DE2455777A1 - Compression ignition engine feed back system - is exhaust emission colour dependent - Google Patents

Compression ignition engine feed back system - is exhaust emission colour dependent

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DE2455777A1 DE19742455777 DE2455777A DE2455777A1 DE 2455777 A1 DE2455777 A1 DE 2455777A1 DE 19742455777 DE19742455777 DE 19742455777 DE 2455777 A DE2455777 A DE 2455777A DE 2455777 A1 DE2455777 A1 DE 2455777A1
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Abstract

A light source (8) and a photoelectric cell (9) are fitted opposite to each other inside the exhaust system in such a manner that the light source will not become sooted up and the photoelectric cell will turn the light rays received into signals corresponding to the exhaust gas colour. The signals are amplified electronically (11) and fed to an electromagnet (13) whose armature is displaced correspondingly to signal strength to move a regulator slide (15). Should the exhaust gas show a permissable colour, a strong signal is produced by the photoelectric cell and the regulator throttle (5) in the exhaust-inlet connecting channel is held open by oil pressure acting on a servo piston unit (7). An increased exhaust discolouration (rich mixture) produces a correspondingly weaker signal causing the slide valve to take up a position allowing the oil pressure to drop.

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Palm 10 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Palm 10

Stuttgart-Untertürkheim 25-11.7Stuttgart-Untertürkheim 25-11.7

Verfahren zur Regelung der Abgasrückführung bei einer luftverdichtenden Einspritz-Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Method for regulating the exhaust gas recirculation in a air-compressing injection internal combustion engine and Device for carrying out the method.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der Abgasrückführung bei einer luf tverdichter.den Einspri-tz-■ Brennkraftmaschine und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,The invention relates to a method of regulation the exhaust gas recirculation in an air compressor. the injection ■ Internal combustion engine and a device for implementation the procedure,

Bei luftverdichtenden Einspritz-Brennkraftmaschinen wird die zur Reduzierung von Schadstoffemissionen vorgenommene Abgasrückführung in der Regel vom Drehmoment, von der Drehzahl und von der Betriebstemperatur abhängig gemacht, wobei die Regelung einen verhältnismäßig großem baulichen Aufwand erfordert.. In air-compressing injection internal combustion engines, the exhaust gas recirculation carried out to reduce pollutant emissions usually made dependent on the torque, the speed and the operating temperature, whereby the Regulation requires a relatively large structural effort.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Regelung der rückzuführenden Abgasmenge zu vereinfachen. Erfindungsgemäß wird die gestallte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abgasrückführung von dem Grad der Abgastrübung abhängig gemacht wird, derart, daß mit zunehmender Trübung des Abgases weniger Abgas zur Einlaßseite zurückgeführt wird und umgekehrt.In contrast, the invention is based on the object of simplifying the regulation of the amount of exhaust gas to be recirculated. According to the invention the object is achieved in that the exhaust gas recirculation is made dependent on the degree of exhaust gas opacity, so that with increasing opacity of the exhaust gas less exhaust gas is returned to the inlet side and vice versa.

Durch die Erfindung werden die Möglichkeiten der Abgasrückführung voll ausgeschöpft. Im gesamten Last- und Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine kann die Abgastrübung konstantThe invention makes full use of the possibilities of exhaust gas recirculation. In the entire load and speed range of the internal combustion engine, the exhaust gas opacity can be constant

BAD ORSGiNAU 2 BAD ORSGiNAU 2

S09823/CH24S09823 / CH24

*" 2 ~ Daim 10 klk/k * " 2 ~ Daim 10 klk / k

gehalten werden. Alle Größen, welche die Abgastrübung und damit die mögliche Abgasrückführung beeinflussen, wie Last, Drehzahl, Temperatur, Luftdruck, Grad der Verschmutzung des Luftfilters, sowie Störungen, die in irgendeiner Form die Verbrennung beeinflussen, werden erfaßt. being held. All sizes, which the exhaust gas opacity and thus affect the possible exhaust gas recirculation, such as load, speed, Temperature, air pressure, degree of pollution of the air filter as well as malfunctions which influence the combustion in any way are recorded.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Abgasrückführung bei einer plötzlichen Erhöhung der Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine vorübergehend unterbrochen werden» Dadurch wird ein Rauchstoß vermieden, der sonst aufgrund systembedingter Totzeiten auftreten würde.In an embodiment of the method according to the invention, the exhaust gas recirculation can be temporarily interrupted in the event of a sudden increase in the fuel supply to the internal combustion engine. This avoids a burst of smoke that would otherwise occur due to system-related dead times.

