DE102012212034A1

DE102012212034A1 - Vorverdichtervorrichtung für fahrzeuge

Info

Publication number: DE102012212034A1
Application number: DE102012212034A
Authority: DE
Inventors: Osamu Sato
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2013-01-17
Also published as: US8789369B2; JP5609795B2; JP2013019342A; US20130014502A1

Abstract

Ein Turbolader (12) einer Vorverdichtervorrichtung weist ein Turbinenrad (11) auf, das durch Abgas drehbar ist, das von einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges ausgegeben wird. Eine elektrische Heizeinrichtung (14) befindet sich in einem Auslasskanal (30), der sich von einem Austrittsauslass der Brennkraftmaschine zum Turbinenrad (11) erstreckt. Die elektrische Heizeinrichtung (14) erzeugt eine Wärme, wenn die elektrische Heizeinrichtung (14) erregt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Vorverdichtervorrichtung für ein Fahrzeug.
HINTERGRUND
In einer Vorverdichtervorrichtung eines Fahrzeuges, die einen Turbolader aufweist, wird Einlassluft über die Verwendung von Austrittsenergie einer Brennkraftmaschine unter Druck gesetzt. Daher verringert sich ein Verstärkungs- bzw. Ladedruck, wenn sich die Austrittsenergie verringert. Das heißt, dass in einem Fall, in dem die Strömungsmenge des Abgases gering ist oder die Temperatur des Abgases niedrig ist, der Ladedruck verringert wird. Das heißt, dass zum Zeitpunkt des Niederdrückens eines Fahrpedals mit einem Fuß eines Fahrers des Fahrzeuges zum Beschleunigen des Fahrzeuges eine Turboverzögerung möglicherweise erzeugt werden kann, um die Fahrbarkeit zu verschlechtern.
Beispielsweise schlägt die JP H05-321804A ein Verfahren zum Verkürzen der Turboverzögerung durch die Erhöhung der Austrittsenergie zur Beschleunigungszeit vor.
Das Verfahren der JP H05-321804A erhöht die Austrittsenergie durch Verzögern der Zündsteuerzeit.
Jedoch kann, wenn die Zündsteuerzeit von der angemessenen Steuerzeit verzögert wird, die Verbrennung der angemessenen Steuerzeit nicht erreicht werden. Somit wird das Ausgabedrehmoment der Maschine verringert und verschlechtert sich die Fahrbarkeit. Ferner verschlechtert sich ebenfalls der Kraftstoffverbrauch.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung wurde im Hinblick auf die vorstehenden Nachteile getätigt. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Vorverdichtervorrichtung für ein Fahrzeug vorzusehen, die optional die Austrittsenergie, die einem Turbinenrad zugeführt wird, erhöhen kann.
Entsprechend der vorliegenden Offenbarung wird eine Vorverdichtervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Turbolader und einer elektrischen Heizeinrichtung vorgesehen. Der Turbolader weist ein Turbinenrad auf, das durch Abgas drehbar ist, das von einer Brennkraftmaschine des Fahrzeuges ausgegeben wird. Die elektrische Heizeinrichtung befindet sich in einem Auslasskanal, der sich von einem Austrittsauslass der Brennkraftmaschine zum Turbinenrad erstreckt. Die elektrische Heizeinrichtung erzeugt eine Wärme, wenn die elektrische Heizeinrichtung erregt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zum Zwecke der Illustration und mit diesen ist nicht beabsichtigt, den Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu begrenzen.
1 ist eine Querschnittsansicht eines Turboladers eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Offenbarung, die entlang einer Achse des Turboladers aufgenommen ist,
2A ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II in 1,
2B ist eine schematische Darstellung, die ein Volumenänderungsventil und ein Wastegate-Ventil des ersten Ausführungsbeispiels zeigt,
3 ist eine grafische Darstellung, die Betriebszustände einer elektrischen Heizeinrichtung, des Volumenänderungsventils und des Wastegate-Ventils für jeweilige Betriebsmodi entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,
die 4A bis 4C sind schematische Darstellungen, die unterschiedliche Betriebszustände des Volumenänderungsventils und des Wastegate-Ventils des ersten Ausführungsbeispiels zeigen,
5 ist eine grafische Darstellung, die jeweilige Betriebsmodi zeigt, die der Maschinendrehzahl und einer geforderten Maschinenlast entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen,
die 6A bis 6F sind grafische Darstellungen, die Zeitdarstellungen zum Beschreiben des Betriebes entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen,
die 7A bis 7F sind grafische Darstellungen, die Zeitdarstellungen zum Beschreiben des Betriebes entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen,
8A ist eine Teilquerschnittsansicht eines Turboladers entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung,
8B ist eine schematische Darstellung, die ein Volumenänderungsventil und ein Wastegate-Ventil des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt,
9 ist eine grafische Darstellung, die Betriebszustände einer elektrischen Heizeinrichtung, eines Volumenänderungsventils und eines Wastegate-Ventils für jeweilige Betriebsmodi entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt, und
die 10A bis 10D sind schematische Darstellungen, die unterschiedliche Betriebszustände des Volumenänderungsventils und des Wastegate-Ventils des zweiten Ausführungsbeispiels zeigen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unterschiedliche Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die folgenden Ausführungsbeispiele sind lediglich Beispiele der vorliegenden Offenbarung und die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die folgenden Ausführungsbeispiele beschränkt.
In den folgenden Ausführungsbeispielen werden jeweilige ähnliche Komponenten, die entsprechende gemeinsame Funktionen haben, durch die gleichen Bezugszeichen in der Beschreibung angezeigt.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 7F beschrieben.
Eine Vorverdichtervorrichtung für ein Fahrzeug nimmt eine Vorverdichtung von Einlassluft, die einer Brennkraftmaschine (z. B. einem Benzinmotor oder einem Dieselmotor) zugeführt werden, vermittels der Verwendung eines Turboladers 12 vor.
Der Turbolader 12 verstärkt die Einlassluft, die in die Maschine eingezogen wird, über die Verwendung von Energie von Abgas, das von der Brennkraftmaschine ausgegeben wird. Wie es in 1 gezeigt ist, weist der Turbolader 12 ein Turbinenrad 11, ein Turbinengehäuse 13, ein Kompressorrad 16, ein Kompressorgehäuse 17, eine Welle 18 und ein Lagergehäuse 19 auf. Das Turbinenrad 11 wird durch Abgas gedreht, das von der Brennkraftmaschine ausgegeben wird. Das Turbinengehäuse 13 ist in einer Spiralform konfiguriert und nimmt das Turbinenrad 11 auf. Das Kompressorrad 16 wird durch eine Rotationskraft des Turbinenrades 11 gedreht, um die Einlassluft unter Druck zu setzen.
Im Turbolader 12 befindet sich das Lagergehäuse 19 zwischen dem Turbinengehäuse 13 und dem Kompressorgehäuse 17 und ist dieses mit dem Turbinengehäuse 13 und dem Kompressorgehäuse 17 über eine Verbindungseinrichtung verbunden, wie z. B. ein V-Band, einen Sprengring oder eine Schraube bzw. einen Bolzen.
Das Turbinenrad 11 weist eine Nabe und eine Vielzahl an Turbinenschaufeln auf. Die Nabe ist mit der Welle 18 verbunden und drehbar gelagert. Die Turbinenschaufeln erstrecken sich radial auswärts von der Nabe und sind eine nach der anderen in einer Umfangsrichtung angeordnet.
Auf einen äußersten Umfangskantenabschnitt von jeder Turbinenschaufel wird sich als vordere Kante bezogen und auf einen Umfangskantenabschnitt der Stromabwärtsseite der Turbinenschaufel, der sich an der Stromabwärtsseite der vorderen Kante in Strömungsrichtung des Abgases befindet, wird sich als eine hintere Kante bezogen. Ferner wird sich auf einen Außenumfangskantenabschnitt der Turbinenschaufel, der sich zwischen der vorderen Kante und der hinteren Kante befindet, als eine Abdeckkante bezogen.
Eine erste Austrittsspirale 21 und eine zweite Austrittsspirale 22, von denen Abgas ausgegeben wird, das heißt zum Turbinenrad 11 hin geblasen wird, sind im Inneren des Turbinengehäuses 13 ausgebildet.
Die erste Austrittspirale 21 weist einen ersten Austrittsauslass 21a auf. Das Abgas, das von der Maschine ausgegeben wird, wird über die erste Austrittsspirale 21 verwirbelt. Dann wird das verwirbelte Abgas von der ersten Austrittsspirale 21 zu einem Stromaufwärtsendabschnitt (den vorderen Kanten der Turbinenschaufeln) des Turbinenrades 11, der sich an der Stromaufwärtsseite in Strömungsrichtung des Abgases befindet, über den ersten Austrittsauslass 21a der ersten Austrittsspirale 21 ausgegeben.
Die zweite Austrittsspirale 22 weist einen zweiten Austrittsauslass 22a auf. Das Abgas, das von der Maschine ausgegeben wird, wird über die zweite Austrittsspirale 22 in die gleiche Richtung wie die der ersten Austrittsspirale 21 verwirbelt. Dann wird das verwirbelte Abgas von der zweiten Austrittsspirale 22 zu einem mittleren Abschnitt (den Abdeckkanten der Turbinenschaufeln) des Turbinenrades 11, der sich an einer Stromabwärtsseite des ersten Austrittsauslasses 21a befindet, über den zweiten Austrittsauslass 22a der zweiten Austrittsspirale 22 ausgegeben.
Wie es in 2A gezeigt ist, ist eine Trennwand 23, die zwischen der ersten Austrittsspirale 21 und der zweiten Austrittsspirale 22 trennt, im Turbinengehäuse 13 ausgebildet.
Ein Stromaufwärtsabschnitt der ersten Austrittsspirale 21, der sich an der Stromaufwärtsseite in Strömungsrichtung des Abgases befindet, steht immer mit einem Austrittseinlass des Turbinengehäuses 13 in Verbindung (eine Verbindungsöffnung des Turbinengehäuses 13, die mit dem Auslasskrümmer verbunden ist, der den Austrittsauslass der Maschine bildet), sodass das Abgas der ersten Austrittsspirale 21 immer zugeführt wird.
Ferner wird ein Kanalquerschnittsbereich des Stromaufwärtsabschnitts der ersten Austrittsspirale 21 durch die Trennwand 23 zur Stromabwärtsseite in Strömungsrichtung des Abgases hin fortschreitend verringert, um eine Zusammenziehung bzw. Kontraktion zu haben.
Die Trennwand 23, die diese Zusammenziehung bildet, hat ein Volumenänderungskommunikationsloch 24, das zwischen der ersten Austrittsspirale 21 und der zweiten Austrittsspirale 22 Verbindung herstellt. Dieses Volumenänderungskommunikationsloch 24 wird durch das Volumenänderungsventil 25 geöffnet und geschlossen.
Ein Öffnungsgrad des Volumenänderungsventils 25 wird durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 15 über eine elektrische Betätigungseinrichtung (nicht gezeigt) gesteuert. Wenn der Öffnungsgrad des Volumenänderungskommunikationslochs 24 durch das Volumenänderungsventil 25 gesteuert wird, wird eine Menge des Abgases, das von der zweiten Austrittsspirale 22 zum Turbinenrad 11 hin strömt, gesteuert.
Wie es in 2A gezeigt ist, ist ein Wastegate-Kommunikationsloch 26 in einer Außenwand der zweiten Austrittsspirale 22 ausgebildet, um einen Abschnitt des Abgases, das durch die zweite Austrittsspirale 22 geführt wird, zur Stromabwärtsseite hin (zu einem Schalldämpfer hin) zu führen, während das Turbinenrad 11 umgangen wird. Das Wastegate-Kommunikationsloch 26 wird durch das Wastegate-Ventil 27 geöffnet und geschlossen.
Ein Öffnungsgrad des Wastegate-Ventils 27 wird durch die ECU 15 über eine elektrische Betätigungseinrichtung (nicht gezeigt) gesteuert. Wenn der Öffnungsgrad des Wastegate-Kommunikationslochs 26 durch das Wastegate-Ventil 27 gesteuert wird, wird eine Menge des Abgases, das durch das Wastegate-Kommunikationsloch 26 zur Stromabwärtsseite hin (zum Schalldämpfer hin) strömt, während das Turbinenrad 11 umgangen wird, gesteuert.
Das Volumenänderungsventil 25 und das Wastegate-Ventil 27 können durch zwei jeweilige elektrische Betätigungseinrichtungen angetrieben werden. Alternativ dazu können das Volumenänderungsventil 25 und das Wastegate-Ventil 27 durch eine einzige elektrische Betätigungseinrichtung und einen Verbindungsmechanismus, der Rotationsdaten umwandelt, angetrieben werden.
Das Fahrzeug des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist eine elektrische Heizeinrichtung 14 auf, die sich in einem Abschnitt eines Auslasskanals 30 befindet, der sich vom Austrittsauslass der Maschine zum Turbinenrad 11 erstreckt. Die elektrische Heizeinrichtung 14 wird bei ihrer Erregung erwärmt.
In einem beispielhaften Fall befindet sich die elektrische Heizeinrichtung 14 in einem entsprechenden Abschnitt des Auslasskanals 30, der im Turbinengehäuse 13 definiert ist.
Genauer gesagt befindet sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es in 2A gezeigt ist, die elektrische Heizeinrichtung 14 in dem entsprechenden Abschnitt des Austrittskanals 30 (dem Abschnitt des Austrittskanals 30 zwischen dem Abschnitt der ersten Austrittsspirale 21, der das Volumenänderungskommunikationsloch 24 bildet, und dem ersten Austrittsauslass 21a) in der ersten Austrittsspirale 21.
Ein Typ der elektrischen Heizeinrichtung 14 ist nicht auf einen speziellen Typ beschränkt. Jedoch ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein spezifisches Beispiel die elektrische Heizeinrichtung 14 eine keramische Heizeinrichtung, die als ein Heizelement einen Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) verwendet. Der PTC-Thermistor hat einen positiven Temperaturkoeffizienten, sodass ein Wert des Widerstandes des PTC-Thermistors im Ansprechen auf eine Temperaturerhöhung steigt.
Die elektrische Heizeinrichtung 14 ist konfiguriert, um mit einer Form des entsprechenden Kanals der ersten Austrittsspirale 21, in dem die elektrische Heizeinrichtung 14 installiert ist, zusammenzufallen. Die elektrische Heizeinrichtung 14 wird im Turbinengehäuse 13 durch die Verwendung einer nicht dargestellten Befestigungseinrichtung (z. B. Schrauben) nach der Installation der elektrischen Heizeinrichtung in der ersten Austrittsspirale 21 befestigt.
Hier sollte der Strömungswiderstand der elektrischen Heizeinrichtung 14 begrenzt sein, um eine gleichmäßige Strömung des Abgases in der ersten Austrittsspirale 21 zu ermöglichen. Als ein spezifisches Beispiel wird eine wabenförmige Heizeinrichtung, die einen gitterförmigen Querschnitt hat, als die elektrische Heizeinrichtung in diesem Ausführungsbeispiel verwendet.
Ein Erregungszustand (Ein/Aus-Zustand) der elektrischen Heizeinrichtung 14 wird durch die ECU 15 gesteuert.
Genauer gesagt nimmt die elektrische Heizeinrichtung 14 die Zuführung der elektrischen Leistung von einer Batterie 28, die im Fahrzeug installiert ist, auf. Eine Steuereinrichtung 29 (eine Ein/Aus-Steuereinrichtung, die beispielsweise ein Relais und ein Schaltelement zum Ein- oder Ausschalten der elektrischen Leistung verwendet) ist zwischen die elektrische Heizeinrichtung 14 und die Batterie 28 zwischengeschaltet, um den Erregungszustand der elektrischen Heizeinrichtung 14 zwischen dem erregten Zustand und dem entregten Zustand zu ändern. Die Steuereinrichtung 29 wird durch die ECU 15 gesteuert. Wenn die ECU 15 die Steuereinrichtung 29 steuert, wird der Erregungszustand der elektrischen Heizeinrichtung 14 folglich gesteuert.
Wie vorstehend diskutiert, wird der Betrieb (das Öffnen/Schließen und die Erregung) des Volumenänderungsventils 25, des Wastegate-Ventils 27 und der elektrischen Heizeinrichtung 14 durch die ECU 15 gesteuert.
Die ECU 15 ist eine elektrische Steuervorrichtung, die einen Computer von einem bekannten Typ mit einer CPU und einem Speicher aufweist. Die ECU 15 steuert den Betrieb des Volumenänderungsventils 25, des Wastegate-Ventils 27 und der elektrischen Heizeinrichtung 14 auf der Grundlage des Betriebszustandes der Maschine (einschließlich eines Manipulationszustandes der Maschine, die durch einen Fahrer des Fahrzeuges manipuliert wird).
Die ECU 15 erregt die elektrische Heizeinrichtung 14 in einem Zustand, in dem die Austrittsenergie gering ist und eine große Maschinenausgabe bzw. -leistungsabgabe gefordert wird. Die ECU 15 hat eine Heizsteuereinrichtung (Steuerprogramm), die die elektrische Heizeinrichtung 14 in einem Zustand erregt, in dem die Maschinendrehzahl (Drehzahl) niedrig ist (in einem niedrigen Bereich ist) und eine geforderte Maschinenlast (z. B. ein Öffnungsgrad der Beschleunigungseinrichtung, d. h. ein Betrag des Niederdrückens eines Fahrpedals) groß ist (in einem großen Bereich ist).
Genauer gesagt ist ein Heizeinrichtungssteuerverzeichnis, das verwendet wird, um die Erregung der elektrischen Heizeinrichtung 14 auf der Grundlage der Maschinendrehzahl und der geforderten Maschinenlast auszuführen, im Speicher der ECU 15 gespeichert, um die Erregung der elektrischen Heizeinrichtung 14 auf der Grundlage des Betriebszustandes der Maschine und des Verzeichnisses auszuführen.
Die ECU 15 des vorliegenden Ausführungsbeispiels nimmt Signale von unterschiedlichen Sensoren auf, um die Kühlmitteltemperatur (die Temperatur des Kühlmittels, das über die Maschine umgeführt wird), die Öltemperatur (die Temperatur des Maschinenschmieröls), die Austrittstemperatur (die Temperatur des Ausgabekrümmers, der sich zwischen der Maschine und dem Turbolader 12 befindet) zu erhalten.
Ferner hat die ECU 15 eine Erweiterungseinrichtung (Steuerprogramm) zum Erweitern der Erregungsperiode der elektrischen Heizeinrichtung 14 zum Zeitpunkt der Erregung der elektrischen Heizeinrichtung 14 über den vorstehend beschriebenen Steuerbetrieb in einem der Zustände: (i) einem Zustand, in dem die Kühlmitteltemperatur niedriger als eine vorbestimmte Kühlmitteltemperatur ist, (ii) einem Zustand, in dem die Öltemperatur niedriger als eine vorbestimmte Öltemperatur ist, und (iii) einem Zustand, in dem die Ausgabetemperatur niedriger als eine vorbestimmte Ausgabetemperatur ist.
Die Erweiterungsperiode der Erregung der elektrischen Heizeinrichtung 14 kann eine festgelegte Zeitperiode oder eine variable Zeitperiode sein, die auf der Grundlage der gemessenen Temperatur/der gemessenen Temperaturen geändert wird.
Ferner hat die ECU 15 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Erwärmeunterstützungseinrichtung (Steuerprogramm) zum aktiven Erwärmen eines katalytischen Wandlers, der sich in der Mitte des Auslasskanals 30 befindet, der sich an der Stromabwärtsseite des Turboladers 12 befindet, über die Erregung der elektrischen Heizeinrichtung 14 in der Maschinenerwärmungsperiode (z. B. einer Schnellleerlaufperiode), die unmittelbar nach dem Starten der Maschine beim kalten Maschinenstart auftritt.
Ferner ist die Erwärmungsunterstützungseinrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels eingestellt, um das Wastegate-Ventil 27 zum Zeitpunkt der Erregung der elektrischen Heizeinrichtung 14 während der Maschinenerwärmungsperiode zu öffnen, sodass das Abgas (d. h. das Hochtemperaturabgas, von dem die Wärme durch das Turbinenrad 11 nicht genommen ist) zur Stromabwärtsseite (zum Schalldämpfer) hin über das Wastegate-Kommunikationsloch 26 strömt, während das Turbinenrad 11 umgangen wird, und dadurch den katalytischen Wandler erwärmt.
Als Nächstes werden der Betrieb des Volumenänderungsventils 25, des Wastegate-Ventils 27 und der elektrischen Heizeinrichtung 14, die in erste bis fünfte Modi klassifiziert werden, unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.

(I) Der erste Modus ist ein Betriebsmodus, in dem das gesamte Abgas der ersten Austrittsspirale 21 zugeführt wird und das Abgas, das dem Turbinenrad 11 nach dem Hindurchgehen durch die erste Austrittsspirale 21 zugeführt werden soll, mit der elektrischen Heizeinrichtung 14 erwärmt wird. In dem in 4A gezeigten ersten Modus sind sowohl das Volumenänderungsventil 25 als auch das Wastegate-Ventil 27 geschlossen und wird die elektrische Heizeinrichtung 14 erregt. Genauer gesagt ist, wie es in 5 gezeigt ist, der erste Modus der Betriebsmodus, der in einem Anfangsstadium (einem Zustand, in dem die Turboverzögerung erzeugt wird) in einem Fall ausgewählt wird, in dem die Maschinendrehzahl niedrig ist und die geforderte Maschinenlast groß ist (z. B. die Beschleunigungsstartzeit).
(II) Der zweite Modus ist ein Betriebsmodus, in dem das gesamte Abgas nur der ersten Austrittsspirale 21 zugeführt wird, wie im ersten Modus. Jedoch wird im zweiten Modus die elektrische Heizeinrichtung 14 nicht erregt. Das heißt, dass wie in 4A gezeigt ist, sowohl das Volumenänderungsventil 25 als auch das Wastegate-Ventil 27 geschlossen sind und die Erregung der elektrischen Heizeinrichtung 14 gestoppt ist. Genauer gesagt ist, wie es in 5 gezeigt ist, der zweite Modus der Betriebsmodus, der in dem Fall ausgewählt wird, in dem die Maschinendrehzahl niedrig ist (im niedrigen Bereich ist) und die geforderte Maschinenlast groß ist (im großen Bereich ist).
(III) Der dritte Modus ist ein Betriebsmodus, in dem das gesamte Abgas nur den ersten und zweiten Austrittsspiralen 21, 22 zugeführt wird und die elektrische Heizeinrichtung 14 nicht erregt ist. Das heißt, dass, wie es in 4B gezeigt ist, im dritten Modus die Erregung der elektrischen Heizeinrichtung 14 in dem Zustand gestoppt wird, in dem das Volumenänderungsventil 24 geöffnet ist und das Wastegate-Ventil 27 geschlossen ist. Genauer gesagt wird, wie es in 5 gezeigt ist, der dritte Modus in dem Fall ausgewählt, in dem die Maschinendrehzahl niedrig ist (im niedrigen Bereich ist) und die geforderte Maschinenlast mittel ist (im mittleren Bereich ist). Alternativ dazu wird der dritte Modus in dem Fall ausgewählt, in dem die Maschinendrehzahl mittel ist (im mittleren Bereich ist) und die geforderte Maschinenlast mittel ist (im mittleren Bereich ist). Ferner wird alternativ dazu der dritte Modus in dem Fall ausgewählt, in dem die Maschinendrehzahl mittel ist (im mittleren Bereich ist) und die geforderte Maschinenlast groß ist (im großen Bereich ist).
