DE102009027639A1 - Exhaust gas system for e.g. six-cylinder V-engine of vehicle, has exhaust gas purification device arranged in exhaust gas stream, and compressor driven by drive mechanism to produce mechanical rotational energy - Google Patents

Exhaust gas system for e.g. six-cylinder V-engine of vehicle, has exhaust gas purification device arranged in exhaust gas stream, and compressor driven by drive mechanism to produce mechanical rotational energy Download PDF

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Abstract

The system (15) has a fresh air supply line (17) controlled by a butterfly valve (2). A turbocharger is provided with a compressor (1) and an exhaust gas-operated turbine (1.1). An exhaust gas purification device (12) is arranged in an exhaust gas stream. Another compressor (5) is arranged in an exhaust gas-return line (14) and is driven by a drive mechanism (5.1) e.g. electrical machine, for producing a mechanical rotational energy. A power output and/or speed of the mechanism are controlled depending on operating parameters of an internal-combustion engine (9). Independent claims are also included for the following: (1) a method for controlling an exhaust gas system (2) a control system for controlling exhaust gas streams of an exhaust gas system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung, ein Verfahren zum Steuern der Abgasanlage, ein Steuerungssystem zum Steuern der Abgasströme der Abgasanlage und eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage mit Abgasrückführung mit den in den Oberbegriffen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche genannten Merkmalen.The The invention relates to an exhaust system of an internal combustion engine with Exhaust gas recirculation, a method for controlling the Exhaust system, a control system for controlling the exhaust gas flows the exhaust system and an internal combustion engine with an exhaust system with exhaust gas recirculation with the in the preambles of the respective independent claims Features.

Es ist bekannt, dass die Vorschriften für die Abgasemissionen der Brennkraftmaschinen mit steigender Anzahl der Fahrzeuge ständig verschärft werden, wie beispielsweise EURO 6 Norm in Europa oder Tier 2 oder Bin 5 in USA. Manche Hersteller ziehen es vor, verschiedene Befeuerungsstrategien einzusetzen wie HCCI (Homogeneus Charge Compression Ignition) oder aktive Nachbehandlungsvorrichtungen wie NOx-(Stickstoffoxid)-Abscheider oder SCR-(Selective Catalytic Reduction)-Katalysatoren. Jedoch erfordern diese Technologien einen erheblichen materiellen Aufwand und Entwicklung, die die Komplexität der Systeme erhöhen und für den Konsumenten hohe Folgekosten wie höheren Kraftstoffverbrauch und Technologienachhaltigkeitskosten bedeuten.It is known that the regulations for the exhaust emissions of internal combustion engines with increasing number of vehicles are constantly tightening, such as EURO 6 standard in Europe or Animal 2 or I am 5 in USA. Some manufacturers prefer to use different firing strategies, such as HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) or active aftertreatment devices such as NOx (Nitrogen Oxide) separators or SCR (Selective Catalytic Reduction) catalysts. However, these technologies require considerable material effort and development, increasing the complexity of the systems and imposing high consequential costs on the consumer such as higher fuel consumption and technology sustainability costs.

Eine der bekannten Strategien, die Emissionen einer Brennkraftmaschine zu senken, ist es die Abgasreinigung durch Abgasrückführung zu verbessern. Die Abgase enthalten immer noch relativ viel Sauerstoff und werden teilweise der Frischluftzufuhr beigemischt, wodurch weniger Frischluft aus der Atmosphäre entnommen werden muß. Die Abgase werden hierzu entweder direkt nach dem Auslaßkrümmer entnommen oder erst durch eine einen Katalysator- oder Partikelfilter enthaltende Abgasreinigungsanlage gereinigt und dann zum Teil über eine hierfür vorgesehene Rohrleitung entnommen und der Frischluftzufuhr am Einlaßkrümmer beigemischt.A the known strategies, the emissions of an internal combustion engine it is exhaust gas purification through exhaust gas recirculation that reduces emissions to improve. The exhaust gases still contain relatively much oxygen and are partially added to the fresh air supply, creating less Fresh air from the atmosphere must be removed. For this purpose, the exhaust gases are either directly after the exhaust manifold taken or only by a catalyst or particle filter cleaned emission control system cleaned and then partially over taken from a designated pipeline and the fresh air supply admixed to the intake manifold.

In US 7,165,540 B2 ist ein Abgasrückführungssystem einer Brennkraftmaschine offenbart, bei dem zwei Turbolader, ein Hochdruck- und ein Niederdruckturbolader, so verschaltet sind, dass deren Antriebsstufen oder Turbinen hintereinander im Abgasstrang und deren Verdichterstufen ebenso im Luftzuführungstrakt bzw. Abgasrückführungstrakt hintereinander angeordnet sind. Ein Teil der Abgasrückführung ist auch zwischen den zwei Antriebsstufen der beiden Turbolader ausgeführt und wird über zwischengeschaltete Kühler abgekühlt, mit gesteuerten Ventilen geschaltet und einem jeweiligen Verdichter der beiden Turbolader zugeführt. Das Ziel des komplizierten Zusammenspiels der mehrfach geführten Abgasrückführung ist, den Druck der Abgase und den Druck der Ladeluft in einem Mischer aneinander anzugleichen, damit eine Vermischung effektiv sein kann. Nachteilig ist dabei, dass die Leistungen der Turbolader nicht linear zu der Abgasleistung sind und daher eine Druckanpassung in allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine schwierig zu steuern ist. Dies trifft insbesondere auf den zweiten zusätzlichen Turbolader zu, da er für Niederdruck ausgelegt werden muß und daher auch größere Abmessungen und Gewicht mit sich bringt.In US 7,165,540 B2 an exhaust gas recirculation system of an internal combustion engine is disclosed, in which two turbochargers, a high-pressure and a low-pressure turbocharger, are connected so that their drive stages or turbines are arranged one behind the other in the exhaust system and their compressor stages in the air supply tract or exhaust gas recirculation tract in a row. Part of the exhaust gas recirculation is also carried out between the two drive stages of the two turbochargers and is cooled via interposed radiators, switched with controlled valves and fed to a respective compressor of the two turbochargers. The aim of the complex interaction of the multiple exhaust gas recirculation is to match the pressure of the exhaust gases and the pressure of the charge air in a mixer to each other, so that mixing can be effective. The disadvantage here is that the power of the turbocharger are not linear to the exhaust gas power and therefore a pressure adjustment in all operating conditions of the internal combustion engine is difficult to control. This is particularly true for the second additional turbocharger because it must be designed for low pressure and therefore also brings larger dimensions and weight with it.

US 2002/0112478 A1 offenbart eine ähnliche Anordnung, wie in US 7,165,540 B2 , mit einem Hochdruck- und einem Niederdruckturbolader, deren Ladeluftstrom mit Hilfe von steuerbaren Ventilen durch eine rechnergestützte Steuerung so gesteuert wird, dass die Verdichtung der Ladeluft optimiert wird. Die Abgasrückführung erfolgt ungeregelt und wird nur an der Stelle im Abgasstrang vor den beiden Turboladern entnommen. Somit ist eine verbesserte gasreinigende Wirkung durch Abgasrückführung nicht verwirklicht. US 2002/0112478 A1 discloses a similar arrangement as in US 7,165,540 B2 , with a high-pressure and a low-pressure turbocharger whose charge air flow is controlled by means of controllable valves by a computer-aided control so that the compression of the charge air is optimized. The exhaust gas recirculation takes place unregulated and is taken only at the point in the exhaust system in front of the two turbochargers. Thus, an improved gas-cleaning effect by exhaust gas recirculation is not realized.

US 7,117,843 B2 offenbart eine Diesel-Brennkraftmaschine mit einem Niederdruck-Abgasrückführungssystem, bei dem ein Turbolader vorhanden ist, in dessen Verdichter über einen Abgaskühler und ein gesteuertes Abgasventil ein Teil der Abgase zusammen mit der Frischluft zurückgeführt wird. Das System kommt zwar mit nur einem Verdichter und einer Turbine aus, jedoch bereiten die rückgeführten Abgase, die in den Frischlufttrakt eingeführt werden, der Luftfilteranlage Probleme und verstopfen diese relativ schnell. Ferner ist der Luftfilter hohen Temperaturen ausgesetzt und muß daher höheren Temperaturen standhalten oder die Leistung des Abgaskühlers entsprechend erhöht werden. Der Hauptnachteil besteht jedoch darin, dass die Rückführung der Abgase nicht in allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine gewährleistet sein kann, da der Druck der Abgase starken Schwankungen unterliegt. US 7,117,843 B2 discloses a diesel internal combustion engine having a low-pressure exhaust gas recirculation system, in which a turbocharger is present, in whose compressor via an exhaust gas cooler and a controlled exhaust valve part of the exhaust gases is recycled together with the fresh air. Although the system works with only one compressor and one turbine, the recirculated exhaust gases introduced into the fresh air section cause problems for the air filter system and clog it up relatively quickly. Furthermore, the air filter is exposed to high temperatures and must therefore withstand higher temperatures or the performance of the exhaust gas cooler are increased accordingly. The main disadvantage, however, is that the recirculation of the exhaust gases can not be guaranteed in all operating conditions of the internal combustion engine, since the pressure of the exhaust gases is subject to strong fluctuations.

