DE102007051845A1 - Turbocharger and method for generating a pre-whirl before a compressor of the turbocharger - Google Patents

Turbocharger and method for generating a pre-whirl before a compressor of the turbocharger Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Erzeugen eines Vordralls vor einem Verdichter eines Turboladers mit den Schritten: Bereitstellen einer Ventilanordnung, wobei über die Ventilanordnung Luft bereitstellbar ist, zum Erzeugen eines Vordralls vor dem Verdichter; Bestimmen, ob bei dem Verdichter im Betrieb ein Strömungsabriss und damit ein Pumpen des Verdichters auftritt, wobei, wenn festgestellt wird, dass ein Pumpen des Verdichters auftritt, die Ventilanordnung so angesteuert wird, dass ausreichend Luft über die Ventilanordnung dem Verdichter zugeführt werden kann, so dass ein Vordrall vor dem Verdichter erzeugt wird, der ausreichend ist, das Pumpen des Verdichters im Wesentlichen ganz zu verhindern.The invention relates to a method for generating a pre-whirl in front of a compressor of a turbocharger, comprising the steps of: providing a valve arrangement, wherein air can be supplied via the valve arrangement, for generating a pre-whirl in front of the compressor; Determining if the compressor is stalled and thus pumping the compressor during operation, and if it is determined that pumping of the compressor occurs, the valve assembly is driven so that sufficient air can be supplied to the compressor via the valve assembly, so that a pre-whirl is generated in front of the compressor sufficient to substantially completely prevent pumping of the compressor.

Description

Die Erfindung betrifft einen Turbolader und ein Verfahren zum Erzeugen eines Vordralls vor einem Verdichter des Turboladers, um das Auftreten des Pumpens des Verdichters zu reduzieren oder im Wesentlichen ganz zu unterdrücken.The The invention relates to a turbocharger and a method for generating a predrunk in front of a compressor of the turbocharger to the occurrence To reduce the pumping of the compressor or substantially completely to suppress.

Der Verdichter eines Abgasturboladers kennzeichnet sich durch ein Kennfeld, in welchem der Druck in Abhängigkeit von der Turboladerdrehzahl und dem Massenstrom angegeben ist, wobei für eine entsprechende Turboladerdrehzahl und einen entsprechenden Massenstrom, sich ein vorbestimmter Druck gemäß dem Kennfeld erzeugen lässt. Dieses Kennfeld wird bei großen Massenströmen durch die sog. Stopfgrenze limitiert. Bei kleinen Massenströmen wird das Kennfeld durch die Pumpgrenze limitiert. Diese sog. Pumpgrenze tritt aufgrund eines Strömungsabriss am Verdichterradeintritt bzw. am Verdichterradaustritt oder bei beiden auf.Of the Compressor of an exhaust gas turbocharger is characterized by a map, in which the pressure as a function of the turbocharger speed and the mass flow is indicated, for a corresponding Turbocharger speed and a corresponding mass flow, a generate predetermined pressure according to the map leaves. This map becomes at high mass flows limited by the so-called Stopfgrenze. For small mass flows the map is limited by the surge limit. This so-called surge limit occurs due to a stall at the compressor wheel inlet or at the compressor wheel outlet or both.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass sich mittels des Vordralls die Pumpgrenze im Verdichterkennfeld zu kleineren Massenströmen hin verschieben lässt. Der Vordrall lässt sich dabei mit Hilfe von Vorleitapparaten in radialer oder axialer Bauweise realisieren.Out The prior art is known that by means of the pre-swirl the surge limit in the compressor map to smaller mass flows to shift. The Vordrall can be with the help of Vorleitapparaten in radial or axial design realize.

Im Stand der Technik, wie er in der US 20070039320 offenbart ist, ist weiter ein Verfahren zur Kontrolle des Pumpens in Radial- oder Axialverdichtern beschrieben. Dabei enthält eine Einrichtung zur Steuerung des Pumpens eines Verdichters eine Luftzirkulationsleitung. Diese ist mit einem Ende stromabwärts mit dem Verdichterauslass und mit dem anderen Ende stromaufwärts mit dem Verdichtereinlass verbunden. Dabei zirkuliert die Luftzirkulationsleitung Luft von dem Verdichteraustritt zu dem Verdichtereintritt. Des Weiteren ist eine Mischereinrichtung und eine Luftkühlungseinrichtung vorgesehen.In the state of the art, as in the US 20070039320 is disclosed, a method for controlling the pumping in radial or axial compressors is further described. In this case, a device for controlling the pumping of a compressor includes an air circulation line. This is connected at one end downstream to the compressor outlet and at the other end upstream to the compressor inlet. The air circulation duct circulates air from the compressor outlet to the compressor inlet. Furthermore, a mixer device and an air cooling device are provided.

Des Weiteren beschreibt die US 6 779 344 ebenfalls ein Verfahren zur Kontrolle des Pumpens in einem Verdichter. Dabei ist ein Steuerungssystem offenbart, das eine Luftdüse zwischen dem Verdichter und dem Motor, sowie ein sog. Wastgate aufweist. Das Wastegate ist dabei stromaufwärts des Motors und stromabwärts von der Turbine angeordnet.Furthermore, the describes US 6,779,344 also a method of controlling the pumping in a compressor. In this case, a control system is disclosed which has an air nozzle between the compressor and the engine, and a so-called. Wastgate. The wastegate is arranged upstream of the engine and downstream of the turbine.

Darüber hinaus beschreibt die US 6 793 455 ein Verfahren, wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die ein Entlüftungsventil und/oder eine Kraftstoffventil steuert. Die Steuereinrichtung steuert dabei das Entlüftungsventil derart an, so dass der Verdichter einerseits einen maximalen Druck erzielen kann, und andererseits bei diesem Druck noch kein Pumpen im Verdichter auftritt.In addition, the describes US 6,793,455 a method, wherein a control device is provided, which controls a vent valve and / or a fuel valve. The control device controls the vent valve in such a way so that the compressor on the one hand can achieve a maximum pressure, and on the other hand at this pressure no pumping occurs in the compressor.

Die zuvor beschriebenen Verfahren beruhen alle darauf, einen Luftmassenstrom von einer Zapfstelle hinter dem Verdichter durch ein Ventil auf eine Einblasstelle vor dem Verdichter so zu kontrollieren, dass der Betriebspunkt des Verdichters zu höheren Massenströmen verschoben wird und sich der Verdichter in einem stabilen Kennfeldbereich befindet.The previously described methods are all based on an air mass flow from a tap behind the compressor through a valve to control an injection point in front of the compressor so that the operating point of the compressor to higher mass flows is moved and the compressor in a stable map area located.

Demnach ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, wobei eine Pumpgrenze eines Verdichters mittels des Erzeugens eines Vordralls verschoben werden kann, so dass ein Pumpen des Verdichters zumindest reduziert oder im Wesentlichen ganz verhindert werden kann, wobei auf den Einsatz von Vorleitapparaten verzichtet werden kann.Therefore It is the object of the present invention, a method and to provide a device, wherein a surge line of a compressor can be moved by means of generating a pre-whirl, so that pumping the compressor at least reduced or substantially can be completely prevented, taking on the use of Vorleitapparaten can be waived.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a method having the features of the patent claim 1 solved.

Demgemäß wird erfindungsgemäß ein Verfahren bereitgestellt zum Erzeugen eines Vordralls vor einem Verdichter eines Turboladers mit den Schritten:

  • – Bereitstellen einer Ventilanordnung, wobei über die Ventilanordnung Luft bereitstellbar ist, zum Erzeugen eines Vordralls vor dem Verdichter,
  • – Bestimmen, ob bei dem Verdichter im Betrieb ein Strömungsabriss und damit ein Pumpen des Verdichters auftritt,
  • – wobei, wenn festgestellt wird, dass ein Pumpen des Verdichters auftritt, die Ventilanordnung so angesteuert wird, dass ausreichend Luft über die Ventilanordnung dem Verdichter zugeführt werden kann, so dass ein Vordrall vor dem Verdichter erzeugt wird, der ausreichend ist, das Pumpen des Verdichters zumindest zu reduzieren oder im Wesentlichen ganz zu verhindern.
Accordingly, according to the invention, a method is provided for generating a pre-whirl in front of a compressor of a turbocharger, comprising the steps:
  • Providing a valve arrangement, air being able to be supplied via the valve arrangement, for producing a pre-orifice in front of the compressor,
  • Determining whether a stall occurs in the compressor during operation and thus a pumping of the compressor,
  • Wherein, when it is determined that pumping of the compressor occurs, the valve assembly is driven so that sufficient air can be supplied to the compressor via the valve assembly so that a pre-charge is created in front of the compressor sufficient to pump the compressor at least reduce or substantially completely prevent it.

Das Verfahren hat dabei den Vorteil, dass gezielt ein Vordrall vor dem Verdichter bzw. dem Verdichterradeintritt erzeugt werden kann, der geeignet ist, das Pumpen des Verdichters zumindest zu reduzieren oder im Wesentlichen zu verhindern. Über die Ventilanordnung wird dabei dem Verdichter ausreichend Luft zugeführt, so dass ein geeigneter Vordrall erzeugt werden kann.The method has the advantage that targeted a pre-whirl can be generated before the compressor or the Verdichterradeintritt, which is suitable to reduce the pumping of the compressor or at least essentially to prevent. By way of the valve arrangement, sufficient air is supplied to the compressor so that a suitable pre-whirl can be generated.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.advantageous Refinements and developments of the invention will become apparent the dependent claims and the description with reference on the drawings.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird in dem Schritt zum Bestimmen, ob ein Pumpen des Verdichters vorliegt zunächst ein Druckverlauf eines Drucks der Luftmassenströmung bestimmt, welcher einen Rückschluss zulässt, ob bei dem Verdichter ein Pumpen auftritt oder nicht. Wird dabei festgestellt, dass der Druckverlauf des Drucks eine Pumpgrenze erreicht oder überschreitet, so wird eine Analyse der Amplitude des Druckverlaufs des Drucks beispielsweise in einem angepassten Frequenzbereich durchgeführt. Dabei wird bestimmt, ob die Amplitude einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Der Grenzwert ist beispielsweise so festgelegt, dass er einen Wert für die Amplitude angibt, ab welchem ein Pumpen bei dem Verdichter auftritt. Wird der Grenzwert dabei erreicht oder überschritten, so kann daraus bestimmt werden, dass ein Pumpen des Verdichters vorliegt. In diesem Fall kann die Ventilanordnung angesteuert werden, um einen geeigneten Vordrall vor dem Verdichter bzw. dem Verdichterradeintritt zu erzeugen. Auf diese Weise kann durch eine aktive Kontrolle, während des Betriebs des Turboladers, das Auftreten des Pumpens des Verdichters verhindert werden.In an embodiment of the invention is in the step of determining whether a pump of the compressor initially there is a pressure curve of a pressure of the air mass flow determines, which allows a conclusion, whether when the compressor is pumping or not. Is found the pressure profile of the pressure reaches or exceeds a surge limit, so will an analysis of the amplitude of the pressure curve of the pressure for example, performed in a customized frequency range. It is determined whether the amplitude exceeds a predetermined limit. For example, the threshold is set to have a value indicates for the amplitude, from which a pumping at the compressor occurs. If the limit is reached or exceeded, so it can be determined that pumping the compressor is present. In this case, the valve arrangement can be controlled, a suitable pre-whirl before the compressor or the compressor wheel entry to create. This way, through an active control, while the operation of the turbocharger, the occurrence of the pumping of the compressor be prevented.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird als Druck anhand dessen auf ein Pumpen des Verdichters geschlossen werden kann, beispielsweise der Druck der Luftmassenströmung hinter dem Verdichteraustritt, der Druck der Luftmassenströmung vor dem Verdichtereintritt, der Druck hinter dem Diffusoraustritt und/oder der Druck vor dem Diffusoreintritt bestimmt. Diese Drücke haben den Vorteil, dass sie leicht einen Rückschluss auf das Auftreten von Strömungsabrissen am Verdichterrad zulassen und damit auf ein Auftreten eines Pumpens des Verdichters.In a further embodiment of the invention is closed as a pressure on the basis of a pump of the compressor can be, for example, the pressure of the air mass flow behind the compressor outlet, the pressure of the air mass flow before the compressor inlet, the pressure behind the diffuser exit and / or the pressure before the diffuser inlet determined. These pressures have the advantage of being easy to draw conclusions about allow the occurrence of stalls on the compressor wheel and thus an occurrence of a pumping of the compressor.

Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Ventilanordnung beispielsweise ein Zapfluftventil mit einem variablen Querschnitt auf. Dies hat den Vorteil, dass der Luftmassenstrom, der dem Verdichter über das Zapfluftventil zugeführt wird, gezielt gesteuert werden kann. Dabei kann dem Verdichter, beispielsweise in Abhängigkeit von dem Druck, soviel Luft zugeführt werden, dass ein Vordrall vor dem Verdichter erzeugt wird, der ausreicht, um das Pumpen des Verdichters zumindest zu reduzieren oder ganz zu verhindern.According to one other embodiment of the invention For example, the valve assembly includes a bleed valve a variable cross section. This has the advantage that the Air mass flow, the compressor via the bleed valve is fed, can be controlled selectively. It can the compressor, for example, depending on the Pressure, so much air are supplied, that a pre-twist is generated before the compressor, sufficient to pump the At least reduce or completely prevent compressor.

