DE102012016249A1

DE102012016249A1 - Vehicle, particularly road vehicle, comprises exhaust gas recirculation system for recirculation of exhaust gas from exhaust tract to intake tract, which has exhaust gas recirculation cooler, through which suction line is guided

Info

Publication number: DE102012016249A1
Application number: DE102012016249A
Authority: DE
Inventors: Philipp Böhning; Ilyas Yildiz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2013-03-21

Abstract

The vehicle (1) comprises an internal combustion engine (2) and a compressed air system (3) for supplying compressed air to a compressed air consumption unit (4) of the vehicle. The compressed air system has a compressed air reservoir (35) and an air compressor (37) for loading the compressed air reservoir. An exhaust gas recirculation system (11) is provided for recirculation of exhaust gas from an exhaust tract (9) to an intake tract (8), which has an exhaust gas recirculation cooler (27). A suction line (38) is guided through the exhaust gas recirculation cooler.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Straßenfahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The present invention relates to a vehicle, in particular a road vehicle, having the features of the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2008 008 721 A1 ist ein Fahrzeug bekannt, das eine Brennkraftmaschine zum Antreiben des Fahrzeugs und ein Druckluftsystem zum Versorgen eines Druckluftverbrauchers des Fahrzeugs mit Druckluft aufweist. Die Brennkraftmaschine umfasst dabei in üblicher Weise einen Einlasstrakt zum Versorgen von Brennräumen der Brennkraftmaschine mit Frischluft, einen Auslasstrakt zum Abführen von Abgas von den Brennräumen und einen Abgasturbolader. Ein Verdichter des Abgasturboladers ist im Einlasstrakt eingebunden, während eine Turbine des Abgasturboladers den Verdichter antreibt und im Auslasstrakt eingebunden ist. Das Druckluftsystem umfasst einen Druckluftspeicher zum Bereitstellen der Druckluft für den jeweiligen Druckluftverbraucher und einen Luftkompressor oder Luftpresser zum Aufladen des Druckluftspeichers. Dabei ist der Luftpresser saugseitig über eine Saugleitung am Auslasstrakt stromauf der Turbine angeschlossen. In diese Saugleitung kann ein Wärmetauscher eingebunden sein.From the DE 10 2008 008 721 A1 For example, a vehicle is known that has an internal combustion engine for driving the vehicle and a compressed air system for supplying a compressed air consumer of the vehicle with compressed air. The internal combustion engine comprises in the usual way an intake tract for supplying combustion chambers of the internal combustion engine with fresh air, an exhaust tract for discharging exhaust gas from the combustion chambers and an exhaust gas turbocharger. A compressor of the exhaust gas turbocharger is integrated in the intake tract, while a turbine of the exhaust gas turbocharger drives the compressor and is integrated in the exhaust tract. The compressed air system comprises a compressed air reservoir for providing the compressed air for the respective compressed air consumer and an air compressor or air compressor for charging the compressed air reservoir. The air compressor is connected on the suction side via a suction line at the outlet tract upstream of the turbine. In this suction line, a heat exchanger can be integrated.