(IV) Der vierte Modus ist ein Betriebsmodus, in dem ein Abschnitt des Abgases über das Wastegate-Kommunikationsloch 26 zur Stromabwärtsseite (zum Schalldämpfer) hin geführt wird, während das Turbinenrad 11 umgangen wird und die elektrische Heizeinrichtung 14 nicht erregt wird. Das heißt, dass, wie es in 4C gezeigt ist, im vierten Modus die Erregung der elektrischen Heizeinrichtung 14 in dem Zustand gestoppt wird, in dem sowohl das Volumenänderungsventil 25 als auch das Wastegate-Ventil 27 geöffnet sind. Genauer gesagt wird, wie es in 5 gezeigt ist, der vierte Modus in dem Fall ausgewählt, in dem die Maschine im Leerlaufzustand ist. Alternativ dazu wird der vierte Modus in dem Fall ausgewählt, in dem die Maschinendrehzahl niedrig ist (im niedrigen Bereich ist) und die geforderte Maschinenlast niedrig ist (im niedrigen Bereich ist). Alternativ dazu wird ferner der vierte Modus in dem Fall ausgewählt, in dem die Maschinendrehzahl mittel ist (im mittleren Bereich ist) und die geforderte Maschinenlast gering ist (im geringen Bereich ist). Alternativ dazu wird ferner der vierte Modus in dem Fall ausgewählt, in dem die Maschinendrehzahl hoch ist (im hohen Bereich ist) und die geforderte Maschinenlast groß ist (im großen Bereich ist). Alternativ dazu wird der vierte Modus ferner in dem Fall ausgewählt, in dem die Maschinendrehzahl hoch ist (im hohen Bereich ist) und die geforderte Maschinenlast mittel ist (im mittleren Bereich ist). Alternativ dazu wird der vierte Modus ferner in dem Fall ausgewählt, in dem die Maschinendrehzahl hoch ist (im hohen Bereich ist) und die geforderte Maschinenlast gering ist (im geringen Bereich ist).
(V) Der fünfte Modus ist ein Betriebsmodus, in dem ein Abschnitt des Abgases über das Wastegate-Kommunikationsloch 26 zur Stromabwärtsseite (zum Schalldämpfer) hin geführt wird, während das Turbinenrad 11 umgangen wird, und das Abgas, das dem Turbinenrad 11 nach dem Hindurchgehen durch die erste Austrittsspirale 21 zugeführt werden soll, mit der elektrischen Heizeinrichtung 14 im Unterschied zum vierten Modus erwärmt wird. Das heißt, dass, wie es in 4C gezeigt ist, im fünften Modus die elektrische Heizeinrichtung 14 in dem Zustand erregt wird, indem sowohl das Volumenänderungsventil 25 als auch das Wastegate-Ventil 27 geöffnet sind. Genauer gesagt wird, wie es in 5 gezeigt ist, der fünfte Modus in dem Fall gewählt, in dem die schnelle Erwärmung des katalytischen Wandlers erforderlich ist, beispielsweise in der schnellen Leerlaufperiode beim kalten Maschinenstart.

Ein Beispiel der Auswahl des Betriebsmodus (einer der ersten bis vierten Modi) wird unter Bezugnahme auf die 6A bis 7F beschrieben.
Die 6A bis 6F sind Zeitdarstellungen, die eine Änderung beim Betriebsmodus zum Zeitpunkt des Antreibens des Motors vom Leerlaufzustand zu dem Zustand zeigen, in dem der Öffnungsgrad des Drosselventils zum vollständig geöffneten Grad geändert wird. Wie es in 6F gezeigt ist, wird der erste Modus zur Beschleunigungsstartzeit vom Leerlaufzustand ausgewählt und wird die elektrische Heizeinrichtung 14 erregt.
Die 7A bis 7F sind Zeitdarstellungen, die die Erweiterung der Erregungsperiode der elektrischen Heizeinrichtung 14 zeigen. Wie es in 7F gezeigt ist, ist die Erregungsperiode der elektrischen Heizeinrichtung im Vergleich zur Erregungsperiode von 6F, die durch eine gepunktete Linie in 7F angezeigt ist, erweitert. Die Erregungsperiode der elektrischen Heizeinrichtung 14 ist in einem der Zustände erweitert: (i) der Zustand, in dem die Kühlmitteltemperatur niedriger als die vorbestimmte Kühlmitteltemperatur ist, (ii) der Zustand, in dem die Öltemperatur niedriger als die vorbestimmte Öltemperatur ist, und (iii) der Zustand, in dem die Austrittstemperatur niedriger als die vorbestimmte Austrittstemperatur ist.
(Erster Vorteil des Ausführungsbeispiels)
Der Turbolader 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann die Austrittsenergie, die dem Turbinenrad 11 zugeführt wird, erhöhen, indem die Wärme von der elektrischen Heizeinrichtung 14 erzeugt wird.
Daher kann die Antriebskraft des Turbinenrades 11 durch das Abgas erhöht werden, um den Ladedruck zu erhöhen und dadurch das Ausgabedrehmoment der Maschine zu verbessern. Daher kann die Fahrbarkeit verbessert werden, indem der Kraftstoffverbrauch und die Turboverzögerung verbessert werden.
(Zweiter Vorteil des Ausführungsbeispiels)
Der Turbolader 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist aufgebaut, sodass die elektrische Heizeinrichtung 14 in dem entsprechenden Abschnitt des Austrittskanals 30, der sich im Turbinengehäuse 13 befindet, angeordnet ist.