In einer weiteren erfindungsgemäßem Ausführungsform weist das Zapfluftventil beispielsweise eine Entnahmestelle für Luft in der Spirale eines Verdichtergehäuses, auf der Höhe eines Diffusors des Verdichters oder hinter dem Radaustritt des Verdichterrads auf. Grundsätzlich kann die Entnahmestelle des Zapfluftventils aber auch an jeder anderen Position am Turbo lader angeordnet sein, die geeignet ist Luft zu entnehmen und dem Verdichter zuzuführen.In a further inventive embodiment has the bleed valve, for example, a sampling point for Air in the spiral of a compressor housing, at the height a diffuser of the compressor or behind the wheel outlet of the Compressor wheel on. Basically, the sampling point the bleed valve but also at any other position on the turbo charger be arranged, which is suitable to remove air and the compressor supply.

Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird bei dem Schritt zum Bestimmen, ob ein Pumpen des Verdichters vorliegt, wenigstens ein Kennfeld bereitgestellt, in welchem die Pumpgrenze des Verdichters angegeben ist. Das Kennfeld kann die Pumpgrenze dabei in Abhängigkeit von dem Luftmassenstrom und einem Druckverhältnis angeben. Abhängig von dem momentanen Luftmassenstrom und dem momentanen Druckverhältnis kann bestimmt werden, ob die Pumpgrenze erreicht und überschritten wird. In diesem Fall wird über die Ventilanordnung Luft dem Verdichter zugeführt, um einen gezielten Vordrall vor dem Verdichter zu erzeugen, der ausreicht, um das Pumpen des Verdichters zu verhindern.According to one other embodiment of the invention is at the step of determining whether a pump of the compressor is present, at least one map provided in which the Pumping limit of the compressor is specified. The map can the Pumping limit thereby depending on the air mass flow and indicate a pressure ratio. Depending on the instantaneous air mass flow and the instantaneous pressure ratio can be determined whether the surge limit reached and exceeded becomes. In this case, air is released via the valve arrangement fed to the compressor to a targeted Vordrall ago to produce the compressor sufficient to pump the compressor to prevent.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Ventilanordnung, beispielsweise ein Zapfluftventil, einen variablen Querschnitt auf, der beispielsweise von der Turboladerdrehzahl, dem Luftmassenstrom und dem Druckverhältnis Π abhängt. Dabei wird ein von dem Druckverhältnis Π abhängiger Luftmassenstrom über die Ventilanordnung abgelassen bzw. dem Verdichter zugeführt. Der Luftmassenstrom ist dabei so gewählt, dass er ausreicht, um einen geeigneten Vordrall vor dem Verdichter zu erzeugen, um ein Pumpen des Verdichters zumindest zu reduzieren oder im Wesentlichen zu verhindern. Auf diese Weise kann anhand des Kennfeldes verhältnismäßig einfach bestimmt bzw. abgeschätzt werden, ob ein Pumpen am Verdichter auftritt und ein entsprechender Vordrall über die Ventilanordnung erzeugt werden, um das Pumpen zu unterdrücken.In a further embodiment of the invention has the valve assembly, such as a bleed valve, a variable cross section, for example, the turbocharger speed, the air mass flow and the pressure ratio Π depends. In this case, one of the pressure ratio Π dependent Air mass flow discharged through the valve assembly or supplied to the compressor. The air mass flow is the same chosen that he is sufficient to a suitable Vordrall in front of the compressor to produce a pumping of the compressor at least to reduce or substantially prevent. In this way can be relative to the map simply be determined or estimated, whether a pump occurs on the compressor and a corresponding Vordrall over the valve assembly can be generated to suppress the pumping.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the schematic figures the drawings specified embodiments closer explained. Show it:

1 ein Ablaufdiagramm zur Steuerung eines Vordralls gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; 1 a flow chart for controlling a pre-whirl according to a first embodiment of the invention;

2 ein Diagramm in welchem der Druckverlauf eines Drucks P2 vor einem Diffusoraustritt in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt ist; 2 a diagram in which the pressure curve of a pressure P2 before a diffuser outlet as a function of the time t is shown;

3 ein Ablaufdiagramm zur Steuerung eines Vordralls gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und 3 a flow chart for controlling a pre-whirl according to a second embodiment of the invention; and

4 ein Diagramm in welchem verschiedene Drehzahllinien und eine jeweilige Pumpgrenze dargestellt sind in Abhängigkeit von einem Druckverhältnis und einem Massenstrom. 4 a diagram in which different speed lines and a respective surge limit are shown depending on a pressure ratio and a mass flow.

In 1 ist zunächst ein Ablaufdiagramm gezeigt, das eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt.In 1 First, a flowchart is shown which represents a first embodiment of the method according to the invention.

Eine aktive Steuerung zur Verschiebung der Pumpgrenze zu kleineren Massenströmen, um damit ein „Pumpen" des Verdichter zu verhindern, gemäß der ersten Ausführungsform wird dabei folgendermaßen durchgeführt.A active control for shifting the surge line to smaller mass flows, in order to prevent a "pumping" of the compressor, according to the first embodiment is carried out as follows.

In einem ersten Schritt S1 wird beispielsweise ein Druck P2 der Luftmassenströmung hinter einem Verdichteraustritt eines Turboladers (nicht dargestellt) gemessen. Grundsätzlich kann hierbei ein Druck der Luftmassenströmung aber auch beispielsweise vor und/oder hinter dem Verdichter bzw. hinter dem Diffusoraustritt (Druck P3) und/oder vor dem Diffusoreintritt gemessen werden.In a first step S1, for example, a pressure P2 of the air mass flow behind a compressor outlet of a turbocharger (not shown) measured. Basically, this can be a pressure of the air mass flow but also, for example, before and / or behind the compressor or behind the diffuser outlet (pressure P3) and / or before the diffuser inlet be measured.

Des Weiteren wird nun in einem zweiten Schritt S2 bestimmt, ob der Druckverlauf des Drucks P2 eine Pumpgrenze 10 erreicht. Bei Erreichen der Pumpgrenze 10 kommt es an dem Verdichter zu einem im Wesentlichen periodisch wiederkehrenden Einbruch im Massenstrom, der wiederum eine im Wesentlichen periodische Schwankung des Drucks P2 am Verdichteraustritt zur Folge hat. Dabei kann ein sog. "Pumpen" des Verdichters auftreten. Dieses "Pumpen" des Verdichters beruht darauf, dass lokale Rückströmungen in einer entsprechend großen Anzahl an Schaufelkanälen oder in allen Schaufelkanälen des Verdichterrads auftreten, so dass es letztlich zu einem Strömungsabriss kommt. Das "Pumpen" des Verdichters kann hierbei beispielsweise zu Lagerschäden führen und damit zu einer Beschädigung des Turboladers.Furthermore, it is now determined in a second step S2 whether the pressure profile of the pressure P2 is a surge limit 10 reached. When reaching the surge limit 10 At the compressor, an essentially periodically recurrent drop in the mass flow occurs, which in turn results in a substantially periodic fluctuation of the pressure P2 at the compressor outlet. In this case, a so-called "pumping" of the compressor can occur. This "pumping" of the compressor is based on the fact that local backflows occur in a correspondingly large number of blade channels or in all blade passages of the compressor wheel, so that it ultimately comes to a stall. The "pumping" of the compressor in this case, for example, lead to bearing damage and thus damage the turbocharger.

