DE2417001A1

DE2417001A1 - System zur rezyklierung von auspuffgasen einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2417001A1
Application number: DE2417001A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Kobashi; Hidetaka Nohira
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1973-05-24
Filing date: 1974-04-08
Publication date: 1974-12-12
Also published as: DE2417001B2; US3877452A; CA992407A; JPS5213248B2; JPS506920A

Description

mein Zeichen: 0440 Pt 2 A 1 7 0 0 1

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha,

1, Toyota-cho, Tovota-shi, Aichi-ken, Japan

System zur Rezyklierung von Auspuffgasen
einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Rezyklierung von Auspuffgasen einer Brennkraftmaschine, bei welchem ein veränderlicher geringer und negativer Druck in dem Ansaugsystem einer Brennkraftmaschine mittels eines Druckverstärkers in einen proportionalen, hohen und positiven Druck umgewandelt wird, so daß das Durchflußmengen-Regelventil der Auspuffleitung in dem Rezyklierungssystem mit dem positiven Druck geöffnet
oder geschlossen wird.

Bei den meisten z. Zt. im Verkehr befindlichen Systemen zur Rezyklierung von Auspuffgasen in Kraftfahrzeugen wird das Kontrollventil, welches zur Kontrolle der RezyMierung der Auspuffgasmenge verwendet wird, von einem Drucksignal überwacht j dieses Ventil ist gewöhnlich ein Membranventil,'weil ein derartiges Membranventil eine vergleichsweise große Kraft für den
Ventilschaft liefert. Auch wird ein negativer Druck in einem

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Venturi-Rohr als Kontrollsignal für das Kontrollventil verwendet. Dies hat den Vorteil der einwandfreien Kontrolle der Rezyklierung der Menge der Auspuffgase. Jedoch ist ein derartiger negativer Druck im Venturi-Rohr ein wenig zu schwach, um die Membran des Kontrollventiles unmittelbar zu betätigen. Bekannt ist ein Mechanismus zur Verstärkung eines derartigen negativen Druckes in einem Venturi-Rohr zur Verwendung als Energiequelle. Jedoch hat ein derartiger Mechanismus zur Verstärkung des negativen Druckes das Problem, daß der negative Druck häufig entsprechend den jeweiligen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine sich insofern verändert, als der negative Druck in der Ansaugleitung als Energiequelle benutzt wird. Deshalb verwendet man einen Druckmittelbehälter, dessen Druck negativ ist, wobei ein negatives Drucksignal durch Verstärkung des im Venturi-Rohr herrschenden negativen Druckes erhalten wird. Dies wirft aber das Problem der Undichtigkeit des Verstärkungsmechanismus auf, so daß die Luft aus diesem Mechanismus austreten kann derart, daß sich die Kapazität im Luftbehälter mit dem negativen Druck als viel zu gering herausstellt, wenn der negative Druck in der Ansaugleitung zu gering ist. So muß der Behälter mit dem negativen Druck eine ziemlich große Kapazität aufweisen, um den verschiedenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine gerecht zu werden. Auch stellt das Aufladen einer derartig großen Kapazität des Behälters namentlich bei Personenkraftwagen weitere Probleme.

Die Erfindung bezieht sich hiernach auf ein Rezyklierungssystem für Abgase oder Auspuffgase mit einer Vorrichtung, mit welcher das Ventil zur Kontrolle der Durchflußmenge der Auspuffgase von einem positiven Druck betätigt wird. Erfindungsgemäß wird von einer positiven Druckluftquelle Druckluft in eine überwachte Druckkammer eines Druckverstärkers eingeleitet, wobei die Druckluft nach Maßgabe des Druckes in dieser Kammer und der negative Druck in der Nähe des Venturi-Rohres in dem Saugsystem in die Atmosphäre entlüftet werden. Auf diese Weise wird ein Druckverstärker -Mechanismus aufgezeigt, welcher den gleichen Effekt hat wie der Effekt, der dann erhalten wird, .