Das bekannte Fahrzeug wird so betrieben, dass während eines Schubbetriebs der Brennkraftmaschine, also bei ausgeschalteter Kraftstoffzuführung zu den Brennräumen der Luftpresser eingeschaltet wird, um den Druckluftspeicher aufzuladen. Da während des Schubbetriebs der Ladeluft kein Kraftstoff zugeführt wird, strömt in den Auslasstrakt während des Schubbetriebs kein Abgas, sondern Ladeluft, die stromauf der Turbine im Wesentlichen noch das Druckniveau des Verdichters besitzt. Somit kann der Luftpresser vorkomprimierte Luft, nämlich die Ladeluft ansaugen, wodurch eine zweistufige Kompression realisiert wird. Hierdurch kann der Luftpresser vergleichsweise klein bzw. kompakt bauen, was die Unterbringung des Luftpressers im Fahrzeug vereinfacht. Die Kühlung der Ladeluft mittels eines Wärmtauschers in der Saugleitung des Luftpressers erhöht den Wirkungsgrad des Luftpressers und reduziert die Gefahr einer Überhitzung des Luftpressers. Allerdings ist die Bereitstellung eines separaten Wärmetauschers für die Saugleitung des Luftpressers vergleichsweise aufwendig und bauraumintensiv.The known vehicle is operated so that is switched on during a coasting operation of the internal combustion engine, ie with the fuel supply to the combustion chambers of the air compressor off, to charge the compressed air reservoir. Since no fuel is supplied to the charge air during the overrun operation, no exhaust gas flows into the exhaust tract during the overrun operation, but rather charge air, which essentially still has the pressure level of the compressor upstream of the turbine. Thus, the air compressor can pre-compressed air, namely suck the charge air, whereby a two-stage compression is realized. As a result, the air compressor can build comparatively small or compact, which simplifies the placement of the air compressor in the vehicle. The cooling of the charge air by means of a heat exchanger in the suction line of the air compressor increases the efficiency of the air compressor and reduces the risk of overheating of the air compressor. However, the provision of a separate heat exchanger for the suction line of the air compressor is comparatively complicated and space-consuming.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Fahrzeug der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine kompakte Bauweise auszeichnet.The present invention is concerned with the problem of providing for a vehicle of the type mentioned in an improved embodiment, which is characterized in particular by a compact design.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of the independent claim. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen im Fahrzeug ohnehin bereits vorhandenen Kühler eines anderen Systems bzw. einer anderen Anlage zum Kühlen der vom Luftpresser angesaugten Ladeluft zu verwenden. Durch die zusätzliche Nutzung des ohnehin vorhandenen Kühlers kann auf einen separat für die Saugleitung des Luftpressers vorgesehenen Kühler oder Wärmetauscher verzichtet werden, was den Aufwand zur Realisierung der zweistufigen Luftkompression vereinfacht. Gleichzeitig wird weniger Bauraum benötigt, da auf den separaten Wärmetauscher einschließlich der zugehörigen Peripherie, die zum Abführen der Wärme aus der Ladeluft erforderlich ist, verzichtet werden kann.The invention is based on the general idea to use an already existing in the vehicle radiator of another system or another system for cooling the air sucked by the air compressor charge air. Due to the additional use of the already existing cooler can be dispensed with a separately provided for the suction line of the air compressor cooler or heat exchanger, which simplifies the effort to realize the two-stage air compression. At the same time less space is required because of the separate heat exchanger including the associated periphery, which is required to dissipate the heat from the charge air, can be dispensed with.

Besonders geeignet für die Kühlung der Ladeluft ist ein Abgasrückführkühler, der einen Bestandteil einer Abgasrückführanlage bildet, die zum Rückführen von Abgas vom Auslasstrakt zum Einlasstrakt dient. Brennkraftmaschinen können mit einer externen Abgasrückführung ausgestattet sein, um Schadstoffemissionen, insbesondere NOx-Emissionen, zu reduzieren. Üblicherweise umfasst eine derartige Abgasrückführanlage einen Abgasrückführkühler, um das rückzuführende Abgas zu kühlen. Da im Schubbetrieb ohnehin kein Abgas anfällt und eine Abgasrückführung nicht erforderlich ist, eignet sich der Abgasrückführkühler in besonderer Weise zur Kühlung der abgasseitig entnommenen Ladeluft. Besonders zweckmäßig ist dabei eine bevorzugte Ausführungsform, bei welcher die Saugleitung durch den Abgasrückführkühler hindurch geführt ist. Mit anderen Worten, die Saugleitung ist so an den Abgasrückführkühler angeschlossen, dass dieser fluidisch in die Saugleitung eingebunden ist, um die gewünschte Kühlung der darin geführten Ladeluft zu ermöglichen.Particularly suitable for the cooling of the charge air is an exhaust gas recirculation cooler, which forms part of an exhaust gas recirculation system, which serves for returning exhaust gas from the exhaust tract to the intake tract. Internal combustion engines may be equipped with an external exhaust gas recirculation to reduce pollutant emissions, in particular NOx emissions. Typically, such an exhaust gas recirculation system comprises an exhaust gas recirculation cooler in order to cool the recirculated exhaust gas. Since no exhaust gas is produced in the overrun mode anyway and exhaust gas recirculation is not required, the exhaust gas recirculation cooler is particularly suitable for cooling the charge air taken off the exhaust side. In this case, a preferred embodiment in which the suction line is guided through the exhaust gas recirculation cooler is particularly expedient. In other words, the suction line is connected to the exhaust gas recirculation cooler so that it is fluidly integrated into the suction line to allow the desired cooling of the charge air guided therein.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Abgasrückführkühler einen Abgaspfad für rückzuführendes Abgas, einen vom Abgaspfad fluidisch getrennten Ladeluftpfad für die Saugleitung und einen vom Abgaspfad und vom Ladeluftpfad fluidisch getrennten Kühlmittelpfad aufweisen, der mit dem Abgaspfad und mit dem Ladeluftpfad wärmeübertragend gekoppelt ist. Im montierten Zustand bildet der Ladeluftpfad des Abgasrückführkühlers einen Bestandteil der Saugleitung des Luftpressers. Der hier vorgestellte Abgasrückführkühler weist vorzugsweise separate Anschlüsse für die drei darin ausgebildeten separaten Pfade auf. Insbesondere besitzt der Abgasrückführkühler somit einen Abgaseinlass, einen Abgasauslass, einen Ladelufteinlass, einen Ladeluftauslass, einen Kühlmitteleinlass und einen Kühlmittelauslass. Durch die Integration des Ladeluftpfads in den Abgasrückführkühler ergibt sich für diesen ein besonders kompakter Aufbau, wodurch eine besonders hohe Integrationsdichte bzw. Funktionsdichte realisierbar ist.According to a particularly advantageous embodiment, the exhaust gas recirculation cooler can have an exhaust gas path for recirculating exhaust gas, a charge air path for the suction line fluidly separated from the exhaust gas path and a coolant path fluidly separated from the exhaust gas path and from the charge air path, which is coupled heat-transmitting to the exhaust gas path and to the charge air path. In the assembled state, the charge air path of the exhaust gas recirculation cooler forms part of the intake line of the air compressor. The exhaust gas recirculation cooler presented here preferably has separate connections for the three separate paths formed therein. In particular, the exhaust gas recirculation cooler thus has an exhaust gas inlet, an exhaust gas outlet, a charge air inlet, a charge air outlet, a coolant inlet and a coolant outlet. The integration of the charge air path into the exhaust gas recirculation cooler results in a particularly compact structure for this whereby a particularly high integration density or functional density can be realized.

