DE2855027A1 - DEVICE FOR ACTUATING AN ACTUATING ELEMENT IN A COMBUSTION ENGINE ON AN EXHAUST GAS RECIRCULATION CONTROL DEVICE - Google Patents
DEVICE FOR ACTUATING AN ACTUATING ELEMENT IN A COMBUSTION ENGINE ON AN EXHAUST GAS RECIRCULATION CONTROL DEVICEInfo
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Description
285502? 5·285502? 5 ·
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1.12.1978 Bö/Ba1.12.1978 Bö / Ba
Einrichtung zur Betätigung eines auf eine Abgasrückführ-Steuereinrichtung wirkenden Stellorgans bei Brennkraftmaschinen · ·Device for actuating an exhaust gas recirculation control device Acting actuator in internal combustion engines
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung gemäß des Hauptanspruchs. Bei einer derartigen bekannten Einrichtung wird ein,lastanaloges Signal erzeugt und z. B. durch eine lastabhängige Änderung eines Querschnitts in einer Druckmittelzuführleitung ein variabler, sich an einer Abströmdrossel bildender Stelldruck'bereitgestellt dessen Größe der an der .Kraftstoffeinspritzpumpe eingestellten Last entspricht. Diese Einrichtung hat jedoch dan Nachteil, daß für eine genaue kennfeldgerechte Zumessung von rückgeführten Abgasmengen ein hoher Aufwand für die Bemessung von Durchströmquerschnitten und deren Zuordnung zu den jeweiligen Lastpunkten getrieben werden muß.The invention is based on a device according to the main claim. In such a known device, a load-analog signal is generated and z. B. by a load-dependent change in a cross section in a pressure medium supply line, a variable set pressure, which forms at an outflow throttle, is provided, the size of which corresponds to the load set on the fuel injection pump. However, this device has the disadvantage that for an accurate measurement of recirculated exhaust gas quantities in accordance with the characteristic map, a high expenditure for the measurement of flow cross-sections and their assignment to the respective load points has to be made.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs weist demgegenüber den Vorteil auf, daß die Abgasrückführsteuereinrichtung im wesentlichen nur zwei Stellungen einnimmt, entweder ganz geschlossen oder ganz geöffnet und zwar bei überschreiten einer bestimmten Last bzw. einer bestimmten Kraftstoffeinspritzmenge, die z. B. eine bestimmte hohe Teillast oder die Startbedingungen charakteristiert.. Die Bemessung der Durchströmquerschnitte können in diesem Fall mit wesentlich geringerem Aufwand durchgeführt werden. Für Brennkraftmaschinen, welche eine geringe Abgasrückführmenge benötigen, um die gesetzlichen Bestimmungen über die Abgas zusammensetzung zu erfüllen, reicht eine Einrichtung dieser Art aus.The device according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage that the exhaust gas recirculation control device essentially occupies only two positions, either completely closed or completely open and that when a certain value is exceeded Load or a certain amount of fuel injected z. B. a certain high part load or the starting conditions characterized .. The dimensioning of the flow cross-sections can in this case with significantly less effort be performed. For internal combustion engines that require a small amount of exhaust gas recirculation to meet the legal requirements A device of this type is sufficient to meet regulations on the composition of the exhaust gas.
Durch die.in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch gegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung gemäß dem Unteranspruch in Verbindung mit den Ansprüchen 4 bis 6. Bei dieser Ausgestaltung wird in vorteilhafter Weise während der Betätigung der Abgasrückführsteuereinrichtung die sonst vorhandene Abfuhr einer Kraftstoffspülmenge aus der Einspritzpumpe abgeschaltet. Diese Spülmenge wird in vorteilhafter Weise durch die für die Verstellung benötigten Kraftstoffmengen ersetzt, so daß der z. B. auch für andere Steuerzwecke geregelte Kraftstoffdruck im Saugraum der Einspritzpumpe durch die Betätigung der Abgasrückführsteuereinrichtung nicht beeinflußt wird.Through the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements of the device given in the main claim are possible. Particularly The embodiment according to the dependent claim in conjunction with claims 4 to 6 is advantageous Design is advantageously the otherwise present during the actuation of the exhaust gas recirculation control device Discharge of a fuel flush volume from the injection pump switched off. This flushing amount is advantageously determined by the amount of fuel required for the adjustment replaced so that the z. B. also for other control purposes regulated fuel pressure in the suction chamber of the injection pump is not influenced by the operation of the exhaust gas recirculation control device.
Zeichnungdrawing
Fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungs-Five exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in the following description explained in more detail. 1 shows a first embodiment
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beisplel in schematischerDarstellung, Pig. 2 einen Teilschnitt durch eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit einer Anordnung zur Erzeugung einer Steuergröße bei Überschreitung eines bestimmten Lastpunktes, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem von einem hydraulischen Stellmotor betätigten Tellerventil in dem Querschnitt einer Äbgäsrückführleitung, Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einer Anordnung zur Unterbrechung des Spülmengenabflusses aus dem Saugraum einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß Ausgestaltung nach Fig. 2 bei Betätigung einer Abgasrückführsteuereinrichtung, Fig. 5 ein vier.tes Ausführungsbeispiel mit einer Steuerung der Zufuhr eines Stellmittels aus einer zweiten Druckquelle, 'die unabhängig von der Kraftstoffeinspritzpumpe ist und Fig. 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel mit einer gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 abgewandelten Steuerung der Stellmittelzufuhr aus einer zweiten Druckquelle.example in a schematic representation, Pig. 2 a partial section by a fuel injection pump with an arrangement for generating a control variable when exceeded a certain load point, Fig. 3 shows a second embodiment with one of a hydraulic servomotor actuated poppet valve in the cross section of an exhaust gas return line, 4 shows a third exemplary embodiment with an arrangement for interrupting the flushing volume outflow from the suction chamber of a fuel injection pump according to Embodiment according to FIG. 2 when an exhaust gas recirculation control device is actuated, Fig. 5 shows a fourth embodiment with a control of the supply of an adjusting agent from a second pressure source, 'which is independent of the fuel injection pump and FIG. 6 shows a fifth exemplary embodiment with one compared to the exemplary embodiment according to FIG. 5 modified control of the actuating agent supply from one second pressure source.
Eine Rückführung von gesteuerten Abgasmengen zum Saugrohr einer Brennkraftmaschine hat sich als wirksames Mittel erwiesen, den Anteil der Schadstoffe in den Abgasen der Brennkraftmaschine^^u vermindern. Insbesondere kann bei seIbstzündendeη Brennkraftmaschinen der hohe NOx-Anteil verringert werden. Trotz verschiedener bekannter und aufwendiger Regeleinrichtungen für die Rückführung von- Abgas bleibt die Forderung, solche Einrichtungen möglichst einfach und funktionssicher ;zu machen. Insbesondere sollten bei kleineren Fahrzeugen eine möglichst preiswerte und einfache dabei noch hinreichend wirksame Steuerung der Abgasrückführmenge erzielt werden. Dafür eignet sich insbesondere eine Verstellung; die bei hohen Kraftstoffeinspritzmengen z. B. bei Vollastbetrieb oder bei einer Startanreicherung die Rückführung der Abgase unterbricht, um in diesen kritischenA return of controlled amounts of exhaust gas to the intake manifold of an internal combustion engine has proven to be an effective means proven to reduce the proportion of pollutants in the exhaust gases of the internal combustion engine ^^ u. In particular, can in self-igniting internal combustion engines, the high NOx content be reduced. Despite various known and complex control devices for the recirculation of exhaust gas The requirement remains to make such facilities as simple and reliable as possible. In particular, For smaller vehicles, the most inexpensive and simple possible control of the exhaust gas recirculation quantity is still sufficiently effective be achieved. Adjustment is particularly suitable for this; those with high fuel injection quantities z. B. at full load or at a start enrichment interrupts the recirculation of the exhaust gases in order to be critical in this
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Bereichen, in denen.ζ. Β. eine maximale Leistung von der Brennkraftmaschine gefordert wird, keine Leistungsminderung durch Abgasrückführung eintritt. In den übrigen Bereichen kann mit einer entsprechend angepaßten mittleren Abgasrückführmenge ein durchschnittlich gutes Ergebnis bei der Abgas zusammensetzung erzielt werden.Areas in which. Β. maximum performance is required of the internal combustion engine, no reduction in performance occurs due to exhaust gas recirculation. In the rest Areas can achieve an average good result with a correspondingly adjusted average exhaust gas recirculation amount can be achieved in the exhaust gas composition.
In Fig. 1 ist schematisch eine Kraftstoffeinspritzpumpe 1 dargestellt, die über Leitungen 2 eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoff versorgt. Von der Abgassammelleitung 5 der nur schematisch dargestellten Brennkraftmaschine führt eine Abgasrückfuhrleitung 6 zum Saugrohr 7 stromabwärts der Welle 9 einer im Saugrohr angeordneten Drosselklappe 10, mit deren stromabwärts der Welle 9 liegendem Teil die Austrittsöffnung 11 der Abgasrückführleitung 9 kontrollierbar ist und bei Vollast geschlossen wird. Die so gebildete Abgasrückführsteuerungeinrichtung beeinflußt durch die Stellung der Drosselklappe dabei sowohl den Querschnitt der Austrittsöffnung 11 als auch das Druckgefälle an dieser öffnung. Die Welle 9 der Drosselklappe ist über ein Gestänge 14 mit einem Stellorgan 15 eines Stellmotors 16 mechanisch verbunden. Das Stellorgan ist als Stellkolben ausgebildet und schließt in einem geschlossen Zylinder 18 einen Arbeitsraum 19 ein und wird auf seiner gegenüberliegenden Seite von einer Rückführfeder 20 belastet. Der Arbeitsraum 19 ist über eine Entlastungsleitung 22 in der eine einstellbare Drossel 23 angeordnet ist, mit 'einem Kraftstoffvorratsbehälter 24 verbunden. Ferner besteht zwischen dem Arbeitsraum 19 und dem auch als Saugraum bezeichneten kraftstoffgefüllten und unter Druck stehenden Innenraum 28 der Kraftstoffexnspritzpumpe eine Verbindung über eine Steuerleitung 26, deren Querschnitt durch ein Ventil 27 steuerbar ist.In Fig. 1, a fuel injection pump is schematically 1, which supplies an internal combustion engine with fuel via lines 2. From the exhaust manifold 5 the only schematically shown internal combustion engine leads an exhaust gas recirculation line 6 to the intake manifold 7 downstream of the Shaft 9 of a throttle valve 10 arranged in the intake manifold, with its part located downstream of the shaft 9, the outlet opening 11 of the exhaust gas recirculation line 9 is controllable and is closed at full load. The so educated The exhaust gas recirculation control device influences both the cross section through the position of the throttle valve the outlet opening 11 and the pressure gradient at this opening. The shaft 9 of the throttle valve is via a linkage 14 mechanically connected to an actuator 15 of a servomotor 16. The actuator is designed as an actuating piston and includes a working space 19 in a closed cylinder 18 and is on its opposite side from one Return spring 20 loaded. The working space 19 is an adjustable throttle 23 in the relief line 22 is arranged, connected to 'a fuel tank 24. Furthermore, there is between the working chamber 19 and the fuel-filled and under-fueled chamber, also referred to as the suction chamber Pressurized interior space 28 of the fuel injection pump connects via a control line 26, the cross section of which can be controlled by a valve 27.
Der Saugraum 28 der Kraftstoffexnspritzpumpe wird mit Hilfe einer Kraftstofförderpumpe 30 über eine Kraftstoffversorgungsleitung 31 aus dem Vorratsbehälter 24 mit Kraftstoff versorgt. Parallel zur Kraftstofförderpumpe ist ein DruckregelventilThe suction chamber 28 of the fuel injection pump is opened with the aid of a fuel feed pump 30 via a fuel supply line 31 is supplied with fuel from the reservoir 24. A pressure control valve is parallel to the fuel feed pump
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geschaltet. Bei der Einspritzpumpe handelt es sich in diesem Fall um eine Verteilereinspritzpumpe bekannter Bauart, bei der durch die Stellung des Steuerschiebers 34 als Mengenverstellorgan der wirksame Förderhub des Pumpenkolbens 35 bestimmt wird. Entsprechend dem Konstruktionsprinzip dieser Verteilereinspritzpumpe führt der Pumpenkolben, wie durch Pfeile angezeigt, eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung aus. Die Verstellung des Steuerschiebers erfolgt in bekannter Weise durch einen mittig gelagerten Hebel 38, der einerseits mit dem Steuerschieber verbunden ist und auf der anderen Seite von wenigstens einer Regelfeder 39 mit verstellbarer Vorspannung beaufschlagt wird. Entgegen der Kraft dieser Feder greift in bekannter Weise die Regelmuffe 40 eines Fliehkraftreglers 42 am Hebel an. Die Regelmuffe wird durch Fliehgewichte 4l, die proportional zur Pumpendrehzahl rotierend angetrieben werden, verstellbar. Je nach Vorspannung der Regelfeder 39 wird die Regelmuffe bei einer bestimmten Drehzahl mehr oder weniger weit verschoben, so daß auch der Steuerschieber 34 eine höhere oder tiefere relative Stellung zum Pumpenkolben 35 einnimmt. Die Stellung der Regelmuffe sowie des Hebels 38 und des Steuerschiebers 34 stellen jeweils ein Maß für die eingestellt Kraftstofffördermenge bzw. für die Last dar.switched. The injection pump is in in this case a distributor injection pump of known design, in which the position of the control slide 34 the effective delivery stroke of the pump piston 35 is determined as a quantity adjustment element. According to the design principle of this distributor injection pump, the pump piston, as indicated by arrows, a reciprocating and simultaneously rotating movement. The adjustment of the control slide takes place in a known manner by means of a centrally mounted lever 38 which, on the one hand, connects to the control slide connected and on the other side of at least a regulating spring 39 applied with an adjustable bias will. Contrary to the force of this spring, the regulating sleeve 40 of a centrifugal governor 42 engages the lever in a known manner at. The regulating sleeve is adjustable by means of flyweights 4l, which are driven to rotate in proportion to the pump speed. Depending on the bias of the regulating spring 39, the regulating sleeve is shifted to a greater or lesser extent at a certain speed, so that the control slide 34 also has a higher or lower relative position to the pump piston 35 assumes. The position of the regulating sleeve as well as the lever 38 and the control slide 34 each represent a measure for the set fuel delivery rate or for the load.
Wie in Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet wird, kann der Querschnitt des Ventils 27 lastabhängig entsprechend · der Stellung des Steuerschiebers 34, des Hebels 38 oder Regelmuffe 40 verstellt werden. Eine solche Verstellung kann rückwirkungsfrei sowohl auf mechanischem als auch auf elektrischem Wege durchgeführt werden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung zur Erzeugung einer mechanischen, rückwirkungsfreien Steuergröße zeigt Fig. 2. Dort weist der Träger 43, auf dem die Regelmuffe 40 durch die Fliehgewichte verschiebbar ist, eine axiale Bohrung 45 auf, die in eine Außenringnut 46 am Träger' mündet. Die ringförmige Fläche der Außenringnut 46 bildet dabei eine erste ortsfeste Durchflußöffnung 47 des Ventils 27. Die axiale Bohrung 45 ist Teil der Steuerleitung 26. In derAs indicated in Fig. 1 by dashed lines, The cross-section of the valve 27 can be load-dependent according to the position of the control slide 34, the lever 38 or Regulating sleeve 40 can be adjusted. Such an adjustment can be made without any reaction, both mechanically and electrically Ways to be carried out. An advantageous embodiment for generating a mechanical, reaction-free control variable shows Fig. 2. There the carrier 43, on which the regulating sleeve 40 can be displaced by the flyweights, has a axial bore 45 which opens into an outer ring groove 46 on the carrier '. The annular surface of the outer ring groove 46 forms a first stationary throughflow opening 47 of the valve 27. The axial bore 45 is part of the control line 26. In the
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•/ft?·• / ft? ·
Wand der Regelmuffe 40 ist weiterhin eine zweite zusammen mit der Regelmuffe verstellbare Durchflußöffnung 48 vorgesehen, die den anderen Teil des Ventils 27 bildet. Durch die Verschiebung der Regelmuffe 40 ist die zweite Durchflußöffnung 48 in überdeckung mit der ersten Durchflußöffnung 47 bringbar, wodurch ab einer bestimmten axialen Verschiebung der Regelmuffe eine Verbindung vom Saugraum 28 zum Arbeitsraum 19 über die Steuerleitung 26 herstellbar ist.Wall of the regulating sleeve 40 is also provided with a second throughflow opening 48 which can be adjusted together with the regulating sleeve, which forms the other part of the valve 27. By shifting the regulating sleeve 40, the second throughflow opening is opened 48 can be brought into overlap with the first throughflow opening 47, as a result of which from a certain axial displacement the regulating sleeve a connection from the suction chamber 28 to the working chamber 19 via the control line 26 can be established.
Die obenbeschriebene Einrichtung kann als Vergleichseinrichtung aufgefaßt werden, wobei die erste ortsfeste Durchflußöffnung 47, die Ringnut 46 also, einen Vergleichs- oder Schwellwert darstellt als Maß für .eine bestimmte Mindestlast oder Mindest-· kraftstoffeinspritzmenge. Erst wenn die zweite Durchflußöffnung 48 in Überdeckung mit der ersten Durchflußöffnung gebracht ist, gibt diese Vergleichseinrichtung ein Signal in Form eines durch beide Durchflußöffnungf^ließenden Kraftstoff stromes ab, der dem Arbeitsraum 19 zugeleitet wird. An der Drossel 23 staut sich dann ein Arbeitsdruck im Arbeitsraum 19 auf, der das Stellorgan 15 verschiebt und die Drosselklappe 10 in Schließstellung in Bezug auf die Abgasrückfuhrleitung bringt.The device described above can be regarded as a comparison device, the first stationary flow opening 47, the annular groove 46, a comparison or threshold value represents as a measure for a certain minimum load or minimum fuel injection quantity. Only when the second flow opening 48 is brought into overlap with the first throughflow opening, this comparison device emits a signal in the form of a fuel flowing through both flow openings Stromes, which is fed to the working space 19. A working pressure then accumulates at the throttle 23 Working space 19, which moves the actuator 15 and the throttle valve 10 in the closed position with respect to the Brings exhaust gas recirculation line.
Der obenbeschriebene Vorgang läßt sich ebenso auf mechanischelektrischem Weg darstellen, z. B. durch ein Kontaktpaar, von dem der eine Kontakt ortsfest eine bestimmte Last charkaterisiert und der andere die der Zeit vorliegende Ist-Last. Bei Erreichen der eingestellten Mindestlast wird über die Kontakte ein Stromkreis geschlossen, der ein Stellorgan derart betätigt, daß die Abgasrückführung unterbunden wird. Stellorgan kann ein Elektromotor oder ein Magnet sein.The process described above can also be represented in a mechanical-electrical way, e.g. B. by a pair of contacts, one of which characterizes a fixed load and the other that of the time Actual load. When the set minimum load is reached, a circuit is closed via the contacts, which is a Actuator operated in such a way that the exhaust gas recirculation is prevented. Actuator can be an electric motor or a Be a magnet.
Auf die obenbeschriebene Weise läßt sich ab einer bestimmten einstellbaren Last die Abgasrückführung unterbinden, so daß bei Vollastbetrieb den Brennräumen der Brennkraftmaschine eine maximal mögliche Ladung zugeführt werden kann. Auch wirdIn the manner described above, the exhaust gas recirculation can be prevented from a certain adjustable load, so that a maximum possible charge can be supplied to the combustion chambers of the internal combustion engine during full load operation. Also will
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bei erhöhter Kraftstoffzufuhr beim Start kein die Inbetriebnahme der kalten Brennkraftmaschine behindernde Abgasrückführung durchgeführt.in the case of increased fuel supply when starting, there is no hindering the start-up of the cold internal combustion engine Exhaust gas recirculation carried out.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführung der Abgasrückfumsteuereinrichtung, mit einem Abgasrückführventil 49, das in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Pig. I und 2 angesteuert wird. Es ist dort die Einmündung der Abgasrückführleitung 6 in das Saugrohr 7 gezeigt. Die Eintrittsöffnung 15 wird dabei von einem Ventilteller 51 kontrolliert, dess.en Ventilschaft 52 in einer auf der der Eintrittsöffnung 50 gegenüberliegenden Seite ins Saugrohr 7 ragenden eingesetzten Ventilführung 54 gehalten wird. An einem aus dem Saugrohr 7 herausragenden Ende ist der Ventilschaft 52 mit der Einspannplatte 55 für eine Stellmembran 56 verbunden, die das Stellorgan eines hydraulischen Stellmotors 58 ist. Im Gehäuse 59 dieses Stellmotors wird von der Stellmembran 56 der Arbeitsraum. 19 eingeschlossen, in den die Steuerleitung 26■ mündet und aus dem die die Drossel 23 enthaltende Entlastungsleitung 22 zum Kraftstoffvorratsbehälter 24 führt. Die Stellmembran 56 wird über die Einspannplatte 55 von einer Druckfeder 60 so belastet, daß sie Ventilschaft 52 und Ventilteller 51 in eine die Eintrittsöffnung 50 verschließende Stellung bringt. Der die Druckfeder 60 enthaltende Raum 6l zwischen Stellmembran 56 und Saugrohr 7 ist durch eine Bohrung 62 mit dem Saugrohr zum Druckausgleich verbunden.Fig. 3 shows another embodiment of the exhaust gas recirculation control device, with an exhaust gas recirculation valve 49, which in the same way as in the embodiment according to Pig. I. and 2 is controlled. The confluence of the exhaust gas recirculation line 6 into the intake manifold 7 is shown there. the The inlet opening 15 is formed by a valve disk 51 controlled, des.en valve stem 52 in one of the Inlet opening 50 protruding into the suction pipe 7 on the opposite side inserted valve guide 54 is held. On one off the end protruding from the suction pipe 7, the valve stem 52 is connected to the clamping plate 55 for an adjusting diaphragm 56, which is the actuator of a hydraulic actuator 58. in the Housing 59 of this servomotor is of the operating diaphragm 56 of Working space. 19 included, in which the control line 26 ■ opens out and from which the relief line containing the throttle 23 22 leads to the fuel tank 24. The operating diaphragm 56 is controlled by a compression spring 60 via the clamping plate 55 loaded that it brings the valve stem 52 and valve disk 51 into a position closing the inlet opening 50. The who Compression spring 60 containing space 6l between the operating diaphragm 56 and suction pipe 7 is through a bore 62 to the suction pipe Pressure equalization connected.
Diese Ausgestaltung,der Abgasrückführsteuereinrichtung hat den Vorteil, daß die Schließbewegung des Ventiltellers 51 durch den Abgasdruck unterstützt wird. Die beschriebene Ausgestaltung des hydraulischen Stellmotors .hat .den Vorteil, daß kein Kraftstoff in das Saugrohr des Motors lecken kann. Dies bewirkt im wesentlichen die Verwendung der Stellmembran 56, die den Arbeitsraum 19 unabhängig von der Stellung des Ventiltellers 51 dicht verschließt.This configuration, the exhaust gas recirculation control device has the advantage that the closing movement of the valve disk 51 is supported by the exhaust gas pressure. The design described of the hydraulic servomotor .has the advantage that no fuel can leak into the intake manifold of the engine. This essentially causes the use of the operating diaphragm 56, which the working chamber 19 regardless of the position of the Valve disk 51 closes tightly.
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Sobald über die Steuerleitung 26 Kraftstoff in den Arbeitsraum 19 geleitet wird, baut sich dort durch Rückwirkung der Drossel 23 ein Druck auf, der die Stellmembran 56 entgegen der Kraft der Druckfeder 60 verschiebt und den Ventilteller 51 von seinem Sitz an der Eintrittsöffnung 50 abhebt. Werden die Durchflußöffnungen 47 bzw. 48 ' verschlossen, so wird der Arbeitbraum 19 über die DrosselAs soon as fuel is passed into the working chamber 19 via the control line 26, it builds up there as a result of reaction the throttle 23 a pressure that moves the control diaphragm 56 against the force of the compression spring 60 and the Valve disk 51 lifts off its seat at inlet opening 50. If the flow openings 47 or 48 ' closed, the working chamber 19 is closed via the throttle
23 und die Entlastungsleitung 22 entlastet, so daß der Ventilteller 1 in seine Schließstellung zurückgelangen kann. Mit Hilfe der Drossel 23 kann die Stellgeschwindigkeit des Ventils eingestellt werden.23 and the relief line 22 relieved, so that the valve plate 1 can return to its closed position. With the help of the throttle 23, the actuating speed of the Valve can be adjusted.
Fig. 4 zeigt eine ergänzende Ausfuhrungsform zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 3· Es ist hier ein gleiches Abgasrückführventil 49 vorgesehen, wie es bereits bei Fig. 3 beschrieben wurde. Abweichend von der Ausführung nach Fig. .3 ist jedoch ein Druckschalter 64 vorgesehen, der aus einer in dem Druckschaltergehäuse 65 fest eingespannten Membran 66 besteht, die im Gehäuse 65 einen Druckraum 67 dicht einschließt und von einem zweiten Raum 69 trennt, in dem zwischen Membran und Gehäuse 'eine Druckfeder 68 angeordnet ist. In den Raum ragt eine zweite Entlastungsleitung 70 rechtwinklig zur Membran 66 ein, die bei einer Auslenkung entgegen der Kraft der Druckfeder 68 die Eintrittsöffnung 71 der zweiten Entlastungsleitung 70 verschließen kann. Der Raum 69 ist ferner mit dem unverschließbaren zweiten Teilstück, der zum Kraftstoffvorratsbehälter 24 führenden Entlastungsleitung 70 verbunden. Der Druckraum 67 dagegen steht über eine Zweigleitung 73 mit der Steuerleitung 26 in Verbindung.FIG. 4 shows a supplementary embodiment to the embodiment according to FIG. 3. Here it is an identical exhaust gas recirculation valve 49 is provided, as has already been described in connection with FIG. 3. However, it differs from the embodiment according to FIG. 3 a pressure switch 64 is provided, which consists of a membrane 66 firmly clamped in the pressure switch housing 65, which tightly encloses a pressure space 67 in the housing 65 and separates it from a second space 69, in the between the membrane and housing 'a compression spring 68 is arranged. A second relief line 70 protrudes into the room at right angles to Diaphragm 66, which when deflected against the force of the compression spring 68, the inlet opening 71 of the second relief line 70 can close. The space 69 is also with the non-closable second part, the to the fuel reservoir 24 leading relief line 70 connected. The pressure chamber 67, however, protrudes a branch line 73 with the control line 26 in connection.
Die zweite Entlastungsleitung 70 führt,-wie das Fig. 1 entnehmbar ist, vom Saugraum 28 zum KraftstoffvorratsbehälterThe second relief line 70 leads, as in FIG. 1 can be removed from the suction chamber 28 to the fuel tank
24 und enthält am Austritt aus dem Saugraum eine Drossel eine Spüldrossel 74, die bei unverschlossener Entlastungsleitung eine aus dem Saugraum 28 abfließende Kraftstoffspülmenge bestimmt. Diese Spülung wird in üblicher Weise24 and contains at the outlet from the suction chamber a throttle a flushing throttle 74 which, when the relief line is not closed, a fuel flushing quantity flowing out of the suction chamber 28 certainly. This rinse is done in the usual way
- 9 030028/0103· - 9 030028/0103
-y- , .28Wj .y -y-,. 28 Wj .y
zur thermischen Entlastung und zur Entgasung von Kraftstoffeinspritzpumpen angewandt.for thermal relief and for degassing fuel injection pumps applied.
Die Einrichtung nach Fig. 4 arbeitet folgendermaßen: Wenn die Durchflußöffnungen 47 und 48 in überdeckung gebracht sind bzw. wenn über die Steuerleitung 26 dem Arbeitsraum 19 des hydraulischen Stellmotors Kraftstoff zufließt, gelangt dieser Kraftstoff auch in den Druckraum 67» in dem sich dann der an der Drossel 23 aufbauende Druck einstellt.- Unter Einwirkung dieses Druckes wird die Membran 66 ausgelenkt und verschließt die 'Eintrittsöffnung 71 der zweiten Entlastungsleitung 70 und verhindert somit, daß über die Entlastungsleitung Kraftstoffspülmenge in den Kraftstoffvorratsbehälter gelangt. In vorteilhafter Weise wird bei dieser Ausführung nämlich die sonst übliche Spülmenge durch die Kraftstoffmenge ersetzt, die über die Drossel 23 in den Kraftstoffvorratsbehälter 24 abfließt und die gleiche Punktion erfüllt. Vorteilhafterweise fließt dann ständig eine bei geregeltem Innendruck im Saugraum 28 konstante Kraftstoff menge über eine der Drosseln 23 oc"er 74 ab, so daß der geregelte Druck im Saugraum, der z. B. zur Spritz"·, ι verstellung dient, nicht bei Betätigung der Abgasrückführeinrichtung gestört.wird. .The device according to FIG. 4 operates as follows: When the flow openings 47 and 48 overlap are brought or if via the control line 26 to the When fuel flows into the working chamber 19 of the hydraulic servomotor, this fuel also reaches the pressure chamber 67 » in which the pressure building up at the throttle 23 is then set. Under the action of this pressure, the Diaphragm 66 deflected and closes the 'inlet opening 71 of the second relief line 70 and thus prevents that through the relief line fuel flushing reaches the fuel tank. In an advantageous manner in this version is the usual flush volume replaced by the amount of fuel passed through the throttle 23 flows into the fuel tank 24 and the same Puncture met. Advantageously, a constant internal pressure in the suction chamber 28 then flows continuously Fuel quantity through one of the throttles 23 oc "er 74, so that the regulated pressure in the suction chamber, the z. B. to spray "·, ι Adjustment is used, not when the exhaust gas recirculation device is actuated is disturbed. .
Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der nur eine sehr geringe Kraftstoffabströmmenge für die Betätigung des Abgasrückführventiles notwendig ist. Gleicherweise wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird hier ein Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 26 durch Drosselung des über die in Überdeckung befindlichen Durchflußöffnungen und 48 fließenden Kraftstoff an der Drossel 23 gebildet. Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach.Fig. 3 oder 4 ist ein Druckschalter 76 vorgesehen, mit einer Schaltmembran 77a die im Gehäuse 78 des Druckschalters einen Druckraum 79 einschließt. In diesen mündet die Steuerleitung 26. Von der dem Druckraum 79 gegenüberliegenden Seite wird die Schaltmembran durch eine Druckfeder 80 belastet. Auf dieser Seite ist ferner eine gegenüber dem Gehäuse isolierterFig. 5 shows a modified embodiment in which very little fuel effluent for actuation of the exhaust gas recirculation valve is necessary. The same as in the previous exemplary embodiments is used here a control pressure in the control pressure line 26 by throttling of the fuel flowing through the flow openings and 48 located in overlap at the throttle 23 is formed. Deviating from the embodiment according to Fig. 3 or 4, a pressure switch 76 is provided with a switching membrane 77a the pressure chamber in the housing 78 of the pressure switch 79 includes. The control line 26 opens into this. From the side opposite the pressure chamber 79 is the switching diaphragm is loaded by a compression spring 80. On this side there is also one more isolated from the housing
- 10 030028/0 103·- 10 030028/0 103
Kontakt 8l angeordnet3 mit dem die Schaltmembran 77 bei Auslenkung entgegen der Kraft der Feder 80 in Berührung gebracht wird. Die Schaltmembran ist stromleitend ausgeführt und mit dem einen Pol einer Spannungsquelle 83 verbunden, deren anderer Pol zum Kontakt 81 führt. Ferner ist in der Verbindungsleitung zwischen Spannungsquelle 83 und Kontakt 81 die Magnetwicklung eines Magnetventils 84 geschaltet.Contact 8l arranged 3 with which the switching membrane 77 is brought into contact when deflected against the force of the spring 80. The switching membrane is designed to conduct electricity and is connected to one pole of a voltage source 83, the other pole of which leads to contact 81. Furthermore, the solenoid winding of a solenoid valve 84 is connected in the connecting line between voltage source 83 and contact 81.
Das Magnetventil liegt in einer Stellmittelzufuhrleitung 86, die von einer Druckquelle 87 in den Arbeitsraum 19' eines druckbetätigten Stellmotors 88 führt. Dieser Stellmotor ist als Membranstellmotor ausgestaltet mit einer den Arbeitsraum 191 dicht einschließenden Stellmembran 89, die als Betätigungsorgan des Abgasrückführventil 49' dient. In Abwandlung zu den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist der Stellmotor so ausgestaltet, daß er durch Unterdruck betätigbar ist. Dazu ist in dem Arbeitsraum 19' eine Druckfeder 90 angeordnet, die die Stellmembran 89 in eine das Abgasrückführventil 49' schließende Verstellrichtung beaufschlagt. Zur Entlastung des Arbeitsraums "19' ist auch hier eine Entlastungsleitung 91, die eine Drossel 92 enthält, vorgesehen. Die Unterdruckquelle kann in Form eines Unterdruckvorratsbehälters oder in Form einer Saugpumpe 93 verwirklicht werden.The solenoid valve is located in an actuating agent supply line 86 which leads from a pressure source 87 into the working space 19 ′ of a pressure-actuated servomotor 88. This servomotor is designed as a diaphragm servomotor with an actuating diaphragm 89 which tightly encloses the working chamber 19 1 and which serves as an actuating member of the exhaust gas recirculation valve 49 '. In a modification of the above exemplary embodiments, the servomotor is designed in such a way that it can be actuated by negative pressure. For this purpose, a compression spring 90 is arranged in the working space 19 ', which acts on the control diaphragm 89 in an adjustment direction that closes the exhaust gas recirculation valve 49'. To relieve the work space "19", a relief line 91, which contains a throttle 92, is also provided here. The vacuum source can be implemented in the form of a vacuum reservoir or in the form of a suction pump 93.
Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Sobald sich an der Drossel 23 durch zuströmenden Kraftstoff ein Druck aufbaut, der auch in dem Druckraum 79 zur Wirkung kommt, wird die Schaltmembran 77 in Berührung mit dem Kontakt 81 gebracht und der Stromkreis geschlossen. Dabei zieht das Magnetventil 84 an und stellt die Verbindung zwischen Druckquelle 87 und Arbeitsraum 19' her. Aufgrund des sich dort aufbauenden Unterdrucks wird die Stellmembran 89 entgegen der Kraft der Feder 90 ausgelenkt und das Abgasrückführventil 49' geöffnet. Fällt der Druck in derThe device works as follows: As soon as the throttle 23 is due to the inflowing fuel a pressure builds up, which also comes into effect in the pressure chamber 79, the switching membrane 77 is in contact brought to contact 81 and the circuit is closed. The solenoid valve 84 pulls in and establishes the connection between pressure source 87 and working space 19 '. Due to the negative pressure that builds up there, the operating diaphragm becomes 89 deflected against the force of the spring 90 and that Exhaust gas recirculation valve 49 'open. If the pressure falls in the
- 11 030028/0 103"- 11 030028/0 103 "
28S5Q2728S5Q27
Steuerleitung 26 ab, so wird der Stromkreis geöffnet und die Stellmittelzufuhrleitung 86 durch das Magnetventil 84 geschlossen. Entsprechend schließt sich das Abgasrückführventil 49' nach Druckausgleich über die Drosel 92.Control line 26 from, the circuit is opened and the actuating agent supply line 86 through the solenoid valve 84 closed. The exhaust gas recirculation valve 49 ′ accordingly closes after pressure equalization via the drosel 92.
Durch diese Ausgestaltung ist nur eine sehr geringe Kraftstoffmenge zur. Betätigung des Druckschalters 76 nötig, so daß der Druck im Saugraum 28 der Kraftstoffeinspritzpumpe bei einer notwendigen Betätigung der Abgasrückführeinrichtung nicht wesentlich gestört würde. In vorteilhafter Weise kann eine bereits in dem mit der Brennkraftmaschine betriebenen Fahrzeug vorhandene Druckquelle zur Betätigung der Abgasrückführeinrichtung ausgenutzt werden. Dies kann z. B. die Verwendung des Saugrohrunterdrucks sein. Es läßt sich aber auch bei einer vorhandenen Druckluftbremsanlage der Bremsvorratdruck für die Betätigung eines entsprechend abgewandelten Abgasrückführventil ausnutzen.Due to this configuration, only a very small amount of fuel is available. Actuation of the pressure switch 76 necessary, so that the pressure in the suction chamber 28 of the fuel injection pump when the necessary actuation of the Exhaust gas recirculation device would not be significantly disturbed. Advantageously, one can already be in the with the Internal combustion engine operated vehicle existing pressure source for actuating the exhaust gas recirculation device be exploited. This can e.g. B. be the use of the intake manifold vacuum. But it can also be used an existing compressed air brake system, the brake reservoir pressure for the actuation of a correspondingly modified Use exhaust gas recirculation valve.
Fig. 6 zeigt eine abgewandelte Ausfuhrungsform, bei der ebenfalls die aus dem Saugraum der Einspritzpumpe abströmende Kraftstoffmenge im Überdeckungsfall der Durchflußöffnungen 47 und 48 als Steuergröße für ein ■■ Schaltventil verwendet wird, durch das eine Hilfsenergiequelle an einen Stellmotor für das Abgasrückführventil angeschlossen werden kann. Gezeigt ist eine Ausführungsform, die in gleicher Weise wie bei der Ausgestaltung nach Fig. 5 mit Unterdruck als Stellmedium arbeitet. Insofern entsprechen diese Ausführungen einander. Abweichend wird jedoch anstelle eines Magnetventils 84 in der Stellmittelzufuhrleitung 86 ein Druckschalter 95 verwendet, der eine einen Druckraum .96 im Gehäuse dicht einschließende Stellmembran 97 aufweist. Andererseits schließt die Stellmembran 97 einen kraftstoffgefüllten Raum 100 ein, in dem eine die Stellmembran 97 belastendeFig. 6 shows a modified embodiment in which the amount of fuel flowing out of the suction chamber of the injection pump when the flow openings 47 and 48 overlap is used as a control variable for a switching valve through which an auxiliary energy source can be connected to a servomotor for the exhaust gas recirculation valve. An embodiment is shown which works in the same way as in the embodiment according to FIG. 5 with negative pressure as the setting medium. In this respect, these statements correspond to one another. In contrast, however, instead of a solenoid valve 84 in the actuating agent supply line 86, a pressure switch 95 is used which has an actuating diaphragm 97 which tightly encloses a pressure chamber 96 in the housing. On the other hand, the operating diaphragm 97 encloses a fuel-filled space 100 in which an operating diaphragm 97 is loaded
• - 12 -• - 12 -
03 0.0 28/01 03·03 0.0 28/01 03
*■ * - . ' 5 19 3* ■ * -. ' 5 19 3
• Λ".'• Λ ". '
Druckfeder 98 angeordnet ist und in den stutzenförmig ein Teil der Stellmittelzufuhrleitung 86 so einmündet 3 daß deren Mündungsteil 99 der Stellmembran 97 gegenüberliegt und diese als Ventilschließglied dient. Die Stellmittelzuführleitung 86 führt unverschließbar aus dem Raum 100 zur Druckquelle 87.Compression spring 98 is arranged and in the nozzle-shaped part of the adjusting agent supply line 86 opens 3 so that the mouth part 99 of the adjusting diaphragm 97 is opposite and this serves as a valve closing member. The actuating agent supply line 86 leads non-closable from the space 100 to the pressure source 87.
Der Druckraum 96 ist mit der Steuerdruckleitung 26 verbunden, so daß bei Druckanstieg in der Steuerleitung 26 die Stellmembran 97 entgegen der Kraft der Feder 98 ausgelenkt wird und die Durchtrittsöffnung 99 der Stellmittelzuführleitung 86 verschlossen wird. Dann folgt wie auch im vorstehenden Ausführungsbeispiel nach einer Druckentlastung des Arbeitsraums 19' das Schließen des Abgasrückführventil 49'· Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in vorteilhafter Weise keine elektrischen Schaltmittel notwendig. Auch braucht für eine rasche Betätigung der Abgasrückführeinrichtung nur eine geringe Kraftstoffmenge dem Innenraum der Kraftstoffeinspritzpumpe zu Steuerzwecken entnommen werden, so daß der geregelte Druck im Saugraum der Kraftstoffeinspritzpumpe nicht gestört wird. Dieser Druck dient z. B. der Betätigung der Spritzverstellung. In vorteilhafter Weise wird bei dieser Ausführung auch im Gegensatz zu der Ausführung nach Fig. 1 bis 4 der Kraftstoff von dem sich im Betrieb stark erwärmenden Abgasrückführventil ferngehalten.The pressure chamber 96 is connected to the control pressure line 26, so that when the pressure rises in the control line 26, the operating diaphragm 97 is deflected against the force of the spring 98 and the passage opening 99 of the Adjusting agent supply line 86 is closed. Then follows as in the previous embodiment after the pressure in the working chamber 19 'has been relieved, the exhaust gas recirculation valve 49' is closed · In this exemplary embodiment no electrical switching means are necessary in an advantageous manner. Also needs for a quick Actuation of the exhaust gas recirculation device supplies only a small amount of fuel to the interior of the fuel injection pump Control purposes are taken so that the regulated pressure in the suction chamber of the fuel injection pump is not disturbed. This pressure is used e.g. B. the actuation of the injection adjustment. Advantageously, in this embodiment also in In contrast to the embodiment according to FIGS. 1 to 4, the fuel kept away from the exhaust gas recirculation valve, which heats up strongly during operation.
030028/0103-030028 / 0103-
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-
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