DE102004028708A1

DE102004028708A1 - Ansaugluftsystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004028708A1
Application number: DE102004028708A
Authority: DE
Inventors: Boris Mikic
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2024-06-15
Also published as: DE102004028708B4

Abstract

Ein Ansaugluftsystem für eine Brennkraftmaschine (22) mit einer Drosselklappe (2), mit einem Drosselklappensteller (3) zum Stellen der Drosselklappe (2), mit einem Bypasskanal (23), der seinen Einlass angekoppelt stromauf der Drosselklappe (2) und seinen Auslass angekoppelt stromab der Drosselklappe (2) aufweist, mit einem elektromagnetischen Bypassventil (4), welches in dem Bypasskanal (23) angeordnet ist, mit einem Mittel (11) zum Erfassen des Kurbelwinkels A der Kurbelwelle, mit einem Mittel zum Erfassen der Drehzahl N der Kurbelwelle, mit einem Fahrpedalsensor (17) zum Erfassen einer Position (PF) des Fahrpedals (16), mit einem Mittel zum Bestimmen des wirklichen Zustands der Brennkraftmaschine (23), mit einer Steuereinrichtung (18) zum Steuern des elektromagnetischen Bypassventils (4) und des Drosselklappenstellers (3), ist dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetische Bypassventil (4) fähig ist, schnell, verglichen mit der Dauer des Einlasshubs, von seiner völlig geschlossenen Position bis zu seiner völlig offenen Position zu öffnen und schnell, verglichen mit der Dauer des Einlasshubs, von seiner völlig offenen Position bis zu seiner völlig geschlossenen Position zu schließen, und dass die Steuereinrichtung (18) das elektromagnetische Bypassventil (4) durch völliges Öffnen und völliges Schließen des elektromagnetischen Bypassventils (4) steuert. Ferner wird ein Verfahren zum Ansaugen von Luft in eine Brennkraftmaschine angegeben. Hierdurch werden die ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ansaugluftsystem für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Ansaugen von Luft in eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.

In einer Brennkraftmaschine (22) sind eine Drosselklappe (2) und ein elektromagnetisches Bypassventil (4), welches die Drosselklappe (2) umgeht, stromauf dem Ansaugtrakt (25) angeordnet. Das elektromagnetische Bypassventil (4) ist fähig schnell zu öffnen und zu schließen. Es öffnet bei Beginn eines Einlasshubs und es bleibt offen während viel kürzerer Zeit als der Dauer des Einlasshubs. Daher ist lange vor dem Ende des Einlasshubs die größte Menge der Luft, die während des Einlasshubs angesaugt wird, in den Ansaugtrakt (25) eingeströmt. Ein Resultat dieses Prozesses ist, dass der durchschnittliche Druck in dem Ansaugtrakt (25) höher verglichen mit dem Druck in dem Ansaugtrakt (25) ist, wenn die gleiche Luftmasse nur durch die Drosselklappe (2) angesaugt wird. Während des Einlasshubs ist der durchschnittliche Druck in einem Zylinderraum höher verglichen mit dem Druck, wenn die gleiche Luftmasse nur durch die Drosselklappe (2) angesaugt wird. Ein Resultat ist eine merkliche Verminderung der Pumpverluste während des Einlasshubs. Wenn die Brennkraftmaschine (22) drei Zylinder hat, werden die Pumpverluste sogar noch deutlicher vermindert.

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Minderung der Pumperverluste in einer Brennkraftmaschine.

Die Pumpverluste während des Einlasshubs verbrauchen viele Energie. Eine Lösung dieses Problems ist eine variable Ventilsteuerung, welche es möglich macht fast alle diese Pumpverluste zu eliminieren, aber das ist sehr teuer. Daher wurden viele billigere aber nicht so wirksame Lösungsvorschläge gemacht, aber weil nicht nur Kosten sinken sondern auch die Wirkung, sind diese noch immer teuer. Ein Beispiel solcher Lösungen ist die US 5,113,826 zu Anzai (1992). Diese hat in jedem Ansaugluftkanal, angeordnet stromauf jedes Zylinders (jeder der Ansaugluftkanäle ist durch einen Einlassventil mit einem Zylinderraum verbunden), eine Kombination einer Drosselklappe und eines elektromagnetischen Bypassventils, welches diese Drosselklappe umgeht. Das Bypassventil ist völlig geöffnet während einer bestimmten Zeit (nicht während des Einlasshubs), während welcher Luft in gesteuerter Menge zwischen der Drosselklappe und dem Einlassventil akkumuliert ist. Diese akkumulierte Luft wird später angesaugt während des Einlasshubs und so werden die Pumpverluste vermindert.

Eine ähnliche Lösung, aber mit variablem Volumen in einem Ansaugluftkanal statt des fixen Volumens zwischen einer Drosselklappe und eines Einlassventils ist die US 5,775,283 zu Sawai et al. (1998).

Einige Lösungen benutzen auch diese Kombination eines Kanals der den Ansaugluftkanal und die Drosselklappe umgeht, aber statt eines elektromagnetischen Bypassventils wird ein drehendes Ventil benutzt, zum Beispiel: US 5,623,904 von Matsumoto (1997).

Alle diese Lösungen sind sehr teuer im Vergleich mit der erreichten Verminderung des Treibstoffverbrauchs.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und die Pumpverluste während des Einlasshubs zu verringern.

Diese Aufgabe wird durch ein Ansaugluftsystem für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Ansaugen von Luft in eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Das elektromagnetische Bypassventil ist fähig schnell, verglichen mit der Dauer des Einlasshubs, von seiner völlig geschlossenen Position bis in seine völlig offene Position zu öffnen und schnell, verglichen mit der Dauer des Einlasshubs, von seiner völlig offenen Position bis in seine völlig geschlossene Position zu schließen. Das elektromagnetische Bypassventil öffnet bei Beginn eines Einlasshubs und es bleibt offen während viel kürzerer Zeit als die Dauer des Einlasshubs ist. Mit diesem Mittel wird die größte Menge der Luft, die anzusaugen gewünscht ist während des Einlasshubs, in den Ansaugtrakt in einer Zeit angesaugt, die viel kürzer als die Dauer des Einlasshubs ist und lange vor dem Ende des Einlasshubs liegt.

Daher ist der Druck in dem Ansaugtrakt während des Einlasshubs höher im Vergleich mit dem Druck wenn die Luft nur durch die Drosselklappe angesaugt wird. Ein Endresultat ist, dass die Pumpverluste merklich vermindert sind und gleichzeitig die Kosten der Erfindung im Vergleich mit der Verminderung der Pumpverluste niedrig sind. Eine elektronische Steuereinrichtung ermöglicht das Öffnen und das Schließen des elektromagnetischen Bypassventils unabhängig von der Position der Kurbelwelle.

