DE102010052563A1 - Device for influencing gas volume flows, method for controlling and / or regulating an exhaust gas flow or a charge air flow, exhaust gas system and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen durch mindestens zwei Gasleitungen, die je Gasleitung jeweils mindestens eine in unterschiedliche Positionen schwenkbare Klappe umfasst, wobei eine Klappe in einer ersten Gasleitung mit einer Klappe in einer zweiten Gasleitung mittels einer Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung verbunden ist, mit der eine Drehbewegung der ersten Klappe zumindest teilweise auf die zweite Klappe übertragbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Abgasstromes mittels der Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen, einen Abgasstrang für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug. Es ist vorgesehen, dass bei Drehung der ersten Klappe (12) in einem ersten Winkelbereich (31) und einem an den ersten Winkelbereich (31) anschließenden zweiten Winkelbereich (32) die Drehbewegung der ersten Klappe (12) auf die zweite Klappe (22) lediglich im ersten Winkelbereich (31) übertragbar ist.The invention relates to a device for influencing gas volume flows through at least two gas lines, each gas line comprising at least one flap pivotable into different positions, a flap in a first gas line being connected to a flap in a second gas line by means of a rotary motion transmission device , with which a rotary movement of the first flap is at least partially transferable to the second flap. The invention further relates to a method for controlling and / or regulating an exhaust gas flow by means of the device for influencing gas volume flows, an exhaust gas line for a motor vehicle and a motor vehicle. It is provided that when the first flap (12) is rotated in a first angular range (31) and a second angular range (32) following the first angular range (31), the rotary movement of the first flap (12) onto the second flap (22) can only be transmitted in the first angular range (31).
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen, insbesondere von Abgas-Volumenströmen, durch mindestens zwei Gasleitungen, wobei jede Gasleitung jeweils mindestens eine in unterschiedliche Positionen schwenkbare Klappe umfasst. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Abgasstromes mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung und ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Ladeluftstromes mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung. Von der Erfindung ist außerdem ein Abgasstrang umfasst sowie ein Kraftfahrzeug, welches den erfindungsgemäßen Abgasstrang aufweist.The invention relates to a device for influencing gas volume flows, in particular exhaust gas volume flows, through at least two gas lines, wherein each gas line in each case comprises at least one flap which can be pivoted into different positions. Moreover, the present invention relates to a method for controlling and / or regulating an exhaust gas flow by means of the device according to the invention and a method for controlling and / or regulating a charge air flow by means of the device according to the invention. The invention also includes an exhaust system and a motor vehicle having the exhaust system according to the invention.
Aus der
Die
In der
Die Einstellungen von Zwischenpositionen zwischen einem vollständig geöffneten und einem vollständig geschlossenen Zustand einer Klappe bei gleichzeitiger vollständiger Öffnung oder vollständiger Schließung der anderen Klappe ist nicht möglich. Zu diesem Zweck müsste ein zweiter Antrieb vorgesehen sein, wie er zum Beispiel in der
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen, insbesondere Abgas-Volumenströmen, durch mindestens zwei Gasleitungen zur Verfügungen zu stellen, die in einfacher und kostengünstiger konstruktiver Ausführung eine variable Einstellung der Gas-Volumenströme ermöglicht. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Aufgabe ist die Schaffung eines einfach und kostengünstig zu realisierenden Verfahrens zur Beeinflussung eines Gas-Volumenstromes.The object of the present invention is therefore to provide a device for influencing gas volume flows, in particular exhaust gas volume flows, by means of at least two gas lines, which permits a variable adjustment of the gas volume flows in a simple and cost-effective design. Another aspect of the present task is to provide a simple and inexpensive to implement method for influencing a gas flow rate.
Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Einrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 angegeben. Erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Abgasstromes und eines Ladeluftstromes sind in den Ansprüchen 6 und 7 angegeben. Ein erfindungsgemäßer Abgasstrang für ein Kraftfahrzeug ist im Anspruch 8 angegeben und ein Kraftfahrzeug, welches den Abgasstrang umfasst, ist im Anspruch 10 angegeben. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgasstranges ist im Anspruch 9 genannt.The object is achieved by the device according to the invention for influencing gas volume flows according to
Es wird erfindungsgemäß eine Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen durch mindestens zwei Gasleitungen zur Verfügung gestellt, die je Gasleitung jeweils mindestens eine in unterschiedliche Positionen schwenkbare Klappe umfasst, wobei eine Klappe in einer ersten Gasleitung mit einer Klappe in einer zweiten Gasleitung mittels einer Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung verbunden ist, mit der eine Drehbewegung der ersten Klappe zumindest teilweise auf die zweite Klappe übertragbar ist. Erfindungsgemäß ist die Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen derart ausgestaltet, dass bei Drehung der ersten Klappe in einem ersten Winkelbereich und in einem an den ersten Winkelbereich anschließenden zweiten Winkelbereich die Drehbewegung der ersten Klappe auf die zweite Klappe lediglich im ersten Winkelbereich übertragbar ist. Dabei ist die erfindungsgemäße Einrichtung insbesondere zur Beeinflussung von Abgas-Volumenströmen durch mindestens zwei Abgasleitungen eingerichtet. Die Klappe in der ersten Abgasleitung wird als erste Klappe bezeichnet und die Klappe in der zweiten Abgasleitung wird als zweite Klappe bezeichnet. Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen ist somit derart ausgestaltet, dass die Drehbewegung der ersten Klappe in einem bestimmten, ersten Winkelbereich auf die zweite Klappe übertragbar ist und die Drehbewegung der ersten Klappe in einem bestimmten, zweiten und an den ersten Winkelbereich anschließenden Winkelbereich nicht auf die zweite Klappe übertragbar ist.According to the invention, there is provided a device for influencing gas volume flows through at least two gas lines which comprises at least one flap which can be pivoted into different positions per gas line, wherein a flap in a first gas line with a flap in a second gas line by means of a rotational movement. Transmission device is connected, with which a rotational movement of the first flap is at least partially transferable to the second flap. According to the invention, the device for influencing gas volume flows is designed such that upon rotation of the first flap in a first angular range and in a second angular range adjoining the first angular range, the rotational movement of the first flap is transferable to the second flap only in the first angular range. In this case, the device according to the invention is set up in particular for influencing exhaust gas volume flows through at least two exhaust gas lines. The flap in the first exhaust pipe is referred to as the first flap and the flap in the second exhaust pipe is referred to as the second flap. The inventive device for influencing gas volume flows is thus designed such that the rotational movement of the first flap in a certain, first angular range on the second flap is transferable and the rotational movement of the first flap in a certain, second and to the first angle range subsequent angular range is not transferable to the second flap.
Zur Erläuterung des jeweiligen Drehbereiches kann angenommen werden, dass sich die Klappen in Ausgangsposition am Ursprung jeweils eines polaren Koordinationssystems befinden, so dass bei zunächst proportionaler Bewegung der Klappen diese durch einen jeweils ersten Winkelbereich schwenken, der jeweils den gleichen absoluten Betrag hat.To explain the respective range of rotation, it can be assumed that the flaps are in the starting position at the origin of a respective polar coordination system, so that, when the flaps are initially proportional, they pivot through a respective first angular range, each having the same absolute value.
