DE102019107304A1 - Abgasstrang eine Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zur Steuerung eines Abgasturboladers - Google Patents

Abgasstrang eine Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zur Steuerung eines Abgasturboladers Download PDF

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Holger Reinwald
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Abstract

Ein Abgasstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor 20 umfasst einen Katalysator 60, der zwischen dem Abgasauslass 30 des Verbrennungsmotors 20 und einem Abgasturbolader 40 angeordnet ist. Der Abgasturbolader 40 umfasst einen elektrischen Antrieb 45 und eine Steuerung eingerichtet ist, über den elektrischen Antrieb 45 die Drehgeschwindigkeit des Abgasturboladers 40 zu erhöhen und zu reduzieren.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgasstrang einer Verbrennungskraftmaschine und ein Verfahren zur Steuerung eines Abgasturboladers.
  • Es ist bekannt, im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor einen Katalysator in Abgasfließrichtung hinter den Auslass aus dem Motor und vor einem Abgasturbolader zu platzieren. Diese Anordnung hat einige Vorteile, wobei vor allem die höhere Temperatur, die unmittelbar nach dem Auslass des Motors herrscht, für eine verbesserte katalytische Reinigung des Abgases verwendet werden kann. Wenn der Katalysator hingegen hinter dem Abgasturbolader angeordnet ist, so ist das Abgas durch den Abgasturbolader bereits etwas abgekühlt, was bei der katalytischen Wirkung nachteilig ist.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Motormanagement und das Fahrverhalten gerade bei Fahrzeugen zu verbessern, bei dem der Katalysator zwischen dem Motor und dem Abgasturbolader angeordnet ist.
  • Diese Aufgabe wird mithilfe der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Bei der Lösung der Aufgabe wurde zunächst erkannt, dass der Katalysator bei unterschiedlichen Fahrbedingungen als Wärmesenke oder Wärmequelle für den Abgasstrom agieren kann und so sich daraus Auswirkungen auf den Abgasturbolader ergeben können. Und als ein weiteres Ergebnis der vorliegenden Erfindung werden diese Auswirkungen minimiert.
  • Ein Abgasstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor umfasst einen Katalysator, der zwischen dem Abgasauslass des Verbrennungsmotors und einem Abgasturbolader angeordnet ist. Der Abgasturbolader umfasst einen elektrischen Antrieb und eine Steuerung ist eingerichtet, über den elektrischen Antrieb die Drehgeschwindigkeit des Abgasturboladers zu erhöhen und zu reduzieren. Das Erhöhen der Drehzahl ist bereits bekannt und hat den Vorteil, bei der Anforderung eines höheren Ladedrucks diesen unmittelbar zu erhöhen. Hierdurch kann ein Turboloch, das nachfolgend noch näher erläutert wird, vermieden oder zumindest reduziert werden. Ebenfalls ist es möglich, den elektrischen Antrieb als eine Bremse zu verwenden, also die Drehzahl zu reduzieren, was dann vorteilhaft ist, wenn ein geringerer Ladedruck benötigt wird, als es sich eigentlich durch das Abgas(volumen) ergeben würde.
  • Vorteilhaft ist insbesondere, wenn ein mit einem Ventil versehenes Wastegate parallel zum Abgasturbolader angeordnet ist, um ventilzustandsabhängig ein Umgehen von Abgas des Abgasturboladers zu erlauben. Auch über ein Wastegate kann man die Ladeluft (und insbesondere deren Druck) reduzieren, so dass die Verwendung in Verbindung mit einem elektrischen Antrieb zum Reduzieren der Abgasturboladergeschwindigkeit auf den ersten Blick als redundant und unnötig erscheint. Aber die Öffnung des genannten Ventils ist in vielen Fällen unmittelbar gekoppelt mit dem Druck im Ladeluftbereich. Und ein elektrischer Antrieb, der als Generator oder Bremse geschaltet wird, kann schneller wirken. Der Abgasturbolader hat nämlich eine Massenträgheit. Bei einer Reduktion des Abgasdrucks in den Abgasturbolader hemmt die Massenträgheit die Reduktion der Rotation, was zu einer Verzögerung der Verlangsamung führt. Über einen aktiv bremsenden Einsatz des elektrischen Antriebs kann die Rotationsgeschwindigkeit des Abgasturboladers schneller reduziert werden. Bevorzugt kann die Reduktion der Drehgeschwindigkeit des Abgasturboladers durch ein gleichzeitiges Öffnen des Wastegates mit einem aktiven Bremsen des Abgasturboladers über den elektrischen Antrieb durchgeführt werden.
