BR102016001046A2 - método de frenagem de motor para um motor de combustão carregado por pressão e dispositivo para modulação da potência de frenagem do motor de um veículo a motor tendo um motor de combustão carregado por pressão - Google Patents

método de frenagem de motor para um motor de combustão carregado por pressão e dispositivo para modulação da potência de frenagem do motor de um veículo a motor tendo um motor de combustão carregado por pressão Download PDF

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Abstract

a invenção se refere a um método de frenagem de motor para um motor de combustão carregado por pressão tendo um turbocompressor de escape. a invenção se refere, além disso, a um dispositivo para modulação da potência de frenagem de motor de um veículo a motor tendo um motor de combustão carregado por pressão. de acordo com a invenção, o turbocompressor de escape é um turbocompressor de escape assistido por motor elétrico, em que a configuração da potência de frenagem do motor desejada ou exigida é concluída ao acelerar um rotor do turbocompressor de escape por operação por motor elétrico (s4) do turbocompressor de escape e/ou ao frear o rotor 11, 12, 13 por operação do tipo geradora (s5) do turbocompressor de escape.

Description

MÉTODO DE FRENAGEM DE MOTOR PARA UM MOTOR DE COMBUSTÃO CARREGADO POR PRESSÃO E DISPOSITIVO PARA MODULAÇÃO DA POTÊNCIA DE FRENAGEM DO MOTOR DE UM VEÍCULO A MOTOR TENDO UM MOTOR DE COMBUSTÃO CARREGADO POR PRESSÃO
Descrição [0001] A invenção se refere a um método de frenagem de motor para um motor de combustão carregado por pressão tendo um turbocompressor de escape. A invenção se refere, além disso, a um dispositivo para modulação da potência de frenagem do motor de um veículo a motor tendo um motor de combustão carregado por pressão.
[0002] Ajustar veículos a motor, especialmente veículos comerciais, com um freio de motor na forma de um freio de contrapressão do motor (também referido como um freio de aba de escape ou aba de frenagem do motor) é conhecido a partir do estado da técnica, por exemplo, a partir do Pedido Publicado Alemão DE 198 21 130 Al ou Pedido de Patente Europeu EP 1 258 603 Al. No caso de um freio de contrapressão do motor, os gases de escape são aumentados por uma válvula borboleta, a qual é incorporada na linha de escape e é disposta na frente de ou, tipicamente, depois do turbocompressor de escape, em que a contrapressão é aumentada no trato de escape pela válvula borboleta. À medida que expele a carga do cilindro, o motor efetua trabalho adicional contra essa contrapressão na linha de escape. A aba de frenagem do motor é ativada pelo acionador no modo de superaquecimento quando exigido, usando ar comprimido. Cada cilindro individual de um motor de quatro tempos deve promover o escape no quarto tempo operacional contra a contrapressão produzida pela aba de frenagem do motor. Se o veículo está se movendo em uma inclinação descendente, o freio de motor pode ser ativado para impulsionar a potência de frenagem do motor. Para controlar a potência de frenagem, o ângulo de incidência da aba de frenagem do motor pode ser adicionalmente ajustado. No caso de tais abas de frenagem do motor conhecidas a partir de experiência prática, o acionador pode pré-selecionar a potência de frenagem em etapas, ou o cruise control de frenagem se ajustar a uma velocidade de regulagem. A desvantagem com freios de motor deste tipo é que não é possível alcançar modulação muito precisa da potência de frenagem do motor ao variar o ângulo de incidência da aba de frenagem do motor e que a força de frenagem do motor máxima alcançável é limitada pela concepção.
[0003] Outros tipos de método de frenagem de motor são conhecidos a partir do estado da técnica. Assim, DE 198 53 127 Al divulga um método de frenagem de motor para um motor de combustão carregado por pressão, no qual ar de combustão aquecido é alimentado aos cilindros no modo de frenagem do motor, em que pelo menos parte do ar de combustão comprimido desvie o refrigerador de ar de admissão.
