-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, die einen Verbrennungsmotor, einen Abgasstrang mit einer bedarfsweise aktiv zu regenerierenden Abgasnachbehandlungsvorrichtung und ein Regenerationsluftsystem aufweist, wobei eine Regenerationsluftleitung des Regenerationsluftsystems eine Umgebungsluftmündung mit einem Abschnitt des Abgasstrangs stromauf der Abgasnachbehandlungsvorrichtung verbindet und wobei in die Regenerationsluftleitung eine Regenerationsluftfördervorrichtung und ein Regenerationsluftventil des Regenerationsluftsystems integriert sind. Die Brennkraftmaschine kann insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugs sein.
-
Bei einer solchen bedarfsweise aktiv zu regenerierenden Abgasnachbehandlungsvorrichtung kann es sich insbesondere um einen Partikelfilter handeln, der der Reduzierung von Partikeln in Abgas, das bei Verbrennungsprozessen in einem Verbrennungsmotor der Brennkraftmaschine erzeugt wurde und das über den Abgasstrang in die Umgebung abgeführt werden soll, dienen. Ein Partikelfilter muss üblicherweise beim Erreichen einer definierten Beladungsgrenze regeneriert werden müssen, um dessen Funktionsfähigkeit aufrecht zu erhalten. Dazu muss dieser temporär auf eine Temperatur, die in der Regel zwischen 600°C und 650°C liegt, aufgeheizt werden, sofern nicht durch die Zugabe eines Additivs eine Verringerung der Oxidationstemperatur der Rußpartikel realisiert wird.
-
Das Aufheizen einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung auf eine für eine Regeneration erforderliche Temperatur erfolgt üblicherweise durch eine entsprechende Erhöhung der Temperatur des Abgases, wofür verschiedene, insbesondere innermotorische Maßnahmen bekannt sind. Sofern jedoch die zu regenerierende Abgasnachbehandlungsvorrichtung in einer relativ großen Entfernung von dem Verbrennungsmotor in den Abgasstrang integriert ist, kann relativ heißes Abgas, das von dem Verbrennungsmotor aufgrund entsprechender innermotorischer Maßnahmen erzeugt wurde, beim Erreichen der Abgasnachbehandlungsvorrichtung bereits so stark abgekühlt sein, dass damit eine Regeneration der Abgasnachbehandlungsvorrichtung nicht mehr ohne weiteres möglich ist. In einem solchen Fall kann vorgesehen sein, das Abgas stromauf der Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit Kohlenwasserstoffen anzureichen, die vor oder in der Abgasnachbehandlungsvorrichtung oxidativ (nach-)verbrannt werden, wodurch das Abgas (wieder) auf eine für eine Regeneration der Abgasnachbehandlungsvorrichtung ausreichende Temperatur aufgeheizt werden kann. Der für eine solche oxidative Nachverbrennung erforderliche Sauerstoff kann als Teil der Umgebungsluft über eine Regenerationsluftleitung eines Regenerationsluftsystems in den Abgasstrang eingebracht werden. In diese Regenerationsluftleitung kann dazu ein Regenerationsluftfördervorrichtung sowie ein Regenerationsluftventil integriert sein.
-
In der Regenerationsluftleitung und insbesondere im Bereich der Regenerationsluftfördervorrichtung und/oder des Regenerationsluftventils kann sich bei geschlossenem Regenerationsluftventil Kondensat, insbesondere kondensiertes Wasser ansammeln, was insbesondere dann ein Problem darstellen kann, wenn das Kondensat aufgrund entsprechend niedriger Umgebungstemperaturen gefriert. Dies kann eine einwandfreie Nutzung des Regenerationsluftsystems zeitweise verhindern. Die Menge des aus der Regenerationsluft anfallenden Kondensats ist jedoch üblicherweise gering. Zudem sammelt sich dieses in dem Regenerationsluftsystem aufgrund einer regelmäßigen Nutzung des Regenerationsluftsystems üblicherweise nicht in größeren Mengen an, so dass bislang keine Notwendigkeit gesehen wurde, eine solche Ansammlung von Kondensat in einem Regenerationsluftsystem aktiv zu verhindern.
