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DE102011005959A1 - Mehrfunktions-Drosselventil - Google Patents

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DE102011005959A1
DE102011005959A1 DE102011005959A DE102011005959A DE102011005959A1 DE 102011005959 A1 DE102011005959 A1 DE 102011005959A1 DE 102011005959 A DE102011005959 A DE 102011005959A DE 102011005959 A DE102011005959 A DE 102011005959A DE 102011005959 A1 DE102011005959 A1 DE 102011005959A1
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DE
Germany
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egr
valve
throttle
engine
intake
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102011005959A
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English (en)
Inventor
Brad Boyer
Neal J. Corey
Daniel J. Styles
James D. Ervin
Sonny E. Stanley
Matthew A. Younkins
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
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Abstract

Ein Motorsystem umfasst einen Luftfilter, eine mit einem Einlasskanal verbundene Brennkammer und einen Einlasskrümmer. Der Einlasskrümmer ist dazu konfiguriert, Luft vom Luftfilter zu empfangen und unter einigen Bedingungen Abgas von der Brennkammer zu empfangen. Weiterhin umfasst das Motorsystem ein Mehrfunktions-Steuerwalzen-Drosselventil, das über einen Auslass mit dem Einlasskanal verbunden ist, wobei das Drosselventil einen mit dem Einlasskrümmer verbundenen ersten Einlass und einen mit dem Luftfilter verbundenen zweiten Einlass umfasst.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung betrifft das Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik und insbesondere Lufteinlass und Abgasrückführung in Kraftfahrzeugmotorsystemen.
  • Ein aufgeladener Motor kann höhere Verbrennungs- und Abgastemperaturen aufweisen als ein selbstansaugender Motor mit ähnlicher Ausgangsleistung. Solche höheren Temperaturen können erhöhte Stickoxid-(NOX-)Emissionen von dem Motor verursachen und können Materialalterung beschleunigen, einschließlich Alterung des Abgasnachbehandlungskatalysators. Die Abgasrückführung (AGR) ist ein Lösungsansatz zum Entgegenwirken dieser Auswirkungen. AGR funktioniert durch Verdünnen der Einlassluftladung mit Abgas, wodurch ihr Sauerstoffgehalt reduziert wird. Wenn die resultierende Luft-Abgas-Mischung anstelle von gewöhnlicher Luft verwendet wird, um die Verbrennung in dem Motor zu unterstützen, kommt es zu niedrigeren Verbrennungs- und Abgastemperaturen. Die AGR kann auch die Kraftstoffersparnis in Benzinmotoren verbessern, indem Drosselverluste und Wärmeabgabe reduziert werden.
  • Bei aufgeladenen Motorsystemen, die mit einem mechanisch mit einer Turbine verbundenen Turbolader-Verdichter ausgestattet sind, kann Abgas durch eine Hochdruck-(HP-)AGR-Schleife oder durch eine Niederdruck-(LP-)AGR-Schleife rückgeführt werden. In der HP-AGR-Schleife wird das Abgas stromaufwärts der Turbine entnommen und mit der Einlassluft stromabwärts des Verdichters vermischt. Bei einer LP-AGR-Schleife wird das Abgas stromabwärts der Turbine entnommen und mit der Einlassluft stromaufwärts des Verdichters gemischt.
  • Die HP- und LP-AGR-Strategien erreichen einen optimalen Wirkungsgrad in verschiedenen Bereichen des Motorlast-Drehzahl-Kennfelds. Zum Beispiel ist bei aufgeladenen Benzinmotoren, die mit stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnissen laufen, HP-AGR bei niedrigen Lasten wünschenswert, während ein Ansaugunterdruck ein reichliches Strömungspotential bereitstellt; LP-AGR ist bei höheren Lasten erwünscht, wobei die LP-AGR-Schleife das größere Strömungspotential bereitstellt. Verschiedene andere Kompromisse zwischen den zwei Strategien existieren ebenso sowohl für Benzin- als auch Dieselmotoren. Des Weiteren bietet jede Strategie ihre eigenen Steuersystemherausforderungen. Beispielsweise ist HP-AGR bei niedrigen Lasten am effektivsten, wo der Ansaugunterdruck reichlich Strömungspotential liefert. Bei höheren Lasten ist es möglicherweise schwierig, die Soll-AGR-Durchflussrate aufrechtzuerhalten. Andererseits liefert LP-AGR von mittleren bis hohen Motorlasten eine adäquate Strömung, reagiert jedoch möglicherweise schleppend auf eine Änderung der Motorlast, der Motordrehzahl oder des Einlassluftstroms. Insbesondere bei Benzinmotoren kann ein derartiges nicht zufriedenstellendes instationäres Ansprechverhalten Verbrennungsinstabilität während TIP-out-Bedingungen beinhalten, wenn Frischluft erforderlich ist, um die Verbrennung aufrechtzuerhalten, aber stromaufwärts des Drosselventils AGR-verdünnte Luft vorliegt. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Verdichter-Bypassventil geöffnet wird, kann das Problem teilweise, aber nicht vollständig, gelöst werden, da AGR-verdünnte Luft stromaufwärts des Drosselventils verbleibt, wenn auch auf einem niedrigeren Absolutdruck. Zudem kann es während TIP-in-Bedingungen zu einer signifikanten Verzögerung bei der AGR-Verfügbarkeit kommen, da die in dem Einlasskrümmer akkumulierte AGR-Menge möglicherweise nicht ausreicht, um die gewünschte Verbrennungs- und/oder Abgasreinigungsleistung bereitzustellen.
  • Verschiedene Lösungsansätze befassten sich mit Instationärsteuerungsproblemen in für AGR ausgestatteten Motorsystemen. Zum Beispiel stellt die US-PS 6 470 682 von Gray, Jr. einen Basiseinlasskrümmer bereit, durch den Frischluft und gekühlte LP-AGR für einen Dieselmotor bereitgestellt werden, sowie einen zusätzlichen Einlasskrümmer, der dem Motor nur Frischluft zuführt. Der zusätzliche Einlasskrümmer wird von einem schnell ansprechenden, elektrisch angetriebenen Luftverdichter versorgt. Wenn eine Drehmomentanforderung schnell zunimmt, wird der schnell ansprechende Verdichter eingeschaltet, verdrängt das bestehende Gemisch aus Luft und AGR im Basiseinlasskrümmer und stellt eine vergrößerte Sauerstoffmasse für den Motor für ein erhöhtes Drehmoment bereit. Dieses System ist jedoch für Dieselmotoren bestimmt, die möglicherweise ohne Drossel sind und selbst im Leerlauf große AGR-Mengen tolerieren können. Demgemäß unterscheiden sich die von Gray, Jr. angesprochenen Instationärsteuerungsprobleme von den bei Motoren mit Fremdzündung auftretenden Problemen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zu beheben.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass eine verbesserte Instationärsteuerung in einem LP-AGR-ausgestatteten Motorsystem mit Hilfe einer einzigartigen kanalmontierten Drossel erreicht werden kann. Bei einer Ausführungsform wird deshalb ein Motorsystem bereitgestellt. Das Motorsystem umfasst einen Luftfilter, eine mit einem Einlasskanal verbundene Brennkammer und einen Einlasskrümmer. Der Einlasskrümmer ist zum Empfang von Luft vom Luftfilter und unter einigen Bedingungen zum Empfang von Abgas von der Brennkammer konfiguriert. Des Weiteren umfasst das Motorsystem ein Mehrfunktions-Steuerwalzen-Drosselventil, das über einen Auslass mit dem Einlasskanal verbunden ist, wobei das Drosselventil einen mit dem Einlasskrümmer verbundenen ersten Einlass und einen mit dem Luftfilter verbundenen zweiten Einlass aufweist.
  • Unter verschiedenen anderen Vorteilen ermöglicht das Drosselventil, dass das Motorsystem schnell zwischen Einlass einer AGR-haltigen Luftladung vom Einlasskrümmer und Einlass von Frischluft vom Luftfilter schalten kann. Dieser Lösungsansatz geht effektiv mindestens einige der Instationärsteuerungsschwierigkeiten von AGR-ausgestatteten Motorsystemen an.
  • Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung dazu vorgesehen ist, eine Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form vorzustellen, wobei die Konzepte in der folgenden ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Des Weiteren ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem anderen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
  • Der Gegenstand dieser Offenbarung wird bei Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung bestimmter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen besser verständlich; darin zeigen:
  • 1 und 2 schematisch Aspekte von beispielhaften Motorsystemen gemäß verschiedener Ausführungsformen dieser Offenbarung;
  • 3 ein idealisiertes Kennfeld der Motorlast als Funktion der Motordrehzahl für einen aufgeladenen Benzinmotor und einen Benzinmotor mit Turbolader gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 4 schematisch Aspekte eines anderen Motorsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 5 ein idealisiertes Kennfeld der Motorlast als Funktion der Motordrehzahl für einen Benzinmotor mit Turbolader gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 6 schematisch eine detailliertere schematische Ansicht von einigen Aspekten des in 4 schematisch gezeigten Motorsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 7 schematisch eine noch detailliertere schematische Ansicht von einigen Aspekten des schematisch in 4 gezeigten Motorsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 8 schematisch einen Bereich von 7, der erweitert und gedreht ist;
  • 9 und 10 schematisch eine Drosselsteuerwalze in einer Frischluft einlassenden Drehung mit starker bewegung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 11 schematisch eine Drosselsteuerwalze in einer Gemisch einlassenden Drehung mit starker Drallbewegung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 12 und 13 schematisch eine Drosselsteuerwalze in einer Gemisch einlassenden Drehung mit geringer Drallbewegung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 14 schematisch eine Drosselsteuerwalze mit einer exzentrischen Steuerwalzenbohrung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 15 und 16 Verfahren zum Einlass von Luft in einen Motor eines Motorsystems mit Turbolader gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
  • 17 ein Verfahren zum Betätigen eines AGR-Steuerventils auf Grundlage der Reaktion eines AGR-Durchflusssensors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 18 ein weiteres beispielhaftes Verfahren zum Einlass von Luft in einen Motor eines Motorsystems mit Turbolader gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 19 ein Verfahren zum Leiten von Einlassluft in eine Brennkammer eines Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung wird nunmehr beispielhaft und unter Bezugnahme auf bestimmte dargestellte Ausführungsformen beschrieben. Komponenten, die in zwei oder mehr Ausführungsformen im Wesentlichen gleich sein können, werden gleichgestellt identifiziert und unter minimaler Wiederholung beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass in verschiedenen Ausführungsformen gleichgestellt identifizierte Komponenten zumindest teilweise unterschiedlich sein können. Es sei weiterhin darauf hingewiesen, dass die in dieser Offenbarung enthaltenen Zeichnungen schematisch sind. Ansichten der dargestellten Ausführungsformen im Allgemeinen sind nicht maßstäblich gezeichnet; Aspektverhältnisse, Merkmalsgröße und Anzahl von Merkmalen können absichtlich verzerrt sein, um ausgewählte Merkmale oder Beziehungen leichter ersichtlich zu machen.
  • 1 zeigt schematisch Aspekte eines beispielhaften Motorsystems 10 in einer Ausführungsform. Im Motorsystem 10 wird Frischluft über einen Luftfilter 12 eingelassen und strömt zum Verdichter 14. Der Verdichter ist ein Turbolader-Verdichter, der mit einer Turbine 16 mechanisch verbunden ist, wobei die Turbine durch expandierendes Motorabgas vom Auslasskrümmer 18 angetrieben wird. Bei einer Ausführungsform können der Verdichter und die Turbine innerhalb eines zweiflutigen Turboladers verbunden sein. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Turbolader ein Turbolader mit variabler Geometrie (VGT) sein, wobei die Turbinengeometrie als Funktion der Motordrehzahl aktiv verändert wird. Vom Verdichter strömt die Druckluftladung zum Drosselventil 20.
