DE102017118455A1 - Exhaust after-treatment system for an internal combustion engine and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine - Google Patents

Exhaust after-treatment system for an internal combustion engine and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
DE102017118455A1
DE102017118455A1 DE102017118455.4A DE102017118455A DE102017118455A1 DE 102017118455 A1 DE102017118455 A1 DE 102017118455A1 DE 102017118455 A DE102017118455 A DE 102017118455A DE 102017118455 A1 DE102017118455 A1 DE 102017118455A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
gas recirculation
internal combustion
combustion engine
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017118455.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Volker Cornelius
Ekkehard Pott
Axel Groenendijk
Christian Westphal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102017118455.4A priority Critical patent/DE102017118455A1/en
Publication of DE102017118455A1 publication Critical patent/DE102017118455A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/06Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/15Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/25Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/38Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with two or more EGR valves disposed in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/39Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with two or more EGR valves disposed in series

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor (10) mit einer Niederdruck-Abgasrückführung (60). Dabei ist in einem Hauptkanal (66) der Niederdruck-Abgasrückführung (60) ein Abgasrückführungskühler (64) angeordnet. Um diesen Abgasrückführungskühler (64) in bestimmten Betriebssituationen umgehen zu können und das zurückgeführte Abgas in diesen Betriebssituationen nicht so stark abzukühlen, dass im Abgas enthaltener Wasserdampf auskondensiert, ist ein Bypass (68) vorgesehen, welcher eine Abgasrückführung ohne zusätzliche Abkühlung des Abgases ermöglicht. Dabei ist an einer Zusammenführung (82) des Bypass (68) und des Hauptkanals (66) der Niederdruck-Abgasrückführung (60) ein Steuerventil (62) angeordnet, mit welchem ein Abgasstrom des Verbrennungsmotors (10) zwischen dem Bypass (68) und dem Hauptkanal (66) steuerbar ist. Ferner kann bei geschlossener Abgasklappe (48) eine Umlenkung des Abgasstroms durch den Hauptkanal (66) und eine Rückführung in den Abgaskanal (48) durch den Bypass (68) erfolgen, sodass die Restwärme des Abgases genutzt werden kann, um das Kühlmittel des Verbrennungsmotors (10) zu erwärmen und nicht ungenutzt durch den Abgaskanal (48) entweichen zu lassen.The invention relates to an internal combustion engine (10) with a low-pressure exhaust gas recirculation (60). In this case, an exhaust gas recirculation cooler (64) is arranged in a main channel (66) of the low-pressure exhaust gas recirculation (60). In order to be able to bypass this exhaust gas recirculation cooler (64) in certain operating situations and to reduce the recirculated exhaust gas in these operating situations to such an extent that water vapor contained in the exhaust gas condenses out, a bypass (68) is provided which allows exhaust gas recirculation without additional cooling of the exhaust gas. In this case, a control valve (62), with which an exhaust gas stream of the internal combustion engine (10) between the bypass (68) and the Main channel (66) is controllable. Furthermore, when the exhaust flap (48) is closed, a deflection of the exhaust gas flow through the main passage (66) and a return into the exhaust passage (48) through the bypass (68), so that the residual heat of the exhaust gas can be used to the coolant of the internal combustion engine ( 10) to heat and not let escape unused through the exhaust passage (48).

Description

Die Erfindung betrifft ein Abgasnachbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor sowie ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to an exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine and a method for exhaust aftertreatment according to the preamble of the independent claims.

Die aktuelle und eine zukünftig immer schärfer werdende Abgasgesetzgebung stellen hohe Anforderungen an die motorischen Rohemissionen und die Abgasnachbehandlung von Verbrennungsmotoren. Dabei stellen die Forderungen nach einem weiter sinkenden Verbrauch und die weitere Verschärfung der Abgasnormen hinsichtlich der zulässigen Stickoxid-Emissionen eine Herausforderung für die Motorenentwickler dar. Bei Ottomotoren erfolgt die Abgasreinigung in bekannter Weise über einen Drei-Wege-Katalysator, sowie dem Drei-Wege-Katalysator vor- und nachgeschaltete weitere Katalysatoren. Bei Dieselmotoren finden aktuell Abgasnachbehandlungssysteme Verwendung, welche einen Oxidationskatalysator oder NOx-Speicherkatalysator, einen Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden (SCR-Katalysator) sowie einen Partikelfilter zur Abscheidung von Rußpartikeln und gegebenenfalls weitere Katalysatoren aufweisen. Als Reduktionsmittel wird dabei bevorzugt Ammoniak verwendet. Weil der Umgang mit reinem Ammoniak aufwendig ist, wird bei Fahrzeugen üblicherweise eine synthetische, wässrige Harnstofflösung verwendet, die in einer dem SCR-Katalysator vorgeschalteten Mischeinrichtung mit dem heißen Abgasstrom vermischt wird. Durch diese Vermischung wird die wässrige Harnstofflösung erhitzt, wobei die wässrige Harnstofflösung Ammoniak im Abgaskanal freisetzt. Eine handelsübliche, wässrige Harnstofflösung setzt sind im Allgemeinen aus 32,5 % Harnstoff und 67,5 % Wasser zusammen. Neben den Emissionen der limitierten Abgaskomponenten steht weiterhin die Forderung nach einer weiteren Verbrauchsreduzierung der Verbrennungsmotoren und einer Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades.The current and increasingly stringent future exhaust gas legislation places high demands on the engine raw emissions and the exhaust aftertreatment of internal combustion engines. The demands for a further reduction in consumption and the further tightening of emission standards with regard to permissible nitrogen oxide emissions pose a challenge to engine developers. In gasoline engines, exhaust gas purification takes place in a known manner via a three-way catalytic converter, as well as the three-way catalytic converter. Catalyst upstream and downstream further catalysts. For diesel engines exhaust gas aftertreatment systems are currently used, which have an oxidation catalyst or NOx storage catalyst, a catalyst for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides (SCR catalyst) and a particulate filter for the separation of soot particles and optionally other catalysts. The reducing agent used is preferably ammonia. Because the handling of pure ammonia is complicated, in vehicles usually a synthetic, aqueous urea solution is used, which is mixed in a SCR catalyst upstream mixing device with the hot exhaust gas stream. By this mixing, the aqueous urea solution is heated, wherein the aqueous urea solution releases ammonia in the exhaust gas passage. A commercial aqueous urea solution generally consists of 32.5% urea and 67.5% water. In addition to the emissions of the limited exhaust gas components is still the demand for a further reduction in consumption of internal combustion engines and an increase in the thermal efficiency.

Aus dem Stand der Technik sind Verbrennungsmotoren mit einer Niederdruck-Abgasrückführung bekannt, bei denen das Abgas des Verbrennungsmotors stromabwärts einer Abgasnachbehandlungskomponente, insbesondere eines Partikelfilters, aus dem Abgaskanal abgeleitet und dem Luftversorgungssystem stromaufwärts eines Verdichters zugeführt wird. Dabei ist in Niederdruck-Abgasrückführungen in der Regel ein Abgasrückführungskühler vorgesehen, mit welchem die Abgastemperatur des zurückgeführten Abgases reduziert wird. Nachteilig an einer solchen Lösung ist jedoch, dass es bei kaltem Abgas insbesondere in Verbindung mit kaltem Kühlmedium im Abgasrückführungskühler dazu kommen kann, dass der in dem zurückgeführten Abgas vorhandene Wasserdampf auskondensiert und zu Schäden an dem Verdichter führen kann.BACKGROUND OF THE INVENTION Internal combustion engines with low-pressure exhaust gas recirculation are known, in which the exhaust gas of the internal combustion engine downstream of an exhaust aftertreatment component, in particular a particulate filter, is discharged from the exhaust gas duct and fed to the air supply system upstream of a compressor. In this case, an exhaust gas recirculation cooler is usually provided in low-pressure exhaust gas recirculation, with which the exhaust gas temperature of the recirculated exhaust gas is reduced. However, a disadvantage of such a solution is that with cold exhaust gas, in particular in conjunction with cold cooling medium in the exhaust gas recirculation cooler, the water vapor present in the recirculated exhaust gas may condense out and lead to damage to the compressor.

Aus der DE 10 2008 020 408 A1 ist ein Verbrennungsmotor mit einer Niederdruck-Abgasrückführung bekannt, bei dem das Abgas nach Durchströmen des Abgasrückführungskühlers wieder dem Abgaskanal zugeführt werden kann, um die Abgastemperatur zu senken. Die in der DE 10 2008 020 408 A1 vorgeschlagene Lösung ermöglicht es jedoch nicht, die Temperatur in der Abgasrückführung weniger stark zu reduzieren oder anzuheben.From the DE 10 2008 020 408 A1 an internal combustion engine with a low-pressure exhaust gas recirculation is known in which the exhaust gas can be fed back to the exhaust passage after flowing through the exhaust gas recirculation cooler to lower the exhaust gas temperature. The in the DE 10 2008 020 408 A1 However, the proposed solution does not make it possible to reduce or raise the temperature in the exhaust gas recirculation less.

Aus der EP 2 956 657 B1 ist ein Verbrennungsmotor mit mechanisch angetriebenem Verdichter und einem Bypasskanal bekannt, mit welchem der mechanische Verdichter überbrückt werden kann, wobei ein Steuerventil vorgesehen ist, mit welchem ein Einlass oder ein Auslass des mechanisch angetriebenen Verdichters wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann.From the EP 2 956 657 B1 For example, an internal combustion engine with a mechanically driven compressor and a bypass duct is known, with which the mechanical compressor can be bypassed, wherein a control valve is provided with which an inlet or an outlet of the mechanically driven compressor can be selectively opened or closed.

