Die Erfindung betrifft einen Abgasrückführsteller gemäß dem Ober
begriff des Patentanspruchs. Derartige Abgasrückführsteller, wie
sie beispielsweise in geregelten Abgasrückführsystemen für Kraft
fahrzeug-Brennkraftmaschinen eingesetzt werden, arbeiten nach zwei
unterschiedlichen Prinzipien: Das ältere Prinzip ist dasjenige der
Stromregelung, bei dem mittels eines aufwendigen Stromreglers der
die Erregerspule des Abgasrückführstellers durchfließende Erreger
strom auf einen Wert eingeregelt wird, der die für die jeweiligen
Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine optimale rückgeführte
Abgasmenge sicherstellt. Den Vorteil eines gegenüber der Strom
regelung wesentlich geringeren Aufwands bietet das andere Prinzip,
nämlich die Beaufschlagung der Erregerspule des Abgasrückführ
stellers mit pulslängenmodulierten Stellsignalen, d. h. mit
solchen, deren Tastverhältnis so geregelt wird, daß der mittlere
Erregerstrom in der Erregerspule die jeweils optimale rückgeführte
Abgasmenge sicherstellt.The invention relates to an exhaust gas recirculation controller according to the Ober
concept of claim. Such exhaust gas recirculation controllers, such as
for example in regulated exhaust gas recirculation systems for power
Vehicle internal combustion engines are used, work after two
different principles: The older principle is the one
Current control, in which by means of a complex current regulator
exciters flowing through the excitation coil of the exhaust gas recirculation controller
current is adjusted to a value that is appropriate for the respective
Operating conditions of the internal combustion engine optimally returned
Ensures exhaust gas volume. The advantage of one over the electricity
regulation of much less effort offers the other principle,
namely the application of the excitation coil of the exhaust gas recirculation
actuator with pulse length modulated control signals, d. H. With
those whose duty cycle is regulated so that the middle
Excitation current in the excitation coil the optimally returned
Ensures exhaust gas volume.
Wie sich gezeigt hat, arbeiten zwar die nach dem ersten Prinzip be
triebenen Abgasrückführsteller mit der erforderlichen Regelgenauig
keit, jedoch gilt dies nicht für mit pulslängenmodulierten Stell
signalen betriebene Abgasrückführsteller. Eine im Hinblick auf die
jeweiligen Betriebsverhältnisse der Brennkraftmaschine genaue Ein
stellung der jeweils rückgeführten Abgasmenge ist aber beispiels
weise bei Dieselmaschinen von großer Wichtigkeit sowohl für den
einwandfreien Betrieb der Maschine als auch für die Begrenzung des
Gehalts der Abgase an unerwünschten Bestandteilen.
As has been shown, they work according to the first principle
driven exhaust gas recirculation controller with the required control accuracy
speed, however, this does not apply to actuators with pulse length modulation
signal operated exhaust gas recirculation controller. One in terms of
respective operating conditions of the internal combustion engine accurate on
position of the recirculated exhaust gas quantity is, for example
of diesel engines of great importance for both
proper operation of the machine as well as for the limitation of the
Exhaust gas content of undesirable components.
Überlegungen und Versuche, die sich auf das Regelprinzip und die
Ausführung des Reglers bezogen, führten zu keiner Erklärung für
diese Erscheinung.Considerations and experiments that relate to the rule principle and the
Execution of the controller did not lead to an explanation for
this appearance.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Ab
gasrückführsteller, d. h. einen solchen, der in vorteilhafter Weise
den hohen Aufwand für eine Stromregelung vermeidet, zu schaffen,
der eine für alle Einsatzfälle ausreichende Regelgenauigkeit
sicherstellt.The invention has for its object a generic From
gas recirculation controller, d. H. one that is advantageous
avoids the high expenditure for a current regulation,
the one control accuracy sufficient for all applications
ensures.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich diese Aufgabe auf
technisch sehr einfache Weise mit den im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen lösen läßt.Surprisingly, it has been found that this task is on
technically very simple way with the in the characterizing part of the
Features specified claim 1 can solve.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie
die gestellte Aufgabe mit sehr einfachen, vom Prinzip her bekannten
Mitteln löst, nämlich einem in Reihe mit der Erregerspule liegen
den, derselben Temperaturbeaufschlagung wie diese unterliegenden
NTC-Widerstand. Diese Lösung des der Erfindung zugrundeliegenden
Problems beruht auf der Erkenntnis, daß die Ursache für die ein
gangs beschriebene unzulängliche Regelgenauigkeit beim Einsatz der
Pulslängenmodulation in der Temperaturabhängigkeit des elektrischen
Widerstandswerts der Erregerspule zu sehen ist; dieser Temperatur
einfluß bewirkt eine Änderung der Regelstrecke und damit eine Ände
rung der Regelgüte. Daß die erfindungsgemäße Lösung der gestellten
Aufgabe die Anwendung einer an sich seit langem bekannten Maßnahme
(siehe nur Meinke/Gundlach, Taschenbuch der Hochfrequenztechnik,
1956, Seiten 549/550) beinhaltet, muß als Vorteil der Erfindung an
gesehen werden, da es sich hierbei um eine erprobte und bewährte
Maßnahme handelt.A particular advantage of the invention is that it
the task with very simple, known in principle
Means triggers, namely one in line with the excitation coil
which are subject to the same temperature exposure as these
NTC resistor. This solution of the basis of the invention
Problem is based on the knowledge that the cause of the one
Inadequate control accuracy described above when using the
Pulse length modulation in the temperature dependence of the electrical
Resistance value of the excitation coil can be seen; this temperature
influence causes a change in the controlled system and thus a change
control quality. That the solution of the invention
Task the application of a measure that has been known for a long time
(see only Meinke / Gundlach, paperback of high-frequency technology,
1956, pages 549/550) must be considered an advantage of the invention
can be seen since this is a tried and tested
Measure acts.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abgasrückführstellers
wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert.An embodiment of the exhaust gas recirculation controller according to the invention
is explained below with reference to the drawing.