Mit den im Wesentlichen geschlossenen oder geöffneten Positionen ist gemeint, dass dort vorzugsweise eine vollständig geschlossene oder vollständig geöffnete Stellung der Klappe vorliegt. Geringfügige Öffnungen in diesen Stellungen können unbeachtlich bleiben. Beide Klappen haben zueinander vorzugsweise eine Ausrichtung von ca. 70°–90°, das heißt, sie sind im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet. Der erste und zweite Winkelbereich sind dabei Winkelbereiche, die auf eine Klappe bezogen sein können, ausgehend von einer Ausgangsposition, in der die erste Klappe vollständig geschlossen ist und die zweite Klappe, die ungefähr senkrecht zur ersten Klappe angeordnet ist, vollständig geöffnet ist. Der erste Winkelbereich beträgt somit bei senkrechter Anordnung der Klappen zueinander vorzugsweise ca. 90°, bevorzugt genau 90°. Selbstverständlich kann bei senkrechter Ausrichtung der Klappen zueinander die zweite Klappe nicht zeitgleich mit der ersten Klappe im selben Winkel angeordnet sein, jedoch vollziehen die erste und die zweite Klappe bei einer Drehbewegung im ersten Winkelbereich eine Drehbewegung mit demselben Winkelbetrag. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird erreicht, dass die erste Klappe über den ersten Winkelbereich hinweg verstellt werden kann, auch wenn die zweite Klappe bereits ihre Endposition erreicht hat. Damit ist die Stellung der ersten Klappe in Zwischenpositionen, das heißt zwischen geöffneter und geschlossener Stellung, möglich, um somit eine stufenlose Steuerung oder Regelung des Gas-Volumenstromes zu erreichen.By substantially closed or open positions, it is meant that there is preferably a fully closed or fully open position of the flap. Minor openings in these positions can remain insignificant. Both flaps preferably have an orientation of about 70 ° -90 ° to each other, that is, they are aligned substantially perpendicular to each other. The first and second angle ranges are angular ranges that can be related to a flap, starting from a starting position in which the first flap is completely closed and the second flap, which is arranged approximately perpendicular to the first flap, is fully opened. The first angle range is thus preferably approximately 90 °, preferably exactly 90 °, when the flaps are arranged vertically. Of course, with vertical orientation of the flaps to each other, the second flap can not be arranged at the same time with the first flap at the same angle, however, make the first and the second flap in a rotational movement in the first angular range a rotational movement with the same angular amount. By the device according to the invention it is achieved that the first flap can be adjusted over the first angular range, even if the second flap has already reached its end position. Thus, the position of the first flap in intermediate positions, that is between the open and closed position, possible in order to achieve a continuous control or regulation of the gas flow rate.
Unter dem Begriff einer Klappe ist dabei nicht nur ein zweidimensional gestaltetes Element zu verstehen, sondern es kann generell jedes Bauteil als Klappe verwendet werden, welches aufgrund einer Lageänderung und vorzugsweise einer Schwenkbewegung den Strömungsquerschnitt einer Leitung verändern kann.The term flap is to understand not only a two-dimensionally designed element, but it can generally be used as a flap, which can change the flow cross-section of a line due to a change in position and preferably a pivoting movement in general.
Vorteilhafterweise ist die Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung ein tordierbares Element, das mit gegenüberliegenden Seiten mit jeweils einer Klappe mechanisch verbunden ist, wobei die erste Klappe in einem ersten Gehäuse und die zweite Klappe in einem zweiten Gehäuse angeordnet ist und am zweiten Gehäuse ein Anschlag vorhanden ist, der die Drehbewegungsmöglichkeit der zweiten Klappe auf den ersten Winkelbereich begrenzt. Das Übertragungselement kann aber auch in einer anderen Bauform die erforderliche Elastizität bzw. Rückstellkraft zur Verfügung stellen, wie z. B. als eine Biegefeder, insbesondere als Blattfeder. Dabei können das erste und zweite Gehäuse Bestandteile eines dieses Gehäuse umfassenden Komplettgehäuses sein und/oder die Gehäuse können Abschnitte der jeweiligen Gasleitungen sein. Das tordierbare Element ist bevorzugt eine Spiralfeder, die mit beiden Enden mit jeweils einer Klappe mechanisch verbunden ist. Vorzugsweise lassen sich Spiralfedern hierfür verwenden. Die erforderliche Federrate hängt dabei vom Gasdruck, dem Trägheitsmoment der Klappen, der Lagerreibung sowie der erforderlichen Betätigungsgeschwindigkeit ab und muss für den jeweiligen Anwendungsfall individuell abgestimmt werden.Advantageously, the rotational movement transmission device is a twistable element which is mechanically connected to opposite sides, each having a flap, wherein the first flap in a first housing and the second flap is arranged in a second housing and the second housing, a stopper is provided limited the rotational movement possibility of the second flap to the first angular range. However, the transmission element can also provide the required elasticity or restoring force in another design, such. B. as a bending spring, in particular as a leaf spring. In this case, the first and second housings may be components of a complete housing comprising this housing and / or the housings may be sections of the respective gas lines. The twistable element is preferably a spiral spring, which is mechanically connected at both ends, each with a flap. Preferably, coil springs can be used for this purpose. The required spring rate depends on the gas pressure, the moment of inertia of the flaps, the bearing friction and the required operating speed and must be tailored to the particular application.
Aufgrund der Tordierbarkeit der Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung ist es möglich, bei Drehung der ersten Klappe in einer ersten Drehrichtung die zweite Klappe aufgrund der mechanischen Verbindung zwischen den Klappen in derselben Drehrichtung mitzunehmen. Wenn die zweite Klappe den Anschlag erreicht, verbleibt die zweite Klappe in dieser Winkelposition, wobei bei weiterer Einleitung eines Drehmomentes in die erste Klappe eine weitere Drehung der ersten Klappe in der ersten Drehrichtung erfolgt. Das bewirkt, dass die ursprünglich senkrechte Ausrichtung der Klappen zueinander aufgehoben wird. Somit kann zum Beispiel bei Ausführung der beschriebenen Drehbewegung im ersten Winkelbereich die erste Klappe von einer ursprünglich geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung und die zweite Klappe von einer geöffneten Stellung in eine geschlossene Stellung gedreht werden. Am Ende des ersten Winkelbereiches gelangt die zweite Klappe an den Anschlag, so dass sie bei weiterer Bewegung der ersten Klappe in der ersten Drehrichtung in der geschlossenen Stellung verharrt, wobei aufgrund der torsionsweichen Verbindung zwischen den Klappen die erste Klappe noch weiter und somit über die Position der geöffneten Stellung hinaus zumindest in einen Zwischenbereich zwischen einer geöffneten und geschlossenen Stellung geschwenkt wird. Dadurch lässt sich ein Gas-Volumenstrom durch die erste Klappe stufenlos einstellen bei gleichzeitigen Öffnen oder Schließen der zweiten Klappe, und zwar mit nur einem Antrieb. Bei anschließender Drehbewegung in einer zweiten, der ersten Drehbewegungsrichtung entgegengesetzten Drehbewegungsrichtung im zweiten Winkelbereich verbleibt die zweite Klappe so lange am Anschlag und somit am Ende des ersten Winkelbereichs aufgrund des elastisch wirkenden tordierbaren Elements, bis auch die erste Klappe im Wesentlichen die Ausgangsposition relativ zur zweiten Klappe erreicht hat. In dieser Position. ist das tordierbare Element im Wesentlichen spannungslos, so dass keine Federkraft mehr zwischen den Klappen wirkt. Bei weiterer Drehbewegung in der zweiten, der ersten Drehbewegungsrichtung entgegengesetzten Drehbewegungsrichtung im ersten Winkelbereich wird die zweite Klappe wieder von der ersten Klappe mitgenommen, so dass eine im Wesentlichen proportionale inverse Drehbewegung der Klappen durchgeführt wird.Due to the twistability of the rotary motion transmission device, it is possible to take the second flap in a same direction of rotation due to the mechanical connection between the flaps upon rotation of the first flap in a first direction of rotation. When the second flap reaches the stop, the second flap remains in this angular position, wherein upon further introduction of a torque in the first flap further rotation of the first flap in the first direction of rotation takes place. This causes the original vertical alignment of the flaps to each other is canceled. Thus, for example, in performing the rotational movement described in the first angular range, the first flap from an initially closed position to an open position and the second flap are rotated from an open position to a closed position. At the end of the first angular range, the second flap reaches the stop, so that it remains in the closed position when the first flap moves further in the first direction of rotation, whereby due to the torsionally soft connection between the flaps, the first flap continues to move and thus over the position the open position is pivoted at least in an intermediate region between an open and closed position. As a result, a gas volume flow through the first flap can be adjusted continuously with simultaneous opening or closing of the second flap, with only one drive. Upon subsequent rotational movement in a second, opposite to the first rotational direction of rotation in the second angular range, the second flap remains so long at the stop and thus at the end of the first angle range due to the elastically acting twistable element until the first flap substantially the starting position relative to the second flap has reached. In this position. the twistable element is substantially de-energized, so that no spring force acts between the flaps. at Further rotational movement in the second, opposite to the first rotational direction of rotation in the first angular range, the second flap is again taken from the first flap, so that a substantially proportional inverse rotational movement of the flaps is performed.
