DE3103119C2

DE3103119C2 - Abgasrückführungssystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3103119C2
Application number: DE3103119A
Authority: DE
Inventors: Akira Niiza Saitama Fujimura; Osamu Kurume Tokio/Tokyo Gotoh; Michio Tokio/Tokyo Kawamoto; Yutaka Niiza Saitama Otobe
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1980-02-02
Filing date: 1981-01-30
Publication date: 1985-10-03
Also published as: FR2475123A1; US4429676A; FR2475123B1; GB2068458B; GB2068458A; DE3103119A1; JPS619501B2; JPS56110535A

Abstract

Eine Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug enthält ein Abgasrückführungssteuersystem, durch das Abgase in den Ansaugkanal zurückgeführt werden. Das Vergasersystem der Brennkraftmaschine enthält ein Kraftstoffanreicherungsventil (6). Eine Steuer-Unterdruckleitung, die an den Ansaugkanal angeschlossen ist, betätigt ein Regulierventil (28), welches das Rückführungssteuerventil (16) sowie das Kraftstoffanreicherungsventil (6) steuert. Der Strömungwiderstand in der Steuer-Unterdruckleitung wird durch eine vorbestimmte Steuergröße gesteuert, die von der Maschinentemperatur allein oder auch zusätzlich von der Maschinendrehzahl, der Maschinenbelastung (Ansaugunterdruck) oder vom Atmosphärendruck abhängen kann.

Description

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55 Ventilkammer (30) des Regulierventils (28) erstreckt, wobei das Regulierventil (28) betätigbar ist, um ein offenes Ende (48) der Verbindungsleitung zu öffnen oder zu schließen.

7. Abgasrückführungssteuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftventil (29) welches auf die vorbestimmte Steuergröße anspricht, eine Ventilkammer (36) enthält, die parallel zu einem Abschnitt der Steuer-Unterdruckleitung (L 3) ausgebildet ist, wobei sich diese Steuer-Unterdruckleitung (L 3) von einer weiteren Saugöffnung (D 3) in dem Ansaugkanal (1) an einer Stelle stromabwärts von der Drosselklappe (3) aus erstreckt und zu einer Lufteintrittsöffnung (35) führt, und wobei die Ventilkammer (36) des Luftventils (29), das auf die vorbestimmte Steuergröße anspricht, mit einer Unterdruckkammer (32) des Regulierventils (28) kommuniziert, und daß das Luftventil (29) betätigbar ist, um eine Ventilöffnung (49) an der stromabwärtigen Seite der Steuer-Unterdruckleitung (L 3) zu öffnen oder zu schließen.

65 Die Erfindung betrifft ein Abgasrückführungssteuersystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Abgasrückführungssysteme werden üblicherweise in Brennkraftmaschinen verwendet, bei denen ein Teil der Abgase dem Ansaugkanal über einen Rückführungskanal zugeführt wird, um einen übermäßigen Anstieg der Verbrennungstemperatur des Kraftstoff-Luftgemisches in den Zylindern zu verhindern. Ein Absenken der Verbrennungstemperatur verhindert die Abgabe von Stickoxiden, die im Hinblick auf Luftverschmutzungsprobleme unerwünscht sind. Es ist auch ein System bekannt, bei dem die Brennkraftmaschine mit einem Gemisch gespeist wird, das ein hohes Gesamt-Kraftstoff-Luftverhältnis hat, um die Konzentration von Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid, Stickoxiden usw. in den Abgasen zu verringern. Die beiden möglichen Systeme können in Brennkraftmaschinen zur weiteren Verringerung der Konzentration von Stickoxiden in den Abgasen gleichzeitig eingesetzt werden. Alle diese Möglichkeiten haben jedoch einen in gewissem Grade unerwünschten Einfluß auf das Fahrverhalten eines Fahrzeugs.

Aus der US-PS 41 25 099 ist eine Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung und einem Ansaugkanal mit einer druckabhängig arbeitenden Kraftstoffzusatzvorrichtung bekannt. Bei dieser Brennkraftmaschine ist ein Abgasrückführungssystem mit folgenden Elementen vorgesehen: Ein Rückführungssteuerventil in einem Abgasrückführungskanal, das auf den Unterdruck in dem Ansaugkanal anspricht, eine Steuerunterdruckleitung, die an den Ansaugkanal angeschlossen ist, und eine Vorrichtung zur Steuerung des Unterdrucks, die auf eine vorbestimmte Steuergröße abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine oder des von ihr angetriebenen Fahrzeugs anspricht, so daß das Rückführungssteuerventil und die Kraftstoffzusatzvorrichtung derart gesteuert werden, daß die Strömungsgeschwindigkeit der rückgeführten Abgase und die Strömungsgeschwindigkeit des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffs abhängig von der Steuergröße geändert werden. Aus dieser Druckschrift ist außerdem bekannt, die Kühlwassertemperatur als eine Steuergröße zu verwenden. Schließlich ist aus dieser Druckschrift auch bekannt, Elektromagnetventile zur Steuerung eines Steuerdrucks zu verwenden.

Die zuvor genannte Druckschrift offenbart im übrigen eine Anordnung, in der eine Unterdrucksteuerung sowohl einer Hilfskraftstoffzuführung als auch eines Abgasrückführungssteuerventils durch ein einziges elektromagnetisch betätigtes Ventil durchgeführt wird.

Aus den Druckschriften US-PS 41 70 972 und US-PS 41 68 683 ist beispielsweise auch bekannt bzw. zumindest nahegelegt, zur Steuerung eines Rückführungssteuerventils einen aus dem Atmosphärendruck und dem Unterdruck zusammengesetzten Mischdruck zu verwenden. Aus der genannten US-PS 41 70 972 ist auch bekannt, eine Anordnung mehrerer Querschnittsverengungen in einer Steuer-Unterdruckleitung vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Systern der vorstehend angegebenen Art zu schaffen, das die Menge von der Brennkraftmaschine zugeführtem Zusatzkraftstoff vergrößern und gleichzeitig die Strömungsgeschwindigkeit der rückgeführten Aogase erhöhen kann, wozu ein Reguiiermechanismus geschaffen werden soll, der auf den Ansaugunterdruck anspricht, welcher ebenfalls den Grad der Abgasrückführung steuert.

Es soll der Anstieg der Verbrennungstemperatur begrenzt werden, der andernfalls durch die erhöhte Kraftstoffmenge verursacht wird. Auf diese Weise soll die Leistungsabgabe der Maschine verbessert und gleichzeitig die Luftverschmutzung verringert werden. Die Steuerung soll fortlaufend sowohl durch die Bedingungen des Ansaugkanals als auch durch aus den Betriebsbedingungen des betreffenden Fahrzeugs abgeleitete Steuergrößen erfolgen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ausführungsbeispiele für die vorliegende Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt

Fi g. 1 eine teilweise geschnittene schematische Darstellung des Einsatzes der Erfindung in einer Brennkraftmaschine,

F i g. 3 eine Abänderung des beschriebenen Ausführungsbeispiels und die

F i g. 2 und 4 Schaltungsanordnungen zur Steuerung der in F i g. 1 und F i g. 3 gezeigten Systeme.

In den Figuren ist eine Brennkraftmaschine EaIs Antrieb für ein Kraftfahrzeug dargestellt, die mit einem Ansaugleitungssystems Mi und einem Auspuffleitungssystem Me ausgerüstet ist. Ein Vergaser C ist mit einem stromaufwärtigen Ende des Ansaugleitungssystems Mi über einen wärmeisolierenden Stutzen It verbunden.

Der Vergaser C hat einen Venturikanal Xa im Ansaugkanal 1. Eine Starterklappe 2 ist stromaufwärts des Venturikanals la, eine Drosselklappe 3 stromabwärts dieses Kanals la vorgesehen. Eine Kraftstoffdüse 4 mündet in den Venturikanal la. Das Ansaugleitungssystem Mi, der wärmeisolierende Stutzen It und der Vergaser C bilden insgesamt den Ansaugkanal 1 der Brennkraftmaschine £ Eine erste Saugöffnung D1 ist nahe oder stromabwärts der Drosselklappe 3 vorgesehen, und eine zweite Saugöffnung D 2 mündet in den Venturikanal la. Eine dritte Saugöffnung D 3 ist stromabwärts der Drosselklappe 3 angeordnet.

Ein Kraftstoffkanal, dtfr zur Kraftstoffdüse 4 führt, umfaßt einen Hauptkanal 5m und einen Hilfskanal 5s, die beide mit einer nicht dargestellten Schwimmerkammer in Verbindung stehen, in die sie unterhalb des Kraftstoffpegels einmünden. Der Hilfskanal 5s ist mit einem die Kraftstoffzuführung verstärkenden Ventil 6 versehen. Das Verstärkungsventil ft enthält ein bewegliches Ventilelement 7, das den Hilfskanal 5s öffnet oder schließt. Das Verstärkungsventil 6 enthält ferner eine Membran 8, die mit dem Ventilelement 7 verbunden ist, und eine Ventilfeder 10, die in der Unterdruckkammer 9 unter dem Ventilelement 7 angeordnet ist Die Feder 10 drückt das Ventilelement 7 in die Öffnungsstellung.

Die Unterdruckkammer 9 des Verstärkungsventils 6 steht mit der dritten Saugöffnung D 3 über einen Saugkanal 11 in Verbindung, in den ein Elektromagnetventil 12 eingeschaltet ist Dieses öffnet den Saugkanal 11, wenn der Elektromagnet eingeschaltet ist, und schließt den Saugkanal 11 und verbindet gleichzeitig die stromabwärtige Seite des Saugkanals 11 mit einer Lufteintrittsöffnung 14, die mit einem Filter versehen ist, wenn der Elektromagnet ausgeschaltet wird.

Wenn das Elektromagnetventil 12 abgeschaltet wird, so arbeitet das Verstärkungsventil derart, daß der an der dritten Saugöffnung D 3 festgestellte Unterdruck, der durch den Betrieb der Brennkraftmaschine E erzeugt wird, in die Unterdruckkammer 9) eingeführt wird, so daß das Ventilelement 7 in Schließrichtung bewegt wird. Wenn der Unterdruck mit zunehmender Maschinenbelastung abfällt, so wird das Ventilelement 7 entsprechend in Öffnungsrichtung verlagert, wodurch die Verstärkungsfunktion des Verstärkungsventils 6 bezüglich des durch die Kraftstoffdüse 4 zugeführten Kraftstoffs vergrößert wird. Wenn die Maschinenbelastung abfällt, so verringert sich die Verstärkungswirkung entgegengesetzt dem vorstehend beschriebenen Effekt. Wenn andererseits das Elektromagnetventil 12 eingeschaltet wird oder betätigt ist, so enthält die Unterdruckkammer 9 des Verstärkungsventils 6 einen Unterdruck, der über die Lufteintrittsöffnung 14 verringert wird. Der Ventilkörper 7 wird dann in seine maximale Öffnungsstellung gebracht, so daß sich dadurch eine maximale Verstärkungswirkung der Kraftstoffzuführung ergibt.

Ein Einwegventil 51 ist in der Unterdruckleitung 11 angeordnet und begrenzt bei stillstehender Brennkraftmaschine Eden Betätigungsunte druck, der das Ventilelement 7 in seiner Schließstellung hält, wodurch ein Austritt von Kraftstoff aus dem Verstärkungsventil 6 verhindert wird.

Eine Abgasrückführungsleitung 15 läuft von einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine E zum Ansaugleitungssystem Mi und enthält ein Rückführungsssteuerventil 16. Dieses Rückführungssteuerventil 16 enthält ein bewegliches Ventilelement 17, das durch eine Membran 18 betätigt wird. Eine Ventilfeder 20 ist in der Unterdruckkammer 19 über der Membran 18 angeordnet und drückt das Ventilelement 17 zur Schließstellung.

Eine erste Unterdruckleitung L 1 läuft von der Saugöffnung D1 über ein elektromagnetisch betätigbares Luftventil 21 zur Unterdruckkammer 19 des Rückführungssteuerventils 16. Eine Querschnittsverengung 24 ist stromabwärts des Ventils 21 in der Unterdruckleitung L 1 vorgesehen. Eine zweite Unterdruckleitung L 2 läuft von der Saugöffnung D 2 zur Unterdruckkammer 19 über ein Regulierventil 28. Das Luftventil 21 schließt jeweils das stromaufwärtige Ende seiner Unterdruckleitung L 1 und L 2 und erlaubt gleichzeitig eine Verbindung der stromabwärtigen Seite mit der gefilterten Lufteintrittsöffnung 26.

Eine Steuerventilanordnung 23 umfaßt ein unter-

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druckabhängig arbeitendes Regulierventil 28, das die 34 überschreitet, so wird das Ventilelement 33 zusamzweite Unterdruckleitung L 2 öffnet oder schließt, so- men mit der Membran 31 angehoben und öffnet die wie ein unterdruckabhängig arbeitendes Luftventil 29 Ventilöffnung 48. Ein Teil des Unterdrucks Pv tritt aus zur Einstellung des Unterdrucks, der auf das Regulier- der Ventilöffnung 48 aus und verringert die Intensität ventil 28 einwirkt. Das Regulierventil 28 hat eine Ventil- 5 des Unterdrucks, der zuvor über die Querschnittsverenkammer 30, die mit der zweiten Unterdruckleitung L 2 gung 24 zu dem Unterdruck Pe in der Leitung 11a geverbunden ist, sowie eine Unterdruckkammer 32, die führt hat. Dieser Unterdruck Pe dient als Betätigungsvon der Ventilkammer 30 durch eine Membran 31 ge- druck für das Rückführungssteuerventil 16.
trennt ist. Ein flaches, bewegliches Ventilelement 33 ist Durch die vorstehend beschriebene Verringerung der an der Membran 31 befestigt und öffnet und schließt io Intensität des Unterdrucks wird der Unterdruck in der eine Ventilöffnung 48 am Ende einer Leitung Ha, die Kammer 38 verringert, und entsprechend wird die öffzwischen dem Regulierventil 28 und dem Rückfüh- nung des Luftventils 29 verringert, wodurch ein entsprerungssteuerventil 16 verläuft. Eine Ventilfeder 34 drückt chender Abfall des Unterdrucks in der Ventilkammer 36 das Ventilelement 33 in seine Schließstellung. auftritt. Der Unterdruck in der Kammer 32 des Regu-Das Luftventil 29 besteht aus einer Ventilkammer 36 15 iierventils 28 fällt gleichfalls ab, so daß das Ventilelein einer dritten. Unterdruckleitung L 3, die von der drit- ment 33 die Ventilöffnung 48 schließt. Dann nimmt der ten Saugöffnung D 3 zu einer Lufteintrittsöffnung 35 Unterdruck Pe zu. Dieser Betriebszyklus wiederholt läuft, die mit einem Filter versehen ist. Eine Unterdruck- sich. Da diese Wiederholung sehr schnell auftritt, wird kammer 38 ist von der Ventilkammer 36 durch eine die Menge der in der dritten Unterdruckkammer L 3 Membran 37 getrennt. Ein bewegliches Ventilelement 20 geführten Luft proportional der Luftmenge, die von der 39 an der Membran 37 ist so angeordnet, daß es eine Brennkraftmaschine £ angesaugt wird, so daß der Un-Ventilöffnung 49 am offenen Ende der dritten Unter- terdruck feinen Wert hat, der demjenigen des Unterdruckleitung L 3 variiert. Eine Ventilfeder 40 drückt das drucks Pe nahekommt.

Ventilelement 39 in seine Schließstellung. Das Ventilele- Wenn die angesaugte Luftmenge gering ist, so ist der

ment 39 dieses Ventils 29 hat eine Konfiguration ähnlich 25 Unterdruck Phöher als der Unterdruck Pv, und entspre-

dem Ventilelement 17 des Rückführungssteuerventils chend wird das Ventilelement 33 des Regulierventils 28

16. Die Unterdruckkammer 38 steht mit der ersten Un- in seine Öffnungsstellung gebracht, so daß der Betäti-

terdruckleitung Ll stromabwärts des Regulierventils gungsdruck Pe für das Rückführungssteuerventil 16 ver-

28 in Verbindung, während die Ventilkammer 36 mit der ringert wird. Wenn andererseits die Menge der ange-Unterdruckkammer 32 über eine Querschnittsveren- 30 saugten Luft zunimmt, so nimmt der Unterdruck Pv zu, gung 41 verbunden ist. Eine weitere Querschnittsveren- so daß das Ventilelement 33 in seine Schließstellung gung 42i ist an einer Stelle zwischen der Ventilkammer gelangt und den Betätigungsdruck Pe vergrößert. Auf 36 und der Lufteintrittsöffnung 35 vorgesehen. Eine Ne- diese Weise werden das Luftventil 29 und das Rückfühbenquerschnittsverengung 42; hat eine kleinere öff- rungssteuerventil 16 durch ein und denselben Unternung. Ein Kanal 52 überbrückt nur die Nebenquer- 35 druck Pe betätigt. Ferner haben ihre Ventilelemente 39 schnittsverengung 422. Zwischen dem Kanal 52 und der und 17 eine ähnliche Konfiguration. Deshalb ist die Lufteintrittsöffnung 35 ist ein Elektromagnetventil 22 Menge der in der dritten Unterdruckleitung L 3 strövorgesehen, das normalerweise den Kanal 52 schließt menden Luft, d. h. die Menge der von der Brennkraftma- und ihn bei Einschaltung seines Elektromagneten öffnet. schine E angesaugten Luft, proportional der Menge an

In der vorliegenden Beschreibung wird unter »strom- 40 Abgasen, die in den Ansaugkanal zurückgeiührt wer-

aufwärts« und »stromabwärts« der Unterdruckleitun- den, so daß die Brennkraftmaschine £ mit Abgasen in

gen jeweils die »Unlerdruckquellenseite« bzw. die einem permanent konstanten Rückführungsverhältnis

»Lufteintrittsseite« verstanden. gespeist wird.

Wenn die Elektromagnetventile 21 und 22 abgeschal- Wenn andererseits das Elektromagnetventil 21 so betet sind, arbeitet die Ventilanordnung 23 folgenderma- 45 tätigt wird, daß die stromaufwärtige Seite der ersten Ben: Unterdruckleitung L 1 gesperrt wird und gleichzeitig

Ein Unterdruck wird im Bereich der Drosselklappe 3 die stromabwärtige Seite dieser Leitung mit der Luftoder stromabwärts der Drosselklappe 3 erzeugt, wenn eintrittsöffnung 26 verbunden wird, so wird der Betätidie Brennkraftmaschine £ arbeitet, und wird als Unter- gungsunterdruck Pe durch den Atmosphärendruck erdrück Pc an der ersten Saugöffnung D 1 festgestellt Der 50 setzt, wodurch das Rückführungsstcuerventil 16 ge-Unterdruck Pc wird auf die Kammer 38 des Luftventils schlossen und die Abgasrückführung unterbrochen

29 über das Elektromagnetventil 21 und die Quer- wird.

schnittsverengung 24 übertragen, so daß er bei Über- Das Steuersystem für die Elektromagnetventile 12, schreitender Voreinstellung der Ventilfeder 40 das Ven- 21, 22 umfaßt hauptsächlich einen Geschwindigkeitstileiement 39 mit der Membran 37 anhebt und die dritte 55 schalter Ss, einen ersten und einen zweiten Temperatur-Unterdruckleitung L 3 öffnet schalter St 1 und St 2 sowie einen ersten und einen zwei-Wenn die dritte Unterdruckleitung L 3 auf diese Wei- ten Unterdruckschalter Sv 1 und Sv 2. Die Schalter Sv 1 se geöffnet ist, wird atmposphärische Luft in die Ein- und Sv 2 stehen mit der dritten Saugöffnung D 3 über trittsöffnung 35 eingeführt und, in der Strömungsge- Unterdruckleitungen 53 und 54, ein Elektromagnetvenschwindigkeit durch die Querschnittsverengung 42i und 60 til 55 in der Unterdruckleitung 53 und einen Atmosphädie Querschnittsverengung 42? begrenzt in den Ansaug- rendmckschalter Sa in Verbindung. Der Schalter Ss öffkanal 1 der Brennkraftmaschine £ über die Ventilkam- net wenn die Fahrgeschwindigkeit unter einen vorbemer 36 und die Ventilöffnung 49 eingeführt Dadurch stimmten Wert abfällt (z. B. unter 20 km/h). Der Schalwird der Unterdruck fin der Ventilkammer 36 des Luft- ter SiI stellt die Temperatur des Kühlwassers als die ventils 29 auf die Unterdruckkammer 32 des Regulier- t>5 Maschinentemperatur fest und schließt wenn die Tcmventils 28 übertragen. Wenn der Unterschied zwischen peratur einen vorbestimmten Wert überschreitet (/„ B. dem Unterdruck fund dem Unterdruck f ν an der zwei- 75° C). Der Schalter Si 2 stellt gleichfalls die Temperatur ten Saugöffnung D 2 die Voreinstellung der Ventilfeder des Kühlwassers der Maschine fest und wenn diese ei-

nen vorbestimmten Wert (ζ. B. 60°C) überschreitet, so öffnet er. Der Schalter Sv 1 schließt, wenn der an der dritten Saugöffnung D 3 festgestellte Unterdruck einen vorbestimmten Wert überschreitet (z. B. 500 mm Hg). Der Schalter Sv 2 schließt, wenn dieser Unterdruck einen relativ kleineren vorbestimmten Wert überschreitet (z. B. 300 mm Hg). Der Schalter Sa stellt den Atmosphärendruck fest. Wenn dieser unter einen vorbestimmten Wert von beispielsweise 660 mm Hg abfällt, so öffnet er. Das Elektromagnetventil 55 schließt die stromaufwärtige Seite der Unterdruckleitung 53 und ermöglicht gleichzeitig die Verbindung der stromabwärtigen Seite mit der mit einem Filter versehenen Lufteintrittsöffnung. Wenn sein Elektromagnet eingeschaltet wird, öffnet es die Unterdruckleitung 53. Der erste Unterdruckschalter Sv 1 ist mit einem Baigen 50 zur Korrektur des Wertes seines Betätigungsdrucks abhängig von einer Änderung des Atmosphärendrucks versehen.

Die elektrischen Schaltelemente des in F i g. 1 gezeigten Steuersystems können gemäß der Schaltung nach F i g. 2 geschaltet sein.

Die Elektromagnetventile 12 und 22 sind parallel zueinander über den ersten Temperaturschalter St 1 an die Stromquelle 43 angeschlossen. In dem Speisestromkreis des Elektromagnetventils 12 sind der zweite Unterdruckschalter Sv 2 und der Atmosphärendruckschalter Sa in Reihenschaltung angeordnet. Das Elektromagnetventil 21 ist mit der Stromquelle 43 über den ersten Unterdruckschalter Sv 1 und den Temperaturschalter St 2 verbunden, die einander parallelgeschaltet sind. Das Elektromagnetventil 55 ist mit der Stromquelle 43 über den Geschwindigkeitsschalter Ss verbunden. Der Zündschalter der Brennkraftmaschine E ist mit 44 bezeichnet.

Wenn die Brennkraftmaschine £ durch Betätigen des Zündschalters 44 gestartet wird, so wird das Elektromagnetventil 12 durch die Schalter Sa, St 1 und Sv 2 eingeschaltet, wenn auch diese Schalter geschlossen sind, d. h. wenn der Atmosphärendruck einen Normalwert annimmt, weil das Fahrzeug in einer geringen Höhe betrieben wird, die Antriebsmaschine warmgelaufen ist (z. B. Kühlwassertemperatur im Zylinderblock 70⁰C oder mehr), die Maschinenbelastung weitgehend unter einen vorbestimmten Wert von beispielsweise 300 mm Hg abgefallen ist, wie es bei einer plötzlichen Beschleunigung oder beim Fahren einer Steigung der Fall ist Durch diese Betätigung des Elektromagnetventils 21 wird die Verstärkungsfunktion des Verstärkungsventils 6 maximal und dadurch die Menge des vom Vergaser C gelieferten Kraftstoffs erhöht Dadurch wird eine hohe Maschinenleistung sowie ein besseres Fahrverhalten des Fahrzeugs erzielt

Gleichzeitig mit der Betätigung des Elektromagnetventils 12 wird auch das Elektromagnetventil 22 durch den Schalter St 1 betätigt der dann geschlossen wird, so daß die Strömungsgeschwindigkeit der rückgeführten Abgase erhöht wird. Dadurch wird die Erzeugung von Stickoxiden begrenzt, die andernfalls durch die erhöhte Maschinenleistung erzeugt werden.

Wenn einer der drei Schalter Sa, Sv 2 oder St 1 geöffnet ist, d. h. wenn das Fahrzeug in großer Höhe bei niedrigem Atmosphärendruck betrieben wird oder wenn die Maschine unter geringer Belastung läuft oder wenn sie im kalten Zustand ist, so wird das Elektromagnetventil 12 abgeschaltet, wodurch die verstärkende Wirkung des Verstärkungsventils 6 verringert wird. Der Grund für die Abschaltung des Elektromagnetventils 12 liegt insbesondere beim Betrieb in großer Höhe darin, daß das vom Vergaser C erzeugte Gemisch angereichert ist, da in großer Höhe die Luftdichte infolge des niedrigen Atmosphärendrucks verringert ist.

Wenn die Maschine kalt ist, wird der zweite Temperaturschaltei .Si 2 geschlossen und schaltet das Elektromagnetventil 21 ein. Dadurch wird der Betätigungsunterdruck für das Rückführungssteuerventil 16 über den Lufteintritt 26 verringert, so daß dieses Ventil geschlossen und die Abgasrückführung unterbrochen wird. Dies bedeutet, daß die Verringerung der Verstärkungswirkung des Verstärkungsventils 6 und die Unterbrechung der Abgasrückführung gleichzeitig eintreten. Der Grund für diese gleichzeitige Wirkung liegt darin, daß Stickoxide in nur kleinen Mengen erzeugt werden, wenn die Maschine kalt ist und daß es günstig ist, die Erzeugung unverbrannter Bestandteile in den Abgasen zu begrenzen.

Wenn das Fahrzeug verzögert wird (Motorbremsung), während die Fahrgeschwindigkeit in einem mittleren oder hohen Bereich liegt, und das Elektromagnetventil 55 durch den Geschwindigkeitsschalter Ss geschlossen ist, so wird der Schalter Sv 1 durch den auf ihn einwirkenden Unterdruck geschlossen und der Schalter Sv 2 geöffnet, wenn der durch den Maschinenbetrieb erzeugte Unterdruck über einen vorbestimmten Wert von beispielsweise 500 mm Hg ansteigt. Deshalb wird die Verstärkungswirkung des Verstärkungsventils 6 unterbrochen und gleichzeitig die Abgasrückführung unterbrochen. Der Grund für diese Art der Steuerung liegt darin, daß die Menge der in den Abgasen erzeugten Stickoxide bei einer solchen Fahrzeugbremsung gering ist

Wenn die Fahrgeschwindigkeit in einem niedrigen Bereich von beispielsweise 20 km/h oder weniger liegt, so ist der Schalter Ss geöffnet und der Elektromagnet 55 abgeschaltet, so daß der Schalter Sv 1 geöffnet wird und den Betätigungsunterdruck für das Ventil 55 über die Lufteintrittsöffnung 56 verringert. Dadurch kehrt das Eleictromagnetventil 21 in seine Normalstellung zurück, und die Abgasrückführung wird wieder aufgenommen.

F i g. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Sie unterscheidet sich von dem in F i g. 2 gezeigten nur in der Anordnung zweier Elektromagnetventile 22i und 22₂ anstelle eines einzigen Elektromagnetventils 22 nach Fig. 1. Ein erster und ein zweiter Nebenstromkanal 52i und 52₂ sind mit der Unterdruckleitung L 3 zwischen der Ventilkammer 36 des Luftventils 29 und der Lufteintrittsöffnung 35 so vorgesehen, daß die Nebenquerschnittsverengung 42₂ überbrückt wird. Der erste Nebenstromweg 52| ist mit einer zweiten Nebenquerschnittsverengung 423 mit kleinerer Öffnung als die Nebenquerschnittsverengung 42₂ versehen und enthält das Elektromagnetventil 22i, welches damit in Reihe geschaltet ist Der zweite Nebenstromweg 52₂ enthält das Elektromagnetventil 22₂ allein. In F i g. 3 sind mit dem System nach F i g. 1 übereinstimmende Bestandteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Elektromagnetventile 22i und 22₂ sind im Ruhezustand geschlossen.

Der Strömungswiderstand zwischen der Lufteintrittsöffnung 35 und dem Luftventil 29 ist durch die Reihenschaltung der Hauptquerschnittsverengung 42i und der Nebenquerschnittsverengung 42₂ auf einen Maximalwert eingestellt, wenn die Elektromagnetventile 22] und 22₂ beide geschlossen, d. h. nicht betätigt sind. Der Strömungswiderstand hat einen Mittelwert über die parallel zueinander geschalteten Nebenquerschnittsverengungen 42₂ und 423, wenn nur das Elektromagnetventil 22i

,!· geöffnet, d. h. betätigt ist. Der Strömungswiderstand erreicht einen Minimalwert, wenn die Hauptquerschnitts-

■:;· Verengung 42| allein geöffnet und das Elektromagnet-

J ventil 22₂ geöffnet ist. Da der Strömungswiderstand auf

iy diese Weise in drei Stufen einstellbar ist, kann die Strö-

mungsgeschwindigkeit der Luft in der Unterdrucklei-

'^: tung L 3 entsprechend gesteuert werden, wodurch eine

"ψ. feine und genaue Einstellung der Strömungsgeschwin-

; J digkeit der rückgeführten Abgase möglich ist.

v!'- Fig.4 zeigt eine Schaltung zur Steuerung des in

F i g. 3 gezeigten Systems. Das Elektromagnetventil 22,

I und der erste Nebenstromweg 52, sind mit der Stromi|; quelle 43 über den ersten Temperaturschalter Sf 1 ver- fi bunden. Das Elektromagnetventil 222 im zweiten Neil benstromweg 52₂ ist mit der Stromquelle 43 über den in ξ Reihe geschalteten Geschwindigkeitsschalter Ss und

I den ersten Temperaturschalter St 1 verbunden. Ferner

Ά ist eine Diode 57 vorgesehen.

t■·.' Die Arbeitsweise des in F i g. 3 gezeigten Systems ist

Si folgendermaßen: 1st die Maschine kalt, so ist der Schal-

$ ter Sf 1 geöffnet, so daß die Elektromagnetventile 22,

k und 22₂ beide geschlossen sind. Entsprechend nimmt der

,' ■ Strömungswiderstand einen Maximalwert an. wodurch

.jr.; die Strömungsgeschwindigkeit der rückgeführten Ab-

i| gase minimal gehalten wird. Wenn die Maschine warm-

};f gelaufen und der Schalter Sf 1 geschlossen ist, so nimmt

ίί der Strömungswiderstand einen Mittelwert an, wenn die

ff Geschwindigkeit in einem niedrigen Bereich liegt und

Jf der Schalter Ss geöffnet ist. Somit wird die Strömungs-

'% geschwindigkeit der rückgeführten Abgase auf einen

if größeren Wert angehoben. Wenn die Fahrgeschwindig-

II keit in einen hohen Bereich kommt und der Schalter Ss ?$ schließt, so nimmt der Strömungswiderstand einen Mill nimalwert an, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit

F der rückgeführten Abgase weiter erhöht wird. Die an-

j?! deren Funktionen der in F i g. 3 gezeigten Anordnung

|: stimmen mit denjenigen der inF i g. 1 gezeigten überein.

ύ Wie vorstehend beschrieben, enthält eine Brennkraft-

p maschine nach der Erfindung ein Rückführungssteuer-

ψ ventil, das auf Unterdruck anspricht und in einem Rück-

I führungskanal angeordnet ist, der zum Ansaugkanal der

g Maschine führt. Ferner ist ein Regulierventil mit einer

|| Saugleitung verbunden, die an den Ansaugkanal ange-

h schlossen ist, und dient zur Steuerung des Betätigungs-

^i unterdrucks für das Rückführungssteuerventil abhängig

|| von dem in der Saugleitung erzeugten Unterdruck. Eine

If Einstellvorrichtung ist in der Saugleitung an einer Stelle

;_; ^; stromaufwärts des Anschlußpunktes des Regulierventils

|s vorgesehen und dient zur Einstellung des Strömungswi-

|S derstandes in der Saugleitung. Auf diese Weise wird die

§ Einstellvorrichtung durch eine vorbestimmte Steuergröße gemeinsam mit einer Steuerung für die zusätzliche Kraftstoffemführung gesteuert, die in den Ansaugkanal mündet. Durch diese Anordnung kann die Strömungsgeschwindigkeit der rückgeführten Abgase gleichzeitig so gesteuert werden, daß sie zunimmt, wenn die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge zunimmt, und zwar abhängig von einer Änderung der Steuergröße. Dadurch kann die Leistungsabgabe der Maschine verbessert und gleichzeitig die Luftverschmutzung verringert werden. Die vorstehend genannte Steuergröße ist bei beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Maschinentemperatur, kann jedoch auch die Drehzahl, die Belastung (Ansaugunterdruck) und der Atmosphärendruck sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: ίο 15 25 30

1. Abgasrückführungssteuersystem für eine Fahrzeugbrennkraftmaschine, wobei eine druckabhängige Hiifskraftstoffzuführungseinrichtung vorgesehen ist, die mit dem Ansaugkanal mittels eines Saugkanals verbunden ist, in dem ein Steuerventil angeordnet ist, das auf eine vorbestimmte Steuergröße, die in Beziehung zu einer Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine oder des Fahrzeugs steht, anspricht, mit einem Abgasrückführungssteuerveiuü in einem Abgasrückführungskanal, welches Abgasrückführungssteuerventil auf den Unterdruck in dem Ansaugkanal anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regulierventil (28) vorgesehen ist, das die Einwirkung des Unterdrucks auf das Rückführungssteuerventil (16) steuert, daß das Regulierventil

(28) auf den Unterdruck in dem Ansaugkanal anspricht, welcher Unterdruck über eine Unterdruckleitung (L 3) zugeführt wird, und daß ein Luftventil

(29) vorgesehen ist, das auf die vorbestimmte Steuergröße anspricht und in einer Steuer-Unterdruckleitung zum Ändern des Strömungswiderstandes dieser Steuer-Unterdruckleitung (L 3) angeordnet ist

2. Abgasrückführungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer-Unterdruckleitung (L 3) mehrere Querschnittsverengungen (42i, 422) sowie ein Ventil (22) zur wahlweisen Führung einer Strömung durch die Querschnittsverengungen (421,422) zwecks Änderung des Strömungswiderstandes enthält.

3. Abgasrückführungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des Strömungswiderstandes Querschnittsverengungen (42|, 422,42ß) in der Steuer-Unterdruckleitung (L 3) an einer Stelle zwischen dem Luftventil (29) und einer Lufteintrittsöffnung (35), mindestens ein Nebenstromkanal (52) zur Überbrückung einer Querschnittsverengung (z. .B. 42₂) und ein Elektromagnetventil (22t) zur öffnung oder Schließung des Nebenstromkanals (52) vorgesehen sind.

4. Abgasrückführungssteuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenstromkanal (52) einen ersten und einen zweiten Abschnitt (52i, 522) aufweist, die jeweils mit dem Elektromagnetventil (22i) bzw. einem weiteren Elektromagnetventil (222) verbunden sind, wobei diese Elektromagnetventile (22i, 22₂) unabhängig voneinander durch unterschiedliche Steuergrößen betätigbar sind und das eine mit dem anderen verbunden ist.

5. Abgasrückführungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Querschnittsverengungen (42i, 42?) sowie ein Ventil (22) zur wahlweisen Führung einer Strömung durch diese hindurch zwecks Änderung des Strömungswiderstandes vorgesehen sind.

6. Abgasrückführungssteuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Regulierventil (28) eine Ventilkammer (30) enthält, die parallel zu einem Abschnitt einer Unterdruckleitung (L2) ausgebildet ist, wobei sich diese Unterdruckleitung (L 2) von einer Saugöffnung (D 2) aus, die sich zu einem Venturirohr (\a) eines Vergasers (C) der Fahrzeugbrennkraftmaschine hin öffnet, erstreckt, und daß sich eine Verbindungsleitung zwischen einer Unterdruckkammer (19) des Rückführungssteuerventils (16) und der

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