DE102018105367A1

DE102018105367A1 - Systeme und verfahren mit verbesserter lr-agr aktivierung

Info

Publication number: DE102018105367A1
Application number: DE102018105367.3A
Authority: DE
Inventors: Alberto RACCA
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2018-03-08
Publication date: 2018-09-27
Also published as: CN108626036A; CN108626036B; US10465635B2; US20180274496A1

Abstract

Abgasrückführungssystem und Verfahren werden für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt. Das System beinhaltet eine erste Leitung, die dazu konfiguriert ist, mindestens einen Teil des Abgases vom Verbrennungsmotor zu erhalten; einen Kühlkreislauf, der selektiv mit der ersten Leitung fluidisch verbunden ist; eine Bypassschaltung, die selektiv fluidisch mit der ersten Leitung verbunden ist und einschließlich einer Bypassschaltung; und eine zweite Leitung, die fluidisch verbunden ist, um das durch den Kühlkreislauf und durch die Bypassschaltung strömende Abgas zu empfangen. Ein Kühlungsventil weist eine Bypassposition auf, um die Abgase von der ersten Leitung durch die Bypassschaltung zu führen, eine Kühlposition, um die Abgase von der ersten Leitung durch den Kühlkreislauf zu führen, und eine geschlossene Position, um zu verhindern, dass die Abgase aus sowohl der Bypassschaltung als auch dem Kühlkreislauf strömen. Das System beinhaltet ferner eine Heizungsvorrichtung zum selektiven Erwärmen der Bypassleitung.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Verbrennungsmotor, typischerweise einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs und bezieht sich insbesondere auf Abgasrückführungssysteme für Verbrennungsmotoren.
HINTERGRUND
Verbrennungsmotoren können eine Mischung aus Luft und Kraftstoff innerhalb eines oder mehrerer Brennkammern verbrennen und Abgase erzeugen. Einige Kraftfahrzeugsysteme können ein Abgasrückführungssystem beinhalten, das zum Zurückführen eines Teils der Abgase in den Verbrennungsmotor konfiguriert ist, wodurch die Möglichkeit reduzierter Emissionen bereitgestellt wird.
Dementsprechend, ist es wünschenswert, verbesserte Abgasrückführungssysteme einschließlich Systemen bereitzustellen, die aktiviert werden können, um einen großen Bereich von Zuständen zu betreiben. Ferner werden weitere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, sowie dem vorangehenden technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Abgasrückführungssystem wird für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt. Das System beinhaltet eine erste Leitung, die dazu konfiguriert ist, mindestens einen Teil des Abgases vom Verbrennungsmotor zu erhalten; einen Kühlkreislauf, der selektiv mit der ersten Leitung verbunden ist; eine Bypassschaltung, die selektiv fluidisch mit der ersten Leitung verbunden ist und einschließlich einer Bypassschaltung; und ein Regelventil, das mit der ersten Leitung, dem Kühlkreislauf, und der Bypassschaltung verbunden ist. Das Kühlungsventil weist mindestens eine Bypassposition auf, um die Abgase von der ersten Leitung durch die Bypassschaltung zu führen, eine Kühlposition, um die Abgase von der ersten Leitung durch den Kühlkreislauf zu führen, und eine geschlossene Position, um zu verhindern, dass die Abgase aus sowohl der Bypassschaltung als auch dem Kühlkreislauf strömen. Das System beinhaltet ferner eine Heizvorrichtung, die mit der Bypassschaltung verbunden ist, um die Bypassschaltung selektiv zu erhitzen und eine zweite Leitung, die fluidisch verbunden ist, um die durch den Kühlkreislauf und durch die Bypassschaltung strömenden Abgase aufzunehmen. Die zweite Leitung ist fluidisch verbunden, um die Abgase zurück zum Verbrennungsmotor zu führen.
Ein Verfahren zum Betreiben eines Abgasrückführungssystems für einen Abtrennungsmotor wird bereitgestellt. Das Abgasrückführungssystem beinhaltet eine Bypassschaltung und einen Kühlkreislauf. Das Verfahren beinhaltet das Ermitteln einer Wandtemperatur der Bypassleitung, die einer Bypassleitung der Bypassschaltung zugeordnet ist; Vergleichen der Wandtemperatur einer Bypassleitung mit einer Taupunkttemperatur; Erhitzen einer Wand der Bypassleitung mithilfe einer Heizvorrichtung, wenn die Wandtemperatur der Bypassleitung niedriger als die Taupunkttemperatur ist; und Positionieren eines Regelventils in eine Bypassposition, sodass Abgase durch die Bypassschaltung zurückgeführt werden, wenn die Wandtemperatur der Bypassleitung die Taupunkttemperatur erreicht oder diese überschreitet.
Figurenliste
Die exemplarischen Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Ziffern gleiche Elemente bezeichnen.

1 ist eine schematische Ansicht eines Automobilsystems gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
2 ist der Abschnitt A-A eines Verbrennungsmotors des Automobilsystems von 1;
3 ist eine isometrische Ansicht eines Abschnitts einer Bypassleitung eines AGR-Systems eines Automobilsystems aus 1 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform,
4 ist eine isometrische Ansicht eines Abschnitts einer Bypassleitung eines AGR-Systems eines Automobilsystems gemäß einer weiteren exemplarischen Ausführungsform.
5 ist schematisches Blockschaltbild einer AGR-Steuereinheit des Automobilsystems aus 1 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform; und
6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines AGR-Systems gemäß einer exemplarischen Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und soll die Erfindung oder die Anwendung und die Verwendungen der Erfindung, die hierin offenbart ist, nicht einschränken. Weiterhin besteht keine Absicht, im vorstehenden technischen Bereich, Hintergrund, der Zusammenfassung oder der folgenden ausführlichen Beschreibung an eine ausdrücklich oder implizit vorgestellte Theorie gebunden zu sein, sie wird ausdrücklich als beanspruchter Gegenstand wiedergegeben.
