EP0473931B1 - Verfahren zur Beeinflussung der rückgeführten Abgasmenge - Google Patents

Verfahren zur Beeinflussung der rückgeführten Abgasmenge Download PDF

Info

Publication number
EP0473931B1
EP0473931B1 EP91112566A EP91112566A EP0473931B1 EP 0473931 B1 EP0473931 B1 EP 0473931B1 EP 91112566 A EP91112566 A EP 91112566A EP 91112566 A EP91112566 A EP 91112566A EP 0473931 B1 EP0473931 B1 EP 0473931B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
exhaust gas
internal combustion
air duct
combustion engine
additional air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP91112566A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0473931A2 (de
EP0473931A3 (en
Inventor
Walter Hübner
Christian Huber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE4027155A external-priority patent/DE4027155C1/de
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP0473931A2 publication Critical patent/EP0473931A2/de
Publication of EP0473931A3 publication Critical patent/EP0473931A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0473931B1 publication Critical patent/EP0473931B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/10—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air having secondary air added to the fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/42—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
    • F02M26/59—Systems for actuating EGR valves using positive pressure actuators; Check valves therefor
    • F02M26/60—Systems for actuating EGR valves using positive pressure actuators; Check valves therefor in response to air intake pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209—Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10222—Exhaust gas recirculation [EGR]; Positive crankcase ventilation [PCV]; Additional air admission, lubricant or fuel vapour admission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104—Intake manifolds
    • F02M35/108—Intake manifolds with primary and secondary intake passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104—Intake manifolds
    • F02M35/112—Intake manifolds for engines with cylinders all in one line

Definitions

  • the invention relates to a device for influencing the amount of exhaust gas supplied to an inlet duct of an internal combustion engine, wherein additional combustion gas can reach the inlet duct in addition to the exhaust gas via at least one additional air duct connected to an exhaust gas recirculation line, the recirculated exhaust gas quantity being controlled or regulated by influencing the amount of additional combustion gas and a control element designed as a volume control valve is provided, which can be actuated in various ways in wide operating ranges of the internal combustion engines and thus, in addition to the open-closed position, also determines the gas flow flowing through, also taking intermediate positions, the volume control valve in the auxiliary air channel between a combustion gas source (intake line) and the mouth of the additional air duct is provided in the exhaust gas recirculation line.
  • An intake system for an internal combustion engine working with a carburetor mixture metering device and exhaust gas recirculation is known from DE-C-30 25 106.
  • This well-known system convinces with its basic idea to Improved swirling of the mixture supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine additionally or alternatively supplying combustion gas (usually fresh air) to the inlet duct via an additional air duct in addition to the recirculated exhaust gas.
  • combustion gas usually fresh air
  • this known system is extremely complex, since in addition to a quantity control valve for the recirculated exhaust gas quantity, a quantity control valve for the additional combustion gas may also be required.
  • the invention has set itself the task.
  • the exhaust gas recirculation line does not contain such a quantity control valve.
  • the amount of exhaust gas recirculated is controlled or regulated solely by influencing the amount of additional combustion gas.
  • the amount of exhaust gas recirculation is also dependent on the pressure conditions in the individual lines in the known prior art and is thus also partly influenced by the quantity control valve provided in the auxiliary air duct, in the known state of the art the exhaust gas recirculation flow is controlled primarily by a separate quantity control valve. In contrast, the invention does not require such a separate quantity control valve.
  • an additional air duct via which additional combustion gas is supplied, opens into the inlet duct of the internal combustion engine via a common mouthpiece.
  • a suitable control element By means of a suitable control element, only the amount of the additional combustion gas brought in via the additional air duct is influenced; complementary to this amount, the amount of the recirculated exhaust gas is automatically controlled.
  • This method has the advantage that only a single control element is required, which, moreover, is only exposed to easily controllable influences. While namely the control element working according to the invention is essentially exposed to ambient air, conventional exhaust gas recirculation valves which are arranged in the exhaust gas recirculation line are exposed to extremely high temperatures and possibly aggressive reagents.
  • an additional shut-off valve can be provided in the exhaust gas recirculation line according to claim 2, which, however, then only has to assume an open or closed position, but assumes the quantity Does not need to influence gas. This valve can thus be made significantly simpler than the known exhaust gas recirculation valves.
  • control element can be controlled essentially as a function of the position of a throttle element provided in the inlet duct.
  • the operating point of an internal combustion engine is usually determined, inter alia, by the position of a throttle element provided in the inlet duct, for example a throttle valve. A change in the desired load or a change in the operating point is initiated by a change in the position of the throttle element. If the change in the throttle element position is now used to control the exhaust gas recirculation control element, the fastest possible adaptation of the recirculated exhaust gas quantity to a new operating point of the internal combustion engine is ensured.
  • Undesired operating states of the internal combustion engine due to a late adaptation of the exhaust gas recirculation quantity, due to dead times with an indirect detection of the change in operating point, are thereby avoided.
  • This method is particularly advantageous in non-stationary operation.
  • the necessary coupling between the tax body and Throttle body can be implemented mechanically or electronically.
  • a coupling algorithm according to the invention advantageously does not require a complex control algorithm at the position of the throttle element. In this context, it may be advisable to differentiate, with the throttle body closed, whether the auxiliary air system, consisting of the auxiliary air duct for the additional combustion gas and the recirculated exhaust gas, should be active or inactive.
  • an internal combustion engine 1 is supplied with combustion gas via an inlet channel 2, which after combustion has passed as exhaust gas via an exhaust system 3 again into the environment.
  • a throttle element 4 throttle valve
  • upstream of the throttle element 4 branches off from the inlet channel 2, an additional air channel 5.
  • a control element 6 is provided in the additional air duct 5 for influencing the amount of combustion gas passing through the additional air duct 5.
