SE523179C2 - Reglerförfarande för dieselmotor - Google Patents

Description

523 179 dragsläge för att med hjälp av denna information och ventilan- ordningen reglera dieselmotorns luft/bränsle-förhållande.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas i form av ett par icke be- gränsande utföringsexempel, àskådliggjorda på de åtföljande ritningsfigurerna, där Fig. 1 visar en principskiss av ett EGR-sy- stem, Fig. 2a visar en uppskuren ventil i ett ändläge, Fig. 2b vi- sar en snittvy av ventilen i Fig. 2a sett i riktning av pilen B -B, Fig. 3a visar en uppskuren ventil i ett mellanläge, Fig. 3b visar en snittvy av ventilen i Fig. 3a sett i riktning av pilen B -B, Fig. 4a visar en uppskuren ventil i ett andra ändläge, och Fig. 4b visar en snittvy av ventilen i Fig. 4a sett i riktning av pilen B -B.

I Fig. 1 visas ett schematiskt schema över de för uppfinningen väsentliga delarna kring en förbränningsmotor, som här är angi- ven med hänvisningssiffran 1. Till motorn 1 tas luft in genom ett luftfilter 2 och leds via en inloppsluftkanal 3 till en turboladdare 4 där luften överladdas, för att sedan ledas vidare genom en inter- cooler 5, där den överladdade luften kyls ner innan den leds in i motorn 1. Från motorn 1 leds avgaserna först genom turboladda- rens 4 andra sida, den sida som är drivande, och sedan genom ett avgasrör 6, en katalysator 7 och en partikelfälla 8, för att slu- tligen ledas ut i fria luften via ett ändrör 9.

Från ändröret 9, dvs. avgasrörets förlängning efter katalysator och partikelfälla finns en avgrening, en återföringsledning 10 för att från avgaserna återföra en del av dessa till motorn. Återfö- ringsledningen 10 passerar lämpligen genom en kylare 11, för att kyla ner de återledda avgaserna och ansluter till inloppsluftka- nalen 3 via en ventilanordning 12, som är styrbar med hjälp av en EGR-styranordning 13. Ventilanordningen 12 kan med hjälp av EGR-styranordningen 13 reglera förhållandet mellan tillförd mängd friskluft från inloppsluftkanalen 3 och tillförd mängd åter- förda avgaser från återföringsledningen 10.

EGR-styranordningen 13 som reglerar ventilanordningen 12 tillfö- res information om motorns aktuella driftstillstånd från bl.a. en 523 179 3 Lambdasond 14, givare för motorvarvtal 15 och givare för gaspå- dragsläge 16, och är programmerad att styra ventilanordningen 12 och därmed blandningsförhållandet friskluft/avgaser i avsikt att minimera halten skadliga ämnen som lämnar ändröret 9 och släpps ut i fria luften. Programmeringen av EGR-styranordningen 13 sker på tidigare känt sätt för sambanden mellan de olika ovan angivna faktorerna.

Ventilanordningen 12 kan innefatta separata ventiler i inlopps- luftkanalen 3 och i återföringsledningen 10, vilka ventiler då är separat styrbara av EGR-styranordningen 13. Alternativt kan ventilanordningen 12 även innefatta en enhet, i vilken flöden från inloppsluftkanalen 3 och återföringsledningen 10 med hjälp av i ventilanordningen ingående ventiler selektivt kan sammanföras till ett gemensamt utgående flöde som leds vidare till turboladda- ren för överladdning och inmatning i motorn via intercoolern 5.

En speciellt lämplig ventilanordning 12 i en enhet är en särskild del av uppfinningen, och beskrives närmare här nedan.

Den i Fig. 2-4 visade ventilen är en typ av blandningsventil som medger blandning av två inkommande medier på så sätt att det inströmmande mediet i en av två inloppskanaler kan regleras från 0 till max., och därefter det inströmmande mediet i den andra inloppskanalen från max. till O.

Vid användning av ventilen såsom visad i Fig. 2-4 som ventilan- ordning 12 vid' förfarandet enligt uppfinningen är inloppsluftka- nalen 3 ansluten till ventilens andra inloppskanal 18, medan återföringsledningen 10 är ansluten till ventilens första inlopps- kanal 17. l ventilen finns vidare en utloppskanal 19, som i det aktuella användningsfallet leder de i ventilen blandade gaserna till turboladdaren 4. I båda inloppskanalerna 17 och 18 finns spjäll 20 och 21, som är vridbara mellan ett öppet och ett stängt läge medelst en ställmotor 22, exempelvis en stegmotor, för att öppna eller stänga inloppskanalerna. De båda spjällen 20, 21 sitter på koncentriska axlar 23, 24, som är vridbara med hjälp av ställmotorn 22 och ett av denna drivet reglerstift 25, som kan 523 179 4 vrida reglerarmar 26, 27 förbundna med axlarna 23 resp. 24. Re- glerarmarna 26, 27 är fjäderbelastade av fjädrar 28, 29 till ett normalläge, visat i Fig. 3, där båda spjällen 20, 21 hålls i läge så att inloppskanalerna 17, 18 är öppna.

