DE102009051027B4 - Drive unit with a diesel internal combustion engine and exhaust gas recirculation as well as a method for operating such a drive unit - Google Patents

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Abstract

Antriebsaggregat (1) mit einer Dieselbrennkraftmaschine (2), einem Abgasturbolader (12), einem einem Verdichter (20) des Abgasturboladers (12) nachgeschalteten Ladeluftkühler (23) und einer Abgasrückführung (27), wobei der Verdichter (20) und der Ladeluftkühler (23) einem Ansaugtrakt (6) der Dieselbrennkraftmaschine (2) angehören und in einem Abgastrakt (7) der Dieselbrennkraftmaschine (2) ein Drei-Wege-Abgaskatalysator (15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Abgasrückführung (27) Abgas aus dem Abgastrakt (7) stromaufwärts des Drei-Wege-Abgaskatalysators (15) entnehmbar und mittels einer ersten Abgasrückführleitung (28) vor dem Ladeluftkühler (23) und mittels einer zweiten Abgasrückführleitung (29) nach dem Ladeluftkühler (23) in den Ansaugtrakt (6) einbringbar ist, wobei die erste Abgasrückführleitung (28,29) eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (33) aufweist und die zweite Abgasrückführleitung (29) vor der Abgasnachbehandlungseinrichtung (33) aus der ersten Abgasrückführleitung (28) abzweigt.

Figure DE102009051027B4_0000
Drive unit (1) with a diesel internal combustion engine (2), an exhaust gas turbocharger (12), a charge air cooler (23) connected downstream of a compressor (20) of the exhaust gas turbocharger (12) and an exhaust gas recirculation system (27), the compressor (20) and the charge air cooler ( 23) belong to an intake tract (6) of the diesel engine (2) and a three-way catalytic converter (15) is arranged in an exhaust tract (7) of the diesel engine (2), characterized in that exhaust gas from the Exhaust tract (7) can be removed upstream of the three-way catalytic converter (15) and can be introduced into the intake tract (6) by means of a first exhaust gas recirculation line (28) before the charge air cooler (23) and by means of a second exhaust gas recirculation line (29) after the charge air cooler (23) is, wherein the first exhaust gas recirculation line (28, 29) has an exhaust gas aftertreatment device (33) and the second exhaust gas recirculation line (29) upstream of the exhaust gas aftertreatment device (33) from the first exhaust return line (28) branches off.
Figure DE102009051027B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat mit einer Dieselbrennkraftmaschine, einem Abgasturbolader, einem einem Verdichter des Abgasturboladers nachgeschalteten Ladeluftkühler und eine Abgasrückführung, wobei der Verdichter und der Ladeluftkühler einem Ansaugtrakt der Dieselbrennkraftmaschine angehören und in einem Abgastrakt der Dieselbrennkraftmaschine ein Drei-Wege-Abgaskatalysator angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsaggregats.The invention relates to a drive unit with a diesel internal combustion engine, an exhaust gas turbocharger, a charge air cooler connected downstream of a compressor of the exhaust gas turbocharger and an exhaust gas recirculation, the compressor and the charge air cooler belonging to an intake tract of the diesel internal combustion engine and a three-way exhaust gas catalytic converter being arranged in an exhaust tract of the diesel internal combustion engine. The invention also relates to a method for operating a drive unit.

Antriebsaggregate der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere für einen Einsatz in einem Kraftfahrzeug wird die Dieselbrennkraftmaschine mit dem Abgasturbolader aufgeladen, um ihren Wirkungsgrad und ihre Leistung zu erhöhen. Der Abgasturbolader besteht aus einer Turbine und einem Verdichter. Die Turbine ist einem Abgastrakt der Dieselbrennkraftmaschine zugeordnet und entnimmt dem in diesem geführten Abgas Energie, um den Verdichter anzutreiben. Mit dem Verdichter wird der Dieselbrennkraftmaschine zugeführtes Fluid, insbesondere Frischluft, komprimiert, sodass während einer in der Dieselbrennkraftmaschine ablaufenden Verbrennung mehr Sauerstoff zur Verfügung steht. Bei dem Verdichten der Luft mittels des Verdichters erhöht sich jedoch deren Temperatur. Daher wird der Ladeluftkühler stromabwärts des Verdichters des Abgasturboladers vorgesehen, um die durch das Verdichten erwärmte Luft wieder abzukühlen. Auf diese Weise kann die Leistung der Dieselbrennkraftmaschine weiter erhöht werden.Drive units of the type mentioned are known from the prior art. In particular for use in a motor vehicle, the diesel internal combustion engine is charged with the exhaust gas turbocharger in order to increase its efficiency and its output. The exhaust gas turbocharger consists of a turbine and a compressor. The turbine is assigned to an exhaust gas tract of the diesel internal combustion engine and takes energy from the exhaust gas carried in this in order to drive the compressor. Fluid, in particular fresh air, supplied to the diesel internal combustion engine is compressed with the compressor, so that more oxygen is available during a combustion taking place in the diesel internal combustion engine. However, when the air is compressed by means of the compressor, its temperature increases. The charge air cooler is therefore provided downstream of the compressor of the exhaust gas turbocharger in order to cool down the air heated by the compression again. In this way, the performance of the diesel internal combustion engine can be increased further.

Die Abgasrückführung ist vorgesehen, um die Abgasemissionen der Dieselbrennkraftmaschine zu verringern. Die Abgasrückführung ist als sogenannte äußere Abgasrückführung ausgeführt, bei welcher aus der Dieselbrennkraftmaschine ausgestoßenes Abgas wieder in den Ansaugtrakt zurückgeführt wird. Es soll also Abgas aus dem Abgastrakt der Dieselbrennkraftmaschine in deren Ansaugtrakt zurückgeführt werden. Dadurch erhöht sich der Abgasanteil in der angesaugten Luft. Somit verlangsamt sich die Geschwindigkeit der Verbrennung in der Dieselbrennkraftmaschine, wobei zugleich die bei der Verbrennung erreichten Maximaltemperaturen sinken. Weil die Bildung von Stickoxiden (NOx) bei der Verbrennung stark temperaturabhängig ist, kann auf diese Weise die Stickoxidemission der Dieselbrennkraftmaschine verringert werden. Das Potenzial der Verringerung der Stickoxidemission steigt mit der Rückführrate, also der Menge des in den Ansaugtrakt zurückgeführten Abgases.The exhaust gas recirculation is provided in order to reduce the exhaust gas emissions of the diesel internal combustion engine. The exhaust gas recirculation is designed as a so-called external exhaust gas recirculation, in which exhaust gas discharged from the diesel engine is returned to the intake tract. Exhaust gas from the exhaust gas tract of the diesel internal combustion engine should therefore be returned to its intake tract. This increases the proportion of exhaust gas in the intake air. The speed of combustion in the diesel internal combustion engine thus slows down, with the maximum temperatures reached during combustion falling at the same time. Because the formation of nitrogen oxides (NO x ) during combustion is highly dependent on temperature, the nitrogen oxide emissions of the diesel internal combustion engine can be reduced in this way. The potential for reducing nitrogen oxide emissions increases with the return rate, i.e. the amount of exhaust gas returned to the intake tract.

Zur Reduzierung der in eine Umgebung des Antriebsaggregats abgegebenen Schadstoffmenge, insbesondere NOx-Menge, kann für Antriebsaggregate mit Ottobrennkraftmaschinen ein sogenannter Drei-Wege-Abgaskatalysator eingesetzt werden. Derartige Drei-Wege-Abgaskatalysatoren sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt. Voraussetzung dafür ist ein im Wesentlichen konstantes Kraftstoff-Luft-Gemisch im stöchiometrischen Verhältnis λ = 1. Die Drei-Wege-Abgaskatalysatoren können üblicherweise nicht für Dieselbrennkraftmaschinen eingesetzt werden, da bei diesen ein Sauerstoffüberschuss im Abgas vorhanden ist, welches die Reduktion des Stickoxids in dem Drei-Wege-Abgaskatalysator verhindert beziehungsweise dessen Effizienz herabsetzt. Bei Dieselbrennkraftmaschinen kommt zur (weiteren) Reduzierung der Stickoxidemission häufig ein SCR-Katalysator zum Einsatz. In diesem läuft eine selektive katalytische Reduktion (SCR) ab. Dabei wird üblicherweise Ammoniak, beispielsweise in Form einer wässrigen Harnstofflösung, vor dem SCR-Katalysator in den Abgastrakt eingebracht. Eine solche Vorgehensweise ist im Vergleich mit dem Einsatz eines Drei-Wege-Abgaskatalysators aufwendig.A so-called three-way catalytic converter can be used to reduce the amount of pollutants released into the surroundings of the drive unit, in particular the amount of NO x , for drive units with gasoline internal combustion engines. Such three-way catalytic converters are also known from the prior art. The prerequisite for this is an essentially constant fuel-air mixture in the stoichiometric ratio λ = 1. The three-way catalytic converters usually cannot be used for diesel internal combustion engines, since in these there is an excess of oxygen in the exhaust gas, which reduces the nitrogen oxide in the Three-way catalytic converter prevents or reduces its efficiency. In diesel internal combustion engines, an SCR catalytic converter is often used to (further) reduce nitrogen oxide emissions. A selective catalytic reduction (SCR) takes place in this. In this case, ammonia, for example in the form of an aqueous urea solution, is usually introduced into the exhaust gas tract upstream of the SCR catalytic converter. Such a procedure is complex in comparison with the use of a three-way catalytic converter.

Aus dem Stand der Technik ist die Druckschrift FR 2 916 020 A1 bekannt. Diese beschreibt ein Ansaugsystem für einen Kraftfahrzeugmotor, umfassend einen Motor, eine Abgasleitung für die Abgase, einen Umwälzweg für die Niederdruckabgase, wobei diese Umwälzung ist gesteuert durch ein Umwälzventil und einen ersten Hochtemperaturwärmetauscher auf dem Ansaugweg vor dem Motoreinlass, der auf einem ersten Temperaturniveau arbeitet, Dabei ist vorgesehen, dass das System einen zweiten Niedertemperatur-Wärmetauscher auf dem Ansaugweg umfasst, der bei einem zweiten niedrigeren Temperaturniveau arbeitet.The document is from the prior art FR 2 916 020 A1 known. This describes an intake system for a motor vehicle engine, comprising an engine, an exhaust line for the exhaust gases, a circulation path for the low-pressure exhaust gases, this circulation being controlled by a circulation valve and a first high-temperature heat exchanger on the intake path in front of the engine inlet, which operates at a first temperature level, It is provided that the system includes a second low-temperature heat exchanger on the intake path, which operates at a second, lower temperature level.

Weiterhin beschreibt die Druckschrift DE 10 2005 052 496 A1 eine Brennkraftmaschine mit einem einen Verdichter und eine abgasbetriebene Turbine umfassenden Abgasturbolader im Ansaugtrakt, wobei dem Verdichter ein Ladeluftkühler nachgeschaltet ist, vom Abgastrakt eine erste Abgasrückführleitung an der Turbine und eine zweite ventilgesteuerte Abgasrückführleitung im Ansaugtrakt am Verdichter mündet, wobei die zweite Abgasrückführleitung eine Abzweigung, die bei einem Betriebszustand mit mittlerer Last über ein Umschaltventil in der zweiten Abgasrückführleitung mit der Hochdruckseite des Verdichters verbunden ist, aufweist.The publication also describes DE 10 2005 052 496 A1 an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger comprising a compressor and an exhaust gas-driven turbine in the intake tract, the compressor being followed by a charge air cooler, from the exhaust gas tract a first exhaust gas recirculation line on the turbine and a second valve-controlled exhaust gas recirculation line in the intake tract on the compressor, the second exhaust gas recirculation line opening a branch that is connected to the high pressure side of the compressor via a switching valve in the second exhaust gas recirculation line in an operating state with medium load.

Zudem offenbar die Druckschrift DE 10 2007 046 158 A1 einen katalytisch aktiven Partikelfilter enthaltend einen Filterkörper und eine katalytisch aktive Beschichtung, die aus zwei übereinander angeordneten Schichten besteht, wobei die zweite Schicht mit dem anströmenden Abgas in direktem Kontakt steht und die erste Schicht abgasseitig vollständig überdeckt, wobei beide Schichten Aluminiumoxid enthalten, und wobei das Aluminiumoxid in der ersten Schicht mit Palladium katalytisch aktiviert ist, während die zweite Schicht Rhodium als katalytisch aktive Komponente enthält.In addition, apparently the print DE 10 2007 046 158 A1 a catalytically active particle filter containing a filter body and a catalytically active coating, which consists of two layers arranged one above the other, the second layer being in direct contact with the incoming exhaust gas and completely covering the first layer on the exhaust side, both layers containing aluminum oxide, and the Aluminum oxide catalytically activated in the first layer with palladium while the second layer contains rhodium as a catalytically active component.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Antriebsaggregat vorzustellen, bei welchem eine einfache und effiziente Schadstoffreduzierung, insbesondere NOx-Reduzierung, bei Dieselbrennkraftmaschinen möglich ist.It is the object of the invention to present a drive unit in which a simple and efficient reduction in pollutants, in particular NO x reduction, is possible in diesel internal combustion engines.

Dies wird erfindungsgemäß mit einem Antriebsaggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass mittels der Abgasrückführung Abgas aus dem Abgastrakt entnehmbar und mittels einer ersten Abgasrückführleitung vor dem Ladeluftkühler und mittels einer zweiten Abgasrückführleitung nach dem Ladeluftkühler in den Ansaugtrakt einbringbar ist, wobei die erste Abgasrückführleitung eine Abgasnachbehandlungseinrichtung aufweist und die zweite Abgasrückführleitung vor der Abgasnachbehandlungseinrichtung aus der ersten Abgasrückführleitung abzweigt.According to the invention, this is achieved with a drive unit having the features of claim 1. It is provided that exhaust gas can be removed from the exhaust gas tract by means of exhaust gas recirculation and introduced into the intake tract by means of a first exhaust gas recirculation line upstream of the charge air cooler and by means of a second exhaust gas recirculation line after the charge air cooler, the first exhaust gas recirculation line having an exhaust gas treatment device and the second exhaust gas recirculation line upstream of the exhaust gas treatment device the first exhaust gas recirculation line branches off.

Die Abgasrückführung weist sowohl die erste als auch die zweite Abgasrückführleitung auf. Mittels der Abgasrückführung kann, wie vorstehend ausgeführt, Abgas aus dem Abgastrakt entnommen werden. Über die erste Abgasrückführleitung kann das entnommene Abgas vor dem Ladeluftkühler und mittels der zweiten Abgasrückführleitung nach dem Ladeluftkühler in den Ansaugtrakt eingebracht werden. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass das Abgas mit der ersten und/oder der zweiten Abgasrückführleitung entnommen wird. Es ist also nicht zwingend vorgesehen, zunächst das Abgas zu entnehmen und anschließend der ersten und/oder der zweiten Abgasrückführleitung zuzuführen. Vielmehr kann sowohl die erste als auch die zweite Abgasrückführleitung unmittelbar an den Abgastrakt und/oder den Ansaugtrakt angeschlossen sein. Die beschriebene Abgasrückführung ermöglicht es, die Dieselbrennkraftmaschine mit vergleichsweise niedrigen Lambdawerten (λ ≈ 1, stöchiometrischer Bereich) zu fahren, ohne eine Erhöhung der ausgestoßenen Rußmenge zu bewirken. Auch die bei einer solchen Vorgehensweise normalerweise ansteigenden Kohlenmonoxid (CO)- und Kohlenwasserstoff (HC)-Menge können auf einem gleichbleibenden oder lediglich geringfügig erhöhten Niveau gehalten werden. Auch sinkt die Leistung der Dieselbrennkraftmaschine trotz des Betriebs im stöchiometrischen Bereich nicht ab. Die Dieselbrennkraftmaschine wird folglich im Wesentlichen im stöchiometrischen Bereich, also mit λ ≈ 1 beziehungsweise im Bereich von 0,90 ≤ λ ≤ 1,10, insbesondere 0,97 ≤ λ ≤ 1,03, betrieben. Dies erlaubt es, das Abgas der Dieselbrennkraftmaschine in einem Drei-Wege-Abgaskatalysator effizient nachzubehandeln beziehungsweise zu reinigen. Aus diesem Grund ist in dem Abgastrakt der Drei-Wege-Abgaskatalysator vorgesehen.The exhaust gas recirculation has both the first and the second exhaust gas recirculation line. As stated above, exhaust gas can be removed from the exhaust gas tract by means of the exhaust gas recirculation. Via the first exhaust gas recirculation line, the extracted exhaust gas can be introduced into the intake tract before the charge air cooler and by means of the second exhaust gas recirculation line after the charge air cooler. It can also be provided that the exhaust gas is withdrawn using the first and / or the second exhaust gas recirculation line. It is therefore not absolutely necessary to first remove the exhaust gas and then feed it to the first and / or the second exhaust gas recirculation line. Rather, both the first and the second exhaust gas recirculation line can be connected directly to the exhaust gas tract and / or the intake tract. The exhaust gas recirculation described enables the diesel internal combustion engine to be operated with comparatively low lambda values (λ ≈ 1, stoichiometric range) without increasing the amount of soot emitted. The amount of carbon monoxide (CO) and hydrocarbon (HC), which normally increases with such a procedure, can also be kept at a constant or only slightly increased level. The performance of the diesel internal combustion engine also does not decrease despite operation in the stoichiometric range. The diesel internal combustion engine is consequently operated essentially in the stoichiometric range, that is to say with λ ≈ 1 or in the range of 0.90 λ 1.10, in particular 0.97 λ 1.03. This allows the exhaust gas from the diesel engine to be post-treated or cleaned efficiently in a three-way catalytic converter. For this reason, the three-way catalytic converter is provided in the exhaust tract.