  • the amount of exhaust gas supplied to the internal combustion engine is influenced by suitable control of the control element 6. If the amount of combustion gas flowing through the additional air duct 5 is relatively high, then only a small amount of exhaust gas get into the inlet channel 2. With a small amount of combustion gas flowing through the additional air duct 5, however, the amount of exhaust gas entering the inlet duct 2 is relatively high. As can be seen, this method for influencing the recirculated exhaust gas quantity only requires extremely little construction effort. The influence of the ambient pressure is advantageously largely compensated for in principle. In addition, small exhaust gas recirculation quantities are advantageously set by setting large quantities of combustion gas that penetrate the additional air duct 5, which significantly increases the setting accuracy or enormously reduces the probability of errors. Finally, the control element 6 influencing the exhaust gas recirculation quantity is not exposed to the high exhaust gas temperatures.
  • a four-cylinder internal combustion engine 1 with the combustion chambers 1a to 1d is supplied with a combustion mixture via an intake system 20.
  • the burned mixture reaches the environment as exhaust gas via the exhaust system 3 from the internal combustion engine.
  • Essential elements of the intake system 20 are an intake line 2 'having a throttle valve 4, which branches into the inlet ducts 2a to 2d assigned to the individual combustion chambers 1a to 1d, and additional air ducts 5a to 5d designed as turbulence ducts, which each open into the assigned inlet ducts 2a to 2d .
  • Each turbulence channel 5a to 5d is connected on the one hand to the intake line 2 'and on the other hand to an exhaust gas recirculation line 7. This is only representative of the additional air duct 5d.
  • the exhaust system 3 consists u. a. from an exhaust manifold 11, an exhaust pipe 12, and an exhaust gas aftertreatment device 13 which represents a catalytic converter and / or a muffler. Upstream of this, the exhaust gas recirculation line 7 branches off from the exhaust pipe 12 and contains a shut-off valve 14.
  • the check valve 14 is additionally provided in the exhaust gas recirculation line 7.
  • this shut-off valve is only capable of completely closing or releasing the exhaust gas recirculation line, but cannot influence the amount of exhaust gas passing through the exhaust gas recirculation line 7 in a differentiated manner.
  • the control element 6 is preferably controlled essentially as a function of the position of the throttle element 4.
  • This coupling leads to a quick and precise change in the load request or operating point of the internal combustion engine Adjustment of the desired exhaust gas recirculation quantity, since there are practically no dead times.
  • the coupling (8) described, which is shown in more detail in FIG. 3 as a characteristic curve - the opening cross section of the throttle element 4 is plotted on the abscissa, and the opening cross section of the control element 6 is plotted on the ordinate - can be implemented electronically or mechanically.
  • this coupling has the advantage that, particularly when the position of the throttle element 4 is the sole control variable for the control element 6, a significantly simplified control algorithm is used.
  • the control element 6 is closed when the throttle element 4 is opened further and thus with a high gas throughput in the inlet channel 2, ie in the full-load operation of the internal combustion engine 1, as a result of which only recirculated exhaust gas passes through the exhaust gas recirculation line 7 into the inlet channel 2.
  • the control element 6 is completely open. Then so much combustion gas passes through the additional air duct 5 into the inlet duct 2 that there is almost no admixture of recirculated exhaust gas. Between these two extreme values, the throttle element 4 and the control element 6 assume appropriately coordinated intermediate positions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Vorrichtung zur Beeinflussung der einem Einlaßkanal einer Brennkraftmaschine zugeführten Abgasmenge, wobei über zumindest einen mit einer Abgasrückführleitung verbundenen Zusatzluftkanal neben dem Abgas zusätzliches Verbrennungsgas in den Einlaßkanal gelangen kann, wobei die rückgeführte Abgasmenge durch Beeinflussung der Menge von zusätzlichem Verbrennungsgas gesteuert oder geregelt wird und wobei ein als Mengensteuerventil ausgebildetes Steuerorgan vorgesehen ist, das in weiten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschien verschiedenartig ansteuerbar ist und somit neben der Auf-Zu-Stellung auch Zwischenstellungen einnehmend die durchströmende Gasmenge bestimmt, wobei ferner das Mengensteuerventil im Zusatzluftkanal zwischen einer Verbrennungsgas-Quelle (Ansaugleitung) und der Mündung des Zusatzluftkanales in die Abgasrückführleitung vorgesehen ist.
  • Ein Ansaugsystem für eine mit einer Vergaser-Gemischdosiereinrichtung und Abgasrückführung arbeitende Brennkraftmaschine ist aus der DE-C-30 25 106 bekannt. Dieses bekannte System überzeugt durch seinen Grundgedanken, zur verbesserten Verwirbelung des dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches dem Einlaßkanal über einen Zusatzluftkanal neben dem rückgeführten Abgas zusätzlich oder alternativ hierzu Verbrennungsgas (üblicherweise Frischluft) zuzuführen. Allerdings ist dieses bekannte System äußerst aufwendig, da neben einem Mengensteuerventil für die rückgeführte Abgasmenge ggf. auch ein Mengensteuerventil für das zusätzliche Verbrennungsgas erforderlich ist.
  • Hier Abhilfe zu schaffen hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt. Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Abgasrückführleitung kein derartiges Mengensteuerventil enthält. Erfindungsgemäß wird die rückgeführte Abgasmenge allein durch Beeinflussung der Menge von zusätzlichem Verbrennungsgas gesteuert oder geregelt. Zwar ist auch beim bekannten Stand der Technik die Abgasrückführmenge von den Druckverhältnissen in den einzelnen Leitungen abhängig und wird somit teilweise ebenfalls durch das im Zusatzluftkanal vorgesehene Mengensteuerventil beeinflußt, jedoch erfolgt beim bekannten Stand der Technik die Regelung des Abgas-Rückführstromes vorrangig durch ein separates Mengensteuerventil. Bei der Erfindung hingegen ist kein derartiges separates Mengensteuerventil erforderlich. Nach der Erfindung mündet neben einer Abgasrückführleitung über ein gemeinsames Mündungsstück ein Zusatzluftkanal, über den zusätzliches Verbrennungsgas herangeführt wird, in den Einlaßkanal der Brennkraftmaschine. Mittels eines geeigneten Steuerorganes beeinflußt wird lediglich die Menge des über den Zusatzluftkanal herangeführten zusätzlichen Verbrennungsgases, komplementär zu dieser Menge wird die Menge des rückgeführten Abgases selbsttätig gesteuert. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß lediglich ein einziges Steuerorgan benötigt wird, das darüber hinaus lediglich einfach beherrschbaren Einflüssen ausgesetzt wird. Während nämlich das erfindungsgemäß arbeitende Steuerorgan im wesentlichen von Umgebungsluft beaufschlagt wird, sind übliche Abgasrückführventile, die in der Abgasrückführleitung angeordnet sind, extrem hohen Temperaturen und möglicherweise aggressiven Reagenzien ausgesetzt.
  • Um in gewissen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine (beispielsweise im Leerlaufpunkt) eine Rückführung von Abgas sicher zu verhindern, kann gemäß Anspruch 2 in der Abgasrückführleitung ein zusätzliches Sperrventil vorgesehen sein, das dann jedoch lediglich eine Auf- oder Zu-Stellung annehmen muß, jedoch die Menge durchgesetzten Gases nicht zu beeinflussen braucht. Dieses Ventil kann somit gegenüber den bekannten Abgasrückführventilen deutlich vereinfacht ausgebildet werden.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Steuerorgan im wesentlichen abhängig von der Position eines im Einlaßkanal vorgesehenen Drosselorganes angesteuert werden. Üblicherweise wird der Betriebspunkt einer Brennkraftmaschine u. a. durch die Position eines im Einlaßkanal vorgesehenen Drosselorganes, so beispielsweise einer Drosselklappe, bestimmt. Eine Lastwunschänderung bzw. eine Änderung des Betriebspunktes wird dabei durch eine Veränderung der Position des Drosselorganes initiiert. Wird nun die Veränderung der Drosselorgan-Position zur Ansteuerung des Abgasrückführ-Steuerorganes herangezogen, so ist eine schnellstmögliche Anpassung der rückgeführten Abgasmenge an einen neuen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine gewährleistet. Unerwünschte Betriebszustände der Brennkraftmaschine aufgrund einer zu späten Anpassung der Abgasrückführmenge, bedingt durch Totzeiten bei einer indirekten Erfassung des Betriebspunktwechsels, werden dadurch vermieden. Besonders vorteilhaft ist dieses Verfahren im Instationärbetrieb. Die hierzu erforderliche Koppelung zwischen Steuerorgan und Drosselorgan kann auf mechanischem oder elektronischem Wege realisiert sein. Gegenüber üblichen elektronisch angesteuerten Abgasrückführventilen ist mit einer erfindungsgemäßen Koppelung an die Position des Drosselorganes vorteilhafterweise kein aufwendiger Steueralgorithmus nötig. In diesem Zusammenhang kann es empfehlenswert sein, bei geschlossenem Drosselorgan zu unterscheiden, ob das Zusatzluftsystem, bestehend aus dem Zusatzluftkanal für das zusätzliche Verbrennungsgas sowie das rückgeführte Abgas, aktiv oder inaktiv sein soll. Insbesondere von Bedeutung ist dies im Zusammenhang mit Anspruch 4, wenn das Zusatzluftsystem die Versorgung der Brennkraftmaschine bei Null-Last, d. h. im Leerlaufpunkt, übernimmt. Hier ist dann zu unterscheiden, ob sich die Brennkraftmaschine im Zustand des Leerlaufpunktes oder im Zustand der Schubabschaltung - insbesondere bei Brennkraftmaschinen zum Antrieb von Kraftfahrzeugen - befindet.
  • Zwei Prinzipskizzen (Fig. 1, 2) sowie eine bevorzugte Kennlinie für die Koppelung zwischen Steuerorgan und Drosselorgan (Fig. 3) erläutern als bevorzugte Ausführungsbeispiele die Erfindung näher.
  • Nach Fig. 1 wird einer Brennkraftmaschine 1 über einen Einlaßkanal 2 Verbrennungsgas zugeführt, das nach erfolgter Verbrennung als Abgas über eine Abgasanlage 3 wieder in die Umgebung gelangt. Im Einlaßkanal 2 befindet sich ein Drosselorgan 4 (Drosselklappe), das über einen weiten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine die zugeführte Verbrennungsgasmenge im wesentlichen bestimmt. Stromauf des Drosselorganes 4 zweigt vom Einlaßkanal 2 ein Zusatzluftkanal 5 ab. Im Zusatzluftkanal 5 ist ein Steuerorgan 6 zur Beeinflussung der durch den Zusatzluftkanal 5 gelangenden Menge von Verbrennungsgas vorgesehen. Stromab des Steuerorganes 6 vereinigt sich der Zusatzluftkanal 5 mit einer von der Abgasanlage 3 abzweigenden Abgasrückführleitung 7 und mündet schließlich stromab des Drosselorganes 4 wieder in den Einlaßkanal 2.