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wenn die Veränderung des negativen Druckes um das Venturi-Rohr herum durch die kontrollierte Druckkammer verstärkt wird. Ein derartiger Druckverstärker-Mechanismus wird dazu "benutzt, das positive Öffnen und Schließen des Kontrollventiles zu bewirken, welches in einer Auspuffleitung eines Rezyklierungkanales angeordnet ist. Das Öffnen des Kontrollventiles wird dirch diesen Druckverstärker "bewirkt, während der Schließvorgang des Ventiles von dem negativen Druck in dem Saugsystem bewerkstelligt wird. Auch wird das Kontrollventil nach Maßgabe der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine geschlossen gehalten.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 eine Ansicht, einer Brennkraftmaschine mit dem erfindungsgemäßen System zur Rezyklierung der Auspuffgase,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den Druckverstärker und das Druckventil des erfindungsgemäßen Systems,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch das Kontrollventil des erfindungsgemäßen Systems,

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch eine etwas

abgewandelte Ausführungsform des Kontrollventiles des erfindungsgemäßen Systems,

Fig. 5 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer

Brennkraftmaschine mit einer etwas abgewandelten Ausführungsform des Systems zur Rezyklierung der Auspuffgase,

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Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch den Druckverstärker und das Kontrollventil in dem System nach Figur 5,

Fig. 7 einen senkrechten Schnitt durch das in dem

erfindungsgemäßen System verwendete Druckventil.

Die Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 soll nunmehr im folgenden näher beschrieben werden.

Mit 1 ist die Brennkraftmaschine mit dem Ansaugstutzen 2 und dem Auspuffstutzen 3 bezeichnet. Das Brennstoff-Luftgemisch wird dabei in den Ansaugstutzen 2 über den Filter 4, ein Venturi-Rohr 5 in dem Vergaser und die Drosselklappe 6 eingeführt. Hingegen werden die Auspuffgase der Brennkraftmaschine 1 über den Auspuffstutzen 3 der Atmosphäre zugeführt. Dieser Auspuffstutzen 3 und Ansaugstutzen 2 sind über die Leitung 8 miteinander verbunden, wobei an einer vorteilhaften Stelle ein Kontrollventil 7 gelagert ist, so daß ein Teil der Auspuffgase in den Ansaugstutzen 2 wieder rezykliert, also zurückgeleitet wird. Das Gehäuse 51 dieses Kontrollventiles 7 ist mit einem Kanal 52 oder Anschluß versehen, durch welchen die Auspuffgase ündurchströmen. Dieser Anschluß oder Kanal 52 ist mit einer Düse 54 ausgerüstet, welche von dem Ventilverschlußglied 53 geöffnet oder verschlossen werden kann. Oberhalb des Gehäuses 51 ist ein weiteres Gehäuse 60 vorgesehen, in welchem zwei Membranen

58 und 59 unterschiedlicher Größe angeordnet sind. Diese beiden Membrane 58, 59 bilden in diesem Gehäuse eine atmosphärische Druckkammer 55, eine kontrollierte Druckkammer 56 und eine atmosphärische Druckkammer 57, die in dieser Reihenfolge übereinander angeordnet sind. Zwischen diesen beiden Membranen 58 und

59 ist ein Stößel 61 angeordnet, der so ausgebildet ist, daß er die beiden Membrane 58 und 59 in einem konstanten Abstand voneinander hält. In der atmosphärischen Druckkammer 57 ist eine Feder 62 gelagert, welche so ausgebildet ist, daß sie die Membran 59 in Richtung der kontrollierten Druckkammer 5^ drückt„

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Das Ventil 53 ist mit den beiden Membranen 58, 59 über einen · Zapfen oder einen Stößel 64 verbunden, welcher sich durch eine Dichtung 63 des Ventilkörpers 51 hindurch erstreckt und so angeordnet ist, daß die feste Drossel 54 dann geöffnet wird, wenn ein positiver Druck in die kontrollierte Druckkammer 56 von dem nachstehend näher beschriebenen Drückverstärker 11 eingeleitet wird. Das Kontrollventil 7 kann auch so angeordnet werden, daß das Ventil 53 stromauf der festen Drossel 54 liegt. Die kontrollierte Druckkammer 56 wird durch die eine Membran 65 und das Gehäuse 66 gebildet, so daß das Ventil durch den Betrieb der Membran 65 geöffnet oder geschlossen wird (Figur 4).