Der dem in der Abgasrückführleitung 1 angeordneten Abgasrückführ
ventil 2 zugeordnete Abgasrückführsteller 3, dessen Aufbau an sich
bekannt und daher hier im einzelnen nicht beschrieben ist, enthält
als wesentlichen Bestandteil die Erregerspule 4, die in dem mit 5
bezeichneten Erregerstromkreis liegt. Dieser wird von dem mit
Sensoren für Betriebsparameter der Maschine, wie Drehzahl und/oder
Last, verbundenen Steuergerät 6 mit einem pulslängenmodulierten
Erregerstrom gespeist. Der Abgasrückführsteller 3 liefert einen
Steuerdruck an das Abgasrückführventil 2.The arranged in the exhaust gas recirculation line 1 exhaust gas recirculation valve 2 associated exhaust gas recirculation actuator 3 , the structure of which is known per se and is therefore not described in detail here, contains as an essential component the excitation coil 4 , which lies in the excitation circuit denoted by 5 . This is fed by the control unit 6 , which is connected to sensors for operating parameters of the machine, such as speed and / or load, with a pulse-length-modulated excitation current. The exhaust gas recirculation actuator 3 supplies a control pressure to the exhaust gas recirculation valve 2 .
Wie erkannt wurde, hat entscheidenden Einfluß auf die erzielte Re
gelgüte die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstands der
Erregerspule 4. Dieser Temperatureinfluß würde sich bei einem mit
Stromregelung betriebenen Abgasrückführsteller nicht nachteilig be
merkbar machen; dies gilt jedoch nicht für einen gattungsgemäßen,
mit pulslängenmodulierten Stellsignalen arbeitenden Steller.As was recognized, the temperature dependence of the electrical resistance of the excitation coil 4 has a decisive influence on the control quality achieved. This temperature influence would not make itself noticeably be noticeable in an exhaust gas recirculation controller operated with current control; however, this does not apply to an actuator of the generic type working with pulse-length-modulated control signals.
Zur Vermeidung dieses nachteiligen Temperatureinflusses auf die er
zielte Regelgüte ist elektrisch in Reihe mit der Erregerspule 4 der
NTC-Widerstand 7 angeordnet; er ist so ausgelegt, daß er den Tem
peraturgang des Widerstandswerts der Erregerspule 4 kompensiert, so
daß bei konstant gehaltenem Tastverhältnis der Stellsignale in dem
gesamten auftretenden Temperaturbereich der Mittelwert des die
Reihenschaltung der Elemente 4 und 7 durchfließenden Erregerstroms
ebenfalls konstant und damit temperaturunabhängig ist.To avoid this disadvantageous temperature influence on the targeted quality of control he is electrically arranged in series with the excitation coil 4 of the NTC resistor 7 ; it is designed so that it compensates for the temperature response of the resistance value of the excitation coil 4 , so that when the pulse duty factor of the control signals is kept constant, the mean value of the excitation current flowing through the series connection of the elements 4 and 7 is also constant and therefore temperature-independent in the entire temperature range that occurs.
Dies setzt verständlicherweise voraus, daß der NTC-Widerstand 7 an
einer Stelle des Abgasrückführstellers 3 angeordnet ist, die den
selben Temperaturbeaufschlagungen wie die Erregerspule 4 unterwor
fen ist, am besten in Wärmekontakt mit der Erregerspule 4.This understandably presupposes that the NTC resistor 7 is arranged at a point of the exhaust gas recirculation actuator 3 which is subjected to the same temperature effects as the excitation coil 4 , best in thermal contact with the excitation coil 4 .