Aufgabe der Erfindung ist es, möglichst früh nach einem Kaltstart eine Niederdruck-Abgasrückführung zu ermöglichen und die Restwärme des Abgases zu nutzen, um ein Auskondensieren von Flüssigkeit in der Niederdruck-Abgasrückführung zu vermeiden.The object of the invention is to allow a low-pressure exhaust gas recirculation as early as possible after a cold start and to use the residual heat of the exhaust gas to avoid condense of liquid in the low-pressure exhaust gas recirculation.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Verbrennungsmotor mit einem Luftversorgungssystem und einer Abgasanlage, sowie mit einer Niederdruck-Abgasrückführung, welche die Abgasanlage stromabwärts einer Turbine eines Abgasturboladers mit dem Luftversorgungssystem stromaufwärts eines Verdichters des Abgasturboladers verbindet, gelöst. Dabei ist in der Abgasanlage eine Abgasklappe vorgesehen, mit der ein Abgaskanal der Abgasanlage zumindest teilweise versperrt werden kann. Die Niederdruck-Abgasrückführung umfasst einen Hauptkanal und einen Bypass, wobei der Hauptkanal der Niederdruck-Abgasrückführung stromabwärts der Turbine und stromaufwärts der Abgasklappe an einer Verzweigungsstelle aus dem Abgaskanal abzweigt und in eine Niederdruckabgasrückführungsleitung mündet. In dem Hauptkanal ist ein Abgasrückführungskühler angeordnet. Parallel zu dem Hauptkanal ist ein Bypass ausgebildet, welcher den Abgasrückführungskühler überbrückt, wobei an einer Zusammenführung oder einer Verzweigung des Hauptkanals und des Bypass ein Steuerventil angeordnet ist, mit welchem ein Abgasstrom zwischen dem Bypass und dem Hauptkanal steuerbar, insbesondere zwischen dem Hauptkanal und dem Bypass umschaltbar oder aufteilbar, ist. Ein erfindungsgemäßer Verbrennungsmotor bietet den Vorteil, dass zwischen einer Abschaltung der Niederdruck-Abgasrückführung, einer ungekühlten Abgasrückführung und einer gekühlten Abgasrückführung mit nur einem Steuerventil umgeschaltet werden kann. Somit kann die Niederdruck-Abgasrückführung auf einfache und kostengünstige Art an die jeweilige Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors angepasst werden und ein Auskondensieren von Flüssigkeit in die Niederdruck-Abgasrückführung betriebssicher vermieden werden.According to the invention, the object is achieved by an internal combustion engine with an air supply system and an exhaust system, and with a low-pressure exhaust gas recirculation, which connects the exhaust system downstream of a turbine of an exhaust gas turbocharger with the air supply system upstream of a compressor of the exhaust gas turbocharger. In this case, an exhaust flap is provided in the exhaust system, with which an exhaust passage of the exhaust system can be at least partially blocked. The low pressure exhaust gas recirculation includes a main passage and a bypass, wherein the main passage of the low pressure exhaust gas recirculation downstream of the turbine and upstream of the exhaust valve branches off from the exhaust passage at a branch point and opens into a low pressure exhaust gas recirculation passage. In the main channel an exhaust gas recirculation cooler is arranged. Parallel to the main channel, a bypass is formed, which bridges the exhaust gas recirculation cooler, wherein at a junction or a branch of the main channel and the bypass, a control valve is arranged, with which an exhaust gas flow between the bypass and the main channel controllable, in particular between the main channel and the bypass switchable or divisible is. An internal combustion engine according to the invention has the advantage that it can be switched between a shutdown of the low-pressure exhaust gas recirculation, an uncooled exhaust gas recirculation and a cooled exhaust gas recirculation with only one control valve. Thus, the low-pressure exhaust gas recirculation in a simple and cost-effective manner to the respective operating temperature of the internal combustion engine be adapted and condensation of liquid in the low-pressure exhaust gas recirculation can be reliably avoided.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterbildungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verbrennungsmotors möglich.The features listed in the dependent claims advantageous improvements and developments of the internal combustion engine specified in the independent claim are possible.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steuerventil als 3/3-Wege-Ventil ausgebildet ist. Durch ein 3/3-Wege-Ventil ist ein besonders einfaches Umschalten zwischen den einzelnen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors möglich. Alternativ können auch zwei einfache Ventile verwendet werden, welche derart hintereinander geschaltet sind, dass sich eine 3/3-Wege-Funktion ergibt.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the control valve is designed as a 3/3-way valve. By a 3/3-way valve, a particularly simple switching between the individual operating states of the internal combustion engine is possible. Alternatively, two simple valves can be used, which are connected in series so that there is a 3/3-way function.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn eine erste Anschlussöffnung des Steuerventils mit dem Hauptkanal, eine zweite Anschlussöffnung mit dem Bypass und eine dritte Anschlussöffnung mit der Niederdruckabgasrückführungsleitung verbunden sind. Sind der Hauptkanal der Niederdruck-Abgasrückführung mit einer ersten Anschlussöffnung, der Bypass mit einer zweiten Anschlussöffnung und die Niederdruckabgasrückführungsleitung mit einer dritten Anschlussöffnung des Steuerventils verbunden, ist eine einfache Steuerung und Aufteilung des Abgasstroms möglich, sodass der Abgasstrom in Abhängigkeit der Abgastemperatur und/oder der Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors entsprechend zurückgeführt werden kann oder dem Abgaskanal zugeführt wird.It is particularly preferred if a first port of the control valve to the main channel, a second port to the bypass and a third port to the low pressure exhaust gas recirculation line are connected. If the main duct of the low-pressure exhaust gas recirculation with a first connection opening, the bypass with a second connection opening and the low-pressure exhaust gas recirculation line connected to a third connection opening of the control valve, a simple control and distribution of the exhaust gas flow is possible, so that the exhaust gas flow in dependence on the exhaust gas temperature and / or Cooling water temperature of the engine can be returned accordingly or the exhaust duct is supplied.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bypass stromabwärts der Abgasklappe mit dem Abgaskanal des Verbrennungsmotors verbunden ist. Dadurch kann über die Abgasklappe ein Aufheizen des Verbrennungsmotors auf seine Betriebstemperatur beschleunigt werden, indem der Abgasstrom des Verbrennungsmotors durch den im Hauptkanal der Niederdruck-Abgasrückführung befindlichen Abgasrückführungskühler geleitet wird und somit zusätzlich zur Erwärmung des Kühlwassers genutzt werden kann. Somit kann die Abwärme des Abgases zum Erwärmen des Verbrennungsmotors genutzt werden.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the bypass downstream of the exhaust valve is connected to the exhaust passage of the internal combustion engine. This can be accelerated over the exhaust flap, a heating of the engine to its operating temperature by the exhaust stream of the engine is passed through the located in the main channel of the low-pressure exhaust gas recirculation exhaust gas recirculation cooler and thus can be used in addition to the heating of the cooling water. Thus, the waste heat of the exhaust gas can be used for heating the internal combustion engine.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Bypass stromaufwärts und stromabwärts des Abgasrückführungskühlers mit dem Hauptkanal der Niederdruck-Abgasrückführung verbunden ist. Dadurch ist eine besonders einfache und kostengünstige Ausführung eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors möglich. Dabei wird nur eine Anschlussöffnung am Abgaskanal für die Niederdruck-Abgasrückführung benötigt, sodass eine besonders einfache Montage der Abgasanlage möglich ist.In an alternative embodiment of the invention is advantageously provided that the bypass upstream and downstream of the exhaust gas recirculation cooler is connected to the main channel of the low-pressure exhaust gas recirculation. As a result, a particularly simple and cost-effective design of an internal combustion engine according to the invention is possible. In this case, only one connection opening is required on the exhaust duct for the low-pressure exhaust gas recirculation, so that a particularly simple installation of the exhaust system is possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass im Hauptkanal und im Bypass jeweils ein Filter angeordnet ist. Durch einen Filter kann das Eindringen von Rußpartikeln in die Niederdruckabgasrückführung vermieden oder verringert werden. Dadurch kann der Verschleiß an dem Steuerventil sowie an den Komponenten des Luftversorgungssystems des Verbrennungsmotors stromabwärts der Einmündung der Niederdruckabgasrückführungsleitung reduziert werden. Ferner können Funktionsstörungen durch Rußpartikel verhindert werden, welche sich ohne Filter an dem Steuerventil ablagern würden.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that in each case a filter is arranged in the main channel and in the bypass. Through a filter, the penetration of soot particles in the low-pressure exhaust gas recirculation can be avoided or reduced. Thereby, the wear on the control valve as well as on the components of the air supply system of the internal combustion engine downstream of the junction of the low pressure exhaust gas recirculation line can be reduced. Furthermore, malfunctions can be prevented by soot particles, which would deposit without filter on the control valve.

In einer vorteilhaften Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Hauptkanal stromabwärts eines Partikelfilters mit einer Beschichtung zur selektiven, katalytischen Beschichtung von Stickoxiden aus dem Abgaskanal des Verbrennungsmotors abzweigt. Durch ein Abzweigen der Niederdruck-Abgasrückführung stromabwärts des Partikelfilters kann ein Großteil der Partikel bereits durch den Partikelfilter aus dem Abgasstrom des Verbrennungsmotors entfernt und im Partikelfilter zurückgehalten werden. Besonders bevorzugt ist ein Partikelfilter mit einer Beschichtung zur selektiven, katalytischen Reduktion von Stickoxiden, da dieser zudem eine signifikante Verringerung der Stickoxid-Emissionen bewirkt.In an advantageous improvement of the invention it is provided that the main channel branches off downstream of a particulate filter with a coating for the selective, catalytic coating of nitrogen oxides from the exhaust passage of the internal combustion engine. By branching off the low-pressure exhaust gas recirculation downstream of the particle filter, a majority of the particles can already be removed by the particle filter from the exhaust gas flow of the internal combustion engine and retained in the particle filter. Particularly preferred is a particulate filter with a coating for the selective, catalytic reduction of nitrogen oxides, since this also causes a significant reduction in nitrogen oxide emissions.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors vorgeschlagen, wobei in einem ersten Betriebszustand des Verbrennungsmotors keine Abgasrückführung über die Niederdruck-Abgasrückführung erfolgt, in einem zweiten Betriebszustand eine ungekühlte Abgasrückführung über den Bypass erfolgt und in einem dritten Betriebszustand des Verbrennungsmotors eine gekühlte Abgasrückführung über den Hauptkanal und den Abgasrückführungskühler der Niederdruck-Abgasrückführung erfolgt. Durch ein erfindungsgemäßes Verfahren kann in Abhängigkeit der Temperatur des Abgases, des Kühlwassers und oder des Motoröls des Verbrennungsmotors eine Abgasrückführung über die Niederdruck-Abgasrückführung derart gesteuert werden, dass eine Auskondensierung von Flüssigkeit vermieden wird. Durch die Möglichkeit einer ungekühlten Abgasrückführung kann die Niederdruckabgasrückführung zeitlich früher nach einem Kaltstart eines Verbrennungsmotors aktiviert werden, wodurch die Emissionen des Verbrennungsmotors gesenkt werden können.According to the invention, a method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine according to the invention is proposed, wherein in a first operating state of the internal combustion engine no exhaust gas recirculation via the low pressure exhaust gas recirculation takes place in a second operating state uncooled exhaust gas recirculation via the bypass and in a third operating state of the internal combustion engine, a cooled exhaust gas recirculation over the Main channel and the exhaust gas recirculation cooler of the low-pressure exhaust gas recirculation takes place. By means of a method according to the invention, depending on the temperature of the exhaust gas, of the cooling water and / or of the engine oil of the internal combustion engine, an exhaust gas recirculation via the low-pressure exhaust gas recirculation can be controlled in such a way that a condensation out of liquid is avoided. Due to the possibility of an uncooled exhaust gas recirculation, the low-pressure exhaust gas recirculation can be activated earlier in time after a cold start of an internal combustion engine, whereby the emissions of the internal combustion engine can be reduced.

In einer vorteilhaften Verbesserung des Verfahrens ist vorgesehen, dass in dem ersten Betriebszustand die Abgasklappe zumindest teilweise geschlossen wird, wobei ein Abgasstrom durch den Hauptkanal der Niederdruck-Abgasrückführung geleitet wird und das Steuerventil derart gestellt ist, dass der Abgasstrom über den Bypass zurück in den Abgaskanal des Verbrennungsmotors geleitet wird. Dadurch kann die Restwärme des Abgases genutzt werden, um das Kühlwasser des Verbrennungsmotors über den Abgasrückführungskühler aufzuheizen und somit nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors dazu beizutragen, dass der Verbrennungsmotor schneller seine Betriebstemperatur erreicht. Dadurch kann die Niederdruck-Abgasrückführung schneller aktiviert werden und die Emissionen des Verbrennungsmotors können gesenkt werden.In an advantageous improvement of the method is provided that in the first operating state, the exhaust valve is at least partially closed, wherein an exhaust gas flow through the Main channel of the low-pressure exhaust gas recirculation is passed and the control valve is set such that the exhaust gas flow is passed through the bypass back into the exhaust passage of the internal combustion engine. Thereby, the residual heat of the exhaust gas can be used to heat the cooling water of the engine via the exhaust gas recirculation cooler and thus contribute to a cold start of the engine to the fact that the engine reaches its operating temperature faster. As a result, the low-pressure exhaust gas recirculation can be activated faster and the emissions of the internal combustion engine can be reduced.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass unter einer ersten Schwellentemperatur des Abgases oder des Kühlwassers des Verbrennungsmotors keine Abgasrückführung über die Niederdruck-Abgasrückführung erfolgt, oberhalb der ersten Schwellentemperatur und unterhalb einer zweiten Schwellentemperatur das Abgases oder des Kühlwassers des Verbrennungsmotors eine ungekühlte Abgasrückführung über den Bypass erfolgt und oberhalb der zweiten Schwellentemperatur eine gekühlte Abgasrückführung über den Hauptkanal der Niederdruck-Abgasrückführung erfolgt. Unterhalb der ersten Schwellentemperatur, insbesondere unterhalb einer Kühlwassertemperatur von 50°C und einer Abgastemperatur von weniger als 120°C besteht die Gefahr, dass der im Abgas enthaltene Wasserdampf in der Niederdruck-Abgasrückführung auskondensiert und als Wassertopfen in das Luftversorgungsystem des Verbrennungsmotors gelangt. Dies kann zu Schäden an dem Verdichter des Abgasturboladers und an Teilen des Verbrennungsmotors führen. Daher wird unterhalb dieser ersten Schwellentemperatur eine Abgasrückführung über die Niederdruck-Abgasrückführung unterbunden. Oberhalb der ersten Schwellentemperatur und unterhalb einer zweiten Schwellentemperatur kann eine zusätzliche Kühlung des über die Niederdruck-Abgasrückführung zurückgeführten Abgasstroms dazu führen, dass der Wasserdampf auskondensiert. Daher wird in einem Temperaturbereich oberhalb der ersten Schwellentemperatur und unterhalb einer zweiten Schwellentemperatur von etwa 80° Kühlwassertemperatur und 180°C Abgastemperatur das Abgas über den Bypass an dem Abgasrückführungskühler vorbeigeführt, um ein zusätzliches Abkühlen des Abgas und die damit verbundene Gefahr eines Auskondensieren von Wassertropfen zu vermeiden. Oberhalb der zweiten Schwellentemperatur wird der Abgasstrom mit Vorteil über den Hauptkanal der Niederdruck-Abgasrückführung und den Abgasrückführungskühler in das Luftversorgungssystem zurückgeführt, um die Verbrennungstemperatur in den Brennräumen des Verbrennungsmotors zu senken und somit die Stickoxid-Rohemissionen zu vermindern.In a preferred embodiment of the method is provided that under a first threshold temperature of the exhaust gas or the cooling water of the engine exhaust gas recirculation via the low-pressure exhaust gas recirculation, above the first threshold temperature and below a second threshold temperature of the exhaust gas or the cooling water of the engine uncooled exhaust gas recirculation via the bypass takes place and above the second threshold temperature, a cooled exhaust gas recirculation via the main channel of the low-pressure exhaust gas recirculation takes place. Below the first threshold temperature, in particular below a cooling water temperature of 50 ° C. and an exhaust gas temperature of less than 120 ° C., there is the risk that the steam contained in the exhaust gas condenses out in the low-pressure exhaust gas recirculation and enters the air supply system of the internal combustion engine as a water plug. This can lead to damage to the compressor of the exhaust gas turbocharger and to parts of the internal combustion engine. Therefore, exhaust gas recirculation via the low-pressure exhaust gas recirculation is prevented below this first threshold temperature. Above the first threshold temperature and below a second threshold temperature, additional cooling of the exhaust gas flow recirculated via the low-pressure exhaust gas recirculation may cause the water vapor to condense out. Therefore, in a temperature range above the first threshold temperature and below a second threshold temperature of about 80 ° cooling water temperature and 180 ° C exhaust gas temperature, the exhaust bypasses the bypass on the exhaust gas recirculation cooler to additional cooling of the exhaust gas and the associated risk of condense of water droplets avoid. Above the second threshold temperature, the exhaust gas stream is advantageously returned to the air supply system via the main channel of the low-pressure exhaust gas recirculation and the exhaust gas recirculation cooler in order to lower the combustion temperature in the combustion chambers of the internal combustion engine and thus to reduce the raw nitrogen oxide emissions.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application are, unless otherwise stated in the individual case, advantageously combinable with each other.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Dabei sind gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion in den Zeichnungen jeweils mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Es zeigen:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors, wobei in einer Niederdruck-Abgasrückführung eine Abgasrückführung mit einem Abgasrückführungskühler und eine parallele Abgasrückführung ohne einen Kühler vorgesehen sind, welche über ein Steuerventil schaltbar sind;
  • 2 einen ersten Betriebszustand der Verbrennungsmotors, wobei eine Abgasrückführung in den Ansaugtrakt unterbunden ist, und ein Abgasstrom des Verbrennungsmotors durch den Hauptkanal und den Bypass zurück in den Abgaskanal geleitet wird;
  • 3 einen dritten Betriebszustand des Verbrennungsmotors, bei dem das Abgas über den Hauptkanal und den Abgasrückführungskühler in den Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zurückgeführt wird;
  • 4 eine Betriebssituation des Verbrennungsmotors, bei dem ein Abgasstrom über den Hauptkanal zurückgeführt und dann geteilt wird, sodass ein erster Teilstrom über die Niederdruck-Abgasrückführung in den Ansaugtrakt zurückgeführt wird und ein zweiter Teilstrom über den Bypass zurück in den Abgaskanal geleitet wird;
  • 5 einen zweiten Betriebszustand des Verbrennungsmotors, wobei ein Abgasstrom über den Bypass an dem Abgasrückführungskühler vorbei in den Ansaugtrakt zurückgeführt wird;
  • 6 ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors, wobei der Bypass stromaufwärts und stromabwärts des Abgasrückführungskühlers mit dem Hauptkanal der Niederdruck-Abgasrückführung verbunden ist; und
  • 7 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors, wobei der Bypass stromaufwärts und stromabwärts des Abgasrückführungskühlers mit dem Hauptkanal der Niederdruck-Abgasrückführung verbunden ist und das Steuerventil stromabwärts des Abgasrückführungskühlers angeordnet ist.
The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. The same components or components with the same function in the drawings are each identified by the same reference numerals. Show it:
  • 1 an embodiment of an internal combustion engine according to the invention, wherein in a low-pressure exhaust gas recirculation exhaust gas recirculation with an exhaust gas recirculation cooler and a parallel exhaust gas recirculation are provided without a cooler, which are switchable via a control valve;
  • 2 a first operating state of the internal combustion engine, wherein an exhaust gas recirculation is inhibited in the intake tract, and an exhaust gas stream of the internal combustion engine through the main channel and the bypass is fed back into the exhaust duct;
  • 3 a third operating state of the internal combustion engine, in which the exhaust gas is returned via the main passage and the exhaust gas recirculation cooler in the intake manifold of the internal combustion engine;
  • 4 an operating situation of the internal combustion engine, in which an exhaust gas flow is returned via the main channel and then shared, so that a first partial flow is returned via the low-pressure exhaust gas recirculation in the intake and a second partial flow is passed through the bypass back into the exhaust duct;
  • 5 a second operating state of the internal combustion engine, wherein an exhaust gas stream is returned to the intake tract via the bypass past the exhaust gas recirculation cooler;
  • 6 an alternative embodiment of an internal combustion engine according to the invention, wherein the bypass upstream and downstream of the exhaust gas recirculation cooler is connected to the main channel of the low-pressure exhaust gas recirculation; and
  • 7 A further alternative embodiment of an internal combustion engine according to the invention, wherein the bypass upstream and downstream of the exhaust gas recirculation cooler is connected to the main channel of the low-pressure exhaust gas recirculation and the control valve is arranged downstream of the exhaust gas recirculation cooler.

1 zeigt einen Verbrennungsmotor 10 für ein Kraftfahrzeug, welcher als ein selbstzündender Verbrennungsmotor 10 nach dem Dieselprinzip ausgebildet ist. Der Verbrennungsmotor 10 ist mit seinem Auslass 16 mit einer Abgasanlage 40 verbunden. Der Auslass 16 umfasst einen Abgaskrümmer, welcher die Abgase der unterschiedlichen Brennräume 12 des Verbrennungsmotors 10 einem Abgaskanal 44 der Abgasanlage 30 zuführt. Der Verbrennungsmotor 10 ist mit einem Einlass 14 mit einem Luftversorgungssystem 20 verbunden. Das Luftversorgungssystem 20 weist in Strömungsrichtung der Frischluft durch das Luftversorgungssystem 20 einen Luftfilter 22 und stromabwärts dieses Luftfilters 22 einen Verdichter 24 eines Abgasturboladers 36 auf, mit welchem die angesaugte Luft verdichtet wird und den Brennräumen 12 des Verbrennungsmotors 10 zugeführt wird. Das Luftversorgungssystem 20 weist ferner eine Frischgasleitung 26 auf, welche den Luftfilter 22 mit dem Einlass 14 des Verbrennungsmotors 10 verbindet. Stromabwärts des Luftfilters 22 ist ein Luftmassenmesser 30 an der Frischgasleitung 26 vorgesehen. An dem Verbrennungsmotor 10 ist ein Kühlmittelkreislauf 18 vorgesehen, mit welchem der Motorblock und weitere Kühler, insbesondere ein Ladeluftkühler 28, mit Kühlmittel versorgt werden. Stromabwärts des Ladeluftkühlers 28 und stromaufwärts des Einlasses 14 ist eine Regelklappe 32 zur Steuerung der Luftmenge des Verbrennungsmotors 10 vorgesehen. Ferner ist an dem Verbrennungsmotor ein Hochdruck-Abgasrückführungsventil 34 vorgesehen, mit welchem Abgas innermotorisch zurückgeführt werden kann. 1 shows an internal combustion engine 10 for a motor vehicle, which serves as a self-igniting internal combustion engine 10 is designed according to the diesel principle. The internal combustion engine 10 is with his outlet 16 with an exhaust system 40 connected. The outlet 16 includes an exhaust manifold, which the exhaust gases of the different combustion chambers 12 of the internal combustion engine 10 an exhaust duct 44 the exhaust system 30 supplies. The internal combustion engine 10 is with an inlet 14 with an air supply system 20 connected. The air supply system 20 points in the direction of flow of fresh air through the air supply system 20 an air filter 22 and downstream of this air filter 22 a compressor 24 an exhaust gas turbocharger 36 on, with which the sucked air is compressed and the combustion chambers 12 of the internal combustion engine 10 is supplied. The air supply system 20 also has a fresh gas line 26 on which the air filter 22 with the inlet 14 of the internal combustion engine 10 combines. Downstream of the air filter 22 is an air mass meter 30 at the fresh gas line 26 intended. At the internal combustion engine 10 is a coolant circuit 18 provided with which the engine block and other radiator, in particular a charge air cooler 28 , be supplied with coolant. Downstream of the intercooler 28 and upstream of the inlet 14 is a control flap 32 for controlling the air quantity of the internal combustion engine 10 intended. Further, on the internal combustion engine is a high-pressure exhaust gas recirculation valve 34 provided with which exhaust gas can be returned within the engine.

Die Abgasanlage 40 weist einen Abgaskanal 44 auf, in welchem in Strömungsrichtung eines Abgases des Verbrennungsmotors 10 durch die Abgasanlage 40 eine Turbine 42 des Abgasturboladers 36 und stromabwärts der Turbine 42 mindestens eine erste Abgasnachbehandlungskomponente 46 zur Abgasnachbehandlung des Verbrennungsmotors 10, vorzugsweise ein Partikelfilter 54, besonders bevorzugt ein Oxidationskatalysator 58 mit einem nachgeschalteten Partikelfilter 54 mit einer Beschichtung zur selektiven, katalytischen Reduktion von Stickoxiden, angeordnet sind. In der dargestellten Ausführungsform des Verbrennungsmotors 10 sind stromabwärts der Turbine 42 des Abgasturboladers 36 zunächst ein NOx-Speicherkatalysator 50, stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators 50 ein Dosiersystem 52 für ein Reduktionsmittel und stromabwärts des Dosiersystems 52 ein Partikelfilter 54 mit einer Beschichtung zur selektiven, katalytischen Reduktion von Stickoxiden angeordnet. Stromabwärts des Partikelfilters 54 mit der SCR-Beschichtung zweigt aus dem Abgaskanal 44 an einer Verzweigungsstelle 78 ein Hauptkanal 66 einer Niederdruck-Abgasrückführung 60 ab. Der Hauptkanal 66 verbindet den Abgaskanal 44 mit einer Niederdruckabgasrückführungsleitung 70. In dem Hauptkanal 66 ist ein Abgasrückführungskühler 64 angeordnet, mit welchem die Temperatur des zurückgeführten Abgases reduziert werden kann. Dazu ist der Abgasrückführungskühler 64 an den Kühlmittelkreislauf 18 des Verbrennungsmotors 10 angeschlossen und wird mit dem Kühlmittel durchströmt. Die Niederdruckabgasrückführungsleitung 70 mündet stromabwärts des Luftfilters 22 und stromaufwärts des Verdichters 24 in den Frischgaskanal 26. Stromabwärts der Verzeigungsstelle 78 ist in dem Abgaskanal 44 eine Abgasklappe 48 angeordnet. Der Abgaskanal 44 ist stromabwärts der Verzweigungsstelle 78 durch die Abgasklappe 48 zumindest teilweise verschließbar. Stromabwärts der Abgasklappe 48 sind in dem Abgaskanal 44 ein weiterer SCR-Katalysator 56 und ein Oxidationskatalysator 58 angeordnet.The exhaust system 40 has an exhaust duct 44 in which in the flow direction of an exhaust gas of the internal combustion engine 10 through the exhaust system 40 a turbine 42 the exhaust gas turbocharger 36 and downstream of the turbine 42 at least one first exhaust aftertreatment component 46 for exhaust aftertreatment of the internal combustion engine 10 , preferably a particle filter 54 , particularly preferably an oxidation catalyst 58 with a downstream particle filter 54 with a coating for the selective, catalytic reduction of nitrogen oxides are arranged. In the illustrated embodiment of the internal combustion engine 10 are downstream of the turbine 42 the exhaust gas turbocharger 36 first a NOx storage catalytic converter 50, downstream of the NOx storage catalytic converter 50, a metering system 52 for a reducing agent and downstream of the metering system 52 a particle filter 54 arranged with a coating for the selective, catalytic reduction of nitrogen oxides. Downstream of the particulate filter 54 with the SCR coating branches off the exhaust duct 44 at a branching point 78 a main channel 66 a low-pressure exhaust gas recirculation 60 from. The main channel 66 connects the exhaust duct 44 with a low pressure exhaust gas recirculation line 70 , In the main channel 66 is an exhaust gas recirculation cooler 64 arranged, with which the temperature of the recirculated exhaust gas can be reduced. This is the exhaust gas recirculation cooler 64 to the coolant circuit 18 of the internal combustion engine 10 connected and flows through the coolant. The low pressure exhaust gas recirculation line 70 opens downstream of the air filter 22 and upstream of the compressor 24 in the fresh gas channel 26 , Downstream of the pub 78 is in the exhaust duct 44 an exhaust flap 48 arranged. The exhaust duct 44 is downstream of the branching point 78 through the exhaust flap 48 at least partially closed. Downstream of the exhaust flap 48 are in the exhaust duct 44 another SCR catalyst 56 and an oxidation catalyst 58 arranged.

Stromabwärts der Abgasklappe 48 und stromaufwärts des weiteren SCR-Katalysators 56 zweigt an einer weiteren Verzweigungsstelle 80 ein Bypass 68 aus dem Abgaskanal 44 ab und verläuft im Wesentlichen parallel mit dem Hauptkanal 66 der Niederdruck-Abgasrückführung 60. An einer Zusammenführung 82 des Hauptkanals 66 und des Bypass 68 ist ein Steuerventil 62 angeordnet. Das Steuerventil 62 ist vorzugsweise als 3/3-Wege-Ventil ausgebildet. Dabei sind eine erste Anschlussöffnung 84 des Steuerventils 62 mit dem Hauptkanal 66, eine zweite Anschlussöffnung 86 des Steuerventils 62 mit dem Bypass 68 und eine dritte Anschlussöffnung 88 mit der Niederdruckabgasrückführungsleitung 70 der Niederdruck-Abgasrückführung 60 verbunden. Die Niederdruckabgasrückführungsleitung 70 mündet an einer Einmündung 76 stromabwärts des Luftmassenmessers 30 und stromaufwärts des Verdichters 24 in die Frischgasleitung 26 des Luftversorgungssystems 20. An dem Hauptkanal 66 und dem Bypass 68 ist jeweils ein Filter 72, 74 angeordnet, welcher das Eindringen von Rußpartikeln in die Niederdruckabgasrückführung 70 verhindert oder zumindest mindert.Downstream of the exhaust flap 48 and upstream of the further SCR catalyst 56 branches at another branching point 80 a bypass 68 from the exhaust duct 44 from and runs substantially parallel to the main channel 66 the low-pressure exhaust gas recirculation 60 , At a merge 82 of the main channel 66 and the bypass 68 is a control valve 62 arranged. The control valve 62 is preferably designed as a 3/3-way valve. Here are a first connection opening 84 of the control valve 62 with the main channel 66 , a second connection opening 86 of the control valve 62 with the bypass 68 and a third connection opening 88 with the low pressure exhaust gas recirculation line 70 the low-pressure exhaust gas recirculation 60 connected. The low pressure exhaust gas recirculation line 70 flows at a junction 76 downstream of the air mass meter 30 and upstream of the compressor 24 in the fresh gas line 26 of the air supply system 20 , At the main channel 66 and the bypass 68 is each a filter 72 . 74 arranged, which the penetration of soot particles in the low-pressure exhaust gas recirculation 70 prevents or at least reduces.

An dem Verbrennungsmotor 10 ist ferner ein Steuergerät 90 mit einem maschinenlesbaren Programmcode vorgesehen, welches über Signalleitungen 92 mit der Abgasklappe 48 und dem Steuerventil 62 verbunden ist. Über das Steuergerät 90 ist die Stellung der Abgasklappe 48 und des Steuerventils 62 verstellbar, sodass der Abgasstrom durch die Niederdruck-Abgasrückführung 60 gesteuert werden kann.At the internal combustion engine 10 is also a controller 90 provided with a machine-readable program code, which via signal lines 92 with the exhaust flap 48 and the control valve 62 connected is. About the control unit 90 is the position of the exhaust flap 48 and the control valve 62 adjustable, so that the exhaust gas flow through the low-pressure exhaust gas recirculation 60 can be controlled.

In 2 ist ein erster Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10 dargestellt, bei dem der Niederdruckabgasrückführungskanal 70 durch das Steuerventil 62 verschlossen ist. In diesem ersten Betriebszustand, insbesondere bei kaltem Verbrennungsmotor, kaltem Kühlwasser, kaltem Abgas und/oder kaltem Motorenöl wird die Abgasklappe 48 im Abgaskanal 44 angestellt, sodass der Abgaskanal 44 im Wesentlichen verschlossen ist. Dadurch wird der Abgasstrom des Verbrennungsmotors 10 stromaufwärts der Abgasklappe 48 durch den Hauptkanal 66 geleitet und durch das Steuerventil 62 anschließend in den Bypass 68 umgelenkt, sodass der umgelenkte Abgasstrom stromabwärts der Abgasklappe 48 und stromaufwärts des weiteren SCR-Katalysator 56 wieder dem Abgaskanal 44 zugeführt wird. Dabei wird der Abgasstrom durch den Abgasrückführungskühler 64 geleitet, wobei die Restwärme des Abgasstroms auf das Kühlmittel des Abgasrückführungskühlers 64 und somit auf den Kühlmittelkreislauf 18 übertragen wird. Somit kann die Restwärme des Abgases, insbesondere nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors 10 dazu genutzt werden, um den Verbrennungsmotor 10 möglichst zeitnah nach einem Kaltstart auf seine Betriebstemperatur zu bringen. Durch das Verschließen der Niederruckabgasrückführungsleitung 70 wird die Gefahr eliminiert, dass Wasserdampf in der Niederdruckabgasrückführungsleitung 70 oder in der Frischgasleitung 26 auskondensiert und die Wassertropfen zu Beschädigungen an den Komponenten führen.In 2 is a first operating state of the internal combustion engine 10 illustrated in which the low pressure exhaust gas recirculation passage 70 through the control valve 62 is closed. In this first operating state, in particular with a cold internal combustion engine, cold cooling water, cold exhaust gas and / or cold engine oil, the exhaust flap 48 in the exhaust duct 44 employed, so that the exhaust duct 44 is essentially closed. This will be the Exhaust gas flow of the internal combustion engine 10 upstream of the exhaust flap 48 through the main channel 66 passed and through the control valve 62 then in the bypass 68 deflected, so that the deflected exhaust gas flow downstream of the exhaust flap 48 and upstream of the further SCR catalyst 56 again the exhaust duct 44 is supplied. In this case, the exhaust gas flow through the exhaust gas recirculation cooler 64 passed, wherein the residual heat of the exhaust gas flow to the coolant of the exhaust gas recirculation cooler 64 and thus on the coolant circuit 18 is transmitted. Thus, the residual heat of the exhaust gas, in particular after a cold start of the internal combustion engine 10 used to the internal combustion engine 10 as soon as possible after a cold start to bring to its operating temperature. By closing the low pressure exhaust gas recirculation line 70 eliminates the risk of water vapor in the low pressure exhaust gas recirculation line 70 or in the fresh gas line 26 condenses out and the water droplets lead to damage to the components.

In 5 ist ein zweiter Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10 dargestellt, bei dem der Verbrennungsmotor 10, der Kühlmittelkreislauf 18 und/oder das Motorenöl eine höhere Temperatur als in dem in 2 skizzierten ersten Betriebszustand aufweisen. Dabei wird die Abgasklappe 48 im Wesentlichen vollständig geöffnet, sodass der Abgasstrom durch den Abgaskanal 44 in Richtung des weiteren SCR-Katalysators 56 strömt. Ein Teilstrom des Abgases gelangt durch den Bypass 68 in die Niederdruckabgasrückführungsleitung 70, ohne jedoch den Abgasrückführungskühler 64 zu passieren. Somit wird die Gefahr eines Auskondensierens von Wassertropfen verringert. Dadurch kann bereits bei weniger heißem Abgas, weniger warmem Kühlmittel oder Motorenöl die Niederdruck-Abgasrückführung 60 aktiviert werden und Abgas der Ansaugluft in der Frischgasleitung 26 zugemischt werden. Dadurch kann auf bekannte Weise die Bildung von Stickoxiden bei der Verbrennung des Kraftstoffes in den Brennräumen 12 des Verbrennungsmotors 10 vermindert werden, sodass der Abgasanlage 40 weniger Stickoxid-Rohemissionen zugeführt werden.In 5 is a second operating state of the internal combustion engine 10 shown in which the internal combustion engine 10 , the coolant circuit 18 and / or the engine oil has a higher temperature than in the 2 sketched first operating state. This is the exhaust flap 48 essentially completely open, so that the exhaust gas flow through the exhaust duct 44 in the direction of the other SCR catalyst 56 flows. A partial flow of the exhaust gas passes through the bypass 68 into the low pressure exhaust gas recirculation line 70 but without the exhaust gas recirculation cooler 64 to happen. Thus, the risk of condensation of water droplets is reduced. As a result, even with less hot exhaust gas, less warm coolant or engine oil, the low-pressure exhaust gas recirculation 60 be activated and exhaust gas of the intake air in the fresh gas line 26 be mixed. As a result, in a known manner, the formation of nitrogen oxides in the combustion of the fuel in the combustion chambers 12 of the internal combustion engine 10 be reduced, so the exhaust system 40 less nitrogen oxide raw emissions are supplied.