Der Druckverstärker 11 ist so ausgebildet, daß nach Maßgabe des negativen Druckes in dem Ansaugsystem ein positiver Druck in die kontrollierte Druckkammer 56 in dem Kontrollventil 7 eingesteuert wird. Zwischen dem Gehäuseteil 12 und einem weiteren Gehäuseteil 13 dieser Einheit 11 ist eine unter der Einwirkung einer Feder 14 stehende Membran 15 vorgesehen. Beide Gehäuseteile 12 und 13 werden über Schraubenbolzen miteinander verbunden, so daß eine kontrollierte Druckkammer 17 auf der Gehäuseteilseite 12 und eine atmosphärische Druckkammer 18 gebildet werden, welche mit der Atmosphäre an dem Gehäuseteil 13 verbunden ist.

In dem Gehäuseteil 12 ist eine Leitung 20 oder ein Kanal vorgesehen, welcher eine Düse 19 besitzt. Die Leitung 20 steht mit einer, von der Brennkraftmaschine angetriebenen Luftpumpe 21 und einer Leitung 22 in Verbindung, so daß in die kontrollierte Druckkammer 17 ein positiver Druck eingesteuert ■ wird. In dem Gehäuseteil 12 ist ferner eine Auslaßöffnung 23' vorgesehen, welche mit einer Einlaßöffnung 24' eines Druckventiles 41 verbunden ist, welches im folgenden näher beschrieben werden wird. Dieses Ventil 41 steht ferner mit der kontrol-i lierten Druckkammer 56 in dem Kontrollventil 7 über eine Leitung 71 in Verbindung, so daß ein von dem Druckverstärker 11 kon- , trollierter positiver Druck in das Kontrollventil 7 wahlweise , eingesteuert wird. In der Membran 15 des Druckverstärkers 11 j

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ist eine Bohrung 25 vorgesehen, in weicher auf der der atmosphärischen Druckkammer 18 nähergelegenen Seite eine kleine Luftöffnung 26 vorgesehen ist. Diese Luftöffnung 26 besitzt eine Entlüftungsbohrung 27 zur Entlüftung des positiven Druckes in die atmosphärische Druckkammer 18. Es ist ferner ein Kugelven-

angeordnet,

til 29/~welches von einer Feder 28 in dieser Bohrung 27 gehalten wird. Oberhalb des Gehäuseteiles 13 ist ein weiterer Gehäuseteil 33 vorgesehen, der mit dem Gehäuseteil 13 verbunden ist. Es ist ferner eine unter Einwirkung einer Feder 31 stehende Membran 32 vorgesehen. Diese Membran 32 und der Gehäuseteil 33 bilden eine negative Druckkammer 35, in welche über die Leitung 36 ein negativer Druck eingesteuert wird. Die Leitung 36 bzw. der Kanal 36 ist in dem Gehäuseteil 33 angeordnet, der über die Leitung 37 bzw. den Kanal 37 mit dem Venturi-Rohr 5 des Vergasers in Verbindung steht. Die Druckkraft der Feder 31 wird durch Verstellung der Schraube 38 verändert, so daß auf diese Weise die Lage der Membran 32 verändert werden kann. Mit der Unterseite der Membran 32 ist ein über eine Schraubenmutter 40 verbundener Stößel 39 vorgesehen, gegen welchen das Kugelventil 29 in der Entlüftungsöffnung 26 entgegen der Kraft der Feder gedrückt wird, und zwar entsprechend den Stellungen der beiden Membranen 15 und 32. Die Druckkraft der entsprechenden Federn 14 und 31 sowie die Lage der Entlüftungsöffnung 26 werden in geeigneter Weise geregelt, so daß die Entfernungen der Bewegung dieser beiden Membranen 15 und 32 stets einander gleich sind. Wenn also der negative Druck in der negativen Druckkammer 35 des Druckverstärkers 11 vergleichsweise groß ist, wird die Membran entgegen der Kraft der Feder 31 angehoben, so daß sich der Stößel 39 von dem Kugelventil 29 löst. Die Folge davon ist, daß die kleine Luftöffnung 27 von dem Kugelventil 29 geschlossen wird. Deshalb wird der Druck in der kontrollierten Druckkammer 17 durch die Luftpumpe 21 verstärkt, was zur Folge hat, daß die Membran 15 zusammen mit der Entlüftungsöffnung 26 angehoben wird. Wenn jedoch die Membran 15 zu sehr angehoben wird, so wird das Kugelventil 29 von dem Stößel 39 nach unten gedruckt derart, daß der positive Druck in der kontrollierten Druckkammer 17 über die kleine Luftöffnung 27 abgebaut wird. Die Folge davon

