CN108691700B - 内燃机和用于运行内燃机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内燃机，其特征在于用于从内燃机外部到至少一个燃烧室中的空气的入口，空气用于在至少一个燃烧室中燃烧燃料空气混合物；用于冷却新鲜空气的冷却装置，来自入口的空气能够通过冷却装置流入燃烧室中；布置在冷却装置与至少一个燃烧室之间的第一废气入口部位；布置在入口与冷却装置之间的第二废气入口部位和多路阀，通过多路阀废气能够从至少一个燃烧室通过第一出口朝第一废气导入部位流动，并且/或者通过第二出口朝第二废气导入部位流动，并且其中控制装置设置用于操控多路阀，通过控制装置，通过第一出口朝第一废气入口部位流动的第一废气量和/或通过第二出口朝第二废气入口部位流动的第二废气量能够根据内燃机的运行状态调节。

Description

内燃机和用于运行内燃机的方法

技术领域

本发明涉及一种内燃机和一种用于运行内燃机的方法。

背景技术

对于内燃机来说，通过AGR阀的废气再循环（AGR）是公知的，并且废气再循环在汽油马达和柴油马达中用于减少在马达内产生的氮氧化物NOx。减少在马达内产生的氮氧化物利用公知的用于废气再循环的措施没有在内燃机运行的所有负荷范围内令人满意地获得成功。因此，用于减少尤其是现代的柴油马达的氮氧化物排放的长远的解决方案是期望的。

发明内容

该任务通过根据本发明的内燃机和根据本发明的用于运行内燃机的方法解决。

对此，内燃机包括用于从内燃机外部到至少一个燃烧室中的空气的入口，所述空气用于在至少一个燃烧室中燃烧燃料空气混合物；用于冷却新鲜空气的冷却装置，来自入口的空气能够通过冷却装置流入燃烧室中；布置在冷却装置与至少一个燃烧室之间的第一废气入口部位；布置在入口与冷却装置之间的第二废气入口部位和多路阀，通过多路阀废气能够从至少一个燃烧室通过第一出口朝第一废气导入部位流动，并且/或者通过第二出口朝第二废气导入部位流动，并且其中控制装置设置用于操控多路阀，通过控制装置，通过第一出口朝第一废气入口部位流动的第一废气量和/或通过第二出口朝第二废气入口部位流动的第二废气量能够根据内燃机的运行状态调节。由此，废气能够在未冷却的情况下输送并且通过冷却装置、即必要时已冷却的情况下输送。燃烧室中的废气燃料空气混合物的温度也依赖于被输送的废气的温度。该温度影响在燃烧期间的氮氧化物形成。燃烧因此根据内燃机的运行状态以如下方式受影响：输送或多或少被冷却的废气和/或输送或多或少未冷却的废气。在设置增压空气冷却器的内燃机中，附加的冷却装置专门对于废气来说不是必需的。基本思想是：在增压的马达中大多存在的增压空气冷却器尤其是能够一起承担废气的冷却。增压空气冷却器通常设计得很大，或者能够容易地匹配于附加负荷。为了调节温度使用两个废气再循环导入部位：在增压空气冷却器前针对更冷的废气空气混合物的废气再循环导入部位和在增压空气冷却器后针对更热的废气空气混合物的废气再循环导入部位。根据马达状态和必要时被压缩的被提取的废气的加热能够使用更冷的废气空气混合物或更热的废气空气混合物。多路阀承担配给。包含增压空气冷却器比废气再循环流中包含很小的附加冷却器高效得多，废气再循环流本身必要时必须临时通过另外的旁通阀消除。附加的结构和控制费用由此取消。可选地，单独的AGR冷却器也能够替代或附加于增压空气冷却器地布置在AGR输送线路的其中一个中，并且产生的温度调节通过多路阀中的AGR流分配实现。两个进气管导入点位于节气门下游的任何地方。

废气优选能够从至少一个燃烧室通过废气提取部位穿过入口流入多路阀中，其中在废气提取部位与第一废气导入部位和/或第二废气导入部位之间布置有至少一个止回配件，止回配件阻止新鲜空气朝废气提取部位流动。由此避免新鲜空气经过燃烧室到达废气提取部位，这能够被诊断为泄漏。

阀座的几何形状优选以如下方式设计：使阀座相对于多路阀的壳体的至少一个位置是能够调节的，其中，入口和所有出口通过阀体封闭，所有通向进气***的出口通过阀体封闭，入口至少部分打开并且通向排气***的出口的至少其中一个至少部分打开并且通向进气***的出口关闭，或者其中，通向进气***的出口至少部分打开并且通向排气***的出口至少部分封闭并且通向多路阀的入口至少部分打开。这是特别有利的解决方案。

