DE4308479C2 - Abgasrückführsteller für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasrückführsteller gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs.

Ein derartiger Abgasrückführsteller für den Einsatz in einem geregelten Abgasrückführsy­ stem für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen ist beispielsweise aus der deutschen Offenle­ gungsschrift DE 33 05 678 A1 bekannt. Der beschriebene elektropneumatische Abgasrück­ führsteller beliefert ein die Abgasrückführleitung mit dem Saugrohr der Brennkraftmaschine verbindendes Abgasrückführventil mit einem pneumatischen Steuersignal, gemäß welchem das Abgasrückführventil mehr oder weniger Abgas zum Saugrohr leitet.

Der elektropneumatische Abgasrückführsteller weist eine Elektromagnetanordnung auf, die direkt auf ein Steuerelement einer das pneumatische Steuersignal für das Abgasrückführ­ ventil erzeugenden Ventileinrichtung einwirkt. Die Ansteuerung der Elektromagnetanordnung kann nach zwei Prinzipien erfolgen: Das ältere Prinzip ist dasjenige der Stromregelung, bei dem mittels eines aufwendigen Stromreglers der die Erregerspule des Abgasrückführstellers durch fließende Erregerstrom auf einen Wert eingeregelt wird, der die für die jeweiligen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine optimale rückgeführte Abgasmenge sicher­ stellt. Den Vorteil eines gegenüber der Stromregelung wesentlich geringeren Aufwands bie­ tet das auch in der DE 33 05 678 AI beschriebene Prinzip, nämlich die Beaufschlagung der Erregerspule des Abgasrückführstellers mit pulsbreitenmodulierten Stellsignalen, d. h. mit solchen, deren Tastverhältnis so geregelt wird, daß der mittlere Erregerstrom der Erreger­ spule jeweils die optimale rückgeführte Abgasmenge sicherstellt.

Wie sich gezeigt hat, arbeiten zwar die nach dem ersten Prinzip betriebenen Abgasrück­ führsteller mit der erforderlichen Regelgenauigkeit, jedoch gilt dies nicht für mit pulsbreiten­ modulierten Stellsignalen betriebene Abgasrückführsteller. Eine im Hinblick auf die jeweili­ gen Betriebsverhältnisse der Brennkraftmaschine genaue Einstellung der jeweils rückgeführ­ ten Abgasmenge ist aber beispielsweise bei Dieselmaschinen von großer Wichtigkeit sowohl für den einwandfreien Betrieb der Maschine als auch für die Begrenzung des Gehalts der Abgase an unerwünschten Bestandteilen.

Überlegungen und Versuche, die sich auf das Regelprinzip und die Ausführung des Reglers bezogen, führten zu keiner Erklärung für diese Erscheinung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ab­ gasrückführsteller, d. h. einen solchen, der in vorteilhafter Weise den hohen Aufwand für eine Stromregelung vermeidet, zu schaffen, der eine für alle Einsatzfälle ausreichende Regelgenauigkeit sicherstellt.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie die gestellte Aufgabe mit sehr einfachen, vom Prinzip her bekannten Mitteln löst, nämlich einem in Reihe mit der Erregerspule liegen­ den, derselben Temperaturbeaufschlagung wie diese unterliegenden NTC-Widerstand. Diese Lösung des der Erfindung zugrundeliegenden Problems beruht auf der Erkenntnis, daß die Ursache für die ein­ gangs beschriebene unzulängliche Regelgenauigkeit beim Einsatz der Pulslängenmodulation in der Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandswerts der Erregerspule zu sehen ist; dieser Temperatur­ einfluß bewirkt eine Änderung der Regelstrecke und damit eine Ände­ rung der Regelgüte. Daß die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe die Anwendung einer an sich seit langem bekannten Maßnahme (siehe nur Meinke/Gundlach, Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, 1956, Seiten 549/550) beinhaltet, muß als Vorteil der Erfindung an­ gesehen werden, da es sich hierbei um eine erprobte und bewährte Maßnahme handelt.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abgasrückführstellers wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert.

Der dem in der Abgasrückführleitung 1 angeordneten Abgasrückführ­ ventil 2 zugeordnete Abgasrückführsteller 3, dessen Aufbau an sich bekannt und daher hier im einzelnen nicht beschrieben ist, enthält als wesentlichen Bestandteil die Erregerspule 4, die in dem mit 5 bezeichneten Erregerstromkreis liegt. Dieser wird von dem mit Sensoren für Betriebsparameter der Maschine, wie Drehzahl und/oder Last, verbundenen Steuergerät 6 mit einem pulslängenmodulierten Erregerstrom gespeist. Der Abgasrückführsteller 3 liefert einen Steuerdruck an das Abgasrückführventil 2.

Wie erkannt wurde, hat entscheidenden Einfluß auf die erzielte Re­ gelgüte die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstands der Erregerspule 4. Dieser Temperatureinfluß würde sich bei einem mit Stromregelung betriebenen Abgasrückführsteller nicht nachteilig be­ merkbar machen; dies gilt jedoch nicht für einen gattungsgemäßen, mit pulslängenmodulierten Stellsignalen arbeitenden Steller.

Zur Vermeidung dieses nachteiligen Temperatureinflusses auf die er­ zielte Regelgüte ist elektrisch in Reihe mit der Erregerspule 4 der NTC-Widerstand 7 angeordnet, der so ausgelegt ist, daß er den Tem­ peraturgang des Widerstandswerts der Erregerspule 4 kompensiert, so daß bei konstant gehaltenem Tastverhältnis der Stellsignale in dem gesamten auftretenden Temperaturbereich der Mittelwert des die Reihenschaltung der Elemente 4 und 7 durchfließenden Erregerstroms ebenfalls konstant und damit temperaturunabhängig ist.

Dies setzt verständlicherweise voraus, daß der NTC-Widerstand 7 an einer Stelle des Abgasrückführstellers 3 angeordnet ist, die den­ selben Temperaturbeaufschlagungen wie die Erregerspule 4 unterwor­ fen ist, am besten in Wärmekontakt mit der Erregerspule 4.

Claims (1)

1. Abgasrückführsteller zur Einstellung der zu Brennräumen einer Brennkraftmaschine rückge­ führten Abgasmenge, der nach Art eines elektropneumatischen Wandlers mit zumindest einer Erregerspule aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Erregerspule (4) elektrisch in Reihe an einer derselben Temperaturbeaufschlagung wie diese ausgesetzten Stelle des Abgasrückführstellers (3) zumindest ein Widerstand (7) mit negativem Tempera­ turkoeffizienten seines elektrischen Widerstandswertes angeordnet ist.