US 6,050,095 offenbart einen Turbolader mit integrierter Abgasrückführung. Neben der vorteilhaften Kompaktheit dieser Lösung haften ihr die benannten Nachteile jedoch ebenso an. US 6,050,095 discloses a turbocharger with integrated exhaust gas recirculation. In addition to the advantageous compactness of this solution, however, the named disadvantages adhere to it as well.

In US 2006/0124115 A1 offenbart eine Abgasanlage mit einer Abgasrückführung, die zwei abgasbetriebenen Turbolader aufweist, die jeweils eine Teilverdichtung bewirken. Die Vermischung der Frischluft und der rückgeführten Abgase erfolgt vor dem Eintritt in den ersten Niederdruck-Verdichter. Die Abgasrückführung ist stromabwärts zwischen den Turbinen der beiden Turbolader angeschlossen und weist eine Miniabgasreinigung auf. Auch dieser Lösung sind die oben beschriebenen Nachteile eigen.In US 2006/0124115 A1 discloses an exhaust system with an exhaust gas recirculation, which has two exhaust-gas turbochargers, each causing a partial compression. The mixing of the fresh air and the recirculated exhaust gases takes place before entering the first low-pressure compressor. The exhaust gas recirculation is connected downstream between the turbines of the two turbochargers and has a mini exhaust gas purification. This solution also has the disadvantages described above.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgasanlage mit Abgasrückführung derart zu verbessern, dass die Abgase der Brennkraftmaschine in allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine noch effektiver von Schadstoffen gereinigt bzw. noch weniger Frischluft benötigt wird und dadurch die Emissionswerte abgesenkt werden.The invention has for its object to improve an exhaust system with exhaust gas recirculation so that the exhaust gases of the engine cleaned in all operating conditions of the engine even more effectively from pollutants or even less fresh air is needed and thus the emission values are lowered.

Die Erfindung geht nach einem ersten vorrichtungstechnischen Aspekt von einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung aus, die mit einem mit einer Drosselklappe geregelten Frischluftzuführstrang, wenigstens einem ersten Abgas-Rückführstrang, wenigstens einem ersten Turbolader mit einem Verdichter und einer abgasbetriebenen Turbine, sowie mit wenigstens einer im Abgasstrom angeordneten Abgasreinigungsvorrichtung ausgestattet ist.The The invention is based on a first device-technical aspect from an exhaust system of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation, the with a regulated with a throttle Freshluftzuführstrang, at least one first exhaust gas recirculation train, at least a first turbocharger with a compressor and a exhaust gas driven turbine, and with at least one in the exhaust stream arranged exhaust gas purification device is equipped.

Dadurch, dass in wenigstens einem Abgas-Rückführstrang wenigstens ein zweiter Verdichter angeordnet ist, der von einem eine mechanische Drehenergie erzeugenden Antriebsmechanismus angetrieben ist, ist die Aufgabe der Erfindung gelöst.Thereby, that in at least one exhaust gas recirculation train at least one second compressor is arranged, the one of a a mechanical rotational energy generating drive mechanism driven is, the object of the invention is achieved.

Die Leistungsabgabe und/oder die Drehzahl des Antriebsmechanismus des zweiten Verdichters sind vorzugsweise in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine steuerbar und/oder gesteuert.The Power output and / or the speed of the drive mechanism of second compressor are preferably depending on Operating parameters of the internal combustion engine controllable and / or controlled.

Besondere Vorteile werden mit einer erfindungsgemäßen Abgasanlage erreicht, wenn der Antriebsmechanismus als eine elektrische Maschine ausgebildet ist, denn eine elektrische Maschine läßt sich besonders flexibel steuern.Special Advantages are with an exhaust system according to the invention achieved when the drive mechanism is designed as an electric machine is, because an electric machine can be particularly flexible control.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorliegender Erfindung ist der Abgas-Rückführstrang mit zweitem Verdichter stromabwärts nach der wenigstens einen Abgasreinigungsvorrichtung an die Abgasanlage angeschlossen, so dass dieser Abgas-Rückführstrang eine Niederdruckabgasrückführung darstellt, und der erste Abgas-Rückführstrang stromabwärts vor der wenigstens einen Abgasreinigungsvorrichtung an die Abgasanlage angeschlossen ist, so dass dieser Abgas-Rückführstrang eine Hochdruckabgasrückführung darstellt.According to one Another preferred embodiment of the present invention is the Exhaust gas recirculation train with second compressor downstream after the at least one emission control device to the exhaust system connected so that this exhaust gas feedback train represents a low pressure exhaust gas recirculation, and the first exhaust gas recirculation train downstream before the at least one exhaust gas purification device to the exhaust system is connected so that this exhaust gas feedback train represents a high pressure exhaust gas recirculation.

Weitere Vorteile lassen sich erfindungsgemäß erreichen, wenn der Abgasstrom durch den Abgas-Rückführstrang mit zweitem Verdichter über eine steuerbare Ventilvorrichtung ein- und abschaltbar und/oder drosselbar ist.Further Advantages can be achieved according to the invention, when the exhaust gas flow through the exhaust gas recirculation train with second compressor via a controllable valve device can be switched on and off and / or throttled.

Eine noch bevorzugtere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn wenigstens zwei Abgas-Rückführstränge über jeweils eine steuerbare Ventilvorrichtung ein- und abschaltbar und/oder drosselbar sind.A even more preferred embodiment of the invention results when at least two exhaust gas recirculation lines over in each case a controllable valve device switched on and off and / or are throttled.

Eine genauere Steuerung der Zusammensetzung der Frischluft und der rückgeführten Gase läßt sich erreichen, wenn in dem Frischluftzuführstrang und in dem Abgas-Rückführstrang mit zweitem Verdichter jeweils ein Drucksensor vorgesehen ist.A more precise control of the composition of the fresh air and the recirculated Gases can be reached when in the Frischluftzuführstrang and in the exhaust gas recirculation line with second compressor in each case a pressure sensor is provided.

Besonders vorteilhafte Fortbildungen der erfindungsgemäßen Abgasanlage ergeben sich, wenn wenigstens eine Ventilvorrichtung von einer Steuerung steuerbar und/oder gesteuert ist.Especially advantageous developments of the invention Exhaust system arise when at least one valve device is controllable and / or controlled by a controller.

Die Abgasreinigungsvorrichtung weist vorzugsweise wenigstens einen Katalysator und/oder einen Partikelfilter auf. Ferner kann sie mehrteilig ausgeführt sein und mit Hilfe von Rohrverbindungen verbunden werden.The Exhaust gas purification device preferably has at least one catalyst and / or a particulate filter. Furthermore, it can be made in several parts be connected by means of pipe connections.

Um die Temperatur der rückgeführten Abgase an die thermischen Anforderungen der Brennkraftmaschine anzupassen, ist in dem Frischluftzuführstrang und/oder in dem Abgas-Rückführstrang mit zweitem Verdichter vorzugsweise wenigstens ein Kühler zum Abkühlen der Frischluft und/oder der rückgeführten Abgase vorgesehen.Around the temperature of the recirculated exhaust gases to the to adapt thermal requirements of the internal combustion engine is in the Frischluftzuführstrang and / or in the exhaust gas recirculation train with a second compressor, preferably at least one cooler for cooling the fresh air and / or the recirculated Exhaust gases provided.

Als Betriebsparameter der Brennkraftmaschine sind vorzugsweise die Abgasrückführungsrate und/oder die relative Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer (BGR) mit Hilfe eines jeweiligen Erfassungsmittels erfaßt. Solches Erfassungsmittel kann beispielsweise ein Sauerstoffsensor oder die von einer Motorsteuerung zur Verfügung gestellte Betriebsparameter sein.When Operating parameters of the internal combustion engine are preferably the exhaust gas recirculation rate and / or the relative oxygen concentration in the intake manifold (BGR) detected by means of a respective detection means. Such detection means may be, for example, an oxygen sensor or the operating parameters provided by a motor controller be.

Nach einem verfahrenstechnischen Aspekt geht die vorliegende Erfindung von einem Verfahren zum Steuern der Abgasanlage mit Abgasrückführung nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausgestaltung.To a procedural aspect of the present invention of a method for controlling the exhaust system with exhaust gas recirculation one of the previously described embodiment.

