计中，在存储压力平衡中对在存储压力测定中测定的存储压力进行检查，以及在测定的存储压力具有确定的值的情况中将空气置入存储容器内。
[0019]因此符合需要地实施存储装载过程。
[0020]在本发明运行方法的另一个有益的设计中，在存储装载过程中借助装载设备将空气置入存储容器内。特别地，装载设备利用再生的能量运行，特别是利用借助制动能量再生(回收)从而再生的能量。
[0021]由于装载设备借助再生能量的运行，因此在无需附加能量的情况下进行存储容器的装载，这是因为使用已经存在的和未由机动车使用的能量。
【附图说明】
[0022]借助附图和下面的说明进一步详细地阐述本发明的实施例。其中:
[0023]图1为本发明机动车的范例性的构造；
[0024]图2为机动车的供气装置的工作原理图；以及
[0025]图3为本发明运行方法的一个范例性的设计。
[0026]附图标记列表
[0027]10机动车
[0028]11 发动机
[0029]12供风线路
[0030]13供风入口
[0031]14压缩机
[0032]15增压空气冷却器
[0033]16入口弯管
[0034]17机动车前部
[0035]18废气涡轮机
[0036]19存储系统
[0037]20存储线路
[0038]21存储容器
[0039]22增压空气
[0040]23控制单元[0041 ]24执行单元
[0042]25第一装载设备
[0043]26第二装载设备
[0044]27第一阀门
[0045]28第二阀门
[0046]29第三阀门
[0047]30供气装置
[0048]40运行方法
[0049]41开始
[0050]42存储压力测定[0051 ]43存储压力平衡
[0052]44存储装载过程
[0053]45增压空气值测定
[0054]46增压空气之平衡
[0055]47置入过程
[0056]48结束
【具体实施方式】
[0057]在图1中示出的是本发明的机动车10的范例性的构造的总图。机动车10具有发动机11，该发动机为内燃发动机11。
[0058]为了给发动机11的运行提供必要的增压空气22，机动车10具有供气装置30。在图2中示出该供气装置30的范例性的构造。其中供气装置30特别是包括供风线路12和存储系统19。
[0059]在所示出的机动车10的范例性的构造中，供风线路12包括供风入口13、设置在该供风入口 13下游的压缩机14、设置在压缩机下游的增压空气冷却器15和设置在增压空气冷却器15下游的入口弯管16。
[0060]其中供风入口13构造成用于将空气从机动车10的周围环境引入供风线路12内。由此增压空气22由环境空气构成。供风入口 13特别是可以设置空气滤清器。
[0061]特别地，压缩机14是废气涡轮增压器的组成部分，该废气涡轮增压器包括设置在未示出的排气线路内的废气涡轮机18。该废气涡轮机18特别是与压缩机传递扭矩地连接。压缩机14构造成用于压缩增压空气22。增压空气22在压缩状态中具有确定的增压压力。通过压缩同样提高了增压空气22的温度。
[0062]增压空气冷却器15构造成用于降低经压缩的增压空气22的温度。
[0063]入口弯管16构造成用于将增压空气22引入发动机11内以及特别是分流并引入发动机11的多个汽缸内。
[0064]本发明的机动车10作为对供风线路12的补充具有用于存储空气的存储系统19。该存储系统包括存储线路20。存储系统19具有设置在存储线路20内的存储容器21。特别地，存储系统19包括至少一个设置在存储线路20内的装载设备25、26。在所示出的范例性的构造中，存储系统19具有第一装载设备25和第二装载设备26。特别是存储系统19包括至少一个用于影响空气质量流量的阀门27、28、29。在所示出的构造中，存储系统19具有第一阀门27、第二阀门28和第三阀门29。
[0065]存储线路20在增压空气冷却器15的下游和特别是在入口弯管16的上游通入供风线路12内。其中存储线路20尽可能短地在入口弯管16的上游通入。本发明意义中的尽可能短意味着:存储线路20根据机动车型的安装状况在一个位置上通入供风线路12内，在该位置上增压空气22到发动机11为止须经过的路径最短。特别是在通入点的下游设置有空气质量流量计，该空气质量流量计可以测定流向发动机11的空气量。
[0066]存储系统19的存储容器21特别是安置在机动车前部17之后的下部区域内，例如在前部保险杠的后面。其在图1中以这种方式示出。存储容器21构造成以表示为过压的存储压力存储空气。在此将置入存储容器21内的空气称为存储空气。存储容器21构造成如下方式，即，其中最大可能的、作用在存储空气上的存储压力高于由压缩机14产生的最大增压压力。
[0067]至少一个装载设备25、26构造成用于为存储容器21填充空气。至少一个装载设备25、26构造成用于将空气压入存储容器21内。由此至少一个装载设备25、26是压气机。至少一个装载设备25、26可以电动或机械地运行。其次，此外可以考虑:压缩机14可以起装载设备的作用并且可以给存储容器21填充空气。
[0068]机动车10特别是包括能源再生设备，该能源再生设备构造成为至少一个装载设备25、26的运行提供能源，该能源通过机动车10的运行而存在。其中用于至少一个装载设备25、26的运行的能源可以是机械能或者也可以是电能。能源再生设备也可以整合在至少一个装载设备25、26内。特别是能源再生设备构造成利用机动车10的或机动车10的构件的动能和/或热能。特别是能源再生设备构造成如下方式:由机动车10的带档滑行、减速和/或制动中获得用于压气机运行的能量。例如能源再生设备可以是制动回收系统。此外可以考虑:能源再生设备充分利用特定的机动车系统对其运行目的而言不需要的剩余的能量。例如能源再生设备可以构造成如下方式:从为了在发动机转速高时增压调节而借助旁路在废气涡轮机18旁引导的废气的分流中获得用于至少一个装载设备25、26的运行的能量。
[0069]在供气装置30的示出的范例性构造中，这个供气装置构造成如下方式:第二装载设备26可以利用回收的能量运行。在这种情况下未示出的能源再生设备用作第二装载设备26的运行用的能源。在存储线路20中第一装载设备25设置在第二装载设备26的上游。供气装置30在此构造成如下方式:第一装载设备25不能由能源再生设备运行，而是由另一种能源(例如车辆蓄电池)运行。
[0070]所示出的供气装置30具有第一阀门27、第二阀门28和第三阀门29。其中第三阀门29在存储线路20中设置在第一装载设备25的下游并且在第二装载设备26的上游。第三阀门29影响从第一装载设备25到存储线路20内的质量流量。第二阀门28在存储线路20中设置在第二装载设备26的下游和存储容器21的上游。第二阀门28影响从第二装载设备26并且与第三阀门29共同影响从第一装载设备25到存储线路20内的质量流量。第一阀门27在存储线路20中设置在存储容器21的下游和存储线路20到供风线路12内的通入点的上游。第一阀门27影响从存储线路20到供风线路12内的质量流量。另外，可以设置其他的阀门。
[0071 ] 为了调节阀门27、28、29，供气装置30具有执行单元24和控制单元23。
[0072]存储系统19可以附加地设置独立的进气口，该进气口构造成用于将空气从机动车10的周围环境引入存储线路20内ο
[0073]在图3中在从开始41到结束48的示意图中示出本发明的运行方法4(K在本发明的运行方法40中，在置入过程47中作为对经压缩的增压空气22的补充将存储空气置入供风线路12内。其中置入过程47特别是具有预定的持续时间。
[0074]特别地，根据增压空气值有条件地实施置入过程47。特别是当增压空气值具有预定的增压空气额定值时才实施置入过程47。为此在增压空气值平衡46中将增压空气值的实际值与预定的增压空气额定值进行平衡。其中预定的增压空气额定值当然也可以是预定的值域，因此是增压空气额定值域。
[0075]特别地，在增压空气值测定45中对增压空气值的实际值进行测定。在这个设计中在时间上在增压空气值平衡46之前进行增压空气值测定45。特别地，增压空气值测定45是测量和/或计算。借助供风线路12内的或发动机11内的至少一个传感器实施所述测量。
