MX2013001152A - Metodo para regulacion de operacion estable de turboalimentador de gas de escape de motor de combustion interna y dispositivo correspondiente. - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con un método para la regulación de una operación estable de un turboalimentador de gas de escape (2) de un motor de combustión interna (7) teniendo un dispositivo de alimentación con gas fresco (4), una válvula de inversión (5), un dispositivo de control (6), un compresor (8) y una unidad de tratamiento de aire (10) teniendo una válvula de descarga (9) comprendiendo las siguientes etapas de método: operación del compresor (8) en un modo de aspiración en el cual la válvula de inversión (5) conecta el compresor (8) con una entrada de aire (LE), y monitoreo de parámetros de operación del motor de combustión interna (7), de la unidad de tratamiento de aire (10) y del turboalimentador de gas de escape (2); regulación de una operación estable del turboalimentador de gas de escape (2) con base en los parámetros de operación monitoreados cambiando el compresor (8) del modo de aspiración al modo sobrealimentado siendo que la válvula de inversión (5) conecta el compresor (8) al compresor (2a) del turboalimentador de gas de escape (2); y cambio del compresor (8) con base en los parámetros de operación monitoreados del modo sobrealimentado al modo de aspiración siendo que la válvula de inversión (5) conecta el compresor (8) nuevamente con la entrada de aire (LE); y con un dispositivo correspondiente.

Description

MÉTODO PARA REGULACIÓN DE OPERACIÓN ESTABLE DE TURBOALIMENTADOR DE GAS DE ESCAPE DE MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA Y DISPOSITIVO CORRESPONDIENTE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un método para la regulación de una operación estable de un turboalimentador de gas de escape de un motor de combustión interna según el concepto general de la reivindicación 1. La invención se relaciona también con un dispositivo para llevar semejante método a la práctica.

Semejante motor de combustión interna teniendo un turboalimentador de gas de escape exhibe en determinados estados de operación, en particular en una demanda de par de torsión, etapas de insuficiente alimentación de aire a través del turboalimentador de gas de escape con aire fresco comprimido, a causa de lo cual se genera un, asi llamado, agujero turbo. Para eliminar este agujero turbo se cubre la demanda adicional de aire a través de un dispositivo de alimentación de gas fresco por medio de alimentación adicional de aire fresco y se incrementa la, asi llamada, eficacia transitoria del motor de combustión interna .

Este aire fresco adicional puede descargarse por ejemplo de un tanque de aire comprimido de un sistema neumático del vehículo. Una demanda adicional de aire puede conllevar un ajuste en un compresor o compresor de freno que alimenta al tanque de aire comprimido. Se puede realizar entonces una carga del compresor, es decir, que reciba aire de carga en la dirección de la corriente atrás de un compresor del turboalimentador de gas de escape como aire de entrada en función de determinados parámetros de operación del motor de combustión interna. La demanda de aire incrementada puede cubrirse asi completamente.

Los compresores se impulsan principalmente en forma mecánica, e. g. por el cigüeñal del motor de combustión interna. También compresores de alimentación continua son estado de la técnica en particular en los Estados Unidos.

Sistemas de tratamiento de aire de regulación electrónica también son estado de la técnica y se instalan en serie en vehículos industriales con frenos neumáticos. El sistema de tratamiento de aire electrónico incluye una válvula de apagado magnética.

Un dispositivo de alimentación con gas fresco se conoce, por ejemplo, del documento WO2006/089779A1.

Todos los sistemas en sí ofrecen ventajas en cuanto a reducción de consumo de combustible, emisiones y/o potencia transitoria de un vehículo.

