專利名稱：具有用于確定渦輪增壓器故障的裝置的渦輪增壓器和用于確定這樣的故障的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有用來確定渦輪增壓器的故障尤其渦輪增壓 器的至少一個軸承的故障的裝置的渦輪增壓器以及一種用于確定這 樣的故障的方法.
背景技術(shù)：
渦輪增壓器通常用于改進內(nèi)燃機的效率并因而提高其功率。渦輪 增壓器具有一根軸，它繞縱軸線可轉(zhuǎn)動地支承在渦輪增壓器的外殼 內(nèi)，軸上設(shè)置著渦輪和壓氣機葉輪。在此，軸例如借助兩個徑向軸承 可轉(zhuǎn)動地得到支承。此外，通常設(shè)置了至少一個軸向軸承，因為撞擊 在渦輪上的廢氣流產(chǎn)生強烈的軸向力，它們必須用軸向軸承來接收。
渦輪用內(nèi)燃機的廢氣流驅(qū)動，其中壓氣機葉輪同樣經(jīng)由軸來驅(qū) 動。外部的空氣經(jīng)由壓氣機葉輪得到壓縮并以相應(yīng)的壓力輸送給內(nèi)燃 機的氣缸。
在這種情況下，對廢氣渦輪增壓器的軸的軸承結(jié)構(gòu)具有很高的要
求。理由在于，軸通?？梢赃_到高至例如300,000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速。由 于轉(zhuǎn)速較高，廢氣渦輪增壓器的轉(zhuǎn)動部分必須平衡得十分精確，從而 產(chǎn)生盡可能小的振動。此外，渦輪增壓器和其軸承例如因熱廢氣而承 受高溫。
在寒冷的環(huán)境條件下，由于在發(fā)動機非常迅速地啟動后，至渦輪 增壓器的供油被延遲，因而導(dǎo)致軸向軸承和徑向軸承出現(xiàn)部分受損。
例如使用滑動軸承或滾動軸承作為軸的軸承。然而在前述負荷 下，它們遭受極為嚴重的磨損。軸承和它們的潤滑對渦輪增壓器多數(shù) 停止運行的情況負責。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，創(chuàng)造一種具有軸承故障確 定裝置的渦輪增壓器，使用該裝置可以簡單地確定軸承的故障。本發(fā) 明所要解決的另一個技術(shù)問題是，提供一種相應(yīng)的用于確定渦輪增壓 器軸承故障的方法。
5該技術(shù)問題通過一種具有權(quán)利要求1特征的渦輪增壓器以及一
種具有權(quán)利要求12特征的方法解決。
因此按照本發(fā)明，提供一種渦輪增壓器，它有用于確定渦輪增壓 器的故障尤其渦輪增壓器的至少一個軸承的故障的裝置，
-其中，確定渦輪增壓器故障的裝置具有一個存儲裝置，正常渦 輪增壓器的額定工況儲存在該存儲裝置中，
-其中，確定渦輪增壓器故障的裝置具有一個比較裝置，在該比 較裝置中將已確定的渦輪增壓器的實際工況與相應(yīng)的正常渦輪增壓 器的額定工況進行比較，
-其中，渦輪增壓器具有用于確定渦輪增壓器的實際工況的測量 裝置，以及
-其中，當比較裝置判定實際工況以預(yù)定程度偏離額定工況時， 用于確定渦輪增壓器故障的裝置發(fā)出故障提示。
此外，按照本發(fā)明還提供一種用來確定渦輪增壓器故障尤其渦輪 增壓器的至少一個軸承的故障的方法，步驟如下
-確定正常渦輪增壓器的額定工況，
-測量渦輪增壓器的實際工況，
-將渦輪增壓器的實際工況與對應(yīng)的正常渦輪增壓器的額定工 況作對比，
-當實際工況以預(yù)定程度偏離額定工況時，確定渦輪增壓器發(fā)生 故障。
在此，所述裝置和所述方法的優(yōu)點在于，通過將有正常軸承的渦 輪增壓器的額定工況與渦輪增壓器的實際工況對比，可以非常簡單地 確定已檢測的渦輪增壓器是否具有正常的軸承，或這些軸承是否可能 受損。由此可以在車輛發(fā)動機損壞前，提早通知車輛駕駛員渦輪增壓
器的軸承發(fā)生了故障。
由從屬權(quán)利要求以及結(jié)合附圖的說明得出本發(fā)明的有利的設(shè)計
方案和擴展設(shè)計。