In der Abgasleitung kann vorteilhaft ein Fotoelement angeordnet sein, das von einer Lampe herrührendes und quer durch den Abgasstrom gerichtetes Licht nach Maßgebender Abgastrübung in ein elektrisches Signal umsetzt, das über einen elektrischen Verstärker und eine Servoeinrichtung die Stellung einer Abgase aus der Abgasleitung in den Einlaß steuernden Drosseln klappe beeinflußt. .A photo element can advantageously be arranged in the exhaust gas line, which emits light from a lamp and directed transversely through the exhaust gas flow according to the decisive exhaust gas opacity converts an electrical signal which, via an electrical amplifier and a servo device, controls the position of an exhaust gas from the exhaust pipe into the inlet flap affected. .

Die Servoeinrichtung kann in einfacher Weise eine durch ein unter Druck stehendes Fluid betriebene Zylinder-Kolben-Binheit und einen Steuerschieber umfassen, der mit dem Anker eines Elektromagneten verbunden ist.The servo can in a simple manner by a pressurized fluid operated cylinder-piston unit and a spool valve connected to the armature of an electromagnet.

Zur vorübergehenden Unterbrechung der Abgasrückführung kann der Steuerschieber mit dem Kolben einer Zylinder-Kolben-Einheit verbunden sein, deren Zylinder an einen Luftbalg angeschlossen" ist, der beim Betätigen des die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine regelnden Bedienungshebels zusammendrückbar ist und eine kalibrierte, ins Freie mündende Öffnung aufweist.The control slide with the piston of a cylinder-piston unit can be used to temporarily interrupt the exhaust gas recirculation be connected, the cylinder of which is connected to an air bellows " is that when you press the fuel supply to the internal combustion engine regulating operating lever is compressible and has a calibrated opening opening into the open air.

- 3 - Daim 10 U1 k/h - 3 - Daim 10 U1 k / h

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem AusfUhrungsbeispiel schematisch dargestellt.In the drawing, the subject matter of the invention is shown schematically in an exemplary embodiment.

Eine luftverdichtende Einspritz-Brennkraftmaschine 1 ist an der Einlaßacite mit einem Saugrohr 2 und an der /.uslaßseite mit einer Abgasleitung 3 versehen. Die Abgasleitung 3 ist zur Rückführung von Abgas aus der Abgasleitung 3 in das Saugrohr 2 mit diesem durch eine Verbindungsleitung h verbunden, in der zur Regelung der Abgasrückführung eine Drosselklappe 5 angeordnet ist. Die Drosselklappe 5 ist mit einem Hebel 6 mit einer hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolben-Einheit 7 verbunden.An air-compressing injection internal combustion engine 1 is provided with an intake manifold 2 on the inlet acite and an exhaust pipe 3 on the outlet side. To recirculate exhaust gas from exhaust gas line 3 into intake manifold 2, exhaust pipe 3 is connected to the intake manifold 2 by a connecting line h in which a throttle valve 5 is arranged to regulate exhaust gas recirculation. The throttle valve 5 is connected by a lever 6 to a hydraulically actuated cylinder-piston unit 7.

