DE102004048257A1 - Motorzylindertemperatursteuerung - Google Patents

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DE102004048257A1
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Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Temperatur in einem Verbrennungszylinder in einem Verbrennungsmotor werden offenbart. Der Zylinder ist strömungsmittelmäßig mit einer Einlasssammelleitung und einer Auslasssammelleitung verbunden. Das Verfahren und die Vorrichtung weisen die Steigerung eines Rückdruckes auf, der mit der Auslasssammelleitung assoziiert ist, und zwar auf ein Niveau, das ausreicht, um eine erwünschte Menge an restlichem Abgas in dem Zylinder zu halten, und weiter die Variation eines Einlassventils, welches zwischen der Einlasssammelleitung und dem Zylinder gelegen ist, auf eine Öffnungsdauer, die ausreicht, um eine erwünschte Menge von frischer Luft aus der Einlasssammelleitung in dem Zylinder zu halten, wobei die Steuerung der Mengen des restlichen Abgases und der frischen Luft ausgeführt wird, um die Temperatur in dem Zylinder auf einem erwünschten Niveau zu halten.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Temperatur in einem Zylinder in einem Verbrennungsmotor, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Niveaus von innerer restlicher Auslassluft und frischer Luft in einem Zylinder, um die Temperatur im Zylinder zu steuern.
  • Hintergrund
  • Verbrennungsmotoren erfahren oft unterschiedliche Probleme, die mit variierenden Betriebsbedingungen assoziiert sind. Beispielsweise tendieren verdichtungsgezündete Motoren, insbesondere jene, die in einem Betriebszustand mit homogener Ladungskompressionszündung (HCCI-Betriebszustand) arbeiten, dazu, anfällig für eine unvollständige Verbrennung bei niedrigen Belastungen auf Grund von niedrigen Temperaturen im Zylinder zu sein. Es ist somit oft erwünscht, die Temperaturen im Zylinder unter diesen Betriebsbedingungen zu steigern, beispielsweise durch Zugabe einer Menge von inneren Restabgasen in die Zylinder.
  • Die eingesetzten Verfahren zur Zugabe von inneren Restabgasen erzeugen jedoch oft zusätzliche Probleme. Beispielsweise ist es üblich, die Auslassnocken zu modifizieren, um die Dauer zu verändern, während der Auslassventile offen bleiben. Diese Technik kann erfolgreich sein beim Liefern von inneren Restabgasen bei niedrigen Belastungen, jedoch kann sie auch schädlich für den Motor bei einen Betrieb mit hoher Belastung sein. Ein weiteres mögliches Verfahren ist es, einen Motorturbolader zu verwenden, um den Motorrückdruck bei niedrigen Belastungen zu steigern. Beispielsweise kann eine Turbine mit variabler Geometrie (VGT) verwendet werden. Die Anwendung einer Turbine mit variabler Geometrie für diesen Zweck hat jedoch auch zur Folge, dass ein zusätzlicher Luftfluss erzeugt wird, der wiederum den Effekt von irgendwelchen zusätzlichen inneren Restabgasen reduziert.
    •
  • Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung einer Temperatur in einem Verbrennungszylinder in einem Verbrennungsmotor offenbart. Der Zylinder ist strömungsmittelmässig mit einer Einlasssammelleitung und eine Auslasssammelleitung verbunden. Das Verfahren weist die Schritte auf, den Rückdruck zu steigern, der mit der Auslasssammelleitung assoziiert ist, und zwar auf ein ausreichendes Niveau, um eine erwünschte Menge von Restabgasen in dem Zylinder zu halten, und den Betrieb eines Einlassventils zu variieren, welches zwischen der Einlasssammelleitung und dem Zylinder gelegen ist, und zwar zu einer Öffnungsdauer, die ausreicht, um eine erwünschte Menge von frischer Luft von der Einlasssammelleitung zum Zylinder beizubehalten, wobei die Mengen des restlichen Abgases und der frischen Luft gesteuert werden, um die Temperatur in dem Zylinder auf dem erwünschten Niveau zu halten.
