WO2008087046A1 - Valve device for a heat exchanger - Google Patents

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WO2008087046A1
WO2008087046A1 PCT/EP2008/000412 EP2008000412W WO2008087046A1 WO 2008087046 A1 WO2008087046 A1 WO 2008087046A1 EP 2008000412 W EP2008000412 W EP 2008000412W WO 2008087046 A1 WO2008087046 A1 WO 2008087046A1
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WO
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heat exchanger
exhaust gas
valve device
actuator
gas recirculation
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/000412
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German (de)
French (fr)
Inventor
Hans-Peter Klein
Torsten-Andre Kunz
Original Assignee
Behr Thermot-Tronik Gmbh
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Publication date
Application filed by Behr Thermot-Tronik Gmbh filed Critical Behr Thermot-Tronik Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger valve device for regulating a fluid flow, in particular an exhaust or charge air flow, with a valve housing having an inlet for the fluid flow and a heat exchanger output, through which a heat exchanger, in particular a radiator, depending on the position of a valve body one more or less large fluid flow is supplied.
  • an exhaust gas control valve is used to regulate the exhaust gas flow.
  • an exhaust valve is used, which directs the exhaust gas flow either through the radiator or through a bypass on the radiator.
  • the object of the invention is to provide an improved heat exchanger valve device according to the preamble of claim 1, which is simple in construction and inexpensive to produce.
  • the object is with a heat exchanger valve device for regulating a fluid flow, in particular an exhaust gas or charge air flow, with a valve housing having an inlet for the fluid flow and a heat exchanger outlet through which a heat exchanger, in particular a cooler, in dependence on the position of Valve body more or less large fluid flow is supplied, achieved in that the valve housing has a further output, in particular a bypass output, through which in dependence on the position of an actuator which has a longitudinal axis and parallel to its longitudinal axis reciprocally movable in the valve housing is arranged, a more or less large fluid flow is passed to the heat exchanger over.
  • the functions of regulating and distributing the fluid flow are combined in a single valve device.
  • the input with the valve spool can also be completely closed.
  • the valve spool can also be referred to as a valve body.
  • the valve slide is actuated by electric actuators, in particular electromagnetic actuators, or by pneumatic actuators, in particular by at least one vacuum unit.
  • the conventional exhaust valve can be omitted.
  • a preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the actuator between a first extreme position in which the other output is closed and the heat transfer outlet is open, and a second extreme position is movable back and forth, in which the further output is opened and the heat output. Bertragghisgang is closed.
  • the actuator By the actuator, a sufficient tightness can be ensured even at high pressures.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that in a further valve position of the actuator, the further output and the heat exchanger output are closed.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that in a further valve position of the actuator, the other output and the heat exchanger output are partially open.
  • a further preferred exemplary embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the further output and the heat exchanger outlet are opened in a further valve position of the actuator.
  • a further preferred exemplary embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that, in a further valve position of the actuator, the further output is in particular partially opened and the heat exchanger output is closed.
  • a further preferred exemplary embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that, in a further valve position of the actuator, the heat transfer output is in particular partially opened and the further output is closed.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the actuator comprises a substantially circular cylindrical closing body.
  • the closing body is received in a recess of the valve housing to and fro.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the closing body has a central through hole.
  • the central through hole serves to pass a piston rod, by which the closing body is coupled to a drive device.
  • the closing body has at least one end face a plurality of projections.
  • the projections extend in the direction of movement of the closing body and serve to guide the closing body in the valve housing.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the closing body has a plurality of projections on both end faces. As a result, a stable guidance of the closing body in the valve housing is ensured even in the extreme positions of the reciprocating movement of the closing body.
  • Another preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the actuator is biased between two spring elements in a zero position in which the input is closed. When the actuator is in its zero position, the connection between the input and the outputs is interrupted by the closing body.
  • the spring elements enable a fail-safe function.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the actuator is held by a symmetrically biased spring in the zero position in which the input is closed.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the closing body is guided by two bearing rings.
  • the bearing rings are preferably formed of ceramic and fixed in each case between a shoulder in the valve housing and a retaining ring in the axial direction.
  • the actuator is partially formed of ceramic.
  • Stainless steel can also be used instead of ceramic.
  • the actuator may be partially or completely formed of stainless steel.
  • valve housing is partially formed of ceramic.
  • tread for the valve slide is formed of ceramic.
  • the actuator is equipped with a sealing element for the input.
  • the entrance is equipped with a sealing seat for the sealing element.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the sealing element has a sealing surface facing the inlet, which has the shape of a spherical segment.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the sealing element is guided to the actuator movable back and forth. As a result, the closing of the entrance with the sealing element, which is also referred to as a closing element, simplified.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the sealing element is biased by a spring device against the input. This allows a tight closure of the input.
  • Another preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the actuator has a pressure equalization channel. As a result, the displacement of the valve spool in the valve housing is facilitated.
  • the above-stated object is achieved in that the actuator is moved from a zero position along its longitudinal axis in one and / or in the other direction.
  • the actuator has substantially the shape of a circular cylinder.
  • the cylinder axis corresponds to the longitudinal axis of the actuator.
  • the actuator may also have a different shape with a longitudinal axis. there corresponds to the longitudinal axis of the direction of the longitudinal extent of the actuator.
  • a preferred embodiment of the method is characterized in that an exhaust gas recirculation line of the heat exchanger valve device is closed during the cleaning process in the zero position.
  • the exhaust gas recirculation line is connected to a housing of the heat exchanger valve device.
  • the exhaust gas recirculation line can also be designed, at least partially, in one piece with the housing of the heat transfer valve device.
  • a further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the exhaust gas recirculation line or two exhaust gas recirculation lines of the heat exchanger valve device remain closed or remain during the cleaning process.
  • the actuator is moved from its zero position only limited back and forth.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the actuator is moved from a starting position along its longitudinal axis in one and / or in the other direction. By moving the actuator deposited particles or deposited condensate are scraped off or peeled off.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that an exhaust gas recirculation line of the heat exchanger valve device is opened during the cleaning process to a heat exchanger and / or to a bypass or the other output.
  • the actuator performs larger movements than when the exhaust gas recirculation line remains closed.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the actuator is rotated about its longitudinal axis in rotation. It is possible to realize the cleaning only by a rotary movement of the actuator. Preferably, however, the rotational movement is combined with a longitudinal movement.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the rotation takes place alternately in one or the other direction. It is possible to vary the angle of rotation during cleaning.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the rotation takes place in one direction only. This simplifies the drive.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the longitudinal movement of the actuator is combined with the rotational movement of the actuator. This allows a particularly effective cleaning possible.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the actuator in the longitudinal movement, in particular repeated several times, executes a maximum possible stroke or a percentage of the maximum possible stroke in one direction and returns to its original position.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the actuator during the longitudinal movement, in particular repeated several times, executes a maximum possible stroke or a percentage of the maximum possible stroke in the other direction and returns to its original position.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the actuator in the longitudinal movement, in particular repeated several times, executes a maximum possible stroke or a percentage of the maximum possible stroke in both directions and returns to its original position.
  • the size or percentage of the stroke can be varied during cleaning.
  • a further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the adjustment speed during cleaning is slower, faster or as fast as the adjustment speed under normal conditions. conditions.
  • the adjustment speed can also be varied during cleaning.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that a higher adjustment force is applied for a short time by a drive of the heat exchanger valve device than under normal conditions. As a result, caused by contamination, possible higher friction or resistive forces can be overcome.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the cleaning takes place in the following operating states of an internal combustion engine: In a diesel combustion method before the internal combustion engine is put into operation or in the preglow phase; in a gasoline combustion process and / or a diesel combustion process prior to commissioning of the internal combustion engine, for example when commissioning a fuel pump and / or other ancillary components; at / after switching off the internal combustion engine; during operation of the internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is at an operating point at which no exhaust gas recirculation takes place.
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the initiation of the cleaning mechanism takes place such that a cleaning takes place at predetermined intervals.
  • the Intervals may be of a temporal nature or depend on the operating time of the engine or the mileage of the vehicle.
  • the cleaning can also take place at every startup and shutdown of the internal combustion engine.
  • a cleaning is performed when the deviation of a sensor signal of a bearing feedback of the drive of the heat exchanger valve device (ACTUAL position) for a given electrical drive signal (nominal position) is greater than, for example, 3 percent.
  • a possible contamination is detected by a deviation of a sensor signal of the bearing feedback of the drive of the heat exchanger valve device for a given electrical drive signal from a stored (unpolluted) sensor signal at selbigem drive signal and initiates a cleaning. Purification may also be initiated by a combination of the mechanisms previously described.
  • the cleaning method according to the invention described above has, inter alia, the advantage that it has no influence on the driving behavior of the vehicle when the cleaning mechanism before starting or after switching off the internal combustion engine, or if the cleaning mechanism takes place during operation but without opening the heat exchanger valve device ,
  • a further preferred embodiment of the method is characterized in that the position of the valve spool is detected by means of a sensor device. Possible contamination of the valve spool is preferably detected by a deviation of a sensor signal detected by the sensor device of the bearing feedback of a drive device of the valve spool.
  • a further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that a sensor signal detected by the sensor device is compared with a reference signal.
  • the reference signal is preferably an electrical drive signal of the drive device of the valve slide.
  • the invention also relates to an exhaust gas recirculation system on or with an internal combustion engine, in particular an engine, which is supplied to the waste gas branched off at a removal point and returned via a return point.
  • the object specified above is achieved in the exhaust gas recirculation system in that a previously described heat exchanger valve device is connected between the removal point and the return point.
  • a preferred embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat exchanger valve device is connected to an exhaust gas cooling device.
  • the exhaust gas cooling device serves to lower the temperature of the recirculated exhaust gas.
  • the heat exchanger valve device can be cohesively or mechanically connected to the exhaust gas cooling device.
  • a further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat exchanger valve device is integrated in the exhaust gas cooling device. It is advantageous, for example, if the housing or the outflow side of the heat exchanger valve device directly forms the inlet or outlet diffuser of the exhaust gas cooling device.
  • a further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat exchanger valve device is connected in a materially coherent manner with the exhaust gas cooling device.
  • the heat transfer valve device may be mechanically, e.g. be connected by screws, positive locking, etc., with the exhaust gas cooling device.
  • a further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat exchanger valve device has a bypass as a further outlet.
  • the bypass serves, for example during a cold start of the engine, to pass the recirculated exhaust gas uncooled past the exhaust gas cooling device.
  • the exhaust gas cooling device comprises a U-flow cooler.
  • the U-flow cooler is connected to the heat exchanger valve device in such a way that the recirculated exhaust gas can be passed through the heat exchanger valve device past the cooler in an uncooled manner.
  • the recirculated exhaust gas can be passed through the heat exchanger valve device through the U-flow cooler and recycled cooled.
  • the U-Flow cooler has the advantage that a bypass can be omitted.
  • a further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat exchanger valve device, viewed in the flow direction from the removal point to the return point, is arranged upstream or downstream of the exhaust gas cooling device.
  • the heat exchanger valve device can therefore be arranged both in front of and behind the exhaust gas cooling device.
  • a further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat exchanger valve device comprises a high-temperature exhaust gas cooler and a low-temperature exhaust gas cooler.
  • the two-stage cooling may be advantageous.
  • a further preferred embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat transfer valve device, viewed in the flow direction from the extraction point to the return point upstream or downstream of the high-temperature exhaust gas cooler or the low-temperature exhaust gas cooler is arranged.
  • the heat exchanger valve device can thus be arranged in front of or behind the high-temperature exhaust gas cooler or low-temperature exhaust gas cooler.
