DE3703091C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für die
rückgeführte Abgasmenge in einem Verbrennungsmotor nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur Verhinderung von Luftverschmutzung werden bei herkömmlichen
Verbrennungsmotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen,
die ausstoßbaren Schadstoffe vermindert,
indem Abgas durch Rückführung in die Motorverbrennungskammern
erneut verbrannt wird.
Eine aus der JP-OS 55-93 950 bekannte Vorrichtung zur
Abgasrückführung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 1, ein Lufteinlaßrohr
2 und ein Abgasrohr 3, die mit einem Lufteinlaßkanal
bzw. einem Abgasauslaßkanal des Motors 1 verbunden
sind, eine am Lufteinlaßrohr 2 angeordnete Kraftstoffzuführvorrichtung
4, eine Drossel 5 zum Steuern
der Lufteinlaßmenge, eine Lufteinlaßleitung 6, einen
Luftreiniger 7, einen Drehzahldetektor 8 zum Feststellen
der Drehzahl des Motors 1, eine Ladedruckleitung 9,
einen Motorladedruckdetektor 10 zum Ermitteln des
Drucks im Lufteinlaßrohr 2 über die Ladedruckleitung 9.
Eine Abgasrückführleitung 11 (nachfolgend als EGR bezeichnet)
ist mit dem Lufteinlaßrohr 2 und dem Abgasrohr
3 verbunden. In die EGR-Leitung 11 ist ein EGR-
Steuerventil 12 eingesetzt. Ein Detektor 13 stellt die
Öffnung des EGR-Ventils 12 fest. Mit 14 ist eine EGR-
Steuerung bezeichnet, mit 15 eine Außendruckleitung,
und mit 16 ein Steuer-Unterdruckgenerator zum Steuern
der Öffnung des EGR-Ventils 12. Der Steuer-Unterdruckgenerator
16 erzeugt Unterdruck mittels des Motorladedrucks
in der Ladedruckleitung 9 und des Außendrucks in
der Außendruckleitung 15, wobei durch das Regulieren
des genannten Unterdrucks als Reaktion auf die Ausgangssignale
der EGR-Steuerung 14 ein Steuer-Unterdruck
erzeugt wird.
Die Vorrichtung mit dem genannten Aufbau führt die folgenden
Funktionen aus. Zuerst wird über den Luftreiniger
7 und die Drossel 5 eingesaugte Frischluft mit von
der Kraftstoffzuführvorrichtung 4 zugeführtem Kraftstoff
gemischt, bevor das Gemisch zur Verbrennung in
den Motor 1 geleitet wird. Durch die Verbrennung erzeugtes
Abgas wird über das Abgasrohr 3 nach außen abgeleitet,
während ein Teil des Abgases über die EGR-Leitung
11 zum Lufteinlaßrohr 2 rückgeführt, dann mit angesaugter
Frischluft vermischt und anschließend erneut dem
Motor 1 zugeführt wird.
Durch diese Steuervorrichtung lassen sich die schädlichen
Abgasbestandteile verringern, indem ein Teil des
Abgases zur Lufteinlaßseite rückgeführt wird. Jedoch
muß die EGR-Menge entsprechend dem Betriebszustand des
Motors 1 gesteuert werden. Zu diesem Zweck enthält die
Steuervorrichtung innerhalb der EGR-Leitung 11 das EGR-
Steuerventil 12, welches in Abhängigkeit vom Betriebszustand
des Motors 1 geöffnet und geschlossen wird.
Insbesondere ermittelt die Steuervorrichtung durch den
Drehzahldetektor 8 die Drehzahl des Motors 1 und ermittelt
gleichzeitig durch den Motorladedruckdetektor 10
den Druck innerhalb des Lufteinlaßrohrs 2. Dann übermittelt
die Steuervorrichtung die festgestellten Werte
an die EGR-Steuerung 14. Die EGR-Steuerung 14 vergleicht
dann den zuvor gespeicherten Wert des Öffnungsdetektors
13 mit der als optimal angenommenen EGR-Strömungsrate,
die in Abhängigkeit von mehreren Betriebsgrößen
des Motors 1 ermittelt und vorübergehend in
einem Speicher gespeichert wurde, und erzeugt dann ein
Ausgangssignal, durch das die Abweichung null wird.
Nach Empfang dieses Ausgangssignals erzeugt der Unterdruck-Steuergenerator
16 einen vorbestimmten Steuerunterdruck
zum Betätigen des EGR-Steuerventils 12, bis
eine optimale, dem Betriebszustand des Motors 1 entsprechende
EGR-Menge rückgeführten Abgases erreicht
ist.
Dennoch wird bei jeder herkömmlichen EGR-Steuervorrichtung
mit dem genannten Aufbau eine große Menge von Kohlenstoff
u. ä. aus dem Abgas erzeugt, die leicht am EGR-
Steuerventil 12 anhaftet. Wenn Kohlenstoff am EGR-Steuerventil
12 haftet, vermindert sich in der Praxis auch
unter Beibehaltung der gleichen Ventilöffnung die rückgeführte
Abgasmenge im Vergleich mit dem Ausgangswert
beträchtlich. Dies führt zu einer verringerten Effizienz
bei der Abgasreinigung, die vom Fahrer jedoch
nicht leicht zu erkennen ist.
In umgekehrter Weise kann bei Abnutzung des EGR-Steuerventils
12 bei gleicher Ventilöffnung eine den Ausgangswert
übersteigende Menge rückgeführten Abgases erzeugt
werden. Auch in diesem Fall kann der Fahrer den anormalen
Zustand nicht leicht feststellen. Wie oben beschrieben,
lassen sich durch ein herkömmliches EGR-Mengen-
Steuersystem verursachte verschlechterte EGR-Steuereigenschaften
schwer erkennen, bis für den Fahrer ein
anormaler Betrieb des Motors selbst spürbar wird.
Aus der DE-OS 22 22 431 ist es bekannt, für einen Motor
eine Warnlampe vorzusehen, die ein Lichtzeichen gibt,
wenn bestimmte elektrische Schalter geschlossen sind,
wodurch angezeigt wird, daß die Reinigungseinrichtungen
für die Verbrennungsgase in Betrieb sind.
Aus der DE-OS 27 51 051 ist ein Verfahren zur Steuerung
der Abgasrückführung bei einer Brennkraftmaschine bekannt,
bei dem die Abgasrückführung in Abhängigkeit von
Soll-Werten für den Druck in der Ansaugleitung und von
der Motordrehzahl gesteuert wird. Dabei wird der Soll-
Wert für den Druck in der Ansaugleitung in Abhängigkeit
vom Luftdruck variiert.
Die aus der DE-OS 27 52 877 bekannte Regelvorrichtung
für die Rückführung von Auspuffgasen eines Verbrennungsmotors
weist eine Rückführleitung für Abgase, in der
ein Steuerventil angeordnet ist, sowie eine Steuerung
auf. Im Ansaugrohr ist hinter der Einlaßstelle für das
rückgeführte Abgas ein Gassensor angeordnet, dessen
Ausgangssignal der Steuerung zugeführt wird, die in
Abhängigkeit von dem Signal des Gassensors die optimale
Rückführmenge des Abgases über das Steuerventil einstellt.
Der Gassensor stellt hierbei die Kohlendioxidkonzentration
im Mischgas aus Frischluft, Brennstoff und Abgas
fest, wobei ein konstanter Kohlendioxidanteil im Abgas
vorausgesetzt ist.
Derartige Regelvorrichtungen haben den Nachteil, daß
sich Regelfehler ergeben, wenn der Kohlendioxidanteil
im Abgas nicht konstant ist. Zum Beispiel ändert sich
der Kohlendioxidgehalt je nach Zusammensetzung des
Brennstoffes entsprechend dem CH-Anteil. Außerdem ist
der Kohlendioxidanteil abhängig vom Luft/Kraftstoff-
Verhältnis. Unter Zusammenwirkung dieser beiden Einflüsse
ergeben sich Schwankungen des Kohlendioxidanteils im
Abgas im Rahmen von einigen wenigen Prozenten. Wie der
gattungsbildenden Druckschrift entnommen werden kann,
beträgt der Kohlendioxidanteil etwa 14% des Abgases.
Bei einer angenommenen Schwankungsbreite von ±3% für
den Kohlendioxidanteil ergäbe sich allerdings, bezogen
auf das Gesamtabgasvolumen, eine Schwankungsbreite von
±21%. Das heißt, eine relativ geringe Schwankungsbreite
im Kohlendioxidanteil führt zu einem erheblichen Fehler
bei der Berechnung der Gesamtabgasmenge, so daß die
Regelung auf der Basis eines CO₂-Sensors großen Ungenauigkeiten
unterliegt.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich an dem
Steuerventil Kohlenstoff ablagern kann, wodurch der
Strömungsquerschnitt durch das Steuerventil erheblich
verringert werden kann, so daß der Bereich der möglichen
optimalen Regelung eingeengt wird. Durch die bekannte
Regelvorrichtung wird eine derartige Betriebsstörung
nicht angezeigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Regelvorrichtung für die rückgeführte Abgasmenge in
einem Verbrennungsmotor zu schaffen, die eine präzisere
Regelung ermöglicht und eine Betriebsstörung anzeigen
kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Steuerung ein Ventilstellungssignal für die Ventilstellung des Steuerventils erhält,
daß die Steuerung das Steuerventil in Abhängigkeit von dem Vergleich zwischen der aus den Motorkenndaten berechneten Zielabgasrate (Koi) und der aus dem Ventilstellungssignal berechneten Ist-Abgasrate (Ki) ansteuert,
daß der Gassensor ein Sauerstoffsensor ist, der die Sauerstoffkonzentration des Mischgases aus rückgeführtem Abgas und Frischluft ermittelt,
daß eine Detektorvorrichtung eine Betriebsstörung feststellt, wenn die Differenz aus der Zielabgasrate (Koi) und der auf Grund des Sauerstoffkonzentrationssignals errechneten Abgasrückführrate einen vorbestimmten Wert überschreitet und daß eine Alarmvorrichtung ein Alarmsignal erzeugt, wenn die Detektorvorrichtung eine Betriebsstörung feststellt.
daß die Steuerung ein Ventilstellungssignal für die Ventilstellung des Steuerventils erhält,
daß die Steuerung das Steuerventil in Abhängigkeit von dem Vergleich zwischen der aus den Motorkenndaten berechneten Zielabgasrate (Koi) und der aus dem Ventilstellungssignal berechneten Ist-Abgasrate (Ki) ansteuert,
daß der Gassensor ein Sauerstoffsensor ist, der die Sauerstoffkonzentration des Mischgases aus rückgeführtem Abgas und Frischluft ermittelt,
daß eine Detektorvorrichtung eine Betriebsstörung feststellt, wenn die Differenz aus der Zielabgasrate (Koi) und der auf Grund des Sauerstoffkonzentrationssignals errechneten Abgasrückführrate einen vorbestimmten Wert überschreitet und daß eine Alarmvorrichtung ein Alarmsignal erzeugt, wenn die Detektorvorrichtung eine Betriebsstörung feststellt.
Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den
Unteransprüchen enthalten.
