DE102018104969A1

DE102018104969A1 - Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine mit abgasturbolader

Info

Publication number: DE102018104969A1
Application number: DE102018104969.2A
Authority: DE
Inventors: Alberto RACCA
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-03-07
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2018-09-13
Also published as: CN108571379B; US20180258870A1; US10125702B2; CN108571379A

Abstract

Offenbart werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, die mit einem Turbolader und einer Abgasrückführleitung ausgerüstet ist, die eine Abgasleitung mit einem Lufteinlasskanal, der einem Kompressor des Turboladers vorgelagert ist, fluidisch verbindet. Ein Wert eines Parameters, der eine Temperatur eines Abschnitts der Abgasrückführleitung angibt, wird ermittelt. Abgasrückführung über die Abgasrückführleitung wird verhindert, wenn der ermittelte Wert niedriger ist als ein vorbestimmter Schwellenwert. Der Lufteinlasskanal-Anteil an komprimierter Luft, die aus dem Kompressor entweicht, wird über den Abschnitt der Abgasrückführleitung zurückgeführt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Selbstzündungsmotors (z. B. Diesel), worin die Brennkraftmaschine einen Turbolader hat.
HINTERGRUND
Eine Brennkraftmaschine (Internal Combustion Engine, ICE) beinhaltet im Allgemeinen ein Lufteinlasssystem, das einen Einlasskrümmer und einen Luftkanal zum Befördern von Frischluft aus der Umgebung in den Einlasskrümmer beinhaltet, ein Abgassystem, das einen Abgaskrümmer zum Sammeln der Abgase und deren Leiten zu einer Abgasleitung, welche die Abgase in die Umgebung befördert, und einen Turbolader, der einen Kompressor beinhaltet, der sich im Lufteinlasssystem zur Verdichtung des darin strömenden Luftstroms befindet, und eine Turbine, die sich zum Antreiben des Kompressors im Abgassystem befindet.
Zur Reduzierung der Schadstoffemissionen sind manche Brennkraftmaschinen mit Turbolader mit einem externen Abgasrückführungssystem (AGR) für das selektive Rückführen von Abgas aus dem Abgassystem in den Luftkanal des Lufteinlasssystems ausgerüstet. Hierdurch wird das mit der Frischluft vermischte Abgas in die Motorzylinder eingeleitet, um die Herstellung von Stickoxiden (NO_x) während des Verbrennungsprozesses zu reduzieren. Im Einzelnen beinhalten externe Systeme (AGR) ein AGR-Rohr, welches das Abgassystem mit dem Luftkanal, der dem Kompressor des Turboladers vorgelagert ist, fluidisch verbindet, einen AGR-Kühler, der im AGR-Rohr angeordnet ist, und ein Ventil, das die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases durch das AGR-Rohr reguliert.
Ein Nachteil des externen AGR-Systems ist auf die mögliche Kondensation bei kalten Umgebungsbedingungen zurückzuführen. Tatsächlich kommt es während der Warmlaufphase bei kalten Umgebungsbedingungen vor, dass Abgas im AGR-Rohr kondensiert, wobei Tröpfchen erzeugt werden, die gegen das Kompressorrad strömen.
KURZDARSTELLUNG
Entsprechend der vorliegenden Offenbarung wird die Kondensation des rückgeführten Abgases verhindert, und damit wird der Kompressor vor den Kondensattröpfchen geschützt, die auf diese Weise unter jeder Betriebsbedingung des AGR erzeugt werden können, und gleichzeitig wird eine früheres effizientes Aktivieren des externen AGR-Systems ermöglicht.
Insbesondere stellt ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Turbolader und einem Abgasrückführungssystem-Rohr bereit, das eine Abgasleitung fluidisch mit einem Lufteinlasskanal verbindet, der einem Kompressor des Turboladers vorgelagert ist. Ein Wert eines Parameters, der eine Temperatur eines Abschnitts der Abgasrückführleitung angibt, wird ermittelt. Abgasrückführung über die Abgasrückführleitung wird verhindert, wenn der ermittelte Wert niedriger ist als ein vorbestimmter Schwellenwert. Der Lufteinlasskanalteil, durch den komprimierte Luft austritt, wird vom Kompressor über den Abschnitt der Abgasrückführleitung zurückgeführt.
Dank dieser Lösung kann ein Teil der Druckluft, die aus dem Kompressor austritt, und die aufgrund der Verdichtung eine Temperatur hat, die höher ist als die Temperatur der Umgebungsluft, die in den Einlasskanal eintritt, in den Abschnitt der Abgasrückführleitung umgeleitet werden, so dass ein Vorwärmen der Innenwandungen des gleichen Abschnitts ermöglicht wird. Auf diese Weise kann die Abgasrückführung durch diesen Abschnitt ermöglicht werden (frei von Kondensationsrisiken), sobald die Temperatur bis zu einem kritischen Wert angestiegen ist, nämlich einem Temperaturwert, der die Kondensation des Abgases verhindert.
Daher kann eine Strategie zur Verhinderung von Kondensation zur Verfügung gestellt werden, die Kondensattröpfchen vermeidet, die das Kompressorrad des Turboladers auch bei extremen Umweltbedingungen, nämlich bei sehr kalten Umgebungstemperaturen beim Motorstart beeinflussen können. Dank dieser Lösung kann wiederum die Aufwärmphase des Abgassystems, beispielsweise nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine (und/oder bei kalten Umgebungsbedingungen), schneller und sicherer gegenüber den bekannten Verfahren sein. Des Weiteren kann dank der schnelleren Aufwärmphase, beispielsweise nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine, die Rückführung des Abgases durch die Abgasrückführleitung des externen Abgasrückführungssystems gegenüber bekannten Verfahren früher ermöglicht werden. Außerdem gewährleistet eine schnelle Erwärmung des Abschnitts eine frühzeitige Aktivierung des externen Abgasrückführungssystems, wobei die Verwendung des internen Abgasrückführungssystems reduziert wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sieht vor, dass der Parameter ein Temperaturwert von einer Wand des Abschnitts der Abgasrückführleitung sein kann. Tatsächlich stellt dieser Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine sichere Lösung zur Bestimmung einer möglichen Kondensation im Gemisch von Frischluft und Abgas, welches den Abschnitt passiert und auf den Kompressor gerichtet ist, zur Verfügung.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sieht vor, dass das Verfahren beinhalten kann, dass ein Wert eines Parameters, der eine Temperatur eines Kühlmittels in einem Abgaskühler ermittelt wird, wobei verhindert wird, dass Druckluft durch den Abschnitt der Abgasrückführleitung zurückgeleitet wird, wenn der ermittelte Wert des Parameters, der die Temperatur des Kühlmittels angibt, niedriger ist als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, und wenn der Wert des Parameters, der die Temperatur des Abschnitts der Abgasrückführleitung angibt, höher ist als der vorgegebene Schwellenwert, und wobei Zurückführen von Abgas zum Lufteinlasskanal über den Abschnitt der Abgasrückführleitung den Abgaskühler umgeht. Dank dieser Lösung kann die Abgasrückführung, sobald der Abschnitt der Abgasrückführleitung aufgewärmt ist, schnell durch den erwärmten Abschnitt starten, wobei die Kondensationsrisiken verhindert und die Vorteile hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs erreicht werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sieht vor, dass das Verfahren beinhalten kann, dass Rückführung von komprimierter Luft durch den Abschnitt der Abgasrückführleitung verhindert wird, wenn der ermittelte Wert des Parameters, der die Temperatur des Kühlmittels angibt, höher ist als der vorgegebene Schwellenwert, und dass Abgas zum Lufteinlasskanal über den Abgaskühler zurückgeführt wird. Dank dieser Lösung kann, wenn die Kühlmitteltemperatur ausreichend hoch ist, die Abgasrückführung nach einem Kaltstart des Motors schnell durch den Abgaskühler starten, wobei ein schnelles Erreichen eines stabilen Zustandes des Abgassystems ermöglicht wird.