In 3 ist ein dritter Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10 dargestellt, bei dem der Verbrennungsmotor 10 seine Betriebstemperatur erreicht hat und ein Teilstrom des Abgases über den Hauptkanal 66 der Niederdruckabgasrückführung zurückgeführt und durch den im Hauptkanal 66 angeordneten Abgasrückführungskühler 64 abgekühlt wird. Dazu ist die Abgasklappe 48 angestellt, sodass der Abgasgegendruck im Abgaskanal 44 erhöht wird. Ferner ist das Steuerventil 62 derart gestellt, dass eine Verbindung von der Hauptleitung 66 zur Niederdruckabgasrückführungsleitung 70 geöffnet ist. Dadurch kann die Verbrennungstemperatur in den Brennräumen 12 des Verbrennungsmotors 10 reduziert werden, was sich positiv auf die Stickoxid-Rohemissionen des Verbrennungsmotors 10 auswirkt.In 3 is a third operating state of the internal combustion engine 10 shown in which the internal combustion engine 10 has reached its operating temperature and a partial flow of the exhaust gas over the main channel 66 returned to the low-pressure exhaust gas recirculation and through the main channel 66 arranged exhaust gas recirculation cooler 64 is cooled. This is the exhaust flap 48 employed, so that the exhaust back pressure in the exhaust passage 44 is increased. Further, the control valve 62 placed such that a connection from the main line 66 to the low pressure exhaust gas recirculation line 70 is open. This allows the combustion temperature in the combustion chambers 12 of the internal combustion engine 10 be reduced, which has a positive effect on the nitrogen oxide raw emissions of the internal combustion engine 10 effect.

In 4 ist ein weiterer Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10 dargestellt. Dabei ist die Abgasklappe 48 im Wesentlichen geschlossen, sodass ein Großteil des Abgasstromes des Verbrennungsmotors 10 in den Hauptkanal 66 der Niederdruck-Abgasrückführung 60 eingeleitet wird. Dieser Abgasstrom wird durch das Steuerventil 62 in einen ersten Teilstrom und einen zweiten Teilstrom aufgeteilt. Der erste Teilstrom wird über die Niederdruckabgasrückführungsleitung dem Luftversorgungssystem 20 zugeführt, sodass die Verbrennungstemperatur und damit verbunden die Rohemissionen des Verbrennungsmotors 10 gesenkt werden können. Der zweite Teilstrom wird über den Bypass 68 zurück in den Abgaskanal 44 geleitet. Dadurch sind eine maximale Wärmerückgewinnung der Abwärme des Abgases über den Abgasrückführungskühler 64 sowie eine gleichzeitige, gekühlte Niederdruck-Abgasrückführung möglich.In 4 is another operating state of the internal combustion engine 10 shown. Here is the exhaust flap 48 essentially closed, so that a large part of the exhaust gas flow of the internal combustion engine 10 in the main channel 66 the low-pressure exhaust gas recirculation 60 is initiated. This exhaust gas flow is through the control valve 62 divided into a first partial flow and a second partial flow. The first partial flow is via the low pressure exhaust gas recirculation line to the air supply system 20 supplied, so that the combustion temperature and associated with the raw emissions of the internal combustion engine 10 can be lowered. The second partial flow is via the bypass 68 back into the exhaust duct 44 directed. As a result, a maximum heat recovery of the waste heat of the exhaust gas via the exhaust gas recirculation cooler 64 and a simultaneous, cooled low-pressure exhaust gas recirculation possible.

Sinkt die Abgastemperatur TEG und/oder die Kühlmitteltemperatur TCF unter eine erste Schwellentemperatur TS1 ab oder liegt die Kühlmitteltemperatur TCF oder die Abgastemperatur TEF nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors 10 unterhalb dieser ersten Schwellentemperatur TS1 , so besteht die Gefahr, dass der im Abgas enthaltene Wasserdampf in der Niederdruck-Abgasrückführung 60 auskondensiert und bei einer Abgasrückführung den Verdichter 24 des Abgasturboladers 36 beschädigt. Um dies zu vermeiden, wird in einem ersten Betriebszustand eine Abgasrückführung über die Niederdruck-Abgasrückführung vermieden. Sinkt die Abgastemperatur TEG im Betrieb unter eine zweite Schwellentemperatur TS2 oder liegen die Abgastemperatur TEG und/oder die Kühlmitteltemperatur TCF nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors 10 unterhalb dieser zweiten Schwellentemperatur TS1 , so besteht die Gefahr, dass der im Abgas enthaltene Wasserdampf in der Niederdruck-Abgasrückführung 60 auskondensiert, wenn der Abgasstrom zusätzlich durch den Abgasrückführungskühler 64 abgekühlt wird. Dies ist insbesondere bei kaltem Kühlmittel und entsprechend starker Kühlwirkung des Abgasrückführungskühlers 64 kritisch. In diesem zweiten Betriebszustand wird der zurückgeführte Abgasstrom durch den Bypass 68 und somit vorbei an dem Abgasrückführungskühler 64 geleitet, sodass die Abgastemperatur des über die Niederdruck-Abgasrückführung 60 zurückgeführten Abgases im Wesentlichen konstant bleibt. Ein solcher Betriebszustand ist in 5 dargestellt. Dazu wird die Abgasklappe 48 im Wesentlichen vollständig geöffnet, um ein Einleiten von Abgas in den Hauptkanal 66 der Niederdruck-Abgasrückführung 60 zu vermeiden. Durch den Strömungswiderstand des weiteren SCR-Katalysators 56 und des Oxidationskatalysators 58 wird ein Teilstrom des Abgases in den Bypass 68 geleitet und gelangt von dort ungekühlt über die Niederdruckabgasrückführungsleitung in das Luftversorgungssystem 20 stromaufwärts des Verdichters 24.If the exhaust gas temperature drops T EC and / or the coolant temperature T CF below a first threshold temperature T S1 or is the coolant temperature T CF or the exhaust gas temperature T EF after a cold start of the internal combustion engine 10 below this first threshold temperature T S1 , There is a risk that the water vapor contained in the exhaust gas in the low-pressure exhaust gas recirculation 60 condenses out and at an exhaust gas recirculation the compressor 24 the exhaust gas turbocharger 36 damaged. In order to avoid this, exhaust gas recirculation via the low-pressure exhaust gas recirculation is avoided in a first operating state. If the exhaust gas temperature drops T EC in operation below a second threshold temperature T S2 or are the exhaust gas temperature T EC and / or the coolant temperature T CF after a cold start of the internal combustion engine 10 below this second threshold temperature T S1 , There is a risk that the water vapor contained in the exhaust gas in the low-pressure exhaust gas recirculation 60 condensed out, if the exhaust gas flow additionally through the exhaust gas recirculation cooler 64 is cooled. This is especially with cold coolant and correspondingly strong cooling effect of the exhaust gas recirculation cooler 64 critical. In this second operating state, the recirculated exhaust gas flow through the bypass 68 and thus past the exhaust gas recirculation cooler 64 passed, so that the exhaust gas temperature of the low-pressure exhaust gas recirculation 60 recirculated exhaust gas remains substantially constant. Such an operating state is in 5 shown. This is the exhaust flap 48 essentially fully open, to allow exhaust gas to enter the main channel 66 the low-pressure exhaust gas recirculation 60 to avoid. By the flow resistance of the other SCR catalyst 56 and the oxidation catalyst 58 is a partial flow of the exhaust gas in the bypass 68 passed from there uncooled via the low pressure exhaust gas recirculation line in the air supply system 20 upstream of the compressor 24 ,

Bevorzugt ist, wenn in einem Bypassbetrieb, in dem das über die Niederdruck-Abgasrückführung 60 zurückgeführte Abgas an dem Abgasrückführungskühler 64 vorbei in die Frischgasleitung 26 eingebracht wird, an dem Ladeluftkühler 28 des Verbrennungsmotors 10 ebenfalls ein Bypass vorgesehen ist, mit welchem dieser Ladeluftkühler 28 ebenfalls überbrückt werden kann. Dadurch kann bei einer hohen Abgasrückführungsrate das Aufheizen des Verbrennungsmotors 10 begünstigt werden, und die zurückgeführte Energie wird nicht durch den Ladeluftkühler 28 an den Kühlmittelkreislauf 18 abgeführt.It is preferred, if in a bypass operation, in which the low-pressure exhaust gas recirculation 60 recirculated exhaust gas to the exhaust gas recirculation cooler 64 past the fresh gas line 26 is introduced at the intercooler 28 of the internal combustion engine 10 also a bypass is provided, with which this intercooler 28 can also be bridged. As a result, at a high exhaust gas recirculation rate, the heating of the internal combustion engine 10 be favored, and the recirculated energy is not through the intercooler 28 to the coolant circuit 18 dissipated.

In 6 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors 10 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 bis 5 ausgeführt, wird im Folgenden nur auf die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel eingegangen. Bei dieser Ausführungsform verzweigt sich der Bypass 68 von dem Hauptkanal 66 stromaufwärts des Abgasrückführungskühlers 64 an einer Verzweigung 94 und mündet stromabwärts des Abgasrückführungskühlers 64 an der Zusammenführung 82 wieder in den Hauptkanal 66. Die Abgasklappe 48 kann wie in dem ersten Ausführungsbeispiel stromabwärts der Verzweigungsstelle 78 und stromaufwärts des weiteren SCR-Katalysators 56 angeordnet sein, alternativ ist eine Anordnung der Abgasklappe stromabwärts des weiteren SCR-Katalysators 56, insbesondere stromabwärts des Oxidationskatalysators 58 an einer beliebigen Stelle des Abgaskanals 44 stromabwärts der Verzweigungsstelle 78 möglich. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist keine direkte Verbindung des Bypass 68 zum Abgaskanal 44 vorhanden. Das Steuerventil 62 ist an der Verzweigung 94 angeordnet, sodass eine Abgasrückführung wahlweise gesperrt, der zurückgeführte Abgasstrom gekühlt über den Abgasrückführungskühler 64 oder ungekühlt über den Bypass 68 zurückgeführt werden kann.In 6 is an alternative embodiment of an internal combustion engine according to the invention 10 shown. With essentially the same structure as 1 to 5 will be explained below, only the differences from the first embodiment. In this embodiment, the bypass branches 68 from the main channel 66 upstream of the exhaust gas recirculation cooler 64 at a junction 94 and flows downstream of the exhaust gas recirculation cooler 64 at the merger 82 back in the main channel 66 , The exhaust flap 48 may be downstream of the branching point as in the first embodiment 78 and upstream of the further SCR catalyst 56 Alternatively, an arrangement of the exhaust valve downstream of the other SCR catalyst 56 , in particular downstream of the oxidation catalyst 58 at any point of the exhaust duct 44 downstream of the branching point 78 possible. In this embodiment, there is no direct connection of the bypass 68 to the exhaust duct 44 available. The control valve 62 is at the junction 94 arranged so that an exhaust gas recirculation selectively blocked, the recirculated exhaust gas flow cooled via the exhaust gas recirculation cooler 64 or uncooled over the bypass 68 can be returned.

