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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasrückführungsventileinheit (kurz AGR-Ventileinheit), insbesondere wobei mittels dieser AGR-Ventileinheit ein Abgas in einen Verbrennungsmotor zurückgeführt werden kann.
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Stand der Technik
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Im Allgemeinen weisen die Dieselmotoren im Vergleich zu den Benzinmotoren eine bessere Kraftstoffsparsamkeit auf, so dass sie sowohl für die Fahrzeuge, wie z.B. PKWs, Busse und Nutzfahrzeuge, wie LKWs, etc. als auch für die ganze Welt der Industrie breit verwendet werden. Jedoch enthält das Abgas der Fahrzeuge mit Dieselmotor die Schadstoffe, wie z.B. Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoff (HC), Stickstoffoxid (NOx), etc. Von diesen entsteht das Stickstoffoxid (NOx) durch die Verbindung des Sauerstoffs mit dem Stickstoff bei hoher Temperatur unter hohem Druck, wobei das Stickstoffoxid als eine Hauptursache vom sauren Regen nicht nur zur Korrosion der Gebäude sowie zur Zerstörung des Ökosystems führt, sondern auch als eine Ursache von allen Arten von Atemwegserkrankungen, wie Bronchitiden, Pneumonien, Asthma oder dergleichen, bezüglich des menschlichen Körpers angesehen wird.
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Unter einer Abgasrückführung (kurz AGR) wird in der Regel dabei eine Technologie verstanden, bei der ein Teil eines Abgases des Verbrennungsmotors wiederum in einen Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zurückgeführt wird und so das Abgas zusammen mit einer Außenluft zur Verbrennung benutzt wird. Diese Technologie hat einen Vorteil, dass das NOx, das in die Atmosphäre ausgestoßen werden könnte, durch die Rückführung des Abgases verringert werden kann.
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Bei dieser AGR kann es abhängig von den Rückführungspositionen des Abgases zwischen einer Hochdruck-AGR und einer Niederdruck-AGR unterschieden werden. Ganz konkret ausgedrückt ist es bei der Hochdruck-AGR vorgesehen, dass mittels eines Rückführungsströmungspfads, der stromaufwärts einer Turbine eines Turboladers an einer Seite eines Einlaßkrümmers angeschlossen ist, ein Abgas mit niedrigem Druckabfall sowie mit hoher Temperatur und hohem Druck als AGR-Gas verwendet wird. Im Unterschied zur Hochdruck-AGR ist es hingegen bei der Niederdruck-AGR vorgesehen, dass mittels eines Rückführungsströmungspfads, der stromabwärts der Turbine an einer Seite eines Außenluft-Ansaugströmungskanals stromaufwärts eines Verdichters angeschlossen ist, ein Abgas, das einen relativ höheren Druckabfall im Vergleich zur Hochdruck-AGR aufweist, als AGR-Gas verwendet wird.
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Dabei ist ein Doppelschleifen-Niederdruck-AGR-System derart ausgelegt, dass eine Niederdruck-AGR stromabwärts eines Diesel-Oxidationskatalysators, Dieselpartikelfilters und/oder SCR-Katalysators (SCR: selective catalytic reduction = selektive katalytische Reduktion) erfolgt, wobei das System daher einen Vorteil hat, dass der Schmutzstoff innerhalb des rezirkulierten Abgases relativ geringer ist als bei der Hochdruck-AGR. Ferner hat die Niederdruck-AGR auch einen Vorteil, dass sie bezüglich der Ansaugluftkühlung und AGR-Zylinderverteilung relativ günstiger ist als bei der Hochdruck-AGR. Letztens wird es darauf aufmerksam gemacht, dass die Niederdruck-AGR auch einen günstigeren Effekt zur Verbesserung der tatsächlichen Kraftstoffsparsamkeit zur Folge hat, so dass es folglich angestrebt wird, dass die Niederdruck-AGR auf die Kraftfahrzeuge mit Dieselmotor sowie auf die mit Benzinmotor angewandt werden kann, usw. Auf diese Weise wird das Interesse an die Niederdruck-AGR täglich mehr erhöht.
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Aus der
DE 10 2012 206 586 A1 ist Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinjektors bekannt, bei dem mittels eines Kraft- und/oder Drucksensors ein dynamischer Druck in einem Kraftstoffinjektor erfasst wird und daraus Druckschwankungen in dem Kraftstoff ermittelt werden. Diese Druckschwankungen werden zur Korrektur der Einspritzmengensteuerung herangezogen.
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Aus der
DE 10 2012 208 510 A1 sind Abgasrückführungsventile bekannt, die durch Torsionsfedern in offene oder geschlossene Stellungen vorgespannt sind.