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ist, daß der Druck in dieser kontrollierten Druckkammer 17 ebenfalls absinkt und auf diese Weise ein Absinken der Membran 15 zuläßt. Wenn sich diese Membran 15 zu sehr absenkt, so wird die kleine Entlüftungsöffnung 27 von dem Kugelventil 29 geschlossen, da ja dieses Kugelventil 29 von dem Stößel 39 nicht vorgeschoben wird. Durch Wiederholung der vorerwähnten Bewegungen verwandelt der Druckverstärker 11 den positiven Druck in der kontrollierten Druckkammer 17 in eine Form, die proportional der Veränderung des negativen Druckes in der negativen Druckkammer 35 ist. Dies kann durch nachstehende mathematische Formel beschrieben werden:

P P — fp P ^ — _Γ fp P ^

*q ~ co "" K S V ^rn/ ~ «** ν* ν ~ ^rirn/

In dieser Formel bedeuten:

S.: die Wirkfläche der Membran 32;

S_B:. die Wirkfläche der Membran 15;

P^: der negative Druck in der negativen Druckkammer 35; P«: der positive Druck in der kontrollierten Druckkammer 17;

Py₀: der ursprünglich eingestellte Wert des negativen Druckes in der negativen Druckkammer 35;

P_CQ: der ursprünglich eingestellte Wert des positiven Druckes in der kontrollierten Druckkammer 17;

X: - die Verschiebung der Membran 32;

Y: die Verschiebung der Membran 15;

K.: die Federkonstante 31;

K-r.: die Federkonstante 14;

cC : das proportionale konstante Verstärkungsverhältnis.

(Die Verschiebung des Diagrammes erfolgt in der Weise, daß χ = y ist).

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An dem Druckverstärker 11 ist ein Druckwechselventil 41 vorgesehen, so daß ein kontrollierter positiver Druck in dem Druckverstärker 11 wahlweise in das Kontrollventil 7 eingesteuert werden kann. Das Gehäuse 81 des Druckwechselventiles 41 ist auf derjenigen Seite des Gehäuseteiles 12 des Druckverstärkers 11 angeordnet, die gegenüber der kontrollierten Druckkammer 17 steht. Die Kammer 82 in dem Gehäuse 81 steht mit der Auslaßöffnung 23 der kontrollierten Druckkammer 17 über einen Ventilsitz 83 in Verbindung. An einer dem Ventilsitz 83 gegenüberliegenden Stelle der Kammer 82 ist ein weiterer Ventilsitz 84 angeordnet, welcher über die Leitung 85 mit demjenigen Teil des Ansaugstutzens 2 verbunden ist, der stromab der Drosselklappe 6 liegt. In dem Gehäuse 81 ist ein Kanal 86 vorgesehen, der über die Leitung 71 mit der kontrollierten Druckkammer 56 verbunden ist derart, daß die Kammer 82 stets mit der kontrollierten Druckkammer 56 in dem Kontrollventil in Verbindung steht. Auf der dem Druckverstärker 11 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 81 ist ein Gehäuse 91 gelagert, das mit einer Membran 89 ausgerüstet ist. Diese Membran 89 bildet eine atmosphärische Druckkammer 87 und eine negative Druckkammer 88, wobei ein wahlweise die Ventilsitze 83 und 84 schließendes Ventil 92 vorgesehen ist, welches mit der Membran 89 über einen Stößel 93 in Verbindung steht, der sich durch das Gehäuse 81 hindurcherstreckt. A*¹ denjenigen Teilen, an welchen der Stößel 93 durch das Gehäuse 81 hindurchgeführt ist, ist eine Dichtung 94 angeordnet. In der negativen Druckkammer 88 ist eine Feder 95 gelagert, welche so ausgebildet ist, daß sie die Membran 89 in Richtung der atmosphärischen Druckkammer drückt, wobei die Druckkraft der Feder 95 über eine Stellschraube 96 verändert werden kann. Die negative Druckkammer 88 in dem Druckwechselventil 41 steht mit demjenigen Teil des Ansaugstutzens 2 über eine Leitung in Verbindung, welcher in unmittelbarer Nähe der Drosselklappe 6 liegt. Dabei ist ferner ein Solenoidventil 97 vorgesehen. Wenn der negative Druck in der negativen Druckkammer dieses Druckwechselventiles 41 ansteigt, so wird ein positiver Druck in dem Druckverstärker 11 in das Kontrollventil 7 eingesteuert, während beim Abfall des negativen Druckes, negativer Druck des S»augstutzens

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2 in dieses Kontrollventil eingesteuert wird. Das Solenoidventil 97 arbeitet in der Weise, daß es wahlweise negativen Druck in den Saugstutzen 2 oder Atmosphärendruck in die negative Druckkammer des Druckwechselventiles 41 einsteuert. Das Solenoidventil 97 besitzt eine Magnetspule 99 und einen Ventilkörper 100, der durch diese Magnetspule 99 betätigt wird. Die Magnetspule 99 erhält ein Kontrollsignal über die Kontrollvorrichtung 101, welche der Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine, der Temperatur der Atmosphärenluft und anderen Faktoren entspricht.

Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Systems zur Rezyklierung, also Umwälzung der Auspuffgase oder Abgase soll nachstehend anhand einer Situation beschrieben werden j in welcher das Solenoidventil 97 das Druckwechselventil 41 mit dem Saugstutzen 2 verbindet, und die Brennkraftmaschine sich im Betriebszustand des Anlassens, Leerlaufes, der Beschleunigung und der Vollast befindet. Unter diesen Betriebsbedingungen, ist der negative Druck in der Nähe oder sogar unmittelbarer Nähe der Drosselklappe schwach, und ein derartiger negativer. Druck wird über die Leitung 98 in die negative Druckkammer 88 des Druckwechselventiles 41 eingeführt, wo er auf die Membran 89 nur sehr schwach einwirkt, so daß der Ventilsitz 83 das unter der stärkeren Kraft der Feder 95 stehende Ventil 92 schließt, wo-durch die Leitung 85 mit der Leitung 71 in Verbindung gebracht wird. Infolgedessen wird auch der negative Druck im Ansaugstutzen 2 über die Leitung 85 in die kontrollierte Druckkammer 56 des Kontrollventiles 7 eingesteuert, wobei das Druckwechselventil 41 und die Leitung 71 sowie die der Differenz der Wirkflächen der beiden Membrane 58 und 59 entsprechende äquiva-t lente Druckkraft in der gleichen Richtung wie die Kraft der Fe-* der 62 wirken, so daß die feste Düse 54 mit dem Ventil 53 geschlossen wird. Deshalb bleibt der Ventilsitz 83 in dem Druck-i wechselventil 51 stets durch das Ventil 92 geschlossen, und ι zwar unabhängig von dem Druck in der kontrollierten Druckkammer, 17 des Druckverstärkers 11, so daß eine weitere Druckmittelzufuhr in das Kontrollventil 7 unterbrochen wird. Die Folge davor.

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ist, daß auch keine Auspuffgase von dem Auspuffstutzen 3 zurück in den Ansaugstutzen 2 wieder eingeführt werden.