Der Ladeluftpfad kann im Abgasrückführkühler durch wenigstens ein Ladeluftrohr gebildet sein, das durch einen Kühlmittelraum hindurch geführt ist. Der Kühlmittelraum ist ein Bestandteil des Kühlmittelpfads und ist vom Kühlmittel durchströmt. Der Abgaspfad kann vorzugsweise zumindest ein Abgasrohr aufweisen, das ebenfalls durch den Kühlmittelraum hindurchgeführt ist. Zweckmäßig verlaufen das wenigstens eine Ladeluftrohr und das wenigstens eine Abgasrohr parallel zueinander.The charge air path may be formed in the exhaust gas recirculation cooler by at least one charge air pipe, which is passed through a coolant space. The coolant space is a component of the coolant path and is flowed through by the coolant. The exhaust path may preferably have at least one exhaust pipe, which is also passed through the coolant space. Expediently, the at least one charge air pipe and the at least one exhaust pipe extend parallel to one another.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann eine Steuereinrichtung zum Betreiben des Druckluftsystems vorgesehen sein, die mit einem Motorsteuergerät zum Betreiben der Brennkraftmaschine und mit dem Luftpresser gekoppelt ist und die so ausgestaltet und programmiert ist, dass sie nur während eines Bremsbetriebs der Brennkraftmaschine oder während eines Schubbetriebs der Brennkraftmaschine den Luftpresser einschaltet, um den Druckluftspeicher aufzuladen. Ein derartiger Schubbetrieb charakterisiert sich dadurch, dass bei eingelegtem Gang die Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine unterbrochen wird und durch das rollende Fahrzeug die Brennkraftmaschine mitgeschleppt wird. Ein Bremsbetrieb charakterisiert sich dadurch, dass neben der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr weitere Maßnahmen durchgeführt werden, um bei der Kompression der Verbrennungsluft im Brennraum entstehende Leistung aus der Brennkraftmaschine abzuführen. Bekannt ist beispielsweise die Verwendung einer Bremsklappe oder Stauklappe im Auslasstrakt, um den Abgasgegendruck zu erhöhen. Ein derartiger Bremsbetrieb wird auch als „Staubremse” bezeichnet. Alternativ kann auch eine sogenannte „Dekompressionsbremse” zur Anwendung kommen, bei der dauerhaft oder getaktet durch den Kolben komprimierte Verbrennungsluft aus den Brennräumen abgelassen wird, wodurch im jeweiligen Zylinder eine Dekompression erfolgen kann. Üblicherweise werden die Dekompressionsbremse und die Staubremse miteinander kombiniert.According to another advantageous embodiment, a control device may be provided for operating the compressed air system, which is coupled to an engine control unit for operating the internal combustion engine and to the air compressor and which is designed and programmed to operate only during a braking operation of the internal combustion engine or during a coasting operation Internal combustion engine turns on the air compressor to charge the compressed air reservoir. Such a pushing operation is characterized in that when the gear is engaged, the fuel supply of the internal combustion engine is interrupted and the internal combustion engine is entrained by the rolling vehicle. A braking operation is characterized in that in addition to the interruption of the fuel supply further measures are carried out to dissipate resulting from the combustion engine during the compression of the combustion air in the combustion chamber. For example, it is known to use a brake flap or stowage flap in the outlet tract in order to increase the exhaust backpressure. Such a braking operation is also referred to as a "dust brake". Alternatively, a so-called "decompression brake" may be used, in which combustion air compressed or compressed by the piston is discharged from the combustion chambers, whereby a decompression can take place in the respective cylinder. Usually, the decompression brake and the dust brake are combined.