Die vorgeschlagene Lösung, die grundsätzlich die gleiche Wirkung des oben beschriebenen Verfahrens erzielt, kann mithilfe eines Computerprogramms einschließlich eines für die Ausführung bestimmten Programmcodes ausgeführt werden, wenn es auf einem Computer läuft, aller Schritte des oben beschriebenen Verfahrens und in Form eines Computerprogrammprodukts, welches das Computerprogramm beinhaltet. Das Verfahren kann auch als ein elektromagnetisches Signal ausgeführt sein; das Signal wird moduliert, um eine Folge von Datenbits zu tragen, die ein Computerprogramm zur Durchführung aller Schritte des Verfahrens repräsentiert.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Brennkraftmaschine mit einem Turbolader, einer Abgasrückführleitung mit einem Abgasrückführventil und Fluidverbindung einer Abgasleitung zu einem Lufteinlasskanal, der einem Kompressor des Turboladers vorgelagert ist, zur Verfügung, eine Luftrückführleitung mit einem Luftrückführventil und Fluidverbindung des Lufteinlasskanals, der dem Kompressor nachgeordnet ist, und einen Abschnitt der Abgasrückführleitung, die dem Abgasrückführventil nachgeordnet ist, und einer elektronischen Steuerungseinheit, die dafür konfiguriert ist, den Wert eines Parameters zu ermitteln, der eine Temperatur des Abschnitts der Abgasrückführleitung angibt, das Abgasrückführungsventil betätigt, um die Abgasrückführleitung zu schließen, wenn der ermittelte Wert niedriger ist als ein erster vorgegebener Schwellenwert, und das Luftrückführventil zu betätigen, um den Abschnitt des Luftrückführkanals zu öffnen und zum Lufteinlasskanalabschnitt des Ausleitens von komprimierter Luft, die aus dem Kompressor über den Abschnitt der Abgasrückführleitung austritt, zurückzuführen.
Diese Lösung erzielt im Wesentlichen die gleiche Wirkung des oben beschriebenen Verfahrens, und insbesondere eine effiziente Strategie zur Verhinderung von Kondensation und eine frühzeitige Aktivierung der Abgasrückführung durch die Abgasrückführleitung des externen Abgasrückführungssystem.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sieht vor, dass die Abgasrückführleitung einen Abgaskühler beinhalten kann. Ein Teil der Abgasrückführleitung verbindet das Abgasrückführventil mit einer Bypass-Abzweigstelle der Abgasrückführleitung, wobei der Abgaskühler umgangen wird. Die Bypass-Abzweigstelle ist beispielsweise dem Abgaskühler nachgeordnet angeordnet. Dank dieser Lösung kann ein schnelleres Aufwärmen der Abgasrückführleitung erreicht werden und eine frühere Abgasrückführung kann erreicht werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sieht vor, dass das Abgasrückführventil wahlweise aus der geschlossenen Stellung betätigbar sein kann. Das erfindungsgemäße Abgasrückführventil verschließt beide Abschnitte der Abgasrückführleitung und des Abgaskühlers, eine erste offene Stellung, worin das Abgasrückführventil den Teil der Abgasrückführleitung öffnet und den Abgaskühler schließt, und eine zweite offene Stellung, worin das Abgasrückführventil den Abschnitt der Abgasrückführleitung schließt und den Abgaskühler öffnet. Dank dieser Lösung kann ein effizientes Warmlaufen und eine frühere Aktivierung der Abgasrückführung (unter Verhinderung von Kondensation des Abgases) mit minimalen Layout-Abwandlungen des Abgasrückführungssystems erreicht werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sieht vor, dass die elektronische Steuerungseinheit auch dafür konfiguriert sein kann, einen Wert eines Parameters zu ermitteln, der eine Temperatur eines Kühlmittels in dem Abgaskühler angibt, das Abgasrückführventil in der ersten offenen Stellung betätigt, wenn der ermittelte Wert des Parameters, der die Temperatur des Kühlmittels angibt, niedriger ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, und wenn der Wert des Parameters, der die Temperatur des Abschnitts der Abgasrückführleitung angibt, höher ist als der vorgegebene Schwellenwert, und das Luftrückführventil betätigt, um die Luftrückführleitung zu schließen. Dank dieser Lösung kann die Abgasrückführung, sobald der Abschnitt der Abgasrückführleitung aufgewärmt ist, schnell durch den erwärmten Abschnitt starten, wobei die Kondensationsrisiken verhindert und die Vorteile hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs erreicht werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dass die elektronische Steuerungseinheit auch dafür konfiguriert sein kann, um das Abgasrückführungsventil in der zweiten offenen Stellung zu betätigen, wenn der ermittelte Wert des Parameters, der die Temperatur des Kühlmittels angibt, höher ist als der vorgegebene Schwellenwert. Dank dieser Lösung kann die Abgasrückführung, wenn die Kühlmitteltemperatur ausreichend hoch ist, nach einem Kaltstart des Motors schnell durch den Abgaskühler starten, wobei ermöglicht wird, dass ein stabiler Zustand des Abgassystems erreicht wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sieht vor, dass der Abschnitt der Abgasrückführleitung eine innere Schicht und eine äußere Schicht beinhalten kann. Die innere Schicht hat eine höhere Wärmeleitfähigkeit als die äußere Schicht. Die innere Schicht kann beispielsweise koaxial an der äußeren Schicht befestigt sein, insbesondere kann die innere Schicht von der äußeren Schicht beabstandet sein. Dank dieser Lösung kann sich die innere Schicht, die Kontakt mit der Strömung der komprimierten und erhitzten Luft hat, die in den Abschnitt strömt, schneller aufwärmen, wodurch eine frühere Aktivierung der Abgasrückführung darin ermöglicht wird. Bauliche Funktionen können von der äußeren Schicht erfüllt werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Turbolader und einem Abgasrückführungssystem-Rohr bereit, das eine Abgasleitung fluidisch mit einem Lufteinlasskanal verbindet, der einem Kompressor des Turboladers vorgelagert ist. Die Vorrichtung ist dafür konfiguriert, einen Wert eines Parameters, der eine Temperatur eines Abschnitts der Abgasrückführleitung angibt, zu ermitteln, die Abgasrückführung über die Abgasrückführleitung zu verhindern, wenn der ermittelte Wert niedriger ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, und zum Lufteinlasskanalabschnitt zurückzuführen, an dem komprimierte Luft, die aus dem Kompressor über den Abschnitt der Abgasrückführleitung austritt, zurückzuführen. Diese Lösung erzielt im Wesentlichen die gleiche Wirkung des oben beschriebenen Verfahrens, und insbesondere eine effiziente Strategie zur Verhinderung von Kondensation und eine frühzeitige Aktivierung der Abgasrückführung durch die Abgasrückführleitung des externen Abgasrückführungssystem.