DE19843138A1

DE19843138A1 - Druckkompensierendes Abgasrückführungsventil

Info

Publication number: DE19843138A1
Application number: DE1998143138
Authority: DE
Inventors: David E Hackett
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1998-09-21
Publication date: 1999-03-25
Also published as: GB9816255D0; GB2329422B; JPH11257525A; GB2329422A; US5927257A

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Abgasrückführungsventil (englisch: exhaust gas recir culation = EGR) für einen Verbrennungsmotor, und insbe sondere auf ein druckkompensierendes EGR-Ventil für einen Verbrennungsmotor.

Stand der Technik

Während des Betriebs eines Verbrennungsmotors ist es wün schenswert, die Bildung und Emission von bestimmten Gasen wie Stickstoffoxiden (NO_x) zu steuern. Ein Verfahren zum Erreichen dieses Ergebnisses ist die Verwendung von EGR (exhaust gas recirculation = Abgasrückführung), wobei es sich um einen Prozeß ist, worin Abgase selektiv vom Ab gasverteiler oder den Verteilern zum Ansaugverteiler des Verbrennungsmotors geleitet werden. Die Verwendung von EGR reduziert die Menge von NO_x, das während des Betriebs des Verbrennungsmotors erzeugt wird. Insbesondere wird NO_x erzeugt, wenn Stickstoff und Sauerstoff bei den ho hen, mit der Verbrennung assoziierten Temperaturen kombi niert werden; Das Vorliegen bzw. die Präsenz von chemisch inerten Gasen wie solchen Gasen, die im Abgas des Motors gefunden werden, verhindern, daß sich Stickstoffatome mit Sauerstoffatomen verbinden und reduzieren dadurch die NO_x-Produktion.

Jedoch wird EGR nur während bestimmter Motorbetriebszu stände benötigt. Daher wird ein Ventil verwendet, auf das sich im allgemeinen als EGR-Ventil bezogen wird, um se lektiv einen Teil des Abgases vom Abgasverteiler bzw. Krümmer oder den Krümmern zum Ansaugverteiler bzw. An saugkrümmer zu leiten. Unter der Verwendung eines Mi kroprozessors kann ein Motorsteuermodul schnell eine An zahl von Sensoreingaben verarbeiten, um festzustellen, wann die Verwendung von EGR am vorteilhaftesten ist. Des weiteren ändern sich die Betriebszustände oft sehr schnell während eines Normalbetriebs des Motors, wodurch es erforderlich ist, daß das EGR-Ventil schnell öffnet und schließt.

Das EGR-Ventil muß auch "fail safe" bzw. "störfallsicher" sein. Im Speziellen sollte das EGR-Ventil in einer ge schlossen Stellung bleiben, wenn irgendeine der Komponen ten, die mit ihm assoziiert sind (zum Beispiel das Motor steuermodul), versagt oder auf andere Weise nicht betrie ben werden kann. Solch ein störungssicherer Betrieb er fordert im allgemeinen die Verwendung einer Feder, die das Ventil in die geschlossene Stellung beaufschlagt bzw. vorspannt. Das Ausmaß der Federvorspannung muß groß genug sein, um das Ventil während extremer Motorbetriebszustän de geschlossen zu halten, wie zum Beispiel, wenn die Ab gase bzw. die Auspuffgase innerhalb des Motorabgasvertei lers bei oder nahe bei ihrem maximalen Druck sind. Eine Betätigungsvorrichtung, wie ein Elektromagnet, sieht se lektiv eine Kraft vor, um die Federvorspannung zu über winden, um das EGR-Ventil zu öffnen. Es sollte beachtet werden, daß die Zeit die nötig ist, damit der Elektroma gnet die Federvorspannung der Feder überwinden kann, pro portional zum Ausmaß der Federvorspannung ist. Insbeson dere steigt die benötigte Zeit an, die der Elektromagnet zum Überwinden der Federvorspannung der Feder braucht, wenn das Ausmaß der Federvorspannung ansteigt. Daher sind der Wunsch nach einem schnellen Öffnen und Schließen des EGR-Ventils und der Wunsch nach einem störungssicheren Betrieb gegenläufig bzw. existieren sie in einem Kon flikt. Solch ein Konflikt ist ein mit den bisher konstru ierten EGR-Ventilen assoziierter Nachteil.

Auch sind viele in Schwermaschinen wie zum Beispiel Erd bewegungsausrüstungen verwendete Motoren, Dieselmotoren mit einem Turbolader. In einem Turboladerdieselmotor ist es oft von Vorteil, den Abgasverteiler bzw. Abgaskrümmer in zwei kleinere Verteiler aufzuteilen. Jeder der zwei kleineren Verteiler führt einen Teil des in ihm enthalte nen Abgases zu einem separaten Einlaß auf gegenüberlie genden Seiten der Turboladerturbinenscheibe. Eine Anwen dung bzw. ein Einwirken des Abgases auf die Turbinen scheibe auf solch eine Art und Weise beschleunigt die Turbinenscheibe schneller im Vergleich zur Anwendung des gesamten Abgases auf nur eine Seite der Turbinenscheibe. Solch eine schnelle Turbinenbeschleunigung erlaubt, daß der Motor schneller auf anwachsende Lastzustände an spricht. Ein Nachteil in der Verwendung von EGR bei zwei separaten Abgasverteilern ist, daß es wünschenswert ist, Abgase von jedem Abgasverteiler gleich abzuführen werden. Insbesondere ist es wünschenswert, daß ein gleicher Be trag von Abgasen aus jedem der Abgasverteiler abgesaugt bzw. abgeführt wird, um jede Hälfte des Motors mit einer gleichen fast zu belegen. Daher ist es wünschenswert, daß das EGR-Ventil oder die Ventile Abgase gleich von jedem der Abgasverteiler absaugen bzw. abführen.

Daher wird eine Vorrichtung und ein Verfahren benötigt, bei welchem EGR-Gase selektiv geführt werden, welche ei nes oder mehrere der zuvor genannten Nachteile überwin den.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird eine Ventilanordnung vorgesehen. Die Ven tilanordnung umfaßt ein Gehäuse, das eine Kammer defi niert. Das Gehäuse definiert weiter einen Auslaß, einen ersten Einlaß und einen zweiten Einlaß, von welchen jeder strömungsmittelverbunden mit der Kammer ist. Die Venti lanordnung umfaßt weiter ein Hauptventil, das innerhalb der Kammer angeordnet ist. Das Hauptventil isoliert den ersten Einlaß vom Auslaß, wenn das Hauptventil in einer "einsitzenden" bzw. geschlossenen Hauptventilstellung an geordnet ist. Das Hauptventil versetzt den ersten Einlaß in eine Strömungsmittelverbindung mit dem Auslaß, wenn das Hauptventil in einer geöffneten Hauptventilstellung angeordnet ist. Die Ventilanordnung umfaßt weiter ein Ne ben- bzw. Hilfsventil, das in der Kammer angeordnet ist. Das Hilfsventil isoliert den zweiten Einlaß vom Auslaß, während das Hilfsventil in einer "sitzenden" bzw. ge schlossenen Hilfsventilstellung angeordnet ist. Das Hilfsventil versetzt den zweiten Einlaß in eine Strö mungsmittelverbindung mit dem Auslaß, wenn das Hilfsven til in einer geöffneten Hilfsventilstellung angeordnet ist. Eine Bewegung des Hauptventils von der sitzenden Hauptventilstellung zur offenen Hauptventilstellung be wirkt eine Bewegung des Hilfsventils von der sitzenden Hilfsventilstellung zur geöffneten Hilfsventilstellung. Das Hauptventil bewegt sich einen Abstand von der sitzen den Hauptventilstellung in Richtung zur geöffneten Haupt ventilstellung, während das Hilfsventil in der sitzenden Hilfsventilstellung angeordnet ist.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Motoranordnung vorgesehen. Die Mo toranordnung umfaßt einen Verbrennungsmotor mit einem Mo torlufteinlaß, einem ersten Motorabgasauslaß und einem zweiten Motorabgasauslaß. Die Motoranordnung umfaßt wei ter ein Ventilgehäuse, das eine Kammer definiert. Das Ge häuse definiert weiter einen Ventilgehäuseauslaß, einen ersten Ventilgehäuseeinlaß und einen zweiten Ventilgehäu seeinlaß, von denen jeder strömungsmittelverbunden mit der Kammer ist. Die Motoranordnung umfaßt auch ein Haupt ventil, das innerhalb der Kammer angeordnet ist. Das Hauptventil isoliert den ersten Ventilgehäuseeinlaß vom Ventilgehäuseauslaß, wenn das Hauptventil in einer "ein sitzenden" bzw. geschlossenen Hauptventilstellung ange ordnet ist. Das Hauptventil versetzt den ersten Ventilge häuseeinlaß in eine Strömungsmittelverbindung mit dem Ventilgehäuseauslaß, wenn das Hauptventil in einer geöff neten Hauptventilstellung angeordnet ist. Die Motoranord nung umfaßt weiter ein Neben- bzw. Hilfsventil, das in der Kammer angeordnet ist. Das Hilfsventil isoliert das zweite Ventilgehäuse vom Ventilgehäuseauslaß, wenn das Hilfsventil in einer "einsitzenden" bzw. geschlossenen Hilfsventilstellung angeordnet ist. Das Hilfsventil ver setzt das zweite Ventilgehäuse in eine Strömungsmittel verbindung mit dem Ventilgehäuseauslaß, wenn das Hilfsventil in einer geöffneten Hilfsventilstellung ange ordnet ist. Der erste Motorabgasauslaß ist strömungsmit telverbunden mit dem ersten Ventilgehäuseeinlaß. Der zweite Motorabgasauslaß ist strömungsmittelverbunden mit dem zweiten Ventilgehäuseeinlaß. Der Motorlufteinlaß ist strömungsmittelverbunden mit dem Ventilgehäuseauslaß. Ei ne Bewegung des Hauptventils von seiner sitzenden Haupt ventilstellung zu der geöffneten Hauptventilstellung be wirkt eine Bewegung des Hilfsventils von der sitzenden Hilfsventilstellung zu der geöffneten Hilfsventilstel lung. Das Hauptventil bewegt sich eine Distanz von der sitzenden Hauptventilstellung in Richtung der geöffneten Hauptventilstellung, während das Hilfsventil in der sit zenden Hilfsventilstellung angeordnet ist.

Gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung einer Strömung von Motorabgasen vorgesehen. Das Verfahren umfaßt die Schritte eines Vorsehens einer Ventilanordnung, welche ein Gehäuse umfaßt, das eine Kammer definiert. Das Gehäu se definiert weiter einen Ventilgehäuseauslaß, einen er sten Ventilgehäuseeinlaß und einen zweiten Ventilge häuseeinlaß, von denen jeder strömungsmittelverbunden mit der Kammer ist. Die Ventilanordnung umfaßt ein Hauptven til, das in der Kammer angeordnet ist. Das Hauptventil isoliert den ersten Ventilgehäuseeinlaß vom Ventilgehäu seauslaß, wenn das Hauptventil in einer "sitzenden" bzw. geschlossenen Hauptventilstellung angeordnet ist. Das Hauptventil versetzt den ersten Ventilgehäuseeinlaß in eine Strömungsmittelverbindung mit dem Ventilgehäuse auslaß, wenn das Hauptventil in einer geöffneten Haupt ventilstellung angeordnet ist. Die Ventilanordnung umfaßt ein Neben- bzw. Hilfsventil, das in der Kammer angeordnet ist. Das Hilfsventil isoliert das zweite Ventilgehäuse vom Ventilgehäuseauslaß, wenn das Hilfsventil in einer "sitzenden" bzw. geschlossenen Hilfsventilstellung ange ordnet ist. Das Hilfsventil versetzt das zweite Ventilge häuse in eine Strömungsmittelverbindung mit dem Ventilge häuseauslaß, wenn das Hilfsventil in einer geöffneten Hilfsventilstellung angeordnet ist. Das Verfahren umfaßt weiter die Schritte des Vorsehens eines Verbrennungsmo tors mit einem Motorlufteinlaß, einem ersten Motorabgas auslaß und einem zweiten Motorabgasauslaß. Der erste Mo torabgasauslaß ist strömungsmittelverbunden mit dem er sten Ventilgehäuseeinlaß, der zweite Motorabgasauslaß ist strömungsmittelverbunden mit dem zweiten Ventilgehäuse einlaß und der Motorlufteinlaß ist strömungsmittelverbun den mit dem Ventilgehäuseauslaß. Das Verfahren umfaßt weiter die Schritte des Bewegens des Hauptventils über einen ersten Abstand von der sitzenden Hauptventilstel lung zu einer Zwischenhauptventilstellung, während das Hilfsventil in der sitzenden Hilfsventilstellung angeord net ist. Das Verfahren umfaßt noch weiter den Schritt des Bewegens des Hauptventils über eine zweite Distanz von der Zwischenhauptventilstellung zur geöffneten Hauptven tilstellung, um eine Bewegung des Hilfsventils von der sitzenden Hilfsventilstellung zur geöffneten Hilfsventil stellung zu bewirken, wodurch es einem Motorabgas ermög licht wird, vom ersten und zweiten Motorabgasauslaß zum Motorlufteinlaß zu strömen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Ver brennungsmotors 10, der die Merkmale der vor liegenden Erfindung aufweist;

Fig. 2 ist eine Teilquerschnittsansicht des Ver brennungsmotors 10 entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1, und zwar in Richtung der Pfeile gesehen;

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Verbrennungs motors 10 aus Fig. 1, wobei ein Teil des Motor kopfs 20 und des Motorblocks 18 für die Klarheit der Beschreibung weggeschnitten sind;

Fig. 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Ge häuses 26 der EGR-Ventilanordnung 14 des Verbren nungsmotors 10 aus Fig. 1;

Fig. 5 ist eine Explosionsquerschnittsansicht des Haupt ventils 60 und des Hilfsventils 80 der EGR- Ventilanordnung 14 des Verbrennungsmotors 10 aus Fig. 1;

Fig. 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Hauptventils 60 und des Hilfsventils 80 aus Fig. 5;

Fig. 7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der EGR- Ventilanordnung 14, mit dem Hauptventil 60 und dem Hilfsventil 80 in ihren entsprechenden einsitzen den Stellungen gezeigt, wobei bemerkt sei, daß der Elektromagnet 50 aus Gründen der Klarheit der Be schreibung im Querschnitt nicht gezeigt ist;

Fig. 8 ist eine Ansicht ähnlich zu Fig. 7, jedoch wird gezeigt, daß sich das Hauptventil 60 aus der sit zenden Hauptventilstellung zu bewegen beginnt; und

Fig. 9 ist eine Ansicht ähnlich zu Fig. 7, jedoch wird gezeigt, daß sowohl das Hauptventil 60 als auch das Hilfsventil 80 in ihren entsprechenden geöff neten Stellungen angeordnet sind.

Beste Art der Durchführung der Erfindung

Während die Erfindung für verschiedene Modifikationen und alternative Ausbildungen zugänglich ist, wird ein spezi fisches Ausführungsbeispiel derselben beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt und hier detaillierter beschrieben werden. Es sei jedoch verstanden, daß damit nicht beab sichtigt wird, die Erfindung auf die besondere offenbarte Ausbildung zu beschränken, sondern es ist im Gegenteil beabsichtigt, daß alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen im Gedanken und der Reichweite der Erfin dung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abgedeckt werden.

Bezugnehmend auf die Fig. 1-3 ist ein Verbrennungsmotor 10 wie ein Sechszylinderturbodieselmotor gezeigt. Der Verbrennungsmotor 10 umfaßt eine EGR-Anordnung 13, einen Motorblock 18, einen Motorblock 20 und eine Ven tilabdeckung 12.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist im Motorblock 18 ein Zylinder 54 definiert. Auf eine bekannte Art und Weise ist ein Kolben 56 betätigbar im des Zylinder 54 untergebracht. Insbesondere verschiebt sich der Kolben 56 während eines Aufwärtstakts bzw. Aufwärtshubs in die allgemeine Rich tung des Pfeils 57 der Fig. 2. Während eines Abwärtstakts bzw. -hubs verschiebt sich der Kolben 56 in die allgemei ne Richtung des Pfeils 58 der Fig. 2.

Der Kolben 56 ist mit einem ersten Ende einer Pleuel- bzw. Pleuelstange 66 gekoppelt, wobei ein zweites Ende der Pleuelstange 66 mit einer Kurbelwelle 68 verbunden ist. Während des Aufwärtshubs des Kolbens 56 wird die Pleuelstange 66 gleichfalls in die allgemeine Richtung des Pfeils 57 der Fig. 2 transliert bzw. bewegt. Während des Abwärtshubs des Kolbens 56 wird die Pleuelstange 66 gleichfalls in die allgemeine Richtung des Pfeils 58 der Fig. 2 transliert bzw. bewegt. In beiden Fällen rotiert die Kurbelwelle 68 in Richtung des Pfeils 70 aus Fig. 2.

Der Motorkopf 20 umfaßt eine Anzahl von Kopflufteinlaßan schlüssen 37 und Kopfabgasauslaßanschlüssen 35. Der Mo torlufteinlaß oder Ansaugverteiler 17 versetzt die Kopflufteinlaßanschlüsse 37 in eine Strömungsmittelver bindung mit einer Luftansaugleitung 43, die mit dem Ver brennungsmotor 10 assoziiert ist. Ein Paar von Motorab gasauslassen oder Abgasverteilern 15, 16 versetzen die Kopfabgasauslaßanschlüsse 35 in eine Strömungsmittelver bindung mit einem Turbolader und einem Abgasrohr (nicht gezeigt), die mit dem Verbrennungsmotor 10 assoziiert sind. Es sollte beachtet sein, daß der Abgasverteiler 15 strömungsmittelverbunden mit den Kopfabgasanschlüssen 35 eines jeden der vorderen drei Zylinder des Verbrennungs motors 10 ist, wohingegen der Abgasverteiler 16 strö mungsmittelverbunden mit dem Kopfabgasanschlüssen 35 der hinteren drei Zylinder ist.

Ein oberer Teil des Motorkopfes 20 umfaßt ein Ventil- und Kipphebelarmgebiet 21. Innerhalb des Ventil- und Kipphe belarmgebiets 21 befindet sich eine Abgasventilanordnung 24, eine Ansaugventilanordnung 94, ein Abgaskipphebelarm 22 und ein Ansaugkipphebelarm 92. Es soll beachtet sein, daß wenn die Ventilabdichtung 12 dichtend auf dem Motor kopf 20 befestigt wird, ein Motorschmiermittel, wie Öl, darin beinhaltet ist, um eine Anzahl von Komponenten, die mit dem Verbrennungsmotor 10 assoziiert sind, zu schmie ren.

Wenn die Abgasventilanordnung 24 in einer geschlossenen Position angeordnet ist, wie in Fig. 2 gezeigt, ist der Zylinder 54 von den Kopfabgasauslaßanschlüssen 35 und da her von den Abgasverteilern 15, 16 isoliert. Wenn die Abgasventilanordnung 24 in einer geöffneten Stellung an geordnet ist, ist der Zylinder 54 durch die Kopfabgasaus laßanschlüsse 35 mit den Abgasverteilern 15, 16 strö mungsmittelverbunden. Die Abgasventilanordnung 24 umfaßt ein Abgasventilglied 27 und eine Abgasfeder 25, die kon zentrisch um das Abgasventilglied 27 angebracht ist. Die Abgasfeder 25 übt eine Kraft oder eine Vorspannung auf das Abgasventilglied 27 aus, die die Abgasventilanordnung 24 in die geschlossene Stellung beaufschlagt bzw. vor spannt, wie in Fig. 2 gezeigt. Daher wird die Abgas ventilanordnung 24 in der geschlossenen Stellung gehal ten, bis sie durch den Abgaskipphebelarm 22 in die offene Position bzw. Stellung gezwungen wird.