Bevorzugt weisen die Klappen jeweils ein Anlageelement auf, die in einer bestimmten Winkel-Relativposition aneinander anliegen, wobei in einem vom ersten in den zweiten Winkelbereich verlaufenden Drehsinn das Anlageelement der zweiten Klappe vor dem Anlageelement der ersten Klappe angeordnet ist. Mit der Winkel-Relativposition ist gemeint, dass die Klappen dabei jeweils eine bestimmte Winkelposition im Raum einnehmen, so dass die Anlageelemente der Klappen aneinander anliegen. Diese Ausgestaltung dient der Mitnahme der zweiten Klappe durch die erste Klappe bei der rückführenden Bewegung vom zweiten Winkelbereich zurück in den ersten Winkelbereich.Preferably, the flaps each have an abutment element which abut one another in a certain angular relative position, wherein in a direction of rotation extending from the first to the second angular range the abutment element of the second flap is arranged in front of the abutment element of the first flap. The angle relative position means that the flaps each occupy a certain angular position in space, so that the abutment elements of the flaps abut each other. This embodiment serves to entrain the second flap by the first flap in the returning movement of the second angle range back into the first angular range.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist die Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung eine Torsions-Vorspannung auf, die bei Stellung der Klappen im ersten Winkelbereich eine ständige gegenseitige Druckkraft-Beaufschlagung der Anlageelemente aneinander bewirkt. Basierend auf dieser konstruktiven Ausgestaltung lässt sich eine relativ kleine beziehungsweise weiche Spiralfeder als Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung einsetzen, da diese bei ausreichender Vorspannung ebenfalls die notwendige Kraft zur Anlage der zweiten Klappe am Anschlag aufbringt, wenn die erste Klappe in den zweiten Winkelbereich gedreht wird und die zweite Klappe am Ende des ersten Winkelbereichs verharrt.In an advantageous embodiment, the rotary motion transmission device on a torsional bias, which causes a constant mutual pressure force-loading of the abutment elements together in position of the flaps in the first angular range. Based on this structural design, a relatively small or soft coil spring can be used as rotary motion transmission device, as this also applies the necessary force for conditioning the second flap on the stop with sufficient bias when the first flap is rotated in the second angular range and the second Flap remains at the end of the first angle range.
In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen ist diese derart ausgeführt, dass die Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung weiterhin eine Welle mit wenigstens einem Mitnehmer umfasst und jede Klappe ein Anlageelement zur Anlage des Mitnehmers aufweist, wobei der Mitnehmer im Wesentlichen zwischen den Anlageelementen angeordnet ist, so dass durch Drehbewegung der Welle jeweils die Klappe mitgenommen wird, deren Anlageelement sich in der jeweiligen Drehrichtung hinter dem Mitnehmer befindet. Die jeweils andere Klappe wird durch die Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung in bereits beschriebener Weise in der Drehbewegung der durch die Welle angetriebenen Klappe mitgenommen, bis sie an einem Anschlag zur Anlage kommt. Aufgrund der Tordierbarkeit der Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung kann jedoch die vom Mitnehmer der Welle mitgenommene Klappe weitergedreht werden, wodurch sich die Torsionsspannung in der Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung erhöht und die andere Klappe umso fester gegen ihren Anschlag gedrückt wird. Bei einer Drehung der ersten Klappe über einen ersten Winkelbereich, in dem die zweite Klappe durch die Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung mitgenommen wird, hinaus, vergrößert sich der Abstand zwischen dem Mitnehmer der Welle und dem Anlageelement der zweiten Klappe. Bei einer Rückdrehung der ersten Klappe aus dem zweiten Winkelbereich zurück in den ersten Winkelbereich gelangt der Mitnehmer der Welle wieder zur Anlage an dem Anlageelement der zweiten Klappe, so dass bei dieser Drehbewegung im entgegengesetzten Drehsinn die zweite Klappe wieder in der Drehbewegung der ersten Klappe mitgenommen wird. Außerdem bewirkt auch die Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung eine Mitnahme im ersten Winkelbereich. Die erste Klappe kann bis zum Anfang des ersten Winkelbereiches gedreht werden, wobei sie die zweite Klappe proportional mitnimmt. Bei einer weiteren Drehung der Welle in einen zweiten Drehsinn über den ersten Winkelbereich hinaus in einen dritten Winkelbereich, der an den ersten Winkelbereich angrenzt und gegenüber dem zweiten Winkelbereich angeordnet ist, verharrt die erste Klappe an einer Anlage und die zweite Klappe wird aufgrund der Krafteinwirkung des Mitnehmers auf das Anlageelement der zweiten Klappe weitergedreht. Aufgrund der Tordierbarkeit der Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung erhöht sich die Torsionsspannung in der Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung und die erste Klappe wird umso fester gegen den Anschlag gedrückt. Auch bei der Bewegung im dritten Winkelbereich vergrößert sich der Abstand zwischen dem Mitnehmer der Welle und dem Anlageelement der ersten Klappe. Bei einer Rückdrehung der zweiten Klappe aus dem dritten Winkelbereich zurück in den ersten Winkelbereich gelangt der Mitnehmer der Welle wieder zur Anlage an dem Anlageelement der ersten Klappe, so dass bei dieser Drehbewegung die erste Klappe wieder in der Drehbewegung der zweiten Klappe mitgenommen wird. Außerdem bewirkt auch die Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung eine Mitnahme im ersten Winkelbereich.In a further, advantageous embodiment of the device according to the invention for influencing gas volume flows, this is designed such that the rotary motion transmission device further comprises a shaft with at least one driver and each flap has a contact element for abutment of the driver, wherein the driver substantially between the Contact elements is arranged so that by rotation of the shaft in each case the flap is taken, the contact element is located in the respective direction of rotation behind the driver. The respective other flap is taken by the rotary motion transmission device in the manner already described in the rotational movement of the driven by the shaft flap until it comes to a stop for installation. Due to the Tordierbarkeit the rotary motion transmission device, however, the entrained by the driver of the shaft flap can be further rotated, whereby the torsional stress increases in the rotary motion transmission device and the other flap is pressed all the more firmly against its stop. Upon rotation of the first flap over a first angular range in which the second flap is entrained by the rotary motion transmission means, the distance between the driver of the shaft and the abutment element of the second flap increases. In a reverse rotation of the first flap from the second angle range back into the first angular range of the driver of the shaft again comes to rest against the contact element of the second flap, so that in this rotational movement in the opposite direction of rotation, the second flap is taken back in the rotational movement of the first flap , In addition, the rotational movement transmission device also causes entrainment in the first angular range. The first flap can be rotated to the beginning of the first angle range, taking along the second flap proportionally. In a further rotation of the shaft in a second direction of rotation beyond the first angle range in a third angular range adjacent to the first angle range and is arranged opposite the second angle range, the first flap remains on a system and the second flap is due to the force of the Driver further rotated on the contact element of the second flap. Due to the twistability of the rotary motion transmission device, the torsional stress in the rotary motion transmission device increases and the first flap is pressed against the stop more firmly. Even with the movement in the third angular range, the distance between the driver of the shaft and the contact element of the first flap increases. In a reverse rotation of the second flap from the third angle range back into the first angular range of the driver of the shaft comes back to rest against the contact element of the first flap, so that during this rotational movement, the first flap is taken back in the rotational movement of the second flap. In addition, the rotational movement transmission device also causes entrainment in the first angular range.
