Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug. The invention relates to an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine for a motor vehicle.
Aus dem generellen Stand der Technik sind Verbrennungskraftmaschinen mit einem Verbrennungsmotor und einer Abgasrückführungs-Vorrichtung bekannt, wobei dem Verbrennungsmotor über eine Zuluftstrecke Verbrennungsluft zugeführt wird. Mit der Abgasrückführungs-Vorrichtung wird der Verbrennungsluft in der Zuluftstrecke Abgas beigemischt. Internal combustion engines with an internal combustion engine and an exhaust gas recirculation device are known from the general state of the art, combustion air being supplied to the internal combustion engine via an intake air path. With the exhaust gas recirculation device of the combustion air in the supply air section exhaust gas is admixed.
Aus der DE 197 80 796 C2 ist eine Verbrennungskraftmaschine bekannt, die einen Verbrennungsmotor, eine Abluftstrecke zum Abführen von Abgasen aus einer Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors und eine Zuluftstrecke zum Zuführen von Verbrennungsluft in die Verbrennungskammer aufweist. Die Abluftstrecke weist einen aus der Verbrennungskammer ausmündenden Auslasskanal auf, von dem eine Abgasrückführungsleitung (AGR-Leitung) abzweigt. Die Zuluftstrecke weist eine Einlassleitung auf, in der ein Drosselkörper angeordnet ist. Weiterhin weist die Zuluftstrecke eine Luft-Bypassleitung mit einem Ventil auf, wobei die Luft-Bypassleitung die Drosselklappe umgeht. Die AGR-Leitung mündet stromabwärts des Drosselkörpers und stromabwärts derjenigen Stelle, an der die Bypassleitung wieder in Einlassleitung einmündet, in die Einlassleitung ein. From the DE 197 80 796 C2 For example, an internal combustion engine is known which has an internal combustion engine, an exhaust air passage for exhausting exhaust gases from a combustion chamber of the internal combustion engine, and a supply air passage for supplying combustion air into the combustion chamber. The exhaust air path has an outlet channel opening out of the combustion chamber, from which an exhaust gas recirculation line (EGR line) branches off. The supply air path has an inlet line in which a throttle body is arranged. Furthermore, the supply air path to an air bypass line with a valve, wherein the air bypass line bypasses the throttle valve. The EGR conduit enters the inlet conduit downstream of the throttle body and downstream of where the bypass conduit re-enters the inlet conduit.
Bei Verbrennungskraftmaschinen, bei denen eine Rückführung von Abgas in die Zuluftstrecke erfolgt, besteht die Gefahr, dass bei einem Wechsel des Lastzustand des Verbrennungsmotors von einem Zustand hoher Last, in welchem der Verbrennungsluft ein hoher Anteil von Abgas beigemischt wird, in eine Zustand niedriger Last der Verbrennungsmotor ausgeht, insbesondere eine Zündung von der Verbrennungsluft zugeführtem Kraftstoff ausbleibt. In internal combustion engines in which exhaust gas is recirculated to the intake air passage, there is a risk that when the load state of the engine changes from a high load state in which the combustion air is mixed with a large amount of exhaust gas to a low load state Engine emanates, in particular an ignition of the combustion air supplied fuel fails.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbrennungskraftmaschine mit einem verbesserten Lastwechselverhalten bereitzustellen. It is an object of the present invention to provide an internal combustion engine with an improved load change behavior.
Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den auf diesen rückbezogenen Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by an internal combustion engine with the features of claim 1. Further advantageous embodiments are specified in the dependent on these subclaims.
Erfindungsgemäß ist eine Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, die insbesondere aufweist:
- – einen Verbrennungsmotor mit zumindest einem Zylinder,
- – eine Zuluftstrecke zum Zuführen von Verbrennungsluft in den Zylinder mit:
– einer Zuluftleitung, die sich zwischen einer Frischluft-Öffnung und einer jeweiligen Einlassöffnung des jeweiligen Zylinders erstreckt,
– einer in der Zuluftleitung angeordneten Drosselklappe, die je nach Stellung derselben einen Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung verändert,
- – eine Abgasstrecke, aufweisend eine mit einer jeweiligen Auslassöffnung des jeweiligen Zylinders verbundene Abgas-Rückführungsleitung mit einer in dieser angeordneten Rückführungs-Regelungsklappe, die je nach Stellung einen Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung verändert, wobei die Abgas-Rückführungsleitung an einer zwischen der ersten Frischluft-Öffnung und der Drosselklappe gelegenen Rückführungs-Stelle in die Zuluftleitung einmündet,
- – eine Bypass-Leitung mit einer in dieser angeordneten Bypass-Klappe, die je nach Stellung derselben einen Strömungsquerschnitt der Bypass-Leitung verändert, wobei sich die Bypass-Leitung zwischen einer ersten und einer zweiten Bypass-Öffnung der Zuluftleitung erstreckt, wobei die erste Bypass-Öffnung zwischen der ersten Frischluft-Öffnung und der Rückführungs-Stelle und die zweite Bypass-Öffnung zwischen der Drosselklappe und der jeweiligen Einlassöffnung gelegen ist.
According to the invention, an internal combustion engine is provided, which has in particular: - An internal combustion engine with at least one cylinder,
- A supply air path for supplying combustion air into the cylinder, comprising: an air supply line which extends between a fresh air opening and a respective inlet opening of the respective cylinder, a throttle valve arranged in the supply air line, which changes a flow cross section of the supply air line depending on its position .
- An exhaust gas line, comprising an exhaust gas recirculation line connected to a respective outlet opening of the respective cylinder, having a return control flap arranged therein, which changes a flow cross section of the exhaust gas recirculation line, depending on the position, the exhaust gas recirculation line being connected to one between the first fresh air line Opening and the throttle valve recirculation point opens into the supply air line,
- A bypass line having a bypass flap arranged therein which changes a flow cross-section of the bypass line depending on the position thereof, the bypass line extending between a first and a second bypass opening of the supply air line, the first bypass Opening is located between the first fresh air opening and the return point and the second bypass opening between the throttle valve and the respective inlet opening.
Dadurch, dass die Bypass-Leitung sich zwischen der ersten Frischluft-Öffnung, durch welche frisches Arbeitsgas, insbesondere Umgebungsluft angesaugt wird, und der Rückführungs-Stelle, durch welche Abgas in die Zuluftleitung rückgeführt wird, von der Zuluftleitung abzweigt und erst zwischen der Drosselklappe und der jeweiligen Einlassöffnung der Zylinder wieder in die Zuluftleitung einmündet, kann ein großer der Teil der Zuluftstrecke umgangen werden. Insbesondere wird der sich zwischen der Rückführungs-Stelle und der Drosselklappe erstreckende Teil der Zuluftleitung, in dem sich Verbrennungsluft befindet, die mit Abgas vermischt ist, umgangen werden. Somit muss bei einer schnellen Lastverringerung des Verbrennungsmotors nicht erst das sich in diesem Teil der Zuluftleitung befindliche Gas ausgespült werden. Dadurch kann ein Ausgehen des Motors, also ein Ausbleiben der Zündung infolge einer für den geänderten Lastzustand zu hohen Abgaskonzentration in der Verbrennungsluft zuverlässig verhindert werden. Characterized in that the bypass line branches off between the first fresh air opening, through which fresh working gas, in particular ambient air is sucked in, and the return point, through which exhaust gas is recirculated into the supply air line, from the supply air line and only between the throttle valve and the respective inlet opening of the cylinder opens again into the supply air line, a large part of the Zuluftstrecke can be bypassed. In particular, the portion of the supply air line extending between the recirculation point and the throttle valve, in which combustion air is mixed with exhaust gas, is bypassed. Thus, in a rapid load reduction of the internal combustion engine not only the gas located in this part of the supply air line must be flushed out. As a result, it is possible to reliably prevent a failure of the engine, that is to say a failure of the ignition as a result of a too high exhaust gas concentration in the combustion air for the changed load state.
Da weiterhin die zweite Bypass-Öffnung zwischen der Drosselklappe und den jeweiligen Einlassöffnungen gelegen ist, kann die Bypass-Klappe auch zum Abdecken oder Sperren der Zuluftleitung genutzt werden, falls dies der Lastwechsel erforderlich macht. In diesem Fall würde die Verbrennungsluft ausschließlich über die Bypass-Leitung zugeführt. Further, since the second bypass port is located between the throttle and the respective intake ports, the bypass port can also be used to cover or block the supply air line, if required by the load change power. In this case, the combustion air would be supplied exclusively via the bypass line.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Verbrennungskraftmaschine ein Steuerungssystem mit einem eine Stellung der Drosselklappe einstellenden Drossel-Stellantrieb, mit einem eine Stellung der Rückführungs-Regelungsklappe einstellenden Rückführungs-Stellantrieb, mit einem eine Stellung der Bypass-Klappe einstellenden Bypass-Stellantrieb und mit einer mit diesen jeweils funktional verbundenen Steuerungsvorrichtung aufweist. Die Steuerungsvorrichtung weist eine Steuerungsfunktion auf, die, wenn ein Aktivierungskriterium für ein Vorgabesignal, das eine Lastanforderung an den Verbrennungsmotor vorgibt, erfüllt ist, ein Aktivierungssignal erzeugt, bei dem der Bypass-Stellantrieb die Bypass-Klappe zur Änderung des Strömungsquerschnitts der Bypass-Leitung von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt. Furthermore, it can be provided that the internal combustion engine, a control system with a position of the throttle adjusting throttle actuator, with a position of the feedback control flap adjusting feedback actuator, with a position of the bypass flap adjusting bypass actuator and with a Having this respective functionally connected control device. The control device has a control function that, when an activation criterion for a default signal that specifies a load request to the internal combustion engine, is met, generates an activation signal in which the bypass actuator drives the bypass valve to change the flow cross section of the bypass line a first position moves to a second position.
