DE4234841C2 - Abgasrückführungs-Steuervorrichtung für Dieselbrennkraftmaschinen - Google Patents
Abgasrückführungs-Steuervorrichtung für DieselbrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einer Abgasrückführungs-Steuer
vorrichtung für für Dieselbrennkraftmaschinen gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche Steuervorrichtung ist beispielsweise aus der DE 34 48 436 A1
bekannt.
Verfahrensweisen zum Reduzieren von NOx im Abgas von Diesel
brennkraftmaschinen sind beispielsweise in JP-A-58-72665,
JP-A-61-55358 und JP-A-61-205435 angegeben. Diese Verfahrens
weisen schlagen Abgasrückführungssysteme vor, bei denen die
Erzeugung von NOx dadurch unterdrückt wird, daß ein Teil der
inerten Abgase in den Ansaugkanal zurückgeführt werden, so
daß die Spitzentemperatur während der Verbrennung in Abhän
gigkeit von dem Laufzustand der Brennkraftmaschine herabge
setzt wird.
In JP-A-58-51235 ist auch eine Technik beschrieben, bei der
ein Partikelfilter an einer Dieselbrennkraftmaschine in
passender Weise vorgesehen ist, welche ein solches Abgasrück
führungssystem hat, so daß Partikel, wie sehr kleine Kohlen
stoffpartikel, im Abgas gesammelt bzw. ausgefiltert werden.
Die gesammelten Partikel werden dadurch verbrannt, daß das
Ansaugluftvolumen derart herabgesetzt wird, daß die Abgas
temperatur zu geeigneten Zeiten ansteigt, und der Filter wird
hierdurch reaktiviert bzw. regeneriert.
Ferner ist in JP-A-Hei-3-199616 ein geeignetes Verfahren zum
Ermitteln der Reaktionszeiten bzw. Regenerationszeiten
vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren wird die gesammelte Men
ge der Partikel, basierend auf Parametern ermittelt, wel
che den Brennkraftmaschinenlaufzustand wiedergeben, wie die
Brennkraftmaschinenbelastung, die Drehzahl und der Brenn
stoffverbrauch, und diese werden während der Laufperiode er
mittelt und gespeichert. Die Druckdifferenz des Filters vor
und nach diesem Zeitraum wird ebenfalls festgestellt. Wenn
entweder die auf integrierte Sammelmenge oder die Druckdiffe
renz einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird ermittelt,
daß es Zeit für die Regeneration bzw. die Reaktivierung des
Filters ist.
Bei einer Dieselbrennkraftmaschine, welche mit einem derarti
gen Abgasrückführungssystem ausgestattet ist, braucht das
Gesamtansaugluftvolumen nicht notwendigerweise kleiner zu
werden, wenn die Drossel bzw. die Drosselklappe in der An
saugleitung geschlossen ist, da die Menge des rückgeführten
Abgases größer wird. Wenn der Abgaskanal bei einer derartigen
Brennkraftmaschine mit einem Filter ausgestattet ist, kann
daher die Abgastemperatur nicht auf die Temperatur angehoben
werden, welche zur Verbrennung der Partikel erforderlich ist,
wenn die Drosselklappe geschlossen ist, und der Filter kann
nicht vollständig regeneriert werden. Wenn ferner das Abgas
rückführungsverhältnis infolge des Schließens der Drosselklap
pe größer wird, besteht eine Möglichkeit, daß die Erzeugung
von Partikeln größer wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
gattungsbildende Steuervorrichtung für die Abgasrückführung von
Dieselbrennkraftmaschinen so weiterzubilden, es ermöglicht
einen Rußpartikelfilter in einem Betriebszustand zu regenerie
ren, der nicht der Niedriglastbereich der Brennkraftmaschine
ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von einer Steuervorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand meh
rerer Unteransprüche.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er
geben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich
nung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Abgasrückführungs
systems nach der Erfindung,
Fig. 2 eine vergrößerte Vertikalschnittansicht des
Unterdruck-Steuerventils, welches in Fig. 1 ge
zeigt ist,
Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs
zwischen einer Schrittzahl eines Schrittmotors
und einem Ventilöffnungsdruck des Unterdruck-Steu
erventils,
Fig. 4 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung der Ausle
gung der Steuereinheit, welche in Fig. 1 ge
zeigt ist,
Fig. 5 ein Flußdiagramm einer Abgasrückführungs-Steuerung
nach der Erfindung,
Fig. 6 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Steuercha
rakteristika einer Brennstoffeinspritzmenge
nach der Erfindung,
Fig. 7 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Steuercha
rakteristik einer Brennstoffeinspritzperiode
nach der Erfindung,
Fig. 8 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Steuercha
rakteristik einer Drosselöffnung, wenn ein Filter
nicht zu reaktivieren bzw. zu regenerieren ist,
wobei diese Auslegung nach der Erfindung be
schaffen ist,
Fig. 9 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Steuerungs
charakteristika der Schrittzahl des Schrittmo
tors,
Fig. 10 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Steuerungs
charakteristika der Drosselöffnung, wenn der Fil
ter zu regenerieren bzw. zu reaktivieren ist,
Fig. 11 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Steuerungs
charakteristika einer korrigierten Drosselöffnung,
wenn der Filter zu regenerieren ist, und
Fig. 12 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Steuerungs
charakteristika einer korrigierten Schrittzahl
des Schrittmotors, wenn der Filter zu regenerieren
ist.
Fig. 1 zeigt die Auslegung eines Abgasrückführungssystems.
Dieses System ist bei einer Dieselbrennkraftmaschine vorge
sehen, welche einen Turbolader 50 hat.
Das Abgasrückführungssystem führt einen Teil des Abgas es
mit einem Abgaskanal 2 der Brennkraftmaschine zu einem An
saugkanal 1 über einen Rückführungskanal 2 zurück. Ein Par
tikelfilter 9 zum Sammeln von Partikeln ist stromab der Stel
le vorgesehen, an der der Abgaskanal 2 zu dem Rückführungs
kanal 3 abzweigt, und eine Drossel 8 ist stromauf der Zusam
menflußstelle von Luftansaugkanal 1 und Abgasrückführungska
nal 3 vorgesehen.
Die Drossel 8 wird mit Hilfe eines Schrittmotors 31 angetrie
ben, welcher sich um einen Winkel entsprechend eines Steuer
signals und einer Steuereinheit 60 derart dreht, daß die Öff
nung der Drossel verändert wird.
Ein Rückführungssteuerventil 4 der Membranbauart ist in dem
Abgasrückführungskanal 3 angeordnet. Eine Unterdruckkammer 46
ist in diesem Ventil 4 vorgesehen, und ein Unterdruckbehälter
(nicht gezeigt) ist mit der Unterdruckkammer 46 über eine Öff
nung 25 und einen Unterdruckkanal 5 in Verbindung. Dieser Un
terdruckkanal 5 ist mit einem Unterdruck-Steuerventil 6 verbun
den, wobei das Ventil 6 einen Unterdruck an die Kammer 46 durch
geeignete Verdünnung des Unterdrucks anlegt, welcher von dem
Unterdruckbehälter zu dem Kanal 5 gelangt.
Das Rückführungssteuerventil 4 ist mit einem Ventilkörper 41
versehen, welcher in einem Ventilsitz 42 sitzt, welcher im
Rückführungskanal 3 auf der Seite des Abgaskanales 2, d. h.
stromauf von dem Abgasrückführungskanal 3, angeordnet ist.
Der Ventilsitz 42 hat ein konisches Teil 42a, und der Ventil
körper 41 hat eine Sitzefläche 41a mit einer ähnlichen koni
schen Gestalt. Durch diese Auslegung läßt sich der Querschnitts
bereich eines Zwischenraums 40 zwischen dem Ventilkörper 41
und dem Ventilsitz 42 selbst unter den Laufbedingungen genau
steuern, wenn der Abgasdruck im Abgaskanal 2 beträchtlich an
steigt.
Der Ventilkörper 41 ist mit einer Membrane 45 im Innern eines
Gehäuses 44 über eine Stange 43 verbunden. Die Membrane 45
trennt die Unterdruckkammer 46 von einer Gegendruckkammer 47.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird Atmosphärendruck
an die Gegendruckkammer 47 über eine Öffnung 49 angelegt.
