专利名称：用于运行具有两个涡轮增压器的汽车的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于运行具有两个涡轮增压器的汽车的方法。
背景技术：
由现有技术普遍已知了具有涡轮增压器布置的汽车，其中为每个涡轮增压器分配一个气缸组，例如V型发动机的单个缸体底座。每个涡轮增压器为配属的气缸组提供被压缩的增压空气，各个气缸组的排气驱动所属的涡轮增压器的涡轮。这也已知为并行的双涡轮布置。同样已知的还有其中多个涡轮增压器输送至共同的腔体中的系统，由该腔体供应所有气缸。涡轮增压器的输送效率必须基于发动机的运行状况调节。此外，通过所谓的排气旁通阀可以引导部分排气流从涡轮增压器的涡轮旁边经过。通过被从旁边引导经过的排气量的变化能调节涡轮增压器的转速。此外，已知了具有所谓的可变的涡轮几何形状的涡轮增压器。在此，借助于涡轮入口处的可调节的导向叶片/涡轮叶片能改变排气的流动速度， 并进而调节转速。通常如此设计涡轮增压器，即在所属的发动机的全负荷运行中，涡轮增压器的转速约低于最大允许转速。在特定的情况下，涡轮增压器的转速会出现不期望的升高，例如当沿增压空气的流动方向在涡轮增压器下流出现泄漏时或当出现强烈的进气压力损失时。在具有多个涡轮增压器的系统中，当两个涡轮增压器不同步运转时，转速超限的风险增大。如果出现这种情况，同时发动机又处于全负荷运行，那么涡轮增压器的转速会超过允许的最大值，这会导致涡轮增压器的损坏。尽管可以在涡轮增压器上进行直接的转速测量，然而出于成本的原因通常不这么做。因此为了能通过相应的控制作用避免超出最大转速，需要进行涡轮增压器转速的间接测量。由KR2004 0037779已知了为此测量涡轮增压器的压缩机入口和压缩机出口之间的温度差。因为增压空气的温度由于压缩而升高，以及因为压缩的程度取决于涡轮增压器的转速，所以温度差可以作为转速的间接标准。如果该差值超出了预定的值，那么产生报警信号。在具有并行布置的两个涡轮增压器的汽车中，为了执行这种方法需要总共四个温度传感器。这样提高了汽车的制造价格。此外，该已知的方法的缺陷在于，压缩机入口和压缩机出口之间的温度差仅表现为转速的粗略的标准。除了转速，还有其它影响因素影响温度差，例如像环境压力。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种前述类型的方法，所述方法实现了对涡轮增压器的可靠且成本低的监控。该目的通过具有权利要求1所述的特征的方法实现。在根据本发明的方法中，在具有并行布置的两个涡轮增压器的汽车中，沿流动方向在各个涡轮增压器的压缩机叶轮下游为每个涡轮增压器确定增压空气流的温度，并形成两个涡轮增压器的温度之间的差值。这种方法仅需两个温度传感器，因此成本特别低。这样的温度传感器通常本来就存在，因为其测量值用于节气门/节流阀控制。此外，通过两个涡轮增压器之间温度的比较排除了与转速无关的、增压空气温度的影响因素。影响涡轮增压器转速的故障大多仅对其中一个涡轮增压器产生影响。因此，第二涡轮增压器可以用作参考，从而两个涡轮增压器之间的温度差是用于即将发生的转速超限的可靠的指标。如果温度差的值超出了预定的阈值，那么优选减小那个温度较高的涡轮增压器的转速。由此可以确保，即使在增压空气系统中出现故障的情况下也不超出涡轮增压器的最大转速。此外作为替换，如果差值超出了预定的阈值，也可以减小两个涡轮增压器的转速。 该方法的这种实施方式也可以用于其中不能单独控制两个涡轮增压器的汽车中。为了减小转速，优选增大涡轮增压器的排气旁通阀的开度。这导致较大的排气量被引导经过涡轮增压器旁边，从而较少的排气冲击到涡轮。由此引起增压压力的减小以及进而发动机功率减小，从而能保证涡轮增压器的安全的继续运行。在本发明的另一个实施方式中，可选地或附加地，为了减小转速，通过调节至少一个导向叶片来增大涡轮增压器的涡轮处的排气的入流截面。由此减小了流入的排气的速度，从而减小了涡轮增压器的转速。此外，当差值超出了预定的阈值时，优选产生报警信号。由此可以向汽车驾驶员指示出，短期内需要保养。这样能在增压空气-或排气系统出现故障时避免由于汽车的较长时间的继续运行而出现损坏。在本发明的另一个实施方式中，根据汽车的至少一个另外的运行参数选择预定的阈值。由此例如可以使涡轮增压器之间的最大运行的温度差取决于瞬时的发动机功率。在功率较低时，不存在值得重视的涡轮增压器转速超限的风险，那么例如可以允许较大的温度差。也可以将用于两个涡轮增压器的控制值，例如导向叶片的位置/调节用作另外的参数。例如，可以利用涡轮增压器的这种控制值的实际值和额定值之间的差值对测得的温度差进行加权/权衡，以区别正常运行中也出现的特别小的温度差和这种由于涡轮增压器、增压空气系统等的故障引起的温度差。因此当涡轮增压器的控制值的实际值和额定值之间的差值特别大时，例如在涡轮增压器之间的温度差小的情况下也可以识别出故障。同样地，例如当控制值的实际值和额定值之间的差值小、但存在特别大的温度差时，则也(可识别出)存在故障。
下面根据附图进一步描述本发明及其实施方式。唯一的附图1示意性地示出用于在根据本发明方法的实施例的框架内实施的具有增压空气-和排气系统的发动机。
具体实施方式
