DE2550826C3

DE2550826C3 - Abgasriickfiihreinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2550826C3
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: 1980-04-03
Also published as: JPS5196923A; DE2550826B2; SU641878A3; JPS5546501B2; US4041913A; SU674686A3; DE2550826A1

Description

Die Erfindung bc/ieht sich auf eine Abgasrückführcinrichiung genidß dem Oberbegriff von Palcnian Spruch 1. Eine solche Abgasrüekführcinrichlung ist durch die DE-PS 22 47 587 bekannt. Bei der bckannlen Abgasrückführcinrichtung mündet die erste Unter druckleitung in die Mischkammer (Kngstcllc einer Venturidüse) der Ansauganlage. Die vom ersten Durchfluß-Regelventil gcslcucrtc erste Leitung mündet Jtomab der Drosselklappe. Durch diese Ausbildung der bckannlen Abgasrückführeinrichlung soll dafür gesorgt werden, daß die Abgasrückführung proportional erfolgt, ti. h. daß der Prozentsatz zurückgeführten Abgase¹· außer im Leerlauf und bei Vollast konstant ist /ii diesem /weck liefert das erste Durchfluß Regelventil eine mit der Öffnung der Drosselklappe pro/enlii.il größer werdende Abgasmenge, während das /weile Durchfluß Regelventil eine mn der Öffnung dir Drosselklappe prozentual abnelimcnde Abgasmcnyi-Meiert. Dk- Summe .ms den von beulen DurchfliilS Ri gclvcniilcn μι· lief er U^-η AhfMsmengcn ergibt umii annähernd konstanten Abgas.iiilcil

Is ist nun lesl^eslclll »orden, il.ili im I Imhlii k .nil <lu Verminderung der SiJiiuJslofLinlujiv iM\beyindere der Stickoxide, im Abgas noch bessere Ergebnisse al«, bei proportionaler Abgasrückführung erreicht werden, wenn bei mittlerer und hoher Belastung der Brennkraftmaschine der Abgasantcil grölk-r als bei niedriger Belastung der Brennkraftmaschine ist Fine derartige Regelung der zurückgeführten AbfMsmenge ist mit der bekannten Abgasriickfiiliretiiriihiunt: nicht möglich
Der I rfmdung liegt die Aufgabe /ujjrimde. eine Abgasrückführcinrichlung der «atlungsgeniäßen Art so auszubilden, daß sie bei minierer ivjd hoher Last einen

•tu höheren Abgasanteil als bei niedriger Uist einleitet.

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

Aufgrund der erfindungsgemiißen Ausbildung liefert das erste Durchfluß-Regelventil einen konstanten

■r> Abgasanteil, d. h cmc proportional mn der Ansaugluft zunehmende Abgasmenge Diese vom ersten Durch fltiß Regelventil gelieferte Abgasmengc ergibt /iisam men mit der vom /weiten Durchfluß Regelventil gelieferten Ahgasmenge die gewünschte Abgasriickfiih

vi run>! Der Abgasanicil ist /nn.nhsi hei niedriger Belastung der Brennkraftmaschine gering und dann bei "iKtlerci und hoher Belastung der Brcnnkraflmasibine hoch Die dadurch errciihlc Verringerung der Sink oxidnicngc im Abgas isl n.nlnvcisbar günstiger .ils die

ι· Verringerung der Slu kinuliiuiife im Abgas hu proportionaler AhiMsriu kfiihi imi;

Au·, der I IS I'S (7 iX 14.» isi eine Abpasriickftihrcin nchluni! bekannt, bei der ein iticinbi.ingcsleuci les Klappen ν en lil den Di in hf Ii ill in liner MijMsrikkfuhrlei

mi liinj." sii-ueii ill·- oherh.ilh del I'"isselkliippe und unterhalb der Mischkammer m eine Ansauganlage nitiiidct. Der Sleuerdriickraiim des mcnibrangesieuer ten Klappenventil isl an die Ansaugalllage an einer Stelle angeschlossen, die etwas oberhalb der gcschlossi· n't nen Drosselklappe lice' Dies». Abgasriickfiihrcinricb lung hat die Wirkung, d.ili mu lnleiii die Drosselklappe etwas aus ihrer geschlossenen Stellung bzw. Leerlauf stellung geöffnet wurden tsi. der /iirüikgcführte

25 50 ^θ

Abgasantei' bis. zu minierer Last stark ansieigt und tiumich absinkt. Das membrangesieuerte Klappenventil gemäß der L)S-PS 37 38 342 hat somit im Ergebnis etwa die Wirkung des zweiten Durehfluß-Regelventils gemäß der DE-AS 22 47 587 und auch des zweiten Durchfluß-Regelventils der erfindungsgemiißen 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 Abgasrüekführ einrichtung die Abgasrückführung (!en Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine angepaßt werden. Dci Verstellmechanismus des Nockens erfordert jedoch erheblichen konstruktiven Aufwand: zudem ist der Nockenantrieb fur das Durchflußregelventil stark verschleiß- und wärmeempfindlich, so daß die Betriebssicherheit dieser Abgasnickführeinrichtung unzureichend ist.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbcispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden naher erläutert. Es zeigl

E ig. 1 eine schemalisehe Darstellung einer Abgasrückführcinrichtung mn zwei geirenni angeordneten Durchfluß-Regelten! ilen:

F ig. 2 eine schemalische Darstellung einer Abgas rückführeinrichtung, hei der zwei Durchfluß-Regelvenlile zu einer Einheil zusammengefügt sind, wobei allerdings lediglich der Einlaß von beiden Durchfluß-Regclvcniilen gemeinsam benutzt wird:

1 ig. 3 eine schemalische Darstellung einer Abgas rückführeinrichtung, bei der in die I Inlcrdrucklcilungcn der Anlage gemäß F" ig. 2 ein elektromagnetisches Drciwcgvenlil eingebaut isl. das von einem Regler geöffnet und gesteuert werden kann, der ein Sleuersi gnal abgifti. wenn er cm Signal von einem Fühler empfang), der die Kiihlwasserlemperatur. die Fahrzeug· geschwindigkeit und die Schallslclliing eines Wechsel gelriebes feststellen kann;

I ig 4 eine Ausfuhriiifgsform einer weiteren Steuer einrichtung, bei tier sl.ill eines I uhlers für die Kuhlwassoricmpcr.iliir in der Unlcrdriicklciliing ein Mechanismus vorgesehen ist. der in Abhängigkeil von der Wärmedehnung von Waihs mechanisch die I Inlerilrni kleiiu'i^ offnen "der schließen kann;

I if '»> -ine Aiisliihrimgslorm emu Sleuereiiiriihlung mil I iihlcrn fur die licsihleiimgimg und die I ahrzeiigge schvvmdigkcil slall Im die I tihrzcupsrsi InvindigkeU und die Sch.illslcMiing eines VV eilisclt'clncht's:

I i*^f h eine Si hnili(l,(i stellung < Hler Ausfuhr iingsfiirni

von z.wei zu einer Einheil zusammengefügten Durchfluli-Regelventilen:

Fi g. 7 ein Diagramm.das die Ikvieliung zwischen der Öffnung der Drosselklappe und der Stickoxidmenge im Abgas zeigt, und / war ,ils Kurve B für den Fall, daß kein Abgas zurückgeführt wird, als Kurve Λ für den Fall |ii'oponioualef Abgasabführung und gestrichelt für erfindiiugsgcmälk· Abgasrückführung:

F i g. 8 ein Diagramm, das für das erste DiirchllußRegelventil gemäß der Erfindung die sogenannte ACiR Charakteristik zeig!, d.h. die Beziehung zwischen der Stärke der Abgasrückführung und der Öffnung der ί Drosselklappe, wobei als Stärke der Abgasrückführung das Verhältnis der Menge des zurückgeführten Abgases zur Menge der angesaugten Luft bezeichnet und;

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

in Fig. 10 ein Diagramm, das die AGR-Charaktensiik der erfindungsgemäßen Abgasrüekführeinrichuing fur den Fall zeigt, daß das erste und zweite Durchfluß Regelventil unbeeinflußt arbeiten können.

Im folgenden wird zunächst auf Fig. I eingegangen.

ii in der eine prinzipielle Ausbildung der erfindungsgemaßen Anlage zum Zurückführen von Abgas dargestellt ist. Wie bereits erwähnt wurde, wird eine solche Anlage zum Zurückführen von Abgas hier auch als Abgasrezir kulationsa"ilage oder kurz als AGR-Anlage bezeichnet.

