Die Erfindung betrifft eine Brennla-aftmaschinenvorrichtung, eine Brennkraftmaschine und ein Verfahren zum Betrieb einer Brennla-aftmaschinenvorrichtung.

Aus der US 2010/0170245 AI ist bereits eine Brennlcraftmaschinenvorrichtung mit einem verstellbaren Turbolader und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die zur Verstellung des Turboladers vorgesehen ist, bekannt. Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Brennkrafonaschinenvoirichtung, insbesondere für einen Dieselmotor, und ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, mit dem strenge Grenzwerte für Abgaswerte besonders gut eingehalten werden können. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1, durch eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine nach Anspruch 11 und ein erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend dem Anspruch 12 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschinenvorrichtung mit einer Abgasrückführung, mit einem verstellbaren Turbolader und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die zur

Verstellung des Turboladers vorgesehen ist.

Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, durch Verstellung des Turboladers eine Anforderungskenngröße der Abgasrückführung einzustellen. Durch Verstellung des Turboladers kann ein Spülgefälle für die Abgasrückführung besonders gut eingestellt werden. Über das Spülgefälle wiederum kann ein von dem Spülgefälle getriebener AGR-Massenstrom gut eingestellt werden, womit auch eine AGR-Rate gut eingestellt werden kann. Durch eine genaue Einstellung der AGR-Rate können Abgaswerte besonders gut eingestellt werden, womit auch strenge Grenzwerte für die Abgaswerte besonders gut eingehalten werden können. Unter einer„Abgasrückführung" wird dabei insbesondere eine Einheit zur Rückführung von Abgas aus einem Abgassystem in einen Ansaugtrakt verstanden. Unter einem„Spülgefalle" wird insbesondere eine Druckdifferenz zwischen einem Ladedruck und einem Abgasgegendruck verstanden, wobei unter einem„Ladedruck" im Folgenden ein für das Spülgefalle relevanter Ladedruck an einer Einmündung, an der die Abgasrückführung in den Ansaugtrakt einmündet, verstanden wird und unter einem„Abgasgegendruck" ein für das

Spülgefälle relevanter Abgasgegendruck an einer Abzweigung, an der die Abgasrückführung aus dem Abgassystem abzweigt, verstanden wird. Unter einem„AGR-Massenstrom" wird insbesondere ein Massenstrom des für die Abgasrückführung aus dem Abgassystem

abgezweigten Abgases verstanden. Unter einer„AGR-Rate" wird insbesondere ein Wert verstanden, der sich aus dem AGR-Massenstrom geteilt durch einen Brennluft-Massenstrom berechnet. Unter einem„Brennluft-Massenstrom" wird insbesondere eine Summe aus einem Frischluft-Massenstrom und dem AGR-Massenstrom verstanden. Unter einem„verstellbaren Turbolader" wird in diesem Zusammenhang insbesondere ein Turbolader verstanden, der für eine Veränderung eines Ladedrucks und/oder eines Abgasgegendrucks in Abhängigkeit von einer Steuerkenngröße vorgesehen ist. Unter einem„Ladedruck" wird insbesondere ein Druck einer Brennluft verstanden, wobei die Brennluft von dem Turbolader verdichtete Frischluft und durch die Abgasrückführung rückgeführtes Abgas aufweist. Unter einem„Abgasgegendruck" wird insbesondere ein Druck eines Abgases vor einer Entspannung in dem Turbolader verstanden. Unter einer„Verstellung durch die Steuer- und/oder Regeleinheit" wird in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest eine zur Verstellung vorgesehene Steuerkenngröße bereitstellt. Beispielsweise wird unter einer Verstellung des Turboladers verstanden, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit eine

Steuerkenngröße bereitstellt, die eine Änderung des Ladedrucks und/oder des Abgasgegendrucks bewirkt. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit eine Regelfunktion aufweisen, die dazu vorgesehen ist, einen Regelparameter auszuwerten, um die Steuerkenngröße

einzustellen. Unter der„Steuerkenngröße" wird insbesondere ein elektrisch und/oder

elektronisch auswertbares Signal verstanden, das über ein Bus-System, über ein geeignetes kabelgebundenes Datenübertragungssystem oder ein anderes Datenübertragungssystem, wie insbesondere auch über ein kabelloses Datenübertragungssystem, übertragen wird. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit" wird insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät verstanden. Unter einem„Steuergerät" wird insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten

Betriebsprogramm verstanden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Unter einer„Anforderungskenngröße" wird in diesem Zusammenhang insbesondere eine Kenngröße verstanden, die durch Verstellung des Turboladers auf einen angeforderten Wert eingestellt wird. Unter„vorgesehen" wird insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden.

Vorzugsweise ist die Abgasrückführung zur Führung eines AGR-Massenstroms vorgesehen, von dem die Anforderungskenngröße zumindest wechselseitig abhängig ist. Da der AGR- Massenstrom einen hohen Einfluss auf die Abgaswerte hat, kann durch eine solche Abhängigkeit eine Einhaltung strenger Grenzwerte besonders gut erreicht werden. Unter einer

„Anforderungskenngröße der Abgasriickfuhrung" wird insbesondere eine Kenngröße verstanden, die in Zusammenhang mit der Abgasrückführung steht, wie insbesondere die AGR-Rate, der AGR-Massenstrom oder das Spülgefälle. Unter„wechselseitig abhängig" wird dabei

insbesondere verstanden, dass die Anforderungskenngröße von dem AGR-Massenstrom abhängt oder der AGR-Massenstrom von der Anforderungskenngröße abhängt. Unter„zumindest" wird in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden, dass die Anforderungskenngröße auch als die AGR-Rate ausgebildet sein kann.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, durch Einstellung der Anforderungskenngröße zumindest einen Abgaswert auf einen Sollwert einzustellen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Grenzwerte für die Abgaswerte zumindest in einem Normalbetrieb nicht überschritten werden. Ist ein Sensor zur Erfassung des zumindest einen Abgaswerts vorgesehen, kann für die Steuer- und/oder

Regeleinheit eine Eingangskenngröße bereitgestellt werden, anhand der die Steuer- und/oder Regeleinheit den Wert für die Anforderungskenngröße bestimmt.

Vorzugsweise weist der Turbolader eine verstellbare Turbineneinheit auf. Durch eine

verstellbare Turbineneinheit kann der Abgasgegendruck verändert werden, womit das

Spülgefälle und damit der von dem Spülgefälle getriebener AGR-Massenstrom besonders gut eingestellt werden können. Unter einer„verstellbaren Turbineneinheit" wird insbesondere eine Turbineneinheit verstanden, die zur Veränderung des Abgasgegendrucks bei konstantem

Abgasmassenstrom vorgesehen ist. Beispielsweise kann die verstellbare Turbineneinheit eine veränderbare Turbinengeometrie aufweisen. Alternativ ist auch denkbar, dass der Turbolader dazu vorgesehen ist, zur Verstellung der Turbineneinheit eine von der Turbineneinheit bereitgestellte Leistung und/oder eine von der Turbineneinheit abgerufene Leistung zu verändern, wodurch insbesondere eine Drehzahl der Turbineneinheit verändert werden kann. Durch Veränderung der Drehzahl der Turbineneinheit, insbesondere durch ein Abbremsen der Turbineneinheit, kann der Abgasgegendruck verändert, insbesondere erhöht, werden.

Vorteilhafterweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, durch Verstellung der Turbineneinheit die Anforderungskenngröße der Abgasrückführung einzustellen. Indem die Anforderungskenngröße durch Verstellung der Turbineneinheit eingestellt wird, ändert sich insbesondere der Abgasgegendruck. Dadurch ändert sich mit der Verstellung der Turbineneinheit das Spülgefälle und damit der AGR-Massenstrom. Die Anforderungskenngröße kann dadurch einfach eingestellt werden.

In einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Turbineneinheit ein Turbinenrad und einen mit dem Turbinenrad gekoppelten Generator aufweist. Dadurch kann eine Leistung, die zusätzlich durch die Turbineneinheit bereitgestellt wird, wenn der Abgasgegendruck erhöht wird, genutzt werden, um beispielsweise einen Energiespeicher aufzuladen. Alternativ sind auch andere Ausgestaltungen denkbar, mit denen ein Strömungswiderstand der Turbineneinheit erhöht werden kann, wie beispielsweise eine mit dem Turbinenrad gekoppelte Bremse. Vorzugsweise weist der Turbolader eine von der Turbineneinheit mechanisch zumindest teilweise entkoppelbare Verdichtereinheit auf. Durch eine mechanische Entkopplung können die Verdichtereinheit und die Turbineneinheit zumindest teilweise unabhängig voneinander betrieben und/oder verstellt werden. Insbesondere ist es einfach möglich, mittels der

Verdichtereinheit einen auf aktuelle Betriebsbedingungen angepassten Ladedruck einzustellen und zumindest teilweise davon unabhängig den Abgasgegendruck und damit das Spülgefälle zu verändern, um die Anforderungskenngröße der Abgasrückführung einzustellen. Unter

„mechanisch zumindest teilweise entkoppelbar" wird insbesondere verstanden, dass die

Verdichtereinheit von der Turbineneinheit teilweise mechanisch entkoppelbar, vollständig mechanisch entkoppelbar, teilweise mechanisch entkoppelt oder vollständig mechanisch entkoppelt ist. Unter„mechanisch entkoppelbar" wird insbesondere verstanden, dass der

Abgasturbolader eine Einheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine trennbare oder zumindest veränderbare mechanische Kopplung zwischen der Turbineneinheit und der Verdichtereinheit bereitzustellen, wie beispielsweise eine Kupplung. Unter„mechanisch entkoppelt" wird insbesondere verstanden, dass auf eine mechanische Verbindung, wie beispielsweise eine gemeinsame Welle der Turbineneinheit und der Verdichtereinheit, verzichtet wird. In einer Ausgestaltung, in der die Verdichtereinheit mechanisch vollständig von der Turbineneinheit entkoppelt ist, kann beispielsweise eine elektrische, eine pneumatische und/oder eine

hydraulische Kopplung vorgesehen werden. Vorzugsweise sind die Turbineneinheit und die Verdichtereinheit elektromechanisch oder elektrisch miteinander gekoppelt. Alternativ ist es auch denkbar, auf die Turbineneinheit zu verzichten und die Verdichtereinheit mit einer Batterie und/oder einem Generator zu koppeln.

Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist vorteilhafterweise dazu vorgesehen, die

Anforderungskenngröße der Abgasriickfiihrung zumindest im Wesentlichen durch Verstellung der Turbineneinheit einzustellen. Dadurch wirkt sich die Einstellung der Anforderungskenngröße zumindest im Wesentlichen auf den für das Spülgefälle relevanten Abgasgegendruck aus. Der Frischluft-Massenstrom ist in einer solchen Ausgestaltung zumindest im Wesentlichen unbeeinfiusst von der Einstellung der Anforderungskenngröße. Durch Verstellung der

Verdichtereinheit kann der Ladedruck an einen geänderten AGR-Massenstrom angepasst werden, um den Frischluft-Massenstrom auf einen angeforderten Wert einzustellen, der notwendig ist, damit eine Brennkraftmaschine eine angeforderte Motorleistung bereitstellen kann. Durch Verstellung der Turbineneinheit können die Abgaswerte beeinflusst werden. Unter „zumindest im Wesentlichen" wird in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, bei einer Einstellung der

Anforderungskenngröße eine Einstellung der Verdichtereinheit im Wesentlichen unverändert zu lassen. Insbesondere wird darunter verstanden, dass bei der Einstellung der

Anforderungskenngröße zumindest bei konstanter angeforderter Motorleistung die Änderung des Abgasgegendrucks zumindest um einen Faktor 2, vorzugsweise zumindest um einen Faktor 5, und besonders bevorzugt zumindest um einen Faktor 10 größer ist als die Änderung des