Wenn die Querschnittsfläche des elektromagnetischen Bypassventils ein Viertel der Querschnittsfläche der völlig geöffneten Drosselklappe ist, kann erreicht werden, dass während 80% der Laufzeit nur mit dem elektromagnetischen Bypassventil gefahren werden kann, welches bis 50% der Einlaßhubdauer geöffnet ist.

Bei der einfachsten Lösung ist eine Zeit des Öffnens des elektromagnetischen Bypassventils in Bezug auf GOT (GOT ist OT, bei welchem der Einlasshub beginnt), eine Zeit während welcher das elektromagnetische Bypassventil offen bleibt und eine Position der Drosselklappe sind einfach ausgelesen aus einem Kennfeld. Eingangsdaten in dieses Kennfeld sind Drehzahl N der Kurbelwelle und eine Position des Fahrpedals. Wenn die Drehzahl N der Kurbelwelle und die Last mittel bis hoch sind, kann das Öffnen des elektromagnetischen Bypassventils nicht mit genug Luft versorgen und daher wird dann das elektromagnetische Bypassventil benutzt in einer Kombination mit teilweise offener Drosselklappe. Bei Volllast ist die Drosselklappe völlig geöffnet.

Eine zweite Ausführungsform benutzt ein elektromagnetisches AGR Ventil, welches auch kann schnell öffnen und schließen kann, wie das elektromagnetische Bypassventil, und welches in gleicher Weise und in Verbindung mit dem elektromagnetischen Bypassventil benutzt wird.

In einer Ausführungsform dieser Erfindung mit drei Zylindern werden die Vorteile dieser Erfindung sogar noch größer, weil das elektromagnetische Bypassventil 60° der Kurbelwelle früher in Bezug auf GOT des Zylinders in welchen die Luft angesaugt wird geöffnet wird.

Mit dieser Erfindung wird eine wesentliche Verminderung der Pumpverluste erreicht mit Benutzung eines kostengünstigen elektromagnetischen Bypassventils oder, in der anderen Ausführungsform, des elektromagnetischen Bypassventils und des elektromagnetischen AGR Ventils.

Es ist theoretisch möglich, dass nur ein elektromagnetisches Ventil ohne Drosselklappe verwendet wird. Dann muss ein solches elektromagnetisches Ventil die ganze Luft nicht nur für mittlere Drehzahl der Kurbelwelle sonder auch für die höchste Drehzahl der Kurbelwelle liefern, was zwei mal größere Drehzahl bedeutet. Das bedeutet vier mal größere Kraft des Elektromagnets. Ein solches elektromagnetisches Ventil muss auch die ganze Luft nicht nur für Mittellast aber auch für Volllast liefern. Demgemäss hat es eine vier mal größere Querschnittsfläche und auch noch vier mal größere Kraft des Elektromagnets. Das ist insgesamt 4 × 4 = 16 mal größere Kraft des Elektromagnets als in dieser Erfindung, was nur ein elektromagnetisches Ventil ohne Drosselklappe praktisch nicht abwendbar macht.

Folgende Vorteile der Erfindung werden unter Berücksichtigung der Figuren und nachstehender Beschreibung ersichtlich.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1A eine schematische Darstellung eines Ansaugluftsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
1B eine schematische Darstellung des Ansaugluftsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ein Zeitdiagramm, das das Öffnen eines elektromagnetischen Bypassventils 4 und dem Druck in einem Ansaugtrakt 25 während des Antriebs des Ansaugluftsystems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt,
3 ein Zeitdiagramm, das das Öffnen des elektromagnetischen Bypassventils 4, Öffnen eines elektromagnetischen AGR Ventils 26 und den Druck in dem Ansaugtrakt 25 während des Antriebs des Ansaugluftsystems gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt,
4 eine graphische Darstellung eines Verlaufs des Drucks in einem Zylinderraum gemäß der ersten Ausführungsform während eines Einlasshubs aber mit einer Drosselklappe 2 geschlossen und das elektromagnetische Bypassventil 4 angetrieben,
5 eine graphische Darstellung eines Verlaufs des Drucks in dem Zylinderraum gemäß der ersten Ausführungsform während eines Einlasshubs aber mit einem Beispiel in welchem eine Hälfte des nötigen Luftmassenstroms, die ansaugt ist, während des Einlasshubs durch die Drosselklappe 2 strömt und die andere Hälfte durch das elektromagnetische Bypassventil 4 strömt,
6A ein Flussdiagramm, das das Bestimmen der Steuervariablen in der ersten Ausführungsform zeigt,
6B ein Flussdiagramm, das das einfach Bestimmen der Steuervariablen in der ersten Ausführungsform zeigt,
7A ein Flussdiagramm, das das Bestimmen der Steuervariablen in der zweiten Ausführungsform zeigt,
7B ein Flussdiagramm, das das einfache Bestimmen der Steuervariablen in der zweiten Ausführungsform zeigt,
8 ein Zeitdiagramm, das das Öffnen des elektromagnetischen Bypassventils 4 und den Druck in dem Ansaugtrakt 25 während des Antriebs des Ansaugluftsystems gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
Die 1A zeigt die erste Ausführungsform der Erfindung zum Ansaugen der Ansaugluft in jeden Zylinder unter Minimierung der Pumpverluste.
Eine Brennkraftmaschine 22 ist ein Ottomotor. Die Brennkraftmaschine 22 umfasst einen Motorblock 42. Ein Ansaugtrakt 25 ist mit Zylindern 7a to 7d und auch mit einem Zylinderraum (nicht gezeigt) des Zylinders mit einem Einlassventil 8 verbunden. Die Abgase sind durch ein Auslassventil 9 zu einem Abgastrakt 40 abgeleitet. Die Ventile 8 und 9 sind jedem Zylinder zuordnet, aber in der 1A sind sie nur bei dem Zylinder 7a gezeichnet.
Ansaugluft wird eingesaugt durch ein Luftfilter 28, dann strömt sie durch einen Saugstutzen 1 und danach strömt Ansaugluft durch einen Drosselklappenstutzen 24. Eine Drosselklappe 2 ist angeordnet in dem Drosselklappenstutzen 24. Die Drosselklappe 2 wird mit einem Drosselklappensteller 3 gestellt. Ein Bypasskanal 23 hat ein Ende stromauf der Drosselklappe 2 angekoppelt und das andere Ende stromab der Drosselklappe 2 angekoppelt. In dem Bypasskanal 23 ist ein elektromagnetisches Bypassventil 4 angeordnet. Das elektromagnetische Bypassventil 4 ist fähig schnell, verglichen mit Dauer des Einlasshubs, zu öffnen von seiner völlig geschlossenen Position bis zu seiner völlig offenen Position und schnell, verglichen mit Dauer des Einlasshubs, zu schließen von seiner völlig offenen Position bis zu seiner völlig geschlossene Position. Der Bypasskanal 23 und der Drosselklappenstutzen 24 sind angekoppelt an den Ansaugtrakt 25. Der Zylinderraum ist mit dem Ansaugtrakt 25 mit dem Einlassventil 8 verbunden.
Ein Kurbelwinkel A einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) wird mit einem Mittel 11 zum Erfassen des Kurbelwinkels A der Kurbelwelle erfasst. Der Kurbelwinkel A der Kurbelwelle kann gemessen werden, zum Beispiel, beim oberem Totpunkt (OT) und unterem Totpunkt (UT), oder, wenn höhere Präzision gewünscht ist, bei, zum Beispiel, jedem beliebigen Winkel oder bei jedem Grad der Kurbelwelle. Es ist, wie es beschrieben wird, in einigen Situationen nötig, den Kurbelwinkel A nicht nur von 0° bis 360°, sondern auch von 0° bis 720° zu erfassen, und dann erfasst das Mittel 11 den Kurbelwinkel A von 0° bis 720°. Die Drehzahl N der Kurbelwelle wird mit einem Mittel (nicht gezeigt) zum Erfassen der Drehzahl N der Kurbelwelle erfasst. Die Drehzahl N der Kurbelwelle kann mit einem Sensor (nicht gezeigt) gemessen werden oder sie kann berechnet werden aus dem Kurbelwinkel A der Kurbelwelle und der Zeit zwischen zwei Messungen des Kurbelwinkels A der Kurbelwelle. Eine Position PF des Fahrpedals 16 wird erfasst mit einem Fahrpedalsensor 17. Öffnen und Schließen des elektromagnetischen Bypassventils 4 und Bewegung der Drosselklappensteller 3 zum Stellen der Drosselklappe 2 sind gesteuert mit einer Steuereinrichtung 18. Die Steuereinrichtung 18 ist ein konventioneller Microcomputer, der eine CPU, ROM, RAM und I/O ports aufweist. Treibstoff wird in Luft mit einem Mittel (nicht gezeigt) zur Treibstoffeinspritzung eingespritzt. Dieses Mittel zur Treibstoffeinspritzung kann Treibstoff in den Ansaugtrakt 25 einspritzen oder Treibstoff kann direkt in den Zylinderraum des jeden Zylinders eingespritzt werden.
Die Drosselklappe 2, die mit dem Drosselklappensteller 3 gestellt ist, und das elektromagnetische Bypassventil 4 arbeiten in besonderem Zusammenhang ihres Öffnen und Schließens, wie in Verbindung mit der 2 beschrieben wird. Das elektromagnetische Bypassventil 4 öffnet bei einer spezifischen Zeit t_O4 nach GOT eines Kolbens (nicht gezeigt) des Zylinders in welcher Luft angesaugt wird. Das elektromagnetische Bypassventil 4 bleibt geöffnet während einer Zeit t_B4 und dann schließt es vor dem Ende des Einlasshubs des Zylinders in welchen Luft eingesaugt wird. Die Zeit t_O4 kann negativ sein, d. h. das elektromagnetische Bypassventil 4 kann vor dem GOT geöffnet sein, wenn das eine Minderung der Pumpverluste erzeugt.