.'η Ein Einlaß J;/ eines ersten Durc^f '.jß-Regelvenuls 1 bekannter Menibiaiibauai i ist über ein' Abgasleitung 12 mit einem Auslaß 5 einer Abgasanlage 10 verbunden, der zum Ableiten zurückzuführenden Abgases dient. Ein Auslaß 1 ödes Regelventils 1 ist mit einer Ansauganlage

>i 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 hindiirchführt. das zwischen einem Flansch 14 des

κι Vergasers und dessen Gehäuse 15 sitzt.

Außerdem isl ein Steuerdmckraum 1 r des ersten Regelventils I über eine Unterdruckleitung 19 mit einer Unterdrucköffnung 21 verbunden, die sich eiwas stromauf der Drosselklappe 7 des Vergasers befindei.

η wenn diese vollständig geschlossen ist. Ein Einlaß 2.7 eines zweiten Durchfluß-Regelventils 2 bekannter Membranbauart ist über eine Abgasleitung 17 mit einem Auslaß 6 verbunden, durch den Abga» abgezogen werden kann. Hin Auslaß 2 b des Regelvenlils 2 steht

in über eine Abgasleitung 18 in Verbindung mn einem Ei .laß 4. der sich stromab der Drosselklappe 7 befindet, nämlich an der in I ig I dargestellten Stelle der Ansauganlage 9. Ferner isl ein Stcucdruekraum 2 i'des Regelventils 2 über eine I Inierdriickleiliing 20 mil einer

Ii I Inierdrucköffnung 22 veibiinden. die sich oberhalb der llnterdruckoffmmg 21 befindet Diese Regelventile 1 und 2 werden jeweils von einem Venlilkorper 1 c bzw 2 cgeoffncl und geschlossen, der mn einer Membran I </ bzw 2 </zusammenwirkt, die vom Unierdruck an der

ι» I 'Hierdrin koffniing 21 bzw 22 verstellt wird. Dieser linierdruck b.iiigl ,:b vom Ausmaß der Öffnung der Drosselklappe 7 und vom Ansaiigiinlerdruck eines MiiIit«.

In I Ίμ 2 ist ein einziges Dun hfliiH Regelventil 100

.", dargestellt bei ili.-r zwei Rcgelventile 10; und 102. <lie in ihrer I unktion ilen Kegelvenlilen I und 2 gemäß I ι μ I einsprechen, zu einer F-'innen zusammengefaßt sind I in gemeinsamer I iiilall 100 ,/dieses Regelventil·, 100 siebt über cue Abgasleitung 112 mn einem Auslall

mi 105 der Ahgasanlagc 10 in Verbindung Da die übrigen Abgaslcitungcn 11.3 und 118 sowie die Unterdruckleitungen 119 und 120 den in Fig. I gezeigten Abgasleitungen und Unterdruckleitungen entsprechen, werden sie hier nicht weiter erläutert, (line gestrichelte

(vi Abgasleitung 118' verbindet einen Auslaß 102 Λ des zweiten Kegelventil* 102 mit einem Einlaß 103. durch den zurückgeführtes Abgas in die Ansaiiganl.ipi 9 eingeleitet wird.

F ig. 3 zeigt ein Beispiel für eine Einrichtung, die elektromagnetische Drciwegventilc 30. 32 und 31. 32 aufweist, die in die Unterdruckleitungen 119 und 120 gemäß Fig. 2 eingebaut sind. Das elektromagnetische Drciwcgvcntil 30 ist über eine Unterdruckleitung 219' mit einem .Steuerdruckraum 201 c eines ersten Durchfluß-Regelventils 201 verbunden. Außerdem ist das Dreiwegventil 30 über eine Unterdruckleitung 219 an die Ansauganlage 1 an einer Stelle angeschlossen, die etwas oberhalb der Drosselklappe 7 liegt, wenn diese vollständig geschlossen ist. Das elektromagnetische Dreiwegvenlil 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 /uvor programmiert wurden. Das elektromagnetische Dreiwegventil 31 ist über eine Unterdruckleitung 220' mit einem Steuerdruckraum 202 ceines 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 Fig. 2 entsprechen, werden sie hier nicht ausführlicher erläutert.

Die Fig.4 und 5 /eigen 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

fin M(»r" Hac ριησί^ΙρσΙρη ri/*!i*if»hr»crancTi>c mittAlc pinpt te o- c- ■ -

Fühlers 70 oder der Beschleunigung mittels eines Fühlers 80 liefert, so daß die Unterdruckleitungen 319' und 319 b/w. 320' und 320 dementsprechend miteinander verbunden werden. Ferner ist bei diesen Ausführungsformen ein wassertemperaturgesteuerier 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 abschal ten kann.

F i g. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines kompakten Durchfluß-Regelventils. die der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ähnelt. Bei dieser Ausführungsform sind ein erstes Durchfluß-Regelventil 401 und ein zweites Durchfluß-Regelventil 501 in ein V-formiges. gemeinsames Gehäuse 400 eingebaut. Das erste Durchfluß-Regelventil 401 umfaßt eine herkömmliche Membran 401 a. einen Steuerdruckraum 412. eine Feder 402 im Steuerdruckraum 4IZ eine am Steuer dnickraum 412 angebrachte Steuerleitung 403. eine Durchflußblende 404. einen tellerförmigen Vemilkörper 405 einen Ventilschaft 406. einen Abgasauslaß 407. einen gasdichten Balg 408. eine Feder 409. eine Balghaltefeder 409'. eine Dichtungsplatte 410 und eine warmeisolierende Platte 411 Das zweite Durchfluß-Regelventil 501 umfaßt eine Membran 501 ./. eine Feder 502 cmc Steiierk-ittins 503 eine Durchflußblende 504.

einen kegeligen Vemilkörper 505. einen Ventilschaft 506. einen Abgasauslaß 507. eine Platte 508. eine Feder 509. eine Dichtungsplattc 510. eine wärmcisolicrende Pintle 511 sowie einen Slcuerdruckraum 512. Im

^r) gemeinsamen Gehäuse 400 ist ferner ein Abgiiscinlaß 513 ausgebildet. Die durch den Abgaseinlaß 513 eintretenden Abgase werden daher zum ersten Regelventil 401 und zum zweiten Regelventil 501 geleitet. Der Grund dafür, daß der Ventilkörper 405 des ersten

to Regelventil 401 als flacher Teller ausgebildet ist und daß der Ventilkörper 405 des /weiten Regelventil 501 kegelig ausgebildet ist, liegt darin, daß diese Ventilkörperformen beim Schließen der Ventile das Durchsickern von Abgas an den Ventilsitzen verhindern und daß in Verbindung mit dem Unterdruck im Stcucrdruckraum 512 eine Steuerung des Durchflusses des Abgases nach dem DurchiiuBiiachenveriahren durch Änderung des Kegelwinkcls möglich ist. Dies liegt daran, daß der Abgasauslaß 407 des ersten Regelventil 401 mit der Ansauganlage 9 stromab der Mischkammer 8 verbunden ist. wo der Druck bei geringem Drosselklappcnöffnungsqucrsehnitt praktisch gleich dem atmosphärischen Druck ist. wie die F i g. 1 und 2 zeigen, so daß die Menge des Abgases aus dem Abgasauslaß 407 proportional zur angesaugten Luftmcngc ist und demzufolge die eingespeiste Abgasmenge konstant gehalten wird, sofern die Luftmenge konstant ist. wogegen der Abgasauslaß 507 des zweiten Regelventils 501 mit der Ansauganlage 9 ar« einer Stelle stromab der Drossel-

JO klappe 7 des Vergasers verbunden ist. wo Unterdruck herrscht.

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

Zunächst wird die Funktionsweise des ersten Durchfluß-Regelvcniils 1 unter Bezugnahme auf Fig. I erläutert. Wenn ein Fahrzeug unter geringer Belastung fährt, beispielsweise auf ebener Straße, ist die

Λη HrrucnlUnnnp 7 iMvunc typnffnpt Qn Hilft rtrr 'slpiipi*.

druckraum 1 ο vom Unterdruck in der Ansauganlage 9 beaufschlagt wird und dadurch das erste Regelventil 1 geöffnet wird. Dies hat zur Folge, daß Abgas aus der Abgasanlage 10 in einen Raum zwischen der Drosselklappe 7 und der Mischkammer 8 eingespeist wird. In diesem Raum der Ansauganlagc 9 ist der Druck wieder höher als in der Mischkammer, so daß der Druck Po am Einlaß 3 ungefähr auf atmosphärischem Druck Pa gehalten wird. Dagegen hängt der Druck am Abgifsauslaß 5 der Abgasanlage 10 vom Abgasdruck Pr ab. Der Abgasüberdruck (Pr- Pa) ist wiederum proportional zum Quadrat der angesaugten Luftmenge Ga. Es sei angenommen, daß Cdie Durchflußzahl der Abgasleitungen !2 und 13 zwischen dem Auslaß 5 und dem Einlaß 3

ϊτ einschließlich der Durchflußblende 34 des ersten Durchfluß-Regelventils 1 ist. daß die Querschnittsflächc der Durchflußblende 34 4 beträgt und daß für dieses System die mittlere StoffkonsMnte K gilt. Dann kann die Abgasmenge Gc\ durch folgende Gleichung w ieder-

όο gegeben werden:

OV,

KC A l'r P,

Kerner gilt Ρ<· = Pn und (Pr
folgt du·· Gleichung t II:

(rc, K Cni

P</l - (itc. Damit

Darin ist K' cine Konstante. Somit wird Abgas mit einer zur in die Brennkraftmaschine eingesaugten Lufimenge Ga proportionalen Menge durch das erste Dtirclifliiß-RegclvdfUil I geleitet und zur Absauganlage 9" zurückgeführt.

't*r dem Bereich, in dem die Drosselklappe 7 nur sehr wenig geöffnet ist und der Unterdruck an der Unterclrucköffniing 21 nicht groß genug ist. um das erste Durchiluß-Regelventil I zu öffnen, und ih dein Bereich, in dem der Ansaugunterdruck einer Brennkraftmaschine unter Vollast niedriger als der Vcntilöffnungsdrtick im ersten Durchfluß-Regelventil I ist. bleibt das erste Durehfluß-Regelventil I geschlossen, so daß es dann kein Abgas liefert, wie die entgegengesetzten Enden der Kurve in I" i g. 8 zeigen, die die Stärke der Abgasrückführung, d. h. das Verhältnis der zurückgeführten

AUnnpmrtHnn -».»»- η n/mco« Kt I *»»* I »· f tt»*#%r*r*r» \ninrlt\rn'ti%l

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Im eigentlichen AGR-Bcreich. d.h. in dem Bereich, in dem Abgas zurückgeführt wird, ist die Menge des Abgases im Verhältnis zur angesaugten Luftmcnge konstant, so daß in diesem Bereich eine lineare Beziehung besteht.

II.

Im folgenden wird die Funktionsweise des zweiten Durchfluß-Rcgclvcntils 2 erläutert. Wenn ein Fahrzeug beschleunigt wird oder unter starker Belastung fährt, ist die Drosselklappe 7 weil geöffnet, so daß auch an der U tcrdrucköffnung 22 der Ansaugunterdruck herrscht und der Ventilkörper 2 cdes zweiten Durchfluß-Regelventils 2 von diesem Unterdruck angehoben wird. Der Auslaß 2 b des zweiten Regelventil 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 Prgedrückt und andererseits in die Ansauganlagc 9 eingesaugt wird, da am Einlaß 4 ein unter dem atmosphärischen Druck liegender Druck Pb besieht. Es sei angenommen, daß A' die Querschnittsfläche der Durchfiußblende 44 des zweiten Durchfluß-Regelventils 2 ist und daß die Abgasleitungcn 17 und 18 die Durchflußzahl C haben. Dann kann die Abgasmenge Cc2. die durch das zweite Durchfluß-Rcgelventil 2 zurückgeführt wird, durch folgende Gleichung wiedergegeben werden:

GV, = K-C¹A- I Pr - Pb

Die Charakteristik des Regelventil 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-Regel ventile 1 und 2 in die Ansauganlage geleitet wird wird die Gesamtmenge Ge des zurückgeführten Abgases durch folgende Gleichung angegeben:

Ge =

+ Gi'2

von Abgasen am günstigsten ist. Cs ist erkennbar, daß die durch Gleichung (4) wicdcrgcgcbcne Charakteristik dieser günstigsten Charakteristik sehr nahe kommt. Die Slickoxidmenge. die bei Verwendung der crfindungsgcmäßen Regelventil 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 propoflioniilcr Abgasrüekführung ergibt und durch Kurve Λ in Γ i g. 7 wiedergegeben ist. Kurve B in f i g. 7 gibt die Stickoxidmenge an. die ohne Rückführung von Abgas abgegeben wird.

Die vorstehende Beschreibung bezog sich auf Cig. I. el. h. die Ausbildungsform mit zwei getrennten Durchfluß Regelventilen. Die gleiche Beschreibung gilt jedoch auch für das kompakte Durchfluß-Rcgelventil 100. bei

! i

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 *»m in »n P i er 0 anvnicrUt

u. a'u

ιΠιιΓΙ. Pr»*

(3 £

ventile zu einer Einheil zusammcngcbaul sind und beide Ventile einen gemeinsamen Einhiß haben. Das Durchfluß-Regetventil 100 hat die gleiche runktionswci.se und Wirkung wie die zwei getrennten Durchfluß-Rcgclvcntile. Außerdem gilt die vorstehende Beschreibung auch für das Durchfluß-Regelventil 400 gemäß P" i g. 6.

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

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

In obiger Tabelle bezeichnet »EIN« den Zustand, daß Abgas zurückgeführt wird, und zwar in Abhängigkeit von der Öffnung der Drosselklappe dnr Brennkraftmaschine entsprechend der grundsätzlichen Charakteristik

bo 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 rund 202cder DurchfluB-Regelventile 201 und 202 aufgrund der Stellung der elektromagnetischen Drciwcgventile 30 und 31 gleich dem atmosphärischen Druck sind.

9 10

Die Kombination der liinfiußgrößen braucht nicht V.

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

Einflußgrößen können auch so kombiniert werden, daß Regelsystcms für die Abgasrückführcinrichtimg, bei der

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

Stickoxidmenge uls auch die Forderung nach günstigen -> Beispielsweise kann das Regelsystem so ausgebildet

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

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

chanisch mittels eines Schalters 40 erfaßt werden, wie er Bereich einer Beschleunigung/wischen 0,05 g und 0.15 g

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

Hierzu 5 HIaIt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem ersten membrangesieuerten DurchfluD-RegelventiL das die Verbindung zwischen einer an eine Abgasanlage angeschlossenen Leitung und einer in eine Ansauganlage der Brennkraftmaschine mündenden ersten Leitung steuert und dessen Sleuerdruckraum über eine erste Unterdruckleitung mit der Ansauganlage stromauf einer in dieser stromab einer Venturidüse angeordneten Drosselklappe verbunden ist. wobei steigender Unterdruck in der ersten Unterdruckleitung in Öffnungsrichtung des ersten Durchfluß-Regelvenlils wirkt, und mit einem zweiten membrangesteuerten Durchfluß-Regelventil, das die Verbindung zwischen einer an die Abgasanlage angeschlossenen Leitung und einer in die Ansauganlage stromab der Drosselklappe mündenden zweiten Leitung steuert und dessen Steuerdrucwaum über eine zweite Unterdruckleitung mit der Ansauganiage knapp stromauf der geschlossenen Drosselklappe verbunden ist, wobei steigender Unterdruck in der zweiten Unterdruckleitung in Öffnungsrichiung des zweiten Durchfluß-Rcgclventils wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitung (t3. 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 Ansauganiage(9) angeschlossen ist.

2. Abgasrücklührcmricntun·- nach Anspruch I.

dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der zwei Unterdruckleitungen (219, 219'; 220. 220' bzw. 319. 319'. 319"; 320. 320'. 320") 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) erhall, die bestimmte Betriebszustände der Brennkraftmaschin

in ne 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 (5ü, 51, 52)

ti vorgesehen sind und daß diese drei F'ühler die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine, einen bestimmten Wert der Fahr/euggeschwiiidigkeii und eine bestimmte .Schaltstellung des Wechselgetriebes feststellen.

4. Abgasrückführcinrichtung nach Anspruch 2.

gekennzeichnet durch einen wassencmperaturschaller (40) in zumindest einer Unterdruckleitung (319.319'. 319"; 320. 320'. 320").

^r). Abgasrückführemrichiung nach Anspruch 2

ιί oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß dem Dreiwcgventil (330) in der ersten Unterdruckleitung (319. 319'. 319") ein erster Regler (333) zugeordnet ist. der an I iihler (60. 70) für die Fahr/cuggeschwindigkeit und die Gctricbesiellung angeschlossen ist. und daß

in dem Dreiwegvcmlil (331) in der/weiten Unterdruck leitung (320. 320'. 320") ein /weiter Regler (334) zugeordnet ist. der an Fühler (60_ 80) für die Fahr/cuggeschwindigkcit und die Fahr/eugheschlcunigimg angeschlossen ist.