La operación de un turboalimentador de gas de escape, sin embargo, puede volverse inestable a causa de la presencia de un, asi llamado, bombeo de turboalimentador que no es inhibido. El bombeo de turboalimentadores se presenta a causa del rompimiento de la corriente en las paletas del compresor. El rompimiento de la corriente se presenta cuando se llega a un limite de bombeo, es decir, en determinadas proporciones de condiciones de presión y del caudal. La Fig. 1 muestra con relación a esto un campo característico de compresor de un compresor de un turboalimentador de gas de escape. En la abscisa se gráfica un caudal respectivamente una corriente de masa y en la ordenada una proporción de presión y de altura de transporte de la entalpia. Se representan aquí familias de curvas características, de las cuales la designación E marca líneas a revoluciones por minutos constantes n del compresor. Se grafican líneas E para seis revoluciones por minuto ni a n6, siendo ni > n6. Se muestran también con el signo de referencia D líneas con el mismo grado de eficiencia de ?? a ?4, siendo ?? > ?4. La intersección en un campo del mejor grado de eficiencia ?? con un número de revoluciones por minuto n3 y una línea F para una corriente libre de choques indica un punto de diseño o punto de operación A. Esta familia de curvas características está delimitada hacia el lado izquierdo, es decir, en la dirección a caudales o corrientes de masa pequeños, por un límite de bombeo C en una zona inestable B.

El bombeo causa cargas dinámicas altas de las paletas de compresor y puede producir la falla del turboalimentador .

Durante un evento de insuflado del dispositivo de alimentación con gas fresco puede alcanzarse el limite de bombeo C a causa de una válvula cerrada que impide un flujo inverso del aire insuflado en dirección al compresor del turbocargador . Esto es el resultado del hecho que el turboalimentador transporta aire en dirección al compresor contra la válvula cerrada. Esto produce un caudal cada vez menor y al mismo tiempo una proporción de presión creciente .

Es por lo tanto el objetivo de la invención ofrecer un mejor método para regular una operación estable de un turboalimentador de un motor de combustión interna.

El objetivo se logra por medio de un método que tiene las características de la reivindicación 1.

El objetivo se alcanza también por medio de un dispositivo que tiene las características de la reivindicación 7.

Una idea de la invención consiste en regular una zona estable de un turboalimentador de gas de escape por medio de la acción concurrente de componentes involucrados y ya existentes de un motor de combustión interna de manera que un compresor es conmutado de una operación de aspiración a una operación alimentada e inversamente con base en parámetros de operación monitoreados .

Asi se mejora un comportamiento sistemático puesto que un punto de trabajo del turboalimentador de gas de escape permanece en una zona estable y no se desplaza a una zona inestable. Asi se impide ventajosamente el asi llamado bombeo de turboalimentador.

Un método para la regulación de una operación estable de un turboalimentador de gas de escape de un motor de combustión interna teniendo un dispositivo de alimentación con gas fresco, una válvula de inversión, un dispositivo de control, un compresor y una unidad de tratamiento de aire teniendo una válvula de descarga tiene por consiguiente las siguientes etapas de método: Operar el compresor en un modo de aspiración siendo que la válvula de inversión conecta el compresor con una entrada de aire, y monitorear parámetros de operación del motor de combustión interna, de la unidad de tratamiento de aire y del turboalimentador de gas de escape; Regular la operación estable del turboalimentador de gas de escape con base en los parámetros de operación monitoreados a través del cambio del compresor del modo de aspiración a un modo sobrealimentado siendo que la válvula de inversión conecta el compresor con un compresor del turboalimentador de gas de escape; e Inversión del compresor con base en los parámetros de operación monitoreados del modo sobrealimentado al modo de aspiración, siendo que la válvula de inversión conecta nuevamente el compresor con la entrada de aire.

Con la ayuda de la válvula de inversión, la cual también puede designarse como válvula de inversión inteligente, es ahora posible en el sistema neumático cambiar entre un modo del compresor en que succiona naturalmente (descarga de aire de una entrada de aire frente al compresor del turboalimentador de gas de escape) y un modo sobrealimentado del compresor (descarga del aire comprimido del compresor) .

Dependiendo de diferentes parámetros de operación, como por ejemplo el número de revoluciones por minuto y la presión de sobrecarga, el dispositivo de control define la posición de la válvula de inversión.