In der 2 ist ein Verlauf der Brennkraftmaschine 22 bei der mittleren Drehzahl N der Kurbelwelle bei einer Nieder-Mittellast mit der Drosselklappe 2 völlig geschlossen und dem elektromagnetisch angetriebenen Bypassventil 4 gezeigt. Der Kurbelwinkel A der Kurbelwelle ist in Grad gemessen, aber die Zeiten t_O4 und t_B4 sind nicht in Grad gemessen, sondern in Einheiten der Zeit (z. b. Sekunden). Die Zeiten t_O4 und t_B4 sind Steuervariablen für das elektromagnetische Bypassventil 4. Es kann gesehen werden, wie diese Weise des Verlaufs auf dem Druck in dem Ansaugtrakt 25 wirkt. Es wird erreicht, dass der Druck in dem Ansaugtrakt 25, und nachfolgend in dem Zylinderraum, während des Einlasshubs größer ist als er es ist, wenn der Luftmassenstrom nur mir der Drosselklappe 2 (zum Beispiel Kurve C in der 4) gesteuert wird. Das bedeutet, dass die Pumpverluste bei Gebrauch des einfachen und kostengünstigen erfindungsgemäßen Ansaugsystems merklich vermindert werden.
Beobachten wir ein Ansaugen in die Zylinder 7a und 7c. Dem Ansaugen in den Zylinder 7c folgt sofort das Ansaugen in den Zylinder 7a. Nach dem Öffnen des elektromagnetischen Bypassventils 4 während des Einlasshubs des Zylinders 7c wird eine Zeit benötigt, damit Luft und Druck sich von dem elektromagnetischen Bypassventil 4 bis zu den Einlassventilen 8 der Zylinder 7a und 7c ausbreiten. Diese Luft und Druck dürfen nicht zu dem Einlassventil 8 des Zylinders 7a kommen bevor dieses Einlassventil 8 geschlossen ist, weil der Druck in dem Zylinderraum des Zylinders 7a ansteigen wird, was die Minderung der Pumpverluste vernichten wird. Das bedeutet auch, dass eine Zeitverzögerung zwischen Druckanstieg in dem Ansaugtrakt 25 in der Nähe des elektromagnetischen Bypassventils 4 und Druckanstieg in dem Zylinderraum des Zylinders, in welchen Luft angesaugt ist, vorhanden ist. Wegen dieser Zeitverzögerung, wenn die Drehzahl N der Kurbelwelle ansteigt, muss das elektromagnetische Bypassventil 4 früher geöffnet sein.
In den 4 und 5 ist ein Verlauf des Drucks in dem Zylinderraum bei einer Nieder-Mittellast gezeigt (in der 2 ist gezeigt der Druck in dem Ansaugtrakt 25). In diesen Beispielen wird ein Volumen des Ansaugtrakts 25 von der Drosselklappe 2 bis zum Einlassventile 8 betrachten, das, wie es üblich ist, dreimal das Volumen eines Zylinderraums ist. Das Volumen des Zylinderraums ist gekennzeichnet mit V und sein Wert bei UT ist 1 und bei dem OT ist 0.1. Demgemäss ist in diesen Beispielen ein Verdichtungsverhältnis 1:10. Der Druck in dem Zylinderraum ist bezeichnet mit p. Wenn keine Einströmung der Luft in den Ansaugtrakt 25 während des Einlasshubs vorläge, würde die Luft in dem Ansaugtrakt 25 adiabatisch expandieren.
Die 4 zeigt einen Verlauf des Drucks in dem Zylinderraum während der verschiedenen Drehzahlen N der Kurbelwelle und bei Nieder-Mittellast, wenn die Drosselklappe 2 völlig geschlossen ist und das elektromagnetische Bypassventil 4 angetrieben ist. V ist das Volumen des Zylinderraums und p ist der Druck in dem Zylinderraum. Eine Kurve A ( punkte 1-2-3-4-5) zeigt den Druck in dem Zylinderraum während der niederen Drehzahl N der Kurbelwelle (in diesem Fall öffnet das elektromagnetische Bypassventil 4 zwischen den Punkten 1 und 2, etwas näher zu dem Punkt 2, und es schließt zwischen den Punkten 2 und 3, etwas näher zu dem Punkt 3). Wenn es keinen Druckverluste in dem Einlassventil 8 gäbe, würde eine Kurve 3-4-5 eine adiabatische Expansion zeigen. Eine Kurve B (1-2-4-5) zeigt diesen Druck während der mittleren Drehzahl N der Kurbelwelle (die Kurve A und die Kurve B haben die gemeinsamen Teile und zwar 1-2 und 4-5). In diesem Fall öffnet das elektromagnetische Bypassventil 4 zwischen den Punkten 1 und 2, etwas näher zu dem Punkt 1, und es schließt zwischen den Punkten 2 und 4, etwas näher zu dem Punkt 4. Eine Kurve 4-5 ist nah einer adiabatische Expansion. Eine Kurve C (1-5) zeigt diesen Druck während der mittleren bis hohen Drehzahl N der Kurbelwelle (das elektromagnetische Bypassventil 4 ist geöffnet während der ganzen Zeit von dem Punkt 1 bis zu dem Punkt 5). Der Punkt 2 liegt unter dieser Kurve. Diese Kurve ist die gleiche, wie wenn nur die Drosselklappe 2 teilweise offen ist und das elektromagnetische Bypassventil 4 während der ganzen Zeit geschlossen ist. Wenn die Drehzahl N der Kurbelwelle hoch ist, kann das Öffnen des elektromagnetischen Bypassventils 4 nicht genug Luft liefern, um den Druck in Punkt 5 zu erreichen.
In der 5 ist gezeigt, wie Pumpverluste die vorhanden sind während der mittleren bis hohen Drehzahl N der Kurbelwelle und bei Nieder-Mittellast (die Kurve C gezeigt in der 4) vermindert werden können. In der 5 ist diese Kurve C auch gezeigt wie die Kurve C. V ist das Volumen des Zylinderraums und p ist der Druck in dem Zylinderraum. Mit einer Anwendung der teilweisen geöffneten Drosselklappe 2 (welche in diesem Beispiel die Hälfte des nötigen Luftmassenstroms liefert) und Öffnen und Schließen des elektromagnetischen Bypassventils 4 (welches in diesem Beispiel die Hälfte des nötigen Luftmassenstroms liefert) wird ein Verlauf des Drucks gemäß der Kurve D (1-2-3-5) erreicht (der Punkt 2 ist nur etwas unter der Kurve C). Die Kurve 3-5 liegt ungefähr in der Mitte zwischen der Kurve C und der Kurve 3-4-5 in der 4. Das elektromagnetische Bypassventil 4 öffnet zwischen den Punkten 1 und 2, etwas näher zu dem Punkt 1, und schließt zwischen den Punkten 2 und 3, etwas näher bei dem Punkt 3). Demgemäss könen sogar in diesem Fall die Druckverluste vermindert sein.
In den 6A und 6B ist gezeigt, wie die Zeiten t_O4 und t_B4 und Position PD der Drosselklappe 2 in der ersten Ausführungsform ermittelt werden. Die Position PD der Drosselklappe 2 ist Steuervariable für die Drosselklappe 2.
In üblichen Brennkraftmaschinen, in welchen ein Fahrpedal mechanisch mit einer Drosselklappe gekoppelt ist, wenn das Fahrpedal betätigt ist, strömt Luft in eine Brennkraftmaschine abhängig nicht nur von einer Position der Drosselklappe sondern auch von der Drehzahl der Kurbelwelle. Demnach kann aus einer Fahrpedalposition und der Drehzahl N der Kurbelwelle ein Luftmassenstrom bestimmt werden. Dieser Luftmassenstrom wird im nächsten Abschnitt bezeichnet werden als "Soll-Luftmassenstrom". Dieser Soll-Luftmassenstrom ist auch abhängig von Umgebungsbedingungen (Temperatur, Druck) und den Bedingungen in der Brennkraftmaschine (Temperatur). Bei den beschriebenen Ausführungsformen dieser Erfindung ist der Soll-Luftmassenstrom für durchschnittliche Umgebungsbedingungen und durchschnittliche Bedingungen der Brennkraftmaschine angenommen. Wenn gewünscht, können andere Bedingungen zum Bestimmen des Soll-Luftmassenstroms angenommen werden. Es ist auch möglich nur eine Position PF des Fahrpedals 16 zum Bestimmen des gewünschten Luftmassenstroms zu nutzen, aber das ist nicht nur sehr verschieden von einer Weise der Betätigung des Fahrpedals 16, die jetzt benutzt wird, sondern das ist auch viel schwerer für einen Fahrer, weil der Luftmassenstrom stark variiert.
In der 5 zeigen die Kurve C und die Kurve D wie der gleiche Luftmassenstrom mit Benutzung verschiedener Kombinationen der Position PD der Drosselklappe 2 und der Zeiten des Öffnens und des Schließens des elektromagnetischen Bypassventils 4 erreicht wird. Für jeden Soll-Luftmassenstrom bestehen viele Kombinationen der Position PD der Drosselklappe 2 und der Zeiten t_O4 und t_B4 welche diesen Soll-Luftmassenstrom ausmachen wird. Jede von diesen Kombinationen produziert eine (wenn irgendwelche) Verminderung der Pumpverluste. Die Kombination, die die größte Verminderung der Pumpverluste erzeugte, wird während einer Konstruktionsentwicklungsstufe für späteren Gebrauch mit der Steuereinrichtung 18 ausgewählt. Solche Kombinationen können mit einer Simulation während des Laufs der Brennkraftmaschine 22 berechnet werden, aber das ist nicht die optimale Weise.
Die 6A zeigt eine Steuerung für die erste Ausführungsform. Am Beginn werden die Drehzahl N der Kurbelwelle und die Position PF des Fahrpedals 16 erfasst. Dann wird der Soll-Luftmassenstrom aus einem Kennfeld ausgelesen oder berechnet als eine Funktion der Position PF des Fahrpedals 16 und der Drehzahl N der Kurbelwelle. Die Position PD der Drosselklappe 2 und die Zeiten t_O4 und t_B4 werden ähnlich ausgelesen aus verschiedenen Kennfeldern oder berechnet als eine Funktion des Soll-Luftmassenstroms und der Drehzahl N der Kurbelwelle. Wie schon erwähnt, ist die Kombination der Position PD der Drosselklappe 2 und die Zeiten t_O4 und t_B4 so, dass die Pumpverluste maximal vermindert sind. Wegen der Tatsache, dass Daten, die zur Steuerung der Drosselklappe 2 und des elektromagnetischen Bypassventils 4 benötigt werden, nur von der Position PF des Fahrpedals 16 und der Drehzahl N der Kurbelwelle abhängen, kann die Steuereinrichtung 18 einfach diese Daten aus einem Kennfeld auslesen oder berechnet sie als eine Funktion der Drehzahl N der Kurbelwelle und der Fahrpedalposition, wie es in der 6B gezeigt ist.
Wenn sich die Längen und Strömungswiderstände von dem elektromagnetischen Bypassventil 4 und dem Einlassventile 8 nicht zu viel unterscheiden, ist es nicht wichtig zu wissen, in welchem einzelnen Zylinder das Kolben GOT ist, aber nur wann 0° oder 180° der Kurbelwelle erreicht sind. 0° oder 180° der Kurbelwelle entsprechen dem OT eines Zylinders. Auch alle andere Kurbelwinkel A der Kurbelwelle werden ausgewählt, weil t_O4 negativ sein kann. Die besten Resultate werden erreicht, wenn man weiß, in welchem der einzelnen Zylinder der Kolben im GOT ist.
Aus den 4 und 5 kann gesehen werden, dass ein Betrieb, der nur das elektromagnetische Bypassventil 4 verwendet und die völlig geschlossene Drosselklappe 2 während der Niederlast und der niedrigen Drehzahl N der Kurbelwelle (das schließt Leerlauf ein) ausgeführt wird, und dass ein Betrieb der das Öffnen der Drosselklappe 2 und des elektromagnetischen Bypassventils 4 kombiniert, vorzugsweise bei hoher Last und bei den hoher Drehzahl N der Kurbelwelle ausgeführt wird. Bei Volllast ist die Drosselklappe 2 völlig geöffnet und das elektromagnetische Bypassventil 4 kann die ganze Zeit geschlossen bleiben.
Aus der 4 kann auch gesehen werden, dass die Verminderung der Pumpverluste, ausgedrückt als mittlerer Druck während des Einlasshubs, 0,1 bar bis 0,15 bar beträgt. Bei Niederlast kann der Treibstoffverbrauch um 2% bis 3% vermindert sein (ein Energieverbrauch für Betrieb des elektromagnetischen Bypassventils 4 eingerechnet). Bei der Mittellast und mittlerer Drehzahl N der Kurbelwelle kann der Treibstoffverbrauch um 2% vermindert sein und bei der hohen Last und der hohen Drehzahl N der Kurbelwelle um 1% (der Energieverbrauch für Betrieb des elektromagnetischen Bypassventils 4 eingerechnet).
Wenn die Querschnittsfläche des elektromagnetischen Bypassventils 4 größer wird, dann steigt auch die benötigte Energie für den Betrieb des elektromagnetischen Bypassventils 4 und die Kosten des elektromagnetischen Bypassventils 4 werden auch steigen. Demnach muss ein Kompromiss und der optimale Wert für die Querschnittsfläche gefunden werden.
