DE4428976C1 - IC engine for lean burn e.g. with excess air - Google Patents

IC engine for lean burn e.g. with excess air

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Abstract

The exhaust gas return (6) opens into a suction intake section which is divided in two at least in the opening area (8) of the exhaust return (6) in the flow direction to form an exhaust gas channel (9) and fresh air channel (12). The oxygen sensor (11) is mounted between these channels so that it sets the oxygen contents in the channels in a ratio relative to each other. The cross-section of the exhaust channel is smaller than that of the fresh air channel. The two channels are formed by a partition plate (10) inserted in the suction intake section (2) and having a holder for the oxygen sensor. The plate can be made from sheet metal welded flush against the inner wall of the intake section. A lean burn probe can be provided as the oxygen sensor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer in einen Ansaugtrakt mündenden Abgasrückführung, wobei die rückgeführte Abgasmenge mittels einer Steuervorrichtung in Abhängigkeit von durch einen Sauerstoffsensor übermittelten Signalen steuerbar ist und der Sauerstoffsensor stromabwärts des Mündungsbereiches der Abgasrückführung in den Ansaugtrakt angeordnet ist.The invention relates to an internal combustion engine with one in one Intake tract leading exhaust gas recirculation, the recirculated Exhaust gas quantity by means of a control device depending on can be controlled by signals transmitted by an oxygen sensor and the oxygen sensor downstream of the mouth area of the Exhaust gas recirculation is arranged in the intake tract.

Eine solche Brennkraftmaschine ist aus der DE 37 03 091 C2 bekannt. Bei dieser Brennkraftmaschine ist eine einen Abgastrakt mit einem Ansaugtrakt verbindende Abgasrückführung vorgesehen, durch die eine deutliche Reduzierung der Schadstoffemission und des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine erzielt wird. Die rückgeführte Abgasmenge wird mittels eines Steuerventils gesteuert, wobei als maßgeblicher Parameter die Sauerstoffkonzentration im Ansaugtrakt zur Steuerung herangezogen wird. Zur Ermittlung der jeweiligen Sauerstoffkonzentration im Ansaugtrakt ist ein Sauerstoffsensor vorgesehen, der die Sauerstoffkonzentration im Ansaugtrakt mit derjenigen der Umgebungsluft vergleicht und entsprechende Signale an die Steuereinheit weiterleitet. Der Sauerstoffsensor ist stromabwärts des Mündungsbereiches der Abgasrückführung in den Ansaugtrakt eingesetzt.Such an internal combustion engine is known from DE 37 03 091 C2 known. In this internal combustion engine, one is an exhaust tract provided exhaust gas recirculation connecting an intake tract, through a significant reduction in pollutant emissions and the fuel consumption of the internal combustion engine is achieved. The recirculated exhaust gas volume is controlled by a control valve controlled, the key parameter being the Oxygen concentration in the intake tract used for control becomes. To determine the respective oxygen concentration in the An intake tract is provided with an oxygen sensor Oxygen concentration in the intake tract with that of Compares ambient air and sends corresponding signals to the Control unit forwards. The oxygen sensor is downstream of the mouth area of the exhaust gas recirculation in the intake tract used.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch im Magerbetrieb, d. h. einem Betrieb mit Luftüberschuß, eine zuverlässige Reduzierung von Schadstoffemission und Kraftstoffverbrauch gewährleistet. The object of the invention is to provide an internal combustion engine to create mentioned type, which is also in lean operation, d. H. one Operation with excess air, a reliable reduction of Guaranteed pollutant emissions and fuel consumption.  

