WO2006111280A1 - Internal combustion engine with exhaust gas recirculation - Google Patents

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WO2006111280A1
WO2006111280A1 PCT/EP2006/003214 EP2006003214W WO2006111280A1 WO 2006111280 A1 WO2006111280 A1 WO 2006111280A1 EP 2006003214 W EP2006003214 W EP 2006003214W WO 2006111280 A1 WO2006111280 A1 WO 2006111280A1
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gas recirculation
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internal combustion
combustion engine
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Wolfgang Krüger
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Daimlerchrysler Ag
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Abstract

An internal combustion engine has at least one first cylinder (12a), at least one second cylinder (12b), an exhaust gas duct (24) connected to the outlet of the at least one second cylinder (12b), an exhaust gas recirculation duct (22) which is connected to the outlet of the at least one first cylinder (12a), and is connected by a first exhaust gas recirculation branch (22a) to a first intake duct (14a) of the at least one first cylinder (12a) and by a second exhaust gas recirculation branch (22b) to a second intake duct (14b) of the at least one second cylinder (12b), an exhaust gas recirculation connecting pipe (22c) for connecting the exhaust gas duct (24) to the exhaust gas recirculation pipe (22), a first valve device (30) arranged in the first exhaust gas recirculation branch (22a), a second valve device (32) arranged in the second exhaust gas recirculation branch (22b), and a third valve device (34) arranged in the exhaust gas recirculation connecting pipe (22c), the first, second and third valve devices (30, 32, 34) being independently controllable, so that variable modes of operation of the first and second cylinders (12a, 12b) of the internal combustion engine as master and/or slave cylinders of the exhaust gas recirculation system are possible, also with different combustion processes.

Description

Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung Internal combustion engine with exhaust gas recirculation
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einem partikelarmen AbgasrückführSystem und reduzierter Stickoxidemission.The invention relates to an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation. In particular, the present invention relates to an internal combustion engine having a low particulate exhaust gas recirculation system and reduced nitrogen oxide emission.
Die DE 43 31 509 C2 offenbart eine Vorrichtung zur Schad- stoffminderung beim Betrieb einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine umfasst dabei ein Abgassystem, das mit ersten Zylindern verbunden ist, und eine Abgasrückführungsvorrichtung, die mit einem zweiten Zylinder verbunden ist. Der zweite Zylinder dient als Geberzylinder, dessen Abgas über die Abgasrückführung den ersten Zylindern rückgeführt wird.DE 43 31 509 C2 discloses a device for pollutant reduction in the operation of a multi-cylinder internal combustion engine. The internal combustion engine comprises an exhaust system, which is connected to first cylinders, and an exhaust gas recirculation device, which is connected to a second cylinder. The second cylinder serves as a master cylinder whose exhaust gas is recycled via the exhaust gas recirculation to the first cylinders.
Aus der DE 198 38 725 C2 ist ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit NehmerZylindern, wenigstens einem Geberzylinder, einer Abgasrückführung und einem Einspritzsystem bekannt, wobei das Abgas des Geberzylinders mittels der Abgasrückführung dem Frischgas der Nehmerzylinder zugeführt wird und wobei die Regelung der Einspritzmenge des Geberzylinders unabhängig von der Regelung der Einspritzmenge der Nehmerzylinder erfolgt.From DE 198 38 725 C2 a method for operating an internal combustion engine with slave cylinders, at least one master cylinder, an exhaust gas recirculation and an injection system is also known, wherein the exhaust gas of the master cylinder is supplied by the exhaust gas recirculation to the fresh gas of the slave cylinder and wherein the control of the injection quantity of the Donor cylinder regardless of the regulation of the injection quantity of the slave cylinder takes place.