In der zweiten Stellung der Bypass-Klappe ist der Strömungsquerschnitt der Bypass-Leitung gegenüber der ersten Stellung vorteilhafterweise vergrößert. Dadurch wird ein Strömungspfad durch die Bypass-Leitung hindurch freigegeben. In the second position of the bypass valve, the flow cross section of the bypass line is advantageously increased in relation to the first position. This releases a flow path through the bypass line.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass, wenn das Aktivierungskriterium für das Vorgabesignal erfüllt ist, die Steuerungsfunktion ein Aktivierungssignal erzeugt, bei dem der Rückführungs-Stellantrieb die Rückführungs-Regelungsklappe von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt. Furthermore, it can be provided that when the activation criterion for the default signal is satisfied, the control function generates an activation signal in which the feedback actuator moves the return control flap from a first position to a second position.
In der zweiten Stellung der Rückführungs-Regelungsklappe ist der Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung gegenüber der ersten Stellung vorteilhafterweise verringert. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Rückführungs-Regelungsklappe in der zweiten Stellung derselben den Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung insgesamt oder zu einem großen Teil, beispielweise mehr als 70 % bis 90 % der Querschnittsfläche der Abgas-Rückführungsleitung abdeckt. In the second position of the recirculation control flap, the flow cross section of the exhaust gas recirculation line is advantageously reduced with respect to the first position. In particular, it can be provided that the return control flap in the second position thereof covers the flow cross-section of the exhaust gas recirculation line as a whole or to a great extent, for example more than 70% to 90% of the cross-sectional area of the exhaust gas recirculation line.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass, wenn das Aktivierungskriterium für das Vorgabesignal erfüllt ist, die Steuerungsfunktion ein Aktivierungssignal erzeugt, bei dem der Drossel-Stellantrieb die Drosselklappe von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt. In addition, it may be provided that when the activation criterion for the default signal is met, the control function generates an activation signal in which the throttle actuator moves the throttle from a first position to a second position.
In der zweiten Stellung der Drosselklappe ist der Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung gegenüber der ersten Stellung vorteilhafterweise verringert. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Drosselklappe in der zweiten Stellung derselben den Strömungsquerschnitt der Zufuhrleitung insgesamt oder zu einem großen Teil, beispielweise mehr als 70 % bis 90 % der Querschnittsfläche der Zuluftleitung, abdeckt. In the second position of the throttle valve, the flow cross section of the supply air line is advantageously reduced with respect to the first position. In particular, it may be provided that the throttle flap in the second position thereof covers the flow cross-section of the supply line as a whole or to a large extent, for example more than 70% to 90% of the cross-sectional area of the supply air line.
Das Aktivierungskriterium für das Vorgabesignal kann insbesondere eine oder mehrere der folgenden Bedingungen enthalten:
- (a) die Größe des Vorgabesignals liegt außerhalb eines vorbestimmten Vorgabesignal-Ausgangsbereichs,
- (b) das Vorgabesignals überschreitet innerhalb eines vorgegebenen Aktivierungs-Zeitraums einen vorgegebenen Aktivierungs-Änderungsbetrag.
The activation criterion for the default signal may in particular include one or more of the following conditions: - (a) the size of the default signal is outside a predetermined default signal output range,
- (b) the default signal exceeds a predetermined activation change amount within a predetermined activation period.
Wenn das Aktivierungskriterium erfüllt ist, erfolgt eine Bewegung zumindest der Bypass-Klappe mittels des Bypass-Stellantriebs aufgrund eines durch die Steuervorrichtung erzeugten Aktivierungssignals. Gegebenenfalls erfolgt außerdem eine Bewegung der Rückführungs-Regelungsklappe und/oder der Drosselklappe. Das Aktivierungskriterium enthält allgemein Bedingungen für das Vorgabesignal, bei denen ein Lastwechsel, insbesondere an Lastabfall des Verbrennungsmotors vorliegt. If the activation criterion is met, at least the bypass flap is moved by means of the bypass actuator on the basis of an activation signal generated by the control device. Optionally, there is also a movement of the return control flap and / or the throttle. The activation criterion generally contains conditions for the default signal, in which a load change, in particular to load drop of the internal combustion engine is present.
Vorteilhafterweise kann die Zuluftstrecke zusätzlich einen in der Zuluftleitung zwischen der Rückführungs-Stelle und der Drosselklappe angeordneten Verdichter zur Vergrößerung des Drucks der Verbrennungsluft aufweisen. Advantageously, the supply air section may additionally have a compressor arranged in the supply air line between the return point and the throttle flap for increasing the pressure of the combustion air.
Die Zuluft-Leitung kann insbesondere einen Haupt-Leitungsabschnitt und einen Zufuhrabschnitt aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Zufuhrabschnitt eine Ladeluft-Öffnung des Haupt-Leitungsabschnitts der Zuluft-Leitung mit der jeweiligen Zufuhröffnung des jeweiligen Zylinders verbindet. The supply air line may in particular have a main line section and a feed section. In particular, it can be provided that the feed section connects a charge air opening of the main line section of the supply air line with the respective supply opening of the respective cylinder.
Der Zufuhrabschnitt kann insbesondere als ein Zuluftkrümmer oder Ansaugkrümmer ausgebildet sein. The supply section may in particular be designed as a Zuluftkrümmer or intake manifold.
Weiterhin kann bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine vorgesehen sein, dass die Zuluftstrecke zusätzlich einen zwischen der ersten Frischluft-Öffnung und der ersten Bypass-Öffnung in der Zuluftleitung angeordneten Luftfilter aufweist. Furthermore, in the case of the internal combustion engine according to the invention, it can be provided that the supply air section additionally has an air filter arranged between the first fresh air opening and the first bypass opening in the supply air line.
Die Zuluftstrecke kann weiterhin einen zwischen dem Verdichter und der Drosselklappe in der Zuluftleitung angeordneten Ladeluft-Kühler zum Kühlen des dem Verbrennungsmotor zuzuführenden Arbeitsgases aufweisen. The supply air path may further comprise a charge air cooler arranged between the compressor and the throttle valve in the supply air line for cooling the working gas to be supplied to the internal combustion engine.
Die Abgasstrecke kann einen Abgas-Sammler aufweisen, der die Abgas-Rückführungsleitung mit der jeweiligen Auslassöffnung des jeweiligen Zylinders verbindet. Der Abgas-Sammler kann insbesondere als ein Krümmer ausgebildet sein. The exhaust gas line may have an exhaust gas collector which connects the exhaust gas recirculation line to the respective outlet opening of the respective cylinder. The exhaust gas collector can be designed in particular as a manifold.
Der Ausdruck „quer“ kann hierin im Zusammenhang mit den hierin genannten Richtungsangaben, die den Verlauf einer Konturlinie oder einer Oberfläche betreffen können, oder die eine Richtung einer mechanischen Komponente wie einer Achse oder Welle betreffen können, insbesondere bedeuten, dass die Tangente an die jeweilige Konturlinie oder an die jeweilige Oberfläche in deren Verlauf gemäß der Richtungsangabe bzw. die Längserstreckung und z.B. Mittelachse der mechanischen Komponente lokal mit einem Winkel von minimal 45 Grad und vorzugsweise von minimal 30 Grad von einer Bezugsrichtung oder Bezugsachse abweicht, auf die bzw. der die jeweilige Richtungsangabe bezogen ist. The term "transverse" herein may in particular mean that the tangent to the respective one of the directional indications referred to herein, which may concern the course of a contour line or a surface, or which may relate to a direction of a mechanical component such as an axle or shaft Contour line or to the respective surface in the course according to the directional indication or the longitudinal extent and eg center axis of the mechanical component locally with an angle of at least 45 degrees and preferably of at least 30 degrees from a reference direction or reference axis deviates to the or the respective Directional information is related.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigt: Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings. It shows:
1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine, in der eine Drosselklappe, eine Bypass-Klappe und eine Rückführungs-Regelungsklappe jeweils in einer ersten Stellung angeordnet sind, 1 1 is a schematic view of an internal combustion engine according to the invention, in which a throttle flap, a bypass flap and a return control flap are each arranged in a first position,
2 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine, in der die Drosselklappe, die Bypass-Klappe und die Rückführungs-Regelungsklappe jeweils in einer zweiten Stellung angeordnet sind. 2 a schematic view of the internal combustion engine according to the invention, in which the throttle valve, the bypass valve and the return control flap are each arranged in a second position.
1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine 1. Diese weist einen Verbrennungsmotor 10 auf, der insbesondere als Viertaktmotor und bevorzugt als Ottomotor ausgebildet sein kann. Der Verbrennungsmotor 10 weist zumindest einen Zylinder 11, 12, 13 auf, in dem ein eine Kurbelwelle antreibender Kolben (jeweils nicht gezeigt) bewegbar gelagert ist. Der Kolben bildet zusammen mit einer den Zylinder 11, 11, 13 ausbildenden Zylinderwandung einen Brennraum aus, in dem ein Arbeitsgas verdichtet und expandiert wird. Gemäß der Darstellung der 1 und 2 weist der Verbrennungsmotor 10 drei Zylinder 11, 12 und 13 auf. Selbstverständlich sind auch Ausführungsformen mit mehr oder weniger Zylindern denkbar. 1 schematically shows an internal combustion engine according to the invention 1 , This has an internal combustion engine 10 on, which may be designed in particular as a four-stroke engine and preferably as a gasoline engine. The internal combustion engine 10 has at least one cylinder 11 . 12 . 13 in which a crankshaft driving piston (each not shown) is movably mounted. The piston together with one makes the cylinder 11 . 11 . 13 forming cylinder wall from a combustion chamber in which a working gas is compressed and expanded. According to the presentation of the 1 and 2 points the internal combustion engine 10 three cylinders 11 . 12 and 13 on. Of course, embodiments with more or fewer cylinders are conceivable.