Dadurch, dass die Leistungsabgabe des Antriebsmechanismus und/oder die Drehzahl des zweiten Verdichters in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine gesteuert werden, ist die Aufgabe der Erfindung auch verfahrenstechnisch gelöst.Thereby, that the power output of the drive mechanism and / or the speed of the second compressor in dependence on operating parameters the internal combustion engine are controlled, the object of the invention also solved procedurally.

Um geringere NOx-Emissionen zu erreichen, muß die Abgasrückführungsrate möglichst erhöht werden. Gleichzeitig, um einen optimalen Motorbetrieb zu gewährleisten, wird ferner als ein wichtiger Einflußfaktor beispielsweise die relative Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer (Burned Gas Rate BGR, oder auch Brenngasrate) mit Hilfe einer überlagerten Motorsteuerung geregelt. Diese überlagerte Motorsteuerung kann auch alternativ mit einem beliebigen konventionellen System realisiert sein und profitiert in jedem Fall davon, dass erfindungsgemäß durch die Minimierung der Druckdifferenz die Vermischung der rückgeführten Abgase mit der Frischluft besser optimiert wird.Around To achieve lower NOx emissions, the exhaust gas recirculation rate be increased as possible. At the same time, to one To ensure optimum engine operation, is further than an important influencing factor for example the relative Oxygen concentration in the intake manifold (Burned Gas rate BGR, or also fuel gas rate) with the help of a superimposed Motor control regulated. This superimposed engine control can also be alternative with any conventional system be realized and in any case benefits from the fact that according to the invention by minimizing the pressure difference mixing the recirculated Exhaust gases with the fresh air is better optimized.

Hierbei ist beispielsweise die relative Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer BGR = 1 – [O2]EINLASS/[O2]REF anhand der erfaßten Sauerstoffkonzentration mit der Referenz-Sauerstoffkonzentration der Luft von [O2]REF = 20.95% verglichen.Here, for example, the relative acid Influent concentration in inlet manifold BGR = 1 - [O 2 ] INLET / [O2] REF compared to the reference oxygen concentration in the air of [O 2 ] REF = 20.95% based on the detected oxygen concentration.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens läßt sich dadurch realisieren, dass wenn

  • – der stromabwärts vor einer Luft-Abgasmischvorrichtung erfaßte Druck in der Abgasrückführung einen vorgegebenen und/oder vorgebbaren Schwellenwert unterschreitet und/oder die Druckdifferenz zwischen dem Luftdruck im Frischluftzuführstrang und dem Abgasdruck in der Abgasrückführung einen vorgegebenen und/oder vorgebbaren Druckdifferenz-Schwellenwert unterschreitet
  • – die Niederdruckabgasrückführung, der Abgas-Rückführstrang mit zweitem Verdichter, durch Öffnen der zugehörigen Ventilvorrichtung zugeschaltet, und
  • – die Hochdruckabgasrückführung durch Schließen einer Hauptventilvorrichtung abgeschaltet oder mit geöffneter Hauptventilvorrichtung parallel zur Niederdruckabgasrückführung betrieben wird.
A particularly advantageous embodiment of the method can be realized in that if
  • - The downstream of an air exhaust mixing device detected pressure in the exhaust gas recirculation falls below a predetermined and / or predeterminable threshold and / or the pressure difference between the air pressure in Frischluftzuführstrang and the exhaust gas pressure in the exhaust gas recirculation falls below a predetermined and / or predeterminable pressure difference threshold
  • - The low-pressure exhaust gas recirculation, the exhaust gas recirculation train with second compressor, switched by opening the associated valve device, and
  • - The high pressure exhaust gas recirculation is switched off by closing a main valve device or operated with the main valve device open parallel to the low pressure exhaust gas recirculation.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Druckdifferenz zwischen dem Luftdruck in dem Frischluftzuführstrang und dem Abgasdruck in der Abgasrückführung erfaßt und die Leistungsabgabe und/oder die Drehzahl des Antriebsmechanismus des zweiten Verdichters derart geregelt, dass die Druckdifferenz minimiert und/oder einen vorgegebenen und/oder vorgebbaren Druckdifferenz-Schwellenwert unterschreitet.According to one another preferred embodiment of the invention Method becomes the pressure difference between the air pressure in the Frischluftzuführstrang and the exhaust gas pressure in the exhaust gas recirculation detected and the power output and / or the rotational speed of the drive mechanism of the second compressor regulated so that the pressure difference minimized and / or a predetermined and / or predefinable pressure difference threshold below.

Diese bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist mit beliebigen Motorsteuerungssystemen und Verfahren kombinierbar und kann ihnen hierzu parallel oder überlagert betrieben werden. Das bedeutet, dass die Druckdifferenz zwischen dem Druck der rückgeführten Abgase und dem Druck der Frischluft immer optimal geregelt wird, so dass die Gasvermischung effektiver erfolgen kann, während ein Motorsteuerungssystem außerdem gleichzeitig das Kraftstoffgemisch an die Erfordernisse der Leistungsbereitstellung und optimale Emissionswerte anpaßt.These preferred embodiment of the invention Procedure is with any engine control systems and procedures combinable and can be parallel or superimposed on them operate. This means that the pressure difference between the pressure of the recirculated exhaust gases and the pressure the fresh air is always optimally regulated, so that the gas mixture can be done more effectively while a motor control system also at the same time the fuel mixture to the requirements performance and optimal emission levels.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ferner in einer alternativen Ausgestaltung so ausgebildet, dass

  • – in einem ersten Verfahrensschritt die elektronische Steuerung eingeschaltet und zum zweiten Verfahrensschritt fortgeschritten wird,
  • – in einem zweiten Verfahrensschritt geprüft wird, ob die Hauptventilvorrichtung der Hochdruckabgasrückführung voll geöffnet ist und wenn das Ergebnis negativ ausfällt, die Hochdruckabgasrückführung betrieben und zum sechsten Verfahrensschritt fortgeschritten wird, wo wenn das Ergebnis positiv ausfällt, zur nächsten Abfrage im dritten Verfahrensschritt fortgeschritten wird,
  • – im dritten Verfahrensschritt geprüft wird, ob eine erfaßte Abweichung der Abgasrückführungsrate oder der relativen Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer (BGR) größer als ein jeweiliger vorgegebener und/oder vorgebbarer Schwellenwert ist und wenn das Ergebnis negativ ausfällt, die Hochdruckabgasrückführung betrieben und zum sechsten Verfahrensschritt fortgeschritten wird, und wenn das Ergebnis positiv ausfällt, zum vierten Verfahrensschritt fortgeschritten wird,
  • – im vierten Verfahrensschritt die Niederdruckabgasrückführung betrieben wird, in dem die Ventilvorrichtung der Niederdruckabgasrückführung geöffnet und die Hauptventilvorrichtung geschlossen wird und im fünften Verfahrensschritt die Steuerung der Hochdruckabgasrückführung abgeschaltet wird, oder
  • – im sechsten Verfahrensschritt die Hochdruckabgasrückführung betrieben wird, in dem die Ventilvorrichtung der Niederdruckabgasrückführung geschlossen und die Hauptventilvorrichtung geöffnet wird und im siebten Verfahrensschritt die Steuerung der Niederdruckabgasrückführung abgeschaltet wird, und
  • – im achten Verfahrensschritt zum Beginn des Verfahrensablaufs verzweigt wird.
The inventive method is further formed in an alternative embodiment so that
  • In a first method step, the electronic control is switched on and advanced to the second method step,
  • In a second step, it is checked whether the main valve device of the high-pressure exhaust gas recirculation is fully opened and if the result is negative, the high-pressure exhaust gas recirculation is operated and advanced to the sixth step, where the result is positive, the next query in the third step,
  • In the third method step, it is checked whether a detected deviation of the exhaust gas recirculation rate or of the relative oxygen concentration in the intake manifold (BGR) is greater than a respective predefined and / or predefinable threshold value and if the result is negative, the high-pressure exhaust gas recirculation is operated and the process proceeds to the sixth method step, and if the result is positive, the fourth step of the procedure is advanced,
  • In the fourth method step, the low pressure exhaust gas recirculation is operated, in which the valve device of the low pressure exhaust gas recirculation is opened and the main valve device is closed and in the fifth method step, the control of the high pressure exhaust gas recirculation is switched off, or
  • - In the sixth step, the high pressure exhaust gas recirculation is operated, in which the valve device of the low pressure exhaust gas recirculation is closed and the main valve device is opened and in the seventh process step, the control of the low pressure exhaust gas recirculation is switched off, and
  • - Branched in the eighth step to the beginning of the procedure.

Diese alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens unterscheidet sich grundsätzlich von der vorhergehend Beschriebenen dadurch, dass die Leistungsabgabe des Antriebsmechanismus und/oder die Drehzahl des zweiten Verdichters mit der erfaßten oder ermittelten Abgasrückführungsrate oder relativen Sauerstoffkonzentration gekoppelt wird. Ferner ist es möglich in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beide bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens einander überlagert anzuwenden.These alternative embodiment of the invention Procedure is fundamentally different from the previous one Described in that the power output of the drive mechanism and / or the speed of the second compressor with the detected or determined exhaust gas recirculation rate or relative oxygen concentration coupled becomes. Furthermore, it is possible in a further preferred Embodiment of the invention, both preferred embodiments of inventive method superimposed on each other apply.

