DE2430133A1 - Zusatzluftsteuersystem fuer eine abgasreinigungsvorrichtung einer brennkraftmaschine - Google Patents
Zusatzluftsteuersystem fuer eine abgasreinigungsvorrichtung einer brennkraftmaschineInfo
- Publication number
- DE2430133A1 DE2430133A1 DE2430133A DE2430133A DE2430133A1 DE 2430133 A1 DE2430133 A1 DE 2430133A1 DE 2430133 A DE2430133 A DE 2430133A DE 2430133 A DE2430133 A DE 2430133A DE 2430133 A1 DE2430133 A1 DE 2430133A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- exhaust gas
- signal
- additional air
- control system
- controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
- F01N3/222—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using electric valves only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
- F01N3/227—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using pneumatically operated valves, e.g. membrane valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
- F01N3/34—Arrangements for supply of additional air using air conduits or jet air pumps, e.g. near the engine exhaust port
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Zusatzluftsteuersystem für eine
Abgasreinigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit einem Luftansaugkanal und einem Abgaskanal, in v/elchem die
Abgasreinigungsvorrichtung angeordnet ist.
Es ist bekannt, zur Verringerung der Luftverunreinigung
durch Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen eine motorbetriebene Luftpumpe vorzusehen, die Zusatzluft zu einer
Abgasreinigungsvorrichtung, wie z.B. zu einem katalytischen
Konverter oder einem thermischen Reaktor fördert, damit eine Verbrennung der unverbrannten,schädlichen Bestandteile
der aus der Brennkraftmaschine austretenden Abgase hervorgerufen wird. .
403883/1017
Bei den vorbekannten Vorrichtungen treten jedoch dadurch Schwierigkeiten auf, daß den Abgasreinigungsvorrichtungen
gewöhnlich zuviel oder zuwenig Zusatzluft zugeführt wird, so daß die Zusatzluft einerseits nicht wirksam ausgenutzt
wird und andererseits die schädlichen Bestandteile der Abgase nicht vollständig beseitigt werden.
Die Erfindung ist deshalb darauf gerichtet, ein Zusatzluftsteuersystem
zu schaffen, mittels welchem der Abgasreinigungsvorrichtung eine optimale Zusatzluftmange zugeführt
werden kann. Ferner ist die Erfindung darauf gerichtet, ein Zusatzluftsteuersystem zu schaffen, das die
Zusatzluftmenge für die Abgasreinigungsvorrichtungen in
Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Abgase reguliert, welche aus den Abgasreinigungsvorrichtungen austreten.
Das- Zusatzluftsteuersystem gemäß der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß eine Zusatzluftfördereinrichtung an einen stromauf der Abgasreinigungsvorrichtung gelegenen
Teil des Abgaskanales angeschlossen ist, welche Zusatzluft in diesen Teil des Abgaskanales fördert, daß stromauf der
Abgasreinigungsvorrichtung in dem Abgaskanal ein Sensor angeordnet
ist, der in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Konzentration eines bestimmten Abgasbestandteiles, welcher
in den aus der Abgasreinigungsvorrichtung austretenden Abgasen gemessen wird, ein erstes Signal erzeugt, daß an den
Sensor ein Regler elektrisch angeschlossen ist, der in Abhängigkeit von dem ersten Signal des Sensors ein zweites
Signal erzeugt, und daß eine Reguliereinrichtung elektrisch an den Regler und an die Zusatzluftfördereinrichtung angeschlossen
ist, welche die Zusatzluftfördereinrichtung in
40&883/1017
Abhängigkeit von dem zweiten Signal derart steuert, daß diese eine optimale Zusatzluftmenge in den stromauf der
Abgasreinigungsvorrichtung gelegenen Teil des Abgaskanales fördert.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei
Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:
Fig.1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispicls
für ein Zusatzluftsteuersystera gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungs-"*
beispiels für ein Zusatzluftsteuersystem gemäß der Erfindung;
Fig.3 ein Diagramm, in welchem durch eine Kurve das Betriebsverhalten
eines Sauerstoffsensors der in der Fig.1 dargestellten
Anordnung gezeigt ist, und
Fig.4 einen Verlauf des Impulssignals, das vorzugsweise in
dem Regler der in den Fig.1 und 2 dargestellten Anordnungen verwendet wird.
In der Fig.1 ist schematisch eine Brennkraftmaschine dargestellt,
die mit einer Vorrichtung zur Abgasreinigung und mit einem Zusatzluftsteuersystem gemäß der Erfindung ausgestattet
ist. Die Brennkraftmaschine 10 weist in üblicher Weise einen Luftansaugkanal 12, einen Abgaskanal 14 und eine
Luftpumpe 16. auf, die von der Maschine 10 angetrieben wird. In den Abgaskanal ist eine Abgasreinigungsvorrichtung oder
ein thermischer Reaktor 18 eingebaut, mit welchem die schäd-
0*883/1017
lichen und gefährlichen Abgasbestandteile der Maschine 10
durch eine Oxydation beseitigt werden.
In.dem Abgaskanal 14 ist stromab dem thermischen Reaktor 18
ein Sensor oder ein Sauerstoffsensor 20 angeordnet, der in
Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration in den Abgasen, die von dem thermischen Reaktor 18 abgegeben v/erden, ein
elektrisches Signal oder ein erstes Signal S1 abgibt. Der Sauerstoffsensor 20 weist geeignete Elektroden auf, die aus
porösem Zirkonkeramik hergestellt sind und in Abhängigkeit von der Anwesenheit von Sauerstoff ein elektrisches Signal
erzeugen. Der Sensor 20 kann ein Kohlenmonoxydsensor sein. Der Kohlenmonoxydsensor erzeugt in Abhängigkeit, von der
Änderung des elektrischen Widerstandes eines Platindrahtes ein elektrisches Signal, wobei die Widerstandsänderung
von der durch die katalytische Oxydation des Kohlenmonoxyds mit der Oberfläche des Plutoniumdrahtes
erzeugten Reaktionswärme abhängt. Es sei darauf hingewiesen, daß das elektrische Signal des Kohlenmonoxydsensors
indirekt die Sauerstoffkonzentration angibt, da die Konlenmonoxydkonzentration zunimmt, wenn die Sauerstoffkonzentration
abnimmt. Die vorgenannten Sensoren sind an sich bekannt.
Der Sensor 20 ist mit einem Regler 24 elektrisch verbunden. Das elektrische Signal oder das erste Signal S1 wird dem
Regler 24 über eine Leitung 22 zugeführt. Der Regler 24 kann irgendeine bekannte Steuereinrichtung sein, die zur Steuerung
von einer Reguliereinrichtung dient, die ihrerseits die Menge der Zusatzluft verändert. Der Regler 24 ist seinerseits elektrisch
über eine Verbindungsleitung 26 an ein Dreiwegemagnetventil
angeschlossen. Das Dreiwegemagnetventil 30 bildet einen Teil
40988 3/1017
der Reguliereinrichtung 28. Der Regler 24 wandelt das erste Signal SI in ein Funktionssignal oder ein zweites
Signal S2 um und überträgt das Signal S2 über die Leitung 26 zum Dreiwegemagnetventil 30.
Das Dreiwegemagnetventil 30 v/eist eine Magnetspule mit einer
mittleren Bohrung auf, die über die Leitung 26 an den Regler 24 angeschlossen ist. Ein länglicher Kolben 34, der von einem
Permanentmagnet gebildet wird, gleitet in der Bohrung und wird an seinen beiden Stirnseiten mittels Federn 36 und 38
derart belastet, daß er sich in der Neutralstellung befindet,
wenn das Magnetventil nicht eingeschaltet ist. Der Kolben 34., ist mit einer Ventilnadel 40 ausgestattet, die den Öffnungsquerschnitt einer in einer. Trennwand 44 angeordneten öffnung
42 vergrößert oder verkleinert. Die Trennwand 44 grenzt eine unterdruckkammer 46 gegenüber einer Kammer mit Atmosphärendruck.
48 ab. Das Dreiwegemagnetventil 30 ist mit einem Unterdruckeinlaßanschluß 50 und einem Unterdruckauslaßanschluß 52
ausgestattet, welche beide in die Unterdruckkammer 46 einmünden,
sowie mit einem Lufteinlaßanschluß 54, der in die Kammer mit Atmosphärendruck 48 einmündet. Der Unterdruckeinlaßanschluß
50 steht mit dem Luftansaugkanal 12 über eine Leitung 56 in Verbindung, so daß in der Unterdruckkammer der
in dem Luftansaugkanal 12 vorhandene Unterdruck herrscht, und die Leitung 56 ist mit einer Dross'elbohrung 50a versehen, die
zur Drosselung der Luftströmung dient. Ferner weist die
Leitung 56 ein Ventil 56a zur Strömungsdrosselung auf. Der
Unterdruckauslaßanschluß 52 steht über eine Leitung 59 mit einer ttnterdruckbetätigten Membraneinrichtung 60 in Verbindung,
die einen Teil der Reguliereinrichtung 2 8 bildet. Der Lufteinlaßanschluß
54 steht zur Zuführung von Luft aus der Atmosphäre mit der Atmosphäre in Verbindung.
4 09883/10 17
Die Membraneinrichtung 60 weist eine Membran 62 auf, die eine Kammer 64 abschließt. Die Membran 62 wird mittels
einer Feder 66, die die dargestellte Stellung einnimmt,
von dem Anschluß 58 v/eggedrückt. Die Membran 62 der Membraneinrichtung 60 v/eist einen Stößel 68 auf, der seinerseits
mechanisch an einer drehbaren Welle 70 eines Entlüftungsventils 72 angelenkt ist, welches einen weiteren Teil der
Regulierexnrichtung 28 bildet. Auf der drehbaren Welle 70 ist eine Ventilklappe 74 befestigt. Das Entlüftungsventil
72 ist mit einem Lufteinlaß 76 und einem Luftauslaß 78 ausgestattet, der in die Atmosphäre mündet. Der Lufteinlaß
des Entlüftungsventils 72 steht mit der Luftpumpe 16 über eine Leitung 80 in Verbindung. Die Leitung 80 verzweigt sich*"
und ein Leitungszweig 82 führt zu einem stromauf von dem
thermischen Reaktor 18 gelegenen Teil in den Abgaskanal 14,
so daß Zusatzluft durch eine Düse 84 in den thermischen Reaktor 18 gelangt.
Es sei darauf hingewiesen, daß Sauerstoffsensoren, die eine
unterschiedliche Ausgangskennung haben, ebenso verwendbar sind, wie der vorgenannte Sauerstoffsensor 20. Es wird jedoch
ein Sensor bevorzugt, der im Bereich einer Sauerstoffkonzentration von 0% eine große Änderung der Ausgangskenngröße
aufweist, wie dies in der Fig.3 dargestellt ist. Um bei diesem Ausführungsbeispiel den Sauerstoffgehalt in den
von dem thermischen Reaktor abgegebenen Abgasen an einer gewünschten Stelle zu kontrollieren, wie bei 0,5% pro Volumeneinheit
Sauerstoffkonzentration, ist der Regler 24 so eingestellt,
daß 400 mV dem Wert 0,5% pro Volumeneinheit Sauerstoffkonzentration entsprechen. Wenn also das elektrische
Signal oder das erste Signal S1 von dem Sauerstoffsensor
an den Regler 24 abgegeben wird, dann ist der Regler 24 derart
09883/1017
eingestellt, daß er eine Abweichung +AV von dem festeingestellten
Punkt 400 mV feststellt und ein elektrisches Funktionssignal oder ein zweites Signal S2 abgibt, das
der Größe der Abweichung AV proportional ist. Das zweite
Signal S2 wird dann an das Dreiwegemagnetventil 30 der Reguliereinrichtung 28 abgegeben, um diese zu betätigen.
Das elektrische Funktionssignal oder das zweite Signal S2 wird im allgemeinen durch eine einfache Vergrößerung der
Abweichung + aV erzielt. Wie die Fig.4 zeigt, kann man
jedoch das Signal S2 auch dadurch bekommen, daß man eine ansteigende Zick-Zackwelle D, wie eine Dreieckwelle, und
eine Zägezahnwelle mit der Eingangsspannung des Signals
S1 von dem Sauerstoffsensor überlagert und mittels irgend- "
eines geeigneten Impulsgenerators in ein Impulssignal umwandelt,
wobei das Impulssignal ein Impulsintervall t hat, welches der Größe der Abweichung δ V proportional ist. Da
ein Steuerkreis mit einer solchen Funktion an sich bekannt ist, wird seine Beschreibung zur Vereinfachung fortgelassen.
Nachfolgend soll die Arbeitsweise des in der Fig.1 dargestellten
Zusatzluftsteuersystems beschrieben werden. Wenn die Sauerstoffkonzentration in dem von dem thermischen
Reaktor 18 ausgestoßenen Abgas einen vorbestimmten geeigneten Wert aufweist, dann wird kein elektrisches Funtkionssignal
an das Dreiwegemagnetventil 30 abgegeben. Infolgedessen
befindet sich der Kolben 34 des Dreiwegemagnetventils 30 in seiner Neutralstellung innerhalb der Bohrung der Magnetspule
32. In diesem Zustand ist die Ventilnadel 40 des Kolbens 34 derart eingestellt, daß der öffnungsbereich der
öffnung 42 eine vorbestimmte Größe besitzt, so daß atmosphärische Luft durch den Lufteinlaßanschiuß 54 in die Unterdruck-
4 09883/1017
kammer 46 eindringen kann. Es gelangt daher eine bestimmte
Menge der Atmosphärenluft in die Unterdruckkammer 46, so
daß der Unterdrück in der Kammer 46 auf einem bestimmten
Niveau gehalten wird. Bei diesem bestimmten Unterdruck wird die Membraneinrichtung 60 derart betätigt, daß sich
die Membran 62 entgegen der Federkraft der Feder 66 in Richtung auf den Anschluß 58 zubewegt. Der Stößel 68, der
an der Membran 62 der Membraneinrichtung 60 befestigt ist,
betätigt daher seinerseits die Ventilklappe 74 des Entlüftungsventils 72 derart, daß eine bestimmte Zusatzluftmenge
der von der Luftpumpe 16 geförderten Zusatzluft abgelassen wird, so daß ein bestimmter Betrag der für eine
Oxydation geeigneten Zusatzluft durch die Zweigleitung 82 und die Düse 84 in denjenigen Teil des Abgaskanals 14 gefördert
wird, der stromauf des thermischen Reaktors liegt.
Wenn die Sauerstoffkonzentration in den von dem thermischen Reaktor 18 abgegebenen Abgasen einen bestimmten Wert übersteigt,
dann wird das elektrische Funktionssignal + S2 von dem Regler 24 zur Magnetspule 32 des Dreiwegemagnetventils
30 übertragen. Die Magnetspule 32 wird dann in einer Richtung polarisiert, so daß der Kolben 34 in Fig.1 in Abhängigkeit
von der Größe des Signals + S2 gegen die Federkraft der Feder 36 bewegt wird. Die Ventilnadel 40, die mit dem Kolben
34 fest verbunden ist, bewegt sich derart, daß der Öffnungsbereich der öffnung 42 verkleinert wird und eine Drosselung
der Luftströmung von dem Lufteinlaßanschluß 54 in die Unterdruckkammer 46 bewirkt. Entsprechend nimmt der Unterdruck
in der Unterdruckkammer 46 in Abhängigkeit von der Größe des Signals + S2 zu. Der vergrößerte Unterdruck betätigt die
Membraneinrichtung 60 derart, daß die Menge der über das Entlüftungsventil 72 in die Atmosphäre abströmenden Luft
409883/1017
zunimmt. Infolgedessen fördert die Luftpumpe 16 eine
kleiner Zusatzluftmenge durch die Zweigleitung 82 und
die Düse 84 in den stromauf des thermischen Reaktors 18 gelegenen Teil des Abgaskanales 14.
Wenn dagegen die Sauerstoffkonzentration der von dem thermischen Reaktor 18 abgegebenen Abgase niedriger als
ein vorbestirnmter Wert ist, dann wird von dem Regler 24
ein Funktionssignal - S2 an die Magnetspule 32 des Dreiwegemagnetventils 30 übertragen. Die Magnetspule 32 wird
dann in einer Richtung polarisiert, die der Richtung bei der Abgabe eines Signals + S2 entgegengesetzt ist, so daß
der Kolben 34 in Fig.1 in .Abhängigkeit von der Größe des
Signals - S2 entgegen der Federkraft der Feder 38 bewegt wird. Die mit dem Kolben 34 fest verbundene Ventilnadel
bewegt sich deshalb derart, daß der Öffnungsbereich der öffnung 42 vergrößert wird, so daß die in die Unterdruckkammer
46 strömende Luftmenge zunimmt. Infolgedessen nimmt der Unterdruck in der Unterdruckkammer 46 in Abhängigkeit
von der Größe des Signals - S2 ab. Der abnehmende Unterdruck •betätigt die Membraneinrichtung derart, daß die Luftmenge,
die über das Entlüftungsventil 72 in die Atmosphäre abströmt, verringert wird. Infolgedessen fördert die Luftpumpe 16
eine zunehmende Zusatzluftmenge durch die Zweigleitung 82
und die Düse 84 in den stromauf des thermischen Reaktors gelegenen Teil des Abgaskanals 14.
Es sei erwähnt, daß der Kolben.34 des Dreiwegemagnetventiles
30 stoßfreier und genauer betätigt werden kann, wenn das vorbeschriebene Impulssignal als Funktionssignal oder das
zweite Signal S2 verwendet werden. Das ist dadurch bedingt, daß das Impulssignal den Kolben 34 in einer solchen Weise
4 0988 3/1017
steuert, daß eine Schwingung und ein Reibungswiderstand zwischen den Reibungselementen des Dreiwegemagnetventils
30 verringert wird.
Es sei darauf hingewiesen, daß die größte Zusatzluftmenge,
die zur Abgasreinigung zur Verfügung gestellt werden muß, nicht nur in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration
in den von der Abgasreinigungsvorrichtung abgegebenen Abgasen reguliert werden sollte, sondern ebenso von anderen
Zustandsgrößen des Kraftfahrzeuges, wie z.B. von der Motor-
und den Abgastemperaturen und von der Beschleunigung und
der Verzögerung. Z.B. sollte die zu fördernde Zusatzluftmenge während des Warmlaufens des Motors für einen schnellen'
Anstieg der Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung vergrößert werden und im Gegensatz dazu nach dem Anstieg der
Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung abnehmen. Während einer schnellen Beschleunigung oder Verzögerung des Kraftfahrzeuges
sollte die Susatzluftmenge schnell vergrößert
oder verkleinert werden.
IM solche Forderungen erfüllen zu können, kann der Regler
24 ferner elektrisch an eine Sensorgruppe 20' angeschlossen sein, die eine Reihe von Signalen oder das dritte Signal S3
erzeugt, welche die Betriebszustände des Motors wiedergeben, wie z.B. die Motor- und die Abgastemperaturen, die
Beschleunigung und die Verzögerung des Kraftfahrzeuges. Entsprechend kann der Regler 24 das Funktionssignal oder das
zweite Signal S2 in Abhängigkeit sowohl von den vorgenannten Betriebszuständen des Fahrzeuges als auch von der Sauerstoffkonzentration
in den Abgasen erzeugen, die von der Abgasreinigungsvorrichtung 18 abgegeben werden. Da ein Steuerkreis
mit einer solchen Funktion, an sich bekannt ist, soll er zur
409883/1017
Vereinfachung der Beschreibung nicht erläutert werden.
Obwohl das Entlüftungsventil 72 gemäß dem in der Fig.1
dargestellten Ausführungsbeispiel in die von der Luftpumpe 16 kommende Leitung eingebaut istr ist es auch möglich, das
Entlüftungsventil 72 in die Zweigleitung 82 einzubauen, die zum Abgaskanal 14 führt, so daß eine direkte Regelung der
Zusatzluft erreicht wird.
Die Fig.2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,
welches im wesentlichen dem in der Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Es sind deshalb
die gleichen Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie in der Fig.2 zu erkennen ist, weist die Brennkraftmaschine
herkömmlicherweise einen Luftansaugkanal 12 und einen Abgaskanal 14 auf. In den Abgaskanal 14 ist eine
Abgasreinigungsvorrichtung oder ein katalytischer Konverter 18 mit einem Katalysator 18a eingebaut. Stromab des katalytischen
Konverters 18 befindet sich in dem Abgaskanal 14 ein Sensor oder ein Kohlenmonoxydsensor 20, der ein elektrisches
Signal oder ein erstes Signal S1 in Abhängigkeit von der Konzentration des Kohlenmonoxyds oder des Sauerstoffmangels
in den Abgasen erzeugt, die von dem katalytischen Konverter
18 abgegeben v/erden. Das erste Signal S1 wird über eine Leitung 22 einem Regler 24 zugeführt. Der Regler 24 verstärkt
das erste Signal S1 und wandelt es in das .zweite Signal S2 um, welches seinerseits über eine Leitung 26
einem elektrischen Spannungsregler 90 zugeleitet wird, der als erfindungsgemäße Reguliereinrichtung dient.
Der Spannungsregler steuert eine Spannung von einer elektri-
409883/1017
sehen Energiequelle 92 in Abhängigkeit von der Größe des
zweiten Signals S2 und leitet sie einem Elektromotor 96 zu. Der Elektromotor 96 ist an eine Luftpumpe 16 gekuppelt.
Die Luftpumpe 16 fördert Zusatzluft durch eine Leitung 9 8 und die Düse 84 in einen stromauf des katalytischen Konverters
18 gelegenen.Teil des Abgaskanales 14. Wenn daher
die Kohlenmonoxydkonzentration in den von dem 2<atalytischen
Konverter 18 abgegebenen Abgasen zunimmt, dann nimmt die
Drehzahl des Elektromotors 96 zu, und die Luftpumpe fördert daher eine der Kohlenmonoxydkonzentration pronortionale
Zusatzluftmenge in die von dem katalytischen Konverter 18
abgegebenen Abgase. Auch bei dem in der Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann eine Reihe von Signalen oder das
dritte Signal S3, das verschiedene Betriebszustände wiedergibt, dem Regler 24 zusätzlich zum ersten Signal S1 zugeleitet
werden, das die Kohlenmonoxydkonzentration wiedergibt.
Es ist selbstverständlich, daß das erfindungsgemäße Zusatzluftsteuersystem
ebenso wirkungsvoll bei einem Abgasreinigung^- system eingesetzt werden kann, das mit einem katalytischen
Konverter ausgestattet ist, der mehrere Punktionen ausführt und als katalytischer Oxydationskonverter zur Oxydation von
Kohlenmonoxyden und Kohlenwasserstoffen usw. dient und als
katalytischer Reduktionskonverter, der den Gehalt an Stickoxyden in den Abgasen herabsetzt. Außerdem kann das erfindungsgemäße
Zusatzluftsteuersystem leicht in Verbindung mit einem Abgasreinigungssystem verwendet werden, das aus
mehreren Abgasreinigungsvorrichtungen besteht, so daß Zusatzluft von einer Luftpumpe verteilt den Reinigungsvorrichtungen
zugeführt wird.
409883/1017
Claims (8)
- P 8184PatentansorücheZusatzluftsteuersystem für eine Abgasreinigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit einem Luftansaugkanal und einem Abgaskanal, in welchem die Abgasreinigungsvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine Zusatzluftfördereinrichtung ( 1 6 ) an einen stromauf der Abgasreinigungsvorrichtung (18) gelegenen Teil des Abgaskanales (14) angeschlossen ist, welche Zusatzluft in diesen Teil des Abgaskanales fördert, daß stromab der Abgasreinigungsvorrichtung in dem Abgaskanal ein Sensor (20) angeordnet ist, der in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Konzentration eines bestimmten Abgasbestandteiles, welcher in den aus der Ahgasreinigungsvorrichtung austretenden Abgasen gemessen wird, ein erstes Signal(S1) erzeugt, daß an den Sensor ein Regler (24) elektrisch angeschlossen ist, der in Abhängigkeit von dem ersten Signal des Sensors ein zweites Signal(S2) erzeugt, und daß eine Reguliereinrichtung (28) elektrisch an den Regler und an die Zusatzluftfördereinrichtung angeschlossen ist, welche die Zusatzluftfördereinrichtung in Abhängigkeit von dem zweiten Signal derart steuert, daß diese eine optimale 2usatzluftmenge in den stromauf der Abgasreinigungsvorrichtung gelegenen Teil des Abgaskanales fördert.403883/1017
- 2. Zusatzluftsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Regler (24) ferner an eine Sensorgruppe (2O1) angeschlossen ist, deren Sensoren eine Reihe von Signalen abgeben, welche die Betriebszustandsgrößen der Brennkraftmaschine wiedergeben.
- 3. Zusatzluftsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Sensor (20) von einem Sauerstoffsensor gebildet ist, der das erste Signal (S1) in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration der aus der Abgasreinigungsvorrichtung austreten-·. ■ den Abgase erzeugt.
- 4. Zusatzluftsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Sensor (20) von einem Kohlenmonoxydsensor gebildet ist, der das erste Signal (S1) in Abhängigkeit von der Kohlenmonoxydkonzentration der aus der Abgasreinigungsvorrichtung austretenden Abgase erzeugt.
- 5. Zusatzluftsteuersystem nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinrichtung (28) ein an den Regler (24) elektrisch anschließbares Dreiwegemagnetventil (30) aufweist, welches auf das von dem Regler abgegebene zweite Signal (S2) anspricht und welches mit dem Luftansaugkanal (12) verbunden ist und zur Steuerung des am Dreiwegemagnetven- * til wirkenden Unterdruckes des Luftansaugkanales in Abhängigkeit von dem zweiten Signal des Reglers dient, daß an den Luftansaugkanal über das Dreiwegemagnetventil eine Membraneinrichtung (60) angeschlossen ist,409883/1017die mittels des Unterdruckes über das Dreiwegemagnetventil siSierbar ist, und daß an die Membraneinrichtung ein Entlüftungsventil (72) angeschlossen ist, welches mit der Zusatzluftfördereinrichtung (16). verbunden ist, um die Zusatzluftfördereinrichtung in Abhängigkeit von dem zweiten Signal des Reglers zu steuern.
- 6. Zusatzluftsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch -gekennzeichnet', daß das Dreiwegemagnetventil (30) eine an den Regler (24) elektrisch angeschlossene Hagnetspule (32) aufweist, die mit einer inneren Bohrung versehen ist und veränderbar mit jeder der beiden Polaritäten und entsprechend der Erregergröße des zweiten Signals (S2) erregbar ist, daß an die Bohrung eine Kammer (48) angrenzt, die durch einen mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Lufteinlaßanschluß (54) mit Atmosphärendruck beaufschlagt ist, daß an die mit dem Atmosphärendruck beaufschlagte Kammer eine Unterdruckkammer (46) angrenzt, wobei die beiden Kammern von einer mit einer Öffnung (42) versehenen Trennwand (44) getrennt sind und wobei die Unterdruckkammer einen mit dem Luftansaugkanal (12) in Verbindung stehenden Unterdruckeinlaßanschluß (50) und einen mit der Membraneinrichtung (60) verbundenen Unterdruckauslaßanschluß aufweist, daß in der Bohrung der Magnetspule ein von einem länglichen Permanentmagneten gebildeter Kolben (34) gleitend gelagert ist, der in der Magnetspule in Abhängigkeit von ihrer Polung und in Abhängigkeit von der Größe ihres Erregersignals umkehrbar bewegbar ist, daß an beiden Enden des Kolbens Vorspannungseinrichtungen (36, 38) angeordnet sind,409883/10 1 7die den Kolben in einer Neutralstellung halten, und daß an dem Kolben eine Ventilnadel (40) befestigt ist, die derart beweglich in der öffnung der Trennwand angeordnet ist, daß sie den Öffnungsbereich der Öffnung in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens bestimmt.
- 7. Zusatzluftsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Reguliereinrichtung (28) einen elektrischen Spannungsregler (90) aufweist.
- 8. Zusatzluftsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Zusatzluftfördereinrichtung einen Elektromotor (96) aufweist, der an den Spannungsregler (90) elektrisch angeschlossen ist, sowie eine Luftpumpe (16) , die an den Elektromotor angekuopelt ist und in Abhängigkeit von der vom Spannungsregler abgegebenen Spannung Zusatzluft fördert.409883/1017Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP48072678A JPS5021122A (de) | 1973-06-27 | 1973-06-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2430133A1 true DE2430133A1 (de) | 1975-01-16 |
Family
ID=13496255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2430133A Withdrawn DE2430133A1 (de) | 1973-06-27 | 1974-06-24 | Zusatzluftsteuersystem fuer eine abgasreinigungsvorrichtung einer brennkraftmaschine |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3962867A (de) |
JP (1) | JPS5021122A (de) |
DE (1) | DE2430133A1 (de) |
GB (1) | GB1454703A (de) |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51123428A (en) * | 1975-04-21 | 1976-10-28 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust gas purifier |
JPS51127919A (en) * | 1975-04-28 | 1976-11-08 | Nissan Motor Co Ltd | Internal combustion engine with exhaust control device |
US4175386A (en) * | 1976-03-08 | 1979-11-27 | Nippon Soken, Inc. | Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine |
JPS52127511A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-26 | Nippon Soken Inc | Exhaust gas purifying system in internal combustion engine |
JPS52133412A (en) * | 1976-05-01 | 1977-11-08 | Toyota Motor Corp | Secondary air supply system in internal combustion engine |
JPS52139820A (en) * | 1976-05-18 | 1977-11-22 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas purifier for internal combustion engine |
US4191013A (en) * | 1976-06-02 | 1980-03-04 | Nippon Soken, Inc. | Device for purifying exhaust gases from internal combustion engine |
JPS52154918A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-23 | Toyota Motor Corp | Secondary air feeding amount control device for internal combustion engine |
JPS5316116A (en) * | 1976-07-28 | 1978-02-14 | Toyota Motor Corp | Injection volume control ler for secondary air |
US4207737A (en) * | 1976-07-28 | 1980-06-17 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling the amount of secondary air injection |
JPS5322917A (en) * | 1976-08-17 | 1978-03-02 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas purifying apparatus of internal combustion engine |
JPS6018807B2 (ja) * | 1976-11-15 | 1985-05-13 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の2次空気噴射量制御装置 |
US4199938A (en) * | 1976-12-26 | 1980-04-29 | Nippon Soken, Inc. | Method of operating a three-way catalyst for internal combustion engines |
JPS5924247B2 (ja) * | 1977-01-28 | 1984-06-08 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
JPS6027802B2 (ja) * | 1977-03-04 | 1985-07-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関2次空気供給量制御装置 |
JPS6027803B2 (ja) * | 1977-03-11 | 1985-07-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関2次空気噴射補償装置 |
JPS6027804B2 (ja) * | 1977-05-13 | 1985-07-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の2次空気供給量制御装置 |
JPS5412030A (en) * | 1977-06-28 | 1979-01-29 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas purifying equipment of internal combustion engine |
JPS5412032A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-29 | Toyota Motor Corp | Purifying exhaust gas equipment for internal combustion engine |
JPS5412031A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-29 | Toyota Motor Corp | Purifying exhaust gas equipment for internal combustion engine |
JPS5413817A (en) * | 1977-07-01 | 1979-02-01 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas purifier for internal combustion engine |
JPS5413818A (en) * | 1977-07-05 | 1979-02-01 | Toyota Motor Corp | Electromagnetic changeover valve for internal combustion engine exhaust gas purifier |
JPS5413819A (en) * | 1977-07-05 | 1979-02-01 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas purifier for internal combustion engine |
JPS5423821A (en) * | 1977-07-25 | 1979-02-22 | Toyota Motor Corp | Secondary-air supply controller of internal combustion engine |
JPS5436417A (en) * | 1977-08-29 | 1979-03-17 | Nippon Soken Inc | Exhaust gas purifying equipment of internal combustion engine |
JPS6047451B2 (ja) * | 1977-10-15 | 1985-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | 二次空気供給量制御装置 |
JPS5474914A (en) * | 1977-11-29 | 1979-06-15 | Toyota Motor Corp | Secondary air supply control apparatus |
JPS5491614A (en) * | 1977-12-29 | 1979-07-20 | Toyota Motor Corp | Secondary air supply apparatus for engine exhaust system |
JPS5629013A (en) * | 1979-08-17 | 1981-03-23 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas cleaning for internal combustion engine |
JPS56118536A (en) * | 1980-02-22 | 1981-09-17 | Toyota Motor Corp | Air fuel ratio controller for engine |
US4362499A (en) * | 1980-12-29 | 1982-12-07 | Fisher Controls Company, Inc. | Combustion control system and method |
JP3018716B2 (ja) * | 1992-02-27 | 2000-03-13 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の2次空気制御装置 |
JPH05306616A (ja) * | 1992-04-30 | 1993-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の排気管内空気導入制御装置 |
US5493858A (en) * | 1992-06-23 | 1996-02-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Controlling apparatus for introduction air into exhaust pipe of internal combustion engine |
DE4324506C2 (de) * | 1992-07-21 | 1996-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | Vorrichtung zum Reinigen von Motorenabgas |
JP3053703B2 (ja) * | 1992-08-25 | 2000-06-19 | 三菱電機株式会社 | 2次エア制御装置 |
GB2272752A (en) * | 1992-11-18 | 1994-05-25 | Boc Group Plc | Incinerator |
US5519992A (en) * | 1993-03-16 | 1996-05-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification system for internal combustion engine, and apparatus and method for controlling the same |
US5459999A (en) * | 1993-07-05 | 1995-10-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Exhaust gas cleaner system for an internal combustion engine with catalytic converter supplied with secondary air |
US5522218A (en) * | 1994-08-23 | 1996-06-04 | Caterpillar Inc. | Combustion exhaust purification system and method |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3106820A (en) * | 1959-01-19 | 1963-10-15 | Thompson Ramo Wooldridge Inc | Afterburner control method and apparatus |
US3648455A (en) * | 1969-04-02 | 1972-03-14 | Toyo Kogyo Co | System for purifying an exhaust gas from an internal combustion engine |
DE2027732C3 (de) * | 1969-06-09 | 1974-07-25 | Toyo Kogyo Co. Ltd., Hiroshima (Japan) | Vorrichtung zum Reinigen der Abgase von Brennkraftmaschinen |
US3696618A (en) * | 1971-04-19 | 1972-10-10 | Universal Oil Prod Co | Control system for an engine system |
US3768259A (en) * | 1971-07-06 | 1973-10-30 | Universal Oil Prod Co | Control for an engine system |
-
1973
- 1973-06-27 JP JP48072678A patent/JPS5021122A/ja active Pending
-
1974
- 1974-05-17 GB GB2209974A patent/GB1454703A/en not_active Expired
- 1974-06-24 DE DE2430133A patent/DE2430133A1/de not_active Withdrawn
- 1974-06-26 US US05/483,289 patent/US3962867A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5021122A (de) | 1975-03-06 |
GB1454703A (en) | 1976-11-03 |
US3962867A (en) | 1976-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2430133A1 (de) | Zusatzluftsteuersystem fuer eine abgasreinigungsvorrichtung einer brennkraftmaschine | |
DE2823618C2 (de) | Luft/Brennstoffgemisch-Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine | |
DE2419000C2 (de) | Gleichdruckvergaser für Brennkraftmaschinen | |
DE2553678C3 (de) | Regeleinrichtung für die Zusammensetzung eines einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Brennstoff-Gemisches | |
DE2530847C3 (de) | Vorrichtung zur Reinigung der Abgase von Brennkraftmaschinen | |
DE1601993C3 (de) | Vergaser für Brennkraftmaschinen | |
DE2318793A1 (de) | Verbrennungsmotor | |
DE102009023325B4 (de) | Verfahren zur Adaption der Injektionsmittelzufuhr in einem Injektionssystem | |
DE3424088C2 (de) | ||
DE2452503A1 (de) | Verfahren und system zur kraftstoffzufuhr | |
DE3023181A1 (de) | Brennkraftmaschine | |
DE4320880A1 (de) | Steuervorrichtung zur Einführung von Luft in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine | |
DE2553696C2 (de) | Vorrichtung zum Aufrechterhalten eines vorbestimmten Verhältnisses von Luft/Kraftstoff eines einer Brennkraftmaschine über eine Ansaugleitung zugeführten Gemisches | |
DE2548949A1 (de) | Regeleinrichtung zur entfernung von schadstoffen aus dem abgas eines verbrennungsmotors | |
DE2541098A1 (de) | Druckregler fuer ansaugkruemmer von verbrennungsmotoren | |
DE2609161B2 (de) | Regeleinrichtung für die Zusammensetzung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches zur Versorgung einer Brennkraftmaschine | |
DE3306484A1 (de) | Abgas-steuervorrichtung fuer brennkraftmaschinen mit turbolader und katalytischem konverter zur abgasentgiftung | |
DE2627358A1 (de) | Sekundaerluft-zufuhrsystem fuer brennkraftmaschinen | |
DE2840510A1 (de) | Stellvorrichtung fuer eine abgasreinigungsanlage | |
DE2550849A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum verbessern der leistungscharakteristik einer fahrzeug-brennkraftmaschine | |
DE2612290A1 (de) | Abgasreinigungssystem fuer eine brennkraftmaschine | |
DE3034052C2 (de) | Brennkraftmaschine. | |
DE2449954C2 (de) | Rückführsystem für das Abgas eines Verbrennungsmotors | |
DE3023603A1 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung | |
DE2806087A1 (de) | Schaltung und geraet zum regeln des mischungsverhaeltnisses des einer verbrennungskraftmaschine zugefuehrten gas- luft-gemisches |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |