JP2021514045A - 気体軸受を省エネかつ低摩耗で運転するための方法 - Google Patents

Abstract

気体軸受（１）を運転するための方法（１００）であって、前記気体軸受が回転子（１１）と固定子（１２）とによって形成されており、前記回転子（１１）が固定子（１２）に対して浮遊回転数ｎＬで回転する際に、前記固定子（１２）との混合摩擦から前記固定子（１２）と前記回転子（１１）との間に存在する媒体（１３）との流体摩擦に移行し、この際に、前記回転子（１１）の回転数がアイドル回転数ｎＩに保たれるかまたは前記アイドル回転数ｎＩを上回る回転数に保たれる方法（１００）において、この場合、第１の情報（２１）に基づいて前記気体軸受（１）に作用する加速力Ｆの変化ΔＦが予測可能であり、前記第１の情報（２１）に応答して、前記アイドル回転数ｎＩと前記浮遊回転数ｎＬとの間の安全率の新たな値ｒＮ：＝ｎＩ／ｎＬを算出し（１１０）、および／または、第２の情報（３１）に基づいて浮遊回転数ｎＬの変化ΔｎＬが予測可能であり、前記第２の情報（３１）に応答して、前記浮遊回転数ｎＬのための新たな値ｎＬ，ｎｅｕを算出し（１２０）、この際に、前記気体軸受（１）のアイドル回転数ｎＩを、前記安全率ｒＮの変化した値および／または前記浮遊回転数ｎＬの変化した値ｎＬ，ｎｅｕに適合させる（１３０）。本発明はさらに所属のコンピュータプログラムに関する。【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば燃料電池システムに空気または燃焼ガスを供給するための圧縮機内で使用可能な気体軸受を運転するための方法に関する。

燃料電池をベースとした駆動システムを備えた車両において、通常は、燃料電池内で水素を含有するガスと反応させて水（若しくは水蒸気）を発生させ、この際に電気化学的な変換によって電力を供給するために、周囲空気からの酸化剤酸素が使用される。

このために通常は、反応のために十分な酸素分圧を保証し、かつ燃料電池スタックにわたってできるだけ均一な分配を保証するために、並びにシステム内の圧力損失を克服するために、周囲空気を圧縮する必要がある。周囲空気のための圧縮機を備えた燃料電池システムは例えば特許文献１により公知である。

周囲空気における必要な圧力および質量流量は、圧縮機の高い回転数を要求する。同時に、供給された空気はオイルフリーでなければならない。何故ならば、そうでなければ燃料電池は汚され、短時間で使用できなくなるからである。従って、燃料電池に空気を供給するための圧縮機内に好適には気体軸受が使用されている。何故ならば気体軸受はオイルフリーだからである。このような形式の気体軸受は、例えば特許文献２により公知である。

ドイツ連邦共和国特許公開第１０２０１１０８７９１２号明細書 ドイツ連邦共和国特許公開第１０２０１３２２１１１９号明細書

本発明の枠内で、気体軸受を運転するための方法が開発されている。気体軸受は、回転子および固定子によって形成される。浮遊回転数ｎ_Ｌで固定子に対して回転する際に、回転子は、固定子との混合摩擦から、固定子と回転子との間に存在する媒体との流体摩擦に移行する。その原因は、空気力学的な効果およびここでは特に回転子と固定子との間の圧力クッションの形成である。回転子の回転数は、アイドル回転数ｎ_Ｉに保たれるかまたはアイドル回転数ｎ_Ｉを上回る回転数に保たれる。アイドル回転数ｎ_Ｉが浮遊回転数ｎ_Ｌよりも大きければ、回転子と固定子との間の直接的な機械的接触は避けられる。

以下の措置が個別にまたは組み合わせで実施される：
・第１の情報に基づいて気体軸受に作用する加速力Ｆの変化ΔＦが予測可能であり、前記第１の情報に応答して、アイドル回転数ｎ_Ｉと浮遊回転数ｎ_Ｌとの間の安全率の新たな値ｒ_Ｎ：＝ｎ_Ｉ／ｎ_Ｌが算出され、
・第２の情報に基づいて浮遊回転数ｎ_Ｌの変化Δｎ_Ｌが予測可能であり、前記第２の情報に応答して、前記浮遊回転数ｎ_Ｌの新たな値ｎ_{Ｌ，ｎｅｕ}が算出される。
気体軸受のアイドル回転数ｎ_Ｉは、安全率ｒ_Ｎの変化した値および／または浮遊回転数ｎ_Ｌの変化した値に適合される。