Desweiteren ist ein so genannter Mischbetrieb möglich, bei dem zumindest ein Zylinder der Brennkraftmaschine im Schubbetrieb betrieben wird, während zumindest ein anderer Zylinder der Brennkraftmaschine im Bremsbetrieb betrieben wird. Mit Hilfe eines derartigen Mischbetriebs lässt sich die Bremswirkung, die mit Hilfe motorischer Maßnahmen realisierbar ist, vergleichsweise variabel steuern.Furthermore, a so-called mixed operation is possible in which at least one cylinder of the internal combustion engine is operated in the overrun mode, while at least one other cylinder of the internal combustion engine is operated in the braking mode. With the help of such a mixed operation, the braking effect, which can be realized by means of motorized measures, can be controlled comparatively variably.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,

1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung eines Fahrzeugs im Bereich einer Brennkraftmaschine, 1 a greatly simplified schematic diagram of a vehicle in the region of an internal combustion engine,

2 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Darstellung eines Abgasrückführkühlers. 2 a much simplified, schematic diagram of an exhaust gas recirculation cooler.

Entsprechend 1 umfasst ein nur teilweise dargestelltes Fahrzeug 1, bei dem es sich bevorzugt um ein Straßenfahrzeug handelt, eine Brennkraftmaschine 2 zum Antreiben des Fahrzeugs 1 und ein Druckluftsystem 3 zum Versorgen eines hier durch einen mit unterbrochener Linie gezeichneten Rahmen angedeuteten Druckluftverbrauchers 4 des Fahrzeugs 1 mit Druckluft. Das Fahrzeug 1 kann bspw. ein Nutzfahrzeug sein. Ebenso kann es sich beim Fahrzeug 1 um ein Off-Road-Fahrzeug handeln. Die Brennkraftmaschine 2 umfasst ein Kurbelgehäuse 5, der in mehreren Zylindern 6 jeweils einen Brennraum 7 enthält sowie einen darin hubverstellbar angeordneten, hier nicht dargestellten Kolben enthält. Ferner umfasst die Brennkraftmaschine 2 einen Einlasstrakt 8, einen Auslasstrakt 9, einen Abgasturbolader 10 und eine Abgasrückführanlage 11.Corresponding 1 includes a partially illustrated vehicle 1 , which is preferably a road vehicle, an internal combustion engine 2 to drive the vehicle 1 and a compressed air system 3 for supplying a compressed air consumer indicated here by a frame drawn with a broken line 4 of the vehicle 1 with compressed air. The vehicle 1 can be, for example, a commercial vehicle. Likewise, it may be the vehicle 1 to trade an off-road vehicle. The internal combustion engine 2 includes a crankcase 5 in several cylinders 6 each a combustion chamber 7 contains and arranged therein a stroke adjustable, not shown here piston. Furthermore, the internal combustion engine comprises 2 an inlet tract 8th , an exhaust tract 9 , an exhaust gas turbocharger 10 and an exhaust gas recirculation system 11 ,

Der Einlasstrakt 8 dient zur Versorgung der Brennräume 7 mit Frischluft. Sie enthält ein Luftfilter 12, das über eine Luftleitung 13 mit einem Verdichter 14 des Turboladers 10 verbunden ist. Vom Verdichter 14 führt eine Ladeluftleitung 15 zu einem Ladeluftgehäuse 16, der die Ladeluft auf die einzelnen Brennräume 7 aufteilt. In der Ladeluftleitung 15 ist ein Ladeluftkühler 17 angeordnet. Der Ladeluftkühler 17 ist dabei in üblicher Weise an einen Kühlkreis 18 der Brennkraftmaschine 2 angeschlossen.The inlet tract 8th serves to supply the combustion chambers 7 with fresh air. It contains an air filter 12 that via an air line 13 with a compressor 14 of the turbocharger 10 connected is. From the compressor 14 leads a charge air line 15 to a charge air housing 16 that transfers the charge air to the individual combustion chambers 7 divides. In the charge air line 15 is a charge air cooler 17 arranged. The intercooler 17 is in the usual way to a cooling circuit 18 the internal combustion engine 2 connected.

