CN111794854A - 用于运行具有增压系统的内燃机的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

所描述的是用于运行具有增压系统的内燃机的方法和装置，所述增压系统具有废气涡轮增压器(ATL)和电驱动的压缩机。能够通过调节装置调节所述ATL的功率。所述方法包括：‑确定用于实现增大的发动机预定扭矩的预定增压压力；‑调节增压系统用以按照预定增压压力形成实际增压压力；并且‑在内燃机的气缸中设置正的扫气压力降，其作为用于调控增压系统的首要参考变量。

Description

用于运行具有增压系统的内燃机的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于运行内燃机的方法、控制装置、内燃机和机动车。
背景技术
普遍已知尤其是机动车领域中的用于内燃机的增压系统，用来向内燃机的汽缸供给具有过压的空气用于燃料的燃烧。
例如已知涡轮增压器和压缩器用于提供具有过压的空气。涡轮增压器具有压缩机并且所述涡轮增压器可以装备有自身的用于所述压缩机的驱动装置、例如电动机，或者例如通过内燃机的废气运行所述涡轮增压器，其中，所述废气驱动涡轮，所述涡轮通过轴与所述压缩机有效连接/耦连。后者也被称为废气涡轮增压器。
此外已知具有旁路阀、也称为废气旁通阀(Wastegate)的涡轮增压器和/或具有可变截面涡轮的涡轮增压器，其具有能调节的、不旋转的导向叶片。通过调节导向叶片的迎角可以改变气体流通量。通常这样调节导向叶片的迎角，使得在气体流通量较小并且功率需求较高时通过降低流动横截面提高涡轮增压器的功率并且在气体流通量较高并且功率需求较低时通过增大流动横截面提高涡轮增压器的功率。然而例如由专利文献DE 10 2014210 026 A1已知，较大程度地调紧导向叶片通常也导致高的废气背压并且由此导致换气损耗，这又抑制了内燃机的有效扭矩的提高。
例如由专利文献DE 10 2014 221 331 A1也已知具有辅助驱动装置的废气涡轮增压器。辅助驱动装置在此设置在废气涡轮增压器的轴上并且在需要的情况下、例如当在效率方面优化地调节可变截面涡轮，然而不具有足够的驱动功率供压缩机使用时开启并且运行所述辅助驱动装置。
由专利文献DE 10 2016 121 287 A1和DE 10 2014 208 092 A1同样已知，除了废气涡轮增压器之外设置电气地运行的用于内燃机的增压的压缩机。按照专利文献DE 102014 208 092 A1，当有足够的或者甚至过量的电能供电气地运行的压缩机使用时，则首先使用所述压缩机。由此首先借助电气地运行的压缩机压缩增压空气，并且可以这样调节废气涡轮增压器的调节装置、例如可变截面涡轮或者废气旁通阀，以便使废气涡轮增压器中的废气背压降低。由此能够实现更低的换气做功(Ladungswechselarbeit)并且相应地实现内燃机的更低的燃料消耗。
如上述提到的，使用可变截面涡轮(VTG)可能导致高的废气背压，所述废气背压使气缸内的换气过程变差。在此，扫气压力降(进气管压力和排气歧管中的压力之间的差)是废气回流入燃烧室中的程度的特征量。如果该扫气压力降为负，则一定份额的废气在换气过程期间回流入燃烧室中并且由此降低用于新鲜空气的可能的容积。这在稳定的部分载荷中完全可能是期望的，以便对新鲜空气侧进行节流并且由此提高发动机效率。然而在积极的发动机动力中，燃烧室中需要有最大量的空气，以便能够尽可能快地形成扭矩。
发明内容
原则上已知用于控制/运行具有增压系统的内燃机的方法，所述增压系统具有废气涡轮增压器和电驱动的压缩机。本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于控制/运行具有这种增压系统的内燃机的改进的方法，在所述方法中，至少能够部分地消除已知的缺陷。