I läget visat i Fig. 2a, b, som är startläge, har ställmotorn 22 med hjälp av sitt reglerstift 25 och med hjälp av reglerarmen 26 vridit spjället 20 till stängt läge, och därmed är den första inloppska- nalen 17, förbunden med återföringsledningen 10, stängd och inga avgaser kan återledas in till turboladdaren och motorn. Den andra reglerarmen 27 hålls av fjädern 29 i sitt normalläge, som innebär att spjället 21 i den andra inloppskanalen 18, förbunden med inloppsluftkanalen 3, hålls i sitt normala öppetläge och till- låter fri strömning av inloppsluft genom ventilen via utloppska- nalen 19 till turboladdaren. Ställmotorn 22 styrs av EGR-styran- ordningen 13 för att reglera förhållandet mellan friskluft via in- Ioppsluftkanalen 3 och återledda avgaser via återföringsled- ningen 10. I läget med spjället 21 öppet kan ställmotorn 22 med hjälp av sitt reglerstift 25 och med hjälp av reglerarmen 26 vrida spjället 20 från det i Fig. 2a, b visade helt stängda läget till det i Fig. 3 a, b visade läget då även spjället 20 är i det läget att även den första inloppskanalen 17 är öppen. Ställmotorn kan även ställa in spjället 20 i vilket som helst läge mellan dessa båda ändlägen.

Det i Fig. 3 a, b visade läget, som är normalläget för ställmotorn 22, är det läge när ställmotorns reglerstift 25 inte påverkar någon av reglerarmarna 26, 27 utan dessa av fjädrarna 28, 29 är hållna i normalläge där således spjällen 20, 21 håller båda inloppska- nalerna 17, 18 öppna.

I Fig. 4 a, b visas det mot Fig. 2 a, b motsatta läget, när således ställmotorn 22 med hjälp av sitt reglerstift 25 och med hjälp av reglerarmen 27 vridit spjället 21 till stängt läge, och således in- loppsluftkanalens 3 förbindelse med utloppskanalen 19 är helt avbruten, medan däremot den första inloppskanalen 17 förbun- den med återföringsledningen 10, är helt öppen, tillåtande de 523 179 återledda avgaserna att fritt strömma vidare genom utloppska- nalen 19 och vidare till turboladdaren 4 och sedan vidare till motorn. Med hjälp av ställmotorn 22 kan dock spjället 21 ställas i vilket som helst mellanläge mellan de i Fig. 3 och 4 visade änd- lägena för att medge önskad, och av EGR-styranordningen 13 styrd, mängd friskluft för att blandas med de återledda avga- serna.

Med ventilen blir det således möjligt att på enkelt sätt kunna styra en trevägsventil med två tillopp och som har ett normalläge där båda tilloppen är öppna, så att det ena eller det andra tillop- pet kan regleras steglöst medan det icke reglerade tilloppet hålls öppet. ventilen kan givetvis styras på andra sätt än med hjälp av den ovan beskrivna EGR-styranordningen 13, och då användas i helt andra sammanhang än det nu beskrivna och där motsva- rande styregenskaper önskas.

Vid ett reglerförfarande enligt uppfinningen utnyttjas en styran- ordning som tillföres information från en Lambdasond 14, givare för motorvarvtal 15 och givare för gaspådragsläge 16. Styranord- ningen är för reglering av de till motorn inströmmande mäng- derna luft och/eller återledda avgaser ansluten till en ventilan- ordning, motsvarande ventilanordningen 12 beskriven här ovan.

Denna ventilanordning är anordnad mellan luftfilter och motorns inloppskanal, och kan såsom även beskrivits för ventilanord- ningen 12 innefatta separata ventiler i inloppsluftkanalen och àterföringsledningen, eller en trevägsventil av det slag som också beskrivits här ovan. Ventilanordningen är styrbar på mot- svarande sätt som också beskrivits här ovan, och styranord- ningen kan därför på grundval av de tillförda insignalerna reglera motorns luft/bränsle-förhållande genom att styra mängden in- strömmande luft och samtidigt reglera förhållandet mellan tillförd friskluft och återledda avgaser.

Med reglerförfarandet enligt uppfinningen har man kunnat ytterli- gare minska NOx-halten i de avgaser som lämnar en dieselmo- tors ändrör.

Claims (6)

annu; »tunn 10 15 20 25 30 35 525 179 b Nya patentkrav

1. Reglerförfarande för dieselmotor, varvid en del av avgaserna från dieselmotorn återförs till dess inlopp och varvid tillförseln -av friskluft och återledda avgaser till dieselmotorn regleras medelst en av en styranordning styrd ventilanordning för att reglera för- hållandet mellan tillförd friskluft och återledda avgaser, känne- tecknat av att styranordningen tillföres information från en Lambdasond, en motorvarvtalsgivare och en givare för gaspå- dragsläge för att med hjälp av denna information och ventilan- ordningen reglera dieselmotorns Iuft/bränsle-förhållande.

2. Reglerförfarande enligt krav 1, kännetecknat av att som ven- tilanordning användes en dylik som innefattar i inloppskanaler (17, 18) för de återcirkulerade avgaserna respektive luften anord- nade spjäll (20, 21), varvid ventilanordningen styrs att alltid hålla åtminstone ett av spjällen öppet.

3. Reglerförfarande enligt krav 2, kännetecknat av att spjällen (20, 21) regleras medelst en för spjällen gemensam drivmotor (22).

4. Reglerförfarande enligt krav 3, kännetecknat av att ventilan- ordningens (12) drivmotor (22) styrs av styranordningen (13) för att genom spjällens (20, 21) lägen reglera förhållandet luft/âtercirkulerade avgaser i ventilanordningen (12) baserat på tillförd information (14, 15, 16) om motorns aktuella driftstill- stånd.

5. Reglerförfarande enligt något krav 3 eller 4, kännetecknat av att spjällen (20, 21) av drivmotorn (22) manövreras ett i taget.

6. Reglerförfarande enligt något av kraven 2-5, kännetecknat av att båda spjällen (20, 21) i normalläge hålls fjäderbelastade (28, 29) till öppet läge.