Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug,

insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug ist beispielsweise bereits der DE 10 2017 103 560 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Verbrennungskraftmaschine weist einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt und wenigstens einen Brennraum auf, welcher mit der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft versorgbar ist. Außerdem umfasst die Verbrennungskraftmaschine einen Abgastrakt, welcher von Abgas aus dem Brennraum durchströmbar ist. Außerdem umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen in dem Ansaugtrakt angeordneten Verdichter, mittels welchem die den Ansaugtrakt durchströmende Luft verdichtet werden kann. Des Weiteren offenbart die DE 100 26 359 B4 eine Abgasreinigungsanlage für eine fremdgezündete, aufgeladene Verbrennungskraftmaschine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass auf besonders kostengünstige Weise ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen

Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Um eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass auf besonders kostengünstige Weise ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine eine Führungseinrichtung aufweist. Mittels der Führungseinrichtung ist in einem ersten Betriebszustand der Führungseinrichtung zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft aus dem Ansaugtrakt abzweigbar und unter Umgehung des Brennraums in den Abgastrakt einleitbar. Unter dem Merkmal, dass zumindest der Teil der Luft aus dem Ansaugtrakt abzweigbar und unter Umgehung des Brennraums in den Abgastrakt einleitbar ist, ist zu verstehen, dass der Teil, welcher mittels der

Führungseinrichtung aus dem Ansaugtrakt abgezweigt wird und demzufolge die

Führungseinrichtung durchströmt, den Brennraum umgeht und somit nicht den

Brennraum durchströmt. Mit anderen Worten wird die aus dem Ansaugtrakt abgezweigte Luft in den Abgastrakt eingeleitet, ohne dass die aus dem Ansaugtrakt abgezweigte und die Führungseinrichtung durchströmende Luft durch den Brennraum strömt.

Mittels der Führungseinrichtung ist außerdem in einem zweiten Betriebszustand der Führungseinrichtung zumindest ein Teil des den Abgastrakt durchströmenden Abgases aus dem Abgastrakt nach der Turbine abzweigbar und in den Ansaugtrakt vor Verdichter einleitbar. Dies bedeutet, dass die Führungseinrichtung zumindest einen Teil des den Abgastrakt durchströmenden Abgases aus dem Abgastrakt abzweigen kann. Der aus dem Abgastrakt abgezweigte Teil strömt durch die Führungseinrichtung und wird mittels der Führungseinrichtung zu dem Ansaugtrakt rückgeführt und in den Ansaugtrakt eingeleitet. Unter dem Merkmal, dass das mittels der Führungseinrichtung aus dem Abgastrakt abzweigbare Abgas in den Ansaugtrakt eingeleitet werden kann

beziehungsweise einleitbar ist, ist zu verstehen, dass das Abgas, welches mittels der Führungseinrichtung aus dem Abgastrakt abgezweigt wird und demzufolge die

Führungseinrichtung durchströmt, in den Ansaugtrakt eingeleitet wird beziehungsweise umgeleitet werden kann, ohne den Brennraum zu durchströmen. Dies bedeutet, dass das Abgas, welches mittels der Führungseinrichtung aus dem Abgastrakt abgezweigt in den Ansaugtrakt eingeleitet wird. Hierdurch kann eine sogenannte externe

Abgasrückführung (externe Niederdruck-AGR ) realisiert werden.

Die Führungseinrichtung weist dabei wenigstens eine sowohl von dem in den

Ansaugtrakt einzuleitenden Abgas als auch von der in den Abgastrakt einzuleitenden Luft durch ström bare Leitung auf. Die Führungseinrichtung umfasst darüber hinaus einen in der Leitung angeordneten Kühler, mittels welchem zumindest das in den Ansaugtrakt einzuleitende und die Führungseinrichtung beziehungsweise die Leitung

durchströmende Abgas gekühlt werden kann. Somit kann der Kühler zumindest als Abgasrückführkühler (AGR-Kühler) fungieren, mittels welchem das die Führungseinrichtung durchströmende Abgas gekühlt werden kann, bevor das Abgas in den Ansaugtrakt einströmt.

Insgesamt ist erkennbar, dass der Führungseinrichtung, insbesondere der Leitung der Führungseinrichtung, zumindest eine Doppelfunktion zukommt. Einerseits wird die Leitung genutzt, um die aus dem Ansaugtrakt abgezweigte Luft zu führen und in den Abgastrakt einzuleiten. Andererseits wird die Leitung genutzt, um das aus dem

Abgastrakt abgezweigte Abgas zu führen und in den Ansaugtrakt einzuleiten.