废气优选能够通过多路阀穿过第三出口和第四出口输送给内燃机的排气管，其中控制装置构造用于根据内燃机的运行状态调节朝排气管流动的第三废气量。这能够实现的是：将不需要废气再循环到燃烧室中的废气从废气再循环中导出。利用与进气管导出相邻的布置也能够实现很小的待再循环的或待快速减小的废气量。

用于传送废气的压缩机优选布置在废气提取部位与多路阀之间，其中控制装置构造用于根据内燃机的运行状态操控用于将第四废气量从废气提取部位传送到多路阀的压缩机。压缩机能够用于调校压力，利用该压力使废气再循环。由此，废气再循环在内燃机的运行状态中也是可能的，在运行状态中，给内燃机输送处于高压下的空气。例如在尤其是借助涡轮增压器增压的内燃机中是这样的情况。

控制装置优选构造用于根据压缩机的运行状态操控用于调节输送给排气管的第三废气量的多路阀。压缩机能够通过惯性也在其切断后再运行。由此，废气能够进一步朝燃烧室传送。如果这是不期望的，那么由增压器传送的废气量能够至少临时替代导回到进气管而导回到排气装置。这是可能的，因为多路阀具有反应时间，该反应时间比压缩机基于其惯性在其切断后直到停机时需要的时间小得多。通往排气装置的短路运行能够补偿压缩机的再运行。这避免了压缩机总是又短暂地在其泵边界上工作。此外，设有仅最小的极惯性矩的多路阀能够动态地非常准确地调节，这是因为为此仅要达到限定的角范围。

控制装置优选构造用于根据冷却装置与内燃机的至少一个燃烧室之间的连接中或连接上的目标温度操控用于调节第一废气量和/或第二废气量的多路阀。连接是内燃机的进气装置的一部分，空气或空气废气混合物通过该进气装置到达燃烧室。燃烧室中的废气燃料空气混合物的温度依赖于被输送的空气或被输送的空气废气混合物的温度。空气废气混合物的温度能够特别简单地在废气导入部位下游并且在燃烧室之前被检测。

优选地，在至少一个燃烧室与废气提取部位之间布置有涡轮机，涡轮机通过从至少一个燃烧室推出的废气驱动。当在内燃机的排气装置中布置有涡轮机时，废气从排气装置的低压区域被提取。此外，通过废气提取部位的该方位能够提取废气，该提取没有从增压空气的增压中提取热能。

可选地，废气提取部位布置在至少一个燃烧室与涡轮机之间，涡轮机通过从至少一个燃烧室推出的废气驱动。当在内燃机的排气装置中布置有涡轮机时，废气因此为了废气再循环从排气装置的高压区域被提取。优点是用于废气压缩的更低的必需的驱动功率。

第三出口、第一出口、第二出口和第四出口优选在该顺序中依次相邻地布置在多路阀中，其中多路阀构造用于借助唯一的操控参数连续调节至第三出口、第一出口、第二出口和/或第四出口的废气量分配。

优选地，阀体构造为封闭件，通过封闭件入口、第三出口、第一出口、第二出口和第四出口在阀体的至少一个位置中是能同时封闭的，其中阀体构造为封闭件，通过封闭件，要么仅入口和第三出口要么仅入口和第四出口在阀体的至少一个位置中同时至少部分是打开的。

可选地，内燃机构造为自吸式马达，其中废气提取部位布置在自吸式马达的排气装置的任意的部位上。

关于用于运行内燃机的方法规定，根据内燃机的运行状态至少临时操控多路阀，用以调节通过第一出口朝第一废气入口部位流动的第一废气量和/或通过第二出口朝第二废气入口部位流动的第二废气量。

优选规定，至少临时运行用于冷却废气空气混合物的冷却装置，其中废气空气混合物包含从入口流入的空气，并且其中废气空气混合物包含从第二废气导入部位流入的废气。这能够实现待燃烧的废气空气混合物的更好的冷却。

优选规定：通过多路阀朝排气管流动的第三废气量至少临时根据内燃机的运行状态调节。由此，剩余的废气没有再循环到进气***中。这尤其是在利用压缩机运行时有利于通过压缩机的惯性进行大量的废气量的传送。

优选规定：分别待输送的废气量至少临时根据冷却装置与至少一个燃烧室之间的连接中或连接上的目标温度或根据内燃机的力求达到的压缩温度操控。这改进了对待燃烧的废气空气混合物的温度的调校。

废气优选从至少一个燃烧室通过废气提取部位穿过入口流入多路阀中，其中新鲜空气朝废气提取部位的流动通过至少一个止回配件阻止，止回配件布置在废气提取部位与第一废气导入部位和/或第二废气导入部位之间。

