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WO2016146229A1 - Internal combustion engine device, internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine device - Google Patents

Internal combustion engine device, internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine device Download PDF

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Publication number
WO2016146229A1
WO2016146229A1 PCT/EP2016/000198 EP2016000198W WO2016146229A1 WO 2016146229 A1 WO2016146229 A1 WO 2016146229A1 EP 2016000198 W EP2016000198 W EP 2016000198W WO 2016146229 A1 WO2016146229 A1 WO 2016146229A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
combustion engine
internal combustion
unit
exhaust gas
turbocharger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2016/000198
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Claus-Oliver Schmalzing
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
MTU Friedrichshafen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Friedrichshafen GmbH filed Critical MTU Friedrichshafen GmbH
Publication of WO2016146229A1 publication Critical patent/WO2016146229A1/en
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    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
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    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1448—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure
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    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a Brennla-aftmaschinenvortechnische, an internal combustion engine and a method for operating a Brennla-aftmaschinenvortechnische.
  • the invention relates to an internal combustion engine device with an exhaust gas recirculation, with an adjustable turbocharger and with a control and / or regulating unit, the
  • the control and / or regulating unit is provided to adjust a requirement characteristic of the exhaust gas recirculation by adjusting the turbocharger.
  • a purging gradient for the exhaust gas recirculation can be set particularly well.
  • an EGR mass flow driven by the scavenging gradient can be set well via the scavenging gradient, with the result that an EGR rate can also be set well.
  • exhaust gas values can be set particularly well, which means that even strict limit values for the exhaust gas values can be complied with particularly well.
  • exhaust gas recirculation is in particular a Unit for the recirculation of exhaust gas from an exhaust system understood in an intake.
  • a “rinsing trap” is understood in particular to mean a pressure difference between a boost pressure and an exhaust backpressure, a “boost pressure” being understood below to mean a boost pressure relevant to the rinsing trap at an intersection at which the exhaust gas recirculation flows into the intake tract, and Exhaust back pressure "one for the
  • EGR mass flow is in particular a mass flow of the exhaust gas recirculation from the exhaust system
  • EGR rate is understood in particular to mean a value which is calculated from the mass flow of EGR divided by a mass flow of combustion air.
  • Combustion air mass flow is understood in particular to mean a sum of a fresh air mass flow and the EGR mass flow .
  • an “adjustable turbocharger” is understood to mean, in particular, a turbocharger which is provided for a change in charge pressure and / or exhaust gas backpressure as a function of a control characteristic.
  • Charge pressure is understood to mean, in particular, a pressure of a combustion air, the combustion air from the turbocharger compressed fresh air and recirculated exhaust gas recirculation exhaust gas.
  • exhaust backpressure is understood in particular to mean a pressure of an exhaust gas before a relaxation in the turbocharger.
  • Adjustment by the control and / or regulating unit in this context means, in particular, that the control and / or regulating unit has at least one Adjustment provided tax code provides. For example, under an adjustment of the turbocharger is understood that the control and / or regulating unit a
  • the control and / or regulating unit can have a control function which is provided to evaluate a control parameter in order to determine the control characteristic
  • Control unit is in particular a unit with a processor unit and with a memory unit and with a memory unit stored in the memory unit
  • control and / or regulating unit can have a plurality of interconnected control units, which are preferably provided via a bus system, in particular a CAN bus system to communicate with each other.
  • a "requirement parameter” is to be understood as meaning, in particular, a characteristic variable which is set to a required value by adjusting the turbocharger.
  • “Provided” is understood to mean in particular specially programmed, designed and / or equipped.
  • the exhaust gas recirculation is provided for guiding an EGR mass flow, of which the requirement characteristic is at least mutually dependent. Since the EGR mass flow has a high influence on the exhaust gas values, compliance with strict limit values can be achieved particularly well by such a dependency. Under one
  • Specific parameter of the exhaust gas recirculation is understood in particular to mean a parameter which is related to the exhaust gas recirculation, such as, in particular, the EGR rate, the EGR mass flow or the scavenging gradient
  • the request characteristic depends on the EGR mass flow or the EGR mass flow depends on the request characteristic.
  • "at least” is understood in particular to mean that the requirement parameter can also be embodied as the EGR rate.
  • control and / or regulating unit is provided to set at least one exhaust gas value to a desired value by setting the requirement characteristic. This can ensure that the limit values for the exhaust gas values are not exceeded, at least in normal operation. If a sensor for detecting the at least one exhaust gas value is provided, can be for the control and / or
  • Control unit an input characteristic are provided, based on which the control and / or regulating unit determines the value for the request characteristic.
  • the turbocharger has an adjustable turbine unit.
  • the exhaust back pressure can be changed, bringing the
  • An “adjustable turbine unit” is understood to mean, in particular, a turbine unit that is used to change the exhaust gas back pressure at a constant pressure
  • the adjustable turbine unit may have a variable turbine geometry.
  • the turbocharger is provided for adjusting the turbine unit one of the turbine unit provided power and / or a retrieved from the turbine unit power, whereby in particular a speed of the turbine unit can be changed.
  • the exhaust back pressure can be changed, in particular increased.
  • control and / or regulating unit is provided to adjust the request characteristic of the exhaust gas recirculation by adjusting the turbine unit.