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sieht vor, dass die Vorrichtung des Weiteren dafür konfiguriert sein kann, den Wert eines Parameters, der eine Temperatur eines Kühlmittels in einem Abgaskühler zu ermitteln, zu verhindern, dass Druckluft durch den Abschnitt der Abgasrückführleitung zurückgeleitet wird, wenn der ermittelte Wert des Parameters, der die Temperatur des Kühlmittels angibt, niedriger ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, und wenn der Wert des Parameters, der die Temperatur des Abschnitts der Abgasrückführleitung angibt, höher ist als der vorgegebene Schwellenwert, und Abgas zum Lufteinlasskanal über den Abschnitt der Abgasrückführleitung, die den Abgaskühler umgeht, zurückzuführen. Dank dieser Lösung kann die Abgasrückführung, sobald der Abschnitt der Abgasrückführleitung aufgewärmt ist, schnell durch den erwärmten Abschnitt starten, wobei die Kondensationsrisiken verhindert und die Vorteile hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs erreicht werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sieht vor, dass die Vorrichtung ferner dafür konfiguriert sein kann, zu verhindern, dass komprimierte Luft durch den Abschnitt der Abgasrückführleitung zurückgeführt wird, wenn der ermittelte Wert des Parameters, der die Temperatur des Kühlmittels angibt, höher ist als der vorgegebene Schwellenwert, und Abgas zum Lufteinlasskanal über den Abgaskühler zurückzuführen. Dank dieser Lösung kann die Abgasrückführung, wenn die Kühlmitteltemperatur ausreichend hoch ist, nach einem Kaltstart des Motors schnell durch den Abgaskühler starten, wobei ermöglicht wird, dass ein stabiler Zustand des Abgassystems erreicht wird.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird hierin in Verbindung mit den nachfolgend abgebildeten Figuren beschrieben, worin gleiche Zahlen für gleiche Elemente stehen.

1 zeigt schematisch ein Automobilsystem;
2 ist Abschnitt A-A von 1;
3 ist ein schematisches Schaubild eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Offenbarung;
4A ist ein schematischer Querschnitt eines Abschnitts einer Abgasrückführleitung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
4B ist ein schematischer Querschnitt eines Abschnitts einer Abgasrückführleitung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens des Betreibens der Brennkraftmaschine von 3 darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und soll die Erfindung oder die Anwendung und die Verwendungen der Erfindung nicht einschränken. Darüber hinaus besteht keinerlei Verpflichtung zur Einschränkung auf eine der im vorstehenden Hintergrund oder in der folgenden ausführlichen Beschreibung dargestellten Theorien.
Einige Ausführungsformen können ein Automobilsystem 100 beinhalten, wie in 1 und 2 gezeigt, das eine Brennkraftmaschine (Internal Combustion Engine, ICE) 110, beispielsweise einen Selbstzündungsmotor (beispielsweise Diesel) oder einen Ottomotor (beispielsweise Benzin) beinhaltet. Die Brennkraftmaschine110 mit einem Motorblock 120, der mindestens einen Zylinder 125 definiert, mit einem Kolben 140, der zum Drehen einer Kurbelwelle 145 gekoppelt ist. Ein Zylinderkopf 130 bildet zusammen mit dem Kolben 140 eine Brennkammer 150. Ein Kraftstoff-/Luftgemisch (nicht gezeigt) wird in die Brennkammer 150 eingebracht und entzündet, was im Ergebnis eine wechselseitige Bewegung des Kolbens 140 durch die sich ausdehnenden heißen Abgase verursacht. Der Kraftstoff wird durch mindestens eine Kraftstoffeinspritzdüse 160 und die Luft durch mindestens einen Einlasskanal 210 zur Verfügung gestellt. Der Kraftstoff wird unter Hochdruck aus dem Kraftstoffverteiler 170, der in Fluidverbindung mit einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 180 zur Druckerhöhung des Kraftstoffs aus einer Kraftstoffquelle 190 verbunden ist, zur Einspritzdüse 160 geleitet. Jeder der Zylinder 125 hat mindestens zwei Ventile 215, die durch eine Nockenwelle 135 betätigt werden, die sich abgestimmt mit der Kurbelwelle 145 dreht. Die Ventile 215 lassen selektiv Luft aus dem Einlasskanal 210 in die Brennkammer 150 und alternativ die Abgase durch eine Abgasöffnung 220 entweichen. In einigen Beispielen kann ein Nockenwellenversteller 155 selektiv das Timing zwischen der Nockenwelle 135 und der Kurbelwelle 145 variieren.
Die Luft kann über ein Lufteinlasssystem 195 an den Lufteinlasskanal/die Lufteinlasskanäle 210 geliefert werden. Das Lufteinlasssystem 195 kann einen Einlasskrümmer 200 in Verbindung mit dem Lufteinlasskanal/den Lufteinlasskanälen 210 und einen Lufteinlasskanal 205 beinhalten, der/die Luft aus der Umgebung an den Einlasskrümmer 200 liefert/liefern. Ein Drosselkörper 330 kann im Einlasskanal 205 angeordnet sein. Der Drosselkörper 330 kann ein bewegliches Ventilelement 331 und ein elektrisches Stellglied 332 beinhalten, welches das Ventilelement 331 zur Regelung des Massendurchsatzes von Luft in den Krümmer 200 bewegt.