Einige Ausführungsformen können ein Automobilsystem 100, wie in den 1 und 2 dargestellt, beinhalten, das einen Verbrennungsmotor 102 beinhaltet. Es versteht sich, dass der Motor 102 und verschiedene Aspekte des Gesamtsystems 100 lediglich exemplarischer Natur sind, und dass hierin beschriebene Ausführungsformen in verschiedenen Motorsystemen implementiert werden können.
In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet der Motor 102 einen Motorblock 110, der mindestens einen Zylinder 112 definiert, der einen Kolben 114 aufweist, der verbunden ist, um eine Kurbelwelle 116 zu drehen. Ein Zylinderkopf 118 bildet zusammen mit dem Kolben 114 eine Brennkammer 120. Ein Kraftstoff-/Luftgemisch (nicht gezeigt) wird in die Brennkammer 120 eingebracht und entzündet, was im Ergebnis eine wechselseitige Bewegung des Kolbens 114 durch die sich ausdehnenden heißen Abgase verursacht. Die Luft wird durch mindestens einen Einlasskanal 124 bereitgestellt, und der Kraftstoff wird über mindestens eine Einspritzdüse 122 aus einem Kraftstoffverteilerrohr 126, der mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe 128 und einer Kraftstoffquelle 130 fluidisch verbunden ist, bereitgestellt. Jeder der Zylinder 112 hat mindestens zwei Ventile 132, die durch eine Nockenwelle 134 betätigt werden, die sich abgestimmt mit der Kurbelwelle 116 dreht. Die Ventile 132 lassen selektiv Luft aus dem Kanal 124 in die Brennkammer 120. In einigen Beispielen kann ein Nockenwellenversteller 136 selektiv das Timing zwischen der Nockenwelle 134 und der Kurbelwelle 116 variieren.
Die Luft kann durch einen Ansaugkrümmer 124 zu dem/den Einlasskanal/-kanälen 138 transportiert werden. Ein Ansaugkanal 140 kann Umgebungsluft zum Ansaugkrümmer 138 leiten. In einer Ausführungsform kann der Einlasskanal 140 einen Filter 144 zum Filtern der einströmenden Luft beinhalten und ferner kann ein Drosselkörper 142 bereitgestellt werden, um den in den Ansaugkrümmer 138 fließenden Luftstrom zu regeln. Nach der Verbrennung strömt das Abgas aus den Auslasskanälen 146 durch einen Abgaskrümmer 222.
In einigen Ausführungsformen kann ein Turbolader 200 oder eine andere Art von Zwangsluftsystem bereitgestellt werden, um Emissionen und/oder den Wirkungsgrad zu verbessern. Der Turbolader 200 einen Kompressor 210 beinhalten, der drehbar mit einer Turbine 220 verbunden ist. Beispielsweise kann Luft aus dem Einlasskanal 140 zu einem Einlasskanal 230 des Turboladers und in den Kompressor 210 strömen. Der Kompressor 210 erhöht den Druck und die Temperatur der Luft und führt die Luft anschließend durch einen Auslasskanal 232 des Turboladers zum Ansaugkrümmer 138. Ein Ladeluftkühler 234 kann im Auslasskanal 232 des Turboladers angeordnet sein, um die Temperatur der Luft vor dem Einströmen in den Ansaugkrümmer 138 zu verringern. Die Turbine 220 ist mit dem Abgaskrümmer 222 des Motors 102 verbunden und dreht sich durch die Aufnahme der Abgase aus dem Abgaskrümmer 222. Dieses Beispiel aus 1 zeigt eine Turbine mit variabler Geometrie (VGT - Variable Geometry Turbine) mit einem VGT-Stellglied 224, das angeordnet ist, um die Flügel zu bewegen, um den Abgasstrom durch die Turbine 220 zu ändern. In anderen Ausführungsformen kann der Turbolader 200 eine feste Geometrie sein und/oder einen Abgaskanal beinhalten. Nach dem Verlassen der Turbine 220 werden die Abgase in ein Nachbehandlungssystem 240 geleitet.
Das Nachbehandlungssystem 240 kann ein Auspuffrohr 242 mit einer oder mehreren Nachbehandlungsvorrichtungen beinhalten, das dazu konfiguriert ist, die Zusammensetzung des Abgases zu ändern. Einige Beispiele für Nachbehandlungsvorrichtungen des Nachbehandlungssystems 240 beinhalten ohne Einschränkung katalytische Konverter (Zwei- und Dreiwege), Oxidationskatalysatoren, magere NO_x Fallen, Kohlenwasserstoffadsorber, selektive katalytische Reduktions (SCR)-Systeme und Partikelfilter, wie zum Beispiel eine selektive katalytische Reduktion am Filter (SCRF). Als Beispiel können die Nachbehandlungsvorrichtungen des Nachbehandlungssystems 240 einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 244 zum Zersetzen der restlichen im Abgas enthaltenen Kohlenwasserstoffe (HC) und Kohlenstoffoxide (CO) und einen Dieselpartikelfilter (DPS) 246 zum Abfangen und Entfernen des Dieselpartikelmaterials aus dem Abgas beinhalten. Die Nachbehandlungsvorrichtungen des Nachbehandlungssystems 240 können ferner Systemkomponenten zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR), wie einen im Auspuffrohr stromabwärts vom DPS 246 angeordneten SCR-Katalysator 248, und eine am Auspuffrohr 242 zwischen dem DPS 246 und dem SCR-Katalysator 248 angeordnete Einspritzdüse 252 für Diesel-Abgas-Fluid (DEF) beinhalten. Die DEF-Einspritzdüse 252 wird zum Einspritzen von DEF in das Auspuffrohr 242 bereitgestellt, das sich mit dem Abgas vermischt und somit in ein gasförmiges Reduktionsmittel verwandelt wird.
Eine oder mehrere Abgasrückführungs (AGR)-Systeme 300, 390 können bereitgestellt werden, um Stickoxid (NOx)-Emissionen im Automobilsystem 100 durch das Zurückführen von Abgas in den Motor 102 zu reduzieren. Im Allgemeinen können die AGR Systeme 300, 390 ein Langstrecken (LR) (oder Niederdruck)-AGR-System 300 und ein Kurzstrecken (SR)-AGR-System 390 beinhalten, obwohl das SR-AGR-System 390 in einigen Ausführungsformen weggelassen werden kann. Das AGR-Systeme 300, 390 werden nachstehend vor einer detaillierten Beschreibung des Betriebs vorgestellt.