  • Alternativ und/oder zusätzlich kann auch der Abgasturbolader als eine Variable Nozzle Turbine VNT eingerichtet sein, eine Veränderung einer Schaufelstellung vorzunehmen. Mit der Veränderung der Schaufelstellung, insbesondere abgasseitig am Stator, kann gezielt eine gewünschte Abgasmenge dem Abgasturbolader zugeführt werden. Auch hier hat die elektrische Bremse den Vorteil der unmittelbareren Wirkung.
  • Vorteilhaft ist insbesondere, wenn der Abgasturbolader und/oder eine Motorsteuerung eingerichtet ist, für eine Reduzierung der Drehgeschwindigkeit des Abgasturboladers Energie als elektrische Energie zu rekuperieren. Die Rekuperation bedeutet eine Wiedergewinnung, insbesondere als elektrische Energie. Es ist bekannt, dass es bei Elektromotoren (insbesondere bauartabhängig) möglich ist, sie ohne weitere technische Änderungen als einen Generator zu verwenden. Konstruktive Änderungen sind hier nicht nötig. Es muss lediglich die elektrische Schaltung derart angepasst werden, dass diese Energie auch sinnvoll verwendet werden kann. Dies kann dadurch geschehen, dass sie einem elektrischen Verbraucher zugeführt wird oder dass sie zur Ladung der Batterie verwendet wird. Hierdurch entstehen zwei vorteilhafte Effekte, dass nämlich die Antriebsgeschwindigkeit, wie bereits beschrieben, gesenkt wird und die Energie bereitgestellt wird.
  • Alternativ ist es ebenfalls möglich, dass der Abgasturbolader und insbesondere eine Motorsteuerung eingerichtet ist, für eine Reduzierung der Drehgeschwindigkeit des Abgasturboladers entsprechende Energie zu dissipieren. Dies kann bspw. durch eine Umwandlung der Rotationsenergie des Abgasturboladers in Wärme geschehen. Dies kann bspw. technisch durch die Motorsteuerung über einen Widerstand geschehen, der parallel zu dem elektrischen Antrieb des Abgasturboladers geschaltet ist und ihn über den Widerstand kurzschließt.
  • Ferner ist vorteilhaft, wenn als ein Parameter für die Abbremsung des Abgasturboladers der Lastpunkt der Verbrennungskraftmaschine verwendet wird. So ist es ohne technischen Aufwand möglich, bspw. bei der Reduzierung des Lastpunkts nicht nur die Treibstoffzuführung, sondern auch (z.B. gleichzeitig) den Abgasturbolader zu bremsen. Hierdurch wird Energie rekuperiert, insbesondere in einer Konfiguration des Abgasstrangs mit einem Katalysator vor der Turbine. Zugleich kann das Ansprechverhalten des Motors beschleunigt werden. Auch über das Gaspedal und/oder das Bremspedal kann der Wunsch des Fahrers nach einer reduzierten Motorleistung erkannt werden und entsprechend der Ladeluftdruck reduziert werden.
  • Entsprechend wird in einem Verfahren zur Steuerung eines Abgasturboladers, der einen elektrischen Antrieb zur Erhöhung der Abgasturboladergeschwindigkeit umfasst, verbrennungszustandsabhängig, insbesondere abhängig von einem Ladedrucküberschuss, der Abgasturbolader durch den elektrischen Antrieb abgebremst. Dabei kann das Motorabgas zu einem Katalysator und nachfolgend zu dem Abgasturbolader geleitet werden. Und als Parameter für die Abbremsung des Abgasturboladers wird der Zustand eines Gaspedals und/oder des Bremspedals verwendet.