Als Gassensor im Ansaugrohr des Motors hinter der Eintrittsstelle
des Abgases wird ein Sauerstoffsensor verwendet,
der die Sauerstoffkonzentration des Mischgases
aus der Frischluft und des rückgeführten Abgases in dem
Ansaugrohr überwacht. Im Gegensatz zu dem CO₂-Gehalt im
Abgas ist der Sauerstoffgehalt der Frischluft konstant
oder verändert sich zumindest im Rahmen einer erheblich geringeren
Schwankungsbreite. Die Berechnung des Gesamtabgasvolumens
in dem Mischgas aus Frischluft und rückgeführtem
Abgas kann folglich erheblich genauer erfolgen. Die
Messung der Sauerstoffkonzentration hat zudem den Vorteil,
daß ein bestimmter Sauerstoffanteil, der für eine
vollständige Verbrennung des Kraftstoffs notwendig ist,
nicht unterschrittenn wird. Der Sauerstoffsensor ermöglicht
es außerdem, in Verbindung mit den Motorkenndaten
festzustellen, ob eine Betriebsstörung in der Regelung
vorliegt. Die Einrichtung einer Detektorvorrichtung für
die Betriebsstörung wird überhaupt erst durch den Sauerstoffsensor
ermöglicht, weil Regelungsfehler in der
Größenordnung, wie sie bei einem Kohlendioxidsensor
auftreten können, bei einem Sauerstoffsensor nicht möglich
sind. Dadurch können Grenzwerte für eine Alarmauslösung
festgelegt werden, die es vermeiden, daß häufig
eine Fehlauslösung des Alarms auftritt.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer
herkömmlichen Steuervorrichtung für die rückgeführte
Abgasmenge,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer
ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervor
richtung für die rückgeführte Abgasmenge,
Fig. 3(a) bzw. Fig. 3(b) Graphiken des Verhältnisses zwi
schen der Sauerstoffkonzentration C in der einem Ver
brennungsmotor zugeführten Frischluft und dem vom Sauer
stoffsensor ausgegebenen Signal IP bzw. dem Abgasrück
führanteil K,
Fig. 4 eine Graphik des Sollwertes Ko des Abgasrück
führanteils,
Fig. 5 eine Graphik des Zulässigkeitsbereiches Δ Ko
des Abgasrückführanteils und
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 2 sind diejenigen Bestandteile, die auch in
Fig. 1 vorhanden sind, durch gleiche Bezugszeichen ge
kennzeichnet.
In Fig. 2 ist die Steuervorrichtung für die rückgeführ
te Abgasmenge in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor
gezeigt. Die Darstellung zeigt den Verbrennungsmotor 1,
ein Lufteinlaßrohr 2 und ein Abgasrohr 3, die mit einem
Lufteinlaßkanal bzw. einem Abgasauslaßkanal des Verbrennungsmotors
1 verbunden sind, eine am Lufteinlaßrohr 2 angeordnete
Kraftstoffzuführvorrichtung 4, ein Drosselventil 5 zum
Steuern der Lufteinlaßmenge, eine Lufteinlaßleitung 6,
einen Luftreiniger 7, einen Drehzahldetektor 8 zum Fest
stellen der Drehzahl des Verbrennungsmotors 1, eine Ladedrucklei
tung 9, einen Motorladedruckdetektor 10 zum Ermitteln
des Drucks im Lufteinlaßrohr 2 über die Ladedrucklei
tung 9, eine Abgasrückführleitung 11 (nachfolgend als
EGR bezeichnet), die mit dem Lufteinlaßrohr 2 und dem
Abgasrohr 3 verbunden ist, ein in der EGR-Leitung 11
eingesetztes EGR-Steuerventil 12, einen Detektor 13 zum
Feststellen der Öffnung des EGR-Ventils 12, eine EGR-
Steuerung 14, eine Außendruckleitung 15 und einen
Steuer-Unterdruckgenerator 16 zum Steuern der Öffnung
des EGR-Ventils 12. Die Steuervorrichtung für die rück
geführte Abgasmenge erzeugt Unterdruck durch Auswer
tung des Motorladedrucks in der Ladedruckleitung 9 und
des Außendrucks in der Außendruckleitung 15. Zudem er
zeugt sie einen vorbestimmten Steuer-Unterdruck, indem
sie den obigen Unterdruck als Reaktion auf die Ausgangs
signale der EGR-Steuerung 19 reguliert.
Die oben beschriebene Anordnung gleicht der Anordnung
nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1.
Gemäß Fig. 2 führt ein Kanal 17 zum Lufteinlaßrohr 2.
Abgas, das vom Abgasrohr 3 über die EGR-Leitung 11 rück
geführt worden ist, wird über den Kanal 17 der EGR-Lei
tung 11 zum Lufteinlaßrohr 2 befördert. Ein Sauerstoff
sensor 18 ist am Lufteinlaßrohr 2 befestigt und ermit
telt die Sauerstoffkonzentration in der dem Verbrennungsmotor 1
zugeführten Frischluft. Der Sauerstoffsensor 18 ist am
Lufteinlaßrohr 2 zwischen dem Kanal 17 der zum Luftein
laßrohr 2 führenden EGR-Leitung 11 und dem Verbrennungsmotor 1 angebracht.