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Daher besteht der Bedarf, ein AGR-Ventil zu entwickeln, mittels welches die Schmutzstoffe verringert werden und der Wirkungsgrad bezüglich der Kraftstoffsparsamkeit vergrößert wird.
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Literatur des Standes der Technik
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Patentdokument
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Südkoreanische eingetragene Patentschrift-Nr. 10-1664069 (am 4. 10. 2016 eingetragen).
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Offenlegung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wird zur Lösung der oben genannten Probleme angemeldet, wobei die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin besteht, eine AGR-Ventileinheit bereitzustellen, mittels welches die Schmutzstoffe verringert werden und die Kraftstoffeffizienz vergrößert wird, wobei eine dauerhafte Steuerung des Lufteintrittsventils dadurch ermöglicht wird, dass selbst bei einer fehlerhaften Rückstellfeder eines Lufteintrittsventils dieses Lufteintrittsventil zurückkehren kann, so dass die sprunghafte Veränderung der Verbrennungsmotorleistung sowie das Abwürgen des Verbrennungsmotors verhindert werden können.
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Lösung der Aufgabe der Erfindung
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Zur Lösung der obigen Aufgabe wird erfindungsgemäß eine AGR-Ventileinheit vorgeschlagen, welche folgende Merkmale aufweist: ein Segmentzahnrad, das an einer Welle eines AGR-Ventils angebracht ist; einen Dreharm, der an einer Welle eines Lufteintrittsventils angebracht ist; ein Lager, das mittels eines Stifts an dem Dreharm gelagert ist; und ein Nockenelement, das an dem Segmentzahnrad angebracht ist, und an dem ein Schiebeteil, der dazu dient, beim Betätigen des AGR-Ventils das Lager zu schieben und so den Dreharm zu verschwenken, ausgebildet ist.
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Dabei ist es vorgesehen, dass das Lager dazu vorgesehen ist, mit einer Außenumfangsfläche des Nockenelements in Kontakt zu kommen, so dass sich das Lager beim Drehen des Nockenelements entlang der Außenumfangsfläche dieses Nockenelements bewegt.
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Ferner ist es vorgesehen, dass die erfindungsgemäße AGR-Ventileinheit zusätzlich eine Umlaufführung aufweist, die an dem Segmentzahnrad angebracht ist, wobei die Umlaufführung dann mit dem Dreharm gekoppelt wird, wenn das AGR-Ventil nach der Betätigung auf seine Vorgabeposition zurückkehrt, so dass auch das Lufteintrittsventil folglich zusammen auf seine Vorgabeposition zurückkehrt.
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Dabei ist die Umlaufführung derart ausgebildet, dass ihr eines Ende mittels eines Bolzens an einer Seitenfläche des Segmentzahnrads befestigt ist, während ihr anderes Ende so lang dimensioniert ist, dass es den Dreharm überlappt, wobei in einem folglich überlappten Bereich ein Nockenprofilloch eingebracht ist, woraufhin ein Ende des Stifts ins Nockenprofilloch eingelegt wird, so dass beim Zurückkehren des AGR-Ventils auf seine Vorgabeposition nach dessen Betätigung eine Wandfläche des Nockenprofillochs den Stift drückt und somit den Dreharm auf die Vorgabeposition im gegenläufigen Sinn dreht.
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Außerdem ist es dabei vorgesehen, dass das Nockenprofilloch in einer gleichen Form wie eine Profilfläche des Nockenelements ausgebildet ist, so dass beim normalen Betätigen des Segmentzahnrads und des Dreharms der Stift nicht eine Innenseite des Nockenprofillochs stört.
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Hierbei ist es vorgesehen, dass, falls sich das Segmentzahnrad und der Dreharm jeweils in der Vorgabeposition vor der Betätigung befinden, so eine Spalte zwischen dem Stift und einer Wandfläche am einen Ende des Nockenprofillochs entsteht.
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Dazu ist auch vorgesehen, dass ein Sensor zur Erfassung einer Rückkehr eines Lufteintrittsventils vorgesehen ist, der dazu dient, die Nicht-Rückkehr des Lufteintrittsventils auf seine Vorgabeposition zu erfassen, so dass ein Motorsteuergerät ein Signal von dem Sensor zur Erfassung einer Rückkehr eines Lufteintrittsventils erhält und somit erkennt, dass das Lufteintrittsventil nicht auf seine Vorgabeposition zurückkehrt, woraufhin das Motorsteuergerät ein am Armaturenbrett vorgesehenes Warnlicht anmacht.