Das Lufteinlasssystem 195 arbeite mit einem Turbolader 230 zusammen, wie etwa einem Turbolader mit variabler Geometrie mit einem Kompressor 240, der drehbar mit einer Turbine 250 gekoppelt ist, worin der Kompressor 240 im Einlasskanal 205 angeordnet ist und die Turbine in der Abgasleitung 275. Die Rotation des Kompressor(rad)s 240 erhöht Druck und Temperatur der Luft im Einlasskanal 205 und Krümmer 200. Ein Ladeluftkühler 260, der im Einlasskanal 205 zwischen dem Kompressor 240 und dem Einlasskrümmer 200 angeordnet ist, kann die Lufttemperatur verringern. Die Turbine 250 rotiert, indem sie Abgase aus dem Auslasskrümmer 225 erhält, der Abgase von den Abgasöffnungen 220 und durch eine Reihe von Schaufeln vor der Expansion durch die Turbine 250 leitet. Dieses Beispiel zeigt eine Turbine mit variabler Geometrie (VGT - Variable Geometry Turbine) mit einem VGT-Stellglied 290, das angeordnet ist, um die Schaufeln der Turbine 250 zu bewegen, um den Abgasstrom durch diese Turbine zu ändern.
Die Abgase aus der Brennkammer 150 werden in ein Abgassystem 270 geleitet. Das Abgassystem 270 kann einen Abgaskrümmer 225 beinhalten, der in Fluidverbindung mit der/den Abgasöffnung/en 220 steht, welche die Abgase sammelt und sie in eine Abgasleitung 275 mit einem oder mehreren Abgasnachbehandlungs-Vorrichtungen 280 leitet. Die Nachbehandlungsvorrichtungen 280 können jede mögliche Vorrichtung sein, die dafür konfiguriert ist, die Zusammensetzung der Abgase zu ändern. Einige Beispiele für Nachbehandlungsvorrichtungen 280 beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf, katalytische Konverter (Zwei- und Dreiwege), Oxidationskatalysatoren, NOx-Speicherkatalysatoren, Kohlenwasserstoffadsorber, SCR-Systeme und Partikelfilter.
Die Brennkraftmaschine 110, wie in 3 gezeigt, kann mit einem Abgasrückführungssystem (AGR) zum Rückführen eines Teils der Abgase in die Brennkammer 150 ausgerüstet sein.
Das AGR-System kann einen internen oder Hochdruck-AGR-Abschnitt beinhalten. Der Hochdruck-AGR-Abschnitt beinhaltet eine Hochdruck-AGR-Leitung 300 zwischen dem Abgaskrümmer 225 und dem Einlasskrümmer 200. Im Einzelnen zweigt die Hochdruck-AGR-Leitung 300 vom Abgaskrümmer 225 oder von einer Stelle der Abgasleitung 275 ab, die der Turbine 250 nachgeordnet ist, und führt zu einem Punkt des Einlasskanals 205, der dem Kompressor 240 nachgeordnet angeordnet ist, insbesondere zwischen dem Einlasskrümmer 200 und dem Drosselkörper 330. Die Hochdruck-AGR-Leitung 300 kann mit einem Hochdruck-AGR-Kühler zur Verringerung der Temperatur der darin strömenden Abgase ausgerüstet sein. Ein Hochdruck-AGR-Ventil 320 kann in der Hochdruck-AGR-Leitung 300 angeordnet sein. Das Hochdruck-AGR-Ventil 320 kann ein bewegliches Ventilelement und einen elektrischen Stellkörper beinhalten, um die Massenflussrate der Abgase in der Hochdruck-AGR-Leitung 300 zu regulieren.
Das AGR-System beinhaltet des Weiteren einen externen oder Niederdruckbereich (ND) AGR-Abschnitt.
Der Niederdruck-AGR-Abschnitt beinhaltet ein Niederdruck-AGR-Rohr 500, das zwischen dem Abgaskrümmer 225 und dem Einlasskrümmer 200 gekoppelt ist. Im Einzelnen zweigt das Niederdruck-AGR-Rohr 500 von einem Punkt der Abgasleitung 275 ab, die der Turbine 250 nachgeordnet angeordnet ist, insbesondere den Nachbehandlungs-Vorrichtungen 280 nachgeordnet (beispielsweise mindestens nach dem Partikelfilter), und führt in einen Punkt des Einlasskanals 205, der dem Kompressor 240 nachgeordnet ist.
Das Niederdruck-AGR-Rohr 500 kann einen Hauptkanal 505 beinhalten. Das Niederdruck-AGR-Rohr 500, insbesondere der Hauptkanal 505 desselben, kann mit einem Niederdruck-AGR-Kühler 510 zur Verringerung der Temperatur der darin strömenden Abgase ausgerüstet sein. Der Niederdruck-AGR-Kühler 510 kann mit einem Motorkühlkreislauf zum Kühlen der Brennkraftmaschine 110 oder einem unabhängigen Kühlkreislauf verbunden sein. Der Kühlkreislauf 600 beinhaltet schematisch eine Kühlmittelpumpe 605, die ein Kühlmittel 610, typischerweise Wasser oder ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel aus einem Kühlmitteltank 615 an mindestens ein Kühlrohr oder einen Kanal 620 liefert, der intern durch den Niederdruck-AGR-Kühler 510 definiert ist. Das Niederdruck-AGR-Rohr 500 kann ferner eine Bypassleitung 515 beinhalten, nämlich eine AGR-Kühler-Bypassleitung, welche einen Teil des Niederdruck-AGR-Rohrs 500 darstellt und geeignet ist, den Niederdruck-AGR-Kühler 510 zu umgehen.
Ein Niederdruck-AGR-Ventil 520 kann im Niederdruck-AGR-Rohr 500 angeordnet sein. Das Niederdruck-AGR-Ventil 520 kann ein bewegliches Ventilelement 521 und ein elektrisches Stellglied 522 beinhalten, welches das Ventilelement 521 bewegt, um die Massenflussrate der Abgase im Niederdruck-AGR-Rohr 500 zu regulieren. Insbesondere kann das Niederdruck-AGR-Ventil 520 ein Drei-Wege-Ventil mit einem Einlass beinhalten, der mit einem vorgelagerten Abschnitt des Niederdruck-AGR-Rohrs 500 verbunden ist und vom o. g. Punkt der Abgasleitung 275 abzweigt, einen ersten Auslass, der mit dem Hauptkanal 505 verbunden ist, und einen zweiten Auslass, der mit der Bypassleitung 515 verbunden ist. In der Praxis wird der Niederdruck-AGR-Kühler 510 am Hauptkanal 505 dem Niederdruck-AGR-Ventil 520 nachgeordnet zur Verfügung gestellt.