优选地，根据内燃机的运行状态调节阀座相对于壳体的角方位。

优选地，角方位借助方位调校来调节，其中说明了多路阀的当前的角方位的方位反馈经修正地被评估。

优选地，角速度根据内燃机的运行状态，尤其是多路阀上的压力比，废气压缩机的动态特性和多路阀的当前的角方位和动态运行中的目标定位调节。

优选地，阀座相对于壳体的目标角方位根据当前的废气再循环量对燃烧空间中的燃烧的作用来确定和调试性地修正。

附图说明

本发明的另外的方面由优选实施例、随后的描述和附图得到。在附图中：

图1示意性地示出了多路阀的部件；

图2示意性地示出了在通过多路阀分配废气的情况下的功能关系的部分；并且

图3示意性地示出了内燃机的部件。

具体实施方式

随后描述在内燃机中的废气再循环。该废气再循环提供一体的解决方案，在该解决方案中使用带有简单的角调节器的多路废气再循环阀。废气再循环尤其是适合与压缩机结合，该压缩机为了废气再循环而压缩废气，从而废气能够通过多路阀在过压的情况下吹入内燃机的进气***中。例如当通过废气涡轮增压器给内燃机输送被压缩的空气，用以燃烧时，进气歧管中的过压形成。所描述的废气再循环提供了解决方案，该解决方案用于在考虑到废气-空气混合物的同时的热正确的调整的情况下连续地配给废气再循环量，废气-空气混合物可在内燃机的燃烧室中燃烧。替代压缩机地也能够设置排气门，排气门能够实现调节废气背压。

图1以俯视图示意性地示出多路阀100的部件。多路阀100具有壳体102。在壳体102中布置有阀室104。阀室104由壳体102包围。

在阀室104中布置有阀座105和阀体106作为封闭件。阀座105以阀通道124在阀室104中围绕转动轴线108可转动地支承。转动轴线108相对于阀室104居中地布置。阀室104例如沿转动轴线108柱形地延伸。阀室104也能够球形地或锥形地构造。

阀座105也能够构造为球的一部分，该球能够围绕固定的转动点进行空间转动。

阀室104具有入口110，入口例如通过相对于转动轴线108径向地引导穿过壳体102的缺口形成。阀室104例如沿顺时针方向围绕转动轴线108布置地具有第一出口112、第二出口114和可选地具有第三出口116。这些出口例如通过相对于转动轴线108径向地引导穿过壳体102的各自的缺口形成。入口110和出口112、114、116通过壳体区段彼此流体密封地分离。如果可选的第三出口116存在，那么该第三出口优选通过用于壳体102中的流体的第一路径118和第二路径120与阀室104连接。第一路径118和第二路径120是用于排气***的出口。第一路径118和第二路径120在不同的部位上的各自的路径的第一端部上通入阀室104中。第一路径118的第一端部的通向阀室104的第一通入口例如沿顺时针方向来看布置在第一出口112之前。第二路径120的第一端部的通向阀室104的第二通入口例如沿顺时针方向来看布置在第二出口114之后。第一路径118在第一路径118的第二端部122上通入第二路径120中。第二路径120从阀通道124引导穿过壳体102。

阀体106构造用于在围绕转动轴线108转动时根据阀体106相对于壳体102的角方位α至少部分封闭入口110、第一出口112和第二出口114。阀体106优选地能够在至少一个角方位α中完全流体密封地封闭出口112、114的至少其中一个。此外，阀体106可选地能够构造用于至少部分封闭第一路径118和第二路径120。阀体106优选地能够在至少一个角方位α中完全流体密封地封闭路径118、120的至少其中一个。

角方位α例如通过优选电驱动器调节。电驱动器构造用于使阀座105在阀室104中围绕转动轴线108转动。阀座105具有贯通部124，贯通部根据角方位α没有、部分或完全连接入口110、出口或路径的其中一个、或两个相邻的出口、或路径的其中一个和与该一个路径相邻的出口。由此，通过至少部分打开的入口110流入阀室104中的流体量126能够根据角方位α分配到一个或最多两个出口、或一个路径和与该路径相邻的出口上。因此，在第一出口112中能够调节第一废气量128。因此，在第二出口114中能够调节第二废气量130。因此，在第三出口116中可选地能够调节第三废气量133，第三废气量要么由来自第一路径118的第四废气量132要么由来自第二路径120的第五废气量122得到。替选地，这些出口能够单独地向外引导，并且在那里共同地或也彼此分离地、优选在端部消音器的上游导入周围环境或者排气装置中。

壳体102中的接头例如是导出通道，导出通道是用于流体进入和排出的径向的接头。阀座105例如是柱形的转动调节器。多路阀100的电驱动器例如是可电操纵的转动致动器，转动致动器的转子位于轴上，轴抗扭转地与壳体102内部的柱形的转动调节器连接。该转动调节器根据量和/或温度要求，根据其相对气体输出端的调节的角相对定位分配废气输送。目标参量对此通过公知的方法获知。阀座105中的贯通部124例如是柱形的转动调节器中的配给通道。与多路阀100上的压力比相关的当前释放的穿通横截面通过流体流量决定。当前释放的穿通横截面基于转动体，即其内配给通道的相对定位的预设和导出通道的顺序形成。如果废气用作流体并且多路阀100在废气再循环中使用，那么废气流量通过废气-空气混合物的加热决定。对此，温度的上边界尤其是基于构件保护原因是必需的。多路阀100也能够通过借助散热片和/或可选的外部通风机或在包含例如内燃机的水冷却回路的情况下冷却壳体102来调整再循环的废气。

转动调节器的内轮廓以如下方式构造：使仅出现最小的泄漏，避免入口与出口之间的短路气流，并且在相对于壳体102转动阀座105的情况下连续释放流动横截面。

图2示出利用在x轴上的导出横截面118、112、114、120和在笛卡尔坐标系的y轴上的分别自由的横截面积200在阀座105的角方位α与展开的周边环境之间的功能关系。自由的导出横截面（横截面积）200是在角方位α上的穿通横截面走向。角α限定为阀座105的排出轴线相对于限定的零定位的相对的角定位。该角定位确定为用于转动体的止挡定位，在那里刚好还存在对输出端的可靠的封锁，并且该封锁因此能够承担止回阀功能。因此，两个目标参量、废气回送量和废气-空气混合物的温度能够利用多路阀100的仅一个操控参数即角方位α例如在进入燃烧室中的情况下尽可能彼此分离地调节。在预设的废气回送量中，例如能够调节两个可能的温度的其中一个温度。当能够预设废气压缩压力的可能性存在时，用于同时地完全独立地调节废气量和温度的可能性增大。

如在图2中针对混合温度210和示例性地针对废气体积流208示出的那样，存在对多路阀100上的压力比△p的另外的物理依赖性。这在图2中以虚线的曲线组a、b、c、d示出。

除了通向进气管的整个阀开口横截面以外附加的自由度能够设置用于同时获得相应于AGR流入的期望的AGR率和（例如气缸充量的）目标温度。如果例如要达到AGR率“R”，那么从图2可看到的是：该AGR率不再能够利用曲线a实现，而是压力水平为此要得到提高。在此外预设的目标温度“T”的情况下尤其也排除了曲线b，但存在针对“c”和“d”的解决方案。根据刚好邻近的运行点{△p0, α0}处于动态转移中的地方，在所选择的示例中处于低的压力“a”上，在曲线“b”与“c”之间存在插值结果“x”，其调节目标参量“R”和“T”。为此需要从“a”到“x”的压力提高和从“α0”到“α1”的角定位调节。相应的物理依赖性在控制单元中以数学方式表现出，并且根据公知的方法寻找解决方案。因此，用于同时满足AGR量配给和充量目标温度的整个自由空间在给定的物理边界条件的范围内显现出。

因此经常的是：甚至能够获知多个解决方案。于是能够一起包含附加方面，从而例如在动态情况下，更快的调节参量与更慢的调节参量相比更强地发生改变。多路阀的角定位为此可以特别有利地使用。因此，调校偏差能够最小化。

在图2中示出了用于第一出口112的第一自由横截面积202和用于第二出口114的第二自由横截面积204的走向。可选的路径的自由横截面积的通向排气装置的用于两个出口118、120的总体上自由的第三横截面积206和由第一横截面积202和第二横截面积204的总和构成的通向进气管的总体上自由的第四横截面积208同样在图2中示出。

自由横截面积200与流体量成正比，流体量能够分别流过敞开的横截面积。图2中的图示因此也说明了用于流过多路阀100的流体的关于压力比的归一化的流体流量。自由横截面积200在此表示在出口或通入口的整个横截面积上的对于流体来说自由的份额。在图2的曲线中，各自的最大值无量纲地说明了如下状态，在该状态中，整个横截面积是自由的，其特征在于，阀通道124的出口通道轴线与出口通道112、114、116、118的对称轴线对齐。

图2中的曲线走向210根据废气是否按比例在增压空气冷却器之前或之后导入来表征进气管中的新鲜空气和废气的混合温度相对于没有AGR的温度212的提高。

在角方位α的第一定位214中，例如在α=0º的情况下没有发生温度提高，并且没有发生废气朝进气管装置的输送。在该范围中，阀体106完全封闭所有出口。这意味着的是：第一自由横截面积202和第二自由横截面积204还有如总面积208是零。阀体106首先完全封闭路径118，并且在第一范围216中，例如在0º到25º之间的角度范围α中明显打开该路径。废气在该角方位中以短路流通过路径120流回排气装置中。没有对新鲜空气产生影响，即没有废气导入新鲜空气装置中。

在角方位α的第二范围218中，例如在α=25º与α=50º之间，首先还不存在AGR空气温度提高210。其随后随着α的增加强烈地升高。在该范围内，阀体106完全封闭第二出口114。第一出口112首先完全被封闭，并且随后随着α的增加打开。这意味着的是：第二自由横截面积204保持为零。第一自由横截面积202首先是零，并且随后增大到其最大值。用于将废气导回排气装置中的第三自由横截面积206从完全打开的状态进一步减小。当从高的进气管气体温度出发来抑制AGR输送时或者为了调节高的AGR温度（在柴油马达的热机运转的情况下），例如进入该范围。

在角方位α的第三范围220中，例如在α=50º与α=80º之间，AGR空气温度提高210从最大值下降。在该范围内，阀体106完全封闭两个废气出口118和120。第二出口114随着α的增大从完全关闭到打开到最大值。第一出口112随着α的增大从最大值越来越多地又被封闭。这意味着的是：第二自由横截面积204首先是零，并且随后增大。第一自由横截面积202随着α的增大减小。该范围主要用于在大的AGR流量的情况下能够实现最佳的流体温度调校。

在角方位α的第四范围222中，例如在α=80º与α=105º之间，AGR空气温度提高210随着α的增大而减小。在该范围内，阀体106完全封闭第一出口112。第二出口114随着α的增大从最大值越来越多地又被封闭。这意味着的是：第二自由横截面积204随着α的增大而减小。第一自由横截面积202被封锁。第三自由横截面积206首先是零并且随后随着α的增大而增大，这是因为第二路径120为了导回被打开到其最大值。在该范围内，AGR空气温度提高210减小至没有AGR的基础大小212。该范围主要用于将高的但循环的AGR量与低的气体温度在进气区域中相关联，这相应于正常的应用情况。

在角方位α的第五范围224中，例如在α=105º与α=135º之间，在短路方法中导回排气装置的提取量能够被调准。在无效的AGR压缩机中，在止挡角定位中，整个多路AGR阀的封锁例如能够在止回阀的功能中实现，如在零定位中也是这样的情况。在从通向增压空气冷却器之前的（冷的）导入部位的导入的过渡中使用第二止挡部。

图3示出内燃机300的部件。内燃机300具有用于新鲜空气的入口302。通过入口302空气从内燃机300外部进入至少一个燃烧室304。至少一个燃烧室304构造用于燃烧燃料空气混合物。通过用于冷却流体的冷却装置306，空气能够从入口302流入燃烧室304中。

内燃机300构造用于使来自燃烧室304的废气再循环。为此，第一废气入口部位310布置在冷却装置306与至少一个燃烧室304之间。此外，第二废气入口部位308布置在入口302与冷却装置306之间。

第一废气入口部位310和第二废气入口部位308与多路阀312连接，通过多路阀废气在相应的阀位置中能够从至少一个燃烧室304朝第一废气导入部位310和/或第二废气导入部位308流动。

通过废气提取部位316，废气能够朝多路阀312流动。在废气提取部位316与第二废气导入部位308和/或第一废气导入部位310之间优选布置有至少一个止回配件，其阻止新鲜空气朝废气提取部位316流动。这通常通过阀体106的位置在范围214中，直到216的中间左边，或远离范围222的中间定位另一边，还在范围224中完全实现。

可选地能够规定：废气能够通过多路阀312输送给内燃机300的排气管320。为此，多路阀312的至少一个输出端与排气管连接。

内燃机300具有控制装置314。控制装置314构造用于操控多路阀312。控制装置314操控多路阀312，以便调节朝第二废气入口部位308流动的第二废气量和/或朝第一废气入口部位310流动的第一废气量。调节优选根据内燃机300的运行状态进行。当可选地设置了废气在相应操控多路阀312的情况下能够流入排气管320中时，控制装置314构造用于根据内燃机300的运行状态调节朝排气管320流动的第三废气量。

控制装置314和与控制装置314连接的各自待操控的元件在图3中示意性地示出。待操控的元件设有与在对各自的元件的之前的描述中所使用的相同的附图标记。除了图3所示的元件以外，在内燃机300中还能够布置有温度传感器，其与控制装置314连接并且测量内燃机上的温度，尤其是在冷却装置306与至少一个燃烧室304之间的连接中或连接上的温度。

也能够设置用于传送废气的压缩机318，压缩机布置在废气提取部位316与多路阀312之间。在该情况下，控制装置314构造用于根据内燃机300的运行状态操控用于将第四废气量从废气提取部位316传送到多路阀312的压缩机318。在该情况下也能够规定：控制装置314构造用于根据压缩机318的运行状态操控用于调节输送给排气管320的第三废气量的多路阀312。压缩机318优选通过电动马达326驱动。该电动马达可通过控制设备314操控。

控制装置314优选构造用于根据冷却装置306与内燃机300的至少一个燃烧室304之间的连接中或连接上的温度操控用于调节第一废气量和/或第二废气量的多路阀312。

在至少一个燃烧室304与废气提取部位316之间优选布置有涡轮机324，其通过从至少一个燃烧室304推出的废气驱动。

替选地，废气提取部位316布置在至少一个燃烧室304与涡轮机324之间。涡轮机324例如是带有可变的可通过控制设备314调节的几何形状的涡轮机。

多路阀100例如用作内燃机300中的多路阀312。在该情况下，第一出口112与第一废气入口部位310流体密封地连接。此外，第二出口114与第二废气入口部位308流体密封地连接。可选地，第三出口116与排气管320流体密封地连接。此外，入口110与废气提取部位316连接或如果设置有压缩机的话与可选的压缩机318的输出端连接。

优选阻止至排气***的增压空气的溢流。为此，在多路阀312中设置了作用为止回配件或止回阀的阀位置，从而例如在没有AGR要求的高负荷的情况下阻止增压空气的溢流。止回阀也能够构造用于在AGR需求快速下降的情况下与压缩机318的惯性相抗。为此，止回阀构造用于快速关闭。优选地，止回配件尤其是作为阀通道124的特殊的调节范围布置在多路阀312中，或者布置在多路阀100的入口110中。

优选地，多路阀312***控，以便热适当地调整总共被输送的AGR量。这例如对于防止进气***过热来说是有意义的。

相应地，也与填充损耗相关联的过度的混合物加热以如下方式避免：将或多或少废气通过第二废气再循环导入部位308输送给冷却装置306。为此，多路阀312的第二输出端或多或少地打开或关闭。此外能够规定：多路阀312的第一出口112或多或少地打开或关闭，以便影响在下游在未冷却的情况下输送给冷却装置306的AGR量。

中间位置允许热和量上的精确匹配。由此实现流量控制。流量控制例如替代操控AGR冷却器旁通阀地由控制装置314实现。由此，不需要作为附加部件的附加的AGR冷却器旁通阀。

通过第一废气再循环导入部位310输送的AGR量导致进一步加热气缸填充。如果这例如在内燃机100的热机运转的情况下是期望的，那么多路阀312能够相应地***控。

当由此形成的关于动态配给的优点是期望的时，第一废气再循环导入部位310是优选的。

第一废气再循环导入部位310有利地直接设置在冷却装置306后面，以便提供良好的混合。

当想使用AGR新鲜空气输送的冷却可能性时，第二废气再循环导入部位308是优选的。

优点通过所描述的设计措施和所描述的操控形成。AGR在扩大的运行范围内，尤其是在高负荷的情况下或在热机运转的情况下是有意义的或是完全可能的。更大量的再循环的废气尤其是能够在高负荷的情况下获得。该***能够动态地刚好***控。用于燃烧的废气空气混合物能够适当地进行调温。氮氧化物产生能够在至少一个燃烧室304中进一步得到减小。废气再处理措施和***能够减少地使用。燃烧空间中的点火和混合物形成条件能够有利地被影响。另外的还原剂，例如燃料喷入或尿素输送能够必要时取消。节气门例如因此不再需要，这是因为动态关闭能够在负荷撤销的情况下由于通过有效AGR导致的之前必需的瞬间的高压AGR馈入而被代替。由于低压AGR***的取消而能够放弃排气门。常规的高压AGR***能够同样取消。

以所描述的方式和方法使用AGR压缩器，即压缩机318是有利的，这是因为不需要多个控制/调校***彼此间的带有NOx还原的主要目标的复杂协调。复杂协调在带有冷却器和旁通阀的迄今为止的高压AGR、带有冷却器和可能的旁通阀的低压AGR、节气门控制、排气门控制、带有再喷入和润滑油稀释的危险或带有SCR催化器之前的尿素吹入设备的脱硝存储催化器的情况下是必需的。通过取消单个或甚至所有这些部件来减小控制和调校费用。

操控压缩机318例如通过对电动马达326的适当的脉宽调制的操控来实现。在使用多路阀312的情况下，阀座105的定位确定能够通过方位反馈设置，以便检测实际定位。多路阀312例如通过步进马达调节。

用于控制装置314的输入参量例如是依赖于内燃机300的运行点的目标AGR量和AGR导入的目标温度或者AGR导入后的混合温度或者气缸充量温度，它们利用传感器参量或利用在控制装置314中存储的针对实际参量的物理模型持续地校正。AGR配给的调试能够通过例如被检测的燃烧失火的反馈作为上限和/或通过废气侧的NOx传感器或进气***中的宽带λ传感器实现。

用于运行内燃机300的方法包括至少临时操控多路阀312，用以根据内燃机300的当前的运行状态调节朝第一废气入口部位310流动的第一废气量和/或朝第二废气入口部位308流动的第二废气量。作为内燃机300的运行状态例如使用内燃机300的进气管中的流体温度。流体温度例如在冷却装置306与至少一个燃烧室304之间的连接上或连接中借助温度传感器检测。

此外优选地，至少临时运行用于冷却废气空气混合物的冷却装置306。

可选地，通过多路阀312朝排气管320流动的第三废气量至少临时根据内燃机300的运行状态，尤其是动态的AGR需求和进气管中的温度操控。

为此，针对多路阀312的角方位α例如以如下方式确定：使借助图2阐述的操控根据操控参量210（混合温度）的走向实现。优选地实现对针对至少一个燃烧室304的废气空气混合物的温度的连续改变的影响。如果使用压缩机318，那么在不再有废气到达导入部位的情况下避免压缩机318的运行点到其泵边界的移动，其方法是，多路阀312打开，以便只要压缩机318再运行，那么就将由压缩机318传送的废气导入排气装置中。多路阀312也能够在压缩机318停机时设置入口110的完全的密封。

这能够结合相应的操控逻辑实现。为此例如使用内燃机300的相应的操控。该操控将废气再循环目标量要求例如通过模型转化为多路阀312的目标角定位。用于阀座105的当前定位的可选的定位反馈允许调节参量的调试。

在内燃机300的优选的构造方案中，多路阀312尤其是缓冲地被紧固，并且通过带有用于热长度补偿的膨胀部位的柔性线路与另外的部件连接。

根据驱动类型，不重要的零定位在设计上例如通过弹簧实现或也作为软件操控，尤其是作为可调试的零止挡实现。零定位例如作为初始参量在内燃机启动时或针对识别出的故障的情况调节。零定位优选是多路阀312将所有废气导回到排气***中的定位，或者是带有尽可能无害的和大多甚至有益的适度的AGR配给量的限定的中间位置（默认位置）。如果故障在于封锁多路阀312，那么例如能够通过降低由压缩机318传送的废气量来减小故障。快速的操控更换（利用转动方向逆转）能够促进封锁的起振。

阀座105相对于壳体102的角方位α例如根据内燃机300的运行状态调节。

目标角方位α例如借助方位调校来精密地调节，其中说明了多路阀100的当前的角方位α的方位反馈得到评估。

角速度也能够根据内燃机300的运行状态，尤其是多路阀100上的压力比和阀座105的当前的角方位α和与动态目标定位的角间距限定。

阀座105相对于壳体102的当前的角方位α例如能够根据当前的废气再循环量对马达燃烧的作用来确定和调试。

Claims (15)

1.一种内燃机（300），其特征在于用于从内燃机（300）外部到至少一个燃烧室（304）中的空气的入口（302），所述空气用于在至少一个燃烧室（304）中燃烧燃料空气混合物；用于冷却新鲜空气的冷却装置（306），来自入口（302）的空气能够通过冷却装置流入燃烧室（304）中；布置在冷却装置（306）与至少一个燃烧室（304）之间的第一废气导入部位（310）；布置在入口（302）与冷却装置（306）之间的第二废气导入部位（308）和多路阀（312），通过多路阀废气能够从至少一个燃烧室（304）通过第一出口（112）朝第一废气导入部位（310）流动，并且/或者通过第二出口（114）朝第二废气导入部位（308）流动，并且其中控制装置（314）设置用于操控多路阀（312），通过控制装置，通过第一出口（112）朝第一废气导入部位（310）流动的第一废气量（128）和/或通过第二出口（114）朝第二废气导入部位（308）流动的第二废气量（130）能够根据内燃机（300）的运行状态调节，所述废气能够从至少一个燃烧室（304）通过废气提取部位（316）穿过入口（110）流入多路阀（312）中，所述废气能够通过多路阀（312）穿过第三出口（118）和第四出口（120）输送给内燃机的排气管（320），其中所述控制装置（314）构造用于根据内燃机（300）的运行状态调节朝排气管（320）流动的第三废气量（133）。

2.根据权利要求1所述的内燃机（300），其特征在于，其中在废气提取部位（316）与第一废气导入部位（310）和/或第二废气导入部位（308）之间布置有至少一个止回配件，止回配件阻止新鲜空气朝废气提取部位（316）流动。