Frischluft-Massenstroms. Wird beispielsweise der Abgasgegendruck um 10 % erhöht, erhöht sich der Frischluft-Massenstrom bei konstanter angeforderter Motorleistung besonders bevorzugt um höchstens 1 %. Bevorzugt ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, zur Einstellung der

Anforderungskenngröße die Turbineneinheit zumindest teilweise unabhängig von der

Verdichtereinheit zu verstellen. Dadurch kann die Steuer- und/oder Regeleinheit den Ladedruck und die AGR-Rate unabhängig voneinander einstellen. Unter„unabhängig" wird in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest eine Steuerkenngröße bereitstellt, die für die Verdichtereinheit vorgesehen ist, und zumindest eine Steuerkenngröße bereitstellt, die für die Turbineneinheit vorgesehen ist. Unter„zumindest teilweise" wird in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit zusätzlich zumindest eine weitere Steuerkenngröße bereitstellen kann, die für die Verdichtereinheit und die Turbineneinheit vorgesehen ist.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Brerinkraftmaschinenvorrichtung zumindest einen Energiespeicher, an den die Verdichtereinheit und/oder die Turbineneinheit angebunden sind, aufweist. Dadurch können Leistungsspitzen gepuffert werden. Beispielsweise kann ein

Leistungsüberschuss der Turbineneinheit genutzt werden, um dem Energiespeicher Leistung zuzuführen. Diese Leistung kann zu einem späteren Zeitpunkt der Verdichtereinheit zugeführt werden. Vorzugsweise ist der Energiespeicher als ein elektrischer Energiespeicher ausgebildet. Der Energiespeicher kann, insbesondere in Abhängigkeit von einer Ausgestaltung des

Turboladers, auch eine andere Ausgestaltung aufweisen, beispielsweise wenn hydraulische und/oder pneumatische Komponenten zur Verstellung der Verdichtereinheit und/oder der Turbineneinheit vorgesehen sind.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Brennkraftmaschinenvorrichtung einen Generator, der an den Energiespeicher angebunden ist, oder einen zum Starten einer Brennkraftmaschine vorgesehenen Starter-Generator, der an den Energiespeicher angebunden ist, aufweist. Bei einer solchen Ausgestaltung kann eine elektrische Leistung zum Betrieb der Verdichtereinheit von dem Generator oder dem Starter-Generator erzeugt und mittels des Energiespeichers zwischengespeichert werden. Zumindest kann die Verdichtereinheit vollständig unabhängig von der Turbineneinheit eingestellt werden, da die von der Verdichtereinheit angeforderte Leistung durch den Energiespeicher bereitgestellt werden kann. Ist der Generator dazu vorgesehen, durch eine Welle der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise durch eine Kurbelwelle der

Brennkraftmaschine, angetrieben zu werden, kann auf die Turbineneinheit zur Erzeugung elektrischer Leistung verzichtet werden. Die Steuer- und/oder Regeleinheit kann durch eine solche Ausgestaltung die Anforderungskenngröße besonders einfach einstellen.

Außerdem wird eine Brennkraftmaschine, insbesondere ein Dieselmotor, mit einer

erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinenvorrichtung vorgeschlagen. Zudem wird ein Verfahren zum Betrieb einer Brerml raftmaschinenvorrichtung vorgeschlagen, bei dem durch Verstellung eines Turboladers eine Anforderungskenngröße einer Abgasrückführung eingestellt wird. Weitere Ausführungsvarianten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt schematisiert ein Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine 22 mit einer Brennkraftmaschinenvorrichtung 23. Die Brennkraftmaschinenvorrichtung 23 weist einen Ansaugtrakt 12 und ein Abgassystem 13 auf. Die Brennkraftmaschinenvorrichtung 23 umfasst eine Abgasrückführung 1 , die dazu vorgesehen ist, Abgas aus dem Abgassystem 13 dem

Ansaugtrakt 12 zuzuführen. Die Abgasrückführung 1 umfasst eine AGR- Leitung 14 mit einem Abgaskühler 15 und einem Abgasrückführventil 16. Der Abgaskühler 15 ist dazu vorgesehen, das Abgas abzukühlen, bevor es einer in dem Ansaugtrakt 12 geführten Frischluft zugeführt wird. Das Abgasrückführventil 16 ist dazu vorgesehen, einen AGR-Massenstrom, d.h. einen Massenstrom des durch die AGR-Leitung 14 strömenden Abgases, einzustellen. Der AGR- Massenstrom wird in einem Betrieb durch ein Spülgefälle zwischen dem Abgassystem 13 und dem Ansaugtrakt 12 getrieben.