  • the heat exchanger valve device can also be arranged between the high-temperature exhaust gas cooler and the low-temperature exhaust gas cooler.
  • a further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the exhaust gas recirculation system is formed by a high-pressure exhaust gas recirculation system.
  • the high pressure exhaust gas recirculation system can be equipped with one-stage or two-stage cooling.
  • a further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the exhaust gas recirculation system is formed by a low-pressure exhaust gas recirculation system.
  • the low-pressure exhaust gas recirculation system can be equipped with one-stage or two-stage cooling.
  • the heat exchanger outlet and the bypass outlet are closed.
  • no medium in particular no exhaust gas or no charge air, can be supplied to the heat exchanger through the heat exchanger outlet and to the bypass via the bypass outlet.
  • the heat exchanger outlet or the bypass outlet are closed.
  • no medium in particular no exhaust gas or no charge air, can be supplied to the heat exchanger through the heat exchanger outlet or to the bypass via the bypass outlet.
  • the method for cleaning starts as soon as a detected sensor signal of a sensor device, in particular for measuring a frictional resistance force of a frictional resistance between at least one closing body and at least one housing guide section, coincides with a reference signal ,
  • the method for cleaning can be started.
  • the method for cleaning can be ended.
  • the invention also relates to a heat exchanger, in particular an exhaust gas heat exchanger, with a heat exchanger valve device described above.
  • FIG. 1 shows a high-pressure exhaust gas recirculation system with a single-stage cooling, which includes a bypass.
  • FIG. 2 shows a high-pressure exhaust gas recirculation system with one-stage cooling with a U-flow cooler
  • FIG. 4 shows a low-pressure exhaust gas recirculation system with a one-stage cooling, which comprises a bypass
  • FIG. 5 shows a low-pressure exhaust gas recirculation system with one-stage cooling with a U-flow cooler
  • FIG. 6 shows a low-pressure exhaust gas recirculation system with a two-stage cooling
  • FIG. 7 shows a longitudinal section of a heat exchanger valve device according to the invention.
  • FIG. 8 shows the view of a section along the line H-II in FIG. 1; 9 shows a heat exchanger valve device according to a further embodiment in longitudinal section;
  • FIG. 10 shows a heat exchanger valve device according to a further exemplary embodiment in longitudinal section through the valve slide
  • FIG. 11 shows a closing body of the valve slide of the heat exchanger valve device from FIG. 10 according to a first exemplary embodiment
  • Figure 12 is a side view of the closing body of Figure 11;
  • Figure 13 shows a similar closing body as in Figure 11 according to a further embodiment
  • Figure 14 is a side view of the closing body of Figure 13;
  • Figure 15 shows a similar closing body as in Figures 11 and 13 according to a further embodiment
  • FIG. 16 shows a side view of the closing body from FIG. 15,
  • FIG. 17 shows a heat exchanger valve device according to a further embodiment in longitudinal section through the valve spool and
  • FIG. 18 shows a heat exchanger valve device according to a further exemplary embodiment in longitudinal section through the valve slide.
  • FIGS. 1 to 3 Various embodiments of a high-pressure exhaust gas recirculation system are shown in simplified form in FIGS. 1 to 3. Identical parts are provided with the same reference numerals.
  • the performance of an internal combustion engine depends on displacement, speed and average gas pressure. By charging the engine, the filling can be significantly improved and the engine output can be increased.
  • the fuel-air mixture or the air is completely or partially pre-compressed outside the cylinder.
  • the exhaust gases drive the turbine and the compressor.
  • the compressor takes over the intake and delivers a pre-compressed fresh gas charge to the engine.
  • An intercooler in the charging line dissipates the heat of compression to the ambient air. As a result, the cylinder filling is further improved.
  • the exhaust gas recirculation serves to cool the exhaust gas as far as possible.
  • the recirculated exhaust gas no longer takes part in the combustion in the internal combustion engine, but heats up. Overall, the temperature in the internal combustion engine or the engine is lowered by the recirculated exhaust gas. Low temperatures in the engine can reduce the formation of nitrogen oxides, which is heavily dependent on the temperature in the engine.
  • the fuel-air mixture is sucked in via an air filter 101 from a compressor 102 and fed to a motor 104.
  • the exhaust gas passes to a turbine 106, which drives the compressor 102.
  • a removal point 108 is provided which communicates with a return point 109.
  • the exhaust gas is supplied to the motor 104 again.
  • a heat transfer valve 111 according to the invention, which is also referred to as a combination valve, is arranged.
  • the combination valve 111 communicates with an exhaust gas cooler 112, which includes a bypass. This bypass is made in one piece with the radiator housing. In another embodiment, not shown, the bypass is in particular a separate pipeline which bypasses the radiator.
  • a charge air cooler 114 is switched.
  • FIGS. 2 and 3 are similar to the exhaust gas recirculation system illustrated in FIG. To designate the same parts, the same reference numerals are used. In order to avoid repetition, reference is made to the preceding description of FIG. 1 directed. In the following, only the differences between the individual embodiments will be discussed.
  • the withdrawal point 108 and the return point 109 are connected to a heat transfer valve 121 according to the invention, which is also referred to as a combination valve.
  • the combination valve 121 is in communication with a U-flow cooler.
  • the recirculated exhaust gas passes either uncooled through the combination valve 121 from the removal point 108 to the return point 109, or the recirculated exhaust gas is passed by means of the combination valve in the U-flow cooler 122, in the U-flow Cooler 122 cooled and then passes first to the return point 109th
  • a combination valve 131 having a two-stage cooling device which comprises a high-temperature exhaust gas cooler 132 and a low-temperature exhaust gas cooler 133, is arranged between the removal point 108 and the return point 109.
  • FIG. 4 to 6 various embodiments of a low-pressure exhaust gas recirculation system are shown simplified.
  • the fuel-air mixture is sucked in via an air filter 101 from a compressor 102 and fed to a motor 104.
  • the exhaust of the engine 104 is expanded in a turbine 106 which drives the compressor 102.
  • a removal point 108 is arranged, which communicates with a return point 109.
  • the return point 109 is located upstream of the compressor 102.
  • a charge air cooler 114 is connected between the compressor 102 and the engine 104.
  • a diesel particulate filter 140 is connected with Oxidationskatalysa- tor.
  • a heat transfer valve 141 which is also referred to as a combination valve, connected.
  • the combination valve 141 communicates with an exhaust gas cooler 142 which is provided with a bypass.
  • an exhaust gas back pressure valve 145 is arranged between the return point 109 and the air filter 101.
  • a charge air throttle 147 is connected between the return point 109 and the air filter 101.
  • FIGS. 5 and 6 show similar low-pressure exhaust gas recirculation systems as shown in FIG. To designate the same parts, the same reference numerals are used. To avoid repetition, reference is made to the preceding description of Figure 4. In the following, only the differences between the individual exemplary embodiments will be discussed.
  • a heat transfer valve 151 which is also referred to as a combination valve, is connected between the removal point 108 and the return point 109.
  • the combination valve 151 is in communication with a U-flow cooler 152.
  • the recirculated exhaust gas passes either directly through the combination valve 151 uncooled from the sampling point 108 to the return point 109, or the recirculated exhaust gas is passed by means of the combination valve in the U-flow cooler 152, in the U-flow cooler 152 cooled and then passes to the return point 109th
  • a combination valve 161 with a two-stage cooling device which comprises a high-temperature exhaust gas cooler 162 and a low-temperature exhaust gas cooler 163, is arranged between the removal point 108 and the return point 109.
  • FIGS. 7 and 8 show a heat exchanger valve device 1 according to the invention in various views.
  • the heat exchanger valve device 1 comprises a housing 2 with an inlet 4 for a fluid.
  • the fluid is preferably exhaust gas or charge air.
  • the inlet 4 is formed by an inlet nozzle 5, which has substantially the shape of a circular cylinder jacket, which is integrally connected to the housing 2, which is also referred to as a valve housing, and a circular inlet opening 6 comprises.
  • the valve housing 2 has a radiator outlet opening 10 in a radiator outlet 11, which communicates with a radiator (not shown).
  • the valve housing 2 has a bypass outlet 12 which communicates with a bypass line (not shown) in communication via which fluid is conducted past the cooler.
  • the radiator outlet 11 is formed by a radiator outlet 13, which is formed integrally with the valve housing 2 and widens outwardly in a funnel shape.
  • the bypass outlet 12 is formed by a Bypassaustrittsstut- zen 14 which is integrally formed with the valve housing 2 and a bypass outlet opening 15 has.
  • the respective cross sections of the lines are the same size. This leads to a smaller adjustment, since the exit area can be smaller in diameter. Preferably, the adjustment paths are the same. As a result, the outlet has twice the diameter of the inlet and thus has four times the area.
  • a valve spool 16 is guided back and forth movable.
  • the valve spool 16 has a valve spool rod 18 at one end of which a closing body 20 is formed.
  • a pressure compensation bore 22 is provided which allows pressure equalization when the closing body 20 is moved in the valve housing 2 in the direction of a double arrow 23 back and forth.
  • the sealing element 24 On its side facing away from the closing body 20, the sealing element 24 has a sealing surface 26, through which the inlet opening 6 of the inlet 4 is closed for the fluid.
  • the sealing sleeve 25 is guided in an annular space 28 which is recessed in the closing body 20, movable back and forth.
  • the annular space 28 is bounded radially inwardly by a substantially circular cylindrical projection 29.
  • a helical compression spring 30 is provided in the annular space 28 through which the sealing element 24 is biased with its sealing surface 26 against the inlet opening 6 of the inlet 4 for the fluid.
  • the valve housing 2 is closed by a valve housing cover 32, which has a guide stub 34. Through the guide sleeve 34, the valve spool rod 18 extends out of the valve housing 2 to the outside. About the valve spool rod 18, the closing body 20 can be moved in the valve housing 2 in the direction of the double arrow 23 back and forth.
  • the inlet opening 6 is closed by the sealing surface 26 of the sealing element 24.
  • the radiator outlet opening 10 and the bypass outlet opening 15 are closed by the closing body 20.
  • both the inlet opening 6 and the radiator outlet opening 10 are opened, so that fluid from the inlet 5 to the radiator outlet 11 passes.
  • the size of the passage cross section for the fluid depends on the position of the closing body 20 in the valve housing 2.
  • the heat exchanger valve device according to the invention By means of the heat exchanger valve device according to the invention, the distribution and regulation of fluid flows, in particular of exhaust gas flows or charge air flows, with high tightness is ensured in a simple manner.
  • the heat exchanger valve device according to the invention has the advantage that only one actuator is needed.
  • the heat exchanger valve device according to the invention has inexpensive to produce components that are less susceptible to contamination.
  • the closing body is preferably made of ceramic and preferably runs in a precise fit in order to keep the adjusting force of the actuator as small as possible.
  • the environment, which represents the running surface for the sealing element or the closing body can likewise be made of ceramic. Stainless steel can also be used instead of ceramic. Over the region of the sealing of the inlet opening of the closing body has, for example, a straight shape.
  • the region which lies in the exhaust gas stream after the start of the displacement preferably has a shape which permits a gradual connection of the exhaust gas stream into the corresponding branch. allows, for example, the shape of a ball, which makes it possible to first generate a high pressure drop, which is necessary, for example, to achieve a low return rate.
  • the helical compression spring 30 is preferably dimensioned such that the inlet counterpressure is overcome by the spring force and the valve device closes tightly even under these conditions.
  • a bellows can be used which has a similar spring characteristic as the spring.
  • Such a bellows has advantageously for pressure relief, for example in the middle, an opening.