  • Die der Brennkraftmaschine zugeführte Abgasmenge wird durch geeignete Ansteuerung des Steuerorganes 6 beeinflußt. Ist nämlich die über den Zusatzluftkanal 5 strömende Menge von Verbrennungsgas relativ hoch, so kann lediglich eine geringe Menge von Abgas in den Einlaßkanal 2 gelangen. Bei geringer Menge von durch den Zusatzluftkanal 5 strömenden Verbrennungsgas hingegen ist die in den Einlaßkanal 2 gelangende Abgasmenge relativ hoch. Dieses Verfahren zur Beeinflussung der rückgeführten Abgasmenge erfordert - wie ersichtlich - lediglich einen äußerst geringen Bauaufwand. Vorteilhafterweise wird auch der Einfluß des Umgebungsdruckes prinzipbedingt weitestgehend kompensiert. Vorteilhafterweise erfolgt darüber hinaus die Einstellung kleiner Abgasrückführmengen durch Einstellung hoher den Zusatzluftkanal 5 durchdringender Verbrennungsgasmengen, was die Einstellgenauigkeit wesentlich erhöht bzw. die Fehlerwahrscheinlichkeit enorm reduziert. Schließlich ist das die Abgasrückführmenge beeinflussende Steuerorgan 6 nicht den hohen Abgastemperaturen ausgesetzt.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird einer vierzylindrigen Brennkraftmaschine 1 mit den Brennräumen 1a bis 1d über ein Ansaugsystem 20 Verbrennungsgemisch zugeführt. Das verbrannte Gemisch gelangt als Abgas über die Abgasanlage 3 aus der Brennkraftmaschine in die Umgebung.
  • Wesentliche Elemente des Ansaugsystemes 20 sind eine eine Drosselklappe 4 aufweisende Ansaugleitung 2', die sich in den einzelnen Brennräumen 1a bis 1d zugeordnete Einlaßkanäle 2a bis 2d verzweigt, sowie als Turbulenzkanäle ausgebildete Zusatzluftkanäle 5a bis 5d, die jeweils in die zugeordneten Einlaßkanäle 2a bis 2d münden. Jeder Turbulenzkanal 5a bis 5d ist zum einen mit der Ansaugleitung 2' und zum anderen mit einer Abgasrückführleitung 7 verbunden. Dies ist stellvertretend nur für den Zusatzluftkanal 5d dargestellt. Stromauf der Mündung der Abgasrückführleitung 7 befindet sich darüber hinaus im Zusatzluftkanal 5 (stellvertretend 5d) ein als Mengensteuerventil wirkendes Steuerorgan 6.
  • Die Abgasanlage 3 besteht u. a. aus einem Abgaskrümmer 11, einer Abgasleitung 12, sowie einer einen Katalysator und/oder einen Schalldämpfer darstellenden Abgas-Nachbehandlungsvorrichtung 13. Stromauf dieser zweigt von der Abgasleitung 12 die Abgasrückführleitung 7 ab, in der sich ein Sperrventil 14 befindet.
  • Mit den sich einstellenden Druckverhältnissen, die beispielsweise durch Einbau von Blenden auch in der gewünschten Weise optimiert werden können, ist es möglich, die in den jeweiligen Einlaßkanal 2a bis 2d gelangende Menge rückgeführten Abgases durch Beeinflussung der durch den Turbulenzkanal 5a bis 5d strömenden Verbrennungsgas-Menge zu steuern oder zu regeln. Da hierfür lediglich das Mengensteuerventil/Steuerorgan 6 betätigt werden muß, ist nicht nur der bauliche, sondern auch der steuerungstechnische Aufwand äußerst gering. Bei einer großen Menge von zusätzlichem Verbrennungsgas wird sich somit bei einem bestimmten Betriebspunkt eine niedrigere Abgasrückführrate einstellen, als bei einer geringeren Menge von über den Turbulenzkanal zusätzlich zugeführten Verbrennungsgas. Um jedoch in bestimmten Betriebspunkten oder Betriebszuständen der Brennkraftmaschine jegliche Rückführung von Abgas auszuschließen, ist in der Abgasrückführleitung 7 zusätzlich das Sperrventil 14 vorgesehen. Dieses Sperrventil vermag jedoch lediglich, die Abgasrückführleitung vollständig zu schließen oder freizugeben, kann jedoch die durch die Abgasrückführleitung 7 gelangende Abgasmenge nicht differenziert beeinflussen.
  • Wie durch einen Interaktionspfeil 8 dargestellt, wird das Steuerorgan 6 bevorzugt im wesentlichen abhängig von der Position des Drosselorganes 4 angesteuert. Diese Koppelung führt bei Änderungen des Lastwunsches bzw. Betriebspunktes der Brennkraftmaschine zu einer schnellen und genauen Anpassung der gewünschten Abgasrückführmenge, da praktisch keine Totzeiten vorhanden sind. Die beschriebene Koppelung (8), die in Fig. 3 als Kennlinie näher dargestellt ist - auf der Abszisse ist der Öffnungsquerschnitt des Drosselorganes 4, auf der Ordinate der Öffnungsquerschnitt des Steuerorganes 6 aufgetragen -, kann auf elektronischem oder mechanischem Wege realisiert sein. Gegenüber herkömmlichen Ansteueralgorithmen für Abgasrückfuhrventile hat diese Koppelung den Vorteil, daß insbesondere dann, wenn die Position des Drosselorganes 4 alleinige Steuergröße für das Steuerorgan 6 ist, ein deutlich vereinfachter Steueralgorithmus zum Einsatz kommt. Wie ersichtlich, ist bei weiter geöffnetem Drosselorgan 4 und somit bei hohem Gasdurchsatz im Einlaßkanal 2, d. h. im Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine 1, das Steuerorgan 6 geschlossen, wodurch in den Einlaßkanal 2 lediglich rückgeführtes Abgas über die Abgasrückführleitung 7 gelangt. Bei geschlossenem Drosselorgan 4 hingegen, d. h. bei Null-Lastbetrieb der Brennkraftmaschine 1, ist das Steuerorgan 6 vollständig geöffnet. Dann gelangt so viel Verbrennungsgas über den Zusatzluftkanal 5 in den Einlaßkanal 2, daß nahezu keine Zumischung von rückgeführtem Abgas erfolgt. Zwischen diesen beiden Extremwerten nehmen das Drosselorgan 4 sowie das Steuerorgan 6 entsprechend abgestimmte Zwischenpositionen ein.
  • Der Vollständigkeit halber soll an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß bei geschlossenem Drosselorgan 4 die Brennkraftmaschine 1 über den Zusatzluftkanal 5 mit Verbrennungsgas versorgt wird, wobei dann das Steuerorgan 6 die Funktion eines herkömmlichen Leerlaufstellers übernimmt und insbesondere als solcher ausgebildet ist. Selbstverständlich können neben der Position des Drosselorganes 4 weitere Eingangsgrößen, so beispielsweise die Temperatur der Brennkraftmaschine, berücksichtigt werden. Diese Eingangsgrößen können dabei auch bei der Ansteuerung des Sperrventiles 14 gemäß Fig. 2 berücksichtigt werden.