Zur Erfassung der jeweiligen Trübung des Abgasos sind in der Abgasleitung 3 einander gegenüberliegend eine Lampe 8 und ein Fotoelement 9 angeordnet, und zwar derart, daß eine Verschmutzung der Lampe und des Fotoelementes durch Abgase weitgehend vermieden wird. Das Fotoelement 9 wandelt von der LampeTo record the respective turbidity of the exhaust gas are in the Exhaust pipe 3 arranged opposite one another a lamp 8 and a photo element 9, in such a way that a pollution the lamp and the photo element largely through exhaust gases is avoided. The photo element 9 converts from the lamp

8 herrührendes, durch den Abgasstrom durchtretendes Licht in ein elektrisches Signal um, das durch eine Leitung 10 zu einem elektrischen Verstärker 11 gelangt. Das verstärkte elektrische Signal gelangt über eine Leitung 12 zu der Spule eines Elektromagneten 13. Nach Maßgabe der Erregung des Elektromagneten 13 wird ein Anker axial verschoben, der mit einem in einem Steuergehäuse lh angeordneten Steuerschieber 15 verbunden ist.8 from light passing through the exhaust gas flow into an electrical signal, which passes through a line 10 to an electrical amplifier 11. The amplified electrical signal reaches the coil of an electromagnet 13 via a line 12. Depending on the excitation of the electromagnet 13, an armature is axially displaced, which is connected to a control slide 15 arranged in a control housing lh.

Weist das durch die Abgasleitung 3 strömende Abgas einen zulässigen Abgastrübungswert auf, wird mittels des FotoelementesIf the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 3 is permissible The exhaust gas opacity value is determined by means of the photo element

9 ein verhältnismäßig starkes elektrisches Signal erzeugt, so daß der Steuerschieber 15 im Steuergehäuse 1^ eine Stellung einnimmt, die es ermöglicht, daß Drucköl über die Leitung 16 zur Zyiinder-Kolben-Einheit 7 gelang* und die Drosselklappe 5 in der Verbindungsleitung h in Öffηungsstellung gehalten wird. Aus der Abgasleitung 3 strömt Abgas £n das Saugrohr 2.9 generates a relatively strong electrical signal, so that the control slide 15 in the control housing 1 ^ assumes a position that enables pressurized oil to reach the cylinder-piston unit 7 via the line 16 * and the throttle valve 5 in the connecting line h in the opening position is held. Exhaust gas flows from exhaust pipe 3 through intake manifold 2.

6 0 9 8 2 3 / 0 >6 0 9 8 2 3/0>

74557777455777

- k - Daitn 10 k^k/h '- k - Daitn 10 k ^ k / h '

Mit zunehmender Trübung des Abgases in der Abgasleitung läßt der Steuerschieber 15 über die Leitung 16 Drucköl entweichen, so daß die Öffnungsstellung der Drosselklappe j kleiner wird. Ist der höchstzulässige Abgastrübungswert erreicht, wird die Leitung 16 ganz freigegeben und die Drosselklappe 5 schließt die Verbindungsleitung. With increasing turbidity of the exhaust gas in the exhaust line, the control slide 15 allows pressure oil to escape via the line 16, so that the opening position of the throttle valve j becomes smaller. Is the When the maximum permissible exhaust gas opacity value is reached, the line 16 is completely released and the throttle valve 5 closes the connecting line.

Um zu verhindern, daß bei einer plötzlichen Erhöhung der Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine 1 mittels des Fahrfußhebels infolge der systembedingten Totzeiten ein Rauchstoß aus der Abgasleitung 3 austritt, ist eine Vorsteuerung vorgesehen, durch welche di§ Drosselklappe 5 vorübergehend geschlossen wird. Diese vorübergehende Schließung der Drosselklappe 5 wird durch ein Verschieben des Steuerschiebers in Ffeil richtung 18 erzielt, indem bei einer plötzlichen Betätigung des Fahrfußhebels 17 ein Gummibalg 19 zusammengedrückt und im Gummibalg vorhandene Luft über eine Leitung 20 zu einer am Steuergehäuse Ik angeordneten Zylinder-Kolben-Einheit 21 geleitet wird, deren Kolben 22 (Membran) mit dem Steuerschieber 15 verbunden ist. Eine kalibrierte Öffnung 23 sorgt dafür, daß die in der Zylinder-Kolben-Einheit 21 zusammengedrückte Luft verzögert entweichen kann, damit der Steuerschieber 15 seine ursprüngliche Stellung wieder einnehmen kann.In order to prevent a burst of smoke from escaping from the exhaust pipe 3 when the fuel supply to the internal combustion engine 1 is suddenly increased by means of the accelerator pedal due to the system-related dead times, a pilot control is provided through which the throttle valve 5 is temporarily closed. This temporary closure of the throttle valve 5 is achieved by moving the control slide in the direction 18 by suddenly pressing the foot lever 17 compresses a rubber bellows 19 and the air present in the rubber bellows via a line 20 to a cylinder-piston unit arranged on the control housing Ik 21, the piston 22 (membrane) of which is connected to the control slide 15. A calibrated opening 23 ensures that the air compressed in the cylinder-piston unit 21 can escape with a delay so that the control slide 15 can take up its original position again.