所述技术问题通过按照本发明的方法、按照本发明的控制装置、按照本发明的内燃机和按照本发明的机动车解决。本发明的其他有利的设计方案由以下对本发明的优选的实施例的描述得出。
本发明的第一方面涉及一种用于运行具有增压系统的内燃机的方法，所述增压系统具有废气涡轮增压器(ATL)和电驱动的压缩机，其中，能够通过调节装置(或者说伺服机构)调节所述ATL的功率，其中，所述方法包括：
-确定用于实现增大的发动机预定扭矩(或者说发动机目标扭矩)的预定增压压力(或者说目标增压压力)；
-调节增压系统用以按照预定增压压力形成实际增压压力；并且
-在内燃机的气缸中设置(或者说调节出、调设)正的扫气压力降，该正的扫气压力降作为用于调控(或者说控制)增压系统的首要参考变量。
术语控制、设置、调控、操控、调节与本发明相关地既包括实际意义上的控制(无反馈)，也包括调节(具有一个或多个调节回路)。参考变量也应理解为预设值。
内燃机例如可以是奥托循环发动机并且优选是米勒循环发动机。
增压系统具有包括压缩机和涡轮的ATL，其中，能够通过调节装置调节所述ATL的功率。所述调节装置在此可以包括开篇提到的可变截面涡轮(VTG)，从而能够调节适配所述ATL的功率。调节装置备选地或者补充地可以包括废气旁通阀。
除了ATL，增压系统还具有电驱动的压缩机。所述压缩机例如可以通过电机驱动。电驱动的压缩机(在通向发动机的空气输入管路中)布置在ATL的压缩机的下游。备选地可行的是，将电驱动的压缩机也布置在ATL的压缩机的上游。
在另一种备选方案中，电驱动的压缩机可以是ATL的压缩机，其中，电机与ATL的轴尤其是直接地耦连。由此能够调节ATL的功率、尤其是ATL的压缩机的功率。
增大的发动机预定扭矩例如可以由驾驶员期望推导出，所述驾驶员期望通过驾驶员相应地操纵加速踏板来表达。增大的发动机预定扭矩表示所述驾驶员期望是期望加速。
在知道增大的发动机预定扭矩的情况下，可以得出相应的预定增压压力。预定增压压力例如可以是关于发动机扭矩的函数，并且例如可以作为数学模型和/或综合特性曲线或者特征曲线存储/保存在控制装置、例如发动机控制设备的存储器中。
相应地调节增压系统以形成预定增压压力。这意味着，一方面通过调节装置调整ATL的功率以形成实际增压压力，并且另一方面，以相应的功率或者以相应的预定转速运行电驱动的压缩机以形成实际增压压力，从而达到预定增压压力。因此例如通过电机运行电驱动的压缩机，其中，能够调整电机的功率并且由此调整压缩机功率。
在形成实际增压压力时，正的净扫气压力降在内燃机的气缸中被设置。发动机可以具有任何数量的、例如三个、四个、六个、八个、十二个或者类似数量的气缸。在此仅示例性地针对发动机的一个气缸的扫气压力降进行描述。术语“扫气压力降”是指汽缸上的压力差，即汽缸前方的进气管压力与ATL的涡轮前的汽缸之后的发动机废气管路内存在的压力之间的差。后者通常称为“废气背压”。
如上所述，扫气压力降被这样设置，使得其变为正的。这意味着进气管压力应至少等于且通常大于废气背压。正的扫气压力降用作调控增压系统的首要参考变量。“首要参考变量”在此指的是，首先这样调控/调节增压系统，使得首先在气缸中设置(或者说调节出)正的扫气压力降，然后使实际增压压力跟踪(或者说跟随)预定增压压力。因此，当实际增压压力跟踪预定增压压力时，气缸内的扫气压力降也保持为正。“保持为正”是指扫气压力降应当等于或者大于0mbar。
通过首先将气缸内的扫气压力降设置为正，能够在气缸的换气过程期间至少部分地防止废气回流入气缸中。由此能够特别好地形成发动机扭矩，因为通过正的扫气压力降能够至少部分地、甚至完全地避免由于回流(至气缸中)的废气造成的换气损耗。
在一种变型方案中，调节装置可以包括上述提到的可变截面涡轮。由此能够特别好地调整/调节ATL的功率。