Die Leitung bildet beziehungsweise begrenzt beispielsweise wenigstens einen Kanal direkt, welcher sowohl von der abgezweigten und in den Abgastrakt einzuleitende Luft als auch von dem abgezweigten und in den Ansaugtrakt einzuleitenden Abgas durchströmbar ist. Unter dem Merkmal, dass die Leitung den Kanal direkt begrenzt, ist zu verstehen, dass die den Kanal durchströmende Luft beziehungsweise das den Kanal durchströmende Abgas die Leitung direkt berühren beziehungsweise kontaktieren kann. Da der Führungseinrichtung, insbesondere der Leitung, die Doppelfunktion zukommt, können sowohl die zuvor beschriebene externe Abgasrückführung als auch eine

Einbringung, insbesondere eine Einblasung, der Luft in den Ansaugtrakt mit einer nur geringen Teileanzahl und somit auf kosten-, gewichts- und bauraumgünstige Weise realisiert werden.

Die Verbrennungskraftmaschine ist vorzugsweise als eine fremdgezündete

Verbrennungskraftmaschine, insbesondere als ein Ottomotor, ausgebildet. Handelt es sich bei der aus dem Ansaugtrakt abzweigbaren und in den Abgastrakt einzuleitenden Luft um mittels des Verdichters verdichtete Luft, so kann mittels der Führungseinrichtung eine sogenannte Verdichterlufteinblasung (VLE) realisiert werden. Im Zuge der

Verdichterlufteinblasung wird die mittels des Verdichters verdichtete Luft aus dem Ansaugtrakt abgezweigt und in den Abgastrakt eingeleitet, insbesondere eingeblasen. Zudem kann die externe Abgasrückführung vorteilhaft dargestellt werden. Durch die Verdichterlufteinblasung können beispielsweise hinreichend hohe Temperaturen des Abgastrakts beziehungsweise des den Abgastrakt durchströmenden Abgases realisiert, insbesondere bewirkt oder beibehalten, werden, wodurch sich eine besonders vorteilhafte Abgasnachbehandlung realisieren lässt. Beispielsweise kann mittels der Verdichterlufteinblasung ein in dem Abgastrakt angeordneter und beispielsweise als Ottopartikelfilter (OPF) ausgebildeter Partikelfilter vorteilhaft erwärmt und dadurch beispielsweise mit dem Sauerstoffüberschuss regeneriert werden. Der Erfindung liegen dabei insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Der Einsatz eines

beispielsweise als Ottopartikelfilter ausgebildeten Partikelfilters erfordert üblicherweise die Möglichkeit, den einfach auch als Filter bezeichneten Partikelfilter geeignet regenerieren zu können, indem beispielsweise Ruß beziehungsweise Rußpartikel, der beziehungsweise die sich in dem Filter abgesetzt hat beziehungsweise haben, abzubrennen und so zumindest zum Teil aus dem Filter zu entfernen. Dadurch kann eine unzulässig hohe Beladung des Filters vermieden werden, da eine solche Beladung zu Filterverstopfung beziehungsweise Überladung führen würde. Außerdem kann eine übermäßige Beladung zu einer Filterbeschädigung bei einem Rußabbrand führen, was durch die Regeneration vermieden werden kann. Bei bestimmten Betriebssituationen ist eine kritische Beladungsgrenze relativ schnell erreicht, sodass geeignete

Regenerationsmaßnahmen vorteilhaft sind. Um die Regenerationsmaßnahmen einsetzen zu können, ist die Temperatur des Partikelfilters besonders relevant. Zum Aufheizen des beispielsweise als beschichteter Ottopartikelfilter (COPF - Coated Otto Particle Filter - beschichteter Ottopartikelfilter) über dessen auch als Light-off- Temperatur bezeichnete Anspringtemperatur ist eine Heizstrategie zum Erwärmen des Partikelfilters vorteilhaft. Die Heizstrategie sieht beispielsweise eine Kombination aus Zündwinkelspätverstellung und Abgas-Lambda-Regelung mit verdichteter Lufteinblasung bei fettem Motorbetrieb vor. Unter dem fetten Motorbetrieb ist zu verstehen, dass die Verbrennungskraftmaschine unterstöchiometrisch und somit mit einem

Verbrennungsluftverhältnis von kleiner als 1 betrieben wird. Durch die

Verdichterlufteinblasung können beispielsweise an dem Filter Bedingungen eingestellt werden, die aus einem stöchiometrischen Betrieb in einem Verbrennungsluftverhältnis von 1 auftreten würden. Durch die verdichtete Lufteinblasung kann beispielsweise unverbrannter Kraftstoff und Kohlenstoffmonoxid, der in dem den Abgastrakt

durchströmenden Abgas aufgrund des unterstöchiometrischen Betriebs enthalten ist, verbrannt werden, insbesondere mit Sauerstoff, der in der Luft enthalten ist, die in den Abgastrakt unter Umgehung des Brennraums eingeleitet wird.

Wichtige Randbedingungen für eine geeignete Regeneration ist die Vermeidung von unerwünschten Emissionen. Insbesondere ist eine Regeneration des Filters ohne die Entstehung von Stickoxiden (NOx) anzustreben. Dies kann durch eine Regeneration durch eine Abgas-Lambda-Regelung mit verdichteter Lufteinblasung bei

stöchiometrischem Motorbetrieb gewährleistet werden. Bei dem stöchiometrischen Motorbetrieb wird die Verbrennungskraftmaschine stöchiometrisch, das heißt mit einem Verbrennungsluftverhältnis von 1 betrieben. Durch die Verdichterlufteinblasung können an dem Filter Bedingungen eingestellt werden, die aus einem überstöchiometrischen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine resultieren würden.

Durch die bekannte Maßnahme der Niederdruck-Abgasrückführung (ND-AGR) kann das Klopf- und Emissionsverhalten der beispielsweise als Ottomotor ausgebildeten

Verbrennungskraftmaschine insbesondere bei Volllast günstig beeinflusst werden. Durch die veränderten Stoffeigenschaften und durch Verdünnung der Frischladung wird die Neigung der Verbrennungskraftmaschine zur Selbstzündung reduziert. In der Folge kann auf eine Spätverstellung des Zündwinkels verzichtet werden, wodurch eine damit einhergehende Wirkungsgradverschlechterung mit Kraftstoffmehrverbrauch vermieden werden kann. Aufgrund der früheren Verbrennungsschwerpunktlage ergeben sich zudem niedrige Abgastemperaturen, wodurch beispielsweise ein Abgasturbolader beziehungsweise im Abgastrakt etwaig angeordnete Katalysatoren im Hinblick auf eine thermische Belastung geschont werden können. Außerdem kann die Anfettung reduziert oder vermieden werden. Gleichzeitig kann die Anwendung der ND-AGR die Stickoxid- Emissionen gering halten, sodass beispielsweise ein Katalysatorvolumen und/oder Edelmetallbeschichtungen von Katalysatoren besonders gering gehalten werden können.

Im Motorenkennfeld liegen die Anwendungsbereiche der beiden Verfahren in

unterschiedlichen Bereichen. Die Verdichterlufteinblasung zur Regeneration des Partikelfilters liegt eher im Teil- bis Mittellastbereich, das heißt bei circa 70 Prozent der Volllast. Die Anwendung der Niederdruck-Abgasrückführung liegen in demgegenüber höheren Lastbereichen wie beispielsweise 70 bis 100 Prozent der Volllast. Dies ermöglicht es, ein und dieselben Bauteile für unterschiedliche Anwendungszwecke, das heißt sowohl für die Verdichterlufteinblasung als auch für die Niederdruck- Abgasrückführung zu nutzen. Die Verfahren werden beispielsweise nicht gleichzeitig, sondern sukzessive beziehungsweise nacheinander angewendet, da sich die

Strömungsrichtung in der Führungseinrichtung je nach Anwendungsfall beziehungsweise Verfahren umkehrt, und da beispielsweise die in den Abgastrakt einzuleitende Luft, insbesondere bei der Verdichterlufteinblasung, nach dem Verdichter entnommen und nach einem beispielsweise in dem Abgastrakt angeordneten Drei-Wege-Katalysator in den Abgastrakt eingeleitet wird. Über dieselbe Rohrführung wird bei der

Niederdruckabgasrückführung das Abgas nach dem Drei-Wege-Katalysator aus dem Abgastrakt entnommen und beispielsweise vor dem Verdichter in den Ansaugtrakt eingeleitet. Die Führungseinrichtung ist somit ein Kombinationssystem, mittels welchem sowohl Abgas rückgeführt als auch Luft aus dem Ansaugtrakt in den Abgastrakt eingeleitet werden kann. Dadurch kann eine vorteilhafte Regeneration und Heizstrategie für den Partikelfilter mittels Einbringen von Luft aus dem Ansaugtrakt in den Abgastrakt realisiert werden. Dieselbe Führungseinrichtung kann ferner zur Realisierung einer Abgasrückführung, insbesondere einer Niederdruck-Abgasrückführung, genutzt werden. Mit anderen Worten ermöglicht die Führungseinrichtung eine Fusion zweier Funktionen, wobei mittels der Führungseinrichtung beispielsweise in einem Realbetrieb der

Verbrennungskraftmaschine die Emissionen eines dauerhaften stöchiometrischen Betriebs beziehungsweise Zustands erzeugt werden können, insbesondere um eine besonders vorteilhafte Emissionskonvertierung zu erhalten, auch bei gleichzeitigem Aufheizen oder Regenerieren des Partikelfilters. Ferner kann ein sehr gutes

Emissionsniveau bei der Darstellung hoher Motor-Leistungen realisiert werden. Durch die Nutzung von Bauteilgruppen für zwei Anwendungen können das Gewicht und die Komplexität der Verbrennungskraftmaschine gering gehalten werden.