Das Arbeitsgas wird den Zylindern 11, 12, 13 über jeweilige Einlassöffnungen 14, 15, 16 zugeführt und dort zunächst mit dem jeweiligen Kolben verdichtet. Am Ende der Verdichtung erfolgt eine Zündung des sich im Arbeitsgas befindlichen oder während der Verdichtung diesem zugeführten Kraftstoffs. Dies führt zur Expansion des Arbeitsgases und zur Bewegung des Kolbens. Das expandierte Arbeitsgas (Abgas) wird aus den Zylindern 11, 12, 13 über jeweilige Auslassöffnungen 17, 18, 19 abgeführt. The working gas is the cylinders 11 . 12 . 13 via respective inlet openings 14 . 15 . 16 fed and there first compressed with the respective piston. At the end of compression, ignition of the fuel present in the working gas or during the compression takes place. This leads to the expansion of the working gas and the movement of the piston. The expanded working gas (exhaust gas) is removed from the cylinders 11 . 12 . 13 via respective outlet openings 17 . 18 . 19 dissipated.
Die Einlass- und Auslassöffnungen 14, 15, 16 und 17, 18, 19 sind jeweils mittels Ventilen (nicht gezeigt) verschließbar. Die Ventile werden vorzugsweise von einer Nockenwelle (nicht gezeigt) betätigt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels einer Phasenverschiebungs-Vorrichtung, die eine Drehstellung der Nockenwelle einstellt, die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Ventile in Bezug auf die Position des Kolbens sowie das Maß, in dem die Ventile einen Strömungsquerschnitt der Einlass- und Auslassöffnungen 14, 15, 16 und 17, 18, 19 freigeben, einstellbar ist. The inlet and outlet openings 14 . 15 . 16 and 17 . 18 . 19 are each closed by means of valves (not shown). The valves are preferably actuated by a camshaft (not shown). In particular, it can be provided that by means of a phase-shifting device which adjusts a rotational position of the camshaft, the opening and closing times of the valves with respect to the position of the piston and the extent to which the valves have a flow cross-section of the inlet and outlet ports 14 . 15 . 16 and 17 . 18 . 19 release, is adjustable.
Wie in 1 gezeigt, weist die Verbrennungskraftmaschine weiterhin eine Zuluftstrecke 20 zum Zuführen von Verbrennungsgas in den Zylinder 11, 12, 13, insbesondere in den Brennraum desselben auf. As in 1 As shown, the internal combustion engine also has an intake air path 20 for supplying combustion gas into the cylinder 11 . 12 . 13 , in particular in the combustion chamber of the same.
Die Zuluftstrecke weist eine Zuluftleitung 21 auf, die sich zwischen einer Frischluft-Öffnung 22 und einer jeweiligen Einlassöffnung 14, 15, 16 des jeweiligen Zylinders 11, 12, 13 erstreckt. Die Zuluftleitung 21 weist einen Haupt-Leitungsabschnitt 21a auf, der sich zwischen der Frischluft-Öffnung 22 und einer Ladeluft-Öffnung 29 erstreckt. Weiterhin weist die Zuluftleitung 21 einen Zufuhrabschnitt 21b auf, der die Ladeluft-Öffnung 29 mit der jeweiligen Einlassöffnung 14, 15, 16 des jeweiligen Zylinders 11, 12, 13 verbindet. Insbesondere kann der Zufuhrabschnitt 21b als ein Zuluftkrümmer 30 ausgebildet sein. The supply air section has a supply air line 21 on that is between a fresh air opening 22 and a respective inlet opening 14 . 15 . 16 of the respective cylinder 11 . 12 . 13 extends. The supply air line 21 has a main pipe section 21a on that is between the fresh air opening 22 and a charge air opening 29 extends. Furthermore, the supply air line 21 a feeder section 21b on, the charge air opening 29 with the respective inlet opening 14 . 15 . 16 of the respective cylinder 11 . 12 . 13 combines. In particular, the feed section 21b as a Zuluftkrümmer 30 be educated.
Insbesondere bildet die Zuluftleitung 21 einen durchgehenden Strömungskanal aus, dem durch die Frischluft-Öffnung 22 ein Verbrennungsgas, insbesondere Luft, die bevorzugt bei atmosphärischen Bedingungen vorliegt, zugeführt wird. In particular, the supply air line forms 21 a continuous flow channel through, through the fresh air opening 22 a combustion gas, in particular air, which is preferably present at atmospheric conditions, is supplied.
Die Zuluftstrecke 20 weist weiterhin, wie in 1 dargestellt, eine in der Zuluftleitung 21 angeordnete Drosselklappe 27 auf, die je nach Stellung derselben einen Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung 21 verändert. Die Drosselklappe 27 kann insbesondere als eine drehbar gelagerte und in dem Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung 21 angeordnete Platte ausgebildet sein, wie in den 1 und 2 gezeigt. Alternativ kann die Drosselklappe 27 auch als eine Platte ausgebildet sein, die quer zu einer die lokale Strömungsrichtung des Verbrennungsgases definierenden Wandung der Zuluftleitung 21 verschiebbar gelagert ist. The supply air section 20 continues, as in 1 shown, one in the supply air line 21 arranged throttle 27 depending on their position, a flow cross-section of the supply air line 21 changed. The throttle 27 can in particular as a rotatably mounted and in the flow cross-section of the supply air line 21 arranged plate may be formed as in the 1 and 2 shown. Alternatively, the throttle 27 Also be designed as a plate which transversely to a local flow direction of the combustion gas defining wall of the supply air 21 is slidably mounted.
Weiterhin weist die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine 1 eine Abgasstrecke 40 zum Abführen von Abgas aus dem zumindest einen Zylinder 11, 12, 13, insbesondere aus dem Brennraum desselben auf. Furthermore, the internal combustion engine according to the invention 1 an exhaust gas line 40 for discharging exhaust gas from the at least one cylinder 11 . 12 . 13 , in particular from the combustion chamber of the same.
Die Abgasstrecke 40 weist eine mit einer jeweiligen Auslassöffnung 17, 18, 19 des jeweiligen Zylinders 11, 12, 13 verbundene Abgas-Rückführungsleitung 42 auf. Die Abgas-Rückführungsleitung 42 kann, wie in 1 gezeigt, über eine Abgasleitung 41 mit der jeweiligen Auslassöffnung 17, 18, 19 verbunden sein, wobei die Abgas-Rückführungsleitung 42 von der Abgasleitung 41 abzweigt. Die Abgas-Rückführungsleitung 42 mündet an einer zwischen der ersten Frischluft-Öffnung 22 der Zuluftleitung 21 und der Drosselklappe 27 gelegenen Rückführungs-Stelle 24 in die Zuluftleitung 21 ein. Insbesondere bildet die Abgas-Rückführungsleitung 42 an der Rückführungs-Stelle 24 eine Rückführungsöffnung aus. The exhaust route 40 has one with a respective outlet opening 17 . 18 . 19 of the respective cylinder 11 . 12 . 13 connected exhaust gas recirculation line 42 on. The exhaust gas recirculation line 42 can, as in 1 shown over an exhaust pipe 41 with the respective outlet opening 17 . 18 . 19 be connected, wherein the exhaust gas recirculation line 42 from the exhaust pipe 41 branches. The exhaust gas recirculation line 42 opens at one between the first fresh air opening 22 the supply air line 21 and the throttle 27 return center 24 in the supply air line 21 one. In particular, the exhaust gas recirculation line forms 42 at the return site 24 a return opening.
Weiterhin kann die Abgasstrecke 40 einen Abgas-Sammler 44 aufweisen der die Abgas-Rückführungsleitung 42 mit der jeweiligen Auslassöffnung 17, 18, 19 des jeweiligen Zylinders 11, 12, 13 verbindet. Gemäß der Darstellung der 1 zweigt die Abgas-Rückführungsleitung 42 von der Abgasleitung 41 ab und diese ist über den Abgas-Sammler 44 mit der jeweiligen Auslassöffnung 17, 18, 19 verbunden. Damit ist die Abgas-Rückführungsleitung 42 mit der jeweiligen Auslassöffnung 17, 18, 19 des jeweiligen Zylinders 11, 12, 13 verbunden. Furthermore, the exhaust route 40 an exhaust gas collector 44 have the exhaust gas recirculation line 42 with the respective outlet opening 17 . 18 . 19 of the respective cylinder 11 . 12 . 13 combines. According to the presentation of the 1 branches the exhaust gas recirculation line 42 from the exhaust pipe 41 off and this is about the exhaust collector 44 with the respective outlet opening 17 . 18 . 19 connected. This is the exhaust gas recirculation line 42 with the respective outlet opening 17 . 18 . 19 of the respective cylinder 11 . 12 . 13 connected.
In der Abgas-Rückführungsleitung 42 ist eine Rückführungs-Regelungsklappe 43 angeordnet, die je nach Stellung einen Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 verändert. Die Rückführungs-Regelungsklappe 43 kann insbesondere als eine drehbar gelagerte und in dem Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 angeordnete Platte ausgebildet sein, wie in den 1 und 2 gezeigt. Alternativ kann die Rückführungs-Regelungsklappe 43 auch als eine Platte ausgebildet sein, die quer zu einer die lokale Strömungsrichtung des Verbrennungsgases definierenden Wandung der Abgas-Rückführungsleitung 42 verschiebbar gelagert ist. In the exhaust gas recirculation line 42 is a return control flap 43 arranged, depending on the position of a flow cross-section of the exhaust gas recirculation line 42 changed. The feedback control flap 43 can in particular as a rotatably mounted and in the flow cross-section of the exhaust gas recirculation line 42 arranged plate may be formed as in the 1 and 2 shown. Alternatively, the return control flap 43 Also be designed as a plate which transversely to a local flow direction of the combustion gas defining wall of the exhaust gas recirculation line 42 is slidably mounted.