-
Die
US 2009/0038301 A1 offenbart eine Brennkraftmaschine mit einem in den dazugehörigen Abgasstrang integrierten Drei-Wege-Katalysator sowie mit einer Vorrichtung zur Sekundärlufteinblasung. Eine solche Sekundärlufteinblasung dient dazu, Kohlenwasserstoffe, die bewusst in dem Abgas stromauf des Katalysators angereicht werden, oxidativ nachzuverbrennen, um ein möglichst schnelles Erwärmen des Katalysators bis zum Erreichen seiner Aktivierungs- beziehungsweise Light-Off-Temperatur zu bewirken. Die Vorrichtung umfasst hierzu eine Sekundärluftleitung, in die ein Luftfilter, eine Sekundärluftfördervorrichtung, ein Sekundärluftventil sowie ein Reed-Ventil, das die Funktion eines Rückströmsperrventils hat, integriert sind. Um zu vermeiden, dass Kondensat, das sich in der Sekundärluftleitung und insbesondere in der Sekundärluftfördervorrichtung angesammelt hat, bei unter dem Gefrierpunkt liegenden Außentemperaturen gefriert, ist vorgesehen, dass nach der Beendigung eines Betriebs der Brennkraftmaschine zunächst ein Drainageventil, das in eine aus der Sekundärluftfördervorrichtung abgehende Drainageleitung integriert ist, geöffnet wird. Anschließend wird die Sekundärluftfördervorrichtung in Betrieb genommen und das Sekundärluftventil geöffnet, um Kondensat, das sich noch in der Sekundärluftleitung befindet, auszuspülen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zuverlässigen Betrieb eines Regenerationsluftsystems einer Brennkraftmaschine zu gewährleisten.
-
Diese Aufgabe wird durch einen Betrieb einer Brennkraftmaschine gemäß dem in dem Patentanspruch 1 beanspruchten Verfahren gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
-
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei die Brennkraftmaschine einen Verbrennungsmotor, einen Abgasstrang mit einer darin integrierten, bedarfsweise aktiv zu regenerierenden Abgasnachbehandlungsvorrichtung und ein Regenerationsluftsystem aufweist. In eine Regenerationsluftleitung des Regenerationsluftsystems, die eine Umgebungsluftmündung mit einem Abschnitt des Abgasstrangs, der stromauf der Abgasnachbehandlungsvorrichtung gelegen ist, (direkt oder indirekt) verbindet, ist eine Regenerationsluftfördervorrichtung und, vorzugsweise stromab der Regenerationsluftfördervorrichtung, ein Regenerationsluftventil des Regenerationsluftsystems integriert. Erfindungsgemäß wird das Regenerationsluftventil während eines Betriebs des Verbrennungsmotors temporär geöffnet, ohne gleichzeitig das Abgas vor der Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit Kohlenwasserstoffen für eine oxidative Nachverbrennung anzureichen. Das erfindungsgemäße Öffnen des Regenerationsluftventils erfolgt folglich (ausschließlich) für eine Drainage von Kondensat aus dem Regenerationsluftsystem und nicht für eine Regeneration der Abgasnachbehandlungsvorrichtung. Ergänzend oder alternativ kann im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, das Regenerationsluftventil für eine Drainage von Kondensat temporär während eines Nichtbetriebs des Verbrennungsmotors zu öffnen.
-
Durch das Öffnen des Regenerationsluftventils wird eine fluidleitende Verbindung des Regenerationsluftsystems zu dem Abgasstrang hergestellt, wodurch ermöglicht wird, in dem Regenerationsluftsystem und insbesondere in dem Regenerationsluftventil angesammeltes Kondensat abzuführen. Es wurde nämlich erkannt, dass bei bestimmten Profilen in der Nutzung einer Brennkraftmaschine mit Regenerationsluftsystem und insbesondere eines eine solche Brennkraftmaschine umfassenden Kraftfahrzeugs relevante Mengen von Kondensat in dem Regenerationsluftsystem anfallen können und dass dieses infolge eines Gefrierens aufgrund entsprechend niedriger Umgebungstemperaturen die Funktionsfähigkeit des Regenerationsluftsystems beeinträchtigen kann. Relevant kann dies insbesondere sein, wenn ein solches Kraftfahrzeug für einen relativ langen Zeitraum, beispielsweise auch über mehrere Monate oder Jahre, derart genutzt wird, dass eine aktive Regeneration der Abgasnachbehandlungsvorrichtung unter Nutzung des Regenerationsluftsystems nicht erforderlich ist. Unter diesen Voraussetzungen kann das sich in dem deaktivierten Regenerationsluftsystem ansammelnde Kondensat relevante Mengen erreichen, was insbesondere gilt, wenn der Betrieb des Kraftfahrzeugs in diesem Zeitraum unter klimatischen Bedingungen erfolgt, die durch eine relativ hohe Temperatur und Luftfeuchtigkeit gekennzeichnet sind. Wird ein solches Kraftfahrzeug dann kurzfristig bei Umgebungstemperaturen, die unter dem Gefrierpunkt liegen, betrieben, beispielsweise weil das Kraftfahrzeug in eine Region mit entsprechenden klimatischen Bedingungen gefahren wird, besteht die Möglichkeit, dass das zuvor in dem Regenerationsluftsystem angesammelte Kondensat gefriert und die Funktionsfähigkeit des Regenerationsluftsystems beeinträchtigt. Diese potentielle Problematik wird durch das erfindungsgemäße Verfahren verhindert.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Regenerationsluftfördervorrichtung während einer Öffnung des Regenerationsluftventils, die für eine Drainage von Kondensat während des Betriebs des Verbrennungsmotors erfolgt, betrieben wird. Eine mittels der Regenerationsluftfördervorrichtung erzeugte Luftströmung kann dann in vorteilhafter Weise ein Ausbringen des Kondensats aus dem Regenerationsluftsystem unterstützen.
-
Um zu vermeiden, dass bei einem während des Betriebs des Verbrennungsmotors erfolgenden Öffnen des Regenerationsluftventils, das für eine Drainage von Kondensat erfolgt, die über die Regenerationsluftleitung in den Abgasstrang eingebrachte Luftmenge den Betrieb des Verbrennungsmotors negativ beeinflusst, beispielsweise weil sich dadurch eine mittels einer sogenannten Lambdasonde ermittelte Abgaszusammensetzung ändert, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Regenerationsluftventil, insbesondere ausschließlich, während eines Schubbetriebs des Verbrennungsmotors, d.h. bei einem externen Antrieb des Verbrennungsmotors und folglich ohne (positive) Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors, geöffnet wird. Dies kann insbesondere dann relevant sein, wenn gleichzeitig mit dem Öffnen des Regenerationsluftventils die Regenerationsluftfördervorrichtung in Betrieb genommen wird, weil dann ein relativ großer Massenstrom von Luft über die Regenerationsluftleitung in den Abgasstrang eingeleitet wird.
-
Ein Betrieb der Regenerationsluftfördervorrichtung kann auch dann vorgesehen sein, wenn das Regenerationsluftventil während eines Nichtbetriebs des Verbrennungsmotors für eine Drainage von Kondensat geöffnet wird. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass während eines solchen Öffnens des Regenerationsluftventils die Regenerationsluftfördervorrichtung nicht betrieben wird, wodurch mit einem solchen Betrieb verbundene Geräuschemissionen vermieden werden können.
-
Bei einer für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft geeigneten Brennkraftmaschine verläuft der Abschnitt der Regenerationsluftleitung, der sich zwischen dem Regenerationsluftventil (und insbesondere einem Ventilsitz des Regenerationsluftventils) einerseits und der Mündung der Regenerationsluftleitung in den Abgasstrang andererseits erstreckt, kontinuierlich fallend. Dies ermöglicht, dass bei einem Öffnen des Regenerationsluftventils Kondensat ausschließlich mittels der Schwerkraft getrieben bis in den Abgasstrang fließen kann.
-
Weiterhin bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Regenerationsluftleitung stromab eines Luftfilters aus einem Frischgasstrang der Brennkraftmaschine abgeht. Die Regenerationsluftleitung verbindet dann den Abgasstrang indirekt über einen Abschnitt des Frischgasstrangs mit der Umgebungsluftmündung (des Frischgasstrangs). Dies ermöglicht, bereits mittels des Luftfilters des Frischgasstrangs gereinigte Luft bedarfsweise (für eine Drainage des Regenerationsluftsystems und für eine Regeneration der Abgasnachbehandlungsvorrichtung) über die Regenerationsluftleitung zu führen, was eine Verunreinigung des Abgasstrangs und insbesondere der Abgasnachbehandlungsvorrichtung durch über diese Luft mitgeführte Partikel vermeidet. Im Vergleich zu der ebenfalls möglichen Integration eines separaten Luftfilters in die Regenerationsluftleitung kann sich dadurch die konstruktive Ausgestaltung der Brennkraftmaschine vereinfachen.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Regenerationsluftventil für eine Drainage von Kondensat weitestmöglich geöffnet wird. Dadurch kann einerseits ein möglichst schnelles und vollständiges Ausbringen von Kondensat realisiert werden. Weiterhin kann dadurch eine Reinigungsfunktion für das Regenerationsluftventil realisiert werden, weil durch die weitestmöglichen Öffnungs- und Schließbewegungen mögliche Ablagerungen an insbesondere dem Ventilkörper sowie an den die Bewegung des Ventilkörpers führenden Flächen des Regenerationsluftventils abgetragen werden können.
-
Bei der Abgasnachbehandlungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine, die im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens betrieben wird, kann es sich insbesondere um einen Partikelfilter handeln oder diese umfasst zumindest einen solchen Partikelfilter. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung einer erfindungsgemäß betriebenen Brennkraftmaschine kann jedoch beispielsweise auch ein NOx-Speicherkatalysator sein oder einen solchen umfassen. In einem NOx-Speicherkatalysator werden Stickoxide (NOx) in bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, in denen deren Reduktion zu Stickstoff (N) und Sauerstoff (02) nicht möglich ist, zwischengespeichert. Auch bei einem solchen NOx-Speicherkatalysator kann die Notwendigkeit bestehen, diesen beim Erreichen einer definierten Beladungsgrenze zu regenerieren, um dessen Funktionsfähigkeit aufrechtzuhalten. Zudem kann es notwendig sein, einen solchen NOx-Speicherkatalysator in regelmäßigen Abständen zu entschwefelen, was auch als Desulfatisierung bezeichnet wird, erfindungsgemäß jedoch unter den Begriff der Regeneration fallen soll. Eine solche Entschwefelung kann erforderlich sein, weil ein üblicherweise im Kraftstoff enthaltener Schwefel mit dem Speichermaterial des NOx-Speicherkatalysators reagieren kann, wodurch die für die NOx-Speicherung verfügbare Menge an Speichermaterial abnehmen kann. Dabei entstehen Sulfate (z.B. Bariumsulfat), die sehr temperaturbeständig sind und die bei Abgastemperaturen, die für eine einfache NOx-Regeneration ausreichend sind, nicht abgebaut werden. Zur Entschwefelung muss ein NOx-Speicherkatalysator gegebenenfalls auf Temperaturen, die zwischen 600°C und 650°C liegen, aufgeheizt werden.
-
Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann insbesondere bei einer Brennkraftmaschine, bei der der Verbrennungsmotor fremdgezündet und insbesondere auch quantitätsgeregelt, d.h. als Ottomotor, ausgebildet ist, zur Anwendung kommen, weil es insbesondere bei einem solchen Ottomotor in Abhängigkeit von dem Nutzungsverhalten vorkommen kann, dass eine aktive Regeneration durch eine hierfür vorgesehene Anreicherung des Abgases vor der Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit Kohlenwasserstoffen und durch eine Nutzung des Regenerationsluftsystems über einen sehr langen Zeitraum nicht durchgeführt wird, da der Ottomotor ausreichend häufig mit so hoher Leistungsabgabe betrieben wird, dass sich die Abgasnachbehandlungsvorrichtung dabei gleichzeitig (passiv) regeneriert. Grundsätzlich kann eine erfindungsgemäß betriebene Brennkraftmaschine jedoch einen beliebig ausgestalteten Verbrennungsmotor, beispielsweise einen (selbstzündenden und qualitätsgeregelten) Dieselmotor oder eine Mischung aus Otto- und Dieselmotor, beispielsweise einen Verbrennungsmotor mit homogener Kompressionszündung, umfassen.
-
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäß zu betreibenden Brennkraftmaschine und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Kraftfahrzeugs, wobei die Brennkraftmaschine insbesondere der (direkten oder indirekten) Bereitstellung einer Fahrantriebsleistung für das Kraftfahrzeug dienen kann. Bei einem solchen Kraftfahrzeug kann es sich insbesondere um ein radbasiertes und nicht schienengebundenes Kraftfahrzeug (vorzugsweise ein PKW oder ein LKW) handeln.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt, teilweise in schematischer Darstellung:
- 1: eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine;
- 2: das Regenerationsluftsystem der Brennkraftmaschine; und
- 3: einen teilweisen Längsschnitt durch das Regenerationsluftventil des Regenerationsluftsystems.
-
Die 1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, die zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Diese umfasst einen Verbrennungsmotor 1, der beispielhaft in Form eines Hubkolbenmotors mit vier in Reihe angeordneten Zylindern 2 ausgebildet ist. Die Zylinder 2 begrenzen mit darin geführten Hubkolben 3 und einem Zylinderkopf (nicht gezeigt) jeweils einen Brennraum 4. Diesen Brennräumen 4 wird im Betrieb des Verbrennungsmotors 1 und damit der Brennkraftmaschine Frischgas über einen Frischgasstrang 5 zugeführt. Bei dem Frischgas handelt es sich zumindest hauptsächlich um Luft, die über eine Umgebungsluftmündung 6 aus der Umgebung angesaugt wird und die anschließend über einen Luftfilter 7 und dann über einen Frischgasverdichter 8 geführt wird. Dieser Frischgasverdichter 8 ist Teil eines Abgasturboladers, der weiterhin eine Abgasturbine 9 umfasst, die in einen Abgasstrang 10 der Brennkraftmaschine integriert ist. Abgas, das bei der Verbrennung von Gemischmengen entstanden ist, die aus dem Frischgas sowie aus beispielsweise direkt über Kraftstoffinjektoren (nicht dargestellt) in die Brennräume 4 eingespritztem Kraftstoff bestehen, wird über den Abgasstrang 10 abgeführt und dabei durch eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung 11 geführt. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 11 umfasst neben einem Katalysator 12, der zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und der Abgasturbine 9 angeordnet ist, einen Partikelfilter 13, der stromab der Abgasturbine 9 und damit in relativ großer Entfernung von dem Verbrennungsmotor 1 in den Abgasstrang 10 integriert ist. Dabei kann der Partikelfilter 13 auch unterhalb eines Unterbodens des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, was durch die relativ exponierte Lage, zusätzlich zu der relativ großen Entfernung des Partikelfilters 13 von dem Verbrennungsmotor 1, dazu führen kann, dass das Abgas beim Durchströmen des Partikelfilters 13 bereits relativ stark abgekühlt ist.
-
Für eine bedarfsweise Regeneration des Partikelfilters 13 ist es erforderlich, diesen auf eine relativ hohe Temperatur von beispielsweise zwischen 600°C und 650°C aufzuheizen, um die in dem Partikelfilter 13 vorhandenen Partikel abzubrennen. Um ein solches Aufheizen des Partikelfilters 13 zu gewährleisten, umfasst die Brennkraftmaschine ein Regenerationsluftsystem 14 (vgl. auch 2 und 3), das eine Regenerationsluftleitung 15 aufweist, die aus dem zwischen dem Luftfilter 7 und dem Frischgasverdichter 8 liegenden Abschnitt des Frischgasstrangs 5 abgeht und die in den zwischen der Abgasturbine 9 und dem Partikelfilter 13 liegenden Abschnitt des Abgasstrangs 10 mündet. In diese Regenerationsluftleitung 15 ist eine elektromotorisch antreibbare Regenerationsluftfördervorrichtung 16 sowie, zwischen der Regenerationsluftfördervorrichtung 16 und der Mündung der Regenerationsluftleitung 15 in den Abgasstrang 10, ein Regenerationsluftventil 17 integriert, das in weiteren Details in der 3 gezeigt ist. Die Regenerationsluftfördervorrichtung 16 und das Regenerationsluftventil 17 sind mittels einer Steuerungsvorrichtung 18 der Brennkraftmaschine, beispielsweise mittels einer zentralen Motorsteuerung, ansteuerbar.
-
Durch bekannte innermotorische Maßnahmen, die temporär im Betrieb des Verbrennungsmotors 1 für eine Regeneration des Partikelfilters 13 umgesetzt werden können, kann ein relativ hoher Anteil (unverbrannter) Kohlenwasserstoffe in dem aus dem Verbrennungsmotor 1 ausgestoßenen Abgas erzeugt werden. Diese Kohlenwasserstoffe werden dann in dem Abgasstrang 10 vor dem Partikelfilter 13 oxidativ nachverbrannt, wodurch das den Partikelfilter 13 durchströmende Abgas eine ausreichend hohe Temperatur erhält, um eine Regeneration des Partikelfilters 13 zu gewährleisten. Der für die oxidative Nachverbrennung der Kohlenwasserstoffe erforderliche Sauerstoff wird als Teil von Luft mittels des Regenerationsluftsystems 14 in den Abgasstrang 10 eingebracht und dabei bei geöffnetem Regenerationsluftventil 17 mittels der Regenerationsluftfördervorrichtung 16 aus dem Frischgasstrang 5 angesaugt.
-
Um Kondensat, das sich innerhalb des Regenerationsluftsystems 14 und insbesondere stromauf eines Ventilköpers 19 des Regenerationsluftventils 17 angesammelt haben kann, abzuführen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Regenerationsluftventil 17 bedarfsweise zu öffnen, ohne dass dabei eine Regeneration des Partikelfilters 13 durchgeführt wird.
-
Ein solches temporäres Öffnen des Regenerationsluftventils 17 kann während eines Nichtbetriebs des Verbrennungsmotors 1 durchgeführt werden, beispielsweise mit jeder Außerbetriebnahme der Brennkraftmaschine oder mit einer Außerbetriebnahme, die nach einer definierten Anzahl vorausgegangener Außerbetriebnahmen oder nach einer definierten Mindestbetriebsdauer der Brennkraftmaschine erfolgt.
-
Ein temporäres Öffnen des Regenerationsluftventils 17 für eine Drainage von Kondensat kann auch während des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 erfolgen. Dabei wird jedoch keine Anreicherung des Abgases vor dem Partikelfilter 13 mit Kohlenwasserstoffen für eine oxidative Nachverbrennung durchgeführt, da der Partikelfilter 13 nicht regeneriert werden soll. Ein solches Öffnen des Regenerationsluftventils 17 kann insbesondere während eines Schubbetriebs des Verbrennungsmotors 1 durchgeführt werden, weil dann ausgeschlossen werden kann, dass sich die über die dann freigegebene Regenerationsluftleitung 15 in den Abgasstrang eingebrachte Luftmenge negativ auf das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine auswirkt.
