DE2815619C2

DE2815619C2 - Abgasrückführungseinrichtung bei einer ein Kraftfahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2815619C2
Application number: DE2815619A
Authority: DE
Inventors: Hidetoshi Kitamura; Jun Tokyo Sato
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1977-06-27
Filing date: 1978-04-11
Publication date: 1983-05-11
Also published as: US4176638A; AU505030B1; JPS5411225U; CA1080063A; AU3531378A; DE2815619A1; JPS5743087Y2

Description

5» Die Erfindung betrifft eine Abgasrückführungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer solchen aus der DE-OS 26 17 579 bekannten Abgasrückführungseinrichtung sind die Regeleinrichtung und die Umschalteinrichtung so zusammengefaßt, daß die erste Membran die zweite und dritte Kammer voneinander trennt, wobei die zweite Kammer über die Einlaßöffnung mit der Atmosphäre verbunden ist. Das Druckregelventil ist mit der ersten Membran verbunden und verschließt die zweite Leitung bei Erreichen eines

^b0 bestimmten Abgasdruckes. Die zweite Membran trägt einen Ventilstößel, der im Ruhezustand eine erste, ebenfalls mit der Ae.iosphäre verbundene erste Kammer dieser zusammengefaßten Einrichtung gegenüber der ersten Leitung abtrennt. Die der ersten

f>⁵ Kammer abgewandte Seite der zweiten Membran begrenzt eine mit dem Ansaugunterdruck am Venturiabschnitt beaufschlagte weitere Kammer. Bei der bekannten Abgasrückführungseinrichtung bildet die

zweite Membran, die erste Kammer und die weitere Kammer die Umschalteinrichtung, da bei einem bestimmten Fahrzustand des Kraftfahrzeuges, bei dem eine große Luftmenge über die Ansaugleitung angesaugt wird, der Ansaugunterdruck am Venturiabschnitt so klein wird, daß die mit der Atmosphäre verbundene erste Kammer mit der ersten Leitung verbunden wird, also die erste Kammer des Steuerventils Atmosphärendruck erhält, wodurch das Steuerventil vollständig geschlossen und damit kein Abgas an die Ansaugleitung ι ο zurückgeführt wird. Beim Obergang in diesen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges findet also eine plötzliche Beendigung der Abgasrückführung statt, wodurch das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine plötzlich geändert wird, was den Fahrkomfort des Kraftfahrzeuges beeinträchtigt Außerdem ist zumindest in einem Obergangsbereich der unterschiedlichen Fahrzustände des Kraftfahrzeugs immer noch eine geringfügige Abgasrückführung erwünscht, um eine Abgabe von Stickoxiden in den Abgasen möglichst vollständig zu verhindern.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel diener bekannten Abgasrückführungseinrichtung ist die Umschalteinrichtung getrennt von der Regeleinrichtung vorgesehen. Die Umschalteinrichtung besteht dabei aus einem elektromagnetisch betätigten Umschaltventil, das in einem ersten Fahrzustand die mit der ersten Kammer verbundene erste Leitung mit der Regeleinrichtung und in einem zweiten Fahrzustand mit der freien Atmosphäre verbindet Das Umschaltventil wird dabei nach Maßgabe der Motortemperatur, der Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer bestimmten Stellung des Getriebes betätigt. Auch in diesem Fall findet aber beim Übergang von einem Fahrzustand in den anderen eine plötzliche Beendigung der Abgasrückführung statt, wenn das Umschaltventil die erste Leitung mit der Atmosphäre verbindet.

Aus der DE-OS 25 49 959 ist eine Abgasrückführungseinrichtung bekannt bei der das in der Abgasrückführungsleituni, vorgesehene Steuerventil zwei Membranen und drei voneinander getrennte Kammern aufweist, von denen eine mit der Atmosphäre verbunden ist. Beide Membranen sind mit dem Ventilstößel verbunden, der den Ventilschieber gegen den Ventilsitz des Steuerventils drückt. Um die Menge ·»> des an die Ansaugleitung zurückgeführten Abgases in zwei Stufen regeln zu können, sind die zwei anderen nicht mit der Atmosphäre verbundenen Kammern jeweils mit einem an unterschiedlichen Stellen der Ansaugleitung herrschende»! Ansaugunterdrücken zu beaufschlagen. Der erste Ansaugunterdruck wird dabei etwas stromauf der vollständig geschlossenen Drosselklappe an der Ansaugleitung entnommen. Der zweite Ansaugdruck wird unmittelbar stromauf der Stelle des ersten Ansaugdruckes entnommen. Diese beiden Stellen zur Entnahme der Ansaugunterdrücke befinden sich daher in unmittelbarer Nähe der Drosselklappe und relativ weit stromab von dem Venturiabschnitt der Ansaugleitung.

Aus der DE-AS 24 25 673 ist eine Abgasrückfüh- &o rungseinrichtung bekannt, bei der eine Steuereinrichtung ein der Drehzahl der Brennkraftmaschine entsprechendes elektrisches Signal erzeugt, das ein elektromagnetisches Ventil steuert, das eine Verbindung zwischen einem stromaufwärtigen Teil der Ansaugleitung mit *>*> einer Kammer eines Druckregelventils verbindet oder unterbricht, das seinersd'.' das Abgasrückführungs Steuerventil betätigt. Dadurch soll eine Rückführung von Abgas unterbunden werden, wenn sie nicht mehr erforderlich ist

Aus der Gö-PS 12 59 889 ist eine Abgasrückführungseinrichtung bekannt, die ein zusätzliches Sperrventil aufweist, mit dem die Abgasrückführungsleitung zu sperren ist, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine unter einen bestimmten Wert fällt Dieses Sperrventil wird dabei von einem Fühler betätigt, der die Drehzahl der Brennkraftmaschine erfaßt

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abgasrückführungseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß bei «inem Wechsel der Fahrzustände des Kraftfahrzeuges die Umschalteinrichtung die Abgasrückführung nicht plötzlich beendet

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die im kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Bei der erfindungsgemäßen Abgasrückführungseinrichtung ist die Umschalteinrichtung so otisgebildet, daß die zweite Kammer bei einem ersten f-ahrzustand des Kraftfahrzeuges, der vorzugsweise einem Beriebszustand bei Stadtfahrten entspricht, mit dem Unterdruck am Venturiabschnitt beaufschlagt wird. Bei einem zweiten Fahrzustand, der einem Betriebszustand bei Fahnen außerhalb der Stadt entspricht wird dagegen die zweite Kammer der Regeleinrichtung mit einem stromauf des Venturiabschnitts herrschenden Ansaugunterdruck beaufschlagt, dessen Größe sehr viel geringer als die des am Venturiabschnitt herrschenden Unterdrucks ist. Außerdem nimmt die Größe des stromauf vom Venturiabschnitt herrschenden Ansaugunterdrucks bei wachsender Fahrzeuggeschwindigkeit also bei einem hohen Durchsatz an Ansaugluft durch die Ansaugleitung weiter ab, wodurch damit auch in der ersten Kammer des in der Abgasrückführungsleitung vorgesehenen Steuerventils die Größe des Unterdrucks annähernd bis zum atmosphären Druck vermindert wird, so daß das Steuerventil immer mehr schließt, bis schließlich die Abgasrückführung an die Ansaugleitung vollständig beendet wird.

Andererseits findet durch die Umschaltung vom am Venturiabschnitt herrschenden Ansaugunterdruck auf dem stromauf des Venturiabschnitts herrschenden Ansaugunterdruck gerade im Übergangsbereich zwischen den voneinander zu unterscheidenden Fahrzuständen nur eine allmähliche Verminderung der an die Ansaugleitung zurückgeführten Abgasmenge statt, wodurch auch das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine nur allmählich beeinflußt wird und auch in den unteren Bereichen des zweiten Fahrzustandes die Erzeugung von Stickoxiden beseitigt wird, die ohne Abgasrückführung auch bei diesem Fahrzustand bei der Verbrennung noch erzeugt würden, auch wenn dieses nur noch in verminderten Mengen stattfinden würde.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abgasrückführuiigseinrichtung in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine, die mit einer elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzeinrichtung ausgerüstet ist,

Fig. 2 eine grafisch Darstellung zum Vergleich der Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen und einer herkömmlichen Abgasrückführungseinrichtung und

F i g. 3 schematisch ein der F i g. 1 ähnliches Ausfüh-

rungf beispiel einer herkömmlichen Abgasrückführungseinrichtung.

In F i g. 1 ist eine Abgasrückführungseinrichtung 10 in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine gezeigt, die einen Motorblock 12 mit einer oder mehreren Verbrennungskammern 14 aufweist. Die Verbrennungskammer 14 ist über eine Ansaugleitung 16 und über eine Abgasleitung 18 mit der Atmosphäre verbunden. Eine Brennstoff-Einspritzdüse 20 als Teil einer elektronisch gesteuerten Einspritzeinrichtung führt der Brennkraft- ^! maschine eine geeignete Brennstoffmenge nach Maßgabe von verschiedenen Betriebsparametern zu.

Eine Drosselklappe 22 ist in der Ansaugleitung 16 stromauf von der Einspritzdüse 20 angeordnet und steuert die der Verbrennungskammer zugeführte Ansaugluftmenge. Stromauf der Drosselklappe 22 befindet sich ein Luftströmungsmesser 24, der die durch die Ansaugleitung 16 strömende Ansaugluftmenge erfaßt. Der Luttströmungsmesser 24 besieht aus einer drehbar auf der Welle 28 befestigten Meßplatte 26. Die Meßplatte 26 wird durch den Luftstrom gegen die Kraft einer nicht gezeigten Feder gedreht, wobei die Stellung der Meßplatte beispielsweise mittels eines nicht gezeigten Potentiometers erfaßt wird.

Die Abgasrückführungseinrichtuüg 10 hat eine Abgasrückführungsleitung 30, die die Abgasleitung 18 mit der Ansaugleitung 16 stromab der Drosselklappe 22 verbindet, um Abgas in die Ansaugleitung 16 zurückzuführen. In der Abgasrückfühmngsleitung 30 ist eine Drosselstelle 32 und ein Unterteilungselement 34 i ausgebildet, das die Abgasrückführungsleitung 30 in einen stromaufwärtigen Bereich 36, 38 und einen stromabwärtigen Bereich 40 aufteilt. Im stromaufwärtigen Bereich wird zwischen der Drosselstelle 32 und dem Unterteilungselement 34 eine Kammer 36 begrenzt. Die Drosselsteüe 32 verbindet einen Teil 38 des stromaufwärtigen Bereichs und die Kammer 36 und erzeugt die Strömung an rückgeführtem Abgas. Die Drossclstelle 32 ist nicht erforderlich, wenn die Abgasrückführungsleitung 30 mit ein;r anderen Einengung für den ^Λ Abgasstrom versehen ist, die die gleiche Funktion wie die Drosselstelle 32 hat. Das einen Ventilsitz bildende Unterteilungselement 34 hat eine nicht näher bezeichnete Öffnung, die die Kammer 36 mit dem stromabwärtigen Bereich 40 unterbindet. '■

Ein Abgasrückführungs-Steuerventil 42 hat ein Ventilelement 44, das mit dem Unte-teiiungselement 34 zusammenwirkt. Das Ventilelement 44 ist an einem Ventilschaft 46 befestigt, die mit einer Membran 54 verbunden iss. die ein Gehäuse 48 des Steuerventils 42 in "^;/ eine erste ur.j eine zweite Kammer 50 und 52 unterteilt, um eine Servoeinrichtung 43 zu bilden. Die zweite Kammer 52 ist mit der Atmosphäre verbunden. Eine nicht bezeichnete Feder drückt die Membran 54 in Schließrichtung des Steuerventils. Die erste Kammer 50 ist mit der Ansaugleitung 16 über eine erste Leitung 55 verbunden, die nahe der Umfangskante der DrosselkJappe 22 über eine Bohrung H mündet, die etwas stromauf der Umfangskante der Drosselklappe 22 Lei der voll geschlossenen Stellung angeordnet ist Die w Leitung 55 kann aber auch stromab der Drosselklappe 22 in die Ansaugleitung 16 münden.

Eine Regeleinrichtung 56 regelt den Unterdruck zur Betätigung des Steuerventils 4Z Die Regeleinrichtung , umfaßt ein Gehäuse 58 mit vier Kammern 60,62,64 «« und 66 und drei Membranen 68, 70 und 72 Die Membran 68 trennt die Kammern 60 und 62 voneinander. Die Membran 70 trennt die Kammern 62 und 64 voneinander. Die Membran 72 trennt die Kammern 64 und 66 voneinander. Die Membran 60 ist mit der Atmosphäre über ein Filtermedium 74 und mit der ersten Leitung 55 über eine zweite Leitung 76 und eine Einlaßöffnung 78 verbunden. Die Kammer 64 ist über eine nicht bezeichnete Bohrung mit der Atmosphäre verbunden. Die Kammer 66 ist mit der Kammer 36 der Abgasrückführungsleitung 30 über eine Leitung 80 verbunden, in der eine Drosselstelle 82 ausgebildet ist. Die Membran 70 hat eine größere Fläche als die der Membranen 68 und 72. Die Membranen 68, 70 und 72 sind über eine >tange 84 fest miteinander verbunden, so daß sie wie ein Element arbeiten. Eine Feder 86 beaufschlagt die Membranen 58, 70 und 72 in eine dem ' Atmosphärendruck in der Kammer 64 entgegengesetzten Richtung. Eine Drosselstelle 88 ist in der ersten Leitung 55 an der der Ansaugleitung 17 zugewandten Seite der Verbindung mit der zweiten Leitung 76 ausgebildet. Ein Druckregeiventii 9ö ist in der Kammer 60 in Verbindung mit der Einlaßöffnung 78 ausgebildet, um die Strömung von Atmosphärenluft in die Einlaßöffnung 78 zu steuern. Dieses Druckregelventil hat ein mit mit der Membran 68 verbundenes Ventilelement.

Ein das Umschaltventil bildendes Dreiwege-Elektromagnetventil 92 hat ein Gehäuse 94. das eine Unterdruckkammer % bildet und drei Öffnungen P\, Pi nnu Pi hat. Die Öffnung P, steht mit der Kammer 62 der Regeleinrichtung 56 über eine Leitung 98 in Verbindung, in der eine Drosselstelle 100 ausgebildet ist. Die öffnung P₂ ist über eine Leitung 102 mit einem in der Ansaugleitung 16 zwischen dem Luftströmungsmesser 24 und der Drosselklappe 22 ausgebildeten Venturiabschnitt 104 verbunden. Die Öffnung P₃ ist über eine Leitung 106 mit der Ansaugleitung 16 zwischen dem Strömungsmesser 24 und dem Venturiabschnitt 104 verbunden. Dabei ist eine Leitung 108 mit der Leitung 106 verbunden, wobei die Leitung 108 eine Drosselstelle UO hat, über die Atmosphärenluft in die Leitung 106 eingeleitet wird.

Das Dreiwege-Elektromagnetventil 92 hat in seiner Unterdruckkammer % einen beweglichen Ventilschieber 112, der durch eine nicht bezeichnete Feder zur öffnung P) hin vorgespannt ist, um diese zu verschließen. Der Ventilschieber 112 ist so angeordnet, daß er sich in der Zeichnung beim Schließen der Öffnung P₂ nach links bewegt und die öffnung P₃ freigibt, wenn eine Elektromagnetspule 114 erregt wird. Die Elektromagnetspule 114 ist elektrisch an mindestens einem eines mit einem Geschwindigkeitsanzeiger 118 gekoppelten Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter und eines mit dem Getriebeschalthebel 122 gekoppelten Getriebegangstellungsschahers 120 angeschlossen. Der Fahrzeugge-1 schwindigkeitsschalter 116 ist so ausgelegt, daß die Elektromagnetspule 114 erregt wird, sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit einen bestimmten Wert von 40 km/h oder mehr erreicht Der Getriebegangstellungsschalter 120 ist so ausgelegt, daß er die Elektromagnetspule 114 erregt wenn die Gangsteflung im Getriebe den höchsten Gang bei direktem Antrieb und den sogenannten Overdrive wählt Diese Fahrzeugbedingungen liegen vor, wenn das Kraftfahrzeug im außerstädtischen Verkehr fährt und werden daher als auSerrtädtische Fahrbedingungen bezeichnet Bei derartigen Fahrbedingungen ist eine Abnahme dar Abgasruckführgröße erforderlich, um das Fahrverhalten des Fahrzeugs sowie den Brennstoffverbrauch zu verbessern, da dann eine relativ stabile Verbrennung

vorliegt und die Erzeugung von NOx gering ist.

Die Arbeitsweise der so ausgebildeten Abgasrückführungseinrichtung 10 wird nachfolgend beschrieben.

Bei städtischen Fahrbedingungen, bei denen die Fahrzeuggeschwindigkeit unter 40 km/h liegt und/oder die erste, zweite oder dritte Gangstellung benutzt wird, ist die Elektromagnetspule 114 nicht erregt und damit dife öffnung P₂ freigegeben, während die öffnung Pj geschlossen ist. Hierdurch wird eine Verbindung zwischen der Leitung 102 und der Leitung 98 hergestellt und daher der Kammer 62 der Regeleinrichtung 56 der Unterdruck des Venturiabschnittes zugeführt. Bei diesem Zustand bewegen sich bei einer Verringerung des Venturiunterdruckes die Membranen 68, 70 und 72 gemeinsam, so daß das Druckregelventil den Öffnungsquerschnitt der Einlaßöffnung 78 verringert, um den Zustrom an Atmosphärenluft in die Leitung 76 und damit die Verdünnung des in die Kammer 50 des Sieuerveiiiiis 42 eiiigeieiieieii Aiiääügüfiici'ui'üC*.« herabzusetzen. Dieses hat zur Folge, daß sich der Öffnungsquerschnitt des die Abgasrückführung steuernden Steuerventils 42 erhöht und damit eine größere Menge an Abgas in die Verbrennungskammer 14 zurückgeführt wird. Dieses verringert den Druck P_e in der Kammer 36 und daher in der Kammer 66 der Regeleinrichtung 56. Der verringerte Druck (Unterdruck) Pe bewegt die Membranen 68, 70 und 72 gemeinsam derart, daß sich der wirksame Öffnungsquerschnitt des Druckventils 90 bz*. der öffnung 78 vergrößert und damit in die Leitung 76 eine größere Menge Atmosphärenluft eintreten kann. Dadurch nimmt die Verdünnung des Ansaugunterdruckes durch die Atmosphärenluft zu, um den Öffnungsquerschnitt des Steuerventils 42 zu verringern und damit den Druck P_e in der Kammer 36 heraufzusetzen.

Wenn dagegen der Venturiunterdruck abnimmt, vergrößert sich das Ausmaß der Verdünnung des in die Kammer 50 des Steuerventils eingeleiteten Ansaugunterdrucks, wodurch der Öffnungsquerschnitt des Steuerventils 42 abnimmt, um die Menge an in die Verbrennungskammer 14 zurückgeführtem Abgas zu verringern. Dieses erhöht den Druck P_c und damit den Druck in der Kammer 66 der Regeleinrichtung 56. Dadurch nimmt die Verdünnung des Ansaugunterdrukkes durch die Atmosphärenluft ab und es erhöht sich der Öffnungsquerschnitt des Steuerventils 42 zur Verringerung des Druckes P_e in der Kammer 36 Durch Wiederholung dieser Rückführsteuervorgänge werden der Druck P_c und der Öffnungsquerschnitt des Steuerventils 42 auf Größen eingeregelt bei denen der Druck Pe im Gleichgewicht zum Venturiuntendruck steht, um die zurückgeführte Abgasmenge genau entsprechend einer Zu- oder Abnahme des Venturiunterdrucks zu erhöhen und zu verringern.

Selbst wenn sich bei dieser Rückführsteuerung der an der Membran 54 des Steuerventils 42 anliegende Ansaugunterdruck bei unterschiedlicher Belastung der Brennkraftmaschine ändert, bleibt die Menge an rückgeführtem Abgas solange konstant, wie in der Kammer 62 der Regeleinrichtung 56 ein am Venturiabschnitt 104 erhaltenes Unterdrucksignal gleicher Größe herrscht Ferner wird der Druck P_e nicht durch den Ansaugunterdruck am stromabwärtigen Bereich 40 der Abgasrückführungsleitung 30 beeinflußt, and zwar auch dann nkht, wenn sich der Ansaugunterdnick im stromabwärtigen Bereich 40 ändert

Wenn ferner unabhängig vom Venturiunterdruck durch Änderung des Ansaugunterdrucks eine Änderung

des Druckes P_t in der Kammer J6 eintritt, arbeitet das Steuerventil 42 derart, daß die Änderungen des Drucks Pe durch die Regeleinrichtung 56 kompensiert werden. Wenn z. B. der Druck Pe ein zunehmender Unterdruck ist, bewegen sich die Membranen 68, 70 und 72, um den Öffnungsquerschnitt des Druckregelventils 90 bzw. an der Einlaßöffnung 78 zu erhöhen. Dadurch wird der Öffnungsquerschnitt des Steuerventils 42 ähnlich, wie zuvor erwähnt, herabgesetzt, so daß sich der Einfluß des Ansaugunterdruckes auf den Druck P_e vermindert und dieser auf den Ausgangswert zurückgeführt wird. Dieses verhindert, daß sich die rückgeführte Abgasmenge unabhängig vom Venturiunterdruck ändern kann.

Daraus ergibt sich, daß der Druck P_e auf einen bestimmten Wert geregelt wird und sich daher die rückgeführte Abgasmenge nur als Funktion von dem am Venturiabschnitt i>r Ansaugleitung erzeugten Venturiunterdruck ändert.

Lsaiim wiru eine geeigiicic jicüciüng uci nugasruCK-führgröße unter städtischen Fahrbedingungen erreicht, bei denen die Belastung sich häufig unter Beeinträchtigung der Verbrennung ändert und somit die Emission von NOx relativ hoch ist. Das Abgasrückführverhalten bei einer solchen Steuerung der Abgasrückführgröße ist durch die Kurve A in F i g. 2 wiedergegeben. In F i g. 2 zeichnet die Linie L einen Fahrzustand des Fahrzeugs mit 40 km/h in der höchsten Gangstellung.

Bei außerstädtischen Fahrbedingungen, bei denen die Fahrzeuggeschwindigkeit 40 km/h übersteigt und/oder der oberste oder Overdrive-Gang eingeschaltet ist, wird die Elektromagnetspule 114 durch den Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter 116 und/oder den Getriebegangstellungsschalter 120 erregt, um d<;n Ventilschieber 112 in der Zeichnung nach links zu verschieben. Dadurch wird die öffnung P₂ geschlossen und die öffnung Pi freigegeben, so daß zwischen der Leitung 106 und der Leitung 98 eine Verbindung hergestellt wird. Dann wird der Kammer 62 der Regeleinrichtung 56 ein relativ geringer Unterdruck zugeführt, der von der Ansaugleitung 16 zwischen dem Luftströmungsmesser 24 und de~ Venturiabschnitt 104 stammt. Dieser relativ niedrige Unterdruck wird durch den über die Drosselstelle 110 zugeführten Atmosphärendruck weiter verdünnt, wob·"' die Drosselstelle 110 die Funktion hat, das Ausmaß de Verdünnung des Unterdrucks in der Leitung 106 durcj den Atmosphärendruck zu begrenzen. Der Unterdruck in der Ansaugleitung 16 zwischen dem Luftströmungsmesser 24 und dem Venturiabschnitt 104 ist bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 40 km/h etwas niedriger als der Atmosphärendruck, z. B. 80 mbar. Natürlich ändert sich der Betrag des Unterdruckes mit der Geschwindigkeit der durch die Ansaugleitung 16 strömenden Ansaugluft

Folglich wird ein relativ großer Öffnungsquerschnitt der Einlaßöffnung 78 beibehalten, was den Eintritt von einer relativ großen Menge an Atmosphärenluft in die Leitung 76 bedingt Diese verdünnt den in die Kammer 50 des Steuerventils 42 eingeleiteten Unterdruck, so daß sich das Ventilelement 44 in der Zeichnung etwas nach oben bewegt Daher wird eine gewisse Abgasrückführung auch bei außerstädtischen Fahrbedingungen des Kraftfahrzeuges beibehalten, wie dieses durch die Kurve Bm F i g..2 dargestellt ist

Die beschriebene Abgasrückführungseinrichtung stellt sicher, daß selbst wenn die Gangstellung auf eine relativ hohe Fahrzeuggeschwindigkeit gewechselt wird, indem z.B. bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 40 km/h in den oberen Gang umgeschaltet wird, keine

übermaßige Abnahme der Abgasrückführgröße stattfindet und die Brennkraftmaschine daher ein stabiles Betriebsverhalten beibehält, ohne daß die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeuges beeinträchtigt werden. Bei außerstädtischen Fahrbedingungen wird weiter eine beträchtliche Abcasrückführgröße gemäß F i g. 2 beibehalten, um die Nüx-Erzeugung im notwendigen Umfang zu unterdrücken.

Es versteht sich, daß der durch die Kurve B in F i g. 2 gezeigte Verlauf verändert werden kann, indem der wirksame öffnungsquerschnitt der in der Leitung 108 ausgebildeten Drosselstelle 110 entsprechend gewählt wird, um das Ausmaß der Unterdruckverdünnung in der Leitung 106 mittels der durch die Drosselstelle UO zugeführten Atmosphärenluft zu steuern. Daher läßt sich der Verlauf der Kurve B in Fig. 2 in gewissem Umfang ändern.

Obschon, wie es bereits dargestellt und beschrieben

icl Hi*» mit rlpr Offminrr P, Hpc Orpiiui»cr*».PIf»L· Irnmsonpt.

Bei städtischen Fahrbedingungen des Kraftfahrzeuges wird bei der Aogasrückführungseinrichtung 10' nach Fig. 3 der Ventilschieber 114 des Dreiwege-Elektromagnetventils 92' so beaufschlagt, daß er die Öffnung P₃ schließt und die Öffnung Pi freigibt. Daher arbeitet die Abgasrückführungseinrichtung 10' in der gleichen Weise wie die in F i g. I.

Bei außerslädtischen Fahrbedingungen jedoch, wo die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als 40 km/h ist und/oder der oberste bzw. Overdrive-Gang eingelegt ist, wird die F.lektromagnetspule 114 erregt, um den Ventilschieber 112 in der Zeichnung nach links zu bewegen, so daß die öffnung Pi geschlossen und die öffnung Pi freigegeben wird. Dann wird der Kammer 62 der Regeleinrichtung 56 Atmosphärenluft zugeführt, um die Einlaßöffnung 78 vollständig geöffnet zu halten. Eint¹ große Menge an Atmosphäretiluft gelangt in die Leitung 76, so daß der Unterdruck in der Kammer 50

Hoc Qtoiioi-uoniilc d"} prhphlirh abfällt und in Hip Nähr

ventils 92 verbundene Leitung 106 an die äußere Leitung 108 angeschlossen ist. so daß in die Leilung 106 Luft eingeführt wird, braucht die Leitung 106 nicht mit der äußeren Leitung 108 verbunden zu sein, sondern kann man die öffnung Py direkt mit der Ansaugleitung 16 zwischen dem Luftströmungsmesser 24 und dem Venturiabschnitt 104 verbinden.

In Fig. 3 ist eine bekannte Abgasrückführungseinrichtung 10' der eingangs genannten Art gezeigt, um anhand der F i g. 2 die unterschiedliche Arbeitsweise zu erläutern. Die bekannte Abgasrückführungseinrichtung nach Fig. 3 unterscheidet sich vor der nach Fig. 1 im wesentlichen darin, daß die Öffnung P₃ des Dreiwege-Eiektromagnetventils 92' nur mit der Atmosphäre und nicht mit der Ansaugleitung 16 zwischen dem Luftströmungsmesser 24 und dem Venturiabschnitt 104 verbunden ist.

-■'> des Atmosphärendrucks kommt. Dadurch gelangt das Ventilelement 44 auf den in der Trennwand 34 ausgebildeten Ventilsitz, wodurch die Abgasrückführungsleitung im wesentlichen geschlossen wird und eine Abgasrückführung zur Ansaugleitung 16 gesperrt ist.

-"' Die Abgasrückführgröße nähert sich damit der Null-Prozent-Grenze, wie dieses durch die Linie C in Fi g. 2 angedeutet ist.

Bei der Abgasrückführsteuerung mit dem in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel findet in dem Moment,

>" wo die Fahrzeuggeschwindigkeit 40 km/h überschreitet und/oder die Gangstellung auf den oberen oder Overdrive-Gang geändert wird, daher abrupt eine erhebliche Abnahme der Abgasrückführgröße statt, wodurch sich auch die Verbrennung in der Brennkraft-

·> maschine abrupt ändert, was die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeuges beeinträchtigt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Abgasrückführungseinrichtung bei einer ein Kraftfahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine mit einer Ansaugleitung, einem in der Ansaugleitung ausgebildeten Venturiabschjiitt, einer in der Ansiaugleitung stromab des Venturiabschnittes angeordneten Drosselklappe, einer Abgasleitung, einer die Abgasleitung mit der Ansaugleitung verbindenden Abgasrückführungsleitung, einem die Abgasrücltführungsleitung in einen stromauf- und stromabwärtigen Bereich unterteilenden Abgasrückfühmngs-Steuerventil, das zwei von einer Membran getrennte Kammern hat, von denen die erste über eine erste Leitung mit der Ansaugleitung und die zweite: mi* der Atmosphäre verbunden ist, einer Regeleinrichtung zum Regeln des der ersten Kammer des Steuerventils zugeführten Ansaugunterdruckes entsprechend dem Abgasdruck im stromabfwärtigen Bereicj und dem Unterdruck im Venturiabschnitt, wobei die Regeleinrichtung eine zweite Leitung, die mit der ersten Leitung verbunden ist und eine mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Einlaßöffnung hat, ein Druckventil, das relativ zur Einlaßöffnung der zweiten Leitung beweglich ist, um die Menge der durch die Einlaßöffnung in die zweite Leitung eintretenden Atmosphärenluft zu steuern, und eine erste und zweite Membran aufweist, die eine zweite Kammer und eine mit dem stromaufwärtigen Bereich der Abgasrückführleitung verbundene dritte Kammer bilden und beide wirkungsmäßig miteinander und mit dem Druckregelventil verbunden sind, um das Uruckregelventil entsprechend dem Druck in der zweiten und dritten Kammer zu betätigen, und einer nach i.iaßgabe des Fahrzustandes des Kraftfahrzeuges betätigbaren Umschalteinrichtung, mit der die Größe des Ansaugunterdruckes in der ersten Kammer des Steuerventils verminderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (92) die zweite Kammer (62) der Regeleinrichtung (56) bei einem ersten Fahrzustand mit dem Unterdruck am Venturiabschnitt (104) und bei einem zweiten Fahrzustand mindestens mit dem in der Ansaugleitung (16) stromauf des Venturiabschnitts herrschenden Ansaugdruck beaufschlagt und daß wenigstens ein Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter (116), wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen bestimmten Wert erreicht oder überschreitet, und/oder ein Getriebcgangstellungsschalter (120), wenn sich das Getriebe in einer bestimmten Stellung befindet, die Umschalteinrichtung (92) in ihre Stellung für den zweiten Fahrzustand verstellen.

2. Abgasrückführungseinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung ein Umschaltventil (92) ist, das in seiner ersten Stellung eine Verbindung zwischen der zweiten Kammer (62) der Regeleinrichtung und dem Venturiabschnitt (104) und in seiner zweiten Stellung eine Verbindung zwischen der zweiten Kammer (62) und der Ansaugleitung (16) stromauf von dem Venturiabschnitt herstellt, und daß der Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter und/oder der Getriebegangstellungsschalter (116, 120) das Umschaltventil in seine erste Stellung bei städtischen Fahrzuständen und in seine zweite Stellung bei außerstädtischen Fahrzuständen verstellen.

3. Abgasrückführungseinrichtung nach An-

spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil ein Dreiwege-Elektromagnetventil (92) ist, das eine erste öffnung (Pi), die über eine dritte Leitung (98) mit der zweiten Kammer (62) der Regeleinrichtung (56) verbunden ist, eine zweite öffnung (Ρ*), die über eine vierte Leitung (102) mit dem Venturiabschnitt (104) verbunden ist, eine dritte öffnung (Pi), die über eine fünfte Leitung (106) mit der Ansaugleitung (16) stromauf von dein Venturiabschnitt verbunden ist, und einen Ventilschieber (112) aufweist, der in einer ersten Stellung die zweite öffnung freigibt und die dritte öffnung verschließt, um die dritte und vierte Leitung bei erregter Elektromagnetspule (114) miteinander zu verbinden, und in einer zweiten Stellung die zweite öffnung verschließt und die dritte öffnung freigibt, um die dritte und fünfte Leitung miteinander zu verbinden.

4. Abgasrückführungseinrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Leitung (106) mit einer sechsten Leitung (108) verbunden ist die über eine Drosselstelle (110) mit der Atmosphäre verbunden ist.

5. Abgasrückführungsleitung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter (116) elektrisch mit der Elektromagnetspule (114) so verbunden ist, daß sie erregt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den bestimmten Wert erreicht oder überschreitet, und daß der Getriebegangstellungsschalter (120) elektrisch mit der Elektromagnetspule so verbunden ist, daß sie erregt wird, wenn sich das Getriebe in einer bestimmten Stellung befindet.

6. Abgasrückführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit 40 km/h und die bestimmte Stellung ein Gangbereich ist, der den obersten Gang und Overdrive umfaßt.

7. Abgasrückführungsle,^!tung nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführungsleitung (30) in ihrem stromaufwärtigen Bereich (36, 38) eine Drosselstelle (32) hat, die eine mit der dritten Kammer (66) der Regeleinrichtung (56) in Verbindung stehende Kammer (36) begrenzt.