Claims (4)

  1. Vorrichtung zur Beeinflussung der einem Einlaßkanal (2, 2a bis 2d) einer Brennkraftmaschine (1) zugeführten Abgasmenge, wobei über zumindest einen mit einer Abgasrückführleitung (7) verbundenen Zusatzluftkanal (5, 5a bis 5d) neben dem Abgas zusätzliches Verbrennungsgas in den Einlaßkanal (2, 2a bis 2d) gelangen kann, wobei die rückgeführte Abgasmenge durch Beeinflussung der Menge von zusätzlichem Verbrennungsgas gesteuert oder geregelt wird und wobei ein als Mengensteuerventil ausgebildetes Steuerorgan (6) vorgesehen ist, das in weiten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine verschiedenartig ansteuerbar ist und somit neben der Auf- Zu-Stellung auch Zwischenstellungen einnehmend die durchströmende Gasmenge bestimmt, und wobei das Mengensteuerventil im Zusatzluftkanal (5, 5a bis 5d) zwischen einer Verbrennungsgas-Quelle (Ansaugleitung 2') und der Mündung des Zusatzluftkanales in die Abgasrückführleitung (7) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführleitung (7) kein derartiges Mengensteuerventil enthält.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch ein in der Abgasrückführleitung (7) vorgesehenes, insbesondere elektrisch oder pneumatisch angesteuertes, lediglich eine Auf- oder Zu-Stellung annehmendes Sperrventil (14).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (6) mechanisch oder elektronisch an ein Drosselorgan (4) im Einlaßkanal (2, 2a bis 2d) gekoppelt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzluftkanal (5, 5a bis 5d) sowie das Steuerorgan (6) der Versorgung der Brennkraftmaschine (1) bei Null-Last (Leerlauf) dienen.
EP91112566A 1990-08-28 1991-07-26 Verfahren zur Beeinflussung der rückgeführten Abgasmenge Expired - Lifetime EP0473931B1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4027155 1990-08-28
DE4027155A DE4027155C1 (en) 1990-08-28 1990-08-28 E.G.R. circuit for IC engine - has quantity control valve fitted between combustion gas source and EGR return
DE4037913 1990-11-29
DE4037913A DE4037913A1 (de) 1990-08-28 1990-11-29 Steuerverfahren fuer ein abgasrueckfuehr-steuerorgan