按照本發(fā)明一種優(yōu)選的設(shè)計方案，測量裝置設(shè)計為，它確定渦輪 增壓器的根據(jù)時間的實際轉(zhuǎn)速曲線以及機油溫度，因為渦輪增壓器的 轉(zhuǎn)速曲線也取決于機油溫度并因而也取決于油的粘度，所以在機油溫可靠地判定渦輪增壓器的故障。
在另一種另外的優(yōu)選的設(shè)計方案中，用于確定渦輪增壓器故障的 裝置向駕駛員發(fā)送故障提示，即當在一個時間間隔內(nèi)實際轉(zhuǎn)速達到極 限轉(zhuǎn)速，且該時間間隔此時處于額定時間間隔的公差范圍之外時，渦 輪增壓器的至少一個軸承發(fā)生故障。這例如在考慮到發(fā)動機停止運行 后的空載階段期間不再有氣體運動存在而是渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速下降 基本上只還取決于軸承摩擦時具有優(yōu)點.與有正常軸承的渦輪增壓器 相比，損壞的軸承導(dǎo)致轉(zhuǎn)速下降很快。以此方式同樣能可靠地確定軸 承何時出現(xiàn)故障。在另一種按本發(fā)明的設(shè)計方案中，測量裝置設(shè)計為， 它確定了渦輪增壓器的根據(jù)廢氣質(zhì)量流量的實際轉(zhuǎn)速曲線并確定了 機油溫度和/或廢氣溫度。機油溫度基于油的粘性而影響軸承摩擦， 因而影響轉(zhuǎn)速，相關(guān)情況也適用于廢氣溫度。通過將實際曲線與額定 曲線對比，同樣可以非?？煽康卮_定渦輪增壓器軸承的故障，其中這 兩者適用相同的機油溫度和/或廢氣溫度。
在本發(fā)明的另 一 種設(shè)計方案中，用于確定實際工況的測量裝置通 過至少一個轉(zhuǎn)速傳感器確定廢氣渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速傳感器在此 優(yōu)選是渦流傳感器。在此，為確定轉(zhuǎn)速，渦流傳感器測量在渦輪或壓 氣機葉輪的葉片上的渦流，并且/或者測量布置在渦輪增壓器的軸上 的磁螺旋槳的渦流并且/或者測量軸的齒形凸緣的渦流。其中，借助 磁螺旋槳來測量渦流是一種用來確定渦輪增壓器轉(zhuǎn)速的特別簡單和 精確的方案。
按照本發(fā)明另一種設(shè)計方案，確定實際工況的測量裝置從發(fā)動機 控制系統(tǒng)的機油溫度模型中獲取機油溫度。這樣做的優(yōu)點在于，例如 可以獲取已存在的測量值，無需額外的溫度傳感器。
在另 一種按本發(fā)明的設(shè)計方案中，確定實際工況的測量裝置從發(fā) 動機控制系統(tǒng)的廢氣溫度模型中確定廢氣溫度。和確定機油溫度一 樣，這樣做的優(yōu)點在于，可以使用已存在的測量值。


下面借助用示意性

的實施例詳細解釋本發(fā)明。附圖中
圖1示出運行時根據(jù)時間t的潤滑油溫度7^;
圖2示出根據(jù)時間t的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速"^;
圖3示出根據(jù)廢氣質(zhì)量流量^^的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速"^。
具體實施例方式
為判定渦輪增壓器的故障，設(shè)置了用來確定故障的裝置(未示 出)，它有一個用來存儲不同工況額定曲線的存儲裝置和一個比較裝 置，在該比較裝置中，渦輪增壓器的實際曲線或?qū)嶋H值與對應(yīng)的正常 渦輪增壓器的額定曲線或額定值進行比較。若確定兩者存在顯著偏 差，則渦輪增壓器的用來確定故障的裝置向駕駛員發(fā)送故障提示，例 如通過使車輛顯示屏內(nèi)相應(yīng)的控制燈發(fā)亮。渦輪增壓器的用來確定故 障的裝置以及其存儲裝置和比較裝置在此可以設(shè)計成發(fā)動機控制系 統(tǒng)的一部分，或與之連接，用于確定不同工況下不同參數(shù)如廢氣渦輪 增壓器轉(zhuǎn)速的測量裝置同樣可以與發(fā)動機控制系統(tǒng)耦合或設(shè)計成是 它的一部分。
