DE102015208475A1 - Device for removing condensate from a turbocharger arrangement - Google Patents

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Abstract

Einrichtung zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung, die eine mittels wenigstens eines Turboladers (2) aufladbare Brennkraftmaschine (3), einen zwischen dem Turbolader (2) und der Brennkraftmaschine (3) in einem Ansaugtrakt angeordneten Ladeluftkühler (4) und einen den Ladeluftkühler (4) umgehenden Bypass (5) aufweist, wobei ein dem Ladeluftkühler (4) zugeordnetes Ladeluftsteuerventil (8) zur Steuerung der durch den Ladeluftkühler (4) strömenden gekühlten Ladeluftmenge vorgesehen ist und ein dem Bypass (5) zugeordnetes Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) zur Steuerung der durch den Bypass (5) strömenden ungekühlten Bypass-Luftmenge vorgesehen ist, wobei die beiden Steuerventile (8, 9, 13, 16, 19, 22) wenigstens zwischen einer reinen Bypass-Betriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil (8) in einer Schließstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) in einer Offenstellung befindet, und einer reinen Kühlerbetriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil (8) in einer Offenstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) in einer Schließstellung befindet, steuerbar sind, wobei in der reinen Kühlerbetriebsart eine Durchströmung des Bypass (5) mit einer vorherbestimmten Bypass-Luftmenge möglich ist, wobei wenigstens ein das Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) umgehender Bypass-Durchströmungskanal (15, 18, 21, 24) vorgesehen ist, der in der reinen Kühlerbetriebsart eine Durchströmung des Bypass (5) mit der vorherbestimmten Bypass-Luftmenge ermöglicht.Device for removing condensate from a turbocharger arrangement comprising an internal combustion engine (3) which can be charged by means of at least one turbocharger (2), an intercooler (4) arranged between the turbocharger (2) and the internal combustion engine (3) in an intake tract, and an intercooler ( 4) has an immediate bypass (5), a charge air control valve (8) associated with the charge air cooler (4) being provided for controlling the cooled charge air quantity flowing through the charge air cooler (4) and a bypass control valve (9, 13) associated with the bypass (5) , 16, 19, 22) for controlling the uncooled bypass air quantity flowing through the bypass (5), wherein the two control valves (8, 9, 13, 16, 19, 22) at least between a pure bypass mode, in which is the charge air control valve (8) in a closed position and the bypass control valve (9, 13, 16, 19, 22) is in an open position, and a pure radiator mode, in w elch the charge air control valve (8) is in an open position and the bypass control valve (9, 13, 16, 19, 22) is in a closed position, are controllable, wherein in the pure cooler mode, a flow through the bypass (5) with a predetermined bypass air quantity is possible, wherein at least one by-pass control valve (9, 13, 16, 19, 22) bypassing the bypass passage (15, 18, 21, 24) is provided which in the pure cooler mode, a flow through the bypass (5) with the predetermined bypass air amount.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft sowohl eine Einrichtung als auch ein Verfahren zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung, die eine mittels wenigstens eines Turboladers aufladbare Brennkraftmaschine, einen zwischen dem Turbolader und der Brennkraftmaschine in einem Ansaugtrakt angeordneten Ladeluftkühler und einen den Ladeluftkühler umgehenden Bypass aufweist.The present invention relates both to a device and a method for discharging condensate from a turbocharger assembly comprising an internal combustion engine which can be charged by means of at least one turbocharger, an intercooler arranged between the turbocharger and the internal combustion engine in an intake tract, and a bypass bypassing the intercooler.

Beispielsweise finden derartige Turboladeranordnungen Verwendung in Kraftfahrzeugen. In an sich bekannter Weise wird Ansaugluft aus dem Ansaugtrakt der Turboladeranordnung von einem Verdichter des Turboladers verdichtet und anschließend im Ladeluftkühler gekühlt, bevor die gekühlte, komprimierte Ansaugbzw. Ladeluft der bzw. den Brennkammern der Brennkraftmaschine zugeführt wird.For example, find such turbocharger assemblies use in motor vehicles. In a conventional manner, intake air from the intake tract of the turbocharger assembly is compressed by a compressor of the turbocharger and then cooled in the intercooler before the cooled, compressed Ansaugbzw. Charge air of the combustion chambers or the internal combustion engine is supplied.

Bei mittels Turboladern aufladbaren Brennkraftmaschinen, die darüber hinaus mit einer Niederdruck-Abgasrückführung versehen sind, bei der aus einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine rückgeführtes Abgas stromauf des Verdichters des Turboladers in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine geleitet wird, kann Feuchtigkeit, zum Beispiel Wasser, das in der Ansaugluft und/oder dem rückgeführten Abgas enthalten ist, auf ihrem/seinem Weg durch den Ladeluftkühler kondensieren. Die in dem Ladeluftkühler kondensierte Feuchtigkeit gelangt gewöhnlich ohne weitere Vorkehrungen auf natürlichem Wege, das heißt zum Beispiel infolge der Schwerkraft und/oder der Ansaug- bzw. Ladeluftströmung, von dem Ladeluftkühler in die Brennkraftmaschine.In supercharged by turbochargers internal combustion engines, which are also provided with a low-pressure exhaust gas recirculation, is passed in the recirculated from an exhaust tract of the engine exhaust gas upstream of the compressor of the turbocharger in the intake manifold of the internal combustion engine, moisture, for example water, in the intake air and / or the recirculated exhaust gas is contained, condense on its / its way through the intercooler. The condensed in the intercooler moisture usually passes without further precautions in a natural way, that is, for example, due to gravity and / or the intake or charge air flow, from the intercooler into the internal combustion engine.

Um einen schnelleren Warmlauf der Brennkraftmaschine nach einem Kaltstart erreichen zu können, ist es weiterhin bekannt, den Ladeluftkühler mit einem den Ladeluftkühler umgehenden Bypass zu versehen. So kann die Kühlung der Ansaugluft durch den Ladeluftkühler zum Beispiel während einer Kaltstartphase der Brennkraftmaschine umgangen werden, indem die vom Verdichter des Turboladers komprimierte, warme Ansaugluft anstatt durch den Ladeluftkühler durch den Bypass geleitet wird. Auch im Bypass kann, zum Beispiel abhängig von der Umgebungstemperatur, in der Ansaug- bzw. Ladeluft enthaltene Feuchtigkeit, zum Beispiel Wasser, kondensieren. Auch dieses Kondensat kann ohne weitere Vorkehrungen auf natürlichem Wege, zum Beispiel infolge der Schwerkraft und/oder der Luftströmung, von dem Bypass in die Brennkraftmaschine gelangen.In order to achieve a faster warm-up of the internal combustion engine after a cold start, it is also known to provide the charge air cooler with a bypass bypassing the intercooler. For example, cooling of the intake air by the charge air cooler may be bypassed during a cold start phase of the engine by passing the warm intake air compressed by the compressor of the turbocharger through the bypass rather than through the charge air cooler. Also in the bypass, for example, depending on the ambient temperature, moisture contained in the intake or charge air, for example water, condense. Also this condensate can pass without further precautions in a natural way, for example due to gravity and / or the flow of air, from the bypass into the internal combustion engine.

Zu Steuerung der durch den Ladeluftkühler strömenden gekühlten Ladeluftmenge kann ein dem Ladeluftkühler zugeordnetes Ladeluftsteuerventil vorgesehen sein. In ähnlicher Weise kann zur Steuerung der durch den Bypass strömenden ungekühlten Bypass-Luftmenge ein dem Bypass zugeordnetes Bypass-Steuerventil vorgesehen sein. Die beiden Steuerventile lassen sich dann derart steuern, dass sie wenigstens zwischen einer reinen Bypass-Betriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil in einer Schließstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil in einer Offenstellung befindet, und einer reinen Kühlerbetriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil in einer Offenstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil in einer Schließstellung befindet, schaltbar sind.In order to control the cooled charge air quantity flowing through the charge air cooler, a charge air control valve assigned to the charge air cooler may be provided. Similarly, a by-pass bypass control valve may be provided to control the uncooled bypass airflow flowing through the bypass. The two control valves can then be controlled so that they at least between a pure bypass mode in which the charge air control valve is in a closed position and the bypass control valve is in an open position, and a pure radiator mode in which the charge air control valve in is located in an open position and the bypass control valve is in a closed position, are switchable.