Der Abgaskipphebelarm 22 ist beweglich am Motorkopf 20 befestigt. Insbesondere ist der Abgaskipphebelarm 22 frei für eine Schwenkbewegung um eine Kipphebelwelle 23, die unbeweglich am Motorkopf 20 befestigt ist. Ein erstes En de 78 des Abgaskipphebelarms 22 ist betätigbar bzw. be triebsmäßig mit dem Abgasventilglied 27 gekoppelt, wo gegen ein zweites Ende 79 des Abgaskipphebelarms 22 betä tigbar mit einem ersten Ende einer Abgasschubstange 19 (siehe Fig. 2) gekoppelt ist. Ein zweites Ende der Abgas schubstange 19 ist betätigbar bzw. betriebsmäßig mit ei ner Nockenwelle 72 gekoppelt.

Die Nockenwelle 72 umfaßt einen ersten Nocken 73, der sich in und außer Kontakt mit dem zweiten Ende der Ab gasschubstange bzw. Abgasstößelstange 19 während der Ro tation der Nockenwelle 72 bewegt. Wenn der Nocken 73 in Kontakt mit dem zweiten Ende der Abgasstößelstange 19 ge dreht wird, wird die Abgasstößelstange 19 in die allge meine Richtung des Pfeils 57 aus Fig. 2 bewegt. Wenn die Abgasstößelstange 19 in die allgemeine Richtung des Pfeils 57 gezwungen wird, schwenkt der Abgaskipphebelarm 22 um die Kipphebelwelle 23, wodurch veranlaßt wird, daß wenn das erste Ende 78 des Abgaskipphebelarms 22 in die allgemeine Richtung des Pfeils 58 gezwungen wird, wodurch gleichfalls das Abgasventilglied 27 in die allgemeine Richtung des Pfeils 58 gezwungen wird. Wenn die Kraft, die auf das Abgasventilelement 27 durch das erste Ende 78 des Abgaskipphebelarms 22 ausgeübt wird, größer im Ausmaß als die Federvorspannung ist, die durch die Abgasfeder 25 erzeugt wird, wird das Abgasventilglied 27 in die allge meine Richtung des Pfeils 58 bewegt, wodurch die Abgas ventilanordnung 24 in eine geöffnete Position angeordnet wird. Wenn die Nockenwelle 72 über die maximale Höhe des Nockens 73 gedreht wird, zwingt die Federvorspannung der Abgasfeder 25 das Abgasventilglied 27 in die allgemeine Richtung des Pfeils 57, wodurch die Ventilanordnung 24 in die geschlossene Position zurückgeführt wird. Es soll be achtet werden, daß das Abgasventilglied 27 in die allge meine Richtung des Pfeils 57 durch die Abgasfeder 25 ge zwungen wird, das erste Ende 78 des Abgaskipphebelarms 22 gleichfalls in die allgemeine Richtung des Pfeils 57 ge zwungen, was bewirkt, daß der Abgaskipphebelarm 22 um die Kipphebelwelle 23 schwenkt, wodurch bewirkt wird, daß das zweite Ende 79 des Abgaskipphebelarms 22 in die allgemei ne Richtung des Pfeils 58 gezwungen.

Es soll daher beachtet sein, daß wenn die Abgasventi lanordnung 24 in der offenen Stellung angeordnet ist, den Abgasen innerhalb des Zylinders 54 erlaubt wird, aus dem Zylinder 54 auszudringen, und zwar durch die Kopfabgas auslaßanschlüsse 35 und in die Abgasverteiler 15, 16 hin ein. Es soll weiter beachtet sein, das wenn die Abgasven tilanordnung 24 in ihrer geschlossenen Position angeord net ist, der Zylinder 54 von den Abgasverteilern 15, 16 isoliert ist, wodurch ein Ausdringen der Abgase aus dem Zylinder 54 heraus unterbunden wird.

Ähnlich, wenn die Ansaugventilanordnung 94 in einer ge schlossenen Stellung angeordnet ist, wie in Fig. 3 ge zeigt ist, der Zylinder 54 von den Kopflufteinlaßan schlüssen 37 und daher vom Ansaugverteiler 17 isoliert. Wenn die Ansaugventilanordnung 94 in einer geöffneten Po sition angeordnet ist, ist der Zylinder 54 strömungsmit telverbunden mit dem Ansaugverteiler 17, und zwar durch die Kopftlufteinlaßanschlüsse 37. Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt die Ansaugventilanordnung 94 ein Ansaugventilglied 97 und eine Ansaugfeder 95, die konzentrisch um das An saugventilglied 97 angebracht ist. Die Ansaugfeder 95 übt eine Kraft oder eine Vorspannung auf das Ansaugventil glied 97 aus, die die Ansaugventilanordnung 94 in die ge schlossene Position vorspannt bzw. beaufschlagt. Daher wird die Ansaugventilanordnung 94 in der geschlossenen Position bzw. Stellung gehalten, bis sie vom Ansaugkipp hebelarm 92 in die offene Stellung gezwungen wird.

Der Ansaugkipphebelarm 92 ist beweglich am Motorkopf 20 befestigt. Insbesondere ist der Ansaugkipphebelarm 92 frei für eine Schwenkbewegung um die Kipphebelwelle 23. Ein erstes Ende 88 des Ansaugkipphebelarms 92 ist be triebsmäßig mit dem Ansaugventilglied 97 gekoppelt, woge gen ein zweites Ende 89 des Ansaugkipphebelarms 92 be triebsmäßig mit einem ersten Ende einer Ansaugstößelstan ge bzw. Ansaugschubstange (nicht gezeigt) gekoppelt ist. Das zweite Ende der Ansaugstößelstange ist betriebsmäßig mit der Nockenwelle 72 gekoppelt.

Die Nockenwelle 72 umfaßt einen zweiten Nocken (nicht ge zeigt), der in und außer Kontakt mit dem zweiten Ende der Ansaugstößelstange während der Drehung der Nockenwelle 72 beweglich ist. Wenn der Nocken in Kontakt mit der Ansaug stößelstange gedreht wird, wird die Ansaugstößelstange in eine allgemeine Richtung des Pfeils 57 aus Fig. 3 gezwun gen. Wenn die Ansaugstößelstange in die allgemeine Rich tung des Pfeils 57 gezwungen wird, schwenkt der Ansaug kipphebelarm 92 um die Kipphebelwelle 23, wodurch bewirkt wird, daß das erste Ende 88 des Ansaugkipphebelarms 92 in die allgemeine Richtung des Pfeils 58 aus Fig. 3 gezwun gen wird, wodurch gleichfalls das Ansaugventilglied 97 in die allgemeine Richtung des Pfeils 58 gezwungen wird.

Wenn die durch das erste Ende 88 des Ansaugkipphebelarms 92 ausgeübte Kraft auf das Ansaugventilglied 97 größer im Betrag ist, als die Federvorspannung, die von der Ansaug feder 95 erzeugt wird, wird das Ansaugventilglied 97 in die allgemeine Richtung des Pfeils 58 bewegt, wodurch die Ansaugventilanordnung 94 in die offene Position angeord net wird. Wenn die Nockenwelle 72 über eine maximale Höhe des auf die Ansaugstößelstange wirkenden Nockens gedreht wird, zwingt die Federvorspannung der Ansaugfeder 95 das Ansaugventilglied 97 in die allgemeine Richtung des Pfeils 57, wodurch die Ansaugventilanordnung 94 in die geschlossene Position zurückgeführt wird. Es soll beach tet sein, daß wenn das Ansaugventilglied 97 in die allge meine Richtung des Pfeils 57 durch die Ansaugfeder 95 ge zwungen wird, das erste Ende 88 des Ansaugkipphebelarms 92 gleichfalls in die allgemeine Richtung des Pfeils 57 gezwungen wird, was bewirkt, daß der Ansaugkipphebelarm 92 um die Kipphebelwelle 23 schwenkt, wodurch bewirkt wird, daß das zweite Ende 89 des Ansaugkipphebelarms 92 in die allgemeine Richtung des Pfeils 58 gezwungen wird.

Es soll daher beachtet sein, daß wenn die Ansaugventi lanordnung 94 in der geöffneten Stellung angeordnet ist, Luft (zusammen mit jeglichen Abgasen, die zum Ansaugver teiler 17 durch die EGR-Anordnung 13 geführt wurden) in nerhalb des Ansaugverteilers 17 durch die Kopflufteinlaß anschlüsse 37 vorangetrieben werden und in die Zylinder 54 hinein. Es soll weiter beachtet sein, daß wenn die An saugventilanordnung 24 in der geschlossenen Stellung an geordnet ist, der Zylinder 54 vom Ansaugverteiler 17 iso liert ist, wodurch ein Vordringen von Luft vom Ansaugver teiler 17 in den Zylinder 54 unterbunden wird.

Der Verbrennungsmotor 10 ist ein Viertaktmotor. Der erste Takt ist ein Ansaugtakt, während dem die Abgasventilan ordnung 94 in der geschlossenen Stellung angeordnet ist und die Ansaugventilanordnung 94 in der offenen Stellung angeordnet ist. Des weiteren wird während des Ansaugtakts der Kolben 56 in die allgemeine Richtung des Pfeils 58 vorangetrieben, wodurch ein teilweises Vakuum im Zylinder 54 erzeugt wird. Dieses Teilvakuum bewirkt, daß Luft vom Ansaugverteiler 17 durch die Kopfluftanschlüsse 37 und in den Zylinder 54 hinein vorangetrieben wird. Beim Fort schreiten zu einem Verdichtungstakt sind sowohl die An saugventilanordnung 94 als auch die Abgas- bzw. Ausstoß ventilanordnung 24 in den entsprechenden geschlossenen Stellungen angeordnet. Wenn sich der Kolben 56 in die allgemeine Richtung des Pfeils 57 nach oben bewegt, ver dichtet er die Luft im Zylinder 54. Wenn der Kolben 56 damit fortfährt, sich in Richtung eines oberen Endes sei nes Takts bzw. Hubs zu bewegen, wird ein Brennstoff, wie zum Beispiel Dieselbrennstoff, in den Zylinder 54 einge führt, wodurch ein Brennstoffluftgemisch mit der im Zy linder 54 vorliegenden Luft erzeugt wird. Nahe dem höch sten Punkt des Hubs des Kolbens 56 wird das Brenn stoffluftgemisch durch die Wärme bzw. Hitze gezündet, die als Ergebnis der Kompression des Brennstoffluftgemisches erzeugt wird. Eine Zündung des Brennstoffluftgemisches treibt den Verbrennungsmotor 10 zu einem Arbeitstakt wei ter, in welchem die Ansaugventilanordnung 94 und die Aus stoßventilanordnung 24 beide in ihren entsprechenden ge schlossenen Stellungen angeordnet sind. Das Brenn stoffluftgemisch wird verbrannt und Abgase werden gebil det. Die Bildung der Abgase erzeugt einen Druck. Dieser Druck wirkt auf den Kolben 56, um eine Kraft zu erzeugen, die den Kolben 56 in die allgemeine Richtung des Pfeils 58 treibt. Danach fährt der Verbrennungsmotor 10 mit ei nem Ausstoßtakt fort, während dem die Ausstoßventilanord nung 24 in der geöffneten Stellung und die Ansaugventi lanordnung 94 in der geschlossenen Stellung angeordnet sind. Da der von den Abgasen im Zylinder 54 erzeugte Druck größer als der Druck in den Abgasverteilern 15, 16 ist, bewegen sich die Abgase vom Zylinder 54 durch die Kopfabgasauslaßanschlüsse 35 hindurch und in die Abgas verteiler 15, 16 hinein.

Während bestimmter Betriebszustände des Verbrennungs motors 10 ist es wünschenswert, die Bildung von NO_x durch das Einführen von chemisch inerten Abgasen in den Zylin der 54 während des Ansaugtakts zu unterbinden.

Daher führt die EGR-Anordnung 13 Abgase von den Abgasver teilern 15, 16 zum Ansaugverteiler 17. Insbesondere um faßt die EGR-Anordnung 13 eine EGR-Ventilanordnung 14, die selektiv die Abgasverteiler 15, 16 in Strömungsmit telverbindung mit dem Ansaugverteiler 17 während solcher Betriebszustände versetzt.

Bezugnehmend nun auf die Fig. 4 wird eine EGR-Ventilan ordnung 14 gezeigt, die ein Gehäuse 26 mit einer darinnen definierten Kammer 27 umfaßt. Es soll beachtet sein, daß das Gehäuse 26 als eine Anzahl von separaten Komponenten, wie gezeigt, ausgeführt sein kann, um die Herstellung und den Zusammenbau der EGR-Ventilanordnung 14 zu erleich tern. Alternativ kann das Gehäuse 26 als eine einzelne, einstückige Komponente ausgeführt sein. Das Gehäuse 26 definiert weiter einen ersten Ventilgehäuseeinlaß 28, ei nen zweiten Ventilgehäuseeinlaß 30, einen Ventilgehäuse auslaß 32 und eine Stempelöffnung 34. Der erste Einlaß 28, der zweite Einlaß 30, der Auslaß 32 und die Stempe löffnung 34 sind alle strömungsmittelverbunden mit der Kammer 27 strömungsmittelverbunden.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Abgasverteiler 15 mit dem ersten Einlaß 28 der EGR-Ventilanordnung 14, wogegen der Abgasverteiler 16 mit dem zweiten Einlaß 30 strömungsmit telverbunden ist. Insbesondere ist der Abgasverteiler 15 mit dem ersten Einlaß 28 über eine Leitung 74 gekoppelt, wogegen der Abgasverteiler 16 mit dem zweiten Einlaß 30 über eine Leitung 75 gekoppelt ist (siehe Fig. 3). Der Auslaß 32 ist mit dem Ansaugverteiler 17 strömungsmittel verbunden. Insbesondere ist der Auslaß 32 mit dem Ansaug verteiler 17 über eine Leitung 76 gekoppelt (siehe Fig. 2).

Im Gehäuse 26 ist weiter eine Hauptventilöffnung 39 darin definiert, die den ersten Einlaß 28 in eine Strömungsmit telverbindung mit dem Auslaß 32 versetzt. Wie in Fig. 4 gezeigt, definiert ein Teil der Hauptventilöffnung 39 ei nen Hauptventilsitz 40. Im Gehäuse 26 ist auch eine Hilfsventilöffnung 41 definiert, die den zweiten Einlaß 30 in eine Strömungsmittelverbindung mit dem Auslaß 32 versetzt. Ein Teil der Hilfsventilöffnung definiert einen Hilfsventilsitz 42.

Wie in Fig. 7 gezeigt, umfaßt die EGR-Ventilanordnung 14 weiter ein Hauptventil 60, das in der Kammer 27 angeord net ist, so daß es sowohl durch die Hauptventilöffnung 39 als auch durch die Hilfsventilöffnung 41 aufgenommen wer den kann. Das Hauptventil 60 ist frei für eine Translati onsbewegung in der allgemeinen Richtung der Pfeile 99 und 100 aus Fig. 7. Das Hauptventil 60 umfaßt eine Hauptsit zoberfläche 61 (siehe Fig. 5 und 6). Wenn das Hauptventil 60 in einer "sitzenden" Hauptventilstellung, wie in Fig. 7 gezeigt, angeordnet ist, kontaktiert die Hauptsitzober fläche 61 dichtend den Hauptventilsitz 40, so daß ein Vordringen von Abgasen zwischen denselben unterbunden werden kann. Es soll daher beachtet sein, daß wenn das Hauptventil 60 in der sitzenden Hauptventilstellung ange ordnet ist, das Hauptventil 60 den ersten Einlaß 28 vom Auslaß 32 isoliert. Es sollte auch beachtet sein, daß wenn das Hauptventil 60 aus der sitzenden Hauptventil stellung in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 bewegt wird, um das Hauptventil 60 in eine geöffnete Hauptven tilstellung (siehe Fig. 9) anzuordnen, der erste Einlaß 28 in eine Strömungsmittelverbindung mit dem Auslaß 32 versetzt wird. Insbesondere wenn das Hauptventil 60 in der offenen Hauptventilstellung angeordnet ist, werden Abgase vom ersten Einlaß 28 zum Auslaß 32 durch die Hauptventilöffnung 39 durchgeführt. Solch eine Konfigura tion erlaubt daher, Abgase vom Abgasverteiler 15 zum An saugverteiler 17 über einen Strömungsmittelweg zu führen, der die Leitung 74, den ersten Einlaß 28, die Hauptventi löffnung 39, den Auslaß 32 und die Leitung 76 umfaßt.

Wie in den Fig. 7-9 gezeigt, umfaßt die EGR- Ventilanordnung 14 weiter einen Stempel bzw. Kolben 44 und eine Feder 46. Ein Ende des Stempels 44 wird durch die Stempelöffnung 34 aufgenommen und ist in eine allge meine Richtung der Pfeile 99 und 100 frei beweglich. Ein zweites Ende des Stempels 44 ist betriebsmäßig mit einer Betätigungsvorrichtung gekoppelt, wie zum Beispiel ein Elektromagnet 50. Der Elektromagnet 50 ist vorgesehen, um selektiv den Stempel 44 in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 zu ziehen oder auf andere Art und Weise zu be wegen.

Der Stempel 44 umfaßt weiter einen Stempelkörper 47 und eine Scheibe 48, die sich radial nach außen vom Stempel körper 47 erstreckt. Die Feder 46 ist konzentrisch um den Stempelkörper 47 und zwischen einer Kontaktfläche 51 des Gehäuses 26 und der Scheibe 48 angeordnet. Daher übt die Feder 46 eine Kraft oder eine Vorspannung auf den Stempel 44 aus, wodurch der Stempel 44 in die allgemeine Richtung des Pfeils 100 gezwungen wird. Wie in Fig. 7 gezeigt, kontaktiert die Scheibe 48 des Stempels 44 das Hauptven til 60. Daher zwingt die durch die Feder 46 erzeugte Fe dervorspannung das Hauptventil 60 in die allgemeine Rich tung des Pfeils 100. Es soll beachtet sein, daß die Fe dervorspannung der Feder 46 das Hauptventil 60 in die sitzende Hauptventilstellung positioniert. Es soll weiter beachtet sein, daß wenn der Elektromagnet 50 den Stempel 44 in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 bewegt, die Federvorspannung der Feder 46 nicht länger auf das Haupt ventil 60 ausgeübt wird, wodurch es dem Hauptventil 60 ermöglicht wird, sich von der sitzenden Hauptventilstel lung wegzubewegen, ohne die Federvorspannung der Feder 46 überwinden zu müssen.

Die EGR-Ventilanordnung 14 umfaßt weiter ein Hilfsventil bzw. Nebenventil 80 und eine zweite Feder 82. Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, ist durch das Hilfsventil 80 hin durch ein zylindrischer Durchlaßweg 83 definiert. Das Hilfsventil 80 ist konzentrisch um das Hauptventil 60 an gebracht. Insbesondere wird das Hauptventil 60 im zylin drischen Durchlaßweg 83 aufgenommen. Die zweite Feder 82 ist konzentrisch um das Hauptventil 60 herum angebracht und zwischen der Scheibe 48 des Stempels 44 und einer Fläche 85 des Hilfsventils 80 angeordnet. Die zweite Fe der 82 übt eine Kraft oder eine Vorspannung auf die Flä che 85 des Hilfsventils 80 aus, so daß das Hilfsventil 80 in die allgemeine Richtung des Pfeils 100 der Fig. 7-9 gezwungen wird. Es soll daher beachtet sein, daß die Fe dervorspannung der zweiten Feder 82 das Hilfsventil 80 in die allgemeine Richtung des Pfeils 100 zwingt, so daß das Hilfsventil 80 in einer sitzenden Hilfsventilposition po sitioniert ist, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt. Es soll weiter beachtet sein, daß wenn der Elektromagnet 50 den Stempel 44 in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 be wegt, die Vorspannung der zweiten Feder 82 nicht länger auf das Hilfsventil 80 ausgeübt wird, wodurch dem Hilfsventil 80 erlaubt wird sich zu bewegen, ohne die Fe dervorspannung der zweiten Feder 82 überwinden zu müssen.

Wie beim Hauptventil 60 ist das Hilfsventil 80 frei für eine Translation in die allgemeine Richtung der Pfeile 99 und 100. Des weiteren umfaßt das Hilfsventil 80 eine Hilfsventilsitzfläche 81 (siehe Fig. 5 und 6). Wenn das Hilfsventil 80 in einer sitzenden Hilfsventilstellung an geordnet ist, wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, kontaktiert die Hilfsventilsitzfläche 81 dichtend den Hilfsventilsitz 42 (siehe Fig. 4), um dazwischen ein Vordringen der Abga se zu unterbinden. Es soll daher beachtet sein, daß wenn das Hilfsventil 80 in der sitzenden Hilfsventilstellung angeordnet ist, das Hilfsventil 80 den zweiten Einlaß 30 vom Auslaß 32 isoliert. Es soll auch beachtet sein, daß wenn das Hilfsventil 80 aus der sitzenden Hilfsventil stellung in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 bewegt wird, so daß das Hilfsventil 80 in einer geöffneten Hilfsventilstellung angeordnet ist (siehe Fig. 9), der zweite Einlaß 30 in eine Strömungsmittelverbindung mit dem Auslaß 32 versetzt wird (siehe Fig. 9). Insbesondere, wenn das Hilfsventil 80 in der offenen Hilfs ventilstellung angeordnet ist, werden Abgase vom zweiten Einlaß 30 zum Auslaß 32 durch die Hilfsventilöffnung 41 geführt. Eine solche Konfiguration erlaubt daher den Ab gasen, vom Abgasverteiler 16 zum Ansaugverteiler 17 über einen Strömungsmittelweg geführt zu werden, der die Lei tung 75, den zweiten Einlaß 30, die Hilfsventilöffnung 41, den Auslaß 32 und die Leitung 76 umfaßt.

Auf dem Hauptventil 60 ist weiter eine Schulter 62 defi niert (siehe Fig. 5 und 6). Wenn sich das Hauptventil 60 in der allgemeinen Richtung des Pfeils 99 bewegt, wird die Schulter 62 in Kontakt mit einer Fläche 84 des Hilfsventils 80 gezwungen. Insbesondere muß sich das Hauptventil 60 zuerst in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 um eine kurze Distanz D bewegen (siehe in Fig. 7), bevor die Schulter 62 des Hauptventils 60 die Fläche 84 des Hilfsventils 80 kontaktiert. Solch eine Konfigura tion erlaubt dem Hilfsventil 80, unabhängig vom Einsitzen und Nicht-Einsitzen des Hauptventils 60 einzusitzen und nicht-einzusitzen. Insbesondere erlaubt eine solche Kon figuration der Hilfsventilsitzfläche 81 des Hilfsventils 80 sich unabhängig von der Hauptventilsitzfläche 61 des Hauptventils 60 zu bewegen. Ein solches unabhängiges Ein sitzen und Nicht-Einsitzen des Hauptventils 60 und des Hilfsventils 80 ist besonders nützlich, um die Effekte eines großen Temperaturgradienten zu reduzieren, der über das Gehäuse 26 vorliegt. Insbesondere baut sich ein gro ßer Temperaturgradient über das Gehäuse 26 auf, wenn hei ße Motorabgase in den ersten Einlaß 28 und den zweiten Einlaß 30 eingeleitet werden, während kältere Ansaugluft im Auslaß 32 vorliegt. Ein solcher Temperaturgradient kann die Hauptventilöffnung 39 (was auch den Hauptventil sitz 40 umfaßt) und die Hilfsventilöffnung 41 (was auch den Hilfsventilsitz 42 umfaßt) verzerren oder auf andere Art und Weise ihre Größe und/oder Form verändern, so daß die relative Orientierung zwischen den beiden sich verän dert. Ein unabhängiges Einsitzen und Nicht-Einsitzen des Hauptventils 60 und des Hilfsventils 80 erlauben der EGR- Ventilanordnung 14 solche Verzerrungen aufzunehmen. Daher ist das Ausmaß der Distanz D so vorbestimmt, daß sie groß genug ist, um dem Hauptventil 60 zu erlauben, unabhängig vom Hilfsventil 80 einzusitzen bzw. außer Einsitzen zu kommen, um die Verzerrungen des Gehäuses 26 aufzunehmen, jedoch soll sie klein genug sein, um dem Hauptventil 60 und dem Hilfsventil 80 zu erlauben, im wesentlichen gleichzeitig zu öffnen. Bevorzugterweise hat die Distanz D eine Größe von ungefähr 1,0 Millimeter.

Wie in den Fig. 7-9 gezeigt, unterteilen das Hauptventil 60 und das Hilfsventil 80 die Kammer 27 in einen Kammer teil 102 und einen Kammerteil 104. Im Hauptventil 60 ist weiter ein Druckkompensationskanal 63 definiert. Der Ka nal 63 versetzt den Kammerteil 102, den Kammerteil 104 und den Auslaß 32 in eine Strömungsmittelverbindung mit einander. Daher werden der Kammerteil 102, der Kammerteil 104 und der Auslaß 32 alle auf demselben relativen Druck gehalten. Wie zuvor erwähnt, ist der Auslaß 32 strömungs mittelverbunden mit dem Ansaugverteiler 17. Daher werden der Kammerteil 102, der Kammerteil 104 und der Auslaß 32 alle auf demselben relativen Druck wie der Ansaugvertei ler 17 gehalten.

Das Hauptventil 60 hat ein Paar von Endflächen 110 und 116, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Darüber hinaus hat das Hauptventil 60 ein Paar von Zwischenflächen 112 und 114. Wenn das Hauptventil 60 in der Kammer 27 angeordnet ist, wirkt ein Strömungsmitteldruck im Kammerteil 102 auf die Fläche 116, wogegen ein Strömungsmitteldruck im Kam merteil 104 auf die Fläche 110 wirkt. Darüber hinaus wirkt ein Strömungsmitteldruck im Auslaß 32 sowohl auf die Fläche 112 als auch auf die Fläche 114. Ein Strö mungsmitteldruck, der auf die Fläche 110 und die Fläche 114 wirkt, zwingt das Hauptventil 60 in die allgemeine Richtung des Pfeils 100, wogegen ein Strömungsmittel druck, der auf die Fläche 112 und die Fläche 116 wirkt, das Hauptventil 60 in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 zwingt. Das Hauptventil 60 ist bevorzugterweise so ausgelegt, daß die Summe der Flächengebiete der Flächen 116 und 112 betragsmäßig leicht größer ist als die Summe der Flächengebiete der Flächen 110 und 114. Da der Betrag des Strömungsmitteldrucks in den Kammerteilen 102 und 104 ungefähr gleich zum Betrag des Strömungsmitteldrucks im Auslaß 32 ist, erzeugt die auf das Hauptventil 60 durch den Strömungsmitteldruck auf die Flächen 110, 112, 114 und 116 ausgeübte Kraft eine leichte Vorspannung in die all gemeine Richtung des Pfeils 99. Es soll beachtet sein, daß während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 die auf das Hauptventil 60 durch den auf die Oberflächen 110, 112, 114 und 116 wirkenden Strömungsmitteldruck ausgeübte Gesamtkraft in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 vor gespannt bleibt, und zwar trotz Veränderungen des Betrags des Strömungsmitteldrucks im Ansaugverteiler 17 und daher im Auslaß 32.

Wenn das Hilfsventil 80 in der Kammer 27 angeordnet ist, wirkt im Kammerteil 102 ein Strömungsmitteldruck auf die Fläche 85, wogegen ein Strömungsmitteldruck im Auslaß 32 auf die Fläche 84 wirkt. Insbesondere zwingt ein auf die Oberfläche 84 wirkender Strömungsmitteldruck im Auslaß 32 das Hilfsventil 80 in die allgemeine Richtung des Pfeils 99, wogegen ein auf die Fläche 85 wirkender Strömungsmit teldruck im Kammerteil 104 das Hilfsventil 80 in die all gemeine Richtung des Pfeils 100 zwingt. Das Hilfsventil 80 ist bevorzugterweise so ausgelegt, daß das Oberflä chengebiet der Fläche 84 betragsmäßig leicht größer als das Flächengebiet der Fläche 85 ist. Da der Betrag des Strömungsmitteldrucks im Kammerteil 104 ungefähr gleich zum Betrag des Strömungsmitteldrucks im Auslaß 32 ist, erzeugt die Gesamtkraft, die auf das Hilfsventil 80 durch das Wirken eines Strömungsmitteldrucks auf die Flächen 84 und 85 ausgeübt wird, eine leichte Vorspannung in die allgemeine Richtung des Pfeil 99. Es soll beachtet sein, daß während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 die auf das Hilfsventil 80 durch einen auf die Oberflächen 84 und 85 wirkenden Strömungsmitteldruck erzeugte Gesamt kraft in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 vorge spannt bleibt, und zwar trotz Veränderungen des Betrags des Strömungsmitteldrucks im Ansaugverteiler 17 und daher im Auslaß 32.

Das Hilfsventil 80 hat weiter ein Paar von Zwischenflä chen 86 und 87 (siehe Fig. 5 und 6). Ein Strömungsmittel druck im zweiten Einlaß 30 wirkt auf beide Flächen 86 und 87. Insbesondere zwingt ein auf die Fläche 86 wirkender Strömungsmitteldruck im zweiten Einlaß 30 das Hilfsventil in die allgemeine Richtung des Pfeils 99, wogegen ein auf die Fläche 87 wirkender Strömungsmitteldruck im zweiten Einlaß 30 das Hilfsventil 80 in die allgemeine Richtung des Pfeils 100 zwingt. Das Hilfsventil 80 ist bevorzug terweise so ausgelegt, daß das Flächengebiet der Fläche 86 betragsmäßig leicht größer ist als das Flächengebiet der Fläche 87. Daher erzeugt die durch einen auf die Oberflächen 86 und 87 wirkenden Strömungsmitteldruck aus geübte Gesamtkraft eine leichte Vorspannung in die allge meine Richtung des Pfeils 99. Es soll beachtet sein, daß während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 die auf das Hilfsventil 80 durch den Strömungsmitteldruck auf die Flächen 86 und 87 ausgeübte Primärkraft in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 vorgespannt bleibt, und zwar trotz betragsmäßiger Veränderungen des Strömungsmitteldrucks im zweiten Einlaß 30. Daher soll beachtet sein, daß die das Hilfsventil 80 in die allgemeine Richtung des Pfeils 100 zwingende Primärkraft die Federvorspannung ist, die durch die zweite Feder 82 erzeugt wird. Wogegen die das Hilfsventil 80 in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 zwingende Primärkraft die Summe aus der Vorspannung, die durch einen vom Strömungsmittel im Auslaß 32 auf die Flä chen 84 und 85 ausgeübten Druck erzeugt wird, und der Vorspannung ist, die von einem auf die Flächen 86 und 87 ausgeübten Druck durch das Strömungsmittel im zweiten Einlaß 30 erzeugt wird.

Ähnlich hat das Hauptventil 60 weiter ein Paar von Zwi schenflächen 120 und 122 (siehe Fig. 5 und 6). Ein Strö mungsmittelruck im ersten Einlaß 28 wirkt auf beide der Flächen 120 und 122. Insbesondere zwingt der im ersten Einlaß 28 auf die Fläche 120 wirkende Druck des Hauptven tils 60 in die allgemeine Richtung des Pfeils 99, wogegen der im ersten Einlaß 28 auf die Fläche 122 wirkende Strö mungsmitteldruck das Hauptventil 60 in die allgemeine Richtung des Pfeils 100 zwingt. Das Hauptventil 60 ist bevorzugterweise so ausgelegt, daß das Oberflächengebiet der Fläche 120 betragsmäßig leicht größer als das Ober flächengebiet der Fläche 122 ist. Daher erzeugt die Ge samtkraft auf das Hauptventil 60 als Ergebnis des auf die Oberflächen 120 und 122 wirkenden Strömungsmitteldrucks eine leichte Vorspannung ist in die allgemeine Richtung des Pfeils 99. Daher soll beachtet sein, daß die Primär kraft, die das Hauptventil 60 in die allgemeine Richtung des Pfeils 100 zwingt, die Federvorspannung ist, die durch die erste Feder 46 erzeugt wird, wogegen die das Hauptventil 60 in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 zwingende Primärkraft die Summe aus der Vorspannung, die vom auf die Oberflächen 120 und 122 im ersten Einlaß 28 wirkenden Strömungsmitteldruck ausgeübt wird, und aus der Vorspannung, die durch den auf die Oberflächen 110, 112, 114 und 116 wirkenden Strömungsmitteldruck im Auslaß 32 ausgeübt wird.

Eine solche Konfiguration erlaubt ein schnelles Öffnen und Schließen der EGR-Ventilanordnung 14. Insbesondere können, sobald die Federvorspannungen der Feder 46 und der Feder 82 entfernt wurden oder auf andere Art und Wei se durch den Elektromagneten 50 reduziert wurden, das Hauptventil 60 und das Hilfsventil 80 schnell in die all gemeine Richtung des Pfeils 99 bewegt werden, wodurch ein schnelles Öffnen der EGR-Ventilanordnung 14 vorgesehen wird. Das Hauptventil 60 und das Hilfsventil 80 können schnell in die allgemeine Richtung des Pfeils 100 durch die Betätigung des Elektromagneten 50 bewegt werden, wo durch ein schnelles Schließen der EGR-Ventilanordnung 14 vorgesehen wird.

Es soll auch beachtet sein, daß der Betrag der Federvor spannung der Feder 46 so vorbestimmt ist, daß die Summe der durch den im ersten Einlaß 28 auf die Oberflächen 120 und 122 wirkenden Strömungsmitteldruck ausgeübten Vor spannung und der durch den im Auslaß 32 auf die Flächen 110, 112, 114 und 116 wirkende Strömungsmitteldruck aus geübte Vorspannung kleiner als die Federvorspannung der Feder 46 sogar unter extremsten Bedingungen ist (d. h. Maximaldruck im Abgasverteiler 15). Es soll weiter beach tet sein, daß der Betrag der Federvorspannung der Feder 82 so vorbestimmt ist, daß die durch den vom Strömungs mittel im Auslaß 32 auf die Flächen 84 und 85 ausgeübten Druck erzeugte Vorspannung und die vom auf die Flächen 86 und 87 durch das Strömungsmittel im zweiten Einlaß 30 ausgeübten Druck erzeugte Vorspannung kleiner als die Fe dervorspannung der Feder 82 sogar unter extremsten Bedin gungen ist (d. h. maximaler Druck im Abgasverteiler 16). Daher wird das Hauptventil 60 in seiner einsitzenden Hauptventilstellung durch die Vorspannung der Feder 46 gehalten und das Hilfsventil 80 in seiner einsitzenden Hilfsventilstellung durch die Vorspannung der Feder 82 gehalten, und zwar unter extremen Bedingungen, wodurch ein störfallsicherer Betrieb vorgesehen wird.

Industrielle Anwendbarkeit

Im Betrieb verbleibt die EGR-Ventilanordnung 14 in einem störungsfallsicheren Betriebsmodus bis der Elektromagnet 50 betätigt wird. Während des störungsfallsicheren Be triebs wird ein Vordringen von Abgasen von den Abgasver teilern 15, 16 in den Ansaugverteiler 17 unterbunden. Insbesondere beaufschlagt die erste Feder 46 das Haupt ventil 60 in die einsitzende Hauptventilstellung, die den ersten Einlaß 28 vom Auslaß 32 isoliert. Des weiteren be aufschlagt die zweite Feder 82 das Hilfsventil 80 in die einsitzende Hilfsventilstellung, die den zweiten Einlaß 30 vom Auslaß 32 isoliert.

Jedoch ist es wünschenswert, die Bildung von NO_x unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen zu unterbinden. Daher erzeugt während solcher Betriebsbedingungen ein Motor steuermodul (nicht gezeigt), das mit dem Verbrennungsmo tor 10 assoziiert ist, ein Steuersignal, das an den Elek tromagneten 50 gesendet wird, wodurch bewirkt wird, daß der Stempel 44 in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 der Fig. 7-9 zurückgezogen wird. Eine Betätigung des Elektromagneten 50 komprimiert die Feder 46, wodurch die Federvorspannung entfernt wird, die auf das Hauptventil 50 ausgeübt wird. Wie zuvor beschrieben, wird ohne die Federvorspannung der Feder 46 das Hauptventil 60 in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 durch den Strömungsmit teldruck im ersten Einlaß 28 und im Auslaß 32 gezwungen. Das Hauptventil 60 bewegt sich um eine kurze Distanz D, um das Hauptventil in einer Zwischenhauptventilstellung zu positionieren, wie in Fig. 8 gezeigt. In der Zwi schenhauptventilstellung kontaktiert die Schulter 62 des Hauptventils 60 die Fläche 84 des Hilfsventils 80. Wenn sich das Hauptventil 60 in Richtung der Fläche 84 des Hilfsventils 80 bewegt, bewegt sich das Hauptventil 60 aus der einsitzenden Hauptventilstellung, wodurch Abgasen erlaubt wird, vom ersten Einlaß 28 durch die Hauptventi löffnung 39 und in den Auslaß 32 in die allgemeine Rich tung der Pfeile 130 aus Fig. 8 vorzudringen.

Wenn sich der Stempel in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 bewegt, wird die mit der zweiten Feder 82 asso ziierte Federvorspannung reduziert, wodurch dem Hauptven til 60 erlaubt wird, das Hilfsventil 80 in die allgemeine Richtung des Pfeils 99 zu zwingen. Insbesondere ist die auf die Fläche 84 des Hilfsventils 80 durch die Schulter 62 des Hauptventils 60 ausgeübte Kraft betragsmäßig grö ßer als die reduzierte Federvorspannung der zweiten Feder 82, die auf die Fläche 85 des Hilfsventils 80 wirkt. Da her bewegen sich sowohl das Hauptventil 60 als auch das Hilfsventil 80 zusammen in die allgemeine Richtung des Pfeils 99. Wie in Fig. 9 gezeigt, fließen, wenn das Hauptventil 60 und das Hilfsventil 80 sich in die allge meine Richtung des Pfeils 99 bewegen, Abgase vom ersten Einlaß 28 in die allgemeine Richtung der Pfeile 130 in den Auslaß 32. Ebenso fließen Abgase vom zweiten Einlaß 30 in die allgemeine Richtung der Pfeile 132 in den Aus laß 32. Auf Grund der gekoppelten Bewegung des Hilfsven tils 80 und des Hauptventils 60 ist die Strömungsrate der Abgase, die vom zweiten Einlaß 30 zum Auslaß 32 fließen, im wesentlichen gleich zur Strömungsrate der Abgase, die vom ersten Einlaß 28 zum Auslaß 32 fließen. Daher wird eine erste Abgasmenge vom Abgasverteiler 15 durch die Leitung 74, den ersten Einlaß 28, die Hauptventilöffnung 39, den Auslaß 32, die Leitung 76 und in den Ansaugver teiler 17 hinein geführt. Eine zweite Abgasmenge von Ab gas wird ebenso vom Abgasverteiler 16 durch die Leitung 75, den zweiten Einlaß 30, die Hilfsventilöffnung 41, den Auslaß 32, die Leitung 76 und in den Ansaugverteiler 17 hinein geführt. Es soll beachtet sein, daß die erste Ab gasmenge im wesentlichen gleich zu der zweiten Abgasmenge ist.

Zu einer vorbestimmten Zeit hört das Motorsteuermodul da mit auf, Steuersignale zu senden, wodurch der Elektroma gnet 50 deaktiviert bzw. in einem unbetätigten Zustand versetzt wird. Eine solche Deaktivierung erlaubt der Fe der 46, den Stempel 44 zu seiner ursprünglichen Position (siehe Fig. 7) zurückzuführen. Insbesondere führt die Fe dervorspannung der Feder 46 das Hauptventil 60 zu seiner einsitzenden Hauptventilstellung zurück, wodurch der er ste Einlaß 28 vom Auslaß 32 isoliert wird. Ähnlich sieht die Federvorspannung der Feder 46 die Primärkraft vor, die das Hilfsventil 80 in die einsitzende Hilfsven tilstellung zurückführt, wogegen die zweite Feder 82 eine Sekundärkraft vorsieht, die dem Hilfsventil 80 erlaubt, unabhängig vom Hauptventil 60 einzusitzen, wodurch der zweite Einlaß 30 vom Auslaß 32 isoliert wird. Es soll be achtet sein, daß sowohl das Hauptventil 60 als auch das Hilfsventil 80 in ihren entsprechenden einsitzenden Posi tionen verbleiben, bis ein nachfolgendes Steuersignal über das Motorsteuermodul gesendet wird.

Während die Erfindung dargestellt und detailliert be schrieben mittels der Zeichnungen und der vorangegangenen Beschreibung wurde, ist eine solche Darstellung und Be schreibung als beispielhaft zu betrachten und nicht im einschränkenden Sinn, und es wird zu verstehen gegeben, daß nur das bevorzugte Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben wurde, und daß alle Veränderungen und Modi fikationen, die im Rahmen des Erfindungsgedankens liegen, geschützt werden sollen.

Beispielsweise könnte, obwohl der Verbrennungsmotor 10 hier als mit zwei separaten Abgasverteilern 15, 16 ausge legt beschrieben wurde, und er dadurch bezeichnende Vor teile in der vorliegenden Erfindung hat, ein einzelner oder vereinheitlichter Abgasverteiler die Verteiler 15, 16 ersetzen. In einer solchen Auslegung würde eine ein zelne oder einheitliche Leitung die Leitungen 74 und 75 ersetzen. Die einheitliche Leitung würde den einheitli chen Abgasverteiler sowohl mit dem ersten Einlaß 28 als auch mit dem zweiten Einlaß 30 des Gehäuses 26 koppeln, wodurch es ermöglicht wird, daß die Ventilanordnung 14 in einem Verbrennungsmotor 10 verwendet wird, der mit einem einheitlichen Abgasverteiler ausgelegt ist.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
Eine Ventilanordnung zur Verwendung in einem Verbren nungsmotor wird offenbart. Die Ventilanordnung umfaßt ein eine Kammer definierendes Gehäuse. Das Gehäuse definiert weiter einen Auslaß, einen ersten Einlaß und einen zwei ten Einlaß, von denen jeder in Strömungsmittelverbindung mit der Kammer ist. Die Ventilanordnung umfaßt weiter ein Hauptventil, das in der Kammer angeordnet ist. Das Haupt ventil isoliert den ersten Einlaß vom Auslaß, wenn das Hauptventil in einer einsitzenden Hauptventilstellung an geordnet ist. Das Hauptventil versetzt den ersten Einlaß in eine Strömungsmittelverbindung mit dem Auslaß, wenn das Hauptventil in einer geöffneten Hauptventilstellung angeordnet ist. Die Ventilanordnung umfaßt weiter ein Hilfsventil, das in der Kammer angeordnet ist. Das Hilfsventil isoliert den zweiten Einlaß vom Auslaß, wenn das Hilfsventil in einer einsitzenden Hilfsventilstellung angeordnet ist. Das Hilfsventil versetzt den zweiten Ein laß in eine Strömungsmittelverbindung mit dem Auslaß, wenn das Hilfsventil in einer geöffneten Hilfs ventilstellung angeordnet ist. Eine Bewegung des Haupt ventils aus der einsitzenden Hauptventilstellung in Rich tung zur geöffneten Hauptventilstellung bewirkt eine Be wegung des Hilfsventils von der einsitzenden Hilfsven tilstellung in die geöffnete Hilfsventilstellung. Das Hauptventil bewegt sich eine Distanz von der einsitzenden Hauptventilstellung in Richtung der geöffneten Haupt ventilstellung, während das Hilfsventil in der einsitzen den Hilfsventilstellung angeordnet ist. Ein Verfahren zur Steuerung einer Strömung von Motorabgasen ist ebenso of fenbart.

Claims

1. Ventilanordnung, die folgendes aufweist:
ein eine Kammer definierendes Gehäuse, wobei das Ge häuse weiter (1) einen Auslaß, (2) einen ersten Ein laß und (3) einen zweiten Einlaß definiert, von de nen alle in Strömungsmittelverbindung mit der Kammer sind;
ein in der Kammer angeordnetes Hauptventil, wobei das Hauptventil (1) den ersten Einlaß vom Auslaß isoliert, wenn das Hauptventil in seiner einsitzen den Hauptventilstellung angeordnet ist, und (2) den ersten Einlaß in Strömungsmittelverbindung mit dem Auslaß versetzt, wenn das Hauptventil in einer ge öffneten Hauptventilstellung angeordnet ist; und ein in der Kammer angeordnetes Hilfs- oder Neben ventil, wobei das Hilfsventil (1) den zweiten Einlaß vom Auslaß isoliert, wenn das Hilfsventil in einer einsitzenden Hilfsventilstellung angeordnet ist, und (2) den zweiten Einlaß in eine Strömungsmittelver bindung mit dem Auslaß versetzt, wenn das Hilfsven til in einer geöffneten Hilfsventilstellung ange ordnet ist,
wobei eine Bewegung des Hauptventils aus der ein sitzenden Hauptventilstellung zur geöffneten Haupt ventilstellung eine Bewegung des Hilfsventils aus der einsitzenden Hilfsventilstellung zur geöffneten Hilfsventilstellung bewirkt, und
wobei das Hauptventil sich eine Distanz weg von der einsitzenden Hauptventilstellung in Richtung der ge öffneten Hauptventilstellung bewegt, während das Hilfsventil in der einsitzenden Hilfsventilstellung angeordnet ist.

2. Anordnung gemäß Anspruch 1, wobei im Hauptventil ein Druckkompensationskanal definiert ist und der Druck kompensationskanal eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kammer und dem Auslaß ermöglicht, wenn das Hauptventil in der einsitzenden Hauptventil stellung angeordnet ist.

3. Anordnung gemäß Anspruch 1, wobei im Hilfsventil ein Durchlaßweg definiert ist und das Hauptventil in dem Durchlaßweg angeordnet ist.

4. Anordnung gemäß Anspruch 3, wobei das Gehäuse weiter eine Stempelöffnung definiert, und die Anordnung des weiteren folgendes aufweist:
einen sich in die Kammer durch die Stempelöffnung erstreckenden Stempel;
eine in der Kammer angeordnete erste Feder, die zwi schen dem Gehäuse und dem Stempel angeordnet ist, wobei die erste Feder den Stempel in einem Kontakt mit dem Hauptventil beaufschlagt bzw. vorspannt; und
eine in der Kammer angeordnete zweite Feder, die zwischen dem Stempel und dem Hilfsventil angeordnet ist.

5. Anordnung gemäß Anspruch 4, wobei die erste Feder das Hauptventil in die einsitzende Hauptventilstel lung beaufschlagt, und wobei die zweite Feder das Hilfsventil in die einsitzende Hilfsventilstellung beaufschlagt.

6. Anordnung gemäß Anspruch 1, die weiter eine erste Feder und eine zweite Feder aufweist, wobei die er ste Feder das Hauptventil in die einsitzende Haupt ventilstellung beaufschlagt, wobei die zweite Feder das Hilfsventil in die einsitzende Hilfsventilstel lung beaufschlagt,
wobei ein Druck im ersten Einlaß das Hauptventil in die geöffnete Hauptventilstellung beaufschlagt, und wobei ein Druck im zweiten Einlaß das Hilfsventil in die geöffnete Hilfsventilstellung beaufschlagt.

7. Anordnung gemäß Anspruch 3, wobei das Hauptventil eine Schulter aufweist, die an einer Außenfläche desselben angeordnet ist, und
wobei eine Bewegung des Hauptventils von seiner ein sitzenden Hauptventilstellung in die geöffnete Hauptventilstellung bewirkt, daß die Schulter das Hilfsventil kontaktiert, wodurch das Hilfsventil von der einsitzenden Hilfsventilstellung zur geöffneten Hilfsventilstellung bewegt wird.

8. Anordnung gemäß Anspruch 7, wobei die Schulter vom Hilfsventil beabstandet ist, wenn (1) das Hilfs ventil in der einsitzenden Hilfsventilstellung ange ordnet ist, und (2) das Hauptventil in der einsit zenden Hauptventilstellung angeordnet ist.

9. Motoranordnung, die folgendes aufweist:
einen Verbrennungsmotor mit einem Motorlufteinlaß, einem ersten Motorabgasauslaß und einem zweiten Mo torabgasauslaß;
ein eine Kammer definierendes Ventilgehäuse, wobei das Gehäuse weiter (1) einen Ventilgehäuseauslaß, (2) einen ersten Ventilgehäuseeinlaß und (3) einen zweiten Ventilgehäuseeinlaß definiert, wobei alle in Strömungsmittelverbindung mit der Kammer sind;
ein in der Kammer angeordnetes Hauptventil, wobei das Hauptventil (1) den ersten Ventilgehäuseinlaß vom Ventilgehäuseauslaß isoliert, wenn das Hauptven til in einer einsitzenden Hauptventilstellung ange ordnet ist und (2) den ersten Ventilgehäuseeinlaß in Strömungsmittelverbindung mit dem Ventilgehäuseaus laß versetzt, wenn das Hauptventil in einer geöffne ten Hauptventilstellung angeordnet ist; und
ein in der Kammer angeordnetes Hilfsventil, wobei das Hilfsventil (1) den zweiten Ventilgehäuseeinlaß vom Ventilgehäuseauslaß isoliert, wenn das Hilfsven til in einer einsitzenden Hilfsventilstellung ange ordnet ist, und (2) den zweiten Ventilgehäuseeinlaß in Strömungsmittelverbindung mit dem Ventilgehäuse auslaß versetzt, wenn das Hilfsventil in einer ge öffneten Hilfsventilstellung angeordnet ist,
wobei der erste Motorabgasauslaß strömungsmittelver bunden mit dem ersten Ventilgehäuseeinlaß ist,
wobei der zweite Motorabgasauslaß strömungsmittel verbunden mit dem zweiten Ventilgehäuseeinlaß ist, wobei der Motorlufteinlaß strömungsmittelverbunden mit dem Ventilgehäuseauslaß ist,
wobei eine Bewegung des Hauptventils von seiner ein sitzenden Hauptventilstellung zur geöffneten Haupt ventilstellung eine Bewegung des Hilfsventils von der einsitzenden Hilfsventilstellung zur geöffneten Hilfsventilstellung bewirkt, und
wobei sich das Hauptventil um eine Distanz aus der einsitzenden Hauptventilstellung in Richtung zur ge öffneten Hauptventilstellung bewegt, während das Hilfsventil in der einsitzenden Hilfsventilstellung angeordnet ist.

10. Anordnung gemäß Anspruch 9, wobei
im Hauptventil ein Druckkompensationskanal definiert ist, und
der Druckkompensationskanal eine Strömungsmittel verbindung zwischen der Kammer und dem Ventilge häuseauslaß ermöglicht, wenn das Hauptventil in der einsitzenden Hauptventilstellung angeordnet ist.

11. Anordnung gemäß Anspruch 9, wobei im Hilfsventil ein Durchlaßweg definiert ist und das Hauptventil innerhalb dieses Durchlaßwegs ange ordnet ist.

12. Anordnung gemäß Anspruch 11, wobei im Gehäuse weiter eine Stempelöffnung definiert ist und die Anordnung weiter folgendes aufweist:
einen sich in die Kammer durch die Stempelöffnung erstreckenden Stempel;
eine in der Kammer zwischen dem Gehäuse und dem Stempel angeordnete erste Feder, wobei die erste Fe der den Stempel in einen Kontakt mit dem Hauptventil beaufschlagt; und
eine in der Kammer zwischen dem Stempel und dem Hilfsventil angeordnete zweite Feder.

13. Anordnung gemäß Anspruch 12, wobei die erste Feder das Hauptventil in Richtung der ein sitzenden Hauptventilstellung beaufschlagt, und die zweite Feder das Hilfsventil in Richtung der einsitzenden Hilfsventilstellung beaufschlagt.

14. Anordnung gemäß Anspruch 12, die weiter eine erste Feder und eine zweite Feder aufweist, wobei die erste Feder das Hauptventil in Richtung der ein sitzenden Hauptventilstellung beaufschlagt, wobei die zweite Feder das Hilfsventil in Richtung der einsitzenden Hilfsventilstellung beaufschlagt, wobei ein Druck im ersten Ventilgehäuseeinlaß das Hauptventil in Richtung der geöffneten Hauptventil stellung beaufschlagt, und wobei ein Druck im zweiten Ventilgehäuseeinlaß das Hilfsventil in Richtung der geöffneten Hilfsventil stellung beaufschlagt.

15. Anordnung gemäß Anspruch 11, wobei das Hauptventil eine Schulter aufweist, die an einer Außenfläche desselben gelegen ist, und wobei eine Bewegung des Hauptventils aus seiner ein sitzenden Hauptventilstellung zur geöffneten Haupt ventilstellung einen Kontakt der Schulter mit dem Hilfsventil bewirkt, wodurch das Hilfsventil von seiner einsitzenden Hilfsventilstellung zur geöff neten Hilfsventilstellung bewegt wird.

16. Anordnung gemäß Anspruch 15, wobei die Schulter vom Hilfsventil beabstandet ist, wenn (1) das Hilfsventil in der einsitzenden Hilfsventil stellung angeordnet ist und (2) das Hauptventil in der einsitzenden Hauptventilstellung angeordnet ist.

17. Verfahren zur Strömungssteuerung eines Motorabgases, das folgende Schritte aufweist:
das Vorsehen einer Ventilanordnung, die folgendes umfaßt (a) ein eine Kammer definierendes Gehäuse, wobei das Gehäuse weiter folgendes definiert: (1) einen Ventilgehäuseauslaß, (2) einen ersten Ven tilgehäuseeinlaß und (3) einen zweiten Ventilge häuseinlaß, wobei alle strömungsmittelverbunden mit der Kammer sind; (b) ein in der Kammer angeordnetes Hauptventil, wobei das Hauptventil (1) den ersten Ventilgehäuseeinlaß vom Ventilgehäuseauslaß iso liert, wenn das Hauptventil in einer einsitzenden Hauptventilstellung angeordnet ist, und (2) den zweiten Ventilgehäuseeinlaß in Strömungsmittelver bindung mit dem Ventilgehäuseauslaß versetzt, wenn das Hauptventil in einer geöffneten Hauptventilstel lung angeordnet ist; und (c) ein in der Kammer ange ordnetes Hilfsventil, wobei das Hilfsventil (1) den ersten Ventilgehäuseeinlaß vom Ventilgehäuseauslaß isoliert, wenn das Hilfsventil in einer einsitzenden Hilfsventilstellung angeordnet ist, und (2) den zweiten Ventilgehäuseeinlaß in Strömungsmittelver bindung mit dem Ventilgehäuseauslaß versetzt, wenn das Hilfsventil in einer geöffneten Hilfsventilstel lung angeordnet ist;
das Vorsehen eines Verbrennungsmotors mit einem Mo torlufteinlaß, einem ersten Motorabgasauslaß und ei nem zweiten Motorabgasauslaß, wobei (1) der erste Motorabgasauslaß strömungsmittelverbunden mit dem ersten Ventilgehäuseeinlaß ist, (2) der zweite Motor abgasauslaß strömungsmittelverbunden mit dem zwei ten Ventilgehäuseeinlaß ist, und (3) der Motorluft einlaß strömungsmittelverbunden mit dem Ventilgehäu seauslaß ist;
Bewegen des Hauptventils um eine erste Distanz aus der einsitzenden Hauptventilstellung zu einer Zwi schenhauptventilstellung, während das Hilfsventil in der einsitzenden Hilfsventilstellung angeordnet ist; und
Bewegen des Hauptventils um eine zweite Distanz aus der Zwischenhauptventilstellung in Richtung zur ge öffneten Hauptventilstellung, so daß eine Bewegung des Hilfsventils aus der einsitzenden Hilfsventil stellung zur geöffneten Hilfsventilstellung bewirkt wird, wodurch einem Motorabgas erlaubt wird, von dem ersten und zweiten Motorabgasauslaß zum Motorluft einlaß zu strömen.

18. Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei
im Hauptventil ein Druckkompensationskanal definiert ist und
der Druckkompensationskanal eine Strömungsmittelver bindung zwischen der Kammer und dem Ventilgehäuse auslaß erlaubt, wenn das Hauptventil in seiner ein sitzenden Hauptventilstellung angeordnet ist.

19. Verfahren nach Anspruch 17, wobei
durch das Hilfsventil ein Durchlaßweg definiert ist und
das Hauptventil innerhalb dieses Durchlaßwegs ange ordnet ist.

20. Verfahren nach Anspruch 17, wobei
das Hauptventil eine an seiner Außenfläche angeord nete Schulter umfaßt,
wobei der Schritt des Bewegens des Hauptventils um die erste Distanz den Schritt des Bewegens der Schulter umfaßt, so daß sie in Kontakt mit dem Hilfsventil kommt, und
der Schritt des Bewegens des Hauptventils um die zweite Distanz den Schritt des Bewegens der Schulter umfaßt, so daß bewirkt wird, daß das Hauptventil aus der einsitzenden Hauptventilstellung in die geöffne te Hauptventilstellung bewegt wird.