如現(xiàn)有技術(shù)所記載的那樣，渦輪增壓器一般可以具有至少一個徑 向-和/或軸向軸承。但也可以考慮使用一個、兩個或多個錐形軸承， 因而無須使用分開的徑向-和軸向軸承。因此作為徑向-和/或軸向軸承 的附加或替代，還可以視功能和用途而設(shè)置錐形軸承。
由軸承引起的渦輪增壓器停止運行會導(dǎo)致車輛發(fā)動機損壞。在軸 承損壞的情況下，關(guān)于軸承狀況的診斷可以敦促駕駛員去工廠檢修。 通過這種早期診斷，可以避免發(fā)動機損壞。
在一些例如在轉(zhuǎn)為切斷進給后或發(fā)動機停運后或空轉(zhuǎn)時的運行
狀態(tài)點中已知渦輪增壓器的邊界條件。空轉(zhuǎn)時，增壓器轉(zhuǎn)速在此也可 無時間梯度地并僅與取決于油溫的額定值對比。但原則上，在此也可 以根據(jù)時間梯度實現(xiàn)與額定值的對比。渦輪或壓氣機葉輪在前述情況 下通過氣體動力學效應(yīng)和軸承摩擦從其到當前為止的轉(zhuǎn)速起被制動。
轉(zhuǎn)速的變化可以經(jīng)由測量裝置確定，測量裝置例如具有相應(yīng)的轉(zhuǎn) 速傳感器，下文仍將對該轉(zhuǎn)速傳感器作詳細說明。
現(xiàn)在，將實際轉(zhuǎn)速變化與之前儲存在存儲裝置中的額定轉(zhuǎn)速變化 作比較。額定轉(zhuǎn)速變化在此指的是有正常軸承的渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速下 降或轉(zhuǎn)速變化。
若比較裝置確定，已確定的實際轉(zhuǎn)速變化偏離了額定轉(zhuǎn)速變化， 那么軸承就出現(xiàn)了故障。如前所述，這類診斷例如可以使用至少一個 在廢氣渦輪增壓器上的轉(zhuǎn)速傳感器。
按照本發(fā)明，利用轉(zhuǎn)速變化的當前信息且使用轉(zhuǎn)速傳感器來診斷渦輪增壓器的軸承.在此，額外的花費僅包括發(fā)動機控制系統(tǒng)中的附 加軟件功能，
在本發(fā)明的一種實施形式中，在診斷方法中利用內(nèi)燃機停運后的 空載階段。此時渦輪增壓器上不存在任何氣體運動，因而關(guān)于氣體動 力學的邊界條件始終是相同的。渦輪增壓器轉(zhuǎn)速隨時間而下降基本々 僅取決于軸承摩擦.軸承摩擦取決于油溫。若這些邊界參數(shù)已知，^ 么就能確定平均轉(zhuǎn)速變化。若測得的轉(zhuǎn)速變化以預(yù)定程度偏離之前確 定的轉(zhuǎn)速變化，那么渦輪增壓器的軸承存在故障.此外，為了顧及到 對于軸承摩擦而言成系列的偏差，可以學習額定轉(zhuǎn)速變化。
在診斷方法的另一種實施形式中，同樣可以在具有固定邊界條件 的運行狀態(tài)點，例如在過渡到推力運行時，確定渦輪增壓器的軸承是 否發(fā)生故障。
圖l示出了圖表，圖中示出了用于潤滑按本發(fā)明的渦輪增壓器的
軸承的機油的溫度rfil與時間^的關(guān)系。機油溫度7;,在行駛時隨著時間 的增長而上升。
機油溫度7;,在此可經(jīng)由發(fā)動機控制系統(tǒng)(EMS)測量，例如通過 一個或多個相應(yīng)的傳感器。作為替代方案，機油溫度也可例如從來自 發(fā)動機控制系統(tǒng)的機油溫度模型中推斷得出。經(jīng)由相關(guān)測量裝置來確 定機油溫度z;,的這些個可能方案僅是示例性的，本發(fā)明并不局限于 此。
渦輪增壓器例如在車輛停止運行后轉(zhuǎn)速下降的速度取決于機油 溫度t;,。因此當發(fā)動機停止運行時，渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速在機油溫度7;, 例如在20。C時下降得比在機油溫度7;,例如為80'C的情況下要快，因 為相比20'C，機油在80'C時不那么粘稠并因而更稀，
因此，在將渦輪增壓器的實際轉(zhuǎn)速變化與具有正常軸承的渦輪增 壓器的額定轉(zhuǎn)速變化相比較時對機油溫度z;,加予考慮是富有意義的.