Das LR-AGR-System 300 führt einen Teil des Abgases zurück in den Turbolader 200 und somit wieder zurück in den Motor 102. In dieser Ausführungsform kann das LR-AGR-System 300 eine stromaufwärtige Leitung 302 des LR-AGR beinhalten, die sich vom Auspuffrohr 242 heraus erstreckt. Genauer gesagt zweigt die stromaufwärtige Leitung 302 des LR-AGR von einem Abschnitt des sich stromabwärts der Turbine 220 befindlichen Auspuffrohrs 242 ab. Im dargestellten Beispiel zweigt die stromaufwärtige Leitung 302 vom Auspuffrohr 242 an einer stromabwärtigen Position des DPF 246 und stromaufwärtigen Position der DEF-Einspritzdüse 252 ab.
Eine stromabwärtige Leitung 304 der LR-AGR Systems 300 ist fluidisch mit dem Einlasskanal 230 verbunden, um die Abgase aus dem LR-AGR System 300 zurück in den Kompressor 210 des Turboladers 200 zu leiten. In diesem Beispiel, ist die stromabwärtige Leitung des 304 LR-AGR an einem Abschnitt des Einlasskanals 230 zwischen dem Luftfilter 144 und der Kompressor 210 verbunden. Ein Einlassventil 306, das an der Verbindung zwischen der stromabwärtigen Leitung 304 des LR-AGR und dem Einlasskanal 230 positioniert werden kann, kann die Regelung der Strömung von Umgebungsluft in den Einlasskanal 230 und/oder des Abgases in das LR-AGR-System 300 ermöglichen.
Die stromaufwärtige Leitung 302 und die stromabwärtige Leitung 304 des LR-AGR-Systems 300 sind über einen Kühlkreislauf 320 oder eine Bypassschaltung 330 fluidisch miteinander gekoppelt. Mit anderen Worten strömt das Abgas während des Betriebs des LR-AGR-Systems 300 selektiv durch den Kühlkreislauf 320 oder die Bypassschaltung 330 aus dem Auspuffrohr 242 durch die stromaufwärtige Leitung 302 und durch die stromabwärtige Leitung 304 zum Einlasskanal 230. Ein AGR-Regelventil 310 wird zur Regelung durch den Kühlkreislauf 320 und die Bypassschaltung 330, sowie in die stromaufwärtige Leitung 302 bereitgestellt. Wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird, kann das AGR-Regelventil 310 drei Positionen oder Modi aufweisen. In einer ersten (oder geschlossen) Position, verhindert das AGR-Regelventil 310, dass Abgas über das LR-AGR System 300 strömt. In einer zweiten (oder normalen) Position, strömt das Abgas durch einen Kühlkreislauf 320, aber nicht durch die Bypassschaltung 330. In einer dritten (oder Bypass-) Position, strömt das Abgas durch eine Bypassschaltung 330, aber nicht durch den Kühlkreislauf 320.
Im Allgemeinen beinhaltet der Kühlkreislauf 320 einen Kühlkanal 322, der sich zwischen der stromaufwärtigen Leitung 302 und der stromabwärtigen Leitung 304 erstreckt. Der Kühlkreislauf 320 beinhaltet ferner eine Kühlanordnung 324, deren Funktion darin besteht, das durch den Kühlkanal 322 strömende Abgas vor dem Zurückführen in den Turbolader 200 und den Motor 102 abzukühlen. Beispielsweise beinhaltet die Kühlanordnung 324 einen Wärmeaustauscher 326 mit dadurch strömendem Kühlmittel (z. B. Wasser, Frostschutzmittel oder eine Mischung davon), das dem Abgas die Wärme entzieht. Das durch den Wärmeaustauscher 326 hindurchströmende Kühlmittel kann durch eine Kühlvorrichtung 328, die sich in fluidischer Verbindung mit dem Wärmeaustauscher 326 befindet, abgekühlt werden. In einer exemplarischen Ausführungsform können die Kühlvorrichtung 328 und der Wärmeaustauscher 326 Teil eines größeren Kühlsystems sein, z. B. eines Kühlsystems, das andere Abschnitte des Automobilsystems 100 und/oder des Fahrzeugs bedient. Als ein Beispiel kann die Kühlvorrichtung 328 ferner ein Wärmeaustauscher, wie ein Kühler sein, der die aus dem Abgas entfernte Wärme durch Luft aus der Umgebung austauscht. Weiterhin, obwohl nicht gezeigt, können zusätzliche Komponenten, wie Schaufeln und Pumpen, bereitgestellt werden.
Im Allgemeinen beinhaltet die Bypassschaltung 330 eine Bypassleitung 332, die sich zwischen der stromaufwärtigen Leitung 302 und der stromabwärtigen Leitung 304 erstreckt. Die Bypassschaltung 330 beinhaltet ferner eine Heizvorrichtung 334, deren Funktion darin besteht, die Temperatur der Wände der Bypassleitung 332 anzuheben. Weitere Einzelheiten bezüglich der Heizvorrichtung 334 werden nachstehend bereitgestellt.
Es wird kurz Bezug auf 3 genommen, die eine isometrische Teilansicht eines Abschnitts der Bypassschaltung 330 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform ist. Der in 3 gezeigte Abschnitt beinhaltet insbesondere die Heizvorrichtung 334 in Form einer in die Wand der Bypassleitung 332 eingebetteten oder auf sonstige Weise damit in Verbindung stehenden Heizelements. Als ein Beispiel ist die Heizvorrichtung 334 ein langgestrecktes Element, das spiralförmig um die Wand der Bypassleitung 332 gewunden ist. Nach dem Aktivieren wendet die Heizvorrichtung 334 Wärme an, um die Temperatur der Wand der Bypassleitung 332 anzuheben. In einer Ausführungsform kann das Heizelement ein Widerstandselement (z. B. Implementierung der Joulschen Erwärmung) sein, obwohl andere Heizanordnungen bereitgestellt werden können.