Der vorzugsweise als beschichteter Partikelfilter ausgebildete Partikelfilter ist

beispielsweise im Bereich eines Unterbodens oder motornah und somit in einem

Motorraum des Kraftfahrzeugs verbaut. Ist der Partikelfilter als ein beschichteter

Partikelfilter, insbesondere als ein beschichteter Ottopartikelfilter, ausgebildet, so weist der Partikelfilter eine auch als OPF-Beschichtung bezeichnete Beschichtung auf. Die Beschichtung kann in einer Drei-Wege-Katalysator-, SCR-Katalysator-, einer NSK-(NSK - Stickoxid-Speicher-Katalysator), oder in einer Oxidations-Katalysator-Technologie und/oder in ähnlichen Technologien ausgeführt sein. Eine Regelung des

Verbrennungsluftverhältnisses der Verbrennungskraftmaschine erfolgt beispielsweise vor oder nach dem Partikelfilter beziehungsweise vor oder nach dem Drei-Wege-Katalysator, insbesondere auf geeignete Verbrennungsluftverhältniswerte, insbesondere mittels eines Bypassventils und/oder mittels einer geeigneten Ladedruckanpassung, insbesondere in Form einer Sekundär-Verbrennungsluftverhältnis-Regelung des im Abgas herrschenden Verbrennungsluftverhältnisses, insbesondere zusätzlich zu einer Front-Katalysator- Regelung beziehungsweise -Steuerung, insbesondere in Form einer Primär- Verbrennungsluftverhältnis-Regelung des Verbrennungs-Verbrennungsluftverhältnisses.

Zur Realisierung der Betriebszustände weist die Führungseinrichtung beispielsweise ein insbesondere als Mehrwegeventil ausgebildetes Ventilelement oder aber mehrere separate Ventile auf. Je nach Schaltstellung des Mehrwegeventils beziehungsweise der separaten Ventile ergibt sich ein Betrieb der Führungseinrichtung zur Einbringung von Luft aus dem Ansaugtrakt in den Abgastrakt oder zur Einbringung von Abgas aus dem Abgastrakt in den Ansaugtrakt. Dieselbe Baugruppe kann also je nach Erfordernis genutzt werden, um beispielsweise bei Teil- bis Mittellast Luft aus dem Ansaugtrakt in den Abgastrakt einzubringen und in demgegenüber anderen Lastbereichen Abgas rückzuführen, insbesondere um eine Niederdruck-Abgasrückführung zu realisieren. Hierdurch erfolgt beispielsweise die Entnahme beziehungsweise Abzweigung des Abgases aus dem Abgastrakt nach dem Drei-Wege-Katalysator, welche auch als TWC bezeichnet wird. Gegebenenfalls erfolgt zusätzlich ein leichtes Aufstauen des Abgases in dem Abgastrakt, insbesondere in einem Abgasrohr des Abgastrakts, wobei das Abgas beispielsweise stromauf des Verdichters in den Ansaugtrakt eingeleitet wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Führungseinrichtung aufweist: eine fluidisch mit der Leitung verbundene oder verbindbare zweite Leitung, welche an einer stromab des Verdichters angeordneten ersten Stelle , an welcher zumindest der Teil der Luft aus dem Ansaugtrakt abzweigbar und in die zweite Leitung einleitbar ist, fluidisch mit dem Ansaugtrakt verbunden ist; und eine fluidisch mit der Leitung verbundene oder verbindbare dritte Leitung, welche an einer stromauf des Verdichters angeordneten zweiten Stelle, an welcher zumindest der Teil des Abgases aus der dritten Leitung abführbar und in den Ansaugtrakt einleitbar ist, fluidisch mit dem Ansaugtrakt verbunden ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Führungseinrichtung ein Ventilelement aufweist, welches zwischen einem ersten Schaltzustand, in welchem die zweite Leitung über das Ventilelement fluidisch mit der ersten Leitung verbunden und die dritte Leitung mittels des Ventilelements von der ersten Leitung fluidisch getrennt ist, und einem zweiten Schaltzustand umschaltbar ist, in welchem die dritte Leitung über das Ventilelement fluidisch mit der ersten Leitung verbunden und die zweite Leitung mittels des Ventilelements von der ersten Leitung fluidisch getrennt ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Leitung an einer