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ansaugtrakt wenigstens im Mündungsbereich der Abgasrückführung in Strömungsrichtung unter Bildung eines Abgaskanales sowie eines Frischluftkanales zweigeteilt ist, und daß der Sauerstoffsensor derart zwischen dem Abgaskanal und dem Frischluftkanal angeordnet ist, daß er die Sauerstoffgehalte im Abgaskanal und im Frischluftkanal zueinander in ein Verhältnis setzt. Durch die Zweiteilung des Ansaugtraktes und durch die Anordnung des Sauerstoffsensors zwischen den beiden Teilen des Ansaugtraktes ist es möglich, auch im Luftüberschußbetrieb der Brennkraftmaschine eine zuverlässige Regelung der rückgeführten Abgasmenge zu erzielen. Die Sauerstoffkonzentrationsunterschiede im Abgaskanal und im Frischluftkanal sind nämlich so groß, daß ein ausreichendes Spannungssignal zur Übermittlung an die Steuervorrichtung für die Abgasrückführung erzielt wird. Beim Stand der Technik, bei dem der Sauerstoffsensor stromabwärts des Mündungsbereiches der Abgasrückführung in den Ansaugtrakt eingesetzt ist und die Sauerstoffkonzentration im Ansaugtrakt mit der Sauerstoffkonzentration der Umgebungsluft außerhalb des Ansaugtraktes verglichen wird, ist im Luftüberschußbetrieb die Konzentrationsdifferenz nämlich so gering, daß keine Steuerung der Abgasrückführung mehr möglich ist. Durch die Vermischung der eingeleiteten Abgasmenge mit der Frischluft im Ansaugtrakt ist nämlich ein Konzentrationsunterschied aufgrund der eingeleiteten Abgasmenge nicht mehr erfaßbar, da die Empfindlichkeit des Sauerstoffsensors hierzu nicht ausreicht. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber dem Stand der Technik ist es, daß durch die Anordnung beider Vergleichskammern des Sauerstoffsensors innerhalb des Ansaugtraktes Meßsignalfehler aufgrund von Druckschwankungen vermieden werden, da sowohl im Abgaskanal als auch im Frischluftkanal jeweils gleiche Druckverhältnisse herrschen. Beim Stand der Technik hingegen wird als Vergleichskammer die Umgebung gewählt, die einen gleichbleibenden Umgebungsdruck aufweist. Innerhalb des Ansaugtraktes sind jedoch prinzipbedingt große Druckschwankungen je nach Laststellung der Drosselklappe vorhanden, so daß der Sauerstoffsensor beim Stand der Technik keine fehlerfreie Auswertung ermöglicht. Durch die erfindungsgemäße Lösung hingegen wird die Menge des rückgeführten Abgasstromes relativ genau erfaßt, so daß eine zuverlässige Regelung der Abgasrückführung auch im Magerbetrieb der Brennkraftmaschine erzielt wird. Somit wird im Magerbetrieb eine zuverlässige Reduzierung von Schadstoffemission und Kraftstoffverbrauch erzielt.This object is achieved in that the intake tract at least in the mouth area of the exhaust gas recirculation in the flow direction below Formation of an exhaust gas duct and a fresh air duct is divided into two, and that the oxygen sensor between the Exhaust gas duct and the fresh air duct is arranged so that it Oxygen levels in the exhaust duct and in the fresh air duct to each other puts in a relationship. By dividing the intake section in two and by placing the oxygen sensor between the two Parts of the intake tract, it is also possible in Excess air operation of the engine is reliable To achieve regulation of the recirculated exhaust gas quantity. The Differences in oxygen concentration in the exhaust duct and in Fresh air ducts are so large that they are sufficient Voltage signal for transmission to the control device for the Exhaust gas recirculation is achieved. In the prior art, in which the Oxygen sensor downstream of the mouth area of the Exhaust gas recirculation is inserted in the intake tract and the Oxygen concentration in the intake tract with the Oxygen concentration of the ambient air outside the Intake tract is compared, is in excess air mode Concentration difference so small that no control of the Exhaust gas recirculation is more possible. By mixing the introduced amount of exhaust gas with the fresh air in the intake tract namely a concentration difference due to the initiated Exhaust gas quantity can no longer be detected because the sensitivity of the Oxygen sensor is not sufficient for this. Another advantage of inventive solution compared to the prior art is that by the arrangement of both comparison chambers of the Oxygen sensor within the intake tract due to pressure fluctuations can be avoided because both in Exhaust duct and the same in the fresh air duct Pressure conditions prevail. In contrast, in the prior art the environment chosen as the comparison chamber, the one constant ambient pressure. Within the Intake tracts, however, are inherently large pressure fluctuations depending on the load position of the throttle valve, so that the  State-of-the-art oxygen sensor not error-free Evaluation enabled. By the solution according to the invention, however the amount of recirculated exhaust gas flow becomes relatively accurate detected so that a reliable control of the exhaust gas recirculation is also achieved in lean operation of the internal combustion engine. Consequently is a reliable reduction of Pollutant emissions and fuel consumption achieved.