Der Auslasstrakt 9 dient zum Abführen von Abgas von den Brennräumen 7. Hierzu umfasst der Auslasstrakt 9 einen Abgaskrümmer 19, der das von den einzelnen Brennräumen 7 kommende Abgas zusammenführt und an eine Abgasleitung 20 übergibt. In diese Abgasleitung 20 ist eine Turbine 21 des Turboladers 10 eingebunden. Stromab der Turbine 21 können in üblicher Weise Abgasbehandlungseinrichtungen, wie z. Bsp. Katalysatoren, Partikelfilter und Schalldämpfer, in die Abgasleitung 20 eingebunden sein.The exhaust tract 9 serves to remove exhaust gas from the combustion chambers 7 , This includes the exhaust tract 9 an exhaust manifold 19 that of the individual combustion chambers 7 coming exhaust gas merges and to an exhaust pipe 20 passes. In this exhaust pipe 20 is a turbine 21 of the turbocharger 10 involved. Downstream of the turbine 21 can in the usual way exhaust treatment facilities, such. For example, catalysts, particulate filter and silencer, in the exhaust pipe 20 to be involved.

Die Turbine 21 treibt den Verdichter 14 an. Im Einzelnen enthält die Turbine 21 ein Turbinenrad 22, das über eine Antriebswelle 23 mit einem Verdichterrad 24 des Verdichters 14 antriebsverbunden ist, so dass letztlich das Turbinenrad 22 das Verdichterrad 24 antreibt.The turbine 21 drives the compressor 14 at. In detail, the turbine contains 21 a turbine wheel 22 that has a drive shaft 23 with a compressor wheel 24 of the compressor 14 drive-connected, so that ultimately the turbine wheel 22 the compressor wheel 24 drives.

Die Abgasrückführanlage 11 umfasst eine Abgasrückführleitung 25, die einlassseitig an die Abgasleitung 9 und auslassseitig an die Ladeluftleitung 15 angeschlossen ist. Die einlassseitige Anschlussstelle ist im Beispiel stromab des Abgaskrümmers 19 und stromauf der Turbine 21 angeordnet. Die auslassseitige Anschlussstelle ist im Beispiel stromauf des Ladeluftverteilers 16 und stromab des Ladeluftkühlers 17 angeordnet. Die Abgasrückführleitung 25 enthält ein Abgasrückführventil 26 zum Steuern der rückgeführten Abgasmenge bzw. zum Einstellen einer Abgasrückführrate. Ferner enthält die Abgasrückführleitung 25 einen Abgasrückführkühler 27, der in einen Kühlkreis 28 eingebunden ist. Eine Vorlaufleitung 29 dieses Kühlkreises 28 führt von einem Wärmetauscher 30 zum Abgasrückführkühler 27. Ein Rücklauf 31 dieses Kühlkreises 28 führt vom Abgasrückführkühler 27 zum Wärmetauscher 30 zurück. Der Wärmetauscher 30 kann mit einer Luftströmung 32 beaufschlagt werden, die in 1 durch Pfeile angedeutet ist und die im Fahrbetrieb des Fahrzeugs 1 durch den Fahrtwind entsteht und die mit Hilfe eines Gebläses 33 verstärkt werden kann. Zum Antreiben des vorzugsweise flüssigen Kühlmittels im Kühlkreis 28 ist eine Kühlmittelpumpe 34 vorgesehen, die im Beispiel in der Vorlaufleitung 29 angeordnet ist. Der Kühlkreis 28 kann auch Teil des Kühlkreises 18 der Brennkraftmaschine 2 sein.The exhaust gas recirculation system 11 includes an exhaust gas recirculation line 25 , the inlet side to the exhaust pipe 9 and on the outlet side to the charge air line 15 connected. The inlet-side connection point is in the example downstream of the exhaust manifold 19 and upstream of the turbine 21 arranged. The outlet-side junction is in the example upstream of the charge air manifold 16 and downstream of the intercooler 17 arranged. The exhaust gas recirculation line 25 contains an exhaust gas recirculation valve 26 for controlling the amount of exhaust gas recirculated or for adjusting an exhaust gas recirculation rate. Furthermore, the exhaust gas recirculation line contains 25 an exhaust gas recirculation cooler 27 in a cooling circuit 28 is involved. A supply line 29 this cooling circuit 28 leads from a heat exchanger 30 to the exhaust gas recirculation cooler 27 , A return 31 this cooling circuit 28 leads from the exhaust gas recirculation cooler 27 to the heat exchanger 30 back. The heat exchanger 30 can with a flow of air 32 be charged in 1 indicated by arrows and when driving the vehicle 1 caused by the wind and the by using a blower 33 can be strengthened. For driving the preferably liquid coolant in the cooling circuit 28 is a coolant pump 34 provided in the example in the flow line 29 is arranged. The cooling circuit 28 can also be part of the cooling circuit 18 the internal combustion engine 2 be.

Das Druckluftsystem 3 umfasst einen Druckluftspeicher 35, der im gezeigten Beispiel zwei separate Speicherbehälter 36 aufweist, sowie einen Luftkompressor oder Luftpresser 37, der über eine Saugleitung 38 am Auslasstrakt 9 angeschlossen ist. Der Druckluftspeicher 35 dient zur Bereitstellung der Druckluft für den jeweiligen Druckluftverbraucher 4, bei dem es sich bspw. um eine pneumatische Bremsanlage des Fahrzeugs 1 handeln kann. Der Luftpresser 37 dient zum Aufladen des Druckluftspeichers 35. Hierzu ist ein druckseitiger Auslass 39 des Luftpressers 37 über eine Druckleitung 40 mit dem Druckluftspeicher 35 verbunden. Die Saugleitung 38 ist an einen saugseitigen Einlass 41 des Luftpressers 37 angeschlossen. Ferner ist die Saugleitung 38 im Beispiel im Bereich des Übergangs zwischen Abgaskrümmer 19 und Abgasleitung 20 am Auslasstrakt 9 angeschlossen. Des Weiteren ist die Saugleitung 38 durch den Abgasrückführkühler 27 geführt, derart, dass mit Hilfe des Abgasrückführkühlers 27 das in der Saugleitung 38 transportierte Gas vor dem Eintritt in den Luftpresser 37 gekühlt werden kann.The compressed air system 3 includes a compressed air reservoir 35 in the example shown, two separate storage tanks 36 has, as well as an air compressor or air compressor 37 that is via a suction line 38 at the exhaust tract 9 connected. The compressed air storage 35 serves to provide the compressed air for the respective compressed air consumer 4 in which it is, for example, a pneumatic brake system of the vehicle 1 can act. The air compressor 37 serves to charge the compressed air reservoir 35 , For this purpose, a discharge outlet on the pressure side 39 the air compressor 37 via a pressure line 40 with the compressed air storage 35 connected. The suction line 38 is at a suction inlet 41 the air compressor 37 connected. Furthermore, the suction line 38 in the example in the area of the transition between the exhaust manifold 19 and exhaust pipe 20 at the exhaust tract 9 connected. Furthermore, the suction line 38 through the exhaust gas recirculation cooler 27 performed, such that with the help of the exhaust gas recirculation cooler 27 that in the suction line 38 transported gas before entering the air compressor 37 can be cooled.

Vorzugsweise wird der Luftpresser 37 nur dann eingeschaltet, wenn sich die Brennkraftmaschine 2 in einem Schubbetrieb oder in einem Bremsbetrieb bzw. in einem Mischbetrieb befindet, die sich jeweils dadurch charakterisieren, dass keine Kraftstoffzuführung zu den Brennräumen 7 stattfindet. Dementsprechend strömt dann über die Brennräume 7 in den Auslasstrakt 9 Ladeluft. Folglich saugt der Luftpresser 37 über seine Saugleitung 38 vorkomprimierte Luft, nämlich Ladeluft aus dem Auslasstrakt 9 an, wodurch eine zweistufige Kompression realisierbar ist. Dementsprechend lässt sich der Luftpresser 37 vergleichsweise klein und kompakt auslegen. Der Luftpresser 37 kann bspw. schaltbar mit einem nicht dargestellten Rädertrieb der Brennkraftmaschine 2 antriebsverbunden sein oder einen separaten schaltbaren Antrieb aufweisen.Preferably, the air compressor 37 only switched on when the internal combustion engine 2 in a coasting operation or in a braking operation or in a mixed operation, which respectively characterize in that no fuel supply to the combustion chambers 7 takes place. Accordingly, then flows over the combustion chambers 7 in the exhaust tract 9 Charge air. Consequently, the air compressor sucks 37 via its suction line 38 precompressed air, namely charge air from the exhaust tract 9 on, whereby a two-stage compression is feasible. Accordingly, the air compressor can be 37 relatively small and compact design. The air compressor 37 can, for example, switchable with a not shown wheel drive of the internal combustion engine 2 be drive connected or have a separate switchable drive.

Entsprechend 2 umfasst der Abgasrückführkühler 27 in einem gemeinsamen Gehäuse 42 einen Abgaspfad 43, der in 2 durch Pfeile angedeutet ist und der das rückzuführende Abgas durch das Gehäuse 42 führt. Ferner enthält der Abgasrückführkühler 27 in seinem Gehäuse 42 einen Ladeluftpfad 44, der ebenfalls durch Pfeile angedeutet ist und der die Ladeluft durch das Gehäuse 42 führt. Dabei sind der Abgaspfad 43 und der Ladeluftpfad 44 im Gehäuse 42 fluidisch voneinander getrennt. Schließlich enthält der Abgasrückführkühler 27 in seinem Gehäuse 42 außerdem einen Kühlmittelpfad 45, der ebenfalls durch Pfeile angedeutet ist. Der Kühlmittelpfad 45 führt das Kühlmittel, bei dem es sich bevorzugt um eine Flüssigkeit handelt, durch das Gehäuse 42 und ist vom Abgaspfad 43 und vom Ladeluftpfad 44 fluidisch getrennt. Der Kühlmittelpfad 45 ist im Gehäuse 42 mit dem Abgaspfad 43 und mit dem Ladeluftpfad 44 wärmeübertragend gekoppelt.Corresponding 2 includes the exhaust gas recirculation cooler 27 in a common housing 42 an exhaust path 43 who in 2 indicated by arrows and the recirculating exhaust gas through the housing 42 leads. Furthermore, the exhaust gas recirculation cooler contains 27 in his case 42 a charge air path 44 , which is also indicated by arrows and the charge air through the housing 42 leads. Here are the exhaust path 43 and the charge air path 44 in the case 42 fluidly separated from each other. Finally, the exhaust gas recirculation cooler contains 27 in his case 42 also a coolant path 45 , which is also indicated by arrows. The coolant path 45 The coolant, which is preferably a liquid, passes through the housing 42 and is from the exhaust path 43 and from the charge air path 44 fluidly isolated. The coolant path 45 is in the case 42 with the exhaust path 43 and with the charge air path 44 coupled heat transfer.

Im Beispiel der 2 weist das Gehäuse 42 einen Abgaseinlass 46, einen Abgasauslass 47, einen Ladelufteinlass 48, einen Ladeluftauslass 49, einen Kühlmitteleinlass 50 und einen Kühlmittelauslass 51 auf. Ferner enthält das Gehäuse 42 einen Abgasverteilerraum 52, einen Abgassammelraum 53, einen Ladeluftverteilerraum 54 und einen Ladeluftsammelraum 55. Schließlich enthält das Gehäuse 42 noch einen Kühlmittelraum 56. Mehrere Abgasrohre 57 verbinden den Abgasverteilerraum 52 mit dem Abgassammelraum 53 und sind dabei durch den Kühlmittelraum 56 hindurchgeführt. Mehrere Ladeluftrohre 58 verbinden den Ladeluftverteilerraum 54 mit dem Ladeluftsammelraum 55 und sind durch den Kühlmittelraum 56 hindurchgeführt. Eine Verteilerraumtrennwand 59 trennt im Gehäuse 42 den Abgasverteilerraum 52 vom Ladeluftverteilerraum 54. Eine Sammelraumtrennwand 60 trennt im Gehäuse 42 den Abgassammelraum 53 vom Ladeluftsammelraum 55.In the example of 2 shows the case 42 an exhaust inlet 46 , an exhaust outlet 47 , a charge air inlet 48 , a charge air outlet 49 , a coolant inlet 50 and a coolant outlet 51 on. Furthermore, the housing contains 42 an exhaust manifold 52 , an exhaust gas collection room 53 , a charge air distribution room 54 and a cargo storage room 55 , Finally, the housing contains 42 another coolant room 56 , Several exhaust pipes 57 connect the exhaust manifold 52 with the exhaust gas collection room 53 and are doing through the coolant space 56 passed. Several charge air pipes 58 connect the charge air distribution chamber 54 with the charge air collection room 55 and are through the coolant space 56 passed. A distribution room partition 59 separates in the housing 42 the exhaust manifold 52 from the charge air distribution chamber 54 , A Plenum partition 60 separates in the housing 42 the exhaust gas collection room 53 from the charge air collection room 55 ,