Die Membrane 45 drückt den Ventilkörper 41 in Öffnungsrich
tung infolge der Belastungskraft einer Feder 48, welche im
Innern der Unterdruckkammer 46 im zusammengedrückten Zustand
angeordnet ist. Wenn der Unterdruck im Innern der Kammer 46
ansteigt, zieht daher die Membrane 45 das Ventil 41 in Rich
tung des Ventilsitzes 42 entgegen der Kraft der Feder 48, so
daß das Ventil zur Sitzanlage kommt.
Das Unterdrucksteuerventil 6 weist ein unteres Membranventil
32 auf, welches eine Grundunterdrucksteuerung in Abhängigkeit
von dem Abgasdruck bereitstellt, und es weist einen Schritt
motor 33 auf, um die Steuerungscharakteristika im Hinblick
auf die gewünschten Charakteristika zu variieren.
Das Membranventil 32 weist nach Fig. 2 hauptsächlich eine Mem
brane 35 auf, welche in einem Gehäuse 34 angeordnet ist, eine
Rückführungsdruckkammer 36 und eine Verdünnungskammer 37, wel
che von dieser Membrane 35 begrenzt wird.
Eine Öffnung 30 ist stromauf der Zusammenflußstelle von dem
Rückführungskanal 3 und dem Ansaugkanal 1 vorgesehen. Der
Druck zwischen dem Rückführungssteuerventil 4 und der Öffnung
30 herrscht in der Rückführungsdruckkammer 36.
Eine zu dem Unterdruckkanal 5 führende Öffnung 10 ist in der
Verdünnungskammer 37 ausgebildet, und ein Ventilkörper 39,
welcher in Richtung auf diese Öffnung 10 gerichtet ist, ist
an einer Membrane 35 angebracht. Die Membrane 35 drückt den
Ventilkörper 39 in eine Richtung derart, daß die Öffnung 10
auf Grund der Kraft einer Feder 38 geschlossen wird, welche in
zusammengedrücktem Zustand im Innern der Rückführungsdruck
kammer 36 angeordnet ist.
Die Verdünnungskammer 37 ist direkt mit dem Ansaugkanal 1 strom
auf der Drosselklappe 8 über einen Kanal 7 verbunden. Wenn man den
Ladedruck, welcher von dem Turbolader 50 geliefert wird, in
die Verdünnungskammer 37 über diesen Kanal 7 einbringt, wird
die Membrane 35 daran gehindert, daß sie mehr als notwendig
nach oben gedrückt wird, und zwar auch selbst dann, wenn der
Druck in der Rückführungsdruckkammer 36 infolge des Ladedrucks
ansteigt, welcher vom Turbolader 50 geliefert wird.
Der Schrittmotor 33 weist ein Paar von Statoren 13 auf, welche
in einem Gehäuse 12 fest vorgesehen sind, und einen Rotor 16,
welcher derart gelagert ist, daß er sich mit Hilfe von Lagern
14, 15 frei drehen kann. Der Drehwinkel dieses Schrittmotors
33 wird schrittweise dadurch gesteuert, daß ein vorbestimmtes
Impulssignal an die Spulen der Statoren 13 von einer Steuerein
heit 16 aus angelegt wird.
Der Rotor 16 hat eine zylindrische Form und ein Innengewinde
17 ist an seiner Innenumfangsfläche vorgesehen. Ein Führungs
stück 18 ist an der Innenumfangsfläche des Lagers 15 des Gehäu
ses 12 ausgebildet, und ein Kolben 19 wird derart geführt, daß
er in freier Weise eine Gleitbewegung in axialer Richtung ohne
Ausführen einer Drehbewegung im Innern dieses Führungsstückes
18 ausführen kann. Eine Außengewindeschraube 20 ist an dem
oberen Teil des Kolbens 19 vorgesehen, welche mit dem Innen
gewinde 17 des vorstehend genannten Rotors zusammenarbeitet.
Der Kolben 19 bewegt sich daher linear in axialer Richtung
nach Maßgabe des Drehwinkels des Schrittmotors 33. Ein kreis
förmiger Federsitz 21 ist fest mit dem unteren Ende des Kol
bens 19 mit Hilfe einer Sicherungsmutter 21a verbunden.
Die Bewegung des Kolbens 19 wird auf die Membrane 35 über ein
Zwischenstück 22 übertragen. Das Zwischenstück 22 weist ei
nen kreisförmigen Federsitz 22a und eine Schubstange 22b auf,
welche sich in axialer Richtung des Kolbens 19, ausgehend
von dem Ende des Federsitzes 22a, erstreckt. Diese Schubstan
ge 22b geht durch die Wand der Verdünnungskammer 37 des Gehäu
ses 34 derart, daß sie in Kontakt mit einem oberen Halter 24
der Membrane 35 kommt. Eine Hilfsfeder 23 ist in zusammenge
drücktem Zustand zwischen dem Federsitz 22a und dem Feder
sitz 21 angeordnet, und die Schubstange 22b wird hierdurch in
Kontakt mit dem oberen Halter 24 gehalten.
Der Schrittmotor 33 dreht sich bei vier Schritten einmal, und
bei dieser bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Arbeitsbe
reich 0 bis 32 Schritte. Fig. 2 zeigt die Verhältnisse,
wenn die Schrittzahl des Schrittmotors 33 einen geeigneten Zwi
schenwert hat, wobei der Kolben 19 und das Zwischenstück 22 in
gewissem Maße getrennt sind. In diesem Zustand wirken die Druck
differenz zwischen dem Abgasdruck und dem Ansaugluftdruck, der
Druck der Stellfeder 38 und der Druck der Hilfsfeder 23 alle
auf die Membrane 35 ein. Die Differenz zwischen der Belastungs
kraft der Federn 38′ und 23, d. h. der Anfangsbelastung, welche
auf die Membrane 35 wirkt, wirkt in einer solchen Richtung,
daß die Öffnung 10 geöffnet wird, während die Druckdifferenz
zwischen dem Abgasdruck und dem Ansaugluftdruck in eine solche
Richtung wirkt, daß die Öffnung 10 geschlossen wird. Wenn die
Druckdifferenz kleiner als die Anfangsbelastung ist, öffnet
daher der Ventilkörper 39 die Öffnung 10, während dann, wenn
die Druckdifferenz größer als die Anfangsbelastung ist, der
Ventilkörper 39 die Öffnung 10 schließt.
Die Belastungskraft der Hilfsfeder 23, welche die Membrane 35
in Öffnungsrichtung drückt, ändert sich in Abhängigkeit von
der Position des Federsitzes 21, welche diese am oberen Ende
trägt. Insbesondere wenn der Schrittmotor 33 sich derart dreht,
daß der Federsitz 21 nach oben bewegt wird, wird die Schritt
zahl kleiner, während dann, wenn der Federsitz 21 nach unten
bewegt wird, die Schrittzahl größer wird. In anderen Worten
ausgedrückt bedeutet dies, daß die Öffnungs- und Schließcha
rakteristika des Unterdrucksteuerventils 6 dadurch korrigiert
werden können, daß der Drehwinkel des Schrittmotors 33 ge
steuert wird, und daher läßt sich das Abgasrückführungsvolu
men auf gewünschte Weise nach dieser Maßgabe steuern. Fig. 3
ist ein Schaubild der Anfangsbelastung, welche auf das Unter
drucksteuerventil 6 nach Maßgabe der Schrittzahl des Schritt
motors 33 wirkt.
Die Steuereinheit 60, welche in Fig. 4 gezeigt ist, wird von
einem Mikroprozessor gebildet, welcher eine zentrale Verar
beitungseinheit (CPU) 61, einen Festspeicher (ROM) 62, einen
Arbeitsspeicher (RAM) 63 und eine Schnittstelle (I/O) 64 auf
weist. Signale von einem Brennkraftmaschinendrehzahlsensor 65,
einem Beschleunigungsöffnungssensor 66, einem Ansauglufttem
peratursensor 67, einem Abgastemperatursensor 68, einem An
saugdrucksensor 69, einem Wassertemperatursensor 70 und einem
Brennstofftemperatursensor 71 werden über die I/O 64 einge
geben, um die Laufbedingungen zu erfassen bzw. festzustellen.
Die CPU 61 ermittelt einen Informationsausgang für die I/O 64
nach Maßgabe eines in dem ROM 62 gespeicherten Programms, und
es werden eine Brennstoffeinspritzperiode IT und eine Ein
spritzmenge Q einer Brennstoffeinspritzpumpe 73 ermittelt.
Zugleich werden die Öffnung W der Drossel 8 und die Steuer
größe des Unterdrucksteuerventils 6, d. h. die Schrittzahl STEP
des Schrittmotors 33 ermittelt. Der RAM 63 wird eingesetzt, um
Daten zwischenzuspeichern, welche für die Ermittlung durch die
CPU 61 benötigt werden. Die I/O 64 gibt Steuersignale an die
Brennstoffeinspritzpumpe 73, eine Drossel 8 und das Unterdruck
steuerventil 6, basierend auf Steuerdaten ab, welche mittels
der CPU 61 ermittelt werden.
Die Steuerungsabläufe bei der CPU 61 werden nachstehend unter
Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Fig. 5 erläutert.
Zuerst liest in einem Schritt 101 die CPU 61 die Laufdaten,
wie die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne, die Beschleunigungsöff
nung Acc und die Kühlwassertemperatur Tw.
Dann wird in einem Schritt 102 entschieden, ob die gegenwär
tigen Laufbedingungen innerhalb des Abgasrückführungsbereiches,
basierend auf den eingelesenen Daten, liegen oder nicht. Die
Abgasrückführung erfolgt nicht kontinuierlich. Sie wird bei
spielsweise unmittelbar nach dem Anlassen nicht durchgeführt,
wenn die Brennkraftmaschinentemperatur niedrig ist. Daher wird
in einem Schritt 102 entschieden, ob die ermittelten Brenn
kraftmaschinenlaufbedingungen die Bedingungen für die Durch
führung einer Abgasrückführung erfüllen oder nicht.
Wenn im Schritt 102 sich ergibt, daß die Bedingungen nicht in
nerhalb des Abgasrückführungsbereiches liegen, wird die Brenn
stoffeinspritzmenge Q auf einen Grundwert QN gesetzt, welcher
aus einer Tabelle ausgelesen ist, die in Fig. 6 gezeigt ist,
und zwar basierend auf der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne und
der Beschleunigungsöffnung Acc, und die Brennstoffeinspritz
periode IT wird auf einen Grundwert ITN gesetzt, welcher aus
einer Tabelle in einem Schritt 107 ausgelesen wird, die in
Fig. 7 gezeigt ist.
Dann wird in einem Schritt 108 entschieden, ob es zur Regene
ration des Partikelfilters 9 Zeit ist oder nicht. Für diese
Beurteilung kann beispielsweise das Verfahren zur Anwendung kom
men, welches in JP-A-Hei 3-199616 beschrieben ist.
Wenn im Schritt 108 ermittelt wird, daß es zur Regeneration
des Partikelfilters Zeit ist, wird der programmatische Ablauf
mit einem Schritt 109 fortgesetzt, in welchem die Öffnung W
der Drossel 8 auf einen Wert WS gesetzt wird, welcher aus ei
ner Tabelle nach Fig. 10 ausgelesen wird, und in dem die
Schrittzahl STEP des Schrittmotors 33 auf den Maximalwert von
32 gesetzt wird. Der programmatische Ablauf schreitet dann mit
einem Schritt 111 fort, in welchem die Brennstoffeinspritzmenge
Q, die Brennstoffeinspritzperiode IT, die Öffnung W der Drossel
8 und die Schrittzahl STEP des Schrittmotors 33 ausgegeben wer
den, und dann ist der Steuerungsablauf beendet.
Wenn STEP des Schrittmotors 33 auf 32 gesetzt ist, wird der
Kolben 39 abgerückt, das Unterdrucksteuerventil 6 schließt der
art, daß der Unterdruck im Unterdruckkanal 5 ansteigt, und das
Abgasrückführungsventil 4 wird vollständig geschlossen.
Wenn der Partikelfilter 9 außerhalb des Abgasrückführungsbe
reiches zu regenerieren ist, wird der Abgasrückführungskanal 3
geschlossen, und die Öffnung der Drossel 8 wird herabgesetzt,
so daß das Ansaugluftvolumen vermindert und die Abgastempera
tur erhöht wird. Partikel, welche in dem Partikelfilter 9 ein
gefangen wurden, werden dann abgebrannt, und der Partikelfil
ter wird hierdurch regeneriert.
Wenn im Schritt 108 entschieden wird, daß es zur Regeneration
des Partikelfilters nicht Zeit ist, wird der programmatische
Ablauf mit einem Schritt 110 fortgesetzt, die Drosselöffnung
W wird auf O gesetzt, die Schrittzahl STEP des Schrittmotors
33 wird auf 32 gesetzt und der programmatische Ablauf wird
mit dem Schritt 111 fortgesetzt. In diesem Fall erfolgt keine
Abgasrückführung, und der Partikelfilter 9 wird nicht rege
neriert. Es ist noch zu erwähnen, daß je kleiner der Wert der
Drosselöffnung W ist, desto größer die Öffnung ist. Die Dros
sel ist vollständig offen, wenn W = O ist.
Wenn andererseits im Schritt 102 entschieden wird, daß die
Bedingungen innerhalb des Abgasrückführungsbereiches liegen,
werden die Brennstoffeinspritzmenge Q und die Brennstoffein
spritzperiode IT in einem Schritt 103 mit Hilfe derselben
Vorgehensweise wie die im Schritt 107 gesetzt. Dann wird in
einem Schritt 104 entschieden, ob es zur Regeneration des
Partikelfilters 9 Zeit ist oder nicht.
Wenn sich im Schritt 104 ergibt, daß es zur Regeneration des
Partikelfilters nicht Zeit ist, wird der programmatische Ab
lauf mit einem Schritt 106 fortgesetzt, die Öffnung W der
Drossel 8 wird auf einen Grundwert WN gesetzt, welcher aus
einer Tabelle gemäß Fig. 8 ausgelesen wird, die Schrittzahl
STEP des Schrittmotors 33 wird auf einen Grundwert STEPN ge
setzt, welcher aus der Tabelle nach Fig. 9 ausgelesen wird,
und der programmatische Ablauf wird mit dem Schritt 111 fort
gesetzt.
Wenn andererseits im Schritt 104 entschieden wird, daß es
zur Regeneration des Partikelfilters Zeit ist, werden eine
Öffnung WS und eine Öffnungskorrekturgröße ΔWN der Drossel
8, wenn der Partikelfilter zu regenerieren ist, und eine
Grundschrittzahl STEPN und eine Schrittzahlkorrekturgröße
ΔSTEP des Schrittmotors 33, wenn der Partikelfilter 9 zu
regenerieren ist, werden aus den Steuertabellen nach den
Fig. 10 bis 12 jeweils ausgelesen. Die Drosselöffnung und
die Schrittzahl werden dann mit Hilfe des Zusammenhangs
W = WS + ΔWN, STEP = STEPN + ΔSTEP ermittelt, und der pro
grammatische Ablauf wird mit dem Schritt 111 fortgesetzt.
Wenn der Partikelfilter 9 während der Abgasrückführung zu
regenerieren ist, wird die Öffnung der Drossel 8 im Sinne ei
ner kleineren Öffnung im Vergleich zu dem Fall korrigiert,
wenn der Partikelfilter 9 nicht zu regenerieren ist, so daß
das Ansaugluftvolumen kleiner wird. Zugleich wird die Schritt
zahl des Schrittmotors 33 auf eine höhere Zahl im Vergleich
zu dem Fall korrigiert, bei dem der Partikelfilter 9 nicht
zu regenerieren ist, so daß die Öffnung des Rückführungssteuer
ventils 4 verkleinert wird und das Abgasrückführungsvolumen
ebenfalls kleiner gemacht wird.
Daher wird die Gesamtansaugluft kleiner, und die Abgastempera
tur steigt in ausreichender Weise an. Ferner kann auf Grund der
Abnahme des Abgasvolumens das Abgasrückführungsverhältnis auf
dem gleichen oder einem kleineren Wert als bei dem Fall gehal
ten werden, bei dem der Partikelfilter 9 zu regenerieren ist,
und folglich wird die Menge der aus gegebenen Partikel eben
falls herabgesetzt.
Die voranstehenden Ausführungen bezogen sich auf eine bevor
zugte Ausführungsform nach der Erfindung, durch welche die Er
findung erläutert worden ist, ohne diese hierauf und auf die
dort angegebenen Einzelheiten zu beschränken. Es sind daher
zahlreiche Modifikationen möglich, die der Fachmann im Be
darfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu ver
lassen.
Claims (5)
1. Abgasrückführungs-Steuervorrichtung für eine Dieselbrenn
kraftmaschine mit einem Abgaskanal (2), einem Ansaugkanal (1)
einem Abgasrückführungskanal (3), welcher die beiden vorstehend
genannten Kanäle verbindet, und einem Partikelfilter (9), wel
cher im Abgaskanal (2) zum Einfangen von Partikeln im Abgas
eingebaut ist, wobei die Steuereinrichtung umfaßt:
ein Rückführungssteuerventil (4) zum Steuern des Abgasrückfüh
rungsvolumens in dem Abgasrückführungskanal (3),
eine Drossel (8), welche stromauf von der Zusammenflußstelle des Ansaugkanals (1) und dem Abgasrückführungskanal (3) ange ordnet ist,
eine Einrichtung (65-71) zum Detektieren der Brennkraftma schinenlaufbedingungen,
eine Einrichtung (6; 60) zum Steuern der Öffnungen des Rück führsteuerventils (4) und der Drossel (8), basierend auf den festgestellten Laufbedingungen, und
eine Einrichtung (31) zum Verringern der Drosselöffnung (8), um die Temperatur des Abgases anzuheben und den Partikelfilter (9) zu regenerieren,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung eine Korrektureinrichtung (6, 60) auf weist, welche das Rückführungssteuerventil (4) so steuert, daß das Abgasrückführungsvolumen vermindert wird, wenn die Dros selöffnungsverringerungseinrichtung die Drosselöffnung (8) ver ringert hat, wodurch das Abgasrückführungsverhältnis auf einem konstanten Wert gehalten wird, verglichen mit dem Verhältnis vor der Verringerung der Drosselöffnung (8).
eine Drossel (8), welche stromauf von der Zusammenflußstelle des Ansaugkanals (1) und dem Abgasrückführungskanal (3) ange ordnet ist,
eine Einrichtung (65-71) zum Detektieren der Brennkraftma schinenlaufbedingungen,
eine Einrichtung (6; 60) zum Steuern der Öffnungen des Rück führsteuerventils (4) und der Drossel (8), basierend auf den festgestellten Laufbedingungen, und
eine Einrichtung (31) zum Verringern der Drosselöffnung (8), um die Temperatur des Abgases anzuheben und den Partikelfilter (9) zu regenerieren,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung eine Korrektureinrichtung (6, 60) auf weist, welche das Rückführungssteuerventil (4) so steuert, daß das Abgasrückführungsvolumen vermindert wird, wenn die Dros selöffnungsverringerungseinrichtung die Drosselöffnung (8) ver ringert hat, wodurch das Abgasrückführungsverhältnis auf einem konstanten Wert gehalten wird, verglichen mit dem Verhältnis vor der Verringerung der Drosselöffnung (8).
2. Abgasrückführungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (60)
eine Einrichtung zum Drosseln des Rückführungssteuerventils
(4) aufweist.
3. Abgasrückführungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rückführungssteuerventil (4)
eine Unterdruckkammer (46) aufweist, in welcher ein Unter
druck herrscht, eine Membrane (45) zum dichten Abschließen
der Unterdruckkammer (47), einen Ventilkörper (41), welcher
mit der Membrane (45) verbunden ist, und einen Ventilsitz
(42) aufweist, welcher im Rückführungskanal (4) derart ange
ordnet ist, daß der Ventilkörper (41) zur Anlage gegen den
selben kommen kann, und daß die Steuereinrichtung einen Un
terdruckbehälter und ein Unterdrucksteuerventil (6) aufweist,
welches den Unterdruck durch Verdünnen des Unterdrucks von dem
Unterdruckbehälter mit der Ansaugluft nach Maßgabe des Ab
gasdrucks erzeugt.
4. Abgasrückführungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdrucksteuerventil (6)
einen Schrittmotor (33) aufweist, welcher sich in Abhängigkeit
von einem Signal um einen Winkel dreht, sowie einen Ventil
körper aufweist, welcher das Ansaugluftvolumen nach Maßgabe
des Drehwinkels des Schrittmotors (33) steuert, welches den
Unterdruck verdünnt.
5. Abgasrückführungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (60)
eine Einrichtung aufweist, welche entscheidet, ob es zur Re
generation des Partikelfilters (9), basierend auf den detek
tierten Laufbedingungen Zeit ist oder nicht, und eine Ein
richtung (64) aufweist, welche ein korrigiertes Signal an die
Schrittmotor (33), basierend auf dem Entscheidungsergebnis
der Entscheidungseinrichtung abgibt.
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