Es wird erfindungsgemäß zudem ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Abgasstromes mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Verfügung gestellt, wobei bei Stellung einer Klappe in eine im Wesentlichen vollständig geöffnete Stellung oder im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung die jeweils andere Klappe in eine im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung oder im Wesentlichen vollständig geöffnete Stellung oder in eine Zwischenstellung zwischen der vollständig geöffneten Stellung und vollständig geschlossenen Stellung gestellt wird. Dies lässt sich durch Betätigung nur eines Stellantriebes realisieren. Bevorzugt wird ein derartiges Verfahren verwendet zur Steuerung und/oder Regelung eines Abgas-Rückführungsstromes.It is also provided according to the invention a method for controlling and / or regulating an exhaust gas flow by means of the device according to the invention, wherein when a flap in a substantially fully open position or substantially fully closed position, the respective other flap in a substantially completely closed Position or substantially fully open position or is placed in an intermediate position between the fully open position and fully closed position. This can be realized by operating only one actuator. Preferably, such a method is used for controlling and / or regulating an exhaust gas recirculation flow.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass bei Schwenkung einer Klappe in eine vollständig geschlossene Stellung die jeweils andere Klappe in eine im Wesentlichen vollständig geöffnete Stellung oder in eine Zwischenstellung zwischen der vollständig geöffneten Stellung und vollständig geschlossenen Stellung gestellt wird. Das heißt, wenn eine Klappe geschlossen ist, dann ist die andere zunächst offen, kann aber beim Weiterdrehen ebenfalls geschlossen werden. Nur die Klappe die im Umschaltpunkt geöffnet wird, kann also anschließend eine Zwischenstellung bis hin zur geschlossen Stellung einnehmen. The method according to the invention is preferably configured in such a way that, when a flap is pivoted into a completely closed position, the respective other flap is placed in a substantially completely open position or in an intermediate position between the fully opened position and the fully closed position. That is, if one flap is closed, then the other is initially open, but can also be closed during further rotation. Only the flap that is opened at the switching point, so then can take an intermediate position to the closed position.
Daneben wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Ladeluftstromes mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Verfügung gestellt, wobei bei Schwenkung einer Klappe in eine im Wesentlichen vollständig geöffnete Stellung oder im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung die jeweils andere Klappe in eine im Wesentlichen vollständig geschlossene Stellung oder im Wesentlichen vollständig geöffnete Stellung oder in eine Zwischenstellung zwischen der vollständig geöffneten Stellung und vollständig geschlossenen Stellung gestellt wird. Die Klappen der Einrichtung können dabei im Luftpfad eines Ladeluftkühlers eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein, um zum Beispiel eine Bypasssteuerung zu bewirken und/oder um als kombinierte Drehklappe beziehungsweise Abstellklappe in einem Saugrohr zu funktionieren.In addition, the invention provides a method for controlling and / or regulating a charge air flow by means of the device according to the invention, wherein upon pivoting of a flap in a substantially fully open position or substantially fully closed position, the respective other flap in a substantially fully closed position or substantially fully open position or in an intermediate position between the fully open position and the fully closed position. The flaps of the device can be arranged in the air path of an intercooler of a motor vehicle, for example, to effect a bypass control and / or to function as a combined rotary flap or Abstellklappe in a suction pipe.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Abgasstrang für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, welcher insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor eingerichtet ist und eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen umfasst. Unter einem Abgasstrang wird dabei erfindungsgemäß auch ein Abschnitt einer gesamten Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges verstanden. Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen dient somit zur Steuerung beziehungsweise Regelung von Abgasströmen, insbesondere von Abgas-Rückführungsströmen.According to the invention, an exhaust system for a motor vehicle is also provided, which is set up in particular for use in a motor vehicle with an internal combustion engine and comprises a device according to the invention for influencing gas volume flows. According to the invention, an exhaust tract is also understood to mean a section of an entire exhaust system of a motor vehicle. The device according to the invention for influencing gas volume flows thus serves to control or regulate exhaust gas streams, in particular exhaust gas recirculation streams.
Vorteilhafterweise umfasst der erfindungsgemäße Abgasstrang einen Wärmetauscher zur Übertragung von Wärme eines Abgases, welches zumindest anteilig durch den Abgasstrang leitbar ist, auf ein Übertragungsmedium. Es dient somit wenigstens ein Strang der Abgasanlage der Abgasrückführung und führt durch einen, gegebenenfalls auch Abgasrückführungskühler genannten, Wärmetauscher. Somit lässt sich durch die erfindungsgemäße Einrichtung der Abgasgegendruck verändern mit dem Ziel, die Abgasrückführrate einzustellen.Advantageously, the exhaust line according to the invention comprises a heat exchanger for transmitting heat of an exhaust gas, which is at least partially conductive through the exhaust line, to a transmission medium. It thus serves at least one strand of the exhaust system of the exhaust gas recirculation and leads through a, optionally also called exhaust gas recirculation cooler, heat exchanger. Thus, the exhaust gas back pressure can be changed by the device according to the invention with the aim of adjusting the exhaust gas recirculation rate.
Eine Klappe kann bevorzugt einen Teilstrang verschließen und den Staudruck im anderen Teilstrang verändern.A flap can preferably close a sub-strand and change the dynamic pressure in the other sub-strand.
Die vorliegende Erfindung wird ergänzt durch ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein dieselmotorisch getriebenes Kraftfahrzeug, welches einen erfindungsgemäßen Abgasstrang umfasst.The present invention is supplemented by a motor vehicle, in particular a diesel engine driven motor vehicle, which comprises an exhaust gas line according to the invention.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:The present invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings. It shows:
In den
in den
in den
und in den
In den
Zunächst wird Bezug genommen auf die erfindungsgemäße Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen
In den
An der ersten Klappe
Bei einer Drehbewegung der ersten Klappe
Bei weiterer Drehung der ersten Klappe
Bei einer Rückdrehung der ersten Klappe
Im Folgenden wird Bezug genommen auf die erfindungsgemäße Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen
Erfolgt nun eine Drehung der Welle
Ausgehend von der in
Bei weiterer Drehbewegung in dem zuletzt genannten Drehsinn erfolgt eine Schwenkung der ersten Klappe
Bei einer Rück-Drehbewegung vom dritten Winkelbereich
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-VolumenströmenDevice for influencing gas volume flows
- 1010
- erstes Gehäusefirst housing
- 1111
- erste Abgasleitungfirst exhaust pipe
- 1212
- erste Klappefirst flap
- 1313
- Anlageelement der ersten KlappeInvestment element of the first flap
- 1414
- erster Anschlagfirst stop
- 1515
- Zapfen der ersten KlappeSpigot of the first flap
- 1616
- erster Abgasstrangfirst exhaust system
- 2020
- zweites Gehäusesecond housing
- 2121
- zweite Abgasleitungsecond exhaust pipe
- 2222
- zweite Klappesecond flap
- 2323
- Anlageelement der zweiten KlappeAbutment element of the second flap
- 2424
- zweiter Anschlagsecond stop
- 2525
- Zapfen der zweiten KlappeSpigot of the second flap
- 2626
- zweiter Abgasstrangsecond exhaust system
- 3030
- Drehbewegungs-ÜbertragungseinrichtungA rotation transmission device
- 3131
- erster Winkelbereichfirst angular range
- 3232
- zweiter Winkelbereichsecond angular range
- 3333
- dritter Winkelbereichthird angle range
- 4040
- Wellewave
- 4141
- Mitnehmertakeaway
- 5050
- Stelleinrichtungsetting device
- 6060
- Wärmetauscherheat exchangers
- 7070
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 8080
- Turbineturbine
- 9090
- erster Abzweigfirst branch
- 100100
- zweiter Abzweigsecond branch
- 110110
- Katalysatorcatalyst
- 120120
- Dieselpartikelfilterdiesel particulate Filter
- 130130
- Filterfilter
- 140140
- AbgasrückführungsventilExhaust gas recirculation valve
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 19529835 A1 [0003, 0005] DE 19529835 A1 [0003, 0005]
- DE 29716937 U1 [0004] DE 29716937 U1 [0004]
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