此外，能够实现正的扫气压力降，方式是电驱动的压缩机和ATL、尤其是所述ATL的调节装置彼此相关地、即相互协调地运行。
在另一种变型方案中，在第一运行状态中对增压系统的调节可以包括以优化的最大功率运行电驱动的压缩机和在第一打开位置运行调节装置。调节装置的第一打开位置例如可以包括最大程度地打开的位置。备选地，所述第一打开位置也可以仅包括短时间地关闭的位置，所述短时间地关闭的位置随即过渡到最大程度地打开的位置中。优化的最大功率取决于蓄能器(例如电池)的供电能力，其中，所述蓄能器为用于驱动电驱动的压缩机的机器(电机)供能。根据蓄能器的供电能力(可用的功率)，电驱动的压缩机可以具有不同的优化的最大功率。换言之，电驱动的压缩机优化的最大功率取决于蓄能器的供电能力。
调节装置在第一打开位置中运行意味着，从气缸中流出的废气仅部分地驱动涡轮。如果调节装置例如具有VTG，则在第一打开位置中这样调节所述VTG，使得涡轮的流动横截面至少部分地、优选最大程度地打开。而如果调节装置具有废气旁通阀，则这样调节所述废气旁通阀，使得从气缸中流出的废气至少部分地、优选完全地通过所述废气旁通阀绕过/绕流过涡轮。通过调节装置的第一打开位置能够设置(或者说调节出)特别低的废气背压。通过使电驱动的压缩机以其优化的最大功率驱运行并且使调节装置在其第一打开位置中，能够在增压系统的该第一运行状态中在考虑到蓄能器的供电能力的情况下特别快地达到正的扫气压力降。
此外，在第一运行状态中，可以在达到正的扫气压力降时在第二运行状态中减小用于形成实际增压压力的ATL的功率并且相应地减小电驱动的压缩机的功率。换言之，一旦设置了正的扫气压力降，电动压缩机的功率就会相应地(并且逐渐地)降低，而与此同时，通过调节装置这样降低ATL的功率，使得实际增压压力继续形成。在此尤其是这样设置/运行ATL，使得所述ATL的功率(尤其是涡轮机功率)在不使扫气压力降变为负的情况下(即废气背压大于进气管压力)尽可能高。通过增压系统的第二运行状态，可以由ATL(逐渐地)形成实际增压压力。相应地通过降低电驱动的压缩机的功率也减少了对储能器供电能力的使用，并且相应地保护了储能器。
在一种变型中，可以根据第一调节变量来运行电驱动的压缩机，并且可以根据第二调节变量运行ATL。为此，通过(调控)控制/调节来生成用于调节变量的预定值，以满足形成发动机扭矩的要求。
也可以根据第一减小因子来得出第一调节变量，并且可以根据减小因子来得出第二调节变量。减小因子代表降低/限制电驱动的压缩机和调节装置的功率的量度。对于电动压缩机，较高的第一减小因子对应(相对)较低的功率。对于调节装置，较高的第二减少因子意味着ATL的功率(相对)较低。因此，用于VTG的(第二)调节变量的较高的减因子对应的是，VTG具有较大的流动横截面。废气旁通阀的(第二)调节变量的较高的第二减小因子意味着从气缸流出的废气更多地被引导绕过涡轮。
在调节增压系统的第一运行状态中，(用于电驱动的压缩机的)第一减小因子最初设置为20％至40％、优选25％至35％、特别优选30％(尤其取决于蓄能器供电能力)，因此电驱动的压缩机以其优化的最大输出功率运行。而这样协调或者选择(针对ATL或其调节装置的)第二减小因子，使得快速地并且在考虑蓄能器的供电能力的情况下设置(或者说调节出)正的扫气压力降。
在第二运行状态中，第一减小因子(连续地)增大并且第二减小因子(相应地)增大。第一减小因子在此增大至能够使得电驱动的压缩机的功率为零、即停止运行。一旦实际增压压力达到预定增压压力，则电驱动的压缩机尤其停止运行。同时在第二运行状态下这样增大第二降低因子，使得首要地由ATL形成实际增压压力，而不产生负的扫气压力降。由此实现了在能量方面改善的、甚至是最佳的换气过程和扭矩形成。