In einem weiteren Schritt S3 wird nun die Druckschwankung des Drucks P2 am Verdichteraustritt bzw. deren Amplitude, beispielsweise in einem angepassten Frequenzbereich, analysiert bzw. überwacht und bestimmt, ob ein „Pumpen" des Verdichters auftritt oder nicht. Bei dem angepassten Frequenzbereich können beispielsweise Aspekte, wie die Eigenfrequenz sowie die Harmonischen des Ansaugsystems des Motors mit einbezogen werden usw., um einen möglichst genauen Rückschluss zuzulassen, ob ein "Pumpen" des Verdichters stattfindet oder nicht.In a further step S3 is now the pressure fluctuation of the pressure P2 at the compressor outlet or its amplitude, for example in an adapted frequency range, analyzed or monitored and determines if a "pumping" of the compressor occurs or not. For example, with the adjusted frequency range Aspects, such as the natural frequency and the harmonics of the intake system of the engine, etc., as much as possible exact inference to allow whether a "pumping" of the compressor takes place or not.

Übersteigt die Amplitude der Schwingung des Drucks P2 nun ein vorbestimmtes Grenzmaß, so wird in dem Schritt S3 erkannt bzw. bestimmt (S3: Ja), dass bei dem Verdichter ein „Pumpen" auftritt. Das Grenzmaß gibt dabei einen Wert für die Größe der Amplitude an, ab dem ein „Pumpen" des Verdichters auftritt bzw. ein Strömungsabriss erfolgt. Ist die Amplitude kleiner als das Grenzmaß, so liegt kein Fall von „Pumpen" bei dem Verdichter vor (S3: Nein) und die Analyse der Amplitude der Druckschwingung wird beispielsweise fortgesetzt.exceeds the amplitude of the oscillation of the pressure P2 is now a predetermined one Limit, so it is detected or determined in step S3 (S3: Yes) that the compressor is "pumping". The limit gives a value for the size the amplitude at which a "pumping" of the compressor occurs or a stall occurs. Is the amplitude smaller? as the limit, so there is no case of "pumps" at the compressor before (S3: No) and the analysis of the amplitude the pressure oscillation is continued, for example.

Wird nun in dem Schritt S3 bestimmt, dass der Fall des "Pumpens" bei dem Verdichter vorliegt (S3: Ja), so wird in einem nächsten Schritt S4 wenigstens ein Zapfluftventil betätigt, welches Zapfluft bereitstellt, um einen gezielten Vordrall vor dem Radeintritt des Verdichters zu erzeugen. Das Zapfluftventil kann dabei beispielsweise eine Entnahmestelle für Luft in der Spirale des Verdichtergehäuses aufweisen, auf der Höhe des Diffusors und/oder hinter dem Radaustritt oder an jeder anderen Stelle im Turboladergehäuse die geeignet ist, um Luft zu entnehmen. Das Zapfluftventil führt dann die entnommene Luft dem Verdichter vor dem Verdichterradeintritt zu, um vor dem Radeintritt einen Vordrall zu erzeugen, der geeignet ist, dass sog. "Pumpen" des Verdichters zu verhindern oder zumindest zu reduzieren. Dabei kann die Pumpgrenze 10 wie in 1 angedeutet ist in einem Bereich niedrigerer Massenströme m • verschoben werden, um auf diese Weise das „Pumpen" des Verdichters zu verhindern.If it is now determined in step S3 that the case of "pumping" is present in the compressor (S3: yes), then in a next step S4 at least one bleed air valve is actuated, which provides bleed air, in order to make a targeted pre-whirl before the wheel entry of the compressor to create. The bleed air valve may, for example, have an extraction point for air in the spiral of the compressor housing, at the level of the diffuser and / or behind the wheel outlet or at any other point in the turbocharger housing which is suitable for taking air. The bleed valve then feeds the extracted air to the compressor prior to the compressor wheel inlet to produce a pre-whirl prior to wheel entry that is capable of preventing or at least reducing so-called "pumping" of the compressor. Here, the surge limit 10 as in 1 is indicated in a range of lower mass flows m • be moved in order to prevent in this way the "pumping" of the compressor.

Das Zapfluftventil wird dabei beispielsweise über einen Motor, wie z. B. einen Schrittmotor, derart betätigt, so dass es beispielsweise einen von der Turboladerdrehzahl N abhängigen Querschnitt A öffnet, wobei das Zapfluftventil dabei einen von dem Druck P2 abhängigen Luftmassenstrom m • abfließen lässt, der vor dem Verdichter einen Vordrall erzeugt, der ausreichend ist, um die Pumpgrenze 10 im Verdichterkennfeld zu verschieben und ein "Pumpen" des Verdichters zu verhindern oder zumindest zu reduzieren. Das Verschieben der Pumpgrenze 10 wird im Folgenden anhand des Kennfeldes in 4 der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform noch näher erläutert.The bleed valve is doing for example via a motor, such. B. a stepper motor, so actuated, so that it opens, for example, a dependent of the turbocharger speed N cross-section A, wherein the bleed air valve thereby allows a dependent on the pressure P2 air mass flow m • flow, which generates a pre-whirl before the compressor, which is sufficient to the surge limit 10 in the compressor map and to prevent a "pumping" of the compressor or at least reduce. The shifting of the surge line 10 is described below on the basis of the map in 4 the second embodiment of the invention explained in more detail.

Das Zapfluftventil mit einem variablen Querschnitt A, wie es zuvor beschriebene wurde, weist beispielsweise einen Kegelventilsitz auf, wobei über die Steigung des Kegelsitzes und den Vorschub der Querschnitt A des Zapfluftventils geeignet eingestellt wird, um einen vorbestimmten Luftmassenstrom m abfließen zu lassen. Die Erfindung ist dabei jedoch nicht auf einen Kegelventilssitz bei dem Zapfluftventil beschränkt. Neben einem Zapfluftventil kann außerdem auch jedes andere Ventil oder jede andere Ventilkombination verwendet werden, die geeignet betätigt bzw. angesteuert werden kann, um einen vorbestimmten Luftmassenstrom m • abfließen zu lassen.The A bleed air valve with a variable cross-section A, as described above has, for example, a conical valve seat, wherein about the slope of the conical seat and the feed of the cross section A of the bleed air valve is adjusted to a predetermined Let air mass flow m to drain. The invention is but not on a Kegelventilssitz at the bleed valve limited. In addition to a bleed valve can also also any other valve or valve combination used which can be suitably operated or controlled to allow a predetermined air mass flow m • to flow.