Auf diese Weise kann der Abstand von der elektrischen Heizeinrichtung 14 zum Turbinenrad 11 verkürzt werden. Somit ist der Verlust der Wärme des Abgases, das durch die elektrische Heizeinrichtung 14 erwärmt wird, an die Umgebung begrenzt und kann das Hochtemperaturabgas, das durch die elektrische Heizeinrichtung 14 erwärmt wird, dem Turbinenrad 11 zugeführt werden. Somit kann die Zeitperiode, die von der Zeit des Startens der Erregung der elektrischen Heizeinrichtung 14 zur Zeit der Erhöhung des Ladedrucks reicht, minimiert werden und dadurch die Fahrbarkeit verbessert werden. Ferner kann der Wärmeverlust der elektrischen Heizeinrichtung 14 begrenzt werden. Dadurch kann der Ladedruck erhöht werden, während der Verbrauch an elektrischer Leistung der elektrischen Heizeinrichtung 14 begrenzt wird.
(Dritter Vorteil des Ausführungsbeispiels)
Im Turbolader 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels befindet sich gemäß Vorbeschreibung die elektrische Heizeinrichtung 14 nur in dem Teil des Auslasskanals 30, der sich in der ersten Austrittsspirale 21 (Seite mit geringem Volumen) befindet.
Auf diese Weise kann der Wärmebezugsbereich, der durch die elektrische Heizeinrichtung 14 erwärmt wird, verringert werden und kann die Größe der elektrischen Heizeinrichtung 14 verringert werden. Als ein Ergebnis können die Kosten der elektrischen Heizeinrichtung 14 begrenzt werden und kann der Verbrauch der elektrischen Leistung begrenzt werden, um die Batterielast zu verringern.
Ferner ist, wenn die Größe der elektrischen Heizeinrichtung 14 verringert ist, das Gewicht der elektrischen Heizeinrichtung 14 verringert. Dadurch kann das Gewicht des Fahrzeuges verringert werden, um den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
(Vierter Vorteil des Ausführungsbeispiels)
Gemäß Vorbeschreibung wird im Turbolader 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Erregung der elektrischen Heizeinrichtung 14 auf der Grundlage der Maschinendrehzahl und der geforderten Maschinenlast gesteuert. Genauer gesagt wird die elektrische Heizeinrichtung 14 zur Beschleunigungsstartzeit, in der die große Maschinenausgabe bzw. -ausgabeleistung erforderlich ist, in dem Zustand erregt, in dem die Maschinendrehzahl niedrig ist (im niedrigen Bereich ist) und die Ausgabeenergie verringert wird.
Auf diese Weise kann die Erregungsperiode der elektrischen Heizeinrichtung 14 nur auf die geforderte Zeit begrenzt werden. Somit kann der Verbrauch der elektrischen Leistung der elektrischen Heizeinrichtung 14 begrenzt werden und dadurch der Kraftstoffverbrauch verbessert werden.
(Fünfter Vorteil des Ausführungsbeispiels)
Im Turbolader 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird gemäß Vorbeschreibung die Erregungsperiode der elektrischen Heizeinrichtung 14 in einem der Zustände erweitert: (i) der Zustand, in dem die Kühlmitteltemperatur niedriger als die vorbestimmte Kühlmitteltemperatur ist, (ii) der Zustand, in dem die Öltemperatur niedriger als die vorbestimmte Öltemperatur ist, und (iii) der Zustand, in dem die Austrittstemperatur niedriger als die vorbestimmte Austrittstemperatur ist.
Wenn die Erregungsperiode der elektrischen Heizeinrichtung 14 in dem Zustand der niedrigen Kühlmitteltemperatur oder dem Zustand der niedrigen Öltemperatur erhöht wird, kann der Ladedruck erhöht werden, um die Maschinenausgabe zu erhöhen. Somit kann die Verschlechterung der Fahrbarkeit, die durch die hohe Viskosität des Schmiermittels verursacht wird, begrenzt werden.
Auch wenn die Erregungsperiode der elektrischen Heizeinrichtung 14 in dem Zustand erhöht wird, in dem die Austrittstemperatur niedrig ist, kann der Ladedruck erhöht werden, um die Maschinenausgabe zu erhöhen. Dadurch kann die Verschlechterung der Fahrbarkeit, die durch die niedrige Austrittstemperatur verursacht wird, begrenzt werden.
(Sechster Vorteil des Ausführungsbeispiels)
Gemäß Vorbeschreibung wird im Turbolader 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die elektrische Heizeinrichtung 14 in der Maschinenerwärmungsperiode (schnelle Leerlaufperiode) beim kalten Maschinenstart erregt.
Dadurch kann der katalytische Wandler, der sich an der Stromabwärtsseite des Turboladers 12 befindet, mit Hochtemperaturabgas, das durch die elektrische Heizeinrichtung 14 erwärmt wird, erwärmt werden. Somit kann die Erwärmung des katalytischen Wandlers schneller gestaltet werden (im früheren Stadium). Dadurch können sowohl die Verringerung der Abgasemissionen als auch die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs vorgenommen werden.
(Siebter Vorteil des Ausführungsbeispiels)
Gemäß Vorbeschreibung wird im Turbolader 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Wastegate-Ventil 27 zum Zeitpunkt der Erregung der elektrischen Heizeinrichtung 14 in der Erwärmungsperiode (z. B. der schnellen Leerlaufperiode) geöffnet.
Auf diese Weise ist es neben der Erwärmung des katalytischen Wandlers mit dem Abgas, das durch die elektrische Heizeinrichtung 14 erwärmt wird, möglich, den katalytischen Wandler mit dem Abgas zu erwärmen, das durch das Wastegate-Ventil 27 gegangen ist (das Hochtemperaturabgas, von dem die Wärme durch das Turbinenrad 11 nicht genommen wurde). Daher kann die schnelle Erwärmung des katalytischen Wandlers erreicht werden, um die Verringerung der Abgasemissionen weiter zu verbessern.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die 8A bis 10D beschrieben. Im zweiten Ausführungsbeispiel werden die Komponenten, die ähnlich denen des ersten Ausführungsbeispiels sind, durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt.