  • the annular inlet into the heat exchanger only has a diameter larger by a factor of 1.41 than the entrance from the exhaust side to divide the flow between the bypass and the radiator. This space can be saved.
  • FIG. 9 shows a longitudinal section of a heat exchanger valve device according to a further exemplary embodiment.
  • the heat exchanger valve device shown in FIG. 9 is similar to the heat exchanger valve device illustrated in FIG. To designate the same parts, the same reference numerals are used. To avoid repetition, reference is made to the preceding description of FIG. In the following, only the differences between the two embodiments will be discussed.
  • a bellows 41 is used as a sealing element.
  • the bellows 41 has an end 43 which is welded to the closing body 20 over the entire circumference of the bellows.
  • the other end 45 of the bellows 41 abuts against the circular inlet opening 6.
  • the use of the bellows 41 provides the advantage that the open at one end bellows 41 is pressurized internally. As a result, the spring load can be lower.
  • FIG. 10 shows a heat exchanger valve device 51 according to a further exemplary embodiment.
  • the heat exchanger valve device 51 includes a housing 52 having an inlet 54 for a fluid.
  • the fluid is preferably exhaust gas or charge air.
  • the inlet 54 is formed by an inlet port 55, which has substantially the shape of a circular cylinder jacket, which is integrally connected to the housing 52, which is also referred to as a valve housing, and comprises a circular inlet opening 56.
  • the inlet opening 56 opposite is recessed in the valve housing 52 has a recess 58, whose function will be explained later.
  • valve housing 52 has a radiator outlet opening 60 in a radiator outlet 61 which communicates with a radiator (not shown).
  • the valve housing 52 has a bypass port 62 which communicates with a bypass line (not shown) via which fluid is conducted past the radiator.
  • the radiator outlet 61 is formed by a radiator outlet stub 63, which is integrally connected to the valve housing 52.
  • the bypass outlet 62 is formed by a bypass outlet connection piece 64, which likewise is connected in one piece with the valve housing 52 and has a bypass outlet opening 65.
  • the respective cross sections of the lines are the same size.
  • a valve spool 66 is guided to and fro movable.
  • the valve spool 66 comprises a valve spool rod 68, at one end of which a closing body 70 is fastened.
  • the inlet 58 opposite the recess 58 in the valve housing 52 is ensured that the closing body 70 is completely surrounded in the circumferential direction of the medium present in the inlet 54.
  • a double arrow 69 the reciprocating motion of the closing body 70 is indicated, which is transmitted via the valve spool rod 68, which can also be referred to as a piston rod, by a (not shown) drive means on the closing body 70, which is also referred to as a piston.
  • the closing body 70 comprises a main body 71, which has the shape of a straight circular cylinder. At its end faces of the main body 71 is provided in each case with a circumferential rounding 73, 74. In addition, the main body 71 has a central through hole 75. At the ends of the through hole 75, a chamfer 76, 77 is provided in each case.
  • FIGS. 13 and 14 show a closing body 80 according to a further exemplary embodiment in different views.
  • the closing body 80 comprises a main body 81, which has the shape of a right circular cylinder. An end face of the main body 81 is provided with a circumferential rounding 83.
  • the rounding 83 has the shape of an elliptical arc in cross section.
  • a central through hole 85 is recessed. The ends of the through hole 85 are each provided with a chamfer 86, 87.
  • two projections 88, 89 are formed on the associated end face of the base body 81, which extend in the axial direction of the base body 81.
  • the projections 88, 89 are bounded radially inwardly and radially outwardly by circular arcs.
  • the radially outer arc of the projections 88, 89 has the same radius as the main body 81.
  • the projections 88, 89 serve to improve the guidance of the closing body 80 in the valve housing.
  • FIGS. 15 and 16 show a closing body 90 according to a further exemplary embodiment in different views.
  • the closing body 90 comprises a base body 91, which has the shape of a straight circular cylinder.
  • a central through-hole 95 is recessed, which has a respective chamfer 96, 97 at the ends.
  • three projections 201, 202, 203; 204, 205 formed at each of the end faces of the main body 91.
  • the projections 201 to 205 have the same shape as the projections 88, 89 in the embodiment shown in Figure 14 and also serve to better guide the closing body 90 in the valve housing.
  • the protrusions 201 to 203 and 204 to 205 are arranged distributed uniformly over the circumference of the closing body 90 at the end faces.
  • a cleaning method or a cleaning mechanism is carried out before the startup of the engine or in the pre-glow phase.
  • this cleaning method or this cleaning mechanism should also take place before the engine is put into operation, for example when the fuel pump and / or other ancillaries are put into operation.
  • the actuator of the heat exchanger valve device in particular the valve spool with the closing body, once or several times to be moved back and forth and then back to the starting position in which the valve is closed, return.
  • Deposited particles or deposited condensate are scraped off or peeled off by this method of the actuator. This ensures proper operation of the vehicle during operation.
  • the cleaning mechanism or the cleaning process can also take place during or after switching off the engine.
  • the cleaning mechanism or the usabled- ren can also take place during operation of the engine of the shape, that in engine operating conditions where exhaust gas recirculation is not performed, the actuator will reciprocate or vibrate so that the valve remains closed anyway.
  • the initiation of the cleaning mechanism preferably takes the form that a possible contamination is detected by a deviation of a sensor signal of the bearing feedback of a drive device of the heat exchanger valve device for a given electrical drive signal from a stored sensor signal at selbigem drive signal.
  • one of the two previously described cleaning mechanisms or cleaning processes is carried out.
  • a repetitive deflection of the closing body from the zero position or initial position in one and then beyond the zero position out in the other direction a cleaning is achieved.
  • the deflection path depends on vehicle-specific aspects, in particular the design of the exhaust gas recirculation. Depending on the size of the closing body, the deflection path is only a certain percentage of the maximum possible deflection.
  • the closing body which is also referred to as a piston, at least partially releases one or the other opening.
  • the valve piston or valve closing body In the second cleaning method or cleaning mechanism described above, it is essential that the valve piston or valve closing body always keeps the two openings closed.
  • the adjustment speed during cleaning can be slower, faster or as fast as the adjustment speed of the closing body under normal conditions. It is crucial that the electric drive of the closing body can briefly apply a higher adjustment than under normal conditions to overcome caused by the pollution, possibly higher friction or resistance forces.
  • FIG. 17 shows a heat exchanger valve device 211 according to a further exemplary embodiment.
  • the heat transfer valve device 211 includes a housing 212 having an inlet 214 for a fluid.
  • the fluid is preferably exhaust gas or charge air.
  • the inlet 214 is formed by an inlet nozzle 215, which is essentially the Has a shape of a circular cylinder jacket, which is integrally connected to the housing 212, which is also referred to as a valve housing, and an inlet opening 216 comprises. At the inlet opening 216, the inlet 214 opens into an annular space 218.
  • the valve housing 212 has a radiator outlet opening 220 in a radiator outlet 221 which communicates with a radiator (not shown).
  • the valve housing 212 has a bypass outlet 222, which communicates with a bypass line (not shown), via which fluid is conducted past the cooler.
  • the radiator outlet 221 is formed by a radiator outlet 223, which is integrally connected to the valve housing 212.
  • the bypass outlet 222 is formed by a bypass outlet port 224, which is also integrally connected to the valve housing 212 and has a bypass exit opening 225.
  • the radiator outlet 221 has a larger cross section than the bypass outlet 222 on the outside.
  • a valve piston or valve slide 226 is guided to and fro movable, as indicated by a double arrow 229.
  • the valve spool 226 includes a valve piston rod 228 at one end of which a closing body 230 is attached.
  • the annular space 218 surrounds the closing body 230.
  • the annular space 218 ensures that the closing body 230 is completely surrounded in the circumferential direction by the medium or fluid present in the inlet 214.
  • the closing body 230 is driven via the valve slide rod or valve piston rod 228 by a drive device (not shown).
  • the inlet 214 is connected to the radiator outlet 221 or the bypass outlet 222. In the position of the closing body 230 shown in FIG. 17, there is no connection between the inlet 214 and the exits 221, 222. This position of the closing body 230 is also referred to as zero position.
  • the closing body 230 has the shape of a straight circular cylinder whose
  • Each end face is provided with a circumferential rounding.
  • the projections 231 to 234 serve to improve the guidance of the closing body 230 in the valve housing 212 when the closing body 230 is moved from the zero position shown in FIG. 17 to the right or to the left.
  • the projections 231 to 234 allow the passage of medium or fluid from the entrance 214 to the exits 221, 222, when the closing body 230 is moved to the right or left.
  • a spring 236 is clamped between the right end of the closing body 230 and the valve housing 212.
  • One end of the spring 236 abuts against the associated end face of the closing body 230.
  • the other end of the spring 236, which is designed as a helical compression spring is received in a recess 237 in the housing 212.
  • the other end face, that is, in Figure 17, the left end face of the closing body 230 is acted upon by a further spring 239, which is also designed as a helical compression spring.
  • the helical compression spring 239 is clamped between the closing body 230 and the valve housing 212 or a plain bearing bush 250, the function of which will be explained below.
  • the spring 236 and 239 have the same spring characteristic and cause an equally large but acting in the opposite direction biasing force on the closing body 230.
  • the biasing forces of the springs 236, 239 of the closing body 230 is biased to its zero position shown in FIG. This bias to the zero position ensures a fail-safe function. For example, if the drive via the valve spool 226 fails, then it is ensured by the bias caused by the springs 236, 239 that the closing body 230 closes the input 214.
  • the valve housing 212 is closed by a housing cover 241 in the region of the valve piston rod or valve slide rod 228. Between the housing cover 241 and the valve housing 212, a seal 242 is clamped.
  • the housing cover 241 is fastened to the valve housing 212 by means of screws 243, 244.
  • the housing cover 241 has a bearing neck 248, through which the valve slide rod 228 extends.
  • the valve spool rod 228 is using the Plain bearing bush 250 stored in the bearing neck 248.
  • the plain bearing bushing 250 allows the valve spool rod 228 to reciprocate with the closure body 230 in the valve housing 212, as indicated by the double arrow 229.
  • the interior of the housing 212 is sealed by a sealing ring 252, which surrounds the valve slide rod 228 at the end of the bearing neck 248.
  • the closure member 230 is slidably mounted in two bearing rings 261, 262 made of ceramic in the axial direction.
  • the bearing ring 261 is fixed in the axial direction between a shoulder 264 and a retaining ring 265, which is designed as a snap ring.
  • the bearing rings 261, 262 each have a rectangular cross-section.
  • the locking ring 265 also has a rectangular cross-section.
  • the bearing ring 262 is fixed in the axial direction between a shoulder 267 and a retaining ring 268, which is designed as a snap ring and has a circular cross-section.
  • FIG. 18 shows a heat exchanger valve device 300 according to a further exemplary embodiment. Identical features are denoted by the same reference numerals as in the previous figures.
  • the heat exchanger valve device 300 has at least one spring 303, which is designed as a helical compression spring and / or helical tension spring.
  • the valve piston or the valve rod 301 is formed substantially like the valve piston or valve rod 226.
  • the heat transfer valve device 300 comprises a closing body 302, which is formed substantially like the closing body 230.
  • On the valve piston rod 228 at least one cleaning sleeve is arranged for cleaning and / or lubrication of the piston rod 228.
  • the housing 212 is formed in particular as a cast housing.
  • the valve spool 66, 226, 301 is formed as a solid body or at least partially as a hollow body.