Im Anschluss an das Erzeugen des Vordralls wird die Messung des Drucks P2 der Luftmassenströmung erneut durchgeführt bzw. fortgesetzt (Schritt S1) und bestimmt, ob ein "Pumpen" des Verdichters wieder auftritt (Schritte S2, S3) und ein entsprechender Regeleingriff (Schritt S4) notwendig ist.in the Following the generation of the pre-whirl will be the measurement of the pressure P2 of the air mass flow again performed or continued (step S1) and determines whether a "pumping" of the Compressor occurs again (steps S2, S3) and a corresponding Control intervention (step S4) is necessary.

In 2 ist ein Diagramm gezeigt, in welchem der Druck P2 am Verdichteraustritt in Abhängigkeit von der Zeit t eingezeichnet ist. Dabei erreicht der Druck P2 zu einem Zeitpunkt t1 die zuvor beschriebene Pumpgrenze 10. In diesem Fall tritt ein wiederkehrender im Wesentlichen periodischer Einbruch im Massenstrom auf, der wiederum im Wesentlichen periodische Schwankungen im Drucksverlauf des Drucks P2 zur Folge hat.In 2 a diagram is shown in which the pressure P2 is plotted on the compressor outlet as a function of the time t. The pressure P2 reaches the previously described surge limit at a time t1 10 , In this case, a recurring substantially periodic dip in the mass flow occurs, which in turn results in substantially periodic variations in the pressure curve of the pressure P2.

Übersteigt nun die Amplitude der Druckschwingung bzw. -schwankung des Drucks P2 das vorbestimmte Grenzmaß, ab welchem ein "Pumpen" des Verdichters auftritt, so erfolgt ein Regeleingriff zur Verschiebung der Pumpgrenze und zur Verhinderung des „Pumpens" des Verdichters. Das Grenzmaß 12 ist in 2 mit einer oberen und unteren gestrichelten Linie eingezeichnet.If the amplitude of the pressure oscillation or fluctuation of the pressure P2 now exceeds the predetermined limit value from which a "pumping" of the compressor occurs, then a regulating intervention takes place for shifting the pumping limit and for preventing the "pumping" of the compressor 12 is in 2 drawn with an upper and lower dashed line.

Wird also ein "Pumpen" des Verdichters erfasst, so erfolgt ein Eingriff zur Verschiebung der Pumpgrenze 10. Dies geschieht, indem das Zapfluftventil beispielsweise durch eine Steuerungseinrichtung, wie die Motorsteuerung angesteuert wird, bzw. dessen Betätigungseinrichtung, wie den zuvor beschriebenen Motor. Dabei wird das Zapfluftventil derart betätigt, so dass es beispielsweise einen von einer Drehzahl N abhängigen Querschnitt A öffnet. Als Betätigungseinrichtung zum Betätigen des Zapfluftventils kann, wie zuvor bereits beschrieben, beispielsweise ein Schrittmotor vorgesehen werden oder ein anderer geeigneter Motor. Grundsätzlich kann aber auch jede andere Art der Betätigung des Zapfluftventils vorgesehen werden, mit der das Zapfluftventil geeignet verstellt werden kann, um einen gewünschten Luftmassenstrom m • bereitzustellen.So if a "pumping" of the compressor is detected, then an intervention to shift the surge line 10 , This is done by the bleed air valve, for example, by a control device, such as the engine control is controlled, or its actuator, such as the engine described above. In this case, the bleed air valve is actuated in such a way that it opens, for example, a cross-section A dependent on a rotational speed N. As an actuating device for actuating the bleed air valve, as described above, for example, a stepper motor may be provided or another suitable motor. In principle, however, any other type of operation of the bleed air valve can be provided, with which the bleed air valve can be suitably adjusted to provide a desired air mass flow m •.

Wie zuvor beschrieben wurde, lässt das Zapfluftventil einen von dem Druck P2 abhängigen Luftmassenstrom m • abfließen. Dieser wird beispielsweise dem Verdichter derart zugeführt, so dass vor dem Verdichter ein geeigneter Vordrall erzeugt wird, der ausreicht, um ein „Pumpen" des Verdichters zu verhindern und um die Pumpgrenze 10 zu einem Bereich geringerer Massenströme m • zu verschieben, wie in 2 gezeigt ist. Dabei kann auch ein höherer Zieldruck erreicht werden, wie in 2 dargestellt ist.As described above, the bleed air valve allows a dependent of the pressure P2 air mass flow m • flow. This is, for example, supplied to the compressor in such a way that a suitable pre-whirl is generated before the compressor, which is sufficient to prevent a "pumping" of the compressor and the surge limit 10 to move to a range of lower mass flows m, as in 2 is shown. In this case, a higher target pressure can be achieved, as in 2 is shown.

In 3 ist nun eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform dargestellt. Diese unterscheidet sich von der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass statt einer Analyse der Amplitude eines Druckverlaufs ein Kennfeld 16 mit einer Pumpgrenze 10 vorgegeben wird, anhand dessen bestimmt wird, ob ein „Pumpen" des Verdichters vorliegt oder nicht. Die zu der ersten Ausführungsform gemachten Ausführungen gelten daher im Wesentlichen auch für die zweite Ausführungsform.In 3 Now, a second embodiment of the invention is shown. This differs from the first embodiment according to the invention substantially in that instead of analyzing the amplitude of a pressure curve, a characteristic diagram 16 with a surge line 10 is determined by which it is determined whether a "pumping" of the compressor is present or not.The statements made to the first embodiment therefore essentially apply to the second embodiment.

Das in der zweiten Ausführungsform verwendete Kennfeld 16 weist beispielsweise einen Betriebsbereich für den Turbolader auf, in welchem eine Pumpgrenze 10 vorgegeben ist, in Abhängigkeit von Betriebsparametern, wie beispielsweise dem Luftmassenstrom m • und einem Druckverhältnis Π. Das Druckverhältnis Π setzt sich hierbei beispielsweise wie folgt zusammen:

Figure 00100001
The map used in the second embodiment 16 For example, has an operating range for the turbocharger, in which a surge line 10 is predetermined, depending on operating parameters, such as the air mass flow m • and a pressure ratio Π. The pressure ratio Π is composed, for example, as follows:
Figure 00100001

Anhand dieses Kennfeldes 16 wird während des Betriebs des Turboladers in einem ersten Schritt S1* zunächst ein momentaner Luftmassenstrom m •1 und ein momentanes Druckverhältnisse Π1 bestimmt. Anhand des Kennfeldes 16 wird dann in einem zweiten Schritt S2* bestimmt, ob die Pumpgrenze 10 dabei überschritten wird und ein „Pumpen" des Verdichters auftritt oder nicht. Im vorliegenden Fall wird die Pumpgrenze 10 über schritten, wie in dem Kennfeld 16 in 3 gezeigt ist. Dabei kann der momentane Luftmassenstrom m •1 und das momentane Druckverhältnis Π1 beispielsweise ständig bzw. kontinuierlich oder in regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen bestimmt und ausgewertet werden.Based on this map 16 is during operation of the turbocharger in a first step S1 * first an instantaneous air mass flow m • 1 and a current pressure conditions Π 1 determined. Based on the map 16 is then determined in a second step S2 *, if the surge limit 10 is exceeded and a "pumping" of the compressor occurs or not In the present case, the surge limit 10 over steps, as in the map 16 in 3 is shown. In this case, the instantaneous air mass flow m • 1 and the instantaneous pressure ratio Π 1 can be determined and evaluated, for example, continuously or continuously or at regular or irregular intervals.