Die Erfindung sieht vor, dass die erste Abgasrückführleitung eine Abgasnachbehandlungseinrichtung aufweist. Die erste Abgasrückführleitung mündet vor dem Ladeluftkühler in den Ansaugtrakt ein, der vor Verschmutzung durch das zurückgeführte Abgas bewahrt werden soll. Die insbesondere dazu vorgesehene Abgasnachbehandlungseinrichtung weist beispielsweise einen Katalysator und/oder einen Filter, insbesondere einen Dieselpartikelfilter, auf. Zusätzlich kann in der zweiten Abgasrückführleitung eine Abgasnachbehandlungseinrichtung vorgesehen sein. Mittels der Abgasnachbehandlungseinrichtung kann also das durch die erste und/oder die zweite Abgasrückführleitung zurückgeführte Abgas gereinigt werden, bevor es in den Ansaugtrakt der Dieselbrennkraftmaschine gelangt. Die Nachbehandlung des zurückgeführten Abgases umfasst also bevorzugt eine Filterung zur Abscheidung von Rußpartikeln aus dem zurückgeführten Abgas mit Hilfe eines offenen oder geschlossenen Partikelfilters, insbesondere Dieselpartikelfilters. Darüber hinaus kann vorteilhafterweise auch noch eine Oxidation von Kohlenmonoxid und unverbrannten Kohlenwasserstoffen durchgeführt werden, zweckmäßigerweise entweder mit Hilfe eines Oxidationskatalysators oder mithilfe einer geeigneten katalytischen Beschichtung des Partikelfilters. Ist ein Partikelfilter vorgesehen, so ist dieser vorzugsweise mit einer Regenerationseinrichtung versehen, mit welcher die Rußpartikel in dem Partikelfilter bei Bedarf verbrannt werden können. Die Regenerationseinrichtung umfasst vorteilhaft mindestens einen Druck- und/oder Temperatursensor, mit dessen Hilfe die Beladung des Partikelfilters mit Partikeln beziehungsweise die Regeneration überwacht werden kann. Vorzugsweise ist vor und hinter dem Partikelfilter jeweils ein Drucksensor und ein Temperatursensor vorgesehen. Die beiden Drucksensoren dienen zur Ermittlung des Abgasgegendrucks beziehungsweise der Differenz zwischen den Drücken vor und hinter dem Partikelfilter. Der so ermittelte Wert wird von einem Steuergerät, insbesondere einem Motorsteuergerät der Dieselbrennkraftmaschine, ausgewertet, um bei Überschreitung eines vorbestimmten Abgasgegendrucks die Regeneration des Partikelfilters einzuleiten. Die Temperatursensoren dienen insbesondere zur Überwachung der Regeneration.The invention provides that the first exhaust gas recirculation line has an exhaust gas aftertreatment device. The first exhaust gas recirculation line opens before the charge air cooler into the intake tract, which is to be protected from contamination by the recirculated exhaust gas. The exhaust gas aftertreatment device provided in particular for this purpose has, for example, a catalytic converter and / or a filter, in particular a diesel particle filter. In addition, an exhaust gas aftertreatment device can be provided in the second exhaust gas recirculation line. The exhaust gas recirculated through the first and / or the second exhaust gas recirculation line can thus be cleaned by means of the exhaust gas aftertreatment device before it reaches the intake tract of the diesel internal combustion engine. The aftertreatment of the recirculated exhaust gas thus preferably includes filtering to separate soot particles from the recirculated exhaust gas with the aid of an open or closed particle filter, in particular a diesel particle filter. In addition, an oxidation of carbon monoxide and unburned hydrocarbons can advantageously also be carried out, expediently either with the aid of an oxidation catalyst or with the aid of a suitable catalytic coating of the particle filter. If a particle filter is provided, it is preferably provided with a regeneration device with which the soot particles in the particle filter can be burned if necessary. The regeneration device advantageously comprises at least one pressure and / or temperature sensor, with the aid of which the loading of the particle filter with particles or the regeneration can be monitored. A pressure sensor and a temperature sensor are preferably provided in front of and behind the particle filter. The two pressure sensors are used to determine the exhaust gas back pressure or the difference between the pressures upstream and downstream of the particle filter. The value determined in this way is evaluated by a control device, in particular an engine control device of the diesel internal combustion engine, in order to initiate the regeneration of the particle filter when a predetermined exhaust gas back pressure is exceeded. The temperature sensors are used in particular to monitor regeneration.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Drei-Wege-Abgaskatalysator stromabwärts oder stromaufwärts der Turbine des Abgasturboladers vorgesehen. In ersterem Fall liegt im Wesentlichen eine Niederdruck-Abgasrückführung, in letzterem Fall eine Hochdruck-Abgasrückführung vor. Ist der Drei-Wege-Abgaskatalysator stromabwärts der Turbine angeordnet, so wurde das Abgas in dieser bereits entspannt und liegt somit auf einem niedrigen Druckniveau vor. Aus diesem Grund muss für eine derartige Abgasrückführung ein Abgasverdichter vorgesehen sein, um das Abgas wieder auf ein höheres Druckniveau zu bringen. Dieser Verdichter kann im Wesentlichen auf beliebige Weise betrieben werden. Ist der Drei-Wege-Katalysator stromaufwärts der Turbine angeordnet, so befindet sich das Abgas noch auf einem hohen Druckniveau und kann problemlos in den Ansaugtrakt der Dieselbrennkraftmaschine eingebracht werden.According to an advantageous development of the invention, the three-way catalytic converter is provided downstream or upstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger. In the first case, there is essentially a low-pressure exhaust gas recirculation, in the latter case a high-pressure exhaust gas recirculation. If the three-way catalytic converter is arranged downstream of the turbine, the exhaust gas has already been expanded in this and is therefore at a low pressure level. For this reason, an exhaust gas compressor must be provided for such an exhaust gas recirculation in order to reactivate the exhaust gas to bring a higher pressure level. This compressor can be operated in essentially any way. If the three-way catalytic converter is arranged upstream of the turbine, the exhaust gas is still at a high pressure level and can be introduced into the intake tract of the diesel engine without any problems.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Drei-Wege-Abgaskatalysator in einen Abgaspartikelfilter integriert ist. In dem Abgastrakt ist also neben dem Drei-Wege-Abgaskatalysator auch der Abgaspartikelfilter vorgesehen. Dabei können der Drei-Wege-Abgaskatalysator und der Abgaspartikelfilter miteinander integriert, beispielsweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein.An advantageous further development provides that the three-way catalytic converter is integrated in an exhaust gas particle filter. In addition to the three-way catalytic converter, the exhaust gas particle filter is also provided in the exhaust tract. The three-way catalytic converter and the exhaust particle filter can be integrated with one another, for example, arranged in a common housing.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Drei-Wege-Abgaskatalysator mittels einer Beschichtung des Abgaspartikelfilters erzeugt ist. In dem Abgaspartikelfilter wird die Beschichtung aufgebracht, mittels welcher die Wirkung des Drei-Wege-Abgaskatalysators erreicht wird.A further embodiment of the invention provides that the three-way catalytic converter is produced by means of a coating on the exhaust particle filter. The coating, by means of which the effect of the three-way catalytic converter is achieved, is applied in the exhaust particle filter.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Drei-Wege-Abgaskatalysator und/oder der Abgaspartikelfilter mit einer weiteren Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere einem Abgasoxidationskatalysator, in einem gemeinsamen Gehäuse integriert ist. Folglich ist mindestens eine weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung in dem Abgastrakt vorgesehen. Diese kann stromauf- oder stromabwärts (bezogen auf das Abgas in dem Abgastrakt) des Drei-Wege-Katalysators und/oder des Abgaspartikelfilters angeordnet sein. Dabei ist das gemeinsame Gehäuse vorgesehen, in welchem die weitere Abgasnachbehandlungseinrichtung zusammen mit dem Drei-Wege-Abgaskatalysator und/oder dem Abgaspartikelfilter vorgesehen ist - sie sind also in einem Caning untergebracht.According to a further development of the invention, it is provided that the three-way exhaust gas catalytic converter and / or the exhaust gas particle filter is integrated with a further exhaust gas aftertreatment device, in particular an exhaust gas oxidation catalytic converter, in a common housing. Consequently, at least one further exhaust gas aftertreatment device is provided in the exhaust tract. This can be arranged upstream or downstream (based on the exhaust gas in the exhaust gas tract) of the three-way catalytic converter and / or the exhaust gas particle filter. The common housing is provided in which the further exhaust gas aftertreatment device is provided together with the three-way exhaust gas catalytic converter and / or the exhaust gas particle filter - they are therefore accommodated in a caning.

Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass dem Drei-Wege-Katalysator eine Lambdasonde zugeordnet ist. Mittels der Lambdasonde kann die Zusammensetzung des Brennstoff-Luft-Gemischs, welches der Dieselbrennkraftmaschine zugeführt wird, steuernd und/oder regelnd eingestellt werden. Es kann entweder eine Sprungsonde eingesetzt werden, welche lediglich bei einem bestimmten Lambdawert, beispielsweise von λ = 1, reagiert und so lediglich eine Regelung auf einen einzigen Lambdawert ermöglicht. Alternativ kann jedoch auch eine Breitbandsonde vorgesehen werden, mittels welcher festgestellt werden kann, welcher Lambdawert in dem Abgas der Dieselbrennkraftmaschine tatsächlich vorliegt.A preferred development provides that a lambda probe is assigned to the three-way catalytic converter. By means of the lambda probe, the composition of the fuel-air mixture which is fed to the diesel internal combustion engine can be adjusted in a controlling and / or regulating manner. Either a step probe can be used which only reacts to a certain lambda value, for example λ = 1, and thus only enables regulation to a single lambda value. Alternatively, however, a broadband probe can also be provided, by means of which it can be established which lambda value is actually present in the exhaust gas of the diesel internal combustion engine.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Dieselbrennkraftmaschine mittels der Lambdasonde mit einem Lambdawert in einem Bereich von 0,9 bis 1,1, insbesondere 0,97 bis 1,03, betreibbar ist. Speziell im letzteren Bereich kann von einer ordnungsgemäßen Funktion des Drei-Wege-Abgaskatalysators ausgegangen werden. Aus diesem Grund wird die Zusammensetzung des Brennstoff-Luft-Gemischs derart eingestellt, dass der Lambdawert in dem genannten Bereich liegt.Another embodiment of the invention provides that the diesel internal combustion engine can be operated by means of the lambda probe with a lambda value in a range from 0.9 to 1.1, in particular 0.97 to 1.03. In the latter area in particular, it can be assumed that the three-way catalytic converter is functioning properly. For this reason, the composition of the fuel-air mixture is adjusted in such a way that the lambda value is in the range mentioned.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Abgasrückführleitung vor der Abgasnachbehandlungseinrichtung aus der ersten Abgasrückführleitung abzweigt. Es kann also vorgesehen sein, dass das Abgas aus dem Abgastrakt der Dieselbrennkraftmaschine über die erste Abgasrückführleitung entnommen wird. Entscheidend ist jedoch lediglich, dass von dieser die zweite Abgasrückführleitung abzweigt, womit die Einbringung des Abgases vor und nach dem Ladeluftkühler über die beiden Abgasrückführleitungen ermöglicht ist. Dabei ist es vorgesehen, dass die zweite Abgasrückführleitung vor der Abgasnachbehandlungseinrichtung aus der ersten Abgasrückführleitung abzweigt. Somit wird vor dem Ladeluftkühler gereinigtes Abgas und nach dem Ladeluftkühler ungereinigtes Abgas dem Ansaugtrakt der Dieselbrennkraftmaschine zugeführt. Zumindest wird auf diese Weise verhindert, dass der Ladeluftkühler durch das Zuführen von ungereinigtem Abgas verschmutzt wird, was seinen Wirkungsgrad beeinträchtigen würde.According to the invention it is provided that the second exhaust gas recirculation line branches off from the first exhaust gas recirculation line before the exhaust gas aftertreatment device. It can therefore be provided that the exhaust gas is removed from the exhaust gas tract of the diesel internal combustion engine via the first exhaust gas recirculation line. The only decisive factor, however, is that the second exhaust gas recirculation line branches off from this, which enables the exhaust gas to be introduced before and after the charge air cooler via the two exhaust gas recirculation lines. It is provided that the second exhaust gas recirculation line branches off from the first exhaust gas recirculation line before the exhaust gas aftertreatment device. In this way, cleaned exhaust gas is fed to the intake tract of the diesel engine upstream of the charge air cooler and uncleaned exhaust gas after the charge air cooler. At least this prevents the charge air cooler from being contaminated by the supply of uncleaned exhaust gas, which would impair its efficiency.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in der ersten Abgasrückführleitung und/oder der zweiten Abgasrückführleitung ein Abgasstellventil vorgesehen ist. Das Abgasstellventil ist beispielsweise eine Querschnittsverstelleinrichtung. Mit dem Abgasstellventil kann die Menge des Abgases steuernd und/oder regelnd eingestellt werden, welche in die erste Abgasrückführleitung und/oder die zweite Abgasrückführleitung gelangt. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in der ersten Abgasrückführleitung ein erstes Abgasstellventil vorgesehen ist, mit welchem die gemeinsame Abgasmenge von erster und zweiter Abgasrückführleitung eingestellt werden kann. Anschließend kann ein zweites Abgasstellventil vorgesehen sein, welches insbesondere als Drei-Wege-Ventil ausgestaltet sein kann. Dieses erlaubt eine Aufteilung des Abgases zwischen der ersten und der zweiten Abgasrückführleitung. Ein solches Abgasstellventil ist vorzugsweise stromaufwärts beziehungsweise vor der Abgasnachbehandlungseinrichtung vorgesehen.A further development of the invention provides that an exhaust gas control valve is provided in the first exhaust gas recirculation line and / or the second exhaust gas recirculation line. The exhaust gas control valve is, for example, a cross section adjustment device. The exhaust gas control valve can be used to adjust and / or regulate the amount of exhaust gas that reaches the first exhaust gas recirculation line and / or the second exhaust gas recirculation line. It can be provided, for example, that a first exhaust gas control valve is provided in the first exhaust gas recirculation line, with which the common exhaust gas quantity from the first and second exhaust gas recirculation line can be adjusted. A second exhaust gas control valve can then be provided, which can in particular be designed as a three-way valve. This allows the exhaust gas to be divided between the first and the second exhaust gas recirculation line. Such an exhaust gas control valve is preferably provided upstream or in front of the exhaust gas aftertreatment device.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in dem Ansaugtrakt mindestens ein Zuluftdrosselventil, insbesondere ein Drei-Wege-Ventil, vorgesehen. Das Zuluftdrosselventil ist beispielsweise als Querschnittsverstelleinrichtung ausgebildet und erlaubt es, die der Dieselbrennkraftmaschine zugeführte Zuluftmenge einzustellen. Die Zuluft kann an dieser Stelle auch bereits ein Abgas-Luft-Gemisch sein. Das Zuluftdrosselventil kann beispielsweise als Drei-Wege-Ventil ausgeführt sein, womit es möglich ist, beispielsweise das Verhältnis von dem Abgas der zweiten Abgasrückführleitung zu dem Abgas-Luft-Gemisch aus dem Ansaugtrakt einzustellen, welches der Dieselbrennkraftmaschine zugeführt wird.According to an advantageous further development of the invention, at least one supply air throttle valve, in particular a three-way valve, is provided in the intake tract. The supply air throttle valve is designed, for example, as a cross-section adjustment device and allows the amount of supply air supplied to the diesel internal combustion engine to be adjusted. The supply air can at this point there may already be an exhaust-air mixture. The supply air throttle valve can be designed, for example, as a three-way valve, which makes it possible, for example, to adjust the ratio of the exhaust gas from the second exhaust gas recirculation line to the exhaust gas-air mixture from the intake tract, which is fed to the diesel internal combustion engine.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die erste Abgasrückführleitung vor dem Zuluftstellventil und/oder die zweite Abgasrückführleitung nach dem Zuluftstellventil in den Ansaugtrakt einmündet. Ist die erste Abgasrückführleitung vor dem Zuluftstellventil an den Ansaugtrakt angeschlossen, so wird mittels diesem sowohl die Frischluftmenge als auch die durch die erste Abgasrückführleitung zugeführte Abgasmenge eingestellt. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass die zweite Abgasrückführleitung nach dem Zuluftstellventil in den Ansaugtrakt einmündet. In diesem Fall ist es mittels des Zuluftstellventils nicht möglich, die über die zweite Abgasrückführleitung in den Ansaugtrakt eingebrachte Abgasmenge einzustellen.An advantageous embodiment of the invention provides that the first exhaust gas recirculation line opens into the intake tract before the supply air control valve and / or the second exhaust gas recirculation line after the supply air control valve. If the first exhaust gas recirculation line is connected to the intake tract upstream of the supply air control valve, then both the fresh air volume and the exhaust gas volume supplied through the first exhaust gas recirculation line are set by means of this. Additionally or alternatively, it is possible for the second exhaust gas recirculation line to open into the intake tract downstream of the air supply valve. In this case, it is not possible by means of the supply air control valve to adjust the amount of exhaust gas introduced into the intake tract via the second exhaust gas recirculation line.

Zusätzlich oder alternativ ist in der ersten und/oder der zweiten Abgasrückführleitung ein Wärmetauscher vorgesehen. Mittels des Wärmetauschers kann die Temperatur des zurückgeführten Abgases gesenkt werden. Dies führt dazu, dass das zurückgeführte Abgas eine niedrigere Temperatur aufweist und bei der Verbrennung innerhalb der Dieselbrennkraftmaschine erwärmt werden muss. Somit sinkt die bei der Verbrennung erreichte Temperatur, womit die von der Dieselbrennkraftmaschine ausgestoßene Stickoxidmenge reduziert wird.Additionally or alternatively, a heat exchanger is provided in the first and / or the second exhaust gas recirculation line. The temperature of the recirculated exhaust gas can be reduced by means of the heat exchanger. This means that the recirculated exhaust gas has a lower temperature and has to be heated during the combustion inside the diesel internal combustion engine. As a result, the temperature reached during combustion decreases, which reduces the amount of nitrogen oxide emitted by the diesel internal combustion engine.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsaggregats, insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei das Antriebsaggregat eine Dieselbrennkraftmaschine, einen Abgasturbolader, einen einem Verdichter des Abgasturboladers nachgeschalteten Ladeluftkühler und eine Abgasrückführung aufweist, wobei der Verdichter und der Ladeluftkühler einem Ansaugtrakt der Dieselbrennkraftmaschine angehören und in einem Abgastrakt der Dieselbrennkraftmaschine ein Drei-Wege-Abgaskatalysator angeordnet ist. Dabei ist vorgesehen, dass mittels der Abgasrückführung Abgas aus einem Abgastrakt der Dieselbrennkraftmaschine entnommen und mittels einer ersten Abgasrückführleitung vor dem Ladeluftkühler und mittels einer zweiten Abgasrückführleitung nach dem Ladeluftkühler in den Ansaugtrakt eingebracht werden kann, wobei die erste Abgasrückführleitung eine Abgasnachbehandlungseinrichtung aufweist und die zweite Abgasrückführleitung vor der Abgasnachbehandlungseinrichtung aus der ersten Abgasrückführleitung abzweigt.The invention further relates to a method for operating a drive unit, in particular according to the above statements, the drive unit having a diesel internal combustion engine, an exhaust gas turbocharger, a charge air cooler connected downstream of a compressor of the exhaust gas turbocharger and an exhaust gas recirculation system, the compressor and the charge air cooler belonging to an intake tract of the diesel internal combustion engine and A three-way catalytic converter is arranged in an exhaust tract of the diesel internal combustion engine. It is provided that exhaust gas can be withdrawn from an exhaust tract of the diesel engine by means of exhaust gas recirculation and introduced into the intake tract by means of a first exhaust gas recirculation line before the charge air cooler and by means of a second exhaust gas recirculation line after the charge air cooler, the first exhaust gas recirculation line having an exhaust gas aftertreatment device and the second exhaust gas recirculation line upstream the exhaust gas aftertreatment device branches off from the first exhaust gas recirculation line.

Ebenso kann es vorgesehen sein, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung in der ersten und/oder der zweiten Abgasrückführleitung einen Drei-Wege-Abgasrückführkatalysator umfasst. Dieser Drei-Wege-Abgasrückführkatalysator kann in einen Abgasrückführpartikelfilter integriert ist. In der ersten und/oder zweiten Abgasrückführleitung kann also neben dem Drei-Wege-Abgasrückführkatalysator auch der Abgasrückführpartikelfilter vorgesehen sein. Dabei können der Drei-Wege-Abgasrückführkatalysator und der Abgasrückführpartikelfilter miteinander integriert, beispielsweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein.It can also be provided that the exhaust gas aftertreatment device comprises a three-way exhaust gas recirculation catalytic converter in the first and / or the second exhaust gas recirculation line. This three-way exhaust gas recirculation catalytic converter can be integrated into an exhaust gas recirculation particulate filter. In addition to the three-way exhaust gas recirculation catalytic converter, the exhaust gas recirculation particle filter can also be provided in the first and / or second exhaust gas recirculation line. The three-way exhaust gas recirculation catalytic converter and the exhaust gas recirculation particle filter can be integrated with one another, for example, arranged in a common housing.

Schließlich kann der Drei-Wege-Abgasrückführkatalysator mittels einer Beschichtung des Abgasrückführpartikelfilters erzeugt sein. In dem Abgasrückführpartikelfilter wird die Beschichtung aufgebracht, mittels welcher die Wirkung des Drei-Wege-Abgasrückführkatalysators erreicht wird.Finally, the three-way exhaust gas recirculation catalytic converter can be produced by means of a coating on the exhaust gas recirculation particle filter. The coating is applied in the exhaust gas recirculation particle filter, by means of which the effect of the three-way exhaust gas recirculation catalytic converter is achieved.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigt die einzige

  • Figur eine schematische Darstellung eines Antriebsaggregats.
The invention is explained in more detail below with reference to the embodiment shown in the drawing, without restricting the invention. It shows the only one
  • Figure is a schematic representation of a drive unit.