Es sei nochmals erwähnt, daß die Probleme der Abgasrückführ-Rege­ lung auch bei stöchiometrischem Betrieb auftreten und durch die erfindungsgemäßen Merkmale beseitigt werden können.It should be mentioned again that the problems of the exhaust gas recirculation rain tion also occur during stoichiometric operation and through the features of the invention can be eliminated.

In Ausgestaltung der Erfindung ist der Querschnitt des Abgaskanales geringer als derjenige des Frischluftkanales. Dadurch ist der Frischluftanteil im Abgaskanal vergleichsweise gering, wodurch die rückgeführte Abgasmenge relativ genau erfaßbar ist.In an embodiment of the invention, the cross section of the Exhaust duct less than that of the fresh air duct. Thereby the proportion of fresh air in the exhaust duct is comparatively low, whereby the amount of exhaust gas recirculated can be detected relatively precisely.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind der Abgaskanal und der Frischluftkanal durch eine in den Ansaugtrakt eingebrachte Trennplatte gebildet. Dies ist eine besonders einfache Ausgestaltung, da die Trennplatte in einfacher Weise nachträglich in einen bereits vorhandenen Ansaugtrakt eingebracht werden kann.In a further embodiment of the invention, the exhaust duct and the fresh air duct through one introduced into the intake tract Partition plate formed. This is a particularly simple one Design, since the partition plate in a simple manner later can be introduced into an existing intake tract.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Trennplatte mit einer Halterung für den Sauerstoffsensor versehen. Dadurch wird der Sauerstoffsensor in einfacher Weise derart an der Trennplatte befestigt, daß er zum einen in den Abgaskanal und zur Bildung einer Vergleichskammer in den Frischluftkanal ragt. Zweckmäßig ist der Sauerstoffsensor lotrecht zur Trennplatte ausgerichtet.In a further embodiment of the invention, the partition plate is included a bracket for the oxygen sensor. This will the oxygen sensor in a simple manner on the partition plate attached that he on the one hand in the exhaust duct and for education a comparison chamber protrudes into the fresh air duct. Is expedient the oxygen sensor is aligned perpendicular to the partition plate.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Trennplatte aus Blech hergestellt und bündig an die Innenwandung des Ansaugtraktes angeschweißt oder angelötet. Dies ist eine besonders einfache und kostengünstige und dennoch funktionssichere Ausgestaltung.In a further embodiment of the invention, the partition plate is made of Made of sheet metal and flush with the inner wall of the intake tract welded or soldered on. This is a particularly simple and Inexpensive, yet functionally reliable design.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Sauerstoffsensor eine Lambda-Magersonde vorgesehen. Dieser Sauerstoffsensor ist für den Betrieb der Brennkraftmaschine mit Luftüberschuß, d. h. für einen Magerbetrieb, besonders geeignet, da die Lamdba-Magersonde im Luftüberschußbereich eine erhöhte Empfindlichkeit aufweist. Als Lambda-Magersonde dient insbesondere eine übliche Lambda-Sonde, die jedoch mit einer Auswerteelektronik zur Erhöhung der Empfindlichkeit versehen ist.In a further embodiment of the invention is an oxygen sensor a lambda lean probe is provided. This oxygen sensor is for the operation of the internal combustion engine with excess air, d. H. For  a lean operation, particularly suitable because the Lamdba lean probe has an increased sensitivity in the excess air area. When A lambda lean probe is used in particular by a conventional lambda probe, which, however, with evaluation electronics to increase the Sensitivity is provided.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist. Selbstverständlich ist die in den Ansprüchen beschriebene Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt.Further advantages and features of the invention result from the Subclaims and from the following description of a Embodiment of the invention, based on the drawings is shown. Of course, that is in the claims described invention not on this embodiment limited.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, die mit einer Abgasrückführung versehen ist, Fig. 1 shows schematically a plan view of an embodiment of an internal combustion engine according to the invention, which is provided with an exhaust gas recirculation,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung ebenfalls schematisch einen Ausschnitt eines Ansaugtraktes der Brennkraftmaschine nach Fig. 1 in einem Mündungsbereich der Abgasrückführung nach Fig. 1, und Fig. 2 in an enlarged view also schematically a section of an intake tract of the internal combustion engine according to Fig. 1 in a mouth area of the exhaust gas recirculation according to Fig. 1, and

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Ansaugtrakt nach Fig. 2 entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2. Fig. 3 shows a cross section through the intake system of FIG. 2 taken along section line III-III in Fig. 2.