Die Brennkraftmaschine 22 ist als ein Dieselmotor ausgebildet. In dem dargestellten

Ausführungsbeispiel weist die Brennkraftmaschine 22 eine Leerlaufdrehzahl von ca. 600 U/min auf. Die Brennkraftmaschine 22 ist damit als ein Schnellläufer ausgebildet. Eine

Maximaldrehzahl der Brennkraftmaschine 22 beträgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 2200 U/min. Die Brennkraftmaschine 22 umfasst je nach Bauart zwischen 8 und 20 Zylinder, wobei zur Vereinfachung lediglich einer der Zylinder 17 mit einem Bezugszeichen versehen wurde. Jeder der Zylinder 17 der Brennkraftmaschine 22 weist ein Zylindervolumen von zumindest 4,77 1 auf. Eine Zylinderleistung der Brennkraftmaschine 22 beträgt zumindest 150 kW. Der Dieselmotor ist damit für eine Leistung zwischen 1200 kW und 3000 kW

vorgesehen. Grundsätzlich kann der Dieselmotor aber auch andere Motordaten aufweisen.

Die Brennkraftmaschinenvorrichtung 23 umfasst weiter einen Turbolader 2. Der Turbolader 2 ist insbesondere dazu vorgesehen, einen Ladedruck in dem Ansaugtrakt 12 bereitzustellen, der bezogen auf einen Umgebungsdruck erhöht ist. Der Turbolader 2 umfasst eine Verdichtereinheit 7, die in einem Betrieb die aus einer Umgebung angesaugte Frischluft verdichtet und dadurch den erhöhten Ladedruck bereitstellt. Zur Verdichtung der angesaugten Frischluft umfasst die Verdichtereinheit 7 ein Verdichterrad 8. Das Verdichterrad 8 ist in dem Ansaugtrakt 12 angeordnet. In einem Betrieb wird das Verdichterrad 8 angetrieben und verdichtet dadurch die aus der Umgebung angesaugte Frischluft. Die verdichtete Frischluft wird in einem Betrieb mit dem Abgas, das über die Abgasrückführung 1 dem Ansaugtrakt 12 zugeführt wird, vermengt und als Brennluft-Massenstrom den Zylindern 17 der Brennkraftmaschine 22 zugeführt. Die den Zylindern 17 zugeführte Brennluft wird mit einem Kraftstoff vermischt. Die Brennluft und der Kraftstoff bilden in den Zylindern 17 ein zündfähiges Luft-Kraftstoffgemisch. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Brennkraftmaschine 22 eine Mehrzahl von nicht näher dargestellten Injektoren auf, welche dazu vorgesehen sind, den Kraftstoff direkt in die Zylinder 17 einzuspritzen. Alternativ sind auch andere Ausgestaltungen denkbar. In diesem

Ausführungsbeispiel ist der Kraftstoff als Dieselkraftstoff ausgebildet. Das Luft- Kraftstoffgemisch entzündet sich bei einer Kompression selbstständig. Ein bei einer

Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemischs entstehendes Abgas wird dem Abgassystem 13 zugeführt. Der Turbolader 2 umfasst eine Turbineneinheit 4, die dazu vorgesehen ist, eine Leistung für einen Antrieb der Verdichtereinheit 7 bereitzustellen. Die Turbineneinheit 4 umfasst ein

Turbinenrad 5, das in dem Abgassystem 13 angeordnet ist. Das Abgas bildet einen Abgas- Massenstrom aus, dessen Druck und/oder dessen kinetische Energie das Turbinenrad 5 antreibt. Ein Teil des Abgas-Massenstroms, der aus den Zylindern 17 austritt, wird über die AGR- Leitung 14 dem Ansaugtrakt 12 zugeführt. Das restliche Abgas wird über die Turbineneinheit 4 ausgeleitet.

