WO2016055413A1 - Vehicle having a cooler for condensing exhaust gas and method therefor - Google Patents

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WO2016055413A1
WO2016055413A1 PCT/EP2015/072935 EP2015072935W WO2016055413A1 WO 2016055413 A1 WO2016055413 A1 WO 2016055413A1 EP 2015072935 W EP2015072935 W EP 2015072935W WO 2016055413 A1 WO2016055413 A1 WO 2016055413A1
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condensate
vehicle
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combustion chamber
injection
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PCT/EP2015/072935
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Matthias Thewes
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Fev Gmbh
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    • F01N2240/22—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a condensation chamber
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle with an internal combustion engine, in which a cooler for forming condensate from the exhaust gas is arranged in an exhaust line. Furthermore, a method for exhaust heat utilization is proposed, which preferably uses the cooler for condensate recovery.
  • Injection of water can be used in internal combustion engines of vehicles to reduce NOx emissions. This is particularly interesting for diesel engines but also for lean-burn gasoline engines. In gasoline engines can also reduce the tendency to knock due to injection of water, whereby the efficiency of the internal combustion engine can be increased over earlier focal points of combustion. This is synonymous with a reduction in fuel consumption. Due to the reduced tendency to knock, it is also possible to increase the compression ratio of the gasoline engine. This potentially provides additional efficiency benefits at higher loads as well as efficiency benefits at low load operating points where water injection is not utilized. In addition, an increase in power of the internal combustion engine can be achieved by water injection.
  • the exhaust line comprises a cooler for forming condensate from the exhaust gas
  • the invention proposes a method for exhaust heat utilization of a vehicle, which may be, for example, a vehicle with the aforementioned features, wherein in the method exhaust gas of an internal combustion engine of the vehicle flows through a radiator, this condensate accumulates, which is collected and at least one combustion chamber of the internal combustion engine is supplied.
  • condensate is used for water injection, which is obtained by cooling the exhaust gases of the internal combustion engine.
  • the water supply required for the water injection is thus obtained by "on-board means", wherein additionally may be provided in addition to liquid by condensing the exhaust gas and condensate from the air conditioning of the vehicle or rainwater to collect and use for water injection.
  • Another advantage of the invention is that by cylinder-specific and thus taking place closer to the cylinder injection condensate better the transient operation of an internal combustion engine can follow and in each cycle of the respective cylinder the correct (desired) amount of condensate can be injected.
  • a vehicle with an internal combustion engine wherein the internal combustion engine has a fuel injection, with a radiator in an exhaust line of the vehicle through which the exhaust gas flows, which flows out of the exhaust line to the outside, wherein in the radiator condensate from the flowing through Exhaust gas is accumulated, with a collecting container in which the condensate is stored, from where it passes through at least one pump to more than one injector, via which the condensate is injected, the injectors in each case a different cylinder of the internal combustion engine or generally expressed another Combustion chamber of the internal combustion engine are assigned, so that the water injection cylinder or combustion chamber specific and / or -individuell controlled takes place, both in terms of the fact which cylinder or combustion chamber is assigned to injected condensate, as well as in terms of condensate (volume) ,
  • the vehicle has a structure of the internal combustion engine, wherein the injector in the inlet channel of the cylinder or injected into a combustion chamber of the cylinder.
  • each cylinder is assigned at least one injector for condensate injection.
  • each individual one of these injectors can also be controlled in a cylinder-specific manner so as to adapt the amount of condensate as well as the injection time, for example, to a respective operating point.
  • the respective injectors bear against a common pressure line, via which the condensate is conveyed by means of a pump to an adjustable pressure.
  • only a single pump for the condensate is needed.
  • a filter can be arranged between the collecting container and the pump, which, for example, retains solids and / or ice which would otherwise reach the pump.
  • the vehicle has a cylinder head design of the internal combustion engine, in which the combustion chamber has a fuel injection in addition to the injector.
  • at least one first injector for the injection of fuel and at least one second injector for the injection of the condensate are provided in the combustion chamber, wherein at least one of the two injectors in a central injector between the valves and the other injector in the lateral injector are arranged below the intake valves in a cylinder head.
  • a further embodiment provides that the radiator is followed by a heat exchanger in which a recirculated exhaust gas is reheated, with a return of the heated exhaust gas upstream of a compressor, which is upstream of the cylinders of the internal combustion engine.
  • radiator is arranged in the exhaust system behind all components of the exhaust gas purification system.
  • the condensate collecting tank can be attached to the internal combustion engine or in the vicinity of the internal combustion engine, so that, for example, the condensate is protected from freezing by heat transfer from the internal combustion engine or, after freezing, thawing is enabled. It can also be provided that the condensate collecting tank is heated by cooling water. Another possibility is heating by means of warm exhaust gas.
  • an antifreeze container is present, is introduced from the intermittent or depending on an outside temperature frost protection in the sump.
  • the antifreeze container is preferably dimensioned so large that its contents can be filled within the scope of a service interval of the vehicle.
  • a corrosion protection agent container is present from which preferably intermittent corrosion protection is introduced into the collection container.
  • the anti-corrosion agent can be prevented, for example, that the injector or other condensate-carrying components are attacked.
  • the anticorrosive agent container is also preferred is dimensioned so large that its content can be filled within the service intervals of the vehicle.
  • the anticorrosive agent container, the antifreeze container and / or the condensate collection container can be easily reached for filling.
  • at least one of the containers can be arranged in the engine compartment.
  • the condensate collecting tank can be filled with additional water from the outside.
  • a level monitoring for the condensate collector or one of the other two containers may be provided. By means of this can be displayed when a filling of one of the containers is necessary.
  • a further embodiment provides that a further pump is provided to promote condensate from the air conditioner in the sump. This supports the storage of water to be injected.
  • a method for exhaust heat utilization of a vehicle is proposed, preferably a vehicle as described above, in which an exhaust gas of an internal combustion engine of the vehicle flows through a radiator , this condensate accumulates, which is collected and the inlet channel or combustion chamber of a cylinder of the internal combustion engine is supplied.
  • the injection is used to reduce the tendency to knock and thus to reduce fuel consumption.
  • the compression ratio of the internal combustion engine can be increased, whereby a further fuel consumption reduction is achieved. It is also possible to reduce NOx emissions.
  • a quantity of condensate supplied into the combustion chamber is determined, controlled and monitored as a function of the current operating point by means of a motor control.
  • a further embodiment of the method provides that, depending on a prediction of future operating points, a condensate injection takes place to reduce fuel consumption. For example, depending on an input route known from a navigation device, it is possible to calculate in advance how water injection could take place. As a result, for example, the prediction of the maximum benefit of the condensate injection for fuel consumption reduction exists if only a limited amount of condensate is available.
  • an injection of condensate takes place only after closing of the inlet valve or valves of the cylinder of the internal combustion engine.
  • a further embodiment provides that ignition-coupled injection of condensate, for example, with ethanol as antifreeze on a direct injection injector installed in a central location, so that the turbulence at the ignition increases and the combustion is stabilized, but without causing an increase in the Particulate emissions come, as it may be the case when the ignition-coupled injection takes place by means of fuel.
  • a further embodiment of the method provides that, before stopping the internal combustion engine, the supply of condensate to the injector (s) is prevented, the injector or injectors being connected in parallel thereto or thereafter. Ren continue to inject condensate, so that they are at least partially emptied to counteract a risk of BeCd ig ung when freezing the condensate.
  • the condensate pump or the condensate pumps make it possible to empty the injector through inverse operation. This can be done immediately after switching off the internal combustion engine or in dependency of further available for the engine control ble information such. As the Prog nose when the engine is started the next time, and as in the meantime the engine Tempe ⁇ ture aufg round of life and U m worksstemperaturverlauf will change. Such information can z. This can be achieved, for example, via the online connection of modern vehicles and networking with the driver's diary.
  • the injector is constructed and installed so that it remains inclined relative to the horizontal in übl Ien driving or Abstell conditions of the vehicle such that the liquid in the interior of the injector from the injector so may leak, that a damage ig the injector when freezing the amount of residual liquid in In ⁇ jector is avoided.
  • the condensate recovery is carried out using the entire exhaust gas flow d.
  • it has furthermore proven to be preferable to combine this with a miller method in which the internal combustion engine is operated, since the efficiency of the internal combustion engine is higher and therefore the exhaust gas is colder.
  • it is preferable to combine this with an exhaust gas recirculation, wherein the recirculated exhaust gas is cooled.
  • the Verdüt- ratio in the cylinder can be set to a value of more than 13, preferably has a range of 13.5 and more.
  • Another embodiment provides that during transients, where the ideal amount cooled external AG R is not fast enough l nachge ⁇ controls or can be adjusted, so a higher or lower amount of condensate injection is compensated above sea over.
  • a further embodiment provides that a condensate injection takes place together with the use of a Miller cycle and a cooled external Abgasschreib technologicalu ng in part load operation at a variably settable compaction ratio (VCR).
  • VCR variably settable compaction ratio
  • the internal combustion engine can be designed, for example, as a VCR internal combustion engine.
  • an eccentric Verstel development in the connecting rod for each Zyl be provided by means of which the kinematic effective connecting rod length SET LIBER is changeable.
  • An additional further image provides that the internal combustion engine is operated in lean operation.
  • the condensate injection can also be used in this operating region, preferably to save fuel by reducing the tendency of knocking. It is, for example, able to keep the NOx emission as low as possible, or to reduce it further.
  • a Rankine process can be used, as described, for example, in the publication "Gasoline Combustion Systems Beyond 2020", M. Thewes et al. , 23. Aachener Kollo- fumffy- und Motorenponent, and the sources mentioned there. Other options mentioned in the publication may also be considered. Incidentally, this publication is referred to in its entirety in the context of the disclosure, in particular also with regard to the results determined there by means of condensate injection.
  • Fig. 1 is a schematic view of a vehicle body relating to a vehicle body
  • Fig. 2 shows a schematic view of a possible construction of a cylinder head with a first and a second injector and further
  • FIG. 1 shows a schematic view of a section of a vehicle 1 which has an internal combustion engine 2, which, for B. can be designed as reciprocating piston or Rota- tion piston internal combustion engine.
  • the internal combustion engine 2 has a fuel injection 3.
  • the internal combustion engine 2 is preferably a VCR internal combustion engine, such as this by a Eccentric in a connecting rod of a piston 4 of a cylinder 5 of the internal combustion engine 2 is indicated.
  • condensate is injected via a first injector, which was recovered from an exhaust gas of an exhaust line 7.
  • the flow of the exhaust gas from the cylinder 5 into the exhaust line 7 is indicated by the reference symbol a.
  • the collecting container 11 may preferably be additionally filled manually, as indicated by the lid.
  • the collecting container 11 is arranged, for example, in the vicinity of a mop water container.
  • the collecting container is connected to a further, water-carrying line, via which the collecting container 11 can be fed.
  • several water-bearing container in the vehicle be connected to each other and thus ensure a supply.
  • the condensate 10 is guided, for example, to a filter 12. This prevents, for example, the forwarding of Feinstteilchen that may have crept in with a manual filling of the collecting container 11 with.
  • valves 17 may be connected via an engine control ECU.
  • the containers also each have at least one sensor 11 ', which is also connected to the engine control ECU are:
  • the sensors 11 ' can be made possible Lich, for example, monitoring of the liquid supply and / or the liquid state in a container.