  • the heat transfer valve device in particular the housing 2, 52, 212 and / or the valve spool 16, 66, 226 and / or in particular the closing body of a metal and / or of a sintered material such as ceramic and / or magnesium and / or aluminum and / or steel, such as stainless steel, and / or of a plastic, in particular a plastic whose melting temperature is higher than the temperature of the medium to be cooled, in particular the exhaust gas, the charge air, the oil, etc., and / or formed from a fiber composite material.
  • a metal and / or of a sintered material such as ceramic and / or magnesium and / or aluminum and / or steel, such as stainless steel
  • a plastic in particular a plastic whose melting temperature is higher than the temperature of the medium to be cooled, in particular the exhaust gas, the charge air, the oil, etc., and / or formed from a fiber composite material.
  • the at least one housing 2, 52, 212 is formed for example of at least one sheet and has a material, in particular aluminum or an aluminum alloy, plastic, ceramic or a fiber composite material or steel whose melting temperature above, in particular well above, the temperature of the cooled Medium such as exhaust gas, charge air, oil, coolant, etc. is located.
  • the at least one housing 2, 52, 212 is provided with at least one coolant channel, in particular with two, three or more than three coolant channels in which coolant such as a water-containing fluid and / or a gas such as air or CO 2 flows and the at least one housing 2 , 52, 212 cools particularly advantageous, in particular below the melting temperature of the material, in particular aluminum or aluminum alloy, plastic, magnesium, ceramic or fiber composite material or steel, cools, so that the strength properties such as stiffness, tensile and / or compressive strength, fatigue strength, Interchangeability of at least one housing 2, 52, 212 are not degraded by the temperature of the uncooled medium such as exhaust gas, charge air, oil, coolant.
  • coolant such as a water-containing fluid and / or a gas such as air or CO 2 flows and the at least one housing 2 , 52, 212 cools particularly advantageous, in particular below the melting temperature of the material, in particular aluminum or aluminum alloy, plastic, magnesium, ceramic or fiber composite material or steel, cools, so that the strength properties
  • the housing 2, 52, 212 is in this case by means of an original manufacturing process, such as casting, injection molding, etc. and / or by means of a transforming manufacturing process, such as bending, pressing, stamping and / or by means of material bonding, such as welding, soldering, gluing, etc. produced.
  • an original manufacturing process such as casting, injection molding, etc.
  • a transforming manufacturing process such as bending, pressing, stamping and / or by means of material bonding, such as welding, soldering, gluing, etc. produced.
  • the closing body in particular the piston, has an unspecified piston diameter.
  • the guide section for guiding the closing body, in particular the piston has a guide section diameter of the guide opening.
  • the double slit width is the subtraction of the piston diameter from the guide section diameter.
  • the gap width assumes in particular values between 10 ⁇ m to 55 ⁇ m, in particular between 15 ⁇ m to 50 ⁇ m, in particular between 20 ⁇ m to 40 ⁇ m, in particular 30 ⁇ m to 35 ⁇ m.
  • the gap width in particular assumes values between 5 ⁇ m to 55 ⁇ m, in particular between 8 ⁇ m to 25 ⁇ m, in particular between 10 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the at least one helical compression and / or helical tension spring 236, 239, 303 close the valve in the de-energized state.
  • the at least one helical compression and / or helical tension spring 236, 239, 303 in particular the two or more helical compression springs and / or helical tension springs 236, 239, 303, are preferably helical springs.
  • Bolt tension spring 236, 239, 303 in particular the two or more than two helical compression and / or directionalenzugfedern 236, 239, 303, are arranged in another embodiment in the drive unit.
  • the at least one valve spool 226 is depressurized in the closed position, thus requiring less force to actuate the valve spool than is known in the art.
  • the size of the drive unit can be reduced and space can advantageously be saved in this way.
  • the drive unit used is at least one DC motor (DC direct current direct current) and in another embodiment a brushless DC motor and / or at least one rotary magnet and / or at least one linear drive, in particular at least one linear direct drive and / or at least one lifting magnet.
  • the heat transfer valve device 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 is at least one combination valve, so that in particular the exhaust gas recirculation (exhaust gas recirculation function) of recirculated, cooled or to be cooled medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil, etc. and a Bypass (bypass function) of medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil, etc. around the at least one radiator so that the medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil, etc. is not cooled with the heat transfer valve device 11, 121, 131 , 141, 151, 161, 211, 300 is controlled and / or regulated.
  • the heat transfer valve device 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 is in another embodiment only an exhaust gas recirculation valve, so that in particular the exhaust gas recirculation (exhaust gas recirculation function) of recirculated, cooled or to be cooled medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil, etc. controlled and / or regulated.
  • the heat exchanger valve device 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 is depressurized in the closed position.
  • the heat transfer valve device 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 is in another embodiment, only a bypass valve (bypass function). Returned, cooled or to be cooled medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil, etc. is bypassed around the at least one radiator, so that the medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil, etc. is not cooled.
  • the leakage is particularly advantageously reduced. Namely, in the prior art, a leakage current flows to medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil in bypassing (bypass function) due to the poor seal by the radiator or the cooling function by the bypass.
  • This leakage current is particularly advantageously reduced when using the heat transfer valve device 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 as a bypass valve, so that the leakage current only 0.5% to 10%, especially 0.5% to 7% , in particular 0.5% to 5%, in particular 0.5% to 3%, in particular 0.5% to 2% of the medium flowing into the heat exchanger valve device 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300, such as exhaust gas , Charge air, coolant, oil, etc. is.
  • the particulate and condensate deposits on the actuator of an EGR valve occurring under the given operating conditions of an exhaust gas recirculation (EGR) system can affect the function of the valve. In the worst case, there may be a non-releasable closure of the actuator. For this reason, a cleaning mechanism of the actuator must be provided.
  • An EGR valve in particular a spool EGR valve, keeps the EGR line closed in its zero position.
  • the EGR passage is opened allowing the exhaust gas to flow through an exhaust heat exchanger.
  • the EGR line is also opened, and now the exhaust gas can flow past the exhaust gas heat exchanger via a bypass.
  • the size of the stroke sets the amount of recirculated exhaust gas.
  • the movement of the actuator can be as described below: a) from the zero position (EGR line closed) moves the actuator along its axis in one or the other direction, the EGR line during the whole Time remains closed; b) from an initial position, the actuator moves longitudinally to its axis in the one or in the other direction. In doing so, it opens the EGR line, once to the heat exchanger and to the bypass. c) the actuator is brought about a mechanism for rotating about its axis, wherein the rotation can take place alternately in the one or the other direction or can always take place in one direction; d) combinations of the above longitudinal and rotational movements can take place.
  • the movement of the actuator can be performed as follows: a) in longitudinal movement, the actuator performs the maximum possible stroke or a percentage of the maximum stroke in one direction and returns to its original position; b) during longitudinal movement, the actuator performs the maximum possible stroke or a percentage of the maximum stroke in the other direction and returns to its original position; c) during longitudinal movement, the actuator performs the maximum possible stroke or a percentage of the maximum stroke in both directions and returns to its original position; d) the mechanisms described under a) to c) are repeated several times.
  • the adjustment speed can be slower, faster or equally fast in all described mechanisms as the adjustment speed under normal conditions. It is crucial that the drive of the EGR valve can apply a higher adjustment force for a short time than under normal conditions in order to overcome possible higher friction or resistance forces caused by the contamination.
  • the cleaning can be carried out in the following operating states of the internal combustion engine: a) in a vehicle operated with diesel combustion method
  • the initiation of the cleaning mechanism may be such that: a) cleaning occurs regularly at predetermined intervals, which intervals may be of a temporal nature or depend on the operating time of the engine or depend on the mileage of the vehicle; b) cleaning takes place every time the engine is started and stopped; c) a cleaning is carried out if the deviation of a sensor signal of the position feedback of the drive of the EGR valve (IST-
  • Position is greater than 3% for a given electrical drive signal (DESIRED position); d) possible contamination due to a deviation of a sensor signal from the position feedback of the drive of the EGR valve with a given electrical activation signal from the stored (unpolluted)
  • Sensor signal is detected at selbigem drive signal and a cleaning is initiated; e) the cleaning initiation is a combination of the above mechanisms.

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Abstract

The invention relates to a heat exchanger for a valve device for controlling a fluid flow, in particular an exhaust gas flow and a charge air flow, provided with a valve housing (2) which comprises an inlet (4) for the liquid flow and a heat exchanger outlet (11) through which a larger or smaller fluid flow is supplied to the heat exchanger, in particular a cooling element, in accordance with the position of the valve body. The aim of the invention is to improve the valve device for the heat exchanger making it simple to construct and economical to produce. Said valve housing (2) comprises an additional outlet, in particular a bypass outlet (12), through which a larger or smaller fluid flow is guided past the heat exchanger in accordance with the position of the positioning element (16), having a longitudinal axis, and is arranged in the valve housing (2) that can be displaced back and forth parallel to the longitudinal axis thereof.

Description

Wärmeübertragerventileinrichtung heat-exchanger
Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertragerventileinrichtung zum Regeln eines Fluidstroms, insbesondere eines Abgas- oder Ladeluftstroms, mit einem Ventilgehäuse, das einen Eingang für den Fluidstrom und einen Wärmeübertragerausgang aufweist, durch den einem Wärmeübertrager, insbesondere einem Kühler, in Abhängigkeit von der Stellung eines Ventilkörpers ein mehr oder weniger großer Fluidstrom zugeführt wird.The invention relates to a heat exchanger valve device for regulating a fluid flow, in particular an exhaust or charge air flow, with a valve housing having an inlet for the fluid flow and a heat exchanger output, through which a heat exchanger, in particular a radiator, depending on the position of a valve body one more or less large fluid flow is supplied.
In herkömmlichen Abgassystemen wird zum Regeln des Abgasstroms ein Abgasregelventil verwendet. Zum Verteilen des Abgases wird eine Abgasklappe verwendet, die den Abgasstrom entweder durch den Kühler oder durch einen Bypass am Kühler vorbei leitet.In conventional exhaust systems, an exhaust gas control valve is used to regulate the exhaust gas flow. For distributing the exhaust gas, an exhaust valve is used, which directs the exhaust gas flow either through the radiator or through a bypass on the radiator.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Wärmeübertragerventileinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.The object of the invention is to provide an improved heat exchanger valve device according to the preamble of claim 1, which is simple in construction and inexpensive to produce.