In einigen Ausführungsformen kann die Bypassleitung 332 als eine doppelwandige Leitung mit einer weiteren, eine Innenwand 342 umgebenden Außenwand 340 (gestrichelt dargestellt) verkörpert sein, die einen Strömungsweg für das Abgas ausbildet, sodass ein Luftspalt zwischen den äußeren und den inneren Wänden 340, 342 ausgebildet wird. In dieser Ausführungsform kann die Heizvorrichtung 334 an der Innenwand 342 bereitgestellt werden, um die Temperatur der sich mit dem Abgas in Kontakt befindlichen Wand nach der Aktivierung zu erhöhen. In einer Ausführungsform kann die Innenwand 342 relativ dünn sein, um eine schnellere Erwärmung zu ermöglichen und die Außenwand 340 kann relativ dick sein, zum Beispiel, um strukturellen Anforderungen oder Funktionen zu genügen. Als solche kann die Außenwand 340 in einer Ausführungsform dicker als die Innenwand 342 sein.
Es wird kurz Bezug auf 4 genommen, die eine isometrische Teilansicht eines Abschnitts einer Bypassschaltung 430 ist, die eine Alternative zu der in 3 abgebildeten Anordnung sein kann. Wie vorstehend erwähnt, ist eine Bypassleitung 432 (z. B. mit Ähnlichkeit zu Bypassleitung 332 aus 3) für einen Strömungsweg für das Abgas konfiguriert. In dieser Ausführungsform ist eine Heizvorrichtung 434 auf der Leitung 432 in einer Gitterstruktur angeordnet, um die Wand der Leitung 432 zu erwärmen. Obwohl nicht dargestellt kann die Leitung 432, wie vorstehend beschrieben, eine doppelwandige Konstruktion aufweisen, wobei der abgebildete Bypassleitung 432 eine durch eine zusätzliche Außenwand umgrenzte Innenwand ausbildet. Als solche kann die Bypassschaltung 330 aus 1 mit den Anordnungen aus 3 oder 4 implementiert werden, obwohl andere Heizanordnungen und -leitungen in anderen Ausführungsformen bereitgestellt werden können.
Zurückkehrend zu 1 und wie vorstehend erwähnt, kann das LR-AGR System 300 betrieben werden, um Abgas aus dem Auspuffrohr 242 in den Motor 102 zurückzuführen. Unter normalen Bedingungen leitet das AGR-Regelventil 310 Luft durch den Kühlkreislauf 320, um das relativ heiße Abgas vor dem Einströmen in den Turbolader 200 und/oder den Motor 102 abzukühlen. Unter bestimmten Bedingungen kann der Betrieb des LR-AGR-Systems 300 nicht ideal oder wünschenswert sein. Bei kalten Umgebungstemperaturen können die Wände der Kühlleitung 322 und oder der Bypassleitung 332 kalt sein, und sind im Allgemeinen kälter als die Temperatur des Abgases. Auf ähnliche Weise kann das durch den Kühlkreislauf 320 zirkulierende Kühlmittel kalt sein. Eine Kombination aus einer kalten Wand oder Kühlmitteltemperaturen und feuchtem Abgas kann zur Bildung flüssiger Kondensation führen, und Kondensation kann zu einer Reihe von unerwünschten Problemen führen, insbesondere bezüglich der Lebensdauer des Kompressors 210 des Turboladers 200.
Bei herkömmlichen LR-AGR Systemen kann die Steuerung das Aktivieren des LR-AGR so lange hinauszögern, bis die Kühlmitteltemperatur auf eine Taupunkttemperatur ansteigt. In den hierin beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen, kann der Betrieb des LR-AGR-Systems 300 jedoch vorteilhafterweise modifiziert werden, um einen Betrieb des LR-AGR-Systems 300 über eine größere Bandbreite von Zuständen bereitzustellen, und um gleichzeitig Probleme, wie etwa Kondensation, zu vermeiden oder abzumildern. Zusätzliche Einzelheiten über den Betrieb des AGR-Regelventils 310, der Kühlanordnung 324, und der Heizvorrichtung 334 werden nachstehend bereitgestellt.
Das SR-AGR-System 390 beinhaltet eine Leitung 392, um Abgas aus dem Abgaskrümmer 222 zum Ansaugkrümmer 138 zu leiten, obwohl andere Kupplungspositionen auch bereitgestellt werden können. Obwohl nicht gezeigt, können verschiedene Ventile, Kühler, Sensoren und dergleichen zum Betreiben des SR-AGR-Systems 390 bereitgestellt werden.
Das Automobilsystem 100 kann ferner eine elektronische Steuereinheit (ECU) 450 beinhalten, das mit einem oder mehreren Sensoren und/oder Vorrichtungen in Verbindung steht, die dem Motor 102 und sonstigen Komponenten des Automobilsystems zugeordnet sind. Kommunikation zwischen dem elektronischen Steuergerät 450 und den verschiedenen Sensoren und Geräten wird durch gestrichelte Linien in 1 dargestellt, jedoch werden einige zur besseren Übersicht weggelassen. Im Allgemeinen kann das ECU 450 kann Eingabesignale von diversen Sensoren empfangen, die so dazu konfiguriert sind, im Zusammenhang mit verschiedenen physikalischen Parametern bezogen auf den Motor 102 Signale zu erzeugen. Zu diesen Sensoren gehören ohne Einschränkung ein Luftmassen- und Temperatursensor 260, ein Krümmerdruck- und Temperatursensor 262, ein Brennkammerdrucksensor 264, ein Füllstands- und Temperatursensor für Kühlmittel und Öl 266, ein Drucksensor in der Kraftstoff-Verteilerleitung 268, ein Nockenwellensensor 270, ein Kurbelwellensensor 272, ein Abgasdrucksensoren 274, ein AGR-Bypass-Temperatursensor 276, ein AGR-Kühlmittel-Temperatursensor 278 und ein Gaspedalpedal-Stellungssensor 280. Außerdem kann das ECU 450 Ausgabesignale für verschiedene Steuergeräte erzeugen, zu deren Aufgabe die Steuerung des Betriebes des Motors 102 gehört, darunter ohne Einschränkung die Kraftstoffinjektoren 122, der Klappenstutzen 142, das Einlassventil 306, das VGT Stellglied 224, und der Nockenwellenversteller 136. Zusätzliche Ausgabesignale können durch das ECU 450 erzeugt werden, insbesondere Ausgabesignale, die dem LR-AGR-System 300 zugeordnet werden. In einer Ausführungsform kann die AGR-Steuereinheit 500 durch das ECU 450 implementiert werden, um den Betrieb des LR-AGR-Systems 300 zu steuern, wie nachfolgend detaillierter beschrieben werden wird. In diesem Zusammenhang kann das ECU 450 und/oder genauer gesagt die AGR-Steuereinheit 500 Ausgabesignale, die dem AGR-Regelventil 310, der Heizvorrichtung 334, und/oder der Kühlanordnung 324 zugeordnet werden, erzeugen.