In der reinen Kühlerbetriebsart, in der die gesamte Ansaugluft durch den Ladeluftkühler strömt und sich das Bypass-Steuerventil in der Schließstellung befindet, kann sich nun jedoch im Bypass sich bildendes Kondensat vor dem geschlossenen Bypass-Steuerventil zu einer solchen Menge ansammeln, die, wenn das Bypass-Steuerventil erneut geöffnet wird, der Brennkraftmaschine in einem Schwall zugeführt wird und dieser dann einen Schaden zufügen oder zumindest zu Fehlzündungen führen kann. Zur Bildung von Kondensat in dem bei der reinen Kühlerbetriebsart durch das Bypass-Steuerventil an sich geschlossenen Bypass kann es infolge von Druckpulsationen in der Turboladeranordnung kommen, durch die komprimierte, warme, feuchte Ansaug- bzw. Ladeluftluft in den Bypass gelangen kann, der aufgrund einer in der Regel nicht vorhandenen Isolierung gegenüber der Umgebung und aufgrund seiner Länge als Kühler wirken kann. So kann es beispielsweise bei einer kontinuierlich hohen Auslastung der Brennkraftmaschine, wie sie zum Beispiel während einer Autobahnfahrt eines Kraftfahrzeugs auftritt, zu einer langen reinen Kühlerbetriebsart der Turboladeranordnung kommen, bei der sich eine nicht zu vernachlässigende Menge an Kondensat vor dem sich in der Schließstellung befindenden Bypass-Steuerventil ansammeln kann.However, in the pure radiator mode, where all the intake air flows through the charge air cooler and the bypass control valve is in the closed position, condensate forming in the bypass may now accumulate in front of the closed bypass control valve to such an amount that, when that Bypass control valve is opened again, the internal combustion engine is supplied in a surge and this can then cause damage or at least lead to misfires. The formation of condensate in the closed by the bypass control valve in the pure cooler mode bypass may occur due to pressure pulsations in the turbocharger assembly can pass through the compressed, warm, moist intake air or charge air into the bypass, due to a usually non-existing insulation from the environment and can act as a cooler due to its length. Thus, for example, in the case of a continuously high level of utilization of the internal combustion engine, as occurs, for example, during highway driving of a motor vehicle, a long, pure cooling mode of the turbocharger arrangement may occur, in which a not insignificant amount of condensate is present in front of the bypass in the closed position Control valve can accumulate.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung sowie ein Verfahren zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung bereitzustellen, welche ein zuverlässiges und für eine durch die Turboladeranordnung aufgeladene Brennkraftmaschine unschädliches Abführen von in der Turboladeranordnung gebildetem Kondensat gewährleistet. Zudem soll das Kondensat nicht als solches in die Umgebung gelangen. Ferner soll die Einrichtung besonders einfach aufgebaut sein und insbesondere keine oder möglichst wenige zusätzliche Komponenten erfordern.Against this background, the present invention has the object to provide a device and a method for discharging condensate from a turbocharger assembly, which ensures a reliable and for a turbocharged by the turbocharger arrangement harmless discharging formed in the turbocharger assembly condensate. In addition, the condensate should not enter as such in the environment. Furthermore, the device should be particularly simple and in particular require no or as few additional components.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ebenso wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die jeweiligen Unteransprüche.This object is achieved by a device for removing condensate from a turbocharger arrangement having the features of claim 1. Likewise, the object is achieved by a method for removing condensate from a turbocharger arrangement having the features of claim 9 solved. Further particularly advantageous embodiments of the invention disclose the respective subclaims.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich. It should be noted that the features listed individually in the following description can be combined with one another in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.

Erfindungsgemäß umfasst eine Einrichtung zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung, die eine mittels wenigstens eines Turboladers aufladbare Brennkraftmaschine, insbesondere einen Otto- oder Dieselmotor eines Kraftfahrzeugs, einen zwischen dem Turbolader und der Brennkraftmaschine in einem Ansaugtrakt angeordneten Ladeluftkühler und einen den Ladeluftkühler umgehenden Bypass aufweist, ein dem Ladeluftkühler zugeordnetes Ladeluftsteuerventil zur Steuerung der durch den Ladeluftkühler strömenden gekühlten Ladeluftmenge und ein dem Bypass zugeordnetes Bypass-Steuerventil zur Steuerung der durch den Bypass strömenden ungekühlten Bypass-Luftmenge. Mit anderen Worten lässt sich mittels des Ladeluftsteuerventils die durch den Ladeluftkühler strömende gekühlte Ladeluftmenge steuern und mittels des Bypass-Steuerventils die durch den Bypass strömende ungekühlte Bypass-Luftmenge. Hierzu ist das Ladeluftsteuerventil beispielsweise in einer Zuleitung zum Ladeluftkühler oder einer Ableitung vom Ladeluftkühler oder an dessen Ein- bzw. Auslass angeordnet. Das Bypass-Steuerventil ist beispielsweise direkt im Bypass selbst angeordnet. According to the invention, a device for removing condensate from a turbocharger arrangement which has an internal combustion engine which can be charged by means of at least one turbocharger, in particular a gasoline or diesel engine of a motor vehicle, an intercooler arranged in an intake tract between the turbocharger and the internal combustion engine and a bypass bypassing the charge air cooler, a charge air control valve associated with the charge air cooler for controlling the cooled charge air amount flowing through the charge air cooler and a bypass control valve associated with the bypass for controlling the uncooled bypass air quantity flowing through the bypass. In other words, can be controlled by the charge air control valve flowing through the charge air cooler cooled charge air amount and by means of the bypass control valve flowing through the bypass uncooled bypass air quantity. For this purpose, the charge air control valve is arranged, for example, in a supply line to the intercooler or a discharge from the intercooler or at its inlet or outlet. The bypass control valve is arranged, for example, directly in the bypass itself.

Des Weiteren sind die beiden Steuerventile wenigstens zwischen einer reinen Bypass-Betriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil in einer Schließstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil in einer Offenstellung befindet, und einer reinen Kühlerbetriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil in einer Offenstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil in einer Schließstellung befindet, steuerbar. Furthermore, the two control valves are at least between a pure bypass mode in which the charge air control valve is in a closed position and the bypass control valve is in an open position, and a pure radiator mode in which the charge air control valve is in an open position and the bypass control valve is in a closed position, controllable.

Erfindungsgemäß ist in der reinen Kühlerbetriebsart weiterhin eine Durchströmung des Bypass mit einer vorherbestimmten Bypass-Luftmenge möglich. Dies gewährleistet in vorteilhafter Weise, dass sich keine erhebliche, für die Brennkraftmaschine schädliche Menge an Kondensat vor dem sich bei der reinen Kühlerbetriebsart in der Schließstellung befindenden Bypass-Steuerventil ansammeln kann. Vielmehr wird das Kondensat durch die während der reinen Kühlerbetriebsart weiterhin durch den Bypass strömenden Bypass-Luftmenge aus dem Bypass entfernt und der Brennkraftmaschine in einer unschädlichen Menge zugeführt. Die vorherbestimmte ungekühlte Bypass-Luftmenge während des reinen Kühlerbetriebs ist bevorzugt so bemessen, dass die Bypass-Luftströmung einerseits in der Lage ist, das sich im Bypass angesammelte Kondensat mitzuführen, und andererseits die durch den Ladeluftkühler gekühlte Ladeluft nicht wesentlich erwärmt, wenn die durch den Bypass strömende ungekühlte Bypass-Luftmenge stromab des Bypass mit der durch den Ladeluftkühler strömenden gekühlten Ladeluftmenge wieder vermischt wird.According to the invention, a flow through the bypass with a predetermined amount of bypass air is still possible in the pure cooler mode. This advantageously ensures that no significant amount of condensate that is detrimental to the internal combustion engine can accumulate before the bypass control valve that is in the closed position in the pure cooler mode. Rather, the condensate is removed by the still flowing during the pure cooler mode by the bypass bypass air quantity from the bypass and the internal combustion engine supplied in a harmless amount. The predetermined uncooled bypass air volume during the pure radiator operation is preferably such that the bypass air flow on the one hand is able to carry the accumulated in the bypass condensate, and on the other hand, the cooled by the intercooler charge air is not significantly heated when passing through the Bypass flowing uncooled bypass air quantity downstream of the bypass is mixed with the flowing through the charge air cooler cooled charge air quantity again.