Nach noch einem weiteren Aspekt vorliegender Erfindung werden ihre Aufgaben durch ein Steuerungssystem zum Steuern der Abgasströme der Abgasanlage nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausgestaltungen gelöst. Dieses Steuerungssystem kann in einem gesonderten Gehäuse untergebracht sein oder in die Motorsteuerung integriert werden.To Yet another aspect of this invention will become its objects by a control system for controlling the exhaust gas flows the exhaust system according to one of the previously described embodiments solved. This control system can be in a separate Housing be housed or integrated into the engine control become.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird nach einem weiteren Aspekt auch durch eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage mit Abgasrückführung (14) nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausgestaltungen gelöst.The object according to the invention is also achieved, according to a further aspect, by an internal combustion engine having an exhaust system with exhaust gas recirculation (US Pat. 14 ) solved according to one of the previously described embodiments.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, in the sub claims mentioned characteristics.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below in embodiments the accompanying drawings explained. Show it:

1 eine schematische Anordnung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, und 1 a schematic arrangement of an exemplary exhaust system according to the invention an internal combustion engine, and

2 ein Flußdiagramm einer bevorzugten Ausgestaltung der Steuerung der erfindungsgemäßen Abgasanlage. 2 a flowchart of a preferred embodiment of the control of the exhaust system according to the invention.

1 zeigt eine schematische Anordnung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Abgasanlage 15 einer Brennkraftmaschine 9. 1 shows a schematic arrangement of an exemplary exhaust system according to the invention 15 an internal combustion engine 9 ,

Eine hier beispielhaft verwendete Brennkraftmaschine 9 ist als ein 6-Zylinder V-Motor ausgeführt und weist einen Einlaßkrümmer 11 und einen zweiteiligen Auslaß- oder Abgaskrümmer 10 auf.An internal combustion engine used here by way of example 9 is designed as a 6-cylinder V-engine and has an intake manifold 11 and a two-piece exhaust or exhaust manifold 10 on.

Die Frischluft gelangt über einen Frischluftzuführstrang 17, eingesaugt durch einen ersten Verdichter 1, über eine vorzugsweise steuerbare und von einer Steuerung gesteuerte Drosselklappe 2 zu einer Luft-Abgasmischvorrichtung 18, von wo sie gemischt mit den rückgeführten Abgasen in den Einlaßkrümmer 11 strömt. Die Luft-Abgasmischvorrichtung 18 ist im einfachsten Fall einfach durch einen Rohrverbindungspunkt realisiert.The fresh air passes through a Frischluftzuführstrang 17 sucked in by a first compressor 1 , via a preferably controllable and controlled by a control throttle 2 to an air exhaust mixing device 18 from where they are mixed with the recirculated exhaust gases in the intake manifold 11 flows. The air exhaust mixing device 18 is realized in the simplest case simply by a pipe connection point.

Der erste Verdichter 1 ist durch eine abgasbetriebene Turbine 1.1 angetrieben, die von den ausströmenden heißen Abgasen in dem Abgasstrang in Drehung versetzt ist. Dies ist ein konventioneller Turbolader, wie er in Diesel- oder Ottomotoren zum Einsatz kommt. Seine Pumpleistung bzw. Drehzahl kann demnach über eine variierbare Stellung der Turbinenschaufeln wie bei einem TGM-Turbolader geregelt werden.The first compressor 1 is through an exhaust-powered turbine 1.1 driven, which is set in rotation by the outflowing hot exhaust gases in the exhaust line. This is a conventional turbocharger, as used in diesel or gasoline engines. Its pumping power or speed can therefore be regulated via a variable position of the turbine blades as in a TGM turbocharger.

Unmittelbar an den Austritt der Abgase aus dem Abgaskrümmer 10 ist ein Abgas-Rückführstrang 13 angeschlossen, der mittels einer steuerbaren Ventilvorrichtung 3 ab- und zuschaltbar bzw. in vorteilhaften Ausgestaltungen auch drosselbar ist. Die Abgase strömen über diesen Abgas-Rückführstrang 13 bei geöffneter Ventilvorrichtung 3 in die Abgasrückführung 21 und gelangen zur Luft-Abgasmischvorrichtung 18, wo sie mit der Frischluft gemischt werden und weiter in den Einlaßkrümmer 11 strömen. In einer bevorzugten vorliegenden Ausgestaltung ist ein Kühler 7 in der Abgasrückführung 21 angeordnet, in dem die Abgase abgekühlt werden, bevor sie mit der Frischluft gemischt werden.Immediately to the exit of the exhaust gases from the exhaust manifold 10 is an exhaust gas recirculation train 13 connected by means of a controllable valve device 3 switched off and switched on or in advantageous embodiments also throttled. The exhaust gases flow over this exhaust gas recirculation line 13 with open valve device 3 in the exhaust gas recirculation 21 and arrive at the air exhaust mixing device 18 where they are mixed with the fresh air and further into the intake manifold 11 stream. In a preferred embodiment, a radiator is included 7 in the exhaust gas recirculation 21 arranged in which the exhaust gases are cooled before they are mixed with the fresh air.

Die Abgase strömen, nachdem sie die Turbine 1.1 passieren in eine Abgasreinigungsvorrichtung 12, die einen Katalysator und/oder einen Partikelfilter und beispielsweise wenigstens einen Dämpfer aufweist. Nach der Abgasreinigung strömen die Abgase zum Teil über den Abgasaustritt 16 in die Atmosphäre und werden zum Teil in einen zweiten Abgas-Rückführstrang 14 abgeleitet, der mit Hilfe einer Rohrleitung an das Abgasrohr angeschlossen ist. Da die Abgase nach dem Passieren der Abgasreinigungsvorrichtung 12 einen geringeren Druck aufweisen, nennt man den zweiten Abgas-Rückführstrang 14 auch eine Niederdruckabgasrückführung 14.The exhaust fumes after passing the turbine 1.1 happen in an emission control device 12 comprising a catalyst and / or a particulate filter and, for example, at least one damper. After the exhaust gas cleaning, the exhaust gases flow partly over the exhaust gas outlet 16 into the atmosphere and become part of a second exhaust gas recirculation train 14 derived, which is connected by means of a pipe to the exhaust pipe. Since the exhaust gases after passing the exhaust gas purification device 12 have a lower pressure, called the second exhaust gas recirculation train 14 also a low pressure exhaust gas recirculation 14 ,

Die Niederdruckabgasrückführung 14 ist mittels einer Ventilvorrichtung 4 ab- und zuschaltbar bzw. in vorteilhaften Ausgestaltungen drosselbar. Diese Ventilvorrichtung 4 ist lediglich beispielhaft am Eingang der Niederdruckabgasrückführung 14 angeordnet und kann in anderen vorteilhaften Ausgestaltungen an einer anderen beliebigen Position entlang der Niederdruckabgasrückführung 14 vor ihrer Zusammenführung mit der Hochdruckabgasrückführung 13 angeordnet sein, so z. B. auch zwischen zwei Dämpfern.The low pressure exhaust gas recirculation 14 is by means of a valve device 4 switched off and on or throttled in advantageous embodiments. This valve device 4 is merely an example at the entrance of the low pressure exhaust gas recirculation 14 arranged and may in other advantageous embodiments at another arbitrary position along the low pressure exhaust gas recirculation 14 prior to their merger with the high pressure exhaust gas recirculation 13 be arranged, such. B. also between two dampers.

Ein Kühler 8 kühlt die rückgeführten Abgase, die dann vorzugsweise im abgekühlten Zustand zu einem zweiten Verdichter 5 strömen. Dieser Kühler 8 kann in weiteren bevorzugten Ausgestaltungen entfallen, wenn beispielsweise aufgrund der Länge der Abgasrückführung und den Temperatureinschränkungen seitens des Einlaßkrümmers und/oder des zweiten Verdichters 5 keine Kühlung erforderlich ist. Dieser zweite Verdichter 5 ist erfindungsgemäß von einer elektrischen Maschine 5.1 angetrieben, wodurch seine Pumpleistung unabhängig von dem aktuellen Druck der Abgase und deren Massenstrom regelbar ist. Dadurch, dass die Abgase abgekühlt und durch die Abgasreinigungsvorrichtung 12 von Schadstoffen größtenteils befreit sind, verursachen sie eine geringere Verschleißbelastung des Verdichters 5. Verdichter 5 kann daher langlebiger und/oder kostengünstiger gestaltet sein.A cooler 8th cools the recirculated exhaust gases, which then preferably in the cooled state to a second compressor 5 stream. This cooler 8th can be omitted in further preferred embodiments, if, for example, due to the length of the exhaust gas recirculation and the temperature limitations on the part of the intake manifold and / or the second compressor 5 no cooling is required. This second compressor 5 is according to the invention of an electric machine 5.1 driven, whereby its pumping power is independent of the current pressure of the exhaust gases and their mass flow adjustable. Characterized in that the exhaust gases cooled and through the exhaust gas purification device 12 are largely freed of pollutants, they cause a lower wear of the compressor 5 , compressor 5 can therefore be made longer lasting and / or cheaper.