In 7 ist ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors 10 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 6 ausgeführt, ist in diesem Ausführungsbeispiel das Steuerventil 62 an der Zusammenführung 82 von Bypass 68 und Hauptkanal 66 der Niederdruckabgasrückführung 60 angeordnet. Alternativ können auch an der Verzweigung 94 und der Zusammenführung 82 jeweils einfache Schaltventile, insbesondere Abgasklappen, angeordnet sein, mit welchen der Abgasstrom durch den Bypass 68 und/oder durch den Hauptkanal 66 der Niederdruck-Abgasrückführung geleitet wird.In 7 is another alternative embodiment of an internal combustion engine according to the invention 10 shown. With essentially the same structure as 6 executed, in this embodiment, the control valve 62 at the merger 82 from bypass 68 and main channel 66 the low pressure exhaust gas recirculation 60 arranged. Alternatively, also at the junction 94 and the merge 82 each simple switching valves, in particular exhaust valves, be arranged, with which the exhaust gas flow through the bypass 68 and / or through the main channel 66 the low-pressure exhaust gas recirculation is passed.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass durch einen erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor 10 die Restwärme des Abgases genutzt werden kann und ein Auskondensieren von in dem über die Niederdruck-Abgasrückführung 40 zurückgeführten Abgas enthaltenen Wasserdampf vermieden wird. Dabei kann die Niederdruck-Abgasrückführung schneller nach einem Kaltstart aktiviert werden, wenn ungekühltes Abgas zurückgeführt wird, wodurch die Stickoxid-Emissionen des Verbrennungsmotors gesenkt werden können.In summary, it can be stated that by an internal combustion engine according to the invention 10 the residual heat of the exhaust gas can be used and a condensation of in the low-pressure exhaust gas recirculation 40 recirculated exhaust gas contained water vapor is avoided. In this case, the low-pressure exhaust gas recirculation can be activated faster after a cold start when uncooled exhaust gas is returned, whereby the nitrogen oxide emissions of the internal combustion engine can be reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
1212
Brennraumcombustion chamber
1414
Einlassinlet
1616
Auslassoutlet
1818
Kühlmittelkreislauf Coolant circuit
2020
LuftversorgungssystemAir supply system
2222
Luftfilterair filter
2424
Verdichtercompressor
2626
FrischgasleitungFresh gas line
2828
Ladeluftkühler Intercooler
3030
LuftmassenmesserAir flow sensor
3232
Regelklappecontrol flap
3434
Hochdruck-Abgasrückführungs-VentilHigh-pressure exhaust gas recirculation valve
3636
Abgasturbolader turbocharger
4040
Abgasanlageexhaust system
4242
Turbineturbine
4444
Abgaskanalexhaust duct
4646
erste Abgasnachbehandlungskomponentefirst exhaust aftertreatment component
4848
Abgasklappe exhaust flap
5050
NOx-SpeicherkatalysatorNOx storage catalytic converter
5252
Dosiersystemdosing
5454
Partikelfilter mit SCR-BeschichtungParticulate filter with SCR coating
5656
SCR-KatalysatorSCR catalyst
5858
Oxidationskatalysator oxidation catalyst
6060
Niederdruck-AbgasrückführungLow-pressure exhaust gas recirculation
6262
Steuerventilcontrol valve
6464
AbgasrückführungskühlerExhaust gas recirculation cooler
6666
Hauptkanal der Niederdruck-AbgasrückführungMain channel of the low-pressure exhaust gas recirculation
6868
Bypass der Niederdruck-Abgasrückführung Bypass of low-pressure exhaust gas recirculation
70 70
NiederdruckabgasrückführungsleitungLow-pressure exhaust gas recirculation line
7272
Filterfilter
7474
Filterfilter
7676
Einmündungjunction
7878
Verzweigungsstelle branching point
8080
Verzweigungsstellebranching point
8282
Zusammenführungtogether
8484
erste Anschlussöffnungfirst connection opening
8686
zweite Anschlussöffnungsecond connection opening
8888
dritte Anschlussöffnung third connection opening
9090
Steuergerätcontrol unit
9292
Signalleitungsignal line
9494
Verzweigung branch
TT
Temperaturtemperature
TCF T CF
Kühlmitteltemperatur des VerbrennungsmotorsCoolant temperature of the internal combustion engine
TCFL T CFL
Schwellenwert für die KühlmitteltemperaturThreshold for the coolant temperature
TEG T EC
Abgastemperatur exhaust gas temperature
TS1 T S1
erste Schwellentemperaturfirst threshold temperature
TS2 T S2
zweite Schwellentemperatursecond threshold temperature

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008020408 A1 [0004]DE 102008020408 A1 [0004]
  • EP 2956657 B1 [0005]EP 2956657 B1 [0005]

Claims (10)