[0004] DE 10 2005 008 657 Al divulga um método de frenagem de motor para um motor de combustão tendo dois turbocompressores de escape conectados em série e tendo uma seção transversal de admissão da turbina invariável, em que, para configurar a potência de frenagem do motor desejada ou exigida, o fluxo de massa de ar passado pelo desvio que liga o compressor acoplado próximo e o fluxo de massa de gás de escape passado pelo desvio que liga a turbina de escape acoplada próxima são regulados.
[0005] DE 43 30 487 Cl e DEI9543190 Al divulgam métodos de frenagem de motor adicionais para um motor de combustão carregado por pressão tendo um turbocompressor de escape. Disposto no bocal anular do turbocompressor de escape está uma palheta em cascata de guia variável com palhetas de guia, por meio das quais a seção transversal de fluxo do bocal anular é ajustada usando um dispositivo de ajuste de palheta em cascata de guia para produzir qualquer contrapressão desejada no duto de fluxo.
[0006] DE 198 44 573 Al divulga um método de frenagem de motor para um motor de combustão carregado por pressão, o qual tem um turbocompressor de escape com uma turbina tendo geometria variável de turbina. A fim de influenciar o comportamento do freio de motor por medidas simples de tal forma que frenagem combinada a diferentes situações é possível, a geometria variável de turbina é ajustada no modo de frenagem do motor entre uma configuração de frenagem brusca especificável e uma configuração de frenagem suave especificável.
[0007] A desvantagem com os métodos de frenagem de motor deste tipo é que eles exigem elementos de desvio adicionais ou adaptações do turbocompressor de escape (geometria variável de turbina ou palhetas em cascata de guia variável). Igualmente, não é possível modular a potência de frenagem do motor com a precisão desejada.
[0008] Portanto, é um objeto da invenção prover um método de frenagem de motor aperfeiçoado por meio do qual desvantagens de técnicas convencionais podem ser evitadas. Em particular, é o objeto da invenção prover um método de frenagem de motor que permite modulação da potência de frenagem do motor e uma potência mais alta de frenagem do motor em comparação com abordagens convencionais. É outro objeto prover um dispositivo para modular a potência de frenagem do motor de um veículo a motor tendo um motor de combustão carregado por pressão, por meio do qual desvantagens de dispositivos convencionais podem ser evitadas.
[0009] Esses objetos são alcançados por dispositivos e métodos tendo os recursos das reivindicações independentes. Modalidades e usos vantajosos da invenção se tornarão aparentes a partir das reivindicações dependentes.
[00010] Um método de frenagem de motor para um motor de combustão carregado por pressão tendo um turbocompressor de escape é proposto. De acordo com a invenção, o turbocompressor de escape é modalizado como um turbocompressor de escape que pode ser operado por motor elétrico ou assistido por motor elétrico, também referido como um turbocompressor de escape eletrificado. O turbocompressor de escape assistido por motor elétrico tem uma máquina elétrica, a qual pode ser acoplada ou é acoplada de maneira transmissora de torque ao eixo de transmissão do turbocompressor de escape ou, mais geralmente, ao rotor. A máquina elétrica é provida para acionar ou assistir no acionamento do turbocompressor de escape (também referida abaixo como operação por motor elétrico do turbocompressor de escape) e/ou pode ser operada como um gerador pelo turbocompressor de escape. O rotor do turbocompressor de escape é formado pela turbina de escape, o compressor e o eixo de transmissão, em que a turbina de escape e o compressor são acoplados em termos de movimento pelo eixo de transmissão. Já é conhecido a partir de experiência prática que o processo de carga de pressão do motor de combustão pode ser assistido temporariamente pelo motor elétrico de um turbocompressor de escape assistido por motor elétrico, em particular para transpor o "turbo lag" ao dar a partida.
[00011] De acordo com aspectos gerais da invenção, o turbocompressor de escape assistido eletricamente é usado no modo de frenagem do motor, isso quer dizer especialmente no modo de superaquecimento do veículo, para configurar a potência de frenagem do motor desejada ou exigida. Aqui, configuração da potência de frenagem do motor desejada ou exigida é concluída pela aceleração do rotor do turbocompressor de escape por operação do motor elétrico do turbocompressor de escape e/ou pelo freio do rotor por operação do tipo geradora do turbocompressor de escape. Na operação do tipo geradora, a energia cinética do rotor é usada para acionar a máquina elétrica. A potência de frenagem do motor desejada pode ser aumentada, desse modo, rapidamente e com alta precisão.