Nachteilig an den herkömmlichen Verfahren zur Optimierung des Schadstoffausstoßes in Form von Stickoxiden und Partikeln wie zum Beispiel Ruß ist dabei insbesondere, dass bei Reduktion der Stickoxide der Ausstoß an Partikeln ansteigt. Diese müssen in Hinblick auf verschärfte Abgasnormen jedoch ebenfalls berücksichtigt werden. Mit den herkömmlichen Verfahren muss daher, um allen Faktoren Rechnung zu tragen, die Aufladung des Motors erhöht werden.A disadvantage of the conventional method for optimizing pollutant emissions in the form of nitrogen oxides and particles such For example, soot is in particular that increases in the reduction of nitrogen oxides, the output of particles. However, these must also be taken into account with regard to stricter emission standards. Therefore, with the conventional methods, in order to take all the factors into consideration, the charging of the engine must be increased.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Brennkraftmaschine mit einem partikelarmen Abgasrückführungssystem anzugeben, bei welcher ohne eine Erhöhung der Aufladung befriedigende Werte für die Partikel- und Stickoxidemission erzielt werden können, sodass die geltenden und zukünftigen Abgasnormen leichter erfüllt werden können.The object of the invention is in contrast to provide an internal combustion engine with a particle-poor exhaust gas recirculation system, in which satisfactory values for the particulate and nitrogen oxide emissions can be achieved without increasing the charge, so that the current and future emission standards can be easily met.
Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by an internal combustion engine with the features of claim 1. Advantageous embodiments and modifications of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung enthält wenigstens einen ersten Zylinder; wenigstens einen zweiten Zylinder; einen mit dem Ausgang des wenigstens einen zweiten Zylinders verbundenen Abgastrakt; eine mit dem Ausgang des wenigstens einen ersten Zylinders verbundene Abgas- rückführleitung, die über einen ersten Abgasrückführzweig mit einem ersten Ansaugtrakt des wenigstens einen ersten Zylinders und über einen zweiten Abgasrückführzweig mit einem zweiten Ansaugtrakt des wenigstens einen zweiten Zylinders verbunden ist; eine Abgasrückführ-Verbindungsleitung zur Verbindung zwischen dem Abgastrakt und der Abgasrückführleitung; eine erste Ventilvorrichtung, die in dem ersten Abgasrückführzweig angeordnet ist; eine zweite Ventilvorrichtung, die in dem zweiten Abgasrückführzweig angeordnet ist; und eine dritte Ventilvorrichtung, die in der Abgasrückführ- Verbindungsleitung angeordnet ist, wobei die erste, die zweite und die dritte Ventilvorrichtung unabhängig voneinander steuerbar sind.The internal combustion engine according to the present invention includes at least a first cylinder; at least one second cylinder; an exhaust tract connected to the outlet of the at least one second cylinder; an exhaust gas recirculation line connected to the outlet of the at least one first cylinder, which is connected via a first exhaust gas recirculation branch to a first intake tract of the at least one first cylinder and via a second exhaust gas recirculation branch to a second intake manifold of the at least one second cylinder; an exhaust gas recirculation connection line for connection between the exhaust tract and the exhaust gas recirculation line; a first valve device disposed in the first exhaust gas recirculation branch; a second valve device disposed in the second exhaust gas recirculation branch; and a third valve device located in the exhaust gas recirculation Connecting line is arranged, wherein the first, the second and the third valve device are independently controllable.
Mit der so aufgebauten Brennkraftmaschine mit Abgasrückführ- system ist es möglich, die einzelnen Zylinder je nach Bedarf sowohl als Geberzylinder als auch als Nehmerzylinder zu betreiben und so die unterschiedlichsten Varianten von Abgasrückführmengen und -Zusammensetzungen darzustellen. Außerdem können die verschiedenen Zylinder auch mit verschiedenen, auf den Betriebszustand der Brennkraftmaschine optimierten Brennverfahren betrieben werden.With the thus constructed internal combustion engine with exhaust gas recirculation system, it is possible to operate the individual cylinders as required both as a master cylinder and as a slave cylinder and thus represent the most varied variants of exhaust gas recirculation quantities and compositions. In addition, the various cylinders can also be operated with different, optimized to the operating condition of the internal combustion engine combustion process.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner eine vierte Ventilvorrichtung vorgesehen, die in der Abgasrückführleitung angeordnet ist und die unabhängig von der ersten, der zweiten und der dritten Ventilvorrichtung steuerbar ist.In one embodiment of the invention, a fourth valve device is further provided, which is arranged in the exhaust gas recirculation line and which is controllable independently of the first, the second and the third valve device.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die erste und die zweite VentilVorrichtung und auch die dritte und die vierte Ventilvorrichtung jeweils integral als eine kombinierte Ventilvorrichtung ausgebildet sein.In a further embodiment of the invention, the first and the second valve device and also the third and the fourth valve device may each be integrally formed as a combined valve device.