この場合、第１および第２の情報がオーバーラップすること、つまり、同じ測定値が、加速力Ｆの予測しようとする変化ΔＦのためにも、また浮遊回転数ｎ_Ｌの予測しようとする変化Δｎ_Ｌのためにも重要であることが、十分に考えられる。

まさに、モバイル使用においては、例えば回転子／軸ユニットに衝撃を加えることによって、高い加速力を気体軸受に加えることができる。気体軸受に作用させることができる戻し力は、気体軸受内の圧力クッションの圧力、ひいては実際の回転数に依存する。戻し力が、加速力による回転子の変位を補正できなければ、回転子と固定子との間の固体接触が発生する。このような接触はそれぞれ、摩擦作用による劣化を引き起こす。このような接触はつまり、いつかは気体軸受を故障に至らしめる「Summationsgift:加算的弊害」である。従って、一般的な形式で、アイドル回転数ｎ_Ｉと浮遊回転数ｎ_Ｌとの間に、例えば２乃至３の固定された安全率ｒ_Ｎが設けられている。

このような安全率ｒ_Ｎを絶対に必要な程度にダイナミックに低下させることによって、一方では多くのエネルギを節約することができることが分かった。何故ならば、エネルギ消費は回転数と共に過大に上昇するからである。その原因は、回転数が高くなるにつれて摩擦損失が増大するからである。他方では騒音発生も著しく低下される。

また、気体軸受の浮遊回転数は必ずしも一定ではなく、様々な影響に基づいて変化することが分かった。これらの影響が監視されると、例えば安全率ｒ_Ｎが一定に保たれ、それぞれの浮遊回転数ｎ_Ｌの上昇Δｎ_Ｌに安全率ｒ_Ｎが乗算されてアイドル回転数ｎ_Ｉも高くなる。まさにこのような影響は、従来では、安全率ｒ_Ｎの高さの理由と共に未知の値に属していた。これが定量化されれば、安全率ｒ_Ｎは、まだ残っている未知の値を満たすだけでよく、従って低下される。

もっとも簡単な場合、浮遊回転数ｎ_Ｌ、アイドル回転数ｎ_Ｉおよび／または安全率ｒ_Ｎのための最初の値は、一定に設定されていてよい。これらの値は、例えば単数または複数の変数の関数として提供されるか、またはパラメータ化された特性マップ若しくはモデルとして提供されてもよい。

安全率ｒ_Ｎ、浮遊回転数ｎ_Ｌまたは両方の値が変えられるかどうかには無関係に、最終的に新たなアイドル回転数ｎ_Ｉが得られ、この新たなアイドル回転数ｎ_Ｉは、気体軸受に対応配設された構造群のコントロールユニットを介して調節され得る。適合は、例えば時間周期で行うことができる。

特に好適には、第１の情報は、加速度センサの少なくとも１つの測定値を含む。まさに、車両に使用する場合、気体軸受は高い加速力によって突然負荷され得る。他方では、加速度センサは、最近のどの車両にも、例えばＡＢＳシステムまたはＥＳＰシステムに既に設けられている。例えば燃料電池システムは通常は、車両のＣＡＮ−ＢＵＳとの接続を必要とし、ＡＢＳシステムまたはＥＳＰシステムはやはりＣＡＮ−ＢＵＳに接続されているので、気体軸受を運転するための安全率ｒ_Ｎを更新する目的で加速度を測定するために、追加的なセンサもまた追加的な配線も不必要である。

車両の運転中に発生する加速力は、稀に一度だけの衝撃または打撃の産物である。加速力はむしろ、たいていは、車両と通過する車道との間の絶え間ない相互作用によって引き起こされる。従って、加速力の履歴は、今後の予測しようとする加速力に関する所定の情報を提供する。従って好適には、観察時間Ｔ_Ｂ内で集計された加速度センサの測定値の履歴から、これから先の予測時間Ｔ_Ｐ中に予測しようとする加速力Ｆが評価される。