  • Gemäß eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung einer Temperatur in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors offenbart. Das Verfahren weist die Schritte auf, einen Lastzustand des Motors zu bestimmen, eine Zylindertemperatur als eine Funktion des Lastzustandes zu bestimmen, eine erwünschte Zylindertemperatur zu bestimmen, einen Rückdruck zu steigern, der mit einer Auslasssammelleitung assoziiert ist, die am Motor gelegen ist und strömungsmittelmässig mit dem Zylinder verbunden ist, und zwar auf ein Niveau, welches ausreicht, um eine erwünschte Menge von restlichem Abgas in dem Zylinder zu halten, und eine Öffnungsdauer eines Einlassventils zu verlängern, welches zwischen dem Zylinder und einer Einlasssammelleitung gelegen ist, die strömungsmittelmässig mit dem Zylinder verbunden ist, und zwar auf eine ausreichende Dauer, um eine Menge von frischer Luft von der Einlasssammelleitung auf einem Niveau unterhalb einer erwünschten Schwelle zu halten, wobei der gesteigerte Rückdruck und die verlängerte Öffnungsdauer des Einlassventils gesteuert werden, um die erwünschte Zylindertemperatur beizubehalten.
  • Gemäß noch eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Steuerung einer Temperatur in einem Verbrennungszylinder in einem Verbrennungsmotor offenbart. Die Vorrichtung weist eine Einlasssammelleitung auf, die strömungsmittelmässig mit dem Zylinder verbunden ist, weiter ein Einlassventil, welches zwischen der Einlasssammelleitung und dem Zylinder gelegen ist, eine Auslasssammelleitung, die strömungsmittelmässig mit dem Zylinder verbunden ist, Mittel zur Steigerung eines Rückdruckes, der mit der Auslasssammelleitung assoziiert ist, und zwar auf ein Niveau, das ausreicht, um eine erwünschte Menge des restlichen Abgases in dem Zylinder zu halten, und weiter Mittel zum Variieren des Betriebs des Einlassventils auf eine Öffnungsdauer, die ausreicht, um eine erwünschte Menge von frischer Luft von der Einlasssammelleitung zum Zylinder aufrecht zu erhalten, wobei die Steuerung der Mengen des restlichen Abgases und der frischen Luft ausgeführt werden, um die Temperatur im Zylinder auf einem erwünschten Niveau zu halten.
  • Gemäß noch eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Steuerung einer Temperatur in einem Verbrennungszylinder in einem Verbrennungsmotor offenbart. Die Vorrichtung weist eine Einlasssammelleitung auf, die strömungsmittelmässig mit dem Zylinder verbunden ist, weiter ein Einlassventil, welches zwischen der Einlasssammelleitung und dem Zylinder gelegen ist, eine Auslasssammelleitung, die strömungsmittelmässig mit dem Zylinder verbunden ist, ein Turboladersystem, welches zwischen der Einlasssammelleitung und der Auslasssammelleitung angeschlossen ist, einen variables Einlassventilsystem, welches steuerbar mit dem Einlassventil verbunden ist, und eine Steuervorrichtung, die elektrisch mit dem Turbolader und den variablen Einlassventilsystemen verbunden ist, um das Turboladersystem zu steuern, um den Rückdruck zu steigern, der mit der Auslasssammelleitung assoziiert ist, und um das variable Einlassventilsystem zu steuern, um eine Öffnungsdauer des Einlassventils zu variieren, wobei der Rückdruck und die Öffnungsdauer des Einlassventils gesteuert werden, um jeweils eine erwünschte gesteigerte Menge von restlichem Abgas und eine erwünschte verlängerte Menge von frischer Luft in dem Zylinder zu halten, so dass die Temperatur des Zylinders auf einem erwünschten Niveau gehalten wird.
    •
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm, welches ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 2 ist eine diagrammartige Darstellung eines variablen Ventilsystems, welches zur Anwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
  • 3 ist eine diagrammartige Darstellung eines Motors mit einem Turboladersystem, welches zur Anwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet ist; und
  • 4 ist ein Flussdiagramm, welches ein bevorzugtes Verfahren der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen sind ein Verfahren und eine Vorrichtung 100 zur Steuerung einer Temperatur in einem Verbrennungszylinder 202 (im Folgenden als Zylinder 202 bezeichnet) in einem Verbrennungsmotor 102 gezeigt.