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Weiterhin ist es vorgesehen, dass das AGR-Ventil und das Lufteintrittsventil jeweils mit einer Rückstellfeder versehen sind, die zur jeweiligen Rückkehr des Ventils auf seine Vorgabeposition nach der Betätigung desselben dienen kann.
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Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass ein Zwischenrad mit dem Segmentzahnrad in Eingriff gebracht wird, während ein Abtriebsrad des Motors mit dem Zwischenrad in Eingriff gebracht wird.
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Effekt der Erfindung
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Wie oben erklärt, kann es gemäß dem vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass ein Nockenelement und Dreharm vorgesehen sind, so dass die Verringerung der Schmutzstoffe sowie die Vergrößerung des Wirkungsgrads bezüglich der Kraftstoffsparsamkeit erreicht werden können.
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Ferner ist ein Segmentzahnrad mit einer Umlaufführung versehen, so dass jedes Mal, wenn ein AGR-Ventil auf seine Vorgabeposition zurückkehrt, auch ein Lufteintrittsventil immer auf seine Vorgabeposition zurückkehren kann.
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Selbst bei einer fehlerhaften Rückstellfeder eines Lufteintrittsventils kann dieses Lufteintrittsventil daher mittels einer Umlaufführung auf seine Vorgabeposition zurückkehren, woraufhin die dauerhafte Steuerung des Lufteintrittsventils erfolgt, so dass die sprunghafte Veränderung der Verbrennungsmotorleistung sowie die Abwürgen des Verbrennungsmotors bei der Fahrt des Fahrzeugs verhindert werden können.
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Ferner kann ein Lufteintrittsventil mittels einer Umlaufführung auf eine Stellung zurückkehren, die um einen Einstellabstand kürzer als die exakte Vorgabeposition ist, wobei ein Sensor dies erfasst und somit ein erfasstes Signal auf ein Motorsteuergerät überträgt, so dass dieses Motorsteuergerät einen Ausfall einer Rückstellfeder des Lufteintrittsventils erkennt und somit ein Warnlicht anmacht. Damit kann der Fahrer des Fahrzeugs beim Anmachen des Warnlichts zur Werkstatt fahren und die Reparatur der Rückstellfeder des Lufteintrittsventils anfordern.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 eine AGR-Ventileinheit in einer perspektivischen Darstellung;
- 2 ein Getriebe der AGR-Ventileinheit in einem Zustand, bei dem sich ein AGR-Ventil und Lufteintrittsventil in seiner jeweiligen Vorgabeposition befinden;
- 3 einen Zustand, bei dem die Ventile innerhalb eines Strömungspfads geschaltet sind, wenn sich das AGR-Ventil und Lufteintrittsventil aus 2 in seiner jeweiligen Vorgabeposition befinden;
- 4 einen Zustand, bei dem das AGR-Ventil und Lufteintrittsventil in dem Zustand der 2 betätigt sind;
- 5 einen Zustand, bei dem die Ventile innerhalb eines Strömungspfads in dem Zustand der 4 geschaltet sind;
- 6 einen Zustand, bei dem das AGR-Ventil und Lufteintrittsventil maximal betätigt wurden;
- 7 einen Zustand, bei dem die Ventile innerhalb eines Strömungspfads in dem Zustand der 6 geschaltet sind;
- 8 einen Zustand, bei dem die lufteintrittsventilseitige Rückstellfeder einen Defekt hat, d.h. bei dem in dem Zustand der 6 nur das AGR-Ventil zurückkehrte und aber das Lufteintrittsventil nicht zurückkehrte;
- 9 ein Getriebe der mit der Rückstellfeder versehenen AGR-Ventileinheit in einem Zustand, bei dem sich das AGR-Ventil und Lufteintrittsventil in seiner jeweiligen Vorgabeposition befinden;
- 10 einen Zustand, bei dem das AGR-Ventil und Lufteintrittsventil in dem Zustand der 9 betätigt wurden; und
- 11 eine Struktur, in der zur Erfassung eines Defektes der Rückstellfeder eine Spalte zwischen einer Innenwand der Rückstellfeder und einem Stift zum Einbau eines Lagers ausgebildet ist.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung kann vielfältig verändert werden und verschiedene Ausführungsbeispiele aufweisen, wobei bestimmte Ausführungsbeispiele nachfolgend in den Zeichnungen angedeutet und näher erläutert werden. Jedoch sollte es nicht so verstanden werden, dass die Erfindung auf eine spezielle Ausführungsform beschränkt wird. Vielmehr sollten alle Varianten, Äquivalente bzw. Alternativen, die zum Gedanken und technischen Bereich dieser Erfindung gehören, als in dem Umfang der Rechte dieser Erfindung eingeschlossen verstanden werden. Ferner können die Dicken der in den beiliegenden Zeichnungen abgebildeten Linien, die Größen der Bestandteile oder dergleichen aus Gründen der Übersichtlichkeit und Annehmlichkeit der Beschreibung übertrieben dargestellt sein.
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Außerdem stellen die später erwähnten Begriffe diejenigen dar, welche unter Berücksichtigung der Funktionen innerhalb der vorliegenden Erfindung definiert werden, und können abhängig von den Absichten der Anwender bzw. von den Präzedenzfällen unterschiedlich sein. Daher sollten die Definitionen dieser Begriffe aufgrund der über die gesamte Beschreibung beschriebenen Inhalte bestimmt werden.
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Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Wie in 1 bis 3 gezeigt, ist ein Gehäuse einer AGR-Ventileinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Dreiwege-Struktur ausgestaltet, in der ein AGR-Gasdurchgang in einer Seite eines Lufteintrittskanals eingebracht ist, wobei innerhalb des Gehäuses ein AGR-Ventil 10 zur Steuerung einer AGR-Menge sowie ein Lufteintrittsventil 20 zur Entwicklung eines AGR-Gasansaugunterdrucks und zur Regulierung einer Luftansaugmenge vorgesehen sind.
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Dabei sind das AGR-Ventil 10 und Lufteintrittsventil 20 alle als Klappenventil ausgebildet, wobei ein Vorgabezustand (Ausgangszustand) denjenigen Zustand darstellt, bei welchem das AGR-Ventil 10 vollständig geschlossen ist und das Lufteintrittsventil 20 vollständig geöffnet ist.
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Dabei wird das AGR-Ventil 10 durch einen Motor 30 angetrieben, so dass die Leistung des Motors 30 (des Abtriebsrads 31) über ein Zwischenrad 40 auf ein Segmentzahnrad 50 übertragen wird, wobei das Segmentzahnrad 50 an einem Wellenende des AGR-Ventils 10 angebracht ist.
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An einem Abschnitt eines Außenumfangs des Segmentzahnrads 50 ist ein Nockenelement 60 durch das Umspritzen ausgebildet, so dass es mit dem Segmentzahnrad 50 einstückig gedreht wird.
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Ferner ist ein Dreharm 70 an einem Wellenende des Lufteintrittsventils 20 angebracht, ein Stift 72 an einer Seite einer Oberseite des Dreharms 70 eingebaut, und ein Lager 74 auf dem Stift 72 gelagert, wobei das Lager 74 mit einer Außenumfangsfläche des Nockenelements 60 in Kontakt steht.
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An einem einseitigen Teil des Nockenelements 60 ist ein Schiebeteil 60a ausgebildet, der dazu vorgesehen ist, das Lager 74 zu schieben und somit den Dreharm 70 zu drehen, so dass das Lufteintrittsventil 10 vom geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand wechselnd betätigt wird. Dabei wird der Schiebeteil 60a mit dem Nockenelement 60 verbunden, wobei er vom Nockenelement 60 aus sich radial nach außen erstreckend ausgebildet ist. Daher werden die Außenumfangsflächen des Nockenelements 60 und des Schiebeteils 60a miteinander verbunden, wobei das Lager 74 derart mit einer krummen Oberfläche ausgebildet ist, dass es in einem kontaktierten Zustand abwälzen kann.
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Ferner ist ein Rückstellfeder 80 bzw. 82 jeweils am Segmentzahnrad 50 und Dreharm 70 angebracht, so dass das AGR-Ventil 10 und das Lufteintrittsventil 20 nach der Betätigung auf seine jeweilige Vorgabeposition (Ausgangsposition vor der Betätigung) zurückkehren können.
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In 2 und 3 sind die Positionen des Segmentzahnrads 50, Nockenelements 60, Dreharms 70 und Lagers 74 dann dargestellt, wenn sich das AGR-Ventil 10 und das Lufteintrittsventil 20 in seiner jeweiligen Vorgabeposition befinden.
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Hierbei steht das Lager 74 immer mit dem Nockenelement in Kontakt. Im Vorgabezustand steht das Lager 74 mit einem anderen Ende des Nockenelements 60, d.h. mit einem Abschnitt, der einem Abschnitt, an dem der Schiebeteil 60a ausgebildet ist, gegenüberliegt, in Kontakt. Natürlich sind das Lager 74 und der Schiebeteil 60a des Nockenelements 60 voneinander beabstandet. Ferner befindet sich das AGR-Ventil 10 im vollständig geschlossenen Zustand und das Lufteintrittsventil 20 im vollständig geöffneten Zustand.