Die Abgasrückführung 1 ist in einem Hochdruckbereich angeordnet. Das Abgassystem 13 weist eine vor dem Turbinenrad 5 angeordnete Abzweigung 18 auf, an der die AGR- Leitung 14 von dem Abgassystem 13 abzweigt. Der Ansaugtrakt 12 weist eine Einmündung 19 auf, an der die AGR- Leitung 14 in den Ansaugtrakt 12 einmündet. Die Einmündung 19 ist, bezogen auf eine Strömungsrichtung des Brennluft-Massenstroms, nach der Verdichtereinheit 7 angeordnet. Das Spülgefälle ist als eine Druckdifferenz zwischen einem Abgasgegendruck in dem Abgassystem 13 und einem Ladedruck in dem Ansaugtrakt 12 ausgebildet.

Der Turbolader 2 ist verstellbar ausgebildet. Die Brennkraftmaschinenvorrichtung 23 umfasst eine Steuer- und Regeleinheit 3, die dazu vorgesehen ist, durch Verstellung des Turboladers 2 eine Anforderungskenngröße der Abgasrückführung 1 einzustellen. Die Anforderungskenngröße der Abgasrückführung 1 ist als die AGR-Rate ausgebildet. In einem Betrieb weist die Brennkraftmaschine 22 zumindest einen Abgaswert auf, der von der AGR-Rate abhängt. Die Steuer- und Regeleinheit 3 stellt in einem Betrieb die AGR-Rate so ein, dass die Abgaswerte innerhalb vorgegebener Abgasgrenzwerte liegen. Die Einstellung der AGR-Rate kann als eine Steuerung oder als eine Regelung ausgebildet sein. Für eine Steuerung können in der Steuer- und Regeleinheit 3 beispielsweise Kennfelder hinterlegt sein, die die Anforderungskenngröße in Abhängigkeit weiterer Parameter festlegen. Für eine Regelung können weitere Sensoren, wie beispielsweise eine Lambda-Sonde 20, vorgesehen werden, welche die Abgaswerte erfassen.

Die Turbineneinheit 4 des Turboladers 2 ist verstellbar. Die Steuer- und Regeleinheit 3 ist dazu vorgesehen, durch Verstellung der Turbineneinheit 4 die Anforderungskenngröße der

Abgasrückführung 1 einzustellen. Bei einer Verstellung der Turbineneinheit 4 ändert sich insbesondere der Abgasgegendruck des an der Turbineneinheit 4 anstehenden Abgases. Bleibt gleichzeitig der Ladedruck konstant, ändert sich das Spülgefälle. Die Änderung des Spülgefälles bewirkt eine Änderung des AGR-Massenstroms und damit eine Änderung der AGR-Rate.

Die Turbineneinheit 4 weist einen mit dem Turbinenrad 5 gekoppelten Generator 6 auf. Das Turbinenrad 5 der Turbineneinheit 4 ist zum Antrieb des Generators 6 vorgesehen. Zumindest bei einem konstanten Abgas-Massenstrom hängt eine Drehzahl, die das Turbinenrad 5 aufweist, von einer Leistung ab, die der Generator 6 abgibt. In diesem Fall gilt, je größer die von dem Generator 6 abgegebene Leistung ist, desto kleiner ist die Drehzahl, die das Turbinenrad 5 aufweist. Mit kleiner werdender Drehzahl steigt gleichzeitig ein von dem Turbinenrad 5 erzeugter Strömungswiderstand. Der Abgasgegendruck hängt insbesondere von dem

Strömungswiderstand ab, der von dem Turbinenrad 5 erzeugt wird. Durch Änderung der von dem Generator 6 abgegebenen Leistung kann die Steuer- und Regeleinheit 3 somit den

Abgasgegendruck und damit die als AGR-Rate ausgebildete Anforderungskenngröße einstellen.