Wenn die Querschnittsfläche des elektromagnetisches Bypassventils 4 ein Viertel der maximalen Querschnittsfläche der Drosselklappe 2 beträgt, dann liefert das elektromagnetische Bypassventil 4, unter Öffnung während 50% des Einlaßhubdauers, bei mitteler Drehzahl N die benötogt Luft für ungefähr mittlere Last (wie bei 100 km/h auf der Autobahn). Daher wird selten mehr als 50% der maximalen Leistung verbraucht, das heißt, dass während 80% der Laufzeit nur mit dem elektromagnetischen Bypassventil 4 gefahren werden kann, welches in der Zeitspanne bis 50% der Einlaßhubdauer geöffnet ist.
Das elektromagnetische Bypassventil 4 muss nicht derart sein, dass es nur einen Elektromagnet hat, welcher einen Anker anzieht, so dass, wenn dieser Elektromagnet durchströmt ist, der Elektromagnet geöffnet ist, und wenn er ausgeschaltet ist, dass das elektromagnetische Bypassventil 4 geschlossen ist. Das elektromagnetische Bypassventil 4 kann auch so ausgeführt sein, dass es zwei Elektromagneten hat (ein Elektromagnet zieht den Anker in Schließrichtung an und der andere in Öffnungsrichtung) und einen Federmechanismus mit einer in Schließrichtung wirkenden Feder und einer in Öffnungsrichtung wirkenden Feder, wenn die beide Elektromagneten ausgescheltet sind ist der Anker in Gleichgewichtslage (wie zum Beispiel bei US 6,691,651 B2 von Yonekura et al. oder bei DE 10043805 A1 von Schmidt). Ein derartiges elektromagnetisches Bypassventil 4 braucht weniger Energie und schafft weniger Geräusch. In diesem Fall kann ein anderes elektromagnetisches Bypassventil in Reihe angekoppelt sein, welches, wenn das elektromagnetische Bypassventil 4 geschädigt ist, einen Durchfluß schließen wird.
Auch andere anwendbare elektromagnetische Ventile können verwendet werden.
In einer zweiten Ausführungsform, wie in in der 1B gezeigt, hat ein Kanal 27 seinen Auslass stromab der Drosselklappe 2 und eins elektromagnetischen AGR Ventils 26 in dem Kanal 27 gekoppelt angeordnet zusätzlich zu der in der 1A gezeigten ersten Ausführungsform. Das elektromagnetische AGR Ventil 26 ist fähig schnell, verglichen mit der Dauer des Einlasshubs, von seiner völlig geschlossenen Position bis zu seiner völlig offene Position zu öffnen und schnell, verglichen mit Dauer des Einlasshubs, zu schließen von seiner völlig offenen Position bis zu seiner völlig geschlossenen Position. Die Diskussion, die des elektromagnetischen Bypassventils 4 betrifft, beschrieben in Verbindung mit den 4 und 5, ist anwendbar auch auf das elektromagnetische AGR Ventil 26. Ein Bespiel des Gebrauchs des elektromagnetischen Bypassventils 4 und des elektromagnetischen AGR Ventils 26 aber mit der geschlossenen Drosselklappe 2 ist in der 3 gezeigt. Das elektromagnetische AGR Ventil 26 öffnet bei einer Zeit t_O26 nach GOT und bleibt offen während einer Zeit t_B26. Die Zeit t_O26 und die Zeit t_B26 sind Steuervariablen für das elektromagnetische AGR Ventil 26. Das elektromagnetische AGR Ventil 26 beginnt zu öffnen, bevorzugt in dem gleichen Moment in welchem das elektromagnetische Bypassventil 4 öffnet um maximal die Pumpverluste zu reduzieren. Der Moment des Schließens des elektromagnetischen AGR Ventils 26 in Bezug auf das elektromagnetische Bypassventil 4 ist abhängig von dem gewünschten Verhältnis der Abgase und frischer Luft, die in den Zylinderraum angesaugt werden. Eine Querschnittsfläche des elektromagnetischen AGR Ventils 26 ist bestimmt unter Berücksichtigung des maximalen Verhältnisses des Stroms durch das elektromagnetische AGR Ventil 26 und das elektromagnetische Bypassventil 4, um unbenötigtes Überdimensionieren des elektromagnetischen AGR Ventils 26 zu vermeiden.
In den 7A und 7B ist gezeigt wie die Zeiten t_O4, t_B4, t_O26 und t_B26 und Position PD der Drosselklappe 2 in der zweiten Ausführungsform ermittelt werden. Im Verhältnis zur ersten Ausführungsform ist der einzige Unterschied, dass neben t_O4, t_B4 und der Position PD der Drosselklappe 2 die Zeiten t_O26 und t_B26 für die Steuerung des elektromagnetischen AGR Ventils 26 bestimmt sind. Diese Steuervariablen t_O4, t_B4, t_O26 und t_B26 und Position PD der Drosselklappe 2 sind in solcher Beziehung, dass die Pumpverluste maximal vermindert werden.
Eine dritte Ausführungsform ist die gleiche wie die zweite, aber mit der Ausnahme, dass das elektromagnetische AGR Ventil 26 nicht nur entweder völlig geschlossen oder völlig offen ist, sondern seine Öffnung DO kontinuierlich gesteuert sein kann. Die Öffnung DO des elektromagnetisches AGR Ventils 26 ist die Steuervariable für das elektromagnetische AGR Ventil 26. Das elektromagnetische AGR Ventil 26 muss nicht fähig sein schnell, verglichen mit Dauer des Einlasshubs, zu öffnen und schließen. In dieser dritten Ausführungsform ist eine Steuerung die gleiche wie sie in den 7A und 7B beschrieben ist, mit der Ausnahme, dass statt der t_O26 und t_B26 die Öffnung DO des AGR Ventils 26 bestimmt ist. In dieser Ausführungsform muss eine Strömung durch das AGR Ventil 26 betrachtet werden in der gleichen Weise, wie die Strömung durch die Drosselklappe 2. Die Steuervariablen t_O4, t_B4, Position PD der Drosselklappe 2 und die Öffnung DO des AGR Ventils 26 sind in solcher Beziehung zueinander, dass die Pumpverluste maximal vermindert sind.