-
Gemäß der 2, die die Ausrichtung des Regenerationsluftsystems 14 bei der Integration in die Brennkraftmaschine beziehungsweise in das Kraftfahrzeug (bei waagerecht stehendem Kraftfahrzeug) zeigt, ist der Abschnitt der Regenerationsluftleitung 15, der sich von dem Regenerationsluftventil 17 bis zu dem Verbindungsstück 20, das die Mündung der Regenerationsluftleitung 15 in den Abgasstrang 10 ausbildet, erstreckt, kontinuierlich fallend ausgebildet. Dadurch wird sichergestellt, dass Kondensat, dass sich im Bereich des Ventilkörpers 19 des Regenerationsluftventils 17 angesammelt hat, bei einem Öffnen des Regenerationsluftventils 17 bereits durch die Schwerkraft getrieben in den Abgasstrang 10 eingeleitet wird. Ein gleichzeitiger Betrieb der Regenerationsluftfördervorrichtung 16, die ein solches Ausbringen von Kondensat unterstützen würde, kann demnach unterbleiben.
-
Vorzugsweise wird die Regenerationsluftfördervorrichtung 16 jedoch während eines Öffnens des Regenerationsluftventils 17 zur Unterstützung einer Drainage von Kondensat betrieben. Dies gilt zumindest dann, wenn ein solches Öffnen des Regenerationsluftventils 17 während eines Betriebs des Verbrennungsmotors 1 durchgeführt wird, weil dann die Geräuschemissionen der Regenerationsluftfördervorrichtung 16 in den Betriebsgeräuschen der Brennkraftmaschine beziehungsweise des diese umfassenden Kraftfahrzeugs untergehen.
-
Gemäß der 3 kann das Regenerationsluftventil 17 in Form eines Tellerventils mit grundsätzlich bekannter Bauart ausgebildet sein. Dieses umfasst ein Gehäuse 21, das einen Einlasskanal 22 und einen Auslasskanal 23 ausbildet, die jeweils einen Abschnitt der Regenerationsluftleitung 15 ausbilden. In dem Übergang zwischen dem Einlasskanal 22 und dem Auslasskanal 23 ist der tellerförmige Ventilkörper 19 angeordnet. der mittels einer Betätigungsstange 25 bewegbar ist, die Teil eines elektromechanischen Linearaktuators 24 ist. Mittels einer in den Linearaktuator 24 integrierten Rückstellfeder 26 ist der Ventilkörper 19 gegen einen von einem Dichtring 27 ausgebildeten Ventilsitz gedrückt. Durch eine aktive Ansteuerung des Linearaktuators 24 kann der Ventilkörper 19 von diesem Ventilsitz abgehoben und damit die Verbindung zwischen dem Einlasskanal 22 und dem Auslasskanal 23 freigegeben werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Verbrennungsmotor
- 2
- Zylinder
- 3
- Hubkolben
- 4
- Brennraum
- 5
- Frischgasstrang
- 6
- Umgebungsluftmündung
- 7
- Luftfilter
- 8
- Frischgasverdichter
- 9
- Abgasturbine
- 10
- Abgasstrang
- 11
- Abgasnachbehandlungsvorrichtung
- 12
- Katalysator
- 13
- Partikelfilter
- 14
- Regenerationsluftsystem
- 15
- Regenerationsluftleitung
- 16
- Regenerationsluftfördervorrichtung
- 17
- Regenerationsluftventil
- 18
- Steuerungsvorrichtung
- 19
- Ventilkörper des Regenerationsluftventils
- 20
- Verbindungsstück
- 21
- Gehäuse des Regenerationsluftventils
- 22
- Einlasskanal des Regenerationsluftventils
- 23
- Auslasskanal des Regenerationsluftventils
- 24
- Linearaktuator des Regenerationsluftventils
- 25
- Betätigungsstange des Linearaktuators
- 26
- Rückstellfeder des Regenerationsluftventils
- 27
- Dichtring des Regenerationsluftventils
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 2009/0038301 A1 [0005]