609823609823

Claims (1)

- 3 - Daim 10 k\k/k - 3 - Daim 10 k \ k / k AnsprücheExpectations Verfahren zur Regelung- der Abgasrückführung bei einer luftverdichtenden EinspritK-Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführung von dem Grad der Abgastrübung abhängig gemacht wird, derart, daß mit zunehmender Trübung des Abgases weniger Abgas zur Einlaßseite zurückgeführt wird und umgekehrt.Method for regulating the exhaust gas recirculation at a air-compressing EinspritK internal combustion engine, thereby characterized in that the exhaust gas recirculation of the degree the exhaust gas opacity is made dependent, such that with increasing opacity of the exhaust gas less exhaust gas to Inlet side is returned and vice versa. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführung bei einer plötzlichen Erhöhung der Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine vorübergehend unterbrochen wird.Method according to claim 1, characterized in that exhaust gas recirculation in the event of a sudden increase in Fuel supply to the internal combustion engine temporarily is interrupted. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abgasleitung (3) ein Fotoelement (9) angeordnet ist, das von einer Lampe (H-) herrührendes und quer durch den Abgasstrom gerichtetes Licht nach Maßgabe der Abgaatrübung in ein elektrisches Signal umsetzt, das über einen elektrischen Verstärker (11) und eine Servoeinrichtung· die Stellung einer Abgase aus der Abgasleitung in den Einlaß steuernden Drosselklappe (5) beeinflußt.Device for performing the method according to the Claims 1 and 2, characterized in that a photo element (9) is arranged in the exhaust pipe (3), that from a lamp (H-) and across converts the exhaust gas flow directed light in accordance with the exhaust cloudiness into an electrical signal that Via an electrical amplifier (11) and a servo device · the position of an exhaust gas from the exhaust pipe influenced in the inlet controlling throttle valve (5). k. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Servoeinrichtung eine durch ein unter Druck stehendes Fluid betriebene Zylinder-Kolben-Einheit (?] k. Device according to Claim 3 »characterized in that the servo device is a cylinder-piston unit (?] Operated by a pressurized fluid. , und einen Steuerschiober (15) umfaßt, der mit dem Anker eines Elektromagneten (13) verbunden ist. , and a control slide (15) which is connected to the armature of an electromagnet (13). - 6 - Daim IQ _kik/k - 6 - Daim IQ _kik / k 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und k, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber ("15) mit dem Kolben (22) einer ZyÜnder-Kolbon-Einheit (21) verbunden ist, deren Zylinder an einen Luftbalg (19) angeschlossen ist, der beim Betätigen des die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine regelnden Bedienungshebels (17) zusammendrückbar ist und eine kalibrierte, ins Freie mündende Öffnung (23) aufweist.3. Device according to claims 3 and k, characterized in that the control slide ("15) with the piston (22) of a ZyÜnder Kolbon unit (21) is connected, the cylinder of which is connected to an air bellows (19), the can be compressed when the operating lever (17) regulating the fuel supply to the internal combustion engine is operated and has a calibrated opening (23) opening into the open air.
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