Durante la regulación puede llevarse a cabo también un monitoreo de una presión de sobrecarga y/o de un caudal del compresor del turboalimentador de gas de escape. Aquí se compara por ejemplo el parámetro actual detectado en cada caso con un valor de umbral definible. Si la presión de sobrecarga del compresor sigue, no obstante, en aumento, entonces puede llevarse a cabo una conexión de la salida del compresor con la atmósfera a través de la abertura de la válvula de descarga. Esto es posible en otra modalidad también en forma escalonada o continua, pudiéndose realizar un ajuste particularmente bueno al respectivo estado de operación.

En la etapa "regular" del método, una operación del dispositivo de alimentación con gas fresco puede ser un parámetro de operación monitoreado. Al activar el dispositivo de alimentación con gas fresco se realiza entonces una inversión del compresor del modo de aspiración al modo sobrealimentado y, después de activar el dispositivo de alimentación con gas fresco la inversión del compresor del estado alimentado al modo de aspiración. Estos parámetros de operación ya están disponibles como señales e. g. del control de motor y no es necesario generarlas adicionalmente .

En la regulación, también una etapa de empuje del motor de combustión interna y una operación del dispositivo de alimentación con gas fresco pueden formar los parámetros de operación monitoreados . Si no se tiene operación del dispositivo de alimentación con gas fresco, entonces se presenta al inicio de la etapa de empuje la inversión del compresor del modo de aspiración al modo sobrealimentado y después de concluir la etapa de empuje la inversión del compresor del modo sobrealimentado al modo de aspiración.

Asi se aprovecha la energía presente en el aire de sobrealimentación generada en la etapa de empuje también para generar >y acumular aire comprimido.

También es posible omitir una, así llamada, válvula de alivio de un turboalimentador de gas de escape, si es que está equipado con una. En la etapa de método "regular" pueden formar entonces los parámetros de operación para la operación de la válvula de alivio del turboalimentador de gas de escape el parámetro de operación monitoreado, siendo que una señal para abrir la válvula de alivio activa el cambio del compresor del modo de aspiración al modo sobrealimentado y una señal para cerrar la válvula de alivio el cambio del compresor del modo sobrealimentado al modo de aspiración.

Un dispositivo para la realización de un método para la regulación de una operación estable de un turboalimentador de gas de escape de un motor de combustión interna comprende lo siguiente: un dispositivo de alimentación con gas fresco para insuflar aire adicional al motor de combustión interna en caso de demanda de potencia transitoria; un compresor para la generación de aire comprimido; y una unidad de tratamiento de aire para el aire comprimido teniendo una válvula de descarga. El dispositivo se caracteriza por una válvula de inversión y un dispositivo de control. La válvula de inversión conecta el compresor con una entrada de aire en un modo de aspiración del compresor y conecta el compresor con un compresor del turboalimentador de gas de escape en un estado sobrealimentado del compresor. El dispositivo de control sirve para controlar la válvula de inversión para la regulación de una operación estable de un turboalimentador de gas de escape.

El dispositivo de control puede estar también configurado para controlar la válvula de descarga, lo que permite una regulación en forma más individual de la operación estable del turboalimentador de gas de escape.

En una modalidad, el dispositivo de control puede ser componente de un control de motor o de la unidad de tratamiento de aire. Consiguientemente no se requiere espacio constructivo adicional.

En otra modalidad, el dispositivo de alimentación con gas fresco puede comprender una válvula mariposa y una válvula de aire adicional. Si estas válvulas y/o la válvula de descarga son válvulas de ajuste escalonado o continuo se abre la posibilidad de un ajuste adicional amplio individual a estados de operación.

El dispositivo descrito es apropiado para llevar a cabo el método descrito en lo precedente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención se explica ahora más de cerca con la ayuda de un ejemplo de realización con remisión a las figuras anexas. En estas muestran: Fig. 1 un campo característico de compresor; Fig. 2 un diagrama de bloques esquemático de un motor de combustión interna con un dispositivo inventivo para la realización de un método inventivo en un primer estado de operación; Fig. 3 el diagrama de bloques esquemático según la Fig. 2 en un segundo estado de operación; Fig. 4 el diagrama de bloques esquemático según la Fig. 2 en un tercer estado de operación; y Fig. 5 un diagrama de flujo de un ejemplo de realización del método inventivo.