Eine vierte Ausführungsform, welche die gleiche ist wie die erste Ausführungsform aber der Zylinder 7d ist aus der ersten Ausführungsform entfernt, um eine Brennkraftmaschine mit drei Zylindern zu machen. Auch, die Zahl der Zweige in dem Ansaugtrakt 25 und dem Abgastrakt 40 ist von 4 auf 3 vermindert. Die Steuereinrichtung 18 öffnet und schließt das elektromagnetische Bypassventil 4 in Bezug auf GOT einzelner Zylinder in welchem der Kolben im GOT ist und nicht in Bezug auf 0° und 180° der Kurbelwelle (wenn vier Zylinder bestehen bedeuten 0° und 180° OT eines Zylinders, ohne zu wissen, in welchem bestimmten Zylinder der Kolben im GOT ist). In dieser Ausführungsform bestheht zwischen dem Ende des Einlasshubs in einem Zylinder und dem Beginn des Einlasshubs in dem nächsten Zylinder eine Zeitverzögerung, ausgedrückt als Grad der Kurbelwelle, von 60°. Diese Tatsache ermöglicht es, dass in dieser Ausführungsform das elektromagnetische Bypassventil 4 60° der Kurbelwelle früher in Bezug auf dem Zylinder in welchem das Kolben ist im GOT und in welchen Luft angesaugt wird geöffnet sein kann als in der ersten Ausführungsform. Der Antrieb des Ansaugluftsystems gemäß dieser Ausführungsform ist gezeigt in der 8 für Nieder-Mittellast, die mittlere bis hohe Drehzahl N der Kurbelwelle und Drosselklappe 2 geschlossen. GOT des Kolbens in dem Zylinder 7b ist bei 240° der Kurbelwelle und t_O4 ist gezeigt in Bezug auf diesen GOT. Es kann gesehen werden, dass die Zeit t_O4 negativ ist. Das ermöglicht, dass mehr Luftmassenstrom durch das elektromagnetische Bypassventil 4 geliefert wird als in der ersten Ausführungsform und demnach die Pumpverluste mehr vermindert werden. Weil das Volumen des Ansaugtrakts 25 zwischen der Drosselklappe 2 und den Einlassventilen 8 kleiner ist verglichen mit dem Volumen eines Zylinders wenn vier Zylinder bestehen, sind die Pumpverluste noch mehr vermindert. Wenn sechs Zylinder bestehen und drei Zylinder haben einen unabhängigen Ansaugtrakt, kann diese Ausführungsform auch an einer Brennkraftmaschine mit sechs Zylindern verwendet werden.
Auch die zweite und die dritte Ausführungsform können mit drei Zylindern ausgeführt sein.
Diese Erfindung, mit Anwendung eines Öffnens des elektromagnetischen Bypassventils 4 während einer Zeit kürzer als der Dauer des Einlasshubs, vermindert merklich die Pumpverluste. Gleichzeitig sind die Kosten für diese Verminderung der Pumpverluste, wegen des einfachen elektromagnetischen Bypassventils 4, niedrig verglichen mit der Verminderung des Treibstoffverbrauchs. Folgende Forderung wird mit Beigabe des elektromagnetischen AGR Ventils 26 erreicht, welches in der gleiche Weise verwendet wird, wie das elektromagnetische Bypassventil 4 und in Verbindung mit ihm. Die Ausführungsform mit drei Zylindern vermindert sogar noch mehr die Pumpverluste.
Obwohl die Beschreibung viele Angaben enthält, sollen diese nicht als Einschränkung des Schutzumfangs betrachtet werden, der allein durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert ist.
Das elektromagnetische Bypassventil 4 kann auch zur schnelleren Ausführung und schnellen Übergang zwischen verschiedener Betriebszustände der Brennkraftmaschine 22 verwendet werden, zum Beispiel zwischen niederer bis mittlerer Last oder bei Ein/Ausschalten einer Klimaanlage, mit momentaner Änderung der Zeit t_B4 (in diesem Fall ist die Verminderung der Pumpverluste beschränkt und ist nicht primär ) und, wenn benötigt, t_B26. Die Steuerungen in gezeigten Diagrammen sind nur ein Beispiel, die Steuerung kann auch abhängig sein von, zum Beispiel, der Geschwindigkeit der Änderung der Drehzahl N der Kurbelwelle, von der Geschwindigkeit der Änderung der Last bei konstanter Drehzahl N der Kurbelwelle usw.. Das elektromagnetische Bypassventil 4 ist sehr günstig zur Verwendung für eine Regelung der Leerlaufdrehzahl der Kurbelwelle. Beim Leerlauf des Motors ist es wichtig eine ständige Drehzahl N der Kurbelwelle zu halten. In diesem Beispiel ist die Steuerung nicht abhängig von der Drehzahl N der Kurbelwelle (die ist vorausbestimmt) sondern von der Position des Fahrpedals 16 und von den Zuständen des Motors (zum Beispiel kalter Motor, Klimaanlage eingeschaltet usw.).
Wenn das elektromagnetische Bypassventil 4 eine sehr kleine Querschnittsfläche hat (verglichen mit Querschnittsfläche der völlig geöffneten Drosselklappe 2) dann ist sein wichtigster Verbrauch für die Regelung des Leerlaufs.
Die Steuervariable für die Steuerung des elektromagnetischen Bypassventils 4 kann anstatt der Zeiten t_O4 und t_B4 die Zeit t_O4 und eine Zeit des Beginns des Schließens des elektromagnetischen Bypassventils 4 in Bezug auf en oberen Totpunkt GOT des Zylinders 7 sein, in welchen Luft eingesaugt wird. Die andere Möglichkeit ist, statt der Zeiten t_O4 und t_B4 zu verwenden, eine Position der Kurbelwelle, wenn das elektromagnetische Bypassventil 4 zu öffnen beginnt, und eine Position der Kurbelwelle, wenn das elektromagnetische Bypassventil 4 zu schließen beginnt. Analog ist es auch für die Zeiten t_O26 Und t_B26.
Der Drosselklappensteller 3 kann so gemacht sein, dass er die Position der Drosselklappe 2 zu der Steuereinrichtung 18 senden kann.
Das elektromagnetische Bypassventil 4 und/oder das elektromagnetische AGR Ventil 26 können verschiedene Ausführungsformen haben. Zum Beispiel können sie so ausgeführt sein wie eine Drosselklappe, betätigt mit einem Elektromagnet. In diesem Fall, wenn die Bewegung der Drosselklappe von 0° bis 20° (0° entspricht der völlig geschlossenen Drosselklappe) eingeschränkt ist, dann öffnet die Drosselklappe um 20°, das bedeutet, in diesem Fall und in dieser Erfindung, dass das elektromagnetische Bypassventil 4 und/oder das elektromagnetische AGR Ventil 26 völlig offen sind.
Die Zahl der Zylinder, die in den gezeigten Ausführungsformen verwendet werden, sind nur beispielhaft und demnach können mehrere Zylinder verwendet werden. Auch die Zahl der Einlassventile und der Auslassventile ist nicht eingeschränkt auf eins, sodern mehrere Einlassventile und mehrere Auslassventile können verwendet werden.
Das Mittel 11 zum Erfassen des Kurbelwinkels A der Kurbelwelle kann ein Mittel (nicht gezeigt) zum Erfassen des Nockenwellenwinkels sein, welches nicht so präzise ist, aber die Präzision kann ausreichen.