In der Abgasrückführleitung ist weiterhin stromauf des ersten und des zweiten Abgasrückführzweiges bzw. der ersten und der zweiten Ventilvorrichtung ein Abgaskühler vorgesehen.In the exhaust gas recirculation line, an exhaust gas cooler is further provided upstream of the first and the second exhaust gas recirculation branch or of the first and the second valve device.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind ferner eine erste Drosselvorrichtung, die in dem ersten Ansaugtrakt angeordnet ist, und eine zweite Drosselvorrichtung, die in dem zweiten Ansaugtrakt angeordnet ist, vorgesehen, wobei die erste und die zweite Drosselvorrichtung unabhängig voneinander und auch unabhängig von der ersten bis vierten Ventilvorrichtung des AbgasrückführSystems steuerbar sind.In a further embodiment of the invention, a first throttle device, which is arranged in the first intake manifold, and a second throttle device, which is arranged in the second intake manifold, further provided, wherein the first and the second throttle device independently and independently of the first to fourth valve device of the exhaust gas recirculation system are controllable.
Stromauf des ersten und des zweiten Ansaugtraktes bzw. der ersten und der zweiten Drosselvorrichtung ist außerdem ein Ladeluftkühler vorgesehen.Upstream of the first and the second intake tract and the first and the second throttle device, a charge air cooler is also provided.
Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten, nicht-einschränkenden Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung des Aufbaus eines bevorzugten Ausführungs- beispiels einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung gemäß der vorliegenden Erfindung.The above and other features and advantages of the invention will become more apparent from the following description of a preferred, non-limiting embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings. Therein, the single figure shows a schematic representation of the structure of a preferred embodiment of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation according to the present invention.
In der Figur ist eine Brennkraftmaschine 10 mit einem ersten Zylinder 12a und drei zweiten Zylindern 12b dargestellt. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsform beschränkt; vielmehr kann die Erfindung auch auf Brennkraftmaschinen mit wenigstens zwei ersten Zylindern und mit weniger als drei oder wenigstens vier zweiten Zylindern angewendet werden.In the figure, an internal combustion engine 10 with a first cylinder 12a and three second cylinders 12b is shown. However, the present invention is not limited to this embodiment; Rather, the invention can also be applied to internal combustion engines having at least two first cylinders and having less than three or at least four second cylinders.
Den ersten und zweiten Zylindern 12a, 12b wird über einen gemeinsamen Ansaugtrakt 14 Frischluft zugeführt, wobei in dem gemeinsamen Ansaugtrakt 14 in bekannter Weise ein Turbolader 16 und ein Ladeluftkühler 18 angeordnet sind. Stromab des Ladeluftkühlers 18 teilt sich der gemeinsame Ansaugtrakt 14 in einen ersten Ansaugtrakt 14a zu dem einen ersten Zylinder 12a und einen zweiten Ansaugtrakt 14b zu den drei zweiten Zylindern 12b. Im ersten Ansaugtrakt 14a ist eine erste Drosselvorrichtung 20a in Form einer Drosselklappe oder eines Drosselventils zum Steuern der dem ersten Zylinder 12a zugeführten Frischluftmenge angeordnet, und im zweiten Ansaugtrakt 14b ist eine zweite Drosselvorrichtung 20b in Form einer Drosselklappe oder eines Drosselventils zum Steuern der den zweiten Zylindern 12b zugeführten Frischluftmenge angeordnet. Die KraftstoffZuführung und das Einspritzsystem sind in der Zeichnung der Einfachheit halber weggelassen. In einem modifizierten Ausführungsbeispiel lassen sich die gewünschten Drossel- bzw. Steuerungseffekte alternativ oder ergänzend zu einem Drosselelement über variable Ventilsteuerzeiten der Brennkraftmaschine erzielen.Fresh air is supplied to the first and second cylinders 12a, 12b via a common intake tract 14, wherein a turbocharger 16 and a charge air cooler 18 are arranged in the common intake tract 14 in a known manner. Downstream of the intercooler 18, the common intake manifold 14 splits into a first intake passage 14a to the one first cylinder 12a and a second intake passage 14b to the three second cylinders 12b. In the first intake passage 14a, a first throttle device 20a is arranged in the form of a throttle valve for controlling the amount of fresh air supplied to the first cylinder 12a, and in the second intake passage 14b is a second throttle device 20b in the form of a throttle valve for controlling the second cylinders 12b supplied amount of fresh air arranged. The fuel supply and the injection system are omitted from the drawing for the sake of simplicity. In a modified embodiment, the desired throttling or control effects can be achieved alternatively or in addition to a throttle element via variable valve timing of the internal combustion engine.
Der Ausgang der zweiten Zylinder 12b ist mit einem Abgastrakt 24 verbunden, in dem sich in bekannter Weise der Turbolader 16 und das Abgassystem 26 mit verschiedenen Filtern und Katalysatoren befindet.The output of the second cylinder 12b is connected to an exhaust tract 24 in which the turbocharger 16 and the exhaust system 26 with various filters and catalysts are located in known manner.
Das Abgasrückführsystem umfasst eine Abgasrückführleitung 22, die mit dem Ausgang des ersten Zylinders 12a verbunden ist. Die Abgasrückführleitung 22 teilt sich stromab eines bekannten Abgaskühlers 28 in einen ersten Abgasrückführzweig 22a, der mit dem ersten Ansaugtrakt 14a für den ersten Zylinder 12a verbunden ist, und in einen zweiten Abgasrückführzweig 22b, der mit dem zweiten Ansaugtrakt 14b für die zweiten Zylinder 12b verbunden ist. In dem ersten Abgasrückführzweig 22a ist eine erste Ventilvorrichtung 30 angeordnet, und in dem zweiten Abgasrückführzweig 22b ist eine zweite Ventilvorrichtung 32 angeordnet.The exhaust gas recirculation system includes an exhaust gas recirculation line 22 which is connected to the output of the first cylinder 12a. Exhaust gas recirculation line 22 divides downstream of a known exhaust gas cooler 28 into a first exhaust gas recirculation branch 22a connected to first intake section 14a for first cylinder 12a and into a second exhaust gas recirculation branch 22b connected to second intake section 14b for second cylinders 12b , A first valve device 30 is arranged in the first exhaust gas recirculation branch 22a, and a second valve device 32 is arranged in the second exhaust gas recirculation branch 22b.
Ferner ist eine Abgasrückführ-Verbindungsleitung 22c vorgesehen, welche den Abgastrakt 24 bzw. die Ausgänge der zweiten Zylinder 12b mit der Abgasrückführleitung 22 ver- bindet. In dieser Abgasrückführ-Verbindungsleitung 22c ist eine dritte Ventilvorrichtung 34 angeordnet. Zusätzlich kann auch in der Abgasrückführleitung 22 stromauf des Abgaskühlers 28 eine vierte Ventilvorrichtung 36 vorgesehen sein.Furthermore, an exhaust gas recirculation connecting line 22c is provided, which divides the exhaust gas tract 24 or the exits of the second cylinders 12b with the exhaust gas recirculation line 22. binds. In this exhaust gas recirculation connecting line 22 c, a third valve device 34 is arranged. In addition, a fourth valve device 36 can also be provided in the exhaust gas recirculation line 22 upstream of the exhaust gas cooler 28.
Während in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die erste, die zweite, die dritte und die vierte Ventilvorrichtung 30, 32, 34, 36 jeweils als separate Ventilvorrichtungen ausgebildet sind, ist es ebenso möglich, die erste und die zweite Ventilvorrichtung 30, 32 an der in der Figur mit A gekennzeichneten Stelle integral als eine kombinierte Ventilvorrichtung und/oder die dritte und die vierte Ventilvorrichtung 34, 36 an der in der Figur mit B markierten Stelle integral als eine weitere kombinierte Ventilvorrichtung auszubilden. Die kombinierten Ventilvorrichtungen können beispielsweise als Kombiventile, Drehventile oder Klappen ausgebildet sein.While in the illustrated embodiment, the first, second, third and fourth valve devices 30, 32, 34, 36 are each formed as separate valve devices, it is also possible for the first and second valve devices 30, 32 to be shown in the FIG A labeled position integrally as a combined valve device and / or integrally form the third and fourth valve devices 34, 36 at the location marked B in the figure as another combined valve device. The combined valve devices can be designed, for example, as combination valves, rotary valves or flaps.