EXPLICACIÓN DEL EJEMPLO DE REALIZACIÓN La Fig. 1 ya se explicó en la introducción de la descripción .

En la Fig. 2 se representa un diagrama de bloques esquemático de un motor de combustión interna 7 teniendo un dispositivo inventivo para llevar a la práctica un método inventivo en un primer estado de operación.

El dispositivo inventivo para la realización de un método inventivo para la regulación de una operación estable de un turboalimentador de gas de escape 2 de un motor de combustión interna 7 comprende un dispositivo de alimentación con gas fresco 4, un compresor 8 para la generación de aire comprimido para un sistema de aire comprimido teniendo una unidad de tratamiento de aire 10 y una válvula de descarga 9, una válvula de inversión 5 y un dispositivo de control 6.

Una entrada de aire LE sirve para succionar aire fresco de la atmósfera para el motor de combustión interna 7, la cual se muestra teniendo un Múltiple de admisión 7a, seis cilindros 7b y una tubería de gas de escape 7c. La entrada de aire LE está conectada con un filtro de aire 1, atrás del cual una tubería de succión se ramifica en una tubería de succión de compresor la y una tubería de succión Ib.

La tubería de succión de compresor la está conectada con un compresor 2a que está acoplado a una turbina 2b del turboalimentador de gas de escape 2, la cual está en comunicación con la tubería de gas de escape 7c del motor de combustión interna 7. La turbina 2b está conectada con su salida a una salida de gas de escape AA.

La tubería de succión Ib está conectada con un lado de entrada de la válvula de inversión 5, la cual se describe más adelante con más detalle.

El compresor 2a del turboalimentador de gas de escape 2 está conectado a través de una tubería de compresor 2c con un radiador de aire de sobrealimentación 3 que está conectado a través de una tubería de aire de sobrealimentación 3a tanto con una conexión u de una válvula mariposa 4a del dispositivo de alimentación con gas fresco 4 de un, así llamado, sistema PBS (sistema de sobrealimentador neumático, por sus siglas en inglés) , como con una conexión adicional del lado de entrada de la válvula de inversión 5. El dispositivo de alimentación con gas fresco 4 tiene además de la válvula mariposa 4a aquí también una válvula de aire adicional 4b. La válvula de aire adicional 4b está conectada a través de una tubería de aire adicional 4c con una conexión para aire adicional ZL. El aire adicional ZL puede provenir, por ejemplo, de un tanque de aire comprimido no mostrado. La válvula mariposa 4a y la válvula de aire adicional 4b están conectadas en sus lados de salida juntas con el Múltiple de admisión 7a del motor de combustión interna 7. Una descripción detallada de semejante dispositivo de alimentación con gas fresco 4 puede desprenderse del documento WO2006/089779A1.

La válvula de inversión 5 está conectada en su lado de salida con el compresor 8 a través de una tubería de admisión de compresor 8a. El compresor 8 es impulsado de manera no mostrada en detalle por el motor de combustión interna 7. También podría tener un motor de accionamiento eléctrico separado o adicional. Una tubería de presión de compresor 8b está conectada tanto con un lado de entrada de la válvula de descarga 9 como con una entrada de la unidad de tratamiento de aire 10 para un sistema de aire comprimido. Una salida de la . unidad de tratamiento de aire 10 está conectada a una conexión de aire acumulado de compresor KSL que conduce por ejemplo a un tanque de aire comprimido (no mostrado) . El lado de salida de la válvula de descarga 9 está conectado con una descarga de aire de compresor KLA que lleva a la atmósfera.

El control 6 está conectado a través de lineas de control (señaladas con lineas interrumpidas) con un aparato de control de motor 11 del motor de combustión interna 7, la válvula mariposa 4a y la válvula de aire adicional 4b del dispositivo de alimentación con gas fresco 4, la válvula de inversión 5 y la válvula de descarga 9. Estas válvulas 4a, 4b, 5 y 9 pueden controlarse por ejemplo eléctricamente y tienen un accionamiento eléctrico. Desde luego también otros métodos motores son imaginables. Todas estas conexiones y otras, no mostradas, e. g. con la unidad de tratamiento de aire 10 y el turboalimentador de gas de escape 2 pueden formar parte de un sistema de Bus, e. g. un CAN-Bus, de un vehículo que tiene el motor de combustión interna 7.