Eine Brennkraftmaschine (1) nach Fig. 1 stellt einen vierzylindrigen Ottomotor dar, der einen an einen nicht näher dargestellten Vergaser (5) anschließenden Ansaugtrakt (2) sowie abgasseitig einen Abgastrakt (3, 4) aufweist. Der Abgastrakt (3, 4) ist mit einem Auspuffkrümmer (3) sowie einem daran anschließenden Abgasrohr (4) versehen, das Teil einer an sich bekannten Abgasanlage ist. Teil des Vergasers (5) ist eine im Ansaugtrakt (2) angeordnete Drosselklappe (16) (Fig. 2). Durch den Ansaugtrakt (2) wird Frischluft angesaugt, deren Menge durch die Drosselklappe (16) geregelt wird. Im Ansaugtrakt (2) herrscht eine Saugströmung zu den Brennräumen der Brennkraftmaschine (1). An internal combustion engine ( 1 ) according to FIG. 1 represents a four-cylinder gasoline engine which has an intake tract ( 2 ) adjoining a carburetor ( 5 ), not shown, and an exhaust tract ( 3 , 4 ) on the exhaust side. The exhaust tract ( 3 , 4 ) is provided with an exhaust manifold ( 3 ) and an adjoining exhaust pipe ( 4 ), which is part of an exhaust system known per se. Part of the carburetor ( 5 ) is a throttle valve ( 16 ) arranged in the intake tract ( 2 ) ( Fig. 2). Fresh air is sucked in through the intake tract ( 2 ), the amount of which is regulated by the throttle valve ( 16 ). In the intake tract ( 2 ) there is a suction flow to the combustion chambers of the internal combustion engine ( 1 ).

In Strömungsrichtung des Abgasstromes im Abgastrakt (3, 4) unmittelbar hinter dem Auspuffkrümmer (3) wird ein Abgasteilstrom abgezweigt und über eine Abgasrückführung (6) dem Ansaugtrakt (2) stromabwärts der Drosselklappe (16) zugeführt. Die Abgasrückführung (6) mündet in einem Mündungsbereich (8) in den Ansaugtrakt (2), der sich stromabwärts der Drosselklappe (16) befindet. In der Abgasrückführung (6) ist ein regelbares Steuerventil (7) vorgesehen. Auf Höhe des Mündungsbereiches (8) ist der Ansaugtrakt (2) über eine bestimmte Länge - in Strömungsrichtung gesehen - in zwei Kanalteile, einen Abgaskanal (9) und einen Frischluftkanal (12), unterteilt. Die Unterteilung ist in einfacher Weise durch ein plattenförmiges, als Trennplatte dienendes Separierblech (10) erfolgt, das in das Ansaugrohr des Ansaugtraktes (2) eingeschoben ist und zu beiden Seiten mit Hilfe von Schweißnähten (24) mit der Innenwandung des Ansaugrohres verschweißt ist. Das Separierblech (10) ist derart in Strömungsrichtung von Frischluftströmen (17, 18) des Ansaugrohres ausgerichtet, daß ein im Mündungsbereich (8) von der Abgasrückführung (6) in das Ansaugrohr des Ansaugtraktes (2) mündender Abgasstrom (19) lotrecht auf das Separierblech (10) prallt. Die Breite des Separierbleches (10) ist so bemessen, daß es nur außermittig in einer oberen Hälfte des Ansaugrohres mit dessen Innenwandung bündig verschweißbar ist. Durch diese außermittige Anordnung des Separierbleches (10) ergeben sich für den Abgaskanal (9) und für den Frischluftkanal (12) des Ansaugrohres unterschiedliche Strömungsquerschnitte (Fig. 3). Der Querschnitt des Abgaskanales (9) ist wesentlich geringer als der Querschnitt des Frischluftkanales (12). In Strömungsrichtung in der Mitte des Separierbleches (10) sowie etwa auf halber Länge des Separierbleches (10) ist in diesem ein Sauerstoffsensor (11) angeordnet, wobei das Gehäuse des Sauerstoffsensors (11) in einfacher Weise in eine entsprechende Gewindebohrung des Separierbleches (10) eingeschraubt ist. Der Sauerstoffsensor (11) ragt lotrecht durch das Separierblech (10) hindurch und ist damit auch lotrecht zur Strömungsrichtung der Frischluftströme (17 und 18) ausgerichtet. Als Frischluftstrom (17) wird der Anteil der Frischluftströmung im Ansaugrohr bezeichnet, der durch den Abgaskanal (9) hindurchgeführt wird. Als Frischluftstrom (18) wird der durch den unterhalb des Abgaskanales (9) angeordneten Frischluftkanal (12) strömende Teil der Frischluftströmung im Ansaugrohr bezeichnet.A partial exhaust gas flow is branched off in the flow direction of the exhaust gas flow in the exhaust tract ( 3 , 4 ) immediately behind the exhaust manifold ( 3 ) and fed to the intake tract ( 2 ) downstream of the throttle valve ( 16 ) via an exhaust gas recirculation ( 6 ). The exhaust gas recirculation ( 6 ) opens into an intake area ( 8 ) in the intake tract ( 2 ), which is located downstream of the throttle valve ( 16 ). A controllable control valve ( 7 ) is provided in the exhaust gas recirculation ( 6 ). At the level of the mouth region ( 8 ), the intake tract ( 2 ) is divided over a certain length - seen in the direction of flow - into two duct parts, an exhaust duct ( 9 ) and a fresh air duct ( 12 ). The subdivision is carried out in a simple manner by means of a plate-shaped separating plate ( 10 ) serving as a separating plate, which is pushed into the suction pipe of the suction tract ( 2 ) and is welded to the inner wall of the suction pipe on both sides with the aid of weld seams ( 24 ). The separating plate ( 10 ) is oriented in the flow direction of fresh air flows ( 17 , 18 ) of the intake pipe in such a way that an exhaust gas flow ( 19 ) opening in the mouth area ( 8 ) from the exhaust gas recirculation ( 6 ) into the intake pipe of the intake tract ( 2 ) is perpendicular to the separating plate ( 10 ) bounces. The width of the separating plate ( 10 ) is dimensioned such that it can only be welded flush with the inner wall of an upper half of the suction pipe. This eccentric arrangement of the separating plate ( 10 ) results in different flow cross sections for the exhaust gas duct ( 9 ) and for the fresh air duct ( 12 ) of the intake pipe ( FIG. 3). The cross section of the exhaust gas duct ( 9 ) is significantly smaller than the cross section of the fresh air duct ( 12 ). An oxygen sensor ( 11 ) is arranged in the flow direction in the center of the separating plate ( 10 ) and approximately half the length of the separating plate ( 10 ), the housing of the oxygen sensor ( 11 ) being simply inserted into a corresponding threaded hole in the separating plate ( 10 ). is screwed in. The oxygen sensor ( 11 ) projects perpendicularly through the separating plate ( 10 ) and is thus also aligned perpendicular to the direction of flow of the fresh air streams ( 17 and 18 ). The fresh air flow ( 17 ) is the proportion of the fresh air flow in the intake pipe which is led through the exhaust gas duct ( 9 ). The fresh air flow ( 18 ) is the part of the fresh air flow in the intake pipe which flows through the fresh air duct ( 12 ) arranged below the exhaust gas duct ( 9 ).