在方法变型方案中，可以根据扫气压力降、尤其是实际扫气压力降、气门重叠、蓄能器(即与电驱动的压缩机耦连的蓄能器)的供电能力和/或点火角来得出第一和/或第二减小因子。借助气门重叠能够至少间接地得出气缸的入口阀和出口阀的打开和关闭时间。
在其他变型方案中，可以借助综合特性曲线和/或特征曲线实现第一或第二减小因子的得出。这可以例如存储在发动机控制设备中，因此易于访问并且可以快速调出。
此外，综合特性曲线和/或特征曲线能够根据经验得出或者能够例如借助数学模型生成。
在备选方案中，(用于调节装置的)第二调节变量可以大于预先确定的先导调节变量(或者说预调调节变量)。
在一种变型方案中，ATL的调节装置可以包括上述的废气旁通阀。由此能够与VTG类似地那样特别好地适配/调节废气背压和ATL的功率。
根据第二方面，本发明提供一种用于内燃机的控制装置，其中，所述控制装置设置用于执行根据前述权利要求之一所述的方法。
根据第三方面，本发明提供一种具有上述增压系统的内燃机和根据第二方面所述的控制装置。
根据第四方面，本发明提供一种具有根据第三方面所述的内燃机的机动车。
附图说明
以下示例性地并且参照所附的附图描述本发明的实施例。在附图中：
图1示意性地示出了具有内燃机的机动车的实施例；
图2示出了用于按照第一变型方案的发动机的增压系统的调节变量的得出；
图3a、3b示出了用于按照第二变型方案的发动机的增压系统的调节变量的得出；
图4示出了内燃机和增压系统的运行参数曲线。
具体实施方式
图1示出了具有内燃机3(内燃发动机)和增压系统8的机动车1，所述增压系统由例如构造为发动机控制设备的控制装置21控制。增压系统8包括废气涡轮增压器(ATL)9和电驱动的压缩机11。蓄能器12与电驱动的压缩机11耦连，以便为所述压缩机供给电能用于所述压缩机的驱动。
本发明尤其构造为米勒循环发动机，但是并不局限于确定的发动机类型。
发动机3包括一个或者多个气缸4，在此示出了其中之一。气缸4由增压系统8供给增压的(燃烧)空气。ATL 9包括压缩机13，所述压缩机通过轴14由具有可变截面涡轮(VTG)17的涡轮机(废气涡轮)15驱动或者运行。涡轮机15经由轴14与压缩机13有效连接/耦连。压缩机13布置在通向发动机3的空气管路5中并且涡轮机15布置在废气管路7中，所述废气管路从气缸4中排出废气。因此能够以发动机3的废气驱动压缩机13，涡轮机15方式是以来自发动机3的废气供给涡轮机15并且由此驱动所述涡轮。此外，ATL 9与控制装置21耦连。
能够通过调节机构来调节VTG 17。作为VTG 17的备选方案/补充，可以设置废气旁通阀19。通过调节机构(和/或废气旁通阀19)可以调节输入涡轮机15的废气并且相应地调节压缩机13的功率。可选地也可以提供多级增压装置。换言之，可以设置多个ATL 9。
在这里示出的示例中，电驱动的压缩机11布置在压缩机13的下游并且与控制装置21耦连。电驱动的压缩机11的输入管路从空气管路5分支出来，并且电驱动的压缩机11的输出管路在电驱动的压缩机11的下游通入空气管路5。换言之，电驱动的压缩机11布置在空气管路5的旁路管路中。
借助于相应地布置在空气管路5中的调节装置(未示出)、例如三通控制阀能够调节对电驱动的压缩机11的空气输入。因此，(输入内燃机3的)空气在压缩机13的下游可以完全导引通过电驱动的压缩机11。此外，可以这样调节调节装置，使得被压缩机13预压缩的空气不流过电驱动的压缩机11。所述调节装置还可以(完全)防止向内燃机3输入空气，从而由电驱动的压缩机11预压缩的空气和由压缩机13预压缩的空气都无法输入内燃机2。最后，可以通过调节装置调节输入内燃机3的空气量。即调节装置可以具有例如在经典的节流阀中那样的节流功能。
在未示出的备选方案中，电驱动的压缩机11也可以在压缩机13的上游布置在空气管路5中。
在压缩机13和电驱动的压缩机11的下游，可以在空气管线5中布置增压空气冷却器(未示出)，所述增压空气冷却器冷却输入内燃机3的预压缩的空气。