  • Der Auslasskrümmer 18 und der Einlasskrümmer 22 sind jeweils durch eine Reihe von Auslassventilen 26 und Einlassventilen 28 mit einer Reihe von Brennkammern 24 verbunden. Bei einer Ausführungsform kann jedes der Auslass- und Einlassventile elektronisch betätigt werden. Bei einer anderen Ausführungsform kann jedes der Auslass- und Einlassventile durch Nocken betätigt werden. Ob elektronisch betätigt oder durch Nocken betätigt, kann die Steuerzeit des Auslass- und Einlassventil-Öffnens und -Schließens nach Bedarf für eine erwünschte Verbrennungs- und Abgasreinigungsleistung eingestellt werden. Insbesondere kann die Ventilsteuerung so eingestellt werden, dass die Verbrennung eingeleitet wird, wenn eine beträchtliche oder erhöhte Menge an Abgas von einer vorherigen Verbrennung immer noch in einer oder mehreren Brennkammern vorhanden ist. Eine solche eingestellte Ventilsteuerung kann einen Modus mit ”interner AGR” ermöglichen, der zum Verringern von Spitzenverbrennungstemperaturen unter ausgewählten Betriebsbedingungen nützlich ist. Bei einigen Ausführungsformen kann die eingestellte Ventilsteuerung zusätzlich zu den nachstehend beschriebenen Modi mit ”externer AGR” verwendet werden. Über irgendeine geeignete Kombination oder Koordination der Modi mit interner und externer AGR kann der Einlasskrümmer dazu ausgelegt sein, Abgas von den Brennkammern 24 unter ausgewählten Betriebsbedingungen zu empfangen.
  • 1 zeigt das elektronische Steuersystem 30, das irgendein elektronisches Steuersystem des Fahrzeugs sein kann, in dem das Motorsystem 10 installiert ist. Bei Ausführungsformen, bei denen mindestens ein Einlass- oder Auslassventil dazu konfiguriert ist, sich gemäß einer einstellbaren Steuerzeit zu öffnen und zu schließen, kann die einstellbare Steuerzeit über das elektronische Steuersystem gesteuert werden, um eine Menge an Abgas, das in einer Brennkammer zum Zeitpunkt der Zündung vorhanden ist, zu regeln. Um die Betriebsbedingungen in Verbindung mit verschiedenen Steuerfunktionen des Motorsystems zu bewerten, kann das elektronische Steuersystem mit mehreren Sensoren wirkverbunden sein, die über das ganze Motorsystem angeordnet sind – Durchflusssensoren, Temperatursensoren, Pedalpositionssensoren, Drucksensoren usw.
  • In den Brennkammern 24 kann die Verbrennung über Funkenzündung und/oder Kompressionszündung in einer beliebigen Variante eingeleitet werden. Ferner können die Brennkammern mit irgendeinem von einer Vielfalt von Kraftstoffen versorgt werden: Benzin, Alkoholen, Diesel, Biodiesel, verdichtetes Erdgas usw. Der Kraftstoff kann über Direkteinspritzung, Einlasskanaleinspritzung, Drosselkörper-Einspritzung oder irgendeine Kombination davon den Brennkammern zugeführt werden.
  • Wie oben erwähnt, strömt das Abgas vom Auslasskrümmer 18 zur Turbine 16, um die Turbine anzutreiben. Wenn ein verringertes Turbinendrehmoment erwünscht ist, kann ein Teil des Abgases stattdessen durch einen Ladedruckbegrenzer 32 gelenkt werden, wobei es die Turbine umgeht. Die kombinierte Strömung von der Turbine und vom Ladedruckbegrenzer strömt dann durch Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 34, 36 und 38. Die Art, die Anzahl und die Anordnung der Abgasnachbehandlungsvorrichtungen können sich bei den verschiedenen Ausführungsformen dieser Offenbarung unterscheiden. Im Allgemeinen können die Abgasnachbehandlungsvorrichtungen mindestens einen Abgasnachbehandlungskatalysator aufweisen, der dazu konfiguriert ist, die Abgasströmung katalytisch zu behandeln und dadurch eine Menge von einer oder mehreren Substanzen in der Abgasströmung zu reduzieren. Ein Abgasnachbehandlungskatalysator kann beispielsweise dazu konfiguriert sein, NOX von der Abgasströmung abzufangen, wenn die Abgasströmung mager ist, und das abgefangene NOX zu reduzieren, wenn die Abgasströmung fett ist. In anderen Beispielen kann ein Abgasnachbehandlungskatalysator dazu konfiguriert sein, NOX zu disproportionieren oder selektiv NOX mit Hilfe eines Reduktionsmittels zu reduzieren. In anderen Beispielen kann ein Abgasnachbehandlungskatalysator dazu konfiguriert sein, restliche Kohlenwasserstoffe und/oder Kohlenmonoxid in der Abgasströmung zu oxidieren. Verschiedene Abgasnachbehandlungskatalysatoren mit irgendeiner derartigen Funktionalität können in Zwischenschichten oder anderswo in den Abgasnachbehandlungsvorrichtungen entweder separat oder zusammen angeordnet sein. Bei einigen Ausführungsformen können die Abgasnachbehandlungsvorrichtungen einen regenerierbaren Rußfilter aufweisen, der dazu konfiguriert ist, Rußpartikel in der Abgasströmung einzufangen und zu oxidieren. Ferner kann bei einer Ausführungsform die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 34 einen Anspringkatalysator aufweisen.
  • Weiterhin kann in 1 sämtliches oder ein Teil des behandelten Abgases von den Abgasnachbehandlungsvorrichtungen über einen Schalldämpfer 40 in die Umgebung freigesetzt werden. In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen kann jedoch ein Teil des behandelten Abgases stattdessen durch ein Zweiwege-AGR-Wahlventil 42 umgelenkt werden, das stromaufwärts eines Hochtemperatur-AGR-Kühlers (HT-AGR-Kühlers) 44 im Motorsystem 10 verbunden ist. Bei einer Ausführungsform kann das Zweiwege-AGR-Wahlventil ein Ventil mit zwei Zuständen sein, das in einem ersten Zustand ermöglicht, dass Abgas nach der Turbine zum HT-AGR-Kühler strömt, aber Abgas vor der Turbine daran hindert, zum HT-AGR-Kühler zu strömen. In einem zweiten Zustand hindert das Zweiwege-AGR-Wahlventil Abgas nach der Turbine daran, zum HT-AGR-Kühler zu strömen, ermöglicht jedoch, dass Abgas vor der Turbine zum HT-AGR-Kühler strömt. Bei einer Ausführungsform kann das Zweiwege-AGR-Wahlventil ein Umleitventil mit einer Klappenstruktur mit doppelter Bohrung sein. Wie in 1 gezeigt, ist der Auslasskrümmer 18 auch stromaufwärts des HT-AGR-Kühlers verbunden. Folglich kann unbehandeltes Abgas vor der Turbine durch den HT-AGR-Kühler geleitet werden, wenn sich das Zweiwege-AGR-Wahlventil 42 im zweiten Zustand befindet und wenn ein ausreichendes Strömungspotential vorhanden ist. Auf diese Weise fungiert das Zweiwege-AGR-Wahlventil als AGR-Entnahmewähler, der im ersten Zustand ermöglicht, dass behandeltes LP-Abgas zum HT-AGR-Kühler strömt, und im zweiten Zustand ermöglicht, dass unbehandeltes HP-Abgas zum HT-AGR-Kühler strömt.
  • Der HT-AGR-Kühler 44 kann ein beliebiger geeigneter Wärmetauscher sein, der dazu konfiguriert ist, die ausgewählte Abgasströmung für gewünschte Verbrennungs- und Abgasreinigungsleistung zu kühlen. Der HT-AGR-Kühler kann durch Motorkühlmittel gekühlt werden und dazu konfiguriert sein, passiv Wärme darauf zu übertragen. Zwischen der HP- und der LP-AGR-Schleife geteilt und dazu bemessen, eine geeignete Kühlung für die LP-AGR-Schleife bereitzustellen, kann der HT-AGR-Kühler dazu konfiguriert sein, das zurückgeführte Abgas auf Temperaturen zu kühlen, die zum Einlass in den Verdichter 14 annehmbar sind. Da jedoch der HT-AGR-Kühler Motorkühlmittel zirkuliert, ist das Risiko, dass eine AGR enthaltende Luftladung unter die Wassertaupunkttemperatur der Luftladung fällt, verringert. Es sei darauf hingewiesen, dass Wassertröpfchen, die in der Einlassluftladung mitgeführt werden, die Laufradflügel des Verdichters potentiell beschädigen könnten, wenn sie darin eingelassen werden.
  • Vom HT-AGR-Kühler 44 wird die gekühlte Abgasströmung in das AGR-Steuerventil 46 eingelassen. Bei einer Ausführungsform kann das AGR-Steuerventil ein Ventil vom Gleitkolben- oder Linearschiebertyp sein, das durch einen Elektromotor betätigt wird. Hier kann ein im Wesentlichen zylindrischer Kolben innerhalb eines zylindrischen Ventilkörpers mit geeigneten Dichtungen gleiten. Somit ermöglicht das AGR-Steuerventil sowohl eine Strömungsauswahl als auch eine Strömungsdosierung. Insbesondere leitet das AGR-Steuerventil auswählbar die gekühlte Abgasströmung entweder zu einem stromabwärtigen HP-AGR-Mischpunkt oder einem stromabwärtigen LP-AGR-Mischpunkt. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das AGR-Steuerventil beispielsweise dazu konfiguriert, die gekühlte Abgasströmung zum integrierten Ladeluft/AGR-Kühler 48 (einem HP-Mischpunkt) oder zum Einlass des Verdichters 14 zurück (einem LP-Mischpunkt) zu lenken. Ferner dosiert das AGR-Steuerventil genau die gekühlte AGR-Strömung in der ausgewählten AGR-Schleife. Bei einer Ausführungsform kann das AGR-Steuerventil dazu konfiguriert sein, das Leiten von Motorabgas durch die HP-AGR-Schleife zu stoppen, wenn die Menge an Motorabgas, das durch die LP-AGR-Schleife strömt, eingestellt wird, und das Leiten von Motorabgas durch die LP-AGR-Schleife zu stoppen, wenn die Menge an Motorabgas, das durch die HP-AGR-Schleife strömt, eingestellt wird. Eine Positionsrückmeldung im Ventil oder in einem zugehörigen Ventilaktuator kann bei einigen Ausführungsformen einen Strömungsregelkreis ermöglichen.
  • Der integrierte Ladeluft/AGR-Kühler 48 kann ein beliebiger geeigneter Wärmetauscher sein, der dazu konfiguriert ist, die komprimierte Luftladung auf Temperaturen zu kühlen, die zum Einlass in den Einlasskrümmer 22 geeignet sind. Insbesondere stellt er eine weitere Kühlung für die HP-AGR-Schleife bereit. Der integrierte Ladeluft/AGR-Kühler kann dazu konfiguriert sein, das Abgas auf niedrigere Temperaturen als der HT-AGR-Kühler 44 zu kühlen, da die Kondensation von Wasserdampf in der HP-AGR-Schleife kein besonderes Risiko darstellt. Vom integrierten Ladeluft/AGR-Kühler strömt die Luftladung zum Einlasskrümmer.
  • Bei der beispielhaften Konfiguration von 1 teilen sich die HP- und LP-AGR-Schleife einen gemeinsamen Strömungsweg zwischen dem Zweiwege-AGR-Wahlventil 42 und dem AGR-Steuerventil 46. Daher kann ein gemeinsamer Durchflusssensor, der innerhalb dieses Strömungsweges verbunden ist, eine AGR-Durchflussmessung für beide Schleifen vorsehen. Demgemäß weist das Motorsystem 10 den Durchflusssensor 50 auf, der stromabwärts des HT-AGR-Kühlers 44 und stromaufwärts des AGR-Steuerventils 46 verbunden ist. Der Durchflusssensor kann beispielsweise ein Hitzedraht-Anemometer, eine Deltadruckblende oder einen Lufttrichter aufweisen, der bzw. die mit dem elektronischen Steuersystem 30 wirksam verbunden ist.