Verbindungsstelle fluidisch mit dem Abgastrakt verbunden ist, sodass an der

Verbindungsstelle das in den Ansaugtrakt einzuleitende Abgas aus dem Abgastrakt abzweigbar und in die Leitung einleitbar und die aus dem Ansaugtrakt abgezweigte Luft aus der Leitung abführbar und in den Abgastrakt einleitbar ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Verbindungsstelle stromauf eines in dem Abgastrakt angeordneten Partikelfilters und/oder stromauf eines in dem Abgastrakt angeordneten Katalysators, insbesondere Drei-Wege-Katalysators, angeordnet ist. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und

Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen

Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug; und

Fig. 2 ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum

Betreiben der Verbrennungskraftmaschine.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Verbrennungskraftmaschine 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Dabei ist das Kraftfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist ein auch als Zylinderblock bezeichnetes Gehäuse 12 auf, durch welches Brennräume in Form von Zylindern 14 der Verbrennungskraftmaschine gebildet sind. Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 laufen in den Zylindern 14 Verbrennungsvorgänge ab, in deren Rahmen jeweilige Kraftstoff-Luft- Gemische verbrannt werden. Dadurch resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10. Um das jeweilige Kraftstoff-Luft-Gemisch zu bilden, wird der jeweilige Zylinder 14 mit Luft, insbesondere Frischluft, versorgt. Außerdem wird der jeweilige Zylinder 14 mit Kraftstoff, insbesondere flüssigem Kraftstoff, versorgt. Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist vorzugsweise eine fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine und dabei vorzugsweise ein Ottomotor.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist einen von der zuvor genannten Luft durchströmbaren Ansaugtrakt 16 auf, mittels welchem die Luft zu den und insbesondere in die Zylinder 14 (Brennräume) geführt werden kann. Außerdem weist die

Verbrennungskraftmaschine 10 einen von dem Abgas aus den Zylindern 14 durchströmbaren Abgastrakt 18 auf. Des Weiteren umfasst die

Verbrennungskraftmaschine 10 einen Abgasturbolader 20, welcher eine im Abgastrakt 18 angeordnete Turbine 22 und einen in dem Ansaugtrakt 16 angeordneten Verdichter 24 aufweist. Die Turbine 22 ist von dem den Abgastrakt 18 durchströmenden Abgas antreibbar. Der Verdichter 24 ist von der Turbine 22 antreibbar. Durch Antreiben des Verdichters 24 wird zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt 16 durchströmenden Luft mittels des Verdichters 24 verdichtet.

Dabei ist in dem Ansaugtrakt 16 stromab des Verdichters 24 ein Ladeluftkühler 26 angeordnet, mittels welchem die verdichtete und dadurch erwärmte Luft gekühlt werden kann. Des Weiteren ist in dem Ansaugtrakt 16 stromab des Ladeluftkühlers 26 eine Drosselklappe 28 angeordnet. Mittels der Drosselklappe 28 kann beispielsweise eine Menge der den Zylindern 14 zuzuführenden Luft eingestellt werden. Des Weiteren ist in dem Ansaugtrakt 16 stromauf des Verdichters 24 ein beispielsweise als Heißfilm- Luftmassenmesser (HFM) ausgebildeter Luftmassenmesser 30 angeordnet, mittels welchem eine Menge der den Ansaugtrakt 16 durchströmenden Luft erfasst werden kann. Darüber hinaus ist in dem Ansaugtrakt 16 stromauf des Luftmassenmessers 30 ein Luftfilter 32 angeordnet, mittels welchem die den Ansaugtrakt 16 durchströmende Luft gefiltert wird.

In dem Abgastrakt 18 ist eine Abgasanlage 34 angeordnet, welche auch als

Abgasnachbehandlungseinrichtung oder Abgasnachbehandlungssystem bezeichnet wird. Die Abgasanlage 34 weist einen ersten Drei-Wege-Katalysator 36 auf, welcher auch als erster TWC bezeichnet wird. Der erste TWC ist stromab der Turbine 22 angeordnet. Außerdem umfasst die Abgasanlage 34 ein

Abgasnachbehandlungselement 38, welches stromab des ersten TWC angeordnet ist. Das Abgasnachbehandlungselement 38 umfasst beispielsweise einen insbesondere als Ottopartikelfilter (OPF) ausgebildeten Partikelfilter und/oder einen zweiten Drei-Wege- Katalysator, welcher auch als zweiter TWC bezeichnet wird. Des Weiteren ist in dem Abgastrakt 18 stromab des Abgasnachbehandlungselements 38 eine Stauklappe 40 angeordnet, mittels welchem ein von dem Abgas durchströmbarer Strömungsquerschnitt des Abgastrakts 18 eingestellt werden kann. Die Stauklappe 40 wird insbesondere genutzt, um eine hinreichend große, zu dem Ansaugtrakt 16 rückzuführende und in den Ansaugtrakt 16 einzuleitende Menge des Abgases, insbesondere im Rahmen einer Niederdruck-Abgasrückführung, realisieren zu können. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist darüber hinaus eine der Turbine 22

zugeordnete Umgehungsleitung 96 auf, welche an einer stromauf der Turbine 22 angeordneten ersten Verbindungsstelle und an einer stromab der Turbine 22

angeordneten und stromauf des ersten TWC angeordneten zweiten Verbindungsstelle fluidisch mit dem Abgastrakt 18 verbunden ist. Dadurch kann an der ersten