图2示意性地示出了如何得出(或者说确定)用于电驱动的压缩机11的(预定)调节变量uEV,opt，和用于ATL 9的(预定)调节变量uATL,opt。借助综合特性曲线31确定用于电驱动的压缩机11的部分减小因子αp23和用于ATL 9的第二部分减小因子βp23，所述部分减小因子αp23和第二部分减小因子βp23取决于(实际)扫气压力降p23和气门重叠vo。由综合特性曲线33得出电驱动的压缩机11的部分减小因子αKEV和ATL 9的部分减小因子βKEV，所述部分减小因子αKEV和部分减小因子βKEV取决于蓄能器12的供电能力KES。此外，借助综合特性曲线35确定用于电驱动的压缩机11的部分减小因子αia和用于ATL 9的部分减小因子βia，所述减小子因子αia和部分减小因子βia取决于点火角ia。
在方框37中，部分减小因子αp23和αKEV相互运算、尤其是相乘。由框37得到的量在框39中与部分减小因子αia进行运算、尤其是相乘。由此在方框39的输出侧上得到电驱动的压缩机11的减小因子α。所述减小因子α借助方框41转换/换算为调节变量uEV,opt。通过调节变量uEV,opt来调节电驱动的压缩机11的相应的功率、尤其是其转速。
如以上针对电动压缩机11的部分减小因子αp23，αKEV，αia所述的那样，在相应的方框43、45中还计算了用于ATL 9的部分减小因子βp23，βKEV，βia，从而最终得出用于ATL 9的减小因子。在方框51中将减小因子β转换/换算为用于ATL 9、即用于VTG 17和/或废气旁通阀19的取决于减小因子的调节变量ulim，β。
此外，在方框49中得出或者预先确定先导调节变量uVS，调节变量uATL,opt必须至少达到和/或超过所述先导调节变量。例如可以通过涡轮增压器主方程式得出所述先导调节变量uVS。为了确保调节变量uATL,opt达到或者超过先导调节变量uVS，从输入侧上在方框65上输入取决于减少因子的调节变量ulim，β和先导调节变量uVS。在方框51中选出两个调节变量ulim，β、uVS中较大的调节变量，所述较大的调节变量在输出侧作为调节变量uATL输出。如果两个调节变量ulim，β、uVS相等，则uATL,opt等于所述两个调节变量的值。通过调节变量uATL,opt调节ATL 9的相应的功率、尤其是其转速。即调节变量uATL,opt越大，则ATL 9的转速越高。换言之，调节变量uATL,opt越大，则VTG的流动横截面越小或者流过废气旁通阀19的废气越少。
从综合特性曲线31、33、35中可知，用于电驱动的压缩机11的部分减小因子αp23，αKEV，αia和用于ATL 9的部分减小因子βp23，βKEV，βia共同相互关联地存储在相应的综合特性曲线31、33、35中。然后，得出的调节变量uEV，opt和uATL opt则这样调节电驱动的压缩机11或ATL 9，使得在考虑蓄能器的供电能力的情况下首先相对较快地达到正的扫气压力降。随即在扫气压力降为正的区域中这样调节ATL 9，使得所述ATL的功率(并且由此从ATL 9形成的增压压力)在不使扫气压力降变负的情况下尽可能高，同时电驱动的压缩机11的功率降低并且由此也减少消耗蓄能器提供的能量。
图3a和3b示出了得出用于电驱动的压缩机11的(预定)调节变量uEV，opt和用于ATL9的(预定)调节变量uALT，opt的备选方案。与图2的方法的区别在于，由综合特性曲线61或者特征曲线63、65得出与部分减小因子αp23，αKEV、αia相对应的部分减小因子αp23'、αKEV'、αia'，并且由综合特性曲线81或者特征曲线83、85得出与部分减小因子βp23、βKEV、βia相对应的部分减小因子βp23'、βKEV'、βia'。