Über die Abgas-Rückführungsleitung 42 wird ein Teil des Abgases in die Zuluftleitung 21 zurückgeleitet und dem Verbrennungsgas beigemischt. Der Anteil des Abgases am Verbrennungsgas kann durch Einstellen der Stellung der Rückführungsklappe 43 geregelt werden. Da das Abgas weitestgehend inert ist, kann durch Beimischung desselben zu dem Verbrennungsgas insbesondere die Verbrennungstemperatur im Zylinder 11, 12, 13 verringert werden, was sich auf den Stickoxid-Ausstoß des Verbrennungsmotors 10 verringernd auswirkt. Weiterhin kann aufgrund der inerten Eigenschaften des Abgases durch Beimischung desselben dem Zylinder auch im Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors 10 ein relativ großer Verbrennungsgas-Massenstrom zugeführt werden. Durch das Abgas wird der relative Sauerstoffanteil des Verbrennungsgases entsprechend den Anforderungen des Teillastbetriebs verringert. Hierfür wird für die Drosselklappe 27 eine Stellung eingestellt, bei der diese den Strömungsquerschnitt des Zuluftkanals 21 in einem relativ großen Maß freigibt. Dadurch ergibt sich ein geringerer Strömungsverlust an der Drosselklappe, was sich günstig auf den Kohlenstoffdioxid-Ausstoß des Verbrennungsmotors 10 auswirkt. About the exhaust gas recirculation line 42 Part of the exhaust gas is in the supply air line 21 returned and added to the combustion gas. The proportion of the exhaust gas in the combustion gas can be adjusted by adjusting the position of the return flap 43 be managed. Since the exhaust gas is largely inert, by mixing it with the combustion gas, in particular the combustion temperature in the cylinder 11 . 12 . 13 be reduced, which is due to the nitrogen oxide emissions of the internal combustion engine 10 reducing effect. Furthermore, due to the inert properties of the exhaust gas by admixing thereof, the cylinder can also be operated in part-load operation of the internal combustion engine 10 a relatively large combustion gas mass flow can be supplied. By the exhaust gas, the relative oxygen content of the combustion gas is reduced according to the requirements of the part-load operation. This is for the throttle 27 set a position at which these the flow cross-section of the supply air duct 21 Releases to a relatively large extent. This results in a lower flow loss at the throttle, which is beneficial to the carbon dioxide emissions of the engine 10 effect.
1 zeigt eine erste Stellung der Rückführungs-Regelungsklappe 43, in der diese den Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 in einem ersten Maß freigibt. In dieser Stellung wird dem Verbrennungsgas ein relativ großer Massenstrom an Abgas beigemischt. 2 zeigt eine zweite Stellung der Rückführungs-Regelungsklappe 43, in der diese den Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 in einem zweiten Maß freigibt. In der zweiten Stellung der Rückführungs-Regelungsklappe 43 ist der Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 gegenüber der ersten Stellung verringert. 2 zeigt einen Sonderfall, bei dem die Rückführungs-Regelungsklappe 43 in der zweiten Stellung den Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 insgesamt abdeckt. 1 shows a first position of the feedback control valve 43 in which this the flow cross-section of the exhaust gas recirculation line 42 releases to a first degree. In this position, the combustion gas, a relatively large mass flow of exhaust gas is added. 2 shows a second position of the feedback control valve 43 in which this the flow cross-section of the exhaust gas recirculation line 42 releases in a second degree. In the second position of the return control flap 43 is the flow area of the exhaust gas recirculation line 42 reduced compared to the first position. 2 shows a special case in which the feedback control flap 43 in the second position, the flow cross-section of the exhaust gas recirculation line 42 overall covers.
Die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine 1 weist insbesondere eine Bypass-Leitung 50 auf, die sich zwischen einer ersten Bypass-Öffnung 23 und einer zweiten Bypass-Öffnung 28 der Zuluftleitung 21 erstreckt. Die erste Bypass-Öffnung 23 ist zwischen der ersten Frischluft-Öffnung 22 und der Rückführungs-Stelle 24 und die zweite Bypass-Öffnung 28 zwischen der Drosselklappe 27 und der jeweiligen Einlassöffnung 14, 15, 16 gelegen. Die zweite Bypass-Öffnung 28 kann, wie in 1 gezeigt, insbesondere zwischen der Drosselklappe 27 und der Ladeluft-Öffnung 29 gelegen sein. Auch kann vorgesehen sein, dass die zweite Bypass-Öffnung 28 an dem Zufuhrabschnitt 21b ausgebildet ist, sodass die Bypass-Leitung 50 direkt in den Zufuhrabschnitt 21b einmündet. The internal combustion engine according to the invention 1 in particular has a bypass line 50 on that is between a first bypass opening 23 and a second bypass port 28 the supply air line 21 extends. The first bypass opening 23 is between the first fresh air opening 22 and the return center 24 and the second bypass opening 28 between the throttle 27 and the respective inlet opening 14 . 15 . 16 located. The second bypass opening 28 can, as in 1 shown, in particular between the throttle 27 and the charge air opening 29 be located. It can also be provided that the second bypass opening 28 at the feed section 21b is formed, so that the bypass line 50 directly into the feed section 21b opens.
In der Bypass-Leitung 50 ist eine Bypass-Klappe 51 angeordnet, die je nach Stellung derselben, einen Strömungsquerschnitt der Bypass-Leitung 50 verändert. Die Bypass-Klappe 51 kann insbesondere als eine drehbar gelagerte und in dem Strömungsquerschnitt der Bypass-Leitung 50 angeordnete Platte ausgebildet sein, wie in den 1 und 2 gezeigt. Alternativ kann die Bypass-Klappe 51 auch als eine Platte ausgebildet sein, die quer zu einer die lokale Strömungsrichtung des Verbrennungsgases definierenden Wandung der Bypass-Leitung 50 verschiebbar gelagert ist. In the bypass line 50 is a bypass flap 51 arranged, depending on their position, a flow cross section of the bypass line 50 changed. The bypass flap 51 can in particular as a rotatably mounted and in the flow cross section of the bypass line 50 arranged plate may be formed as in the 1 and 2 shown. Alternatively, the bypass flap 51 Also be formed as a plate which transversely to a local flow direction of the combustion gas defining wall of the bypass line 50 is slidably mounted.
Dadurch, dass die erste Bypass-Öffnung 23 zwischen der Frischluft-Öffnung 22 und der Rückführungs-Stelle 24 und die zweite Bypass-Öffnung 28 zwischen der Drosselklappe 27 und der jeweiligen Einlassöffnung 14, 15, 16 gelegen ist, bildet die Bypass-Leitung 50 einen Strömungsweg für das Verbrennungsgas aus, bei dem diesem kein Abgas beigemischt wird. Insbesondere kann damit der sich zwischen Rückführungs-Stelle 24 und Drosselklappe 27 erstreckende Teil der Zuluftleitung 21 umgangen werden. Auf diese Weise ist es möglich, dem Verbrennungsmotor 10 durch Öffnen der Bypass-Klappe 51 schnell Verbrennungsgas, dem kein Abgas beigemischt ist, insbesondere Umgebungsluft zuzuführen, ohne dass sich noch in dem zwischen Rückführungs-Stelle 24 und Drosselklappe 27 erstreckenden Teil der Zuluftleitung 21 befindliches Gas erst ausgespült werden muss. Da dem durch die Bypass-Leitung 51 den Zylindern 11, 12, 13 zugeführte Verbrennungsgas kein Abgas beigemischt ist, weist diese einen relativen Sauerstoffanteil auf, der größer ist, als der des sich in dem zwischen Rückführungs-Stelle 24 und Drosselklappe 27 erstreckenden Teil der Zuluftleitung 21 befindlichen Gases. Dies ist insbesondere im Falle einer schnellen Lastverringerung des Verbrennungsmotors 10 günstig, da auf diese Weise zuverlässig ein Ausgehen des Verbrennungsmotors 10 – also ein Ausbleiben der Zündung des Kraftstoffs im Brennraum – infolge einer für den verringerten Lastzustand zu hohen Abgaskonzentration im Verbrennungsgas verhindert werden kann. By doing that, the first bypass opening 23 between the fresh air opening 22 and the return center 24 and the second bypass opening 28 between the throttle 27 and the respective inlet opening 14 . 15 . 16 located, forms the bypass line 50 a flow path for the combustion gas, in which no exhaust gas is mixed with this. In particular, this can be used between the repatriation body 24 and throttle 27 extending part of the supply air line 21 to be bypassed. In this way it is possible to the internal combustion engine 10 by opening the bypass flap 51 quickly combustion gas to which no exhaust gas is mixed, in particular to supply ambient air, without even in the between feedback point 24 and throttle 27 extending part of the supply air line 21 gas must first be rinsed out. Because of the bypass line 51 the cylinders 11 . 12 . 13 supplied combustion gas is not admixed with exhaust gas, this has a relative oxygen content which is greater than that in the between feedback point 24 and throttle 27 extending part of the supply air line 21 located gas. This is especially in the case of a rapid load reduction of the internal combustion engine 10 low, since in this way reliably going out of the engine 10 - So a failure of the ignition of the fuel in the combustion chamber - can be prevented due to a too high load concentration exhaust gas concentration in the combustion gas.
Die Zuluftstrecke 20 kann weiterhin einen zwischen der ersten Frischluft-Öffnung 22 und der ersten Bypass-Öffnung 23 in der Zuluftleitung 21 angeordneten Luftfilter 31 aufweisen, mit dem das Verbrennungsgas gereinigt wird. The supply air section 20 can continue one between the first fresh air opening 22 and the first bypass opening 23 in the supply air line 21 arranged air filter 31 have, with which the combustion gas is purified.
Wie in 1 außerdem gezeigt ist, kann die Zuluftstrecke 20 einen zwischen der Rückführungs-Stelle 24 und der Drosselklappe 27 angeordneten Verdichter 25 zur Vergrößerung des Drucks der Verbrennungsluft aufweisen. Insbesondere kann der Verdichter 25 als Turboverdichter ausgebildet sein, der mit einer vom Abgas angetriebenen Turbine (nicht gezeigt) auf einer Antriebswelle angeordnet ist. Alternativ kann der Verdichter auch durch eine andere Antriebsvorrichtung, wie einen Elektromotor angetrieben werden. Alternativ zu einem Turboverdichter kann der Verdichter 25 auch als Kompressor oder Kolbenverdichter ausgebildet sein. As in 1 also shown, the Zuluftstrecke 20 one between the repatriation site 24 and the throttle 27 arranged compressor 25 to increase the pressure of the combustion air. In particular, the compressor 25 be configured as a turbocompressor, which is arranged with a turbine driven by the exhaust gas (not shown) on a drive shaft. Alternatively, the compressor may also be driven by another drive device, such as an electric motor. As an alternative to a turbocompressor, the compressor 25 also be designed as a compressor or piston compressor.