[00012] De acordo com uma primeira medida, o rotor do turbocompressor de escape pode ser acelerado por operação do motor elétrico do turbocompressor de escape se uma potência de frenagem do motor desejada ou exigida excede um primeiro valor limite pré-determinado. Esse valor limite pode, por exemplo, indica a potência máxima de frenagem do motor que pode ser produzida no modo de superaquecimento sem operar a máquina elétrica do turbocompressor de escape e opcionalmente com o uso de uma aba de frenagem do motor. Operação do motor elétrico reforça a pressão de impulso nos cilindros do motor de combustão e reforça, desse modo, o trabalho a ser realizado pelo motor no modo de superaquecimento e a potência de frenagem do motor.
[00013] De acordo com uma segunda medida, o rotor pode ser freado por operação do tipo geradora do turbocompressor de escape se uma potência de frenagem do motor desejada ou exigida não alcança um segundo valor limite pré-determinado. O segundo valor limite pode, por exemplo, indicar a potência de frenagem do motor que é produzida no modo de superaquecimento sem operar a máquina elétrica do turbocompressor de escape, ou, quando uma aba de frenagem do motor é usada, pode indicar a potência mínima de frenagem do motor que pode ser produzida no modo de superaquecimento sem operar a máquina elétrica do turbocompressor de escape quando a aba de frenagem não é ativada. Por meio do modo gerador do turbocompressor de escape, a potência de frenagem do motor pode ser adicionalmente reduzida a fim de, por exemplo, possibilitar ao veículo descer uma leve inclinação no modo de superaquecimento.
[00014] De acordo com uma modalidade ilustrativa preferencial, um aumento definido de potência de frenagem do motor pode ser controlado por controle correspondente da operação do motor elétrico do turbocompressor de escape. Em outras palavras, a velocidade de impulsionamento de rotação do compressor pode ser controlada de tal forma, ao controlar a máquina elétrica, que a potência de frenagem do motor desejada e/ou a variação da potência de frenagem do motor desejada é obtida. Desta forma, é possível que a potência de frenagem do motor desejada seja aumentada e modulada, por um lado em curto tempo e por outro lado com alta precisão. Por exemplo, a intensidade de operação do motor elétrico do turbocompressor de escape pode ser variada em conformidade com uma potência de frenagem do motor realmente exigida, preferencialmente em proporção à potência de frenagem do motor exigida se o último excede o valor limite pré-determinado.
[00015] Através do uso de um turbocompressor de escape assistido por motor elétrico para configurar a potência de frenagem do motor exigida, é possível, opcionalmente, distribuir com as medidas de concepção conhecidas a partir do estado da técnica (geometria variável de turbina, aba de frenagem do motor etc.). No entanto, há também a possibilidade de usar o turbocompressor de escape assistido por motor elétrico Juntamente com as abordagens do estado da técnica para modular a potência de frenagem do motor.
[00016] Nesse contexto, uma modalidade particularmente vantajosa considera dispor uma aba de frenagem do motor na linha de escape, a dita aba sendo ativada no modo de frenagem do motor, em que um ângulo de incidência da aba de frenagem do motor, além disso, é definido, a fim de configurar uma potência de frenagem do motor desejada ou exigida.
[00017] Uma vantagem particular dessas modalidades variantes é que a potência de frenagem do motor provocada pela aba de frenagem do motor pode ser adicionalmente reforçada pelo acionamento do rotor por meio de operação do motor do turbocompressor de escape, por exemplo, em descidas íngremes, e/ou adicionalmente reduzida por operação do tipo geradora do turbocompressor de escape, por exemplo, em trechos com uma inclinação com uma inclinação em declive suave. Ao variar tanto o ângulo de incidência quanto a aceleração ou retardo do rotor por meio da máquina elétrica, é possível, além disso, alcançar modulação particularmente flexível e finamente graduada da potência de frenagem do motor.
[00018] De acordo com outra modalidade ilustrativa, energia de frenagem do motor é parcialmente recuperada na forma de energia elétrica ao alimentar a energia elétrica recuperada durante a frenagem do rotor por operação do tipo geradora da máquina elétrica do turbocompressor de escape em um sistema elétrico de bordo e/ou um dispositivo de armazenamento de energia elétrica do veículo.
