DE2550826B2

DE2550826B2 - Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2550826B2
Application number: DE2550826A
Authority: DE
Inventors: Hidetaka Susono Shizuoka Nohira (Japan)
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1975-02-22
Filing date: 1975-11-12
Publication date: 1979-08-02
Also published as: JPS5546501B2; SU641878A3; DE2550826C3; DE2550826A1; JPS5196923A; US4041913A; SU674686A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgasrückführeinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Eine solche Abgasrückführeinrichtung ist durch die DE-PS 22 47 587 bekannt. Bei der bekannten Abgasrückführeinrichtung mündet die erste Unterdruckleitung in die Mischkammer (Engstelle einer Venturidüse) der Ansauganlage. Die vom ersten Durchfluß-Regelventil gesteuerte erste Leitung mündet stomab der Drosselklappe. Durch diese Ausbildung der bekannten Abgasrückführeinrichtung soll dafür gesorgt werden, daß die Abgasrückführung proportional erfolgt, d. h. daß der Prozentsatz zurückgeführten Abgasies außer im Leerlauf und bei Vollast konstant ist. Zu diesem Zweck liefert das erste Durchfluß-Regelventil eine mit der Öffnung der Drosselklappe prozentual größer werdende Abgasmenge, während das zweite Durchfluß-Regelventil eine mit der öffnung der Drosselklappe prozentual abnehmende Abgasmenge liefert. Die Summe aus den von beiden Durchfluß-Regelventilen gelieferten Abgasmengen ergibt einen annähernd konstanten Abgasanteil.

Es ist nun festgestellt worden, daß im Hinblick auf die Verminderung der Schadstoffanteile, insbesondere der Stickoxide, im Abgas noch bessere Ergebnisse als bei proportionaler Abgasrückführung erreicht werden, wenn bei mittlerer und hoher Belastung der Brennkraftmaschine der Abgasanteil größer als bei niedriger Belastung der Brennkraftmaschine ist. Eine derartige Regelung der zurückgeführten Abgasmenge ist mit der bekannten Abgasrückführeinrichtung nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgasrückführeinrichtung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß sie bei mittlerer und hoher Last einen höheren Abgasanteil als bei niedriger Last einleitet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung liefert das erste Durchfluß-Regelventil einen konstanten Abgasanteil, d. h. eine proportional mit der Ansaugluft zunehmende Abgasmenge. Diese vom ersten Durchfluß-Regelventil gelieferte Abgasmeiige ergibt zusammen mit der vom zweiten Durchfluß-Regelventil gelieferten Abgasmenge die gewünschte Abgasrückführung: Der Abgasanteil ist zunächst bei niedriger Belastung der Brennkraftmaschine gering und dann bei mittlerer und hoher Belastung der Brennkraftmaschine hoch. Die dadurch erreichte Verringerung der Stickoxidmenge im Abgas ist nachweisbar günstiger als die Verringerung der Stickoxidmenge im Abgas bei proportionaler Abgasrückführung.

Aus der US-PS 37 38 342 ist eine Abgasrückführeinrichtung bekannt, bei der ein membrangesteuertes Klappenventil den Durchfluß in einer Abgasrückführlei-

bo tung steuert, die oberhalb der Drosselklappe und unterhalb der Mischkammer in eine Ansauganlage mündet. Der Steuerdruckraum des membrangesteuerten Klappenventils ist an die Ansauganlage an einer Stelle angeschlossen, die etwas oberhalb der geschlossenen Drosselklappe liegt. Diese Abgasrückführeinrichtung hat die Wirkung, daß, nachdem die Drosselklappe etwas aus ihrer geschlossenen Stellung bzw. Leerlaufstellung geöffnet worden ist, der zurückgeführte

Abgasanteil bis zu mittlerer Last stark ansteigt und danach absinkt. Das niembrangesteuerte Klappenventil gemäß der US-PS 37 38 342 hat somit im Ergebnis etwa die Wirkung des zweiten Durchfluß-Regelventils gemäß der DE-AS 2247 587 und auch des zweiten Durchfluß-Regelventils der erfindungsgemäßer* Abgasrückführeinrichtung, auf dessen Verbesserung sich jedoch die Erfindung nicht bezieht Diese Wirkung wird aber erst durch Verwendung eines von der Drosselklappe über ein Gestänge betätigten Ventils im Zuge der Unterdruckleitung erreicht.

Aus der US-PS 36 21 825 ist eine Abgasrückführeinrichtung mit einem nockengesteuerten Durchfluß-Regelventil bekannt, das einen verstellbaren dreidimensionalen Nocken umfaßt, der in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung und dem Unterdruck in der Ansauganlage stromab der Drosselklappe verstellt wird. Durch geeignete Formgebung der Steuerfläche des Nockens kann mittels dieser bekannten Abgasrückführeinrichtung die Abgasrückführung den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine angepaßt werden. Der Verstellmechanismus des Nockens erfordert jedoch erheblichen konstruktiven Aufwand; zudem ist der Nockenantrieb für das Durchflußregelventil stark verschleiß- und wärmeempfindlich, so daß die Betriebssicherheit dieser Abgasrückführeinrichtung unzureichend ist

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung s.nd in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Abgasrückführeinrichtung mit zwei getrennt angeordneten Durchfluß-Regelventilen;

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Abgasrückführeinrichtung, bei der zwei Durchfluß-Regelventile zu einer Einheit zusammengefügt sind, wobei allerdings lediglich der Einlaß von beiden Durchfluß-Regelventilen gemeinsam benutzt wird;

Fig.3 eine schematische Darstellung einer Abgasrückführeinrichtung, bei der in die Unterdruckleitungen der Anlage gemäß Fig.2 ein elektromagnetisches Dreiwegventil eingebaut ist, das von einem Regler geöffnet und gesteuert werden kann, der ein Steuersignal abgibt, wenn er ein Signal von einem Fühler empfängt, der die Kühlwassertemperatur, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Schaltstellung eines Wechselgetriebes feststellen kann;

F i g. 4 eine Ausführungsform einer weiteren Steuereinrichtung, bei der statt eines Fühlers für die Kühlwassertemperatur in der Unterdruckleitung ein Mechanismus vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von der Wärmedehnung von Wachs mechanisch die Unterdruckleitung öffnen oder schließen kann;

F i g. 5 eine Ausführungsform einer Steuereinrichtung mit Fühlern für die Beschleunigung und die Fahrzeuggeschwindigkeit statt für die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Schaltstellung eines Wechselgetriebes;

F i g. 6 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform von zwei zu einer Einheit zusammengefügten Durchfluß-Regelventilen;

F i g. 7 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Öffnung der Drosselklappe und der Stickoxidmenge im Abgas zeigt, und zwar als Kurve B für den Fall, daß kein Abgas zurückgeführt wird, als Kurve A für den Fall proportionaler Abgasrückführung und gestrichelt für erfindungsgemäße Abgasrückführung;

F i g. 8 ein Diagramm, das fur das erste Durchfluß-Regelventil gemäß der Erfindung die sogenannte AGR-Charakteristik zeigt, d. h. die Beziehung zwischen der Stärke der Abgasrückführung und der öffnung der Drosselklappe, wobei als Stärke der Abgasrückführung das Verhältnis der Menge des zurückgeführten Abgases zur Menge der angesaugten Luft bezeichnet wird;

F i g. 9 ein Diagramm, das die AGR-Charakteristik für das zweite Durchfluß-Regelventil zeigt, und

Fig. 10 ein Diagramm, das die AGR-Charakteristik der erfindungsgemäßen Abgasrückführeinrichtuiig für den Fall zeigt daß das erste und zweite Durchfluß-Regelventil unbeeinflußt arbeiten können.

Im folgenden wird zunächst auf F i g. 1 eingegangen,

is in der eine prinzipielle Ausbildung der erfindungsgeinäßcn Anlage zum Zurückführen von Abgas dargestellt ist Wie bereits erwähnt wurde, wird eine solche Anlage zum Zurückführen von Abgas hier auch als Abgasrezirkulationsanlage oder kurz als AG R-Anlage bezeichnet Ein Einlaß 1 a eines ersten Durchfluß-Regelventils 1 bekannter Membranbauart ist über eine Abgasleitung 12 mit einem Auslaß 5 einer Abgasanlage 10 verbunden, der zum Ableiten zurückzuführenden Abgases dient Ein Auslaß 1 b des Regelventils 1 ist mit einer Ansauganlage 9 zwischen einer Drosselklappe 7 und einer Mischkammer (Venturidüse) 8 eines Vergasers verbunden, und zwar beispielsweise über einen Einlaß 3 und eine Abgasleitung 13, die durch ein Zwischenstück 16 hindurchführt das zwischen einem Flansch 14 des Vergasers und dessen Gehäuse 15 sitzt

Außerdem ist ein Steuerdruckraum 1 c des ersten Regelventils 1 über eine Unterdruckleitung 19 mit einer Unterdrucköffnung 21 verbunden, die sich etwas stromauf der Drosselklappe 7 des Vergasers befindet wenn diese vollständig geschlossen ist Ein Einlaß 2 a eines zweiten Durchfluß-Regelventils 2 bekannter Membranbauart ist über eine Abgasleitung 17 mit einem Auslaß 6 verbunden, durch den Abgas abgezogen werden kann. Ein Auslaß 2 b des Regelventils 2 steht über eine Abgasleitung 18 in Verbindung mit einem Einlaß 4, der sich stromab der Drosselklappe 7 befindet nämlich an der in F i g. 1 dargestellten Stelle der Ansauganlage 9. Ferner ist ein Steuerdruckraum 2 cdes Regelventils 2 über eine Unterdruckleitung 20 mit einer Unterdrucköffnung 22 verbunden, die sich oberhalb der Unterdrucköffnung 21 befindet. Diese Regelventile 1 und 2 werden jeweils von einem Ventilkörper 1 e bzw. 2 e geöffnet und geschlossen, der mit einer Membran 1 d bzw. 2 d zusammenwirkt, die vom Unterdruck an der Unterdrucköffnung 21 bzw. 22 verstellt wird. Dieser

Unterdruck hängt ab vom Ausmaß.der öffnung der Drosselklappe 7 und vom Ansauguraerdruck eines Motors.

In F i g. 2 ist ein einziges Durchfluß-Regelventil 100 dargestellt, bei dem zwei Regelventile 101 und 102, die in ihrer Funktion den Regelventilen 1 und 2 gemäß F i g. 1 entsprechen, zu einer Einheit zusammengefaßt sind. Ein gemeinsamer Einlaß 100 a dieses Regelventils 100 steht über eine Abgasleitung 112 mit einem Auslaß 105 der Abgasanlage 10 in Verbindung. Da die übrigen Abgasleitungen 113 und 118 sowie die Unterdruckleitungen 119 und 120 den in Fig. 1 gezeigten Abgasleituigen und Unterdruckleitungen entsprechen, werden sie hier nicht weiter erläutert. Eine gestrichelte Abgasleitung 118' verbindet einen Auslaß 102 b des zweiten Regelventils 102 mit einem Einlaß 103, durch den zurückgeführtes Abgas in die Ansauganlage 9 eingeleitet wird.

Fig.3 zeigt ein Beispiel für eine Einrichtung, die elektromagnetische Dreiwegventile 30, 32 und 31, 32 aufweist, die in die Unterdruckleitungen 119 und 120 gemäß F i g. 2 eingebaut sind. Das elektromagnetische Dreiwegventil 30 ist über eine Unterdruckleitung 219' mit einem Steuerdruckraum 201 c eines ersten DurchfluB-Regelventils 201 verbunden. Außerdem ist das Dreiwegventil 30 über eine Unterdruckleitung 219 an die Ansauganlage 9 an einer Stelle angeschlossen, die etwas oberhalb der Drosselklappe 7 liegt, wenn diese vollständig geschlossen ist. Das elektromagnetische Dreiwegventil 30 kann die Unterdruckleitungen 219 und 219' miteinander verbinden, wenn es ein entsprechendes Steuersignal von einem Regler 33 empfängt, der das elektromagnetische Dreiwegventil 30 so steuert, daß es die Unterdruckleitungen 219 und 219' miteinander verbindet, wenn ein Signal eingeht, das erzeugt wird, wenn ein Fühler 50 für die Kühlwassertemperatur des Motors, ein Fühler 51 für die Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Fühler 52 für den eingelegten Getriebegang bestimmte Fahrbedingungen feststellen, die zuvor programmiert wurden. Das elektromagnetische Dreiwegventil 31 ist über eine Unterdruckleitung 220' mit einem Steuerdruckraum 202 c eines zweiten Durchfluß-Regelventils 202 sowie über eine Unterdruckleitung 220 mit der Ansauganlage 9 an einer Stelle verbunden, die stromauf der Stelle liegt, an der die Unterdruckleitung 219 mit der Ansauganlage 9 verbunden ist Auch das elektromagnetische Dreiwegventil 31 wird wie das elektromagnetische Dreiwegventil 30 von einem Signal vom Regler 33 angesteuert. Da die Abgasleitungen 212 und 213 und 218 den Abgasleitungen in F i g. 2 entsprechen, werden sie hier nicht ausführlicher erläutert

Die F i g. 4 und 5 zeigen weitere Ausführungsformen, bei denen elektromagnetische Dreiwegventile 330 und 331 von einem Regler 333 bzw. 334 gesteuert werden, der ein Steuersignal in Abhängigkeit von der Feststellung der Fahrzeuggeschwindigkeit mittels eines Fühlers 60 oder des eingelegten Getriebeganges mittels eines Fühlers 70 oder der Beschleunigung mittels eines Fühlers 80 liefert, so daß die Unterdruckleitungen 319' und 319 bzw. 320' und 320 dementsprechend miteinander verbunden werden. Ferner ist bei diesen Ausführungsformen ein wassertemperaturgesteuerter Schalter 40 vorgesehen, der in der Unterdruckleitung 319', 319" bzw. 320', 320" sitzt und die Kühlwassertemperatur einer Stromkraftmaschine feststellen und unter Ausnutzung der Wärmedehnung von Wachs mechanisch die Abschnitte der Unterdruckleitung voneinander abschalten kann.

Fig.6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines kompakten Durchfluß-Regelventils, die der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform ähnelt Bei dieser Ausführungsform sind ein erstes Durchfluß-Regelventil 401 und ein zweites Durchfluß-Regelventil 501 in ein V-förmiges, gemeinsames Gehäuse 400 eingebaut Das erste Durchfluß-Regelventil 401 umfaßt eine herkömmliche Membran 401 a, einen Steuerdruckraum 412, eine Feder 402 im Steuerdruckraum 412, eine am Steuerdruckraum 412 angebrachte Steuerleitung 403, eine Durchflußblende 404, einen tellerförmigen Ventilkörper 405, einen Ventilschaft 406, einen Abgasauslaß 407, einen gasdichten Balg 408, eine Feder 409, eine Balghaltefeder 409", eine Dichtungsplatte 410 und eine wärmeisolierende Platte 411. Das zweite Durchfluß-Regelventil 501 umfaßt eine Membran 501 a, eine Feder 502, eine Steuerleitung 503, eine Durchflußblende 504, einen kegeligen Ventilkörper 505, einen Ventilschaf 506, einen Abgasauslaß 507, eine Platte 508, eine Fedei 509, eine Dichtungsplatte 510, eine wärmeisolierendc Platte 511 sowie einen Steuerdruckraum 512. In gemeinsamen Gehäuse 400 ist ferner ein AbgaseinlaE 513 ausgebildet. Die durch den Abgaseinlaß 51c eintretenden Abgase werden daher zum ersten Regel ventil 401 und zum zweiten Regelventil 501 geleitet. Dei Grund dafür, daß der Ventilkörper 405 des erster Regelventils 401 als flacher Teller ausgebildet ist unc daß der Ventilkörper 405 des zweiten Regelventils 501 kegelig ausgebildet ist, liegt darin, daß diese Ventilkör performen beim Schließen der Ventile das Durchsickerr von Abgas an den Ventilsitzen verhindern und daß ir

is Verbindung mit dem Unterdruck im Steuerdruckraurr 512 eine Steuerung des Durchflusses des Abgases nach dem Durchflußflächenverfahren durch Änderung de; Kegelwinkels möglich ist Dies liegt daran, daß dei Abgasauslaß 407 des ersten Regelventils 401 mit dei Ansauganlage 9 stromab der Mischkammer 8 verbun den ist, wo der Druck bei geringem Drosselklappenöff nungsquerschnitt praktisch gleich dem atmosphärischer Druck ist, wie die F i g. 1 und 2 zeigen, so daß die Meng« des Abgases aus dem Abgasauslaß 407 proportional zui angesaugten Luftmenge ist und demzufolge die eingespeiste Abgasmenge konstant gehalten wird sofern die Luftmenge konstant ist, wogegen dei Abgasauslaß 507 des zweiten Regelventils 501 mit dei Ansauganlage 9 an einer Stelle stromab der Drossel· klappe 7 des Vergasers verbunden ist wo Unterdruck herrscht

Im folgenden wird die Funktionsweise der beschriebenen Durchfluß-Regelventile erläutert.

I.

Zunächst wird die Funktionsweise des erster Durchfluß-Regelventils 1 unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. Wenn ein Fahrzeug unter geringer Belastung fährt, beispielsweise auf ebener Straße, ist die Drosselklappe 7 etwas geöffnet so daß der Steuer druckraum 1 c vom Unterdruck in der Ansauganlage i beaufschlagt wird und dadurch das erste Regelventil 1 geöffnet wird. Dies hat zur Folge, daß Abgas aus de: Abgasanlage 10 in einen Raum zwischen der Drossel klappe 7 und der Mischkammer 8 eingespeist wird. Ir diesem Raum der Ansauganlage 9 ist der Druck wiedei höher als in der Mischkammer, so daß der Druck Po an Einlaß 3 ungefähr auf atmosphärischem Druck Pi gehalten wird. Dagegen hängt der Druck am Abgasaus

so laß 5 der Abgasanlage 10 vom Abgasdruck Pr ab. Dei Abgasüberdruck (Pr-Pa) ist wiederum proportiona zum Quadrat der angesaugten Luftmenge Ga. Es se angenommen, daß Cdie Durchflußzahl der Abgasleitun gen 12 und 13 zwischen dem Auslaß 5 und dem Einlaß; einschließlich der Durchflußblende 34 des erster Durchfluß-Regelventils 1 ist, daß die Querschnittsfläche der Durchflußblende 34 A beträgt und daß für diese: System die mittlere Stoffkonstante K gilt Dann kam die Abgasmenge Ge\ durch folgende Gleichung wieder gegeben werden:

Ge₁ = K-CA

Ferner gilt Po = Pa und (Pr - Pa) ~ Ga². Dami folgt aus Gleichung (1):

Ge, = K' Ga

Darin ist K' eine Konstante. Somit wird Abgas mit einer zur in die Brennkraftmaschine eingesaugten Luftmenge Ga proportionalen Menge durch das erste Durchfluß-Regelventil 1 geleitet und zur Ansauganlage 9 zurückgeführt.

In dem Bereich, in dem die Drosselklappe 7 nur sehr wenig geöffnet ist und. der Unterdruck an der Unterdrucköffnung 2t nicht groß genug ist, um das erste Durchfluß-Regelventil 1 zu öffnen, und in dem Bereich, in dem der Ansaugunterdruck einer Brennkraftmaschine unter Vollast niedriger als der Ventilöffnungsdruck im ersten Durchfluß-Regelventil 1 ist, bleibt das erste Durchfluß-Regelventil 1 geschlossen, so daß es dann kein Abgas liefert, wie die entgegengesetzten Enden der Kurve in Fig.8 zeigen, die die Stärke der Abgasrückführung, d. h. das Verhältnis der zurückgeführten Abgasmenge zur angesaugten Luftmenge, wiedergibt, Im eigentlichen AGR-Bereich, d.h. in dem Bereich, in dem Abgas zurückgeführt wird, ist die Menge des Abgases im Verhältnis zur angesaugten Luftmenge konstant, so daß in diesem Bereich eine lineare Beziehung besteht.

II.

Im folgenden wird die Funktionsweise des zweiten Durchfluß-Regelventils 2 erläutert. Wenn ein Fahrzeug beschleunigt wird oder unter starker Belastung fährt, ist die Drosselklappe 7 weit geöffnet, so daß auch an der Unterdrucköffnung 22 der Ansaugunterdruck herrscht und der Ventilkörper 2 e des zweiten Durchfluß-Regelventils 2 von diesem Unterdruck angehoben wird. Der Auslaß 2 b des zweiten Regelventils 2 steht mit dem Einlaß 4 in Verbindung, der sich in der Ansauganlage 9 an einer Stelle stromab der Drosselklappe 7 befindet, so daß das zurückgeführte Abgas einerseits vom Abgasdruck fr gedrückt und andererseits in die Ansauganlage 9 eingesaugt wird, da am Einlaß 4 ein unter dem atmosphärischen Druck liegender Druck Pb besteht. Es sei angenommen, daß A' die Querschnittsfläche der Durchflußblende 44 des zweiten Durchfluß-Regelventils 2 ist und daß die Abgasleitungen 17 und 18 die Durchflußzahl C haben. Dann kann die Abgasmenge Ge2, die durch das zweite Durchfluß-Regelventil 2 zurückgeführt wird, durch folgende Gleichung wiedergegeben werden:

Ge₂ = K"CA' \/Pr - Ph

(3)

Die Charakteristik des Regelventils 2 ist also derart, daß die Stärke der Abgasrückführung um so höher ist, je niedriger die Last ist, d. h. je kleiner die Öffnung der Drosselklappe ist, wie F i g. 9 zeigt

III.

Da erfindungsgemäß das zurückgeführte Abgas durch die zwei genannten Durchfluß-Regelventile 1 und 2 in die Ansauganlage geleitet wird, wird die Gesamtmenge Ge des zurückgeführten Abgases durch folgende Gleichung angegeben:

50

Ge = Ge₁ + Ge₂

(4) von Abgasen am günstigsten ist. Es ist erkennbar, daß die durch Gleichung (4) wiedergegebene Charakteristik dieser günstigsten Charakteristik sehr nahe kommt. Die Stickoxidmenge, die bei Verwendung der erfindungsgemäßen Regelventile mit dem Abgas abgegeben wird, ist durch die gestrichelte Kurve in Fig. 7 wiedergegeben. Es zeigt sich, daß eine starke Verminderung des Stickoxidgehalts im Vergleich zur Stickoxidmenge erreicht wird, die sich bei proportionaler Abgasrückführung ergibt und durch Kurve A in F i g. 7 wiedergegeben ist. Kurve B in Fig. 7 gibt die Stickoxidmenge an, die ohne Rückführung von Abgas abgegeben wird.

Die vorstehende Beschreibung bezog sich auf F i g. 1, d. h. die Ausbildungsform mit zwei getrennten Durchfluß-Regelventüen. Die gleiche Beschreibung gilt jedoch auch für das kompakte Durchfluß-Regelventil 100, bei dem in in F i g. 2 gezeigter Weise zwei Durchfluß-Regelventile zu einer Einheit zusammengebaut sind und beide Ventile einen gemeinsamen Einlaß haben. Das Durchfluß-Regelventil 100 hat die gleiche Funktionsweise und Wirkung wie die zwei getrennten Durchfluß-Regelventile. Außerdem gilt die vorstehende Beschreibung auch für das Durchfluß-Regelventil 400 gemäß F i g. 6.

Bei der Steuerung des Durchflusses des zurückgeführten Abgases und der Zeitpunkte, zu denen das Abgas zurückgeführt wird, können bei der Abgasrückführeinrichtung mit den zuvor beschriebenen grundsätzlichen Eigenschaften weitere Einflußgrößen berücksichtigt werden, die den Fahr- und Betriebszustand der Brennkraftmaschine und des Fahrzeugs beschreiben. F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der als Einflußgrößen auf das Abgasrückführsystem die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine, die Fahrzeuggeschwindigkeit und der am Wechselgetriebe eingelegte Gang dienen. Der am Wechselgetriebe eingelegte Gang wird im folgenden als Getriebestellung bezeichnet. Ein Beispiel für die Arbeitsweise der zwei Durchfluß-Regelventile 1 und 2 ist in folgender Tabelle wiedergegeben:

	Zustand	Erstes Regel ventil	Zweites Regel ventil
Wassertemperatur	über 15°C	EIN	AUS
Wassertemperatur	über 6O⁰C	EIN	EIN
Fahrzeug geschwindigkeit	15 bis 60 km/h	EIN	EIN
Getriebestellung	hoher Gang	AUS	EIN

Die Beziehung gemäß Gleichung (4) ist in Fig. 10 wiedergegeben. In Fig. 10 gibt eine Punktlinie die Charakteristik wieder, die zur wirksamen Verminderung der Menge an Stickoxiden durch die Rückführung

55 In obiger Tabelle bezeichnet »EIN« den Zustand, daß Abgas zurückgeführt wird, und zwar in Abhängigkeit von der öffnung der Drosselklappe der Brennkraftmaschine entsprechend der grundsätzlichen Charakteristik der erfindungsgemäßen Abgasrückführeinrichtung, wie sie in Kapitel III erläutert wurde. Der Ausdruck »AUS« bezeichnet den Zustand, daß unabhängig von der Öffnung der Drosselklappe der Brennkraftmaschine kein Abgas zurückgeführt wird, da die Drücke in den Steuerdruckräumen 201 c und 202 c der Durchfluß-Regelventile 201 und 202 aufgrund der Stellung der elektromagnetischen Dreiwegventile 30 und 31 gleich dem atmosphärischen Druck sind.

9 10

Die Kombination der Einflußgrößen braucht nicht V.

entsprechend obiger Tabelle gewählt zu werden. Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des

Einflußgrößen können auch so kombiniert werden, daß Regelsystems für die Abgasrückführeinrichtung, bei der

sowohl die Forderung nach einer Verminderung der die Beschleunigung als Einflußgröße verwendet wird.

Stickoxidmenge als auch die Forderung nach günstigen 5 Beispielsweise kann das Regelsystem so ausgebildet

Fahrleistungen des Fahrzeugs erfüllt wird. Die Kühl- sein, daß das zweite Durchfluß-Regelventil bei einer

wassertemperatur der Brennkraftmaschine kann me- Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen 15 und 60 km/h im

chanisch mittels eines Schalters 40 erfaßt werden, wie er Bereich einer Beschleunigung zwischen 0,05 g und 0,15 g

in F i g. 4 dargestellt ist. betätigt wird.

Hierzu 5 BIaIl Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem ersten membrangesteuerten DurchfluB-Regelventil, das die Verbindung zwischen einer an eine Abgasanlage angeschlossenen Leitung und einer in eine Ansauganlage der Brennkraftmaschine mündenden ersten Leitung steuert und dessen Steuerdruckraum über eine erste Unterdruckleitung mit der Ansauganlage stromauf einer in dieser to stromab einer Venturidüse angeordneten Drosselklappe verbunden ist, wobei steigender Unterdruck in der ersten Unterdruckleitung in öffnungsrichtiing des ersten Durchfluß-Regelventils wirkt, und mit einem zweiten membrangesteuerten Durchfluß- Regel ventil, das die Verbindung zwischen einer an die Abgasanlage angeschlossenen Leitung und einer in d>e Ansauganlage stromab der Drosselklappe mündenden zweiten Leitung steuert und dessen Steuerdruckraum über eine zweite Unterdruckleitung mit der Ansauganlage knapp stromauf der geschlossenen Drosselklappe verbunden ist, wobei steigender Unterdruck in der zweiten Unterdruckleitung in Öffnungsrichtung des zweiten Durchfluß-Regelventils wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitung (13, 113, 213) stromauf der Drosselklappe (7) und stromab der Venturidüse (8) mündet, und daß die erste Unterdruckleitung (19, 119; 219, 219'; 319, 319', 319") knapp stromauf der geschlossenen Drosselklappe, aber noch stromab der Anschlußstelle der zweiten Unterdruckleitung (20; 120; 220, 220'; 320, 320', 320") an die Ansauganlage (9) angeschlossen ist.

2. Abgasrückführeinrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet daß in jeder der zwei Unterdruckleitungen (219, 219'; 220, 220' bzw. 319, 319', 319"; 320. 320'. .325·') ein normalerweise geschlossenes Dreiwegventil (30, 31, 330, 331) vorgesehen ist und daß die beiden Dreiwegventile von einem Regler (33, 333, 334) gesteuert werden, der ein Ventilöffnungssignal abgibt, wenn er Signale von Fühlern (50, 51, 52, 60, 70, 80) erhält die bestimmte Betriebszustände der Brennkraftmaschine und Fahrzustände des Fahrzeugs anzeigen.

3. Abgasrückführeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß beide Dreiwegventile (30, 31) von einem gemeinsamen Regler (33) gesteuert werden, daß drei Fühler (50, 51, 52) vorgesehen sind und daß diese drei Fühler die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine, einen bestimmten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit und eine bestimmte Schaltstellung des Wechselgetriebes feststellen.

4. Abgasrückführeinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Wassertemperaturschalter (40) in zumindest einer Unterdruckleitung (319,319', 319"; 320,320', 320").

5. Abgasrückführeinrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dreiwegventil (330) in der ersten Unterdruckleitung (319, 319', 319") ein erster Regler (333) zugeordnet ist, der an Füiiler (60, 70) für die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Getriebestellung angeschlossen ist, und daß dem Dreiwegventil (331) in der zweiten Unterdruckleitung (320, 320', 320") ein zweiter Regler (334) zugeordnet ist, der an Fühler (60, 80) für die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugbeschleunigung angeschlossen ist.