DE2333082C2 - Einrichtung zum Entgiften der Abgase einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Einrichtung zum Entgiften der Abgase einer Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffzumeßanlage, die entsprechend der von einer Luftmengenmeßvorrichtung gemessenen Luftmenge für ein leicht fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch (λ<1) Kraftstoff zumißt und mit einer stromabwärts der Luftmeßvorrichtung ins Saugrohr der Brennkraftmaschine mündenden Sekundärluftleitung, in der von einem dem Abgas der Brennkraftmaschine ausgesetzten Sauerstoffmeßfühler gesteuert ein elektromagnetisch betätigbares Ventil angeordnet ist und daß damit zusätzliche Luft einem Kraftstoff-Luft-Gemisch im Saugrohr stromab der Kraftstoffzumeßanlage zugeführt werden kann.

Bei einer durch die DE-OS 20 10 793 bekannten Einrichtung der eingangs genannten Art erfolgte die Zufuhr der Sekundärluft stromaufwärts der Drosselklappe. Wegen fehlender Festlegung von Zumeßquerschnitt und einem an diesem wirkenden Druckgefälle ist damit zu rechnen, da die Zufuhr von Sekundärluft bei dieser bekannten Einrichtung nur in wenigen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine optimal schnell und in ausreichender Menge erfolgen kann. Dies bedeutet, daß die Ausregelgeschwindigkeit der Gemischzusammensetzung bei unerwünschter Abgaszusammensetzung mehr oder weniger hoch ist, was wiederum zu längeren Abweichungen von der gewünschten Abgaszusammensetzung führt. Dies zieht weiterhin auch einen verhältnismäßig hohen Verbrauch an Kraftstoff nach sich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannte Einrichtung so zu verbessern, daß die Totzeit, insbesondere bei kleinen Lasten und Drehzahlen, nicht nachteilig zur Wirkung kommt, und daß insbesondere der hohe Kraftstoffverbrauch nicht auftritt Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Sekundärluftleitung ein Differenzdruckregelventil angeordnet ist, dessen Steuerdruck der zwischen der Sekundärluftleitungseinmündung ins Saugrohr und der Drosselklappe herrschende Druck ist Durch diese ίο Ausgestaltung wird der Druck der geförderten Luft in Abhängigkeit vom Druck im Saugrohr stromabwärts der Drosselklappe gesteuert In vorteilhafter Weise erhält man somit eine Anpassung des Förderdrucks an die Durchsatzmenge im Saugrohr, so daß bei sich !5 ändernden Durchsatzmengen und sonst gleichen Bedingungen keine Korrektur der Öffnung des elektromagnetisch betätigbaren Ventils in der Sekundärluftleitung erforderlich ist Durch die Luftfördereinriciitung ist ferner gewährleistet, daß in jedem Betriebsbereich ausreichend große Luftmengen genügend schnell zur Verfügung stehen. Der Ansprechbereich der Regeleinrichtung kann auf diese Weise relativ klein gehalten werden und es kann eine hohe Ausregelgeschwindigkeit erzielt werden, so daß bei sich ändernden Betriebspunkten der Brennkraftmaschine auch im dynamischen Verhalten sehr schnell eine Abweichung des gewünschten Kraftstoff-Lufi-Gemisches von einem Sollwert korrigiert werden kann.

Ein Ausfühningsbeispiel der Erfindung ist vereinfacht in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht der Anlage. F i g. 2 einen Prinzipschnitt durch das Differenzdruckregelventil.

Wie in F i g. 1 dargestellt, wird von einer Brennkraftmaschine 1 über ein Saugrohr 2 die Luft angesogen und über eine Abgasanlage 3 ausgeblasen. In Saugrohr 2 ist ein Vergaser 4 angeordnet und eine willkürlich betätigbare Drosselklappe 5, mit Cer die vom Motor angesaugte Luftmenge änderbar ist. Je nachdem, welche Luftmenge angesaugt wird, wird durch den Vergaser eine entsprechende Kraftstoffmenge zugemessen, wobei das Mischungsverhältnis zwischen Kraftstoffmenge und Luftmenge leicht »fett« ist, d. h. daß, bezogen auf das stöchiometrische Gemisch, mehr Kraftstoff zugemessen wird. Das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Gemisch wird durch den Wert λ = 1,0 definiert, wobei mit λ die Luftzahl bezeichnet wird. Bei Luftzahlen λ größer als 1,0, wird demnach der Brennkraftmaschine ein mageres Gemisch zugeführt und, wie in unserem Fall, bei Luftzahlen, die kleiner als 1,0 sind, ein fettes Gemisch.

Um nun das für eine abgasarme Verbrennung gewünschte stöchiometrische Gemisch zu erreichen, wird über eine von der Brennkraftmaschine 1 angetriebene Luftpumpe 6 in das Saugrohr Sekundärluft eingeblasen, und zwar so lange, bis der Wert A=I erreicht worden ist. Zur Messung des Ist-Wertes des Kraftstoff-Luft-Gemisches dient ein in der Abgasanlage 3 angeordneter Sauerstoffmeßfühler 7, der bekanntlich bei Erreichen des stöchiometrischen Gemisches einen Spannungssprung aufweist. Die Ausgangsspannung des Sauerstoffmeßfühlers 7 wird über einen Verstärker 8 zum Steuern eines in der Sekundärluftleitung 9 angeordneten Magnetventils 10 verwendet. Dieses Magnetventil 10 kann entweder getaktet arbeiten oder analog. Bei getakteter Betätigung wird in bekannter Weise im Verstärker 8 der Steuerstrom zerhackt, im analogen Fall integriert oder lediglich verstärkt. Um den

Druck der Sekundärluft dem Druck im Saugrohr anzupassen, ist in der Sekundärluftleitung 9 außer dem Magnetventil 10 ein Differenzdruckregelventil U angeordnet Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung wird durch eine Membran 12, die durch eine Feder 13 belastet ist, eine Entlastungsleitung 14 gesteuert Der die Feder aufnehmende von der Membran 12 begrenzte Raum ist durch eine Leitung 15 mit dem Saugrohr 2 stromauf der Mündung der Sekundärluftleitung 9 verbunden. Die andere davon getrennte Kammer 16 des Differenzdruckregelventils wird von der Sekundärluft lediglich durchströmt Mit diesem Ventil wird erreicht, daß der SekundärluftdrucV immer um einen bestimmten Wert höher ist als der absolute Saugrohrdruck. Man hat also einen konstanten Überdruck und somit einen additiven Eingriff des Sondensignals.

In F i g 2 ist ein Differenzdruckregelventil dargestellt, mit dem ein multiplikativer Eingriff des Sondensignals erreichbar ist, und zwar nimmt bei steigender Last auch die Druckdifferenz zwischen Saugrohrdruck und Sekundärluftdruck zu. Diese Änderung der Druckdifferenz wird am Differenzdruckregelventil dadurch erreicht, daß zu dem vorher beschriebenen Differenzdruckregelventil eine Stellfeder 17 zugeschaltet wird, deren Vorspannung sich mit dem Weg ändert Die Feder 17 ist hierbei ebenfalls in einer Druckdose 18 angeordnet, die über eine Leitung 19 mit der Steuerleitung 15 verbunden

ίο ist Die andere Seite der Membran 20 dieser Druckdose steht unter Atmosphärendruck, der durch eine Entlastungsbohrung 21 in der Druckdose hergestellt wird. Zwischen der Membran 20 und einer Membran 22, die von der Feder 13 belastet ist, ist eine Stelze 23 angeordnet die eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Membranen 22 und 20 und somit zwischen den Federn 13 und 17 herstellt

Hieizu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Entgiften der Abgase einer Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffzumeßanlage, die entsprechend der von einer Luftmengenmeßvorrichtung gemessenen Luftmenge für ein leicht fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch (λ<1) Kraftstoff zumißt und mit einer stromabwärts der Luftmeßvorrichtung ins Saugrohr der Brennkraftmaschine mündenden Sekundärluftleitung, in der von einem dem Abgas der Brennkraftmaschine ausgesetzten Sauerstoffmeßfühler gesteuert ein elektromagnetisch betätigbares Ventil angeordnet ist und daß damit zusätzliche Luft einem Kraftstoff-Luft-Gemisch im Saugrohr stromab der Kraftstoffzumeßan-Iage zugeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sekundärluftleitung (9) ein Differenzdruckregelventil (11) angeordnet ist, dessen Steuerdruck der zwischen der Sekundärluftleitungseip.mündung ins Saugrohr und der Drosselklappe (5) herrschende Druck ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruckventil (11) zur zusätzlichen saugrohrdruckabhängigen Beeinflussung der Sekundärluftzumeßmenge eine erste Steuerfeder (13) aufweist, die auf eine den Sekundärluftdruck durch Steuerung einer Entlastungsöffnung (14) steuernde Membran (12) wirkt und daß die erste Steuerdruckfeder mit wenigstens einer zweiten, vorgespannten Steuerdruckfeder (17) in Wirkverbindung steht, deren Vorspannung über wenigstens eine zweite, dem Steuerdruck ausgesetzte Membran (20) änderbar ist