Im Allgemeinen kann das ECU 450 eine digitale Datenverarbeitungseinheit, die sich in Verbindung mit einem Speichersystem befindet, wie Datenquelle 460, und einen Schnittstellenbus beinhalten. Die Verarbeitungseinheit ist dafür ausgelegt, die im Speichersystem als Programm abgelegten Anweisungen durchzuführen und über den Schnittstellenbus Signale zu senden und zu empfangen. Das Speichersystem 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 Verarbeitungseinheit ermöglicht, die Schritte dieser Verfahren auszuführen und das Automobilsystem 100 zu steuern.
Das im Speichersystem gespeicherte Programm kann von außen über ein Kabel oder drahtlos übertragen werden. In einigen Fällen kann das Programm als ein Computerprogrammprodukt verkörpert werden, 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 dieser Träger in der Art ein flüchtig oder nichtflüchtig ist, mit der Konsequenz, dass das Computerprogrammprodukt als flüchtiger oder nichtflüchtig betrachtet werden kann. Ein Beispiel für ein transitorisches Computerprogrammprodukt ist ein Signal, z. B. ein elektromagnetisches Signal wie 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 z. B. 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 nichttransitorische 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. Das ECU 450 kann in jeder geeigneten Form verkörpert werden, um die elektronische Logik, z. B. eine eingebettete Steuerung, einen Bordcomputer, oder jedes Verarbeitungsmodul, das im Fahrzeug eingesetzt werden kann, bereitzustellen.
Wie oben vorgestellt, kann eine AGR-Steuereinheit 500 durch das ECU 450 implementiert werden, um den Betrieb des LR-AGR-Systems 300 zu steuern. Als solche kann die AGR-Steuereinheit 500 als Teil des AGR-Systems 300, 390 betrachtet werden, insbesondere das LR-AGR-System 300.
5 ist ein funktionelles Blockdiagramm der AGR-Steuereinheit 500 mit Daten strömen, die verschiedene betriebsbezogene Aspekte des LR-AGR-Systems 300 veranschaulichen. Die AGR-Steuereinheit 500 kann in Betracht gezogen werden, um eine oder mehrere funktionelle Untereinheiten oder Module, einschließlich eines Initiierungsmoduls 510, eines Bypassmoduls 520, und eines Abkühlmoduls 530 zu implementieren. Wie zu erkennen ist, können die in 5 dargestellten Module 510, 520, 530 miteinander kombiniert und/oder weiter unterteilt werden, um gemäß den hierin beschriebenen Funktionen in ähnlicher Weise betrieben zu werden. 5 wird mit Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Im Allgemeinen fungiert das betriebsbezogene Überprüfungsmodul 510, um den Beginn oder das Initiieren des Betriebs des LR-EGR-Systems 300 zu steuern, das in jedem geeigneten Zustand, insbesondere den nachstehend beschriebenen Situationen initiiert werden kann. In einer Ausführungsform kann das betriebsbezogene Überprüfungsmodul 510 den Betrieb basierend auf Eingangsdaten 502 initiieren, und darüber hinaus kann das betriebsbezogene Überprüfungsmodul 510 auch ein Signal 504 empfangen, das die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG), die der Kühlungsvorrichtung 328 des Kühlkreislaufs 320 zugeordnet wird, darstellt. In Reaktion darauf kann das betriebsbezogene Überprüfungsmodul 510 die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) mit einem Temperaturschwellenwert (T₀) vergleichen.
In einer exemplarischen Ausführungsform ist der Temperaturschwellenwert (T₀) eine Taupunkttemperatur (T_dp) innerhalb des LR-AGR-Systems 300. In einer Ausführungsform kann die Taupunkttemperatur (T_dp) basierend auf geeigneten Parametern, wie Temperatur und Druck, als Beispiele berechnet werden. Als solcher kann der Temperaturschwellenwert (T₀) durch ein entsprechendes Modul (z. B. Modul 510, vorstehend besprochen, oder das Modul 520, nachstehend besprochen) gespeichert und/oder berechnet werden.
Wenn die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) den Temperaturschwellenwert (T₀) erreicht oder überschreitet, kann das betriebsbezogene Überprüfungsmoduls 510 ein Normalbetriebssignal 512 erzeugen, das dem Kühlmodul 530 bereitgestellt wird, und das nachstehend detaillierter besprochen wird.
Andernfalls, wenn die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) kleiner als der Temperaturgrenzwert (T₀) ist, kann das betriebsbezogene Überprüfungsmodul 510 ein Signal des geschlossenen AGR-Ventils 514 und ein Signal der eingeschalteten Bypasserwärmung 516 erzeugen. Das Signal des geschlossenen AGR-Ventils 514 und das Signal der eingeschalteten Bypasserwärmung 516 können durch die AGR-Steuereinheit 500 (z. B. das ECU 450) an die zugeordnete Komponente ausgegeben werden, um die erwünschte Funktion durchzuführen. In diesem Beispiel wird das Signal des geschlossenen AGR-Ventils 514 dem AGR-Regelventil 310 bereitgestellt, um das AGR-Ventil in eine geschlossene Position zu versetzen oder aufrechtzuerhalten. Da das Abgas nicht durch die LR-AGR-Schaltung zurückgeführt wird, wird das LR-AGR-System 300 keinen Kondensationsproblemen unterworfen. Das Signal der eingeschalteten Bypasserwärmung 516 wird der AGR-Bypass-Heizvorrichtung 334 bereitgestellt, sodass die Heizvorrichtung 334 aktiviert wird und beginnt einen Abschnitt der Bypassleitung 332 zu erhitzen.