  • Bei einigen Ausführungsformen können das Drosselventil 20, der Ladedruckbegrenzer 32, das Zweiwege-AGR-Wahlventil 42, das AGR-Steuerventil 46 elektronisch gesteuerte Ventile sein, die dazu konfiguriert sind, sich auf den Befehl des elektronischen Steuersystems 30 zu schließen und zu öffnen. Ferner kann eines oder können mehrere dieser Ventile stufenlos einstellbar sein. Das elektronische Steuersystem kann mit jedem der elektronisch gesteuerten Ventile wirkverbunden sein und dazu konfiguriert sein, ihr Öffnen, Schließen und/oder ihre Einstellung nach Bedarf anzufordern, um irgendeine der hierin beschriebenen Steuerfunktionen anzusteuern.
  • Durch geeignetes Steuern des Zweiwege-AGR-Wahlventils 42 und des AGR-Steuerventils 46 und durch Einstellen der Auslass- und Einlassventilsteuerung (siehe oben) kann das elektronische Steuersystem 30 ermöglichen, dass das Motorsystem 10 unter veränderlichen Betriebsbedingungen Einlassluft zu den Brennkammern 24 liefert. Dazu gehören Bedingungen, unter denen AGR von der Einlassluft weggelassen wird oder innerhalb jeder Brennkammer (beispielsweise über eine eingestellte Ventilsteuerung) vorgesehen wird; Bedingungen, unter denen AGR von einem Entnahmepunkt stromaufwärts der Turbine 16 entnommen wird und einem Mischpunkt stromabwärts des Verdichters 14 (HP-AGR) zugeführt wird; und Bedingungen, unter denen AGR von einem Entnahmepunkt stromabwärts der Turbine entnommen wird und einem Mischpunkt stromaufwärts des Verdichters (LP-AGR) zugeführt wird.
  • Es versteht sich, dass kein Aspekt von 1 einschränkend sein soll. Insbesondere können sich die Entnahme- und Mischpunkte für HP- und LP-AGR bei Ausführungsformen unterscheiden, die mit der vorliegenden Offenbarung vollständig konsistent sind. Obwohl 1 beispielsweise LP-AGR zeigt, die stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 34 entnommen wird, kann die LP-AGR bei anderen Ausführungsformen stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 38 oder stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 34 entnommen werden.
  • 2 zeigt schematisch Aspekte eines anderen beispielhaften Motorsystems 52 bei einer Ausführungsform. Im Motorsystem 52 wird Frischluft über einen Luftfilter 12 eingelassen und strömt zum ersten Verdichter 14. Der erste Verdichter kann ein Turbolader-Verdichter sein, wie vorstehend beschrieben wurde. Vom ersten Verdichter strömt die Einlassluft durch den ersten Ladeluftkühler 54 auf dem Weg zum Drosselventil 20. Vom Drosselventil tritt die Einlassluft in den zweiten Verdichter 56 ein, wo sie weiter komprimiert wird. Der zweite Verdichter kann ein beliebiger geeigneter Einlassluft-Verdichter sein – beispielsweise ein von einem Motor angetriebener oder von einer Antriebswelle angetriebener Lader-Verdichter. Vom zweiten Verdichter strömt die Einlassluft durch den zweiten Ladeluftkühler 58 auf dem Weg zum Einlasskrümmer 22. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist ein Verdichter-Umleitventil 60 zwischen dem Einlass des zweiten Verdichters und dem Auslass des zweiten Ladeluftkühlers verbunden. Das Verdichter-Umleitventil kann ein normalerweise geschlossenes Ventil sein, das dazu konfiguriert ist, sich auf Anforderung vom elektronischen Steuersystem 30 zu öffnen, um überschüssigen Ladedruck des zweiten Verdichters unter ausgewählten Betriebsbedingungen abzubauen. Das Verdichter-Umleitventil kann beispielsweise unter Bedingungen abnehmender Motorlast geöffnet werden, um ein Pumpen im zweiten Verdichter abzuwenden.
  • 2 zeigt ein Abgasgegendruckventil 62 und einen Schalldämpfer 40, die stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 34, 36 und 38 verbunden sind. Bei einer Ausführungsform kann das Abgasgegendruckventil eine Ventilklappe mit einer einzigen Bohrung sein, die durch einen Elektromotor betätigt wird. Eine Positionsrückmeldung im Ventil oder in einem zugehörigen Ventilaktuator kann bei einigen Ausführungsformen einen geschlossenen Regelkreis ermöglichen. Weiterhin auf 2 Bezug nehmend, strömt sämtliches behandeltes Abgas oder ein Teil davon von den Abgasnachbehandlungsvorrichtungen durch das Abgasgegendruckventil und wird über den Schalldämpfer in die Umgebung freigesetzt. In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen kann jedoch stattdessen ein Teil des behandelten Abgases durch das AGR-Steuerventil 46 umgeleitet werden. Bei einer Ausführungsform kann das AGR-Steuerventil ein Ventil vom Gleitkolben- oder Linearschiebertyp sein, wie vorstehend beschrieben wurde.
  • Weiterhin auf 2 Bezug nehmend, ist das AGR-Steuerventil 46 dazu konfiguriert, eine ausgewählte Abgasströmung in den HT-AGR-Kühler 44 einzulassen. Unter bestimmten Betriebsbedingungen kann die über das AGR-Steuerventil 46 ausgewählte Abgasströmung behandeltes Abgas nach der Turbine von stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 38 aufweisen. Unter anderen Betriebsbedingungen kann die ausgewählte Abgasströmung unbehandeltes Abgas vor der Turbine vom Auslasskrümmer 18 aufweisen. Vom HT-AGR-Kühler wird die ausgewählte Abgasströmung in das AGR-Lenkventil 64 eingelassen. Bei einer Ausführungsform kann das AGR-Lenkventil eine Ventilklappe mit einem einzigen Schaft und doppelter Bohrung mit Sperrklappen, die um neunzig Grad bezüglich einander versetzt sind, sein. Dieses Druckausgleichsventil ermöglicht, dass die ausgewählte Abgasströmung in einer von zwei Richtungen gelenkt wird: zu einem HP-Mischpunkt stromabwärts des ersten Verdichters 14 oder zu einem LP-Mischpunkt stromaufwärts des ersten Verdichters. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist das AGR-Lenkventil dazu konfiguriert, die gekühlte, ausgewählte Abgasströmung zu einem Niedertemperatur-AGR-Kühler (LT-AGR-Kühler) 66 (einem HP-Mischpunkt) oder zu dem Einlass des ersten Verdichters 14 (einem LP-Mischpunkt) zurück zu lenken.
  • Der LT-AGR-Kühler 66 kann ein beliebiger Wärmetauscher sein, der dazu konfiguriert ist, die ausgewählte Abgasströmung auf Temperaturen zu kühlen, die zum Einmischen in die Einlassluft geeignet sind. Insbesondere stellt der LT-AGR-Kühler eine weitere Kühlung für die HP-AGR-Schleife bereit. Folglich kann der LT-AGR-Kühler dazu konfiguriert sein, das Abgas auf niedrigere Temperaturen als der HT-AGR-Kühler 44 zu kühlen, da die Kondensation von Wasserdampf in der HP-AGR-Schleife kein besonderes Risiko darstellt. Vom LT-AGR-Kühler wird die ausgewählte Abgasströmung mit der komprimierten Einlassluft, die vom Drosselventil 20 strömt, gemischt und wird dem zweiten Verdichter 56 zugeführt.
  • Obwohl sie sich in ihren detaillierten Konfigurationen unterscheiden, besitzen die in 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen beide ein erstes Leitungsnetz (nämlich eine HP-AGR-Schleife), das dazu konfiguriert ist, einen Teil des Motorabgases von einem Entnahmepunkt stromabwärts der Turbine zu einem Mischpunkt stromaufwärts des Verdichters zu leiten, und ein zweites Leitungsnetz (nämlich eine HP-AGR-Schleife), das dazu konfiguriert ist, einen Teil des Motorabgases von einem Entnahmepunkt stromaufwärts der Turbine zu einem Mischpunkt stromabwärts des Verdichters zu leiten. Ferner weisen beide Ausführungsformen mindestens eine geteilte Leitung und ein in der geteilten Leitung verbundenes Steuerventil auf. Das Steuerventil ist dazu konfiguriert, eine Menge an Motorabgas, die durch das erste Leitungsnetz strömt, einzustellen und eine Menge an Motorabgas, die durch das zweite Leitungsnetz strömt, einzustellen.
  • Bei der in 2 gezeigten beispielhaften Konfiguration teilen sich die HP- und LP-AGR-Schleife einen gemeinsamen Strömungsweg zwischen dem AGR-Steuerventil 46 und dem AGR-Lenkventil 64. Daher kann ein gemeinsamer Durchflusssensor 50, der in diesem Strömungsweg verbunden ist, eine AGR-Durchflussmessung für beide Schleifen bereitstellen, im Wesentlichen wie vorstehend beschrieben wurde.
  • Wie das Drosselventil 20, der Ladedruckbegrenzer 32 und das AGR-Steuerventil 46 können das Verdichter-Umleitventil 60, das Abgasgegendruckventil 62 und/oder das AGR-Lenkventil 64 elektronisch gesteuerte Ventile sein, die dazu konfiguriert sind, sich auf Anforderung des elektronischen Steuersystems 30 zu schließen und zu öffnen. Ferner kann eines oder können mehrere dieser Ventile stufenlos einstellbar sein. Das elektronische Steuersystem kann mit jedem der elektronisch gesteuerten Ventile wirkverbunden sein und dazu konfiguriert sein, ihr Öffnen, Schließen und/oder ihre Einstellung nach Bedarf zu befehlen, um irgendeine der hierin beschriebenen Steuerfunktionen anzusteuern.
  • Durch geeignetes Steuern des AGR-Steuerventils 46, des AGR-Lenkventils 64 und durch Einstellen der Auslass- und Einlassventilsteuerung kann das elektronische Steuersystem 30 ermöglichen, dass das Motorsystem 10 unter variierenden Betriebsbedingungen Einlassluft zu den Brennkammern 24 zuführt, einschließlich Bedingungen keiner AGR, interner AGR, HP-AGR oder LP-AGR, im Wesentlichen wie vorstehend beschrieben wurde.
  • Das Ermöglichen von mehreren AGR-Modi in einem Motorsystem bietet mehrere Vorteile. Gekühlte LP-AGR kann beispielsweise für einen Betrieb mit niedriger Drehzahl verwendet werden. Hier bewegt die AGR-Strömung durch den ersten Verdichter 14 den Betriebspunkt von der Pumpgrenze weg. Die Turbinenleistung wird bewahrt, da die AGR stromabwärts der Turbine entnommen wird. Andererseits kann gekühlte HP-AGR für einen Betrieb mit mittlerer bis hoher Drehzahl verwendet werden. Unter solchen Bedingungen, unter denen der Ladedruckbegrenzer 32 teilweise geöffnet sein kann, verschlechtert das Entnehmen von AGR stromaufwärts der Turbine die Turboladerleistung nicht. Da zu diesem Zeitpunkt keine AGR durch den ersten Verdichter entnommen wird, kann ferner der Betriebsbereich zwischen Stopfgrenze und Überdrehzahlgrenze bewahrt werden.
  • Weitere Vorteile können in Konfigurationen wie z. B. im Motorsystem 52 verwirklicht werden, das einen ersten (Turbolader-)Verdichter 14 und einen zweiten (Lader-)Verdichter 56 aufweist. Ein solches System gestattet verschiedene Modi von Interoperabilität zwischen den Verdichtern und den HP- und LP-AGR-Schleifen. Ein beispielhafter Interoperabilitätsmodus ist in 3 dargestellt, die ein Diagramm der Motorlast als Funktion der Motordrehzahl zeigt. Das Diagramm ist in drei Motorlastbereiche unterteilt: einen Niedriglastbereich, in dem wenig oder keine Aufladung durch einen der Verdichter bereitgestellt wird und in dem HP-AGR oder interne AGR für gewünschte Verbrennungseigenschaften verwendet werden kann, einen Mittellastbereich, in dem eine Aufladung allein über den Turbolader-Verdichter bereitgestellt wird, und einen Hochlastbereich, in dem eine Aufladung über den Turbolader-Verdichter und über den Lader-Verdichter bereitgestellt wird. Der Mittellastbereich und der Hochlastbereich sind jeweils in einen Bereich mit niedrigerer Motordrehzahl und einen Bereich mit höherer Motordrehzahl unterteilt. In jedem Fall wird LP-AGR im Bereich mit niedrigerer Motordrehzahl verwendet und HP-AGR wird im Bereich mit höherer Motordrehzahl verwendet. Folglich ermöglicht die Fähigkeit des Umschaltens zwischen HP- und LP-AGR in Motorsystemen wie z. B. dem dargestellten eine effektivere Steuerung der AGR-Mengen in den verschiedenen Motor-Drehzahl/Last-Bereichen.