Wenn der Betrieb der Brennkraftmaschine so verändert wird, daß der Betriebszustan-d der Beschleunigung oder der konstanten Geschwindigkeit erreicht ist, so wird der negative Druck um die Drosselklappe 6 herum bzw. in der Nähe dieser Drosselklappe 6 verstärkt und der verstärkte negative Druck wird nunmehr über die Leitung 98 in die negative Druckkammer 88 des Druckwechselventiles 41 eingesteuert, so daß die Membran 89 entgegen der Kraft der Feder 95 den Ventilsitz 84 und das Ventil 92 schließt. Auf diese Weise wird die kontrollierte Druckkammer 17 des Druckverstärkers 11 mit der Leitung 71 in Verbindung gebracht. Während dieser Zeit wird der kontrollierte, hohe und positive Druck in der kontrollierten Druckkammer 17 in die kontrollierte Druckkammer 56 des Kontrollventiles 7 über das Druckwechselventil 41 und die Leitung 71 eingesteuert, da der negative Druck um das Venturi-Rohr 5 in die negative Druckkammer 35 im Druckverstärker 11 eingeleitet wird und auch der positive Druck in der kontrollierten Druckkammer 17 proportional der Veränderung des negativen Druckes verstärkt wird. Auf diese Weise wirkt ein der Differenz der Wirkflächen der beiden Membrane 58 und 59 entsprechender Druck entgegen der Kraft der Feder 62 und öffnet die Düse 54 in dem Ventil 53. Die Folge davon ist, daß die Abgase über das Kontrollventil 7 von dem Abgasstutzen 3 in den Ansaugstutzen 2 eingeleitet werden. Da die Veränderung des negativen Druckes in der Saugleitung 2 den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine entspricht, entspricht.auch die umgewälzte, also rezyklierte Menge der Abgase genau dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Während dieser Periode wird kein negativer Druck in den Einlaßstutzen 2 des Kontrollventiles 7 eingesteuert, da ja der Ventilsitz 84 von dem Ventilverschlußglied 92 in dem Druckwechselventil 41 verschlossen wird.

Wenn die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine andere sind als die vorstehend erwähnten Betriebsbedingungen^

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d. h. wenn die entsprechenden Faktoren, ζ. B. die Drehkraft der Brennkraftmaschine, die Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine, die Lufttemperatur und die Fahrzeuggeschwindigkeit einem Zustand entsprechen, in welchem eine Umwälzung, also Wiedereinführung der Abgase nicht erforderlich ist, arbeitet die Kontrollvorrichtung 101 in der Weise, daß in die Magnetspule 99 des Solenoidventiles 97 ein Signal eingegeben wird, wodurch das Solenoidventil 97 eingeschaltet wird, das auf diese Weise die negative Druckkammer 88 des Druckwechselventiles 41 mit der Atmosphäre verbindet, so daß der Ventilsitz 83 des Druckwechselventiles 41 von dem Ventil 92 geschlossen wird, welches von der Feder 95 durch die Membrane 89 und den Stößel 93 heruntergedrückt wird. Auf diese Weise verbindet das Druckwechselventil 41 stets das Kontrο11ventil 7 mit der Saugleitung 2, wobei die feste Düse 54 in dem Kontrollventil 7 von dem Ventil 53 geschlossen gehalten wird, so daß keine Abgase in den Ansaugstutzen 2 wiedereingeführt werden.

Die Figuren 5 bis 7 zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorstehend erläuterten Verwirklichungsform dadurch, daß der Druckverstärker 11 mit dem Kontrollventil 7 eine körperliche Einheit bildet, während das Druckwechselventil 41 davon getrennt ist. Der Verbindungsweg zwischen dem Einlaßstutzen 2, dem Druckwechselventil 41, dem Druckverstärker 11, der Luftpumpe 21, des Kontrollventiles 7 und des Solenoidventiles 97 ist jedoch der gleiche wie bei der vorstehend erwähnten Verwirklichungsform. Zwischen beiden Ausführungsformen besteht Identität hinsichtlich der Art und Weise, in welcher der negative Druck in dem Ansaugstutzen 2 von dem Druckverstärker 11 verstärkt wird und darin, daß das Kontrollventil 7 von der Einwirkung des verstärkten, positiven Druckes geöffnet wird. In der Zeichnung werden die gleichen Teile der beiden Ausführungsformen stets mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Wie bei der vorstehend angedeuteten Ausführungsform, besitzt der Druckverstärker 11 eine negative Druckkammer 35» eine atmosphärische Druckkammer 18, eine kontrollierte

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Druckkammer 17' und eine Entlüftungsöffnung 26'. Die kontrollierte Druckkammer 17 ist insofern doppelt so groß, als in der kontrollierten Druckkammer 56 des Kontrollventiles 7 und in dem, der kontrollierten Druckkammer 17' gegenüberlie- . genden Teil der Entlüftungsöffnung 26' ein Kontrollventil 102; angeordnet ist, mit welchem die Einsteuerung lediglich eines positiven Druckes von der kontrollierten Druckkammer 17' in die Entlüftungsöffnung 27' möglich ist. Das Ventil 53 in dem Kontrollventil 7 steht dabei mit der Membran 65^f über den Stößel 64 in Verbindung, der sich durch die Dichtung 63 in dem Ventilgehäuse 51 und durch den unteren Teil der Entlüftungsöffnung 26 hindurcherstreckt, so daß dieses Ventil 53 nach Maßgabe des Verhaltens der Membranen 15' und 32^f geöffnet und geschlossen wird. Das Druckwechselventil 41 ist von dem Druckverstärker 11 getrennt. Dabei ist ein Ventil 92 vorgesehen, welches so ausgebildet ist, daß die Ventilsitze 83 und 84 sowie eine negative Druckkammer 88 wahlweise geschlossen werden können. Die Druckkammer 88 betätigt das Ventil 92. Die Leitung 85> welche den Ansaugstutzen 2 und die zur Luftpumpe 21 führende Leitung verbindet, stehen wahlweise mit der kontrollierten Druckkammer 17' des Druckverstärkers 11 in Verbindung.

Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, übt der Druckverstärker 11 nach dem vorstehend beschriebenen Mechanismus eine Verstärkungswirkung aus, so daß die Auspuffgase in dem Auspuffstutzen in den Einlaßstutzen 2 eingeführt werden; wenn jedoch der positive Druck in der Luftpumpe 21 in die kontrollierte Druckkammer 17' eingesteuert wird, so wird in dem Druckverstärker 11 über das Druckwechselventil 41 eine passen-l de Menge positiven Druckes über die Entlüftungsbohrung 27 und das Kontrollventil 102 zur Atmosphäre hin entlüftet, so daß ; der positive Druck in der kontrollierten Druckkammer 17' gleich wird wie derjenige Druck, der durch Verstärkung der Veränderung des negativen Druckes um das Venturi-Rohr 5 herum erzeugt wird. Hierdurch wird die feste Düse 54 durch Betätigung des |

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Ventiles 53 in dem Kontrollventil' 7 geöffnet. Wenn jedoch ein negativer Druck stromab der Drosselklappe 6 in die kontrollierte Druckkammer 17' des Druckverstärkers 11 über das Druckwechselventil 41 eingesteuert wird, so wird in der kontrollierten Druckkammer 17' insofern ein negativer Druck aufgebaut, ^; als keine Luft in die Kammer 17 von&er Entlüftungsbohrung 27 ausgehend durch das Kontrollventil 102 hindurchströmt, so daß die feste Düse 54 von dem Ventil 53 des Kontrollventiles 7 geschlossen wird.