在该例子中，整体标号为10的发动机为具有两个缸体底座12、14的8缸V型发动机。为每个缸体底座12、14配设有用于各自的缸体底座12、14的增压空气供给的涡轮增压器16、18。在此，这两个涡轮增压器16、18也可以把增压空气输送至一共同的集气容器/腔体中。在此，各个排气弯管20把排气从缸体底座12、14引导至各个涡轮增压器16、18的涡轮22。排气流随后经各个排气管道M至尾气催化器26。由排气驱动的涡轮22通过轴28驱动涡轮增压器16、18的压缩机叶轮/转子30。 通过一个或多个空气过滤器32吸入的环境空气经过压缩机叶轮30压缩，并输送至增压空气冷却器34。在此，可以通过节气门36调节空气流。从增压空气冷却器34流出的经压缩和冷却的空气经过管道38流入配属于缸体底座12、14的各个进气管40中，并最终进入缸体底座12、14的气缸中。为了监控增压压力-即由涡轮增压器16、18压缩的空气的压力，设置了压力传感器42、44。通过沿增压空气的流动方向布置在增压空气冷却器之前的温度传感器46也监控了增压空气温度。为了根据发动机10的瞬时功率输出调节增压压力，设置了旁通管50，借助于旁通管50可以引导部分排气流从涡轮增压器16、18的涡轮22旁边经过。通过所谓的排气旁通阀52控制待引导经过旁通管50的排气量，可以借助于调节设备M调节该排气旁通阀52。 借助于旁通管50引导经过涡轮22旁边的排气越多，涡轮22的转速越小，进而由压缩机叶轮30产生的增压压力也越小。在特定情况下，例如当空气管道38之一泄漏时，增压压力下降。因此，为了维持期望的压力，必须提高压缩机叶轮30的转速。尤其在发动机10的全负荷运行时，这可能导致超出涡轮增压器16、18的最大转速，进而导致涡轮增压器16、18的损坏。为了避免这种情况，必须监控涡轮增压器16、18的转速。在该实施例中，通过由温度传感器46测量沿流动方向在压缩机叶轮30下游的增压空气的温度来间接地进行这种监控。根据普通的气体方程式，该温度直接地取决于增压空气通过压缩机叶轮30的压缩程度以及进而取决于涡轮增压器16、18的转速。为了排除其它增压空气的温度的影响因素，形成两个涡轮增压器16、 18的温度传感器46的测量值的差值。如果该差值大于0，或者超出了预定的阈值，那么表示涡轮增压器16、18具有不同的转速。当传感器46之间的温度差值超出了预定的阈值，为了避免损坏涡轮增压器16、 18，必须减小涡轮增压器转速。在最简单的情况下，为此打开涡轮增压器16、18的排气旁通阀52。为此不需要调节装置M的分开的控制。当然也可以分开控制涡轮增压器16、18。当涡轮增压器所属的温度传感器46测量到较高的温度时，宜进一步打开该涡轮增压器的排气旁通阀52，从而降低该涡轮增压器的转速，以及使两个涡轮增压器的转速相适配。
权利要求
1.用于运行具有两个涡轮增压器(16、18)的汽车的方法，其中沿增压空气的流动方向在各个所述涡轮增压器(16、18)的压缩机叶轮(30)下游为每个涡轮增压器(16、18)测量增压空气流的温度，并形成各个温度的差值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述差值超出了预定的阈值，那么减小具有较高温度的那个涡轮增压器(16、18)的转速。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述差值超出了预定的阈值，那么减小两个涡轮增压器(16、18)的转速。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，为了减小所述转速，增大所述涡轮增压器(16、18)的排气旁通阀(52)的开度。
5.根据权利要求2至4中的一项所述的方法，其特征在于，为了减小所述转速，通过调节至少一个导向叶片来增大所述涡轮增压器(16、18)的涡轮02)处的排气的入流截面。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的方法，其特征在于，如果所述差值超出了预定的阈值，那么产生报警信号。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其特征在于，根据所述汽车的至少另一个运行参数选择所述预定的阈值。
全文摘要
本发明涉及一种用于运行具有两个涡轮增压器(16、18)的汽车的方法，分别为所述两个涡轮增压器各分配一个气缸组，其中沿增压空气的流动方向在各个涡轮增压器(16、18)的压缩机叶轮(30)下游为每个涡轮增压器(16、18)测量增压空气流的温度，并形成各个温度的差值。两个涡轮增压器(16、18)的温度的差异表明，所述涡轮增压器(16、18)中的一个具有相对于另一个涡轮增压器(16、18)增大的转速。因此，基于这种温度测量能够采取措施以可靠地避免由于转速超限对所述涡轮增压器(16、18)造成的损坏。
文档编号F02B37/22GK102562264SQ201110425099
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月16日 优先权日2010年12月18日
发明者R·A·卡歇尔 申请人:奥迪股份公司