Die Steuerung des Ladeluftsteuerventils und/oder des Bypass-Steuerventils kann von einer entsprechenden Steuereinheit, auch von der zentralen Steuereinheit des Kraftfahrzeugs bzw. der Brennkraftmaschine, durchgeführt werden, in welcher Signale für eine reine Kühlerbetriebsart, eine reine Bypass-Betriebsart oder auch einen Mischbetrieb generiert werden.The control of the charge air control valve and / or the bypass control valve can be performed by a corresponding control unit, also by the central control unit of the motor vehicle or the internal combustion engine, in which signals for a pure radiator mode, a pure bypass mode or even generates a mixed operation become.

Gemäß der Erfindung ist wenigstens ein das Bypass-Steuerventil umgehender Bypass-Durchströmungskanal vorgesehen, der in der reinen Kühlerbetriebsart eine Durchströmung des Bypass mit der vorherbestimmten Bypass-Luftmenge ermöglicht. Hierbei ist zu verstehen, dass der Durchströmungskanal eine stromaufwärtige Seite eines Verschlussteils des Bypass-Steuerventils, beispielsweise eine Ventilklappe, mit einer stromabwärtigen Seite des Verschlussteils fluidleitend verbindet.According to the invention, at least one by-pass bypass valve bypassing the bypass control valve is provided which, in the pure radiator mode, allows the bypass to flow through with the predetermined amount of bypass air. Here, it is to be understood that the flow passage fluidly connects an upstream side of a closure part of the bypass control valve, for example, a valve flap, to a downstream side of the closure part.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht hierbei vor, dass der wenigstens eine Bypass-Durchströmungskanal in einem Ventilgehäuse des Bypass-Steuerventils ausgebildet ist. So kann der Bypass-Durchströmungskanal beispielsweise das Verschlussteil des Bypass-Steuerventils, zum Beispiel die Ventilklappe, in seiner Schließstellung, in welcher das Verschlussteil den Bypass hermetisch verschließt, umgehend an der Gehäuseinnenwand angeordnet sein. Zum Beispiel kann der Bypass-Durchströmungskanal bereits beim Gießen des Gehäuses in die Gehäuseinnenwand eingebracht werden oder auch nach der Gehäusefertigung durch eine spanende Bearbeitung der Gehäuseinnenwand, zum Beispiel Bohren, Fräsen, Hobeln und dergleichen.An advantageous embodiment of the invention provides in this case that the at least one bypass flow channel is formed in a valve housing of the bypass control valve. Thus, the bypass flow channel, for example, the closure part of the bypass control valve, for example, the valve flap, in its closed position, in which the closure member hermetically seals the bypass, be disposed immediately on the housing inner wall. For example, the bypass flow channel can already be introduced during the casting of the housing in the housing inner wall or after the housing production by a machining of the housing inner wall, for example drilling, milling, planing and the like.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine Bypass-Durchströmungskanal in einem Verschlussteil des Bypass-Steuerventils, zum Beispiel einer Ventilklappe, ausgebildet. Beispielsweise kann das Verschlussteil selbst eine Bohrung aufweisen, die den das Bypass-Steuerventil umgehenden Bypass-Durchströmungskanal bildet, der die stromaufwärtige Seite des Verschlussteils mit der stromabwärtigen Seite des Verschlussteils fluidleitend verbindet.According to a further advantageous embodiment of the invention, the at least one bypass flow channel is formed in a closure part of the bypass control valve, for example a valve flap. For example, the closure member itself may have a bore which forms the bypass flow passage bypassing the bypass control valve, which fluidly connects the upstream side of the closure member to the downstream side of the closure member.

Eine noch weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Bypass-Steuerventil einen Schließanschlag aufweist, an dem ein Verschlussteil des Bypass-Steuerventils, zum Beispiel eine Ventilklappe, in der Schließstellung derart zur Anlage kommt, dass der Bypass durch das Verschlussteil nicht hermetisch, also luftdicht, verschließbar ist. Auf diese Weise wird ebenso gewährleistet, dass der Bypass in der Schließstellung des Bypass-Steuerventils von der vorherbestimmten Bypass-Luftmenge durchströmbar ist. A still further advantageous embodiment of the invention provides that the bypass control valve has a closing stop on which a closure part of the bypass control valve, for example a valve flap, comes into abutment in the closed position such that the bypass is not hermetically sealed by the closure part. So airtight, closable. In this way it is also ensured that the bypass in the closed position of the bypass control valve can be flowed through by the predetermined amount of bypass air.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zweigt der Bypass von einer Ansaugleitung stromab des Turboladers und stromauf des Ladeluftkühlers ab und mündet stromab des Ladeluftkühlers an einer Einmündungsstelle in die Ansaugleitung. Das Ladeluftsteuerventil und/oder das Bypass-Steuerventil ist bzw. sind hierbei an der Einmündungsstelle des Bypass angeordnet. Die Anordnung eines der beiden Steuerventile oder sogar beider Steuerventile an der Einmündungsstelle des Bypass, das heißt auf der stromabwärtigen, „kalten Seite“ des Ladeluftkühlers, ist hinsichtlich der Herstellungskosten für die Ventile, deren erforderlichen Bauraums und Gewichts besonders vorteilhaft.According to a further advantageous embodiment of the invention, the bypass branches off from an intake pipe downstream of the turbocharger and upstream of the charge air cooler and opens downstream of the intercooler at a junction in the intake. The charge air control valve and / or the bypass control valve is or are arranged here at the junction of the bypass. The arrangement of one of the two control valves or even both control valves at the junction of the bypass, that is on the downstream, "cold side" of the intercooler, is particularly advantageous in terms of manufacturing costs for the valves, their required space and weight.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Ladeluftsteuerventil und das Bypass-Steuerventil in einer gemeinsamen Gehäuseeinheit untergebracht sind. So lassen sich zusätzliche Kosten-, Bauraum- und Gewichtseinsparungen erzielen.A further advantageous embodiment of the invention provides that the charge air control valve and the bypass control valve are housed in a common housing unit. This allows additional cost, space and weight savings can be achieved.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist bzw. sind das Ladeluftsteuerventil und/oder das Bypass-Steuerventil als Klappenventil ausgebildet, das heißt das Verschlussteil des jeweiligen Steuerventils ist als schwenkbare Ventilklappe ausgebildet. Das Klappenventil kann den jeweiligen Zweig, in dem es angeordnet ist, das heißt den Ladeluftzweig oder den Bypass-Luftzweig, bevorzugt stufenlos öffnen, so dass entweder die reine Kühlerbetriebsart oder die reine Bypass-Betriebsart oder eine Mischbetriebsart eingestellt werden kann, in welcher sowohl der Ladeluftkühler als auch der Bypass mit entsprechend aufgeteilten Strömungsraten der aufgeladenen Luft durchströmt werden können. According to a further advantageous embodiment of the invention, the charge air control valve and / or the bypass control valve is designed as a flap valve, that is, the closure part of the respective control valve is designed as a pivotable valve flap. The flap valve may preferably continuously open the respective branch in which it is arranged, that is the charge air branch or the bypass air branch, so that either the pure cooler mode or the pure bypass mode or a mixed mode can be set in which both the Intercooler and the bypass with appropriately divided flow rates of the charged air can be flowed through.

