[发明专利]带有涡轮增压器的汽车

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有涡轮增压器的汽车，该涡轮增压器带有可变的几何形状，所述汽车带有用于控制这种涡轮增压器的装置。

背景技术

几何形状可变的涡轮增压器，通常带有可调的导向叶片，使得能够改变废气流量和涡轮转速之间的关系，并且以这种方式即便在较低的发动机转速时也能提供良好的压缩功率。为了实现所需的压缩功率，可能需要这样调节导向叶片，使得涡轮以接近所允许的最大转速运转，尽管废气流量还没有达到其最大值。废气流量的突然增加，尤其是结合汽车的变速器降挡时的内燃机转速突然增加，会导致涡轮超过最大允许的转速并因此导致涡轮增压器的损坏。尤其带有自动变速器或者自动化的变速器的汽车允许非常迅速的降挡过程，这可能会导致超过极限值。该问题在汽车在较稀薄的空气中使用时，也就是在较高的山区中行驶时尤其尖锐，因为这些地方的低气压减小了由涡轮增压器的压气机每转吸入的空气质量并且相应也减小了每转由压气机压缩压到吸入的空气上的功，所以涡轮增压器比在洼地中的高气压下行驶时更难减速。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带有涡轮增压器的汽车，其中，超过涡轮增压器最大允许的转速的危险得以消除或者至少得以减小。

该技术问题由此解决，即，在带有内燃机和变速器以及具有可变的几何形状的、预压缩用于内燃机的燃烧空气的涡轮增压器和用于改变涡轮增压器几何形状的涡轮增压器-控制单元的汽车中这样设置涡轮增压器-控制单元，使得在变速器降挡之前将涡轮增压器的几何形状朝减小涡轮增压器的转速的方向改变。

为了非不必要地限制涡轮增压器的功率，所述涡轮增压器-控制单元优选设计为，只有在降挡时当涡轮增压器超过转速临界值时，才监测涡轮增压器的转速并且然后朝减小转速的方向改变几何形状。该转速临界值通常小于涡轮增压器的最大允许的转速。

因为环境气压越低，涡轮增压器在变速器降挡时不希望的转速上升的危险越高，相宜的是，作为环境气压的函数预先给出转速临界值和最大允许的转速之间的差。

为了能够及时地在变速器降挡之前改变涡轮增压器的几何形状，涡轮增压器-控制单元可以与变速器的控制单元连接，以便接收来自该控制单元的信号，或者涡轮增压器-控制单元可以连接在转速传感器或者汽车的速度计上，以便自动识别变速器降挡条件的存在。当涡轮增压器-控制单元能够识别降挡的条件时，该涡轮增压器-控制单元相宜地也能够承担变速器的控制单元的功能。

而控制单元优选设计为，在涡轮增压器的转速低于转速临界值时，使变速器在低于换挡临界值时相宜地立即降挡，如果转速高于转速临界值，则首先朝减小转速的方向改变涡轮增压器的几何形状，并且接着才使变速器降挡。换句话说，当涡轮增压器转速足够低时，在存在降挡的前提条件时使变速器立即换挡，反之，如果涡轮增压器转速高于转速临界值，延迟变速器的降挡，以便事先实现涡轮增压器的转速降低。

改变涡轮增压器几何形状和变速器的降挡之间的时间延迟优选可以根据汽车所处的环境气压或海拔高度规定。

防止超过最大允许的涡轮增压器转速的另一种可能性是，如果转速高于转速临界值，控制单元开始监测高于原来的换挡临界值的辅助换挡临界值，并且在低于辅助换挡临界值时就已经朝减小转速的方向改变涡轮增压器的几何形状。因此，当内燃机的转速达到原来的换挡临界值时，涡轮增压器的转速降低可以已经发生，因此，降挡可以没有延迟地进行。

本发明的主题还包括一种用于控制汽车中的变速器和具有可变的几何形状的涡轮增压器的方法，该方法包括以下步骤：

-判断变速器是否需要降挡；

-如果发现需要降挡，在降挡之前朝减小涡轮增压器的转速的方向改变涡轮增压器的形状。

另一发明主题是带有程序代码-介质的计算机程序产品，该程序代码-介质使计算机能够作为汽车中的涡轮增压器-控制单元如上所述地工作，或者实施上述方法，以及一种计算机可读的数据载体，在该数据载体上存储有程序指令，所述程序指令使得计算机能够作为涡轮增压器-控制单元如上所述地工作或者实施上述方法。

附图说明

本发明其它的特征和优点由以下参照附图对实施例的说明得出。在附图中示出：

图1是按本发明的汽车的示意图；

图2示出了降挡的条件以及按本发明的第一种设计的降挡过程执行的图表；

图3示出了气压或海拔高度与降挡时间延迟之间的关系；以及

图4是类似于图2的图表的子图表，用于示出对按本发明的第二种设计的降挡条件的监测。

具体实施方式