Ein Meßteil (11a) des Sauerstoffsensors (11) ragt in den Abgaskanal (9) hinein, eine Vergleichskammer (11b) des Sauerstoffsensors (11) ist innerhalb des Frischluftkanals (12) angeordnet. Der Sauerstoffsensor (11) stellt eine Lambda-Sonde dar, wobei besonders vorteilhaft eine mit einer Regeleinrichtung für einen Magerbetrieb nach der DE 32 31 122 A1 versehene Lambda-Sonde zum Einsatz kommt. Der Sauerstoffsensor (11) setzt die im Abgaskanal (9) durch den Meßteil (11a) ermittelte Sauerstoffkonzentration mit der im Frischluftkanal (12) herrschenden und durch die Vergleichskammer (11b) erfaßten Sauerstoffkonzentration entsprechend dem an sich bekannten Lambda-Son­ denprinzip ins Verhältnis, wodurch eine elektrische Spannung erzeugt wird. Dieses Spannungssignal wird mittels einer Signalleitung (14) einer elektronischen Steuereinheit (13) übermittelt. In der Steuereinheit (13) werden die durch die Signalleitung (14) übermittelten Werte mittels eines Datenspeichers (20) erfaßt und in einem Vergleicher (22) mit entsprechenden Sollwerten eines Kennfeldspeichers (21) verglichen. Im Kennfeldspeicher (21) ist ein Kennfeld abgespeichert, das anhand einer Vielzahl von Betriebsparametern für eine minimale Schadstoffemission, eine reduzierte Ladungswechselarbeit sowie eine deutliche Absenkung des Kraftstoffverbrauches ermittelt wurde. Der Vergleicher (22) ist an eine Auswerteeinheit (23) angeschlossen, die abhängig von dem Ergebnis des Soll-Ist-Wert­ vergleichs eine laufende Steuerung des Steuerventils (7) vornimmt. Dazu ist die Auswerteeinheit (23) der Steuereinheit (13) mittels einer Steuerleitung (15) an das Steuerventil (7) angeschlossen.A measuring part ( 11 a) of the oxygen sensor ( 11 ) protrudes into the exhaust duct ( 9 ), a comparison chamber ( 11 b) of the oxygen sensor ( 11 ) is arranged inside the fresh air duct ( 12 ). The oxygen sensor ( 11 ) represents a lambda probe, a lambda probe provided with a control device for lean operation according to DE 32 31 122 A1 being used particularly advantageously. The oxygen sensor ( 11 ) uses the oxygen concentration determined in the exhaust duct ( 9 ) by the measuring part ( 11 a) with the prevailing in the fresh air duct ( 12 ) and detected by the comparison chamber ( 11 b) in accordance with the known principle of the Lambda son , whereby an electrical voltage is generated. This voltage signal is transmitted to an electronic control unit ( 13 ) by means of a signal line ( 14 ). In the control unit ( 13 ), the values transmitted by the signal line ( 14 ) are recorded by means of a data memory ( 20 ) and compared in a comparator ( 22 ) with corresponding target values of a map memory ( 21 ). A map is stored in the map memory ( 21 ) and was determined on the basis of a large number of operating parameters for minimal pollutant emissions, reduced charge-change work and a significant reduction in fuel consumption. The comparator ( 22 ) is connected to an evaluation unit ( 23 ) which, depending on the result of the target / actual value comparison, carries out ongoing control of the control valve ( 7 ). For this purpose, the evaluation unit ( 23 ) of the control unit ( 13 ) is connected to the control valve ( 7 ) by means of a control line ( 15 ).

Da der im Mündungsbereich (8) in das Ansaugrohr mündende Abgas­ strom (19) erfindungsgemäß lediglich mit einem Teil der Ansaugströmung, nämlich dem Frischluftstrom (17) vermischt wird, ergibt sich eine ausreichend große Partialdruckdifferenz zu dem anderen Teil des Ansaugrohres, nämlich dem Frischluftkanal (12), wodurch eine dem Abgasmassenstrom (19) proportionale Spannung erzeugt wird, die für definierte Drehzahllastpunkte jeweils reproduzierbar ist. Da das Ansaugrohr des Ansaugtraktes (2) lediglich über die Länge des Separierbleches (10) zweigeteilt ist, erfolgt in Strömungsrichtung hinter dem Separierblech (10) eine homogene Vermischung des Abgasstromes (19) mit der gesamten Ansaugströmung.Since the exhaust gas flow ( 19 ) opening into the intake pipe in the mouth area ( 8 ) is mixed according to the invention only with part of the intake flow, namely the fresh air flow ( 17 ), there is a sufficiently large partial pressure difference to the other part of the intake pipe, namely the fresh air duct ( 12 ), whereby a voltage which is proportional to the exhaust gas mass flow ( 19 ) is generated and which is reproducible for defined speed load points. Since the intake pipe of the intake tract (2) is divided into two parts only over the length of Separierbleches (10), a homogenous mixing takes place in the flow direction behind the Separierblech (10) of the exhaust stream (19) with the total intake flow.