Das Ventilelement 521 des Niederdruck-AGR-Ventils 520 kann unter einer geschlossenen Stellung betrieben werden, worin das Ventilelement 521 sowohl den Hauptkanal 505 als auch die Bypassleitung 515 absperrt (sowohl den ersten und zweiten Auslass und/oder den Einlass absperrt), einer ersten offenen Stellung, worin das Ventilelement 521 die Bypassleitung 515 öffnet (den nachgelagerten Abschnitt des Niederdruck-AGR-Rohrs 500 und die Bypassleitung 515 fluidisch verbindet) und den Hauptkanal 505 schließt (nur den ersten Auslass sperrt), und einer zweiten offenen Stellung, worin das Ventilelement 521 die Bypassleitung 515 schließt (nur den zweiten Auslass absperrt) und den Hauptkanal 505 öffnet (der fluidisch nur den nachgeordneten Abschnitt des Niederdruck-AGR-Rohrs 500 und den Hauptkanal 505 fluidisch verbindet).
Die Bypassleitung 515 verbindet das Niederdruck-AGR-Ventil 520 mit einem Bypass-Verzweigungspunkt 516 des Niederdruck-AGR-Rohrs 500, nämlich des Hauptkanals 505 desselben, der dem Niederdruck-AGR-Kühler 510 vorgelagert ist und beispielsweise der Verbindung zwischen dem Niederdruck-AGR-Rohr 500 und dem Einlasskanal 205 nachgeordnet ist.
Wie in 4 gezeigt kann die Bypassleitung 515 eine innere Schicht 515.1 und eine äußere Schicht 515.2 beinhalten, worin die innere Schicht 515.1 eine höhere Wärmeleitfähigkeit als die äußere Schicht 515.2 hat. Die äußere Schicht 515.2 hat beispielsweise einen höheren baulichen Widerstand als die innere Schicht 515.1. Im Beispiel nach 4A und 4B haben die innere Schicht 515.1 und die äußere Schicht 515.2 einen kreisförmigen Querschnitt, aber auch jede andere Form kann ausgewählt werden. Die innere Schicht 515.1 ist gegenüber der äußeren Schicht 515.2 koaxial angeordnet. Die innere Schicht 515.1 kann beispielsweise dünner sein als die äußere Schicht 515.2. Die innere Schicht 515.1 kann aus einem anderen Material oder dem gleichen Material wie die Deckschicht 515.2 sein. Die innere Schicht 515.1 hat eine Innenfläche in (direktem) Kontakt mit dem darin strömenden Gas.
In dem in 4A gezeigten Beispiel ist beispielsweise die Außenfläche des inneren Schicht 515.1 in Kontakt mit der Innenfläche der äußeren Schicht 515.2, in der Praxis ist die innere Schicht 515.1 in die äußere Schicht 515.2 eingepasst. Gemäß einem in 4B gezeigten alternativen Beispiel ist die Außenfläche der inneren Schicht 515.1 von der Innenfläche der äußeren Schicht 515.2 beabstandet, in der Praxis kann zwischen der inneren Schicht 515.1 und der äußeren Schicht 515.2 ein dazwischenliegender (leerer) Raum 515.3 beinhaltet sein, worin beispielsweise Luft vorgesehen ist.
Die Brennkraftmaschine 110 wiederum beinhaltet eine Luftrückführleitung 700, die den Lufteinlasskanal 205, der dem Kompressor 240 nachgeordnet ist, und mindestens eine der Haupt- und Bypassleitungen des Niederdruck-AGR-Rohrs 500, insbesondere die Bypassleitung 515 des Niederdruck-AGR-Rohrs 500, verbindet. Im Einzelnen zweigt die Luftrückführleitung 700 von einem Punkt des Einlasskanals 205 ab, der dem Kompressor 240 nachgeordnet ist, insbesondere dem Ladeluftkühler 260 vorgelagert, und führt in einen Punkt des Niederdruck-AGR-Rohrs 500, insbesondere dem Niederdruck-AGR-Ventil 520 nachgeordnet, und weiterhin im Einzelnen in einen Punkt (in der Nähe des Niederdruck-AGR-Ventils 520) der Bypassleitung 515.
Ein Luftrückführventil 705 ist in der Luftrückführleitung 700 angeordnet. Das Luftrückführventil 705 kann ein bewegliches Ventilelement und ein elektrisches Stellglied beinhalten, welches das Ventilelement bewegt, um den Massendurchsatz der Luft in der Luftrückführleitung 700 unter einer offenen Stellung, einer geschlossenen Stellung und beispielsweise jeder Stellung zwischen der offenen und geschlossenen Stellung zu regulieren.
Das Automobilsystem 100 kann ferner eine elektronische Steuereinheit (ECU) 450 beinhalten, die mit einem oder mehreren Sensoren und/oder Vorrichtungen in Verbindung steht, die dem Brennkraftmotor 110 zugeordnet sind. Die ECU 450 kann Eingabesignale von diversen Sensoren empfangen, die so konfiguriert sind, um im Zusammenhang mit verschiedenen physikalischen Parametern bezogen auf das ICE 110 Signale zu erzeugen. Die Sensoren beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, einen Luftmassenstrom und Temperatursensor 340, der im Einlasskanal 205 dem Niederdruck-AGR-Ventil 520 vorgelagert angeordnet ist, einen Krümmerdruck- und Temperatursensor 350, einen Verbrennungsdrucksensor 360, Kühlmittel- und Öltemperatur- und Niveaugebersensoren 380, einen Kraftstoffverteilerrohr-Drucksensor 400, einen Nocken-Positionssensor 410, einen Kurbelpositionssensor 420, Abgasdruck- und -temperatursensoren 430, einen Hochdruck-AGR-Temperatursensor 440, einen Niederdruck-AGR-Temperatursensor 525, beispielsweise am Bypasskanal 515 des Niederdruck-AGR-Rohrs 500 zur Verfügung gestellt und geeignet für die Erfassung der Temperatur der Wand (beispielsweise der inneren Schicht 515.1 oder der äußeren Schicht 515.2) der Bypassleitung 515, einen Kühlmitteltemperatur-Sensor 625, der sich auf dem Kühlmittelkreislauf 600 befinden kann, und einen Gaspedalpositionssensor 445. Des Weiteren kann die ECU 450 Ausgabesignale an verschiedene Steuervorrichtungen generieren, die angeordnet sind, um den Betrieb der Brennkraftmaschine 110, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, die Kraftstoffinjektoren 160, den Einlassventilaktuator 332, den Hochdruck-AGR-Ventilaktuator, den Niederdruck-AGR-Ventilaktuator 522, das Luftrückführventil 705 (nämlich den Ventilaktuator desselben), den VGT-Positionssensor 290, und/oder den Abgas-Nockenwellenversteller und den Nockenwellenversteller 155. Zu beachten ist, dass die Kommunikation zwischen dem ECU 450 und den verschiedenen Sensoren und Geräten durch gestrichelte Linien dargestellt wird, zur besseren Übersicht werden einige jedoch unterdrückt.