Nachdem in dem zweiten Schritt S2* festgestellt wurde, dass die Pumpgrenze 10 überschritten wurde und damit ein „Pumpen" bei dem Verdichter auftritt, wird in einem nächsten Schritt S3* ein entsprechender Vordrall durch Ansteuern eines geeigneten Ventils erreicht. Als Ventil wird dabei, wie in der ersten Ausführungsform, beispielsweise ein Zapfluftventil verwendet, das z. B. über einen Motor, wie einen Schrittmotor, betätigt werden kann. Die Ausführungen zu dem Zapfluftventil in der ersten Ausführungsform gelten dabei entsprechend auch für das Zapfluftventil der zweiten Ausführungsform. Alternativ zu dem Zapfluftventil mit einem variablen Querschnitt A kann auch in der zweiten Ausführungsform jedes andere Ventil oder jede andere Ventilkombination verwendet werden, die geeignet betätigt bzw. angesteuert werden kann, um einen vorbestimmten Luftmassenstrom m • bereitzustellen.After it has been determined in the second step S2 * that the surge limit 10 has been exceeded and thus a "pumping" occurs in the compressor, in a next step S3 *, a corresponding pre-whirl is achieved by driving a suitable valve as a valve, as in the first embodiment, for example, a bleed air valve is used, the z The embodiments of the bleed-air valve in the first embodiment also apply correspondingly to the bleed-air valve of the second embodiment Alternatively to the bleed-air valve with a variable cross-section A, each other can also be used in the second embodiment Valve or any other combination of valves can be used, which can be suitably operated or driven to provide a predetermined air mass flow m •.

In dem nächsten Schritt S3* wird also das Zapfluftventil so angesteuert, dass dem Verdichter ausreichend Luft zugeführt werden kann, um einen geeigneten Vordrall vor dem Verdichter zu erzeugen, um ein „Pumpen" des Verdichters zu verhindern. Dabei wird die Pumpgrenze 10 geeignet verschoben in einen Bereich kleinerer Luftmassenströme m •.In the next step S3 *, therefore, the bleed air valve is controlled in such a way that sufficient air can be supplied to the compressor to produce a suitable pre-whirl before the compressor in order to prevent "pumping" of the compressor 10 suitably shifted into a range of smaller air mass flows m •.

Der Ventilquerschnitt A des Zapfluftventils wird dabei beispielsweise aus einem entsprechenden 3-dimensionale Kennfeld 18 bestimmt. Das Kennfeld 18 gibt dabei den Ventilquerschnitt A in Abhängigkeit von dem Luftmassenstrom m •, dem Druckverhältnis Π und der Turboladerdrehzahl N an, wie in 3 gezeigt ist. Auf diese Weise wird das Zapfluftventil derart angesteuert, so dass es einen zur Verschiebung der Pumpgrenze 10 geeigneten Luftmassenstrom m • abfließen lässt, der vor dem Verdichter einen geeigneten Vordrall erzeugt, um das Pumpen des Verdichter zu verhindern und dabei die Pumpgrenze 10 im Verdichterkennfeld zu kleineren Massenströmen zu verschieben, wobei ein höherer Zieldruck erreicht werden kann.The valve cross section A of the bleed air valve is, for example, from a corresponding 3-dimensional map 18 certainly. The map 18 indicates the valve cross-section A as a function of the air mass flow m •, the pressure ratio Π and the turbocharger speed N, as in 3 is shown. In this way, the bleed air valve is driven so that there is a shift to the surge line 10 suitable air mass flow m • can flow, which creates a suitable pre-ram in front of the compressor, to prevent the pumping of the compressor and thereby the surge limit 10 to move in the compressor map to smaller mass flows, with a higher target pressure can be achieved.

In 4 ist weiter ein Diagramm gezeigt, in welchem beispielsweise fünf verschiedene Drehzahlkennlinien 14 eingezeichnet sind, in Abhängigkeit von dem Luftmassenstrom m • und dem Druckverhältnis Π.In 4 is further shown a diagram in which, for example, five different speed characteristics 14 are plotted, depending on the air mass flow m • and the pressure ratio Π.

Aus dem Diagramm in 4 kann hierbei entnommen werden, dass die Pumpgrenze 10 bei einem herkömmlichen Verdichter in einem Bereich höherer Luftmassenströme m • liegt, wohingegen gemäß der Erfindung, durch die Erzeugung eines Vordralls, die Pumpgrenze 10 in einen Bereich kleiner Luftmassenströme

Figure 00120001
verschoben werden kann. Des Weiteren kann, wie in 4 gezeigt ist, ein Arbeitspunkt in einen Bereich höherer Luftmassenströme m • verschoben werden bzw. wie in 4 dargestellt, von einem Punkt A* nach einem Punkt B*.From the diagram in 4 can be found here that the surge limit 10 in a conventional compressor in a range of higher mass air flows m •, whereas according to the invention, by the generation of a predrirl, the surge limit 10 into a range of small air mass flows
Figure 00120001
can be moved. Furthermore, as in 4 is shown, an operating point in a range of higher air mass flows m • be moved or as in 4 represented from a point A * to a point B *.

Bei dem Verfahren gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung wird der Vordrall vor dem Verdichterrad geregelt. Dazu wird die Zapfluft eines Zapfluftventils verwendet, das einen ausreichenden Luftmassenstrom m • vor dem Verdichter bereitstellt, um einen geeigneten Vordrall zu erzeugen. Die Zapfluft wird gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung nicht lediglich im Kreis geleitet, um zur Verschiebung des Massenstroms im Kennfeld benutzt zu werden, sondern dazu verwendet einen gezielten Vordrall zu erzeugen, der ausreicht um ein jeweiliges „Pumpen" des Verdichters zu verhindern.at the method according to the first and second embodiments In accordance with the invention, the pre-whirl is regulated in front of the compressor wheel. For this purpose, the bleed air of a bleed air valve is used, the one sufficient air mass flow m • before the compressor provides to create a suitable pre-whirl. The bleed air is in accordance with the first and second embodiment of the invention not just circulated to shift the mass flow to be used in the map, but uses a targeted To create a pre-twist that is sufficient for a respective "pumping" to prevent the compressor.