Zudem enthält die
Steuervorrichtung für die rückgeführte Abgasmenge die
EGR-Steuerung 19, die zum Repräsentieren des Antriebs
zustandes des Motors ein dem Antriebszustand entspre
chendes Ausgangssignal als Reaktion auf zwei Arten von
Signalen erzeugt, welche den Antriebszustand des Motors
angeben, d.h. auf ein die Drehzahl des Motors angeben
des Ausgangssignal und ein weiteres, den Motorladedruck
angebendes Signal, welches vom Motorladedruckdetektor
10 ausgegeben wird. Die Steuervorrichtung für die rück
geführte Abgasmenge weist im weiteren innerhalb der
EGR-Steuerung 19 eine Detektorvorrichtung 190 zum Er
mitteln eines anormalen Zustandes auf, die anhand des
vom Sauerstoffsensor 18 ausgegebenen Signals fest
stellt, ob die rückgeführte Abgasmenge optimal ist oder
nicht.
Eine Alarmvorrichtung 20 besteht aus einer Alarmanzeige
leuchte, die durch Signale der Detektorvorrichtung 190
der EGR-Steuerung 19 betätigt wird, um den Fahrer auf
einen anormalen Zustand in der Steuervorrichtung für
die rückgeführte Abgasmenge hinzuweisen.
Wie der entsprechende Teil nach dem Stand der Technik
gemäß Fig. 1 ermittelt der Ventilöffnungsdetektor 13
entweder den Verschiebungsbetrag oder den Rotationswin
kel des Ventilschaftes des EGR-Steuerventils 12.
Die Steuervorrichtung für die rückgeführte Abgasmenge
führt die folgenden Funktionen aus:
Durch den Luftreiniger 7 und die Drossel 5 angesaugte
Frischluft wird vermischt mit Kraftstoff von der Kraft
stoffzuführvorrichtung 4 dem Verbrennungsmotor 1 zur Verbrennung
zugeführt. Dann wird durch die Verbrennung in den Motor
kammern erzeugtes Abgas über das Abgasrohr 3 ausge
stoßen, während ein Teil des Abgases über die EGR-Lei
tung 11 zum Lufteinlaßrohr 2 rückgeführt, dann mit der
angesaugten Frischluft gemischt und anschließend dem
Verbrennungsmotor 1 erneut zur Verbrennung zugeführt wird.
Bei Betrieb des Verbrennungsmotors 1 stellen der Drehzahldetektor 8
bzw. der Motorladedruckdetektor 10 die Drehzahl NE des
Verbrennungsmotors 1 bzw. den Motorladedruck PB fest, die jeweils
den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 angeben, und an
schließend werden diese Datensignale der EGR-Steuerung
19 übermittelt. Dann wählt die EGR-Steuerung 19 gemäß
Fig. 4 den EGR-Sollwert Koi, der im Speicher entspre
chend der ermittelten Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 und des
Motorladedrucks PB gespeichert ist, und errechnet an
schließend die angestrebte Öffnung des EGR-Steuerven
tils 12 anhand des EGR-Sollwertes Koi. Andererseits hat
die EGR-Steuerung 19 bereits einen vom Ventilöffnungsde
tektor 13 ermittelten Öffnungswert des EGR-Steuerven
tils 12 empfangen, und folglich wird von der EGR-Steue
rung 19 ein Signal erzeugt und ausgegeben, so daß die
Abweichung des mittels des Ventilöffnungsdetektors 13
gemessenen Istwertes der Öffnung vom Sollwert der Öff
nung auf null reduziert wird. Nach Empfang dieses Sig
nals erzeugt der Steuer-Unterdruckgenerator 16 einen
vorbestimmten Steuer-Unterdruck, indem er in der Lade
druckleitung 9 und in der Außendruckleitung 15 vorhan
denen Druck übermittelt, so daß die zu erzielende Öff
nung des EGR-Steuerventils 12 exakt eingehalten wird.
Wie beim angeführten Stand der Technik wird bei der
Erfindung eine Vorrichtung zum Regeln des EGR-Anteils
durch Rückkopplung zum EGR-Sollwert verwendet.
Nachdem rückgeführtes Abgas vom Kanal 17 über die EGR-
Leitung 11 durch die Öffnungs- und Schließvorgänge des
EGR-Steuerventils 12 zum Lufteinlaßrohr 2 transportiert
worden ist, wird es mit über das Lufteinlaßrohr 2 zu
strömender Frischluft gemischt. Mit dem Ansteigen der
rückgeführten Abgasmenge sinkt die Sauerstoffkonzentra
tion C in der durch das Lufteinlaßrohr 2 flußabwärts
des Kanals 17 angesaugten Frischluft ab, d.h. je höher
der EGR-Wert ist, desto niedriger fällt die Sauerstoff
konzentration C in der angesaugten Frischluft aus. Der
Sauerstoffsensor 18 ermittelt die Sauerstoffkonzentra
tion C in der angesaugten Frischluft und erzeugt dann
ein der tatsächlich gemessenen Sauerstoffkonzentration
Ci nach Fig. 3(a) exakt entsprechendes Ausgangssignal
IPi, um dieses der EGR-Steuerung 19 zuzuführen.
Aufgrund der Korrekturkurve, die das Verhältnis zwi
schen dem Sensorausgang IP und dem EGR-Wert K zeigt,
der entsprechend Fig. 3(a) und Fig. 3(b) bestimmt und zuvor
in einem Speicher gespeichert worden ist, errechnet die
EGR-Steuerung 19 den während der jeweiligen Betriebszu
stände beim Ablauf des Rückkopplungsvorgangs tatsäch
lich gemessenen EGR-Wert Ki. Zudem errechnet sie die
Abweichung des tatsächlich gemessenen EGR-Istwertes Ki
vom EGR-Sollwert Koi. Die EGR-Steuerung 19 wählt den
gleiche Antriebsbedingungen umfassenden Zulässigkeits
bereich Δ Koi für den EGR-Wert aus dem in ihrem Spei
cher gespeicherten Zulässigkeitsbereich Δ Ko (gezeigt
in Fig. 5) für EGR-Werte und errechnet dann den Abwei
chungswert zwischen dem EGR-Istwert Ki und dem EGR-Soll
wert Koi.
Wenn eine vorbestimmte Bedingung |Ki-Koi | <Δ Koi
erfüllt ist, veranlaßt die EGR-Steuerung 19, daß die
Detektorvorrichtung 190 ein Ausgangssignal zum Betäti
gen der Alarmvorrichtung 20 erzeugt, welche dann einen
Alarm gibt. Wenn im genaueren ein Verstopfen oder Ver
schleißen des EGR-Steuerventils 12 bei der EGR-Steuer
vorrichtung eine Verminderung des Durchstroms oder eine
Fehlfunktion bewirken, so daß der EGR-Istwert bei glei
cher Öffnung des EGR-Steuerventils 12 vom EGR-Sollwert
abweicht, erfolgt ein Alarm. Somit kann der Fahrer den
anormalen Zustand der EGR-Steuervorrichtung leicht fest
stellen, so daß eine nötige Reparatur, z.B. das Erset
zen eines fehlerhaften EGR-Steuerventils 12, rechtzei
tig durchgeführt werden kann.
Fig. 6 ist die schematische Darstellung einer weiteren
Ausführungsform der Steuervorrichtung für die rückge
führte Abgasmenge.
Ein elektromagnetisches Proportionalventil 21, das sei
ne Öffnung proportional zum Steuersignal variieren
kann, erfüllt bei dieser Ausführungsform die Funktion
des EGR-Steuerventils 12 der beschriebenen ersten Aus
führungsform. Das EGR-Steuerventil 21 der zweiten Aus
führungsform wird von der EGR-Steuerung 22 gesteuert.
Dieses System gestattet es der EGR-Steuerung 22, die
Öffnung des EGR-Steuerventils 21 anhand der Steuersig
nale des Ventils direkt zu berechnen, und somit wird
für das EGR-Steuerventil 21 kein Ventilöffnungsdetektor
benötigt. Zudem läßt sich die Anzahl der der EGR-Steue
rung 22 zu übermittelnden Signale verringern, wodurch
der gesamte Aufbau der Steuervorrichtung für die rückge
führte Abgasmenge vereinfacht wird.
Selbstverständlich ist nicht nur das genannte elektro
magnetische Proportionalventil 21, sondern jedes belie
bige elektromagnetische Ventil anstelle des EGR-Steuer
ventils verwendbar.
Die erwähnten Ausführungsformen enthalten jeweils Vor
richtungen zum Ermitteln der Drehzahl des Motors bzw.
des Motorladedrucks sowie eine Vorrichtung zum Ermit
teln des Betriebszustandes des Motors, die die entspre
chenden Signale den EGR-Steuerungen 19 und 22 zuführen.
Die Erfindung erlaubt auch eine Anordnung, bei der die
rückgeführte Abgasmenge steuerbar ist, indem die Dreh
zahl des Motors, die Drosselventilöffnung oder die Ein
strömmenge der angesaugten Frischluft ermittelt wird.
Beschreibungsgemäß weisen die bevorzugten Ausführungs
formen einen Sauerstoffsensor flußabwärts des Kanals
der EGR-Leitung im Lufteinlaßrohr auf, und erzeugen
einen Alarm, wenn das Signal des Sauerstoffsensors den
Zulässigkeitsbereich beim betreffenden Betriebszustand
des Motors verläßt. Somit wird der Fahrer schnell ge
warnt, wenn in der Abgasrückführvorrichtung ein anor
maler Zustand wie ein Verschleiß oder ein Fehler auf
tritt.
Claims (3)
1. Regelvorrichtung für die rückgeführte Abgasmenge in
einem Verbrennungsmotor, mit einer Rückführleitung,
die einen Abgaskanal und einen Lufteinlaßkanal des
Verbrennungsmotors verbindet und das Abgas des
Verbrennungsmotors in den Lufteinlaßkanal rückführt,
mit einem Steuerventil in der Rückführleitung, mit
Motorsensoren zum Ermitteln von Motorkenndaten und
mit einer Steuerung zum Einstellen der Öffnung des
Steuerventils durch das Errechnen einer optimalen
Rückführmenge des Abgases in Abhängigkeit von dem
Signal eines in dem Lufteinlaßkanal stromabwärts des
Eintritts der Rückführleitung in den Lufteinlaßkanal
angeordneten Gassensors und den Motorkenndaten,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Steuerung (19) ein Ventilstellungssignal für die Ventilstellung des Steuerventils (12, 21) erhält,
- - daß die Steuerung (19) das Steuerventil (12, 21) in Abhängigkeit von dem Vergleich zwischen der aus den Motorkenndaten berechneten Zielabgasrate (Koi) und der aus dem Ventilstellungssignal berechneten Ist-Abgasrate (Ki) ansteuert,
- - daß der Gassensor ein Sauerstoffsensor (18) ist, der die Sauerstoffkonzentration des Mischgases aus rückgeführtem Abgas und Frischluft ermittelt,
- - daß eine Detektorvorrichtung (190) eine Betriebsstörung feststellt, wenn die Differenz aus der Zielabgasrate (Koi) und der auf Grund des Sauerstoffkonzentrationssignals errechneten Abgasrückführrate einen vorbestimmten Wert überschreitet und
- - daß eine Alarmvorrichtung (20) ein Alarmsignal erzeugt, wenn die Detektorvorrichtung (190) eine Betriebsstörung feststellt.
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (12)
einen Ventilstellungssensor (13) aufweist, der der
Steuerung (19) das Ventilstellungsignal
überträgt.
3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (21)
ein elektromagnetisches Proportionalventil ist
und daß die Steuerung (19) das Steuersignal für
das Steuerventil (21) als Ventilstellungssignal
verwendet.
Applications Claiming Priority (1)
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DE3703091C2 true DE3703091C2 (de) | 1990-02-01 |
Family
ID=12327846
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