DE2647908B2 - Regeleinrichtung für Abgasnachverbrennungs-Zusatzluft bei einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Regeleinrichtung für Abgasnachverbrennungs-Zusatzluft bei einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für Abgasnachverbrennungs-Zusatzluft an einer mit
einem Dreifachkonverter im Abgassystem ausgerüsteten Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1. Eine solche Regeleinrichtung ist aus der Zeitschrift »Krafthand«, 1973, Seite 1351 bekannt
Diese Regeleinrichtung enthält ein Membran-Regelventil, dessen eine Steuerkammer ständig mit dem
Saugrohr der Brennkraftmaschine verbunden ist, während die andere Steuerkammer, je nach Betriebszustand,
entweder mit dem Saugrohr oder mit der Zusatzluft-Förderleitung verbunden ist. Die Umschaltung
besorgt das einzige Vorsteuerventil in Abhängigkeit vom Luftverhältnis im Abgassystem der Brennkraftmaschine.
Das Vorsteuerventil ist ein Schaltventil, d. h. es kennt
nur zwei Schaltzustände und keine Zwischenstellungen. Beim Umschalten des Vorsteuerventils treten daher an
der Arbeitsmembran des Regelventils Drucksprünge auf. Die Einrichtung neigt zum »Überregeln«, dessen
Folge Regelschwingungen sind. Eine weniger schnell ansprechende Α-Sonde bringt hier keine geeignete
Abhilfe, da sie die genannten Drucksprünge nicht beseitigen kann und eine Hysterese im Ansprechverhalten
erzeugen würde, die letztlich dazu führt, daß das Luftverhältnis die meiste Zeit neben dem optimalen
Wert Hegt
ίο Dar Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Regeleinrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei Aufrechterhaltung der Ansprechempfindlichkeit
Überregelungseffekte bis in den unzulässigen Luftverhältnisbereich hinein vermieden wer-
is den.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Ausgestaltungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung wirkt als alternativer Steuerkammerdruck an der Membran
nicht der in der Zusatzluft-Förderleitung herrschende Druck bzw. der Saugrohrdruck, sondern der Umgebungs'uftdruck.
Die wirksamen Drucksprünge beim Umschalten sind daher nicht so groß wie bei der vorbekannten Regeleinrichtung. Durch die Verzögerungseinrichtungen
wird zudem eine Bewegungsdämpfung erreicht, die die Ausbildung von Schwingungen an
der Membran unterdrückt
Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 ein Schema einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. la die Charakteristik eines Λ-Sensors, d. h. einer
A-Sonde;
Fig.2a und 2b graphische Darstellungen der
Betriebsweise der Einrichtung nach F i g. 1;
Fig.3 eine modifizierte Ausführungsform der Einrichtung nach F i g. 1.
Fig.3 eine modifizierte Ausführungsform der Einrichtung nach F i g. 1.
Gemäß F i g. 1 wird Ansaugluft den Verbrennungskammern der im ganzen mit 10 bezeichneten Brennkraftmaschine
über ein Luftfilter U, einen Vergaser 14 mit einer Drosselklappe 13 und einem Saugrohr 16
zugeführt Das Abgas wird in einem Sammler 18 zusammengefaßt und in die Abgasleitung 20 abgegeben,
in welcher ein katalytischer Dreifschkonverter 22 angeordnet ist
so dessen Hilfe die Menge der Zusatzluft, die in die Abgasleitung 20 eingeführt wird, so eingestellt werden
kann, daß sich in der Abgasleitung eine stöchiometrische Atmosphäre ergibt, d. h. das Luftverhältnis A nahe
1,0 ist. Das Membran-Regelventil 24 weist ein Gehäuse 26 auf, das in zwei Kammern 28 und 30 unterteilt ist Die
Kammer 28 ist mit der Abgasleitung 20 über eine Rohrleitung 32 und weiterhin mit einer Luftpumpe 36
über eine Rohrleitung 34 verbunden. Die Antriebswelle 37 der Luftpumpe 36 wird von der Kurbelwelle 39 der
Brennkraftmaschine über einen Riemen 38 angetrieben. Die Kammer 30 des Membran-Regelventils 24 öffnet
sich über einen Kanal 40 in die freie Atmosphäre.
Das Membran-Regelventil 24 weist einen Ventilkörper 48 auf, der zwischen einem Ventilsitz 42 zwischen
den beiden Kammern 28 und 30 und einem Ventilsitz 44, der die eine Kammer 28 mit der Rohrleitung 32
verbindet, beweglich ist Am Ventilgehäuse 26 ist ein Membrangehäuse 50 befestigt, in dem sich quer eine
Membran 52 erstreckt, die den Innenraum des Membrangehäuses 50 in eine erste und eine zweite
Steuerkammer54 bzw. 56 unterteilt Die Membran 52 ist
mit dem Ventilkörper 48 durch einen Ventilschaft 57 verbunden, dessen Mittelteil in der Wand des Gehäuses
26 gleitend geführt ist.
Mit 58 ist eine Α-Sonde bezeichnet, die die
Atmosphäre im Abgas abfühlt, mit anderen Worten, das Luftverhältnis in der Abgasleitung 20 mißt Diese
A-Sonde 58 arbeitet so, daß sie elektrische Spannungen im wesentlichen zweier unterschiedlicher Pegel abgibt,
wie es in Fig. la dargestellt ist Der niedrige Signalpegel, der mit ρ bezeichnet ist wird bei einem
Luftüberschuß im Abgas erzeugt, d. h. wenn A
> 1 ist Der hohe Signalpegel, der mit q bezeichnet ist wird bei
Oberschuß von Brennbarem im Abgas erzeugt d.h.,
wenn A < 1 ist Die A-Sonde kann auch in Form eines CO-Meßgerätes vorliegen. Bei der Ausführungsform,
die in F i g. 1 dargestellt ist berindet sich die λ-Sonde 58
stromabwärts vom Dreifach-Konverter 22. Es ist jedoch
auch möglich, sie stromaufwärts vom Konverter 22 anzuordnen. Entsprechend dem ersten oder zweiten
Signalniveau ρ bzw. q wird ein von der Brennkraftmaschine stammendes Unterdrucksignal entweder zur
ersten Steuerkammer-54 oder zur zweiten Steuerkammer
56 des Membran-Regelventils 24 unter Zuhilfenahme zweier elektromagnetischer Vorsteuerventile 60 und
60' geleitet die nachfolgend noch im Detail beschrieben werden. Hierdurch wird die Menge der Zusatzluft die in
die Abgasleitung 20 eingeleitet wird, vermindert oder gesteigert so daß die Zusammensetzung des dem
Dreifach-Konverter 22 zugeführten Abgases nahe am stöchiometrischen Punkt, bei dem λ = 1,0 ist eingestellt
wird.
Das erste elektromagnetische Umschalt-Vorsteuerventil
60, das dazu bestimmt ist die Übertragung des Unterdrucksignals von der Brennkraftmaschine zur
ersten Steuerkemmer 54 des Membran-Regelventils 24 zu bewirken, weist zwei Ventilkammern 62 und 64 auf.
Die Ventilkammer 62 steht mit der ersten Steuerkammer 54 über eine Druckimpulsleitung 66 und weiterhin
mit einem Kanal 16' am Saugrohr 16 der Brennkraftmaschine stromabwärts von der Drosselklappe 13 über
eine Leitung 68 in Verbindung. Die andere Ventilkammer 64 öffnet sich über eine öffnung 70 in die freie
Atmosphäre. Zwischen den beiden Kammern 62 und 64 ist ein Ventilsitz 72 angeordnet auf welchem ein
Ventilkörper 74 sitzt Der Ventilkörper 74 ist über einen Ventilschaft 77 mit einem permanentmagnetischen
Anker 78 verbunden. Der Ventilschaft 77 ist in seiner Mitte im Ventilgehäuse gleitend geführt Der Anker 78
ist von einer ringförmigen Magnetspule 76 umgeben. Wenn die Magnetspule 76 nicht erregt ist. wird das
Umschalt-Vorsteuerventil 60 von einer Schraubendruckfeder 79 in eine erste (Ausschalt-) Stellung
gebracht, in welcher der Ventilkörper 74 auf dem Ventilsitz 72 sitzt wie es durchgezogen mit Y\ in F i g. 1
dargestellt ist so daß die Leitung 68 zur Druckimpulsleitung 66 durchgeschaltet ist und das Unterdrucksignal
vom Kanal 16' zur ersten Steuerkammer 54 gelangen kann. Wenn die Magnetspule 76 erregt ist dann wird das
Umschalt-Vorsteuerventil 60 in seine zweite (Ausschalt-) Stellung gebracht, in welcher der Ventilkörper
74 gegen die Kraft der Feder 79 den Ventilsitz 63 schließt, wie es gestrichelt mit Vj in F i g. 1 eingezeichnet
ist, so daß die Verbindung zwischen den Leitungen 66 und 68 unterbrochen und die Druckimpulsleitung 66
über die öffnung 70 mit der Umgebungsatmosphäre in
Das andere elektromagnetische Umschalt-Vorsteuerventil 60', das zur Zuleitung des Unterdrucksignals vom
Kanal 16' zur zweiten Steuerkammer 56 des Membran s Regelventils 24 bestimmt ist hat den gleichen Aufbau
wie das erste Umschalt-Vorsteuerventil 60. Wenn die Magnetspule 76' nicht erregt ist befindet sich der
Ventilkörper 74' in einer ersten (Ausschalt-) Stellung, in welcher der Ventilkörper 74' unter der Kraft einer
ίο Schraubendruckfeder auf dem Ventilsitz 72' sitzt wie
mit Y\ in F i g. 1 eingezeichnet ist Das Unterdrucksignal wird dann vom Kanal 16' über eine Unterdruckleitung
80, die mit der Unterdruckleitung 68 verbunden ist und durch eine Druckimpulsleitung 66' zur zweiten
Steuerkammer 56 des Membran-Regelventils 24 geleitet Wenn die Magnetspule 76' erregt ist dann schaltet
das Umschalt-Vorsteuerventil 60' in seine zweite (Einschalt-) Stellung um, in welcher der Ventilkörper 74'
gegen die Kraft der Feder 79' bewegt wird und einen Ventilsitz 63' verschließt wie es gestrichelt mit Υ-ί
eingezeichnet ist Die Verbindung zwischen der Leitung 80 und der Leitung 66' ist unterbrochen und die
Druckimpulsleitung 66' ist über eine öffnung 70' mit der Umgebungsatmosphäre verbunden.
Die beiden Magnetspulen 76 und 76' werden über elektrische Leitungen L und L' von einem Rechner C
erregt, dem als Steuergröße die Ausgangsspannung der A-Sonde 58 über eine elektrische Leitung /."zugeführt
wird. Der Rechner arbeitet so, daß jeweils nur einer der Elektromagneten 76 und 76' erregt wird. Der Elektromagnet
76 wird erregt wenn die A-Sonde 58 den Spannungskegel q (Fig. la) abgibt wenn also A
< 1,0 ist um die Menge der in die Abgasleitung 20 eingeführten Zusatzluft zu steigern. Der Elektromagnet
76' wird erregt wenn die von der A-Sonde 58 abgegebene Spannung den Pegel ρ aufweist d. h, wenn
A > 1,0 ist um die Menge der in die Abgasleitung 20 eingeführten Zusatzluft zu verringern. Auf diese Weise
wird im Abgas eine Atmosphäre aufrechterhalten, die nahe der stöchiometrischen Atmosphäre mit A = 1,0
liegt. Diese Betriebsweise soll nachfolgend näher erläutert werden.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Verzögerungseinrichtung, bestehend aus
einem Unterdruck-Verzögerungsventil 84 und einem Unterdruckbehälter 88 in der Druckimpulsleitung 66
zwischen dem Umschalt-Vorsteuerventil 60 und der ersten Steuerkammer 54 des Membran-Regelventils 24
angeordnet um die Übertragung eines Unterdrucksignals vom Kanal 16' zur ersten Steuerkammer 54 zu
verzögern. Das Unterdruck-Verzögerungsventil 84 besteht aus einem Gehäuse 83 mit einem Anschluß 83,4,
der mit dem ersten Umschalt-Vorsteuerventil 60 verbunden ist, und einem Anschluß 83Ä Eine Trennwand
89 zwischen den beiden Anschlüssen 83Λ und 83ß
teilt die Ventilkammer. Diese Trennwand 89 ist mit einer engen öffnung 85 versehen, die die Übertragung
des Unterdrucksignals behindern soll. Weiterhin ist in der Trennwand 89 ein Rückschlagventil 87 angeordnet.
Dieses stellt einen Nebenschluß für die Luft dar, wenn das erste Umschaltvorsteuerventil 60 erregt ist Der
Behälter 88 weist einen Einlaß 88/1 auf, der mit dem An;;hluß 83fldes Ventils 84 verbunden ist. Sein Auslaß
880 ist mit der ersten Steuerkammer 54 verbunden. Die Bauteile 84 und 88 sind dazu bestimmt, eine plötzliche
Bewegung der Membran 52 des Membran-Regelventils 24 zu verhindern, wenn das erste Umschaltvorsteuerventil
60 umgeschaltet wird.
Ein Unterdruck-Verzögerungsventil 84' und ein Unterdruckbehälter 88' sind auch zwischen dem
zweiten Umschalt-Vorsteuerventil 60' und der zweiten Steuerkammer 56 des Ventils 24 angeordnet, um die
Übertragung eines Unterdrucksignals vom Kanal 16' zur zweiten Steuerkammer 56 zu verzögern.
Stromaufwärts von den Vorsteuerventilen 60 und 60' ist ein Unterdruckbehälter 90 in der Leitung 68
angeordnet, die vom Kanal 16' zu den Vorsteuerventilen führt Dieser Unterdruckbehälter 90 stellt sicher, daß ein
Unterdrucksignal genügender Größe den ersten und zweiten Steuerkammern 54 bzw. 56 zugeführt wird,
wenn die Brennkraftmaschine sich im Beschleunigungszustand befindet, in welchem der Unterdruck am Kanal
16' verhältnismäßig niedrig ist
Ein Rückschlagventil 92 isi in der Leitung 66 zwischen
dem Kanal 16' und dem Unterdruckbehälter 90 angeordnet
Die Betriebsweise der ersten Ausführungsform der Erfindung soll nachfolgend beschrieben werden.
Wenn das Luftverhältnis A größer als 1,0 ist dann erzeugt die A-Sonde 58 ein elektrisches Signal niedrigen
Pegels ρ (F i g. 1 a), das zum Rechner Cgeleitet wird und anzeigt daß im Abgas freier Sauerstoff vorhanden ist
Als Folge davon wird vom Rechner das zweite Umschalt-Vorsteuerventil 60' in seine Einschaltstellung
umgeschaltet wodurch der Ventilkörper 74' den Ventilsitz 63' verschließt, wie es gestrichelt mit Y2' in
F i g. 1 eingezeichnet ist womit die zweite Steuerkammer 56 des Membran-Regelventils 24 über die öffnung
70' das Rückschlagventil 87' des Unterdruck-Verzögerungsventils 84' und den Unterdruckbehälter 88' durch
die Umgebungsatmosphäre belüftet wird. Da der Rechner C den Elektromagneten 76 des ersten
Umschaltventils 60 nicht erregt bleibt dieses in seiner Ausschaltstellung, in welcher der Ventilkörper 74 den
Ventilsitz 72 verschließt, wie es in durchgezogenen Linien mit Y1 eingezeichnet ist da die Feder 79 den
Ventilkörper in dieser Stellung hält Ein Unterdruck vom Kanal 16' wird der ersten Steuerkammer 54 des
Membran-Regelventils 24 über das Rückschlagventil 92, den Unterdruckbehälter 90, die Ventilkammer 62, die
öffnung 85 und den Unterdruckbehälter 88 zugeleitet Da der Unterdruck in der ersten Steuerkammer 54
wegen der engen öffnung 85 sich allmählich vergrößert während die zweite Steuerkammer 56 über das
Rückschlagventil 87 und das Umschalt-Vorsteuerventil 60' von Beginn an unter Atmosphärendruck steht
nimmt die Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Steuerkammer 54 und 56 allmählich zu, so daß
die Membran 52 vom Zeitpunkt f( an allmählich nach
oben angehoben wird, wie es durch den Pfeil Xi
angedeutet ist womit sich der Ventilkörper 48 allmählich nach oben in Richtung auf den Ventilsitz 44
anhebt, wie es durch die Linie /Γ in Fig.2b dargestellt
ist Die Menge der Zusatzluft, die von der Luftpumpe 36 durch die Rohrleitungen 34 und 32 in die Abgasleitung
20 gefördert wird, nimmt somit allmählich ab, weil der
Durchflußwiderstand im Regelventil zwischen den Rohrleitungen 32 und 34 zunimmt Der überflüssige
Luftanteil von der Luftpumpe 36 wird durch die Ventilkammern 28 und 30 und den Auslaßkanal 40 in die
freie Atmosphäre abgeleitet Weil die Menge der Zusatzluft allmählich abnimmt wird auch das Luftverhältnis
A im Abgas ab einem Zeitpunkt h reduziert wie
es mit der Linie h in Fig.2a eingezeichnet ist Es
erreicht den Punkt Q, bei dem A — 1 ist, d. h. eine
stöchiometrische Atmosphäre vorliegt Danach nimmt A allmählich ab, wie mit der Linie k eingezeichnet ist, da
der Ventilkörper 48 gegen den Ventilsitz 44 bewegt wird, wie durch die Linie Ij in F i g. 2b eingezeichnet ist.
Wenn A kleiner als 1,0 wird, dann erzeugt die A-Sonde 58 ein zweites elektrisches Signal vom Pegel q (Fig. 1a),
das dem Rechner C zugeführt wird, der daraufhin den Elektromagneten 76 am ersten Vorsteuerventil 60
erregt. Der Elektromagnet 76' am zweiten Vorsteuerventil 60' wird nun nicht erregt
ίο Der Rechner C bewirkt also eine Erregung des
elektromagnetischen Ventils 60 und bringt dessen Ventilkörper gegen die Kraft der Feder 79 in die
Einschaltstellung, in welcher der Ventilsitz 63 verschlossen wird, wie mit gestrichelten Linien Yi eingezeichnet
ist, so daß die erste Steuerkammer 54 des Regelventils 24 über die öffnung 70, das Rückschlagventil 87 und den
Unterdruckbehälter 88 durch die Umgebungsatmosphäre belüftet wird. Da der Rechner C den Elektromagneten
76' am zweiten Vorsteuerventil 60' nun nicht erregt, sich dieses Ventil somit im Ausschaltzustand befindet in
welchem der Ventilkörper 74' den Ventilsitz 72' verschließt wie mit YV in Fi g. 1 eingezeichnet ist kann
der Unterdruck vom Kanal 16' zur zweiten Steuerkammer 56 über das Rückschlagventil 92, den Unterdruck-
behälter 90, die öffnung 85' und den Behälter 88' gelangen. Da der Unterdruck in der zweiten Steuerkammer
56 aufgrund der verengten öffnung 85' allmählich ansteigt, während die erste Steuerkammer 54 von
Beginn an aufgrund des Rückschlagventils 87 unter Atmosphärendruck steht nimmt die Druckdifferenz
zwischen der ersten und der zweiten Steuerkammer 54 bzw. 56 allmählich zu, so daß die Membran 52 allmählich
nach unten bewegt wird, wie es durch den Pfeil X2 in
F i g. 1 angezeigt ist Dies findet vom Zeitpunkt (3 an
statt Der Ventilkörper 48 wird somit in Richtung auf den Ventilsitz 42 bewegt wie es durch die Linie h' in
F i g. 2b eingezeichnet ist Die Menge der Zusatzluft, die von der Pumpe 36 in die Abgasleitung 20 gefördert wird,
nimmt somit zu. Das Luftverhältnis A im Abgas nimmt somit vom Zeitpunkt U an allmählich zu, wie es mit der
Linie /3 in Fig.2a eingezeichnet ist bis es schließlich
A = 1,0 erreicht
Aus der vorangehenden Beschreibung geht hervor, daß die Zusammensetzung des Abgases nahe dem
stöchiometnschen Wert eingestellt wird, wie es durch die Punkte Q, S usw. bezeichnet ist bei welcher A die
Größe 1,0 hat weil die Menge der Zusatzluft die in die Abgasleitung 20 eingeführt wird, vom Membran-Regelventil
24 in Übereinstimmung mit den von der Sonde 58
so erzeugten elektrischen Signalen gesteuert wird. Der
katalytische Dreifachkonverter 22 kann somit optimal arbeiten, um die giftigen Abagsbestandteile auf ein
daß die Differenz der in den Steuerkammern 54 und 56
des Ventils 24 herrschenden Drücke allmählich zunimmt wenn die Vorsteuerventile 60 bzw. 60'
umgeschaltet werden, um die Membran 52 in Richtung des Pfeils Xi bzw. Xi zu bewegen. Dieser Druckanstieg
erfolgt jedoch nur langsam, weil ein Unterdruck-Verzögerungsventil
84 bzw. 84' und ein Unterdruckbehälter 138 (oder 88') vorhanden sind. Das Luftverhältnis A im
Abgas wird nahe 1,0 eingestellt wie es in Fig.2a
dargestellt ist, was für den Betrieb des Konverters 22 wichtig ist Wenn die Verzögerungselemente 84 und 88
(bzw. 84' und 88') nicht vorhanden wären, dann würde das Luftverhältnis Λ so geregelt wie es mit den
gestrichelten Linien K in F i g. 2 dargestellt ist, was für
die Betriebsweise des Konverters 22 nicht geeignet ist.
Der Unterdruckbehälter 90 hält ein ausreichendes Unterdruckniveau in den Steuerkammern 54 oder 56
aufrecht, wenn die Maschine beschleunigt wird. Hierbei ist nämlich der Unterdruck am Kanal 16' wegen der
großen Drosselöffnung verhältnismäßig niedrig. Das Ventil 24 ist somit auch in diesem Betriebszustand in der
Lage, das Luftverhältnis Λ in der Nähe von 1,0 zu halten.
In einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, die in Fig.3 dargestellt ist, sind die to
Rückschlagventile, hier mit 87bis und STbis bezeichnet,
in den Verzögerungsventilen SAbis und 84'bis in ihrer
Wirkungsrichtung gegenüber dem zuerst erläuterten Fall umgekehrt. Diese Verzögerungsventile Mbis und
Wbis bewirken daher eine Behinderung der Übertragung
atmosphärischer Luft in die Steuerkammern 54 und 56.
Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß F i g. 3 arbeitet wie folgt: Wenn das erste elektrische
Signal vorhanden ist, das anzeigt, daß λ > 1,0 ist, dann befindet sich das erste elektromagnetische Vorsteuerventil
60 in seiner Ausschaltstellung, in welcher der Ventilkörper 74 den Ventilsitz 72 verschließt, während
das zweite elektromagnetische Vorsteuerventil 60' in seiner Einschaltstellung steht, in welcher der Ventilkörper
74' den Ventilsitz 63' verschließt Dieser Zustand ist schon anhand der Fig. 1 erläutert worden. Hierbei
nimmt der Druck in der zweiten Steuerkammer 56 allmählich bis zum atmosphärischen Druck zu, weil die
Luft von der öffnung 70' des zweiten Vorsteuerventils 60' auf ihrem Wege zur zweiten Steuerkammer 56 nur
durch die enge Öffnung 85'bis des Verzögerungsventils
S4'bis fließen kann. Die erste Steuerkammer 54 steht
unterdessen von Anfang an unter vollem Unterdruck, weil der Weg für die abzusaugende Luft durch das
Rückschlagventil 87Ws im Ventil Mbis freigemacht wird. Als Folge davon nimmt die Druckdifferenz zwischen
erster und zweiter Steuerkammer 54 und 56 allmählich zu, so daß sich die Membran 52 allmählich in Richtung
des Pfeils X\ bewegt, wodurch der Ventiljcörper 48 allmählich in Richtung auf den Ventilsitz 44 bewegt
wird, um die zugeführte Zusatzluftmenge zu verringern. Wenn das zweite elektrische Siignal anzeigt, daß
λ < 1,0 ist, dann wird das erste elektromagnetische Vorsteuerventil 60 in seine Einschaltstellung umgeschaltet,
in welcher der Ventilkörper 74 den Ventilsitz 63 verschließt. Das zweite elektromagnetische Vorsteuerventil
60' wird in seine Ausschaltstellung geschaltet, in welcher der Ventilkörper 74' den Ventilsitz 72'
verschließt Der Druck in der ersten Steuerkammer 54 nimmt somit allmählich bis zum atmosphärischen Druck
zu, da die Luftströmung nur durch die enge öffnung fßbis fließen kann. Die zweite Steuerkammer 56 steht
währenddem von Anfang an unter vollem Unterdruck, da sich beim Absaugen das Rückschlagventil STbis
öffnet. Die Membran 52 wird allmählich in Richtung des Pfeils Xi bewegt, so daß der Ventilkörper 48 allmählich
in Richtung auf den Ventilsitz 42 bewegt wird, um die in die Abgasleitung 20 geförderte Luftmenge allmählich zu
steigern. Bei dieser modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist somit die Bewegung des Ventilkörpers 48
ebenfalls verlangsamt, womit der gewünschte Wert für Λ in geeigneter Weise, wie in Fig.2a dargestellt,
angesteuert wird.
Claims (3)
1. Regeleinrichtung für Abgasnachverbrennungs-Zusatziuft
an einer mit einem Dreifachkonverter im Abgassystem ausgerüsteten Brennkraftmaschine,
mit einem die Zusatzluftmenge einstellenden Membran-Regelventil mit je einer Steuerkammer diesseits
und jenseits der Membran, von denen die eine (erste) durch einen Druckimpulsleitung mit einem
Umschalt-Vorsteuerventil verbunden ist, welches
durch eine Unterdruckleitung an das Saugrohr der Brennkraftmaschine angeschlossen ist und dessen
Schaltstellung vom Ausgangssignal einer im Abgasstrom angeordneten A-Sonde bestimmt ist, wobei die
andere (zweite) Steuerkammer ebenfalls eine Druckimpuls-Leitungsverbindung zum Saugrohr
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckimpuls-Leitungsverbindung (66', 80, 68)
ebenfalls ein (zweites), von der A-Sonde (58) gesteuertes Umschalt-Vorsteuerventil (60') enthält,
wobei in beiden Vorsteuerventilen die Schaltstellung, welche die Verbindung zum Saugrohr unterbricht,
eine Verbindung zur Umgebungsluft herstellt, daß in den Leitungsteilen zwischen den beiden
Vorsteuerventilen (60, 60') und den beiden Steuerkammern (54,56) jeweils eine Verzögerungseinrichtung
(84,84', 846«; M'bis) angeordnet ist und daß die
Vorsteuerventile (60,60') in zueinander gegenphasiger
Arbeitsweise gesteuert sind.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtungen
(84, 84', Mbis, M'bis) Ventile sind, bestehend aus
einem Gehäuse (83) mit zwei Anschlüssen (83Λ, 83ßjl einer Trennwand (89) im Gehäuse zwischen
den Anschlüssen (83.4, 83 B) mit einem engen Durchlaß (85,85', Kbis, &5'bis)und einem von einem
Rückschlagventil (87,87', 97 bis, Sl'bis) verschließbaren
Bypass-Durchlaß, daß die Rückschlagventile (87, 87' bzw. S7 bis, 87'bis) sich in gleichen Wirkungsrichtungen
öffnen und daß zwischen den Verzögerungseinrichtungen (84,84') und den Steuerkammern (54,
56) jeweils ein Unterdruckbehälter (88,88') angeordnet ist
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuerventile
(60,60') elektromagnetisch betätigbar sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4938876A JPS52133412A (en) | 1976-05-01 | 1976-05-01 | Secondary air supply system in internal combustion engine |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2647908A1 DE2647908A1 (de) | 1977-11-10 |
DE2647908B2 true DE2647908B2 (de) | 1980-10-23 |
DE2647908C3 DE2647908C3 (de) | 1981-06-11 |
Family
ID=12829631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2647908A Expired DE2647908C3 (de) | 1976-05-01 | 1976-10-22 | Regeleinrichtung für Abgasnachverbrennungs-Zusatzluft bei einer Brennkraftmaschine |
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JP (1) | JPS52133412A (de) |
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JPS6047450B2 (ja) * | 1977-08-24 | 1985-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の2次空気供給制御装置 |
JPS5491615A (en) * | 1977-12-29 | 1979-07-20 | Toyota Motor Corp | Secondary air supply apparatus for engine exhaust system |
JPS5491614A (en) * | 1977-12-29 | 1979-07-20 | Toyota Motor Corp | Secondary air supply apparatus for engine exhaust system |
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JP2864838B2 (ja) * | 1992-01-22 | 1999-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
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-
1976
- 1976-05-01 JP JP4938876A patent/JPS52133412A/ja active Granted
- 1976-10-18 US US05/733,167 patent/US4087964A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-10-22 DE DE2647908A patent/DE2647908C3/de not_active Expired
Also Published As
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DE2647908C3 (de) | 1981-06-11 |
US4087964A (en) | 1978-05-09 |
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