Die Figur zeigt ein Antriebsaggregat 1 mit einer Dieselbrennkraftmaschine 2, welche (rein beispielhaft) über zwei Zylinderbänke 3 und 4 mit jeweils drei Zylindern 5 verfügt. Die Dieselbrennkraftmaschine 2 weist einen Ansaugtrakt 6 und einen Abgastrakt 7 auf. Dabei sind im Ansaugtrakt 6 diejenigen Bereiche des Antriebsaggregats 1 zugeordnet, welche zum Zuführen von Fluid, insbesondere Frischluft, in die Dieselbrennkraftmaschine 2 dienen. Dem Abgastrakt 7 sind dagegen abgasführende Bereiche des Antriebsaggregats 1 zugeordnet, also insbesondere Abgaskrümmer 8 und 9 der Zylinderbänke 3 und 4. Durch die Abgaskrümmer 8 und 9 strömt Abgas aus den Zylindern 5 nachfolgend der in diesen durchgeführten Verbrennung aus. Stromabwärts der Abgaskrümmer 8 und 9 ist eine Abgassammelleitung 10 vorgesehen, welche das Abgas der Abgaskrümmer 8 und 9 zusammenführt und gemeinsam einer Turbine 11 eines Abgasturboladers 12 zuführt. In der Turbine 11 wird das Abgas entspannt und somit auf einen niedrigeren Druck gebracht. Stromabwärts der Turbine 11 ist eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 13 in Form eines Abgasoxidationskatalysators 14 vorgesehen, an den sich ein Drei-Wege-Abgaskatalysator 15 und ein Abgaspartikelfilter 16 anschließen, die in einem Gehäuse 17 angeordnet sind. Dabei ist der Drei-Wege-Abgaskatalysator 15 mittels einer Beschichtung des Abgaspartikelfilters 16 erzeugt. Stromabwärts des Drei-Wege-Abgaskatalysators 15 sowie des Abgaspartikelfilters 16 wird das Abgas der Dieselbrennkraftmaschine 2 in eine Umgebung 18 des Antriebsaggregats 1 entlassen.The figure shows a drive unit 1 with a diesel engine 2 , which (purely by way of example) have two cylinder banks 3 and 4th with three cylinders each 5 disposes. The diesel internal combustion engine 2 has an intake duct 6th and an exhaust tract 7th on. There are in the intake tract 6th those areas of the drive unit 1 assigned to the supply of fluid, in particular fresh air, in the diesel engine 2 serve. The exhaust tract 7th are on the other hand exhaust-gas-carrying areas of the drive unit 1 assigned, so in particular exhaust manifold 8th and 9 of the cylinder banks 3 and 4th . Through the exhaust manifold 8th and 9 exhaust gas flows out of the cylinders 5 following the combustion carried out in these. Downstream the exhaust manifold 8th and 9 is an exhaust manifold 10 provided which the exhaust gas of the exhaust manifold 8th and 9 merges and together a turbine 11 of an exhaust gas turbocharger 12 feeds. In the turbine 11 the exhaust gas is expanded and thus brought to a lower pressure. Downstream of the turbine 11 is an exhaust aftertreatment device 13th in the form of an exhaust gas oxidation catalyst 14th provided to which a three-way catalytic converter 15th and an exhaust particulate filter 16 connect that in a housing 17th are arranged. Here is the three-way catalytic converter 15th by means of a coating on the exhaust particle filter 16 generated. Downstream of the three-way catalytic converter 15th as well as the exhaust particle filter 16 becomes the exhaust gas of the diesel internal combustion engine 2 in an environment 18th of the drive unit 1 dismiss.

Die Turbine 11 des Abgasturboladers 12 dient dazu, über eine Welle 19 einen Verdichter 20 des Ansaugtrakts 6 anzutreiben. Der Verdichter 20 bringt über einen Luftfilter 21 angesaugte Luft auf ein höheres Druckniveau. Die so verdichtete Luft wird anschließend der Dieselbrennkraftmaschine 2 zugeführt. Die durch den Luftfilter 21 angesaugte Luftmenge kann mittels einer Luftmassenmesseinrichtung 22, beispielsweise einer Heißfilm-Luftmassenmesseinrichtung, bestimmt werden. Die mittels des Verdichters 20 verdichtete Luft gelangt über einen Ladeluftkühler 23 und ein Zuluftdrosselventil 24 zu Luftverteilern 25 und 26 der Zylinderbänke 3 und 4, über welche Zuluft in die Zylinder 5 zum Durchführen der Verbrennung gelangen kann.The turbine 11 of the exhaust gas turbocharger 12 serves to use a shaft 19th a compressor 20th of the intake tract 6th to drive. The compressor 20th brings about an air filter 21st sucked in air to a higher pressure level. The air compressed in this way is then used by the diesel engine 2 fed. The through the air filter 21st The amount of air drawn in can be measured by means of an air mass measuring device 22nd , for example a hot film air mass measuring device, can be determined. The means of the compressor 20th compressed air passes through a charge air cooler 23 and a supply air throttle valve 24 to air distributors 25th and 26th of the cylinder banks 3 and 4th , via which supply air into the cylinder 5 to carry out the combustion.

Das Antriebsaggregat 1 verfügt weiter über eine Abgasrückführung 27. Mittels dieser kann Abgas aus dem Abgastrakt 7, insbesondere der Abgassammelleitung 10, entnommen und dem Ansaugtrakt 6 zugeführt werden. Zu diesem Zweck ist sowohl eine erste Abgasrückführleitung 28 als auch eine zweite Abgasrückführleitung 29 vorgesehen. Die erste Abgasrückführleitung 28 ist an die Abgaskrümmer 8 und 9 beziehungsweise an die Abgassammelleitung 10 angeschlossen (Abgasentnahmestelle 30). An der Abgasentnahmestelle 30 gelangt Abgas in die erste Abgasrückführleitung 28. Stromabwärts der Abgasentnahmestelle 30 weist die erste Abgasrückführleitung 28 ein erstes Abgasstellventil 31 auf. Mit diesem kann die Abgasmenge eingestellt werden, welche dem Abgastrakt 7 entnommen und dem Ansaugtrakt 6 der Dieselbrennkraftmaschine 2 zugeführt wird. Stromabwärts des ersten Abgasstellventils 31 zweigt die zweite Abgasrückführleitung 29 von der ersten Abgasrückführleitung 28 ab. An dieser Stelle ist ein zweites Abgasstellventil 32, welches als Drei-Wege-Ventil ausgebildet ist, vorgesehen, über welches die zweite Abgasrückführleitung 29 an die erste Abgasrückführleitung 28 angeschlossen ist. Mithilfe des zweiten Abgasstellventils 32 kann steuernd und/oder regelnd eingestellt werden, welche Abgasmenge durch die erste Abgasrückführleitung 28 beziehungsweise die zweite Abgasrückführleitung 29 dem Ansaugtrakt 6 zugeführt wird. Stromabwärts des zweiten Abgasstellventils 32 ist in der ersten Abgasrückführleitung 28 eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 33 vorgesehen. Diese besteht aus einem Abgasrückführpartikelfilter 34 und einem Drei-Wege-Abgasrückführkatalysator 35. Der Abgasrückführpartikelfilter 34 sowie der Drei-Wege-Abgasrückführkatalysator 35 sind in einem Gehäuse 36 vorgesehen. Dabei ist der Drei-Wege-Abgasrückführkatalysator 35 mittels einer Beschichtung des Abgasrückführpartikelfilters 34 erzeugt. Der Drei-Wege-Abgasrückführkatalysator 35 ist also in den Abgasrückführpartikelfilter 34 integriert. Weiter stromabwärts ist ein Wärmetauscher 37 vorgesehen, welcher zur Kühlung des durch die erste Abgasrückführleitung 28 zurückgeführten Abgases dient.The drive unit 1 also has exhaust gas recirculation 27 . This allows exhaust gas from the exhaust tract 7th , especially the exhaust manifold 10 , removed and the intake tract 6th are fed. For this purpose there is both a first exhaust gas recirculation line 28 as well as a second exhaust gas recirculation line 29 intended. The first exhaust gas recirculation line 28 is to the exhaust manifold 8th and 9 or to the exhaust manifold 10 connected (exhaust gas extraction point 30th ). At the exhaust gas extraction point 30th Exhaust gas enters the first exhaust gas recirculation line 28 . Downstream of the exhaust gas extraction point 30th has the first exhaust gas recirculation line 28 a first exhaust gas control valve 31 on. With this, the amount of exhaust gas can be adjusted, which the exhaust tract 7th removed and the intake tract 6th the diesel engine 2 is fed. Downstream of the first exhaust gas control valve 31 branches off the second exhaust gas recirculation line 29 from the first exhaust gas recirculation line 28 from. At this point is a second exhaust gas control valve 32 , which is designed as a three-way valve, is provided, via which the second exhaust gas recirculation line 29 to the first exhaust gas recirculation line 28 connected. With the help of the second exhaust gas control valve 32 can be set in a controlling and / or regulating manner, which amount of exhaust gas through the first exhaust gas recirculation line 28 or the second exhaust gas recirculation line 29 the intake tract 6th is fed. Downstream of the second exhaust gas control valve 32 is in the first exhaust gas recirculation line 28 an exhaust aftertreatment device 33 intended. This consists of an exhaust gas recirculation particle filter 34 and a three-way exhaust gas recirculation catalyst 35 . The exhaust gas recirculation particulate filter 34 as well as the three-way exhaust gas recirculation catalytic converter 35 are in one housing 36 intended. This is the three-way exhaust gas recirculation catalytic converter 35 by coating the exhaust gas recirculation particulate filter 34 generated. The three-way exhaust gas recirculation catalytic converter 35 is therefore in the exhaust gas recirculation particulate filter 34 integrated. Further downstream is a heat exchanger 37 provided, which for cooling the through the first exhaust gas recirculation line 28 recirculated exhaust gas is used.

Es ist vorgesehen, dass die erste Abgasrückführleitung 28 an einer Mündungsstelle 38 vor dem Ladeluftkühler 23 und die zweite Abgasrückführleitung 29 an einer Mündungsstelle 39 nach dem Ladeluftkühler 23 in den Ansaugtrakt 6 einmünden. Dabei ist die Mündungsstelle 38 der ersten Abgasrückführleitung 28 jedoch stromabwärts (bezogen auf die Luft) des Verdichters 20 des Abgasturboladers 12 angeordnet. Beide Abgasrückführleitungen 28 und 29 münden also an Mündungsstellen 38 und 39 in den Ansaugtrakt 6 ein, an welchem verdichtete Luft, also auf einem hohen Druckniveau befindliche Luft, vorliegt. Dabei kann dem Ansaugtrakt 6 über die erste Abgasrückführleitung 28 gereinigtes Abgas und über die zweite Abgasrückführleitung 29 ungereinigtes Abgas zugeführt werden. Weiterhin weist das Antriebsaggregat 1 eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 40 auf. Mittels dieser wird sowohl die Funktion der Dieselbrennkraftmaschine 2 als auch die Stellung des Zuluftdrosselventils 24, der Abgasstellventile 31 und 32 sowie der Betrieb des Wärmetauschers 37 und des Ladeluftkühlers 23 gesteuert und/oder geregelt.It is provided that the first exhaust gas recirculation line 28 at an outlet point 38 in front of the intercooler 23 and the second exhaust gas recirculation line 29 at an outlet point 39 after the intercooler 23 in the intake tract 6th merge. The point of discharge is here 38 the first exhaust gas recirculation line 28 but downstream (in relation to the air) of the compressor 20th of the exhaust gas turbocharger 12 arranged. Both exhaust gas recirculation lines 28 and 29 So open out at the mouth 38 and 39 in the intake tract 6th one in which compressed air, i.e. air at a high pressure level, is present. It can be the intake tract 6th via the first exhaust gas recirculation line 28 cleaned exhaust gas and via the second exhaust gas recirculation line 29 uncleaned exhaust gas are fed. Furthermore, the drive unit 1 a control and / or regulating device 40 on. By means of this both the function of the diesel internal combustion engine 2 as well as the position of the supply air throttle valve 24 , the exhaust control valves 31 and 32 as well as the operation of the heat exchanger 37 and the intercooler 23 controlled and / or regulated.

Mit dem vorstehend beschriebenen Antriebsaggregat 1 beziehungsweise dessen Abgasrückführung 27 ist es auf äußerst effiziente Weise möglich, die Dieselbrennkraftmaschine 2 zu betreiben. Dies kann insbesondere derart geschehen, dass ein Gemisch mit einem im Wesentlichen stöchiometrischen Verhältnis von Brennstoff und Luft zur Verbrennung verwendet wird. Das bedeutet, dass in dem Abgas der Dieselbrennkraftmaschine 2 kein oder lediglich wenig unverbrannter Sauerstoff enthalten ist. Somit kann zur Abgasnachbehandlung, insbesondere zur Reduzierung des in die Umgebung 18 ausgestoßenen Stickoxidanteils, der Drei-Wege-Abgaskatalysator 15 verwendet werden. Auch das durch die erste Abgasrückführleitung 28 zurückgeführte Abgas kann mittels eines entsprechenden Drei-Wege-Abgasrückführungskatalysators 35 behandelt werden. Insbesondere durch eine gute Homogenisierung der Abgasrückführung 27, der hohen Kühlleistung - insbesondere mittels des Ladeluftkühlers 23 und des Wärmetauschers 37 - sowie einem guten Brennverhalten innerhalb der Dieselbrennkraftmaschine 2 kann ein Lambdawert von etwa 1 eingestellt werden, ohne dass sich der Kohlenmonoxid-, Ruß- und/oder Kohlenwasserstoff-Ausstoß des Antriebsaggregats 1 deutlich verschlechtert und ohne dass sich Einbußen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit des Antriebsaggregats 1 bemerkbar machen. Insbesondere beim Beschleunigen der Dieselbrennkraftmaschine 2 kann durch eine geeignete Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 40 in Analogie zu einer Ottobrennkraftmaschine ein Lambdawert von etwa 1 eingestellt und somit die Menge der ausgestoßenen Stickoxide reduziert werden.With the drive unit described above 1 or its exhaust gas recirculation 27 it is possible in an extremely efficient way to use the diesel engine 2 to operate. This can be done in particular in such a way that a mixture with an essentially stoichiometric ratio of fuel and air is used for combustion. This means that in the exhaust gas of the diesel engine 2 it contains little or no unburned oxygen. This can be used for exhaust gas aftertreatment, in particular to reduce the in the environment 18th emitted nitrogen oxide, the three-way catalytic converter 15th be used. Also through the first exhaust gas recirculation line 28 Recirculated exhaust gas can be achieved by means of a corresponding three-way exhaust gas recirculation catalytic converter 35 be treated. In particular, through good homogenization of the exhaust gas recirculation 27 , the high cooling capacity - especially by means of the intercooler 23 and the heat exchanger 37 - as well as good combustion behavior within the diesel internal combustion engine 2 a lambda value of about 1 can be set without reducing the carbon monoxide, soot and / or hydrocarbon emissions of the drive unit 1 significantly deteriorated and without any losses in terms of the performance of the drive unit 1 to make noticable. Especially when accelerating the diesel engine 2 can by a suitable control and / or regulating device 40 In analogy to a gasoline engine, a lambda value of approximately 1 is set and the amount of nitrogen oxides emitted is reduced.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
AntriebsaggregatDrive unit
22
DieselbrennkraftmaschineDiesel internal combustion engine
33
ZylinderbankCylinder bank
44th
ZylinderbankCylinder bank
55
Zylindercylinder
66th
AnsaugtraktIntake tract
77th
AbgastraktExhaust tract
88th
AbgaskrümmerExhaust manifold
99
AbgaskrümmerExhaust manifold
1010
AbgassammelleitungExhaust manifold
1111
Turbineturbine
1212
AbgasturboladerExhaust gas turbocharger
1313
AbgasnachbehandlungseinrichtungExhaust aftertreatment device
1414th
AbgasoxidationskatalysatorsExhaust oxidation catalyst
1515th
Drei-Wege-AbgaskatalysatorThree-way catalytic converter
1616
AbgaspartikelfilterExhaust particulate filter
1717th
Gehäusecasing
1818th
UmgebungSurroundings
1919th
Wellewave
2020th
Verdichtercompressor
2121st
LuftfilterAir filter
2222nd
LuftmassenmesseinrichtungAir mass measuring device
2323
LadeluftkühlerIntercooler
2424
ZuluftdrosselventilSupply air throttle valve
2525th
LuftverteilerAir distributor
2626th
LuftverteilerAir distributor
2727
AbgasrückführungExhaust gas recirculation
2828
erste Abgasrückführleitungfirst exhaust gas recirculation line
2929
zweite Abgasrückführleitungsecond exhaust gas recirculation line
3030th
AbgasentnahmestelleExhaust gas extraction point
3131
erstes Abgasstellventilfirst exhaust gas control valve
3232
zweites Abgasstellventilsecond exhaust control valve
3333
AbgasnachbehandlungseinrichtungExhaust aftertreatment device
3434
AbgasrückführpartikelfilterExhaust gas recirculation particulate filter
3535
Drei-Wege-AbgasrückführkatalysatorThree-way exhaust gas recirculation catalytic converter
3636
Gehäusecasing
3737
WärmetauscherHeat exchanger
3838
MündungsstellenMouth points
3939
MündungsstelleMouth point
4040
Steuerungs- und/oder RegelungseinrichtungControl and / or regulating device