3.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，所述多路阀的阀座（105）的几何形状以如下方式设计：使阀座（105）相对于多路阀（312）的壳体（102）的至少一个位置是能调节的，其中，入口（110）和所有出口（112、114、116、118）通过阀体（106）封闭，所有通向进气***的出口（112、114）通过阀体（106）封闭，入口（110）至少部分打开并且通向排气***的出口（118、120）的至少其中一个至少部分打开并且通向进气***的出口（112、114）关闭，或者其中，通向进气***的出口（112、114）至少部分打开并且通向排气***的出口（118、120）至少部分封闭并且入口（110）至少部分打开。

4.根据前述权利要求中任一项所述的内燃机（300），其特征在于，第三出口（118）、第一出口（112）、第二出口（114）和第四出口（120）依次相邻地布置在多路阀（312）中，其中多路阀（312）构造用于借助操控参数（α）连续调节至第三出口（118）、第一出口（112）、第二出口（114）和/或第四出口（120）的废气量分配。

5.根据权利要求3所述的内燃机（300），其特征在于，所述阀体（106）构造为封闭件，通过封闭件入口（110）、第三出口（118）、第一出口（112）、第二出口（114）和第四出口（120）在阀体（106）的至少一个位置中是能同时封闭的，并且所述阀体（106）构造为封闭件，通过封闭件要么仅入口（110）和第三出口（118），要么仅入口（110）和第四出口（120）在阀体（106）的至少一个位置中同时至少部分是打开的。

6.用于运行内燃机（300）的方法，所述内燃机具有用于从内燃机（300）外部到至少一个燃烧室（304）中的空气的入口（302），所述空气用于在至少一个燃烧室（304）中燃烧燃料空气混合物；用于冷却新鲜空气的冷却装置（306），来自入口（302）的空气能够通过冷却装置流入燃烧室（304）中；布置在冷却装置（306）与至少一个燃烧室（304）之间的第一废气导入部位（310）；布置在入口（302）与冷却装置（306）之间的第二废气导入部位（308）和多路阀（312），通过多路阀废气能够从至少一个燃烧室（304）通过第一出口（112）朝第一废气导入部位（310）流动，并且/或者通过第二出口（114）朝第二废气导入部位（308）流动，其特征在于根据内燃机（300）的运行状态至少临时操控多路阀（312），用以调节通过第一出口（112）朝第一废气导入部位（310）流动的第一废气量（128）和/或通过第二出口（114）朝第二废气导入部位（308）流动的第二废气量（130），所述废气从至少一个燃烧室（304）通过废气提取部位（316）穿过入口（110）流入多路阀（312）中，所述废气通过多路阀（312）穿过第三出口（118）和第四出口（120）输送给内燃机（300）的排气管（320），其中朝排气管（320）流动的第三废气量（133）根据内燃机（300）的运行状态调节。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中新鲜空气朝废气提取部位（316）的流动通过至少一个止回配件阻止，止回配件布置在废气提取部位（316）与第一废气导入部位（310）和/或第二废气导入部位（308）之间。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述多路阀的阀座（105）的几何形状以如下方式设计：使阀座（105）相对于多路阀的壳体（102）的至少一个位置是能调节的，其中，入口（110）和所有出口（112、114、116、118）通过阀体（106）封闭，所有通向进气***的出口（112、114）通过阀体（106）封闭，入口（110）至少部分打开并且通向排气***的出口（116、118）的至少其中一个至少部分打开并且通向进气***的出口（112、114）关闭，或者其中，通向进气***的出口（112、114）至少部分打开并且通向排气***的出口（116、118）至少部分封闭并且入口（110）至少部分打开。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，第三出口（118）、第一出口（112）、第二出口（114）和第四出口（120）依次相邻地布置在多路阀（312）中，其中借助操控参数（α）连续调节至第三出口（118）、第一出口（112）、第二出口（114）和第四出口（120）的废气量分配。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述阀体（106）构造为封闭件，其中入口（110）、第三出口（118）、第一出口（112）、第二出口（114）和第四出口（120）在阀座（105）的至少一个位置中是能同时封闭的，并且其中要么仅入口（110）和第三出口（118），要么仅入口（110）和第四出口（120）在阀座（105）的至少一个位置中同时至少部分是打开的。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的方法，其特征在于，根据内燃机（300）的运行状态调节阀座（105）相对于壳体（102）的角方位（α）。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，目标角方位（α）借助方位调校来调节，其中说明了多路阀的当前的角方位（α）的方位反馈被评估。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据内燃机（300）的运行状态和阀座（105）的当前的角方位（α）限定角速度。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，阀座（105）相对于壳体（102）的当前的角方位（α）根据当前的废气再循环量对马达燃烧的作用来确定和调试。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，根据多路阀（312）上的压力比和阀座（105）的当前的角方位（α）限定角速度。

Images