  • the engine control ECU can in this way in each case adapted to an operating situation make appropriate settings, such as the valves 17. So there is the possibility for the engine control to alert the operator of the vehicle that one or more fluids must be replenished.
  • the engine control system adjusts the inflowing amounts or changes the engine strategy according to the particular supply of liquid or condensate still on board the vehicle 1, for example if the condensate level in the collecting container 11 is too low to decide the respective levels or conditions of the fluids, the engine control ECU, whether or not a condensate injection takes place at all.
  • the respective compression ratio via the engine control unit ECU but also the respective fuel injection as well as a variable valve timing can be adjusted.
  • the motor controller adapted their maps to the operating behavior by the operator of the vehicle or on a predetermined route in a navigation system ⁇ gations réelle of the vehicle.
  • the condensate or the mixture is conducted with predominantly condensate to at least one pump 18.
  • the liquid to be injected is pressurized and fed to the respective injectors. This is indicated by the c.
  • preferably only one pump is used at pressures of up to 50 bar, at pressures of more than 50 bar, in particular of pressures of 100 bar and more, two pumps or even two pump stages are used.
  • all the condensate injection devices in the form of injectors abut against a common line, which is able to bring the condensate into the respective cylinder to the desired injection while damping pressure pulsations.
  • the injection can be uniform, clocked, take place in different sub-quantities during a cycle, controlled by the respective injector d, denoted by the reference symbols cl and c2.
  • the condensate 10 to be injected can be injected via an at least approximately centrally in the cylinder head angeord Neten injector or d urch a laterally angeord Neten injector in the combustion chamber 6, this is denoted in each case d by the reference numerals cl and c2.
  • the internal combustion engine 2 can be spark-ignited as indicated by the flash or else self-igniting.
  • each cylinder 5 may be associated with an annealing device.
  • the internal combustion engine 2 between two modes of external and dizünd be switched.
  • the entire exhaust gas flows through the cooler 9 hours. If an exhaust gas recirculation is then provided, in which exhaust gas is diverted only after the cooler 9, this branched off partial exhaust gas mass flow can be conducted through a heat exchanger 20 before entering a fresh air mass flow of the cylinder 5 or an inlet d directly into the combustion chamber 6d which is a warm-up.
  • the heat exchanger 20 can be arranged close to the internal combustion engine 2.
  • ls poss I is the branch ung b of the radiator, preferably has an exhaust gas for the purpose of exhaust gas recirculation at any point on a innerhal Stel le at which the exhaust gas still r a tempera ture above the condensation temperature ⁇ .
  • Fig. 2 shows another schematic view of a possible structure of a vehicle with condensate recovery from the exhaust gas.
  • the cooler 21 is disposed in front of an exhaust aftertreatment device 22.
  • An exhaust gas mass partial flow is in turn discharged to the radiator 21, heated via the indicated heat exchanger and then in front of a compressor Supplied to the fresh air mass flow, indicated by the reference numeral d.
  • the condensate 10 is in turn fed to a collecting tank 24.
  • the collecting container 24 has an integrated filter 25 on.
  • a corrosion inhibitor 26 as well as an antifreeze 27 are added directly to the sump 24.
  • the corresponding storage containers can be connected directly to the collecting container 24.
  • when using a combined M ittels be provided only a corresponding reservoir.
  • the condensate can, for example, the collecting tank 24 subsequent Vietnamese condensate from another device, such as an air conditioner 28 are supplied. Both are then fed via a pump 29 to the respective injector injector.
  • a first injector 30 can be arranged centrally and a second injector 31 can be positioned below a level of the intake valves 32.
  • Each of the two positions is adapted to provide a condensate injector.
  • a central position is made possible for the injector injecting the condensate and for injecting the fuel injector.
  • the proposed condensate recovery and use is preferably used in road vehicles such as passenger cars, but especially in commercial vehicles. In addition, however, it can also be used in all other vehicles, be it ships, land machines, off-road vehicles or other vehicles.
  • the invent ung can alternatively rewrite d urch one of the following feature groups further wherein the Merkmalsg 'groups bel Liebig are combined with each other and individual features of one feature ⁇ group with one or more features of one or more other feature groups and / or one or several of the embodiments described above can be combined.
  • This cooler is used as AG R cooler and the cooled exhaust gas is at least partially recycled back into the engine.
  • a further AG R cooler is connected downstream in which the recirculated exhaust gas is reheated so that no condensate damages the compressor when it is returned in the form of low-pressure EGR.
  • This cooler is preferably arranged behind all components of the exhaust gas purification system.
  • the injector can either inject into the suction pipe or directly into the combustion chamber.
  • heating of collecting tanks and tubing is provided.
  • an antifreeze eg ethanol
  • an intermittent or, depending on the outside temperature a bit of antifreeze is always introduced into the condensate collector, so that the condensate can not freeze.
  • the antifreeze container is dimensioned so large that its contents can be filled within the service intervals of the vehicle.
  • the condensate collector is mounted on the engine or in the vicinity of the engine so that the condensate is protected from freezing by the engine before freezing or thawing after freezing.
  • the condensate collection tank is heated by cooling water.
  • an antifreeze eg ethanol
  • a bit of antifreeze is always introduced into the condensate collector so that the condensate can not freeze, depending on the outside temperature.
  • the anticorrosion agent container is so oversized that its contents can be filled within the service intervals of the vehicle.
  • At least one injector is used for the injection of fuel and at least one injector for the injection of the condensate.
  • At least one injector is arranged in a central injector position between the inlet and outlet valves, and an injector is arranged in lateral injector position below the inlet valves.
  • the injection system is designed for the condensate as a "low pressure" SI system, which works with pressures ⁇ 50 bar and thus a single pump is sufficient and no additional high-pressure pump is required.
  • the z. B. be predicted in dependence on the known from the navigation system input route (-> prediction of the maximum benefit of the condensate injection for fuel consumption reduction).
  • the injection of condensate is preferably carried out in the compression stroke or after the closing of the intake valve (s).

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Abstract

The invention relates to a vehicle having a cooler for condensing exhaust gas and to a method therefor. The vehicle (1) has an internal combustion engine (2) having at least one combustion chamber (6) for burning a fuel-air mixture. The vehicle (1) also has an exhaust gas system (7) for leading away exhaust gas from the at least one combustion chamber (6) into the open. The exhaust gas system (7) has a cooler (9) for forming condensate (10) from the exhaust gas. The vehicle has a collecting container (11) for condensate (10) and a pump (18) for conveying condensate (10) from the collecting container (11). The vehicle also has a injector associated with the at least one combustion chamber (6) of the internal combustion engine (2), for injecting condensate (10) conveyed from the collecting container (11) with pressure by the pump (18).

Description

Fahrzeug mit Kühler zur Abaaskondensieruna und Verfahren hierfür  Vehicle with cooler for Abaaskondensieruna and method for this
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2014 014 502.6 vom 6. Oktober 2014 in Anspruch, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung gehören. The present patent application claims the priority of German Patent Application 10 2014 014 502.6 of 6 October 2014, the content of which is hereby incorporated by reference into the subject matter of the present patent application.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, bei dem in einem Abgasstrang ein Kühler zur Bildung von Kondensat aus dem Abgas angeordnet ist. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Abgaswärmenutzung vorgeschlagen, welches vorzugsweise den Kühler zur Kondensatgewin- nung nutzt. The present invention relates to a vehicle with an internal combustion engine, in which a cooler for forming condensate from the exhaust gas is arranged in an exhaust line. Furthermore, a method for exhaust heat utilization is proposed, which preferably uses the cooler for condensate recovery.
Die Einspritzung von Wasser kann bei Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen dazu genutzt werden, um die NOx Emissionen zu reduzieren. Dies ist insbesondere für Dieselmotoren aber auch für mager betriebene Ottomotoren inte- ressant. Bei Ottomotoren kann darüber hinaus mittels Einspritzung von Wasser die Klopfneigung reduziert werden, wodurch der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors über frühere Verbrennungsschwerpunktlagen gesteigert werden kann. Dies ist gleichbedeutend mit einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. Infolge der reduzierten Klopfneigung ist es auch möglich, das Verdichtungs- Verhältnis des Ottomotors zu erhöhen. Hierdurch ergeben sich potentiell zusätzliche Wirkungsgradvorteile bei höheren Lasten sowie auch Wirkungsgradvorteile in Betriebspunkten niedriger Last, in denen die Wassereinspritzung nicht genutzt wird. Darüber hinaus kann durch Wassereinspritzung eine Leistungssteigerung des Verbrennungsmotors erzielt werden. Bei hohen Drehzah- len und Lasten kann bei Ottomotoren ferner die üblicherweise zum Bauteilschutz nötige Gemischanfettung reduziert werden, wodurch der Kraftstoffverbrauch in diesem Betriebszustand überproportional verbessert werden kann. Gleichzeitig werden die in die Umgebung ausgestoßenen Mengen an Kohlen- monoxid (CO) und Kohlenwasserstoffen ( HC) reduziert, was für die Erfüll ung zukü nftiger Emissionsvorschriften (Stichwort : Real Driving Emissions) relevant sein kann . Problematisch ist aber, stets einen ausreichenden Wasservorrat an einem Fahrzeug vorzusehen und die Menge des zugeführten schnel l an wech- sel nde Lastzustände anzupassen . Injection of water can be used in internal combustion engines of vehicles to reduce NOx emissions. This is particularly interesting for diesel engines but also for lean-burn gasoline engines. In gasoline engines can also reduce the tendency to knock due to injection of water, whereby the efficiency of the internal combustion engine can be increased over earlier focal points of combustion. This is synonymous with a reduction in fuel consumption. Due to the reduced tendency to knock, it is also possible to increase the compression ratio of the gasoline engine. This potentially provides additional efficiency benefits at higher loads as well as efficiency benefits at low load operating points where water injection is not utilized. In addition, an increase in power of the internal combustion engine can be achieved by water injection. In the case of gasoline engines, at high speeds and loads, the mixture enrichment usually required for component protection can also be reduced, as a result of which the fuel consumption in this operating state can be improved disproportionately. At the same time, the quantities of coal discharged into the monoxide (CO) and hydrocarbons (HC), which may be relevant for the fulfillment of future emission regulations (keyword: Real Driving Emissions). The problem, however, is always to provide a sufficient supply of water to a vehicle and to adjust the quantity of the supplied fast l to changing load conditions.