[0076]特别地，增压空气值是入口弯管16的温度和/或供风线路12内增压空气冷却器15下游的增压空气22的温度。其中例如如果温度具有的值高于所期望的增压空气额定值的话，在置入过程47中以比增压压力高的压力将存储空气引入供风线路12内，在此存储空气膨胀并且因此得到冷却且从其周围抽走热量。因此使增压空气22或入口弯管16的温度下降。由此存储空气用作冷却空气。存储空气然后与增压空气22混合并且同样用于发动机11的运行。
[0077]在运行方法40中，附加地特别是在存储装载过程44中将空气置入存储容器21内。其中存储装载过程44特别是具有预定的持续时间。在时间上可以在置入过程47之前或之后实施存储装载过程44。在图3示出的实施方式中，在置入过程之前进行存储装载过程44。
[0078]特别地，根据存储压力有条件地实施存储装载过程44。这样当存储压力具有预定的压力额定值时才实施存储装载过程44。为此在存储压力平衡43中将存储压力的实际值与预定的存储压力额定值进行平衡。其中预定的存储压力额定值当然也可以是预定的值域，因此是存储压力额定值域。
[0079]特别地，在存储压力测定42中对存储压力的实际值进行测定。在这个设计中在时间上在存储压力平衡43之前进行存储压力测定42。特别地存储压力测定42是测量和/或计算。借助存储容器21内的或存储线路20内的至少一个传感器实施所述测量。
[0080]其中例如如果存储压力具有的值低于所期望的存储压力额定值的话，在存储装载过程44中将空气压入存储容器21内。为此至少一个装载设备25、26运行。特别是至少一个装载设备25、26为此利用能源再生设备的再生的能量运行。
[0081]本发明的机动车10构造成用于实施本发明的运行方法40。
【主权项】
1.一种机动车(10)，具有发动机(11)和用于将增压空气(22)输送到所述发动机(11)的供风线路(12)，其中在所述供风线路(12)中设置有用于压缩所述增压空气(22)的压缩机(14)，其特征在于，所述机动车(10)具有包括存储容器(21)和设置在存储线路(20)内的用于给所述存储容器(21)填充空气的装载设备(25，26)的存储系统(19)，所述存储系统构造成用于给所述存储容器(21)填充空气和根据要求将空气在所述压缩机(14)的下游置入所述供风线路(12)内。2.根据权利要求1所述的机动车(10)，其中，在所述供风线路(12)内设置有增压空气冷却器(15)。3.根据权利要求1或2所述的机动车(10)，其中，所述机动车具有能源再生设备，所述能源再生设备构造成为所述装载设备(25，26)的运行提供能量，所述能量通过所述机动车(10)的运行而存在。4.一种用于机动车(10)运行的运行方法(40)，在所述运行方法中经压缩的增压空气(22)由供风线路(12)输送给所述机动车(10)的发动机(11)，其特征在于，在置入过程(47)中存储在存储容器(21)内的空气由存储线路(20)置入所述供风线路(12)内。5.根据权利要求4所述的运行方法(40)，其中，在存储装载过程(44)中将空气置入并存储在所述存储容器(21)内。6.根据权利要求4或5所述的运行方法(40)，其中，在增压空气值平衡(46)中对在增压空气值测定(45)中测定的增压空气值进行检查，并且在所述测定的增压空气值具有确定的值的情况中将存储的空气置入所述供风线路(12)内。7.根据权利要求6所述的运行方法(40)，其中，所述测定的增压空气值是增压空气(22)的温度。8.根据权利要求5至7中任意一项所述的运行方法(40)，其中，在存储压力平衡(46)中对在存储压力测定(42)中测定的存储压力进行检查，以及在所述测定的存储压力具有确定的值的情况中将空气置入所述存储容器(21)内。9.根据权利要求5至7中任意一项所述的运行方法(40)，其中，在存储装载过程(44)中借助装载设备(25,26)将空气置入所述存储容器(21)内。10.根据权利要求9所述的运行方法(40)，其中，所述装载设备(25，26)利用再生的能量运行。
【文档编号】F02B21/00GK106014598SQ201610178663
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】伯恩哈德·格拉卡
【申请人】福特环球技术公司