Die Aufgabe ist bei einer Wärmeübertragerventileinrichtung zum Regeln eines Fluidstroms, insbesondere eines Abgas- oder Ladeluftstroms, mit einem Ventilgehäuse, das einen Eingang für den Fluidstrom und einen Wärmeübertragerausgang aufweist, durch den einem Wärmeübertrager, insbesonde- re einem Kühler, in Abhängigkeit von der Stellung eines Ventilkörpers ein mehr oder weniger großer Fluidstrom zugeführt wird, dadurch gelöst, dass das Ventilgehäuse einen weiteren Ausgang, insbesondere einen Bypass- ausgang, aufweist, durch den in Abhängigkeit von der Stellung eines Stellglieds, das eine Längsachse aufweist und parallel zu seiner Längsachse hin und her bewegbar in dem Ventilgehäuse angeordnet ist, ein mehr oder weniger großer Fluidstrom an dem Wärmeübertrager vorbei geleitet wird. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung werden die Funktionen Regeln und Verteilen des Fluidstroms in einer einzigen Ventileinrichtung zu- sammengefasst. Mit der erfindungsgemäßen Wärmeübertragerventileinrich- tung ist es möglich, den durch den Eingang in das Ventilgehäuse eintretenden Fluidstrom geregelt zu dem Wärmeübertragerausgang oder zu dem By- passausgang zu leiten. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Eingang mit dem Ventilschieber auch komplett geschlossen werden. Der Ventilschieber kann auch als Ventilkörper bezeichnet werden. Der Ventil- Schieber wird durch elektrische Steller, insbesondere elektromagnetische Steller, oder durch pneumatische Steller, insbesondere durch mindestens eine Unterdruckdose, betätigt. Die herkömmliche Abgasklappe kann entfallen.The object is with a heat exchanger valve device for regulating a fluid flow, in particular an exhaust gas or charge air flow, with a valve housing having an inlet for the fluid flow and a heat exchanger outlet through which a heat exchanger, in particular a cooler, in dependence on the position of Valve body more or less large fluid flow is supplied, achieved in that the valve housing has a further output, in particular a bypass output, through which in dependence on the position of an actuator which has a longitudinal axis and parallel to its longitudinal axis reciprocally movable in the valve housing is arranged, a more or less large fluid flow is passed to the heat exchanger over. According to one essential aspect of the invention, the functions of regulating and distributing the fluid flow are combined in a single valve device. With the heat exchanger valve device according to the invention, it is possible to regulate the fluid flow entering through the inlet into the valve housing in a controlled manner to the heat exchanger outlet or to the bypass outlet. According to a further aspect of the invention, the input with the valve spool can also be completely closed. The valve spool can also be referred to as a valve body. The valve slide is actuated by electric actuators, in particular electromagnetic actuators, or by pneumatic actuators, in particular by at least one vacuum unit. The conventional exhaust valve can be omitted.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied zwischen einer ersten Extremstellung, in welcher der weitere Ausgang geschlossen und der Wärmeübertrage rausgang geöffnet ist, und einer zweiten Extremstellung hin und her bewegbar ist, in welcher der weitere Ausgang geöffnet und der Wärmeü- bertragerausgang geschlossen ist. Durch das Stellglied kann auch bei hohen Drücken eine ausreichende Dichtigkeit gewährleistet werden.A preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the actuator between a first extreme position in which the other output is closed and the heat transfer outlet is open, and a second extreme position is movable back and forth, in which the further output is opened and the heat output. Bertragerausgang is closed. By the actuator, a sufficient tightness can be ensured even at high pressures.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer weiteren Ventilstellung des Stellglieds der weitere Ausgang und der Wärmeübertragerausgang geschlossen sind.A further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that in a further valve position of the actuator, the further output and the heat exchanger output are closed.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer weiteren Ventilstellung des Stellglieds der weitere Ausgang und der Wärmeübertragerausgang teilweise geöffnet sind.A further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that in a further valve position of the actuator, the other output and the heat exchanger output are partially open.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventi- leinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer weiteren Ventilstellung des Stellglieds der weitere Ausgang und der Wärmeübertragerausgang geöffnet sind.A further preferred exemplary embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the further output and the heat exchanger outlet are opened in a further valve position of the actuator.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventi- leinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer weiteren Ventilstellung des Stellglieds der weitere Ausgang insbesondere teilweise geöffnet und der Wärmeübertragerausgang geschlossen ist.A further preferred exemplary embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that, in a further valve position of the actuator, the further output is in particular partially opened and the heat exchanger output is closed.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventi- leinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer weiteren Ventilstellung des Stellglieds der Wärmeübertrageausgang insbesondere teilweise geöffnet und der weitere Ausgang geschlossen ist.A further preferred exemplary embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that, in a further valve position of the actuator, the heat transfer output is in particular partially opened and the further output is closed.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventi- leinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied einen im Wesentlichen kreiszylinderförmigen Schließkörper umfasst. Der Schließkörper ist in einer Ausnehmung des Ventilgehäuses hin und her bewegbar aufgenommen.A further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the actuator comprises a substantially circular cylindrical closing body. The closing body is received in a recess of the valve housing to and fro.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper ein zentrales Durchgangsloch aufweist. Das zentrale Durchgangsloch dient zum Durchführen einer Kolbenstange, durch die der Schließkörper mit einer Antriebseinrichtung gekoppelt ist.A further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the closing body has a central through hole. The central through hole serves to pass a piston rod, by which the closing body is coupled to a drive device.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper an mindestens einer Stirnseite mehrere Vorsprünge aufweist. Die Vorsprünge erstrecken sich in Bewegungsrichtung des Schließkörpers und dienen dazu, den Schließkörper in dem Ventilgehäuse zu führen. - A -Another preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the closing body has at least one end face a plurality of projections. The projections extend in the direction of movement of the closing body and serve to guide the closing body in the valve housing. - A -
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper an beiden Stirnseiten mehrere Vorsprünge aufweist. Dadurch wird auch in den Extremstellungen der Hin- und Herbewegung des Schließkörpers eine stabile Füh- rung des Schließkörpers in dem Ventilgehäuse sichergestellt.A further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the closing body has a plurality of projections on both end faces. As a result, a stable guidance of the closing body in the valve housing is ensured even in the extreme positions of the reciprocating movement of the closing body.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied zwischen zwei Federelementen in eine Nulllage vorgespannt ist, in welcher der Eingang verschlossen ist. Wenn sich das Stellglied in seiner Nulllage befindet, dann ist die Verbindung zwischen dem Eingang und den Ausgängen durch den Schließkörper unterbrochen. Durch die Federelemente wird eine Fail-Safe- Funktion ermöglicht.Another preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the actuator is biased between two spring elements in a zero position in which the input is closed. When the actuator is in its zero position, the connection between the input and the outputs is interrupted by the closing body. The spring elements enable a fail-safe function.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied durch eine symmetrisch vorgespannte Feder in der Nulllage gehalten wird, in welcher der Eingang verschlossen ist.A further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the actuator is held by a symmetrically biased spring in the zero position in which the input is closed.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper durch zwei Lagerringe geführt ist. Die Lagerringe sind vorzugsweise aus Keramik gebildet und jeweils zwischen einem Absatz in dem Ventilgehäuse und einem Sicherungsring in axialer Richtung fixiert.A further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the closing body is guided by two bearing rings. The bearing rings are preferably formed of ceramic and fixed in each case between a shoulder in the valve housing and a retaining ring in the axial direction.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied teilweise aus Keramik gebildet ist. Anstelle von Keramik kann auch Edelstahl verwendet werden. Das Stellglied kann teilweise oder vollständig aus Edelstahl gebildet sein.Another preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the actuator is partially formed of ceramic. Stainless steel can also be used instead of ceramic. The actuator may be partially or completely formed of stainless steel.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse teilweise aus Keramik gebildet ist. Vorzugsweise ist die Lauffläche für den Ventil- Schieber aus Keramik gebildet. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied mit einem Dichtelement für den Eingang ausgestattet ist. Vorzugsweise ist der Eingang mit einem Dichtsitz für das Dichtelement ausgestattet.Another preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the valve housing is partially formed of ceramic. Preferably, the tread for the valve slide is formed of ceramic. Another preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the actuator is equipped with a sealing element for the input. Preferably, the entrance is equipped with a sealing seat for the sealing element.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement eine dem Eingang zugewandte Dichtfläche aufweist, welche die Gestalt eines Kugelabschnitts hat. Durch Verwendung eines Kugelabschnitts mit einem großen Durchmesser wird das Verschieben des Stellglieds erleichtert.A further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the sealing element has a sealing surface facing the inlet, which has the shape of a spherical segment. By using a ball section with a large diameter, the displacement of the actuator is facilitated.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement an dem Stellglied hin und her bewegbar geführt ist. Dadurch wird das Verschließen des Eingangs mit dem Dichtelement, das auch als Schließelement bezeichnet wird, vereinfacht.A further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the sealing element is guided to the actuator movable back and forth. As a result, the closing of the entrance with the sealing element, which is also referred to as a closing element, simplified.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement durch eine Federeinrichtung gegen den Eingang vorgespannt ist. Dadurch wird ein dichtes Verschließen des Eingangs ermöglicht.A further preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the sealing element is biased by a spring device against the input. This allows a tight closure of the input.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragerventileinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied einen Druck- ausgleichskanal aufweist. Dadurch wird das Verschieben des Ventilschiebers in dem Ventilgehäuse erleichtert.Another preferred embodiment of the heat exchanger valve device is characterized in that the actuator has a pressure equalization channel. As a result, the displacement of the valve spool in the valve housing is facilitated.