圖2示出了圖表，圖中示出了渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速《^與時間t的 關(guān)系。
實線在此表示額定曲線，表示轉(zhuǎn)速"^根據(jù)時間t的變化，其中 發(fā)動機的渦輪增壓器具有完好的軸承。額定曲線由比較裝置根據(jù)待檢
測渦輪增壓器的機油溫度7;,選出。如前所述，額定曲線的變化視機油
溫度7;,變化而不同，也就是說，當機油溫度L很低(例如20'C )時，轉(zhuǎn)速例如在額定曲線中下降得較快，因為機油具有較高的粘性并因而 也更為粘稠.
這就是說，根據(jù)在待檢測的渦輪增壓器上測得的機油溫度T^，可 以從存儲裝置中選擇與對應(yīng)的正常渦輪增壓器的合適額定曲線。在
此，為相同或可比較的機油溫度7;,制定額定曲線.
由圖2的圖表可知，發(fā)動機在空轉(zhuǎn)時首先以一定的轉(zhuǎn)速運行。轉(zhuǎn) 速在此可以在預(yù)定的公差范圍內(nèi)運動，公差范圍用虛線表示，此時沒 有發(fā)生故障。
在時間點 。，發(fā)動機被關(guān)閉，發(fā)動機的空栽階段開始。在發(fā)動機 停止運行后，渦輪增壓器上不再有任何氣體運動，周而關(guān)于氣體動力 學的邊界條件始終相同。渦輪增壓器轉(zhuǎn)速 ri的下降在此基本上只還 取決于軸承摩擦，所以在這種情況下，通過轉(zhuǎn)速可以推斷出軸承摩擦， 因而可以推斷出渦輪增壓器軸承的狀況。
按照本發(fā)明，額定曲線優(yōu)選為工況如發(fā)動機空栽階段而制定，在 該階段，如轉(zhuǎn)速或軸承摩擦之類的參數(shù)可以直接或間接地被確定，并 且允許對渦輪增壓器的軸承狀況作出結(jié)論。參數(shù)的額定值因而可以與 相應(yīng)的實際值作比較。
在當前情況下，渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速"^通常隨著時間t的增加而
下降。渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速"肌在時間f,后到達預(yù)定的極限轉(zhuǎn)速"c^e。轉(zhuǎn)
速變化在此規(guī)定用于時間間隔A, = W
當渦輪增壓器，即當其一個或多個軸承發(fā)生故障時，渦輪增壓器 轉(zhuǎn)速^n的曲線用虛線表示。此時渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速"a在空轉(zhuǎn)時處于 正常渦輪增壓器的公差范圍之下。此外，在發(fā)動機停止運行后，渦輪 增壓器的轉(zhuǎn)速"^在時間點/。迅速下降，并在時間6,時達到預(yù)定的極限
轉(zhuǎn)速 _。當軸承摩擦基于軸承故障而很高時，例如就是這樣的情形. 因為時間^小于預(yù)定的閾值,,，或者說已檢測的渦輪增壓器的轉(zhuǎn)
速在其內(nèi)下降的時間間隔A,* =f，.-/。小于正常渦輪增壓器的時間間隔
4-,。，所以已檢測的渦輪增壓器或其軸承發(fā)生故障。 在這種情況下，用于確定渦輪增壓器故障的裝置向車輛駕駛員發(fā) 出通知，即渦輪增壓器的軸承不再正常運行。這樣做的優(yōu)點在于，駕 駛員可以在發(fā)動機受損前盡早去工廠檢修，因而給駕駛員節(jié)省了大量 維修費用。
10除發(fā)動機停止運行后的空栽階段外，還考慮到了在轉(zhuǎn)到切斷進給 后的運行狀態(tài)中的發(fā)動機和渦輪增壓器。切斷進給在此指的是這樣的 情形，即車輛減速，在此，不操作油門踏板，且發(fā)動機的轉(zhuǎn)速在預(yù)定
閾值，例如1000至1200轉(zhuǎn)/分的范圍內(nèi)。
圖3示出了圖表，它表示渦輪增壓器轉(zhuǎn)速;^二與廢氣質(zhì)量流量 ^ 的關(guān)系。
該圖表例如適用于切斷進給時的運行情況，其中該圖表純粹是示 意性的，且不按比例。