在图3a中借助综合特性曲线61得出用于电驱动的压缩机11的部分减小因子αp23'，所述部分减小因子αp23'取决于(实际)扫气压力降p23和气门重叠vo。由特征曲线63得出取决于蓄能器12的供电能力KES的部分减小因子αKEV。此外，借助特征曲线65得出取决于点火角ia的部分减小因子αia'。部分减小因子αp23′和αKEV′在方框67中相互运算、尤其是相乘。从方框67输出的量接着在方框69中与部分减小因子αia'进行运算、尤其是相乘。由此在方框69的输出侧上输出用于电驱动的压缩机11的减小因子α'。，所述减小因子α′借助方框71转换/换算为调节变量uEV,opt′。通过调节变量uEV opt′调节电驱动的压缩机11的相应的功率、尤其是其转速。
图3b示意性地示出了如何得出用于ATL 9的(预定)调节变量uATL,opt'，其中，所述调节变量uATL,opt'以类似于用于电驱动的压缩机11的调节变量uEV opt'的方式得出。同样得出了取决于(实际)扫气压力降p23、气门重叠vo、供电能力KES或者点火角ia的部分减小因子βp23'，βKEV'，βia'。相应地建立了用于得出部分减小因子βp23'、βKEV'，βia'的综合特性曲线81和特征曲线83、85。如上所述，还在相应的方框87、89中对部分减小因子βp23'，βKEV'，βia'进行了运算、尤其是乘法运算，从而最终得出了用于ATL 9的减小因子β'。在方框91中将减少因子β'转换/换算为用于ATL 9、即用于VTG 17和/或废气旁通阀19的与减小因子相关的调节变量ulim，β'。方框49在此也可用于确定先导调节变量uVS。如方框51那样相应地借助框95确保了：存在于框95的输入侧的调节变量ulim，β'、uVS中较大的那个作为输出量uATL,opt'。
在图3a和3b中，互不相关地得出了调节变量uEV,opt'，uATL,opt'。尽管该方法与图2中的方法相比可能使蓄能器12的负载更高，但是调节变量uEV,opt'，uATL,opt'能够特别容易确定。
图4定性地并且示意性地示出了扫气压力降p23、电驱动的压缩机11的转速nEV、用于ATL 9的调节变量uATL和增压压力p2的曲线。电动压缩机11的转速nEV能够通过用于电驱动的压缩机11的调节变量uEV来调节。因此，转速nEV反映了电驱动的压缩机11的功率。示出了预定增压压力曲线p2,soll，所述预定增压压力曲线是实现驾驶员的期望或者发动机预定扭矩所必需的，其中，驾驶员的期望在时间点t0被检测。
此外，示出了针对扫气压力降p23,0的曲线，在所述曲线中，电驱动的压缩机11未运行。可以看出，扫气压力降p23,0具有相对较大的偏斜到负值范围中的相对较大的摆幅，并且扫气压力降p23,0的最小值在时间上出现得较晚。还可以看出，扫气压力降p23,0的曲线仅在相对较晚的时间点t3达到正的范围。这是因为在这种情况下，仅由ATL 9形成实际增压压力p2,real,0。为此，通过相应的调节变量uATL,0来调节调节装置17、19(即VTG 17和/或废气旁通阀19)，以便使涡轮机15的驱动功率暂时地增加、尤其是最大化，废气背压p3由此突然增大。反而，由于较高的废气背压相对较大程度延迟地形成实际增压压力p2，Ist，0，原因是废气背压p3通过被压回的废气降低了气缸4内的新鲜空气填充，因此由于较高的废气背压p3。这使得扫气压力降p23,0向负方向出现较大的摆幅。