Verbindungsstelle zumindest ein Teil des den Abgastrakt 18 durchströmenden Abgases aus dem Abgastrakt 18 ausströmen und in die Umgehungsleitung 96 einströmen. Das in die Umgehungsleitung 96 eingeströmte und die Umgehungsleistung 96 durchströmende Abgas kann an der zweiten Verbindungsstelle aus der Umgehungsleitung 96 ausströmen und in den Abgastrakt 18 wieder einströmen. Das die Umgehungsleitung 96

durchströmende Abgas umgeht die Turbine 22, sodass die Turbine 22 nicht von dem Abgas angetrieben wird, welches die Umgehungsleitung 96 durchströmt. In der

Umgehungsleitung 96 ist ein Ventil 98 angeordnet, mittels welchem eine die

Umgehungsleitung 96 durchströmende Menge des Abgases eingestellt werden kann. Durch Einstellen der die Umgehungsleitung 96 durchströmenden Menge des Abgases kann beispielsweise der Ladedruck des Abgasturboladers 20 eingestellt, insbesondere gesteuert oder geregelt, werden.

In Fig. 1 veranschaulichen Pfeile 42 eine durch den Ansaugtrakt 16 strömende und in die Zylinder 14 einströmende Luftströmung. Außerdem veranschaulichen in Fig. 1 Pfeile 44 eine Abgasströmung, die von den Zylindern 14 durch den Abgastrakt 18 und dabei auch durch das Abgasnachbehandlungselement 38 und insbesondere durch die Stauklappe 40 strömt. Darüber hinaus ist in dem Ansaugtrakt 18 stromauf des Verdichters 24 und stromab des Luftmassenmessers 30 eine zweite Drosselklappe 46 angeordnet, mittels welcher beispielsweise eine besonders vorteilhafte Abgasrückführung, insbesondere eine besonders vorteilhafte Niederdruck-Abgasrückführung, realisiert werden kann.

Um nun auf besonders kosten-, gewichts- und bauraumgünstige Weise einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 realisieren zu können, weist die Verbrennungskraftmaschine 10 eine Führungseinrichtung 48 auf. Mittels der

Führungseinrichtung 48 ist in einem ersten Betriebszustand der Führungseinrichtung 48 zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt 16 durchströmenden Luft aus dem Ansaugtrakt 16 abzweigbar und unter Umgehung der Zylinder 14 in den Abgastrakt 18 einleitbar. Mittels der Führungseinrichtung 48 ist außerdem in einem zweiten Betriebszustand der Führungseinrichtung 48 zumindest ein Teil des den Abgastrakt 18 durchströmenden Abgases aus dem Abgastrakt 18 abzweigbar und unter Umgehen der Zylinder 14 in den Ansaugtrakt 16 einleitbar. Die Führungseinrichtung 48 weist dabei wenigstens oder genau eine erste Leitung 50 auf, welche sowohl von dem in den Ansaugtrakt 16 einzuleitenden Abgas als auch von der in den Abgastrakt 18 einzuleitenden Luft durchströmbar ist. Die Führungseinrichtung 48 umfasst darüber hinaus einen in der Leitung 50 angeordneten Kühler 52, welcher zumindest und dabei insbesondere in den zweiten Betriebszustand als Abgasrückführkühler arbeitet. Mittels des

Abgasrückführkühlers wird das abgezweigte und in den Ansaugtrakt 16 einzuleitende Abgas gekühlt.

In Fig. 1 veranschaulichen Pfeile 54 eine Strömung der Luft, die aus dem Ansaugtrakt 16 abgezweigt und mittels der Führungseinrichtung 48 zu dem und in den Abgastrakt 18 geführt wird. Außerdem veranschaulichen Pfeile 56 das Abgas, welches mittels der Führungseinrichtung 48 aus dem Abgastrakt 18 abgezweigt und zu dem und in den Ansaugtrakt 16 geleitet wird. Außerdem ist beispielsweise in dem Abgastrakt 18 stromab des ersten TWC und stromauf des Abgasnachbehandlungselements 38 eine Lambda- Sonde 58 angeordnet, mittels welcher beispielsweise ein Sauerstoffgehalt des Abgases erfasst werden kann. Mittels der Lambda-Sonde 58 kann eine Lambda-Regelung realisiert werden, in deren Rahmen beispielsweise für die jeweilige, im Zylinder 14 ablaufende Verbrennung das Verbrennungsluftverhältnis eingestellt wird.