在該圖表中，考慮到了廢氣溫度和機油溫度z;.,并相應(yīng)地制定 了曲線簇f。機油溫度z;,以及因而油的粘度導(dǎo)致在渦輪增壓器的要被 潤滑的軸承內(nèi)的相應(yīng)摩擦。與之對應(yīng)的是，廢氣溫度z;^和機油溫度 z;,對有關(guān)于廢氣質(zhì)量流量 —的廢氣渦輪增壓器轉(zhuǎn)速"w.的升高產(chǎn)生 影響。廢氣溫度7^ 在此例如可以通過相應(yīng)的溫度傳感器測得，或從 廢氣溫度模型中得出。
當例如在已檢測的渦輪增壓器的軸承內(nèi)的摩擦與有正常軸承的 渦輪增壓器的摩擦相比明顯較高時，可以通過用于確定渦輪增壓器故 障的裝置來判定已檢測的渦輪增壓器的故障。因此渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速 "a要小于有正常軸承的渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速，或者說隨遞增的廢氣質(zhì) 量流量、—而略微升高并因此處于軸承正常的渦輪增壓器的對應(yīng)額 定曲線下方。
在這種情況下，同樣可向駕駛員發(fā)出通知，即其車輛渦輪增壓器 的至少一個軸承出現(xiàn)故障。
為在圖3中確定廢氣渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速 w在廢氣渦輪增壓器 上設(shè)置了用作測量裝置的轉(zhuǎn)速傳感器。轉(zhuǎn)速傳感器在此例如可以是渦 流傳感器，它通過測量渦輪或壓氣機葉輪葉片上的渦流來確定渦輪增 壓器的轉(zhuǎn)速。
也可優(yōu)選設(shè)置一個渦流傳感器，它通過測量磁螺旋槳的渦流確定 渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速，磁螺旋槳設(shè)在軸上或一部分可轉(zhuǎn)動地與軸連接。 也可選擇設(shè)一個渦流傳感器，它通過測量軸上齒形凸緣的渦流來確定 渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速。但這些只不過是轉(zhuǎn)速傳感器的一些例子。例舉并
不是最終的。還可使用其它傳感器來代替渦流傳感器作為用于確定渦 輪增壓器轉(zhuǎn)速的測量裝置。
ii在本發(fā)明的另一種實施形式中，作為運行狀態(tài)點引入了空轉(zhuǎn)運 行，以便確定渦輪增壓器的軸承是否發(fā)生故陣.現(xiàn)代發(fā)動機具有電子 的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速調(diào)整裝置.因此空轉(zhuǎn)時也始終提供一個可比較的運行狀態(tài) 點，可在該運行狀態(tài)點確定廢氣渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速。
在此，例如根據(jù)不同的機油溫度t;,，事先為廢氣渦輪增壓器在空 轉(zhuǎn)時一段時間內(nèi)的轉(zhuǎn)速制定額定值。正如之前已詳細說明的那樣，機 油溫度j;,會影響轉(zhuǎn)速曲線.這些額定值之前已經(jīng)儲存在存儲裝置中. 空轉(zhuǎn)時，現(xiàn)在首先確定實際機油溫度，并且此外確定廢氣渦輪增壓器 在一段時間內(nèi)的實際轉(zhuǎn)速或?qū)嶋H轉(zhuǎn)速曲線，在此，根據(jù)實際機油溫度 選擇與實際機油溫度對應(yīng)的額定曲線。若在此確定，實際值或?qū)嶋H曲
線以預(yù)定程度偏離額定曲線，那么可以推斷，廢氣渦輪增壓器的至少 一個軸承發(fā)生了故障。盡管之前已借助優(yōu)選實施例對本發(fā)明加以說 明，但本發(fā)明不局限于此，而是可以用多種方式進行修改。各實施形 式，尤其是各特征原則上也可以相互組合。
權(quán)利要求
1.一種渦輪增壓器，具有用于確定渦輪增壓器的故障尤其渦輪增壓器的至少一個軸承的故障的裝置，a)其中，用于確定渦輪增壓器的故障的裝置具有存儲裝置，正常渦輪增壓器的額定工況儲存在該存儲裝置中，b)其中，用于確定渦輪增壓器的故障的裝置具有比較裝置，在該比較裝置中將已確定的渦輪增壓器的實際工況與相應(yīng)的正常渦輪增壓器的額定工況進行比較，c)其中，渦輪增壓器具有用于確定渦輪增壓器的實際工況的測量裝置，以及d)其中，當比較裝置確定實際工況以預(yù)定程度偏離額定工況時，用于確定渦輪增壓器的故障的裝置發(fā)出故障提示。
2. 按權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器，其特征為，測量裝置設(shè)計 為，它確定渦輪增壓器的根據(jù)時間(t)的實際轉(zhuǎn)速曲線并確定機油 溫度()。
3. 按權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器，其特征為，在存儲裝置中 儲存著針對不同機油溫度(& )的正常渦輪增壓器的根據(jù)的時間(t) 的額定轉(zhuǎn)速曲線，并且比較裝置根據(jù)已確定的機油溫度(z;))或可與 已確定的機油溫度(^ )相比的機油溫度選出正常渦輪增壓器的額定 轉(zhuǎn)速曲線。
4. 按權(quán)利要求2或3所述的渦輪增壓器，其特征為，當比較裝 置確定實際轉(zhuǎn)速在時間間隔(Af')內(nèi)達到極限轉(zhuǎn)速()且該時間 間隔在此處于正常渦輪增壓器達到極限轉(zhuǎn)速( ,_ )所需的額定時間 間隔(")的公差范圍之外時，用于確定渦輪增壓器的故障的裝置 向駕駛員發(fā)送故障提示，渦輪增壓器的至少一個軸承發(fā)生故障。
5. 按權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器，其特征為，測量裝置設(shè)計 為，它確定渦輪增壓器的根據(jù)廢氣質(zhì)量流量()的實際轉(zhuǎn)速曲線 并確定機油溫度(rdl )和/或廢氣溫度(r,一 )。
6. 按權(quán)利要求5所述的渦輪增壓器，其特征為，在存儲裝置中 儲存了正常渦輪增壓器的根據(jù)廢氣質(zhì)量流量( 一 )的額定轉(zhuǎn)速曲線 和所屬的機油溫度(z;,)和/或廢氣溫度(r,一 )，并且比較裝置根據(jù) 已確定的機油溫度(t;,)和/或廢氣溫度(r,一 )或根據(jù)可與已確定的機油溫度(？;，)或廢氣溫度()相比的機油溫度或廢氣溫度來選 擇正常渦輪增壓器的額定轉(zhuǎn)速曲線。
7. 按權(quán)利要求5或6所述的渦輪增壓器，其特征為，當比較裝 置確定，根據(jù)廢氣質(zhì)量流量( 6^ )的實際轉(zhuǎn)速處于正常渦輪增壓器 實際轉(zhuǎn)速的公差范圍之外時，用于確定渦輪增壓器的故障的裝置向駕 駛員發(fā)送故障提示，渦輪增壓器的至少一個軸承發(fā)生故障。
8. 按權(quán)利要求2至7中至少一項所述的渦輪增壓器，其特征為， 用于確定實際工況的測量裝置通過至少一個轉(zhuǎn)速傳感器來確定廢氣 渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速()。
9. 按權(quán)利要求8所述的渦輪增壓器，其特征為，轉(zhuǎn)速傳感器例 如可以是渦流傳感器，其中渦流傳感器通過測量在渦輪或壓氣機葉輪 的葉片上的渦流并且/或者通過測量布置在渦輪增壓器的軸上的磁螺 旋槳的渦流并且/或者通過測量軸的齒形凸緣的渦流來確定渦輪增壓 器的轉(zhuǎn)速("肌)。
10. 按權(quán)利要求2至9中至少一項所述的渦輪增壓器，其特征為， 從發(fā)動機控制系統(tǒng)的機油溫度模型并且/或者通過至少一個相應(yīng)布置 的溫度傳感器來確定機油溫度(&)。
11. 按權(quán)利要求5至10中至少一項所述的渦輪增壓器，其特征 為，用于確定實際工況的測量裝置從發(fā)動機控制系統(tǒng)的廢氣溫度模型 并且/或者通過至少一個相應(yīng)布置在渦輪增壓器內(nèi)的溫度傳感器來確 定廢氣溫度(r爭)。
12. —種用于確定渦輪增壓器的故障尤其渦輪增壓器的至少一個 軸承的故障的方法，步驟如下a) 確定正常渦輪增壓器的額定工況，b) 測量渦輪增壓器的實際工況，c) 將渦輪增壓器的實際工況與對應(yīng)的正常渦輪增壓器的額定工 況相比較，d) 當實際工況以預(yù)定程度偏離額定工況時，確定渦輪增壓器發(fā) 生故障。
13. 按權(quán)利要求12所述的方法，其特征為，al)確定針對不同機油溫度的正常渦輪增壓器的根據(jù)時間(t) 的額定轉(zhuǎn)速曲線，bl)確定渦輪增壓器的根據(jù)時間(t)的實際轉(zhuǎn)速曲線并確定機 油溫度(r6I )，cl)選擇根據(jù)已確定的機油溫度(z;,)的額定轉(zhuǎn)速曲線，c2)將已確定的實際轉(zhuǎn)速曲線與對應(yīng)的正常渦輪增壓器的額定轉(zhuǎn) 速曲線相比較，并且dl)當測得的實際轉(zhuǎn)速曲線以預(yù)定程度偏離額定轉(zhuǎn)速曲線時，確 定渦輪增壓器發(fā)生故障，
14. 按權(quán)利要求13所述的方法，其特征為，確定發(fā)動機空轉(zhuǎn)階 段的額定轉(zhuǎn)速或?qū)嶋H轉(zhuǎn)速。
15. 按權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征為，確定當發(fā)動機 被關(guān)閉后發(fā)動機的空載階段的額定-或?qū)嶋H轉(zhuǎn)速曲線。
16. 按權(quán)利要求13、 14或15所述的方法，其特征為，當實際轉(zhuǎn) 速在時間間隔(A,* )內(nèi)達到極限轉(zhuǎn)速()且該時間間隔在此處于 正常渦輪增壓器達到極限轉(zhuǎn)速()所需的額定時間間隔(")的 公差范圍之外時，渦輪增壓器出現(xiàn)故障。
17. 按權(quán)利要求12所述的方法，其特征為，al)確定針對不同機油溫度和/或廢氣溫度的正常渦輪增壓器的 根據(jù)廢氣質(zhì)量流量(、& )的額定轉(zhuǎn)速曲線，bl)確定渦輪增壓器的根據(jù)廢氣質(zhì)量流量(、一 )的實際轉(zhuǎn)速曲 線并確定機油溫度(rdl )和/或廢氣溫度(r,一 )，cl)選擇根據(jù)之前確定的機油溫度(& )和/或廢氣溫度(7^。，) 的額定轉(zhuǎn)速曲線，c2)將已確定的實際轉(zhuǎn)速曲線與對應(yīng)的正常渦輪增壓器的額定轉(zhuǎn) 速曲線進行比較，并且dl)當測得的實際轉(zhuǎn)速曲線以預(yù)定程度偏離額定轉(zhuǎn)速曲線時，確 定渦輪增壓器發(fā)生故障。
18. 按權(quán)利要求17所述的方法，其特征為，根據(jù)廢氣質(zhì)量流量(^一 )的額定-或?qū)嶋H轉(zhuǎn)速曲線規(guī)定用于發(fā)動機轉(zhuǎn)換到切斷進給后 的階段。
19. 按權(quán)利要求17或18所述的方法，其特征為，當根據(jù)廢氣質(zhì) 量流量( )的實際轉(zhuǎn)速處于正常渦輪增壓器的額定轉(zhuǎn)速的公差范 圍之外時，渦輪增壓器發(fā)生故障。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種渦輪增壓器，它具有用于確定渦輪增壓器的故障尤其渦輪增壓器的至少一個軸承的故障的裝置，其中用于確定渦輪增壓器的故障的裝置具有存儲裝置，正常渦輪增壓器的額定工況儲存在該存儲裝置中。用于確定渦輪增壓器的故障的裝置還具有比較裝置，在該比較裝置中將已確定的渦輪增壓器的實際工況與相應(yīng)的正常渦輪增壓器的額定工況進行比較。此外，渦輪增壓器具有用于確定渦輪增壓器的實際工況的測量裝置，其中當比較裝置確定實際工況以預(yù)定程度偏離額定工況時，用于確定渦輪增壓器的故障的裝置發(fā)出故障提示。
文檔編號F02B39/16GK101657621SQ200880012316
公開日2010年2月24日 申請日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月16日
發(fā)明者A·科克, A·考夫曼 申請人:歐陸汽車有限責任公司