此外，示出了未优化的曲线p23,max，在所述曲线中，电驱动的压缩机11不是最佳地、即以未优化的转速nEV,max运行，所述电驱动的压缩机由此暂时以其未优化的最大(转速)功率运行。换言之，电驱动的压缩机11以其取决于构件的最大转速运行。此外，ATL 9以未优化的调节变量uATL,max运行，通过所述调节变量uATL,max会将ATL 9暂时调节至最大可能的预定转速。未优化的调节变量uATL,max如调节变量uATL,0那样延伸至时间点t1。ATL 9或者调节装置17如调节变量uATL,0那样通过未优化的调节变量uATL,max被暂时调节至其调节元件极限中。由此相对较快地在时间点t1形成了未优化的增压压力p2,ist,max和相应的正的扫气压力降p23，而在时间t1之前，未优化的扫气压力降p23,max的曲线在负值范围中出现相对较小的摆幅。因为电驱动的压缩机11暂时以未优化的最大功率运行，所以由蓄能器存储的(用于运行电驱动的压缩机2的)能量也相应地更快地被消耗。
通过以优化的转速nEV,opt运行电驱动的压缩机11，优化的(或换言之，理想的)扫气压力降p23,opt被形成。根据减小因子α或者(与减小因子相关的)调节变量uEV,opt调节所述优化的转速nEV,opt。同时，以优化的(必要时与减小因子相关的)调节变量uATL,opt运行调节装置17、19，其中，在t0时间点的调节变量uATL,opt大于先导调节变量uVS。调节变量uATL,opt如调节变量uATL,0那样延伸直至时间点t0。与曲线p23,0相比，扫气压力降p23,opt的优化的曲线具有向负的扫气压力降范围中的更小的摆幅。此外，优化的扫气压力降p23,opt在较早的时间点t2处变为正，并且扫气压力降p23,0在较晚的时间点t3处才变为正。
还可以看出，与非优化的运行nEV,max相比，通过优化的运行nEV,opt(或通过更快地调节出正的扫气压力降)运行的电驱动的压缩机11的转速nEV更低。这意味着，在优化的运行中，优化的实际增压压力p2,ist,opt比未优化的实际增压压力p2,ist,max更慢地跟踪预定增压压力p2,soll。然而通过电驱动的压缩机11的优化的运行考虑到了蓄能器的供电能力。
在所有情况下，一旦扫气压力降p23达到正的范围直至达到实际增压压力p2,ist、尤其是基本上达到预定增压压力p2,soll，则立即减小电驱动的压缩机11的转速nEV和用于ATL 9的调节变量uATL。将用于ATL 9的调节变量uATL调节为用于内燃机3的稳定运行的对应值，并且在必要时使电驱动的压缩机11停止运行，即将所述电驱动的压缩机的转速nEV调节为零。
附图标记清单
1 机动车
3 内燃机/内燃发动机
4 气缸
5 空气管路
7 废气管路
8 增压系统
9 废气涡轮增压器
11 电驱动的压缩机
12 蓄能器
13 压缩机
15 涡轮机
17 可变截面涡轮(可变截面涡轮调节机构)
19 废气旁通阀
21 控制设备
31、33、35 综合特性曲线
37、39、41、43、45、47、49、51 方框
61 综合特性曲线
63、65 特征曲线
67、69、71 方框
81 综合特性曲线
83、85 特征曲线
87、89、91、95 方框
α、α' 第一减小因子
αia、αia' 部分减小因子(点火角)
αKEV、αKEV' 部分减小因子(蓄能器的供电能力)
αp23、αp23' 部分减小因子(扫气压力降)
β、β' 第一减小因子
βia、βia' 部分减小因子(点火角)
βKEV、βKEV' 部分减小因子(与蓄能器的供电能力相关)
βp23、βp23' 部分减小因子(扫气压力降)
KES 蓄能器的供电能力
nEV,opt 电驱动的压缩机的优化的转速
nEV,max 电驱动的压缩机的未优化的转速
p2,soll 预定增压压力
p2,ist,opt 优化的实际增压压力
p23,ist,max 未优化的实际增压压力
p23,opt 优化的扫气压力降
p23,max 未优化的扫气压力降
uATL,opt、uATL,opt' 用于ATL的优化的(第二)调节变量
uEV,opt、uEV,opt' 用于电驱动的压缩机的优化的调节变量
uATL,max 用于ATL的未优化的(第二)调节变量