Bei einem Verfahren zum Reinigen einer vorab beschriebenen Wärmeübertragerventileinrichtung ist die vorab angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass das Stellglied aus einer Nulllage längs zu seiner Längsachse in die eine und/oder in die andere Richtung bewegt wird. Vorzugsweise hat das Stellglied im Wesentlichen die Gestalt eines Kreiszylinders. Vorzugsweise entspricht die Zylinderachse der Längsachse des Stellglieds. Das Stellglied kann aber auch eine andere Gestalt mit einer Längsachse aufweisen. Dabei entspricht die Längsachse der Richtung der Längsausdehnung des Stellglieds.In a method for cleaning a heat exchanger valve device described above, the above-stated object is achieved in that the actuator is moved from a zero position along its longitudinal axis in one and / or in the other direction. Preferably, the actuator has substantially the shape of a circular cylinder. Preferably, the cylinder axis corresponds to the longitudinal axis of the actuator. The actuator may also have a different shape with a longitudinal axis. there corresponds to the longitudinal axis of the direction of the longitudinal extent of the actuator.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekenn- zeichnet, dass eine Abgasrückführleitung der Wärmeübertragerventileinrichtung während des Reinigungsvorgangs in der Nulllage verschlossen ist. Vorzugsweise ist die Abgasrückführleitung an ein Gehäuse der Wärmeübertragerventileinrichtung angeschlossen. Die Abgasrückführleitung kann aber auch, zumindest teilweise, einstückig mit dem Gehäuse der Wärmeübertra- gerventileinrichtung ausgeführt sein.A preferred embodiment of the method is characterized in that an exhaust gas recirculation line of the heat exchanger valve device is closed during the cleaning process in the zero position. Preferably, the exhaust gas recirculation line is connected to a housing of the heat exchanger valve device. However, the exhaust gas recirculation line can also be designed, at least partially, in one piece with the housing of the heat transfer valve device.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung oder zwei Abgasrückführlei- tungen der Wärmeübertragerventileinrichtung während des Reinigungsvor- gangs verschlossen bleibt bzw. bleiben. Dabei wird das Stellglied aus seiner Nulllage nur begrenzt hin und her bewegt.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the exhaust gas recirculation line or two exhaust gas recirculation lines of the heat exchanger valve device remain closed or remain during the cleaning process. The actuator is moved from its zero position only limited back and forth.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied aus einer Ausgangslage längs zu seiner Längsachse in die eine und/oder in die andere Richtung bewegt wird. Durch das Bewegen des Stellglieds werden abgelagerte Partikel beziehungsweise abgelagertes Kondensat abgeschabt beziehungsweise abgeschält.A further preferred embodiment of the method is characterized in that the actuator is moved from a starting position along its longitudinal axis in one and / or in the other direction. By moving the actuator deposited particles or deposited condensate are scraped off or peeled off.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgasrückführleitung der Wärmeübertragerventileinrichtung während des Reinigungsvorgangs zu einem Wärmeübertrager und/oder zu einem Bypass bzw. dem weiteren Ausgang hin geöffnet wird. Dabei führt das Stellglied größere Bewegungen aus, als wenn die Abgasrückführleitung verschlossen bleibt.A further preferred embodiment of the method is characterized in that an exhaust gas recirculation line of the heat exchanger valve device is opened during the cleaning process to a heat exchanger and / or to a bypass or the other output. The actuator performs larger movements than when the exhaust gas recirculation line remains closed.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied um seine Längsachse in Drehung versetzt wird. Es ist möglich, die Reinigung nur durch eine Drehbewegung des Stellglieds zu realisieren. Vorzugsweise wird die Drehbewegung jedoch mit einer Längsbewegung kombiniert. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung alternierend in die eine oder andere Richtung erfolgt. Es ist möglich, den Drehwinkel beim Reinigen zu variieren.A further preferred embodiment of the method is characterized in that the actuator is rotated about its longitudinal axis in rotation. It is possible to realize the cleaning only by a rotary movement of the actuator. Preferably, however, the rotational movement is combined with a longitudinal movement. A further preferred embodiment of the method is characterized in that the rotation takes place alternately in one or the other direction. It is possible to vary the angle of rotation during cleaning.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung nur in eine Richtung erfolgt. Dadurch wird der Antrieb vereinfacht.A further preferred embodiment of the method is characterized in that the rotation takes place in one direction only. This simplifies the drive.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbewegung des Stellglieds mit der Drehbewegung des Stellglieds kombiniert wird. Dadurch kann eine besonders effektive Reinigung ermöglicht werden.A further preferred embodiment of the method is characterized in that the longitudinal movement of the actuator is combined with the rotational movement of the actuator. This allows a particularly effective cleaning possible.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied bei der Längsbewegung, insbesondere mehrmals wiederholt, einen maximal möglichen Hub oder einen Prozentsatz des maximal möglichen Hubs in die eine Richtung ausführt und in seine Ausgangslage zurückkehrt.A further preferred embodiment of the method is characterized in that the actuator in the longitudinal movement, in particular repeated several times, executes a maximum possible stroke or a percentage of the maximum possible stroke in one direction and returns to its original position.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied bei der Längsbewegung, insbesondere mehrmals wiederholt, einen maximal möglichen Hub oder einen Prozentsatz des maximal möglichen Hubs in die andere Richtung ausführt und in seine Ausgangslage zurückkehrt.A further preferred embodiment of the method is characterized in that the actuator during the longitudinal movement, in particular repeated several times, executes a maximum possible stroke or a percentage of the maximum possible stroke in the other direction and returns to its original position.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied bei der Längsbewegung, insbesondere mehrmals wiederholt, einen maximal möglichen Hub oder einen Prozentsatz des maximal möglichen Hubs in beide Richtungen ausführt und in seine Ausgangslage zurückkehrt. Die Größe bzw. der Prozentsatz des Hubs kann beim Reinigen variiert werden.A further preferred embodiment of the method is characterized in that the actuator in the longitudinal movement, in particular repeated several times, executes a maximum possible stroke or a percentage of the maximum possible stroke in both directions and returns to its original position. The size or percentage of the stroke can be varied during cleaning.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellgeschwindigkeit beim Reinigen langsamer, schneller oder gleichschnell wie die Verstellgeschwindigkeit unter Normalbe- dingungen ist. Die Verstellgeschwindigkeit kann beim Reinigen auch variiert werden.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the adjustment speed during cleaning is slower, faster or as fast as the adjustment speed under normal conditions. conditions. The adjustment speed can also be varied during cleaning.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Antrieb der Wärmeübertragerventileinrichtung kurzzeitig eine höhere Verstellkraft aufgebracht wird als unter Normalbedingungen. Dadurch können durch Verschmutzung hervorgerufene, mögliche höhere Reib- beziehungsweise Widerstandskräfte überwunden werden.A further preferred embodiment of the method is characterized in that a higher adjustment force is applied for a short time by a drive of the heat exchanger valve device than under normal conditions. As a result, caused by contamination, possible higher friction or resistive forces can be overcome.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung bei folgenden Betriebszuständen einer Brennkraftmaschine erfolgt: Bei einem Diesel-Verbrennungsverfahren vor Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine oder in der Vorglühphase; bei einem Otto-Verbrennungsverfahren und/oder einem Diesel- Verbrennungsverfahren vor Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine, zum Beispiel bei Inbetriebnahme einer Kraftstoffpumpe und/oder anderer Nebenaggregate; bei/nach Abstellen der Brennkraftmaschine; während des Betriebs der Brennkraftmaschine, wobei sich die Brennkraftmaschine in einem Betriebspunkt befindet, bei dem keine Abgasrückführung stattfindet.A further preferred embodiment of the method is characterized in that the cleaning takes place in the following operating states of an internal combustion engine: In a diesel combustion method before the internal combustion engine is put into operation or in the preglow phase; in a gasoline combustion process and / or a diesel combustion process prior to commissioning of the internal combustion engine, for example when commissioning a fuel pump and / or other ancillary components; at / after switching off the internal combustion engine; during operation of the internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is at an operating point at which no exhaust gas recirculation takes place.
Dies ist insbesondere bei besonders ausgeführten Stellgliedern von Abgas- rückführventilen, die eine Bewegung des Stellglieds ohne Öffnung des Ventilsitzes erlauben, wie zum Beispiel einem Kolbenschieber, möglich. Hierfür ist insbesondere der vorab beschriebene Reinigungsmechanismus geeignet, bei dem sich das Stellglied so bewegt, dass das Ventil trotzdem verschlossen bleibt. Darüber hinaus kann die Reinigung während des Betriebs der Brennkraftmaschine erfolgen, wobei sich die Brennkraftmaschine in einem Betriebspunkt befindet, bei dem Abgasrückführung stattfindet. Dies ist insbesondere bei besonders ausgeführten Stellgliedern von Abgasrückführventi- len möglich, die eine Drehbewegung des Stellglieds erlauben, wie zum Beispiel einem Kolbenschieber.This is particularly possible with specially designed actuators of exhaust gas recirculation valves, which allow a movement of the actuator without opening the valve seat, such as a piston valve, possible. For this purpose, in particular the previously described cleaning mechanism is suitable, in which the actuator moves so that the valve remains closed anyway. In addition, the cleaning can take place during the operation of the internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is in an operating point, takes place at the exhaust gas recirculation. This is possible, in particular, in the case of specially designed actuators of exhaust gas recirculation valves which permit a rotational movement of the actuator, such as, for example, a piston valve.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Initiierung des Reinigungsmechanismus dergestalt erfolgt, dass eine Reinigung in vorher festgelegten Intervallen stattfindet. Die Intervalle können zeitlicher Natur sein oder von der Betriebszeit des Motors oder vom Kilometerstand des Fahrzeugs abhängen. Die Reinigung kann auch bei jedem Anfahren und Abstellen der Brennkraftmaschine stattfinden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Reinigung durchge- führt, wenn die Abweichung eines Sensorsignals einer Lagerückmeldung des Antriebs der Wärmeübertragerventileinrichtung (IST-Position) bei einem gegebenen elektrischen Ansteuersignal (SOLL-Position) größer als zum Beispiel 3 Prozent ist. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine mögliche Verschmutzung durch eine Abweichung eines Sensorsignals der Lagerückmeldung des Antriebs der Wärmeübertragerventileinrichtung bei einem gegebenen elektrischen Ansteuersignal von einem hinterlegten (un- verschmutztem) Sensorsignal bei selbigem Ansteuersignal erkannt und eine Reinigung initiiert. Die Reinigung kann auch durch eine Kombination der vorab beschriebenen Mechanismen initiiert werden.A further preferred embodiment of the method is characterized in that the initiation of the cleaning mechanism takes place such that a cleaning takes place at predetermined intervals. The Intervals may be of a temporal nature or depend on the operating time of the engine or the mileage of the vehicle. The cleaning can also take place at every startup and shutdown of the internal combustion engine. According to a further embodiment, a cleaning is performed when the deviation of a sensor signal of a bearing feedback of the drive of the heat exchanger valve device (ACTUAL position) for a given electrical drive signal (nominal position) is greater than, for example, 3 percent. According to a further embodiment, a possible contamination is detected by a deviation of a sensor signal of the bearing feedback of the drive of the heat exchanger valve device for a given electrical drive signal from a stored (unpolluted) sensor signal at selbigem drive signal and initiates a cleaning. Purification may also be initiated by a combination of the mechanisms previously described.