  • Noch weitere Vorteile entstehen aus dem Teilen – d. h. doppelte Verwendung – von mindestens einigen Komponenten zwischen der HP- und LP-AGR-Schleife. Bei den in 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen umfassen die geteilten Komponenten den HT-AGR-Kühler 44, den AGR-Durchflusssensor 50, die AGR-Wahl- und Steuerventile und den Abschnitt der Leitung, der dazwischen verläuft. Durch derartiges Konfigurieren dieser Komponenten, dass sie geteilt werden, anstatt dass sie redundant sind, können signifikante Einsparungen bei Kosten und Gewicht des Motorsystems verwirklicht werden. Ferner kann die geteilte Konfiguration zu einer signifikant geringeren Zusammendrängung im Motorsystem im Vergleich zu Konfigurationen, bei denen alle AGR-Komponenten redundant vorgesehen sind, führen. Überdies kann der geschlossene Regelkreis der AGR-Dosierung in den Motorsystemen 10 und 52 beispielsweise dort vereinfacht werden, wo nur ein einzelner Sensor abgefragt werden muss, um die AGR-Durchflussrate für sowohl HP- als auch LP-AGR-Schleife zu messen.
  • Zur Veranschaulichung noch eines weiteren Vorteils, sei angemerkt, dass die Motorsysteme 10 und 52 und das elektronische Steuersystem 30 ferner für zusätzliche Betriebsbedingungen konfiguriert sein können, unter denen AGR über irgendeine geeignete Kombination oder Mischung der hierin beschriebenen Modi bereitgestellt wird. Durch geeignetes Positionieren des AGR-Steuerventils 46 und des Zweiwege-AGR-Wahlventils 42 oder des AGR-Lenkventils 64 kann beispielsweise zurückgeführtes Abgas von einem HP-Entnahmepunkt zu einem LP-Mischpunkt geleitet werden. Diese Strategie kann unter einigen Betriebsbedingungen erwünscht sein – um beispielsweise ein Pumpe im ersten Verdichter 14 zu vermeiden oder um die AGR-Strömung zu verbessern.
  • 4 zeigt schematisch Aspekte eines weiteren beispielhaften Motorsystems 68 bei einer Ausführungsform. Im Motorsystem 68 wird Frischluft über den Luftfilter 12 eingelassen und strömt zum Verdichter 14. Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform ist der Verdichter ein Turbolader-Verdichter, der mechanisch mit der Turbine 16 verbunden ist, wie vorstehend beschrieben wurde. Vom Verdichter strömt die Einlassluft durch den Ladeluftkühler 70 auf dem Weg zum Einlasskrümmer 22. Der Ladeluftkühler kann ein beliebiger geeigneter Wärmetauscher sein, der dazu konfiguriert ist, die komprimierte Einlassluftladung für eine geeignete Verbrennungs- und Abgasreinigungsleistung zu kühlen. Mit dem Einlasskrümmer ist ein oder sind mehrere Kanal-Drosselventile 72, die Luftströmungsdrosselung und andere Funktionen bereitstellen, verbunden, wie nachstehend näher beschrieben wird.
  • 4 zeigt ein Abgasgegendruckventil 62 und einen Schalldämpfer 40, die stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtungen 34, 36 und 38 verbunden sind. Folglich strömt sämtliches oder ein Teil des behandelten Abgases von den Abgasnachbehandlungsvorrichtungen durch das Abgasgegendruckventil und wird über den Schalldämpfer in die Umgebung freigesetzt. In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen kann jedoch ein Teil des behandelten Abgases durch das AGR-Steuerventil 46 umgeleitet werden. Das AGR-Steuerventil ist dazu konfiguriert, eine ausgewählte Abgasströmung in den HT-AGR-Kühler 44 einzulassen, wie vorstehend beschrieben wurde.
  • Unter bestimmten Betriebsbedingungen kann die über das AGR-Steuerventil 46 ausgewählte Abgasströmung behandeltes Abgas nach der Turbine von stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 38 aufweisen. Unter anderen Betriebsbedingungen kann die ausgewählte Abgasströmung unbehandeltes Abgas vor der Turbine vom Auslasskrümmer 18 aufweisen. Vom HT-AGR-Kühler 44 wird die ausgewählte Abgasströmung in das AGR-Lenkventil 64 eingelassen. Das AGR-Lenkventil ist dazu konfiguriert, die gekühlte, ausgewählte Abgasströmung in einer von zwei Richtungen zu lenken: zum LT-AGR-Kühler 66 oder zum Einlass des Verdichters 14 zurück. Vom LT-AGR-Kühler wird die doppelt gekühlte, ausgewählte Abgasströmung mit der komprimierten Einlassluft, die zum Ladeluftkühler 70 strömt, vermischt.
  • Bei einigen Ausführungsformen können Drosselventile 72 wie verschiedene andere hierin identifizierte Ventile elektronisch gesteuerte Ventile sein, die dazu konfiguriert sind, sich auf Anforderung des elektronischen Steuersystems 30 zu schließen und zu öffnen. Ferner kann ein oder können mehrere dieser Ventile stufenlos einstellbar sein. Das elektronische Steuersystem kann mit jedem der elektronisch gesteuerten Ventile wirkverbunden sein und dazu konfiguriert sein, ihr Öffnen, Schließen und/oder ihre Einstellung nach Bedarf anzufordern, um irgendeine der hierin beschriebenen Steuerfunktionen anzusteuern.
  • Es versteht sich, dass kein Aspekt von 4 einschränkend sein soll. Bei anderen Ausführungsformen, die mit dieser Offenbarung vollständig konsistent sind, können beispielsweise verschiedene Motorsystemkonfigurationen neben der vorstehend gezeigten gekühlte LP- und HP-AGR vorsehen. LP-AGR kann beispielsweise durch eine AGR-Leitung, das AGR-Steuerventil und den AGR-Kühler geleitet werden, die völlig verschieden von jenen sind, die im HP-AGR-Weg verwendet werden, im Gegensatz zu den in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen.
  • Das Ermöglichen von mehreren AGR-Modi in einem Motorsystem 68 bietet mehrere Vorteile, wie vorstehend angegeben. Noch größere Vorteile entstehen, wenn Frischluft und/oder AGR den Brennkammern 24 mit einem geeigneten Grad an ”Drallbewegung”, d. h. Konvektion abseits der Strömungsachse, geliefert werden. Wie in 5 gezeigt, können sich der geeignete Drallbewegungsgrad sowie der geeignete AGR-Modus für verschiedene Betriebsbedingungen des Motorsystems 68 unterscheiden. 5 zeigt ein idealisiertes Kennfeld der Motorlast als Funktion der Motordrehzahl für einen beispielhaften Benzinmotor. Das Diagramm ist in vier Bereiche unterteilt. Der Bereich 74 ist ein Niedriglastbereich, in dem keine externe AGR den Brennkammern zugeführt wird. In diesem Bereich kann die eingestellte Ventilsteuerung verwendet werden, um interne AGR zu liefern; Drosselventile 72 lassen nur Luft in die Brennkammern 24 ein und ein relativ hoher Drallbewegungsgrad kann erwünscht sein. Der Bereich 76 ist ein Hochlastbereich mit geringer Drehzahl, in dem gekühlte LP-AGR den Brennkammern zugeführt wird und in dem ein relativ hoher Drallbewegungsgrad erwünscht sein kann. Der Bereich 78 ist ein Hochlastbereich mit mittlerer Drehzahl, in dem gekühlte LP-AGR den Brennkammern zugeführt wird, aber ein relativ geringer Drallbewegungsgrad erwünscht sein kann. Der Bereich 80 ist ein Hochlastbereich mit hoher Drehzahl, in dem gekühlte HP-AGR den Brennkammern zugeführt wird und in dem ein relativ geringer Drallbewegungsgrad erwünscht sein kann.
  • Trotz der oben angeführten Vorteile kann ein AGR-System für Instationärsteuerungsschwierigkeiten anfällig sein, wenn sich der Betriebspunkt des Motors schnell ändert. Solche Änderungen weisen so genanntes ”TIP-out” auf, wobei die Motorlast plötzlich abnimmt. Mit Bezug auf 5 kann ein TIP-out beispielsweise einem relativ schnellen Übergang vom Bereich 78 zum Bereich 74 entsprechen. Wenn TIP-out auftritt, kann die eingelassene AGR eine Verbrennungsinstabilität verursachen; daher kann es erwünscht sein, dass der Eintritt von Einlassluft, die AGR enthält, in die Brennkammern 24 während des TIP-out unverzüglich blockiert wird und dass Frischluft stattdessen den Brennkammern zugeführt wird. Folglich sind bei der in 4 dargestellten Ausführungsform Drosselventile 72 dazu konfiguriert, unter bestimmten Betriebsbedingungen Frischluft vom Luftfilter 12 in die Brennkammern einzulassen, und unter anderen Betriebsbedingungen eine beliebige Luftladung, welche auch immer im Einlasskrümmer 22 vorhanden sein kann, einzulassen. In Abhängigkeit vom aktuellen Betriebszustand des Motorsystems 68 kann die im Einlasskrümmer vorhandene Luftladung komprimiert und/oder mit AGR verdünnt werden. Ferner werden Ausführungsformen in Erwägung gezogen, bei denen die Drosselventile dazu konfiguriert sind, ein ausgewähltes Gemisch von Frischluft und einer beliebigen Luftladung, welche auch immer im Einlasskrümmer vorhanden sein kann, in die Brennkammern einzulassen.
  • Um eine solche Funktionalität zu ermöglichen, kann jedes Drosselventil im Motorsystem 68 ein Multifunktions-Steuerwalzen-Drosselventil sein, das über einen Auslass mit einem Einlasskanal des Motors verbunden ist. Jedes Drosselventil kann einen ersten Einlass, der mit einer ersten Luftquelle wie z. B. dem Einlasskrümmer verbunden ist, und einen zweiten Einlass, der mit einer zweiten Luftquelle wie z. B. dem Luftfilter verbunden ist, aufweisen. Folglich weist die in 4 dargestellte Ausführungsform eine Frischluftleitung 82, die mit jedem Drosselventil 72 und mit dem Luftfilter 12 verbunden ist, auf. Die Frischluftleitung liefert Frischluft zu den Drosselventilen. Wie nachstehend weiter beschrieben, kann jedes Drosselventil dazu konfiguriert sein, zwischen der Frischluft und dem im Einlasskrümmer vorhandenen Gemisch auszuwählen und dasselbe mit einem geeigneten Drallbewegungsgrad zu liefern.
  • 4 zeigt weiterhin ein wahlweises Leerlaufregulierungsventil 84. Das Leerlaufregulierungsventil kann dazu konfiguriert sein, eine stärkere Regulierung der schwachen Luftströmung bereitzustellen, die erforderlich ist, um den Leerlauf im Motorsystem 68 aufrechtzuerhalten. Andere Ausführungsformen können ein separates Leerlaufregulierungsventil für jedes Drosselventil 72 aufweisen. Bei noch anderen Ausführungsformen können die Drosselventile 72 selbst eine angemessene Regulierung des Lufteinlasses während des Leerlaufs bereitstellen; bei solchen Ausführungsformen kann das Leerlaufregulierungsventil 84 weggelassen werden.