Gemäß der erfindungsgemäßen Anordnung - wie sie vorstehend beschrieben wird - wird der negative Druck in der Saugleitung, der den.Betriebszustand der Brennkraftmaschine darstellt, von einem Druckverstärker in einen positiven Druck verstärkt, der proportional dem absoluten Wert des negativen Druckes ist. Der Druckverstärker besteht dabei aus zwei Membranen und einem Entlüftungsmechanismus, wobei ein derartiger positiver Druck in eine kontrollierte Druckkammer des Kontrollventiles eingesteuert wird, welches die Menge der umgewälzten, also wiedereingeführten Auspuffgase überwacht und das öffnen des Kontrollventiles bei einem hohem positiven Druck zuläßt, während gleichzeitig die Menge der umgewälzten Auspuffgase entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine kontrolliert wird. Es stellen sich beim Öffnen des Kontrollventiles selbst dann gar keine Probleme, wenn eine Feder mit einer starken Federkraft benutzt wird, welche im Schließsinne des Kontrollventile s wirkt. Wenn gewünscht wird, daß das Kontrollventil bei einer bestimmten Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine geschlossen wird, so wird negativer Druck in dem Ein- Ί laßstutzen in die kontrollierte Druckkammer des Kontrollven- ; tiles eingesteuert, so daß das Schließen des Kontrollventiles ; durch einen derartigen negativen Druck und durch die Kraft.detf Feder gewährleistet ist. Eine weitere Umwälzung, also Wieder-^; einführung der Auspuffgase wird selbsttätig unterbrochen, wenr. die Brennkraftmaschine einen Betriebszustand erreicht hat, in welchem eine Rezirkulation oder Rezyklierung der Auspuffgase

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nicht erwünscht ist. Obgleich Druckluft in der kontrollierten Druckkammer des Druckverstärkers über die Entlüftungsöffnung zur Atmosphäre entlüftet wird, treten insofern keinerlei Probleme auf, als die Luftpumpe der Druckluftquelle eine hinreichend große Kapazität besitzt.

— Patentansprüche -

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1J System zur Rezyklierung von Auspuffgasen einer Brennkraftmaschine, bei welcher die Auspuffseite und die Ansaugseite über eine von einem Kontrollventil überwachte Leitung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Kontrollventil von einem Druckjverstärker geöffnet oder geschlossen wird derart, daß nach Maßgabe der Veränderung des negativen Druckes auf der Ansaugseite Auspuffgase in die Ansaugseite eingeleitet werden, daß dieser Druckverstärker eine erste Membran und eine zweite Membran besitzt, welch letztere so angeordnet sind, daß das Innere des Gehäuses in drei Kammern unterteilt ist, von welchen die erste Kammer von der ersten Membran gesteuert · wird derart, daß Druckluft einer Druckluftquelle in diese erste Kammer eingesteuert wird, daß diese erste Kammer eine Auslaßöffnung besitzt, daß die zweite Kammer von der ersten und zweiten Membran begrenzt wird und mit der Atmosphäre verbunden ist, daß die von der zweiten Membran begrenzte dritte Kammer mit dem negativen Druck einer in unmittelbarer Nähe eines Venturi-Rohres der Ansaugseite liegenden Stelle beaufschlagt wird, daß zum Zwecke der Kontrolle der Verbindung zwischen der ersten und zweiten Kammer an der ersten Membran ein Ventil angeordnet ist, und daß mit der zweiten Membran ein Betätigungsglied zur Betätigung dieses Ventiles verbunden ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druck-Umschaltventil vorgesehen ist, durch welches eine Auslaßöffnung in dem Druckverstärker und der stromab eines Drosselventiles liegende Teil wahlweise mit der kontrollierten Druckkammer dieses Kontrollventiles verbindbar ist, und daß dieses Druckumschaltventil ; eine negative Druckkammer besitzt, welche mit dem in un- j

ι mittelbarer Nähe des Drosselventiles liegenden Teil der ;

Ansaugseite in Verbindung steht. ■

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3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Ventil in einer Leitung vorgesehen ist, welche die negative Druckkammer in dem Druck-Umschaltventil mit dem dem Drosselventil benachbarten Teil der Ansaugseite verbindet, daß dieses Ventil so ausgebildet ist, daß es nach Maßgabe des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine arbeitet und daß die Verbindung zwischen der negativen Druckkammer in dem Druck-Umschaltventil und der Ansaugseite dann unterbrochen wird, wenn eine Wiedereinführung der Auspuffgase entbehrlich ist.

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