DE3217608A1

DE3217608A1 - Steuervorrichtung fuer eine abgas-rueckfuehrung

Info

Publication number: DE3217608A1
Application number: DE19823217608
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. 7251 Weissach Brachert
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1982-05-11
Filing date: 1982-05-11
Publication date: 1983-11-17
Also published as: FR2526870A1; US4459965A; GB8311416D0; GB2122255A; IT1164632B; GB2122255B; IT8347800A0; FR2526870B1

Description

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Steuervorrichtung für eine Abgas-Rückführung

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für die Rückführung von Abgas in die Ansaugleitung einer Kolben-Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Abgas-Rückführung ist aus DE-GM 73 17 531 bekannt. Das Abgasrückführventil ist über ein Elektro-Umschaltventil an die Ansaugleitung der Brennkraftmaschine in dem Bereich angeschlossen, wo die Drosselklappe eingebaut ist (Frühbohrung) . Wenn beim öffnen der Drosselklappe das Elektro-Umschaltventil durch einen Drosselklappenschalter umgeschaltet wird kann sich das durch den Unterdruck des Saugrohrs beaufschlagte Abgasrückführventil öffnen und läßt eine entsprechende Menge Abgas in die Ansaugleitung zurückströmen.

Nachteilig ist hierbei, daß sich bei größerer Motorbelastung und geringerem Unterdruck der Ansaugleitung die rückgeführte Abgasmenge verringert, so daß die Abgasrückführung gerade in dem Bereich unwirksam wird, wo sie wegen des hohen No -Anteils benötigt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Abgasrückführung zu schaffen, die auch bei hohen Motorlasten, bei denen der Saugrohrunterdruck dem Atmosphärendruck nahekommt, noch funktionsfähig ist und über den Gesamtbelastungsbereich eine feinfühlige Steuerung der Abgasrückführmenge ermöglicht.

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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Wenn in die Rückführleitung zur Steuerung der Abgasmenge zwei Stellventile eingesetzt werden, kann man sie so ansteuern, daß bei kleiner Motorlast nur das eine offen ist, bei hoher Motorbelastung jedoch beide geöffnet sind und damit ein entsprechend hoher Durchlaßquerschnitt für das rückzuführende Abgas freigegeben wird. Würde man in bekannter Weise nur ein Abgasrückführventil benutzen und dessen Durchlaßquerschnitt so groß bemessen, daß er dem Gesamtquerschnitt zweier Ventile gleich ist, so wäre das Ventil im unteren Bereich nur schlecht steuerbar, da einem kleinen Ventilhub eine große Differenz des Durchlaßquerschnittes entsprechen würde und man demzufolge zur Dosierung der Rückführmenge mit extrem kleinen Ventilhüben arbeiten müßte. Die erfindungsgemäße Abgasrückführung ist für Verbrennungsmotoren besonders vorteilhaft, bei denen aus Verbrauchsgründen im CVS-Test mit geringen Motordrehzahlen, aber hoher Belastung gefahren wird. Sie gewährleistet eine gut steuerbare Abgasrückführung, auch bei voll geöffneter Drosselklappe.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird als Schaltventil ein 3-Wege-Elektro-Umschaltventil verwendet, das durch einen als Schalter ausgebildeten Drucksensor von der einen in die andere Durchlaßstellung umschaltbar ist. An den Drucksensor, der an der Ansaugleitung zwischen Drosselklappe und Einlaßventil angeschlossen ist, läßt sich der auf Unterdruck ansprechende Schaltpunkt exakt einstellen und an den Betriebszustand der jeweiligen Brennkraftmaschine anpassen.

Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale enthalten die Ansprüche 2 bis 4.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen, Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt, sie werden nachfolgend erläutert.

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Eine Kolbenbrennkraftmaschine 1 mit einem Einlaßventil 2 und einem Auslaßventil 3 ist mit einer Saugleitung 4 und einer Abgasleitung 5 versehen, von der eine Rückführleitung 6 abzweigt. In zwei parallel liegende Teilstücke 7 und 8 der Rückführleitung 6 sind zwei Stellventile 9 und 10 eingebaut. Stromab der Stellventile 9, 10 wird das Abgas in einer gemeinsamen Sammelleitung 11 an einer Stelle 12 in die Ansaugleitung 4 geleitet. Das eine Stellventil 9 ist mit dem kopfseitigen Anschluß 13 eines Schaltventils 14 verbunden, für das ein Drei-Wege-Elektro-Umschaltventil verwendet ist. An den einen stirnseitigen Anschluß 15 des Schaltventils 14 ist das Stellventil 10 angeschlossen, während der andere stirnseitige Anschluß des Schaltventils 14 über eine Leitung 17 mit der Saugleitung an der Stelle in Verbindung steht, wo die Drosselklappe 18 eingebaut ist.

Zwischen der Drosselklappe 18 und der Anschlußstelle 12 der Abgasrückführung ist an die Saugleitung 4 ein Drucksensor 19 angeschlossen, der als elektrischer Schalter für das Schaltventil 14 ausgebildet ist.

Solange der Schalter des Drucksensors 19 geschlossen ist und das Schaltventil 14 unter Spannung steht, stehen dessen Anschlüsse 13 und 16 miteinander in Verbindung (durch gestrichelte Linie mit Pfeil angedeutet). Der an der Drosselklappe 18 herrschende Unterdruck wirkt auf die federbelastete Membran des Stellventils und gibt an ihm einen entsprechend großen Durchlaßquerschnitt für das rückzuführende Abgas frei. Eine Beaufschlagung des Stellventils 10 ist durch das Rückschlagventil 20 verhindert, das in die Steuerleitung 21 vom Stellventil 9 zum Stellventil eingebaut ist. Wenn ab einer festlegbaren Motorlast der Schalter des Drucksensors 19 öffnet und das Schaltventil 14 stromlos macht, werden dessen stirnseitige Anschlüsse 15 und 16 miteinander verbundein, während die Verbindung 13, 16 unterbrochen wird (Bogen mit Pfeil).

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In dieser Stellung wird das Stellventil 9 beaufschlagt und zusätzlich über das sich öffnende Rückschlagventil auch das Stellventil 10. Dem Abgasrückstrom stehen somit die Durchlaßquerschnitte der beiden parallel geschalteten Stellventile 9, zur Verfügung. Durch geeignete Bemessung der Querschnitte und der auf die Membranen wirkenden Federn läßt sich erreichen, daß sich beim Zuschalten des zweiten Stellventils der rückgeführte Abgasstrom nach einer kontinuierlich ansteigenden Funktion mit der Motorlast ansteigt.

Nach Fig. 2 wird jedes der beiden Stellventile 10 bzw. 9 von einem ihm zugeordneten Schaltventil 14 bzw. 22 gesteuert. Die einen stirnseitigen Anschlüsse 15 bzw. 23 der Schaltventile 14 bzw. 22 sind über eine gemeinsame Steuerleitung 24 an die Drosselklappe 18 angeschlossen. Mit derselben Steuerleitung 24 ist auch der kopfseitige Anschluß 25 des Schaltventils 22 verbunden, während der kopfseitige Anschluß 13 des Schaltventils 14 zur Atmosphäre führt. Die anderen beiden stirnseitigen Anschlüsse 16 bzw. 26 der Schaltventile 14 bzw. stehen mit den Stellventilen 10 bzw. 9 in Verbindung.

Der an die Saugleitung 4 angeschlossene Drucksensor 19 ist über eine Elektroleitung 8 mit den beiden Schaltventilen 14, verbunden. Bei geringer Motorlast stehen beide Schaltventile 14, 22 unter Spannung; das Stellventil 9 wird geöffnet, während das Stellventil 10 über den kopfseitigen Anschluß 13 des Schaltventils 14 belüftet wird und geschlossen bleibt. Ab einer bestimmten Motorlast öffnet der Schalter des Drucksensors 19. Beide Schaltventile 14, 22 werden stromlos, so daß beide Stellventile 9, 10 öffnen und Abgas über beide Stellventile in die Saugleitung 4 rückströmen kann.

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Claims

X 24 Patentansprüche

1. Steuereinrichtung für die Rückführung von Abgas in die Ansaugleitung einer Kolben-Brennkraftmaschine mit einem in die Rückführleitung eingebauten Stellventil, das durch ein an die Saugleitung im Bereich der Drosselklappe angeschlossenes Schaltventil gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stellventil (10) in der Rückführleitung (6) ein zweites Stellventil (9) parallel geschaltet ist und daß beide Stellventile (9, 10) durch ein 3-Wege-Schaltventil (14) gesteuert werden, das durch einen an die Saugleitung (4) angeschlossenen Drucksensor (19) schaltbar ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei geringer Motorlast nur das eine Stellventil (9) vom Saugrohrunterdruck beaufschlagt ist, während bei hoher Motorlast nach Umschalten des Schaltventils (14) beide Stellventile (9, 10) eine dem Unterdruck entsprechende Öffnungsstellung einnehmen.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen vom Schaltventil (14) zu den Stellventilen (9, 10) durch eine Steuerleitung (21) verbunden sind, in die ein Rückschlagventil (20) eingebaut ist.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der beiden Stellventile (10 bzw. 9) ein Schaltventil (14 bzw. 22) zugeordnet ist, wobei die Schaltventile (14, 22) durch einen gemeinsamen Drucksensor (19) schaltbar sind.