Claims

Ansaugluftsystem für eine Brennkraftmaschine (22) mit einer Drosselklappe (2), mit einem Drosselklappensteller (3) zum Stellen der Drosselklappe (2), mit einem Bypasskanal (23) der seinen Einlass stromauf der Drosselklappe (2) angekoppelt hat und seinen Auslass stromab der Drosselklappe (2) angekoppelt hat, mit einem elektromagnetischen Bypassventil (4), welches in dem Bypasskanal (23) angeordnet ist, mit einem Mittel (11) zum Erfassen des Kurbelwinkels A der Kurbelwelle, mit einem Mittel zum Erfassen der Drehzahl N der Kurbelwelle, mit einem Fahrpedalsensor (17) zum Erfassen einer Position (PF) des Fahrpedals (16), mit einem Mittel zum Bestimmen des wirklichen Zustands der Brennkraftmaschine (23), mit einer Steuereinrichtung (18) zum Steuern des elektromagnetischen Bypassventils (4) und des Drosselklappenstellers (3), dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetische Bypassventil (4) fähig ist, schnell, verglichen mit Dauer des Einlasshubs, von seiner völlig geschlossenen Position bis zu seiner völlig offenen Position zu öffnen und schnell, verglichen mit der Dauer des Einlasshubs, von seiner völlig offenen Position bis zu seiner völlig geschlossene Position zu schließen, und dass die Steuereinrichtung (18) das elektromagnetische Bypassventil (4) durch völliges Öffnen und völliges Schließen des elektromagnetischen Bypassventils (4) steuert.
Ansaugluftsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervariablen zum Steuern des elektromagnetischen Bypassventils (4) und der Drosselklappe (2) in solcher Beziehung stehen, dass die Pumpverluste vermindert werden.
Ansaugluftsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin ein Mittel zum Bestimmen der Steuervariablen für das elektromagnetische Bypassventil (4) und die Drosselklappe (2) aufweist.
Ansaugluftsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Kanal (27) aufweist, der seinen Auslass stromab der Drosselklappe (2) und einem elektromagnetischen AGR Ventil (26) angeordnet in dem Kanal (27) angekoppelt hat, und dass die Steuereinrichtung (18) auch das elektromagnetische AGR Ventil (26) steuert.
Ansaugluftsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervariablen zum Steuern des elektromagnetischen Bypassventils (4) des elektromagnetischen AGR Ventils (26) und der Drosselklappe (2) in solcher Beziehung zueinander stehen, dass die Pumpverluste vermindert werden.
Ansaugluftsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Mittel zum Bestimmen der Steuervariablen für das elektromagnetische Bypassventil (4), das elektromagnetische AGR Ventil (26) und die Drosselklappe (2) aufweist.
Ansaugluftsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Kanal (27) hat, der seinen Auslass stromab der Drosselklappe (2) und einem elektromagnetischen AGR Ventil (26) angeordnet in dem Kanal (27) angekoppelt hat, dass das elektromagnetische AGR Ventil (26) fähig ist, schnell, verglichen mit der Dauer des Einlasshubs, von seiner völlig geschlossenen Position bis zu seiner völlig offenen Position zu öffnen und schnell, verglichen mit der Dauer des Einlasshubs, von seiner völlig offenen Position bis seine völlig geschlossene Position zu schließen, dass die Steuereinrichtung (18) auch das elektromagnetische AGR Ventil (26) steuert, und wobei die Steuereinrichtung (18) das elektromagnetische AGR Ventil (26) durch völliges Öffnen und völliges Schließen des elektromagnetischen AGR Ventils (26) steuert.
Ansaugluftsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Steuervariablen zum Steuern des elektromagnetischen Bypassventils (4), des elektromagnetischen AGR Ventils (26) und der Drosselklappe (2) in solcher Beziehung zueinander stehen, dass die Pumpverluste vermindert werden.
Ansaugluftsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin ein Mittel zum Bestimmen der Steuervariablen für das elektromagnetische Bypassventil (4), das elektromagnetische AGR Ventil (26) und die Drosselklappe (2) aufweist.
Ansaugluftsystem nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des elektromagnetischen Bypassventils (4) kleiner oder gleich einem viertel der Querschnittsfläche der völlig geöffneten Drosselklappe (2) ist.
Verfahren zum Ansaugen von Luft in eine Brennkraftmaschine (22) mit einer Drosselklappe (2), mit einem Drosselklappensteller (3) zum Stellen der Drosselklappe (2), mit einem Bypasskanal (23), der seinen Einlass angekoppelt stromauf der Drosselklappe (2) und seinen Auslass angekoppelt stromab der Drosselklappe (2) hat, mit einem elektromagnetischen Bypassventil (4), welches in dem Bypasskanal (23) angeordnet ist, mit einem Mittel (11) zum Erfassen des Kurbelwinkels A der Kurbelwelle, mit einem Mittel zum Erfassen der Drehzahl N der Kurbelwelle, mit einem Fahrpedalsensor (17) zum Erfassen einer Position (PF) des Fahrpedals (16), mit einem Mittel zum Bestimmen des wirklichen Zustands der Brennkraftmaschine (23), mit einer Steuereinrichtung (18) zum Steuern des elektromagnetischen Bypassventils (4) und des Drosselklappenstellers (3), dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetische Bypassventil (4) in der Lage ist, schnell, verglichen mit der Dauer des Einlasshubs, von seiner völlig geschlossenen Position bis zu seiner völlig geöffneten Position zu öffnen und schnell, verglichen mit Dauer des Einlasshubs, von seiner völlig offenen Position bis seine völlig geschlossene Position zu schließen, und dass die Steuereinrichtung (18) das elektromagnetische Bypassventil (4) durch völliges Öffnen und völliges Schließen des elektromagnetischen Bypassventils (4) steuert.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Steuervariablen zum Steuern des elektromagnetischen Bypassventils (4) und der Drosselklappe (2) in solcher Beziehung zueinander stehen, dass die Pumpverluste vermindert werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Steuervariablen für das elektromagnetische Bypassventil (4) und die Drosselklappe (2) ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Kanal (27) aufweist, der seinen Auslass angekoppelt stromab der Drosselklappe (2) und einem elektromagnetischen AGR Ventil (26) angeordnet in dem Kanal (27) hat, und dass die Steuereinrichtung (18) steuert auch das elektromagnetische AGR Ventil (26).
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Steuervariablen zum Steuern des elektromagnetischen Bypassventils (4), des elektromagnetischen AGR Ventils (26) und der Drosselklappe (2) in solcher Beziehung zueinander stehen, dass die Pumpverluste vermindert werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Steuervariablen für das elektromagnetische Bypassventil (4), das elektromagnetische AGR Ventil (26) und die Drosselklappe (2) ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Kanal (27) aufweist, der seinen Auslass angekoppelt stromab der Drosselklappe (2) und einem elektromagnetischen AGR Ventil (26) angeordnet in dem Kanal (27) hat, dass das elektromagnetische AGR Ventil (26) fähig ist, schnell, verglichen mit der Dauer des Einlasshubs, von seiner völlig geschlossenen Position bis zu seiner völlig offenen Position zu öffnen und schnell, verglichen mit Dauer des Einlasshubs, von seiner völlig offenen Position bis zu seiner völlig geschlossenen Position zu schließen, dass die Steuereinrichtung (18) auch das elektromagnetische AGR Ventil (26) stuert, und wobei die Steuereinrichtung (18) das elektromagnetische AGR Ventil (26) durch völliges Öffnen und völliges Schließen des elektromagnetischen AGR Ventils (26) steuert.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass Steuervariablen zum Steuern des elektromagnetischen Bypassventils (4), des elektromagnetischen AGR Ventils (26) und der Drosselklappe (2) in solcher Beziehung zueinander sind, dass die Pumpverluste vermindert werden.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Steuervariablen für das elektromagnetische Bypassventil (4), das elektromagnetische AGR Ventil (26) und die Drosselklappe (2) ermittelt werden.
Verfahren nach Ansprüchen 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsfläche des elektromagnetischen Bypassventils (4) kleiner oder gleich einem viertel der Querschnittsfläche der völlig geöffneten Drosselklappe (2) ist.