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0473931A2 EP0473931A2 (de) 1992-03-11
EP0473931A3 EP0473931A3 (en) 1992-07-08
EP0473931B1 true EP0473931B1 (de) 1993-11-10

Family

ID=25896305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP91112566A Expired - Lifetime EP0473931B1 (de) 1990-08-28 1991-07-26 Verfahren zur Beeinflussung der rückgeführten Abgasmenge

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0473931B1 (de)
DE (2) DE4037913A1 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0681719A (ja) * 1992-08-31 1994-03-22 Hitachi Ltd 内燃機関の吸気装置
WO1996021097A1 (en) * 1994-12-30 1996-07-11 Ford Motor Company Limited Engine management system
DE19651647A1 (de) * 1996-12-12 1998-06-18 Bayerische Motoren Werke Ag Quantitätsgesteuerte Brennkraftmaschine mit einem System zur Einleitung von Zusatzluft
DE19701757A1 (de) * 1996-12-12 1998-08-20 Bayerische Motoren Werke Ag Quantitätsgesteuerte Brennkraftmaschine mit einem System zur Einleitung von Zusatzluft
GB9625949D0 (en) * 1996-12-13 1997-01-29 Ford Motor Co Intake system for an internal combustion engine
DE19712357B4 (de) * 1997-03-25 2004-05-06 Harald Echtle Verfahren zur Gemischbildung bei einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine
JP3092547B2 (ja) * 1997-06-26 2000-09-25 トヨタ自動車株式会社 Ｅｇｒ制御付きエンジンの吸気絞り弁制御装置
AT2434U1 (de) 1997-10-21 1998-10-27 Avl List Gmbh Fremdgezündete brennkraftmaschine
US10550754B2 (en) 2017-05-15 2020-02-04 Polaris Industries Inc. Engine
US10428705B2 (en) 2017-05-15 2019-10-01 Polaris Industries Inc. Engine
US10639985B2 (en) 2017-05-15 2020-05-05 Polaris Industries Inc. Three-wheeled vehicle
US10576817B2 (en) 2017-05-15 2020-03-03 Polaris Industries Inc. Three-wheeled vehicle
USD904227S1 (en) 2018-10-26 2020-12-08 Polaris Industries Inc. Headlight of a three-wheeled vehicle

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3025106A1 (de) * 1980-07-02 1982-01-21 Suzuki Jidosha Kogyo K.K., Hamana, Shizuoka Motor mit einem hauptansaugweg

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5779247A (en) * 1980-10-31 1982-05-18 Aisan Ind Co Ltd Exhaust gas recirculating equipment
DE3226456A1 (de) * 1982-07-15 1984-01-19 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektromagnetischer stellantrieb, insbesondere fuer abgasrueckfuehrventile an kraftfahrzeugmotoren
DE3712978A1 (de) * 1987-04-16 1988-11-03 Opel Adam Ag Brennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
DE3841098A1 (de) * 1988-12-07 1990-06-13 Pierburg Gmbh Abgasrueckfuehrventil fuer eine brennkraftmaschine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3025106A1 (de) * 1980-07-02 1982-01-21 Suzuki Jidosha Kogyo K.K., Hamana, Shizuoka Motor mit einem hauptansaugweg

Also Published As

Publication number Publication date
EP0473931A2 (de) 1992-03-11
DE4037913A1 (de) 1992-06-04
DE59100583D1 (de) 1993-12-16
EP0473931A3 (en) 1992-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69923341T2 (de) Verfahren und vorrichtung für ein abgasrückführungssystem und zugehöriges ventil
DE2738929C3 (de) Druckgesteuertes Abgas-Bypaßventil für abgasturbogeladene Brennkraftmaschinen
EP0473931B1 (de) Verfahren zur Beeinflussung der rückgeführten Abgasmenge
DE3203952C2 (de) Brennkraftmaschine mit einem Aufladeverdichter
EP0454943B1 (de) Turbolader an einer Brennkraftmaschine
DE2823067A1 (de) Entlastungssteuerung fuer einen turbolader
DE3511382A1 (de) Ansaugsystem fuer brennkraftmaschinen mit mehreren einlassventilen fuer jede verbrennungskammer
DE2617728C2 (de) Mehrzylindrige Brennkraftmaschine
DE10329019A1 (de) Brennkraftmaschine mit einem Verdichter im Ansaugtrakt und Verfahren hierzu
DE2541098A1 (de) Druckregler fuer ansaugkruemmer von verbrennungsmotoren
WO2006111280A1 (de) Brennkraftmaschine mit abgasrückführung
DE2521681A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur internen rezirkulation von abgas bei verbrennungsmotoren
DE4235794C1 (de) Abgasrückführung für eine Brennkraftmaschine
DE10132672A1 (de) Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine
DE2157245A1 (de) Drosselklappe fur Vergaser von Verbrennungskraftmaschinen
DE3301319C2 (de) Drosselvorrichtung für die Ansaugluft bei einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung
DD143940A1 (de) Frischluftleitung fuer hubkolbenbrennkraftmaschinen mit einlassdrallkanaelen
EP0085932B1 (de) Ladedruck-Regelvorrichtung für Brennkraftmaschinen
DE2935878C2 (de) Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung
AT504667B1 (de) Vorrichtung zur abgasrückführung für einen verbrennungsmotor
DE3408385C2 (de)
WO2013127556A1 (de) Verbrennungskraftmaschine
DE3520559A1 (de) Vorrichtung zum steuern der ansaugluft bzw. des brenngemischs einer brennkraftmaschine
DE3721522A1 (de) Einrichtung zur ladedrucksteuerung
DE4222797A1 (de) Mehrzylindrige, fremdgezuendete brennkraftmaschine mit abgasrueckfuehrung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): DE FR GB IT

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): DE FR GB IT

17P Request for examination filed

Effective date: 19921017

17Q First examination report despatched

Effective date: 19930217

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

ET Fr: translation filed
GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19931112

REF Corresponds to:

Ref document number: 59100583

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19931216

ITF It: translation for a ep patent filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19970721

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19970729

Year of fee payment: 7

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19980726

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19980726

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19990331

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19990904

Year of fee payment: 9

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20010501

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20050726