1 zeigt weiterhin, dass zwischen dem Verdichter 25 und der Drosselklappe 27 in der Zuluftleitung 21 ein Ladeluft-Kühler 26 zum Kühlen des Verbrennungsgases angeordnet sein kann. 1 further shows that between the compressor 25 and the throttle 27 in the supply air line 21 a charge air cooler 26 can be arranged for cooling the combustion gas.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine 1 ein Steuerungssystem 60 aufweisen. Dieses weist einen Drossel-Stellantrieb 62 auf, eine Stellung der Drosselklappe 27 einstellt. Weiterhin weist das Steuerungssystem 60 einen eine Stellung der Rückführungs-Regelungsklappe 43 einstellenden Rückführungs-Stellantrieb 63 und einen eine Stellung der Bypass-Klappe 51 einstellenden Bypass-Stellantrieb 64 auf. Außerdem weist das Steuerungssystem 60 eine Steuerungsvorrichtung 61 auf, die funktional mit dem Drossel-Stellantrieb 62, dem Rückführungs-Stellantrieb 63 und dem Bypass-Stellantrieb 64 und gegebenenfalls mit der Phasenverschiebungs-Vorrichtung 69 verbunden ist. Furthermore, the internal combustion engine according to the invention 1 a control system 60 exhibit. This has a throttle actuator 62 on, a position of the throttle 27 established. Furthermore, the control system 60 a position of the feedback control door 43 adjusting feedback actuator 63 and a position of the bypass flap 51 adjusting bypass actuator 64 on. In addition, the control system 60 a control device 61 On, the functional with the throttle actuator 62 , the return actuator 63 and the bypass actuator 64 and optionally with the phase shift device 69 connected is.
Die Steuerungsvorrichtung 61 kann beispielsweise, wie in den 1 und 2 gezeigt, über Steuerleitungen 65, 66, 67 mit den Stellantrieben 62, 63, 64 funktional verbunden sein. Auch kann vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung 61 drahtlos mit den Stellantrieben 62, 63, 64 funktional verbunden ist. Hierzu kann an der Steuerungsvorrichtung 61 eine Sendevorrichtung und an jedem der Antriebe eine jeweilige Empfangsvorrichtung vorgesehen sein. The control device 61 can, for example, as in the 1 and 2 shown via control lines 65 . 66 . 67 with the actuators 62 . 63 . 64 be functionally connected. It can also be provided that the control device 61 wireless with the actuators 62 . 63 . 64 is functionally connected. This can be done on the control device 61 a transmitting device and on each of the drives a respective receiving device may be provided.
Die Steuerungsvorrichtung 61 weist eine Steuerungsfunktion auf, die, wenn ein Aktivierungskriterium für ein Vorgabesignal VS erfüllt ist, zumindest die die Bypass-Klappe 51 von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt. Wenn das Aktivierungskriterium für das Vorgabesignal VS erfüllt ist, kann vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung 61 weiterhin die Rückführungs-Regelungsklappe 43 und/oder die Drosselklappe 27 jeweils von einer einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt. The control device 61 has a control function which, when an activation criterion for a default signal VS is met, at least the bypass flap 51 moved from a first position to a second position. If the activation criterion for the default signal VS is fulfilled, it may be provided that the control device 61 Continue the feedback control valve 43 and / or the throttle 27 each moved from a first position to a second position.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Steuerungsfunktion aufgrund des Vorgabesignals VS Aktivierungssignale AS65, AS66, AS67 erzeugt, aufgrund denen der Rückführungs-Stellantrieb 63 die Rückführungs-Regelungsklappe 43, der Bypass-Stellantrieb 64 die und die Bypass-Klappe 51 und der Drossel-Stellantrieb 62 der Drosselklappe 27 von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt. In particular, it can be provided that the control function generates activation signals AS65, AS66, AS67 on the basis of the specification signal VS, on the basis of which the feedback actuator 63 the return control flap 43 , the bypass actuator 64 the and the bypass flap 51 and the throttle actuator 62 the throttle 27 moved from a first position to a second position.
Das Vorgabekommando oder Vorgabesignal VS wird von einem Kommandogeber erzeugt und gibt eine Lastanforderung an den Verbrennungsmotor 10 vor. In dem Fall, dass die Verbrennungskraftmaschine 1 in ein Fahrzeug eingebaut ist, kann der Fahrer des Fahrzeugs den Kommandogeber, beispielsweise das Gaspedal, betätigen, wodurch das Vorgabesignal VS oder Vorgabekommando erzeugt wird. The default command or command signal VS is generated by a command generator and gives a load request to the internal combustion engine 10 in front. In the case that the internal combustion engine 1 is installed in a vehicle, the driver of the vehicle, the command generator, such as the accelerator pedal, actuate, whereby the default signal VS or default command is generated.
Durch die Größe oder einen Wert des Vorgabesignal VS gibt die Lastanforderung an den Verbrennungsmotors 10 vor. Bei Vorliegen eines großen Vorgabesignals VS oder eines großen Werts des Vorgabesignals VS wird eine hohe Lastanforderung an den Verbrennungsmotor 10 gestellt, was einer hohen Leistungsabgabe desselben entspricht. Bei Vorliegen eines kleinen Vorgabesignals VS oder einem kleinen Wert des Vorgabesignals VS wird eine kleine Lastanforderung an den Verbrennungsmotor 10 gestellt, was einer kleinen Leistungsabgabe desselben entspricht. By the size or a value of the default signal VS gives the load request to the engine 10 in front. In the presence of a large specification signal VS or a large value of the specification signal VS becomes a high load request to the internal combustion engine 10 , which corresponds to a high power output of the same. In the presence of a small default signal VS or a small value of the default signal VS is a small load request to the engine 10 provided, which corresponds to a small power output of the same.
Die Steuerung der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors 10 erfolgt durch Einstellen der den Zylindern 11, 12, 13 zugeführten Arbeitsgasmenge aufgrund des Vorgabesignals VS. The control of the power output of the internal combustion engine 10 is done by setting the cylinders 11 . 12 . 13 supplied working gas quantity due to the default signal VS.
Das Einstellen der den Zylindern 11, 12, 13 zugeführten Arbeitsgasmenge kann insbesondere auch durch Steuerung der Ventile mittels der Phasenverschiebungs-Vorrichtung 69 aufgrund des Vorgabesignals VS erfolgen. Bei Vorliegen eines großen Werts des Vorgabesignals VS stellt die Phasenverschiebungs-Vorrichtung 69 eine Drehstellung der Nockenwelle ein, bei der die Ventile den Strömungsquerschnitt insbesondere der Einlassöffnungen 14, 15, 16 in einem großen Maß freigeben. Bei Vorliegen eines kleinen Werts des Vorgabesignals VS stellt die Phasenverschiebungs-Vorrichtung 69 eine Drehstellung der Nockenwelle ein, bei der die Ventile den Strömungsquerschnitt insbesondere der Einlassöffnungen 14, 15, 16 nur in einem kleinen Maß freigeben. Die Aktivierung der Phasenverschiebungs-Vorrichtung 69 kann insbesondere durch ein mittels der Steuerungsvorrichtung 61 erzeugtes Phasen-Aktivierungssignal AS68 erfolgen. Adjusting the cylinders 11 . 12 . 13 supplied working gas can in particular also by controlling the valves by means of the phase shift device 69 done on the basis of the default signal VS. In the presence of a large value of the preset signal VS, the phase shift device provides 69 a rotational position of the camshaft, wherein the valves the flow cross-section, in particular of the inlet openings 14 . 15 . 16 release to a great extent. In the presence of a small value of the preset signal VS, the phase shift device provides 69 a rotational position of the camshaft, wherein the valves the flow cross-section, in particular of the inlet openings 14 . 15 . 16 only release in a small amount. The activation of the phase shift device 69 can in particular by means of the control device 61 generated phase activation signal AS68 done.
Alternativ oder zusätzlich zu der Steuerung der Phasenverschiebungs-Vorrichtung 69 kann das Einstellen der den Zylindern 11, 12, 13 zugeführten Arbeitsgasmenge und damit der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors 10 durch Einstellen des Maßes, in dem der Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung 21 freigegeben ist, erfolgen. Ein in großem Maße freigegebener Strömungsquerschnitt entspricht dabei einer großen Leistungsentnahme (hohe Last) und ein in geringem Maße freigegebener Strömungsquerschnitt einer geringen Leistungsentnahme (niedrige Last, Teillast). Hierzu kann durch die Größe oder den Wert des Vorgabesignal VS die Stellung der Drosselklappe 21 – und damit das Maß, in dem die Drosselklappe 21 den Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung 21 freigibt – vorgegeben werden. Bei Vorliegen eines großen Vorgabesignals VS stellt der Drossel-Stellantrieb 62 eine erste Stellung der Drosselklappe 27 ein, in der diese den Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung 21 in einem großen Maß freigibt. Bei Vorliegen eines kleinen Vorgabesignals VS stellt der Drossel-Stellantrieb 62 eine erste Stellung der Drosselklappe 27 ein, in der diese den Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung 21 in einem kleinen Maß freigibt. Alternatively or in addition to the control of the phase shift device 69 can be adjusting the cylinders 11 . 12 . 13 supplied working gas and thus the power output of the engine 10 by adjusting the dimension in which the flow cross section of the supply air line 21 is released, done. A largely released flow cross-section corresponds to a large power take-off (high load) and a small released flow cross-section of a low power draw (low load, partial load). For this purpose, by the size or the value of the default signal VS, the position of the throttle valve 21 - and thus the extent to which the throttle 21 the flow cross section of the supply air line 21 releases - be specified. In the presence of a large preset signal VS, the throttle actuator 62 a first position of the throttle 27 in which this the flow cross-section of the supply air line 21 releases to a great extent. In the presence of a small preset signal VS, the throttle actuator 62 a first position of the throttle 27 in which this the flow cross-section of the supply air line 21 released to a small extent.
In einem Ausgangs-Betriebszustand oder Ausgangszustand der Verbrennungskraftmaschine 1, der beispielsweise ein stationärer Betriebszustand, also ein Zustand, in dem die Lastanforderung an den Verbrennungsmotor 10 relativ konstant ist, also beispielsweise maximal 10 % von dem aktuellen Mittelwert der Last abweicht, sein kann, ist die Drosselklappe 27 in der ersten Stellung angeordnet. In dieser ersten Stellung der Drosselklappe 27 gibt diese, wie in 1 gezeigt, den Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung 21 in einem ersten Maß, beispielsweise zwischen 10 % und 100 % der maximalen Querschnittsfläche der Zuluftleitung 21 an der Stelle der Drosselklappe 27, frei. In an output operating state or initial state of the internal combustion engine 1 , For example, a stationary operating state, ie a state in which the load request to the internal combustion engine 10 is relatively constant, that is, for example, a maximum of 10% of the current average value of the load may be, is the throttle 27 arranged in the first position. In this first position of the throttle 27 gives these as in 1 shown, the flow cross-section of the supply air line 21 in a first degree, for example between 10% and 100% of the maximum cross-sectional area of the supply air line 21 at the location of the throttle 27 , free.
Im Ausgangszustand der Verbrennungskraftmaschine 1 sind weiterhin die Rückführungs-Regelungsklappe 43 und die Bypass-Klappe 51 jeweils in der ersten Stellung angeordnet, wie in 1 gezeigt. In the initial state of the internal combustion engine 1 continue to be the feedback control valve 43 and the bypass flap 51 each arranged in the first position, as in 1 shown.
Die Rückführungs-Regelungsklappe 43 gibt in der ersten Stellung derselben den Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 zumindest teilweise frei. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Rückführungs-Regelungsklappe 43 bei hoher Last des Verbrennungsmotors 10 den Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 in großem Maß, beispielsweise mehr als 80 % der maximalen Querschnittsfläche der Abgas-Rückführungsleitung 42 an der Stelle der Rückführungs-Regelungsklappe 43, freigibt (1) und bei Teillast des Verbrennungsmotors 10 den Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 in geringem Maß, beispielsweise weniger als 40 % der maximalen Querschnittsfläche der Abgas-Rückführungsleitung 42 an der Stelle der Rückführungs-Regelungsklappe 43, freigibt. The feedback control flap 43 in the first position of the same, the flow cross-section of the exhaust gas recirculation line 42 at least partially free. In particular, it can be provided that the feedback control flap 43 at high load of the internal combustion engine 10 the flow cross-section of the exhaust gas recirculation line 42 to a great extent, for example more than 80% of the maximum cross-sectional area of the exhaust gas recirculation line 42 at the point of the return control flap 43 , releases ( 1 ) and at partial load of the internal combustion engine 10 the flow cross-section of the exhaust gas recirculation line 42 to a lesser extent, for example, less than 40% of the maximum cross-sectional area of the exhaust gas recirculation line 42 at the point of the return control flap 43 , releases.
Eine Änderung der Stellung der Bypass-Klappe 51 und zusätzlich der Rückführungs-Regelungsklappe 43 und/oder der Drosselklappe 27 kann bei Vorliegen einer oder mehrerer der folgenden Aktivierungskriterien für das Vorgabesignal VS erfolgen. A change in the position of the bypass flap 51 and additionally the return control flap 43 and / or the throttle 27 may be in the presence of one or more of the following activation criteria for the default signal VS.
Ein erstes Aktivierungskriterium für das Vorgabesignal VS liegt vor, wenn die Bedingung erfüllt ist, die Größe des Vorgabesignals VS außerhalb eines vorbestimmten Vorgabesignal-Sollbereichs oder Vorgabesignal-Ausgangsbereichs liegt. A first activation criterion for the default signal VS is present when the condition is met that the magnitude of the default signal VS is outside of a predetermined default signal target range or default signal output range.
Wenn das erste Aktivierungskriterium vorliegt, betätigt die Steuerungsfunktion der Steuerungsvorrichtung 61 den Bypass-Stellantrieb 64 derart, dass dieser die Bypass-Klappe 51 von der ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt. Insbesondere erzeugt die Steuerungsfunktion ein Aktivierungssignal AS67, bei dem der Bypass-Stellantrieb 64 die Bypass-Klappe 51 in die zweite Stellung bewegt. If the first activation criterion is present, the control function of the control device operates 61 the bypass actuator 64 such that this is the bypass flap 51 moved from the first position to a second position. In particular, the control function generates an activation signal AS67, in which the bypass actuator 64 the bypass flap 51 moved to the second position.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass bei Vorliegen des ersten Aktivierungskriteriums, die Steuerungsfunktion der Steuerungsvorrichtung 61 den Drossel-Stellantrieb 62 derart betätigt, dass dieser die Drosselklappe 27 von der ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann bei Vorliegen des ersten Aktivierungskriteriums, die Steuerungsfunktion der Steuerungsvorrichtung 61 den Drossel-Stellantrieb 62 derart betätigen, dass dieser die Rückführungs-Regelungsklappe 43 von der ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt. Furthermore, it can be provided that in the presence of the first activation criterion, the control function of the control device 61 the throttle actuator 62 pressed so that this the throttle 27 moved from the first position to a second position. Alternatively or additionally, in the presence of the first activation criterion, the control function of the control device 61 the throttle actuator 62 operate such that this the return control flap 43 moved from the first position to a second position.
Der Vorgabesignal-Ausgangsbereich ist als ein Wertebereich für die Signalgröße oder den Wert des Vorgabesignals VS definiert. Der Vorgabesignal-Ausgangsbereich kann beispielsweise der gesamte Bereich der Werte des Vorgabesignals VS oberhalb eines Ausgangssignal-Werts sein, wobei der Ausgangssignal-Wert insbesondere zwischen 5 % und 90 % des gesamten Bereichs der Werte des Vorgabesignals VS liegen kann. Beispielsweise kann für den Fall, dass Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors 10 zumindest teilweise durch Einstellen der Stellung der Drosselklappe 27 erfolgt, vorgesehen sein, dass der Drossel-Stellantrieb 62 in dem Vorgabesignal-Ausgangsbereich eine Stellung der Drosselklappe 27 einstellt, in der diese den Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung 21 zwischen 5 % und 90 % freigibt. The default signal output range is defined as a range of values for the signal magnitude or the value of the default signal VS. The default signal output range may, for example, be the entire range of the values of the default signal VS above an output value, wherein the output value may be in particular between 5% and 90% of the total range of the values of the default signal VS. For example, in the event that power output of the internal combustion engine 10 at least partially by adjusting the position of the throttle 27 be provided that the throttle actuator 62 in the default signal output range, a position of the throttle 27 adjusts, in which this the flow cross-section of the supply air line 21 between 5% and 90%.
Liegt die Größe des Vorgabsignals VS außerhalb des Vorgabesignal-Ausgangsbereichs oder unterschreitet die Größe des Vorgabsignals VS insbesondere den Ausgangssignal-Wert, entspricht dies einer Verringerung des Lastzustands des Verbrennungsmotors 10 und das erste Aktivierungskriterium liegt vor. Der Bypass-Stellantrieb 62 stellt daraufhin eine zweite Stellung der Bypass-Klappe 51 ein. Optional stellt der Rückführungs-Stellantrieb 63 eine zweite Stellung der Rückführungs-Regelungsklappe 43 ein. Gegebenenfalls stellt auch Drossel-Stellantrieb 62 eine zweite Stellung der Drosselklappe 27 ein. If the magnitude of the default signal VS is outside the default signal output range or, in particular, does the magnitude of the default signal VS fall below the output signal value, this corresponds to a reduction in the load state of the internal combustion engine 10 and the first activation criterion is present. The bypass actuator 62 then sets a second position of the bypass flap 51 one. Optionally provides the feedback actuator 63 a second position of the return control flap 43 one. Where appropriate also provides throttle actuator 62 a second position of the throttle 27 one.
Ein zweites Aktivierungskriterium für das Vorgabesignal VS liegt vor, wenn die Bedingung erfüllt ist, dass das Vorgabesignals VS innerhalb eines vorgegebenen Aktivierungs-Zeitraums einen vorgegebenen Aktivierungs-Änderungsbetrag überschreitet. A second activation criterion for the default signal VS is present when the condition is met that the preset signal VS exceeds a predetermined activation change amount within a predetermined activation period.
Liegt dieses Aktivierungskriterium vor, betätigt die Steuerungsfunktion der Steuerungsvorrichtung 61 den Rückführungs-Stellantrieb 63 und den Bypass-Stellantrieb 64 derart, dass der Bypass-Stellantrieb 64 die Bypass-Klappe 51 von der ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt. Gegebenenfalls bewegt weiterhin der Rückführungs-Stellantrieb 63 die Rückführungs-Regelungsklappe 43 und/oder der Drossel-Stellantrieb 62 die Drosselklappe 27 jeweils von der ersten Stellung in eine zweite Stellung. Insbesondere erzeugt die Steuerungsfunktion gegebenenfalls Aktivierungssignale AS65, AS66, aufgrund denen der Rückführungs-Stellantrieb 63 die Rückführungs-Regelungsklappe 43 bzw. der Drossel-Stellantrieb 62 die Drosselklappe 27 jeweils in die zweite Stellung bewegt. If this activation criterion is present, the control function of the control device is actuated 61 the return actuator 63 and the bypass actuator 64 such that the bypass actuator 64 the bypass flap 51 moved from the first position to a second position. Optionally, the feedback actuator continues to move 63 the return control flap 43 and / or the throttle actuator 62 the throttle 27 each from the first position to a second position. In particular, the control function optionally generates enable signals AS65, AS66, due to which the feedback actuator 63 the return control flap 43 or the throttle actuator 62 the throttle 27 each moved to the second position.
Das zweite Aktivierungskriterium kann insbesondere vorliegen, wenn die Größe des Vorgabesignals VS innerhalb des vorgegebenen Aktivierungs-Zeitraums, beispielsweise innerhalb einer Sekunde, um mehr als den vorgegebenen Aktivierungs-Änderungsbetrag, beispielweise um 5 % bis 30 % des Ausgangssignal-Werts des Vorgabesignals VS, verkleinert wird. Eine Verkleinerung der Größe des Vorgabesignals VS um mehr als den Aktivierungs-Änderungsbetrag innerhalb des Aktivierungs-Zeitraums entspricht einer schnellen Verringerung des Lastzustands des Verbrennungsmotors 10 und das zweite Aktivierungskriterium liegt vor. Der Bypass-Stellantrieb 62 stellt daraufhin die zweite Stellung der Bypass-Klappe 51 ein. Gegebenenfalls bewegt weiterhin der Rückführungs-Stellantrieb 63 die Rückführungs-Regelungsklappe 43 und/oder der Drossel-Stellantrieb 62 die Drosselklappe 27 jeweils von der ersten Stellung in die zweite Stellung. The second activation criterion may in particular be present if the size of the specification signal VS decreases within the predetermined activation period, for example within one second, by more than the predetermined activation change amount, for example by 5% to 30% of the output signal value of the specification signal VS becomes. A reduction of the magnitude of the command signal VS by more than the activation change amount within the activation period corresponds to a rapid reduction of the load state of the internal combustion engine 10 and the second activation criterion is present. The bypass actuator 62 then sets the second position of the bypass flap 51 one. Optionally, the feedback actuator continues to move 63 the return control flap 43 and / or the throttle actuator 62 the throttle 27 each from the first position to the second position.
Wenn zumindest eines der beiden vorgenannten Aktivierungskriterien erfüllt ist, betätigt die Steuerungsfunktion der Steuerungsvorrichtung 61 den Bypass-Stellantrieb 64 und gegebenenfalls den Rückführungs-Stellantrieb 63 und/oder den Drossel-Stellantrieb 62 und diese stellen jeweils die zweite Stellung der der Bypass-Klappe 51 und gegebenenfalls Rückführungs-Regelungsklappe 43 und/oder der Drosselklappe 27 ein. Die zweite Stellung unterscheidet sich allgemein von der ersten Stellung hinsichtlich des durch die jeweilige Klappe 27, 43, 51 freigegebenen Maßes des Strömungsquerschnitts der Zuluftleitung 21, Abgasrückführungs-Leitung 42 und der Bypass-Leitung 50. If at least one of the two aforementioned activation criteria is met, the control function of the control device operates 61 the bypass actuator 64 and optionally the return actuator 63 and / or the throttle actuator 62 and these each represent the second position of the bypass flap 51 and optionally recirculation control flap 43 and / or the throttle 27 one. The second position is generally different from the first position in terms of the respective flap 27 . 43 . 51 released dimension of the flow cross section of the supply air line 21 , Exhaust gas recirculation line 42 and the bypass line 50 ,
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in der zweiten Stellung der Rückführungs-Regelungsklappe 43 der Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 gegenüber der ersten Stellung verringert ist. Bevorzugt, deckt die Rückführungs-Regelungsklappe 43 den Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 in der zweiten Stellung, wie in 2 gezeigt, insgesamt ab. Dadurch wird die Beimischung von Abgas unterbrochen. Die Bewegung der Rückführungs-Regelungsklappe 43 ist in der 2 durch den Pfeil P43 angedeutet. In particular, it can be provided that in the second position of the feedback control flap 43 the flow cross-section of the exhaust gas recirculation line 42 is reduced compared to the first position. Preferably, the return control flap covers 43 the flow cross-section of the exhaust gas recirculation line 42 in the second position, as in 2 shown altogether. As a result, the admixture of exhaust gas is interrupted. The movement of the return control flap 43 is in the 2 indicated by the arrow P43.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Strömungsquerschnitt der Bypass-Leitung 50 bei der zweiten Stellung der Bypass-Klappe 51 gegenüber der ersten Stellung vergrößert ist, wie in 2 gezeigt. Furthermore, it can be provided that the flow cross section of the bypass line 50 at the second position of the bypass flap 51 is enlarged relative to the first position, as in 2 shown.
Auf diese Weise wird in dem Fall, dass die Größe des Vorgabesignals VS außerhalb des vorbestimmten Vorgabebereichs liegt, durch die Steuerungsfunktion insbesondere der Bypass-Stellantrieb 64 derart betätigt, dass die Bypass-Klappe 51 von einer ersten in eine zweite Stellung bewegt, wie in 2 durch den Pfeil P51 angedeutet, in der diese den Strömungsquerschnitt der Bypass-Leitung teilweise freigibt. Dadurch erfolgt im Falle einer schnellen Lastverringerung des Verbrennungsmotors 10 über die Bypass-Leitung 50 eine schnelle Zufuhr von nicht mit Abgas vermischtem Verbrennungsgas, insbesondere von Umgebungsluft. Auf diese Weise kann im Fall einer schnellen Lastverringerung zuverlässig ein Ausgehen des Verbrennungsmotors 10 infolge einer für den verringerten Lastzustand zu hohen Abgaskonzentration im Verbrennungsgas verhindert werden. In this way, in the case that the magnitude of the default signal VS is outside the predetermined default range, the control function in particular the bypass actuator 64 pressed so that the bypass flap 51 moved from a first to a second position, as in 2 indicated by the arrow P51, in which this partially releases the flow cross section of the bypass line. As a result, in the case of a rapid load reduction of the internal combustion engine 10 over the bypass line 50 a fast feed non-exhaust gas mixed combustion gas, in particular ambient air. In this way, in the case of a rapid reduction in load, it is possible to reliably start the engine 10 be prevented due to a for the reduced load condition too high exhaust gas concentration in the combustion gas.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass in der zweiten Stellung der Drosselklappe 27 der Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung 21 gegenüber der ersten Stellung verringert ist. Bevorzugt deckt die Drosselklappe 27 den Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung 21 in der zweiten Stellung derselben insgesamt ab, wie in 2 gezeigt. Dies ist insbesondere bei der Steuerung der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors 10 durch Steuerung der Ventile mittels der Phasenverschiebungs-Vorrichtung 69 vorteilhaft. In diesem Fall kann der sich zwischen Rückführungs-Stelle 24 und der Drosselklappe 27 erstreckende Teil der Zuluftleitung 21 durch die Drosselklappe 27 abgesperrt werden, sodass sich in diesem Teil befindliches Verbrennungsgas, dem Abgas beigemischt ist, nicht mehr in die Zylinder 11, 12, 13 gelangen kann. Damit kann bei geöffneter Bypass-Klappe (zweite Stellung derselben) ein Ausgehen des Verbrennungsmotors 10 bei einem Lastabfall zuverlässig verhindert werden. In addition, it can be provided that in the second position of the throttle valve 27 the flow cross section of the supply air line 21 is reduced compared to the first position. Preferably covers the throttle 27 the flow cross section of the supply air line 21 in the second position of the same altogether, as in 2 shown. This is especially in the control of the power output of the internal combustion engine 10 by controlling the valves by means of the phase shifting device 69 advantageous. In this case, the between repatriation body 24 and the throttle 27 extending part of the supply air line 21 through the throttle 27 be shut off, so that in this part located combustion gas, the exhaust gas is mixed, no longer in the cylinder 11 . 12 . 13 can get. This can when the bypass door open (second position of the same), a going out of the engine 10 be reliably prevented at a load drop.
Die Steuerungsfunktion der Steuerungsvorrichtung 61 kann beispielsweise so gestaltet sein, dass diese, wenn eines der Aktivierungskriterien erfüllt ist, abhängig von der Größe bzw. dem Wert und/oder dem Änderungsbetrag des Vorgabesignals VS jeweils Aktivierungssignale AS65, AS66, AS67 erzeugt aufgrund denen, insbesondere aufgrund deren Größe oder Wert, der Rückführungs-Stellantrieb 63, der Bypass-Stellantrieb 64 oder der Drossel-Stellantrieb 62 jeweils eine bestimmte Stellung Rückführungs-Regelungsklappe 43, eine Stellung der Bypass-Klappe 51 bzw. eine Stellung der Drosselklappe 27 einstellen. Die Größe oder der Wert der Aktivierungssignale AS65, AS66, AS67 kann insbesondere bereichsweise von der Größe des Vorgabesignals VS abhängig sein. Beispielsweise können die Aktivierungssignale AS65, AS66, AS67 als Wertematrix vorliegen, in der einem bestimmten Wert oder Wertebereich des Vorgabesignals VS jeweils ein Wert des jeweiligen Aktivierungssignals AS65, AS66, AS67 zugeordnet ist. The control function of the control device 61 can be designed, for example, such that, if one of the activation criteria is met, depending on the size or the value and / or the amount of change of the specification signal VS, respective activation signals AS65, AS66, AS67 are generated on the basis of those, in particular due to their size or value, the feedback actuator 63 , the bypass actuator 64 or the throttle actuator 62 each one specific position feedback control flap 43 , a position of the bypass flap 51 or a position of the throttle valve 27 to adjust. The size or the value of the activation signals AS65, AS66, AS67 can in particular be partially dependent on the size of the specification signal VS. For example, the activation signals AS65, AS66, AS67 can be present as a value matrix, in which a value of the respective activation signal AS65, AS66, AS67 is assigned to a specific value or value range of the specification signal VS.
Im Folgenden wird beispielartig der Betrieb der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine 1 im Falle einer schnellen Lastverringerung des Verbrennungsmotors 10 beschrieben:
1 zeigt den Ausgangszustand, beispielsweise eines stationären Betrieb des Verbrennungsmotors 10. In dem Ausgangszustand sind die Drosselklappe 27, die Rückführungs-Regelungsklappe 43 und die Bypass-Klappe 51 jeweils in einer ersten Stellung angeordnet. Die Drosselklappe 27 gibt in der ersten Stellung den Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung 21 in einem ersten Maß frei, wobei wie in 1 gezeigt, ein relativ großer Anteil, beispielsweise 80 %, der maximalen Querschnittsfläche der Zuluftleitung 21 an der Stelle der Drosselklappe 27 von dieser freigegeben ist. The following is an example of the operation of the internal combustion engine according to the invention 1 in the case of a rapid load reduction of the internal combustion engine 10 described:
1 shows the initial state, for example, a stationary operation of the internal combustion engine 10 , In the initial state are the throttle 27 , the return control flap 43 and the bypass flap 51 each arranged in a first position. The throttle 27 gives in the first position the flow cross section of the supply air line 21 free to a first degree, being as in 1 shown, a relatively large proportion, for example 80%, of the maximum cross-sectional area of the supply air line 21 at the location of the throttle 27 is released from this.
Die Rückführungs-Regelungsklappe 43 gibt in der ersten Stellung den Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 ebenfalls in einem ersten, relativ großen Maß, beispielsweise 80 % der maximalen Querschnittsfläche der Abgas-Rückführungsleitung 42 an der Stelle der Rückführungs-Regelungsklappe 43, frei. The feedback control flap 43 is in the first position, the flow cross-section of the exhaust gas recirculation line 42 also in a first, relatively large measure, for example, 80% of the maximum cross-sectional area of the exhaust gas recirculation line 42 at the point of the return control flap 43 , free.
Die Bypass-Klappe 51 ist in der ersten Stellung angeordnet. Vorzugsweise deckt diese den Strömungsquerschnitt der Bypass-Leitung 51 in der ersten Stellung vollständig ab, wie in 1 gezeigt. The bypass flap 51 is arranged in the first position. Preferably, this covers the flow cross section of the bypass line 51 completely off in the first position, as in 1 shown.
Folglich erfolgt in dem in 1 gezeigten Beispiel für den Ausgangszustand eine Strömung des Verbrennungsgases entlang des Strömungspfads S21 von der Frischluft-Öffnung 22 in die Zylinder 11, 12, 13, wobei an der Rückführungs-Stelle 24 dem Verbrennungsgas Abgas, das entlang dem Strömungspfad S42 aus den Zylindern 11, 12, 13 herausströmt, zugemischt wird. Consequently, in the in 1 As shown in the example of the initial state, a flow of the combustion gas along the flow path S21 from the fresh air opening 22 in the cylinders 11 . 12 . 13 , being at the repatriation site 24 the combustion gas exhaust gas, along the flow path S42 from the cylinders 11 . 12 . 13 flows out, is mixed.
2 zeigt den Zustand der Verbrennungskraftmaschine 1 unmittelbar nach einer schnellen Verringerung der Last des Verbrennungsmotors 10. Die Steuerungsvorrichtung 61 hat insbesondere ein Vorgabesignal VS erhalten für das eines der Aktivierungskriterien erfüllt wurde. Aufgrund des Vorgabesignals VS erzeugt die Steuerungsvorrichtung 61 ein Aktivierungssignal AS65 aufgrund dessen der Drossel-Stellantrieb 62 eine zweite Stellung der Drosselklappe 27 eingestellt, bei der diese den Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung 21 in einem zweiten Maß freigibt, das gegenüber dem ersten Maß verringert ist, wobei aufgrund der Änderung des Vorgabesignals VS. In 2 ist der Sonderfall gezeigt, dass die Drosselklappe 27 den Strömungsquerschnitt der Zuluftleitung 21 vollständig abdeckt. 2 shows the state of the internal combustion engine 1 immediately after a rapid reduction in the load of the internal combustion engine 10 , The control device 61 In particular, it has received a default signal VS for which one of the activation criteria has been fulfilled. Due to the default signal VS, the control device generates 61 an activation signal AS65 due to the throttle actuator 62 a second position of the throttle 27 adjusted, in which this the flow cross-section of the supply air line 21 in a second degree reduced with respect to the first measure, due to the change of the default signal VS. In 2 the special case is shown that the throttle 27 the flow cross section of the supply air line 21 completely covers.
Infolge der schnellen Verringerung der Last des Verbrennungsmotors 10, insbesondere infolge dessen, dass eines der Aktivierungskriterien erfüllt ist, ist die Rückführungs-Regelungsklappe 43 in einer zweiten Stellung angeordnet, in der diese den Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 in einem zweiten Maß freigibt das gegenüber dem ersten Maß verringert ist. In 2 ist der Sonderfall gezeigt, dass die Drosselklappe 27 den Strömungsquerschnitt der Abgas-Rückführungsleitung 42 vollständig abdeckt. As a result of the rapid reduction of the load of the internal combustion engine 10 in particular as a result of one of the activation criteria being met, is the feedback control valve 43 arranged in a second position, in which this the flow cross-section of the exhaust gas recirculation line 42 in a second degree which is reduced compared to the first measure. In 2 the special case is shown that the throttle 27 the flow cross-section of the exhaust gas recirculation line 42 completely covers.
Weiterhin ist infolge der schnellen Verringerung der Last des Verbrennungsmotors 10, insbesondere infolge dessen, dass eines der Aktivierungskriterien erfüllt ist, die Bypass-Klappe 51 in einer zweiten Stellung angeordnet, in der der Strömungsquerschnitt der Bypass-Leitung 50 gegenüber der ersten Stellung vergrößert ist. Beispielsweise gibt die Bypass-Klappe 51 zwischen 30 % und 90 % der maximalen Querschnittsfläche der Bypass-Leitung 50 an der Stelle der Bypass-Klappe 51 frei. Furthermore, due to the rapid reduction of the load of the internal combustion engine 10 in particular as a result of one of the activation criteria being met, the bypass valve 51 arranged in a second position, in which the flow cross-section of the bypass line 50 is enlarged relative to the first position. For example, the bypass flap indicates 51 between 30% and 90% of the maximum cross-sectional area of the bypass line 50 at the point of the bypass flap 51 free.
Folglich erfolgt in dem in 2 gezeigten Zustand eine Strömung des Verbrennungsgases entlang des Strömungspfads S51 von der Frischluft-Öffnung 22 in die Zylinder 11, 12, 13 hinein und entlang dem Strömungspfad S41 aus den Zylindern 11, 12, 13 heraus. Dem den Zylindern 11, 12, 13 zugeführten Verbrennungsgas wird in diesem Fall kein Abgas beigemischt, sodass den Zylindern 11, 12, 13 ein Verbrennungsgas zugeführt wird, das einen dem verringerten Lastzustand angepasste Abgas- oder Restgaskonzentration aufweist. Consequently, in the in 2 state, a flow of the combustion gas along the flow path S51 from the fresh air opening 22 in the cylinders 11 . 12 . 13 into and along the flow path S41 from the cylinders 11 . 12 . 13 out. The cylinders 11 . 12 . 13 supplied combustion gas is mixed in this case, no exhaust, so the cylinders 11 . 12 . 13 a combustion gas is supplied, which has a reduced load state matched exhaust or residual gas concentration.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
1 1
-
Verbrennungskraftmaschine Internal combustion engine
-
10 10
-
Verbrennungsmotor internal combustion engine
-
11, 12, 13 11, 12, 13
-
Zylinder cylinder
-
14, 15, 16 14, 15, 16
-
Einlassöffnung inlet port
-
17, 18, 19 17, 18, 19
-
Auslassöffnung outlet
-
20 20
-
Zuluftstrecke Zuluftstrecke
-
21 21
-
Zuluftleitung air supply
-
21a 21a
-
Haupt-Leitungsabschnitt Main line section
-
21b 21b
-
Zufuhrabschnitt feeding section
-
22 22
-
Frischluft-Öffnung Fresh air opening
-
23 23
-
erste Bypass-Öffnung first bypass opening
-
24 24
-
Rückführungs-Stelle Feedback site
-
25 25
-
Verdichter compressor
-
26 26
-
Ladeluft-Kühler Charge air cooler
-
27 27
-
Drosselklappe throttle
-
28 28
-
zweite Bypass-Öffnung second bypass opening
-
29 29
-
Ladeluft-Öffnung Charge air opening
-
30 30
-
Zuluft-Krümmer Supply air manifold
-
31 31
-
Luftfilter air filter
-
40 40
-
Abgasstrecke exhaust system
-
41 41
-
Abgasleitung exhaust pipe
-
42 42
-
Abgas-Rückführungsleitung Exhaust gas recirculation line
-
43 43
-
Rückführungs-Regelungsklappe Recirculation control valve
-
44 44
-
Abgas-Sammler Exhaust collector
-
50 50
-
Bypass-Leitung Bypass line
-
51 51
-
Bypass-Klappe Bypass damper
-
60 60
-
Steuerungssystem control system
-
61 61
-
Steuerungsvorrichtung control device
-
62 62
-
Drossel-Stellantrieb Throttle actuator
-
63 63
-
Rückführungs-Stellantrieb Recirculation actuator
-
64 64
-
Bypass-Stellantrieb Bypass actuator
-
65, 66, 67, 68 65, 66, 67, 68
-
Steuerleitungen control lines
-
69 69
-
Phasenverschiebungs-Vorrichtung Phase shift device
-
AS65, AS66, AS65, AS66,
-
Aktivierungssignal activation signal
-
AS67, AS68 AS67
-
Aktivierungssignal activation signal
-
P43 P43
-
Pfeil arrow
-
P51 P51
-
Pfeil arrow
-
S21 S21
-
Strömungspfad flow path
-
S41 S41
-
Strömungspfad flow path
-
S42 S42
-
Strömungspfad flow path
-
S50 S50
-
Strömungspfad flow path
-
VS VS
-
Vorgabesignal setting signal
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
DE 19780796 C2 [0003] DE 19780796 C2 [0003]