En la Fig. 2 se muestra un primer estado de operación del dispositivo, e. g. en una operación del motor de combustión interna 7 a un número constante de revoluciones por minuto. El compresor 8 trabaja aquí en un, asi llamado, modo de aspiración. Esto significa que el aire que él comprime es succionado a través de la entrada de aire LE y fluye a través de la tubería de succión Ib a través de la válvula de inversión 5 a la tubería de admisión de compresor 8a. La válvula de inversión 5 está dispuesta en este primer estado de operación de manera tal que la tubería de succión Ib está conectada a través de la posición de válvula u/y de la válvula de inversión 5 con la tubería de admisión de compresor 8a. La tubería de aire de sobrealimentación 3a que también está conectada a la válvula de inversión 5 está cerrada por la posición de la válvula de la válvula de inversión 5. La válvula de descarga 9 se encuentra en su posición cerrada, es decir, la tubería de presión de compresor 8b que está conectada en la válvula de descarga 9 está bloqueada por la posición v de la válvula de descarga 9. El compresor 8 produce por lo tanto en el primer estado de operación del dispositivo aire comprimido de la entrada de aire LE que succiona y que transporta a través de la tubería de presión de compresor 8b a la unidad de tratamiento de aire 10, por ejemplo para acumularlo en un tanque de aire comprimido.

Cuando el motor de combustión interna necesita una potencia de transición, es decir, una potencia transitoria, entonces demanda el aparato de control de motor 11 por ejemplo a través de un CAN-Bus una activación del dispositivo de alimentación con gas fresco 4. El dispositivo de control 6 recibe al mismo tiempo la información sobre la activación inminente del dispositivo de alimentación con gas fresco 4. Tan pronto se cierra la válvula mariposa 4a (se cierran las conexiones v y x) y un evento de insuflado de aire adicional ZL empieza a través de la válvula de aire adicional 4b abierta (conexiones u y conectadas) al Múltiple de admisión 7a del motor de combustión interna 7, se cambia la válvula de inversión 5 a la posición de válvula mostrada en la Fig. 3, en la cual la tubería de admisión de compresor 8a está conectada con la tubería de aire de sobrealimentación 3a a través de la posición de válvula x/z de la válvula de inversión 5. La tubería de succión Ib está cerrada aquí por la posición de válvula v de la válvula de inversión 5.

En la gráfica de bloques esquemática del dispositivo según la Fig. 3 se muestra un segundo estado de operación del dispositivo en el cual el compresor 8 trabaja en un modo sobrealimentado.

Gracias a la conexión de la tubería de aire de sobrealimentación 3a con la tubería de admisión de compresor 8a, el compresor 8 recibe aire comprimido del radiador de aire de sobrealimentación 3 por el compresor 2a del turboalimentador de gas de escape 2. Esto permite desviar un caudal del compresor 2a y evitar así el bombeo del turboalimentador de gas de escape 2, puesto que el compresor 2a permanece aún fuera de la zona B inestable (véase la Fig. 1) en la zona estable de su campo de curvas características gracias al transporte de este caudal.

Si este caudal desviado aún resulta insuficiente, entonces la unidad de control 6 puede recibir al mismo tiempo una señal para abrir la válvula de descarga 9. Esto se muestra en la Fig. 4 por medio de un diagrama de bloques esquemático en un tercer estado de operación del dispositivo. Así se genera una ruta de aire para desviar el caudal de aire de la tubería de aire de sobrealimentación 3a a través de la posición x/z aún presente de la válvula de inversión 5 a la tubería de admisión de compresor 8a a través del compresor 8 a la tubería de presión de compresor 8b y a través de la válvula de descarga 9 en la posición u/w pasando por la salida de aire de compresor KLA a la atmósfera. El caudal máximamente posible a través de esta ruta de aire depende, entre otros factores, de la sección transversal de la válvula de descarga 9. Con la ayuda de este caudal de aire a través del compresor 8 se impide un rompimiento fuerte del caudal en el compresor 2a del turboalimentador de gas de escape 2, de manera que no se presente un bombeo del turboalimentador con la válvula mariposa 4a cerrada del dispositivo de alimentación con gas fresco 4 y se tenga una operación estable del turboalimentador de gas de escape.

Una detección, de la magnitud del caudal desviado puede hacerse por ejemplo por medio de la unidad de tratamiento de aire 10. Además pueden disponerse para esto en el compresor 2a del turboalimentador de gas de escape 2 y/o en el dispositivo de alimentación con gas fresco 4 en el lado de entrada de la válvula mariposa 4a unos indicadores de valores de medición apropiados, e. g., sensores de presión.

Al concluir la activación del dispositivo de alimentación con gas fresco 4 ya no existe el riesgo de un bombeo de turboalimentador. Una vez que la válvula mariposa 4a vuelve a abrirse se vuelve a cerrar la válvula de descarga 9. La válvula de inversión 5 puede entonces dejar el compresor 8 en el modo sobrealimentado (posición x/z) o volver a invertir su posición al modo de aspiración natural (posición u/y), dependiendo de los parámetros de operación actuales que se explican más adelante.

Por ejemplo, el compresor 8 debería cambiarse al modo de aspiración natural en caso de una aceleración de carga total del motor de combustión interna 7 - después de la activación del dispositivo de alimentación con gas fresco 4 -, para evitar una pérdida de presión de sobrecarga del compresor 2a.

El dispositivo es capaz no tan solo de evitar un bombeo del turboalimentador, sino puede ofrecer además las siguientes ventajas.

Turboalimentadores de gas de escape 2 actuales frecuentemente tienen una asi llamada válvula de alivio (no mostrada) . Esta válvula abre a partir de determinada presión de sobrecarga en el compresor 2a y desvia un caudal definido de gas de escape de la turbina 2b del turboalimentador de gas de escape 2. Así se impide gue el turboalimentador de gas de escape 2 y/o el motor de combustión interna 7 sean dañados. Así no se aprovecha a causa de la desviación del gas de escape la energía de éste. En esta etapa de la activación de la válvula de alivio, la válvula de inversión 5 puede cambiarse siempre a la posición x/z, en la cual el compresor 8 trabaja en el modo sobrealimentado. De esta manera puede aprovecharse completamente el caudal de gas de escape disponible para sobrealimentar al compresor 8 por medio del compresor 2a aire de sobrealimentación adicional, que el motor de combustión interna 7 no necesita, y con esto a un sistema de aire comprimido conectado con éste.

La válvula de inversión 5 puede cambiarse a la posición x/z también en etapas de empuje del motor de combustión interna 7 en la cual el compresor 8 opera en el modo sobrealimentado. También asi puede aprovecharse energía existente.

La Fig. 5 representa un diagrama de flujo de un ejemplo de realización del método inventivo para la regulación de una operación estable de un turboalimentador de gas de escape 2 de un motor de combustión interna 7.

En una primera etapa del método 100 se opera en un primer estado de operación el compresor 8 en el modo de aspiración, siendo que la válvula de inversión 5 conecta la tubería de admisión de compresor 8a con la entrada de aire LE a través de la tubería de succión Ib. Simultáneamente se monitorean parámetros de operación del motor de combustión interna 7 y de la unidad de tratamiento de aire 10.

En una segunda etapa de método 110 se demanda una potencia transitoria del motor de combustión interna 7 y se activa el dispositivo de alimentación con gas fresco 4. Estos eventos se llevan a cabo con base en los parámetros de operación monitoreados .

A continuación se cambia en una tercera etapa de método 130 el compresor 8 de un modo de aspiración a un modo sobrealimentado para regular la operación estable del turboalimentador de gas de escape 2. Esto se hace del modo que la válvula de inversión 5 conecta la tubería de admisión de compresor 8a con el compresor 2a del turboalimentador de gas de escape 2 y bloquea o cierra la tubería de succión Ib.

Finalmente se lleva a cabo una cuarta etapa del método 140 en la cual con base en los parámetros de operación monitoreados se detecta una conclusión de la activación del dispositivo de alimentación con gas fresco 4. A continuación se cambia el compresor 8 nuevamente al modo de aspiración de la manera que la válvula de inversión 5 conecta la tubería de admisión de compresor 8a con la tubería de succión Ib y anula la conexión de la tubería de admisión de compresor 8a a la tubería de aire de sobrealimentación 3a.

La etapa de método 130 tiene dos etapas parciales 131 y 132. En la etapa parcial 131 se monitorea una presión de sobrecarga y/o un caudal del compresor 2a del turboalimentador de gas de escape 2 de la manera que este respectivo parámetro es comparado con un valor definible. Tan pronto el respectivo parámetro rebasa este valor de comparación se abre en la etapa parcial 132 la válvula de descarga 9 para conectar la tubería de presión de compresor 8b con la salida de aire de compresor KLA. Una vez que el respectivo parámetro haya bajado debajo de otro valor definible se vuelve a cerrar la válvula de descarga 9.

En una segunda etapa de método 120 alternativa se determina, si el dispositivo de alimentación con gas fresco 4 no está activada, con base en los parámetros de operación si el motor de combustión interna 7 está siendo operado en una etapa de empuje o/y si se abre una válvula de alivio del turboalimentador de gas de escape 2 (en caso de estar éste equipado con tal válvula) . En cualquiera de estos dos casos se lleva a cabo entonces la tercera etapa de método 130 y el compresor 8 es cambiado al modo sobrealimentado.

La invención no se limita a los ejemplos de realización descritos en lo precedente. La invención puede modificarse en el marco de las reivindicaciones anexas.

Asi es imaginable, por ejemplo, que el dispositivo de control 6 sea parte del control de motor 11 o de la unidad de tratamiento de aire 10.

El dispositivo de control 6 puede tener además en un dispositivo de memoria no mostrado valores de tabla del respectivo campo característico de compresor, determinándose con base en los parámetros monitoreados el respectivo punto de operación A actual (véase Fig. 1) y se impide a través del cambio correspondiente del compresor 8 por medio de la válvula de inversión 5 al modo necesario en cada caso que el punto de operación A actual rebase el límite de bombeo C y llegue a la zona B inestable.

La válvula mariposa 4a, la válvula de aire adicional 4b y/o la válvula de descarga 9 pueden estar realizadas también como válvulas de ajuste con sección transversal de paso modificable en forma escalonada o continua. Con semejante válvula de descarga 9 se hace posible aquí un ajuste particularmente individual a través de caudales ajustables. i El dispositivo de alimentación con gas fresco 4 j puede ser tal como se describe en el documento WO2006/089779A1.

LISTA DE SIGNOS DE REFERENCIA 1 Filtro de aire la Tubería de succión de compresor Ib Tubería de succión 2 Turboalimentador de gas de escape 2a Compresor 2b Turbina 2c Tubería de compresor 3 Radiador de aire de sobrealimentación 3a Tubería de aire de sobrealimentación 4 Dispositivo de alimentación con gas fresco 4a Válvula mariposa 4b Válvula de aire adicional 4c Tubería de aire adicional 5 Válvula de inversión 6 Dispositivo de control 7 Motor de combustión interna 7a Múltiple de admisión 7b Cilindro 7c Tubería de gas de escape 8 Compresor 8a Tubería de admisión de compresor 8b Tubería de presión de compresor 9 Válvula de descarga 10 Unidad de tratamiento de aire 100..140 Etapas de método A Punto de operación AA Salida de gas de escape B Zona inestable C Límite de bombeo D Líneas de grado de eficiencia idéntica E Líneas de número idéntico de revoluciones por minuto F Línea de corriente libre de golpes KLA Salida de aire de compresor KSA Aire acumulado de compresor LE Entrada de aire ZL Aire adicional u..z Conexión de válvula