Wenn die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) kleiner als der Temperaturgrenzwert (T₀) ist, erzeugt das betriebsbezogene Überprüfungsmodul 510 ein Wandüberwachungssignal 518 für das Bypassmodul 520. Nach dem Empfangen des Wandüberwachungssignals 518 fängt das Bypassmodul 520 an, die Wandtemperatur (T_WAND) und den Temperaturschwellenwert (T₀) zu empfangen und/oder zu bewerten. Wie oben erwähnt, kann die Wandtemperatur (T_WAND) durch den Bypass-Temperatursensor 276 gesammelt werden und entspricht im Allgemeinen der Temperatur der Wände der Bypassleitung 332, mit der das Abgas in Kontakt tritt. In einigen Ausführungsformen kann die Wandtemperatur (T_WAND) basierend zum Beispiel auf der Umgebungstemperatur und/oder der verstrichenen Zeit seit dem Aktivieren der Heizvorrichtung 334 geschätzt werden.
Als solches bewertet das Bypassmodul 520 die Wandtemperatur (T_WAND) im Hinblick auf den Temperaturschwellenwert (T₀). Typischerweise ist die Taupunkttemperatur bei kalter Witterung zunächst höher als die Wandtemperatur der Bypassleitung 332. In diesen Bedingungen unternimmt das Bypassmodul 520 nicht und das AGR-Regelventil 310 bleibt geschlossen. Da die Heizvorrichtung 334 jedoch betrieben wird (z. B. resultierend aus dem durch das betriebsbezogene Überprüfungsmodul 510 erzeugte Signal der eingeschalteten Bypasserwärmung 516) um die Bypassleitung 332 zu erhitzen, steigt die Wandtemperatur (T_WAND) an. Der Bypassmodul 520 fährt mit der Überwachung der Wandtemperatur (T_WAND) fort und wenn die Wandtemperatur den Temperaturschwellenwert (T₀), überschreitet, erzeugt das Bypassmodul 520 ein Signal des offenen Bypassventils 522, ein Signal der ausgeschalteten Bypasserwärmung 524, und ein Kühlmittelüberwachungssignal 526. Das Signal des offenen Bypassventils 522 wird bereitgestellt, um das AGR-Steuerventil 310 in der zweiten oder Bypassposition zu betätigen. Infolge dieser Ventilposition wird das LR-AGR-System 300 betrieben, um das Abgas in den Motor 102 über die Bypassschaltung 330 zurückzuführen. Das Signal der ausgeschalteten Bypasserwärmung 524 wird bereitgestellt, um die Heizvorrichtung 334 zu deaktivieren. Im Allgemeinen ist die Wandtemperatur der Bypassleitung 332 an dieser Stelle so hoch, dass Kondensation nicht auftritt. Aufgrund der Abgastemperaturen erhalten die Wände der Bypassleitung 332 darüber hinaus an dieser Stelle, selbst ohne die von der Heizvorrichtung 334 bereitgestellte Wärme, eine Temperatur über der Taupunkttemperatur aufrecht.
In der Tat ermöglicht der Betrieb des Bypassmoduls 520 das Aktivieren und die Verwendung des LR-AGR-Systems 300 mit der Bypassschaltung 330 auf eine Weise, die unabhängig von der Kühlmitteltemperatur ist.
Das Abkühlmodul 530 empfängt das Kühlmittel-Überwachungssignal 526. Nach dem Empfang kann das Kühlmodul 530 ferner Signale 504 empfangen, die der Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) zugeordnet werden und die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) mit dem Temperaturschwellenwert (T₀) vergleichen. Wenn die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) einen Temperaturschwellenwert (T₀) erreicht oder überschreitet, erzeugt das Abkühlmodul 530 ein Signal des geöffneten Kühlmittelventils 532. Das Signal des geöffneten Kühlmittelventils 532 wird bereitgestellt, um das AGR-Regelventil 310 in der Kühlstellung zu betätigen. Infolge dieser Ventilstellung ist die Bypassleitung 332 geschlossen und das Abgas strömt durch die Kühlleitung 322, sodass das LR-EGR-System 300 betrieben wird, um das abgekühlte Abgas in den Motor 102 zurückzuführen. Während des weiteren Betriebs kann das AGR-Steuerungsmodul 500 Bedingungen (z. B. die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) und/oder die Wandtemperatur (T_WAND)) überwachen, um den Betrieb des LR-AGR-Systems 300 einschließlich des Betriebs, wie vorstehend beschrieben, zu modifizieren.
Wie bereits vorstehend erwähnt, kann das Kühlmodul 530 das Normalbetrieb-Signal 512 vom betriebsbezogenen Überprüfungsmodul 510 empfangen. In einer Ausführungsform kann der Temperaturschwellenwert (T₀) des betriebsbezogenen Überprüfungsmoduls 510 genauso hoch wie die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) des Kühlungsmoduls 530 sein, sodass das Kühlmodul 530 in der Tat das Signal des offenen Kühlmittelventils 532 und die betriebsbezogenen Signale 534 umgehend erzeugen kann.
6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 600 zum Betreiben eines AGR-Systems gemäß einer exemplarischen Ausführungsform. Das Verfahren 600 aus 6 kann als ein Beispiel innerhalb des Automobilsystems 100 aus 1 durch die AGR-Steuereinheit 500 aus 5 implementiert werden. Als solches wird auf die 1 und 5 in der Besprechung des Verfahrens 600 nachstehend Bezug genommen.
Die verschiedenen ausgeführten Aufgaben können in Verbindung mit dem Verfahren 600 durch Software, Hardware, Firmware oder jede beliebige Kombination derselben ausgeführt werden. Zur Veranschaulichung kann sich die folgende Beschreibung des Verfahrens 600 auf die oben in Verbindung mit den 1-5 erwähnten Elemente beziehen. Es ist darauf hinzuweisen, dass das Verfahren 600 eine jede beliebige Anzahl an zusätzlichen oder alternativen Aufgaben beinhalten kann, und dass die in 6 dargestellten Aufgaben nicht in der dargestellten Reihenfolge durchgeführt werden müssen, und dass das Verfahren 600 in eine umfassendere Prozedur oder ein Verfahren mit zusätzlicher Funktionalität integriert werden kann, die hier nicht ausführlich beschrieben wird. Darüber hinaus können eine oder mehrere der in 6 angezeigten Aufgaben in einer Ausführungsform des Verfahrens 600 weggelassen werden, solange die beabsichtigte Gesamtfunktionalität intakt bleibt.
In einem ersten Schritt 605 initiiert die AGR-Steuereinheit 500 den Betrieb. In Schritt 605 ist das AGR-Steuerventil typischerweise in der geschlossenen Position und das LR-AGR-System 300 führt kein Abgas zurück zum Motor 102.
In Schritt 610 beginnt die AGR-Steuereinheit 500 das Empfangen und/oder Ermitteln eines oder mehrerer Parameter oder Signale, einschließlich einer Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG), einer Wandtemperatur (T_WAND) für die Bypassleitung 332, und sonstigen Eingabedaten, die verwendet werden können, um die nachstehend beschriebenen Parameter zu ermitteln.
In Schritt 615 vergleicht die AGR-Steuereinheit 500 die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) mit einem Temperaturschwellenwert (T₀), der, wie vorstehend erörtert, der Taupunkttemperatur (T_dp) in den exemplarischen Ausführungsformen entspricht. Falls die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) den Temperaturschwellenwert (T₀) erreicht oder überschreitet, geht das Verfahren 600 zu Schritt 650 über, der nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Wenn die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) kleiner als der Temperaturgrenzwert (T₀) ist, geht das Verfahren 600 zu Schritt 620 über. In einigen Ausführungsformen kann Schritt 615 weggelassen werden.
In Schritt 620 erzeugt die AGR-Steuereinheit 500 ein Signal des geschlossenen AGR-Ventils, um das AGR-Regelventil 310 zu schließen. In dieser Position verhindert das AGR-Regelventil 310, dass Abgase durch das LR-AGR-System 300 zurückgeführt werden.
In Schritt 625 erzeugt die AGR-Steuereinheit 500 ein Signal, um die Bypass-Heizvorrichtung 334 zu aktivieren. Infolgedessen fängt die Heizvorrichtung 334 an, die Wand der Bypassleitung 332 zu erhitzen.
In Schritt 630 bewertet die AGR-Steuereinheit 500 die Wandtemperatur (T_WAND) für die Bypassleitung 332 im Hinblick auf den Temperaturschwellenwert (T₀). Wenn die Wandtemperatur (T_WAND) kleiner als der Temperaturgrenzwert (T₀) ist, fährt die AGR-Steuereinheit 500 mit der Überwachung so lange fort, bis sich die Bedingungen ändern. Wenn die Wandtemperatur (T_WAND) den Temperaturschwellenwert (T₀) erfüllt oder überschreitet geht das Verfahren 600 zu Schritt 635 über. In einigen Ausführungsformen können die Schritte 610, 615, 620, 625 und 630 als ein Initialisierungsmodus für den Betrieb des LR-AGR-Systems 300 betrachtet werden.
In Schritt 635 erzeugt die AGR-Steuereinheit 500 ein Signal, um das AGR-Regelventil 310 in die Bypassposition zu setzen. In dieser Position führt das LR-AGR-System 300 das Abgas durch die Bypassschaltung 330 zurück und der Kühlkreislauf 320 bleibt geschlossen. In Schritt 640 kann die AGR-Steuereinheit 500 ferner ein Signal generieren, um die Heizvorrichtung 334 zu deaktivieren.
In Schritt 645 bewertet die AGR-Steuereinheit 500 die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) im Hinblick auf den Temperaturschwellenwert (T₀) erneut. Wenn die Kühlmitteltemperatur kleiner als die vorgegebene Temperatur ist, überwacht die Steuereinheit 500 die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) weiterhin im Hinblick auf den Temperaturschwellenwert (T₀) bis sich die Bedingungen ändern. Wenn die Kühlmitteltemperatur(T_KÜHLUNG) den Temperaturschwellenwert (T₀) erfüllt oder überschreitet, geht das Verfahren 600 zu Schritt 650 über. In einigen Ausführungsformen können die Schritte 635, 640 und 645 als einen Bypassmodus des Betriebs für das LR-AGR-System 300 betrachtet werden.
In Schritt 650 erzeugt die AGR-Steuereinheit 500 ein Signal, um das AGR-Steuerventil 310 in die Kühlstellung zu setzen. In dieser Position führt das LR-AGR-System 300 das Abgas durch den Kühlkreislauf 320 zurück, und die Bypassschaltung 330 bleibt geschlossen. In Schritt 655 kann die AGR-Steuereinheit 500 ferner betriebsbezogene Signale erzeugen, um das LR-AGR System 300 im Normalbetrieb zu betreiben. In einigen Ausführungsformen können die Schritte 650 und 655 als Normalbetrieb für das LR-AGR-System 300 betrachtet werden. Das Verfahren 600 kann zu Schritt 605 zurückkehren, in dem die AGR-Steuereinheit 500 damit fortfährt, die Bedingungen im Hinblick auf die Kühlmitteltemperatur (T_KÜHLUNG) und/oder die Wandtemperatur (T_WAND) zu überwachen und modifiziert gegebenenfalls den Betrieb des LR-AGR-Systems 300.
Dementsprechend können exemplarische Ausführungsformen einen Betrieb der LR-AGR-Systeme für eine größere Bandbreite von Zuständen vorsehen. Insbesondere kann die exemplarische Ausführungsform den Betrieb des LR-AGR-Systems während relativ kalten Bedingungen ermöglicht werden, während Kondensationsprobleme gleichzeitig vermieden oder abgemildert werden.
Der hier verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppenprozessor) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten.