Als besonders vorteilhaft erweist sich eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Brennkraftmaschine mit einer Niederdruck-Abgasrückführung versehen ist. Hierbei wird aus einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine entnommenes Abgas stromauf eines Verdichters des Turboladers in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine zurück geleitet. Das aus dem Abgastrakt der Brennkraftmaschine rückgeführte Abgas enthält zwar Feuchtigkeit, zum Beispiel Wasser, die in der Turboladeranordnung bzw. dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine kondensieren kann, in Kombination mit der vorliegenden Erfindung wird das Kondensat jedoch sicher in solchen Mengen aus der Turboladeranordnung entfernt, dass es die Brennkraftmaschine nicht schädigen kann.Particularly advantageous is a further embodiment of the invention, in which the internal combustion engine is provided with a low-pressure exhaust gas recirculation. In this case, exhaust gas taken from an exhaust tract of the internal combustion engine is passed back upstream of a compressor of the turbocharger into the intake tract of the internal combustion engine. Although the exhaust gas recirculated from the exhaust tract of the internal combustion engine contains moisture, for example water, which may condense in the turbocharger assembly or the intake manifold of the internal combustion engine, in combination with the present invention, the condensate is safely removed from the turbocharger assembly in such quantities that it will the internal combustion engine can not damage.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung offenbart. Die Turboladeranordnung weist eine mittels wenigstens eines Turboladers aufladbare Brennkraftmaschine, insbesondere einen Otto- oder Dieselmotor eines Kraftfahrzeugs, einen zwischen dem Turbolader und der Brennkraftmaschine in einem Ansaugtrakt angeordneten Ladeluftkühler und einen den Ladeluftkühler umgehenden Bypass auf. Ferner ist ein dem Ladeluftkühler zugeordnetes Ladeluftsteuerventil zur Steuerung der durch den Ladeluftkühler strömenden gekühlten Ladeluftmenge vorgesehen sowie ein dem Bypass zugeordnetes Bypass-Steuerventil zur Steuerung der durch den Bypass strömenden ungekühlten Bypass-Luftmenge. Des Weiteren sind die beiden Steuerventile wenigstens zwischen einer reinen Bypass-Betriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil in einer Schließstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil in einer Offenstellung befindet, und einer reinen Kühlerbetriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil in einer Offenstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil in einer Schließstellung befindet, steuerbar. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst wenigstens den Schritt, dass das Bypass-Steuerventil in der reinen Kühlerbetriebsart periodisch für eine vorherbestimmte Zeitdauer geöffnet wird. In another aspect of the present invention, a method of removing condensate from a turbocharger assembly is disclosed. The turbocharger arrangement has an internal combustion engine which can be charged by means of at least one turbocharger, in particular a gasoline or diesel engine of a motor vehicle, an intercooler arranged in an intake tract between the turbocharger and the internal combustion engine, and a bypass bypassing the charge air cooler. Furthermore, a charge air control valve assigned to the charge air cooler is provided for controlling the cooled charge air quantity flowing through the charge air cooler and a bypass control valve assigned to the bypass for controlling the uncooled bypass air quantity flowing through the bypass. Furthermore, the two control valves are at least between a pure bypass mode in which the charge air control valve is in a closed position and the bypass control valve is in an open position, and a pure radiator mode in which the charge air control valve is in an open position and the bypass control valve is in a closed position, controllable. The inventive method comprises at least the step that the bypass control valve is opened in the pure cooler mode periodically for a predetermined period of time.

Auf diese Weise kann auch bei einem an sich herkömmlichen Bypass-Steuerventil, das heißt bei einem Bypass-Steuerventil, das den Bypass in seiner Schließstellung mit einem Verschlussteil, beispielsweise einer Ventilklappe, hermetisch, also luftdicht, verschließt, gewährleistet werden, dass sich keine erhebliche, für die Brennkraftmaschine schädliche Menge an Kondensat vor dem sich bei der reinen Kühlerbetriebsart in der Schließstellung befindenden Bypass-Steuerventil ansammeln kann. Vielmehr wird das Kondensat durch das periodische Öffnen des Bypass-Steuerventils während der reinen Kühlerbetriebsart weiterhin aus dem Bypass entfernt und der Brennkraftmaschine in einer unschädlichen Menge zugeführt. Hierbei ist die Periodendauer sowie die Öffnungszeitdauer des Bypass-Steuerventils während der reinen Kühlerbetriebsart bevorzugt so bemessen, dass einerseits die während der Schließstellung vor dem Bypass-Steuerventil angesammelte Kondensatmenge für die Weiterleitung an die Brennkraftmaschine unschädlich ist und andererseits die während der Öffnungszeitdauer durch das Bypass-Steuerventil strömende ungekühlte Bypass-Luftmenge die durch den Ladeluftkühler gekühlte Ladeluft nicht wesentlich erwärmt, wenn die Bypass-Luftmenge stromab des Bypass mit der durch den Ladeluftkühler strömenden Ladeluftmenge wieder vermischt wird.In this way, even in a per se conventional bypass control valve, that is, in a bypass control valve, which closes the bypass in its closed position with a closure part, such as a valve flap, hermetically, that airtight, be ensured that no significant for the internal combustion engine harmful amount of condensate before accumulating in the pure radiator mode in the closed position bypass control valve can accumulate. Rather, the condensate is further removed by the periodic opening of the bypass control valve during the pure radiator mode from the bypass and the internal combustion engine supplied in a harmless amount. Here, the period duration and the opening period of the bypass control valve during the pure radiator mode is preferably such that on the one hand accumulated during the closed position before the bypass control valve amount of condensate for redirection to the internal combustion engine is harmless and on the other hand during the opening period by the bypass The non-cooled bypass air flow does not substantially heat the charge air cooled by the intercooler when the bypass valve Air quantity downstream of the bypass is mixed again with the amount of charge air flowing through the intercooler.

Bevorzugt wird die Steuerung des Ladeluftsteuerventils und/oder des Bypass-Steuerventils von einer entsprechenden Steuereinheit, beispielsweise der zentralen Steuereinheit des Kraftfahrzeugs bzw. der Brennkraftmaschine, durchgeführt.Preferably, the control of the charge air control valve and / or the bypass control valve by a corresponding control unit, for example, the central control unit of the motor vehicle or the internal combustion engine is performed.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung nicht einschränkend zu verstehender Ausführungsbeispiele der Erfindung, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser Zeichnung zeigen schematisch:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of non-limiting embodiments of the invention, which is explained in more detail below with reference to the drawing. In this drawing show schematically:

1 eine Einrichtung zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, 1 a device for removing condensate from a turbocharger arrangement according to an embodiment of the invention,

2 eine Detailansicht der Einrichtung aus 1, 2 a detailed view of the device 1 .

3 eine Querschnittsansicht eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Bypass-Steuerventils, 3 a cross-sectional view of a first embodiment according to the invention of a bypass control valve,

4 eine Querschnittsansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Bypass-Steuerventils, 4 a cross-sectional view of a second embodiment according to the invention of a bypass control valve,

5 eine Querschnittsansicht eines dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Bypass-Steuerventils und 5 a cross-sectional view of a third embodiment of the invention of a bypass control valve and

6 eine Querschnittsansicht eines vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Bypass-Steuerventils. 6 a cross-sectional view of a fourth embodiment of the invention a bypass control valve.

In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, equivalent parts are always provided with the same reference numerals with respect to their function, so that these are usually described only once.

1 zeigt schematisch eine Einrichtung 1 zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung eines nicht näher gezeigten Kraftfahrzeugs gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Wie 1 zu entnehmen ist, umfasst die Turboladeranordnung eine mittels eines Turboladers 2 aufladbare Brennkraftmaschine 3, einen zwischen dem Turbolader 2 und der Brennkraftmaschine 3 in einem Ansaugtrakt angeordneten Ladeluftkühler 4 und einen den Ladeluftkühler 4 umgehenden Bypass 5. Bei der in 1 gezeigten beispielhaften Turboladeranordnung ist die Brennkraftmaschine 2 ein Dieselmotor. Anstelle des Dieselmotors kann ebenso ein Ottomotor vorgesehen sein. 1 schematically shows a device 1 for discharging condensate from a turbocharger arrangement of a motor vehicle not shown in detail according to an embodiment of the invention. As 1 can be seen, the turbocharger assembly includes a means of a turbocharger 2 rechargeable internal combustion engine 3 , one between the turbocharger 2 and the internal combustion engine 3 arranged in an intake manifold intercooler 4 and one the intercooler 4 immediate bypass 5 , At the in 1 shown exemplary turbocharger arrangement is the internal combustion engine 2 a diesel engine. Instead of the diesel engine may also be provided a gasoline engine.

Ferner ist die Brennkraftmaschine 3 der beispielhaften Turboladeranordnung aus 1 mit einer Niederdruck-Abgasrückführung (nicht dargestellt) versehen, bei der aus einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine 3 entnommenes Abgas stromauf eines Verdichters des Turboladers 2 in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine 3 geleitet wird.Furthermore, the internal combustion engine 3 of the exemplary turbocharger arrangement 1 provided with a low-pressure exhaust gas recirculation (not shown), in which from an exhaust tract of the internal combustion engine 3 removed exhaust gas upstream of a compressor of the turbocharger 2 in the intake tract of the internal combustion engine 3 is directed.

Wie in 1 zu erkennen ist, zweigt der Bypass 5 von einer Ansaugleitung 6 stromab des Turboladers 2 und stromauf des Ladeluftkühlers 4 ab („warme Seite“ des Ladeluftkühlers 4) und mündet stromab des Ladeluftkühlers 4 und stromauf der Brennkraftmaschine 3 an einer Einmündungsstelle 7 („kalte Seite“ des Ladeluftkühlers 4) wieder in die Ansaugleitung 6. Auf diese Weise kann von dem Turbolader 2 verdichtete Ladeluft den Ladeluftkühler 4 ungekühlt umgehen.As in 1 can be seen, the bypass branches 5 from a suction line 6 downstream of the turbocharger 2 and upstream of the intercooler 4 off ("warm side" of the intercooler 4 ) and opens downstream of the intercooler 4 and upstream of the internal combustion engine 3 at a junction 7 ("Cold side" of the intercooler 4 ) back into the suction line 6 , This way, you can get from the turbocharger 2 compressed charge air the intercooler 4 bypass uncooled.

Bei der in 1 dargestellten beispielhaften Turboladeranordnung sind sowohl ein Ladeluftsteuerventil 8 (zu erkennen in 2) als auch ein Bypass-Steuerventil 9 (ebenfalls zu erkennen in 2) an der Einmündungsstelle 7 des Bypass 5 angeordnet. Hierbei ist dem Ladeluftkühler 4 das Ladeluftsteuerventil 8 zugeordnet und dient der Steuerung der durch den Ladeluftkühler 4 strömenden gekühlten Ladeluftmenge. Dem Bypass 5 ist das Bypass-Steuerventil 9 zugeordnet. Dieses dient der Steuerung der durch den Bypass 5 strömenden ungekühlten Bypass-Luftmenge.At the in 1 Illustrated exemplary turbocharger arrangement are both a charge air control valve 8th (to be recognized in 2 ) as well as a bypass control valve 9 (also recognizable in 2 ) at the confluence point 7 of the bypass 5 arranged. Here is the intercooler 4 the charge air control valve 8th assigned and serves to control the through the intercooler 4 flowing cooled charge air quantity. The bypass 5 is the bypass control valve 9 assigned. This serves to control the by-pass 5 flowing uncooled bypass airflow.

2 stellt die Einmündungsstelle 7 des Bypass 5 in die Ansaugleitung 6 schematisch vergrößert dar. Zu erkennen sind das dem Ladeluftkühler 4 zugeordnete Ladeluftsteuerventil 8, das in der Ansaugleitung 6 angeordnet ist, sowie das dem Bypass 5 zugeordnete Bypass-Steuerventil 9, das in dem Bypass 5 angeordnet ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Einrichtung 1 sind beide Steuerventile 8 und 9 als Klappenventile ausgebildet. Das Ladeluftsteuerventil 8 umfasst im Wesentlichen ein Verschlusselement 10, insbesondere eine Ventilklappe, sowie eine die Ventilklappe 10 in der Ansaugleitung 6 schwenkbar lagernde Klappenwelle 11. Das Bypass-Steuerventil 9 umfasst im Wesentlichen ein Verschlusselement 12, insbesondere eine Ventilklappe, und ebenfalls eine die Ventilklappe 12 im Bypass 5 schwenkbar lagernde Klappenwelle 11. 2 represents the junction 7 of the bypass 5 in the intake pipe 6 schematically enlarged dar. can be seen that the intercooler 4 assigned charge air control valve 8th that in the intake pipe 6 is arranged, as well as the bypass 5 associated bypass control valve 9 that in the bypass 5 is arranged. In the embodiment of the device shown 1 are both control valves 8th and 9 designed as flap valves. The charge air control valve 8th essentially comprises a closure element 10 , In particular, a valve flap, and a valve flap 10 in the intake pipe 6 pivotally mounted flap shaft 11 , The bypass control valve 9 essentially comprises a closure element 12 , In particular, a valve flap, and also the valve flap 12 in the bypass 5 pivotally mounted flap shaft 11 ,

Beide Steuerventile 8 und 9 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Einrichtung 1 jeweils mittels einer Steuereinheit (nicht dargestellt), insbesondere einer zentralen Steuereinheit des Kraftfahrzeugs, zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung steuerbar. In 2 befindet sich das Ladeluftsteuerventil 8 in seiner Offenstellung, in der die Durchströmung des Ladeluftkühlers 4 durch das Ladeluftsteuerventil 8 im Wesentlichen nicht behindert ist. In 2 befindet sich das Bypass-Steuerventil 9 hingegen in seiner Schließstellung, in der die Durchströmung des Bypass 5 durch das Bypass-Steuerventil 9 erheblich abgebremst ist, wenn auch nicht vollständig unterbunden ist, wie nachfolgend noch ausführlicher beschrieben wird.Both control valves 8th and 9 are in the illustrated embodiment of the device 1 in each case by means of a control unit (not shown), in particular a central control unit of the motor vehicle, controllable between an open position and a closed position. In 2 is the charge air control valve 8th in its open position, in which the flow through the intercooler 4 through the charge air control valve 8th is essentially not obstructed. In 2 is the bypass control valve 9 however, in its closed position, in which the flow through the bypass 5 through the bypass control valve 9 is considerably slowed down, although not completely prevented, as will be described in more detail below.

Die beiden Steuerventile 8 und 9 sind somit wenigstens zwischen einer reinen Bypass-Betriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil 8 in einer Schließstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil 9 in einer Offenstellung befindet, und einer reinen Kühlerbetriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil 8 in einer Offenstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil 9 in einer Schließstellung befindet, steuerbar. In 2 ist demzufolge die reine Kühlerbetriebsart der Einrichtung 1 dargestellt.The two control valves 8th and 9 are thus at least between a pure bypass mode in which the charge air control valve 8th located in a closed position and the bypass control valve 9 is in an open position, and a pure radiator mode, in which the charge air control valve 8th located in an open position and the bypass control valve 9 in a closed position, controllable. In 2 is therefore the pure radiator mode of the device 1 shown.

Bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Einrichtung 1 ist, wie bereits vorstehend erwähnt wurde, die Durchströmung des Bypass 5 mit einer vorherbestimmten Bypass-Luftmenge in der reinen Kühlerbetriebsart, das heißt bei sich in seiner Schließstellung befindendem Bypass-Steuerventil 9, möglich. Eine schematische Querschnittsansicht eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Bypass-Steuerventils 13, das eine Durchströmung des Bypass 5 in der Schließstellung des Bypass-Steuerventils 13 ermöglicht, ist in 3 dargestellt. Das in 3 beispielhaft gezeigte Bypass-Steuerventil 13 ist ebenfalls als Klappenventil ausgebildet. Es umfasst daher wie bereits das in 2 gezeigte Steuerventil 9 die Ventilklappe 12, die mittels der Klappenwelle 11 im Bypass 5 bzw. einem das Bypass-Steuerventil 13 aufnehmenden Ventilgehäuse 14 schwenkbar gelagert ist. In 3 ist zu erkennen, dass in dem dargestellten Ventilgehäuse 14 bzw. dem Bypass 5 ein das Bypass-Steuerventil 13 umgehender Bypass-Durchströmungskanal 15 vorgesehen ist, der in der reinen Kühlerbetriebsart, das heißt wenn sich das Bypass-Steuerventil 13 in seiner in 3 dargestellten Schließstellung befindet, eine Durchströmung des Bypass 5 mit der vorherbestimmten Bypass-Luftmenge ermöglicht. Die vorherbestimmte ungekühlte Bypass-Luftmenge während des reinen Kühlerbetriebs der Turboladeranordnung ist hierbei so bemessen, dass die ungekühlte Bypass-Luftströmung einerseits in der Lage ist, das sich im Bypass 5 vor dem Bypass-Steuerventil 13 angesammelte Kondensat mitzuführen, und andererseits die durch den Ladeluftkühler 4 gekühlte Ladeluft nicht wesentlich erwärmt, wenn die durch den Bypass 5 strömende ungekühlte Bypass-Luftmenge stromab des Bypass 5 mit der durch den Ladeluftkühler 4 strömenden gekühlten Ladeluftmenge wieder vermischt wird.In the in the 1 and 2 illustrated embodiment of the device 1 is, as already mentioned above, the flow through the bypass 5 with a predetermined bypass air quantity in the pure cooler mode, that is to say in the bypass control valve in its closed position 9 , possible. A schematic cross-sectional view of a first embodiment according to the invention of a bypass control valve 13 that has a flow through the bypass 5 in the closed position of the bypass control valve 13 allows, is in 3 shown. This in 3 Bypass control valve shown by way of example 13 is also designed as a flap valve. It therefore includes as already in 2 shown control valve 9 the valve flap 12 , by means of the flap shaft 11 in the bypass 5 or one the bypass control valve 13 receiving valve housing 14 is pivotally mounted. In 3 It can be seen that in the illustrated valve housing 14 or the bypass 5 a bypass control valve 13 bypass by-pass channel 15 is provided in the pure cooler mode, that is, when the bypass control valve 13 in his in 3 shown closed position, a flow through the bypass 5 with the predetermined bypass air amount allows. The predetermined uncooled bypass air quantity during the pure cooling operation of the turbocharger arrangement is in this case dimensioned such that the uncooled bypass air flow is able, on the one hand, in the bypass 5 in front of the bypass control valve 13 Accumulated accumulated condensate, and on the other hand by the intercooler 4 cooled charge air is not significantly heated when passing through the bypass 5 flowing uncooled bypass airflow downstream of the bypass 5 with the through the intercooler 4 flowing cooled charge air is mixed again.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Bypass-Steuerventils 13 ist der Bypass-Durchströmungskanal 15 bereits beim Gießen des Ventilgehäuses 14 in dessen Gehäusewand eingebracht worden. In Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 14 erstreckt sich der Durchströmungskanal 15 (Breite des Durchströmungskanals 15) bevorzugt soweit, wie es zur Erreichung der gewünschten Bypass-Luftmenge in der Schließstellung des Bypass-Steuerventils 13 erforderlich ist. In ähnlicher Weise wird die Höhe des Durchgangskanals 15 bestimmt, da die Breite und die Höhe des Durchgangskanals 15 den Strömungsquerschnitt des Durchgangskanals 15 festlegen.At the in 3 illustrated embodiment of the bypass control valve 13 is the bypass flow channel 15 already during the casting of the valve housing 14 been introduced in the housing wall. In the circumferential direction of the valve housing 14 the flow channel extends 15 (Width of the flow channel 15 ) preferably as far as it is to achieve the desired amount of bypass air in the closed position of the bypass control valve 13 is required. Similarly, the height of the passageway 15 determined as the width and height of the passageway 15 the flow cross-section of the passageway 15 establish.

4 stellt schematisch eine Querschnittsansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Bypass-Steuerventils 16 dar, das ebenfalls eine Durchströmung des Bypass 5 in der Schließstellung des Bypass-Steuerventils 16 ermöglicht. Erneut ist das in 3 beispielhaft gezeigte Bypass-Steuerventil 16 als Klappenventil mit Klappenwelle 11 und Ventilklappe 12 ausgebildet. Das Bypass-Steuerventil 16 ist in einem Ventilgehäuse 17 bzw. dem Bypass 5 aufgenommen, in dessen Gehäusewand ein das Bypass-Steuerventil 16 umgehender Bypass-Durchströmungskanal 18 eingebracht ist, der in der reinen Kühlerbetriebsart, das heißt wenn sich das Bypass-Steuerventil 16 in seiner in 4 dargestellten Schließstellung befindet, eine Durchströmung des Bypass 5 mit der vorherbestimmten Bypass-Luftmenge ermöglicht. Bezüglich der vorherbestimmten ungekühlten Bypass-Luftmenge, die das Bypass-Steuerventil 16 während des reinen Kühlerbetriebs durchströmt, gelten die bereits vorstehend ausgeführten Erläuterungen gleichermaßen. 4 schematically shows a cross-sectional view of a second embodiment according to the invention of a bypass control valve 16 This is also a flow through the bypass 5 in the closed position of the bypass control valve 16 allows. Again this is in 3 Bypass control valve shown by way of example 16 as a flap valve with flap shaft 11 and valve flap 12 educated. The bypass control valve 16 is in a valve housing 17 or the bypass 5 recorded in the housing wall, a bypass control valve 16 bypass by-pass channel 18 introduced in the pure cooler mode, that is, when the bypass control valve 16 in his in 4 shown closed position, a flow through the bypass 5 with the predetermined bypass air amount allows. Regarding the predetermined uncooled bypass air quantity, the bypass control valve 16 flows through during the pure radiator operation, the previously explained explanations apply equally.

Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Bypass-Steuerventils 16 ist der Durchströmungskanal 17 durch zwei Bohrungen in das Ventilgehäuse 17 bzw. den Bypass 5 eingebracht worden, wobei eine Bohrung von der einen Seite der Ventilklappe 12 (linke Bildhälfte) und die andere Bohrung von der anderen Seite der Ventilklappe 12 (rechte Bildhälfte) in die Gehäuse- bzw. Bypass-Wandung 17 bzw. 5 eingebracht wurde. Der Durchmesser der Bohrungen legt den Strömungsquerschnitt des Bypass-Durchströmungskanals 18 zur Beeinflussung der erwünschten, den Bypass 5 in der Schließstellung des Bypass-Steuerventils 16 durchströmenden Bypass-Luftmenge fest.At the in 4 illustrated embodiment of the bypass control valve 16 is the flow channel 17 through two holes in the valve body 17 or the bypass 5 has been introduced, wherein a bore from one side of the valve flap 12 (left half of the picture) and the other hole from the other side of the valve flap 12 (right half of the picture) into the housing or bypass wall 17 respectively. 5 was introduced. The diameter of the holes defines the flow area of the bypass flow channel 18 to influence the desired, the bypass 5 in the closed position of the bypass control valve 16 flowing by-pass air quantity.

5 stellt schematisch eine Querschnittsansicht eines dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Bypass-Steuerventils 19 dar, das ebenfalls eine Durchströmung des Bypass 5 in der Schließstellung des Bypass-Steuerventils 19 ermöglicht. Auch das in 5 beispielhaft gezeigte Bypass-Steuerventil 19 ist als Klappenventil mit Klappenwelle 11 und Ventilklappe 12 ausgebildet. Das Bypass-Steuerventil 19 ist in einem Ventilgehäuse 20 bzw. dem Bypass 5 aufgenommen, in dessen Gehäusewand ein das Bypass-Steuerventil 19 umgehender Bypass-Durchströmungskanal 21 eingebracht ist, der in der reinen Kühlerbetriebsart, das heißt wenn sich das Bypass-Steuerventil 19 in seiner in 5 dargestellten Schließstellung befindet, eine Durchströmung des Bypass 5 mit der vorherbestimmten Bypass-Luftmenge ermöglicht. Bezüglich der vorherbestimmten ungekühlten Bypass-Luftmenge, die das Bypass-Steuerventil 19 während des reinen Kühlerbetriebs durchströmt, gelten die bereits vorstehend ausgeführten Erläuterungen gleichermaßen. 5 schematically illustrates a cross-sectional view of a third embodiment of a bypass control valve according to the invention 19 This is also a flow through the bypass 5 in the closed position of the bypass control valve 19 allows. Also in 5 Bypass control valve shown by way of example 19 is as flap valve with flap shaft 11 and valve flap 12 educated. The bypass control valve 19 is in a valve housing 20 or the bypass 5 recorded in the housing wall, a bypass control valve 19 bypass by-pass channel 21 introduced in the pure cooler mode, that is, when the bypass control valve 19 in his in 5 shown closed position, a flow through the bypass 5 with the predetermined bypass air amount allows. Regarding the predetermined uncooled bypass air quantity, the bypass control valve 19 flows through during the pure radiator operation, the previously explained explanations apply equally.

Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel des Bypass-Steuerventils 19 ist der Durchströmungskanal 21 durch maschinelle Bearbeitung der Innenwand des Ventilgehäuses 20 bzw. des Bypass 5, insbesondere durch eine spanende maschinelle Bearbeitung, wie zum Beispiel Fräsen, in das Ventilgehäuse 20 bzw. den Bypass 5 eingebracht worden. Es ist in 5 zu erkennen, dass der Durchströmungskanal 21 muldenförmig unterhalb der Ventilklappe 12 ausgebildet ist. Die Tiefe (Ausdehnung in radialer Richtung des Ventilgehäuses 20) und Breite (Ausdehnung in Umfangsrichtung des Ventilgehäuses 20) bestimmt den Strömungsquerschnitt des Bypass-Durchströmungskanals 21, womit die gewünschte, den Bypass 5 in der Schließstellung des Bypass-Steuerventils 19 durchströmende Bypass-Luftmenge festgelegt werden kann.At the in 5 illustrated embodiment of the bypass control valve 19 is the flow channel 21 by machining the inner wall of the valve housing 20 or the bypass 5 , in particular by a machining machining, such as milling, in the valve housing 20 or the bypass 5 been introduced. It is in 5 to recognize that the flow channel 21 trough-shaped below the valve flap 12 is trained. The depth (expansion in the radial direction of the valve housing 20 ) and width (expansion in the circumferential direction of the valve housing 20 ) determines the flow area of the bypass flow channel 21 what the desired, the bypass 5 in the closed position of the bypass control valve 19 flowing by-pass air quantity can be set.

6 stellt in der linken Bildhälfte schematisch eine Querschnittsansicht eines vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Bypass-Steuerventils 22 dar, das ebenfalls eine Durchströmung des Bypass 5 in der Schließstellung des Bypass-Steuerventils 22 ermöglicht. In der rechten Bildhälfte der 6 ist das als Klappenventil ausgebildete Bypass-Steuerventil 22 in einer Draufsicht dargestellt. Das Bypass-Steuerventil 22 ist in einem Ventilgehäuse 23 bzw. dem Bypass 5 aufgenommen. In der in 6 dargestellten vierten Ausführungsvariante des Bypass-Steuerventils 22 ist ein das Bypass-Steuerventil 22 umgehender Bypass-Durchströmungskanal 24 in der Ventilklappe 12 als Bohrung ausgebildet, die in der reinen Kühlerbetriebsart, das heißt wenn sich das Bypass-Steuerventil 22 in seiner in 6 dargestellten Schließstellung befindet, eine Durchströmung des Bypass 5 mit der vorherbestimmten Bypass-Luftmenge ermöglicht. Bezüglich der vorherbestimmten ungekühlten Bypass-Luftmenge, die das Bypass-Steuerventil 22 während des reinen Kühlerbetriebs durchströmt, gelten die bereits vorstehend ausgeführten Erläuterungen gleichermaßen. Der Durchmesser der Bohrungen 24 legt den Strömungsquerschnitt des Bypass-Durchströmungskanals 24 zur Beeinflussung der gewünschten, den Bypass 5 in der Schließstellung des Bypass-Steuerventils 22 durchströmenden Bypass-Luftmenge fest. 6 schematically shows in the left half of a cross-sectional view of a fourth embodiment of the invention a bypass control valve 22 This is also a flow through the bypass 5 in the closed position of the bypass control valve 22 allows. In the right half of the picture 6 is designed as a flap valve bypass control valve 22 shown in a plan view. The bypass control valve 22 is in a valve housing 23 or the bypass 5 added. In the in 6 illustrated fourth embodiment of the bypass control valve 22 is a bypass control valve 22 bypass by-pass channel 24 in the valve flap 12 designed as a bore in the pure cooler mode, that is, when the bypass control valve 22 in his in 6 shown closed position, a flow through the bypass 5 with the predetermined bypass air amount allows. Regarding the predetermined uncooled bypass air quantity, the bypass control valve 22 flows through during the pure radiator operation, the previously explained explanations apply equally. The diameter of the holes 24 sets the flow area of the bypass flow channel 24 to influence the desired, the bypass 5 in the closed position of the bypass control valve 22 flowing by-pass air quantity.

Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Einrichtungen sowie das erfindungsgemäße Verfahren sind nicht auf die hierin offenbarten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfassen auch gleich wirkende weitere Ausführungsformen. Insbesondere sind die erfindungsgemäße Einrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die Verwendung in einem Kraftfahrzeug beschränkt, sondern können überall dort Anwendung finden, wo Kondensat aus einer Turboladeranordnung abzuführen ist, die eine mittels wenigstens eines Turboladers aufladbare Brennkraftmaschine, einen zwischen dem Turbolader und der Brennkraftmaschine in einem Ansaugtrakt angeordneten Ladeluftkühler und einen den Ladeluftkühler umgehenden Bypass aufweist.The above-described inventive devices and the method according to the invention are not limited to the embodiments disclosed herein, but also include similar further embodiments. In particular, the device according to the invention and the method according to the invention are not limited to use in a motor vehicle, but can be used wherever condensate is to be discharged from a turbocharger arrangement comprising an internal combustion engine which can be charged by means of at least one turbocharger, one between the turbocharger and the internal combustion engine an intercooler arranged charge air cooler and the intercooler bypass bypass has.

In bevorzugter Ausführung wird die erfindungsgemäße Einrichtung zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung in einem Kraftfahrzeug mit einer mittels wenigstens eines Turboladers aufladbaren Brennkraftmaschine, insbesondere einem Otto- oder Dieselmotor, und einem zwischen dem Turbolader und der Brennkraftmaschine in einem Ansaugtrakt angeordneten Ladeluftkühler und einem den Ladeluftkühler umgehenden Bypass verwendet, wobei die Brennkraftmaschine mit einer Niederdruck-Abgasrückführung versehen ist.In a preferred embodiment, the inventive device for discharging condensate from a turbocharger assembly in a motor vehicle with a superchargeable by means of at least one turbocharger internal combustion engine, in particular a gasoline or diesel engine, and arranged between the turbocharger and the internal combustion engine in an intake intercooler and a charge air cooler used immediate bypass, wherein the internal combustion engine is provided with a low-pressure exhaust gas recirculation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Einrichtung zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung Device for removing condensate from a turbocharger arrangement
22
Turbolader turbocharger
33
Brennkraftmaschine Internal combustion engine
44
Ladeluftkühler Intercooler
55
Bypass bypass
66
Ansaugleitung suction
77
Einmündungsstelle junction point
88th
Ladeluftsteuerventil Charge air control valve
99
Bypass-Steuerventil Bypass control valve
1010
Verschlusselement bzw. Ventilklappe von 8 Closing element or valve flap of 8th
1111
Klappenwelle flap shaft
1212
Verschlusselement bzw. Ventilklappe von 9 Closing element or valve flap of 9
1313
Bypass-Steuerventil Bypass control valve
1414
Ventilgehäuse von 13 Valve body of 13
1515
Durchströmungskanal von 13 Flow channel of 13
1616
Bypass-Steuerventil Bypass control valve
1717
Ventilgehäuse von 16 Valve body of 16
1818
Durchströmungskanal von 16 Flow channel of 16
1919
Bypass-Steuerventil Bypass control valve
2020
Ventilgehäuse von 19 Valve body of 19
2121
Durchströmungskanal von 19 Flow channel of 19
2222
Bypass-Steuerventil Bypass control valve
2323
Ventilgehäuse von 22 Valve body of 22
2424
Durchströmungskanal von 22 Flow channel of 22

Claims (9)