Claims (12)

24 REIVINDICACIONES

1. Método para la regulación . de una operación estable de un turboalimentador de gas de escape de un motor de combustión interna teniendo un dispositivo de alimentación con gas fresco, una válvula de inversión, un dispositivo de control, un compresor y una unidad de tratamiento de aire teniendo una válvula de descarga, comprendiendo las siguientes etapas de método: - operación del compresor en un modo de aspiración en el cual la válvula de inversión conecta el compresor con una entrada de aire, y monitoreo de parámetros de operación del motor de combustión interna, de la unidad de tratamiento de aire y del turboalimentador de gas de escape; - regulación de la operación estable del turboalimentador de gas de escape con base en los parámetros de operación monitoreados por medio del cambio del compresor del modo de aspiración a un modo sobrealimentado de manera que la válvula de inversión conecta el compresor con un compresor del turboalimentador de gas de escape; y - cambio del compresor con base en los parámetros de operación monitoreados del modo sobrealimentado al modo de aspiración de manera que la válvula de inversión nuevamente conecta el compresor con la entrada de aire.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de método, regulación, comprende las siguientes etapas parciales: - monitoreo de una presión de sobrecarga y/o de un caudal del compresor del turboalimentador de gas de escape; y - conectar de la salida del compresor con la atmósfera por medio de la abertura de la válvula de descarga.

3. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque la abertura de la válvula de descarga es realizada en forma escalonada o en forma continua.

4. Método según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en la etapa de método, regulación, una operación del dispositivo de alimentación con gas fresco forma un parámetro de operación monitoreado, siendo que el cambio del compresor del modo de aspiración al modo sobrealimentado sucede al activar del dispositivo de alimentación con gas fresco y, después de la activación del dispositivo de alimentación con gas fresco, el cambio del compresor del modo sobrealimentado al modo de aspiración.

5. Método según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en la etapa de método, regulación, una etapa de empuje del motor de combustión interna y una operación del dispositivo de alimentación con gas fresco forman parámetros de operación monitoreados, siendo que, al no estar activada una operación del dispositivo de alimentación con gas fresco, al empezar una etapa de empuje se realiza el cambio del compresor del modo de aspiración al modo sobrealimentado, y al concluir la etapa de empuje el cambio del compresor del modo sobrealimentado al modo de aspiración.

6. Método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la etapa de método, regulación, los parámetros de operación para la operación de una válvula de alivio del turboalimentador de gas de escape forman parámetros de operación monitoreados, siendo que una señal para abrir la válvula de alivio causa el cambio del compresor del modo de aspiración al modo sobrealimentado y una señal para cerrar la válvula de alivio el cambio del compresor del modo sobrealimentado al modo de aspiración.

7. Dispositivo para la realización de un método para la regulación de una operación estable de un turboalimentador de gas de escape de un motor de combustión interna comprendiendo: a. un dispositivo de alimentación con gas fresco para insuflar aire adicional al motor de combustión interna en caso de una demanda de una potencia transitoria; b. un compresor para la generación de aire comprimido; y c. una unidad de tratamiento de aire para el aire comprimido teniendo una válvula de descarga, caracterizado por d. una válvula de inversión que conecta el compresor con una entrada de aire en un modo de aspiración del compresor y que conecta el compresor con un compresor del turboalimentador de gas de escape en un modo sobrealimentado del compresor; y e. un dispositivo de control para el control de la válvula de inversión para la regulación de una operación estable de un turboalimentador de gas de escape.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el dispositivo de control está configurado para el control de la válvula de descarga.

9. Dispositivo según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el dispositivo de control forma parte de un control de motor o de la unidad de tratamiento de aire .

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el dispositivo de alimentación con gas fresco posee una válvula mariposa y una válvula de aire adicional.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque la válvula mariposa, la válvula de aire adicional y/o la válvula de descarga son válvulas de ajuste escalonado o de ajuste continuo.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque el dispositivo está adaptado para la realización del método según una de las reivindicaciones 1 a 6.