Aufgabe der vorl iegenden Erfind ung ist es, die Bevorratu ng von Wasser zur Wassereinspritzung an einem Fahrzeug zu verbessern und dabei gleichzeitig d urch eine Einspritzung des Wassers mittels mehr als einem Injektor eine bestmög liche Kühlwirkung und schnelle Regel barkeit für verschiedene Lastzu¬ stände zu erzielen . Task of present ying erfind ung to improve the Bevorratu ng of water for water injection to a vehicle and simultaneously d urch an injection of water by means of more than one injector bility a best effect possible cooling effect and rapid control can be achieved for different Lastzu ¬ Scores ,
Diese Aufgabe wird mit einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Merkmale, Ausgestaltungen und Weiterbild ungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Fig uren wie auch aus den Ansprüchen hervor, wobei einzel ne Merkmale aus einer Ausgestaltung nicht auf d iese besch ränkt sind . Viel¬ mehr sind ein oder mehrere Merkmale aus einer Ausgestaltung mit einem oder mehreren Merkmalen einer anderen Ausgestaltung zu weiteren Ausgestaltun- gen verknüpfbar. Insbesondere sind die jeweil igen unabhäng igen Ansprüche auch jeweils miteinander kombinierbar. Auch sol len die Formulierungen der unabhäng igen Ansprüche nicht als Beschränkung des beanspruchten Gegenstands verstanden werden . Ein oder mehrere Merkmale der Anspruchsformu¬ lierungen können daher ausgetauscht wie auch weggelassen werden, ebenso aber auch zusätzlich ergänzt werden . Auch können die anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels angeführten Merkmale auch veral lgemeinert bezie¬ hungsweise bei anderen Ausführungsbeispielen, insbesondere Anwend ungen ebenfalls eingesetzt werden . M it der Erfind ung wird also ein Fahrzeug vorgeschlagen, das versehen ist mit einem Verbrennungsmotor (beispielsweise Hubkolben- oder Rota- tionskolbenbrennkraftmaschine) mit mindestens einem Brennraum zur Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches, This object is achieved with a vehicle having the features of claim 1 and a method having the features of claim 15. Advantageous features, refinements and further developments will become apparent from the following description, the figures as well as from the claims, wherein individual features of a design are not limited to these. ¬ much more can be linked to one or more features of one embodiment with one or more features of another embodiment for further refinements gene. In particular, the respective independent claims can also be combined with each other. Nor should the language of the independent claims be construed as limiting the claimed subject matter. One or more features of Anspruchsformu ¬ lierungen can therefore replaced as be left out, but are also well complemented. The cited reference to a specific embodiment features can also veral lgemeinert rela ¬ hung as in other embodiments, in particular applica improvements are not also used. With the inventions so a vehicle is proposed, which is provided with an internal combustion engine (for example reciprocating piston or rotary piston internal combustion engine) with at least one combustion chamber for combustion of a fuel-air mixture,
einem Abgasstrang zum Abführen von Abgas aus dem mindestens einen Brennraum ins Freie,  an exhaust line for discharging exhaust gas from the at least one combustion chamber to the outside,
wobei der Abgasstrang einen Kühler zur Bildung von Kondensat aus dem Abgas aufweist,  wherein the exhaust line comprises a cooler for forming condensate from the exhaust gas,
einem Sammelbehälter für Kondensat,  a reservoir for condensate,
einer Pumpe zum Fördern von Kondensat aus dem Sammelbehälter und  a pump for conveying condensate from the collecting container and
einem dem mindestens einen Brennraum des Verbrennungsmotors zugeordneten Injektor zum Einspritzen von von der Pumpe mit Druck aus dem Sammelbehälter geförderten Kondensat. Ferner wird mit der Erfindung ein Verfahren zur Abgaswärmenutzung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, bei dem es sich beispielsweise um ein Fahrzeug mit den zuvor genannten Merkmalen handeln kann, wobei bei dem Verfahren Abgas eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs durch einen Kühler strömt, hierbei Kondensat anfällt, das gesammelt wird und mindestens einem Brenn- räum des Verbrennungsmotors zugeführt wird .  an injector associated with the at least one combustion chamber of the internal combustion engine for injecting condensate pumped by the pump under pressure from the reservoir. Further, the invention proposes a method for exhaust heat utilization of a vehicle, which may be, for example, a vehicle with the aforementioned features, wherein in the method exhaust gas of an internal combustion engine of the vehicle flows through a radiator, this condensate accumulates, which is collected and at least one combustion chamber of the internal combustion engine is supplied.
Erfindungsgemäß wird zur Wassereinspritzung Kondensat eingesetzt, das durch Abkühlung der Abgase des Verbrennungsmotors gewonnen wird. Der für die Wassereinspritzung erforderliche Wasservorrat wird somit durch "On-Bord- Mittel" gewonnen, wobei zusätzlich noch vorgesehen sein kann, neben Flüssigkeit durch Kondensierung des Abgases auch Kondensat aus der Klimaanlage des Fahrzeugs bzw. Regenwasser zu sammeln und für die Wassereinspritzung zu nutzen. Die Vorteile bei einer zylinderindividuell unterschiedlichen Wassereinspritzmenge sind : zylinderindividuell unterschiedliche Verringerung der NOx-Emissionen, um auf diese Weise eine noch bessere Anpassung zu erzielen, wie es die gesetzlich verschärften Vorschriften erfordern According to the invention condensate is used for water injection, which is obtained by cooling the exhaust gases of the internal combustion engine. The water supply required for the water injection is thus obtained by "on-board means", wherein additionally may be provided in addition to liquid by condensing the exhaust gas and condensate from the air conditioning of the vehicle or rainwater to collect and use for water injection. The advantages of a cylinder-specific different water injection quantity are: different levels of NOx reduction for each cylinder to achieve even better adaptation, as required by the more stringent legislation
Anpassung an zylinderindividuell unterschiedliche Füllung des Zylinders mit Luft und Kraftstoff  Adaptation to cylinder-specific different filling of the cylinder with air and fuel
gleiche oder unterschiedliche anteilige Wassermenge (Wasser/Luft oder Wasser/Kraftstoff)  same or different proportional amount of water (water / air or water / fuel)
gleiche oder unterschiedliche Abkühlung Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch zylinderindividuelle und damit näher am Zylinder stattfindende Einspritzung die Kondensatmenge besser dem transienten Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine folgen kann und in jedem Arbeitsspiel des jeweiligen Zylinders die richtige (gewünschte) Menge Kondensat eingespritzt werden kann.  same or different cooling Another advantage of the invention is that by cylinder-specific and thus taking place closer to the cylinder injection condensate better the transient operation of an internal combustion engine can follow and in each cycle of the respective cylinder the correct (desired) amount of condensate can be injected.
Es wird also ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor vorgeschlagen, wobei der Verbrennungsmotor eine Kraftstoffeinspritzung aufweist, mit einem Kühler in einem Abgasstrang des Fahrzeugs, durch den das Abgas durchströmt, welches aus dem Abgasstrang ins Freie ausströmt, wobei in dem Kühler Konden- sat aus dem durchströmenden Abgas anfällt, mit einem Sammelbehälter, in welchem das Kondensat gespeichert wird, von wo es über zumindest eine Pumpe zu mehr als einem Injektor gelangt, über den das Kondensat eingespritzt wird, wobei die Injektoren jeweils einem anderen Zylinder des Verbrennungsmotors bzw. allgemein ausgedrückt einer anderen Brennkammer des Verbrennungsmotors zugeordnet sind, so dass die Wassereinspritzung Zylinder- bzw. brennraumspezifisch und/oder -individuell gesteuert erfolgt, und zwar sowohl hinsichtlich des Umstands, welchem Zylinder bzw. welcher Brennkammer eingespritztes Kondensat zugeordnet ist, als auch hinsichtlich der Kondensatmenge (-volumen). It is therefore proposed a vehicle with an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine has a fuel injection, with a radiator in an exhaust line of the vehicle through which the exhaust gas flows, which flows out of the exhaust line to the outside, wherein in the radiator condensate from the flowing through Exhaust gas is accumulated, with a collecting container in which the condensate is stored, from where it passes through at least one pump to more than one injector, via which the condensate is injected, the injectors in each case a different cylinder of the internal combustion engine or generally expressed another Combustion chamber of the internal combustion engine are assigned, so that the water injection cylinder or combustion chamber specific and / or -individuell controlled takes place, both in terms of the fact which cylinder or combustion chamber is assigned to injected condensate, as well as in terms of condensate (volume) ,
Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Fahrzeug einen Aufbau des Verbrennungsmotors aufweist, bei dem der Injektor in den Einlasskanal des Zylinders oder in einen Brennraum des Zylinders einspritzt. Vorzugsweise ist jedem Zylinder mindestens ein Injektor zur Kondensateinspritzung zugeordnet. Vorzugsweise kann jeder einzelne dieser Injektoren auch zylinderspezifisch angesteuert werden, um so die Kondensatmenge wie auch den Einspritzzeitpunkt zum Beispiel an einen jeweiligen Betriebspunkt anzupassen. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die jeweiligen Injektoren an einer gemeinsamen Druckleitung anliegen, über die das Kondensat mittels einer Pumpe auf einen einstellbaren Druck gefördert wird. Bevorzugt wird nur eine einzige Förderpumpe für das Kondensat benötigt. Furthermore, it is provided that the vehicle has a structure of the internal combustion engine, wherein the injector in the inlet channel of the cylinder or injected into a combustion chamber of the cylinder. Preferably, each cylinder is assigned at least one injector for condensate injection. Preferably, each individual one of these injectors can also be controlled in a cylinder-specific manner so as to adapt the amount of condensate as well as the injection time, for example, to a respective operating point. Furthermore, it is preferred if the respective injectors bear against a common pressure line, via which the condensate is conveyed by means of a pump to an adjustable pressure. Preferably, only a single pump for the condensate is needed.
Zwischen Sammelbehälter und der Pumpe kann des Weiteren ein Filter angeordnet sein, der zum Beispiel Festkörper und/oder auch Eis zurückhält, das ansonsten zu der Pumpe gelangen würde. Weiterhin ist gemäß einer Ausgestaltung vorgesehen, dass das Fahrzeug eine Zylinderkopfgestaltung des Verbrennungsmotors aufweist, bei der der Brennraum neben dem Injektor eine Kraftstoffeinspritzung hat. Eine Weiterbildung sieht vor, dass im Brennraum mindestens ein erster Injektor für die Einspritzung von Kraftstoff und mindestens ein zweiter Injektor für die Einspritzung des Kondensats vorgesehen sind, wobei mindestens einer der beiden Injektoren in einer zentralen Injektorlage zwischen den Ventilen und der andere Injektor in seitlicher Injektorlage unterhalb der Einlassventile in einem Zylinderkopf angeordnet sind. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Kühler als AGR Kühler nutzbar ist und mit einer AGR-Leitung und zugeordnetem AGR-Ventil in Verbindung steht, über die das gekühlte Abgas teilweise wieder in den Motor zurück geführt wird. Um Kondensat in der AGR Leitung zu vermeiden wird die AGR dabei nicht hinter dem Kühler entnommen sondern noch vor Ende des Kühlers. Ge- gebenenfalls erfolgt die AGR Entnahme zwischen einem ersten Kühler, der das Abgas nur auf eine Temperatur kühlt, wie es für die Rückführung in den Motor gewünscht ist und einem zweiten Kühler, der das Abgas soweit runterkühlt, dass Wasser auskondensiert. Furthermore, a filter can be arranged between the collecting container and the pump, which, for example, retains solids and / or ice which would otherwise reach the pump. Furthermore, according to one embodiment, it is provided that the vehicle has a cylinder head design of the internal combustion engine, in which the combustion chamber has a fuel injection in addition to the injector. A further development provides that at least one first injector for the injection of fuel and at least one second injector for the injection of the condensate are provided in the combustion chamber, wherein at least one of the two injectors in a central injector between the valves and the other injector in the lateral injector are arranged below the intake valves in a cylinder head. A further embodiment provides that the radiator is usable as an EGR cooler and is in communication with an EGR line and associated EGR valve, via which the cooled exhaust gas is partially returned to the engine. In order to avoid condensate in the EGR line, the EGR is not taken behind the radiator but before the end of the radiator. If necessary, the EGR removal takes place between a first cooler, which cools the exhaust gas only to a temperature, as for the return to the engine is desired and a second cooler, which cools down the exhaust gas so far that water condenses out.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass dem Kühler ein Wärmetauscher nachgeschaltet ist, in dem ein zurückgeführtes Abgas wiederaufheizbar ist, mit einer Rückführung des aufgeheizten Abgases stromaufwärts vor einem Verdichter, der den Zylindern des Verbrennungsmotors vorgelagert ist. A further embodiment provides that the radiator is followed by a heat exchanger in which a recirculated exhaust gas is reheated, with a return of the heated exhaust gas upstream of a compressor, which is upstream of the cylinders of the internal combustion engine.