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Wird der Motor 30 angetrieben, wie in 4 und 5, dann wird die Drehkraft des Motors über das Abtriebsrad 31, Zwischenrad 40 und Segmentzahnrad 50 übertragen, wobei das AGR-Ventil 10 vom geschlossenen Zustand (Vorgabeposition) in einen Zustand, bei dem dessen Öffnungsgrad vergrößert wird, wechselnd betätigt wird.
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D.h. wird das Segmentzahnrad 50 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und das AGR-Ventil 10 somit geöffnet, wobei das Nockenelement 60 zusammen mit dem Segmentzahnrad 50 gedreht wird, so dass der Schiebeteil 60a des Nockenelements 60 ab einem Zeitpunkt, in dem der Öffnungsgrad des AGR-Ventils 10 einen bestimmten Grad überschreitet, das Lager 74 schiebt und somit den Dreharm 70 im Uhrzeigersinn dreht, so dass das Lufteintrittsventil 20 vom geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand wechselnd betätigt wird.
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Nämlich wird das die Außenumfangsfläche des Nockenelements 60 zu kontaktierende Lager 74 bei der Drehung des Nockenelements 60 mit der Außenumfangsfläche des Nockenelements 60 in Kontakt gebracht bzw. gedreht, woraufhin es aufgrund der Drehung des Nockenelements 60 über einen bestimmten Winkel hinaus mit der Außenumfangsfläche des mit der Außenumfangsfläche des Nockenelements 60 verbundenen Schiebeteils 60a in Kontakt gebracht wird. Dabei wird das Lager 74 aufgrund des Unterschiedes zwischen den Außendurchmessern des Schiebeteils 60a und des Nockenelements 60 entlang der Außenumfangsfläche des Schiebeteils 60a bewegt und der Dreharm 70 somit gedreht.
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Demgegenüber ist die AGR-Ventileinheit in diesem Ausführungsbeispiel derart ausgelegt, dass, wenn das AGR-Ventil 10 mit einem Winkel, der größer als 0° und kleiner als 38° ist, gedreht wird, das Lufteintrittsventil 20 nicht damit gekoppelt wird, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt werden sollte, sondern derart verändert werden kann, dass die Durchflussmengen der AGR und des Lufteintrittes optimiert werden können.
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6 und 7 zeigen jeweils einen Zustand, bei dem das AGR-Ventil 10 maximal geöffnet ist. Wird das AGR-Ventil 10 vollständig geöffnet, dann wird das Lufteintrittsventil 20 in einen vollständig geschlossenen Zustand gewechselt. Dabei stellt der vollständig geschlossene Zustand des Lufteintrittsventils 20 denjenigen Zustand dar, bei welchem das Lufteintrittsventil in Richtung auf einen Lufteintrittskanal um 60° geneigt ist, d.h. bei welchem der Lufteintrittskanal gesperrt wird, sowie ein AGR-Kanal geöffnet und eine AGR-Menge maximal gesteigert werden kann.
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Wird der Antrieb des Motors 30 demgegenüber in dem Zustand der 6 abgeschaltet, dann werden das Segmentzahnrad 50 und der Dreharm 70 mittels der jeweiligen Rückstellfeder 80 bzw. 82 im gegenläufigen Sinn gedreht, so dass das AGR-Ventil 10 und das Lufteintrittsventil 20 auf seine jeweilige Vorgabeposition zurückkehren.
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Nun offenbart 9 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem eine Umlaufführung 90 zur erfindungsgemäßen AGR-Ventileinheit hinzugefügt wird.
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Wie beim ersten Ausführungsbeispiel der 1 bis 7 weist das zweite Ausführungsbeispiel eine solche Struktur auf, dass ein Segmentzahnrad 50 und ein Dreharm 70 jeweils an den Wellen eines AGR-Ventils 10 und Lufteintrittsventils 20 angebracht sind, dass das Segmentzahnrad 50 über ein Zwischenrad 40 und Abtriebsrad 31 mit einem Motor 30 verbunden ist, dass ein Nockenelement 60 mit einem überstehenden Schiebeteil 60a am Segmentzahnrad 50 umgespritzt ist, und dass ein Lager 74 mittels eines Stifts 72 am Dreharm eingebaut ist, wobei das Lager 74 immer mit einer Oberfläche des Nockenelements 60 in Kontakt steht.
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Ferner sind das AGR-Ventil 10 und das Lufteintrittsventil 20 jeweils mit einer Rückstellfeder 80 bzw. 82 versehen, damit die beiden Ventile nach der Betätigung auf ihre jeweiligen Vorgabepositionen zurückkehren können.
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Wird der Motor 30 daher betätigt, dann wird das AGR-ventil 10 über das Abtriebsrad 31, Zwischenrad 40 und Segmentzahnrad 50 betätigt, wobei, wenn das AGR-Ventil 10 um mehr als einen bestimmten Winkel betätigt wird, dann der Schiebeteil 60a des Nockenelements 60 das Lager 74 schiebt und somit den Dreharm 70 dreht, so dass das Lufteintrittsventil 20 mit dem AGR-Ventil 10 gekoppelt bzw. betätigt wird.
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Ferner können das AGR-Ventil 10 und das Lufteintrittsventil 20 nach der Betätigung jeweils mittels der Rückstellkraft der jeweils vorgesehenen Rückstellfeder 80 bzw. 82 auf eine jeweilige Ursprungsposition vor der Betätigung zurückkehren.
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Bei dieser Ausgestaltung ist die AGR-Ventileinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie in 9 gezeigt, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine Umlaufführung 90 aufweist, die am Segmentzahnrad 50 angebracht ist und somit dazu dient, beim Zurückkehren des AGR-Ventils 10 auf die Vorgabeposition nach dessen Betätigung den Dreharm 70 mit zu verschwenken und somit das Lufteintrittsventil 20 auf die Vorgabeposition zurückkehren zu lassen.
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Dabei ist die Umlaufführung 90 mittels eines Bolzens 91 an einer Außenseite des Segmentzahnrads 50 angebracht.
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Demgegenüber ist die Umlaufführung 90 derart angeordnet, dass sie einen Anbringungsbereich des Nockenelements 60 am Segmentzahnrad 50 überdeckt. D.h. sind die Umlaufführung 90 und das Nockenelement 60 derart angeordnet, dass sie einander überlappen können.
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Ferner ist ein Nockenprofilloch 92 im außenseitigen Ende der Umlaufführung 90 (das außenseitige Ende stellt denjenigen Abschnitt dar, welcher einer radialen Außenseite des Segmentzahnrads 50 entspricht und bereichsweise einen oberen Bereich des Dreharms 70 überlappt) eingebracht, wobei ein Ende des Stifts 72 des Dreharms 70 ins Nockenprofilloch 92 eingelegt wird. Zur Herstellung dieser Verbindung ist der Stift 72 derart geformt, dass sich sein Ende im Vergleich zum Stand der Technik vom Lager 74 aus nach außen vorstehend erstreckt, wobei das sich erstreckende Ende in das Nockenprofilloch 92 eingelegt wird.
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Dabei ist das Nockenprofilloch 92 in Gestalt einer gleichen krummen Oberfläche ausgebildet, wie bei einer Profilfläche des Nockenelements 60, auf der sich das Lager 74 abwälzend bewegt (diesbezüglich weist die Profilfläche auch eine Lagerkontaktfläche des Schiebeteils 60a auf.), wobei das Nockenprofilloch auch gleichzeitig in einer solchen Gestalt sowie in einem solchen Bereich ausgebildet ist, dass die Bewegung des Stifts 72 dann nicht gestört wird, wenn sich das Lager 74 beim gekoppelten Betätigen des AGR-Ventils 10 und des Lufteintrittsventils 20 entlang der Profilfläche des Nockenelements 60 bewegt.
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Daher wird die Drehkraft des Motors 30 übertragen und somit das Segmentzahnrad 50 gedreht, wie aus 10 ersichtlich, so dass keine Kontaktierung zwischen dem Stift 72 und einer Innenseite des Nockenprofillochs 92 dann erfolgt, wenn der Schiebeteil 60a des Nockenelements 60 das Lager 74 schiebt und somit den Dreharm 70 dreht.
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Auch wenn eine Bedienungskraft des AGR-Ventils 10 durch den Motor 30 verschwindet sowie das Segmentzahnrad 50 bzw. der Dreharm 70 mittels der Wirkungen der jeweiligen Rückstellfeder 80 bzw. 82 auf die jeweilige Vorgabeposition zurückkehrt, können der Stift 72 und das Nockenprofilloch 92 aufgrund einer Eigenschaftendifferenz der beiden Rückstellfedern miteinander in Kontakt gebracht werden können, jedoch nicht die Rückkehrbetätigungen des Segmentzahnrads 50 und des Dreharms 70 beeinflussen.
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D.h. beeinflusst eine Verbindungsstruktur zwischen dem Stift 72 und dem Nockenprofilloch 92 niemals eine Kopplungsstruktur zwischen dem AGR-Ventil 10 und dem Lufteintrittsventil 20, insbesondere eine Kopplungsstruktur zwischen dem Segmentzahnrad 50 und dem Dreharm 70, die mittels des Nockenelements 60 hergestellt wird. In anderen Worten bewirkt die Umlaufführung 90 keine Auswirkungen, falls das AGR-Ventil 10 und das Lufteintrittsventil 20 normal betätigt werden und auch ihre jeweilige Rückstellfeder 80 bzw. 82 normal betätigt wird.
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Beim ersten Ausführungsbeispiel, bei dem keine Umlaufführung 90 vorhanden ist, wie in 8 gezeigt, könnte es jedoch vorgesehen sein, dass, wenn die Rückstellfeder 82 des Lufteintrittsventils 20 beschädigt würde, dann ein Zustand entstehen könnte, bei dem nur das Segmentzahnrad 50 und das Nockenelement auf einer Seite des AGR-Ventils 10 60 nach der Betätigung des AGR-Ventils 10 und Lufteintrittsventils 20 auf die jeweilige Vorgabeposition zurückkehren, während der Dreharm 70 und das Lager auf einer Seite des Lufteintrittsventils 20 nicht zurückkehren.
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Danach ist keine normale Betätigung durch die Kopplung des Lufteintrittsventils 20 daher möglich, auch wenn das AGR-Ventil 10 betätigt wird, wobei das Lufteintrittsventil 20 weiterhin in dem geschlossenen Zustand aufrechterhalten wird, und die normale Steuerung der Lufteintrittsmenge unter Berücksichtigung der AGR-Menge nicht möglich ist, wodurch ein unstabiler Zustand der Leistung des Verbrennungsmotors fortdauert und sogar ein Problem mit dem Abwürgen (Ausschalten) des Verbrennungsmotors entstehen kann.
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Im Gegenteil ist es beim zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass, wenn das Segmentzahnrad 50 im gegenläufigen Sinn (im Uhrzeigersinn) gedreht wird und somit auf die Vorgabeposition zurückkehrt, dann eine Wandfläche 92a des Nockenprofillochs 92 den Stift 72 schiebt und somit den Dreharm 70 auf die Ursprungsposition dreht, so dass auch das Lufteintrittsventil 20 auf die ursprüngliche Vorgabeposition zurückkehren kann.
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Obwohl ein Fehler in der Rückstellfeder 82 des Lufteintrittsventils 20 bei der Fahrt des Fahrzeugs entsteht, zieht die am Segmentzahnrad 50 angebrachte Umlaufführung 90 daher den Stift 72 und verschwenkt somit den Dreharm 70 gezwungenermaßen bzw. lässt auf seine Vorgabeposition zurückkehren, so dass das Lufteintrittsventil 20 den geschlossenen Zustand nicht aufrechterhält und somit auf seine Vorgabeposition zwangsweise zurückkehrt, was folglich zur Öffnung des Lufteintrittskanals führen kann.
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Diese Betätigung kann ebenso wiederholt werden, falls das AGR-Ventil 10 später wiederum betätigt wird und somit mit dem Lufteintrittsventil 20 gekoppelt wird. Ähnlich wie beim normalen Zustand, bei dem die Rückstellfeder 82 keinen Fehler hat, erfolgt die Kopplungsbetätigung zwischen dem AGR-Ventil 10 und dem Lufteintrittsventil 20, weshalb eine ähnliche Steuerung des Lufteintrittsventils wie beim normalen Zustand möglich ist, woraus sich ein Effekt ergibt, dass keine große Leistungsveränderung des Verbrennungsmotors bei der Fahrt entsteht (Verhindern des Ruckelns), und insbesondere dass das Abwürgen des Verbrennungsmotors aufgrund der mangelnden Lufteintrittsmenge nicht verursacht wird.
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Wenn das AGR-Ventil 10 und das Lufteintrittsventil 20 nicht betätigt werden und sich so in der jeweiligen Vorgabeposition befindet (d.h. in dem Zustand der 9), entsteht eine Spalte G mit einem gewissen Abstand demgegenüber zwischen dem Stift 72 und der einen Wandfläche 92a des Nockenprofillochs 92 der Umlaufführung 90 (vgl. 11).
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Dabei stellt die Spalte G denjenigen Wert dar, welcher sich geeignet eingestellt, vorzugsweise sich auf einen Wert innerhalb des Bereichs von etwa 1,0 mm bis 2,0 mm einstellen kann.
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Dadurch, dass die Spalte G vorhanden ist, kehrt der Stift 72 dann auf eine Stellung zurück, die um die Spalte G kürzer als die normale Vorgabeposition ist, wenn die Rückstellfeder 82 des Lufteintrittsventils 20 einen Fehler hatte und somit dieses Lufteintrittsventils 20 während der Betätigung durch die Umlaufführung 90 zwangsweise zurückkehrte. D.h. kehrt der Stift 72 in einem Zustand zurück, bei dem er mit den einen Wandfläche 92a des Nockenprofillochs 92 in Kontakt steht, weshalb ein Kontaktzustand zwischen dem Stift 72 und der einen Wandfläche 92a des Nockenprofillochs 92 aufrechterhalten wird, auch wenn die Umlaufführung 90 auf der Seite des Nockenprofillochs 92 auf die Vorgabeposition zurückkehrte, so dass der Stift 72 nicht vollständig auf die normale Vorgabeposition zurückkehrt und somit um die Spalte G von der normalen Vorgabeposition entfernt ist (d.h. Nicht-Rückkehr).
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Daher kehrt auch das mit dem Stift 72 und Dreharm 70 gekoppelte Lufteintrittsventil 20 nicht auf die exakte Vorgabeposition zurück, so dass es um einen der Spalte G entsprechenden Winkel nicht zurückkehrt.
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Hierzu ist ein Sensor zur Erfassung einer Rückkehr eines Lufteintrittsventils vorgesehen, der dazu dient, mittels einer derartigen Wirkungen es zu erfassen, ob das Lufteintrittsventil 20 richtig auf die Vorgabeposition zurückkehrt oder nicht, so dass, wenn es nicht der Fall ist, von dem Sensor zur Erfassung einer Rückkehr eines Lufteintrittsventils ein Signal, das signalisiert, dass das Lufteintrittsventil 20 nicht vollständig auf die Vorgabeposition zurückkehrte, auf das Motorsteuergerät übertragen wird - der Erfassungssensor ist in einer Innenseite des Lufteintrittskanals des Gehäuses eingebaut und so erfasst direkt eine Ventilplatte des Lufteintrittsventil, oder ist am das Getriebe (Einbauteil des Segmentzahnrads und Dreharms) überdeckenden Gehäuse angebracht und kann somit eine bestimmte Stellung der Welle des Lufteintrittsventils oder des Dreharms erfassen -.
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Danach erkennt das Motorsteuergerät mittels des vom Sensor zur Erfassung einer Rückkehr eines Lufteintrittsventils übertragenen Signals, dass das Lufteintrittsventil 20 nicht auf die normale Vorgabeposition zurückkehrte, und beurteilt dahingehend, dass die Rückstellfeder 82 für das Lufteintrittsventil 20 einen Fehler hatte, so dass es ein am Armaturenbrett vorgesehenes Warnlicht anmacht (oder blinken lässt) und somit den Fahrer über die fehlerhafte Rückstellfeder 82 informiert.
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Daher kann der Fahrer das Warnlicht sehen und somit die fehlerhafte Rückstellfeder 82 anerkennen, so dass er zur Werkstatt fahren und die Rückstellfeder 82 durch neue ersetzen kann.
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Demgegenüber ist es ferner vorgesehen, dass auch in dem Zustand, bei dem ein Fehler der Rückstellfeder 82 auf eine derartige Weise entstanden und somit das Warnlicht angemacht wurde, der Dreharm 70 mit der Umlaufführung 90 gekoppelt wird und somit das Lufteintrittsventil 20 fast annähernd auf die Vorgabeposition zurückkehrt (jedoch gibt es einen der Spalte G entsprechenden Unterschied), wie oben beschrieben, so dass die ähnliche Steuerung des Lufteintrittsventils wie im normalen Zustand möglich ist, weshalb keine übermäßig Veränderung der Verbrennungsmotorleistung bzw. kein Abwürgen des Verbrennungsmotors entsteht, so dass der Fahrer problemlos zur Werkstatt fahren kann.
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Wie oben beschrieben, wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert, wobei dies jedoch nur die exemplarischen Beispiele darstellt. Im Wesentlichen versteht es sich vielmehr, dass ein Fachmann aus einem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, von den oben genannten Ausführungsbeispiele vielfältige Varianten und andere äquivalente Ausführungsbeispiele ausführen kann. Daher sollte ein wesentlicher technischer Schutzumfang der vorliegenden Erfindung durch die folgenden Patentansprüche definiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Abgasrückführungsventil, kurz AGR-Ventil
- 20
- Lufteintrittsventil
- 30
- Motor
- 31
- Abtriebsrad
- 40
- Zwischenrad
- 50
- Segmentzahnrad
- 60
- Nockenelement
- 60a
- Schiebeteil
- 70
- Dreharm
- 72
- Stift
- 74
- Lager
- 80, 82
- Rückstellfeder
- 90
- Umlaufführung
- 91
- Bolzen
- 92
- Nockenprofilloch
- 92a
- Wandfläche
- G
- Spalte
