DE19600199C2 - Auspuffgasrückführventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Auspuffgasrückführungsventil zur Verwendung in einem Abgasrückführungssystem für eine Brennkraftmaschine für Fahrzeuge.

Die US-4,531,706 beschreibt ein Ventil, das ein Gehäuse umfaßt, welches einen Teil eines Auspuffgaspfades zum Empfangen von Auspuffgas von einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine bildet. In dem Gehäuse ist eine Ventilvorrichtung angebracht, um die Flußmenge des Auspuffgases zu steuern. Eine Kolbenstange erstreckt sich von dem Gehäuse in einen Zylinder, in dem ein erster Innenzylinder um einen vorgegebenen Hub bewegbar angeordnet ist. Der Innenzylinder reitet dabei auf einem in dem Gehäuse fest angeordneten Keil und ist mit einer Feder vorgespannt. Der Innenzylinder ist mit dem Ende der Kolbenstange verbunden. Die Bewegung des Innenzylinders wird mit Hilfe eines hydraulischen Drucks geregelt, der an eine zwischen einer Innenwand des Außenzylinders und der Außenwand des Innenzylinders gebildeten Druckkammer geführt wird.

Die US-5,067,470 beschreibt ein Auspuffgasrückführungsventil, bei dem in einem Gehäuse einer Ventilvorrichtung ein fester Außenzylinder vorgesehen ist. In dem Außenzylinder befindet sich ein Innenzylinder und in dem Innenzylinder bewegt sich eine Kolbenstange der Ventilvorrichtung. Über dem Gehäuse der Ventilvorrichtung sind zwei oder drei Druckkammern angeordnet, wobei jeweils die unterste Druckkammer auf das Ende der Kolbenstange drückt. Die einzelnen Kammern können selektiv mit einem Druck beaufschlagt werden, wobei jeweils eine Kammer, nämlich die oberste, mit einem Druck beaufschlagt wird, der von dem Laufzustand der Brennkraftmaschine abhängt.

Die US-4,878,464 beschreibt ein Auspuffgasrückführungsventil mit einem Gehäuse, in dem eine Ventilvorrichtung angeordnet ist, und mit einem Außenzylinder, der an dem Gehäuse angebracht ist. In dem Außenzylinder sind zylinderförmige Führungen vorgesehen, in denen zwei Innenzylinder gleiten. Die Innenzylinder sind mit einer Kolbenstange verbunden, die sich in die Ventilvorrichtung hinein erstreckt. Ferner ist ein Kolben an der Kolbenstange innerhalb des Außenzylinders vorgesehen, wobei dieser Kolben ferromagnetisch ist und über eine Spulenanordnung in der Längsrichtung der Kolbenstange bewegbar ist. Zahlreiche Druckkammern sind vorgesehen, um den Kolben in einem Ruhezustand mit einem Druck zu beaufschlagen, so daß der Kolben an der Spulenanordnung zu liegen kommt. Wenn die Spulenanordnung betätigt wird, bewegt sich der Kolben entgegen dem angelegten hydraulischen Druck, wobei die Innenzylinder dann in den vorgesehenen Führungen gleiten.

Die DE 32 19 120 A1 beschreibt ein Abgasrückführungsventil, bei dem in einem Gehäuse ein Zylinder mit einem Innengewinde vorgesehen ist. Das Innengewinde steht mit einem Außengewinde eines darin vorgesehenen Innenzylinders in Verbindung. Der Innenzylinder ist mit einer Kolbenstange des Ventils gekoppelt. Ein Schrittmotor dreht den Innenzylinder, so daß sich dieser in dem Außenzylinder aufwärts und abwärts bewegt, Hier wird lediglich mit dem Schrittmotor die Einstellung des Ventils vorgenommen, wobei kein hydraulischer Druck verwendet wird.

Die DE 43 01 655 C1 zeigt eine Ventilanordnung für eine Abgasrückführung für einen Verbrennungsmotor, wobei hier eine Steuerung des Ventilsitzes mit einer Kolbenstange vorgenommen werden kann. Dabei ist ein Führungskörper in Form eines Innenzylinders an einem Endabschnitt eines Außenzylinders für die Führung der Kolbenstange vorgesehen. Oberhalb des Führungszylinders befindet sich eine Druckkammer, die mit einem Druck beaufschlagt wird, so daß die Kolbenstange entgegen einer Vorspannkraft einer Rückholfeder longitudinal bewegt werden kann.

Im allgemeinen wird zur Verringerung der Menge von Stickoxiden (NOx), die in dem Auspuffgas einer Brennkraftmaschine enthalten sind, die in einem Kraftfahrzeug und dergleichen angeordnet ist, ein Auspuffgasrückführregelsystem dazu verwendet, einen Teil des Auspuffgases erneut dem Einlaß der Brennkraftmaschine zuzuführen, um diesen Teil des Auspuffgases erneut zu verbrennen.

Fig. 16 zeigt ein Auspuffgasrückführsystem, welches ein Auspuffgasrückführventil nach dem Stand der Technik enthält, welches abgekürzt als EGR-Ventil bezeichnet wird. In der Figur bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Brennkraftmaschine, 2 eine Verbrennungskammer, die in der Brennkraftmaschine 1 angeordnet ist, 3 ein Auspuffrohr, welches an die Verbrennungskammer 2 angeschlossen ist und durch welches Auspuffgas fließen kann, 4 eine Auspuffgasrückführkühlvorrichtung oder EGR-Kühlvorrichtung, die an das Auspuffrohr 3 angeschlossen ist, um einen Teil des Auspuffgases von der Verbrennungskammer 2 aufzunehmen und zu kühlen, 5 ein Auspuffgasrückführventil (oder EGR-Ventil), welches an die EGR-Kühlvorrichtung 4 angeschlossen ist, das von der EGR-Kühlvorrichtung 4 gekühlte Gas annimmt, und die Menge des Auspuffgases einstellt, welches zum Einlaßrohr (in der Figur nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine 1 zurückgeführt werden soll, mit der Bezugsziffer 10 ist ein Magnetventil bezeichnet, an welches ein Taktsignal angelegt wird, dessen Übergang zwischen seinem Einschaltzustand und seinem Ausschaltzustand zehnmal pro Sekunde erfolgt, und dessen Tastverhältnis entsprechend der Belastung der Brennkraftmaschine gewählt ist, wobei das Magnetventil dazu dient, Druckluft bei einem Druck entsprechend dem Tastverhältnis dem Auspuffgasrückführventil 5 zuzuführen, und mit der Bezugsziffer 11 ist ein Druckreduzierventil zum Verringern des Drucks der Druckluft von einem in einem Kraftfahrzeug oder dergleichen angebrachten Kompressor auf einen vorbestimmten Druck und zum Liefern der Luft auf dem vorbestimmten Druck an das Magnetventil 10 bezeichnet.

Das EGR-Ventil 5 ist mit einem Steuer- oder Regelventil 6 und einer Druckkammer 9 versehen, die von einem anderen Raum in dem EGR-Ventil durch ein Dichtungsteil 7 und einen Kolbenring 8 getrennt ist. Luft auf Überdruck wird der Druckkammer 9 von einem Kompressor (nicht in der Figur gezeigt), der in dem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, über das Druckreduzierventil 11 und das Magentventil 10 zugeführt, welches den Druck der durch das Druckreduzierventil 11 gelangten Druckluft in Reaktion auf das Tastsignal steuert. Das Auspuffgasrückführventil 5 ist so aufgebaut, daß sich die Öffnung seines Steuerventils 6 entsprechend dem Druck der Luft ändert, die von dem Magnetventil 10 geliefert wird, um so die Menge des rückzuführenden Auspuffgases zu steuern. Das Auspuffgas, welches unter Steuerung durch das EGR-Ventil 5 zurückgeführt wird, wird dem Einlaßrohr (nicht in der Figur gezeigt) der Brennkraftmaschine 1 zugeführt und dann mit in die Brennkraftmaschine eingesaugter Luft gemischt, was dazu führt, daß die Temperatur in der Verbrennungskammer 2 der Brennkraftmaschine 1 absinkt und daher der Anteil der im Auspuffgas erhaltenen Stickoxide verringert wird.

Das Auspuffgas weist unmittelbar nach Verlassen des Auspuffrohrs 3 eine hohe Temperatur auf, jedoch nimmt seine Temperatur zu dem Zeitpunkt ab, wenn es das Auspuffgasrückführventil 5 erreicht, da es durch die EGR- Kühlvorrichtung 4 gekühlt wird. Daher wird die Wärmemenge, die von dem Auspuffgas an das EGR-Ventil 5 übertragen wird, verringert, und daher wird das Ausmaß der Alterung des Dichtungsteils 7 und des Kolbenrings 8 infolge der Wärme verringert.