Die ECU 450 betreffend kann dieses Gerät eine digitale Zentraleinheit (CPU) beinhalten, die mit einem Speichersystem, und einem Schnittstellenbus in Verbindung steht. Die CPU ist dafür ausgelegt, die im Speichersystem 460 als Programm abgelegten Anweisungen durchzuführen und über den Schnittstellenbus Signale zu senden und zu empfangen. Das Speichersystem 460 kann über verschiedene Speicherarten verfügen, darunter optische Speicher, magnetische Speicher, Festkörperspeicher und andere Permanentspeicher. Der Schnittstellenbus kann dafür ausgelegt sein, analoge und/oder digitale Signale zu modulieren und an die verschiedenen Sensoren und Steuergeräte zu senden, bzw. sie von diesen zu empfangen. Das Programm kann die hierin offenbarten Verfahren verkörpern, was es der CPU ermöglicht, die Schritte dieser Verfahren auszuführen und die ICE 110 zu steuern.
Das im Speichersystem 460 gespeicherte Programm wird von außen über ein Kabel oder drahtlos übertragen. Außerhalb des Automobilsystems 100 ist es normalerweise als ein Computerprogrammprodukt sichtbar, das in der Technik auch als computerlesbares Medium oder maschinenlesbares Medium bezeichnet wird und als ein Computerprogrammcode zu verstehen ist, der sich auf einem Träger befindet, wobei der Träger in der Art flüchtig oder nichtflüchtig ist, mit der Konsequenz, dass das Computerprogrammprodukt als flüchtig oder nichtflüchtig betrachtet werden kann.
Ein Beispiel für ein transitorisches Computerprogrammprodukt ist ein Signal, beispielsweise ein elektromagnetisches Signal, wie etwa ein optisches Signal, das ein transitorischer Träger für den Computerprogrammcode ist. Das Tragen eines solchen Computerprogrammcodes kann durch Modulieren des Signals durch eine herkömmliche Modulationstechnik, wie etwa QPSK für digitale Daten, erreicht werden, sodass dem transitorischen elektromagnetischen Signal binäre Daten, die den Computerprogrammcode darstellen, eingeprägt werden. Derartige Signale werden beispielsweise bei der drahtlosen Übertragung von Computerprogrammcode über eine Wi-Fi-Verbindung zu einem Laptop verwendet.
Im Falle eines nicht-transitorischen Computerprogrammprodukts ist der Computerprogrammcode in einem materiellen Speichermedium verkörpert. Das Speichermedium ist dann der oben erwähnte nicht-transitorische Träger, sodass der Computerprogrammcode dauerhaft oder nicht dauerhaft abrufbar in oder auf diesem Speichermedium gespeichert wird. Das Speichermedium kann von herkömmlicher Art sein, wie es in der Computertechnologie bekannt ist, wie etwa ein Flash-Speicher, ein Asic, eine CD oder dergleichen.
Anstelle einer ECU 450 kann das Automobilsystem 100 verschiedene Prozessortypen aufweisen, um die elektronische Logik, beispielsweise eine eingebettete Steuerung, einen Bordcomputer oder ein beliebiges Verarbeitungsmodul vorzusehen, die in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden könnten.
Die ECU 450 kann dafür konfiguriert sein, eine Kondensatverhinderungsstrategie auszuüben, die ein Strömen von Abgasen durch ein AGR-Rohr 500 unterbricht, wenn eine Kondensation im Abgas oder der Mischung von Frischluft und Abgas, die an den Kompressor 240 geliefert wird, erwartet wird.
So kann beispielsweise eine Kondensation der Abgase durch die Absenkung der Temperatur des Abgases auf oder unter den Taupunkt desselben vorkommen. Kühlen des Abgases, das durch die Bypassleitung 515 oder den Niederdruck-AGR-Kühler 510 des Niederdruck-AGR-Rohrs 500 strömt, kann die Temperatur des Abgases auf oder unter den Taupunkt des Abgases senken. Frischluft, die durch den Drosselklappenstutzen 330 angesaugt wird, vermischt sich wiederum mit (relativ) warmem Abgas aus dem Niederdruck-AGR-Ventil 520, und die Temperatur der Mischung aus Frischluft und Abgas kann niedriger als der Taupunkt der Mischung sein.
Kondensattröpfchen können Korrosion und Erosion verschiedener Komponenten der ICE 110 bewirken, die mit den Kondensattröpfchen in Kontakt kommen, insbesondere des Rads des Kompressors 240. Ein Ziel der Kondensatverhinderungsstrategie ist das Verhindern des Kondensierens des Abgases, beispielsweise in beiden oben offenbarten Gegebenheiten. Es wird beobachtet, dass, wenn der Temperaturwert der Wand des Niederdruck-AGR-Rohrs 500 zu gering ist, nämlich unter dem Taupunkt des Abgases, eine Kondensation der Abgase an der Innenwand des Niederdruck-AGR-Rohrs 500 auftreten kann, nämlich dem Hauptkanal 505 oder der Bypassleitung 515. Ein weiteres Ziel der Kondensatverhinderungsstrategie ist es, eine schnelle Aktivierung der Abgasrückführung durch das AGR-Rohr 500 in einem sicheren Zustand zu ermöglichen, nämlich einem Zustand, in dem die Gefahr von Kondensattröpfchen abgewendet wird.
Gemäß der Kondensatverhinderungsstrategie kann die ECU 450 dafür konfiguriert sein, einen Wert der Kühlmitteltemperatur zu ermitteln (Block S1), beispielsweise ist die ECU 450 dafür konfiguriert, mittels des Kühlmitteltemperatursensors 625 den Wert der Kühlmitteltemperatur zu messen. Alternativ kann die Kühlmitteltemperatur geschätzt werden, wie es Fachleuten bekannt ist, beispielsweise auf Grundlage von Motorbetriebspunkten (d. h. Motordrehzahl und Drehmoment).
Die ECU 450 ist wiederum dafür konfiguriert, den ermittelten Wert der Kühlmitteltemperatur mit einem ersten Schwellenwert derselben zu vergleichen (Block S2). Der erste Schwellenwert kann durch Versuche während einer Kalibrierphase der ICE 110 ermittelt und im Speichersystem abgelegt werden. Der erste Schwellenwert kann beispielsweise repräsentativ für die Temperatur des Gemischs aus Frischluft und zurückgeführtem Abgas sein, über dem es keine Kondensation der Mischung gibt.