  • the requirement parameter By adjusting the requirement parameter by adjusting the turbine unit, in particular the exhaust back pressure changes. This changes with the adjustment of the turbine unit, the scavenging gradient and thus the EGR mass flow. The requirement parameter can thus be easily adjusted.
  • the turbine unit has a turbine wheel and a generator coupled to the turbine wheel.
  • a power which is additionally provided by the turbine unit, when the exhaust back pressure is increased, can be used, for example, to charge an energy storage.
  • a flow resistance of the turbine unit can be increased, such as a coupled to the turbine wheel brake.
  • the turbocharger preferably has a compressor unit that can be mechanically decoupled at least partially from the turbine unit. By means of a mechanical decoupling, the compressor unit and the turbine unit can be operated and / or adjusted at least partially independently of one another. In particular, it is easily possible by means of
  • Adjust compressor unit adapted to current operating conditions boost pressure and at least partially independent of the exhaust gas back pressure and thus to change the purging gradient to adjust the request characteristic of the exhaust gas recirculation.
  • Compressor unit of the turbine unit partially mechanically decoupled, completely mechanically decoupled, partially mechanically decoupled or completely mechanically decoupled.
  • mechanically decoupled is in particular understood that the
  • Exhaust gas turbocharger having a unit which is provided to provide a separable or at least variable mechanical coupling between the turbine unit and the compressor unit, such as a clutch.
  • mechanically decoupled is meant, in particular, that a mechanical connection, such as a common shaft of the turbine unit and the compressor unit, is omitted.
  • the compressor unit is mechanically completely decoupled from the turbine unit, for example, an electrical, a pneumatic and / or a
  • the turbine unit and the compressor unit are electromechanically or electrically coupled together.
  • control and / or regulating unit is advantageously provided to the
  • Requirement characteristic of the exhaust gas recirculation at least substantially to be adjusted by adjusting the turbine unit.
  • the setting of the requirement characteristic has at least essentially the effect on the exhaust gas counterpressure relevant for the scavenging gradient.
  • the fresh air mass flow in such an embodiment is at least substantially unaffected by the setting of the requirement characteristic.
  • the boost pressure can be adapted to a modified EGR mass flow to adjust the fresh air mass flow to a requested value, which is necessary for an internal combustion engine can provide a requested engine performance.
  • the exhaust gas values can be influenced.
  • the term "at least essentially” means, in particular, that the control and / or regulating unit is intended to be used in the event of a cessation of the
  • Requirement parameter to leave a setting of the compressor unit substantially unchanged.
  • Requirement characteristic at least at a constant requested engine power the change of the exhaust back pressure at least by a factor of 2, preferably at least by a factor of 5, and particularly preferably at least by a factor 10 is greater than the change of
  • Fresh-air mass flow If, for example, the exhaust backpressure is increased by 10%, the fresh air mass flow increases at a constant requested engine power particularly preferably by at most 1%.
  • the control and / or regulating unit is provided for adjusting the
  • the turbine unit at least partially independent of the
  • control and / or regulating unit can independently set the boost pressure and the EGR rate.
  • independent is understood in particular to mean that the control and / or regulating unit has at least one Provides control characteristic, which is provided for the compressor unit, and at least provides a control characteristic, which is provided for the turbine unit.
  • at least partially means, in particular, that the control and / or regulating unit can additionally provide at least one further control parameter which is provided for the compressor unit and the turbine unit.
  • the Brerinkraftmaschinenvorraum has at least one energy storage device to which the compressor unit and / or the turbine unit are connected. As a result, power peaks can be buffered. For example, a
  • Power surplus of the turbine unit can be used to supply power to the energy storage. This power can be supplied to the compressor unit at a later time.
  • the energy store is preferably designed as an electrical energy store.
  • the energy store may, in particular depending on an embodiment of the
  • Turbocharger also have a different configuration, for example, if hydraulic and / or pneumatic components are provided for adjusting the compressor unit and / or the turbine unit.
  • the internal combustion engine device has a generator which is connected to the energy store, or a starter generator provided for starting an internal combustion engine, which is connected to the energy store.
  • an electric power for operating the compressor unit can be generated by the generator or the starter-generator and stored temporarily by means of the energy store.
  • At least the compressor unit can be adjusted completely independently of the turbine unit, since the power requested by the compressor unit can be provided by the energy store. If the generator is provided by a shaft of the internal combustion engine, such as by a crankshaft of the
  • Internal combustion engine to be driven can be dispensed with the turbine unit for generating electrical power.
  • the control and / or regulating unit can set the request characteristic very easily by such an embodiment.
  • an internal combustion engine in particular a diesel engine, with a
  • FIG. 1 schematically shows an exemplary embodiment of an internal combustion engine 22 with an internal combustion engine device 23.
  • the internal combustion engine device 23 has an intake tract 12 and an exhaust system 13.
  • the engine device 23 includes an exhaust gas recirculation 1, which is provided to the exhaust gas from the exhaust system 13 the
  • the exhaust gas recirculation 1 comprises an EGR line 14 with an exhaust gas cooler 15 and an exhaust gas recirculation valve 16.
  • the exhaust gas cooler 15 is provided to cool the exhaust gas before it is supplied to a guided in the intake manifold 12 fresh air.
  • Exhaust gas recirculation valve 16 is designed to provide an EGR mass flow, i. a mass flow of the exhaust gas flowing through the EGR passage 14 to adjust.
  • the EGR mass flow is driven in operation by a purge gradient between the exhaust system 13 and the intake tract 12.
  • the engine 22 is formed as a diesel engine. In the illustrated
  • the internal combustion engine 22 to an idle speed of about 600 U / min.
  • the internal combustion engine 22 is thus designed as a high-speed rotor.
  • the internal combustion engine 22 comprises, depending on the design, between 8 and 20 cylinders, with only one of the cylinders 17 being provided with a reference numeral for the sake of simplicity.
  • Each of the cylinders 17 of the internal combustion engine 22 has a cylinder volume of at least 4.77 l.
  • a cylinder output of the internal combustion engine 22 is at least 150 kW.
  • the diesel engine is thus for a power between 1200 kW and 3000 kW
  • diesel engine can also have other engine data.
  • the engine device 23 further includes a turbocharger 2.
  • the turbocharger 2 is particularly intended to provide a boost pressure in the intake tract 12 which is increased relative to an ambient pressure.
  • the turbocharger 2 comprises a compressor unit 7 which, in one operation, compresses the fresh air drawn in from an environment and thereby provides the increased boost pressure.
  • the compressor unit 7 comprises a compressor wheel 8.
  • the compressor wheel 8 is arranged in the intake tract 12. In one operation, the compressor wheel 8 is driven and thereby compresses the Fresh air sucked in from the environment.
  • the compressed fresh air is in an operation with the exhaust gas, which is supplied to the intake manifold 12 via the exhaust gas recirculation 1, and fed as combustion air mass flow to the cylinders 17 of the internal combustion engine 22.
  • the combustion air supplied to the cylinders 17 is mixed with a fuel.
  • the combustion air and the fuel form an ignitable air-fuel mixture in the cylinders 17.
  • the internal combustion engine 22 on a plurality of injectors, not shown, which are intended to inject the fuel directly into the cylinder 17.
  • injectors not shown, which are intended to inject the fuel directly into the cylinder 17.
  • other embodiments are conceivable. In this
  • the fuel is designed as a diesel fuel.
  • the air-fuel mixture ignites automatically when compressed.
  • the turbocharger 2 comprises a turbine unit 4, which is provided to provide a power for driving the compressor unit 7.
  • the turbine unit 4 comprises a
  • Turbine 5 which is arranged in the exhaust system 13.
  • the exhaust gas forms an exhaust gas mass flow whose pressure and / or its kinetic energy drives the turbine wheel 5.
  • a portion of the exhaust gas mass flow exiting the cylinders 17 is supplied to the intake manifold 12 via the EGR passage 14. The remaining exhaust gas is discharged via the turbine unit 4.
  • the exhaust gas recirculation 1 is arranged in a high-pressure region.
  • the exhaust system 13 has a front of the turbine 5 arranged branch 18, at which the EGR line 14 branches off from the exhaust system 13.
  • the intake tract 12 has an opening 19, at which the EGR line 14 opens into the intake tract 12.
  • the junction 19 is arranged downstream of the compressor unit 7, based on a flow direction of the combustion air mass flow.
  • the purging slope is formed as a pressure difference between an exhaust back pressure in the exhaust system 13 and a boost pressure in the intake tract 12.
  • the turbocharger 2 is adjustable.
  • the internal combustion engine device 23 comprises a control and regulation unit 3, which is provided to set a requirement parameter of the exhaust gas recirculation 1 by adjusting the turbocharger 2.
  • the demand characteristic of the exhaust gas recirculation 1 is formed as the EGR rate.
  • the Internal combustion engine 22 at least one exhaust gas value, which depends on the EGR rate.
  • the control unit 3 adjusts the EGR rate in one operation such that the exhaust gas values are within predefined exhaust gas limit values.
  • the setting of the EGR rate may be configured as a controller or as a controller.
  • maps can be stored in the control and regulation unit 3, which set the request characteristic in dependence of other parameters.
  • For a control further sensors, such as a lambda probe 20 may be provided, which detect the exhaust gas values.
  • the turbine unit 4 of the turbocharger 2 is adjustable.
  • the control unit 3 is provided by adjustment of the turbine unit 4, the request characteristic of
  • the turbine unit 4 has a generator 6 coupled to the turbine wheel 5.
  • the turbine 5 of the turbine unit 4 is provided for driving the generator 6.
  • a rotational speed which has the turbine wheel 5 depends on a power that the generator 6 outputs. In this case, the larger the power output by the generator 6, the smaller the rotational speed that the turbine wheel 5 has. With decreasing speed increases simultaneously generated by the turbine 5 flow resistance.
  • the exhaust back pressure depends in particular on the
  • the compressor unit 7 is mechanically completely decoupled from the turbine unit 4 in the illustrated embodiment.
  • the turbine unit 4 and the compressor unit 7 are electromechanically coupled with each other.
  • the compressor unit 7 has an electric motor 9 which is provided for driving the compressor wheel 8. The in one operation of the
  • Turbine unit 4 delivered electrical power can be used for a drive of the compressor 8.
  • the control unit 3 is provided to adjust the electric power transmitted from the turbine unit 4 to the compressor unit 7. By change the transmitted electric power, the control unit 3 is provided to change the coupling between the turbine unit 4 and the compressor unit 7.
  • the control unit 3 is provided to the request characteristic of
  • Exhaust gas recirculation 1 essentially by adjusting the turbine unit 4 set.
  • the control and regulation unit 3 is provided, in particular, for setting a power requirement for the turbine unit 4. If the exhaust gas mass flow is sufficiently high, the turbine unit 4 provides a power that the
  • control unit 3 is provided for setting the request characteristic, the turbine unit 4 regardless of the
  • Adjust compressor unit 7 To set the requirement parameter, the control and regulation unit 3 only changes the power requirement to the turbine unit 4.
  • the internal combustion engine device 23 comprises an electrical energy store 10, to which the compressor unit 7 and the turbine unit 4 are connected.
  • the energy store 10 is intended to receive, store and deliver electrical power. If the power provided by the turbine unit 4 is greater than the power consumed by the compressor unit 7, the energy storage device 10 is supplied by the turbine unit 4
  • the energy storage 10 is in the form of a battery.
  • the control unit 3 is provided to control the compressor unit 7 independently of the turbine unit 4.
  • the internal combustion engine 22 has a crankshaft 21, to which the starter-generator 11 is connected.
  • the starter generator 11 is provided to provide a starting torque for starting the engine 22. In one operation, the starter-generator 11 is intended to deliver electrical power dissipated by the
  • the starter-generator 11 is particularly intended to provide the differential power to the power supplied by the Turbine unit 4 is provided, is smaller than the power absorbed by the compressor unit 7.

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Abstract

The invention relates to an internal combustion engine device (23) comprising an exhaust gas recirculation (1), an adjustable turbocharger (2) and a control and/or regulating unit (3) which is provided for adjusting the turbocharger (2), wherein the control and/or regulating unit (3) is provided to adjust a request parameter of the exhaust gas recirculation (1) by adjusting the turbocharger (2). The invention also relates to an internal combustion engine (22) comprising such an internal combustion engine device (23) and to a method for operating an internal combustion engine (22) comprising such an internal combustion engine device (23).

Description

BESCHREIBUNG Brennkraftmaschinenvorrichtung, Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschinenvorrichtung  DESCRIPTION Internal combustion engine device, internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine device

Die Erfindung betrifft eine Brennla-aftmaschinenvorrichtung, eine Brennkraftmaschine und ein Verfahren zum Betrieb einer Brennla-aftmaschinenvorrichtung. The invention relates to a Brennla-aftmaschinenvorrichtung, an internal combustion engine and a method for operating a 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. From US 2010/0170245 Al a Brennlcraftmaschinenvorrichtung with an adjustable turbocharger and with a control and / or regulating unit, which is provided for adjusting the turbocharger, is already known. The invention is in particular the object of a Brennkrafonaschinenvoirichtung, in particular for a diesel engine, and to provide a method for operating an internal combustion engine, with the strict limits for exhaust emissions can be particularly well met. It is achieved by an inventive embodiment according to claim 1, by an internal combustion engine according to the invention according to claim 11 and a method according to the invention according to claim 12. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschinenvorrichtung mit einer Abgasrückführung, mit einem verstellbaren Turbolader und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die zur The invention relates to an internal combustion engine device with an exhaust gas recirculation, with an adjustable turbocharger and with a control and / or regulating unit, the

Verstellung des Turboladers vorgesehen ist. Adjustment of the turbocharger is provided.

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 dasIt is proposed that the control and / or regulating unit is provided to adjust a requirement characteristic of the exhaust gas recirculation by adjusting the turbocharger. By adjusting the turbocharger, a purging gradient for the exhaust gas recirculation can be set particularly well. On the other hand, an EGR mass flow driven by the scavenging gradient can be set well via the scavenging gradient, with the result that an EGR rate can also be set well. By precisely setting the EGR rate, exhaust gas values can be set particularly well, which means that even strict limit values for the exhaust gas values can be complied with particularly well. Under an "exhaust gas recirculation" is in particular a Unit for the recirculation of exhaust gas from an exhaust system understood in an intake. A "rinsing trap" is understood in particular to mean a pressure difference between a boost pressure and an exhaust backpressure, a "boost pressure" being understood below to mean a boost pressure relevant to the rinsing trap at an intersection at which the exhaust gas recirculation flows into the intake tract, and Exhaust back pressure "one for the

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 Flushing relevant exhaust back pressure at a branch, at which the exhaust gas recirculation diverts from the exhaust system is understood. Under an "EGR mass flow" is in particular a mass flow of the exhaust gas recirculation from the exhaust system

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 diverted exhaust gas understood. An "EGR rate" is understood in particular to mean a value which is calculated from the mass flow of EGR divided by a mass flow of combustion air. "Combustion air mass flow" is understood in particular to mean a sum of a fresh air mass flow and the EGR mass flow , In this context, an "adjustable turbocharger" is understood to mean, in particular, a turbocharger which is provided for a change in charge pressure and / or exhaust gas backpressure as a function of a control characteristic. "Charge pressure" is understood to mean, in particular, a pressure of a combustion air, the combustion air from the turbocharger compressed fresh air and recirculated exhaust gas recirculation exhaust gas. An "exhaust backpressure" is understood in particular to mean a pressure of an exhaust gas before a relaxation in the turbocharger. "Adjustment by the control and / or regulating unit" in this context means, in particular, that the control and / or regulating unit has at least one Adjustment provided tax code provides. For example, under an adjustment of the turbocharger is understood that the control and / or regulating unit a

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 Steuerkenngröße provides that causes a change in the boost pressure and / or the exhaust back pressure. In principle, the control and / or regulating unit can have a control function which is provided to evaluate a control parameter in order to determine the control characteristic

einzustellen. Unter der„Steuerkenngröße" wird insbesondere ein elektrisch und/oder adjust. Under the "Steuerkenngröße" is in particular an electrically and / or

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 understood electronically evaluable signal, which is transmitted via a bus system, via a suitable wired data transmission system or other data transmission system, in particular via a wireless data transmission system. A "control and / or regulating unit" is to be understood as meaning in particular a unit having at least one control unit. "Control unit" is in particular a unit with a processor unit and with a memory unit and with a memory unit stored in the memory unit

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. Operating program understood. In principle, the control and / or regulating unit can have a plurality of interconnected control units, which are preferably provided via a bus system, in particular a CAN bus system to communicate with each other. In this context, a "requirement parameter" is to be understood as meaning, in particular, a characteristic variable which is set to a required value by adjusting the turbocharger. "Provided" is understood to mean in particular specially programmed, designed and / or equipped.

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 Preferably, the exhaust gas recirculation is provided for guiding an EGR mass flow, of which the requirement characteristic is at least mutually dependent. Since the EGR mass flow has a high influence on the exhaust gas values, compliance with strict limit values can be achieved particularly well by such a dependency. Under one

„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  "Specification parameter of the exhaust gas recirculation" is understood in particular to mean a parameter which is related to the exhaust gas recirculation, such as, in particular, the EGR rate, the EGR mass flow or the scavenging gradient

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 particular, understood that the request characteristic depends on the EGR mass flow or the EGR mass flow depends on the request characteristic. In this context, "at least" is understood in particular to mean that the requirement parameter can also be embodied as the EGR rate.