Die Verdichtereinheit 7 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mechanisch vollständig von der Turbineneinheit 4 entkoppelt. Die Turbineneinheit 4 und die Verdichtereinheit 7 sind elektromechanisch miteinander gekoppelt. Die Verdichtereinheit 7 weist einen Elektromotor 9 auf, der zum Antrieb des Verdichterrads 8 vorgesehen ist. Die in einem Betrieb von der

Turbineneinheit 4 abgegebene elektrische Leistung kann für einen Antrieb des Verdichterrads 8 genutzt werden. Die Steuer- und Regeleinheit 3 ist dazu vorgesehen, die von der Turbineneinheit 4 an die Verdichtereinheit 7 übertragene elektrische Leistung einzustellen. Durch Veränderung der übertragenen elektrischen Leistung ist die Steuer- und Regeleinheit 3 dazu vorgesehen, die Kopplung zwischen der Turbineneinheit 4 und der Verdichtereinheit 7 zu verändern.

Die Steuer- und Regeleinheit 3 ist dazu vorgesehen, die Anforderungskenngröße der

Abgasrückführung 1 im Wesentlichen durch Verstellung der Turbineneinheit 4 einzustellen. Zur Einstellung der Anforderungskenngröße ist die Steuer- und Regeleinheit 3 insbesondere dazu vorgesehen, eine Leistungsanforderung für die Turbineneinheit 4 einzustellen. Ist der Abgas- Massenstrom ausreichend groß, stellt die Turbineneinheit 4 eine Leistung bereit, die der

Leistungsanforderung entspricht. Die Steuer- und Regeleinheit 3 ist dabei dazu vorgesehen, zur Einstellung der Anforderungskenngröße die Turbineneinheit 4 unabhängig von der

Verdichtereinheit 7 zu verstellen. Zur Einstellung der Anforderungskenngröße verändert die Steuer- und Regeleinheit 3 lediglich die Leistungsanforderung an die Turbineneinheit 4.

Weiter umfasst die Brennla-aftmaschinenvorrichtung 23 einen elektrischen Energiespeicher 10, an den die Verdichtereinheit 7 und die Turbineneinheit 4 angebunden sind. Der Energiespeicher 10 ist dazu vorgesehen, elektrische Leistung aufzunehmen, zu speichern und wieder abzugeben. Ist die von der Turbineneinheit 4 bereitgestellte Leistung größer als die von der Verdichtereinheit 7 aufgenommene Leistung, wird von der Turbineneinheit 4 dem Energiespeicher 10 eine

Differenzleistung zugeführt. Ist die von der Turbineneinheit 4 bereitgestellte Leistung kleiner als die von der Verdichtereinheit 7 aufgenommene Leistung, wird dem Energiespeicher 10 eine

Differenzleistung entnommen und der Verdichtereinheit 7 zugeführt. Der Energiespeicher 10 ist in Form von einer Batterie ausgebildet. Zur Einstellung des Ladedrucks ist die Steuer- und Regeleinheit 3 dazu vorgesehen, die Verdichtereinheit 7 unabhängig von der Turbineneinheit 4 anzusteuern.

Um der Verdichtereinheit 7 ausreichend Leistung bereitstellen zu können, umfasst die

Brennkraftmaschinenvorrichtung 23 einen zusätzlichen Starter-Generator 1 1 , der an den

Energiespeicher 10 angebunden ist. Die Brennkraftmaschine 22 weist eine Kurbelwelle 21 auf, an die der Starter-Generator 11 angebunden ist. Der Starter-Generator 11 ist dazu vorgesehen, ein Anlassmoment zum Starten der Brennkraftmaschine 22 bereitzustellen. In einem Betrieb ist der Starter-Generator 11 dazu vorgesehen, elektrische Leistung abzugeben, die von dem

Energiespeicher 10 abgespeichert wird. Der Starter-Generator 11 ist insbesondere dazu vorgesehen, die Differenzleistung bereitzustellen, um die die Leistung, die von der Turbineneinheit 4 bereitgestellt wird, kleiner ist als die Leistung, die von der Verdichtereinheit 7 aufgenommen wird.