Die erfindungsgemäße Steuerung betrifft somit eine aktive Kontrolle zur Verschiebung der Pumpgrenze und nicht direkt zur aktiven Regelung des Massenstroms an der Pumpgrenze. Die se aktive Kontrolle zur Verschiebung der Pumpgrenze wird erreicht in dem der Druck P2 in der ersten Ausführungsform hinter dem Diffusoraustritt gemessen wird, um zu bestimmen, ob ein „Pumpen" des Verdichters vorliegt oder nicht. Die erste Ausführung der Erfindung hat dabei den Vorteil, dass das Auftreten eines "Pumpens" des Verdichters genauer bestimmt werden kann und entsprechend ein geeigneter Vordrall erzeugt werden kann. Auf diese Weise kann die Effizienz des Turboladers zusätzlich verbessert werden.The Control according to the invention thus relates to a active control to shift the surge line and not directly for active control of the mass flow at the surge line. The se active Control to shift the surge line is achieved in the Pressure P2 in the first embodiment behind the diffuser outlet is measured to determine if a "pumping" of the compressor present or not. The first embodiment of the invention has the advantage that the occurrence of a "pumping" of the compressor can be determined more accurately and according to a suitable Vordrall can be generated. In this way, the efficiency of the turbocharger additionally be improved.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen sind dabei miteinander kombinierbar, insbesondere einzelne Merkmale davon.Even though the present invention above based on the preferred embodiments is described, it is not limited thereto, but Modifiable in a variety of ways. The previously described Embodiments are combined with each other, in particular individual features thereof.

Beispielsweise kann eine Kombination der beiden Ausführungsformen folgendermaßen ausgeführt sein. Gemäß der zweiten Ausführungsform kann während des Betriebs des Turboladers zunächst anhand des Kennfeldes 16 (Schritt S1*, Schritt S2*) bestimmt werden, ob die Pumpgrenze 10 überschritten wird und ein „Pumpen" des Verdichters auftritt oder nicht. Wird in dem Schritt S2* festgestellt, dass die Pumpgrenze 10 überschritten wurde und damit ein „Pumpen" bei dem Verdichter auftritt, so wird in dem Schritt S3* ein entsprechender Vordrall durch Ansteuern des Zapfluftventils bereitgestellt.For example, a combination of the two embodiments may be performed as follows. According to the second embodiment can first during the operation of the turbocharger on the basis of the map 16 (Step S1 *, step S2 *), it is determined whether the surge limit 10 is exceeded and one "Pumping" of the compressor occurs or not is determined in step S2 * that the surge limit 10 has been exceeded and thus a "pumping" occurs in the compressor, so in step S3 * a corresponding Vordrall provided by driving the bleed air valve.

In einem weiteren Schritt kann nun gemäß der ersten Ausführungsform ein aktiver Regeleingriff erfolgen. In diesem Fall wird nun in Schritt S1 beispielsweise ein Druck P2 der Luftmassenströmung hinter einem Verdichteraustritt des Turboladers gemessen. Des Weiteren wird in Schritt S2 bestimmt, ob der Druckverlauf des Drucks P2 die Pumpgrenze 10 erreicht bzw. ob es zu einer im Wesentlichen periodischen Schwankung des Drucks P2 am Verdichteraustritt kommt. In dem Schritt S3 wird die Druckschwankung des Drucks P2 bzw. deren Amplitude analysiert und bestimmt, ob ein „Pumpen" des Verdichters auftritt oder nicht. Übersteigt die Amplitude der Schwingung des Drucks P2 dabei das vorbestimmte Grenzmaß, so wird in dem Schritt S3 bestimmt (S3: Ja), dass bei dem Verdichter ein „Pumpen" auftritt. In dem Schritt S4 wird daher das Zapfluftventil betätigt, um einen gezielten Vordrall vor dem Radeintritt des Verdichters zu erzeugen.In a further step, an active control intervention can now take place according to the first embodiment. In this case, in step S1, for example, a pressure P2 of the air mass flow behind a compressor outlet of the turbocharger is measured. Further, in step S2, it is determined whether the pressure waveform of the pressure P2 is the surge limit 10 achieved or whether there is a substantially periodic variation of the pressure P2 at the compressor outlet. In step S3, the pressure fluctuation of the pressure P2 or its amplitude is analyzed and it is determined whether or not a "pumping" of the compressor occurs, and if the amplitude of the vibration of the pressure P2 exceeds the predetermined limit value, it is determined in step S3 (FIG. S3: Yes) that the compressor is "pumping". In step S4, therefore, the bleed air valve is actuated to produce a targeted pre-whirl prior to the wheel entry of the compressor.

Das zuvor beschriebene Beispiel ist eine Möglichkeit von mehreren, wie die beiden Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können. Die Erfindung ist auf diese Kombination nicht beschränkt.The previously described example is one possibility of several, how the two embodiments combined can be. The invention is based on this combination not limited.

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Claims (13)