Ist der ermittelte Wert der Kühlmitteltemperatur niedriger als der erste Schwellenwert, dann kann eine mögliche Kondensation vor dem Verdichter 240 auftreten, daher sorgt die Kondensatverhinderungsstrategie dafür, dass die ECU 450 den Abgasstrom durch das AGR-Rohr 500 unterbricht (Block S3). Die Unterbrechung des Abgasstroms durch das AGR-Rohr 500 kann durch die ECU 450 durch Betätigen und Regeln des Ventilelements 521 des Niederdruck-AGR-Ventils 520 geregelt werden. Insbesondere betreibt die ECU 450 das Niederdruck-AGR-Ventil 520 in der geschlossenen Stellung desselben, welches sowohl die Hauptleitung 505 als auch die Bypassleitung 515 verschließt.
Gemäß der Kondensatverhinderungsstrategie wiederum, wenn die Kühlmitteltemperatur wieder kleiner als der erste Schwellenwert ist, kann die ECU 450 dafür konfiguriert sein, einen Wert der Wandtemperatur der Bypassleitung 515 zu bestimmen (Block S4), exemplarisch ist die ECU 450 dafür konfiguriert, über den Niederdruck-AGR-Temperatursensor 525 den Wert der Wandtemperatur zu ermitteln. Alternativ kann der Wert der Wandtemperatur geschätzt werden, wie Fachleuten bekannt ist, beispielsweise auf Grundlage von Motorbetriebspunkten (d. h. Motordrehzahl und Motordrehmoment) oder anhand des Werts der Umgebungstemperatur.
Die ECU 450 ist wiederum dafür konfiguriert, den ermittelten Wert der Wandtemperatur mit einem zweiten Schwellenwert derselben zu vergleichen (Block S5). Der zweite Schwellenwert kann durch Versuche während einer Kalibrierphase der ICE 110 ermittelt und im Speichersystem abgelegt werden. Die zweite Schwellenwert kann ein Temperaturwert sein, der repräsentativ ist für die Wandtemperatur (d. h. die innere Schicht 515.1) der Bypassleitung 515, oberhalb dessen keine Kondensation entlang der Bypassleitung 515 im Abgas durch die Umgehungsleitung 515 beobachtet wird.
Ist der ermittelte Wert der Wandtemperatur niedriger als der zweite Schwellenwert, dann kann eine mögliche Kondensation vor dem Verdichter 240 in der Bypassleitung 515 (und oder im Hauptkanal 505) auftreten, daher sorgt die Kondensatverhinderungsstrategie dafür, dass die ECU 450 die Unterbrechung des Abgasstroms durch das AGR-Rohr 500 beibehält, jedoch Druckluft, die aus dem Kompressor 240 über die Bypassleitung 515 austritt, an den Abschnitt des Kompressors 240 zurückführt. In der Praxis, wenn der ermittelte Wert der Wandtemperatur niedriger ist als der zweite Schwellenwert, ist die ECU 450 dafür konfiguriert, das Niederdruck-AGR-Ventil 520 in der geschlossenen Stellung zu halten, welches den Hauptkanal 505 und die Bypassleitung 515 verschließt.
Gleichzeitig sorgt die Kondensatverhinderungsstrategie dafür, dass die ECU 450 das Luftrückführventil 705 in einer offenen Position desselben betreibt (Block S6), das mindestens teilweise die Luftrückführleitung 700 öffnet. In dieser Situation wird mindestens ein Teil der Druckluft, die aus dem Kompressor 240 austritt, zum Kompressor 240 über die Bypassleitung 515 zurückgeführt, wodurch eine sicheres Aufwärmen der Bypassleitung 515 ermöglicht wird. Tatsächlich hat die Druckluft aufgrund der Kompression eine höhere Temperatur als die Umgebungsluft und einen geringeren Gehalt an kondensierbaren Dämpfen als das Abgas, daher werden die Kondensationsrisiken während der anfänglichen Aufwärmphase der ICE 110 abgewendet, bis sich die Wandtemperatur der Bypassleitung 515 bis zum zweiten Schwellenwert erhöht.
Außerdem, bedeuten diese Luftrückführbedingungen eine höhere Arbeitsleistung des Kompressors 240, um Luft-Undichtheiten, die vom Öffnen der Luftrückführleitung 700 verursacht werden, zu kompensieren, und daher kann eine höhere Temperatur der Druckluft, die aus dem Kompressor 240 austritt, erreicht werden, sodass eine schnelle Erwärmung der Temperatur der Bypassleitung 515 ermöglicht wird.
Die innere Schicht 515.1 wiederum kann aufgrund ihrer größeren Wärmeleitfähigkeit die Temperatur ihrer Innenfläche schneller erhöhen, die in Kontakt mit dem Strömungsgas (unter diesen Umständen der Druckluft) steht, wodurch ein noch schnelleres Aufwärmen der Temperatur der Bypassleitung 515 ermöglicht wird.
Die Kondensatverhinderungsstrategie kann dafür sorgen, dass die ECU 450 die Wandtemperatur überwacht (kontinuierlich ermittelt), bis die Wandtemperatur bis zum zweiten Schwellenwert zunimmt. Wenn der ermittelte Wert der Wandtemperatur höher wird als der zweite Schwellenwert, kann die Kondensatverhinderungsstrategie dafür sorgen, dass die ECU 450 das Luftrückführventil 705 in der geschlossenen Stellung desselben betreibt (Block S7), welches die Luftrückführleitung 700 schließt. Gleichzeitig, wenn der ermittelte Wert der Wandtemperatur höher wird als der zweite Schwellenwert, sorgt die Kondensatverhinderungsstrategie dafür, dass die ECU 450 das Niederdruck-AGR-Ventil 520 in der ersten Stellung desselben betätigt (Block S8), welches die Bypassleitung 515 (nur) öffnet, und nur den nachgelagerten Abschnitt des Niederdruck-AGR-Rohrs 500 und den Bypass 515 fluidisch verbindet. In der Praxis kann in diesem Zustand ein Teil des Abgases sicher durch das Niederdruck-AGR-Rohr 500 und die Bypassleitung 515 desselben zurückgeführt werden, wobei das Strömen des Abgases durch die Hauptleitung 505 und den Niederdruck-AGR-Kühler 510 verhindert wird.
Der bisherige Strom von Druckluft, der erhalten wird, wenn das Luftrückführventil 705 geöffnet war, hat den Temperaturwert der Wände der Bypassleitung 515 bis zum zweiten Schwellenwert erhöht, und dabei die Tröpfchenkondensation des Abgases verhindert, sobald das Niederdruck-AGR-Ventil 520 auf die erste geöffnete Stellung desselben gedreht wird. Sobald die Wandtemperatur höher ist als der zweite Schwellenwert ist, kann die Kondensatverhinderungsstrategie dafür sorgen, dass die ECU 450 die Kühlmitteltemperatur überwacht (kontinuierlich ermittelt), bis die Kühlmitteltemperatur bis zum ersten Schwellenwert derselben ansteigt.
Wenn der ermittelte Wert des Kühlmittels höher wird als der erste Schwellenwert, sorgt die Kondensatverhinderungsstrategie dafür, dass die ECU 450 das Luftrückführventil 705 in der geschlossenen Stellung desselben hält, welches die Luftrückführleitung 700 schließt. Darüber hinaus sorgt, wenn der ermittelte Wert des Kühlmittels höher ist als der erste Schwellenwert, die Kondensatverhinderungsstrategie dafür, dass die ECU 450 das Niederdruck-AGR-Ventil 520 in der zweiten geöffneten Stellung desselben betätigt (Block S9), welches die Hauptleitung 505 (nur) öffnet und so den nachgelagerten Abschnitt des Niederdruck-AGR-Rohrs 500 und die Hauptleitung 505 fluidisch verbindet. In der Praxis kann in diesem Zustand ein Teil des Abgases sicher durch das Niederdruck-AGR-Rohr 500 und den Hauptkanal 505 (nämlich, durch den Niederdruck-AGR-Kühler 510) desselben zurückfließen, wobei das Strömen des Abgases durch die Bypassleitung 515 verhindert wird.
In der Praxis, dank der vorgeschlagenen Lösung, wenn eine mögliche Kondensation des Abgases entlang des Niederdruck-AGR-Rohrs 500 (der Hauptleitung 505 und/oder der Bypassleitung 515) geschätzt wird, kann das Niederdruck-AGR-System deaktiviert werden und das Rückströmen des Abgases durch das Niederdruck-AGR-Rohr 500 verhindert werden, jedoch kann ein Strömen von komprimierter Luft vom Einlasskanal 205 abgelenkt werden, um in einen Abschnitt des Niederdruck-AGR-Rohrs 500 geleitet zu werden (nämlich in die Bypassleitung 515), um denselben Abschnitt vorzuwärmen, bevor das Abgas über diesen vorgewärmten Abschnitt strömt. Diese Lösung kann die Verwendung des Hochdruck-AGR-Systems reduzieren.
Während mindestens eine exemplarische Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt wurde, versteht es sich, dass es eine große Anzahl an Varianten gibt. Es versteht sich weiterhin, dass die exemplarische Ausführungsform bzw. die exemplarischen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Erfindung in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird die vorstehende ausführliche Beschreibung den Fachleuten auf dem Gebiet einen geeigneten Plan für die Implementierung einer exemplarischen Ausführungsform bereitstellen, wobei klar ist, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung von Elementen, die in einer exemplarischen Ausführungsform beschrieben werden, vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den hinzugefügten Ansprüchen und deren juristischen Äquivalenten dargelegt ist.

Claims

Verbrennungsmotor, umfassend: einen Turbolader mit einem Kompressor und einer Turbine; ein Abgasrückführrohr, das eine Abgasleitung fluidisch mit einem Lufteinlasskanal verbindet, der dem Kompressor nachgeordnet ist und mit einem Abgasrückführventil darin; eine Luftrückführleitung, die den Lufteinlasskanal, der dem Kompressor nachgeordnet ist, und einen Abschnitt der Abgasrückführleitung, die dem Abgasrückführventil nachgeordnet ist, fluidisch verbindet, und die über ein Luftrückführventil verfügt; und eine elektronische Steuerungseinheit, konfiguriert zum: Ermitteln eines Werts eines Parameters, der eine Temperatur des Abschnitts der Abgasrückführleitung angibt; Betätigen des Abgasrückführventils, um die Abgasrückführleitung zu schließen, wenn der ermittelte Wert niedriger als eine erster vorgegebener Schwellenwert; und Betreiben des Luftrückführventils, um die Luftrückführleitung zu öffnen und einen Anteil an Druckluft, die aus dem Kompressor entweicht, zum Lufteinlasskanal über den Abschnitt der Abgasrückführleitung zurückzuführen.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, worin der Abschnitt der Abgasrückführleitung einen Wandabschnitt der Abgasrückführleitung umfasst.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, worin die Abgasrückführleitung einen Abgaskühler umfasst, worin der Abschnitt der Abgasrückführleitung das Abgasrückführventil mit einer Bypass-Abzweigstelle der Abgasrückführleitung verbindet, die den Abgaskühler umgeht.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, worin die elektronische Steuerungseinheit ferner dafür konfiguriert ist, das Abgasrückführventil selektiv zwischen einer geschlossenen Stellung, worin das Abgasrückführventil sowohl die Abschnitte der Abgasrückführleitung als auch des Abgaskühlers verschließt, einer ersten geöffneten Stellung, worin das Abgasrückführventil den Abschnitt der Abgasrückführleitung öffnet und den Abgaskühler verschließt, und einer geöffneten Stellung, worin das Abgasrückführventil den Abschnitt der Abgasrückführleitung verschließt und den Abgaskühler öffnet.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, worin die elektronische Steuerungseinheit ferner konfiguriert ist zum: Ermitteln eines Werts eines Parameters, der eine Temperatur eines Kühlmittels im Abgasrückführkühler angibt; Betätigen des Abgasrückführungsventils in der ersten offenen Position, wenn der ermittelte Wert des Parameters, der die Temperatur des Kühlmittels angibt, niedriger ist als ein vorbestimmter Schwellenwert desselben, und wenn der Wert des Parameters, der die Temperatur des Abschnitts der Abgasrückführleitung höher ist als der vorgegebene Schwellenwert desselben; und Betreiben des Luftrückführventils zum Schließen der Luftrückführleitung.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, worin die elektronische Steuerungseinheit ferner dafür konfiguriert ist, um das Abgasrückführungsventil in der zweiten offenen Stellung zu betätigen, wenn der ermittelte Wert des Parameters, der die Temperatur des Kühlmittels angibt, höher ist als der vorgegebene Schwellenwert desselben.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, worin der Abschnitt der Abgasrückführleitung eine innere Schicht und eine äußere Schicht umfasst, worin die innere Schicht eine größere Wärmeleitfähigkeit als die äußere Schicht aufweist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, worin die innere Schicht und die äußere Schicht koaxial konfiguriert sind.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, worin die äußere Schicht von der inneren Schicht beabstandet ist, um einen Zwischenraum zwischen denselben zur Verfügung zu stellen.