同じ車道区間の状態は、通常は時間的に突然変化するのではなく、徐々に変化する。従って、発生した加速力は、少なくとも少しだけ車道区間の状態の大雑把な評価を用いて予測され得る。従って、好適には第１の情報は、気体軸受を有する車両が存在しかつ／または車両が接近する車道区間の状態の少なくとも１つの評価を含む。この評価は、任意の発生源から取得され得る。評価は、別の情報、例えば車両内に存在する路面のくぼみ検出器の信号とも結び付けられる。

例えば、評価および／またはこの評価のために重要な測定は、デジタルカード、ネットワークを介して得られる情報サービスおよび／または他の車両から取得されてよい。従って、実際の車道状態に関する、地図製作された情報は、気体軸受を備えた車両の、摩耗が少ないと同時に省エネ運転を可能にするという、付加価値を含む。

別の特に好適な実施態様によれば、第１の情報が、気体軸受を備えた車両の、少なくとも予め設定された時間間隔だけの停止状態を予測する情報を含む。これは、車両が現在既に停止していて、さらに停止される場合も、また車両がこれから停止し、予め設定された時間間隔だけ停止し続ける場合も含む。停止状態を予測する場合、安全率ｒ_Ｎは、より長い時間間隔だけ特に強く低下されてよい。極端なケースにおいて、気体軸受を含む車両の構造群が停止状態中に必要とされない場合、気体軸受の回転子／軸ユニットは完全に停止されてよい。

回転子／軸ユニットの停止時に、浮遊回転数ｎ_Ｌを下回った後で、回転子の残留回転エネルギが、固定子との固体接触によって熱に変換される。停止およびその後の、初期の回転数への新たな加速のためには、そうでなければ気体軸受のアイドリング中に発生するエネルギ量と比較されるべきエネルギ量を必要とする。さらに、回転子と固定子との間の固体接触は、常に２つの構成部分の加算的弊害の形で影響する劣化も伴う。従って回転子／軸ユニットのそれぞれの停止および新たな加速は、気体軸受の耐用年数に何らかの負担がかかる。予測しようとする停止状態が、回転子／軸ユニットの完全な停止のために十分に長いと見なされる時間的な限界は、そうでなければアイドリング中に発生するエネルギ量に対するエネルギコストの比較にも、また耐用年数コストの比較にも役立つ。

本発明の別の特に好適な実施態様によれば、第２の情報が、気体軸受が駆動される環境条件に関連する少なくとも１つの測定値を含む。従って、例えば浮遊回転数ｎ_Ｌは周囲温度および／または大気湿度に依存していてよい。

例えば周囲空気が、固定子と回転子との間の媒体であれば、環境条件が媒体に直接に作用し、ひいては媒体の機械的な特性にも作用する。しかしながら、機械的な特性は必ずしもこれだけによって決定されるのではなく、気体軸受内でのみ測定可能な媒体の状態量によっても測定可能である。従って、例えば高回転数における摩擦作用によって気体軸受の媒体としての空気の温度は、周囲温度を明確に越えて加熱され得る。従って、好適には第２の情報は、媒体の状態量に関連する少なくとも１つの測定値を含む。

しかしながら、浮遊回転数ｎ_Ｌは、例えば気体軸受のエージングまたは摩耗によって変化し得る。従って、好適には第２の情報は気体軸受の少なくとも１つの使用インジケータも含む。例えば、運転時間数またはスタートストップ過程の積み重ねられた数が使用インジケータとしてみなされる。従って例えば、既に多数のスタートストップ過程が行われている気体軸受は、追加的な劣化を避けるために、高められた安全率ｒ_Ｎで運転される。使用インジケータは、加速力Ｆの予測しようとする変化ΔＦのために、および／または浮遊回転数ｎ_Ｌの予測しようとする変化Δｎ_Ｌのために既に重要である値も含んでいてよい。

第２の情報はさらに、気体軸受の使用されたモデルからも取得され得る。このようなモデルは特に、直接的な測定ができない特別な値を、自由に利用できる値から算出することができる。このような自由に利用できる値は、例えば測定によってまたはクラウドから得ることができる。