Die erste VentilVorrichtung 30, die zweite Ventilvorrichtung 32, die dritte Ventilvorrichtung 34, die vierte Ventilvorrichtung 36, die erste Drosselvorrichtung 20a und die zweite Drosselvorrichtung 20b sind unabhängig voneinander steuerbar, sodass die Brennkraftmaschine 10 mit den unterschiedlichsten Abgasrückführraten und -Zusammensetzungen sowie Brennverfahren für die verschiedenen Zylinder 12a, 12b betrieben werden kann. Insbesondere können die ersten und die zweiten Zylinder 12a, 12b je nach Betriebszustand der ersten bis vierten Ventilvorrichtungen 30 - 36 sowohl als Geberzylinder als auch als Nehmerzylinder des AbgasrückführSystems betrieben werden. Bei den herkömmlichen Brennkraftmaschinen waren bisher nur reine Geberzylinder bekannt.The first valve device 30, the second valve device 32, the third valve device 34, the fourth valve device 36, the first throttle device 20a and the second throttle device 20b are independently controllable, so that the internal combustion engine 10 with different exhaust gas recirculation rates and compositions and combustion methods for the various Cylinder 12a, 12b can be operated. In particular, depending on the operating state of the first to fourth valve devices 30-36, the first and second cylinders 12a, 12b can be operated both as a master cylinder and as a slave cylinder of the exhaust gas recirculation system. In the conventional internal combustion engines so far only pure master cylinder were known.
Ein Betriebszustand, bei dem die zweite Ventilvorrichtung 32 und die vierte Ventilvorrichtung 36 geöffnet sind und die erste Ventilvorrichtung 30 und dritte VentilVorrichtung 34 geschlossen sind, entspricht dem Aufbau der Brennkraftmaschine der eingangs erwähnten Druckschriften. Dem als reinen Geberzylinder funktionierenden ersten Zylinder 12a wird kein Abgas zurückgeführt. Dieser erste Zylinder 12a kann nun durch eine frühe Verbrennung oder eine gegenüber den zweiten Zylindern 12b gänzlich geänderten Verbrennung auf optimale Partikelemissionen mit möglichst niedrigen Abgastemperaturen eingestellt werden. Es kann ferner einer beliebigen Anzahl von ersten Zylindern 12a eine spezifische Abgasnachbehandlung (einschl. Kraftstoff-Nacheinspritzung, Additiv-Einspritzung, katalytischer/mechanischer Nachbehandlung und Filtration) zugeordnet werden, die gegenüber der Abgasnachbehandlung einer beliebigen Anzahl von zweiten Zylindern 12b unterschiedlich sein kann.An operating state in which the second valve device 32 and the fourth valve device 36 are opened and the first valve device 30 and third valve device 34 are closed, corresponds to the structure of the internal combustion engine of the aforementioned publications. The functioning as a pure master cylinder first cylinder 12a no exhaust gas is returned. This first cylinder 12a can now be set to optimum particle emissions with exhaust gas temperatures that are as low as possible by means of an early combustion or combustion that has been changed completely compared to the second cylinders 12b. Further, any number of first cylinders 12a may be assigned a specific exhaust aftertreatment (including post fuel injection, additive injection, catalytic / mechanical aftertreatment, and filtration), which may be different than exhaust aftertreatment of any number of second cylinders 12b.
Wird ausgehend von diesem Betriebszustand auch die erste VentilVorrichtung 30 geöffnet, so wird das Abgas des ersten Zylinders 12a sowohl den zweiten Zylindern 12b als auch dem ersten Zylinder 12a selbst zurückgeführt. Der erste Zylinder 12a ist somit Geberzylinder und auch Nehmerzylinder .If, starting from this operating state, the first valve device 30 is also opened, the exhaust gas of the first cylinder 12a is returned to both the second cylinders 12b and the first cylinder 12a itself. The first cylinder 12a is thus master cylinder and slave cylinder.
Sind alle Ventilvorrichtungen 30 bis 36 geöffnet, so werden die Abgase aller Zylinder 12a, 12b allen Zylindern 12a, 12b zurückgeführt .When all the valve devices 30 to 36 are open, the exhaust gases of all the cylinders 12a, 12b are returned to all the cylinders 12a, 12b.
Ist ausschließlich die dritte VentilVorrichtung 34 in der Abgasrückführ-Verbindungsleitung 22c geöffnet, so ist das AbgasrückführSystem gesperrt, d.h. weder dem ersten Zylinder 12a noch den zweiten Zylindern 12b wird Abgas zurückgeführt.When only the third valve device 34 in the exhaust gas recirculation connection line 22c is opened, the exhaust gas recirculation system is blocked, i. exhaust gas is not returned to either the first cylinder 12a or the second cylinders 12b.