Claims (6)

1. Brennkraftmaschine mit einer in einen Ansaugtrakt mündenden Abgasrückführung, wobei die rückgeführte Abgasmenge mittels einer Steuervorrichtung in Abhängigkeit von durch einen Sauerstoffsensor übermittelten Signalen steuerbar ist und der Sauerstoffsensor stromabwärts des Mündungsbereiches der Abgasrückführung in den Ansaugtrakt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugtrakt (2) wenigstens im Mündungsbereich (8) der Abgasrückführung (6) in Strömungsrichtung unter Bildung eines Abgaskanales (9) sowie eines Frischluftkanales (12) zweigeteilt ist, und daß der Sauerstoffsensor (11) derart zwischen dem Abgaskanal (9) und dem Frischluftkanal (12) angeordnet ist, daß er die Sauerstoffgehalte im Abgaskanal (9) und im Frischluftkanal (12) zueinander in ein Verhältnis setzt.1.Internal combustion engine with an exhaust gas recirculation opening into an intake tract, the amount of exhaust gas recirculated being controllable by means of a control device as a function of signals transmitted by an oxygen sensor and the oxygen sensor being arranged downstream of the mouth area of the exhaust gas recirculation in the intake tract, characterized in that the intake tract ( 2 ) is divided in two at least in the mouth area ( 8 ) of the exhaust gas recirculation ( 6 ) in the direction of flow to form an exhaust gas duct ( 9 ) and a fresh air duct ( 12 ), and that the oxygen sensor ( 11 ) between the exhaust gas duct ( 9 ) and the fresh air duct ( 12 ) is arranged that he puts the oxygen contents in the exhaust duct ( 9 ) and in the fresh air duct ( 12 ) in a relationship to each other. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Abgaskanales (9) geringer ist als derjenige des Frischluftkanales (12).2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the cross section of the exhaust duct ( 9 ) is smaller than that of the fresh air duct ( 12 ). 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgaskanal (9) und der Frischluftkanal (12) durch eine in den Ansaugtrakt (2) eingebrachte Trennplatte (10) gebildet sind. 3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the exhaust duct ( 9 ) and the fresh air duct ( 12 ) are formed by a separating plate ( 10 ) introduced into the intake tract ( 2 ). 4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennplatte (10) mit einer Halterung für den Sauerstoffsensor (11) versehen ist.4. Internal combustion engine according to claim 3, characterized in that the partition plate ( 10 ) is provided with a holder for the oxygen sensor ( 11 ). 5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennplatte (10) aus Blech hergestellt ist und bündig an die Innenwandung des Ansaugtraktes (2) angeschweißt oder angelötet ist.5. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the partition plate ( 10 ) is made of sheet metal and is welded or soldered flush to the inner wall of the intake tract ( 2 ). 6. Brennkraftmaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Sauerstoffsensor (11) eine Lambda-Magersonde vorgesehen ist.6. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that a lambda lean probe is provided as the oxygen sensor ( 11 ).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004030258A1 (en) * 2004-06-23 2005-09-01 Audi Ag Internal combustion engine exhaust emissions reduction system employs partial recycle of exhaust gases with controlled adjustment of total gas and oxygen feed to the cylinders
DE102011013481A1 (en) 2011-03-10 2012-09-13 Volkswagen Ag Method for determining temperature of gas in combustion chamber of e.g. diesel engine, for passenger car, involves determining temperature of gas based on total mass and pressure in chamber, rotation speed of engine and volume of chamber

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3503798A1 (en) * 1985-02-05 1986-08-07 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart DEVICE AND METHOD FOR INFLUENCING OPERATING CHARACTERISTICS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES
DE3703091A1 (en) * 1986-02-14 1988-08-11 Mitsubishi Electric Corp CONTROL DEVICE FOR THE RETURNED EXHAUST AMOUNT IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3503798A1 (en) * 1985-02-05 1986-08-07 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart DEVICE AND METHOD FOR INFLUENCING OPERATING CHARACTERISTICS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES
DE3703091A1 (en) * 1986-02-14 1988-08-11 Mitsubishi Electric Corp CONTROL DEVICE FOR THE RETURNED EXHAUST AMOUNT IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004030258A1 (en) * 2004-06-23 2005-09-01 Audi Ag Internal combustion engine exhaust emissions reduction system employs partial recycle of exhaust gases with controlled adjustment of total gas and oxygen feed to the cylinders
DE102011013481A1 (en) 2011-03-10 2012-09-13 Volkswagen Ag Method for determining temperature of gas in combustion chamber of e.g. diesel engine, for passenger car, involves determining temperature of gas based on total mass and pressure in chamber, rotation speed of engine and volume of chamber

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