Die durch den Verdichter 5 verdichteten rückgeführten Abgase werden in die Abgasrückführung 21 geleitet, wo sie durch den dort angeordneten Kühler 7 erneut abgekühlt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann dieser Kühler 7 deswegen in der Hochdruckabgasrückführung 13 angeordnet werden, wenn beispielsweise eine weitere Abkühlung der rückgeführten Abgase aus der Niederdruckabgasrückführung 14 unerwünscht ist. Eine Steuerung 19 steuert über die Steuerleitungen 20 den Schaltzustand der Ventilvorrichtungen 2, 3 und 4 und die Leistung bzw. die Drehzahl der elektrischen Maschine 5.1.The through the compressor 5 compressed recirculated exhaust gases are in the exhaust gas recirculation 21 where they pass through the cooler arranged there 7 be cooled again. In a further preferred embodiment of the present invention, this cooler 7 therefore in the high-pressure exhaust gas recirculation 13 are arranged, for example, if a further cooling of the recirculated exhaust gases from the low-pressure exhaust gas recirculation 14 is undesirable. A controller 19 controls via the control lines 20 the switching state of the valve devices 2 . 3 and 4 and the power or the rotational speed of the electric machine 5.1 ,

Ferner ist je ein (nicht dargestellter) Drucksensor in dem Frischluftzuführstrang 17 und in der Abgasrückführung 21 angeordnet, deren Meßsignale der Steuerung 19 zugeführt werden.Further, each one (not shown) pressure sensor in the Frischluftzuführstrang 17 and in the exhaust gas recirculation 21 arranged, the measuring signals the controller 19 be supplied.

Die Steuerung 19 wertet die Meßsignale dieser Drucksensoren aus, um eine Druckdifferenz ΔP zwischen dem Luftdruck Pl im Frischluftzuführstrang 17 und dem Abgasdruck Pr in der Abgasrückführung 21 zu bilden und diese Druckdifferenz oder die erfaßten Druckwerte Pl und/oder Pr direkt mit je einem vorgegebenen und/oder vorgebbaren Druckdifferenz-Schwellenwert ΔPmax und/oder dem Schwellenwert Prmin zu vergleichen.The control 19 evaluates the measuring signals of these pressure sensors to a pressure difference .DELTA.P between the air pressure Pl in Frischluftzuführstrang 17 and the exhaust gas pressure Pr in the exhaust gas recirculation 21 and to compare this pressure difference or the detected pressure values Pl and / or Pr directly with a predetermined and / or predefinable pressure difference threshold value ΔPmax and / or the threshold value Prmin.

Die Steuerung 19 oder eine weitere Steuerung steuert außerdem auf die konventionelle Weise die Leistung des ersten Verdichters 17 beispielsweise durch die Variierung der Stellung der Turbinenschaufeln der Turbine 1.1.The control 19 or another controller also controls the performance of the first compressor in the conventional manner 17 for example, by varying the position of the turbine blades of the turbine 1.1 ,

Die Brennkraftmaschine 9 erfordert unter verschiedenen Belastungen eine darauf angepaßte Luftmenge, die aus Frischluft und den rückgeführten Abgasen zusammengesetzt ist. Ein nicht dargestellter Luftmassenmesser erfaßt beispielsweise das Volumen oder die Masse der Luft/Abgasmischung und liefert seine Signale an eine (nicht dargestellte) Motorsteuerung, die die Kraftstoffzufuhr und Zündzeitpunkte steuert.The internal combustion engine 9 requires under different loads an adapted amount of air, which is composed of fresh air and the recirculated exhaust gases. For example, an unillustrated air mass sensor detects the volume or mass of the air / exhaust mixture and provides its signals to an engine controller (not shown) that controls fueling and spark timing.

Wenn die Steuerung 19 einen Druckwert Pr der rückgeführten Abgase in der Abgasrückführung 21 erhält, der unter einen vorgegebenen und/oder vorgebbaren Schwellenwert Prmin abfällt, oder die Druckdifferenz ΔP zwischen dem Luftdruck Pl im Frischluftzuführstrang 17 und dem Abgasdruck Pr in der Abgasrückführung 21 einen vorgegebenen und/oder vorgebbaren Druckdifferenz-Schwellenwert ΔPmax unterschreitet, dann steht fest, dass die Druckleistung der Hochdruckabgasrückführung 13 nicht ausreicht, um eine gewünschte Vermischungsrate der Frischluft mit den rückgeführten Abgasen in der Luft-Abgasmischvorrichtung 18 zu gewährleisten.If the controller 19 a pressure value Pr of the recirculated exhaust gases in the exhaust gas recirculation 21 receives, which falls below a predetermined and / or predefinable threshold value Prmin, or the pressure difference .DELTA.P between the air pressure Pl in Frischluftzuführstrang 17 and the exhaust gas pressure Pr in the exhaust gas recirculation 21 falls below a predetermined and / or predeterminable pressure difference threshold .DELTA.Pmax, then it is clear that the pressure performance of the high pressure exhaust gas recirculation 13 is insufficient to a desired mixing rate of the fresh air with the recirculated exhaust gases in the air-Abgasmischvorrichtung 18 to ensure.

Um den Druck der rückgeführten Abgase auf einen ausreichenden Wert anzuheben, wird nun auf die Niederdruckabgasrückführung 14 umgeschaltet, indem die Ventilvorrichtung 3 geschlossen, Ventilvorrichtung 4 geöffnet und der Elektromotor 5.1 in Gang gesetzt und seine Leistungsabgabe und/oder Drehzahl geregelt wird, so dass die oben genannten erfaßten Druckwerte in einen zulässigen Wertebereich gebracht werden.In order to increase the pressure of the recirculated exhaust gases to a sufficient value, is now on the low-pressure exhaust gas recirculation 14 switched over by the valve device 3 closed, valve device 4 opened and the electric motor 5.1 is set in motion and its output and / or speed is controlled, so that the above-mentioned detected pressure values are brought into a permissible value range.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die beiden Abgasrückführungen 13 und 14 statt einer oben beschriebenen wahlweisen Inbetriebnahme eine parallele Inbetriebnahme aufweisen, wodurch die Leistung des zweiten Verdichters 5 und somit des Elektromotors 5.1 in einem geringeren Maße benötigt wird.In a further advantageous embodiment, the two exhaust gas recirculations 13 and 14 instead of an above-described optional commissioning have a parallel commissioning, whereby the performance of the second compressor 5 and thus the electric motor 5.1 is needed to a lesser extent.

Mit anderen Worten, die erfindungsgemäße Anpassung bzw. Minimierung der Druckdifferenz ΔP zwischen dem Luftdruck Pl im Frischluftzuführstrang 17 und dem Abgasdruck Pr in der Abgasrückführung 21 wird einer Motorsteuerung überlagert, so dass in allen Betriebszuständen sowohl eine optimale Vermischung der rückgeführten Abgase mit der Frischluft als auch die benötigten Betriebsparameter, insbesondere die Abgasrückführrate und/oder die relative Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer optimiert werden. Die Motorsteuerung kann hierbei nach einem der bekannten Verfahren oder erfindungsgemäß wie unter 2 beschrieben gestaltet sein.In other words, the inventive adaptation or minimization of the pressure difference .DELTA.P between the air pressure Pl in Frischluftzuführstrang 17 and the exhaust gas pressure Pr in the exhaust gas recirculation 21 is superimposed on an engine control, so that optimized in all operating conditions both optimal mixing of the recirculated exhaust gases with the fresh air and the required operating parameters, in particular the exhaust gas recirculation rate and / or the relative oxygen concentration in the intake manifold. The engine control can in this case according to one of the known methods or according to the invention as under 2 be designed described.

2 zeigt ein Flußdiagramm der Steuerung der erfindungsgemäßen Abgasanlage 15 in einer bevorzugten Ausgestaltung. 2 shows a flowchart of the control of the exhaust system according to the invention 15 in a preferred embodiment.

In dem Verfahrensschritt S1 erfolgt ein Start der Steuerung der Abgasanlage, der beispielsweise mit dem Starten der Brennkraftmaschine 9 zusammenfallen kann.In the method step S1, a start of the control of the exhaust system takes place, for example, with the starting of the internal combustion engine 9 can coincide.

Im Verfahrensschritt S2 erfolgt eine Erfassung des Öffnungsgrades der Ventilvorrichtung 3 der Hochdruckabgasrückführung 13. Hierzu kann beispielsweise die Stellung einer die Ventilvorrichtung ausbildenden Drosselklappe oder in anderen Ausgestaltungen der Massenstrom der Abgase erfaßt werden. Solange diese Ventilvorrichtung noch nicht an ihre Beschränkung durch maximale Öffnung gekommen ist, heißt es, dass die Steuerung der Abgasrückführung 13 noch in einem steuerbaren Bereich liegt und es wird diese normale Abgasrückführung gesteuert ausgeführt.In method step S2, the opening degree of the valve device is detected 3 the high pressure exhaust gas recirculation 13 , For this purpose, for example, the position of the valve device forming a throttle valve or in other embodiments of the mass flow of the exhaust gases can be detected. As long as this valve device has not come to its limitation by maximum opening, it is said that the control of exhaust gas recirculation 13 is still in a controllable range and it is controlled this normal exhaust gas recirculation.

Wenn die Ventilvorrichtung 3 ihre volle Öffnung erreicht hat, dann wird zu einer weiteren Abfrage im Verfahrensschritt S3 fortgeschritten. Hierbei wird der Fehler oder der Betrag der Abgasrückführungsrate oder der relativen Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer mit einem vorgegebenen und/oder vorgebbaren Schwellenwert verglichen. Innerhalb eines zulässigen Wertebereiches wird immer noch die Hochdruckabgasrückführung 13 angewendet und zum Verfahrensschritt S6 fortgeschritten, in dem die Ventilvorrichtung 4 der Niederdruckabgasrückführung 14 geschlossen wird, wenn sie vorher offen war, und die Ventilvorrichtung 3 der Hochdruckabgasrückführung 13 geöffnet, wenn sie vorher geschlossen war.When the valve device 3 has reached its full opening, then is advanced to another query in step S3. Here, the error or the amount of the exhaust gas recirculation rate or the relative oxygen concentration in the intake manifold is compared with a predetermined and / or predeterminable threshold value. Within a permissible value range, the high pressure exhaust gas recirculation will still be 13 applied and advanced to step S6, in which the valve device 4 the low pressure exhaust gas recirculation 14 is closed, if it was previously open, and the valve device 3 the high pressure exhaust gas recirculation 13 opened when it was closed before.

Im darauf folgenden Verfahrensschritt S7 erfolgt die Steuerung des geschlossenen Regelkreises der Hochdruckabgasrückführung 13. Hierbei kann die Öffnung der Ventilvorrichtung 3 beispielsweise eine Funktion des Fehlers der Abgasrückführungsrate oder der relativen Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer bzw. der Abgasrückführungsrate selbst sein. Ferner kann hier die Steuerung der elektrischen Maschine 5.1, d. h. der Niederdruckabgasrückführung 14 ausgeschaltet werden.In the subsequent method step S7, the control of the closed loop of the high-pressure exhaust gas recirculation takes place 13 , Here, the opening of the valve device 3 For example, be a function of the error of the exhaust gas recirculation rate or the relative oxygen concentration in the intake manifold or the exhaust gas recirculation rate itself. Furthermore, here the control of the electrical machine 5.1 , ie the low-pressure exhaust gas recirculation 14 turned off.

Überschreitet der Fehler der Abgasrückführungsrate oder der relativen Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer in S3 den vorgegebenen Schwellenwert, dann wird auf die zwangskomprimierte Abgasrückführung über die Niederdruckabgasrückführung 14 umgeschaltet. Hierzu wird zum Verfahrensschritt S4 fortgeschritten, in dem die Ventilvorrichtung 4 der Niederdruckabgasrückführung 14 geöffnet wird, wenn sie vorher geschlossen war, und die Ventilvorrichtung 3 der Hochdruckabgasrückführung 13 geschlossen, wenn sie vorher geöffnet war. Hiernach schreitet das Verfahren zum Verfahrensschritt S5 fort, in dem eine Steuerung des geschlossenen Regelkreises der Niederdruckabgasrückführung 14als Funktion des Fehlers der Abgasrückführungsrate oder der relativen Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer bzw. der Abgasrückführungsrate oder der relativen Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer selbst erfolgt. Außerdem kann hier die Steuerung der Ventilvorrichtung 3, d. h. der Hochdruckabgasrückführung 13 abgeschaltet bzw. in einen Stand-by-Zustand versetzt werden.If the error of the exhaust gas recirculation rate or the relative oxygen concentration in the intake manifold in S3 exceeds the predetermined threshold value, then the forced-compression exhaust gas recirculation via the low-pressure exhaust gas recirculation 14 switched. For this purpose, the method step S4 is advanced, in which the valve device 4 the low pressure exhaust gas recirculation 14 is opened when it was previously closed, and the valve device 3 the high pressure exhaust gas recirculation 13 closed if it was open before. Thereafter, the process proceeds to step S5, in which a closed-loop control of the low-pressure exhaust gas recirculation 14 as a function of the error of the exhaust gas recirculation rate or the relative oxygen concentration in the intake manifold or the exhaust gas recirculation rate or the relative oxygen concentration in the intake manifold itself. In addition, here the control of the valve device 3 , ie the high pressure exhaust gas recirculation 13 switched off or put into a standby state.

Beide Verfahrensschritte S7 und S5 münden in einer Schleife, die an den Anfang des Verfahrens führt, so dass der jeweilige Regelkreis geschlossen wird. Im Verfahrensschritt S8 kann abgefragt werden, ob eine Schleifenwiederholung oder Beendigung des Verfahrens gewünscht ist.Both Process steps S7 and S5 lead to a loop, which leads to the beginning of the procedure, so that the respective Closed loop. In step S8 can be queried whether a loop repetition or termination of the procedure is desired.

Die relative Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer läßt sich nach folgender Beziehung bestimmen: BGR = 1 – 02EIN/O2REF, wobei 02EIN die Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer und O2REF die Referenz-Sauerstoffkonzentration der Luft ist.The relative oxygen concentration in the intake manifold can be determined by the following relationship: BGR = 1 - 0 2 A / O 2REF , where O 2 A is the oxygen concentration in the intake manifold and O 2REF is the reference oxygen concentration of the air.

Mit der erfindungsgemäßen Abgasanlage mit Abgasrückführung werden die Emissionen der Brennkraftmaschine gesenkt, eine höhere Abgasrückführungsrate oder relative Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer erreicht, wodurch der entsprechende Abgaskühler und Einlaßkrümmer langlebiger werden und der Betrieb der Kraftmaschine kann besser auf Verbrennungsprozesse optimiert werden.With the exhaust system according to the invention with exhaust gas recirculation The emissions of the internal combustion engine are lowered, a higher Exhaust gas recirculation rate or relative oxygen concentration achieved in the intake manifold, whereby the corresponding Exhaust gas cooler and intake manifold become more durable and the operation of the engine can better on combustion processes be optimized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
erster Verdichterfirst compressor
1.11.1
Turbineturbine
22
Ventilvorrichtung, Drosselklappe der AbgasrückführungValve device Throttle valve of exhaust gas recirculation
33
Hauptventilvorrichtung, VentilvorrichtungMain valve device valve device
44
Ventilvorrichtungvalve device
55
zweiter Verdichtersecond compressor
5.15.1
Antriebsmechanismus, elektrische Maschine, ElektromotorDrive mechanism, electric machine, electric motor
66
Frischluft-Kühler, Ladeluft-Kühler)Fresh air cooler, Charge air cooler)
77
gemeinsamer Abgas-Kühlercommon Exhaust gas cooler
88th
Abgas-Kühler der NiederdruckabgasrückführungExhaust gas cooler the low pressure exhaust gas recirculation
99
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
1010
Abgaskrümmerexhaust manifold
1111
Einlaßkrümmerintake manifold
1212
Abgasreinigungsvorrichtung, Katalysator, PartikelfilterExhaust gas purification device, Catalyst, particle filter
1313
Abgas-Rückführstrang, erster, HochdruckabgasrückführungExhaust gas return duct rank, first, high pressure exhaust gas recirculation
1414
Abgas-Rückführstrang, zweiter, NiederdruckabgasrückführungExhaust gas return duct rank, second, low-pressure exhaust gas recirculation
15fifteen
Abgasanlageexhaust system
1616
Abgasaustrittexhaust outlet
1717
FrischluftzuführstrangFrischluftzuführstrang
1818
Luft-AbgasmischvorrichtungAir-exhaust mixer
1919
Steuersystem, SteuerungControl system control
2020
Steuerleitung/enControl line / s
2121
AbgasrückführungExhaust gas recirculation
S1...S8S1 ... S8
Verfahrensschrittesteps
Plpl
Luftdruckair pressure
Prpr
Druck in der Abgasrückführungprint in the exhaust gas recirculation
ΔP.DELTA.P
Druckdifferenzpressure difference
ΔPmaxApmax
Druckdifferenz-SchwellenwertPressure difference threshold
PrminPrmin
Schwellenwertthreshold
DPFDPF
Dieselpartikelfilterdiesel particulate Filter
AGRAGR
AbgasrückführungExhaust gas recirculation
BGRBGR
Burned Gas Rate, Relative Sauerstoffkonzentration im EinlaßkrümmerBurned Gas rate, relative oxygen concentration in the intake manifold
02EIN02EIN
Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmeroxygen concentration in the intake manifold
O2REFO2REF
Referenz-Sauerstoffkonzentration der LuftReference oxygen concentration the air