その他の特に好適な実施形態では、アイドル回転数ｎ_Ｉが、現在のまたは今後の負荷要求に追加して気体軸受を備えた機器に適合せしめられる。

例えば、気体軸受が、燃焼ガスまたは酸化剤を燃料電池または燃料電池スタックに供給するための圧縮機内に存在していれば、燃料電池または燃料電池スタックのそれぞれの運転形式のために有意義なアイドル回転数ｎ_Ｉ、例えば、
・燃料電池スタックが最小電力を放出する最小負荷ポイントのために有意義なアイドル回転数ｎ_Ｉ；
・電力を放出することなしに、小さい空気質量流量がエアバイパスを介して燃料電池スタックの周りを巡って導かれる運転形式のために有意義なアイドル回転数ｎ_Ｉ；または
・空気質量流量の一方の部分が燃料電池スタック内に導かれ、別の部分が燃料電池スタックの周りを巡って導かれる部分負荷領域のために有意義なアイドル回転数ｎ_Ｉ、
が得られる。

好適には、気体軸受の実際の回転数は、気体軸受の回転子／軸ユニットの駆動を制御することによって、適合されたアイドル回転数ｎ_Ｉに制御されかつ／または調整される。これは、アイドル回転数ｎ_Ｉの適合を、気体軸受の運転時に物理的なエネルギ節約に変える。例えば、適合されたアイドル回転数ｎ_Ｉは、目標値としてまたは限界条件として、再び調節値を介して駆動装置に作用する気体軸受の回転数制御器に供給され得る。

この方法は、移動式の燃料電池のための圧縮機内の気体軸受のために好都合であるだけではない。この方法は、例えば定置の燃料電池のための圧縮機内の気体軸受においても使用することができる。ここでは、走行運転中におけるのとは異なり突然の衝撃は発生しない。このために、定置の燃料電池は、車両よりも長い期間にわたって使用することができるので、浮遊回転数ｎ_Ｌに対する、使用効果およびエージング効果の影響が重要性を増す。

この方法はさらに、例えば冷蔵庫または空調装置内で圧縮機に冷媒のために取り付けられた、例えば気体軸受のためにも使用され得る。ここでは、低下されたアイドル回転数が特に好適には騒音の少ない運転を可能にする。

この方法は、全体的にまたは部分的にソフトウエアで実行され、特に存在するコンピュータまたはコントロールユニットに、この方法を実行する能力を与える。このソフトウエアは、その限りにおいて自主的に例えば増設マーケットで販売可能な製品である。従って、本発明は、コンピュータプログラムがコンピュータおよび／またはコントロールユニットで実行されるときに、コンピュータおよび／またはコントロールユニットを、本発明による方法を実行するように促す機械読み取り可能な指示を含む、コンピュータプログラムにも関する。同様に、本発明は、機械読み取り可能なデータ媒体またはコンピュータプログラムを有するダウンロード製品にも関する。

気体軸受の基本的な構造を示す断面図である。 気体軸受の基本的な構造を示す断面図である。 摩擦係数μと回転数ｎとの関係を示す図である。 方法１００の実施例を示す図である。 安全率ｒ_Ｎ若しくは浮遊回転数ｎ_Ｌの適合の１例を示す図である。 安全率ｒ_Ｎ若しくは浮遊回転数ｎ_Ｌの適合の１例を示す図である。 安全率ｒ_Ｎ若しくは浮遊回転数ｎ_Ｌの適合の１例を示す図である。

以下に、本発明を改善するその他の手段を本発明の好適な実施例の説明と共に図面を用いて詳しく説明する。

図１ａは、停止状態における、若しくは実際の回転数ｎが浮遊回転数ｎ_Ｌよりも小さい状態における気体軸受１の基本的な構造の断面図を示す。回転子１１は固定子１２に対して回転可能に支承されていて、固定子１２上に載っている。その他の点では、回転子１１と固定子１２との間の中間室は媒体１３、例えば空気で満たされている。矢印によって示されているように、回転子１１が固定子１２に対して回転せしめられると、固体接触に基づいて、回転子１１と固定子１２との間に混合摩擦が生じる。

図１ｂは、実際の回転数ｎが浮遊回転数ｎ_Ｌと同じかまたはこれよりも大きい状態における、同じ気体軸受１を示す。媒体１３は、回転子１１と固定子１２との間の全面的な圧力クッションを形成する。回転子１１が固定子１２に対して半径方向で変位すると、回転子１１が固定子１２に接近する箇所で、媒体１３の圧力が高くなる。これにより、変位に抗する方向に向けられた戻し力が作用する。

図１ｃは、回転数ｎの関数としての、気体軸受１内の摩擦係数μの変化を示す。混合摩擦の範囲Ｉ内で、回転子１１と固定子１２との間の固体摩擦が支配する。回転数ｎが高くなるにつれて、媒体１３から成る圧力クッションの形成が、ますます回転子１１を固定子１２に対して押し付ける力に抗して作用する。これにより、差し引き、摩擦係数μが低くなる。摩擦係数μの最小値は、浮遊回転数ｎ_Ｌにおいて混合摩擦と純粋な流体摩擦との間の移行範囲ＩＩで得られる。この移行範囲ＩＩで、回転子１１と固定子１２との間の固体摩擦がちょうど解消され、一方それと同時に、媒体１３に対する回転子１１の流体摩擦はまだ強く現れていない。

気体軸受１の低摩耗の運転のために、回転子１１と媒体１３との間の純粋な流体摩擦の範囲ＩＩＩ内のアイドル回転数ｎ_Ｉが選択される。この場合、ｎ_Ｉができるだけｎ_Ｌの近くに位置していれば、エネルギ的に好都合である。何故ならば、流体摩擦は回転数ｎが高くなるにつれて明らかに大きくなるからである。他方では、ｎ_Ｉがｎ_Ｌに近づけば近づくほど、力が気体軸受１に突然に作用する際に、回転子１１と固定子１２との間で固体接触が発生する危険性が高くなる。本発明による方法は、ここでは最適なトレードオフを提供する。つまり、アイドル回転数ｎ_Ｉは、固体接触の容認できる程度の危険性で可能な限り低下される。

図２は、方法１００の実施例を示す。ステップ１１０に従って、アイドル回転数ｎ_Ｉと浮遊回転数ｎ_Ｌとの間の安全率ｒ_Ｎの新たな値が、気体軸受に作用する加速力Ｆの変化ΔＦを予測する情報２１に反応して、算出される。情報２１は、互いに組み合わされてもよい様々な発生源に由来する。

従って、情報２１は加速度センサ２２の測定値２２ａを含んでいる。しかしながら加速度センサ２２の測定値２２ａは、観測時間Ｔ_Ｂ中にも集計され、この測定値からオプション的なステップ１０５で予測しようとする加速力Ｆが、これより先の予測時間Ｔ_Ｐ中に評価される。このような形式で、安全率ｒ_Ｎ、例えば気体軸受１を装備した車両により走行される車道の変化する特性が適合される。しかしながら、例えば現在のまたは間もなく走行される車道区間の既に出来上がった評価２３も、任意の発生源、例えばデジタルカード２３ａ、ネットワークを介して取得可能な情報サービス（クラウド）２３ｂおよび／または他の車両２３ｃ（例えば車両間通信を介して）から受け取ることができる。気体軸受を装備した車両の、少なくとも予め設定された時間間隔だけの停止を予測する情報２４も、考慮され得る。前述のように、これは、現在の停止状態がさらに継続する場合も、また停止状態にこれから入る場合も含む。つまり、車両の現在の運動状態を介した情報も、また車両の予測的な運動状態を介した情報も利用され得る。

選択的にまたはこれとの組み合わせでも、ステップ１２０で、浮遊回転数ｎ_Ｌのための新たな値ｎ_{Ｌ，ｎｅｕ}が、浮遊回転数ｎ_Ｌが変化する情報３１に応答して、算出され得る。情報３１は、例えば環境条件の測定値３２、媒体１３の状態量の測定値３３および／または気体軸受１の使用インジケータ３４を含む。さらに、情報３１は、例えばコントロールユニットで評価される、気体軸受１の使用されたモデル３５によっても算出され得る。追加的なセンサを削減するために、例えば気体軸受１の条件、例えば温度が、このようなモデル３５から少なくとも概ね算出され得る。

ステップ１１０または１２０のいずれが個別にまたは組み合わせで実行されるかとは無関係に、結果的に、新たなアイドル回転数ｎ_Ｉが発生する。これは、ステップ１３０で気体軸受１において調節され、この場合、追加的に、現在のまたは今後の負荷要求が気体軸受１を備えた機器に適合される。このような形式で、負荷要求を満たすために、回転数ｎが急激に加速されることはほぼ避けられる。

図３は、安全率ｒ_Ｎ若しくは浮遊回転数ｎ_Ｌの様々な適合の例を示す。

図３ａには、気体軸受１を備えた車両の絶対速度｜ｖ｜に対する安全率ｒ_Ｎがグラフで示されている。通常は２．４である安全率ｒ_Ｎが、車両停止状態のために明らかに１．５に低下され、車両が動くと直ちに、再び２．４に急勾配で上昇する。この方法は、車両の前進走行および後退走行において一様にアクティブである。

図３ｂには、浮遊回転数ｎ_Ｌに対する温度変化の影響が示されている。車両の絶対速度｜ｖ｜に対する回転数ｎがグラフで示されている。

冷たい温度における浮遊回転数ｎ_Ｌは、第１のレベルｎ_Ｌ，ｃにある。暖かい温度における浮遊回転数ｎ_Ｌは、より高い第２のレベルｎ_Ｌ，Ｗにある。同じ安全率ｒ_Ｎにおいて、暖かい温度（曲線ｎ_Ｉ，Ｗ）におけるアイドル回転数ｎ_Ｉは、冷たい温度（曲線ｎ_Ｉ，Ｃ）におけるアイドル回転数ｎ_Ｉに対して高められている。

図３ａと同様に、車両停止状態のための安全率ｎ_Ｒは低下されている。つまり、車両停止状態において、アイドル回転数ｎ_Ｉは、冷たい温度においても暖かい温度においても、それぞれ走行中よりも著しく低い。

図３ｃには、１つは良い走行状態（曲線ｒ_Ｎ，Ｇ）のための、もう１つは悪い走行状態（曲線ｒ_Ｎ，Ｓ）のための、車両速度ｖに対する安全率ｒ_Ｎが例示的にグラフで示されている。

車両停止状態において、車道状態が車道状態として衝撃を気体軸受１に作用させることはない。従って、車両停止状態では、２つの観察された車両状態のための安全率ｒ_Ｎ，Ｇおよびｒ_Ｎ，Ｓは同じである。しかしながら、車両が動かされると、悪い車道のための安全率ｒ_Ｎ，Ｓは、良い車道のための安全率ｒ_Ｎ，Ｇよりも著しく高いレベルに上昇する。さらに、図３ａとの違いは、動いている車両における安全率ｒ_Ｎ，Ｇおよびｒ_Ｎ，Ｓは、一定ではなく、速度ｖの上昇に伴って高くなる、という点にある。従って、高い速度で凸凹の道を通りすぎることによる突然の衝撃が、気体軸受１に大きい力作用を加えるという状況が考慮される。

１ 気体軸受
１１ 回転子
１２ 固定子
１３ 媒体
２１ 第１の情報
２２ 加速度センサ
２２ａ 測定値
２３ 評価
２３ａ デジタルカード
２３ｂ 情報サービス
２３ｃ 他の車両
２４ 情報
３１ 第２の情報
３２ 環境条件の測定値
３３ 媒体１３の状態量の測定値
３４ 気体軸受１の使用インジケータ
３５ 気体軸受１の使用されたモデル
１００ 方法
１０５ オプション的なステップ
１１０ ステップ
１２０ ステップ
Ｆ 加速力
ΔＦ 加速力Ｆの変化
Ｉ 混合摩擦の範囲
ＩＩ 混合摩擦と純粋な流体摩擦との間の移行範囲
ＩＩＩ 純粋な流体摩擦の範囲
ｒ_Ｎ 安全率
ｎ_Ｌ 浮遊回転数
ｎ_Ｉ アイドル回転数
Ｔ_Ｂ 観測時間
Ｔ_Ｐ 予測時間
ｒ_Ｎ：＝ｎ_Ｉ／ｎ_Ｌ 安全率の新たな値
ｎ_{Ｌ，ｎｅｕ} 浮遊回転数ｎ_Ｌのための新たな値
｜ｖ｜ 車両の絶対速度
ｎ_Ｌ，ｃ 第１のレベル
ｎ_Ｌ，Ｗ より高い第２のレベル
ｎ_Ｉ，Ｗ 暖かい温度の曲線
ｎ_Ｉ，Ｃ 冷たい温度の曲線
ｒ_Ｎ，Ｇ 良い走行状態のための安全率、曲線
ｒ_Ｎ，Ｓ 悪い走行状態ための安全率、曲線
ｖ 速度
Δｎ_Ｌ 浮遊回転数ｎ_Ｌの変化

Claims (14)

1. 気体軸受（１）を運転するための方法（１００）であって、前記気体軸受（１）が回転子（１１）と固定子（１２）とによって形成されており、前記回転子（１１）が固定子（１２）に対して浮遊回転数ｎ_Ｌで回転する際に、前記固定子（１２）との混合摩擦から前記固定子（１２）と前記回転子（１１）との間に存在する媒体（１３）との流体摩擦に移行し、この際に、前記回転子（１１）の回転数がアイドル回転数ｎ_Ｉに保たれるかまたは前記アイドル回転数ｎ_Ｉを上回る回転数に保たれる方法（１００）において、
   ・第１の情報（２１）に基づいて前記気体軸受（１）に作用する加速力Ｆの変化ΔＦが予測可能であり、前記第１の情報（２１）に応答して、前記アイドル回転数ｎ_Ｉと前記浮遊回転数ｎ_Ｌとの間の安全率の新たな値ｒ_Ｎ：＝ｎ_Ｉ／ｎ_Ｌを算出し（１１０）、
   および／または
   ・第２の情報（３１）に基づいて前記浮遊回転数ｎ_Ｌの変化Δｎ_Ｌが予測可能であり、前記第２の情報（３１）に応答して、前記浮遊回転数ｎ_Ｌのための新たな値ｎ_{Ｌ，ｎｅｕ}を算出し（１２０）、
   この際に、前記気体軸受（１）の前記アイドル回転数ｎ_Ｉを、前記安全率ｒ_Ｎの変化した値および／または前記浮遊回転数ｎ_Ｌの変化した値ｎ_{Ｌ，ｎｅｕ}に適合させる（１３０）ことを特徴とする、気体軸受（１）を運転するための方法（１００）。
2. 前記第１の情報（２１）が加速度センサ（２２）の少なくとも１つの測定値（２２ａ）を含むことを特徴とする、請求項１記載の方法（１００）。
3. 観察時間Ｔ_Ｂ内で集計された前記加速度センサ（２２）の測定値（２２ａ）の履歴から、予測しようとする前記加速力Ｆをこれから先の予測時間Ｔ_Ｐ中に評価する（１０５）ことを特徴とする、請求項２記載の方法（１００）。
4. 前記第１の情報が、前記気体軸受（１）を備えた車両が存在する車道区間および／または前記車両が接近する車道区間の状態の少なくとも１つの評価（２３）を含むことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法（１００）。
5. 前記評価（２３）および／または前記評価（２３）のために重要な測定値を、デジタルカード（２３ａ）、ネットワークを介して得られる情報サービス（２３ｂ）、および／または他の車両（２３ｃ）から取得することを特徴とする、請求項４記載の方法（１００）。
6. 前記第１の情報（２１）が、前記気体軸受（１）を備えた車両の、少なくとも予め設定された時間間隔だけの停止状態を予測する情報（２４）を含むことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法（１００）。
7. 前記第２の情報（３１）が、前記気体軸受（１）が駆動される環境条件に関連する少なくとも１つの測定値（３２）を含むことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法（１００）。
8. 前記第２の情報（３１）が、前記媒体（１３）の状態量に関連する少なくとも１つの測定値（３３）を含むことを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法（１００）。
9. 前記第２の情報（３１）が前記気体軸受（１）の少なくとも１つの使用インジケータ（３４）を含むことを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法（１００）。
10. 前記第２の情報（３１）を前記気体軸受（１）のモデル（３５）を用いて算出することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法（１００）。
11. 前記アイドル回転数ｎ_Ｉを、現在のまたは今後の負荷要求に追加して、前記気体軸受（１）を備えた機器に適合させる（１３０）ことを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法（１００）。
12. 前記気体軸受（１）の実際の回転数を、前記気体軸受（１）の回転子／軸ユニットの駆動を制御することによって、適合された前記アイドル回転数ｎ_Ｉに制御しかつ／または調整することを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法（１００）。
13. 気体軸受（１）を、圧縮機内で燃焼ガスまたは酸化剤を燃料電池に供給するために選択することを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法（１００）。
14. コンピュータプログラムであって、該コンピュータプログラムがコンピュータおよび／またはコントロールユニットで実行されるときに、前記コンピュータおよび／またはコントロールユニットを、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法（１００）を実行するように促す機械読み取り可能な指示を含む、コンピュータプログラム。

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