Im ersten Ausführungsbeispiel ist das Wastegate-Ventil 27 vorgesehen, um das Abgas, das durch das Volumenänderungs-Kommunikationsloch 24 gegangen ist, das durch das Volumenänderungsventil 25 geöffnet wurde, zur Stromabwärtsseite (zum Schalldämpfer hin) über das Wastegate-Kommunikationsloch 26, das durch das Wastegate-Ventil 27 geöffnet wurde, während das Turbinenrad 11 umgangen wird, zu führen. Im geschlossenen Zustand des Volumenänderungs-Kommunikationsloches 24, das durch das Volumenänderungsventil 25 geschlossen ist, ist das Umgehen des Abgases über das Wastegate-Kommunikationsloch 26 zur Stromabwärtsseite (zum Schalldämpfer) hin nicht möglich.
Im Gegensatz dazu befindet sich entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel das Wastegate-Kommunikationsloch 26, das dem Wastegate-Ventil 27 zugeordnet ist, an der Stromaufwärtsseite des Volumenänderungsventils 25 in Strömungsrichtung des Abgases. Daher kann das Abgas, das an der Stromaufwärtsseite des Volumenänderungsventils 25 vorliegt, über das Wastegate-Kommunikationsloch 26 zur Stromabwärtsseite (zum Schalldämpfer hin) geführt werden, während das Turbinenrad 11 umgangen wird. Dadurch kann unabhängig vom Öffnungs/Schließ-Zustand des Volumenänderungsventils 25 (das heißt unabhängig vom Öffnen/Schließ-Zustand des Volumenänderungs-Kommunikationsloches 24) das Abgas über das Wastegate-Kommunikationsloch 26 geführt werden, das durch das Wastegate-Ventil 27 geöffnet ist, und zwar zur Stromabwärtsseite hin (zum Schalldämpfer hin), während das Turbinenrad 11 umgangen wird.
Als Nächstes werden der Betrieb des Volumenänderungsventils 25, des Wastegate-Ventils 27 und der elektrischen Heizeinrichtung 14 des zweiten Ausführungsbeispiels bei einer Klassifizierung von diesen in erste bis fünfte Modi (siehe 9) beschrieben.
Der Betrieb des Volumenänderungsventils 25, des Wastegate-Ventils 27 und der elektrischen Heizeinrichtung 14 des zweiten Ausführungsbeispiels im ersten bis vierten Modus ist der gleiche wie der des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem ersten und zweiten Modus sind, wie es in 10A gezeigt ist, sowohl das Volumenänderungsventil 25 als auch das Wastegate-Ventil 27 geschlossen. Dadurch wird das Abgas nur zur ersten Austrittsspirale 21 geführt. Im dritten Modus ist, wie es in 10B gezeigt ist, das Volumenänderungsventil 25 geöffnet und das Wastegate-Ventil 27 geschlossen. Dadurch wird das Abgas sowohl zur ersten als auch zur zweiten Austrittsspirale 21, 22 geführt. Im vierten Modus sind, wie es in 10C gezeigt ist, sowohl das Volumenänderungsventil 25 als auch das Wastegate-Ventil 27 geöffnet. Dadurch wird das Abgas sowohl zur ersten als auch zur zweiten Austrittsspirale 21, 22 geführt und wird der Abschnitt des Abgases über das Wastegate-Kommunikationsloch 26 zur Stromabwärtsseite (zum Schalldämpfer) hin geführt, während das Turbinenrad 11 umgangen wird.
Im fünften Modus wird ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel die elektrische Heizeinrichtung 14 erregt, sodass das Abgas, das dem Turbinenrad zugeführt werden soll, nachdem es durch die erste Austrittsspirale 21 gegangen ist, durch die elektrische Heizeinrichtung 14 erwärmt wird, und wird der Abschnitt des Hochtemperaturabgases zum katalytischen Wandler über das Wastegate-Kommunikationsloch 26 geführt, während das Turbinenrad 11 umgangen wird. Jedoch wird im zweiten Ausführungsbeispiel im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel das Volumenänderungsventil 25 geschlossen, um den Abschnitt des Auslasskanals 30, der von der zweiten Austrittsspirale 22 zum Turbinenrad 11 reicht, zu schließen, wie es in 10D gezeigt ist.
Im fünften Modus kann, da die zweite Austrittsspirale 22 geschlossen ist, die Menge des Abgases, die zum Turbinenrad 11 geführt wird, im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel verringert werden. Das heißt es ist möglich, das Verhältnis des Abgases, von dem die Wärme durch das Turbinenrad 11 genommen wird, in z. B. der schnellen Leerlaufzeit beim kalten Motorstart zu verringern.
Dadurch kann der siebte Vorteil, der im ersten Ausführungsbeispiel diskutiert ist, weiter verbessert werden.
Das heißt, dass es, da die zweite Austrittsspirale 22 zur Zeit des Öffnens des Wastegate-Ventils 27 bei der Erregung der elektrischen Heizvorrichtung in der Maschinenerwärmungsperiode (z. B. der schnellen Leerlaufperiode) beim kalten Maschinenstart geschlossen ist, möglich ist, die große Menge an Hochdruckabgas, von dem die Wärme durch das Turbinenrad 11 nicht genommen wird, zum katalytischen Wandler zu führen. Als ein Ergebnis kann die Erwärmung des katalytischen Wandlers weiter schneller gestaltet werden, sodass die Abgasemissionsverringerungswirkung weiter verbessert werden kann.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist der Ein/Aus-Steuerbetrieb der elektrischen Heizeinrichtung 14 als spezifisches Beispiel des Steuerbetriebes der Erregung der elektrischen Heizeinrichtung 14 diskutiert. Alternativ dazu kann die Größe der elektrischen Leistung, die der elektrischen Heizeinrichtung 14 zugeführt wird, in einer kontinuierlichen Weise oder in einer stufenförmigen Weise entsprechend dem Maschinenbetriebszustand in Bezug auf das Tastverhältnis gesteuert werden.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird die elektrische Heizeinrichtung 14 in dem Zustand erregt (z. B. der Beschleunigungsstartzeit), in dem die Maschinenrotationsgeschwindigkeit niedrig ist und die geforderte Maschinenlast groß ist. Jedoch ist der Zustand zum Einschalten der elektrischen Heizeinrichtung 14 nicht auf den in den vorstehenden Ausführungsbeispielen diskutierten begrenzt. Beispielsweise kann selbst in dem Fall, in dem die Maschinendrehzahl von der des Leerlaufzustandes geringfügig erhöht ist, die elektrische Heizeinrichtung 14 erregt werden, um die Austrittsenergie in dem Fall zu erhöhen, in dem die geforderte Maschinenlast groß ist, und zwar in zumindest einem der Zustände (i) der Zustand, in dem die Kühlmitteltemperatur niedriger als die vorbestimmte Kühlmitteltemperatur ist, (ii) der Zustand, in dem die Öltemperatur niedriger als die vorbestimmte Öltemperatur ist, und (iii) der Zustand, in dem die Austrittstemperatur niedriger als die vorbestimmte Austrittstemperatur ist.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird, wie es aufgrund des Vorhandenseins des katalytischen Wandlers offensichtlich ist, die vorliegende Offenbarung auf den Turbolader 12 des Benzinmotors angewendet. Alternativ dazu kann die vorliegende Offenbarung auf einen Turbolader einer Maschine (z. B. eines Dieselmotors) angewendet werden, die keinen katalytischen Wandler hat.