  • 6 liefert eine detailliertere schematische Ansicht von einigen Aspekten des Motorsystems 68. Insbesondere zeigt die Zeichnung einen Drosselventilaktuator 86, der mit einer Aktuatorwelle 88 mechanisch verbunden ist. Der Drosselventilaktuator kann ein beliebiger geeigneter Drehaktuator sein. Bei einer Ausführungsform kann der Drosselventilaktuator einen Servomotor aufweisen und kann über das elektronische Steuersystem 30 gesteuert werden. Die Aktuatorwelle kann auf irgendeine beliebige Weise konfiguriert sein, um die Drehbewegung des Drosselventilaktuators auf die Drosselventile 72 zu übertragen und dadurch die Drosselventile zu steuern. Aspekte jedes Drosselventils, das auf dieser Weise gesteuert werden kann, weisen ein Öffnungsausmaß in Bezug auf Frischluft, ein Öffnungsausmaß in Bezug auf die Luftladung vom Einlasskrümmer 22 und ein Drallbewegungsausmaß, mit dem die Frischluft und/oder die Einlasskrümmer-Luftladung zu ihrem jeweiligen Einlassventil 28 geliefert wird, auf. Bei einer Ausführungsform kann sich die Aktuatorwelle durch einen drehbaren Teil jedes Drosselventils erstrecken und mechanisch damit verbunden sein. Bei einer Ausführungsform kann der drehbare Teil des Drosselventils eine Drosselsteuerwalze aufweisen, wie nachstehend näher beschrieben wird.
  • Es versteht sich, dass kein Aspekt von 6 einschränkend sein soll. Obwohl 6 einen Vierzylinder-Reihenmotor darstellt, ist die vorliegende Offenbarung gleichermaßen auf Motoren mit mehr oder weniger Zylindern und auf V-Motoren anwendbar, bei denen gegenüberliegende Zylinderbänke auf beiden Seiten des Motors angeordnet sind. Bei Ausführungsformen, die einen V-Motor enthalten, kann ein Paar Aktuatorwellen verwendet werden, um eine Drehbewegung auf die Drosselventile 72 zu übertragen. Und bei einigen derartigen Ausführungsformen kann jede der Aktuatorwellen durch einen separaten Drosselventilaktuator angetrieben werden.
  • 7 liefert eine noch detailliertere schematische Ansicht von einigen Aspekten des Motorsystems 68 bei einer Ausführungsform. Insbesondere zeigt die Zeichnung einen Bereich von 6, der erweitert und gedreht ist. 7 zeigt das Drosselventil 72 im Querschnitt. Das Drosselventil ist mit dem Einlasskanal 90 des Motors verbunden. Der Einlasskanal weist ein stromaufwärtiges Ende und ein stromabwärtiges Ende auf. Das stromabwärtige Ende des Einlasskanals ist über das Einlassventil 28 mit der Brennkammer 24 verbunden.
  • Das Drosselventil 72 enthält einen Drosselkörper 92 und eine Drosselsteuerwalze 94. Wie vorstehend angegeben, kann die Drosselsteuerwalze mechanisch mit der Aktuatorwelle 88 verbunden sein. Folglich kann der Drosselventilaktuator 86 dazu konfiguriert sein, einen Drehwinkel der Drosselsteuerwalze bezüglich des Drosselkörpers einzustellen und zu steuern, wodurch das Drosselventil im Hinblick auf die hierin identifizierten Funktionen gesteuert wird.
  • Der Drosselkörper 92 weist einen Auslass, der dazu konfiguriert ist, mit dem stromaufwärtigen Ende des Einlasskanals 90 zu verbinden, einen ersten Einlass 96, der mit dem Einlasskrümmer 22 verbunden ist, und einen zweiten Einlass 98, der mit der Frischluftleitung 82 verbunden ist, auf. Die Drosselsteuerwalze ist drehbar am Drosselkörper verbunden und weist eine Steuerwalzenbohrung 100 auf. Die Steuerwalzenbohrung wird bei einer ersten Drehung der Drosselsteuerwalze auf den ersten Einlass, bei einer zweiten Drehung der Drosselsteuerwalze auf den zweiten Einlass und bei der ersten und der zweiten Drehung der Drosselsteuerwalze auf den Auslass ausgerichtet, wie nachstehend weiter beschrieben wird. Natürlich können die erste und die zweite Drehung der Drosselsteuerwalze und andere Drehungen, auf die hierin Bezug genommen wird, unter mehreren diskreten oder im Wesentlichen kontinuierlichen Drehungen der Drosselsteuerwalze innerhalb des Drosselkörpers sein. Solche Drehungen können durch eine geeignete Steuerung des Drosselventilaktuators 86 ausgewählt werden, um entsprechende diskrete oder im Wesentlichen kontinuierliche Änderungen der Strömung von Frischluft und/oder AGR zum Einlasskanal 90 herbeizuführen und entsprechende diskrete oder im Wesentlichen kontinuierliche Änderungen des Drallbewegungsgrades, mit dem die Strömung zugeführt wird, herbeizuführen.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann/können der Drosselkörpers 92 und/oder die Drosselsteuerwalze 94 ein nicht haftendes, verschleißfestes Material umfassen, das eine lecksichere Dichtung bilden kann. Geeignete nicht haftende Materialien sind diamantartiges Silizium, Metallglas und verschiedene fluorierte Polymere wie z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE). Bei einer Ausführungsform kann ein nicht haftendes Material als Beschichtung auf den Drosselkörper aufgebracht sein. Bei anderen Ausführungsformen kann es als Beschichtung auf die Drosselsteuerwalze aufgebracht sein.
  • Wie in 7 gezeigt, weist der Einlasskanal 90 eine Trennwand 102 auf, die innerhalb einer Leitung angeordnet ist. Die Trennwand ist dazu konfiguriert, zwei komplementäre Strömungsbereiche der Leitung zu trennen – einen ersten Strömungsbereich 104 und einen zweiten Strömungsbereich 106 – und die Luftströmung durch jeden abgetrennten Strömungsbereich zum Einlassventil 28 zu führen. Bei der in 7 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Trennwand im Wesentlichen über die ganze Strecke vom Einlassventil zur Drosselsteuerwalze.
  • Über den Auslass des Drosselventils 72 erstreckend, unterteilt die Trennwand 102 den Auslass in eine erste und zweite Zone, die zueinander komplementär sind, -Querschnitte des ersten Strömungsbereichs 104 und des zweiten Strömungsbereichs 106. Die Trennwand ist gegen die Drosselsteuerwalze 94 verschiebbar abgedichtet, so dass die Steuerwalzenbohrung 100 bei einer dritten Drehung der Drosselsteuerwalze auf die erste Zone und bei einer vierten Drehung der Drosselsteuerwalze auf die erste und die zweite Zone ausgerichtet wird, wie nachstehend weiter beschrieben wird. Die dargestellte Konfiguration sieht vor, dass die in die Brennkammer 24 eingelassene Luft unter ausgewählten Betriebsbedingungen mit einem signifikanten Drallbewegungsgrad beaufschlagt werden kann – indem beispielsweise eine Strömung durch den ersten Strömungsbereich ermöglicht wird und eine Strömung durch den zweiten Strömungsbereich blockiert wird. Die dargestellte Konfiguration sieht auch vor, dass die eingelassene Luft mit signifikant weniger Drallbewegung der Brennkammer zugeführt werden kann – indem gleichzeitig eine Strömung durch den ersten und den zweiten Strömungsbereich ermöglicht wird. Folglich kann das elektronische Steuersystem 30 dazu konfiguriert sein, zu steuern, ob der Auslass des Drosselventils mit dem ersten und/oder dem zweiten Strömungsbereich in Verbindung steht, indem eine Drehung des Ventilaktuators 86 angefordert wird.
  • 8 zeigt einen Bereich von 7, der erweitert und gedreht ist. Wie in 8 gezeigt, unterteilt die Trennwand 102 im Querschnitt den Einlasskanal 90 in zwei Zonen, die dem ersten Strömungsbereich 104 und dem zweiten Strömungsbereich 106 entsprechen. Demgemäß wird die Strömung der Einlassladung durch den Einlasskanal zweigeteilt.
  • 9–13 zeigen einen anderen Bereich von 7 und stellen zusätzliche Querschnittsansichten des Drosselventils 72 bereit. Insbesondere zeigen 9–13 eine Steuerwalzenbohrung 100, einen ersten Einlass 96 und einen zweiten Einlass 98 bei einer beispielhaften Ausführungsform. Bei der dargestellten Ausführungsform sind der erste Einlass und der zweite Einlass im Drosselkörper 92 ausgebildet und erstrecken sich im Wesentlichen über die ganze Strecke zur Drosselsteuerwalze 94. Bezüglich der Symmetrieachse der Drosselsteuerwalze ist der erste Einlass gegenüber der Trennwand 102 angeordnet, und der zweite Einlass ist im rechten Winkel zur Trennwand und zum ersten Einlass angeordnet. Der erste Einlass, die Steuerwalzenbohrung und der Einlasskanal weisen im Wesentlichen eine gleiche Querschnittsfläche auf, während der zweite Einlass eine kleinere Querschnittsfläche aufweist. Durch Drehung der Drosselsteuerwalze kann die Steuerwalzenbohrung auf verschiedene Weise bezüglich des ersten Einlasses und des zweiten Einlasses angeordnet werden, wie nachstehend weiter beschrieben wird. Insbesondere kann die Steuerwalzenbohrung dazu konfiguriert sein, bei einer ersten Drehung der Drosselsteuerwalze ein stromaufwärtiges Ende des Einlasskanals 90 mit dem Einlasskrümmer 22 zu verbinden und bei einer zweiten Drehung der Drosselsteuerwalze das stromaufwärtige Ende des Einlasskanals mit dem Luftfilter 12 zu verbinden. Ferner kann die Drosselsteuerwalze gegen die Trennwand verschiebbar abgedichtet sein, so dass die Steuerwalzenbohrung bei einer dritten Drehung der Drosselsteuerwalze mit dem ersten Strömungsbereich und bei einer vierten Drehung der Drosselsteuerwalze mit dem ersten und dem zweiten Strömungsbereich in Verbindung steht.
  • 9 und 10 zeigen die Drosselsteuerwalze 94 bei Frischlufteinlassdrehungen mit starker Drallbewegung. In 9 ist die Steuerwalzenbohrung 100 zum ersten Einlass 96 geschlossen, zum zweiten Einlass 98 geöffnet und zum Einlasskanal 90 nur geringfügig geöffnet. Dieser Zustand entspricht dem Bereich 74 von 5. Insbesondere entspricht er einem Leerlaufzustand. 10 zeigt die Drosselsteuerwalze 94 in einer ähnlichen Ausrichtung, aber etwas gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Dieser Zustand entspricht auch dem Bereich 74, der durch Anlegen einer geringen Motorlast etwas vom Leerlauf entfernt ist.
  • 11 zeigt die Drosselsteuerwalze 94 bei einer Gemischeinlassdrehung mit starker Drallbewegung. Die Steuerwalzenbohrung 100 ist zum ersten Einlass 96 geöffnet, zum zweiten Einlass 98 geschlossen und zum Einlasskanal 90 teilweise geöffnet. Insbesondere öffnet sich die Steuerwalzenbohrung nur zu einem der beiden Strömungsbereiche des Einlasskanals, die durch die Trennwand 102 getrennt sind. Folglich wird der Brennkammer 24 durch nur einen Strömungsbereich des Einlasskanals eine Einlassluftströmung zugeführt, was einen relativ hohen Drallbewegungsgrad erzeugt. Dieser Zustand entspricht dem Bereich 76 in 5.
  • 12 und 13 zeigen die Drosselsteuerwalze 94 bei Gemischeinlassdrehungen mit geringer Drallbewegung, wobei die Steuerwalzenbohrung 100 zum ersten Einlass 96 geöffnet ist, zum zweiten Einlass 98 geschlossen ist und zum Einlasskanal 90 geöffnet ist. In 12 ist die Steuerwalzenbohrung 100 zum ersten Einlass teilweise geöffnet, und in 13 ist die Steuerwalzenbohrung zum ersten Einlass vollständig geöffnet. In beiden Zeichnungen öffnet sich die Steuerwalzenbohrung zu beiden der zwei Strömungsbereiche des Einlasskanals, die durch die Trennwand 102 getrennt sind. Folglich wird eine Einlassluftströmung zur Brennkammer 24 durch beide Strömungsbereiche des Einlasskanals geliefert, was einen relativ geringen Drallbewegungsgrad vorsieht. Diese Drehzustände der Drosselsteuerwalze können den Bereichen 78 oder dem Bereich 80 von 5 in Abhängigkeit von der Weise, auf die die externe AGR zum Motorsystem 68 geliefert wird, entsprechen. Weiter auf 4 Bezug nehmend, entspricht, wenn sich das AGR-Steuerventil 46 in einer Position zum Auswählen einer Abgasströmung nach der Turbine befindet und sich das AGR-Lenkventil 64 in einer Position zum Lenken der Abgasströmung zum Einlass der Turbine 14 befindet (gekühlte LP-AGR), dann die Drosselsteuerwalzendrehung, die in 12 und 13 gezeigt ist, dem Bereich 78. Wenn sich jedoch das AGR-Steuerventil in einer Position zum Auswählen einer Abgasströmung vor der Turbine befindet und sich das AGR-Lenkventil in einer Position zum Lenken der Abgasströmung zum LT-AGR-Kühler 52 befindet (gekühlte HP-AGR), dann entspricht die Drosselsteuerwalzendrehung, die in 12 und 13 gezeigt ist, dem Bereich 80.
  • Weitere Vorteile des Motorsystems 68 sind durch genauere Untersuchung der 9–13 ersichtlich. Eine TIP-out-Situation entspricht beispielsweise einem abrupten Übergang von Bereich 78 zu Bereich 74. Bei den hier dargestellten Ausführungsformen wäre die erforderliche Drosseleinstellung von dem in 12 oder 13 gezeigten Drehzustand in den in 9 gezeigten Drehzustand. Diese Einstellung einer Vierteldrehung im Uhrzeigersinn oder weniger kann unverzüglich veranlasst werden, was zu einem unverzüglichen Übergang von komprimierter, mit AGR verdünnter Luft zu den Brennkammern 24 zugeführter Frischluft führt.
  • Die 4–13 und die vorstehende Beschreibung haben nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung detailliert dargestellt; zahlreiche andere Ausführungsformen werden ebenso in Erwägung gezogen. Eine solche Ausführungsform enthält ein Drosselventil mit zwei Drosselsteuerwalzen – eine Drosselsteuerwalze zum Steuern der Luft vom Einlasskrümmer und eine zweite Drosselsteuerwalze zum Einlass von Frischluft. Bei einer Ausführungsform können die beiden Drosselsteuerwalzen durch eine gemeinsame Aktuatorwelle betätigt werden. 14 zeigt Aspekte noch einer weiteren Ausführungsform, bei der die Steuerwalzenbohrung bezüglich der Drosselsteuerwalze exzentrisch angeordnet ist. Das Bewegen der Steuerwalzenbohrung aus der Symmetrieebene der Drosselsteuerwalze kann eine leichtere Einstellung der Menge an Krümmerluft und Frischluft, die unter bestimmten Betriebsbedingungen in die Brennkammern eingelassen werden, ermöglichen. Außerdem können die hier offenbarten verschiedenen Drosselventil-Ausführungsformen als Nachrüstung für verschiedene existierende Kanal-Drosselventile gestaltet werden.
  • Die vorstehend dargestellten Konfigurationen ermöglichen verschiedene Verfahren zum Leiten von Einlassluft zu einer Brennkammer eines Motors. Folglich werden nun einige derartige Verfahren beispielhaft unter weiterer Bezugnahme auf die obigen Konfigurationen beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass diese Verfahren und andere, die vollständig innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung liegen, ebenso über andere Konfigurationen ermöglicht werden können.
  • Die hier dargestellten Verfahren weisen verschiedene Berechnungs-, Vergleichs- und Entscheidungsfindungsvorgänge auf, die über ein elektronisches Steuersystem (z. B. das elektronische Steuersystem 30) der dargestellten Motorsysteme oder eines Fahrzeug, in dem ein solches Motorsystem installiert ist, veranlasst werden können. Die Verfahren weisen auch verschiedene Mess- und/oder Erfassungsvorgänge auf, die über einen oder mehrere Sensoren veranlasst werden können, die im Motorsystem angeordnet sind (Temperatursensoren, Pedalstellungssensoren, Drucksensoren usw.), die mit dem elektronischen Steuersystem wirkverbunden sind. Die Verfahren weisen ferner verschiedene Ventilbetätigungsereignisse auf, die das elektronische Steuersystem als Reaktion auf die verschiedenen Entscheidungsfindungsvorgänge veranlassen kann.
  • 15 stellt ein beispielhaftes Verfahren 108 zum Einlass von Luft in einen Motor eines Motorsystems mit Turbolader bei einer Ausführungsform dar. Das Verfahren kann beispielsweise über die in 1 gezeigte Konfiguration ermöglicht werden und als Reaktion auf eine vordefinierte Betriebsbedingung des Motorsystems, in regelmäßigen Intervallen, und/oder sobald das Motorsystem arbeitet, eingeleitet werden.
  • Das Verfahren 108 beginnt bei 110, wo eine Motorlast erfasst wird. Die Motorlast kann durch Abfragen von geeigneten Motorsystemsensoren erfasst werden. Bei einigen Ausführungsformen kann ein Stellvertreter oder Prädiktor der Motorlast erfasst werden. Beispielsweise kann eine Ausgabe eines Krümmerluftdrucksensors erfasst und als Prädiktor der Motorlast verwendet werden. Das Verfahren geht dann zu 112 über, wo festgestellt wird, ob die Motorlast über einem oberen Schwellwert liegt. Bei einer Ausführungsform kann der obere Schwellwert einem Minimalwert der Motorlast entsprechen, bei dem LP-AGR erwünscht ist. Wenn die Motorlast über dem oberen Schwellwert liegt, dann geht das Verfahren zu 114A über, wo ein AGR-Steuerventil im Motorsystem derart eingestellt wird, dass Abgas zu einem LP-Mischpunkt gelenkt wird. Das Verfahren geht dann zu 116 über, wo ein Zweiwege-AGR-Wahlventil im Motorsystem auf einen ersten Zustand gesetzt wird, so dass die AGR von einem LP-Entnahmepunkt entnommen wird.
  • Wenn jedoch bei 112 festgestellt wird, dass die Motorlast nicht über dem oberen Schwellwert liegt, dann geht das Verfahren 108 zu 118 über, wo festgestellt wird, ob die Motorlast über einem unteren Schwellwert liegt. Wenn die Motorlast über dem unteren Schwellwert liegt, dann geht das Verfahren zu 114B über, wo das AGR-Steuerventil derart eingestellt wird, dass Abgas zu einem HP-Mischpunkt gelenkt wird. Das Verfahren geht dann zu 120 über, wo das Zweiwege-AGR-Wahlventil in einen zweiten Zustand gesetzt wird, so dass die AGR von einem HP-Entnahmepunkt entnommen wird.
  • Wenn bei 118 festgestellt wird, dass die Motorlast nicht über dem unteren Schwellwert liegt, dann geht das Verfahren 108 zu 122 über, wo interne AGR aktiviert wird. Das Verfahren geht dann zu 114C über, wo das AGR-Steuerventil eingestellt wird, um die externe AGR abzuschalten. Von 114F, 116 oder 120 geht das Verfahren zu 124 über, wo Kraftstoffeinspritzmengen im Motorsystem auf der Basis der eingestellten AGR-Durchflussraten eingestellt werden, um das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten. Wenn das Motorsystem beispielsweise einen Benzinmotor umfasst, kann das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis gleich einem im Wesentlichen stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis sein.
  • 16 stellt ein beispielhaftes Verfahren 126 zum Einlass von Luft in einen Motor eines Motorsystems mit Turbolader bei einer Ausführungsform dar. Das Verfahren kann beispielsweise über die in 2 gezeigte Konfiguration ermöglicht werden und als Reaktion auf eine vordefinierte Betriebsbedingung des Motorsystems, in regelmäßigen Intervallen, und/oder sobald das Motorsystem arbeitet, eingeleitet werden.
  • Das Verfahren 126 beginnt bei 110, wo die Motorlast erfasst wird. Das Verfahren geht dann zu 112 über, wo festgestellt wird, ob die Motorlast über einem oberen Schwellwert liegt. Wenn die Motorlast über dem oberen Schwellwert liegt, dann geht das Verfahren zu 114D über, wo ein AGR-Steuerventil im Motorsystem derart eingestellt wird, dass Abgas von einem LP-Entnahmepunkt entnommen wird. Das Verfahren geht dann zu 128 über, wo ein AGR-Lenkventil im Motorsystem derart eingestellt wird, dass die ausgewählte AGR zu einem LP-Mischpunkt gelenkt wird.
  • Wenn jedoch bei 112 festgestellt wird, dass die Motorlast nicht über dem oberen Schwellwert liegt, dann geht das Verfahren 126 zu 118 über, wo festgestellt wird, ob die Motorlast über einem unteren Schwellwert liegt. Wenn die Motorlast über dem unteren Schwellwert liegt, dann geht das Verfahren zu 114E über, wo das AGR-Steuerventil derart eingestellt wird, dass Abgas von einem HP-Entnahmepunkt entnommen wird. Das Verfahren geht dann zu 130 über, wo das AGR-Lenkventil derart eingestellt wird, dass die ausgewählte AGR zu einem HP-Mischpunkt gelenkt wird.
  • Wenn bei 118 festgestellt wird, dass die Motorlast nicht über dem unteren Schwellwert liegt, dann geht das Verfahren 126 zu 122 weiter, wo die interne AGR aktiviert wird. Das Verfahren geht dann zu 114C über, wo das AGR-Steuerventil eingestellt wird, um die externe AGR abzuschalten. Von 114C, 128 oder 130 geht das Verfahren zu 124 über, wo Kraftstoffeinspritzmengen im Motorsystem auf der Basis der eingestellten AGR-Durchflussraten eingestellt werden, um das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten.
  • Kein Aspekt von 15 oder 16 soll einschränkend sein, da beide Verfahren zahlreiche andere Schritte und Vorgänge umfassen können, die in den Ablaufplänen nicht speziell dargestellt sind. Die ausgewählte AGR-Strömung kann beispielsweise auf dem Weg gekühlt werden, wo sie zu einem geeigneten HP- oder LP-Mischpunkt umgelenkt wird. Bei einigen Ausführungsformen kann die AGR-Strömung ferner auf dem Weg zum Mischpunkt und/oder stromabwärts des Mischpunkts gekühlt werden. Bei einer Ausführungsform können verschiedene Wärmetauscher verwendet werden, um die ausgewählte Abgasströmung in Abhängigkeit von der Position eines AGR-Umlenkventils oder Zweiwege-AGR-Wahlventils zu kühlen. Bei anderen Ausführungsformen kann jedoch derselbe Wärmetauscher verwendet werden, um die ausgewählte Abgasströmung für sowohl HP- als auch LP-AGR-Schleifen zu kühlen.
  • 17 stellt ein beispielhaftes Verfahren 114X zur Betätigung eines AGR-Steuerventils auf der Basis einer Reaktion eines AGR-Durchflusssensors bei einer Ausführungsform dar. Das Verfahren kann zu irgendeinem Zeitpunkt, zu dem eine Einstellung eines AGR-Steuerventils durch ein elektronisches Steuersystem des Motorsystems angefordert wird, eingeleitet werden.
  • Das Verfahren 114X beginnt bei 132, wo ein oberer Durchflussraten-Schwellwert und ein unterer Durchflussraten-Schwellwert auf Grundlage einer Soll-AGR-Durchflussrate im Motorsystem berechnet werden. Der obere Durchflussraten-Schwellwert kann gleich der Soll-AGR-Durchflussrate plus einem vorbestimmten Toleranzwert sein; der untere Durchflussraten-Schwellwert kann gleich der Soll-AGR-Durchflussrate minus einem vorbestimmten Toleranzwert sein. Bei einigen Ausführungsformen können die vorbestimmten Toleranzwerte für den oberen und den unteren Schwellwert gleich sein; bei anderen Ausführungsformen können sie verschieden sein. Ferner können sich die vorbestimmten Toleranzwerte in Abhängigkeit von der Position eines AGR-Lenkventils oder Zweiwege-AGR-Wahlventils im Motorsystem unterscheiden. Die vorbestimmten Toleranzwerte können beispielsweise so gewählt werden, dass sie eine engere Durchflussratentoleranz vorsehen, wenn die AGR in einen HP-Mischpunkt eingelassen wird, als wenn die AGR in einen LP-Mischpunkt eingelassen wird.
  • Das Verfahren 114X geht dann zu 134 über, wo eine AGR-Durchflussrate erfasst wird. Die AGR-Durchflussrate kann durch Abfragen irgendeines geeigneten Sensors, der auf die AGR-Durchflussrate anspricht, erfasst werden, wie z. B. des AGR-Durchflusssensors 50 der Motorsysteme 10 oder 52. Bei einer Ausführungsform können verschiedene Sensoren in Abhängigkeit von der Position eines AGR-Lenkventils oder Zweiwege-AGR-Wahlventils im Motorsystem abgefragt werden. Bei anderen Ausführungsformen kann jedoch genau derselbe Sensor abgefragt und verwendet werden, um die AGR-Durchflussrate ungeachtet der Position des AGR-Lenkventils zu erfassen. Mit anderen Worten, derselbe Sensor kann verwendet werden, um die HP-AGR-Strömung zu erfassen, wenn die HP-AGR-Schleife in Gebrauch ist, und die LP-AGR-Strömung zu erfassen, wenn die LP-AGR-Schleife in Gebrauch ist.
  • Das Verfahren 114X geht dann zu 136 über, wo festgestellt wird, ob die AGR-Durchflussrate, die im vorherigen Schritt erfasst wurde, größer ist als der vorher im Verfahren bestimmte obere Schwellwert. Wenn festgestellt wird, dass die AGR-Durchflussrate größer ist als der obere Schwellwert, dann geht das Verfahren zu 138 weiter, wo der Motor eines AGR-Steuerventils im Motorsystem gedreht wird, um die AGR-Durchflussrate zu erhöhen. Wenn jedoch festgestellt wird, dass die AGR-Durchflussrate nicht größer ist als der obere Schwellwert, dann geht das Verfahren zu 140 über, wo festgestellt wird, ob die AGR-Durchflussrate geringer ist als der vorher in dem Verfahren bestimmte untere Schwellwert. Wenn festgestellt wird, dass die AGR-Durchflussrate geringer ist als der untere Schwellwert, dann wird der Motor des AGR-Steuerventils gedreht, um die AGR-Durchflussrate zu verringern. Ansonsten oder nach den Schritten 138 oder 142 kehrt das Verfahren 114X zurück.
  • 18 stellt ein weiteres beispielhaftes Verfahren 144 zum Einlass von Luft in einen Motor eines Motorsystems mit Turbolader bei einer Ausführungsform dar. Das Verfahren beginnt bei 134, wo die AGR-Durchflussrate erfasst wird, wie vorher beschrieben. Das Verfahren geht dann zu 146 weiter, wo festgestellt wird, ob die AGR-Durchflussrate im Motorsystem geringer ist als eine Soll-AGR-Durchflussrate. Die Soll-AGR-Durchflussrate kann auf der Basis von verschiedenen Motorbetriebsbedingungen und Sensorausgaben berechnet werden, einschließlich Abgasreinigungssensorausgaben. Wenn festgestellt wird, dass die AGR-Durchflussrate nicht geringer ist als die Soll-AGR-Durchflussrate, dann geht das Verfahren zu 148 weiter, wo festgestellt wird, ob ein Verdichterpumpzustand angezeigt wird. Wenn festgestellt wird, dass ein Verdichterpumpzustand angezeigt wird, ob durch Erfassen eines tatsächlichen Verdichterpumpens oder durch Feststellen, dass aktuelle Motorbedingungen (z. B. Lufteinlassmassenstrom, Krümmerluftdruck) ein Verdichterpumpen vorhersagen, dann geht das Verfahren zu 150 über. Bei 150 werden ein AGR-Steuerventil und/oder ein AGR-Umlenkventil und/oder ein LP-Entnahmeventil im Motorsystem eingestellt, um Abgas von einem HP-Entnahmepunkt zu einem LP-Mischpunkt zu leiten. Bei einer Ausführungsform können die Ventile so eingestellt werden, dass AGR von einem HP-Entnahmepunkt stromaufwärts der Turbine zu einem LP-Mischpunkt stromaufwärts des Verdichters geleitet wird. Schritt 150 des Verfahrens 144 kann auch von 146 veranlasst werden, wenn festgestellt wird, dass die AGR-Durchflussrate im Motorsystem geringer ist als die Soll-AGR-Durchflussrate. Nach 150 oder wenn festgestellt wird, dass kein Verdichterpumpzustand angezeigt wird, kehrt das Verfahren 144 zurück.
  • 19 stellt ein beispielhaftes Verfahren 152 zum Leiten von Einlassluft zu einer Brennkammer eines Motors bei einer Ausführungsform dar. Bei dem dargestellten Verfahren wird Einlassluft von einem Luftfilter, durch einen Einlasskanal gesaugt und zu einem Einlassventil geliefert, das am stromabwärtigen Ende des Einlasskanals verbunden ist. Dazu wird die Einlassluft durch ein Multifunktions-Drosselventil eingelassen, das am stromaufwärtigen Ende des Einlasskanals verbunden ist. Strukturell kann das Drosselventil einige oder alle der den vorangehenden Ausführungsformen zugeschriebenen Merkmale aufweisen: das Drosselventil kann eine drehbare Drosselsteuerwalze und eine darin ausgebildete Steuerwalzenbohrung aufweisen; die Steuerwalzenbohrung kann so konfiguriert sein, dass sie selektiv das stromaufwärtige Ende des Einlasskanals mit dem Einlasskrümmer und mit dem Luftfilter koppelt; die Drosselsteuerwalze kann gegen eine Trennwand, die im Einlasskanal ausgebildet ist, verschiebbar abgedichtet sein, so dass die Steuerwalzenbohrung auswählbar mit dem ersten und zweiten, komplementären Strömungsbereich des Einlasskanals in Verbindung steht.
  • Das Verfahren 152 kann verschiedene Eintrittsbedingungen zulassen. Das Motorsystem kann beispielsweise arbeiten, wenn das Verfahren eingeleitet wird, und der Einlasskrümmer kann mit einem Gemisch von Frischluft und zurückgeführtem Abgas gefüllt werden. Bei einer Ausführungsform kann das Gemisch auf über Atmosphärendruck komprimiert werden, wie es für ein Motorsystem, das unter aufgeladenen Bedingungen arbeitet, erwartet werden würde. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Gemisch auf oder nahe Atmosphärendruck liegen, wie es auftreten würde, wenn ein Ladedruckbegrenzer vor der Ausführung des Verfahrens geöffnet werden würde.
  • Das Verfahren 152 beginnt bei 154, wo die Drehzahl und die Last des Motors erfasst werden. Die Drehzahl und Last können durch Abfragen von Motorsystemsensoren erfasst werden. Bei einigen Ausführungsformen können geeignete Stellvertreter oder Prädiktoren der Motordrehzahl und/oder Motorlast erfasst werden. Beispielsweise kann eine Ausgabe eines Krümmerluftdrucksensors erfasst und als Prädiktor der Motorlast verwendet werden. Das Verfahren geht dann zu 156 über, wo festgestellt wird, ob die Motorlast unter einem Schwellwert liegt. Bei einer Ausführungsform kann der Schwellwert der horizontalen Linie mit konstanter Last entsprechen, die über dem Bereich 74 von 5 gezeichnet ist. Wenn die Motorlast unter dem Schwellwert liegt, dann geht das Verfahren zu 158 über, wo die Drosselsteuerwalze auf eine Frischlufteinlassdrehung mit starker Drallbewegung gedreht wird, was dazu führt, dass Frischluft stromaufwärts des Drosselventils mit einer relativ starken Drallbewegung zugeführt wird. Bei einer Ausführungsform kann die Frischlufteinlassdrehung mit starker Drallbewegung eine von mehreren Frischlufteinlassdrehungen mit starker Drallbewegung des Drosselventils sein. Folglich kann die stromaufwärts des Einlassventils zugeführte Menge an Frischluft durch Drehen der Drosselsteuerwalze unter solchen Drehungen eingestellt werden. Das Verfahren geht dann zu 160 über, wo die Einstellung der Einlass- und/oder Auslassventilsteuerung zum Fördern von interner AGR aktiviert wird. Eine solche Einstellung kann die Frühverstellung des Schließens von einem oder mehreren Auslassventilen und/oder die Spätverstellung des Öffnens von einem oder mehreren Einlassventilen enthalten. Das Verfahren geht dann zu 162 über, wo externe HP- und LP-AGR deaktiviert werden.
  • Wenn jedoch bei 156 festgestellt wird, dass die Motorlast nicht geringer ist als der Schwellwert, dann geht das Verfahren 152 zu 164 über, wo festgestellt wird, ob der Betriebspunkt des Motors im höchsten Drehzahl-Last-Bereich liegt. Bei einer Ausführungsform kann der höchste Drehzahl-Last-Bereich dem Bereich 80 von 5 entsprechen. Wenn der Betriebspunkt im höchsten Drehzahl-Last-Bereich liegt, dann geht das Verfahren zu 166 weiter, wo externe LP-AGR deaktiviert wird, und zu 168, wo externe HP-AGR aktiviert wird. Das Verfahren geht dann zu 170 über, wo die Drosselsteuerwalze auf eine Gemischeinlassdrehung mit geringer Drallbewegung gedreht wird, was dazu führt, dass ein Gemisch von Einlassluft und HP-AGR stromaufwärts des Drosselventils mit relativ geringer Drallbewegung zugeführt wird. Bei einer Ausführungsform kann die Gemischeinlassdrehung mit geringer Drallbewegung eine von mehreren Gemischeinlassdrehungen mit geringer Drallbewegung des Drosselventils sein. Folglich kann die Menge des stromaufwärts des Einlassventils zugeführten Gemisches durch Drehen der Drosselsteuerwalze unter solchen Drehungen eingestellt werden. Eine solche Einstellung kann auf irgendeinen geeigneten Betriebsparameter des Motorsystems reagieren. Die Menge des Gemisches kann beispielsweise zunehmen, wenn die Motorlast zunimmt, und abnehmen, wenn die Motorlast abnimmt. Ferner können verschiedene Stellvertreter oder Prädiktoren der Motorlast verwendet werden – Pedalstellung, Krümmerluftdruck usw. Auf diese Weise kann die Drosselsteuerwalze gedreht werden, um eine erhöhte Menge des Gemisches stromaufwärts des Einlassventils unter Bedingungen höherer Motorlast und eine verringerte Menge des Gemisches stromaufwärts des Einlassventils unter Bedingungen niedrigerer Motorlast zuzuführen.
  • Wenn bei 164 jedoch festgestellt wird, dass der Betriebspunkt des Motors nicht im höchsten Drehzahl-Last-Bereich liegt, dann geht das Verfahren 152 zu 172 über, wo externe HP-AGR deaktiviert wird, und zu 174, wo externe LP-AGR aktiviert wird. Das Verfahren geht dann zu 176 über, wo festgestellt wird, ob der Betriebspunkt des Motors im niedrigsten Drehzahl-Last-Bereich liegt. Bei einer Ausführungsform kann der niedrigste Drehzahl-Last-Bereich dem Bereich 76 von 5 entsprechen. Wenn der Betriebspunkt im niedrigsten Drehzahl-Last-Bereich liegt, dann geht das Verfahren zu 178 über, wo die Drosselsteuerwalze auf eine Gemischeinlassdrehung mit starker Drallbewegung gedreht wird, was dazu führt, dass ein Gemisch von Einlassluft und externer LP-AGR stromaufwärts des Drosselventils mit relativ starker Drallbewegung zugeführt wird. Bei einer Ausführungsform kann die Gemischeinlassdrehung mit starker Drallbewegung eine von mehreren Gemischeinlassdrehungen mit starker Drallbewegung des Drosselventils sein. Folglich kann die Menge des stromaufwärts des Einlassventils zugeführten Gemisches durch Drehen der Drosselsteuerwalze unter solchen Drehungen eingestellt werden. Eine solche Einstellung kann auf irgendeinen geeigneten Betriebsparameter des Motorsystems reagieren, wie vorstehend angegeben.
  • Wenn bei 164 jedoch festgestellt wird, dass der Betriebspunkt des Motors nicht im niedrigsten Drehzahl-Last-Bereich liegt, dann geht das Verfahren zu 180 über, wo die Drosselsteuerwalze auf eine Gemischeinlassdrehung mit geringer Drallbewegung gedreht wird, was dazu führt, dass ein Gemisch von Einlassluft und externer LP-AGR stromaufwärts des Drosselventils mit relativ geringer Drallbewegung zugeführt wird. Folglich ermöglicht das Verfahren 152 die Einstellung des Drallbewegungsgrades in dem Gemisch oder in der Frischluft, die stromaufwärts des Einlassventils zugeführt wird. Eine solche Einstellung kann das Erhöhen des Drallbewegungsgrades unter Bedingungen niedrigerer Motordrehzahl und das Verringern des Drallbewegungsgrades unter Bedingungen höherer Motordrehzahl umfassen. Nach den bei 162, 170, 178 oder 180 ergriffenen Maßnahmen kehrt das Verfahren 152 zurück.
  • Das Verfahren 152 umfasst verschiedene Steuerwalzendrehungen – beispielsweise bei 158, 170, 178 und 180. Die Steuerwalzendrehungen werden als Reaktion auf sich ändernde Betriebsbedingungen des Motorsystems wie z. B. Motordrehzahl und/oder Motorlast veranlasst. Im Allgemeinen können sich solche Betriebsbedingungen allmählich oder plötzlich ändern; folglich sind das dargestellte Verfahren und die Motorsysteme, die dies ermöglichen, dazu geeignet, auf beide Arten von Änderung zu reagieren. Das Steuerwalzen-Drosselventil kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass eine geeignete Reaktion auf eine TIP-out-Bedingung (abruptes Verringern der Motorlast) weniger als eine Vierteldrehung der Drosselsteuerwalze umfassen kann, wie oben angeführt ist. Eine solche Drehung kann schnell veranlasst werden, was bewirkt, dass anstelle des Ladeluft-/AGR-Gemisches, das im Einlasskrümmer vorhanden sein kann, Frischluft vom Luftfilter in die Brennkammern des Motors eingelassen wird.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die hier offenbarten beispielhaften Steuerungs- und Schätzungsroutinen mit verschiedenen Systemkonfigurationen verwendet werden können. Diese Routinen können eine oder mehrere verschiedener Verarbeitungsstrategien, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Somit können die offenbarten Verarbeitungsschritte (Betätigungen, Funktionen und/oder Handlungen) einen in das computerlesbare Speichermedium in einem elektronischen Steuersystem zu programmierenden Code darstellen.
  • Es versteht sich, dass einige der hier beschriebenen und/oder dargestellten Verarbeitungsschritte bei einigen Ausführungsformen weggelassen werden können, ohne vom Schutzbereich dieser Offenbarung abzuweichen. Ebenso ist die gezeigte Abfolge der Prozessschritte möglicherweise nicht immer erforderlich, um die beabsichtigten Ergebnisse zu erzielen, ist aber zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Eine oder mehrere der dargestellten Handlungen, Funktionen oder Betätigungen können in Abhängigkeit von der speziellen verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden.
  • Schließlich versteht sich, dass die hier beschriebenen Objekte, Systeme und Verfahren rein beispielhaft sind und dass diese speziellen Ausführungsformen oder Beispiele nicht in einem einschränkenden Sinne betrachtet werden sollen, da zahlreiche Variationen in Betracht kommen. Demgemäß enthält diese Offenbarung alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Verfahren, die hier offenbart werden, sowie jegliche und alle Äquivalente davon.
  • Bezugszeichenliste
  • Fig. 16
    • 110
    MOTORLAST ERFASSEN
    112
    LAST > OBERER SCHWELLWERT?
    118
    LAST > UNTERER SCHWELLWERT?
    122
    INTERNE AGR AKTIVIEREN
    114D
    AGR-STEUERVENTIL ZUM ANSAUGEN VON AGR VON LP-ENTNAHMEPUNKT EINSTELLEN
    114E
    AGR-STEUERVENTIL ZUM ANSAUGEN VON AGR VON HP-ENTNAHMEPUNKT EINSTELLEN
    114C
    AGR-STEUERVENTIL ZUM ABSCHALTEN VON EXTERNER AGR EINSTELLEN
    128
    AGR-LENKVENTIL ZUM LENKEN VON AGR ZUM LP-MISCHPUNKT EINSTELLEN
    130
    AGR-LENKVENTIL ZUM LENKEN VON AGR ZUM HP-MISCHPUNKT EINSTELLEN
    124
    KRAFTSTOFFEINSPRITZMENGEN ZUM AUFRECHTERHALTEN DES GEWÜNSCHTEN LUFT-KRAFTSTOFF-VERHALTNISSES EINSTELLEN
    Fig. 17
    132
    OBEREN UND UNTEREN SCHWELLWERT AUF GRUNDLAGE DER SOLL-AGR-DURCHFLUSSRATE BERECHNEN
    134
    AGR-DURCHFLUSSRATE ERFASSEN
    136
    DURCHFLUSSRATE > OBERER SCHWELLWERT?
    140
    DURCHFLUSSRATE < UNTERER SCHWELLWERT?
    138
    MOTOR ZUR ERHÖHUNG DER AGR-DURCHFLUSSRATE DREHEN
    142
    MOTOR ZUR VERRINGERUNG DER AGR-DURCHFLUSSRATE DREHEN
    Fig. 18
    134
    AGR-DURCHFLUSSRATE ERFASSEN
    146
    AGR-DURCHFLUSSRATE < SOLLRATE?
    148
    VERDICHTERPUMPEN ANGEZEIGT?
    150
    AGR-STEUERVENTIL EINSTELLEN, AGR-UMLENKVENTIL EINSTELLEN UND/ODER LP-ENTNAHMEVENTIL ZUM LEITEN VON HP-AGR ZUM LP-MISCHPUNKT EINSTELLEN
    Fig. 19
    154
    MOTORDREHZAHL UND -LAST ERFASSEN
    156
    LAST < SCHWELLWERT?
    158
    STEUERWALZE AUF FRISCHLUFTEINLASSDREHUNG MIT STARKER DRALLBEWEGUNG DREHEN
    160
    INTERNE AGR AKTIVIEREN
    162
    EXTERNE AGR DEAKTIVIEREN
    164
    LAST, DREHZAHL IM HÖCHSTEN LAST-, DREHZAHLBEREICH?
    166
    EXTERNE LP-AGR DEAKTIVIEREN
    168
    EXTERNE HP-AGR AKTIVIEREN
    170
    STEUERWALZE AUF GEMISCHEINLASSDREHUNG MIT GERINGER DRALLBEWEGUNG DREHEN
    172
    EXTERNE HP-AGR DEAKTIVIEREN
    174
    EXTERNE LP-AGR AKTIVIEREN
    176
    LAST, DREHZAHL IM NIEDRIGSTEN LAST-/DREHZAHLBEREICH?
    178
    STEUERWALZE AUF GEMISCHEINLASSDREHUNG MIT STARKER DRALLBEWEGUNG DREHEN
    180
    STEUERWALZE AUF GEMISCHEINLASSDREHUNG MIT GERINGER DRALLBEWEGUNG DREHEN
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6470682 [0005]

Claims (9)

  1. Motorsystem, umfassend: einen Luftfilter; eine mit einem Einlasskanal verbundene Brennkammer; einen Einlasskrümmer, der zum Empfang von Luft vom Luftfilter und unter einigen Bedingungen zum Empfang von Abgas von der Brennkammer konfiguriert ist; und ein Mehrfunktions-Steuerwalzen-Drosselventil, das über einen Auslass mit dem Einlasskanal verbunden ist, wobei das Drosselventil einen mit dem Einlasskrümmer verbundenen ersten Einlass und einen mit dem Luftfilter verbundenen zweiten Einlass aufweist.
  2. Motorsystem nach Anspruch 1, das weiterhin einen Ventilaktuator, der mechanisch mit dem Drosselventil verbunden ist, und ein elektronisches Steuersystem, das mit dem Ventilaktuator wirkverbunden ist, umfasst, wobei das elektronische Steuersystem dazu konfiguriert ist, Strömung von dem ersten und zweiten Einlass zum Auslass durch Anfordern von Drehung des Ventilaktuators zu steuern, wobei der Einlasskanal eine Einlassleitung umfasst und wobei die Brennkammer ein Einlassventil, das mit der Einlassleitung verbunden ist, und ein Auslassventil, das mit dem Auslasskrümmer verbunden ist, umfasst.
  3. Motorsystem nach Anspruch 2, wobei die Einlassleitung eine Trennwand umfasst, die dazu konfiguriert ist, einen ersten Strömungsbereich der Einlassleitung von einem zweiten Strömungsbereich der Einlassleitung zu trennen und jede getrennte Strömung zum Einlassventil zu leiten, und wobei das elektronische Steuersystem weiterhin dazu konfiguriert ist, durch Anfordern von Drehung des Ventilaktuators zu steuern, ob der Auslass mit dem ersten und/oder zweiten Strömungsbereich in Verbindung steht.
  4. Motorsystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Einlassventil und/oder das Auslassventil dazu konfiguriert sind, sich gemäß einer verstellbaren Zeitsteuerung zu öffnen und zu schließen, und wobei die einstellbare Zeitsteuerung durch das elektronische Steuersystem dahingehend gesteuert wird, eine in der Brennkammer zum Zündzeitpunkt vorhandene Abgasmenge zu regulieren.
  5. Motorsystem nach Anspruch 3, wobei das Drosselventil eine drehbare Drosselsteuerwalze und eine Steuerwalzenbohrung, die darin ausgebildet ist, umfasst, wobei die Steuerwalzenbohrung dazu konfiguriert ist, bei einer ersten Drehung der Drosselsteuerwalze ein stromaufwärtiges Ende der Einlassleitung mit dem Einlasskrümmer zu verbinden und bei einer zweiten Drehung der Drosselsteuerwalze das stromaufwärtige Ende der Einlassleitung mit dem Luftfilter zu verbinden, wobei die Drosselsteuerwalze gegen die Trennwand verschiebbar abgedichtet ist, so dass die Steuerwalzenbohrung bei einer dritten Drehung der Drosselsteuerwalze mit dem ersten Strömungsbereich in Verbindung steht und bei einer vierten Drehung der Drosselsteuerwalze mit dem ersten und dem zweiten Strömungsbereich in Verbindung steht.
  6. Motorsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, das weiterhin einen Abgasrückführungskühler umfasst, wobei das in dem Einlasskrümmer empfangene Abgas durch den Abgasrückführungskühler gesaugt wird.
  7. Motorsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Einlasskrümmer stromabwärts eines Verdichters verbunden ist.
  8. Motorsystem nach Anspruch 7, wobei der Verdichter mit einer abgasgetriebenen Turbine mechanisch verbunden ist.
  9. Motorsystem nach Anspruch 8, das weiterhin eine Abgasrückführungsleitung umfasst, die dazu konfiguriert ist, das Abgas von einer stromabwärts der Turbine gelegenen Stelle zu einer stromaufwärts des Verdichters gelegenen Stelle zu transportieren.
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