  • Insbesondere mit Bezug auf 1 ist ein Blockdiagramm gezeigt, welches die prinzipiellen Komponenten veranschaulicht, die zur Anwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind. Ein Motor 102 kann von einer verdichtungsgezündeten Bauart sein, beispielsweise ein verdichtungsgezündeter Dieselmotor. Jedoch können auch andere Arten von Motoren verwendet werden, wie beispielsweise ein funkengezündeter Motor, wie beispielsweise ein Benzinmotor. Die vorliegende Erfindung findet insbesondere Anwendung bei Motoren mit homogener Ladungskompressionszündung, die üblicherweise als HCCI-Motoren bezeichnet werden. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung zur Anwendung in einem HCCI-Motor unter Bedingungen geeignet sein, wie beispielsweise niedriger Last, wobei eine Temperatur in dem Zylinder 202 niedriger als erwünscht sein kann.
  • Mittel 103 zum Variieren des Betriebs eines Einlassventils 226 sind am Motor 102 zu finden. Die Mittel 103 können ein variables Einlassventilsystem 104 sein, welches unten genauer mit Bezug auf 2 beschrieben wird.
  • Mittel 105 zur Steigerung eines Rückdruckes sind auch am Motor 102 zu finden. Die Mittel 105 können ein Turboladersystem 106 sein, welches genauer unten mit Bezug auf 3 beschrieben wird.
  • Rückdruck ist, wie in der Technik wohlbekannt ist, der resultierende Druck, der auf ein Auslasssystem eines Motors aus der Erzeugung eines Druckes wirkt, d.h. ein Ladedruck, der für ein Einlasssystem des Motors vorgesehen ist. Der Rückdruck kann den Fluss des Abgases aus dem Zylinder des Motors behindern.
  • Eine Steuervorrichtung 108 kann elektrisch mit dem variablen Einlassventilsystem 104 und dem Turboladersystem 106 verbunden sein, um gemäß der vorliegenden Erfindung zu steuern, wie unten genauer beschrieben wird. Die Steuervorrichtung 108 kann mikroprozessorbasiert sein und kann entweder für den hier beschriebenen Zweck extra vorgesehen sein, oder kann für zusätzliche Zwecke verwendet werden, wie beispielsweise für die Motorsteuerung, für die Diagnose usw..
  • Mit Bezug auf 2 ist ein variables Einlassventilsystem 104 im Detail gezeigt, welches zur Anwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Der Zylinder 202 weist einen Kolben 204 darin auf, der konfiguriert ist, um sich innerhalb des Zylinders 202 zu bewegen, wie in der Technik gut verstanden wurde.
  • Eine Kipphebelanordnung 206 weist einen Kipphebel 208 auf, der gelegen ist, um sich um einen Schwenkpunkt 210 zu bewegen. Eine Druckstange bzw. ein Stössel 212 liefert eine mechanische Kraft gegen den Kipphebel 208 und kann einen Napf bzw. eine Tasse 214 an einem Ende aufweisen. Eine Spieleinstellschraube 216, die an dem Kipphebel 208 montiert ist, kann in Verbindung mit dem Napf 214 eine einstellbare Kupplung zwischen der Druckstange 212 und dem Kipphebel 208 vorsehen.
  • Die Druckstange 212 kann durch eine Hubanordnung 218 angetrieben werden, die wiederum durch eine Nocke 220 angetrieben werden kann.
  • Eine elektrohydraulische Hilfsbetätigungsvorrichtung 222 kann eine Stösselanordnung 224 aufweisen, um eine hydraulische Kraft zu liefern, die verwendet wird, um die Öffnungsdauer eines Einlassventils 226 zu variieren. Insbesondere kann die Kipphebelanordnung 206, wenn sie von der Nocke 220 angetrieben wird, verwendet werden, um das Einlassventil 226 zu öffnen, und die elektrohydraulische Hilfsbetätigungsvorrichtung 222 kann verwendet werden, um das Einlassventil 226 für eine längere Zeitperiode offen zu halten, als wofür die Nocke 220 ausgelegt ist.
  • Das Einlassventil 226 weist ein Ventilglied 228 auf, welches steuerbar bewegbar ist, um eine Strömungsmittelöffnung von einer Einlasssammelleitung 232 zum Zylinder 202 mittels eines Einlassdurchlasses 230 zu liefern.
  • Es sei bemerkt, dass die obige Beschreibung eines variablen Einlasssystems 104 ein hydraulisch verbessertes mechanisches Ventilsystem zeigt. Andere Arten von Ventilsystemen können genauso verwendet werden, wie beispielsweise voll hydraulische Ventilsteuersysteme, elektrische Ventilsteuersysteme und mechanische Ventilsteuersysteme mit einer gewissen Art von Technik zur mechanischen Variation der Öffnungsdauer des Einlassventils 226.
  • Mit Bezug auf 3 ist eine diagrammartige Darstellung eines beispielhaften Turboladersystems 106 gezeigt, wie es bei einem Motor 102 konfiguriert sein kann.
  • Der Motor 102 weist einen Motorblock 302 auf, der mindestens einen Zylinder 202 aufnimmt, beispielsweise 6 Zylinder 202 wie gezeigt. Es sei bemerkt, dass irgendeine Anzahl von Zylindern verwendet werden kann, wie beispielsweise 4, 6, 8, 10, 12 oder irgend eine andere Anzahl. Im Folgenden bezieht sich die Bezugnahme auf einen Zylinder 202 auf einen oder mehrere Zylinder 202.
  • Eine Auslasssammelleitung 304, die an dem Motor 102 gelegen ist, ist konfiguriert, um Abgas vom Zylinder 202 während des normalen Motorbetriebes aufzunehmen. Das Abgas wird zu dem Turboladersystem 106 geliefert, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen ersten Turbolader 306 mit einer ersten Turbine 308 und einen ersten Kompressor 310 aufweist, und zwar gefolgt von einem zweiten Turbolader 312 mit einer zweiten Turbine 314 und einem zweiten Kompressor 316.
  • Im Betrieb läuft das Abgas durch die ersten Turbine 308 und treibt diese an, dann durch die zweite Turbine 314, die jeweils wiederum den ersten Kompressor 310 und den zweiten Kompressor 316 antreiben. Komprimierte Luft von den ersten und zweiten Kompressoren 310, 316 wird dann zur Einlasssammelleitung 232 geliefert, beispielsweise durch einen Luftkühler 318, und zwar zur gesteuerten Lieferung an den Zylinder 202. Nach dem Durchlaufen des Turboladersystems 106 kann das Abgas dann zu einem Auslasssystem 320 geliefert werden.
  • Das Auslasssystem 320 kann ein Abgasrückzirkulationssystem (AGR-System) 322 aufweisen, welches wiederum einen Partikelstofffilter (PM-Filter) 324 und einen Oxidationskatalysator 326 in einem stromabwärts lie genden Pfad aufweisen kann, und einen Abgasrückzirkulationskühler 328 und ein Abgasrückzirkulationsventil 330 in einem Rücklaufpfad. Das Abgasrückzirkulationsventil 330 kann konfiguriert sein, um steuerbar eine Menge von Abgas einzuleiten, wobei die frische Luft zu den ersten und zweiten Kompressoren 310, 316 geliefert wird.
  • Vorzugsweise ist mindestens einen Turbolader 306, 312 als ein Turbolader mit variabler Geometrie konfiguriert, d.h. er hat eine Turbine mit variabler Geometrie (VGT). Beispielsweise kann jede der ersten und zweiten Turbinen 308, 314 eine Turbine mit variabler Geometrie sein. Als solches wird durch jede Turbine 308, 314 durch VGT-Flügelbetätigungsvorrichtungen 332, 334 gesteuert werden, wie es in der Technik wohlbekannt ist. Die Steuervorrichtung 308 wäre elektrisch mit den VGT-Flügelbetätigungsvorrichtungen 332, 334 verbunden, um jede VGT bzw. Turbine mit variabler Geometrie 308, 314 gemäß der vorliegenden Erfindung zu steuern. Um beispielsweise den Rückdruck zu steigern, können die VGT-Ventilbetätigungsvorrichtungen 332, 334 betätigt werden, um die Flügel der Turbinen 308, 314 zu schließen.