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 In one embodiment of the invention, it is proposed that the control and / or regulating unit is provided to set at least one exhaust gas value to a desired value by setting the requirement characteristic. This can ensure that the limit values for the exhaust gas values are not exceeded, at least in normal operation. If a sensor for detecting the at least one exhaust gas value is provided, can be for the control and / or

Regeleinheit eine Eingangskenngröße bereitgestellt werden, anhand der die Steuer- und/oder Regeleinheit den Wert für die Anforderungskenngröße bestimmt. Control unit, an input characteristic are provided, based on which the control and / or regulating unit determines the value for the request characteristic.

Vorzugsweise weist der Turbolader eine verstellbare Turbineneinheit auf. Durch eine Preferably, the turbocharger has an adjustable turbine unit. By a

verstellbare Turbineneinheit kann der Abgasgegendruck verändert werden, womit das adjustable turbine unit, the exhaust back pressure can be changed, bringing the

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 Flushing gradient and thus the driven by the purging gradient EGR mass flow can be adjusted particularly well. An "adjustable turbine unit" is understood to mean, in particular, a turbine unit that is used to change the exhaust gas back pressure at a constant pressure

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. Exhaust gas mass flow is provided. For example, the adjustable turbine unit may have a variable turbine geometry. Alternatively, it is also conceivable that the turbocharger is provided for adjusting the turbine unit one of the turbine unit provided power and / or a retrieved from the turbine unit power, whereby in particular a speed of the turbine unit can be changed. By changing the rotational speed of the turbine unit, in particular by braking the turbine unit, the exhaust back pressure can be changed, in particular increased.

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. Advantageously, the control and / or regulating unit is provided to adjust the request characteristic of the exhaust gas recirculation by adjusting the turbine unit. By adjusting the requirement parameter by adjusting the turbine unit, in particular the exhaust back pressure changes. This changes with the adjustment of the turbine unit, the scavenging gradient and thus the EGR mass flow. The requirement parameter can thus be easily adjusted.

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 In a further development, it is proposed that the turbine unit has a turbine wheel and a generator coupled to the turbine wheel. Thereby, a power, which is additionally provided by the turbine unit, when the exhaust back pressure is increased, can be used, for example, to charge an energy storage. Alternatively, other embodiments are conceivable, with which a flow resistance of the turbine unit can be increased, such as a coupled to the turbine wheel brake. The turbocharger preferably has a compressor unit that can be mechanically decoupled at least partially from the turbine unit. By means of a mechanical decoupling, the compressor unit and the turbine unit can be operated and / or adjusted at least partially independently of one another. In particular, it is easily possible by means of

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 Adjust compressor unit adapted to current operating conditions boost pressure and at least partially independent of the exhaust gas back pressure and thus to change the purging gradient to adjust the request characteristic of the exhaust gas recirculation. Under

„mechanisch zumindest teilweise entkoppelbar" wird insbesondere verstanden, dass die "Mechanically at least partially decoupled" is understood in particular that the

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 Compressor unit of the turbine unit partially mechanically decoupled, completely mechanically decoupled, partially mechanically decoupled or completely mechanically decoupled. By "mechanically decoupled" is in particular understood that the

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 Exhaust gas turbocharger having a unit which is provided to provide a separable or at least variable mechanical coupling between the turbine unit and the compressor unit, such as a clutch. By "mechanically decoupled" is meant, in particular, that a mechanical connection, such as a common shaft of the turbine unit and the compressor unit, is omitted. In an embodiment in which the compressor unit is mechanically completely decoupled from the turbine unit, for example, an electrical, a pneumatic and / or a

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. hydraulic coupling can be provided. Preferably, the turbine unit and the compressor unit are electromechanically or electrically coupled together. Alternatively, it is also conceivable to dispense with the turbine unit and to couple the compressor unit with a battery and / or a generator.

Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist vorteilhafterweise dazu vorgesehen, die The control and / or regulating unit is advantageously provided to the

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 Requirement characteristic of the exhaust gas recirculation at least substantially to be adjusted by adjusting the turbine unit. As a result, the setting of the requirement characteristic has at least essentially the effect on the exhaust gas counterpressure relevant for the scavenging gradient. The fresh air mass flow in such an embodiment is at least substantially unaffected by the setting of the requirement characteristic. By adjusting the

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 Compressor unit, the boost pressure can be adapted to a modified EGR mass flow to adjust the fresh air mass flow to a requested value, which is necessary for an internal combustion engine can provide a requested engine performance. By adjusting the turbine unit, the exhaust gas values can be influenced. In this context, the term "at least essentially" means, in particular, that the control and / or regulating unit is intended to be used in the event of a cessation of the

Anforderungskenngröße eine Einstellung der Verdichtereinheit im Wesentlichen unverändert zu lassen. Insbesondere wird darunter verstanden, dass bei der Einstellung der  Requirement parameter to leave a setting of the compressor unit substantially unchanged. In particular, it is understood that when hiring the

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 Requirement characteristic at least at a constant requested engine power, the change of the exhaust back pressure at least by a factor of 2, preferably at least by a factor of 5, and particularly preferably at least by a factor 10 is greater than the change of

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  Fresh-air mass flow. If, for example, the exhaust backpressure is increased by 10%, the fresh air mass flow increases at a constant requested engine power particularly preferably by at most 1%. Preferably, the control and / or regulating unit is provided for adjusting the

Anforderungskenngröße die Turbineneinheit zumindest teilweise unabhängig von der Requirement characteristic, the turbine unit at least partially independent of the

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. Adjust compressor unit. As a result, the control and / or regulating unit can independently set the boost pressure and the EGR rate. In this context, "independent" is understood in particular to mean that the control and / or regulating unit has at least one Provides control characteristic, which is provided for the compressor unit, and at least provides a control characteristic, which is provided for the turbine unit. In this context, "at least partially" means, in particular, that the control and / or regulating unit can additionally provide at least one further control parameter which is provided for the compressor unit and the turbine unit.

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 It is further proposed that the Brerinkraftmaschinenvorrichtung has at least one energy storage device to which the compressor unit and / or the turbine unit are connected. As a result, power peaks can be buffered. For example, a

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 Power surplus of the turbine unit can be used to supply power to the energy storage. This power can be supplied to the compressor unit at a later time. The energy store is preferably designed as an electrical energy store. The energy store may, in particular depending on an embodiment of the

Turboladers, auch eine andere Ausgestaltung aufweisen, beispielsweise wenn hydraulische und/oder pneumatische Komponenten zur Verstellung der Verdichtereinheit und/oder der Turbineneinheit vorgesehen sind. Turbocharger, also have a different configuration, for example, if hydraulic and / or pneumatic components are provided for adjusting the compressor unit and / or the turbine unit.

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 It is also proposed that the internal combustion engine device has a generator which is connected to the energy store, or a starter generator provided for starting an internal combustion engine, which is connected to the energy store. In such an embodiment, an electric power for operating the compressor unit can be generated by the generator or the starter-generator and stored temporarily by means of the energy store. At least the compressor unit can be adjusted completely independently of the turbine unit, since the power requested by the compressor unit can be provided by the energy store. If the generator is provided by a shaft of the internal combustion engine, such as by a crankshaft of the

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. Internal combustion engine to be driven, can be dispensed with the turbine unit for generating electrical power. The control and / or regulating unit can set the request characteristic very easily by such an embodiment.

Außerdem wird eine Brennkraftmaschine, insbesondere ein Dieselmotor, mit einer In addition, an internal combustion engine, in particular a diesel engine, with a

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 proposed inventive engine device. In addition, a method for operating a Brerml rafting machine device is proposed in which by adjusting a turbocharger a request characteristic of an exhaust gas recirculation is adjusted. Further variants and advantages of the invention will become apparent from the following description. In the figure, an embodiment of the invention is shown. FIG. 1 schematically shows an exemplary embodiment of an internal combustion engine 22 with an internal combustion engine device 23. The internal combustion engine device 23 has an intake tract 12 and an exhaust system 13. The engine device 23 includes an exhaust gas recirculation 1, which is provided to the exhaust gas from the exhaust system 13 the

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. Supply intake 12. The exhaust gas recirculation 1 comprises an EGR line 14 with an exhaust gas cooler 15 and an exhaust gas recirculation valve 16. The exhaust gas cooler 15 is provided to cool the exhaust gas before it is supplied to a guided in the intake manifold 12 fresh air. Exhaust gas recirculation valve 16 is designed to provide an EGR mass flow, i. a mass flow of the exhaust gas flowing through the EGR passage 14 to adjust. The EGR mass flow is driven in operation by a purge gradient between the exhaust system 13 and the intake tract 12.

Die Brennkraftmaschine 22 ist als ein Dieselmotor ausgebildet. In dem dargestellten The engine 22 is formed as a diesel engine. In the illustrated

Ausführungsbeispiel weist die Brennkraftmaschine 22 eine Leerlaufdrehzahl von ca. 600 U/min auf. Die Brennkraftmaschine 22 ist damit als ein Schnellläufer ausgebildet. Eine Embodiment, the internal combustion engine 22 to an idle speed of about 600 U / min. The internal combustion engine 22 is thus designed as a high-speed rotor. A

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 Maximum speed of the internal combustion engine 22 is in the illustrated embodiment about 2200 U / min. The internal combustion engine 22 comprises, depending on the design, between 8 and 20 cylinders, with only one of the cylinders 17 being provided with a reference numeral for the sake of simplicity. Each of the cylinders 17 of the internal combustion engine 22 has a cylinder volume of at least 4.77 l. A cylinder output of the internal combustion engine 22 is at least 150 kW. The diesel engine is thus for a power between 1200 kW and 3000 kW

vorgesehen. Grundsätzlich kann der Dieselmotor aber auch andere Motordaten aufweisen. intended. In principle, however, the diesel engine can also have other engine data.

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 The engine device 23 further includes a turbocharger 2. The turbocharger 2 is particularly intended to provide a boost pressure in the intake tract 12 which is increased relative to an ambient pressure. The turbocharger 2 comprises a compressor unit 7 which, in one operation, compresses the fresh air drawn in from an environment and thereby provides the increased boost pressure. For compressing the fresh air sucked in, the compressor unit 7 comprises a compressor wheel 8. The compressor wheel 8 is arranged in the intake tract 12. In one operation, the compressor wheel 8 is driven and thereby compresses the Fresh air sucked in from the environment. The compressed fresh air is in an operation with the exhaust gas, which is supplied to the intake manifold 12 via the exhaust gas recirculation 1, and fed as combustion air mass flow to the cylinders 17 of the internal combustion engine 22. The combustion air supplied to the cylinders 17 is mixed with a fuel. The combustion air and the fuel form an ignitable air-fuel mixture in the cylinders 17. In a preferred embodiment, the internal combustion engine 22 on a plurality of injectors, not shown, which are intended to inject the fuel directly into the cylinder 17. Alternatively, other embodiments are conceivable. In this

Ausführungsbeispiel ist der Kraftstoff als Dieselkraftstoff ausgebildet. Das Luft- Kraftstoffgemisch entzündet sich bei einer Kompression selbstständig. Ein bei einer Embodiment, the fuel is designed as a diesel fuel. The air-fuel mixture ignites automatically when compressed. One at one

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 Combustion of the air-fuel mixture resulting exhaust gas is supplied to the exhaust system 13. The turbocharger 2 comprises a turbine unit 4, which is provided to provide a power for driving the compressor unit 7. The turbine unit 4 comprises a

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. Turbine 5, which is arranged in the exhaust system 13. The exhaust gas forms an exhaust gas mass flow whose pressure and / or its kinetic energy drives the turbine wheel 5. A portion of the exhaust gas mass flow exiting the cylinders 17 is supplied to the intake manifold 12 via the EGR passage 14. The remaining exhaust gas is discharged via the turbine unit 4.

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. The exhaust gas recirculation 1 is arranged in a high-pressure region. The exhaust system 13 has a front of the turbine 5 arranged branch 18, at which the EGR line 14 branches off from the exhaust system 13. The intake tract 12 has an opening 19, at which the EGR line 14 opens into the intake tract 12. The junction 19 is arranged downstream of the compressor unit 7, based on a flow direction of the combustion air mass flow. The purging slope is formed as a pressure difference between an exhaust back pressure in the exhaust system 13 and a boost pressure in the intake tract 12.

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. The turbocharger 2 is adjustable. The internal combustion engine device 23 comprises a control and regulation unit 3, which is provided to set a requirement parameter of the exhaust gas recirculation 1 by adjusting the turbocharger 2. The demand characteristic of the exhaust gas recirculation 1 is formed as the EGR rate. In one operation, the Internal combustion engine 22 at least one exhaust gas value, which depends on the EGR rate. The control unit 3 adjusts the EGR rate in one operation such that the exhaust gas values are within predefined exhaust gas limit values. The setting of the EGR rate may be configured as a controller or as a controller. For a control, for example, maps can be stored in the control and regulation unit 3, which set the request characteristic in dependence of other parameters. For a control further sensors, such as a lambda probe 20 may be provided, which detect the exhaust gas values.

Die Turbineneinheit 4 des Turboladers 2 ist verstellbar. Die Steuer- und Regeleinheit 3 ist dazu vorgesehen, durch Verstellung der Turbineneinheit 4 die Anforderungskenngröße der The turbine unit 4 of the turbocharger 2 is adjustable. The control unit 3 is provided by adjustment of the turbine unit 4, the request characteristic of

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.  Set exhaust gas recirculation 1. In the case of an adjustment of the turbine unit 4, in particular the exhaust gas back pressure of the exhaust gas present at the turbine unit 4 changes. If the charge pressure remains constant at the same time, the scavenging gradient changes. The change in the purge slope causes a change in the EGR mass flow and thus a change in the EGR 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 The turbine unit 4 has a generator 6 coupled to the turbine wheel 5. The turbine 5 of the turbine unit 4 is provided for driving the generator 6. At least at a constant exhaust gas mass flow, a rotational speed, which has the turbine wheel 5, depends on a power that the generator 6 outputs. In this case, the larger the power output by the generator 6, the smaller the rotational speed that the turbine wheel 5 has. With decreasing speed increases simultaneously generated by the turbine 5 flow resistance. The exhaust back pressure depends in particular on the

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 Flow resistance, which is generated by the turbine wheel 5. By changing the output from the generator 6 power, the control unit 3 thus the

Abgasgegendruck und damit die als AGR-Rate ausgebildete Anforderungskenngröße einstellen. Exhaust back pressure and thus set the designed as EGR rate requirement characteristic.

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 The compressor unit 7 is mechanically completely decoupled from the turbine unit 4 in the illustrated embodiment. The turbine unit 4 and the compressor unit 7 are electromechanically coupled with each other. The compressor unit 7 has an electric motor 9 which is provided for driving the compressor wheel 8. The in one operation of the

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. Turbine unit 4 delivered electrical power can be used for a drive of the compressor 8. The control unit 3 is provided to adjust the electric power transmitted from the turbine unit 4 to the compressor unit 7. By change the transmitted electric power, the control unit 3 is provided to change the coupling between the turbine unit 4 and the compressor unit 7.

Die Steuer- und Regeleinheit 3 ist dazu vorgesehen, die Anforderungskenngröße der The control unit 3 is provided to the request characteristic of

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 Exhaust gas recirculation 1 essentially by adjusting the turbine unit 4 set. In order to set the requirement parameter, the control and regulation unit 3 is provided, in particular, for setting a power requirement for the turbine unit 4. If the exhaust gas mass flow is sufficiently high, the turbine unit 4 provides a power that the

Leistungsanforderung entspricht. Die Steuer- und Regeleinheit 3 ist dabei dazu vorgesehen, zur Einstellung der Anforderungskenngröße die Turbineneinheit 4 unabhängig von der Performance requirement. The control unit 3 is provided for setting the request characteristic, the turbine unit 4 regardless of the

Verdichtereinheit 7 zu verstellen. Zur Einstellung der Anforderungskenngröße verändert die Steuer- und Regeleinheit 3 lediglich die Leistungsanforderung an die Turbineneinheit 4.  Adjust compressor unit 7. To set the requirement parameter, the control and regulation unit 3 only changes the power requirement to the turbine unit 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 Furthermore, the internal combustion engine device 23 comprises an electrical energy store 10, to which the compressor unit 7 and the turbine unit 4 are connected. The energy store 10 is intended to receive, store and deliver electrical power. If the power provided by the turbine unit 4 is greater than the power consumed by the compressor unit 7, the energy storage device 10 is supplied by the turbine unit 4

Differenzleistung zugeführt. Ist die von der Turbineneinheit 4 bereitgestellte Leistung kleiner als die von der Verdichtereinheit 7 aufgenommene Leistung, wird dem Energiespeicher 10 eineDifferential power supplied. If the power provided by the turbine unit 4 is smaller than the power consumed by the compressor unit 7, the energy store 10 becomes a

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. Differential power removed and fed to the compressor unit 7. The energy storage 10 is in the form of a battery. To set the boost pressure, the control unit 3 is provided to control the compressor unit 7 independently of the turbine unit 4.