Die Führungseinrichtung 48 weist darüber hinaus eine fluidisch mit der ersten Leitung 50 verbundene oder verbindbare zweite Leitung 60 auf, welche an einer stromab des Verdichters 24 angeordneten ersten Stelle S1 fluidisch mit dem Ansaugtrakt 16 verbunden ist. Dadurch wird an der ersten Stelle S1 zumindest der zuvor genannte Teil der Luft aus dem Ansaugtrakt 16 abgezweigt und in die zweite Leitung 60 eingeleitet.

Der abgezweigte Teil der Luft kann dann aus der Leitung 60 ausströmen und in die Leitung 50 einströmen und wird dann mittels der Leitung 50 zu dem Abgastrakt 18 geführt. Die Führungseinrichtung 48 umfasst darüber hinaus eine fluidisch mit der ersten Leitung 50 verbundene oder verbindbare dritte Leitung 62, welche an einer stromauf des Verdichters 24 angeordneten zweiten Stelle S2 fluidisch mit dem Ansaugtrakt 16 verbunden ist. Dadurch kann an der zweiten Stelle S2 zumindest der zuvor genannte Teil des Abgases aus der dritten Leitung 62 abgeführt und in den Ansaugtrakt 16 eingeleitet werden.

Die Führungseinrichtung 48 umfasst darüber hinaus ein Ventilelement 64, welches beispielsweise als 3/3-Wegeventil ausgebildet ist. Das Ventilelement 64 ist

beispielsweise zwischen einem ersten Schaltzustand und einem zweiten Schaltzustand umschaltbar. In dem ersten Schaltzustand ist die zweite Leitung 60 über das Ventilelement 64 fluidisch mit der ersten Leitung 50 verbunden, und in dem ersten Schaltzustand ist die dritte Leitung 62 mittels des Ventilelements 64 von der ersten Leitung 50 getrennt. In dem zweiten Schaltzustand ist die dritte Leitung 62 über das Ventilelement 64 fluidisch mit der ersten Leitung 50 verbunden, und in dem zweiten Schaltzustand ist die zweite Leitung 60 mittels des Ventilelements 64 von der ersten Leitung 50 getrennt.

Die erste Leitung 50 ist an einer Verbindungsstelle V fluidisch mit dem Abgastrakt 18 verbunden, sodass an der Verbindungsstelle V das in den Ansaugtrakt 16 einzuleitende Abgas aus dem Abgastrakt 18 abgezweigt und in die erste Leitung 50 eingeleitet werden kann. Außerdem ist an der Verbindungsstelle V die aus dem Ansaugtrakt 16

abgezweigte Luft aus der ersten Leitung 50 abführbar und in den Abgastrakt 18 einleitbar. Die Verbindungsstelle V ist dabei stromab des ersten TWC und stromauf des Partikelfilters sowie stromauf des zweiten TWC angeordnet. Da die erste Stelle S1 stromab des Verdichters 24 angeordnet ist, kann es sich bei der Luft, die mittels der Führungseinrichtung 48 aus dem Ansaugtrakt 16 abgezweigt und in den Abgastrakt 18 eingeleitet wird, um mittels des Verdichters 24 verdichtete Luft. Somit kann die aus dem Ansaugtrakt 16 abgezweigte, verdichtete Luft stromauf des Partikelfilters in den

Abgastrakt 18 eingeleitet werden. Hierdurch kann eine Verdichterlufteinblasung realisiert werden, sodass der Partikelfilter mittels der in den Abgastrakt 18 eingeleiteten, verdichteten Luft vorteilhaft regeneriert werden kann.

Fig. 2 veranschaulicht ein Verfahren zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10. Insbesondere veranschaulicht Fig. 2 eine Funktionsstruktur der Verdichterlufteinblasung. Ein Block 66 veranschaulicht beispielsweise eine Betriebsstrategie zur Durchführung der Verdichterlufteinblasung (VLE). Insbesondere werden bei dem Block 66