Ein Turbolader (12) einer Vorverdichtervorrichtung weist somit ein Turbinenrad (11) auf, das durch Abgas drehbar ist, das von einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges ausgegeben wird. Eine elektrische Heizeinrichtung (14) befindet sich in einem Auslasskanal (30), der sich von einem Austrittsauslass der Brennkraftmaschine zum Turbinenrad (11) erstreckt. Die elektrische Heizeinrichtung (14) erzeugt eine Wärme, wenn die elektrische Heizeinrichtung (14) erregt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 05-321804 A [0003, 0004]

Claims

Eine Vorverdichtervorrichtung für ein Fahrzeug, die aufweist: einen Turbolader (12), der ein Turbinenrad (11) aufweist, das durch Abgas drehbar ist, das von einer Brennkraftmaschine des Fahrzeuges ausgegeben wird, und eine elektrische Heizeinrichtung (14), die sich in einem Auslasskanal (30) befindet, der sich von einem Austrittsauslass der Brennkraftmaschine zum Turbinenrad (11) erstreckt, wobei die elektrische Heizeinrichtung (14) eine Wärme erzeugt, wenn die elektrische Heizeinrichtung (14) erregt wird.
Die Vorverdichtervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Turbolader (12) ein Turbinengehäuse (13) aufweist, durch das das Abgas entlang des Auslasskanals (30) verwirbelt wird, und das verwirbelte Abgas aus dem Turbinengehäuse (13) zum Turbinenrad (11) ausgegeben wird, und die elektrische Heizeinrichtung (14) im Turbinengehäuse (13) entlang des Auslasskanals (30) angeordnet ist.
Die Vorverdichtervorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Turbinengehäuse (13) aufweist: eine erste Austrittsspirale (21), die einen ersten Austrittsauslass (21a) hat, durch den das Abgas zu einem Stromaufwärtsseitenabschnitt des Turbinenrades (11) ausgegeben wird, der sich an einer Stromaufwärtsseite in Strömungsrichtung des Abgases befindet, und eine zweite Austrittsspirale (22), die einen zweiten Austrittsauslass (22a) hat, durch den das Abgas zu einem Stromabwärtsseitenabschnitt des Turbinenrades (11) ausgegeben wird, der sich an einer Stromabwärtsseite des ersten Austrittsauslasses (21a) in Strömungsrichtung des Abgases befindet, und die elektrische Heizeinrichtung (14) nur in der ersten Austrittsspirale (21) entlang des Auslasskanals (30) angeordnet ist.
Die Vorverdichtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner eine elektronische Steuervorrichtung (15) aufweist, die die Erregung der elektrischen Heizeinrichtung (14) steuert, wobei die elektronische Steuervorrichtung (15) die Erregung der elektrischen Heizeinrichtung (14) steuert auf der Grundlage von: einer Drehzahl der Brennkraftmaschine und einer geforderten Last, die von der Brennkraftmaschine gefordert wird.
Die Vorverdichtervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die elektronische Steuervorrichtung (15) eine Erregungsperiode der elektrischen Heizeinrichtung (14) auf der Grundlage von zumindest einer der Temperaturen ändert: eine Temperatur des Kühlmittels, das durch die Brennkraftmaschine umgeführt wird, eine Temperatur des Öles, das die Brennkraftmaschine schmiert, und eine Temperatur des Abgases an einem Ort zwischen dem Austrittsauslass der Brennkraftmaschine und der elektrischen Heizeinrichtung (14) entlang des Auslasskanals (30).
Die Vorverdichtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner eine elektronische Steuervorrichtung (15) aufweist, die die Erregung der elektrischen Heizeinrichtung (14) steuert, wobei die elektronische Steuervorrichtung (15) die elektrische Heizeinrichtung (14) in einer Erwärmungsperiode der Brennkraftmaschine erregt.
Die Vorverdichtervorrichtung nach Anspruch 6, wobei: der Turbolader (12) ein Wastegate-Ventil (27) aufweist, das angepasst ist, eine Wastegate-Kommunikationsloch (26) zu öffnen und zu schließen, das sich entlang des Auslasskanals (30) befindet und das Abgas von einem Ort der Stromaufwärtsseite, der sich an einer Stromaufwärtsseite des Turbinenrades (11) in Strömungsrichtung des Abgases befindet, zu einem Ort der Stromabwärtsseite führt, der sich an einer Stromabwärtsseite des Turbinenrades (11) in Strömungsrichtung des Abgases befindet, während das Turbinenrad (11) umgangen wird, die elektronische Steuervorrichtung (15) das Öffnen und Schließen des Wastegate-Ventils (27) neben der Erregung der elektrischen Heizeinrichtung (14) steuert und die elektrische Steuervorrichtung (15) die elektrische Heizeinrichtung (14) erregt und das Wastegate-Ventil (27) öffnet, um das Wastegate-Kommunikationsloch (26) in der Erwärmungsperiode der Brennkraftmaschine zu öffnen.