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 7165540 B2 [0004, 0005] - US 7165540 B2 [0004, 0005]
  • - US 2002/0112478 A1 [0005] US 2002/0112478 A1 [0005]
  • - US 7117843 B2 [0006] - US 7117843 B2 [0006]
  • - US 6050095 [0007] - US 6050095 [0007]
  • - US 2006/0124115 A1 [0008] US 2006/0124115 A1 [0008]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - EURO 6 Norm [0002] - EURO 6 standard [0002]
  • - Tier 2 [0002] - Animal 2 [0002]
  • - Bin 5 [0002] - Am 5 [0002]

Claims (17)

Abgasanlage (15) einer Brennkraftmaschine (9) mit Abgasrückführung (13, 14), mit einem mit einer Drosselklappe (2) geregelten Frischluftzuführstrang (17), wenigstens einem ersten Abgas-Rückführstrang (13), wenigstens einem ersten Turbolader (1, 1.1) mit einem Verdichter (1) und einer abgasbetriebenen Turbine (1.1), mit wenigstens einer im Abgasstrom angeordneten Abgasreinigungsvorrichtung (12), dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Abgas-Rückführstrang (14) wenigstens ein zweiter Verdichter (5) angeordnet ist, der von einem eine mechanische Drehenergie erzeugenden Antriebsmechanismus (5.1) angetrieben ist.Exhaust system ( 15 ) an internal combustion engine ( 9 ) with exhaust gas recirculation ( 13 . 14 ), with one with a throttle ( 2 ) regulated fresh air supply line ( 17 ), at least one first exhaust gas recirculation line ( 13 ), at least a first turbocharger ( 1 . 1.1 ) with a compressor ( 1 ) and an exhaust gas driven turbine ( 1.1 ), with at least one exhaust gas cleaning device arranged in the exhaust gas flow ( 12 ), characterized in that in at least one exhaust gas recirculation line ( 14 ) at least one second compressor ( 5 ) arranged by a mechanical rotation generating drive mechanism ( 5.1 ) is driven. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsabgabe und/oder die Drehzahl des Antriebsmechanismus (5.1) des zweiten Verdichters (5) in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine (9) steuerbar und/oder gesteuert ist.Exhaust system according to claim 1, characterized in that the power output and / or the rotational speed of the drive mechanism ( 5.1 ) of the second compressor ( 5 ) as a function of operating parameters of the internal combustion engine ( 9 ) is controllable and / or controlled. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (5.1) als eine elektrische Maschine (5.1) ausgebildet ist.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the drive mechanism ( 5.1 ) as an electrical machine ( 5.1 ) is trained. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgas-Rückführstrang (14) mit zweitem Verdichter (5) stromabwärts nach der wenigstens einen Abgasreinigungsvorrichtung (12) an die Abgasanlage (15) angeschlossen ist, so dass der Abgas-Rückführstrang (14) eine Niederdruckabgasrückführung (14) darstellt, und der erste Abgas-Rückführstrang (13) stromabwärts vor der wenigstens einen Abgasreinigungsvorrichtung (12) an die Abgasanlage (15) angeschlossen ist, so dass der Abgas-Rückführstrang (13) eine Hochdruckabgasrückführung (13) darstellt.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas recirculation line ( 14 ) with second compressor ( 5 ) downstream of the at least one emission control device ( 12 ) to the exhaust system ( 15 ) is connected so that the exhaust gas recirculation line ( 14 ) a low pressure exhaust gas recirculation ( 14 ), and the first exhaust gas recirculation line ( 13 ) downstream of the at least one emission control device ( 12 ) to the exhaust system ( 15 ) is connected so that the exhaust gas recirculation line ( 13 ) a high-pressure exhaust gas recirculation ( 13 ). Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasstrom durch den Abgas-Rückführstrang (14) mit zweitem Verdichter (5) über eine steuerbare Ventilvorrichtung (4) ein- und abschaltbar und/oder drosselbar ist.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas flow through the exhaust gas recirculation line ( 14 ) with second compressor ( 5 ) via a controllable valve device ( 4 ) can be switched on and off and / or throttled. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Abgas-Rückführstränge (13, 14) über jeweils eine steuerbare Ventilvorrichtung (3, 4) ein- und abschaltbar und/oder drosselbar sind.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that at least two exhaust gas recirculation strands ( 13 . 14 ) via a respective controllable valve device ( 3 . 4 ) can be switched on and off and / or throttled. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Frischluftzuführstrang (17) und in dem Abgas-Rückführstrang (14) mit zweitem Verdichter (5) jeweils ein Drucksensor vorgesehen ist.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that in the Frischluftzuführstrang ( 17 ) and in the exhaust gas recirculation line ( 14 ) with second compressor ( 5 ) is provided in each case a pressure sensor. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Ventilvorrichtung (2, 3, 4) von einer Steuerung steuerbar und/oder gesteuert ist.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one valve device ( 2 . 3 . 4 ) is controllable and / or controlled by a controller. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungsvorrichtung (12) wenigstens einen Katalysator und/oder einen Partikelfilter aufweist.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas purification device ( 12 ) has at least one catalyst and / or a particulate filter. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Frischluftzuführstrang (17) und in dem Abgas-Rückführstrang (14) mit zweitem Verdichter (5) wenigstens ein Kühler (6, 8) zum Abkühlen der Frischluft und/oder der rückgeführten Abgase vorgesehen ist.Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that in the Frischluftzuführstrang ( 17 ) and in the exhaust gas recirculation line ( 14 ) with second compressor ( 5 ) at least one cooler ( 6 . 8th ) is provided for cooling the fresh air and / or the recirculated exhaust gases. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (9) die Abgasrückführungsrate und/oder die relative Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer (BGR) mit Hilfe eines jeweiligen Erfassungsmittels erfaßt ist.Exhaust system according to one of the preceding claims 2 to 10, characterized in that as operating parameters of the internal combustion engine ( 9 ) the exhaust gas recirculation rate and / or the relative oxygen concentration in the intake manifold (BGR) is detected by means of a respective detection means. Verfahren zum Steuern der Abgasanlage (15) mit Abgasrückführung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsabgabe des Antriebsmechanismus (5.1) und/oder die Drehzahl des zweiten Verdichters (5) in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine (9) gesteuert wird.Method for controlling the exhaust system ( 15 ) with exhaust gas recirculation ( 14 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the power output of the drive mechanism ( 5.1 ) and / or the speed of the second compressor ( 5 ) as a function of operating parameters of the internal combustion engine ( 9 ) is controlled. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass – wenn der stromabwärts vor einer Luft-Abgasmischvorrichtung (18) erfasste Druck (Pr) in der Abgasrückführung (21) einen vorgegebenen und/oder vorgebbaren Schwellenwert (Prmin) unterschreitet und/oder die Druckdifferenz (ΔP) zwischen dem Luftdruck (Pl) im Frischluftzuführstrang (17) und dem Abgasdruck (Pr) in der Abgasrückführung (21) einen vorgegebenen und/oder vorgebbaren Druckdifferenz-Schwellenwert (ΔPmax) unterschreitet, – dann wird die Niederdruckabgasrückführung (14), der Abgas-Rückführstrang (14) mit zweitem Verdichter (5), durch Öffnen der Ventilvorrichtung (4) zugeschaltet, und – die Hochdruckabgasrückführung (13) durch Schließen einer Hauptventilvorrichtung (3) abgeschaltet oder mit geöffneter Hauptventilvorrichtung (3) parallel zur Niederdruckabgasrückführung (14) betrieben.A method according to claim 12, characterized in that - when the downstream of an air exhaust mixing device ( 18 ) detected pressure (Pr) in the exhaust gas recirculation ( 21 ) falls below a predetermined and / or predefinable threshold value (Prmin) and / or the pressure difference (ΔP) between the air pressure (Pl) in the Frischluftzuführstrang ( 17 ) and the exhaust pressure (Pr) in the exhaust gas recirculation ( 21 ) falls below a predetermined and / or predefinable pressure difference threshold value (ΔPmax), then the low-pressure exhaust gas recirculation ( 14 ), the exhaust gas recirculation line ( 14 ) with second compressor ( 5 ), by opening the valve device ( 4 ), and - the high-pressure exhaust gas recirculation ( 13 ) by closing a main valve device ( 3 ) or with the main valve open ( 3 ) parallel to the low-pressure exhaust gas recirculation ( 14 ) operated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz (ΔP) zwischen dem Luftdruck (Pl) in dem Frischluftzuführstrang (17) und dem Abgasdruck (Pr) in der Abgasrückführung (21) erfaßt und die Leistungsabgabe und/oder die Drehzahl des Antriebsmechanismus (5.1) des zweiten Verdichters (5) derart geregelt wird, dass die Druckdifferenz (ΔP) minimiert und/oder einen vorgegebenen und/oder vorgebbaren Druckdifferenz-Schwellenwert (ΔPmax) unterschreitet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure difference (ΔP) between the air pressure (Pl) in the Frischluftzuführstrang ( 17 ) and the exhaust pressure (Pr) in the exhaust gas recirculation ( 21 ) and the power output and / or the speed of the drive mechanism ( 5.1 ) of the second compressor ( 5 ) is regulated such that the pressure difference (.DELTA.P) is minimized and / or falls below a predetermined and / or predeterminable pressure difference threshold value (.DELTA.Pmax). Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass – im ersten Verfahrensschritt (S1) die elektronische Steuerung eingeschaltet und zum zweiten Verfahrensschritt (S2) fortgeschritten wird, – in einem zweiten Verfahrensschritt (S2) geprüft wird, ob die Hauptventilvorrichtung (3) der Hochdruckabgasrückführung (13) voll geöffnet ist und wenn das Ergebnis negativ ausfällt, die Hochdruckabgasrückführung (13) betrieben und zum sechsten Verfahrensschritt (S6) fortgeschritten wird, wenn das Ergebnis positiv ausfällt, zur nächsten Abfrage im dritten Verfahrensschritt (S3) fortgeschritten wird, – im dritten Verfahrensschritt (S3) geprüft wird, ob eine erfaßte Abweichung der Abgasrückführungsrate oder der relativen Sauerstoffkonzentration im Einlaßkrümmer (BGR) größer als ein jeweiliger vorgegebener und/oder vorgebbarer Schwellenwert ist und wenn das Ergebnis negativ ausfällt, die Hochdruckabgasrückführung (13) betrieben und zum sechsten Verfahrensschritt (S6) fortgeschritten wird, wenn das Ergebnis positiv ausfällt, zum vierten Verfahrensschritt (S4) fortgeschritten wird, – im vierten Verfahrensschritt (S4) die Niederdruckabgasrückführung (14) betrieben wird, in dem die Ventilvorrichtung (4) der Niederdruckabgasrückführung (14) geöffnet und die Hauptventilvorrichtung (3) geschlossen wird und im fünften Verfahrensschritt (S5) die Steuerung der Hochdruckabgasrückführung (13) abgeschaltet wird, oder – im sechsten Verfahrensschritt (S6) die Hochdruckabgasrückführung (13) betrieben wird, in dem die Ventilvorrichtung (4) der Niederdruckabgasrückführung (14) geschlossen und die Hauptventilvorrichtung (3) geöffnet wird und im siebten Verfahrensschritt (S7) die Steuerung der Niederdruckabgasrückführung (14) abgeschaltet wird, und – im achten Verfahrensschritt (S8) zum Beginn des Verfahrensablaufs im zweiten Verfahrensschritt (S2) verzweigt wird.Method according to claim 12, characterized in that - in the first method step (S1) the electronic control is switched on and the second method step (S2) is advanced, - in a second method step (S2) it is checked whether the main valve device ( 3 ) of high-pressure exhaust gas recirculation ( 13 ) is fully opened and if the result is negative, the high pressure exhaust gas recirculation ( 13 ) is advanced and the sixth step (S6) is advanced, if the result is positive, the next query in the third step (S3) is advanced, - is checked in the third step (S3), whether a detected deviation of the exhaust gas recirculation rate or the relative oxygen concentration In the intake manifold (BGR) is greater than a respective predetermined and / or predeterminable threshold value and if the result is negative, the high-pressure exhaust gas recirculation ( 13 ) and the sixth step (S6) is advanced, if the result is positive, the fourth step (S4) is advanced, - in the fourth step (S4), the low-pressure exhaust gas recirculation ( 14 ), in which the valve device ( 4 ) of low-pressure exhaust gas recirculation ( 14 ) and the main valve device ( 3 ) is closed and in the fifth method step (S5), the control of the high-pressure exhaust gas recirculation ( 13 ) is switched off, or - in the sixth method step (S6), the high-pressure exhaust gas recirculation ( 13 ), in which the valve device ( 4 ) of low-pressure exhaust gas recirculation ( 14 ) and the main valve device ( 3 ) and in the seventh process step (S7) the control of the low-pressure exhaust gas recirculation ( 14 ) is switched off, and - in the eighth process step (S8) to the beginning of the process flow in the second process step (S2) is branched. Steuerungssystem (19) zum Steuern der Abgasströme der Abgasanlage (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Control system ( 19 ) for controlling the exhaust gas flows of the exhaust system ( 15 ) according to any one of the preceding claims. Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage (15) mit Abgasrückführung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Internal combustion engine with an exhaust system ( 15 ) with exhaust gas recirculation ( 14 ) according to any one of the preceding claims.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014029522A1 (en) 2012-08-21 2014-02-27 Pierburg Gmbh Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine
US20140130494A1 (en) * 2012-11-13 2014-05-15 Hks Co., Ltd. Air compressing device of engine
FR3027955A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa SUPERIOR THERMAL MOTOR WITH RECIRCULATION CIRCUIT FOR TURBINE DERIVATION
DE102017209037A1 (en) * 2017-05-30 2018-12-06 Hanon Systems Exhaust gas recirculation system