[00019] De acordo com outro aspecto da invenção, um dispositivo para modular a potência de frenagem do motor de um veículo a motor tendo um motor de combustão carregado por pressão é provido. Em particular, o dispositivo é um dispositivo de controle da máquina elétrica do turbocompressor de escape, o qual pode realizar controle de circuito aberto e/ou controle de circuito fechado da velocidade de impulsionamento de rotação do turbocompressor de escape ao controlar a máquina elétrica. O dispositivo é concebido para receber uma demanda de potência de frenagem do motor. O dispositivo é concebido, além disso, para acelerar o rotor do turbocompressor de escape por operação assistida por motor elétrico do turbocompressor de escape e/ou para frear o rotor do dito turbocompressor por operação do tipo geradora do turbocompressor de escape no modo de frenagem do motor a fim de aumentar a potência de frenagem exigida em conformidade com a demanda de potência de frenagem recebida. Em particular, o dispositivo é modalizado para executar o método como divulgado neste documento. O dispositivo pode ser concebido, além disso, para controlar uma aba de frenagem do motor a fim de ativar o último no modo de frenagem do motor e/ou para configurar um ângulo de incidência da aba de frenagem do motor. Para evitar repetição, recursos divulgados puramente no contexto do método também devem ser considerados como tendo sido divulgados e a ser reivindicados no contexto do dispositivo, [00020] A invenção se refere, além disso, a um veículo a motor, em particular um veículo comercial, tendo um turbocompressor de escape assistido por motor elétrico e um dispositivo para modular a potência de frenagem do motor do veículo a motor, como divulgado neste documento.
[00021] As modalidades e recursos preferenciais descritas acima da invenção podem ser combinadas de qualquer maneira entre si. Detalhes e vantagens adicionais da invenção são descritas abaixo com referência às figuras anexas, nas quais: [00022] A Figura 1 mostra um diagrama em bloco esquemático destinado a ilustrar um dispositivo de frenagem de motor de acordo com uma modalidade da invenção;
[00023] A Figura 2 mostra um diagrama de fluxo de um método de frenagem de motor de acordo com uma modalidade da invenção: [00024] A Figura 3 mostra a variação da velocidade do turbocompressor de escape no modo de frenagem do motor de acordo com uma modalidade da invenção; e [00025] A Figura 4 mostra um mapa operacional do motor destinado a ilustrar os pontos operacionais no modo de frenagem do motor.
[00026] A Figura 1 mostra um dispositivo de frenagem de motor de acordo com uma modalidade da invenção na forma de um diagrama em bloco. O dispositivo de frenagem de motor compreende um motor de combustão carregado por pressão 2 de um veículo comercial e um turbocompressor de escape assistido por motor elétrico 10 associado a este, também referido abaixo como ETC 10. O turbocompressor de escape assistido por motor elétrico 10 compreende uma turbina 12, a qual é acionada pelo gás de escape a partir do motor de combustão 2, o qual é alimentado à turbina 12 através da linha de escape 5b. Após isso, a mistura de gás de escape flui através da vazão de turbina através de uma linha de escape 6, na qual é disposta uma aba de frenagem do motor 3 conhecida per se, através de outra linha de escape 7 para o escape. A turbina 12 é conectada a um compressor 11 por um eixo 13. Ar fresco é alimentado ao compressor 11 através da admissão do compressor 4. O compressor 11 comprime o ar de admissão a ser alimentado ao motor de combustão 2 e assim impulsiona a potência do motor de combustão 2 no modo de partida normal. O ar de admissão comprimido pelo compressor 11 é alimentado a um refrigerador de ar de admissão 8 através de uma linha de ar de admissão e é então alimentado ao motor de combustão 2 através da linha 5a.
[00027] O ETC 10 é modalizado como um turbocompressor de escape assistido por motor elétrico. Com essa finalidade, o ETC 10 é provido com uma máquina elétrica 14, a qual pode ser operada como um motor e como um gerador, pode ser acoplada ou é acoplada de maneira transmissora de torque ao eixo de transmissão 13 e é provida para acionar ou assistir no acionamento do rotor 11, 12, 13 do turbocompressor de escape.