Bevorzugt ist es, wenn der Kühler im Abgasstrang hinter allen Komponenten des Abgasreinigungssystems angeordnet ist. It is preferred if the radiator is arranged in the exhaust system behind all components of the exhaust gas purification system.
Weiterhin ist vorgesehen, dass eine Beheizung des Sammelbehälters und einer Verschlauchung vorgesehen ist. Beispielsweise kann der Kondensatsammelbehälter am Verbrennungsmotor oder in Nähe des Verbrennungsmotors ange- bracht sein, so dass zum Beispiel das Kondensat durch Wärmeübertragung vom Verbrennungsmotor vor dem Einfrieren geschützt wird bzw. nach Einfrieren ein Auftauen ermöglicht wird. Auch kann vorgesehen sein, dass der Kondensatsammelbehälter von Kühlwasser beheizt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht in einer Beheizung durch warmes Abgas. It is further provided that a heating of the collecting container and a tubing is provided. For example, the condensate collecting tank can be attached to the internal combustion engine or in the vicinity of the internal combustion engine, so that, for example, the condensate is protected from freezing by heat transfer from the internal combustion engine or, after freezing, thawing is enabled. It can also be provided that the condensate collecting tank is heated by cooling water. Another possibility is heating by means of warm exhaust gas.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Frostschutzmittelbehälter vorhanden ist, aus dem intermittierend bzw. in Abhängigkeit von einer Außentemperatur Frostschutz in den Sammelbehälter eingeleitet wird . Der Frostschutzmittelbehälter ist bevorzugt so groß dimensioniert, dass dessen Inhalt im Rahmen eines Serviceintervalls des Fahrzeugs aufgefüllt werden kann. According to a further embodiment, it is provided that an antifreeze container is present, is introduced from the intermittent or depending on an outside temperature frost protection in the sump. The antifreeze container is preferably dimensioned so large that its contents can be filled within the scope of a service interval of the vehicle.
Auch ist beispielsweise ein Korrosionsschutzmittelbehälter vorhanden ist, aus dem vorzugsweise intermittierend Korrosionsschutz in den Sammelbehälter eingeleitet wird . Mittels des Korrosionsschutzmittels kann zum Beispiel verhindert werden, dass der Injektor oder andere, das Kondensat führende Bauteile angegriffen werden. Der Korrosionsschutzmittelbehälter ist ebenfalls Vorzugs- weise so groß dimensioniert ist, dass dessen Inhalt im Rahmen der Serviceintervalle des Fahrzeugs aufgefüllt werden kann. Also, for example, a corrosion protection agent container is present from which preferably intermittent corrosion protection is introduced into the collection container. By means of the anti-corrosion agent can be prevented, for example, that the injector or other condensate-carrying components are attacked. The anticorrosive agent container is also preferred is dimensioned so large that its content can be filled within the service intervals of the vehicle.
Bevorzugt sind der Korrosionsschutzmittelbehälter, der Frostschutzmittelbe- hälter und/oder der Kondensatsammelbehälter einfach zur Befüllung erreichbar. So kann zumindest einer der Behälter im Motorraum angeordnet sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Kondensatsammelbehälter mit zusätzlichem Wasser von Außen befüllt werden kann. Beispielweise kann eine Füllstandsüberwachung für den Kondensatsammelbehälter bzw. einen der bei- den anderen Behälter vorgesehen sein. Mittels dieser kann angezeigt werden, wann ein Auffüllen eines der Behälter notwendig wird . The anticorrosive agent container, the antifreeze container and / or the condensate collection container can be easily reached for filling. Thus, at least one of the containers can be arranged in the engine compartment. In particular, it can be provided that the condensate collecting tank can be filled with additional water from the outside. For example, a level monitoring for the condensate collector or one of the other two containers may be provided. By means of this can be displayed when a filling of one of the containers is necessary.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass eine weitere Pumpe vorgesehen wird, um Kondensat aus der Klimaanlage in den Sammelbehälter zu fördern. Dieses unterstützt die Bevorratung von einzuspritzendem Wasser. A further embodiment provides that a further pump is provided to promote condensate from the air conditioner in the sump. This supports the storage of water to be injected.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass auf das Auto auftreffendes Regenwasser anteilig aufgefangen und in den Sammelbehälter geleitet wird. Dieses unterstützt ebenfalls die Bevorratung von einzuspritzendem Wasser. A further embodiment provides that incident on the car incident rainwater is proportionately collected and directed into the sump. This also supports the storage of injected water.
Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung, der abhängig wie auch unabhängig von dem obigen Fahrzeug genutzt werden kann, wird ein Verfahren zur Abgaswärmenutzung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, vorzugsweise eines Fahrzeugs wie oben beschrieben, bei dem ein Abgas eines Verbrennungsmo- tors des Fahrzeugs durch einen Kühler strömt, hierbei Kondensat anfällt, das gesammelt wird und dem Einlasskanal oder Brennraum eines Zylinders des Verbrennungsmotors zugeführt wird. Vorzugsweise wird die Einspritzung zur Reduzierung der Klopfneigung und somit zur Kraftstoffverbrauchsminderung eingesetzt. Hierdurch kann zum Beispiel auch das Verdichtungsverhältnis des Verbrennungsmotors gesteigert werden, wodurch eine weitere Kraftstoffverbrauchsreduktion erzielt wird. Auch kann eine Reduzierung der NOx Emissionen erfolgen. Bevorzugt ist es, wenn eine in den Verbrennungsraum zugeführte Kondensatmenge in Abhängigkeit vom aktuellen Betriebspunkt mittels einer Motorsteuerung ermittelt, gesteuert und überwacht wird. Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass in Abhängigkeit einer Prädiktion zukünftiger Betriebspunkte eine Kondensateinspritzung zur Kraftstoffverbrauchsreduktion erfolgt. So kann zum Beispiel in Abhängigkeit von einer aus einem Navigationsgerät bekannten eingegebenen Route vorausberechnet werden, in welcher Weise eine Wassereinspritzung erfolgen könnte. Dadurch besteht zum Beispiel die Prädiktion des maximalen Nutzens der Kondensateinspritzung zur Kraftstoffverbrauchsreduktion falls nur eine begrenzte Menge an Kondensat zur Verfügung steht. According to a further aspect of the invention, which can be used as a function of the above vehicle, a method for exhaust heat utilization of a vehicle is proposed, preferably a vehicle as described above, in which an exhaust gas of an internal combustion engine of the vehicle flows through a radiator , this condensate accumulates, which is collected and the inlet channel or combustion chamber of a cylinder of the internal combustion engine is supplied. Preferably, the injection is used to reduce the tendency to knock and thus to reduce fuel consumption. As a result, for example, the compression ratio of the internal combustion engine can be increased, whereby a further fuel consumption reduction is achieved. It is also possible to reduce NOx emissions. It is preferred if a quantity of condensate supplied into the combustion chamber is determined, controlled and monitored as a function of the current operating point by means of a motor control. A further embodiment of the method provides that, depending on a prediction of future operating points, a condensate injection takes place to reduce fuel consumption. For example, depending on an input route known from a navigation device, it is possible to calculate in advance how water injection could take place. As a result, for example, the prediction of the maximum benefit of the condensate injection for fuel consumption reduction exists if only a limited amount of condensate is available.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass ein Einspritzen von Kondensat erst nach Schließen des oder der Einlassventile des Zylinders des Verbrennungsmotors erfolgt. Furthermore, it is preferred that an injection of condensate takes place only after closing of the inlet valve or valves of the cylinder of the internal combustion engine.
Es kann aber gemäß einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass ein Einspritzen von Kondensat vor Schließen des oder der Einlassventile des Zylinders des Verbrennungsmotors erfolgt. However, it may be provided according to a development that an injection of condensate takes place before closing the intake valve or valves of the cylinder of the internal combustion engine.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass zündungsgekoppelt eine Einspritzung von Kondensat zum Beispiel mit Ethanol als Frostschutz über einen in zentraler Lage verbauten Direkteinspritzungsinjektor erfolgt, so dass die Tur- bulenz zum Zündzeitpunkt erhöht und die Verbrennung stabilisiert wird, ohne dass es jedoch zu einem Anstieg der Partikelemissionen kommt, wie es der Fall sein kann, wenn die zündungsgekoppelte Einspritzung mittels Kraftstoff erfolgt. Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass vor dem Abstellen des Verbrennungsmotor die Zufuhr von Kondensat zu dem bzw. den Injektoren unterbunden wird, wobei parallel dazu bzw. danach der bzw. die Injekto- ren weiterhin Kondensat einspritzen, so dass d iese zumindest teilweise entleert werden, um einer Gefahr der Beschäd ig ung beim Einfrieren des Kondensats entgegenzuwirken . Weiterhin kann vorgesehen werden, dass die Kondensatpumpe oder die Kondensatpumpen eine Entleerung des Injektors d urch umgekehrten Betrieb ermög lichen . Dies kann unmittelbar nach Abstellen des Verbrennungsmotors erfolgen oder auch in Abhäng igkeit weiterer für die Motorsteuerung verfüg barer Informationen wie z. B. der Prog nose wann der Verbrennungsmotor das nächste Mal gestartet wird und wie sich in der Zwischenzeit die Motortempe¬ ratur aufg rund von Standzeit und U mgebungstemperaturverlauf verändern wird . Solche Informationen können z. B. über die Online Anbind ung moderner Fahrzeuge und die Vernetzung mit dem Terminkalender des Fahrzeugführers erlangt werden . A further embodiment provides that ignition-coupled injection of condensate, for example, with ethanol as antifreeze on a direct injection injector installed in a central location, so that the turbulence at the ignition increases and the combustion is stabilized, but without causing an increase in the Particulate emissions come, as it may be the case when the ignition-coupled injection takes place by means of fuel. A further embodiment of the method provides that, before stopping the internal combustion engine, the supply of condensate to the injector (s) is prevented, the injector or injectors being connected in parallel thereto or thereafter. Ren continue to inject condensate, so that they are at least partially emptied to counteract a risk of Beschäd ig ung when freezing the condensate. Furthermore, it can be provided that the condensate pump or the condensate pumps make it possible to empty the injector through inverse operation. This can be done immediately after switching off the internal combustion engine or in dependency of further available for the engine control ble information such. As the Prog nose when the engine is started the next time, and as in the meantime the engine Tempe ¬ ture aufg round of life and U mgebungstemperaturverlauf will change. Such information can z. This can be achieved, for example, via the online connection of modern vehicles and networking with the driver's diary.
Für beide Verfahren kann es vorteilhaft sein, wenn der Injektor so aufgebaut und verbaut ist, dass er gegenüber der Horizontalen in übl ichen Fahr- bzw. Abstell beding ungen des Fahrzeugs derart geneigt bleibt, dass die Fl üssigkeit im Inneren des Injektors aus dem Injektor derart auslaufen kann, dass eine Beschäd ig ung des Injektors beim Einfrieren der Restflüssigkeitsmenge im In¬ jektor vermieden wird . For both methods, it may be advantageous if the injector is constructed and installed so that it remains inclined relative to the horizontal in übl Ien driving or Abstell conditions of the vehicle such that the liquid in the interior of the injector from the injector so may leak, that a damage ig the injector when freezing the amount of residual liquid in In ¬ jector is avoided.
Bevorzugt wird die Kondensatgewinnung unter Nutzung des gesamten Abgasstroms d urchgeführt. Hierbei hat es sich weiterhin als bevorzugt erwiesen, d ie- ses mit einem M iller-Verfahren zu kombinieren, in dem der Verbrennungsmotor betrieben wird, da hierd urch der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors höher und somit das Abgas kälter ist. Des Weiteren ist es bevorzugt, dieses auch mit einer Abgasrückführung zu kombinieren, wobei das zurückgeführte Abgas gekühlt wird . Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass das Verd ich- tungsverhältnis im Zylinder auf einen Wert von mehr als 13 gesetzt werden kann, vorzugsweise einen Bereich von 13,5 und mehr aufweist. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass bei transienten Vorgängen, in denen die ideale Menge gekühlter externer AG R nicht schnel l genug nachge¬ steuert oder nachgeregelt werden kann, dies ü ber eine höhere oder niedrigere Menge an Kondensateinspritzung kompensiert wird . Preferably, the condensate recovery is carried out using the entire exhaust gas flow d. In this case, it has furthermore proven to be preferable to combine this with a miller method in which the internal combustion engine is operated, since the efficiency of the internal combustion engine is higher and therefore the exhaust gas is colder. Furthermore, it is preferable to combine this with an exhaust gas recirculation, wherein the recirculated exhaust gas is cooled. A further embodiment provides that the Verdüt- ratio in the cylinder can be set to a value of more than 13, preferably has a range of 13.5 and more. Another embodiment provides that during transients, where the ideal amount cooled external AG R is not fast enough l nachge ¬ controls or can be adjusted, so a higher or lower amount of condensate injection is compensated above sea over.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass eine Kondensateinspritzung zusammen mit der Nutzung eines Miller-Zyklus und einer gekühlten externen Abgasrückführu ng im Teillastbetreib bei einem variabel einstel lbaren Verdichtungsverhältnis (VCR) erfolgt. Hierfür kann der Verbrennungsmotor beispiels- weise als ein VCR-Verbrennungsmotor gestaltet sein . So kann zum Beispiel eine exzentrische Verstel lung im Pleuel für jeden Zyl inder vorgesehen sein, mittels der die kinematisch wirksame Pleuellänge einstel lbar veränderbar ist. A further embodiment provides that a condensate injection takes place together with the use of a Miller cycle and a cooled external Abgasrückführu ng in part load operation at a variably settable compaction ratio (VCR). For this purpose, the internal combustion engine can be designed, for example, as a VCR internal combustion engine. Thus, for example, an eccentric Verstel development in the connecting rod for each Zyl be provided by means of which the kinematic effective connecting rod length SET LIBER is changeable.
Eine zusätzl iche Weiterbild ung sieht vor, dass der Verbrennungsmotor im Magerbetrieb betrieben wird . Auch in d iesem Betriebsbereich kann die Kondensateinspritzung genutzt werden, vorzugsweise zur Kraftstoffeinsparung d urch Red uktion der Klopfneig ung . Dabei gel ingt es beispielsweise, die NOx Emission ebenfal ls annähernd konstant nied rig halten zu können, oder sie weiter zu senken . An additional further image provides that the internal combustion engine is operated in lean operation. The condensate injection can also be used in this operating region, preferably to save fuel by reducing the tendency of knocking. It is, for example, able to keep the NOx emission as low as possible, or to reduce it further.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass das Verhältnis von eingespritzter Kraftstoffmenge zu eingespritzter Wassermenge, insbesondere Kondensat¬ menge, sich betriebspunktabhängig, vorzugsweise aber auch temperaturabhäng ig ändert. So wird zum Beispiel bei einem Kaltstart mit weniger bzw. kei- ner Kondensateinspritzung der Betrieb des Verbrennungsmotors vorgenommen . Hingegen wird zum Beispiel bei einem Erreichen einer vorgebbaren Betriebstemperatur bzw. einer Betriebsdauer des Verbrennu ngsmotors d ie eingespritzte Kondensatmenge erhöht. Gemäß einer Ausgestaltung ist beispiels¬ weise vorgesehen, dass das Verhältnis von Kondensatmenge zur Kraftstoff- menge bis zu 1 ,5, bevorzugt bis 0.75 betragen kann . Die Kühlung für den Kühler kann gemäß einer Weiterbildung durch verschiedene Mittel erzeugt werden . So kann zum Beispiel ein Rankine-Prozess eingesetzt werden, wie es zum Beispiel aus der Veröffentlichung "Gasoline Combustion Systems Beyond 2020", M . Thewes et al . , 23. Aachener Kollo- quium Fahrzeug- und Motorenentwicklung, und den dort genannten Quellen hervorgeht. Auch andere, in der Veröffentlichung genannten Möglichkeiten können in Betracht gezogen werden . Im Übrigen wird auf diese Veröffentlichung vollumfänglich im Rahmen der Offenbarung Bezug genommen, insbesondere auch hinsichtlich der dort mittels Kondensateinspritzung ermittelten Ergebnisse. A further embodiment provides that the ratio of injected fuel quantity to injected amount of water, in particular condensate ¬ amount, operating point dependent, but preferably also changes depending on temperature. Thus, for example, in a cold start with less or no condensate injection, the operation of the internal combustion engine is made. On the other hand, for example, upon reaching a predefinable operating temperature or operating time of the internal combustion engine, the injected condensate quantity is increased. According to one embodiment ¬ example, be provided that the ratio of the amount of condensate to the fuel amount of up to 1, 5, may preferably be up to 0.75. The cooling for the radiator can be generated by various means according to a development. For example, a Rankine process can be used, as described, for example, in the publication "Gasoline Combustion Systems Beyond 2020", M. Thewes et al. , 23. Aachener Kollo- fum Fahrzeug- und Motorenentwicklung, and the sources mentioned there. Other options mentioned in the publication may also be considered. Incidentally, this publication is referred to in its entirety in the context of the disclosure, in particular also with regard to the results determined there by means of condensate injection.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen wie auch Merkmale gehen aus den nachfolgenden Figuren und der dazugehörigen Beschreibung hervor. Die aus den Figuren und der Beschreibung hervorgehenden einzelnen Merkmale sind nur beispielhaft und nicht auf die jeweilige Ausgestaltung beschränkt. Vielmehr können aus ein oder mehrere Figuren ein oder mehrere Merkmale mit anderen Merkmalen aus der obigen Beschreibung zu weiteren Ausgestaltungen verbunden werden . Daher sind die Merkmale nicht beschränkend sondern beispielhaft angegeben . Es zeigen : Further advantageous embodiments as well as features will become apparent from the following figures and the associated description. The resulting from the figures and the description of individual features are exemplary only and not limited to the particular embodiment. Rather, from one or more figures, one or more features with other features from the above description may be combined into further embodiments. Therefore, the features are not limiting but exemplified. Show it :
Fig . 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugaufbaus betreffend eines Fig. 1 is a schematic view of a vehicle body relating to a vehicle body
Kühlers zur Kondensatgewinnung aus dem Abgas und  Cooler for condensate recovery from the exhaust and
Fig . 2 eine schematische Ansicht eines möglichen Aufbaus eines Zylinder- kopfs mit einem ersten und einem zweiten Injektor und weiterenFig. 2 shows a schematic view of a possible construction of a cylinder head with a first and a second injector and further
Komponenten . Components.
Fig . 1 zeigt in schematischer Ansicht einen Ausschnitt eines Fahrzeugs 1, welches einen Verbrennungsmotor 2 aufweist, der z. B. als Hubkolben- oder Rota- tionskolbenbrennkraftmaschine ausgebildet sein kann. Der Verbrennungsmotor 2 weist eine Kraftstoffeinspritzung 3 auf. Des Weiteren ist der Verbrennungsmotor 2 vorzugsweise eine VCR-Brennkraftmaschine, wie dieses durch einen Exzenter in einem Pleuelauge eines Kolbens 4 eines Zylinders 5 des Verbrennungsmotors 2 angedeutet ist. In einen Brennraum 6 des Zylinders 5 wird über einen ersten Injektor Kondensat eingespritzt, welches aus einem Abgas eines Abgasstrangs 7 gewonnen wurde. Die Strömung des Abgases aus dem Zylinder 5 in den Abgasstrang 7 wird durch das Bezugszeichen a angedeutet. Im Abgasstrang 7 ist neben einer Abgasnachbehandlungskomponente 8 wie einem Katalysator und/oder einem Partikelfilter ein Kühler 9 angeordnet. Der Kühler 9 ist in der Lage, das noch warme bzw. heiße Abgas auf eine derartige Temperatur abzukühlen, dass das aus der Verbrennung kommende Wasser auskondensiert wird . Vorzugsweise wird dazu das Abgas bzw. Teile des Kühlers 9 abgekühlt, gemäß einer Ausgestaltung bis auf eine Temperatur von vorzugsweise 40 °C bis 56 °C. Das Kondensat 10 kann in dem Kühler 9 beispielsweise schon vorgesammelt werden . Zum Beispiel kann der Kühler 9 über ein eigenes Sammelvolumen verfügen, insbesondere einen Sammelbehälter inte- griert aufweisen . Bevorzugt ist jedoch, wenn das eigentliche Sammelvolumen durch einen eigenen Sammelbehälter 11 zur Verfügung gestellt wird . Der Sammelbehälter 11 kann vorzugsweise zusätzlich manuell befüllt werden, wie durch den Deckel angedeutet. Hierzu ist der Sammelbehälter 11 zum Beispiel in der Nähe eines Wischwasserbehälters angeordnet. Es besteht auch die Mög- lichkeit, dass der Sammelbehälter mit einer weiteren, wasserführenden Leitung verbunden ist, über die der Sammelbehälter 11 gespeist werden kann. Auch können mehrere wasserführende Behälter im Fahrzeug miteinander verbunden sein und so eine Versorgung sicherstellen . Vom Sammelbehälter 11 wird das Kondensat 10 beispielweise zu einem Filter 12 geführt. Dieser verhin- dert zum Beispiel das Weiterleiten von Feinstteilchen, die sich eventuell bei einem manuellen Befüllen des Sammelbehälters 11 mit eingeschlichen haben . Dem Kondensat kann des Weiteren zum Beispiel aus einem Frostschutzmittelbehälter 13 ein Frostschutzmittel 14 und/oder aus einem Korrosionsschutzmittelbehälter 15 ein Korrosionsschutzmittel 16 dosiert zugegeben werden . Sowie angedeutet, können dazu Ventile 17 über eine Motorsteuerung ECU geschaltet werden . Vorzugsweise verfügen die Behälter jeweils auch über zumindest einen Sensor 11', die ebenfalls mit der Motorsteuerung ECU verbunden sind: Mittels der Sensoren 11' kann zum Beispiel eine Überwachung des Flüssigkeitsvorrats und/oder auch des Flüssigkeitszustands im Behälter ermög¬ lich werden. Die Motorsteuerung ECU kann auf diese Weise jeweils an eine Betriebssituation angepasst entsprechende Einstellungen vornehmen, zum Beispiel der Ventile 17. So besteht für die Motorsteuerung die Möglichkeit, den Bediener des Fahrzeugs darauf hinweisen zu können, dass ein oder mehrere Flüssigkeiten aufgefüllt werden müssen. Auch besteht die Möglichkeit, dass die Motorsteuerung entsprechend des noch an Bord des Fahrzeugs 1 befindlichen jeweiligen Vorrats an jeweiliger Flüssigkeit bzw. Kondensat die zufließenden Mengen anpasst bzw. die Motorstrategie ändert, zum Beispiel bei zu geringem Kondensatstand im Sammelbehälter 11. Insbesondere kann aufgrund der Kenntnis um die jeweiligen Füllstände bzw. Zustände der Flüssigkeiten die Motorsteuerung ECU entscheiden, ob überhaupt eine Kondensateinspritzung erfolgt oder nicht. Darüber kann auch das jeweilige Verdichtungsverhältnis über die Motorsteuerung ECU aber auch die jeweilige Kraftstsoffeinspritzung wie auch eine variable Ventilverstellung angepasst werden. Vorzugsweise adaptiert die Motorsteuerung ihre Kennfelder an das Bedienverhalten durch den Bediener des Fahrzeugs bzw. an eine vorgegebene Route in einem Navi¬ gationsgerät des Fahrzeugs. Fig. FIG. 1 shows a schematic view of a section of a vehicle 1 which has an internal combustion engine 2, which, for B. can be designed as reciprocating piston or Rota- tion piston internal combustion engine. The internal combustion engine 2 has a fuel injection 3. Furthermore, the internal combustion engine 2 is preferably a VCR internal combustion engine, such as this by a Eccentric in a connecting rod of a piston 4 of a cylinder 5 of the internal combustion engine 2 is indicated. In a combustion chamber 6 of the cylinder 5 condensate is injected via a first injector, which was recovered from an exhaust gas of an exhaust line 7. The flow of the exhaust gas from the cylinder 5 into the exhaust line 7 is indicated by the reference symbol a. In the exhaust line 7, a radiator 9 is arranged in addition to an exhaust aftertreatment component 8 such as a catalyst and / or a particulate filter. The cooler 9 is able to cool the still hot or hot exhaust gas to a temperature such that the water coming from the combustion is condensed out. Preferably, for this purpose, the exhaust gas or parts of the radiator 9 is cooled, according to one embodiment, to a temperature of preferably 40 ° C to 56 ° C. The condensate 10 can already be pre-collected in the cooler 9, for example. For example, the cooler 9 can have its own collecting volume, in particular having a collecting container integrated. However, it is preferred if the actual collecting volume is provided by a separate collecting container 11. The collecting container 11 may preferably be additionally filled manually, as indicated by the lid. For this purpose, the collecting container 11 is arranged, for example, in the vicinity of a mop water container. There is also the possibility that the collecting container is connected to a further, water-carrying line, via which the collecting container 11 can be fed. Also, several water-bearing container in the vehicle be connected to each other and thus ensure a supply. From the collecting container 11, the condensate 10 is guided, for example, to a filter 12. This prevents, for example, the forwarding of Feinstteilchen that may have crept in with a manual filling of the collecting container 11 with. Furthermore, an antifreeze 14 and / or an anticorrosive agent container 15 can be added to the condensate, for example, from an antifreeze container 13 in metered quantities. As indicated, valves 17 may be connected via an engine control ECU. Preferably, the containers also each have at least one sensor 11 ', which is also connected to the engine control ECU are: By means of the sensors 11 'can be made possible Lich, for example, monitoring of the liquid supply and / or the liquid state in a container. The engine control ECU can in this way in each case adapted to an operating situation make appropriate settings, such as the valves 17. So there is the possibility for the engine control to alert the operator of the vehicle that one or more fluids must be replenished. There is also the possibility that the engine control system adjusts the inflowing amounts or changes the engine strategy according to the particular supply of liquid or condensate still on board the vehicle 1, for example if the condensate level in the collecting container 11 is too low to decide the respective levels or conditions of the fluids, the engine control ECU, whether or not a condensate injection takes place at all. In addition, the respective compression ratio via the engine control unit ECU but also the respective fuel injection as well as a variable valve timing can be adjusted. Preferably, the motor controller adapted their maps to the operating behavior by the operator of the vehicle or on a predetermined route in a navigation system ¬ gationsgerät of the vehicle.
Von dem Filter 12 wird das Kondensat bzw. das Gemisch mit vornehmlich Kondensat zu zumindest einer Pumpe 18 geführt. Über die Pumpe 18 wird die einzuspritzende Flüssigkeit unter Druck gesetzt und zu den jeweiligen Einspritzvorrichtungen geführt. Dieses ist durch das c angedeutet. Gemäß einer Ausgestaltung wird bei Drücken bis zu 50 bar vorzugsweise nur eine Pumpe verwendet, bei Drücken von mehr als 50 bar, insbesondere von Drücken von 100 bar und mehr werden zwei Pumpen oder auch zwei Pumpenstufen genutzt. Bevorzugt ist es, dass alle Kondensateinspritzvorrichtungen in Form von Injektoren an einer gemeinsamen Leitung anliegen, die in der Lage ist, unter Dämpfung von Druckpulsationen das Kondensat in den jeweiligen Zylinder zum gewünschten Einspritzen zu bringen. Das Einspritzen kann gleichmäßig, ge- taktet, in verschiedenen Teil mengen während eines Zykl us erfolgen , gesteuert d urch den jeweiligen Injektor, angedeutet d urch die Bezugszeichen cl bzw. c2. From the filter 12, the condensate or the mixture is conducted with predominantly condensate to at least one pump 18. About the pump 18, the liquid to be injected is pressurized and fed to the respective injectors. This is indicated by the c. According to one embodiment, preferably only one pump is used at pressures of up to 50 bar, at pressures of more than 50 bar, in particular of pressures of 100 bar and more, two pumps or even two pump stages are used. It is preferred that all the condensate injection devices in the form of injectors abut against a common line, which is able to bring the condensate into the respective cylinder to the desired injection while damping pressure pulsations. The injection can be uniform, clocked, take place in different sub-quantities during a cycle, controlled by the respective injector d, denoted by the reference symbols cl and c2.
Das einzuspritzende Kondensat 10 kann über einen zumindest annähernd zentral im Zylinderkopf angeord neten Injektor oder auch d urch einen seitlich angeord neten Injektor in den Brennraum 6 eingespritzt werden, Dieses ist jeweils d urch die Bezugszeichen cl bzw. c2 angedeutet. Des Weiteren kann der Verbrennungsmotor 2 fremdgezündet so wie d urch den Blitz angedeutet sein oder auch sel bstzündend . Ebenfal ls kann jedem Zyl inder 5 eine Glühvorrich- tung zugeordnet sein . Auch kann gemäß einer Ausgestaltung der Verbrennungsmotor 2 zwischen beiden Betriebsarten Fremd- und Selbstzünd ung umgeschaltet werden . The condensate 10 to be injected can be injected via an at least approximately centrally in the cylinder head angeord Neten injector or d urch a laterally angeord Neten injector in the combustion chamber 6, this is denoted in each case d by the reference numerals cl and c2. Furthermore, the internal combustion engine 2 can be spark-ignited as indicated by the flash or else self-igniting. Likewise, each cylinder 5 may be associated with an annealing device. Also, according to one embodiment, the internal combustion engine 2 between two modes of external and Selbstzünd be switched.
Des Weiteren ist beispielweise vorgesehen, dass das gesamte Abgas d urch den Kühler 9 h ind urch strömt. Ist sodann eine Abgasrückführung vorgesehen, bei der Abgas erst nach dem Kühler 9 abgezweigt wird, kann d ieser abgezweigte Teilabgasmassenstrom vor Eintritt in einen Frischl uftmassenstrom des Zylinders 5 oder aber eines Eintritts d irekt in den Brennraum 6 d urch einen Wärmetauscher 20 geführt werden, über den eine Aufwärmung erfolgt. Der Wär- metauscher 20 kann dafür zum Beispiel nahe am Verbrennungsmotor 2 angeordnet sein . Die verschiedenen Mög lichkeiten der Zumischung des zurückgeführten Abgasmassenteilstroms sind d urch d ie Bezugszeichen b l und b2 ange¬ deutet. Ebenfal ls mögl ich ist die Abzweig ung von Abgas zwecks Abgasrückführung an beliebiger Stelle innerhal b des Kühlers, bevorzugt an einer Stel le, an der das Abgas noch eine Temperatu r oberhalb der Kondensationstempera¬ tur hat. Furthermore, it is provided, for example, that the entire exhaust gas flows through the cooler 9 hours. If an exhaust gas recirculation is then provided, in which exhaust gas is diverted only after the cooler 9, this branched off partial exhaust gas mass flow can be conducted through a heat exchanger 20 before entering a fresh air mass flow of the cylinder 5 or an inlet d directly into the combustion chamber 6d which is a warm-up. For example, the heat exchanger 20 can be arranged close to the internal combustion engine 2. The various possibilities Mög the admixture of the recirculated exhaust gas mass flow are part urch d t he reference numeral bl and b2 is ¬ indicated. Also proposes ls poss I is the branch ung b of the radiator, preferably has an exhaust gas for the purpose of exhaust gas recirculation at any point on a innerhal Stel le at which the exhaust gas still r a tempera ture above the condensation temperature ¬.
Fig . 2 zeigt eine weitere schematische Ansicht eines mög lichen Aufbaus eines Fahrzeugs mit Kondensatgewinnung aus dem Abgas. Bei d ieser Ausgestaltung ist der Kühler 21 vor einer Abgasnachbehand lungseinrichtung 22 angeord net. Ein Abgasmassenteilstrom wird wiederum nach dem Kühler 21 abgeführt, über den angedeuteten Wärmetauscher erwärmt und sodann vor einem Verd ichter 23 dem Frischl uftmassenstrom zugeführt, angedeutet d urch das Bezugszeichen d . Das Kondensat 10 wird wiederum einem Sammelbehälter 24 zugeführt. Hierbei weist der Sammel behälter 24 einen integ rierten Filter 25 auf. Ein Korrosionsschutzmittel 26 wie auch ein Frostschutzmittel 27 werden direkt in den Sammelbehälter 24 gegeben . Hierzu können die entsprechenden Vorratsbehälter d irekt mit dem Sammelbehälter 24 verbunden sein . Des Weiteren kann bei Nutzung eines kombinierten M ittels auch nur ein entsprechender Vorratsbehälter vorgesehen sein . Dem Kondensat kann zum Beispiel dem Sammel behälter 24 nachfolgend zusätzl iches Kondensat aus einer anderen Einrichtung , zum Beispiel einer Klimaanlage 28 zugeführt werden . Beides wird sodann über eine Pumpe 29 dem jeweil igen Injektor zugeführt. Wie dargestellt, kann ein erster Injektor 30 zentral angeord net und ein zweiter Injektor 31 seitl ich unterhal b einer Ebene der Einlassventile 32 angeord net sein . Jede der beiden Positionen ist geeignet, einen Kondensat einspritzenden Injektor vorzusehen . Je nach Baugeometrie zum Beispiel des Domes des Zyl inderkopfs besteht auch die Mög lichkeit, dass eine zentrale Position für den Kondensat einspritzenden Injektor und für den Kraftstoff einspritzenden Injektor ermöglicht ist. Die vorgesch lagene Kondensatgewinnung und Nutzung wird vorzugsweise bei straßenbetriebenen Fahrzeugen wie Personenkraftfahrzeugen, vor allem aber auch bei Nutzkraftfahrzeugen eingesetzt. Daneben kann eine Nutzung aber auch in al len anderen Fahrzeugen mögl ich sein, seien es Schiffe, Land maschinen, OffRoad- Fahrzeuge oder sonstiges. Fig. 2 shows another schematic view of a possible structure of a vehicle with condensate recovery from the exhaust gas. In this embodiment, the cooler 21 is disposed in front of an exhaust aftertreatment device 22. An exhaust gas mass partial flow is in turn discharged to the radiator 21, heated via the indicated heat exchanger and then in front of a compressor Supplied to the fresh air mass flow, indicated by the reference numeral d. The condensate 10 is in turn fed to a collecting tank 24. In this case, the collecting container 24 has an integrated filter 25 on. A corrosion inhibitor 26 as well as an antifreeze 27 are added directly to the sump 24. For this purpose, the corresponding storage containers can be connected directly to the collecting container 24. Furthermore, when using a combined M ittels be provided only a corresponding reservoir. The condensate can, for example, the collecting tank 24 subsequent Zusatzl condensate from another device, such as an air conditioner 28 are supplied. Both are then fed via a pump 29 to the respective injector injector. As shown, a first injector 30 can be arranged centrally and a second injector 31 can be positioned below a level of the intake valves 32. Each of the two positions is adapted to provide a condensate injector. Depending on the construction geometry of, for example, the dome of the cylinder head, there is also the possibility that a central position is made possible for the injector injecting the condensate and for injecting the fuel injector. The proposed condensate recovery and use is preferably used in road vehicles such as passenger cars, but especially in commercial vehicles. In addition, however, it can also be used in all other vehicles, be it ships, land machines, off-road vehicles or other vehicles.