Freigabebedingungen geprüft, anhand derer beziehungsweise bei deren Erfülltsein die Verdichterlufteinblasung durchgeführt wird. Insbesondere erfolgt beispielsweise bei dem Block 66 eine Freigabe zur Verdichterlufteinblasung für folgende Anwendungsfälle: CO- Oxidation und Kühlen eines Unterboden-Katalysators durch Verdichterlufteinblasung, insbesondere vor einem Abstellen des Kraftfahrzeugs. Ferner erfolgt beispielsweise bei dem Block 66 eine Freigabe der Verdichterlufteinblasung sowie eine Ladedruck- Erhöhung, insbesondere für folgende Anwendungsfälle: Heizen des Partikelfilters mit Lambda-Fettbetrieb und Regeneration des Partikelfilters. Ferner erfolgt beispielsweise bei dem Block 66 eine Freigabe für eine Heizstrategie zum Beheizen des Partikelfilters, insbesondere durch eine Zündwinkel-Spätverstellung und/oder durch eine Kombination aus Zündwinkel-Spätverstellung und einem Fettbetrieb, das heißt einem unterstöchiometrischen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10. Ein Pfeil 68 veranschaulicht beispielsweise eine vorrangige Anforderung einer Schutzfunktion, welche einem Block 70 übergeben wird. Der Block 70 veranschaulicht beispielsweise eine Diagnose der Verdichterlufteinblasung, insbesondere im Hinblick auf eine

Stellgrößenbeschränkung und/oder eine Schutzfunktion.

Ein Block 72 veranschaulicht beispielsweise eine Vorsteuerung der

Verdichterlufteinblasung, wobei ein Pfeil 74 eine Freigabe der Vorsteuerung

veranschaulicht. Mögliche Varianten der Vorsteuerung sind beispielsweise die

Vorsteuerung auf Basis des stationären Kennfelds, insbesondere hinsichtlich Last und/oder Drehzahl, und/oder die Vorsteuerung auf Basis einer Vorsteuer-Kennlinie, insbesondere abhängig von dem Verbrennungsluftverhältnis in dem jeweiligen Zylinder 14. Nachgeschaltet kann eine Druckkorrektur durch eine Berücksichtigung eines stromauf des Ventilelements 64 herrschenden Drucks erfolgen. Ein Pfeil 76

veranschaulicht einen von der Vorsteuerung bereitgestellten Vorsteuer-Anteil. Ein Block 78 veranschaulicht einen Abgas-Lambda-Regler zum Regeln eines im Abgas

herrschenden Verbrennungsluftverhältnisses beziehungsweise zum Regeln von

Bedingungen, zu denen es bei einem Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 mit einem einstellbaren Verbrennungsluftverhältnis kommen würde. Der Abgas-Lambda- Regler regelt das im Abgas herrschende Verbrennungsluftverhältnis (Lambda) durch eine Abgas-Lambda-Regelung, insbesondere auf Basis eines

Verbrennungsluftverhältnisses, welches aus einer Messung resultiert oder berechnet wird, insbesondere auf Basis eines physikalischen Modells. Folgendes Wirkprinzip ist denkbar: PI-Regler, Regelverstärkungen Kp und Ki abhängig von Regeldifferenz angepasst (Gain Scheduling). Ein Pfeil 80 veranschaulicht einen Regler-Anteil, und ein Pfeil 82 veranschaulicht eine Freigabe des einfach auch als Regler bezeichneten Abgas- Lambda-Reglers. Der durch den Pfeil 76 veranschaulichte Vorsteuer-Anteil und der durch den Pfeil 80 veranschaulichte Regler-Anteil werden bei einem Block 84 zu einer Ansteuerung addiert, die in Fig. 2 durch einen Pfeil 86 veranschaulicht ist. Eine durch einen Pfeil 88 veranschaulichte Ausgangsgröße des Blocks 70 ist beispielsweise eine Position des auch als Bypass-Ventil bezeichneten Ventilelements 64 beziehungsweise der Pfeil 88 veranschaulicht den einzustellenden Schaltzustand des Ventilelements 64.

Des Weiteren veranschaulicht ein Block 90 eine Motorsteuerung, und ein Pfeil 92 veranschaulicht eine Ladedruckdifferenz und eine Zündwinkeldifferenz, welche von dem Block 66 an den Block 90 übergeben werden. Schließlich veranschaulicht ein Pfeil 94 aufbereitete Größen für ein Abgasnachbehandlungsmodell der Motorsteuerung, wobei die aufbereiteten Größen von dem Block 66 an den Block 90 übergeben werden.

Bezugszeichenliste

Verbrennungskraftmaschine

Motorgehäuse

Zylinder

An saugtrakt

Abgastrakt

Abgasturbolader

Turbine

Verdichter

Ladeluftkühler

Drosselklappe

Luftmassenmesser

Luftfilter

Abgasnachbehandlungseinrichtung

Drei-Wege-Katalysator

Abgasnachbehandlungselement

Stauklappe

Pfeil

Pfeil

Drosselklappe

Führungseinrichtung

erste Leitung

Kühler

Pfeil

Pfeil

Lambda-Sonde

zweite Leitung

dritte Leitung

Ventilelement

Block Pfeil

Block

Block

Pfeil

Pfeil

Block

Pfeil

Pfeil

Block

Pfeil

Pfeil

Block

Pfeil

Pfeil

Umgehungsleitung

Ventil