Verfahren zum Erzeugen eines Vordralls vor einem Verdichter eines Turboladers mit den Schritten: a) Bereitstellen einer Ventilanordnung, wobei über die Ventilanordnung Luft bereitstellbar ist, zum Erzeugen eines Vordralls vor dem Verdichter, b) Bestimmen, ob bei dem Verdichter im Betrieb ein Strömungsabriss und damit ein Pumpen des Verdichters auftritt (Schritte S1, S2, S3; Schritte S1*, S2*) c) wobei, wenn festgestellt wird, dass ein Pumpen des Verdichters auftritt, die Ventilanordnung so angesteuert wird, dass ausreichend Luft über die Ventilanordnung dem Verdichter zugeführt werden kann, so dass ein Vordrall vor dem Verdichter erzeugt wird, der ausreichend ist, das Pumpen des Verdichters zumindest zu reduzieren oder im Wesentlichen ganz zu verhindern (Schritt S4; Schritt S3*)Method for generating a pre-whirl before a Compressor of a turbocharger with the steps: a) Provide a valve assembly, wherein via the valve assembly air can be provided for generating a pre-whirl before the compressor, b) Determine if the compressor is stalling during operation and for pumping of the compressor to occur (steps S1, S2, S3; Steps S1 *, S2 *) c) where it is determined that a pumping of the compressor occurs, the valve assembly is driven so that sufficient air through the valve assembly to the compressor can be fed so that a pre-twist in front of the compressor is sufficient, the pumping of the compressor at least to reduce or substantially completely prevent (step S4; Step S3 *) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt c) zum Bestimmen, ob ein Pumpen des Verdichters vorliegt weiter die Schritte aufweist: c1) Bestimmen eines Druckverlaufs eines Drucks (P2, P3) der Luftmassenströmung, welcher einen Rückschluss zulässt, ob bei dem Verdichter ein Pumpen auftritt oder nicht (Schritt S1), c2) Bestimmen ob der Druckverlauf des Drucks (P2, P3) eine Pumpgrenze (10) erreicht oder nicht (Schritt S2), c3) wird die Pumpgrenze (10) erreicht oder überschritten, bestimmen ob eine Amplitude des Druckverlaufs des Drucks (P2, P3) einen vorbestimmten Grenzwert (12) überschreitet, wird der Grenzwert (12) dabei überschritten, so wird bestimmt, dass ein Pumpen des Verdichters vorliegt (Schritt S3).A method according to claim 1, characterized in that the step c) for determining whether a pumping of the compressor is present further comprises the steps of: c1) determining a pressure profile of a pressure (P2, P3) of the mass air flow, which allows a conclusion as to whether Compressor Pumping Occurs or Not (Step S1), c2) Determining Whether the Pressure History of Pressure (P2, P3) Defines a Pumping Threshold (FIG. 10 ) or not (step S2), c3) the surge limit ( 10 ) are reached or exceeded, determine whether an amplitude of the pressure curve of the pressure (P2, P3) a predetermined limit ( 12 ), the limit ( 12 ) is exceeded, it is determined that there is a pumping of the compressor (step S3). Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Druck (P2) beispielsweise wenigstens einer oder mehrere der folgenden Drücke bestimmbar sind, beispielsweise der Druck (P2) der Luftmassenströmung hinter dem Verdichteraustritt, der Druck der Luftmassenströmung vor dem Verdichtereintritt, der Druck (P3) hinter dem Diffusoraustritt, der Druck vor dem Diffusoreintritt, der Druck in der Spirale, der Druck hinter der Spirale, der Druck hinter dem Druckstutzen.Method according to at least one of the claims 1 or 2, characterized in that as pressure (P2), for example at least one or more of the following pressures determinable are, for example, the pressure (P2) of the air mass flow behind the compressor outlet, the pressure of the air mass flow before the compressor inlet, the pressure (P3) behind the diffuser outlet, the pressure before the diffuser inlet, the pressure in the spiral, the Pressure behind the spiral, the pressure behind the discharge nozzle. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung einen gesteuerten variablen Querschnitt (A) aufweist, der beispielsweise über einen verschieblichen Kegelventilsitz erzeugt wird.Method according to at least one of the claims 1 to 3, characterized in that the valve arrangement a controlled variable cross-section (A), for example via a sliding cone valve seat is generated. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung wenigstens ein Zapfluftventil aufweist.Method according to at least one of the claims 1 to 4, characterized in that the valve arrangement at least having a bleed air valve. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zapfluftventil beispielsweise wenigstens eine Entnahmestelle für Luft in der Spirale eines Verdichtergehäuses, auf der Höhe eines Diffusors des Verdichters und/oder hinter dem Radaustritt des Verdichterrads aufweist.Method according to claim 5, characterized in that that the bleed air valve, for example, at least one sampling point for air in the spiral of a compressor housing, at the height of a diffuser of the compressor and / or behind having the wheel outlet of the compressor wheel. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der variable Querschnitt (A) der Ventilanordnung beispielsweise von der Turboladerdrehzahl (N) abhängig ist, wobei die Ventilanordnung derart angesteuert wird (Schritt S4), so dass ein von dem Druck (P2, P3) abhängiger Luftmassenstrom (m •) abfließt, der ausreichend ist, um einen geeigneten Vordrall vor dem Verdichter zu erzeugen, um ein Pumpen des Verdichters zumindest zu reduzieren oder im Wesentlichen zu verhindern.Method according to at least one of the claims 4 to 6, characterized in that the variable cross section (A) the valve arrangement, for example, from the turbocharger speed (N) is dependent, wherein the valve arrangement is driven in such a way becomes (step S4), so that one of the pressure (P2, P3) dependent Air mass flow (m •) flows, which is sufficient to one to generate suitable pre-whirl before the compressor to pump at least reduce or substantially to the compressor prevent. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt c) zum Bestimmen, ob ein Pumpen des Verdichters vorliegt weiter die Schritte aufweist: C1) Bereitstellen wenigstens eines Kennfeldes (16) in dem die Pumpgrenze des Verdichters angegeben ist, C2) Bestimmen, ob der Verdichter die Pumpgrenze (10) überschreitet, wobei bei dem Überschreiten der Pumpgrenze (10) bestimmt wird, dass ein Pumpen des Verdichters vorliegt (Schritt S1*, S2*).Method according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the step c) for determining whether a pumping of the compressor is present further comprises the steps: C1) providing at least one characteristic map ( 16 ) in which the pumping limit of the compressor is specified, C2) determining whether the compressor is the surge limit ( 10 ), wherein when the surge limit is exceeded ( 10 ) determines that there is a pumping of the compressor (step S1 *, S2 *). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennfeld die Pumpgrenze (10) des Verdichters beispielsweise in Abhängigkeit von einem Luftmassenstrom (m •) und einem Druckverhältnis Π aufzeigt.A method according to claim 8, characterized in that the characteristic field the surge limit ( 10 ) of the compressor, for example, depending on an air mass flow (m •) and a pressure ratio Π shows. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckverhältnis
Figure 00170001
ist.
A method according to claim 9, characterized in that the pressure ratio
Figure 00170001
is.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung einen variablen Querschnitt (A) aufweist, der beispielsweise von der Turboladerdrehzahl (N), dem Luftmassenstrom (m •) und dem Druckverhältnis Π abhängt, wobei die Ventilanordnung derart ansteuerbar ist (Schritt S3*), so dass ein von dem Druckverhältnis Π abhängiger Luftmassenstrom (m •) abfließt, der ausreichend ist, um einen geeigneten Vordrall vor dem Verdichter zu erzeugen, um ein Pumpen des Verdichters zumindest zu reduzieren oder im Wesentlichen zu verhindern.Method according to at least one of the claims 8 to 10, characterized in that the valve arrangement a variable cross-section (A), for example, the turbocharger speed (N), the air mass flow (m •) and the pressure ratio Π depends, the valve arrangement being controllable in this way (step S3 *), so that one of the pressure ratio Π dependent Air mass flow (m •) flows, which is sufficient to one to generate suitable pre-whirl before the compressor to pump at least reduce or substantially to the compressor prevent. Turbolader mit einem Verdichter und einer Ventilanordnung zum Bereitstellen von Luft, um einen Vordrall vor dem Ver dichter zu erzeugen gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11.Turbocharger with a compressor and a valve assembly for providing air to make a pre-whirl in front of the compressor to produce according to the method of one of Claims 1 to 11. Turbolader nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung wenigstens ein Zapfluftventil aufweist, wobei das Zapfluftventil über eine Betätigungseinrichtung betätigbar ist, wobei die Betätigungseinrichtung beispielsweise einen Motor aufweist, beispielsweise einen Schrittmotor.Turbocharger according to claim 12, characterized in that the valve arrangement has at least one bleed air valve, wherein the bleed air valve via an actuating device is operable, wherein the actuating device For example, has a motor, such as a stepper motor.
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