Die Erfind ung lässt sich ferner alternativ d urch eine der nachfolgend genannten Merkmalsgruppen umschreiben, wobei die Merkmalsg ruppen bel iebig miteinander kombinierbar sind und auch einzelne Merkmale einer Merkmals¬ gruppe mit ein oder mehreren Merkmalen einer oder mehrerer anderer Merk- malsgruppen und/oder einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen kombinierbar sind . Mechanisch : The invent ung can alternatively rewrite d urch one of the following feature groups further wherein the Merkmalsg 'groups bel Liebig are combined with each other and individual features of one feature ¬ group with one or more features of one or more other feature groups and / or one or several of the embodiments described above can be combined. Mechanical:
Sammel behälter Collecting containers
Pumpe, um Kondensat aus der Klimaanlage in den Sammel behälter zu fördern .  Pump to pump condensate from the air conditioner into the collecting tank.
Kühler im Abgassystem mit geometrischer Ausgestaltung derart, dass das Radiator in the exhaust system with geometric design such that the
Kondensat gesammelt wird . Condensate is collected.
Dieser Kühler wird als AG R- Kühler genutzt und das gekühlte Abgas wird zumindest teilweise wieder in den Motor rückgeführt.  This cooler is used as AG R cooler and the cooled exhaust gas is at least partially recycled back into the engine.
- Gegebenenfal ls wird ein weiterer AG R- Kühler nachgeschaltet, in dem das rückgeführte Abgas wieder erhitzt wird, so dass bei Rückführung in Form von N iederdruck-AGR kein Kondensat den Verd ichter beschädigt.  If appropriate, a further AG R cooler is connected downstream in which the recirculated exhaust gas is reheated so that no condensate damages the compressor when it is returned in the form of low-pressure EGR.
Dieser Kühler ist bevorzugt hinter al len Komponenten des Abgasreini- g ungssystems angeord net.  This cooler is preferably arranged behind all components of the exhaust gas purification system.
Pumpe, um Abgaskondensat in den Sammelbehälter zu fördern .  Pump to pump exhaust gas condensate into the sump.
Pumpe vom Sammelbehälter zu mindestens einem Injektor, alternativ ein oder mehrere Injektoren pro Zylinder.  Pump from the reservoir to at least one injector, alternatively one or more injectors per cylinder.
Zwischen Sammelbehälter und der zuletzt genannten Pumpe ein Filter. - Der Injektor kann entweder ins Saug rohr oder d irekt in den Brennraum einspritzen .  Between collecting tank and the last mentioned pump a filter. - The injector can either inject into the suction pipe or directly into the combustion chamber.
Gegebenenfal ls wird Beheizung von Sammel behälter und Verschlauchungen vorgesehen .  If necessary, heating of collecting tanks and tubing is provided.
Gegebenenfal ls ist ein weiterer Behälter mit einem Frostschutzmittel (z . B. Ethanol) vorhanden, aus dem dann intermittierend bzw. in Abhäng igkeit von der Außentemperatur immer ein bisschen Frostschutz in den Kondensatsammel behälter eingeleitet wird, so dass das Kondensat nicht gefrieren kann .  If necessary, there is another container with an antifreeze (eg ethanol), from which an intermittent or, depending on the outside temperature, a bit of antifreeze is always introduced into the condensate collector, so that the condensate can not freeze.
Der Frostschutzmittelbehälter ist so g roß dimensioniert, dass dessen In- halt im Rahmen der Serviceintervalle des Fahrzeugs aufgefül lt werden kann . Der Kondensatsammelbehälter ist am Motor oder in Nähe des Motors angebracht, so dass das Kondensat d urch Wärmeübertrag ung vom Motor vor dem Gefrieren geschützt wird bzw. nach Einfrieren ein Auftauen ermög licht wird . The antifreeze container is dimensioned so large that its contents can be filled within the service intervals of the vehicle. The condensate collector is mounted on the engine or in the vicinity of the engine so that the condensate is protected from freezing by the engine before freezing or thawing after freezing.
Der Kondensatsammel behälter wird von Kühlwasser beheizt.  The condensate collection tank is heated by cooling water.
Gegebenenfal ls ist ein weiterer Behälter mit einem Frostschutzmittel (z . B. Ethanol) vorhanden, aus dem dann intermittierend bzw. in Abhäng igkeit von der Außentemperatur immer ein bisschen Frostschutzmittel in den Kondensatsammelbehälter eingeleitet wird, so dass das Kondensat nicht gefrieren kann .  If necessary, there is another container with an antifreeze (eg ethanol), from which then a bit of antifreeze is always introduced into the condensate collector so that the condensate can not freeze, depending on the outside temperature.
Gegebenenfal ls ist ein weiterer Behälter mit einem Korrosionsschutzmittel vorhanden , aus dem dann intermittierend immer ein bisschen Korrosionsschutz in den Kondensatsammel behälter eingeleitet wird , so dass z. B. der Injektor nicht korrod iert.  If necessary ls is another container with a corrosion inhibitor available, from which then intermittently always a bit of corrosion protection is introduced into the condensate collection container, so that z. B. the injector not corroded.
Der Korrosionsschutzmittelbehälter ist so g roß d imensioniert, dass dessen Inhalt im Rahmen der Serviceintervalle des Fahrzeugs aufgefül lt werden kann .  The anticorrosion agent container is so oversized that its contents can be filled within the service intervals of the vehicle.
Brennkraftmaschine mit mindestens zwei DI Injektoren : Internal combustion engine with at least two DI injectors:
Wobei mindestens ein Injektor für die Einspritzung von Kraftstoff und mindestens ein Injektor für d ie Einspritzung des Kondensats genutzt wird . M indestens ein Injektor ist in zentraler Injektorlage zwischen den Einlassund Auslassventilen angeordnet und ein Injektor ist in seitlicher Injektor- läge unterhalb der Einlassventile angeord net. Whereby at least one injector is used for the injection of fuel and at least one injector for the injection of the condensate. At least one injector is arranged in a central injector position between the inlet and outlet valves, and an injector is arranged in lateral injector position below the inlet valves.
Das Einspritzsystem ist für das Kondensat als " Niederd ruck" SI System ausgeführt, welches mit Drücken < 50 bar arbeitet und damit eine einzige Pumpe ausreichend ist und keine zusätzl iche Hochd ruckpumpe benötigt wird . Betriebsstrategie: The injection system is designed for the condensate as a "low pressure" SI system, which works with pressures <50 bar and thus a single pump is sufficient and no additional high-pressure pump is required. Operating strategy:
Menge Kondensat in Abhängigkeit vom aktuellen Betriebspunkt. Amount of condensate depending on the current operating point.
Aber auch in Abhängigkeit von der Prädiktion zukünftiger Betriebspunkte, die z. B. in Abhängigkeit von der aus dem Navigationssystem bekannten eingegebenen Route vorausberechnet werden (-> Prädiktion des maximalen Nutzens der Kondensateinspritzung zur Kraftstoffverbrauchsreduktion).  But also depending on the prediction of future operating points, the z. B. be predicted in dependence on the known from the navigation system input route (-> prediction of the maximum benefit of the condensate injection for fuel consumption reduction).
Die Einspritzung von Kondensat erfolgt vorzugsweise im Kompressionstakt bzw. nach dem Schließen des/der Einlassventile.  The injection of condensate is preferably carried out in the compression stroke or after the closing of the intake valve (s).
Zündungsgekoppelt erfolgt eine Einspritzung von Kondensat (mit Ethanol als Frostschutz) über den zentralen Di-Injektor (so dass die Turbulenz zum Zündzeitpunkt erhöht und die Verbrennung stabilisiert wird, ohne dass es zu einem Anstieg der Partikelemissionen kommt, wie es bei Einspritzung von Kraftstoff der Fall wäre). Ignition coupled, an injection of condensate (with ethanol as antifreeze) via the central DI injector (so that the turbulence at ignition increases and the combustion is stabilized without there being an increase in particulate emissions, as is the case with fuel injection case would).
BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS
Fahrzeug vehicle
Verbrennungsmotor  internal combustion engine
Kraftstoffeinspritzung Fuel injection
Kolben  piston
Zylinder  cylinder
Brennraum  combustion chamber
Abgasstrang exhaust gas line
Abgasnachbehandlungskomponente exhaust aftertreatment component
Kühler cooler
Kondensat condensate
Sammelbehälter Clippings
Sensor sensor
Filter filter
Frostschutzmittelbehälter Antifreeze container
Frostschutzmittel Antifreeze
Korrosionsschutzmittelbehälter Anticorrosive agent container
Korrosionsschutzmittel Corrosion inhibitors
Ventil Valve
Pumpe pump
Wärmetauscher heat exchangers
Kühler cooler
Abgasnachbehandlungseinrichtung exhaust treatment device
Verdichter compressor
Sammelbehälter Clippings
Filter filter
Korrosionsschutzmittel Corrosion inhibitors
Frostschutzmittel Antifreeze
Klimaanlage air conditioning
Pumpe pump
erster Injektor zweiter Injektor Einlassventil first injector second injector inlet valve

Claims

ANSPRÜCHE
1. Fahrzeug mit 1st vehicle with
einem Verbrennungsmotor (2) mit mindestens einer Brennkammer (6) zur Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches,  an internal combustion engine (2) having at least one combustion chamber (6) for combustion of a fuel-air mixture,
einem Abgasstrang (7) zum Abführen von Abgas aus der mindestens einen Brennkammer (6) ins Freie,  an exhaust line (7) for discharging exhaust gas from the at least one combustion chamber (6) into the open,
wobei der Abgasstrang (7) einen Kühler (9) zur Bildung von Kondensat (10) aus dem Abgas aufweist,  wherein the exhaust line (7) has a cooler (9) for forming condensate (10) from the exhaust gas,
einem Sammelbehälter (11) für Kondensat (10),  a collecting container (11) for condensate (10),
einer Pumpe (18) zum Fördern von Kondensat (10) aus dem Sammelbehälter (11) und  a pump (18) for conveying condensate (10) from the collecting container (11) and
einem der mindestens einen Brennkammer (6) des Verbrennungsmotors (2) zugeordneten Injektor zum Einspritzen von von der Pumpe (18) mit Druck aus dem Sammelbehälter (11) geförderten Kondensat (10).  one of the at least one combustion chamber (6) of the internal combustion engine (2) associated injector for injecting from the pump (18) with pressure from the collecting container (11) promoted condensate (10).
2. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor in ein Saugrohr der mindestens einen Brennkammer (6) oder in einen Einlasskanal der mindestens einen Brennkammer (6) oder in die mindestens eine Brennkammer (6) einspritzt. 2. Vehicle (1) according to claim 1, characterized in that the injector in a suction pipe of the at least one combustion chamber (6) or in an inlet channel of the at least one combustion chamber (6) or in the at least one combustion chamber (6) injects.
3. Fahrzeug (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Brennkammer (6) neben dem Injektor für die Kondensateinspritzvorrichtung eine Kraftstoffeinspritzung (3) aufweist, wobei diese den Kraftstoff ebenfalls in ein Saugrohr der Brennkammer (6) oder in einen Einlasskanal der Brennkammer (6) oder in die Brennkammer (6) einspritzt. 3. Vehicle (1) according to claim 2, characterized in that the at least one combustion chamber (6) adjacent to the injector for the condensate injection device has a fuel injection (3), wherein the fuel also in a suction pipe of the combustion chamber (6) or in a Inlet duct of the combustion chamber (6) or injected into the combustion chamber (6).
4. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Brennkammer (6) mindestens ein erster Injektor für die Einspritzung von Kraftstoff und mindestens ein zweiter In- jektor für die Einspritzung des Kondensats vorgesehen sind, wobei mindestens einer der beiden Injektoren in einer zentralen Injektorlage zwischen Ein- und Auslassventilen der Brennkammer (6) und der andere Injektor in seitlicher Injektorlage unterhalb eines Einlassventils angeordnet sind. 4. Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that in the combustion chamber (6) at least one first injector for the injection of fuel and at least one second are provided for the injection of the condensate, wherein at least one of the two injectors are arranged in a central injector between inlet and outlet valves of the combustion chamber (6) and the other injector in the lateral injector below an inlet valve.
5. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Brennkammer (6) mindestens ein Injektor für die Einspritzung von Kondensat vorgesehen ist, wobei dieser in einer zentralen Injektorlage zwischen den Ventilen oder in seitlicher Injektorlage unterhalb eines Einlassventils angeordnet ist während die Einspritzung von Kraftstoff über eine Einspritzung in ein Saugrohr der Brennkammer (6) oder in einen Einlasskanal der Brennkammer (6) erfolgt. 5. Vehicle (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that in the combustion chamber (6) at least one injector for the injection of condensate is provided, wherein this arranged in a central injector between the valves or in the lateral injector below an intake valve is during the injection of fuel via an injection into a suction pipe of the combustion chamber (6) or in an inlet channel of the combustion chamber (6).
6. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor für die Einspritzung von Kondensat derart konstruiert und verbaut ist, dass er gegenüber der Horizontalen in üblichen Fahr- bzw. Abstellbedingungen des Fahrzeugs so geneigt bleibt, dass die Flüssigkeit im Inneren des Injektors aus dem Injektor derart auslaufen kann, dass eine Beschädigung des Injektors beim Einfrieren der Restflüssigkeitsmenge im Injektor vermieden wird. 6. Vehicle (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the injector for the injection of condensate is constructed and installed so that it remains inclined relative to the horizontal in the usual driving or Abstellbedingungen of the vehicle so that the liquid in the interior of the injector from the injector can leak so that damage to the injector is avoided when freezing the residual amount of liquid in the injector.
7. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (9) als AGR Kühler nutzbar ist und mit einer AGR-Leitung und zugeordnetem AGR-Ventil verbunden ist, über die das gekühlte Abgas teilweise wieder in den Verbrennungsmotor (2) zurück geführt wird, wobei das rückgeführte Abgas hinter dem Kühler oder an beliebiger Position aus dem Kühler entnommen wird. 7. Vehicle (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the cooler (9) is usable as an EGR cooler and is connected to an EGR line and associated EGR valve, via which the cooled exhaust gas partially back into the engine (2) is returned, wherein the recirculated exhaust gas is removed behind the radiator or at any position from the radiator.
8. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kühler (9) ein Wärmetauscher nachgeschaltet ist, in dem rückgeführtes Abgas wiederaufheizbar ist, mit einer Rückfüh- rung des aufgeheizten Abgases stromaufwärts vor einem Verdichter (23), der der Brennkammer (6) des Verbrennungsmotors (2) vorgelagert ist. 8. Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooler (9) is followed by a heat exchanger in which recirculated exhaust gas is reheated, with a return tion of the heated exhaust gas upstream of a compressor (23) which is upstream of the combustion chamber (6) of the internal combustion engine (2).
9. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (9) im Abgasstrang (7) stromab aller Komponenten eines Abgasreinigungssystems des Abgasstrangs (7) angeordnet ist. 9. Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooler (9) in the exhaust line (7) downstream of all components of an exhaust gas purification system of the exhaust line (7) is arranged.
10. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktive oder passive Beheizung des Sammelbehälters (11) vorgesehen ist. 10. Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an active or passive heating of the collecting container (11) is provided.
11. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Frostschutzmittelbehälter (13) vorhanden ist, aus dem intermittierend bzw. in Abhängigkeit von der Außentemperatur Frostschutzmittel (14) in den Sammelbehälter (11) einleitbar ist. 11. Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an antifreeze container (13) is present, from which intermittently or in dependence on the outside temperature antifreeze (14) in the collecting container (11) can be introduced.
12. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Korrosionsschutzmittelbehälter (15) vorhanden ist, aus dem vorzugsweise intermittierend ein Korrosionsschutzmittel (16) in den Sammelbehälter (11) einleitbar ist. 12. Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a corrosion protection agent container (15) is present, from which preferably intermittently a corrosion protection agent (16) in the collecting container (11) can be introduced.
13. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Auto auftreffendes Regenwasser zumindest teilweise anteilig in dem oder einem Sammelbehälter (11) auffangbar ist. 13. Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that incident on the car rainwater is at least partially proportionate in the or a collecting container (11) can be collected.
14. Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (18) auch derart betrieben werden, dass sie das Kondensat aus dem oder den Injektoren zumindest teilweise absaugen kann. 14. Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the pump (18) are also operated so that they can at least partially aspirate the condensate from the injector or injectors.
15. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzung von Kondensat brennraumspezifisch und/oder -individuell erfolgt. 15. Vehicle (1) according to one of claims 1 to 14, characterized in that the injection of condensate takes place combustion chamber specific and / or -individuell.
16. Verfahren zur Abgaswärmenutzung eines Fahrzeugs (1), vorzugsweise eines Fahrzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Abgas eines Verbrennungsmotors (2) des Fahrzeugs (1) durch einen Kühler (9) strömt, hierbei Kondensat (10) anfällt, das gesammelt wird und mindestens einer Brennkammer (6) des Verbrennungsmotors (2) zugeführt wird . 16. A method for exhaust heat utilization of a vehicle (1), preferably a vehicle according to one of the preceding claims, wherein the exhaust gas of an internal combustion engine (2) of the vehicle (1) through a radiator (9) flows, this condensate (10) accumulates, the collected is and at least one combustion chamber (6) of the internal combustion engine (2) is supplied.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Verbrennungsmotor zugeführte Kondensatmenge in Abhängigkeit vom aktuellen Betriebspunkt mittels einer Motorsteuerung ECU ermittelt und überwacht wird. 17. The method according to claim 16, characterized in that a quantity of condensate supplied to the internal combustion engine is determined and monitored in dependence on the current operating point by means of an engine control ECU.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einer Prädiktion zukünftiger Betriebspunkte eine Kondensateinspritzung zur Kraftstoffverbrauchsreduktion erfolgt. 18. The method according to claim 16 or 17, characterized in that in response to a prediction of future operating points, a condensate injection for fuel consumption reduction takes place.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einspritzen von Kondensat (10) nach dem Schließen eines oder aller Einlassventile der mindestens einen Brennkammer (6) des Verbrennungsmotors (2) erfolgt. 19. The method according to any one of claims 16 to 18, characterized in that an injection of condensate (10) after closing one or all intake valves of the at least one combustion chamber (6) of the internal combustion engine (2).
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einspritzen von Kondensat (10) vor dem Schließen eines oder aller Einlassventile der mindestens einen Brennkammer (6) des Verbrennungsmotors (2) erfolgt. 20. The method according to any one of claims 16 to 19, characterized in that an injection of condensate (10) before closing one or all intake valves of the at least one combustion chamber (6) of the internal combustion engine (2).
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einspritzen von Kondensat (10) während des Schließen eines oder aller Einlassventile der Brennkammer (6) des Verbrennungsmotors (2) erfolgt. 21. The method according to any one of claims 16 to 20, characterized in that an injection of condensate (10) during the closing of a or all intake valves of the combustion chamber (6) of the internal combustion engine (2) takes place.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Abstellen des Verbrennungsmotor die Zufuhr von Kondensat zu dem bzw. den Injektoren unterbunden wird, wobei parallel dazu bzw. danach der bzw. die Injektoren weiterhin Kondensat einspritzen, so dass diese zumindest teilweise entleert werden. 22. The method according to any one of claims 16 to 21, characterized in that before the shutdown of the internal combustion engine, the supply of condensate is suppressed to the injector or injectors, wherein parallel to or after the injector or injectors continue to inject condensate, so that these are at least partially emptied.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass über einen Umkehrbetrieb der Pumpe (18) eine vollständige oder teilweise Entleerung des Injektors herbeigeführt wird, wobei dies unmittelbar nach dem Abstellen des Verbrennungsmotors erfolgen kann oder auch zu einem späteren Zeitpunkt in Abhängigkeit von weiteren für die Motorsteuerung verfügbaren Informationen wie z. B. der Prognose, wann der Verbrennungsmotor das nächste Mal gestartet wird und wie sich in der Zwischenzeit die Motortemperatur aufgrund von Standzeit und Umgebungstemperaturverlauf verändern wird, wobei solche Informationen z. B. über die Online Anbindung des Fahrzeugs und/oder die Vernetzung mit dem Smartphone bzw. dem Terminkalender des Fahrzeugführers erlangt werden können. 23. The method according to any one of claims 16 to 22, characterized in that via a reversing operation of the pump (18) a complete or partial emptying of the injector is brought about, which can be done immediately after stopping the engine or at a later time in Depending on other information available for the engine control such. Example, the forecast when the engine is started next time and how will change in the meantime, the engine temperature due to life and ambient temperature history, such information z. B. via the online connection of the vehicle and / or networking with the smartphone or the appointment book of the driver can be obtained.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzung von Kondensat brennraumspezifisch und/oder -individuell erfolgt. 24. The method according to any one of claims 16 to 23, characterized in that the injection of condensate takes place combustion chamber specific and / or -individuell.
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