[00028] O modo de motor e o modo de gerador da máquina elétrica 14, por exemplo, um motor elétrico, são controlados por um dispositivo de controle 1, o qual é conectado com essa finalidade, através de linhas elétricas, ao motor elétrico 14 e a um dispositivo de armazenamento de energia 15 para energia elétrica, por exemplo, uma bateria de arranque ou uma bateria de alta voltagem de um trem de acionamento hibridizado, isso sendo indicado esquematicamente pelas linhas pontilhadas 9 e 17. Para o modo de motor da máquina elétrica 14, essa energia é fornecida pelo dispositivo de armazenamento de energia 15. A potência gerada no modo de gerador da máquina elétrica 14 pode ser alimentada, além disso, ao dispositivo de armazenamento de energia 15 através do dispositivo de controle 1. Na modalidade ilustrativa sob consideração, o dispositivo de controle 1 é modalizado, além disso, como um controlador de motor e, através da linha de controle 18, pode alternar o motor de combustão 2 para um modo sem dada a partida e interromper o fornecimento de combustível ao motor de combustão 2 ou alterná-lo para entrega ociosa a fim de introduzir um modo de frenagem do motor, por exemplo.
[00029] O dispositivo de controle 1 é concebido, além disso, para controlar a operação da aba de frenagem do motor 3, isso sendo indicado pela linha elétrica 16.
[00030] Um recurso especial do ensinamento de acordo com a invenção é que o dispositivo de controle 1 é concebido, além disso, para controlar e modular a potência de frenagem do motor do veículo a motor ao controlar o ETC 10.
[00031] A operação correspondente e o método de frenagem de motor correspondente são ilustrados a título de exemplo no diagrama de fluxo na Figura 2. Em uma primeira etapa SI, o dispositivo de controle 1, antes de tudo, recebe uma demanda de potência de frenagem do motor MA de maneira conhecida per se. A demanda de potência de frenagem do motor MA pode ser produzida, por exemplo, por um elemento de atuação disposto na cabine do motorista, por meio da qual o motorista pode pré-selecionar a potência de frenagem em etapas no modo de frenagem do motor. A demanda de potência de frenagem do motor MA pode, além disso, ser produzida por um centro! cruise de frenagem, o qual ajusta o veículo a uma velocidade de regulagem.
[00032] Na etapa S2, o dispositivo de controle 1 verifica se a ativação da aba de frenagem do motor é exigida no modo de superaquecimento do motor em conformidade com a demanda de potência de frenagem do motor MA. No caso de altas demandas de potência de frenagem do motor, o dispositivo de controle 1 ativa a aba de frenagem do motor 3 de maneira conhecida per se através da linha de controle 16 e controla a aba de frenagem do motor 3 de tal forma que, em conformidade com ο nível da demanda de potência de frenagem do motor MA, um ângulo de incidência correspondente da aba de frenagem do motor 3 é estabelecido.
[00033] Na etapa S3, o dispositivo de controle 1, além disso, verifica se um modo de motor ou um modo de gerador da máquina elétrica 14 do ETC 10 é exigido, dependendo da demanda de potência de frenagem do motor MA.
[00034] Se a demanda de potência de frenagem do motor MA é alta, ou seja, maior que um primeiro valor limite W1, por exemplo, a etapa S4 é então executado, no qual o dispositivo de controle 1 inicia um modo de motor da máquina elétrica 14. O motor elétrico 14 acoplado ao eixo de transmissão 13 do rotor em termos de movimento acelera, assim, o rotor 11, 12, 13 do ETC 10, como resultado do qual a pressão de impulso nos cilindros do motor de combustão 2 e consequentemente o trabalho a ser realizado no modo de superaquecimento é aumentado. Consequentemente, a potência de frenagem do motor é aumentado pelo modo de motor do ETC 10.
[00035] Se a demanda de potência de frenagem do motor MA for menor do que um valor limite W2, a etapa S5 é então executada, na qual o dispositivo de controle 1 inicia um modo de gerador da máquina elétrica 14. A máquina elétrica 14, após isso, freia o rotor 11, 12, 13, como resultado do qual a pressão de impulso nos cilindros do motor de combustão 2 e consequentemente o trabalho a ser realizado no modo de superaquecimento é reduzido. Consequentemente, a potência de frenagem do motor sofre uma queda devido ao modo de gerador do ETC 10.
[00036] Nas etapas S4 e S5, uso pode ser feito, por exemplo, de uma característica que foi determinada experimentalmente antes e é armazenada no dispositivo de controle 1 e que atribui uma velocidade de rotação do rotor 11, 12, 13 a uma demanda de potência de frenagem do motor MA, com o resultado de que o dispositivo de controle controla o motor elétrico 14 de tal forma que a velocidade real do rotor 11, 12, 13 é ajustada à velocidade de regulagem obtida a partir da característica em conformidade com a atual demanda de potência de frenagem do motor MA.
[00037] Se a demanda de potência de frenagem do motor MA for maior que ou igual a W2 e menor que ou igual a W1, a etapa S6 é então executada, na qual a máquina elétrica 14 não é ativada. A velocidade do rotor 11, 12, 13éo resultado do equilíbrio termodinâmico. Os valores W2 e W1 podem indicar a potência de frenagem do motor inferior e superior, que pode ser alcançada somente com o auxilio da aba de frenagem do motor 3, com o resultado de que o motor elétrico é usado somente por meio de assistência para aumentar os limites operacionais.
[00038] O circuito de controle então continua com a etapa 1, fechando o circuito de controle.
[00039] Outra possibilidade é fazer valores W1 e W2 iguais se, por exemplo, nenhuma aba de frenagem do motor for usada ou se a máquina elétrica 14 for sempre usada para assistência no modo de frenagem do motor porque, por exemplo, um aumento mais rápido da potência de frenagem do motor desejada pode ser, desse modo, alcançada e porque a energia de frenagem pode ser recuperada no modo de gerador.
[00040] A Figura 3 ilustra a variação da velocidade do ETC no modo de frenagem do motor de acordo com uma modalidade da invenção, ilustrada pela linha tracejada, em comparação com uma variação da velocidade do ETC de acordo com um método de frenagem de motor convencional envolvendo uma aba de frenagem do motor, ilustrada pela linha sólida.
[00041] A variação da velocidade do ETC em um método de frenagem de motor convencional envolvendo uma aba de frenagem do motor é descrita antes de tudo. O turbocompressor de escape não é acoplado a um motor elétrico ou pelo menos não é acelerado ou freado pelo motor elétrico no modo de frenagem do motor.
[00042] No tempo entre os tempos 31 e 32, o motor está no modo de superaquecimento. A velocidade do rotor de ETC é estabelecida no princípio de que o equilíbrio de potência termodinâmica entre o compressor e a turbina devido à energia de gás de escape do motor.
[00043] No tempo 32, a aba de frenagem do motor é ativada com base em uma alta demanda de potência de frenagem. Uma contrapressão de gás de escape aumenta, desse modo, no trato de escape, como resultado do qual a velocidade do ETC diminui entre tempos 32 e 33 até que um novo equilíbrio de potência termodinâmica seja estabelecido. O ETC permanece neste nível de velocidade até que uma potência inferior de frenagem do motor seja exigida no tempo 4, com o resultado de que a aba de frenagem do motor é desativada. A velocidade de ETC aumenta então até o tempo 35a, no qual um novo equilíbrio de potência termodinâmica atual tenha sido estabelecido.
[00044] Em um método de frenagem de motor de acordo com uma modalidade da invenção, em contraste com este método de frenagem de motor convencional, não somente a aba de frenagem do motor é ativada no tempo 32 após a recepção da uma alta demanda de potência de frenagem do motor, mas um modo de motor da máquina elétrica 14 é iniciado, além disso, acelerando desse modo o rotor do ETC 10, com o resultado que a velocidade do ETC aumenta entre os tempos 32 e 33b, possibilitando desse modo uma alta potência de frenagem sendo aumentada rapidamente. Entre esses tempos, o dispositivo de controle 1 controla a velocidade do rotor de tal forma que permaneça a um nível constante que produz a potência de frenagem do motor exigida.
[00045] No tempo 34, uma demanda inferior de potência de frenagem é feita. A máquina elétrica 14 é então operada em modo de gerador, com o resultado de que a velocidade do ETC diminui rapidamente a um nível desejado pelo tempo 35b, o dito nível produzindo a potência de frenagem reduzida que é agora exigida. No modo de gerador, parte da energia cinética do rotor de ETC é, além disso, recuperada na forma de energia elétrica. O ângulo de incidência da aba de frenagem do motor pode, além disso, ser combinada à demanda de frenagem do motor trocado.
[00046] A Figura 4 mostra um mapa operacional do motor. A curva denotada por sinal de referência 41 representa a curva limite de carga total do mapa operacional do motor. A região de pontos operacionais inclusos pela linha denotada por 40 representa pontos operacionais no modo de frenagem do motor para um motor de veículo comercial ilustrativo. No modo de frenagem do motor, os torques produzidos pelo motor de combustão 2 são negativos e fretam o veículo.
[00047] A invenção não é restrita às modalidades ilustrativas preferenciais descritas acima. Pelo contrário, um grande número de variantes e modificações que, igualmente, fazem uso do conceito inventivo e, portanto, são englobados dentro do escopo de proteção, é possível. Em particular, a invenção também reivindica proteção para o assunto e os recursos das reivindicações dependentes independentemente das reivindicações às quais se referem.
Lista de sinais de referência 1 dispositivo de controle 2 motor de combustão 3 aba de frenagem do motor 4 linha de admissão do compressor 5a linha de vazão de compressor ou linha de ar de admissão 5b linha de admissão da turbina 6 linha de vazão da turbina 7 linha de escape para o escape 8 refrigerador de ar de admissão 9 linha elétrica 10 turbocompressor de escape 11 compressor 12 turbina 13 eixo de transmissão 14 máquina elétrica 15 dispositivo de armazenamento para energia elétrica 16 linha de controle 17 linha elétrica 18 linha de controle 40 modo de frenagem do motor 41 curva limite de carga total do mapa operacional do motor REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

1. Método de frenagem de motor para um motor de combustão carregado por pressão tendo um turbocompressor de escape, caracterizado pelo fato de que o turbocompressor de escape é um turbocompressor de escape (10) que pode ser operado por motor elétrico, em que a configuração da potência de frenagem de motor desejada ou exigida é concluída ao acelerar um rotor (11, 12, 13) do turbocompressor de escape (10) por operação do motor elétrico (S4) do turbocompressor de escape e/ou por frenagem do rotor (11, 12, 13) por operação do tipo geradora (S5) do turbocompressor de escape (10).
2. Método de frenagem de motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que (a) aceleração do rotor do turbocompressor de escape por operação do motor elétrico (S3) do turbocompressor de escape se uma potência de frenagem de motor desejada ou exigida (MA) excede um primeiro valor limite pré-determinado; e/ou (b) frenagem do rotor por operação do tipo geradora (S4) do turbocompressor de escape se uma potência de frenagem de motor desejada ou exigida (MA) não alcança um segundo valor limite pré-determinado.
3. Método de frenagem de motor, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado (a) pelo fato de que um aumento definido de potência de frenagem do motor é controlado por controle correspondente da operação do motor elétrico do turbocompressor de escape; e/ou (b) pelo fato de que a intensidade de operação do motor elétrico do turbocompressor de escape é variada em proporção à potência de frenagem de motor realmente exigida se o ultimo excede o valor limite pré-determinado.
4. Método de frenagem de motor, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que uma aba de frenagem de motor (3), a qual é disposta na linha de escape e é ativada no modo de frenagem de motor, é, além disso, provida, em que um ângulo de incidência da aba de frenagem de motor (3), além disso, é definido, a fim de configurar uma potência de frenagem do motor desejada ou exigida.
5. Método de frenagem de motor, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a energia de frenagem do motor é parcialmente recuperada na forma de energia elétrica ao alimentar a energia elétrica recuperada durante a frenagem do rotor (11, 12, 13) por operação do tipo geradora do turbocompressor de escape (10) em um sistema elétrico de bordo e/ou um dispositivo de armazenamento de energia elétrica (15) do veículo.
6. Método de frenagem de motor, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado (a) pelo fato de que o turbocompressor de escape (10), o qual pode ser operado por motor elétrico é um turbocompressor de escape que é acoplado a uma máquina elétrica (14), a qual é provida para acionar ou assistir no acionamento do turbocompressor de escape e/ou a qual pode ser operada como um gerador pelo turbocompressor de escape; e/ou (b) pelo fato de que o rotor (11, 12, 13) do turbocompressor de escape é formado por uma turbina de escape (12), um compressor (11) e um eixo de transmissão (13), em que a turbina de escape (12) e o compressor (11) são acoplados em termos de movimento pelo eixo de transmissão (13).
7. Dispositivo (1) para modulação da potência de frenagem do motor de um veículo a motor tendo um motor de combustão carregado por pressão, caracterizado pelo fato de ser concebido (a) para receber (S1) uma demanda de potência de frenagem do motor (MA) e (b) para acelerar o rotor (11, 12, 13) do turbocompressor de escape por operação assistida por motor elétrico (S4) do turbocompressor de escape e/ou para frear o rotor (11, 12, 13) do dito turbocompressor por operação do tipo geradora (S5) do turbocompressor de escape no modo de frenagem do motor a fim de aumentar a potência de frenagem exigida (MA) em conformidade com a demanda de potência de frenagem (MA) recebida.
8. Veículo a motor, em particular um veículo comercial, tendo um dispositivo (1) caracterizado pelo fato de ser conforme a reivindicação 7.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018109010A1 (de) * 2018-04-17 2019-10-17 Man Energy Solutions Se Vorrichtung zum Aufladen eines Verbrennungsmotors
KR20200072674A (ko) * 2018-12-13 2020-06-23 두산인프라코어 주식회사 터보 컴파운딩 시스템
CN113212446B (zh) * 2021-05-31 2022-08-12 东风商用车有限公司 一种车辆辅助制动控制方法、装置、存储介质和设备
CN114645785B (zh) * 2022-05-18 2022-09-23 潍柴动力股份有限公司 一种发动机制动功率控制方法、装置及设备
CN115341999A (zh) * 2022-10-18 2022-11-15 潍坊力创电子科技有限公司 发动机缸内制动功率的控制系统和控制方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0210833B1 (en) * 1985-07-26 1991-06-26 Isuzu Motors Limited Control system for a supercharged internal combustion engine
DE4330487C1 (de) 1993-09-09 1995-01-26 Daimler Benz Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine
SE502721C2 (sv) * 1994-05-13 1995-12-18 Scania Cv Ab Förbränningsmotor av turbocompoundtyp med avgasbroms
IT1280906B1 (it) * 1995-08-11 1998-02-11 Iveco Fiat Unita' motrice per un veicolo e relativo metodo di controllo
DE19543190C2 (de) 1995-11-20 1998-01-29 Daimler Benz Ag Motorbremse für eine aufgeladene Brennkraftmaschine
DE19821130B4 (de) 1997-05-14 2008-10-09 Avl List Gmbh Brennkraftmaschine mit einer Motorstaubremse
DE19844573A1 (de) 1998-09-29 2000-03-30 Daimler Chrysler Ag Motorbremsverfahren für eine aufgeladene Brennkraftmaschine
DE19853127B4 (de) 1998-11-18 2008-05-15 Daimler Ag Motorbremsverfahren und Motorbremseinrichtung für eine aufgeladene Brennkraftmaschine
AT411545B (de) 2001-05-14 2004-02-25 Man Steyr Ag Brennkraftmaschine in einem fahrzeug mit einer motorbremsvorrichtung und einer abgasrückführeinrichtung
GB0203490D0 (en) * 2002-02-14 2002-04-03 Holset Engineering Co Exhaust brake control system
DE102005008657A1 (de) 2005-02-25 2006-08-31 Daimlerchrysler Ag Motorbremsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit zwei in Reihe geschalteten Abgasturboladern
RU2403420C1 (ru) * 2006-07-13 2010-11-10 Вольво Ластвагнар Аб Способ и система управления работой моторного тормоза-замедлителя двигателя внутреннего сгорания
AT510237B1 (de) * 2010-07-26 2015-12-15 MAN Truck & Bus Österreich AG Verfahren zur motorbremsung
JP2012097604A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Isuzu Motors Ltd 内燃機関の排気ブレーキ制御方法及び装置

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