Es werden exemplarische Ausführungsformen bereitgestellt, damit diese Offenbarung gründlich ist und den Fachleuten deren Umfang vermittelt. Details können dargelegt werden, wie etwa Beispiele für spezifische Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein tiefgreifendes Verständnis für die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu vermitteln. Fachleute werden erkennen, dass spezifische Details möglicherweise nicht erforderlich sind, dass exemplarische Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden können und dass keine der Ausführungsformen dahingehend ausgelegt werden soll, dass sie den Umfang der Offenbarung einschränkt. In einigen exemplarischen Ausführungsformen ist es möglich, dass wohlbekannte Verfahren, wohlbekannte Vorrichtungsstrukturen und wohlbekannte Technologien nicht detailliert beschrieben werden.
Die hier verwendete Terminologie dient ausschließlich der Beschreibung bestimmter exemplarischer Ausführungsformen und soll in keiner Weise einschränkend sein. Die hier verwendeten Singularformen, z. B. „ein“, „der/die/das“, schließen ggf. auch die Pluralformen ein, sofern der Kontext dies nicht klar ausschließt. Die Begriffe „umfasst“, „beinhaltend“, „einschließlich“ und „hat“ sind nicht ausschließlich und geben daher das Vorhandensein der angegebenen Funktionen, ganzheitlichen Einheiten, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Bauteile an, schließen aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen von weiteren Funktionen, ganzheitlichen Einheiten, Schritten, Vorgängen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen hiervon aus. Die hier beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Vorgänge sind nicht so auszulegen, dass die beschriebene oder dargestellte Reihenfolge unbedingt erforderlich ist, sofern diese nicht spezifisch als Reihenfolge der Ausführung angegeben ist. Es sei außerdem darauf hingewiesen, dass zusätzliche oder alternative Schritte angewendet werden können.
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 oder die exemplarischen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen. Die vorstehende ausführliche Beschreibung stellt Fachleuten auf dem Gebiet vielmehr einen zweckmäßigen Plan zur Implementierung der exemplarischen Ausführungsform bzw. der exemplarischen Ausführungsformen zur Verfügung. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Entsprechungen aufgeführt ist, abzuweichen.

Claims

Abgasrückführungssystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: eine erste Leitung, die dazu konfiguriert ist, mindestens einen Abschnitt des Abgases aus dem Verbrennungsmotor aufzunehmen; einen Kühlkreislauf, der selektiv fluidisch mit der ersten Leitung verbunden ist; eine Bypassschaltung, die selektiv mit der ersten Leitung fluidisch verbunden ist und eine Bypassleitung umfasst; ein Steuerventil, das mit der ersten Leitung, dem Kühlkreislauf, und der Bypassschaltung verbunden ist, wobei das Kühlventil mindestens eine Bypassposition aufweist, um die Abgase von der ersten Leitung durch die Bypassschaltung zu führen, eine Kühlposition, um die Abgase von der ersten Leitung durch den Kühlkreislauf zu führen, und eine geschlossene Position, um zu verhindern, dass die Abgase aus sowohl der Bypassschaltung als auch dem Kühlkreislauf strömen; eine Heizvorrichtung, die mit der Bypassleitung zum selektiven Erwärmen der Bypassleitung verbunden ist; und eine zweite Leitung, die fluidisch verbunden ist, um das durch den Kühlkreislauf und durch die Bypassschaltung strömende Abgas zu empfangen, wobei die zweite Leitung fluidisch verbunden ist, um das Abgas zurück zum Verbrennungsmotor zu führen.
Abgasrückführungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Steuereinheit, die mit dem Steuerventil und mit der Heizvorrichtung verbunden ist, wobei die Steuereinheit dazu konfiguriert ist, das Steuerventil selektiv in den Bypass, das Kühlen, und geschlossene Positionen anzuweisen, und die Heizvorrichtung zu steuern, worin die Steuereinheit dazu konfiguriert ist, eine Wandtemperatur der Bypassleitung, die einer Wand der Bypassleitung zugeordnet ist und eine Kühltemperatur, die dem Kühlmittel im Kühlkreislauf zugeordnet ist, zu ermitteln und das Steuerventil basierend auf der Wandtemperatur der Bypassleitung und der Kühlmitteltemperatur selektiv anzuweisen.
Abgasrückführungssystem nach Anspruch 2, worin die Steuereinheit ferner konfiguriert ist, eine Taupunkttemperatur, die einer Umgebung zugeordnet ist, zu ermitteln und das Steuerventil basierend zusätzlich auf der Taupunkttemperatur selektiv anzuweisen.
Abgasrückführungssystem nach Anspruch 3, worin die Steuereinheit konfiguriert ist, das Steuerventil anzuweisen, sich in die geschlossene Position zu begeben, wenn die Wandtemperatur der Bypassleitung kleiner als die Taupunkttemperatur ist.
Abgasrückführungssystem nach Anspruch 4, worin die Steuereinheit konfiguriert ist, die Heizvorrichtung zu aktivieren, wenn die Wandtemperatur der Bypassleitung kleiner als die Taupunkttemperatur ist.
Abgasrückführungssystem nach Anspruch 5, worin die Steuereinheit konfiguriert ist, das Steuerventil anzuweisen, sich in die Bypassposition zu begeben, wenn die Wandtemperatur der Bypassleitung die Taupunkttemperatur überschreitet.
Abgasrückführungssystem nach Anspruch 6, worin die Steuereinheit konfiguriert ist, die Heizvorrichtung zu deaktivieren, wenn die Wandtemperatur der Bypassleitung die Taupunkttemperatur überschreitet.
Abgasrückführungssystem nach Anspruch 6, worin die Steuereinheit konfiguriert ist, das Steuerventil anzuweisen, sich in die Kühlposition zu begeben, wenn die Kühlmitteltemperatur die Taupunkttemperatur überschreitet.
Abgasrückführungssystem nach Anspruch 1, worin die Heizvorrichtung ein Widerstandsheizelement umfasst, das spiralförmig um die Bypassleitung gewunden ist.
Abgasrückführungssystem nach Anspruch 1, worin die Heizvorrichtung ein Widerstandsheizelement umfasst, das in einer Gitterstruktur an der Bypassleitung angeordnet ist.