  • Andere Konfigurationen des Turboladersystems 106 können ebenfalls verwendet werden. Beispielsweise können zwei Turbinen mit variabler Geometrie in einer Reihe verbunden sein, wie in 3 gezeigt, oder können parallel verbunden sein. Alternativ kann das Turboladersystem 106 eine große Turbine mit variabler Geometrie und ein (nicht gezeigtes) Rückdruckventil haben, oder eine Turbine mit variabler Geometrie, die groß genug ist, um den benötigten Rückdruck für die vorliegende Erfindung vorzusehen.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Mit Bezug auf 4 ist ein Flussdiagramm gezeigt, welches ein bevorzugtes Verfahren der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • In einem ersten Steuerblock 402 kann ein Lastzustand des Motors 102 bestimmt werden. Es kann beispielsweise bestimmt werden, dass der Motor 102 in einem Zustand mit niedriger Last ist. Der Lastzustand kann auf eine Anzahl von Arten bestimmt werden, beispielsweise als eine Funktion der Motordrehzahl, der Brennstoffanforderung, des Drehmomentes usw.. In einem speziellen Beispiel kann ein Zustand mit niedriger Last eine Anzeige sein, dass der Motor 102 so arbeitet, dass die Temperatur im Zylinder 202 niedriger als erwünscht ist, was somit gesteigerte Immissionen zur Folge hat. Dies kann ein spezielles Problem bei HCCI-Motoren sein.
  • In einem zweiten Steuerblock 404 kann die Motorzylindertemperatur als eine Funktion des Lastzustandes bestimmt werden. Die Temperatur kann als ein absoluter Wert oder als ein Auslöser bestimmt werden, der eine niedrige Last mit niedriger Temperatur in Beziehung setzt. Die Bestimmung der Zylindertemperatur kann auf einer Bezugnahme einer Last-Temperatur-Karte basieren oder kann abgeleitet werden.
  • Als eine Alternative zu den ersten und zweiten Steuerblöcken 402, 404 kann die Temperatur im Zylinder direkt überwacht werden, entweder durch abgefühlte Mittel, oder von anderen Faktoren abgeleitet. Somit kann eine Bestimmung einer niedrigen Temperatur als Auslöseranwendung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und nicht eine Bestimmung einer niedrigen Last.
  • In einem dritten Steuernblock 406 kann eine erwünschte Zylindertemperatur bestimmt werden. Die erwünschte Temperatur kann entweder ein absoluter Wert oder ein erwünschter minimaler Schwellenwert sein. Andere Faktoren, wie beispielsweise der Betriebszustand des Motors 102, können ebenso betrachtet werden.
  • Die Bestimmung, dass die Zylindertemperatur unter den erwünschten Wert oder die Schwelle gefallen ist, kann dann die Betätigung der 4. und 5. Steuerblöcke 408, 410 auslösen.
  • In dem vierten Steuerblock 408 wird der Rückdruck der Auslasssammellei tung 304 gesteigert, vorzugsweise durch Betätigung von mindestens einer Turbine 308, 314 mit variabler Geometrie. Insbesondere wird mindestens eine Turbine 308, 314 mit variabler Geometrie durch Schließen der Flügel der Turbine 308, 314 betätigt, um den Ladedruck bei der Einlasssammelleitung 232 zu steigern, und um darauf folgend den Rückdruck bei der Auslasssammelleitung 304 zu steigern. Der gesteigerte Rückdruck hat den Effekt, zu verhindern, dass eine Menge von Abgas aus dem Zylinder 202 austritt, was wiederum die Temperatur im Zylinder 202 steigert.
  • Unglücklicherweise hat der gesteigerte Ladedruck an der Einlasssammelleitung 232 auch den Effekt, mehr frische Luft in den Zylinder 202 zu drücken, was dazu tendiert, die Temperatur zu verringern. Im 5. Steuerblock 410 wird jedoch die Öffnungsdauer des Einlassventils 226 verlängert, beispielsweise auf ungefähr eine Hälfte des Kompressionshubes, um zu gestatten, dass die Kompression innerhalb des Zylinders 202 verhindert, dass ein Teil der übermäßigen frischen Luft eintritt und vielleicht sogar dass eine Menge der frischen Luft zurück aus dem Zylinder 202 in die Einlasssammelleitung 232 gedrückt wird. Somit wird die übermäßige frische Luft durch den gesteigerten Ladedruck nicht in den Zylinder 202 eingelassen, und die Temperatur bleibt aufgrund des restlichen Abgases gesteigert.
