[发明专利]调节装置以及废气涡轮增压机

说明书

技术领域

本发明涉及一种调节装置、尤其是横截面调节部件的调节装置，所述调节装置用于将总转矩提供到所述调节装置的、耦合到驱动装置上的驱动轴上。此外，本发明涉及一种废气涡轮增压机。

背景技术

在现有技术中已知开头所述类型的调节装置。例如，其使用在机动车领域中并且在此尤其配属于至少一个横截面调节部件。所述横截面调节部件例如是废气涡轮增压机的废气门。具有这样一种废气门的废气涡轮增压机同样由现有技术已知，所述废气门借助调节装置或者说调节驱动装置是可调节的。所述调节装置例如能够实施为气动调节装置。然而替代地，横截面调节部件或者说废气门的激励或调节也可以借助电调节装置来实现。针对气动调节装置可以提供更大的调节力或者说调节转矩。在此，通常持续地达到大约250Nm的值，这些值对于横截面调节部件在其闭合位置中的、经过优化的密封保持是必要的。

这意味着，利用其使横截面调节部件朝向其闭合位置挤压的保持力相对于气动调节装置提高大约2到3倍。通过这种力过量可以避免废气门的废气门活门（Wastegeteklappe）或者说横截面调节部件由于废气压力脉冲而有小的抬升运动。因此，在内燃机的、配属于废气涡轮增压机的下转速范围中在废气涡轮增压机的废气涡轮之前提供显著提高的焓量（Enthalpiebetrag）。这导致提高了增压压力，该增压压力可以借助废气涡轮增压机来实现。这种提高可以转换为内燃机的提高的转矩（下限转矩（low-end-torque））。

除了更大的调节力之外，利用电调节装置还可以实现更短的调节时间。如果调节装置配属于废气涡轮增压机，则以此方式尤其在动态载荷变换时可以改善废气涡轮增压机的响应特性。此外，气动调节装置具有如下缺点，其并非在任何时都能够操作，因为所需的调节压力并非始终都存在或才必须借助合适的装置例如泵来产生。电调节装置相对于起动调节装置的另一优点通过如下方式得到：在内燃机的不需要借助废气涡轮增压机增压的部分载荷范围中可以将废气门完全打开。由此，可以使废气背压（Abgasgegendruck）最小，这又通过降低排出功（Ausschiebearbeit）引起内燃机的消耗优点。

高保持力和高动态性例如可以利用根据文献DE 10 2005 028 372 A1的调节器或根据文献DE 10 2010 000 688.1的用于调节装置的传动装置来实现。

对前面所描述的应用领域来说，替代地，该调节装置也可以配属于或使用用于引导空气或废气的调节机构，以便连续地控制和/或调节内燃机。也可考虑的是，使用用于两点开关的调节装置。调节装置的另一应用领域是废气再循环冷却器的旁路或者低压或高压废气再循环装置（Nieder-oder Hochdruck-Abgasrückführung）。

通常，调节装置必须在第一调节方向上比在与第一调节方向相反的第二调节方向上实现更大的调节力或更大的转矩。尤其是当调节装置配属于横截面调节部件，调节装置必须设计为在横截面调节部件的闭合过程中比在打开过程中提供更大的调节力。这因此引起在横截面调节部件的相应设计中穿流该横截面调节器的流体或由其引起的流体力抵抗闭合过程，在打开过程中通过流体力来辅助。由此，调节装置或调节装置的驱动装置必须设计为在任何时间都可以产生在闭合过程中所需的力或所需的转矩。因此，（电）驱动装置和可能其激励（功率输出级）必须被升档。然而，这意味着结构大小的增大并且由此调节装置的功率消耗的提高。

发明内容

与此相对地，具有权利要求1所述特征的调节装置具有如下优点：可以减小驱动装置的结构大小和/或功率消耗。这根据本发明通过与驱动轴不可相对转动地连接的凸轮来实现，所述凸轮的至少部分地与圆形形状不同的边缘在至少一个圆周位置上加载取决于所述凸轮的转角位置的力，以在所述驱动轴上产生支持所述驱动装置的驱动转矩的附加转矩，其中所述驱动转矩和所述附加转矩一起形成了总转矩。在此，凸轮例如可以直接固定在驱动轴上或者说由所述驱动轴构造。然而替代地也可以规定，所述凸轮仅仅与驱动轴有效连接，其中在例如可以是电动机的驱动装置与驱动轴之间、或者替代地在驱动轴与凸轮之间能够设置传动装置。就此而言重要的仅仅是，借助凸轮产生的附加转矩作用到从动轴上，进而通过调节装置、尤其是从动轴的其他区域来提供。在此，由可借助驱动装置提供的驱动转矩和附加转矩形成的总转矩作用到驱动轴上。所述总转矩在调节装置的调节过程中必须始终不等于零。