Um den Luftpresser 37 zum Aufladen des Druckluftspeichers 35 nur während eines Bremsbetriebs oder während eines Schubbetriebs oder während eines Mischbetriebs, bei dem zumindest ein Zylinder 6 im Schubbetrieb arbeitet und wenigstens ein anderer Zylinder 6 im Bremsbetrieb arbeitet, einzuschalten, kann gemäß 1 eine entsprechende Steuereinrichtung 61 vorgesehen sein, die zum Betreiben des Druckluftsystems 3 dient und die mit einer Motorsteuereinrichtung 62 auf geeignete Weise gekoppelt ist, die zum Betreiben der Brennkraftmaschine 2 dient. Sobald die Steuereinrichtung 61 über ihre Verbindung mit der Motorsteuereinrichtung 62 erkennt, dass die Bremskraftmaschine 2 eine der genannten Betriebsarten aufweist, kann sie über eine entsprechende Steuerleitung 63 den Luftpresser 37 aktivieren.To the air compressor 37 for charging the compressed air reservoir 35 only during a braking operation or during a coasting operation or during a mixed operation in which at least one cylinder 6 in overrun mode and at least one other cylinder 6 in brake mode works to turn on, can according to 1 a corresponding control device 61 be provided for operating the compressed air system 3 serves and with a motor control device 62 coupled in a suitable manner, for operating the internal combustion engine 2 serves. Once the controller 61 about their connection with the engine control unit 62 recognizes that the brake engine 2 has one of the above operating modes, it can via a corresponding control line 63 the air compressor 37 activate.

Um während des Bremsbetriebs bzw. Schubbetriebs bzw. Mischbetriebs im Auslasstrakt 9 einen möglichst hohen Druck in der Ladeluft bereitstellen zu können, kann der Abgasturbolader 10 entsprechend betrieben bzw. angesteuert werden. Beispielsweise kann ein Waste-Gate-Ventil 64, mit dessen Hilfe ein Bypass zur Umgehung des Turbinenrads 22 gesteuert werden kann, zum Schließen des Bypasses angesteuert werden. Des Weiteren kann eine variable Turbinengeometrie 65 der Turbine 21 entsprechend angesteuert werden. Mit Hilfe einer derartigen variablen Turbinengeometrie 65 kann der durchströmbare Querschnitt am Einlass des Turbinenrads 22 verändert werden. Außerdem kann mit Hilfe der variablen Turbinengeometrie 65 die Anströmrichtung des Abgases an der Einlassseite des Turbinenrads 22 verändert werden.To during braking or overrun operation or mixed operation in the exhaust tract 9 To provide the highest possible pressure in the charge air, the exhaust gas turbocharger 10 operated or controlled accordingly. For example, a waste gate valve 64 , with the help of which a bypass for bypassing the turbine wheel 22 can be controlled to be controlled to close the bypass. Furthermore, a variable turbine geometry 65 the turbine 21 be controlled accordingly. With the help of such a variable turbine geometry 65 can the flow-through cross-section at the inlet of the turbine wheel 22 to be changed. Moreover, with the help of variable turbine geometry 65 the direction of flow of the exhaust gas at the inlet side of the turbine wheel 22 to be changed.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008008721 A1 [0002]

Claims

Vehicle, in particular road vehicle, - with an internal combustion engine ( 2 ) for driving the vehicle ( 1 ), which has an inlet tract ( 8th ) for supplying combustion chambers ( 7 ) of the internal combustion engine ( 2 ) with fresh air, an outlet tract ( 9 ) for discharging exhaust gas from the combustion chambers ( 7 ) and an exhaust gas turbocharger ( 10 ), whose compressor ( 14 ) in the inlet tract ( 8th ) and whose turbine ( 21 ) the compressor ( 14 ) and in the exhaust tract ( 9 ), and - with a compressed air system ( 3 ) for supplying a compressed air consumer ( 4 ) of the vehicle ( 1 ) with compressed air, the compressed air reservoir ( 35 ) for providing the compressed air for the respective compressed air consumer ( 4 ) and an air compressor ( 37 ) for charging the compressed air reservoir ( 35 ), the suction side via a suction line ( 38 ) at the outlet tract ( 9 ) upstream of the turbine ( 21 ), characterized by an exhaust gas recirculation system ( 11 ) for recirculating exhaust gas, from the outlet tract ( 9 ) to the inlet tract ( 8th ), which has an exhaust gas recirculation cooler ( 27 ), wherein the suction line ( 38 ) through the exhaust gas recirculation cooler ( 27 ) is guided.

Vehicle according to claim 1, characterized in that the exhaust gas recirculation cooler ( 27 ) an exhaust path ( 43 ) for recirculating exhaust gas from the exhaust path ( 43 ) fluidly separated charge air path ( 44 ) for the suction line ( 28 ) and one from the exhaust path ( 43 ) and from the charge air path ( 44 ) fluidically separated coolant path ( 45 ), which is connected to the exhaust path ( 43 ) and with the charge air path ( 44 ) is coupled heat-transmitting.

Vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that a control device ( 61 ) for operating the compressed air system ( 3 ) provided with a motor control device ( 62 ) and with the air compressor ( 37 ) and which is designed and programmed so that it only during a braking operation or a coasting operation of the internal combustion engine ( 2 ) the air compressor ( 37 ) turns on the compressed air storage ( 35 ) to charge.