Fig. 17 zeigt eine Querschnittsansicht des Aufbaus des voranstehend geschilderten EGR-Ventils 5 nach dem Stand der Technik. Hierbei bezeichnet die Bezugsziffer 12 ein Gehäuse, in welchem ein Auspuffgaspfad 15 und ein Lufteinlaß 12a vorgesehen sind, 13 bezeichnet einen Auspuffgaseinlaß des Pfades 15 zum Empfangen des von dem Auspuffrohr 3 der Brennkraftmaschine 1 ausgestoßenen Auspuffgases, 14 bezeichnet einen Auspuffgasauslaß des Pfades 15 zum Zuführen des Auspuffgases in das Einlaßrohr (nicht in der Figur gezeigt) der Brennkraftmaschine 1, und 16 bezeichnet einen torusförmigen Ventilsitz, der in dem Auspuffgaspfad 13 innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist. Das Steuerventil 6 kann in Berührung mit dem Ventilsitz 16 gelangen. Weiterhin bezeichnet die Bezugsziffer 17 ein Gleitteil, das in dem Gehäuse 12 angebracht ist und in Gleiteingriff mit dem Steuerventil 16 steht, das nach oben und unten gleiten kann, 17a bezeichnet einen zylindrischen Halter, der unter dem Gleitteil 17 angeordnet ist, welches in dem Gehäuse 12 angebracht ist, und in dem oberen Abschnitt des Auspuffgaspfades 15 angeordnet ist, um den Eintritt von Kohlenstoff oder dergleichen, der in dem Auspuffgas enthalten ist, in das EGR-Ventil 5 zu verhindern, 17b bezeichnet einen Metallfaserfilter, der in den Halter 17a eingebaut ist, um die Menge an Kohlenstoff und dergleichen zu verringern, der an dem Gleitteil des Steuerventils 6 haftet, um so zu verhindern, daß Kohlenstoff und dergleichen, der in dem Auspuffgas enthalten ist, in das EGR-Ventil 5 hineingelangt.

Die Bezugsziffer 18 bezeichnet eine scheibenförmige Druckplatte, deren Zentrumsabschnitt an dem oberen Ende des Steuerventils 6 über eine Mutter 18a befestigt ist, 19 bezeichnet eine Druckfeder zum Drücken der Druckplatte 18 in Richtung nach oben, 20 bezeichnet einen an dem Gehäuse 12 über Bolzen 20a befestigten Zylinder, und 22 bezeichnet einen Kolben, der innerhalb des Zylinders 20 gleiten kann. Das Dichtungsteil 7 zur Abdichtung und Ausbildung der Druckkammer 9 und der Kolbenring 8 zur Sicherstellung, daß der Kolben 22 stabil innerhalb des Zylinders 20 gleitet, sind in dem Raum zwischen dem Zylinder 20 und dem Kolben 22 angebracht. Ein Druckanlegungsport 20 (Druckanlegungsöffnung) zum Zuführen von Steuerluft auf einem vorbestimmten Druck in die Druckkammer 9 ist in dem Zylinder 20 befestigt.

Bei dem Auspuffgasrückführventil 5 nach dem Stand der Technik mit dem voranstehend geschilderten Aufbau wird der Kolben 22 auf solche Weise heruntergedrückt, daß die Länge seiner Bewegung von dem Druck der Steuerluft abhängt, die der Druckkammer 9 über den Druckanlegungsport 21 zugeführt wird, und wird das Steuerventil 6 so geöffnet, daß seine Öffnung von der Bewegungsentfernung des Kolbens abhängt, was dazu führt, daß das aus dem Auspuffrohr 3 der Brennkraftmaschine 1 ausgestoßene Auspuffgas in den Auspuffgaspfad 15 über den Einlaß 13 des Pfads hineingelangt und den Einlaß der Brennkraftmaschine über den Auslaß 14 des Pfades erreicht. Dann wird das Auspuffgas mit einer Mischung von Brennstoff und Luft gemischt und dann der Brennkammer 2 der Brennkraftmaschine 1 für die Nachverbrennung des Auspuffgases zugeführt. Hierdurch wird die Menge an Stickoxiden (NOx) verringert, welche einen toxischen Bestandteil des Auspuffgases darstellen.

Luft von einem Kompressor zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug steht auf hohem Druck; der Druck liegt typischerweise zwischen 5 kg/cm² und 9 kg/cm². Wenn daher die Druckluft von dem Kompressor direkt an das Magnetventil 10 angelegt wird, bei welchem die Umschaltung zwischen dem eingeschalteten und dem ausgeschalteten Zustand zehnmal pro Sekunde wiederholt wird, so ist es schwierig, die Öffnung des Steuerventils 6 des Auspuffgasrückführventils 5 auf innerhalb eines Bereiches feiner Öffnungsniveaus oder mittlerer Öffnungsniveaus einzustellen. Daher wird nach Verringerung des Druckes der Druckluft auf einen vorbestimmten Druck durch das Druckreduzierventil 11 diese Druckluft dem Magnetventil 10 zugeführt.

Bei dem Auspuffgasrückführventil nach dem Stand der Technik mit dem voranstehend geschilderten Aufbau wird der Steuervorgang oder Regelvorgang für eine mittlere Öffnung durch Steuerung des Tastverhältnisses eines an das Magnetventil 10 angelegten Signals durchgeführt, obwohl sich der Druck der Luft ändert, die der Druckkammer 9 über das Magnetventil 10 zugeführt wird, da sich der Druck der durch das Druckreduzierventil 11 hindurchgelangten Luft bei einer Änderung des Drucks der Druckluft von dem Kompressor als Luftquelle ändert. Daher weist das Auspuffgasrückführventil nach dem Stand der Technik in der Hinsicht einen Nachteil auf, daß die Auspuffgasrückführung nicht wirksam durchgeführt werden kann, aufgrund von Änderungen der Öffnung des Steuerventils 6 innerhalb eines Bereiches kleiner Öffnungsniveaus, also in dem Öffnungsniveaubereich von beispielsweise 40% bis 20%, oder innerhalb eines Bereiches mittlerer Öffnungsniveaus, die zur Verringerung von NOx in der Brennkraftmaschine und zur Verringerung des Brennstoffverbrauchs mit hoher Genauigkeit gesteuert oder geregelt werden müssen.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß es schwierig ist, die Öffnung des Steuerventils 6 auf einem feinen Öffnungsniveau stabil aufrecht zu erhalten, da der Druck der Luft, die der Druckkammer 9 über das Magnetventil 10 zugeführt wird, begrenzt werden muß, wenn die Öffnung des Steuerventils auf innerhalb eines Bereiches mittlerer Öffnungsniveaus gesteuert wird, und daß die Lebensdauer des Auspuffgasrückführventils 5 deswegen wesentlich verringert ist, da wiederholt ein Zusammenstoß zwischen dem Steuerventil 6, dessen Öffnung auf einem kleinen Öffnungsniveau gehalten wird, und dem Ventilsitz 16 auftritt.

Aufgabe der Erfindung ist es somit,

• - ein Auspuffgasrückführungsventil bereitzustellen, welches eine feinfühlige Steuerung einer Ventilvorrichtung des Abgasrückführungssystems ausführen kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Auspuffgasrückführungsventil gemäß Anspruch 1 gelöst. Mit einer derartigen Anordnung wird ermöglicht, daß sich bei entsprechender Anlegung eines hydraulischen Drucks zunächst der erste Innenzylinder verschiebt, dann der zweite Innenzylinder verschiebt und erst danach sich die Kolbenstange mit dem Kolben verschiebt. Damit können die Hübe der beweglichen Bauteile verkürzt werden, so daß das Auspuffgasrückführungsventil unempfindlich auf eine Änderung des Luftdrucks wird, der von der Druckanlegungseinrichtung geliefert wird. Damit wird eine feinfühlige Steuerung möglich.

Vorzugsweise ist der vorbestimmte Hub des einen beweglichen Zylinders mit der größten Oberfläche, auf welche Druck von der Druckanlegungseinrichtung angelegt wird, der kürzeste Hub. Daher ist der Druck der größte, der an den beweglichen Zylinder angelegt wird, der den kürzesten vorbestimmten Hub aufweist und der für die Feineinstellung der Ventilöffnung verwendet wird. Bei der Ventilvorrichtung treten somit keine Schwingungen auf, selbst wenn wellige Kurzzeitschwankungen des Drucks des Auspuffgases auf die Ventilvorrichtung einwirken, da die Kraft zum Halten der Ventilvorrichtung groß ist. Daher tritt kein Zusammenstoß zwischen einem Ventilteil und einem Ventilsitzteil in der Ventilvorrichtung auf.

Vorzugsweise weist zumindest ein Bauteil der beweglichen Zylinderanordnung oder der Kolben zwei entgegengesetzte Oberflächen auf, an welche beide ein Druck angelegt wird, und der auf jede der beiden entgegengesetzten Oberflächen angelegte Druck wird individuell gesteuert. Daher kann sich das bewegliche Bauteil schnell in jede Richtung bewegen und die Einwirkung von äußerlichen Stößen kann verringert werden.

Vorzugsweise stehen der Kolben, der in dem zweiten Innenzylinder angeordnet ist, und die Ventilvorrichtung zur Steuerung der Flußmenge über kugelförmige oder konische Abschnitte in Eingriff. Wenn sich der Luftdruck, der von der Druckanlegungseinrichtung geliefert wird, ändert, können daher Bewegungsunterschiede ausgeglichen werden.

Vorzugsweise weist das Auspuffgasrückführventil einen Kontaktabschnitt auf, der an dem ersten beweglichen Innenzylinder angebracht ist, um den Bewegungsbereich des ersten Innenzylinders auf den vorgegebenen Hub zu begrenzen. Damit wird der Zylinder bei Anlegung des Drucks sicher auf den vorgegebenen Hub begrenzt.

Vorzugsweise umfaßt das Abgasrückführventil ferner eine Niederdruckkammer, die in dem Gehäuse der Ventilvorrichtung angeordnet ist. Die Bewegungen des beweglichen Zylinders oder des Kolbens können somit durch Steuern des Drucks in der Niederdruckkammer zusätzlich gesteuert werden.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Auspuffgasrückführungsventil gemäß Anspruch 11 gelöst. Hier sind zwei Zylinder sukzessive in dem Außenzylinder angeordnet, wobei wiederum Druckkammern gebildet werden, die selektiv mit Druck beaufschlagbar sind, welcher von der Druckanlegungseinrichtung zugeführt wird. Insbesondere können dabei auch Differenzen der einzelnen Hübe eingestellt werden, da die Zylinder zueinander versetzt werden können.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Verbesserungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Nachstehend wird die Erfindung anhand ihrer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines geschlossenen Auspuffgasrückführventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Auspuffgasrückführventils, bei welchem ein erster beweglicher Zylinder nach unten bewegt wird, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Auspuffgasrückführventils, bei welchem sowohl der erste bewegliche Zylinder als auch ein zweiter beweglicher Zylinder nach unten bewegt wird, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines geschlossenen Auspuffgasrückführventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht des Auspuffgasrückführventils, bei welchem ein erster Kolben infolge der Abwärtsbewegung eines zweiten Kolbens heruntergedrückt wird, gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht des Auspuffgasrückführventils, bei welchem der erste Kolben nach unten und der zweite Kolben nach oben gedrückt wird, gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht des Auspuffgasrückführventils, bei welchem sowohl der erste als auch der zweite Kolben nach unten gedrückt werden, infolge des auf die jeweilige Druckkammer ausgeübten Drucks, gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 eine Querschnittsansicht eines Auspuffgasrückführventils gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine Querschnittsansicht eines Auspuffgasrückführventils in geschlossenem Zustand gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 eine Querschnittsansicht des Auspuffgasrückführventils, bei welchem ein erster Kolben nach unten gedrückt wird, in welchem ein zweiter Kolben angeordnet ist, gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 eine Querschnittsansicht des Auspuffgasrückführventils, bei welchem der erste Kolben nach unten gedrückt wird und ein zweiter Kolben nach oben gedrückt wird, gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 eine Querschnittsansicht eines Auspuffgasrückführventils, bei welchem sowohl der erste als auch der zweite Kolben heruntergedrückt werden, gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 ein Diagramm mit einer Darstellung der Beziehung zwischen dem Druck eines Kompressors und dem Hub eines Steuerventils in dem Auspuffgasrückführventil gemäß der vierten Ausführungsform der Vorliegenden Erfindung;

Fig. 14 eine teilweise im Querschnitt dargestellte Ansicht eines Beispiels für ein Auspuffgasrückführventil gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 15 eine teilweise im Querschnitt dargestellte Ansicht einer Abänderung des Auspuffgasrückführventils gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 16 ein Blockschaltbild eines Auspuffgasrückführsystems nach dem Stand der Technik; und

Fig. 17 eine Querschnittsansicht eines Auspuffgasrückführventils nach dem Stand der Technik.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen die gleichen Bezugszeichen wie in der Figur zum Auspuffgasrückführventil nach dem Stand der Technik gleiche oder ähnliche Bestandteile bezeichnen, werden nunmehr verschiedene alternative Ausführungsformen beschrieben. Bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen erfolgt keine erneute Beschreibung der gleichen Elemente wie beim Stand der Technik.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist eine Schnittansicht eines Auspuffgasrückführventils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt einen geschlossenen Zustand des Auspuffgasrückführventils. Fig. 2 zeigt einen Zustand des Auspuffgasrückführventils, bei welchem ein erster beweglicher Zylinder bewegt wurde. Fig. 3 zeigt einen Zustand, in welchem ein zweiter beweglicher Zylinder ebenso wie der erste bewegliche Zylinder bewegt wurde. In diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 23 einen zylindrischen Zylinder einen Außenzylinder, der an dem Gehäuse 12 über Schrauben befestigt ist, und 24 bezeichnet den zylindrischen ersten beweglichen Zylinder einen ersten Innenzylinder, der beweglich in dem Zylinder 23 angeordnet ist. Ein an dem unteren Ende des ersten beweglichen Zylinders 24 vorgesehenes Flanschteil 24a steht im Eingriff mit einem Abschnitt 23a mit großem Durchmesser des Zylinders 23. Wenn das Steuerventil 6 geschlossen ist, ist ein Raum zwischen dem Flanschteil 24a und der oberen Oberfläche 12a des Gehäuses 12 vorhanden, wie aus Fig. 1 hervorgeht. Daher kann der erste bewegliche Zylinder 24 innerhalb eines Bewegungsbereiches A gleiten, also über den vorbestimmten Hub des ersten beweglichen Zylinders 24. Die Teile 6, 14 bilden eine Ventilvorrichtung.

Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen 26 einen zweiten, zylindrischen, beweglichen Zylinder einen zweiten Innenzylinder, der beweglich innerhalb des ersten beweglichen Zylinders 24 angeordnet ist. Der Bewegungsbereich des zweiten beweglichen Zylinders 26 wird durch eine erste Stange 25 begrenzt, die in dem ersten beweglichen Zylinder 24 angeordnet ist, sowie durch ein Flanschteil 24b, und daher kann der zweite bewegliche Zylinder 26 innerhalb des in Fig. 1 gezeigten Bewegungsbereiches B gleiten, also über den vorbestimmten Hub des zweiten beweglichen Zylinders 26. Das Bezugszeichen 28 bezeichnet einen zylindrischen Kolben, der beweglich innerhalb des zweiten beweglichen Zylinders 26 angeordnet ist. Der Bewegungsbereich des Kolbens 28 wird durch eine zweite Stange 27 begrenzt, die in dem oberen Abschnitt des zweiten beweglichen Zylinders 26 angeordnet ist, und durch ein Flanschteil 26a, welches an dem unteren Ende des zweiten beweglichen Zylinders 26 vorgesehen ist, und daher kann der Kolben 28 innerhalb des Bewegungsbereiches C gleiten, also über den vorbestimmten Hub des Kolbens 28. Um verschiedene Bewegungsentfernungen des Steuerventils 6 durch Kombinationen der Hübe A, B und C zur Verfügung zu stellen, sind die Hübe A, B und C so festgelegt, daß sie sich voneinander unterscheiden, wie nachstehend noch genauer erläutert wird.

Das Bezugszeichen 29 bezeichnet einen ersten Druckanlegungsport, der eine Druckkammer 9a, die von zumindest dem Zylinder 23 und dem ersten beweglichen Zylinder 24 umgeben ist, mit einem Ventil 29a verbindet, das Bezugszeichen 30 bezeichnet einen zweiten Druckanlegungsport, der eine Druckkammer 9b, die von zumindest dem ersten und zweiten beweglichen Zylinder 24 und 26 umgeben ist, mit einem Ventil 30a verbindet, über ein Durchlaßloch 24c mit kleinem Durchmesser in dem ersten beweglichen Zylinder 24, und das Bezugszeichen 31 bezeichnet einen dritten Druckanlegungsport, der eine Druckkammer 9c, die von zumindest dem zweiten beweglichen Zylinder 26 und dem Kolben 28 umgeben ist, mit einem Ventil 31a verbindet, über ein Durchlaßloch 24d mit kleinem Durchmesser in dem ersten beweglichen Zylinder 24 und ein Durchlaßloch 26b mit kleinem Durchmesser in dem zweiten beweglichen Zylinder 26. Jedes der Ventile 29a, 30a und 31a ist dazu ausgebildet, Luft von der Druckquelle 33 in dem Kraftfahrzeug zu empfangen. Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen 32 einen vierten Druckanlegungsport, der eine abgedichtete Kammer 9d als die Kammer mit dem niedrigsten Druck welche zwischen den unteren Enden der beweglichen Zylinder 24 und 26 und des Kolbens 28 und des Gehäuses 12 vorgesehen ist, mit einem Ventil 32a verbindet. Auch das Ventil 32a ist dazu ausgebildet, Luft von der Druckquelle 33 in dem Kraftfahrzeug zu empfangen. Somit bilden die Teile 29, 29a, 30, 30a, 24c, 31, 31a, 24d, 26b; 33 eine Druckanlegungseinrichtung.

Jedes der Ventile 29a, 30a und 31a ist dazu ausgebildet, entweder in einer ersten Betriebsart zu arbeiten, in welcher jedes Ventil die zugehörige Druckkammer 9a, 9b bzw. 9c mit der Atmosphäre verbindet, oder in einer zweiten Betriebsart, in welcher jedes Ventil die zugehörige Druckkammer 9a, 9b oder 9c mit der Druckquelle verbindet, um Luft unter Überdruck an die zugehörige Druckkammer zu liefern. Das Ventil 32a ist dazu ausgebildet, entweder in einer ersten Betriebsart zu arbeiten, in welcher es die abgedichtete Kammer 9d mit der Atmosphäre verbindet, oder in einer zweiten Betriebsart, in welcher das Ventil die abgedichtete Kammer 9d mit der Druckquelle verbindet, um Luft unter Überdruck der abgedichteten Kammer zuzuführen, oder in einer dritten Betriebsart, in welcher das Ventil geschlossen ist.

Fig. 1 zeigt einen Zustand des EGR, welches den voranstehend geschilderten Aufbau aufweist, bei welchem sämtliche Ventile 29a, 30a, 31a und 32a jeweils den entsprechenden Druckanlegungsport mit der Atmosphäre verbinden. In diesem Zustand wird das Steuerventil 6 in Richtung nach oben in der Figur durch den Druck der Feder 19 gedrückt, und daher ist das Ventilteil geschlossen, welches aus dem Ventilsitz 16 und dem Steuerventil 6 besteht, während der Kolben 28 nach oben gedrückt wird. Dies führt dazu, daß der Kolben 28 den zweiten beweglichen Zylinder 26 mit Hilfe der zweiten Stange 27 nach oben drückt, und der zweite bewegliche Zylinder 26 den ersten beweglichen Zylinder 24 mit Hilfe der ersten Stange 25 druckbeaufschlagt. Fig. 2 zeigt einen Zustand des EGR- Ventils, bei welchem nur das Ventil 29a in die zweite Betriebsart übergegangen ist, also die Druckanlegungsbetriebsart, wogegen die anderen Ventile ihren jeweiligen Betriebszustand beibehalten, der in Fig. 1 gezeigt ist. Der Druck der Luft, der auf die Druckkammer 9a einwirkt, drückt den ersten beweglichen Zylinder 24 so weit nach unten, bis der Zylinder 24 in Berührung mit der oberen Endoberfläche 12a des Gehäuses 12 gelangt; der erste bewegliche Zylinder 24 wird über den Hub A nach unten gedrückt. Dies führt dazu, daß der erste bewegliche Zylinder 24 das Steuerventil 6 über den Hub A nach unten drückt, mit Hilfe der ersten Stange 25, des zweiten beweglichen Zylinders 26, der zweiten Stange 27, und des Kolbens 28, und daß dann das Ventilteil geöffnet wird.

Fig. 3 zeigt einen Zustand des EGR-Ventils, bei welchem das Ventil 30 in die zweite Betriebsart übergegangen ist, also die Druckanlegungsbetriebsart, ebenso wie das Ventil 29a, während die anderen Ventile ihre in Fig. 1 gezeigte Betriebsart beibehalten. Wenn der Druck der Luft an die Druckkammer 9b und ebenso an die Druckkammer 9a angelegt wird, wird der zweite bewegliche Zylinder 26 über den Hub B nach unten gedrückt, und daher drückt der zweite bewegliche Zylinder 26 das Steuerventil 6 weiter nach unten über den Hub B, mit Hilfe der zweiten Stange 27 und des Kolbens 28. Dies führt dazu, daß die Bewegungsentfernung des Steuerventils 6 die Summe der Hübe erreicht, oder (A + B), und daß die Öffnung des EGR-Ventils in dem Zustand von Fig. 3 größer ist als in dem Zustand von Fig. 2.

Wenn dann das Ventil 31a die zweite Betriebsart annimmt, also die Druckanlegungsbetriebsart, ebenso wie die Ventile 29a und 30a, so wird auch der Kolben 28 bewegt. Dies führt dazu, daß die Bewegungsentfernung des Steuerventils 6 die Summe der Hübe oder (A + B + C) erreicht, und daß die Öffnung des EGR- Ventils den Maximalwert entsprechend der Bewegungsentfernung (A + B + C) annimmt.

Wenn eine Ungleichung A < B < C und eine Beziehung (A + B) ≠ C zwischen den Hüben a, B und C vorhanden sind, wie in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt, können für das EGR-Ventil acht Öffnungsniveaus oder Öffnungspegel entsprechend Kombinationen eingestellt werden, also 0, A, B, C, A + B, A + C, B + C, und A + B + C, zwischen dem vollständig geöffneten Zustand, in welchem das EGR-Ventil vollständig geöffnet ist, und dem geschlossenen Zustand, in welchem das EGR-Ventil vollständig geschlossen ist. Daher kann nur durch Steuern des Drucks der Luft in jeder der Druckkammern 9a, 9b und 9c erreicht werden, daß die acht Öffnungsniveaus mit hoher Genauigkeit zur Verfügung gestellt werden, unabhängig von dem Druck der Luft in der Druckquelle 33, und unabhängig von Änderungen des Drucks.

Das Ventil 32a verbindet den entsprechenden Druckanlegungsport 32 mit der Atmosphäre unter normalen Bedingungen. Das Ventil 32a nimmt die geschlossene Betriebsart, in welcher es geschlossen ist, nur dann an, wenn zumindest einer der beweglichen Zylinder oder der Kolben in Richtung nach unten bewegt wird. Bei der geschlossenen Betriebsart ist das Volumen der abgedichteten Kammer 9d verringert, infolge der Bewegung des beweglichen Teils, und daher steigt der Druck der Luft in der Kammer an, was dazu führt, daß die Geschwindigkeit des beweglichen Teils verringert wird. Daher können Stoßgeräusche und die Stoßkraft infolge des Zusammenstoßens zwischen dem beweglichen Teil und dem ortsfesten Teil verringert werden.

In Fällen, in welchen das EGR-Ventil mehrere bewegliche Zylinder aufweist und daher die Trägheitsmomente der beweglichen Teile groß sind, ist dann, wenn sich der Betriebszustand des EGR-Ventils von dem Betriebszustand, in welchem es geöffnet ist, in den geschlossenen Zustand ändert, in welchem es vollständig geschlossen ist, für die Bewegung oder das Zurückbringen sämtlicher beweglicher Teile in ihre Ursprungslagen unter Einsatz der Kraft der Feder 19 viel Zeit erforderlich. Da jedoch bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform das Ventil 32a in die Druckanlegungsbetriebsart übergehen kann, wenn sich der Zustand des EGR-Ventils von dem Betriebszustand zum geschlossenen Zustand ändert, wird Luft unter Überdruck an die abgedichtete Kammer 9d angelegt, und daher können die beweglichen Teile schnell zurückgebracht werden. Daher hängen die Kräfte, die für Abwärtsbewegungen des Steuerventils 6 erforderlich sind, und die Zeiten, die für Aufwärtsbewegungen erforderlich sind, also zum Rückführen des Steuerventils 6, von der Elastizitätskraft der Feder 19 ab, obwohl die Umschaltung zwischen den Betriebsarten des Ventils 32a den Druck der Luft in der abgedichteten Kammer 9d ändern kann, und daher die Kräfte und Zeiten einstellen kann, die für die Bewegungen des Steuerventils 6 erforderlich sind.

Weiterhin gilt bei der vorliegenden Ausführungsform die Ungleichung A < B < C zwischen den Hüben A, B und C der beweglichen Zylinder und des Kolbens, so daß daher der Hub des ersten beweglichen Zylinders 24, der die größte Fläche zur Beaufschlagung mit Druckluft aufweist, der Minimalhub A ist, wie voranstehend geschildert. Da der an den ersten beweglichen Zylinder 24, der die größte Druckaufnahmefläche aufweist, angelegte Druck das Steuerventil 6 an seinem Ort hält, wenn die Öffnung des EGR-Ventils am kleinsten ist, also der erste bewegliche Zylinder 24 über den Hub A bewegt wird, erreicht die Kraft zum Halten des Steuerventils 6 den Maximalwert. Daher vibriert das Steuerventil 6 nicht, selbst wenn Welligkeitsschwankungen des Druckes des Auspuffgases auf das Steuerventil 6 einwirken, da die Kraft zum Halten des Steuerventils 6 hoch ist, und daher tritt kein Zusammenstoß zwischen dem Steuerventil 6 und dem Ventilsitz 16 auf.

Wie voranstehend erläutert, stellt des EGR-Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform acht Öffnungsniveaus zur Verfügung. Die Anzahl an Öffnungsniveaus kann dadurch geändert werden, daß die Anzahl der beweglichen Teile einschließlich der beweglichen Zylinder und eines Kolbens erhöht oder verringert wird. Beträgt die Anzahl der beweglichen Teile N, so ist die Anzahl an Öffnungsniveaus gleich dem Quadrat von N. Eine Erhöhung der Anzahl an Öffnungsniveaus kann eine feinere Steuerung oder Regelung des Öffnens des EGR-Ventils zur Verfügung stellen, wodurch eine kontinuierliche Steuerung der Öffnung des EGR-Ventils approximiert werden kann.

Bei dieser ersten Ausführungsform weisen die Ventile 29a, 30a und 31a die beiden Betriebsarten auf. Alternativ hierzu können die Ventile so ausgebildet sein, daß sie in jeder von drei Betriebsarten einschließlich der geschlossenen Betriebsart arbeiten.

Wie voranstehend geschildert, weist das EGR-Ventil gemäß der ersten Ausführungsform die in dem ortsfesten Zylinder angeordneten beweglichen Zylinder auf, und den in dem innersten beweglichen Zylinder, der sich in dem ortsfesten Zylinder befindet, angeordneten Kolben. Darüber hinaus können diese beweglichen Teile jeweils über den jeweils unterschiedlichen, vorbestimmten Hub mit Hilfe des Drucks bewegt und in ihrer Lage gehalten werden. Während des Zeitraums, in welchem die beweglichen Teile in ihrer Position festgehalten werden, wird daher die Öffnung des EGR-Ventils nicht geändert, selbst wenn sich der Druck der Luft ändert, der auf jede der Druckkammern einwirkt. Daher ermöglicht es die vorliegende Erfindung, die Position des Steuerventils mit hoher Genauigkeit zu steuern, und eine Steuerung der Öffnung mit mehreren Niveaus zur Verfügung zu stellen, die nicht schlechter ist als eine kontinuierliche oder durchgehende Steuerung der Öffnung. Insbesondere treten keine Vibrationen infolge von Welligkeitsschwankungen des Drucks des Auspuffgases auf, selbst wenn das EGR-Ventil auf einem kleinen Öffnungsniveau geöffnet ist, was für das EGR-Ventil äußerst wichtig ist. Daher kann die vorliegende Erfindung ein Hochleistungs-EGR-Ventil mit hoher Verläßlichkeit zur Verfügung stellen. Da die Geschwindigkeiten der beweglichen Teile gesteuert werden können, können darüber hinaus das Auftreten von Aufprallgeräuschen und eine Zeitverzögerung bei der Steuerung oder Regelung verhindert werden.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 4 bis 7 zeigen Querschnittsansichten eines Auspuffgasrückführventils gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Öffnung des Steuerventils 6 erhöht sich in der Reihenfolge der Fig. 4, 5, 6 und 7. Dieselben Bauteile wie bei der ersten Ausführungsform sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit erfolgt keine erneute Beschreibung dieser Bauteile. In den genannten Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 101 einen ersten Kolben, der in Kontakt mit dem oberen Abschnitt des Steuerventils 6 gelangen kann, 102 bezeichnet einen zweiten Kolben, der mit dem ersten Kolben 101 und einem Zylinderkopf in Eingriff gelangen kann, der später erläutert wird, und der gleitbeweglich mit dem ersten Kolben 101 verbunden werden kann, 103 bezeichnet eine zweite Feder, die sich auf der oberen Oberfläche des zweiten Kolbens befindet, 104 bezeichnet einen ortsfesten Zylinder, in welchem der erste und der zweite Kolben 101 und 102 gleitbeweglich angeordnet sind, 105 bezeichnet den Zylinderkopf, der durch Befestigungsbolzen 133 an dem oberen Flanschteil des Zylinders 104 befestigt ist, 106a bezeichnet eine erste Druckkammer, die zumindest von dem ersten Kolben 101, dem zweiten Kolben 102 und dem Zylinder 104 umgeben ist, und 106b bezeichnet eine zweite Druckkammer, die zumindest von dem zweiten Kolben 102, dem Zylinder 104 und dem Zylinderkopf 105 umgeben ist. Der erste und der zweite Kolben 101 bzw. 102 sind jeweils mit der erforderlichen Anzahl an Dichtungsteilen 7 zum Abdichten jeder der Druckkammern und jeweiligen Kolbenringen 8 zur Bereitstellung glatter Gleitbewegungen der jeweiligen Kolben versehen.

Weiterhin ist der erste Kolben 101 mit einem Verbindungshaken 101a versehen, der mit dem zweiten Kolben in Eingriff bringbar ist, und ist der zweite Kolben mit einem Anschlag 102a versehen, der an seinem unteren Abschnitt vorgesehen ist, und der mit dem Verbindungshaken 101a in Eingriff bringbar ist. Der zweite Kolben 102 ist mit einem Verbindungshaken 102b versehen, der an seinem oberen Abschnitt vorgesehen ist, und mit dem Zylinderkopf 105 in Eingriff bringbar ist, und der Zylinderkopf 105 ist mit einem Anschlag 105a versehen, der an seinem unteren Abschnitt vorgesehen ist, und mit dem Verbindungshaken 102b des zweiten Kolbens 102 in Eingriff bringbar ist. Das Bezugszeichen D bezeichnet die Maximalentfernung zwischen dem Anschlag 105a, der an dem unteren Abschnitt des Zylinderkopfes 105 vorgesehen ist, und dem Verbindungshaken 102b, der an dem oberen Abschnitt des zweiten Kolbens 102 angeordnet ist. Das Bezugszeichen E bezeichnet die Maximalentfernung zwischen dem Anschlag 102c, der an dem oberen Abschnitt des zweiten Kolbens 102 vorgesehen ist, und dem Anschlag 105a, der an dem unteren Abschnitt des Zylinderkopfes vorgesehen ist. Das Bezugszeichen F bezeichnet die Maximalentfernung zwischen dem Verbindungshaken 101a, der an dem oberen Abschnitt des ersten Kolbens 102 vorgesehen ist, und dem Anschlag 102a, der an dem unteren Abschnitt des zweiten Kolbens 102 vorgesehen ist.

Weiterhin ist mit dem Bezugszeichen 107 ein erster Druckanlegungsport bezeichnet, der an die erste Druckkammer 106a angeschlossen ist, zum Zuführen von Druckluft in die erste Kammer, 108 bezeichnet einen zweiten Druckanlegungsport, der mit der zweiten Druckkammer 106b verbunden ist, um Druckluft in die zweite Kammer zu bringen, 105b bezeichnet einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser des Zylinderkopfes 105 mit einem Durchgangsloch, durch welches der zweite Druckanlegungsport 108 mit der zweiten Druckkammer 106b in Verbindung steht, und 101b bezeichnet einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser des ersten Kolbens 101 mit einem Durchgangsloch, durch welches der erste Druckanlegungsport 107 mit der ersten Druckkammer 106a in Verbindung steht.

Das Bezugszeichen 109 bezeichnet eine Pumpe, die als Druckluftquelle zum Antrieb des Auspuffgasrückführventils vorgesehen ist. Ein Druckluftkompressor, der in einem mit dem EGR-Ventil versehenen Kraftfahrzeug vorgesehen ist, kann als derartige Pumpe dienen. Weiterhin bezeichnen die Bezugsziffern 110 und 111 Magnetventile, die jeweils mit dem ersten bzw. zweiten Druckanlegungsport 107 bzw. 108 in Verbindung stehen, und zur jeweiligen Einschalt/Ausschaltsteuerung des Anlegens von Druck an die erste bzw. zweite Druckkammer 106a bzw. 106b dienen.

Der erste und zweite Druckanlegungsport 107 und 108 weisen Schraubenlöcher auf, und Druckpfade, die mit den Magnetventilen 111 und 110 verbunden sind, sind jeweils in die Schraubenlöcher der Druckanlegungsports eingeschraubt, um die jeweilige Druckkammer abzudichten.

Nachstehend erfolgt eine Beschreibung des Betriebsablaufs des Auspuffgasrückführventils mit dem voranstehend geschilderten Aufbau. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist, wenn keine Druckluft sowohl auf die erste als auch zweite Druckkammer 106a und 106b einwirkt, das Steuerventil 6 des Auspuffgasrückführventils geschlossen, und daher ist der Auspuffgaspfad 13 unterbrochen.

Fig. 5 zeigt einen Zustand des EGR-Ventils, in welchem das Magnetventil 111 eingeschaltet und das Magnetventil 110 ausgeschaltet ist. Wenn Druckluft nur auf die zweite Druckkammer 106b einwirkt, ist der Druck in der zweiten Druckkammer 106b größer als die elastische Kraft der ersten Feder 19. Dies führt dazu, daß der zweite Kolben 102 den ersten Kolben 101 und das Steuerventil 6 nach unten drückt, und dann das Steuerventil 6 geöffnet wird. Daraufhin gelangt der Verbindungshaken 102b an dem oberen Abschnitt des zweiten Kolbens 102 in Eingriff mit dem Verbindungshaken 105a des Zylinderkopfes 105, und der zweite Kolben 102 wird angehalten. Daher ist die Öffnung des Steuerventils 6 auf ein Öffnungsniveau entsprechend der Entfernung D begrenzt.

Fig. 6 zeigt einen Zustand des EGR-Ventils, in welchem das Magnetventil 110 eingeschaltet und das Magnetventil 111 ausgeschaltet ist. Druckluft wird nur der ersten Druckkammer 106a zugeführt, und die zweite Druckkammer 106b wird in Verbindung mit der Atmosphäre gebracht. In diesem Fall übersteigt der Druck der Luft in der ersten Druckkammer 106a die elastische Kraft der zweiten Feder 103. Dies führt dazu, daß sich in der Figur der zweite Kolben nach oben bewegt und in Berührung mit dem Anschlag 105a des Zylinderkopfs 105 gelangt, und dann angehalten wird. Weiterhin bewegt sich, da der Druck der Luft in der ersten Druckkammer 106a größer ist als die elastische Kraft der ersten Feder 19, der erste Kolben in der Figur in Richtung nach unten und gelangt in Berührung mit dem Anschlag 102a des zweiten Kolbens 102. Daher wird das Steuerventil 6 um die Differenz (F - E) zwischen den Bewegungsentfernungen des ersten und zweiten Kolbens 101 bzw. 102 nach unten bewegt. Schließlich ist das Steuerventil 6 geöffnet.

Fig. 7 zeigt einen Zustand des EGR-Ventils, in welchem beide Magnetventile 110 und 111 eingeschaltet sind. Druckluft wird sowohl der ersten als auch zweiten Druckkammer 106a bzw. 106b zugeführt. Da der Druck der Luft oberhalb des zweiten Kolbens 102 mit dem der Luft unter dem zweiten Kolben 102 ausgeglichen ist, wird in diesem Fall der zweite Kolben infolge der elastischen Kraft der zweiten Feder 103 nach unten gedrückt. Gleichzeitig wird der erste Kolben 101 in der Figur in Richtung nach unten bewegt, infolge der Differenz zwischen dem Druck der Luft in der ersten Druckkammer 106a und dem Atmosphärendruck, da die Kammer 106d unter dem ersten Kolben 101 mit der Atmosphäre über einen Port (Öffnung) 100 in dem Gehäuse 12 in Verbindung steht. Nachdem der Verbindungshaken 101a des ersten Kolbens 101 in Kontakt mit dem Anschlag 102a an dem unteren Abschnitt des zweiten Kolbens 102 gelangt ist, und der Verbindungshaken 102b an dem oberen Abschnitt des zweiten Kolbens 102 in Kontakt mit dem Anschlag 105a an dem unteren Abschnitt des Zylinderkopfes 105 gelangt ist, werden der erste und zweite Kolben angehalten. Dies führt dazu, daß das Steuerventil 6 über die Bewegungsentfernung (D + F) nach unten bewegt wird, und vollständig geöffnet wird.

Wie voranstehend geschildert, bildet nur die elastische Kraft der zweiten Feder 103 die Kraft nach unten, die auf den zweiten Kolben 102 in dem in Fig. 7 gezeigten Fall einwirkt. Selbst wenn der Widerstand gegenüber der Gleitbewegung des zweiten Kolbens 102, der durch das Dichtungsteil 7 und den Kolbenring 8 hervorgerufen wird, größer als die nach unten gerichtete Kraft ist, kann der zweite Kolben 102 zwangsweise nach unten gedrückt werden, infolge der nach unten gerichteten Kraft, die auf den ersten Kolben 101 einwirkt, da der zweiten Kolben 102 im Eingriff mit dem ersten Kolben 101 steht. Selbst wenn daher die elastische Kraft der zweiten Feder 103 relativ gering ist, und der Widerstand gegenüber der Gleitbewegung des zweiten Kolbens infolge einer thermischen Expansion des Dichtungsteils 7 oder des Kolbenrings 8 oder dergleichen vergrößert ist, kann der zweite Kolben 102 verläßlich in eine bestimmte Position bewegt werden, und das Steuerventil 6 geöffnet werden. Zwischen dem Kolbenring 8 und dem Zylinder 104 ist ein Raum vorhanden, durch welchen Luft hindurchgeleitet werden kann. Die Druckkammern sind durch die Dichtungsteile 7 abgedichtet.

Wie voranstehend erläutert, stellt das Auspuffgasrückführventil gemäß der zweiten Ausführungsform eine Steuerung in zwei Niveaus seiner Öffnung in einem Bereich kleiner oder feiner Öffnungsniveaus zur Verfügung, welche in bezug auf die Funktionen des Auspuffgasrückführsystems von extremer Wichtigkeit ist. Eines der beiden Öffnungsniveaus kann durch Bewegung der beiden Kolben in entgegengesetzte Richtungen gesteuert werden. Das Auspuffgasrückführventil gemäß dieser Ausführungsform ermöglicht es, eine Steuerung mit vier Positionen einschließlich der beiden Positionen des Steuerventils zur Verfügung zu stellen, welche dessen feinem Öffnungsbereich entsprechen, durch Nutzung der relativen Differenz zwischen den Entfernungen, die von den beiden Kolben zurückgelegt werden, also der Differenz zwischen den Hüben der beiden Kolben. Daher kann das Auspuffgasrückführventil eine Öffnungssteuerung mit vier Niveaus einschließlich einer vollständigen Öffnung und einer vollständigen Schließung für das Steuerventil zur Verfügung stellen, und kann insbesondere einfach eine Steuerung der beiden Positionen des Steuerventils in dem Bereich feiner Öffnungsniveaus durch Bewegung der beiden Kolben in entgegengesetzte Richtungen durchführen.

Darüber hinaus kann das Auspuffgasrückführventil exakte Öffnungsniveaus für das Steuerventil zur Verfügung stellen, unabhängig von einer Änderung des Druckes der Luft, die von der Druckquelle zugeführt wird, und unabhängig von einer Änderung des Druckes des Auspuffgases. Daher kann eine Auspuffgasrückführsteuerung oder -regelung mit hoher Genauigkeit und hoher Verläßlichkeit durchgeführt werden.

Nachstehend erfolgt eine Beschreibung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht eines Auspuffgasrückführventils gemäß der dritten Ausführungsform. In dieser Figur sind dieselben Bauteile wie bei der zweiten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit erfolgt keine erneute Beschreibung. Bei der dritten Ausführungsform unterscheidet sich der Durchmesser des ersten Kolbens 101 von jenem des zweiten Kolbens 102. Darüber hinaus ist die Bewegungsentfernung in Richtung nach unten des zweiten Kolbens 102 durch die Berührung zwischen dem Schulterabschnitt 202b dieses Kolbens und den Stufenabschnitt 204a des ortsfesten Zylinders 104 begrenzt, und ist die Bewegung in Richtung nach oben des zweiten Kolbens 102 durch die Berührung zwischen dem Zylinderkopf 105, der an dem Zylinder 104 befestigt ist, und der oberen Oberfläche 102c des zweiten Kolbens beschränkt.

Weiterhin ist der erste Kolen 101 mit einem Hohlraumabschnitt 201b versehen, der innerhalb des Kolbens selbst angeordnet ist, wodurch die Steuerung des Drucks der Luft in der Druckkammer 106a erleichtert wird.

Darüber hinaus ist der Durchmesser des zweiten Kolbens 102 größer als jener des zweiten Kolbens bei der voranstehend geschilderten zweiten Ausführungsform. Wenn daher das Magnetventil 111 umgeschaltet wird, um Luft unter Überdruck an die Druckkammer 106b anzulegen, und daher der zweite Kolben 102 in Kontakt mit dem Stufenabschnitt 204a des Zylinders 104 steht, also wenn das Steuerventil 6 auf dem minimalen Öffnungsniveau geöffnet ist, ist der auf den zweiten Kolben 202 ausgeübte Druck größer als jener bei der zweiten Ausführungsform. Daher können Schwingungen oder dergleichen des Steuerventils 6 wirksamer verhindert werden.

Darüber hinaus erfordert, anders als bei der zweiten Ausführungsform, das Auspuffgasrückführventil nicht den Anschlag 105a, der in Fig. 4 gezeigt ist, an dem unteren Abschnitt des Zylinderkopfes. Daher kann die Form des Zylinderkopfes 105 vereinfacht werden, und daher lassen sich die Ausformung des Zylinderkopfs und der Zusammenbau des EGR- Ventils einfach durchführen.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen Querschnittsansichten eines Auspuffgasrückführventils gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesen Figuren sind dieselben Bauteile wie bei der ersten Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit erfolgt keine erneute Beschreibung dieser Bauteile. Das Bezugszeichen 301 bezeichnet einen ersten Kolben, 302 bezeichnet einen zweiten Kolben, der den ersten Kolben 301 aufnimmt, der darin gleiten kann, und mit einem Verbindungsabschnitt versehen ist, der mit dem ersten Kolben 301 in Eingriff bringbar ist, 304 bezeichnet einen Zylinder, der den zweiten Kolben 302 aufnimmt, und der in dem Zylinder gleiten kann, und 303 bezeichnet eine zweite Feder, die zwischen dem zweiten Kolben 302 und dem Zylinder 304 angeordnet ist.

Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen 301a einen Verbindungshaken, der an dem oberen Abschnitt des ersten Kolbens 301 angeordnet ist, und 302a bezeichnet einen Anschlag, der von dem oberen Abschnitt des zweiten Kolbens 302 in Richtung nach unten vorspringt. Der Anschlag 302a kann in Berührung mit dem Verbindungshaken 301a an dessen Endabschnitt gelangen, um so die Bewegungsentfernungen des ersten und zweiten Kolbens zu begrenzen. Das Bezugszeichen 302b bezeichnet die obere Oberfläche des zweiten Kolbens 302, welche an den Zylinder 304 anstoßen kann, um so die Bewegungsentfernung des zweiten Kolbens 302 selbst zu begrenzen, und 302c bezeichnet die untere Oberfläche des zweiten Kolbens 302, die an den Anschlag 12a des Gehäuses 12 anstoßen kann, um so die Bewegungsentfernung des zweiten Kolbens 302 selbst zu begrenzen.

Fig. 11 zeigt einen Zustand des EGR-Ventils, in welchem das Magnetventil 110 eingeschaltet und das Magnetventil 111 ausgeschaltet ist. Luft unter Überdruck wird nur an die erste Druckkammer 306a angelegt, und gleichzeitig wird die zweite Druckkammer 306b in Verbindung mit der Atmosphäre gebracht. In diesem Fall, wenn die auf den zweiten Kolben 302 ausgeübte Kraft nach oben, welche durch die Druckdifferenz zwischen der ersten und zweiten Druckkammer 306a und 306b hervorgerufen wird, die elastische Kraft der zweiten Feder 303 überschreitet, wird der zweite Kolben 302 nach oben gedrückt. Dann gelangt der zweite Kolben 302 in Berührung mit dem Zylinderkopf 305 und wird angehalten. Wenn die auf den ersten Kolben 301 einwirkende Kraft nach unten, die durch eine Erhöhung des Drucks in der ersten Druckkammer 306a hervorgerufen wird, die elastische Kraft der ersten Feder 19 überschreitet, wird der erste Kolben 301 nach unten gedrückt. Dann gelangt der Verbindungshaken 301a des ersten Kolbens in Berührung mit dem Anschlag 302a des zweiten Kolbens 302, und daher wird der erste Kolben 301 angehalten. Dies führt dazu, daß das Steuerventil 6 um die Differenz (N - M) der Hübe des ersten und zweiten Kolbens 301 und 302 nach unten bewegt und geöffnet wird.

Fig. 12 zeigt einen Zustand des EGR-Ventils, in welchem beide Magnetventile 110 und 111 eingeschaltet sind. Luft unter Überdruck wird an beide Kammern, nämlich die erste und zweite Kammer 306a und 306b angelegt. In diesem Fall wird der zweite Kolben 302 nur durch die Federkraft der zweiten Feder 303 nach unten gedrückt, da der Druck, der auf die obere Oberfläche des zweiten Kolbens 302 einwirkt, gleich jenem ist, der auf die untere Oberfläche des zweiten Kolbens 302 ausgeübt wird. Da die Kraft nach unten, die durch die Druckdifferenz zwischen der ersten Druckkammer 306a und dem unteren Raum unter dem ersten Kolben erzeugt wird, der mit der Atmosphäre über den Port 100 in dem Gehäuse 12 in Verbindung steht, und welche größer ist als die elastische Kraft der ersten Feder 19, auf den ersten Kolben einwirkt, wird der erste Kolben 301 nach unten gedrückt. Dann gelangt der Verbindungshaken 301a des ersten Kolbens 301 in Berührung mit dem Anschlag 302a an dem unteren Abschnitt des zweiten Kolbens 302, und daher wird der erste Kolben 301 angehalten. Dies führt dazu, daß das Steuerventil 6 um die Bewegungsentfernung (L + M) nach unten bewegt wird, und das Auspuffgasrückführventil 5 vollständig geöffnet wird.

Fig. 13 zeigt nunmehr ein Diagramm des Hubes des Steuerventils, welcher der Öffnung des Steuerventils entspricht bei dem Auspuffgasrückführventil gemäß der vierten Ausführungsform. Die durchgezogene Linie 1 in Fig. 13 zeigt einen Zustand des EGR-Ventils, in welchem Luft unter Überdruck nur an den zweiten Druckanlegungsport 308 angelegt wird, und in welchem dessen Hub auf die Entfernung L begrenzt ist. Die gestrichelte Linie 2 in Fig. 13 zeigt einen Zustand des EGR-Ventils, in welchem Luft unter Überdruck nur an den ersten Druckanlegungsport 307 angelegt wird, und dessen Hub auf die Entferngung (N - M) begrenzt ist. Die gestrichelte Linie 3 in Fig. 13 zeigt einen Zustand des EGR-Ventils, in welchem Luft unter Überdruck sowohl an den ersten und zweiten Druckanlegungsport 307 und 308 angelegt wird, und dessen Hub auf die Entfernung (L + N) begrenzt ist. Wie aus der Figur hervorgeht, kann das EGR-Ventil verläßlich arbeiten, unabhängig von Änderungen des Drucks des Kompressors, wenn der Druck des Kompressors (oder der Druck der Luft, die von dem Kompressor in dem Kraftfahrzeug zugeführt wird) innerhalb des Bereiches Q liegt, der durch die gestrichelten Linien angegeben wird.

Um beispielsweise einen Maximalhub von 15 mm für das Steuerventil 6 zur Verfügung zu stellen, und das Steuerventil auf ein feines Öffnungsniveau, wie beispielsweise 10% oder 20% der maximalen Öffnung, zu steuern, werden die Entfernungen L, M und N auf 1,5 mm, 10,5 mm bzw. 13,5 mm eingestellt.

Daher kann die Öffnung des Steuerventils 6 des Auspuffgasrückführventils 5 auf verläßliche Weise auf ein von vier Öffnungsniveaus gesteuert werden, beispielsweise 0%, 10 %, 20% und 100% der maximalen Öffnung, und kann exakt gehalten werden, unabhängig von einer Änderung des Drucks der Druckquelle und einer Änderung des Drucks des Auspuffgases, was dazu führt, daß die Menge des zurückgeführten Auspuffgases mit hoher Genauigkeit gesteuert oder geregelt werden kann.

Wie voranstehend geschildert, wird gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der erste Kolben zur Verfügung gestellt, der gleitbeweglich in dem zweiten Kolben angeordnet ist, sowie der zweite Kolben, der mit dem ersten Kolben in Eingriff bringbar ist, und den ersten Kolben aufnimmt, der innerhalb eines vorbestimmten Bereiches gleiten kann, wobei die Kolben die erste und zweite Druckkammer teilweise umschließen. Daher kann das Auspuffgasrückführventil eine 4-Niveau-Öffnungssteuerung oder -regelung für das Steuerventil unter Verwendung der Differenz der Richtungen zur Verfügung stellen, in welchem sich die Kolben bewegen. Auf diese Weise können die beiden Positionen des Steuerventils in dem Bereich feiner Öffnungsniveaus exakt gesteuert oder geregelt werden. Darüber hinaus können die körperlichen Abmessungen des Auspuffgasrückführventils verringert werden.

Als nächstes erfolgt die Beschreibung einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 15 und 16 sind teilweise vergrößerte Querschnittsansichten des oberen Teils des Steuerventils 6 und des unteren Teils des ersten Kolbens 101 eines Auspuffgasrückführventils gemäß dieser fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieselben Bauteile wie bei der zweiten Ausführungsform werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit erfolgt keine erneute Beschreibung dieser Bauteile.

In dem Fall, in welchem die Kontaktoberflächen des Steuerventils 6 und des ersten Kolbenbs 101 flach ausgebildet sind, wie beispielsweise in Fig. 4 in bezug auf die zweite Ausführungsform gezeigt, besteht die Tendenz, daß sich die Achse des Steuerventils 6 von der Achse des ersten Kolbens 101 wegbewegt, infolge einer unausgeglichenen Belastung oder dergleichen, die durch eine Neigung oder Schrägstellung der ersten Feder 19 hervorgerufen wird, wenn das EGR-Ventil keinen Mechanismus zum Positionieren des Endabschnitts des Steuerventils 6 in bezug auf den ersten Kolben 101 aufweist. Wenn das Steuerventil 6 gleitet, während seine Achse in bezug auf das Gleitteil 17 verkippt ist, verhindert diese Bewegung nicht nur einen glatten Gleitvorgang des Steuerventils 6 selbst durch das Gleitteil 17, sondern verursacht auch einen schnellen Verschleiß des Gleitteils 17. Wenn andererseits strenge Einschränkungen in bezug auf die Kontaktabschnitte des Steuerventils 6 und des ersten Kolbens 101 vorgenommen werden, so hat dies einen schlechten Einfluß auf den Zusammenbau des EGR-Ventils, und ist daher für die Massenproduktion nicht geeignet.

Daher braucht das Auspuffgasrückführungsventil einen Mechanismus für die automatische Festlegung der Position, in welcher das Steuerventil 6 und der erste Kolben 101 aneinander anstoßen, wenn das EGR-Ventil selbst zusammengebaut wird, und um zu erreichen, daß das Steuerventil 6 und der erste Kolben 101 miteinander in Berührung stehen, wobei ein gewisser Freiheitsgrad für eine Neigung oder Verkippung dieser beiden Teile vorhanden ist.

In den Fig. 14 und 15 bezeichnet das Bezugszeichen 6 ein Steuerventil, und ist mit 6a ein im wesentlichen kugelförmiger, konvexer Abschnitt bezeichnet, der an einem Ende des Steuerventils 6 vorgesehen ist. Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen 101 einen ersten Kolben, der gegen den Endabschnitt des Steuerventils 6 zur Anlage gelangen kann, und bezeichnet 101d einen im wesentlichen kugelförmigen, konkaven Abschnitt des ersten Kolbens. Wenn das Steuerventil 6 nach unten bewegt wird, gelangen der konvexe Abschnitt 101a und der konkave Abschnitt 6a miteinander in Eingriff. Das Steuerventil 6 und der erste Kolben 101 stoßen gegeneinander drehbar aneinander an. Selbst wenn eine ihrer beiden Achsen geneigt oder verkippt ist, bleibt daher die Position unverändert, in welcher diese beiden Teile gegeneinander anliegen, und nehmen der konvexe und der konkave Abschnitt die Neigung oder Verkippung der Achse auf. Daher kann eine Erhöhung der nicht ausgeglichenen Belastung der Feder verhindert werden, wodurch das Steuerventil 6 und der erste Kolben 101 glatt gleiten können. Da die Neigung der Achse des Steuerventils 6 in bezug auf das bewegliche Teil, das sich oberhalb des Steuerventils befindet, in dem Fall vergrößert ist, wenn Luft unter Überdruck der Druckkammer 9d zugeführt wird, die sich unter den beweglichen Teilen befindet, wie beispielsweise bei der ersten Ausführungsform, ist daher die Anordnung gemäß der fünften Ausführungsform in der Hinsicht sehr nützlich, das voranstehend geschilderte Problem zu lösen.

Fig. 15 zeigt eine Abänderung der konvexen und konkaven Abschnitte gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die konvexen und konkaven Abschnitte, die miteinander in Eingriff bringbar sind, des Steuerventils 6 und des ersten Kolbens 101 sind im wesentlichen von konischer Form. Wenn der erste Kolben 101 aus einem verhältnismäßig weichen oder verformbaren Material wie beispielsweise Aluminium oder dergleichen besteht, beispielsweise zum Zwecke der Gewichtsverringerung, und die Berührungsflächen der Kontaktabschnitte nicht in nennenswertem Ausmaß vergrößert werden können, kann das Kontaktteil 112, dessen Oberflächenhärte durch Härten, Oberflächenbehandlung oder dergleichen erhöht ist, Fehlfunktionen wie beispielsweise eine Verformung, einen Verschleiß und dergleichen des Kontaktteils verhindern.

Wie voranstehend geschildert, stehen bei der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Kontaktabschnitte des Steuerventils und des ersten Kolbens in Dreheingriff miteinander. Daher wird der Widerstand in bezug auf Gleitbewegungen dieser beiden Teile nicht beeinflußt, also nicht erhöht, und kann verhindert werden, daß der Kontaktabschnitt des Steuerventils die normale Position verläßt, selbst wenn die Achse des Steuerventils in bezug auf die Achse des ersten Kolbens geneigt oder verkippt ist. Hierdurch wird die Lebensdauer des Auspuffgasrückführventils erhöht.

Es wird darauf hingewiesen, daß bei der zweiten, dritten und vierten Ausführungsform Luft unter Überdruck der Druckkammer 9d zugeführt werden kann, wie bei der ersten Ausführungsform.

Wie voranstehend erläutert, ermöglicht die vorliegende Erfindung folgende Vorteile. Die vorliegende Erfindung stellt ein Auspuffgasrückführventil zur Verfügung, dessen Ventilöffnung unverändert bleibt, selbst wenn der Druck von ihm zugeführter Luft geändert wird, oder wellige Schwankungen des Drucks des Auspuffgasese auftreten, und welches verläßlich und stabil arbeiten kann.

Claims (15)

1. Auspuffgasrückführventil, umfassend

• 1. ein Gehäuse (12), welches einen Teil eines Auspuffgaspfades (14, 15) zum Empfangen von Auspuffgas von einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine bildet;
• 2. wobei das Gehäuse (12) eine Ventilvorrichtung (6, 16; 14, 15) zum Steuern der Flußmenge des durch sie hindurchtretenden Auspuffgases umfaßt;
• 3. einen fest mit dem Gehäuse (12) verbundenen Außenzylinder (23); und
• 4. eine bewegliche Zylinderanordnung (24, 26), die in dem festen Außenzylinder (23) angeordnet ist, umfassend:
  • 1. einen ersten Innenzylinder (24), der in dem äußeren Zylinder (23) um einen vorgegebenen ersten Hub (A) bewegbar angeordnet ist;
  • 2. einen zweiten Innenzylinder (26), der in dem ersten Innenzylinder (24) um einen vorgegebenen zweiten Hub (B) bewegbar angeordnet ist; und
  • 3. einen Kolben (28), der in dem zweiten Innenzylinder (26) angeordnet, mit der Ventilvorrichtung (6, 16; 14, 15) zur Steuerung der Flußmenge verbunden und um einen dritten vorgegebenen Hub (C) bewegbar ist;
  • 4. wobei jeweils zwischen dem Außenzylinder (23) und dem ersten Innenzylinder (24), dem ersten und zweiten Innenzylinder (24, 26) bzw. dem zweiten Innenzylinder (26) und dem Kolben (28) Druckkammern (9a, 9b, 9c) gebildet sind, die selektiv mit einem Luftdruck beaufschlagbar sind; und
• 5. eine Druckanlegungseinrichtung (29, 29a; 30, 30a, 24c; 31, 31a, 24d, 26b; 33) zur selektiven Zuführung eines Luftdrucks an die Druckkammern (9a, 9b, 9c).

2. Auspuffgasrückführungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckanlegungseinrichtung und die Zylinder so angeordnet sind, daß eine Druckbeaufschlagung des zweiten Innenzylinders (26) nur dann möglich ist, wenn der erste Innenzylinder (24) sich um seinen vorgegebenen ersten Hub (A) bewegt hat und eine Druckbeaufschlagung des Kolbens (28) nur dann möglich ist, wenn der zweite Innenzylinder (26) sich um seinen vorgegebenen zweiten Hub (B) bewegt hat.

3. Auspuffgasrückführventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Hübe (A; B, C) sich voneinander unterscheiden.

4. Auspuffgasrückführventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Hub (A) des Zylinders (24) mit der größten Oberfläche der kürzeste Hub (A) ist.

5. Auspuffgasrückführventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Bauteil aus der beweglichen Zylinderanordnung oder der Kolben zwei entgegengesetzte Oberflächen aufweist, an welche beide ein Druck angelegt wird, und daß der auf jede der beiden entgegengesetzten Oberflächen angelegte Druck individuell gesteuert wird.

6. Auspuffgasrückführventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (28), der in dem zweiten Innenzylinder (26) angeordnet ist, und die Ventilvorrichtung (6, 16; 14, 15) zur Steuerung der Flußmenge über kugelförmige oder konische Abschnitte (6a, 112) in Eingriff stehen.

7. Auspuffgasrückführventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kontaktabschnitt (24b), der an dem ersten beweglichen Innenzylinder (24) angebracht ist, um den Bewegungsbereich des ersten Innenzylinders (24) auf den vorbestimmten Hub (A) zu begrenzen.

8. Auspuffgasrückführventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Niederdruckkammer (9d), die in dem Gehäuse (12) der Ventilvorrichtung (6, 16; 14, 15) angeordnet ist.

9. Auspuffgasrückführventil, umfassend:

• 1. ein Gehäuse (12), welches einen Teil eines Auspuffgaspfades (14, 15) zum Empfangen von Auspuffgas von einem Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine bildet;
• 2. wobei das Gehäuse (12) eine Ventilvorrichtung (6, 16; 14, 15) zum Steuern der Flußmenge des durch sie hindurchtretenden Auspuffgases umfaßt;
• 3. einen fest mit dem Gehäuse (12) verbundenen Außenzylinder (104); und
• 4. eine bewegliche Kolbenanordnung (26, 24), die in dem festen Außenzylinder (23) angeordnet ist, umfassend:
  • 1. einen ersten Kolben (101), der um einen vorgegebenen ersten Hub (F) beweglich in dem festen Außenzylinder (23) angeordnet und mit der Ventilvorrichtung (6, 16; 14, 15) zur Steuerung der Flußmenge verbunden ist;
  • 2. einen zweiten Kolben (102), der in dem festen Außenzylinder (23) in Reihe zu dem ersten Kolben (101) so angeordnet ist, daß er mit dem ersten Kolben (101) nach einer Bewegung um einen zweiten vorgegebenen Hub (D) in Eingriff bringbar ist; und
  • 3. wobei jeweils zwischen dem Außenzylinder (104) und dem zweiten Kolben (102) bzw. zwischen den ersten und zweiten Kolben (102; 104) und dem Außenzylinder (104) Druckkammern (106b; 106a) gebildet sind, die selektiv mit einem Luftdruck beaufschlagbar sind; und
• 5. eine Druckanlegungseinrichtung (107-111) zur selektiven Zuführung eines Luftdrucks an die Druckkammern (106b, 106a).

10. Auspuffgasrückführventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die vorbestimmten Hübe (D, F) des ersten und zweiten Kolbens (101, 102), voneinander unterscheiden.

11. Auspuffgasrückführventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Hub (D, F) des Kolbens (101, 102) mit der größten Oberfläche der kürzeste ist.

12. Auspuffgasrückführventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Kolben (101, 102) zwei entgegengesetzte Oberflächen aufweist, auf welche ein Druck ausgeübt wird, wobei der auf jede der beiden entgegengesetzten Oberflächen ausgeübte Druck individuell gesteuert wird.

13. Auspuffgasrückführventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (101) und die Ventilvorrichtung (6, 16; 14, 15) zur Steuerung der Flußmenge über kugelförmige oder konische Abschnitte (6a, 112) in Eingriff stehen.

14. Auspuffgasrückführventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Kolben (101) einen Hakenabschnitt (101a) und
der zweite Kolben (102) einen Anschlag (102a) aufweist, der bei einer Bewegung des zweiten Kolbens (102) an den Hakenabschnitt (101a) anstößt, um einen Bewegungsbereich des zweiten Kolbens (102) auf den vorbestimmten Hub (D) zu begrenzen.

15. Auspuffgasrückführventil nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Niederdruckkammer (106d), die in dem Gehäuse (12) der Ventilvorrichtung (6, 16; 14, 15) angeordnet ist.