Verbrennungsmotor (10) mit einem Luftversorgungssystem (20) und einer Abgasanlage (40), sowie mit einer Niederdruck-Abgasrückführung (60), welche die Abgasanlage (40) stromabwärts einer Turbine (42) eines Abgasturboladers (36) mit dem Luftversorgungssystem (20) stromaufwärts eines Verdichters (24) des Abgasturboladers (36) verbindet, sowie mit einer Abgasklappe (48), mit der ein Abgaskanal (44) der Abgasanlage (40) zumindest teilweise versperrt werden kann, wobei ein Hauptkanal (66) der Niederdruck-Abgasrückführung (60) stromabwärts der Turbine (42) und stromaufwärts der Abgasklappe (48) an einer Verzweigungsstelle (78) aus dem Abgaskanal (44) abzweigt und in eine Niederdruckabgasrückführungsleitung (70) mündet, und wobei in diesem Hauptkanal (66) ein Abgasrückführungskühler (64) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu dem Hauptkanal (66) ein Bypass (68) ausgebildet ist, welcher den Abgasrückführungskühler (64) überbrückt, wobei an einer Zusammenführung (82) oder einer Verzweigung (94) des Hauptkanals (66) und des Bypass (68) ein Steuerventil (62) angeordnet ist, mit welchem ein Abgasstrom zwischen dem Bypass (68) und dem Hauptkanal (66) steuerbar ist.Internal combustion engine (10) with an air supply system (20) and an exhaust system (40), and with a low-pressure exhaust gas recirculation (60), the exhaust system (40) downstream of a turbine (42) of an exhaust gas turbocharger (36) with the air supply system (20) upstream of a compressor (24) of the exhaust gas turbocharger (36), and with an exhaust flap (48) with which an exhaust passage (44) of the exhaust system (40) can be at least partially blocked, wherein a main channel (66) of the low-pressure exhaust gas recirculation ( 60) downstream of the turbine (42) and upstream of the exhaust flap (48) branches off at a branch point (78) from the exhaust passage (44) and into a low-pressure exhaust gas recirculation line (70), and wherein in this main channel (66) an exhaust gas recirculation cooler (64) is arranged, characterized in that parallel to the main channel (66), a bypass (68) is formed, which bridges the exhaust gas recirculation cooler (64), wherein at a Zusammenfü is arranged (82) or a branch (94) of the main channel (66) and the bypass (68), a control valve (62) with which an exhaust gas flow between the bypass (68) and the main channel (66) is controllable. Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (62) als 3/3-Wege-Ventil oder eine Kombination zweier Ventile zu einer 3/3-Wege-Funktion ausgebildet ist.Internal combustion engine (10) after Claim 1 , characterized in that the control valve (62) is designed as a 3/3-way valve or a combination of two valves to a 3/3-way function. Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Anschlussöffnung (84) des Steuerventils (62) mit dem Hauptkanal (66), eine zweite Anschlussöffnung (86) mit dem Bypass (68) und eine dritte Anschlussöffnung (88) mit der Niederdruckabgasrückführungsleitung (70) verbunden ist.Internal combustion engine (10) after Claim 1 or 2 characterized in that a first port (84) of the control valve (62) is connected to the main channel (66), a second port (86) to the bypass (68) and a third port (88) to the low pressure exhaust gas recirculation line (70) , Verbrennungsmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass (68) stromabwärts der Abgasklappe (48) mit dem Abgaskanal (44) des Verbrennungsmotors (10) verbunden sind.Internal combustion engine (10) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the bypass (68) downstream of the exhaust valve (48) with the exhaust passage (44) of the internal combustion engine (10) are connected. Verbrennungsmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass (68) stromaufwärts und stromabwärts des Abgasrückführungskühlers (64) mit dem Hauptkanal (66) der Niederdruck-Abgasrückführung (60) verbunden ist.Internal combustion engine (10) according to one of Claims 1 to 3 characterized in that the bypass (68) is connected upstream and downstream of the exhaust gas recirculation cooler (64) to the main passage (66) of the low pressure exhaust gas recirculation (60). Verbrennungsmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Hauptkanal (66) und im Bypass (68) jeweils ein Filter angeordnet ist.Internal combustion engine (10) according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that in the main channel (66) and in the bypass (68) each have a filter is arranged. Verbrennungsmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkanal (66) der Niederdruck-Abgasrückführung (60) stromabwärts eines Partikelfilters (54) mit einer Beschichtung zur selektiven, katalytischen Reduktion von Stickoxiden aus dem Abgaskanal (44) des Verbrennungsmotors (10) abzweigt.Internal combustion engine (10) according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the main channel (66) of the low-pressure exhaust gas recirculation (60) branches off downstream of a particulate filter (54) with a coating for the selective, catalytic reduction of nitrogen oxides from the exhaust duct (44) of the internal combustion engine (10). Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass - in einem ersten Betriebszustand keine Abgasrückführung über die Niederdruck-Abgasrückführung erfolgt, - in einem zweiten Betriebszustand eine ungekühlte Abgasrückführung über den Bypass (68) erfolgt, und - in einem dritten Betriebszustand eine gekühlte Abgasrückführung über den Hauptkanal (66) der Niederdruck-Abgasrückführung (60) erfolgt.Method for the exhaust aftertreatment of an internal combustion engine (10) according to one of Claims 1 to 7 characterized in that - in a first operating state, no exhaust gas recirculation takes place via the low-pressure exhaust gas recirculation, - uncooled exhaust gas recirculation takes place via the bypass (68) in a second operating state, and - in a third operating state, a cooled exhaust gas recirculation via the main passage (66) the low-pressure exhaust gas recirculation (60) takes place. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Betriebszustand die Abgasklappe (48) zumindest teilweise geschlossen wird, wobei ein Abgasstrom durch den Hauptkanal (66) der Niederdruck-Abgasrückführung geleitet wird und das Steuerventil (62) derart gestellt ist, dass der Abgasstrom über den Bypass (68) zurück in den Abgaskanal (44) des Verbrennungsmotors (10) geleitet wird.Method according to Claim 8 , characterized in that in the first operating state, the exhaust valve (48) is at least partially closed, wherein an exhaust gas flow through the main channel (66) of the low-pressure exhaust gas recirculation is passed and the control valve (62) is set such that the exhaust gas flow through the bypass (68) is passed back into the exhaust passage (44) of the internal combustion engine (10). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb einer ersten Schwellentemperatur (TS1) des Abgases oder des Kühlwassers des Verbrennungsmotors (10) keine Abgasrückführung über die Niederdruck-Abgasrückführung erfolgt, oberhalb der ersten Schwellentemperatur (TS1) und unterhalb einer zweiten Schwellentemperatur (TS2) des Abgases oder des Kühlwassers des Verbrennungsmotors (10) eine ungekühlte Abgasrückführung über den Bypass (68) erfolgt und oberhalb der zweiten Schwellentemperatur (TS2) eine gekühlte Abgasrückführung über den Hauptkanal (66) der Niederdruck-Abgasrückführung (60) erfolgt.Method according to Claim 8 , characterized in that below a first threshold temperature (T S1 ) of the exhaust gas or the cooling water of the internal combustion engine (10) no exhaust gas recirculation via the low-pressure exhaust gas recirculation, above the first threshold temperature (T S1 ) and below a second threshold temperature (T S2 ) of the Exhaust gas or the cooling water of the internal combustion engine (10) an uncooled exhaust gas recirculation via the bypass (68) and above the second threshold temperature (T S2 ) is a cooled exhaust gas recirculation via the main channel (66) of the low-pressure exhaust gas recirculation (60).
DE102017118455.4A 2017-08-14 2017-08-14 Exhaust after-treatment system for an internal combustion engine and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine Pending DE102017118455A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017118455.4A DE102017118455A1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Exhaust after-treatment system for an internal combustion engine and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017118455.4A DE102017118455A1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Exhaust after-treatment system for an internal combustion engine and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017118455A1 true DE102017118455A1 (en) 2019-02-14

Family

ID=65084356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017118455.4A Pending DE102017118455A1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Exhaust after-treatment system for an internal combustion engine and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017118455A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018118091A1 (en) * 2018-07-26 2020-01-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Device and method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine
DE102019107236A1 (en) * 2019-03-21 2020-09-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
DE102019129286A1 (en) * 2019-10-30 2021-05-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Exhaust treatment arrangement for an internal combustion engine
DE102020208984A1 (en) 2020-07-17 2022-01-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Internal combustion engine with two low-pressure exhaust gas recirculation lines
DE102020208983A1 (en) 2020-07-17 2022-01-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Internal combustion engine with exhaust gas recirculation line and heating device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004042222A1 (en) * 2002-11-08 2004-05-21 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Exhaust system and method for operating the same
WO2009071754A2 (en) * 2007-09-12 2009-06-11 Valeo Systemes De Controle Moteur Device and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine
DE102008020408A1 (en) 2008-04-24 2009-10-29 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Internal combustion engine for use in vehicle, has control element arranged downstream to turbine in exhaust gas pipe, and bypass line branching from control valve and opening downstream to control element in exhaust gas pipe
DE102008036896A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine
DE102014002940A1 (en) * 2013-03-21 2014-09-25 Mazda Motor Corporation Engine cooling system
US20160040629A1 (en) * 2014-08-08 2016-02-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
DE102015216751A1 (en) * 2015-02-18 2016-08-18 Ford Global Technologies, Llc Motor vehicle with exhaust gas recirculation
EP2956657B1 (en) 2013-02-13 2016-11-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Internal combustion engine with booster

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004042222A1 (en) * 2002-11-08 2004-05-21 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Exhaust system and method for operating the same
WO2009071754A2 (en) * 2007-09-12 2009-06-11 Valeo Systemes De Controle Moteur Device and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine
DE102008020408A1 (en) 2008-04-24 2009-10-29 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Internal combustion engine for use in vehicle, has control element arranged downstream to turbine in exhaust gas pipe, and bypass line branching from control valve and opening downstream to control element in exhaust gas pipe
DE102008036896A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine
EP2956657B1 (en) 2013-02-13 2016-11-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Internal combustion engine with booster
DE102014002940A1 (en) * 2013-03-21 2014-09-25 Mazda Motor Corporation Engine cooling system
US20160040629A1 (en) * 2014-08-08 2016-02-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
DE102015216751A1 (en) * 2015-02-18 2016-08-18 Ford Global Technologies, Llc Motor vehicle with exhaust gas recirculation

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018118091A1 (en) * 2018-07-26 2020-01-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Device and method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine
DE102018118091B4 (en) 2018-07-26 2021-12-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Device and method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine
DE102019107236A1 (en) * 2019-03-21 2020-09-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
DE102019129286A1 (en) * 2019-10-30 2021-05-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Exhaust treatment arrangement for an internal combustion engine
DE102020208984A1 (en) 2020-07-17 2022-01-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Internal combustion engine with two low-pressure exhaust gas recirculation lines
DE102020208983A1 (en) 2020-07-17 2022-01-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Internal combustion engine with exhaust gas recirculation line and heating device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4240239C2 (en) Internal combustion engine
DE112007002155B4 (en) Exhaust treatment receiving device, system and method
DE102017118455A1 (en) Exhaust after-treatment system for an internal combustion engine and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
EP3660287B1 (en) Exhaust gas aftertreatment system and method for treating the waste gas of a combustion engine
DE102018101929A1 (en) Device and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
WO2006136372A1 (en) Device for recycling and cooling exhaust gas for an internal combustion engine
DE102005017905A1 (en) Cooled return device for exhaust gas of motor vehicle engine has exhaust gas compressor in exhaust gas return line
DE102009004418A1 (en) A method for the aftertreatment of an exhaust gas stream of a multi-cylinder internal combustion engine of a vehicle and exhaust aftertreatment device
DE102018104151A1 (en) Exhaust gas aftertreatment system and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
DE102018126621A1 (en) Exhaust gas aftertreatment system and method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine
DE102018102111A1 (en) Device and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
EP1957767B1 (en) Method for exhaust-gas aftertreatment in internal combustion engines, and apparatus for carrying out this method
DE102017118129A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
EP4074948B1 (en) Cooling system for a reducing agent metering system and combustion engine with such a cooling system
DE102010063694A1 (en) Arrangement for supplying gaseous medium e.g. fresh air, into e.g. exhaust line, of e.g. air supply system, of internal combustion engine of motor vehicle, has microporous membrane for separation of condensate from gaseous medium
EP3751106B1 (en) Exhaust system und method for cleaning exhaust gas
DE102020101074A1 (en) Cooling system for a reducing agent metering system and an internal combustion engine with such a cooling system
DE102019123453A1 (en) Exhaust aftertreatment system and method for temperature management of an SCR catalytic converter in the exhaust system of an internal combustion engine
DE102019107236A1 (en) Exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
EP4026994B1 (en) Waste gas treatment system and method for treating the waste gas of a combustion engine
DE102020126135B4 (en) Combustion engine and method for internal engine reduction of nitrogen oxide emissions of a combustion engine
EP4074946B1 (en) Waste gas treatment method for a diesel engine and diesel engine
DE102019121991B4 (en) Exhaust system for a vehicle and vehicle comprising such
DE102018103230A1 (en) Exhaust gas aftertreatment system and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
DE102020116160B3 (en) Process for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine and exhaust aftertreatment system

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication