DE2410837C2

DE2410837C2 - Vorrichtung zur automatischen Regelung der Abgasrückführung bei Dieselmotoren

Info

Publication number: DE2410837C2
Application number: DE2410837A
Authority: DE
Inventors: Horst 7300 Esslingen Bergmann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1974-03-07
Filing date: 1974-03-07
Publication date: 1983-03-10
Also published as: GB1481493A; DE2410837A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen Regelung der Abgasrückführung bei mit einer Einspritzpumpe ausgerüsteten Dieselmotoren, von deren Abgas ein einstellbarer Teil durch Verstellung einer in einer Abzweigung des Auspuffrohres angeordneten Drosselklappe zum Saugrohr zurückgeführt wird, vorzugsweise für Nulzfahrzeuge, die mit einem Verstellregler ausgerüstet sind, der den Einfluß des Beschleunigungspedals unter Berücksichtigung der sonst noch gegebenen Umstände des Fahrzeuges, wie beispielsweise vorliegende Last und Geschwindigkeit des Fahrzeuges, auf die Einspritzpumpe überträgt, und mit einer Einrichtung, welche die unter der Wirkung der die Einspritzpumpe beeinflussenden Kräfte eingenommene Stellung der Regelstange der Einspritzpumpe abgreift und auf ein Verstellglied überträgt, das die Drosselklappe einstellt

Durch das DE-GM E 3 847 ist eine Vorrichtung zur automatischen Regelung der Abgasrückführung bei Dieselmotoren bekanntgeworden, nach der in einem ersten Ausführungsbeispiel der mit einem Gestänge an dem Verstellhebel der Einspritzpumpe angreifende Gashebel mit einer Stange direkt an der die Abgasrückführung steuernden Verteilerklappe angreift und nach der ferner in einem zweiten Ausführungsbeispiel bei Anordnung eines pneumatischen Unterdruckreglers an der Einspritzpumpe die Stellung der Verteilerklappe durch die jeweilige Stellung der Regelstange über einen an der Regelstange anliegenden federbelasteten Hebel und über eine Stange beeinflußt wird. Bei beiden Ausführungsbeispielen wird nicht dem Umstand Rechnung getragen, daß die Regelstange in einer Einspritzpumpe außerordentlich empfindlich gegen zusätzlich auf sie einwirkende Kräfte ist.

Um derartige Einflüsse auf die Regelstange in einer

Einspritzpumpe auszuschalten, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine berührungslose Abtastung der Stellung der Regelstange vorzusehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine elektrische Abgreifeinrichtung vorgesehen ist, bei der mit der Regelstange ein in eine elektrische Spule eintauchender Stift verbunden ist, der in der Spule einen der Stellung der Regelstange entsprechenden Strom induziert, der zur Steuerung der Verstellung der Drosselklappe verwendbar ist, oder daß bei einem Fahrzeug mit einer Druckluftanlage eine pneumatisch nach dem Differenzdruckprinzip arbeitende Abgreifeinrichtung vorgesehen ist, bei der ein konstanter Vordruck über eine konstante Drossel sowie über eine zusammen mit der Regelstange der Einspritzpumpe bewegbare konische Düsennadel in einen der Regelstangenstellung zugeordneten Druck umgeformt und dieser über eine Geberieitung entweder direkt einem an der Drosselklappe angreifenden Stellzylinder oder diesem über einen pneumatischen Regler zugeführt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der nech dem Differenzdruckprinzip arbeitenden Abgreifvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist eine nach dem Differenadruckprinzip arbeitende Abgreifeinrichtung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt

Die Zeichnung zeigt ein T-Stück 1, das in die Auspuffleitung eines Dieselmotors eingebaut ist Im Anschlußteil 2, das sich an das T-Stück 1 anschließt, befindet sich eine Drosselklappe 3, die vom Kolben eines Stellzylinders 4, der mit einer Rückstellfeder versehen ist, verstellt werden kann. Ein auf das Anschlußteil 2 folgendes Anschlußrohrstück 5 führt zum Saugrohr 52 des Dieselmotors, so daß je nach Stellung der Drosselklappe 3 ein mehr oder weniger großer Teil des Abgases dem Motor wieder zugeführt werden kann. Der Stellzylinder 4 ist im Punkt 6 an einer Halterung 17 angelenkt An diese Halterung 17 ist außerdem im Punkt 7 noch ein pneumatischer Regler 8 angelenkt, der mit seiner Kolbenstange 9 ebenfalls an der Drosselklappe 3 angreift

Die Zeichnung zeigt außerdem ein pneumatisches Drosselventil 11, das vom Beschleunigungspedal 12 gesteuert wird und der Drehzahlkompensation dient Das bedeutet daß durch dieses Ventil in Abhängigkeit von der Stellung des Beschleunigungspedals 12 nach Möglichkeit eine bestimmte Drehzahl auch bei verschiedener Last d. h., gleichgültig, ob das Fahrzeug bergab oder bergauf führt abgegriffen wird.

Außerdem zeigt die Zeichnung in schematischer Darstellung die Einspritzpumpe 13, an der einerseits ein auf die Stellung der Einspritzpumpenregelstange einwirkender Verstellregler 14 und andererseits eine pneumatisch nach dem Differenzdruckprinzip arbeitende Abgreifeinrichtung 15 sitzt.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird bei Dieselmotoren mit einer Einspritzpumpe automatisch ein Teil des Abgases zum Saugrohr zurückgeführt, indem die im T-Stück 1 angeordnete Drosselklappe in Abhängigkeit von der Stellung des Beschleunigungspedals 12 und anderer durch die Belastung, Fahrgeschwindigkeit und sonstige Umstände gegebenen Bedingungen verstellt wird. Diese Vorrichtung ist im wesentlichen für Nutzfahrzeuge gedacht, die mit einem Verstellregler 14 b5 ausgerüstet sind, der als sogenannter RQV-Regler bekannt ist. Dieser ROV-Regler überträgt nicht nur die durch die Stellung des Beschleunigungspedals 12 hervorgerufenen Druckkräfte auf die Stellung der Einspritzpumpe, sondern berücksichtigt auch sonstige Fabrumstände des Kraftfahrzeugs,

Alle durch die Fahrumstände gegebenen Faktoren wirken auf diese Weise zusammen auf die Einspritzpumpe ein und die Stellung der Regelstange 16 der Einspritzpumpe 13 ist das Ergebnis sämtlicher auf die Einspritzpumpe und ihre Regelung einwirkenden Parameter, d, h. die Stellung der Regelstange 16 ergibt eine eindeutige Aussage ober den jeweiligen Lastzustand des Motors. Deshalb wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Regelstangenstellung abgegriffen. Dies geschieht ohne eine Rückwirkung auf die Regelstange, da ihre Stellung durch das Abgreifen selbst nicht beeinflußt werden darf. Für den rückwirkungsfreien Abgriff der Stellung der Regelstange 16 ist die pneumatische Abgreifvorrichtung 15 vorgesehen. Die pneumatische Abgreifvorrichtung 15 ist über ein Magnetabschaltventil 18, das mit einem Fahrschalter gekoppelt ist und über ein Druckminderventil 19 an eine nicht dargestellte Druckluftanlage mit der Druckleitung 21 angeschlossen. Die Drucklei'.;ig21 mündet in einem Anschlußstüek 22 in der pneumatischen Abgreifvorrichtung 15, das mit einer konstanten Drossel 23 versehen ist Von einem weiteren Anschlußstüek 24 der pneumatischen Abgreifvorrichtung 15 geht eine Geberleitung 25 aus, die zum Anschlußstüek 26 des pneumatischen Reglers 8 führt Von der Geberieitung 25 zweigt eine Kompensationsleitung 27 zum pneumatischen Drosselventil 11 ab. Diese Kompensationsleitung 27 ist am Anschlußstüek 28 des pneumatischen Drosselventils 11 angeschlossen.

In der zur Selbstzentrierung einen Ringkanal bildenden Mündung der Bohrung 29 der pneumatischen Abgreifvorrichtung 15 bewegt sich beim Betrieb des Motors eine konische Düsennadel 31 hin und her, die in ein Gewinde am Ende der Regelstange 16 eingeschraubt ist Bei Vollast bewegt sich die Regelstange auf der Zeichnung nach rechts. Ihre Weiterbewegung in dieser Richtung wird durch eine Einstellschraube 32 begrenzt, die als Endanschlag beim Kaltstart für die konische Düsennadel 31 und damit der Regelstange 16 dient und die H-^chststartmenge beim Kaltstart begrenzt Die mit einer Kontermutter 33 versehene Einstellschraube 32 weist noch eine Drosselbohrung 34 auf, durch die ein Teil des durch die konstante Drossel 23 und über die konische Düsennadel 31 eingeströmten Druckmediums entweichen kann. Andererseits kann je nach der Stellung der konischen Düsennadel 31 weiterhin Druckmedium über die Öffnungen 35 aus der pneumatischen Abgreifvorrichtung 15 ins Freie entweichen.

Die Geberleitung 25 überträgt nun den aus der Stellung der konischen Düsennadel 31 sich ergebenden Druck auf den pneumatischen Regler 8 über das Anschlussstück 26. Im pneumatischen Regler 8 befinden sich ein Kolben 36 und ein Steuerschieber 37, auf den der in der Geberleitupg 25 herrschende Druck einwirkt. Der Steuerschieber 37 ist auf der anderen Seite mit einer Feder 38 abgestützt, die sich wiederum auf ihrer anderen Seite, in der Zeichnung auf ihrer linken Seite, am Kolben 36 abstützt, dessen Kolbenstange 9 über einen Schwenkhebel 39 mit der Drosselklappe 3 verbunden ist.

Wird nun der Druck in der Geberleitung .25 so groß, daß der Steuerschieber 37 gegen den Druck der Feder 38 auf der Zeichnung nach links verschoben wird, dann kann ein Druck, de. von der Abzweigleitung 41 herkommt, über die Stellzylinderleitung 42 dem

Stellzylinder 4 zugeführt werden, der mit seiner Kolbenstange 43 den Schwenkhebel 39 verschwenkt und damit die Drosselklappe 3 in eine mehr oder weniger geöffnete Lage bringt. Die Abzweigleitung 41 wird von der Druckleitung 21 vor dem Druckminderventil 19 abgezweigt, so daß dem pneumatischen Regler 8 ein höherer Druck, als er in der Druckleitung 21 und der Geberleitung 25 zur Verfügung steht, zugeführt werden kann. Dies hat den Vorteil, daß unabhängig von einem geringer zu haltenden Geberdruck die Drosselklappe mit einem höheren Druck unabhängig von etwaigen Verschmutzungen im Anschlußteil 2 mit größerer Kraft verschwenkt werden kann.

Von der Geberleitung 25 ist im übrigen, wie schon erwähnt, noch eine Kompensationsleitung 27 abgezweigt, die an das pneumatische Drosselventil 11 angeschlossen ist Im pneumatischen Drosselventil kann sich bei Betätigung des Beschleunigungspedals 12 ein Stößel 44 gegen den Druck einer Feder 45 in der

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verstellbaren Anschlagschraube 46 anschlägt. Beim Nachgeben des Beschleunigungspedals 12 wird der Stößel 44 durch die Feder 45 wieder in der Zeichnung nach links bewegt, bis der Ventilring 47 des Stößels 44 auf seinen Ventilsitz in der in der Zeichnung dargestellten Lage aufliegt und damit den Raum 48 sowie die Kompensationsleitung 27 abschließt. An den Ventilring 47 schließt sich nach links in der Zeichnung ein konischer Abschnitt 49, des Stößels 44 an. Wird nun das Beschleunigungspedal 12 in der Zeichnung nach rechts verschoben, dann hebt der Ventilring 47 von seinem Sitz ab und aus der Kompensationsleitung 27 -, kann je nach der Stellung des konischen Abschnitts 49 aus dem pneumatischen Drosselventil 11 mehr oder weniger Luft über das Filter 51 mit Schalldämpfer ins Freie entweichen. Auf diese Weise wird noch die Stellung des Beschleunigungspedals 12 und damit die

in Drehzahl als weiterer Parameter mit in die Geberleitung hineingebracht, so daß der von der pneumatischen Abgreifvorrichtung 15 hervorgerufene Druck je nach der Stellung des Beschleunigungspedals 12 mehr oder weniger reduziert auf den pneumatischen Regler 8

π übertragen wird.

Um ein größeres Druckgefälle zwischen Auspuff und Saugrohr zu erreichen — dadurch kann auch ein kleinerer Durchmesser der Rückführleitung 5 gewählt werden — kann im Saugrohr 52 in Strömungsrichtung des angesaugten Mediums vor der Mündung der Rückführleitung 5 eine weitere Drosselklappe 53 eingesetzt werden, die gegensinttig mit der Drosselklappe 3 betätigt wird. Die Bewegung der Drosselklappe 3 kann dazu einfach durch ein mechanisches Gestänge 54 auf die Drosselklappe 53 übertragen werden, das so ausgestaltet ist, daß es beim Schließen der Drosselklappe 3 die Drosselklappe 53 öffnet und umgekehrt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

U Vorrichtung zur automatischen Regelung der Abgasrückführung bei mit einer Einspritzpumpe ausgerüsteten Dieselmotoren, von deren Abgas ein einstellbarer Tea durch Verstellung einer in einer Abzweigung des Auspuffrohres angeordneten Drosselklappe zum Saugrohr zurückgeführt wird, vorzugsweise für Nutzfahrzeuge, die mit einem Verstellregler ausgerüstet sind, der den Einfluß des ι ο BeschJeunigungspedals unter Berücksichtigung der sonst noch gegebenen Umstände des Fahrzeuges, wie beispielsweise vorliegende Last und Geschwindigkeit des Fahrzeuges, auf die Einspritzpumpe überträgt, und mit einer Einrichtung, weiche die is unter der Wirkung der die Einspritzpumpe beeinflussenden Kräfte eingenommene Stellung der Regelstange der Einspritzpumpe abgreift und auf ein Verstellglied überträgt, das die Drosselklappe einstellt dadurch gekennzeichnet, daß eine eleitirische Abgreifeinrichtung vorgesehen ist, bei der mit der Regelstange (16) ein in eine elektrische Spule eintauchender Stift verbunden ist, der in der Spule einen der Stellung der Regelstange (16) entsprechenden Strom induziert, der zur Steuerung der Verstellung der Drosselklappe (3) verwendbar ist, oder daß .bei einem Fahrzeug mit einer Druckluftanlage eine pneumatisch nach dem Differenzdruckprinzip arbeitende Abgreifeinrichtung (15) vorgesehen ist, bei der ein konstanter Vordruck (in Leitung 21) über eine konstante Drossel \13) sowie über eine zusammen mit der Regelstange (16) at- Einspritzpumpe (13) bewegbare konische Düsennadel (31) in einen der Regelstangenstellung zugeordneten Pruck umgeformt und dieser über eine Geberleitung (25) entweder direkt einem an der Drosselklappe (3) angreifenden Stellzylinder (4) oder diesem über einen pneumatischen Regler (8) zugeführt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Düsennadel (31) in einer Bohrung einer pneumatisch nach dem Differenzdruckprinzip arbeitenden Abgreifvorrichtung <15) an einer Mündung einer Bohrung (29) hin· und herbewegbar geführt wird, von der Druckluft « konstanten Druckes, die der Bohrung (29) einerseits über die konstante Drossel (23) zugeführt und andererseits aus der Bohrung (29) ab- sowie dem Stellzylinder (4) bzw. dem pneumatischen Regler (8) über die Geberleitung (25) zugeführt wird, je nach so der Stellung der Düsennadel (31) mehr oder weniger stark in die freie Atmosphäre abströmen kann, und zwar nach einer Seite direkt und nach der anderen Seite über eine mit einer Drosselbohrung versehene verstellbare Einstellschraube (32), die der Düsennadel (31) und damit der Regelstange (16) der Einspritzpumpe (13) als Endanschlag beim Kaltstart dient.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geberleitung (25) auf den Stellzylinder (4) über den pneumatischen Regler (8) mit einem Steuerschieber (37) einwirkt, der gegenüber dem Geberdruck in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung veränderlich feder beaufschlagt ist und bei Verschiebung durch den Geberdruck mehr oder weniger Druck aus der Druckluftanlage auf den Stellzylinder (4) wirken läßt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Hochdruckanlage der für die Regeleinrichtung benötigte Druck dieser über ein mit dem elektrischen Fahrschalter gekoppeltes Magnetabschaltventil (18) zugeführt wird, dem sich ein Druckminderventil (19) anschließt, das der pneumatischen Abgreifvorrichtung (15) Druck über die konstante Drossel (23) zuführt und von der Bohrung (29) dje zum pneumatischen Regler (8) führende Geberleitung (25) abgezweigt ist
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von der Geberleitung (25) eine Kompensationsleitung (27) zu einem pneumatischen, von dem Beschleunigungspedal gesteuerten Drosselventil (11) abgezweigt ist, das der Drehzahlkompensation dient
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (11) einen gegen eine Feder vom Beschleunigungspedal (12) verschiebbaren Stößel (44) aufweist, der im Anschluß an einen Ventilring (47) einen konischen Abschnitt (49) aufweist, der bei größerer Verschiebung des Stößels (44) durch das Beschleunigungspedal (12) auch eine größere Menge Druckluft abblasen läßt
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Einmündung der Rückführleitung (5) in das Saugrohr (52) in demselben eine weitere Drosselklappe (53) angeordnet ist, die gegensinnig zur Drosselklappe (3) geöffnet oder geschlossen wird.