Die ersten bis vierten Ventilvorrichtungen 30 bis 36 können wahlweise auch variabel regelbar sein, um die Abgasrückführ- strömungsraten individuell einstellen zu können. Der oben beschriebene Aufbau der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine erweitert die möglichen Betriebsverfahren der Brennkraftmaschine gegenüber den herkömmlichen Abgasrückführ- systemen, sodass die Brennkraftmaschine optimal betrieben werden kann. Insbesondere ist es möglich, die Stickoxidbildung zu reduzieren und gleichzeitig die Partikelemission zu minimieren.Optionally, the first to fourth valve devices 30 to 36 can also be variably controlled in order to be able to set the exhaust gas recirculation flow rates individually. The structure of the internal combustion engine according to the invention described above extends the possible operating methods of the internal combustion engine compared to the conventional exhaust gas recirculation systems, so that the internal combustion engine can be operated optimally. In particular, it is possible to reduce nitrogen oxide formation while minimizing particulate emission.
Es ist mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine außerdem nicht nur möglich, die an der Abgasrückführung beteiligten Zylinder 12a, 12b nicht durch eine angepasste Verbrennung, sondern sogar auf ein anderes Brennverfahren abzustimmen.Moreover, with the internal combustion engine according to the invention, it is not only possible to tune the cylinders 12a, 12b participating in the exhaust gas recirculation not by adapted combustion, but even to another combustion method.
Beispielsweise können die als Geberzylinder im Abgasrückführ- system fungierenden Zylinder im so genannten Miller-Atkinson- Verfahren betrieben werden, während die übrigen Zylinder konventionell betrieben werden. Der Vorteil gegenüber einem Betrieb mit reinem Miller-Atkinson-Verfahren liegt darin, dass bei gleichem Hubraum höhere Drehmomente möglich sind, da das Verfahren einen deutlichen Füllungsverlust bedeutet oder als Ausgleich wesentlich höhere Aufladegrade bedingt.For example, the cylinders acting as master cylinder in the exhaust gas recirculation system can be operated in the so-called Miller-Atkinson method, while the other cylinders are operated conventionally. The advantage over operation with a pure Miller-Atkinson process is that higher torques are possible with the same displacement, since the process means a significant loss of filling or compensation requires much higher levels.
Eine weitere Variante besteht in einer Mischung aus Zylindern, die mit einer HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) - Verbrennung betrieben werden, und Zylindern, die mit konventioneller Verbrennung betrieben werden. Die konventionellen Zylinder dienen dabei als Geberzylinder für die HCCI-Zylinder, deren temperaturabhängige Selbstzündung durch die Abgasrückführung gesteuert werden kann. Another variant is a mixture of cylinders operated with HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) combustion and cylinders operated with conventional combustion. The conventional cylinders serve as master cylinder for the HCCI cylinders, whose temperature-dependent auto-ignition can be controlled by the exhaust gas recirculation.

Claims

Patentansprüche claims
1. Brennkraftmaschine (10), mit wenigstens einem ersten Zylinder (12a) ; wenigstens einem zweiten Zylinder (12b) ; einem mit dem Ausgang des wenigstens einen zweiten Zylinders (12b) verbundenen Abgastrakt (24) ; einer mit dem Ausgang des wenigstens einen ersten Zylinders (12a) verbundenen Abgasrückführleitung (22), die über einen ersten Abgasrückführzweig (22a) mit einem ersten Ansaugtrakt (14a) des wenigstens einen ersten Zylinders (12a) und über einen zweiten Abgasrückführzweig (22b) mit einem zweiten Ansaugtrakt (14b) des wenigstens einen zweiten Zylinders (12b) verbunden ist; einer Abgasrückführ-Verbindungsleitung (22c) zur Verbindung zwischen dem Abgastrakt (24) und der Abgas- rückführleitung (22) ; einer ersten VentilVorrichtung (30) , die in dem ersten Abgasrückführzweig (22a) angeordnet ist; einer zweiten VentilVorrichtung (32), die in dem zweiten Abgasrückführzweig (22b) angeordnet ist; und einer dritten Ventilvorrichtung (34) , die in der Abgasrückführ-Verbindungsleitung (22c) angeordnet ist, wobei die erste, die zweite und die dritte Ventil- Vorrichtung (30, 32, 34) unabhängig voneinander steuerbar sind.1. internal combustion engine (10), with at least one first cylinder (12 a); at least one second cylinder (12b); an exhaust tract (24) connected to the outlet of the at least one second cylinder (12b); an exhaust gas recirculation line (22) connected to the outlet of the at least one first cylinder (12a) and having a first exhaust gas recirculation branch (22a) with a first intake tract (14a) of the at least one first cylinder (12a) and a second exhaust gas recirculation branch (22b) a second intake tract (14b) of the at least one second cylinder (12b) is connected; an exhaust gas recirculation connection line (22c) for connection between the exhaust gas tract (24) and the exhaust gas recirculation line (22); a first valve device (30) disposed in the first exhaust gas recirculation branch (22a); a second valve device (32) disposed in the second exhaust gas recirculation branch (22b); and a third valve device (34) disposed in the exhaust gas recirculation connection line (22c), wherein the first, second and third valve devices (30, 32, 34) are independently controllable.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine vierte Ventilvorrichtung (36) vorgesehen ist, die in der Abgasrückführleitung (22) angeordnet ist und die unabhängig von der ersten, der zweiten und der dritten Ventilvorrichtung (30, 32, 34) steuerbar ist.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that there is further provided a fourth valve device (36) which is arranged in the exhaust gas recirculation line (22) and which is independent of the first, the second and the third valve device (30, 32, 34). is controllable.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite VentilVorrichtung (30, 32) integral als eine kombinierte VentilVorrichtung ausgebildet sind.3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the first and the second valve device (30, 32) are integrally formed as a combined valve device.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte und die vierte Ventilvorrichtung (34, 36) integral als eine kombinierte Ventilvorrichtung ausgebildet sind.4. Internal combustion engine according to claim 2 or 3, characterized in that the third and the fourth valve device (34, 36) are integrally formed as a combined valve device.
5. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgasrückführleitung (22) stromauf des ersten und des zweiten Abgasrückführzweiges (22a, 22b) bzw. der ersten und der zweiten Ventilvorrichtung (30, 32) ein Abgaskühler (28) vorgesehen ist.5. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that in the exhaust gas recirculation line (22) upstream of the first and second exhaust gas recirculation branch (22a, 22b) and the first and second valve device (30, 32) an exhaust gas cooler (28) is provided is.
6. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine erste Drosselvorrichtung (20a) vorgesehen ist, die in dem ersten Ansaugtrakt (14a) angeordnet ist und die unabhängig von der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Ventilvorrichtung (30, 32, 34, 36) steuerbar ist.6. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that further comprises a first throttle device (20 a) is provided, which is arranged in the first intake tract (14 a) and which is controllable independently of the first, second, third and fourth valve devices (30, 32, 34, 36).
7. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine zweite Drosselvorrichtung (20b) vorgesehen ist, die in dem zweiten Ansaugtrakt (14b) angeordnet ist und die unabhängig -von der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Ventilvorrichtung (30, 32, 34, 36) steuerbar ist.7. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that there is further provided a second throttle device (20b) disposed in the second intake passage (14b) and independently of the first, second, third and fourth valve devices (30, 32, 34, 36) is controllable.
8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drosselvorrichtung (20b) unabhängig von der ersten Drosselvorrichtung (20a) steuerbar ist.8. Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the second throttle device (20b) independently of the first throttle device (20a) is controllable.
9. Brennkraftinaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromauf des ersten und des zweiten Ansaugtraktes (14a, 14b) bzw. der ersten und der zweiten Drosselvorrichtung (20a, 20b) ein Ladeluftkühler (18) vorgesehen ist.9. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that upstream of the first and the second intake tract (14a, 14b) and the first and the second throttle device (20a, 20b), a charge air cooler (18) is provided.
10. Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Geberzylinder (12a) mit einer gegenüber einem Nehmerzylinder (12b) unterschiedlichen Verbrennungsabstimmung und/oder einem gegenüber einem in einem Nehmerzylinder (12b) durchgeführten Brennverfahren geänderten Brennverfahren und/oder einer gegenüber einem an einem Nehmerzylinder (12b) durchgeführten Abgasnachbehandlungsverfahren geänderten Abgasnachbehandlungsverfahren betrieben wird. 10. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that a master cylinder (12a) with a relation to a slave cylinder (12b) different combustion tuning and / or one compared to a slave cylinder (12b) performed combustion process changed combustion and / or one compared to a operated on a slave cylinder (12b) performed exhaust aftertreatment process modified exhaust aftertreatment process.
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