  • Bevorzugt ist der Abgasturbolader als eine Variable Nozzle Turbine VNT ausgeführt und zur Reduktion der Ladeluft wird die Schaufelstellung der VNT in eine durchflussreduzierte Stellung gebracht, bei der weniger Abgas durch den Abgasturbolader fließt, und Abgas wird über eine Hochdruckabgasrückführung in den Ladeluftstrang geleitet. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Abgasturboladers schneller reduziert und somit ebenfalls schneller die Ladeluftmenge reduziert, als dies bei einem System ohne Abgasrückführung möglich wäre. Die durchflussreduzierende Stellung der VNT bewirkt, dass ein erhöhter Abgasanteil rückgeführt wird. Dadurch wird eine schnellere Anpassung bei einem Lastwechsel, insbesondere zu einer geringeren Solllast erzielt. Ergänzend kann dabei über eine (bereits beschriebene) Bremswirkung des elektrischen Antriebs die Ladeluftmenge weiter reduziert werden. Gerade über die Kombination dieser Mittel kann das Ansprechverhalten deutlich verbessert werden.
  • Zudem ist vorteilhaft, wenn der Katalysator als ein Partikelfilter und insbesondere als ein Dieselpartikelfilter ausgeführt ist und zur Regenerierung des Partikelfilters die Schaufelstellung der VNT in eine reduzierende Stellung gebracht wird und Abgas über eine Hochdruckabgasrückführung in den Ladeluftstrang geleitet wird. Hierdurch kann mit einfachen Mitteln der Katalysator regeneriert werden. Dabei wirkt doppelt, dass zunächst durch die geringere Drehgeschwindigkeit des Abgasturboladers dem Motor weniger Ladeluft zugeführt wird und gleichzeitig ein Strom des heißen Abgases in den Motor rückgeführt wird, was dessen Abgastemperatur naturgemäß erhöht. Durch dieses Verfahren kann der Katalysator deutlich schneller auf die Regenerationstemperatur gebracht werden, was dessen Dauer und den dafür verwendeten Kraftstoff nennenswert reduziert. Hier ergibt sich ein besonderer Vorteil dadurch, dass elektrische Energie rekuperiert werden kann. Auch kann es den Fall geben, dass diese Reduktion des Ladedrucks nicht ausreicht, und so kann der Ladedruck zusätzlich über eine Drosselklappe reduziert werden. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass zur Reduktion des Ladedrucks der elektrische Motor am Turbolader genutzt wird, wodurch wiederum Energie rekuperiert wird.
  • Zudem kann bevorzugt eine Steuerung über die Stellung eines Ventils eines Wastegates und die Stellung von Schaufeln einer Variable Nozzle Turbine VNT und einen Antrieb des Abgasturboladers sowohl die Abgasrückführrate als auch die Ladeluftmenge regeln. Insbesondere lässt sich somit der Ladedruck unabhängig vom Abgasgegendruck bestimmen. Dadurch ergeben sich Vorteile im transienten Ansprechverhalten und der Regelung des AGR Massenstroms. So kann z.B. das Abgas über eine HD AGR rezirkuliert werden in Bereichen des Motorkennfelds, die ein sehr geringes treibendes Druckgefälle zwischen Abgas- und Ansaugseite aufweisen. Dazu wird das Druckgefälle über den Antrieb des elektrischen Turboladers künstlich erhöht. Der Antrieb ist insbesondere eingerichtet, den Abgasturbolader zu beschleunigen und abzubremsen. Zudem können über diese Stellgrößen weitere Parameter geregelt werden, wie z.B. der Druck im Ladeluftstrang und/oder dem Abgasstrang.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:
    • 1 einen beispielhaften Aufbau des Ladeluft- und Abgasstrangs eines Motors und
    • 2 den Aufbau der 1 mit zwei unterschiedlichen Varianten einer Abgasrückführung.