Um der Verdichtereinheit 7 ausreichend Leistung bereitstellen zu können, umfasst die To be able to provide the compressor unit 7 with sufficient power, the

Brennkraftmaschinenvorrichtung 23 einen zusätzlichen Starter-Generator 1 1 , der an den Internal combustion engine device 23, an additional starter generator 1 1, to the

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 Energy storage 10 is connected. The internal combustion engine 22 has a crankshaft 21, to which the starter-generator 11 is connected. The starter generator 11 is provided to provide a starting torque for starting the engine 22. In one operation, the starter-generator 11 is intended to deliver electrical power dissipated by the

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. Energy storage 10 is stored. The starter-generator 11 is particularly intended to provide the differential power to the power supplied by the Turbine unit 4 is provided, is smaller than the power absorbed by the compressor unit 7.

Claims

ANSPRÜCHE 1. Brennkraftmaschinenvorrichtung (23) mit einer Abgasrückführung (1), mit einem 1. internal combustion engine device (23) with an exhaust gas recirculation (1), with a verstellbaren Turbolader (2) und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit (3), die zur Verstellung des Turboladers (2) vorgesehen ist, Adjustable turbocharger (2) and with a control and / or regulating unit (3), which is provided for adjusting the turbocharger (2), dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that die Steuer- und/oder Regeleinheit (3) dazu vorgesehen ist, durch Verstellung des Turboladers (2) eine Anforderungskenngröße der Abgasrückführung (1) einzustellen. the control and / or regulating unit (3) is provided to adjust a request characteristic of the exhaust gas recirculation (1) by adjusting the turbocharger (2). 2. Brenrikraftmaschinenvorrichtung (23) nach Anspruch 1, 2. Brenrikraftmaschinenvorrichtung (23) according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that die Abgasrückführung (1) zur Führung eines AGR-Massenstroms vorgesehen ist, von dem die Anforderungskenngröße zumindest wechselseitig abhängig ist. the exhaust gas recirculation (1) is provided for guiding an EGR mass flow, of which the requirement characteristic is at least mutually dependent. 3. Brennl afm aschinenvorrichtung (23) nach Anspruch 1 oder 2, 3. Brennl afm Aschinenvorrichtung (23) according to claim 1 or 2, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that die Steuer- und/oder Regeleinheit (3) dazu vorgesehen ist, durch Einstellung der the control and / or regulating unit (3) is provided by setting the Anforderungskenngröße zumindest einen Abgaswert auf einen Sollwert einzustellen. Requirement characteristic to set at least one exhaust gas value to a desired value. 4. Brennkraftmaschinenvorrichtung (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. internal combustion engine device (23) according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that der Turbolader (2) eine verstellbare Turbineneinheit (4) aufweist. the turbocharger (2) has an adjustable turbine unit (4). 5. BrermlCTaftmaschinenvorrichtung (23) nach Anspruch 4, 5. BrermlCTaftmaschinenvorrichtung (23) according to claim 4, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that die Steuer- und/oder Regeleinheit (3) dazu vorgesehen ist, durch Verstellung der Turbineneinheit (4) die Anforderungskenngröße der Abgasrückführung (1) einzustellen. the control and / or regulating unit (3) is provided to adjust the request characteristic of the exhaust gas recirculation (1) by adjusting the turbine unit (4). 6. Brennkraftmaschinenvorrichtung (23) nach Anspruch 4 oder 5, 6. internal combustion engine device (23) according to claim 4 or 5, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that die Turbineneinheit (4) ein Turbinenrad (5) und einen mit dem Turbinenrad (5) gekoppelten Generator (6) aufweist. the turbine unit (4) comprises a turbine wheel (5) and a generator (6) coupled to the turbine wheel (5). 7. Brennkraftmaschinenvorrichtung (23) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, 7. Internal combustion engine device (23) according to one of claims 4 to 6, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that der Turbolader (2) eine von der Turbineneinheit (4) mechanisch zumindest teilweise entkoppelbare oder mechanisch zumindest teilweise entkoppelte Verdichtereinheit (7) aufweist. the turbocharger (2) has one of the turbine unit (4) mechanically at least partially decoupled or mechanically at least partially decoupled compressor unit (7). 8. Brennkraftmaschinenvorrichtung (23) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, 8. Internal combustion engine device (23) according to one of claims 4 to 7, dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that die Steuer- und/oder Regeleinheit (3) dazu vorgesehen ist, zur Einstellung der the control and / or regulating unit (3) is provided for setting the Anforderungskenngröße die Turbineneinheit (4) zumindest teilweise unabhängig von der Verdichtereinheit (7) zu verstellen. Requirement parameter to adjust the turbine unit (4) at least partially independent of the compressor unit (7). 9. Brennkraftmaschinenvorrichtung (23) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, 9. internal combustion engine device (23) according to one of claims 4 to 8, gekennzeichnet durch marked by zumindest einen Energiespeicher (10), an den die Verdichtereinheit (7) und/oder die at least one energy store (10) to which the compressor unit (7) and / or the Turbineneinheit (4) angebunden sind. Turbine unit (4) are connected. 10. Brennkraftmaschinenvorrichtung (23) nach Anspruch 9, 10. internal combustion engine device (23) according to claim 9, gekennzeichnet durch marked by einen Starter-Generator (11) zum Starten einer Brennkraftmaschine (22), der an den a starter generator (11) for starting an internal combustion engine (22) connected to the Energiespeicher (10) angebunden ist. Energy storage (10) is connected. 11. Brennkraftmaschine (22), insbesondere Dieselmotor, mit einer 11. internal combustion engine (22), in particular diesel engine, with a Brermkraftmaschinenvorrichtung (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. A combustion engine device (23) according to any one of the preceding claims. 12. Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine (22), insbesondere einer 12. A method for operating an internal combustion engine (22), in particular a Brennkraftmaschine (22) nach Anspruch 11 , bei dem durch Verstellung eines Turboladers (2) eine Anforderungskenngröße einer Abgasrückführung (1) eingestellt wird.  Internal combustion engine (22) according to claim 11, wherein by adjusting a turbocharger (2) a request characteristic of an exhaust gas recirculation (1) is set.
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