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102913331B (en) * 2012-10-29 2015-06-17 潍柴动力股份有限公司 Engine system as well as running state optimal control method and device thereof
KR101427968B1 (en) * 2013-02-06 2014-08-08 현대자동차 주식회사 Control method of engine
CN107849970A (en) * 2015-05-26 2018-03-27 天纳克有限责任公司 Egr system with particulate filter and waste gate
CN105464848B (en) * 2015-12-10 2017-10-31 哈尔滨工程大学 Single cylinder diesel EGR device and control method based on pressure-air two-stage supercharging
CN105443273B (en) * 2015-12-10 2017-10-31 哈尔滨工程大学 Single cylinder diesel EGR device and control method based on high-pressure air source
CN105569884B (en) * 2015-12-10 2018-05-18 哈尔滨工程大学 Single cylinder diesel gas recirculation system exhaust gas device and control method
GB201617825D0 (en) * 2016-10-21 2016-12-07 Ford Global Tech Llc A boosted engine system of a motor vehicle
CN107816400A (en) * 2017-10-31 2018-03-20 潍柴动力股份有限公司 A kind of high-low pressure egr system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6050095A (en) 1999-08-17 2000-04-18 Alliedsignal Inc. Turbocharger with integrated exhaust gas recirculation pump
US20020112478A1 (en) 1998-04-16 2002-08-22 Frank Pfluger Turbocharged internal combustion engine
US20060124115A1 (en) 2003-11-17 2006-06-15 Dennis Brookshire Dual and hybrid EGR systems for use with turbocharged engine
US7117843B2 (en) 2004-10-07 2006-10-10 International Engine Intellectual Property Company, Llc Emission reduction in a diesel engine using an alternative combustion process and a low-pressure EGR loop

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020112478A1 (en) 1998-04-16 2002-08-22 Frank Pfluger Turbocharged internal combustion engine
US6050095A (en) 1999-08-17 2000-04-18 Alliedsignal Inc. Turbocharger with integrated exhaust gas recirculation pump
US20060124115A1 (en) 2003-11-17 2006-06-15 Dennis Brookshire Dual and hybrid EGR systems for use with turbocharged engine
US7165540B2 (en) 2003-11-17 2007-01-23 Honeywell International Inc. Dual and hybrid EGR systems for use with turbocharged engine
US7117843B2 (en) 2004-10-07 2006-10-10 International Engine Intellectual Property Company, Llc Emission reduction in a diesel engine using an alternative combustion process and a low-pressure EGR loop

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Bin 5
EURO 6 Norm
Tier 2

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014029522A1 (en) 2012-08-21 2014-02-27 Pierburg Gmbh Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine
DE102012107649A1 (en) 2012-08-21 2014-02-27 Pierburg Gmbh Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine
US20140130494A1 (en) * 2012-11-13 2014-05-15 Hks Co., Ltd. Air compressing device of engine
FR3027955A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa SUPERIOR THERMAL MOTOR WITH RECIRCULATION CIRCUIT FOR TURBINE DERIVATION
DE102017209037A1 (en) * 2017-05-30 2018-12-06 Hanon Systems Exhaust gas recirculation system

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