  • 1 zeigt schematisch einen Motor 20, der bspw. vier Zylinder aufweisen kann. Das Abgas des Motors 20 wird über einen Abgasauslass 30 ausgeleitet und zu einem Abgasturbolader 40 weitergeführt. Dort treibt es eine Antriebswelle an, die ihrerseits dazu verwendet wird, über eine entsprechende Turbine die Ladeluft, die für die Verbrennung im Motor verwendet wird, zu verdichten, so dass ein gewünschter Volumenstrom der Ladeluft in den Motor 20 geleitet wird. Zudem umfasst der Abgasturbolader 40 einen Antrieb 45, der dann ergänzend zum Abgasstrom den Abgasturbolader beschleunigen kann, wenn ein erhöhter Ladeluftdruck bzw. -menge benötigt wird. Dies kann bspw. bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs vorteilhaft sein. Bei einer Beschleunigung tritt der Fahrer stärker auf das Gaspedal des Fahrzeugs und dadurch wird eine erhöhte Brennstoffzufuhr veranlasst. Zu diesem Zeitpunkt wird ebenfalls eine erhöhte Menge an Ladeluft benötigt um weiter die Verbrennung im gewünschten Bereich zu halten. Da aber der Abgasstrom des Motors zu diesem Zeitpunkt noch nicht erhöht ist, kann der Abgasturbolader die benötigte Leistung zur Erzeugung des Ladeluftstroms noch nicht bereitstellen. Der Antrieb 45 ist bevorzugt elektrisch und wirkt dahingehend, dass er den Abgasturbolader antreibt und somit dessen Leistung erhöht, um so die Ladeluftmenge wie gefordert zu erhöhen.
  • Zudem ist in 1 ein optionales Wastegate 35 gezeigt. Das Wastegate 35 ist ein Bypass, der parallel zu dem Abgasturbolader und insbesondere dessen Abgaskanal angeordnet ist. Wenn bei einer sehr hohen Motorleistung so viel Abgas bereitgestellt wird, dass der Abgasturbolader es nicht verarbeiten kann und/oder wenn die benötigte Ladeluftmenge geringer ist, als es sich aus dem Abgasvolumen (bzw. Enthalpie-)strom ergeben würde, so kann die Motorsteuerung ein Ventil 36 des Wastegates 35 öffnen, so dass ein Anteil des Abgases parallel zum Abgasturbolader 40 fließt und ihn somit umgeht. In einer ersten Ausführungsform kann eine einfache Steuerung verwendet werden, die dem Ventil 36 den Befehl des Zustands des offen-Seins und des geschlossen-Seins vorgibt. In einer anderen Ausführungsform (nicht dargestellt) kann im Ladeluftstrang eine Vorrichtung zum Messen des Ladeluftdrucks vorgesehen sein und eine Übertragung dieses Werts kann für die Öffnung des Ventils 36 verwendet werden. Hierbei kann bevorzugt eine proportionale Entsprechung zum Einsatz kommen und die Übertragung kann bspw. mit einer einfachen mechanischen Kopplung geschehen. Dabei kann bspw. in den Ladeluftstrom eine Druckmessdose integriert sein und deren Ausschlag wird zur Steuerung des Ventils 36 verwendet.
  • Zudem ist in 1 ein Katalysator 60 gezeigt, der in Abgasrichtung hinter dem Verbrennungsraum des Motors 20 und vor dem Abgasturbolader 40 bzw. dessen Bypass 35 angeordnet ist.
  • Wenn das Fahrzeug unter gleichmäßigen Fahrbedingungen (also z.B. konstante Geschwindigkeit) betrieben wird, so hat der Katalysator 60 aufgrund des thermischen Gleichgewichts keinen (wesentlichen) Einfluss auf die Abgastemperatur, die beim Abgasturbolader 40 ankommt. Allerdings kann der Katalysator aufgrund seiner Masse als Wärmesenke und Wärmequelle agieren. Er wirkt insbesondere bei einem Kaltstart oder beim Beschleunigen als Wärmesenke. D.h. zu diesen Bedingungen ist das Abgas wärmer als die Katalysatortemperatur, was dazu führt, dass der Katalysator 60 sich erwärmt und folglich der Abgasstrom abgekühlt wird, so dass der Katalysator 60 über das Abgas einen geringeren Enthalpiestrom erhält und dass er nicht die Ladeluft so verdichten kann, wie es eigentlich benötigt ist. Neben dem Einfluss des Katalysators 60 auf die Abgasenthalpie besteht in dem Katalysator 60 zweiter Effekt eines Druckabfalls und ein dritter Effekt einer Volumenreduktion des Abgases durch die Abkühlung im (noch kälteren) Katalysator. Entsprechend wirken der zweite und dritte Effekt dahingehend, dass nicht ausreichend Ladeluft verdichtet werden kann.
  • Zunächst wird näher auf die Bedingungen beim Beschleunigen des Motors eingegangen, wo das Problem des „Turbolochs“ bekannt ist. Als Turboloch wird ein Effekt bezeichnet, der ausschließlich bei aufgeladenen Motoren auftritt. Im unteren Lastbereich arbeitet der Motor nur als Saugmotor, da die Abgasmenge nicht ausreicht und/oder nicht benötigt wird, um den Abgasturbolader auf hoher Drehzahl zu halten. Wegen der niedrigen Drehzahl kann der Verdichter die Luft nicht stark genug komprimieren; er erreicht seinen Regelladedruck erst oberhalb einer bestimmten Drehzahl. Der Fahrer bemerkt das Turboloch durch eine zunächst nur mäßige Beschleunigung des Wagens, selbst wenn er das Gaspedal voll betätigt, denn eine vom Ladedruck abhängige Regelung sorgt dafür, dass die maximal mögliche Einspritzmenge (trotz „Vollgas“) nur um den Grad erhöht wird, um den der Ladedruck steigt. Während der anfangs zähen Beschleunigung steigt die Drehzahl des Laders nur langsam an und damit auch der Ladedruck; ab einer charakteristischen Motordrehzahl (je nach Motor zwischen 1600 und 2500 U/min) erreicht er jedoch relativ schnell sein Maximum, da die Welle des Turboladers wegen des nun ausreichenden Abgasstroms schnell genug dreht und deshalb den Regelladedruck aufbauen kann. Diese Verzögerung wird bei älteren Motoren als dieses „Loch“ empfunden.
  • Es wurde als ein wesentlicher Aspekt der Erfindung erkannt, dass ein umgekehrter Effekt gerade dann auftreten kann, wenn der Katalysator vor dem Abgasturbolader angeordnet ist und der Fahrer den Fuß vom Gaspedal nimmt. Da dann der Abgasstrom aus dem Motor weniger heiß ist, wirkt der Katalysator als Wärmequelle und heizt ihn auf (Enthalpiezunahme), so dass folglich der Abgasturbolader mehr Ladeluft fördern würde, als dies notwendig bzw. gewünscht ist. Und um dieses Problem zu beseitigen, kann der motorische Antrieb durch die Motorsteuerung als Bremse und/oder als Generator gesteuert werden. Durch beide Möglichkeiten wird ein Widerstand auf den Abgasturbolader bewirkt, was seine Drehgeschwindigkeit unmittelbar reduziert und so die Ladeluftmenge wie gewünscht reduziert. Als das direkte Ergebnis kann dadurch ein Ladeluftüberschuss verhindert werden. Wenn also z.B. der Druck im Ladeluftbereich des Motoransaugbereichs zu groß wird, kann er mit diesem Mittel reduziert werden. Das Bremsen der Rotation des Abgasturboladers 40 wirkt zeitlich deutlich unmittelbarer als z.B. ein Öffnen des Bypasses 35 oder ein Verstellen von Schaufeln eines entsprechend verstellbaren VNT-Turboladers. So wird ein ungewünschtes Ladeluft /Kraftstoff- Verhältnis bei einer Reduzierung des Durchtretens des Gaspedals und/oder einer Betätigung des Bremspedals vermieden oder zumindest reduziert.
  • Neben und/oder zusätzlich zu dem Vorteil der verbesserten Fahrbedingungen kann auch elektrische Energie dadurch rekuperiert werden, dass der motorische Antrieb 45 des Abgasturboladers 40 als ein Generator verwendet wird und die so generierte elektrische Energie in das Bordnetz eingespeist wird und/oder damit eine Batterie geladen wird.
  • Alternativ und/oder zusätzlich zum Wastegate 35 kann der Abgasturbolader 40 als eine Variable Nozzle Turbine VNT ausgestaltet sein, bei der die Leitschaufeln des abgasseitigen Eingangs des Abgasturboladers 40 verstellbar sind, so dass er abhängig von deren Stellung mehr oder weniger beschleunigt wird. Auch mit einem VNT-System kann in den beschriebenen Betriebsbedingungen die Ladeluftförderung reduziert werden. Das (insbesondere ergänzende) Abbremsen durch den elektrischen Antrieb 45 hat den Vorteil, dass die Ansprechgeschwindigkeit deutlich verbessert ist.
  • Der in 2 gezeigte Aufbau des Motors ist weitgehend identisch zu dem Aufbau der 1, so dass die vorstehend genannten Erläuterungen und Funktionsweisen analog anwendbar sind. Zudem ist eine Abgasrückführung 70 eingezeichnet, die vom Abgasstrang hinter dem Katalysator 60 abgeleitet und in den Ladeluftstrang 15 nach dem Abgasturbolader 40 eingeleitet wird. In einer gestrichelten Linie ist eine alternative Abgasrückführung 70a gezeigt, die unmittelbar nach dem Auslass aus dem Motor und vor dem Katalysator 60 einen Teil vom Abgasstrom abzweigt und in den Ladeluftstrang 15 einleitet. Bevorzugt sind die Abgasrückführungen 70 und 70a alternativ, so dass nur eine dieser Varianten Verwendung findet. Die Variante 70a hat den Vorteil, dass heißeres Abgas in den Ladeluftstrang 15 zugeführt wird, was für die nachfolgend erläuterte Regenerierung des Katalysators 60 vorteilhaft ist. Die Variante 70 hat den alternativen Vorteil, dass bereits gereinigtes Abgas in den Ladeluftstrang 15 geleitet wird, wodurch die Versottung des AGR Kühlers deutlich reduziert wird,
  • Der Abgasturbolader 40 ist bevorzugt als eine Variable Nozzle Turbine VNT ausgeführt, bei der Schaufeln, insbesondere am Abgaseingang, verstellt werden können. Abhängig von der Stellung der Schaufeln gelangt mehr oder weniger Abgas in den Abgasturbolader 40, was bewirkt, dass die Drehgeschwindigkeit des Abgasturboladers höher oder niedriger ist und somit die Ladeluftmenge höher oder niedriger ist. Zudem ist der Abgasdruck im Abgasstrang höher oder niedriger und so wird mehr oder weniger Abgas durch die Abgasrückführung 70, 70a rückgeführt. Durch eine höhere Rückführrate wird bspw. die Stickoxidreduktion verbessert.
  • Vorteilhaft ist ferner, wenn bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Abgasrückführung 70 oder 70a und zudem ein Wastegate 35 zum Einsatz kommt, da so das Volumen des rückgeführten Abgases unabhängig von dem Ladeluftvolumen gesteuert, bzw. geregelt werden kann. Dies geschieht insbesondere über den elektrischen Antrieb 45 bzw. dessen Bremsung des Abgasturboladers 40 in Kombination mit der Stellung des entsprechenden Ventils 36.