  • Andere Aspekte können aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Steuerung der Temperatur in einem Verbrennungszylinder (202) in einem Verbrennungsmotor (102), wobei der Zylinder (202) strömungsmittelmässig mit einer Einlasssammelleitung (232) und einer Auslasssammelleitung (304) verbunden ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Steigerung eines Rückdruckes, der mit der Auslasssammelleitung (304) assoziiert ist, auf ein ausreichendes Niveau, um eine erwünschte Menge von restlichem Abgas in dem Zylinder (202) zu halten; und Variation des Betriebs eines Einlassventils (226), welches zwischen der Einlasssammelleitung (232) und dem Zylinder (202) gelegen ist, und zwar auf eine Öffnungsdauer, die ausreicht, um eine erwünschte Menge von frischer Luft aus der Einlasssammelleitung (232) zum Zylinder (202) zu halten; wobei die Steuerung der Menge des restlichen Abgases und der frischen Luft ausgeführt wird, um die Temperatur im Zylinder (202) auf einem erwünschten Niveau zu halten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuerung der Menge des restlichen Abgases und der frischen Luft ausgeführt werden, um die Temperatur im Zylinder (202) auf ein erwünschtes Niveau zu steigern.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Steuerung der Menge des restlichen Abgases und der frischen Luft während eines Betriebs des Motors (102) mit niedriger Last ausgeführt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Variation des Betriebes eines Einlassventils (226) den Schritt aufweist, die Öffnungsdauer des Einlassventils (226) über eine normale Öffnungsdauer hinaus auszudehnen.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Verlängerung einer Öffnungsdauer des Einlassventils (226) den Schritt aufweist, eine Öffnungsdauer des Einlassventils (226) für eine ausreichende Periode zu verlängern, um eine Menge von frischer Luft unter einem erwünschten Niveau zu halten.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steigerung eines Rückdruckes den Schritt aufweist, steuerbar mindestens eine Turbine (308, 314) mit variabler Geometrie in einem Turboladersystem (106) zu betätigen, welches mit den Einlass- und Auslasssammelleitungen (232, 304) assoziiert ist.
  7. Vorrichtung (100) zur Steuerung einer Temperatur in einem Verbrennungszylinder (202) in einem Verbrennungsmotor (102), welche Folgendes aufweist: eine Einlasssammelleitung (232), die strömungsmittelmässig mit dem Zylinder (202) verbunden ist; ein Einlassventil (226), welches zwischen der Einlasssammelleitung (232) und dem Zylinder (202) gelegen ist; eine Auslasssammelleitung (304), die strömungsmittelmässig mit dem Zylinder (202) verbunden ist; ein Turboladersystem (106), welches zwischen den Einlass- und Auslasssammelleitungen (232, 304) angeschlossen ist; ein variables Einlassventilsystem (104), welches steuerbar mit dem Einlassventil (226) verbunden ist; und eine Steuervorrichtung (108), die elektrisch mit dem Turbolader und den variablen Einlassventilsystemen (106, 104) verbunden ist, um das Turboladersystem (106) zu steuern, um einen Rückdruck zu steigern, der mit der Auslasssammelleitung (304) assoziiert ist, und um das variable Einlassventilsystem (104) zu steuern, um eine Öffnungsdauer des Einlassventils (226) zu variieren, wobei der Rückdruck und die Öffnungsdauer des Einlassventils (226) gesteuert werden, um jeweils eine erwünschte gesteigerte Menge von restlichem Abgas und eine erwünschte verringerte Menge von frischer Luft in dem Zylinder (202) zu halten, so dass die Temperatur in dem Zylinder (202) auf einem erwünschten Niveau gehalten wird.
  8. Vorrichtung (100) nach Anspruch 7, wobei das Turboladersystem (106) mindestens einen Turbolader (306), (312) mit variabler Geometrie (VGT) aufweist.
  9. Vorrichtung (100) nach Anspruch 8, die weiter mindestens eine VGT-Flügelbetätigungsvorrichtung (332, 334) aufweist, die mit mindestens einem entsprechenden Turbolader mit variabler Geometrie verbunden ist und elektrisch mit der Steuervorrichtung (108) verbunden ist.
  10. Vorrichtung (100) nach Anspruch 7, wobei das variable Einlassventilsystem (104) konfiguriert ist, um die Öffnungsdauer des Einlassventils (226) über eine normale Öffnungsdauer hinaus zu verlängern.
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