Claims (15)

1.一种用于运行具有增压系统(8)的内燃机(3)的方法，所述增压系统具有废气涡轮增压器(ATL)(9)和电驱动的压缩机(11)，其中，能够通过调节装置(17、19)调节所述ATL(9)的功率，其中，所述方法包括：
-确定用于实现增大的发动机预定扭矩的预定增压压力(p2,soll)；
-调节增压系统(8)用以按照预定增压压力(p2,soll)形成实际增压压力(p2,ist)；并且
-在内燃机(3)的气缸(4)中设置正的扫气压力降(p23)，该正的扫气压力降(p23)作为用于调控增压系统(8)的首要参考变量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调节装置(17、19)包括可变截面涡轮(17)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过彼此关联地运行电驱动的压缩机(11)和ATL(9)来达到所述正的扫气压力降。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，用于达到预定增压压力的、对增压系统的调节在第一运行状态中包括以优化的最大功率运行电驱动的压缩机(11)和在第一打开位置运行调节装置(17、19)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，当在第一运行状态中达到正的扫气压力降(p23)时，在第二运行状态中减小用于形成实际增压压力(p2,ist)的ATL(9)的功率并且相应地减小电驱动的压缩机(11)的功率。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，根据第一调节变量(uEV,opt)运行所述电驱动的压缩机(11)并且根据第二调节变量(uATL,opt)运行ATL(9)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，能够根据第一减小因子(α)得出所述第一调节变量(uEV,opt)并且能够根据第二减小因子(β)得出第二调节变量(uATL,opt)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，根据扫气压力降(p23)、气门重叠(vo)、蓄能器(12)的供电能力(KES)和/或点火角(ia)得出第一和/或第二减小因子(α、β)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，借助综合特性曲线和/或特征曲线得出第一和第二减小因子(α、β)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，能够根据经验或者借助模型得出所述综合特性曲线和/或特征曲线。
11.根据权利要求6至10之一所述的方法，其中，所述第二调节变量(uATL,opt)大于预先确定的先导调节变量(uVS)。
12.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述调节装置(17、19)包括废气旁通阀(19)。
13.一种用于内燃机(3)的控制装置，其中，所述控制装置设置用于执行前述权利要求之一所述的方法。
14.一种具有增压系统(8)和根据权利要求13所述的控制装置的内燃机(3)，所述增压系统具有ATL(9)和电驱动的压缩机(11)，其中，所述内燃机(3)构造用于执行权利要求1至11之一所述的方法。
15.一种机动车(1)，所述机动车具有根据权利要求14所述的内燃机(3)。
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