  • Für die Regeneration eines Katalysators 60, der einen Partikelfilter umfasst, kann die VNT ebenfalls in die reduzierende Stellung gebracht werden. Dies bedeutet, dass durch die reduzierte Ladeluftmenge und zusätzlich durch das heiße rückgeführte Abgas die Motortemperatur steigt und so Ruß im Partikelfilter abgebrannt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 15
    Ladeluftstrang
    20
    Motor, Verbrennungsmotor
    30
    Abgasauslass
    35
    Wastegate
    36
    Ventil (Wastegateventil)
    40
    Abgasturbolader
    45
    (elektrischer) Antrieb
    60
    Katalysator
    70, 70a
    zwei unterschiedliche Optionen einer Abgasrückführung

Claims (10)

  1. Abgasstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (20); wobei ein Katalysator (60) zwischen dem Abgasauslass (30) des Verbrennungsmotors (20) und einem Abgasturbolader (40) angeordnet ist und der Abgasturbolader (40) einen elektrischen Antrieb (45) umfasst und eine Steuerung eingerichtet ist, über den elektrischen Antrieb (45) die Drehgeschwindigkeit des Abgasturboladers (40) zu erhöhen und zu reduzieren.
  2. Abgasstrang gemäß Anspruch 1, wobei ein mit einem Ventil (36) versehenes Wastegate (35) parallel zum Abgasturbolader (40) angeordnet ist, um ventilzustandsabhängig ein Umgehen von Abgas des Abgasturboladers (40) zu erlauben.
  3. Abgasstrang gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Abgasturbolader (40) als eine Variable Nozzle Turbine (VNT) eingerichtet ist, eine Veränderung einer Schaufelstellung vorzunehmen.
  4. Abgasstrang gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Abgasturbolader (40) und insbesondere eine Motorsteuerung eingerichtet ist, für eine Reduzierung der Drehgeschwindigkeit des Abgasturboladers (40) Energie als elektrische Energie zu rekuperieren.
  5. Abgasstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Abgasturbolader (40) und insbesondere eine Motorsteuerung eingerichtet ist, für eine Reduzierung der Drehgeschwindigkeit des Abgasturboladers (40) über den elektrischen Antrieb (45) entsprechende Energie zu dissipieren.
  6. Abgasstrang gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Steuerung eingerichtet ist, als einen Parameter für die Abbremsung des Abgasturboladers den Lastpunkt oder die Abweichung zwischen Soll- und Istladedruck zu verwenden.
  7. Verfahren zur Steuerung eines Abgasturboladers (40), der einen elektrischen Antrieb (45) zur Erhöhung der Abgasturboladergeschwindigkeit umfasst, wobei verbrennungszustandsabhängig, insbesondere abhängig von einem Ladedrucküberschuss, der Abgasturbolader (40) durch den elektrischen Antrieb (45) abgebremst wird wobei insbesondere das Motorabgas zu einem Katalysator (60) und nachfolgend zum Abgasturbolader (40) geleitet wird und insbesondere als ein Parameter für die Abbremsung des Abgasturboladers der Lastpunkt oder die Abweichung zwischen Soll- und Istladedruck verwendet wird.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei der Abgasturbolader (40) als eine Variable Nozzle Turbine VNT ausgeführt ist und die Schaufelstellung der VNT (40) und die elektrische Maschine des Turboladers zur gleichzeitigen Regelung des Ladedrucks und der rückgeführten Abgasmasse genutzt werden.
  9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei der Katalysator (60) als ein Partikelfilter und insbesondere als ein Dieselpartikelfilter ausgeführt ist und zur Regenerierung des Partikelfilters die Schaufelstellung einer VNT in eine reduzierende Stellung gebracht wird und Abgas über eine Hochdruckabgasrückführung in den Ladeluftstrang geleitet wird.
  10. Verfahren gemäß einem der einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei eine Steuerung über die Stellung eines Ventils (36) eines Wastegates (35) und die Stellung von Schaufeln einer Variable Nozzle Turbine VNT und einen Antrieb (45) des Abgasturboladers (40), der insbesondere eingerichtet ist den Abgasturbolader (40) zu beschleunigen und abzubremsen, sowohl die Abgasrückführrate und auch die Ladeluftmenge regelt.
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