Das vorab beschriebene erfindungsgemäße Reinigungsverfahren hat unter anderem den Vorteil, dass es keinen Einfluss auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs hat, wenn der Reinigungsmechanismus vor dem Anlassen beziehungsweise nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine erfolgt, oder wenn der Reinigungsmechanismus während des Betriebs aber ohne ein Öffnen der Wärmeübertragerventileinrichtung erfolgt.The cleaning method according to the invention described above has, inter alia, the advantage that it has no influence on the driving behavior of the vehicle when the cleaning mechanism before starting or after switching off the internal combustion engine, or if the cleaning mechanism takes place during operation but without opening the heat exchanger valve device ,
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Ventilschiebers mit Hilfe einer Sensor- einrichtung erfasst wird. Eine mögliche Verschmutzung des Ventilschiebers wird vorzugsweise durch eine Abweichung eines von der Sensoreinrichtung erfassten Sensorsignals der Lagerückmeldung einer Antriebseinrichtung des Ventilschiebers erfasst.A further preferred embodiment of the method is characterized in that the position of the valve spool is detected by means of a sensor device. Possible contamination of the valve spool is preferably detected by a deviation of a sensor signal detected by the sensor device of the bearing feedback of a drive device of the valve spool.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Sensoreinrichtung erfasstes Sensorsignal mit einem Referenzsignal verglichen wird. Bei dem Referenzsignal handelt es sich vorzugsweise um ein elektrisches Ansteuersignal der Antriebseinrichtung des Ventilschiebers. Die Erfindung betrifft auch ein Abgasrückführsystem an oder mit einer Brennkraftmaschine, insbesondere einem Motor, der beziehungsweise dem an einer Entnahmestelle abgezweigtes und über eine Rückführstelle zurückgeführtes Abgas zugeführt wird. Die oben angegebene Aufgabe ist bei dem Abgasrückführsystem dadurch gelöst, dass zwischen die Entnahmestelle und die Rückführstelle eine vorab beschriebene Wärmeübertragerventileinrichtung geschaltet ist.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that a sensor signal detected by the sensor device is compared with a reference signal. The reference signal is preferably an electrical drive signal of the drive device of the valve slide. The invention also relates to an exhaust gas recirculation system on or with an internal combustion engine, in particular an engine, which is supplied to the waste gas branched off at a removal point and returned via a return point. The object specified above is achieved in the exhaust gas recirculation system in that a previously described heat exchanger valve device is connected between the removal point and the return point.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung mit einer Abgaskühleinrichtung verbunden ist. Die Abgaskühleinrichtung dient dazu, die Temperatur des rückgeführten Abgases abzusenken. Die Wärmeübertragerventileinrichtung kann stoffschlüssig oder mechanisch an die Abgaskühleinrichtung angebunden sein.A preferred embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat exchanger valve device is connected to an exhaust gas cooling device. The exhaust gas cooling device serves to lower the temperature of the recirculated exhaust gas. The heat exchanger valve device can be cohesively or mechanically connected to the exhaust gas cooling device.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung in die Abgaskühleinrichtung integriert ist. Es ist zum Beispiel vorteilhaft, wenn das Gehäuse beziehungsweise die Abströmseite der Wärmeübertragerventilein- richtung direkt den Eintritts- beziehungsweise Austrittsdiffusor der Abgaskühleinrichtung bildet.A further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat exchanger valve device is integrated in the exhaust gas cooling device. It is advantageous, for example, if the housing or the outflow side of the heat exchanger valve device directly forms the inlet or outlet diffuser of the exhaust gas cooling device.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung stoff- schlüssig mit der Abgaskühleinrichtung verbunden ist. Alternativ kann die Wärmeübertragerventileinrichtung mechanisch, z.B. durch Schrauben, Formschluss etc., mit der Abgaskühleinrichtung verbunden sein.A further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat exchanger valve device is connected in a materially coherent manner with the exhaust gas cooling device. Alternatively, the heat transfer valve device may be mechanically, e.g. be connected by screws, positive locking, etc., with the exhaust gas cooling device.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung einen Bypass als weiteren Ausgang aufweist. Der Bypass dient dazu, zum Beispiel bei einem Kaltstart des Motors, das rückgeführte Abgas ungekühlt an der Abgaskühleinrichtung vorbeizuleiten. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abgaskühleinrichtung einen U-Flow- Kühler umfasst. Der U-Flow-Kühler ist so an die Wärmeübertragerventileinrichtung angeschlossen, dass das zurückgeführte Abgas zum einen unge- kühlt am Kühler vorbei durch die Wärmeübertragerventileinrichtung geleitet werden kann. Zum anderen kann das rückgeführte Abgas mittels der Wärmeübertragerventileinrichtung durch den U-Flow-Kühler hindurch geleitet und so abgekühlt rückgeführt werden. Der U-Flow-Kühler liefert den Vorteil, dass ein Bypass entfallen kann.A further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat exchanger valve device has a bypass as a further outlet. The bypass serves, for example during a cold start of the engine, to pass the recirculated exhaust gas uncooled past the exhaust gas cooling device. Another preferred embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the exhaust gas cooling device comprises a U-flow cooler. The U-flow cooler is connected to the heat exchanger valve device in such a way that the recirculated exhaust gas can be passed through the heat exchanger valve device past the cooler in an uncooled manner. On the other hand, the recirculated exhaust gas can be passed through the heat exchanger valve device through the U-flow cooler and recycled cooled. The U-Flow cooler has the advantage that a bypass can be omitted.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung, in Strömungsrichtung von der Entnahmestelle zu der Rückführstelle betrachtet, stromaufwärts oder stromabwärts zu der Abgaskühleinrichtung angeordnet ist. Die Wärmeübertragerventileinrichtung kann demzufolge sowohl vor als auch hinter der Abgaskühleinrichtung angeordnet sein.A further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat exchanger valve device, viewed in the flow direction from the removal point to the return point, is arranged upstream or downstream of the exhaust gas cooling device. The heat exchanger valve device can therefore be arranged both in front of and behind the exhaust gas cooling device.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung einen Hochtemperatur-Abgaskühler und einen Niedertemperatur-Abgaskühler umfasst. Je nach Anwendung kann die zweistufige Abkühlung vorteilhaft sein.A further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat exchanger valve device comprises a high-temperature exhaust gas cooler and a low-temperature exhaust gas cooler. Depending on the application, the two-stage cooling may be advantageous.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung, in Strömungsrichtung von der Entnahmestelle zu der Rückführstelle betrachtet, stromaufwärts oder stromabwärts zu dem Hochtemperatur-Abgaskühler oder dem Niedertemperatur-Abgaskühler angeordnet ist. Die Wärmeübertragerventileinrichtung kann also vor oder hinter dem Hochtemperatur-Abgaskühler beziehungsweise Niedertemperatur-Abgaskühler angeordnet sein. Die Wär- meübertragerventileinrichtung kann aber auch zwischen dem Hochtemperatur-Abgaskühler und dem Niedertemperatur-Abgaskühler angeordnet sein.A further preferred embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the heat transfer valve device, viewed in the flow direction from the extraction point to the return point upstream or downstream of the high-temperature exhaust gas cooler or the low-temperature exhaust gas cooler is arranged. The heat exchanger valve device can thus be arranged in front of or behind the high-temperature exhaust gas cooler or low-temperature exhaust gas cooler. However, the heat exchanger valve device can also be arranged between the high-temperature exhaust gas cooler and the low-temperature exhaust gas cooler.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrückführsystem von einem Hoch- druck-Abgasrückführsystem gebildet wird. Das Hochdruck-Abgasrückführ- system kann mit einer einstufigen oder mit einer zweistufigen Abkühlung ausgestattet sein.A further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the exhaust gas recirculation system is formed by a high-pressure exhaust gas recirculation system. The high pressure exhaust gas recirculation system can be equipped with one-stage or two-stage cooling.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abgasrückführsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrückführsystem von einem Nieder- druck-Abgasrückführsystem gebildet wird. Das Niederdruck-Abgasrückführ- system kann mit einer einstufigen oder mit einer zweistufigen Abkühlung ausgestattet sein.A further preferred exemplary embodiment of the exhaust gas recirculation system is characterized in that the exhaust gas recirculation system is formed by a low-pressure exhaust gas recirculation system. The low-pressure exhaust gas recirculation system can be equipped with one-stage or two-stage cooling.
In einer weiteren Ausführung sind bei dem Verfahren zur Reinigung, insbesondere der Wärmeübertragungsventileinrichtung, der Wärmeübertragerausgang und der Bypassausgang verschlossen. Insbesondere kann während des Reinigungsverfahrens kein Medium, insbesondere kein Abgas oder keine Ladeluft, durch den Wärmeübertragerausgang dem Wärmeübertrager und über den Bypassausgang dem Bypass zugeführt werden.In a further embodiment, in the method for cleaning, in particular the heat transfer valve device, the heat exchanger outlet and the bypass outlet are closed. In particular, during the cleaning process no medium, in particular no exhaust gas or no charge air, can be supplied to the heat exchanger through the heat exchanger outlet and to the bypass via the bypass outlet.
In einer weiteren Ausführung sind bei dem Verfahren zur Reinigung, insbesondere der Wärmeübertragungsventileinrichtung, der Wärmeübertragerausgang oder der Bypassausgang verschlossen. Insbesondere kann wäh- rend des Reinigungsverfahrens kein Medium, insbesondere kein Abgas oder keine Ladeluft, durch den Wärmeübertragerausgang dem Wärmeübertrager oder über den Bypassausgang dem Bypass zugeführt werden.In a further embodiment, in the method for cleaning, in particular the heat transfer valve device, the heat exchanger outlet or the bypass outlet are closed. In particular, during the cleaning process no medium, in particular no exhaust gas or no charge air, can be supplied to the heat exchanger through the heat exchanger outlet or to the bypass via the bypass outlet.
In einer weiteren Ausführung wird bei dem Verfahren zur Reinigung, insbe- sondere der Wärmeübertragungsventileinrichtung, das Verfahren zum Reinigen gestartet, sobald ein erfasstes Sensorsignal einer Sensoreinrichtung, insbesondere zur Messung einer Reibwiderstandskraft eines Reibwiderstandes zwischen zumindest einem Schließkörpers und zumindest einem Gehäuseführungsabschnitt, mit einem Referenzsignal übereinstimmt.In a further embodiment, in the method for cleaning, in particular the heat transfer valve device, the method for cleaning starts as soon as a detected sensor signal of a sensor device, in particular for measuring a frictional resistance force of a frictional resistance between at least one closing body and at least one housing guide section, coincides with a reference signal ,
Insbesondere, wenn das Sensorsignal das Referenzsignal über- und/oder unterschreitet oder mit diesem übereinstimmt, kann das Verfahren zur Reinigung gestartet werden. Insbesondere, wenn das Sensorsignal ein zweites anderes Referenzsignal über- und/oder unterschreitet oder mit diesem über- einstimmt, kann das Verfahren zur Reinigung beendet werden. Die Erfindung betrifft auch einen Wärmeübertrager, insbesondere einen Abgaswärmeübertrager, mit einer vorab beschriebenen Wärmeübertragerventileinrichtung.In particular, if the sensor signal exceeds the reference signal and / or falls within or coincides with this, the method for cleaning can be started. In particular, if the sensor signal exceeds and / or undershoots a second, different reference signal or matches it, the method for cleaning can be ended. The invention also relates to a heat exchanger, in particular an exhaust gas heat exchanger, with a heat exchanger valve device described above.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, an embodiment is described in detail. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination. Show it:
Figur 1 ein Hochdruck-Abgasrückführsystem mit einer einstufigen Abkühlung, die einen Bypass umfasst;1 shows a high-pressure exhaust gas recirculation system with a single-stage cooling, which includes a bypass.
Figur 2 ein Hochdruck-Abgasrückführsystem mit einer einstufigen Abkühlung mit einem U-Flow-Kühler;FIG. 2 shows a high-pressure exhaust gas recirculation system with one-stage cooling with a U-flow cooler;
Figur 3 ein Hochdruck-Abgasrückführsystem mit einer zweistufigen3 shows a high-pressure exhaust gas recirculation system with a two-stage
Abkühlung;Cooling;
Figur 4 ein Niederdruck-Abgasrückführsystem mit einer einstufigen Abkühlung, die einen Bypass umfasst;FIG. 4 shows a low-pressure exhaust gas recirculation system with a one-stage cooling, which comprises a bypass;
Figur 5 ein Niederdruck-Abgasrückführsystem mit einer einstufigen Abkühlung mit einem U-Flow-Kühler;FIG. 5 shows a low-pressure exhaust gas recirculation system with one-stage cooling with a U-flow cooler;
Figur 6 ein Niederdruck-Abgasrückführsystem mit einer zweistufigen Abkühlung;FIG. 6 shows a low-pressure exhaust gas recirculation system with a two-stage cooling;
Figur 7 eine erfindungsgemäße Wärmeübertragerventileinrichtung im Längsschnitt;FIG. 7 shows a longitudinal section of a heat exchanger valve device according to the invention;
Figur 8 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie H-Il in Figur 1 ; Figur 9 eine Wärmeübertragerventileinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Längsschnitt;FIG. 8 shows the view of a section along the line H-II in FIG. 1; 9 shows a heat exchanger valve device according to a further embodiment in longitudinal section;
Figur 10 eine Wärmeübertragerventileinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Längsschnitt durch den Ventilschieber;FIG. 10 shows a heat exchanger valve device according to a further exemplary embodiment in longitudinal section through the valve slide;
Figur 11 einen Schließkörper des Ventilschiebers der Wärmeübertragerventileinrichtung aus Figur 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;11 shows a closing body of the valve slide of the heat exchanger valve device from FIG. 10 according to a first exemplary embodiment;
Figur 12 eine Seitenansicht des Schließkörpers aus Figur 11 ;Figure 12 is a side view of the closing body of Figure 11;
Figur 13 einen ähnlichen Schließkörper wie in Figur 11 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;Figure 13 shows a similar closing body as in Figure 11 according to a further embodiment;
Figur 14 eine Seitenansicht des Schließkörpers aus Figur 13;Figure 14 is a side view of the closing body of Figure 13;
Figur 15 einen ähnlichen Schließkörper wie in den Figuren 11 und 13 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;Figure 15 shows a similar closing body as in Figures 11 and 13 according to a further embodiment;
Figur 16 eine Seitenansicht des Schließkörpers aus Figur 15,FIG. 16 shows a side view of the closing body from FIG. 15,
Figur 17 eine Wärmeübertragerventileinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Längsschnitt durch den Ventilschieber und17 shows a heat exchanger valve device according to a further embodiment in longitudinal section through the valve spool and
Figur 18 eine Wärmeübertragerventileinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Längsschnitt durch den Ventilschieber.FIG. 18 shows a heat exchanger valve device according to a further exemplary embodiment in longitudinal section through the valve slide.