Claims (11)

Antriebsaggregat (1) mit einer Dieselbrennkraftmaschine (2), einem Abgasturbolader (12), einem einem Verdichter (20) des Abgasturboladers (12) nachgeschalteten Ladeluftkühler (23) und einer Abgasrückführung (27), wobei der Verdichter (20) und der Ladeluftkühler (23) einem Ansaugtrakt (6) der Dieselbrennkraftmaschine (2) angehören und in einem Abgastrakt (7) der Dieselbrennkraftmaschine (2) ein Drei-Wege-Abgaskatalysator (15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Abgasrückführung (27) Abgas aus dem Abgastrakt (7) stromaufwärts des Drei-Wege-Abgaskatalysators (15) entnehmbar und mittels einer ersten Abgasrückführleitung (28) vor dem Ladeluftkühler (23) und mittels einer zweiten Abgasrückführleitung (29) nach dem Ladeluftkühler (23) in den Ansaugtrakt (6) einbringbar ist, wobei die erste Abgasrückführleitung (28,29) eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (33) aufweist und die zweite Abgasrückführleitung (29) vor der Abgasnachbehandlungseinrichtung (33) aus der ersten Abgasrückführleitung (28) abzweigt.Drive unit (1) with a diesel internal combustion engine (2), an exhaust gas turbocharger (12), a charge air cooler (23) connected downstream of a compressor (20) of the exhaust gas turbocharger (12) and an exhaust gas recirculation system (27), the compressor (20) and the charge air cooler ( 23) belong to an intake tract (6) of the diesel engine (2) and a three-way catalytic converter (15) is arranged in an exhaust tract (7) of the diesel engine (2), characterized in that exhaust gas from the Exhaust tract (7) can be removed upstream of the three-way catalytic converter (15) and can be introduced into the intake tract (6) by means of a first exhaust gas recirculation line (28) before the charge air cooler (23) and by means of a second exhaust gas recirculation line (29) after the charge air cooler (23) is, the first exhaust gas recirculation line (28,29) having an exhaust gas aftertreatment device (33) and the second exhaust gas recirculation line (29) upstream of the exhaust gas aftertreatment device (33) from the first exhaust asreturn line (28) branches off. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drei-Wege-Abgaskatalysator (15) in einen Abgaspartikelfilter (16) integriert ist.Drive unit according to Claim 1 , characterized in that the three-way catalytic converter (15) is integrated in an exhaust gas particle filter (16). Antriebsaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drei-Wege-Abgaskatalysator (15) mittels einer Beschichtung des Abgaspartikelfilters (16) erzeugt ist.Drive unit according to Claim 2 , characterized in that the three-way catalytic converter (15) is generated by means of a coating of the exhaust gas particle filter (16). Antriebsaggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drei-Wege-Abgaskatalysator (15) und/oder der Abgaspartikelfilter (16) mit einer weiteren Abgasnachbehandlungseinrichtung (13), insbesondere einem Abgasoxidationskatalysator (14), in einem gemeinsamen Gehäuse integriert ist.Drive unit according to Claim 2 or 3 , characterized in that the three-way exhaust gas catalytic converter (15) and / or the exhaust gas particle filter (16) with a further exhaust gas aftertreatment device (13), in particular an exhaust gas oxidation catalytic converter (14), is integrated in a common housing. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Drei-Wege-Abgaskatalysator (15) eine Lambdasonde zugeordnet ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the three-way catalytic converter (15) is assigned a lambda probe. Antriebsaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dieselbrennkraftmaschine (2) mittels der Lambdasonde mit einem Lambdawert in einem Bereich von 0,9 bis 1,1, insbesondere 0,97 bis 1,03, betreibbar ist.Drive unit according to Claim 5 , characterized in that the diesel internal combustion engine (2) can be operated by means of the lambda probe with a lambda value in a range from 0.9 to 1.1, in particular 0.97 to 1.03. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Abgasrückführleitung (28) und/oder der zweiten Abgasrückführleitung (29) ein Abgasstellventil (31, 32) vorgesehen ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that in the first exhaust gas recirculation line (28) and / or the second exhaust gas recirculation line (29) an exhaust gas control valve (31, 32) is provided. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ansaugtrakt (6) mindestens ein Zuluftdrosselventil (24), insbesondere ein Drei-Wege-Ventil, vorgesehen ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that at least one supply air throttle valve (24), in particular a three-way valve, is provided in the intake tract (6). Antriebsaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abgasrückführleitung (28) vor dem Zuluftdrosselventil (24) und/oder die zweite Abgasrückführleitung (29) nach dem Zuluftdrosselventil (24) in den Ansaugtrakt (6) einmündet.Drive unit according to Claim 8 , characterized in that the first exhaust gas recirculation line (28) opens into the intake tract (6) before the supply air throttle valve (24) and / or the second exhaust gas recirculation line (29) after the supply air throttle valve (24). Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Abgasrückführleitung (28) und/oder der zweiten Abgasrückführleitung (29) ein Wärmetauscher (37) vorgesehen ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that a heat exchanger (37) is provided in the first exhaust gas recirculation line (28) and / or the second exhaust gas recirculation line (29). Verfahren zum Betreiben eines Antriebsaggregats (1), insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antriebsaggregat (1) eine Dieselbrennkraftmaschine (2), einen Abgasturbolader (12), einen einem Verdichter (20) des Abgasturboladers (12) nachgeschalteten Ladeluftkühler (23) und eine Abgasrückführung (27) aufweist, wobei der Verdichter (20) und der Ladeluftkühler (23) einem Ansaugtrakt (6) der Dieselbrennkraftmaschine (2) angehören und in einem Abgastrakt (7) der Dieselbrennkraftmaschine (2) ein Drei-Wege-Abgaskatalysator (15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Abgasrückführung (27) Abgas aus dem Abgastrakt (7) entnommen und mittels einer ersten Abgasrückführleitung (28) vor dem Ladeluftkühler (23) und mittels einer zweiten Abgasrückführleitung (29) nach dem Ladeluftkühler (23) in den Ansaugtrakt (6) eingebracht werden kann, wobei die erste Abgasrückführleitung (28,29) eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (33) aufweist und die zweite Abgasrückführleitung (29) vor der Abgasnachbehandlungseinrichtung (33) aus der ersten Abgasrückführleitung (28) abzweigt.Method for operating a drive unit (1), in particular according to one or more of the preceding claims, wherein the drive unit (1) is a diesel internal combustion engine (2), an exhaust gas turbocharger (12), a charge air cooler (12) downstream of a compressor (20) of the exhaust gas turbocharger (12). 23) and an exhaust gas recirculation (27), the compressor (20) and the charge air cooler (23) belonging to an intake tract (6) of the diesel internal combustion engine (2) and in an exhaust tract (7) of the diesel internal combustion engine (2) a three-way Exhaust gas catalytic converter (15) is arranged, characterized in that exhaust gas is removed from the exhaust gas tract (7) by means of exhaust gas recirculation (27) and by means of a first exhaust gas recirculation line (28) before the charge air cooler (23) and by means of a second exhaust gas recirculation line (29) after the charge air cooler (23) can be introduced into the intake tract (6), the first exhaust gas recirculation line (28, 29) having an exhaust gas aftertreatment device (33) and the second Exhaust gas recirculation line (29) branches off from the first exhaust gas recirculation line (28) upstream of the exhaust gas aftertreatment device (33).
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