Einrichtung zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung, die eine mittels wenigstens eines Turboladers (2) aufladbare Brennkraftmaschine (3), einen zwischen dem Turbolader (2) und der Brennkraftmaschine (3) in einem Ansaugtrakt angeordneten Ladeluftkühler (4) und einen den Ladeluftkühler (4) umgehenden Bypass (5) aufweist, wobei ein dem Ladeluftkühler (4) zugeordnetes Ladeluftsteuerventil (8) zur Steuerung der durch den Ladeluftkühler (4) strömenden gekühlten Ladeluftmenge vorgesehen ist und ein dem Bypass (5) zugeordnetes Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) zur Steuerung der durch den Bypass (5) strömenden ungekühlten Bypass-Luftmenge vorgesehen ist, wobei die beiden Steuerventile (8, 9, 13, 16, 19, 22) wenigstens zwischen einer reinen Bypass-Betriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil (8) in einer Schließstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) in einer Offenstellung befindet, und einer reinen Kühlerbetriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil (8) in einer Offenstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) in einer Schließstellung befindet, steuerbar sind, wobei in der reinen Kühlerbetriebsart eine Durchströmung des Bypass (5) mit einer vorherbestimmten Bypass-Luftmenge möglich ist, wobei wenigstens ein das Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) umgehender Bypass-Durchströmungskanal (15, 18, 21, 24) vorgesehen ist, der in der reinen Kühlerbetriebsart eine Durchströmung des Bypass (5) mit der vorherbestimmten Bypass-Luftmenge ermöglicht.Device for removing condensate from a turbocharger arrangement, which is provided by means of at least one turbocharger ( 2 ) rechargeable internal combustion engine ( 3 ), one between the turbocharger ( 2 ) and the internal combustion engine ( 3 ) arranged in an intake manifold intercooler ( 4 ) and a charge air cooler ( 4 ) immediate bypass ( 5 ), wherein a the intercooler ( 4 ) associated charge air control valve ( 8th ) for controlling by the intercooler ( 4 ) flowing cooled charge air quantity is provided and the bypass ( 5 ) associated bypass control valve ( 9 . 13 . 16 . 19 . 22 ) to control by the bypass ( 5 ) is provided flowing uncooled bypass air quantity, wherein the two control valves ( 8th . 9 . 13 . 16 . 19 . 22 ) at least between a pure bypass mode in which the charge air control valve ( 8th ) is in a closed position and the bypass control valve ( 9 . 13 . 16 . 19 . 22 ) is in an open position, and a pure radiator mode, in which the charge air control valve ( 8th ) is in an open position and the bypass control valve ( 9 . 13 . 16 . 19 . 22 ) are in a closed position, are controllable, wherein in the pure cooler mode, a flow through the bypass ( 5 ) is possible with a predetermined amount of bypass air, wherein at least one of the bypass control valve ( 9 . 13 . 16 . 19 . 22 ) bypass by-pass channel ( 15 . 18 . 21 . 24 ) is provided, which in the pure radiator mode, a flow through the bypass ( 5 ) with the predetermined bypass air amount. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchströmungskanal (15, 18, 21) in einem Ventilgehäuse (14, 17, 20) des Bypass-Steuerventils (13, 16, 19) ausgebildet ist.Device according to claim 1, characterized in that the flow channel ( 15 . 18 . 21 ) in a valve housing ( 14 . 17 . 20 ) of the bypass control valve ( 13 . 16 . 19 ) is trained. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchströmungskanal (24) in einem Verschlussteil (12) des Bypass-Steuerventils (22) ausgebildet ist. Device according to claim 1, characterized in that the flow channel ( 24 ) in a closure part ( 12 ) of the bypass control valve ( 22 ) is trained. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypass-Steuerventil (9) einen Schließanschlag aufweist, an dem ein Verschlussteil des Bypass-Steuerventils (9) in der Schließstellung derart zur Anlage kommt, dass der Bypass (5) durch das Verschlussteil nicht hermetisch verschließbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass control valve ( 9 ) has a closing stop on which a closure part of the bypass control valve ( 9 ) comes into abutment in the closed position such that the bypass ( 5 ) is not hermetically sealed by the closure part. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass (5) von einer Ansaugleitung (6) stromab des Turboladers (2) und stromauf des Ladeluftkühlers (4) abzweigt und stromab des Ladeluftkühlers (4) und stromauf der Brennkraftmaschine (3) an einer Einmündungsstelle (7) wieder in die Ansaugleitung (6) mündet, wobei das Ladeluftsteuerventil (8) und/oder das Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) an der Einmündungsstelle (7) des Bypass (5) angeordnet ist/sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass ( 5 ) from a suction line ( 6 ) downstream of the turbocharger ( 2 ) and upstream of the intercooler ( 4 ) branches off and downstream of the intercooler ( 4 ) and upstream of the internal combustion engine ( 3 ) at a point of confluence ( 7 ) back into the suction line ( 6 ), wherein the charge air control valve ( 8th ) and / or the bypass control valve ( 9 . 13 . 16 . 19 . 22 ) at the point of interchange ( 7 ) of the bypass ( 5 ) is / are arranged. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladeluftsteuerventil (8) und das Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) in einer gemeinsamen Gehäuseeinheit untergebracht sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the charge air control valve ( 8th ) and the bypass control valve ( 9 . 13 . 16 . 19 . 22 ) are housed in a common housing unit. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladeluftsteuerventil (8) und/oder das Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) als Klappenventil ausgebildet ist/sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the charge air control valve ( 8th ) and / or the bypass control valve ( 9 . 13 . 16 . 19 . 22 ) is designed as a flap valve / are. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (3) mit einer Niederdruck-Abgasrückführung versehen ist, bei der aus einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine (3) entnommenes Abgas stromauf eines Verdichters des Turboladers (2) in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine (3) geleitet wird. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine ( 3 ) is provided with a low-pressure exhaust gas recirculation, in which from an exhaust tract of the internal combustion engine ( 3 ) removed exhaust gas upstream of a compressor of the turbocharger ( 2 ) in the intake tract of the internal combustion engine ( 3 ). Verfahren zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung, die eine mittels wenigstens eines Turboladers (2) aufladbare Brennkraftmaschine (3), einen zwischen dem Turbolader (2) und der Brennkraftmaschine (3) in einem Ansaugtrakt angeordneten Ladeluftkühler (4) und einen den Ladeluftkühler (4) umgehenden Bypass (5) aufweist, wobei ein dem Ladeluftkühler (4) zugeordnetes Ladeluftsteuerventil (8) zur Steuerung der durch den Ladeluftkühler (4) strömenden gekühlten Ladeluftmenge vorgesehen ist und ein dem Bypass (5) zugeordnetes Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) zur Steuerung der durch den Bypass (5) strömenden ungekühlten Bypass-Luftmenge vorgesehen ist, wobei die beiden Steuerventile (8, 9, 13, 16, 19, 22) wenigstens zwischen einer reinen Bypass-Betriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil (8) in einer Schließstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) in einer Offenstellung befindet, und einer reinen Kühlerbetriebsart, in welcher sich das Ladeluftsteuerventil (8) in einer Offenstellung befindet und sich das Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) in einer Schließstellung befindet, steuerbar sind, umfassend wenigstens den Schritt, dass das Bypass-Steuerventil (9, 13, 16, 19, 22) in der reinen Kühlerbetriebsart periodisch für eine vorherbestimmte Zeitdauer geöffnet wird.Method for removing condensate from a turbocharger arrangement, which is provided by means of at least one turbocharger ( 2 ) rechargeable internal combustion engine ( 3 ), one between the turbocharger ( 2 ) and the internal combustion engine ( 3 ) arranged in an intake manifold intercooler ( 4 ) and a charge air cooler ( 4 ) immediate bypass ( 5 ), wherein a the intercooler ( 4 ) associated charge air control valve ( 8th ) for controlling by the intercooler ( 4 ) flowing cooled charge air quantity is provided and the bypass ( 5 ) associated bypass control valve ( 9 . 13 . 16 . 19 . 22 ) to control by the bypass ( 5 ) is provided flowing uncooled bypass air quantity, wherein the two control valves ( 8th . 9 . 13 . 16 . 19 . 22 ) at least between a pure bypass mode in which the charge air control valve ( 8th ) is in a closed position and the bypass control valve ( 9 . 13 . 16 . 19 . 22 ) is in an open position, and a pure radiator mode, in which the charge air control valve ( 8th ) is in an open position and the bypass control valve ( 9 . 13 . 16 . 19 . 22 ) are in a closed position, are controllable, comprising at least the step that the bypass control valve ( 9 . 13 . 16 . 19 . 22 ) in the pure cooler mode is opened periodically for a predetermined period of time.
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