In den Figuren 1 bis 3 sind verschiedene Ausführungsbeispiele eines Hoch- druck-Abgasrückführsystems vereinfacht dargestellt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Leistung eines Verbrennungsmotors hängt von Hubraum, Drehzahl und mittlerem Gasdruck ab. Durch eine Aufladung des Motors kann die Füllung erheblich verbessert und damit die Motor- leistung gesteigert werden. Das Kraftstoff-Luftgemisch oder die Luft wird ganz oder teilweise außerhalb des Zylinders vorverdichtet. Bei einem Motor mit Abgasturbolader treiben die Abgase die Turbine und diese den Verdichter an. Der Verdichter übernimmt das Ansaugen und liefert dem Motor eine vorverdichtete Frischgasladung. Ein Ladeluftkühler in der Ladeleitung führt die Verdichtungswärme an die Umgebungsluft ab. Dadurch wird die Zylinderfüllung weiter verbessert.Various embodiments of a high-pressure exhaust gas recirculation system are shown in simplified form in FIGS. 1 to 3. Identical parts are provided with the same reference numerals. The performance of an internal combustion engine depends on displacement, speed and average gas pressure. By charging the engine, the filling can be significantly improved and the engine output can be increased. The fuel-air mixture or the air is completely or partially pre-compressed outside the cylinder. In an exhaust turbocharged engine, the exhaust gases drive the turbine and the compressor. The compressor takes over the intake and delivers a pre-compressed fresh gas charge to the engine. An intercooler in the charging line dissipates the heat of compression to the ambient air. As a result, the cylinder filling is further improved.
Die Abgasrückführung dient dazu, das Abgas möglichst weit abzukühlen. Das zurückgeführte Abgas nimmt an der Verbrennung in der Brennkraftma- schine nicht mehr teil, erwärmt sich aber. Insgesamt wird durch das rückgeführte Abgas die Temperatur in der Brennkraftmaschine beziehungsweise dem Motor abgesenkt. Durch niedrige Temperaturen im Motor kann die Entstehung von Stickoxiden, die stark von der Temperatur im Motor abhängig ist, reduziert werden.The exhaust gas recirculation serves to cool the exhaust gas as far as possible. The recirculated exhaust gas no longer takes part in the combustion in the internal combustion engine, but heats up. Overall, the temperature in the internal combustion engine or the engine is lowered by the recirculated exhaust gas. Low temperatures in the engine can reduce the formation of nitrogen oxides, which is heavily dependent on the temperature in the engine.
Das Kraftstoff-Luftgemisch wird über einen Luftfilter 101 von einem Verdichter 102 angesaugt und einem Motor 104 zugeführt. Von dem Motor 104 gelangt das Abgas zu einer Turbine 106, die den Verdichter 102 antreibt. Zwischen dem Motor 104 und der Turbine 106, die auch als Turboladerturbine bezeichnet wird, ist eine Entnahmestelle 108 vorgesehen, die mit einer Rückführstelle 109 in Verbindung steht. Über die Rückführstelle 109 wird das Abgas wieder dem Motor 104 zugeführt. Zwischen der Entnahmestelle 108 und der Rückführstelle 109 ist ein erfindungsgemäßes Wärmeübertragerventil 111 , das auch als Kombinationsventil bezeichnet wird, angeordnet. Das Kombinationsventil 111 steht mit einem Abgaskühler 112 in Verbindung, der einen Bypass umfasst. Dieser Bypass ist einteilig mit dem Kühlergehäuse ausgeführt. In einer weiteren nicht dargestellten Ausführung ist der Bypass insbesondere eine separate Rohrleitung, die den Kühler umgeht. Zwischen den Verdichter 102 und die Rückführstelle 109 ist ein Ladeluftkühler 114 ge- schaltet.The fuel-air mixture is sucked in via an air filter 101 from a compressor 102 and fed to a motor 104. From the engine 104, the exhaust gas passes to a turbine 106, which drives the compressor 102. Between the engine 104 and the turbine 106, which is also referred to as a turbocharger turbine, a removal point 108 is provided which communicates with a return point 109. About the return point 109, the exhaust gas is supplied to the motor 104 again. Between the removal point 108 and the return point 109, a heat transfer valve 111 according to the invention, which is also referred to as a combination valve, is arranged. The combination valve 111 communicates with an exhaust gas cooler 112, which includes a bypass. This bypass is made in one piece with the radiator housing. In another embodiment, not shown, the bypass is in particular a separate pipeline which bypasses the radiator. Between the compressor 102 and the return point 109, a charge air cooler 114 is switched.
Die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Hochdruck-Abgasrückführsysteme ähneln dem in Figur 1 dargestellten Abgasrückführsystem. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden gleiche Bezugszeichen verwendet. Um Wiederholun- gen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der Figur 1 verwiesen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den einzelnen Ausführungsbeispielen eingegangen.The high-pressure exhaust gas recirculation systems illustrated in FIGS. 2 and 3 are similar to the exhaust gas recirculation system illustrated in FIG. To designate the same parts, the same reference numerals are used. In order to avoid repetition, reference is made to the preceding description of FIG. 1 directed. In the following, only the differences between the individual embodiments will be discussed.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Hochdruck-Abgasrückführsystem ist zwi- sehen die Entnahmestelle 108 und die Rückführstelle 109 ein erfindungsge- mäßes Wärmeübertragerventil 121 geschaltet, das auch als Kombinationsventil bezeichnet wird. Das Kombinationsventil 121 steht mit einem U-Flow- Kühler in Verbindung. Je nach Schaltstellung des Kombinationsventils 121 gelangt das rückgeführte Abgas entweder direkt durch das Kombinations- ventil 121 ungekühlt von der Entnahmestelle 108 zur Rückführstelle 109, oder das rückgeführte Abgas wird mittels des Kombinationsventils in den U- Flow-Kühler 122 geleitet, in dem U-Flow-Kühler 122 gekühlt und gelangt dann erst zur Rückführstelle 109.In the case of the high-pressure exhaust gas recirculation system illustrated in FIG. 2, the withdrawal point 108 and the return point 109 are connected to a heat transfer valve 121 according to the invention, which is also referred to as a combination valve. The combination valve 121 is in communication with a U-flow cooler. Depending on the switching position of the combination valve 121, the recirculated exhaust gas passes either uncooled through the combination valve 121 from the removal point 108 to the return point 109, or the recirculated exhaust gas is passed by means of the combination valve in the U-flow cooler 122, in the U-flow Cooler 122 cooled and then passes first to the return point 109th
Bei dem in Figur 3 dargestellten Hochdruck-Abgasrückführsystem ist zwischen der Entnahmestelle 108 und der Rückführstelle 109 ein Kombinationsventil 131 mit einer zweistufigen Abkühleinrichtung angeordnet, die einen Hochtemperatur-Abgaskühler 132 und einen Niedertemperatur-Abgaskühler 133 umfasst.In the high-pressure exhaust gas recirculation system illustrated in FIG. 3, a combination valve 131 having a two-stage cooling device, which comprises a high-temperature exhaust gas cooler 132 and a low-temperature exhaust gas cooler 133, is arranged between the removal point 108 and the return point 109.
In den Figuren 4 bis 6 sind verschiedene Ausführungsbeispiele eines Nie- derdruck-Abgasrückführsystems vereinfacht dargestellt. Das Kraftstoff- Luftgemisch wird über einen Luftfilter 101 von einem Verdichter 102 angesaugt und einem Motor 104 zugeführt. Das Abgas des Motors 104 wird in einer Turbine 106 entspannt, die den Verdichter 102 antreibt. Stromabwärts der Turbine 106 ist eine Entnahmestelle 108 angeordnet, die mit einer Rückführstelle 109 in Verbindung steht. Die Rückführstelle 109 ist stromaufwärts des Verdichters 102 angeordnet. Zwischen den Verdichter 102 und den Motor 104 ist ein Ladeluftkühler 114 geschaltet. Zwischen die Turbine 106 und die Entnahmestelle 108 ist ein Dieselpartikelfilter 140 mit Oxidationskatalysa- tor geschaltet. Zwischen die Entnahmestelle 108 und die Rückführstelle 109 ist ein Wärmeübertragerventil 141 , das auch als Kombinationsventil bezeichnet wird, geschaltet. Das Kombinationsventil 141 steht mit einem Abgaskühler 142 in Verbindung, der mit einem Bypass ausgestattet ist. Zwischen den Abgaskühler 142 und die Rückführstelle 109 ist ein Kondensatabscheider 144 geschaltet. In Strömungsrichtung im Anschluss an die Entnahmestelle 108 ist ein Abgasgegendruckventil 145 angeordnet. Zwischen die Rückführstelle 109 und den Luftfilter 101 ist eine Ladeluftdrossel 147 geschaltet.In the figures 4 to 6 various embodiments of a low-pressure exhaust gas recirculation system are shown simplified. The fuel-air mixture is sucked in via an air filter 101 from a compressor 102 and fed to a motor 104. The exhaust of the engine 104 is expanded in a turbine 106 which drives the compressor 102. Downstream of the turbine 106, a removal point 108 is arranged, which communicates with a return point 109. The return point 109 is located upstream of the compressor 102. Between the compressor 102 and the engine 104, a charge air cooler 114 is connected. Between the turbine 106 and the removal point 108, a diesel particulate filter 140 is connected with Oxidationskatalysa- tor. Between the removal point 108 and the return point 109, a heat transfer valve 141, which is also referred to as a combination valve, connected. The combination valve 141 communicates with an exhaust gas cooler 142 which is provided with a bypass. Between the exhaust gas cooler 142 and the return point 109 is a Kondensatabscheider 144 switched. In the flow direction following the removal point 108, an exhaust gas back pressure valve 145 is arranged. Between the return point 109 and the air filter 101, a charge air throttle 147 is connected.
In den Figuren 5 und 6 sind ähnliche Niederdruck-Abgasrückführsysteme wie in Figur 4 dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden gleiche Bezugszeichen verwendet. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der Figur 4 verwiesen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den einzelnen Ausführungsbeispielen einge- gangen.FIGS. 5 and 6 show similar low-pressure exhaust gas recirculation systems as shown in FIG. To designate the same parts, the same reference numerals are used. To avoid repetition, reference is made to the preceding description of Figure 4. In the following, only the differences between the individual exemplary embodiments will be discussed.
Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen die Entnahmestelle 108 und die Rückführstelle 109 ein Wärmeübertragerventil 151 , das auch als Kombinationsventil bezeichnet wird, geschaltet. Das Kombina- tionsventil 151 steht mit einem U-Flow-Kühler 152 in Verbindung. Je nach Schaltstellung des Kombinationsventils 151 gelangt das rückgeführte Abgas entweder direkt durch das Kombinationsventil 151 ungekühlt von der Entnahmestelle 108 zur Rückführstelle 109, oder das rückgeführte Abgas wird mittels des Kombinationsventils in den U-Flow-Kühler 152 geleitet, in dem U- Flow-Kühler 152 gekühlt und gelangt dann erst zur Rückführstelle 109.In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 5, a heat transfer valve 151, which is also referred to as a combination valve, is connected between the removal point 108 and the return point 109. The combination valve 151 is in communication with a U-flow cooler 152. Depending on the switching position of the combination valve 151, the recirculated exhaust gas passes either directly through the combination valve 151 uncooled from the sampling point 108 to the return point 109, or the recirculated exhaust gas is passed by means of the combination valve in the U-flow cooler 152, in the U-flow cooler 152 cooled and then passes to the return point 109th
Bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen die Entnahmestelle 108 und die Rückführstelle 109 ein Kombinationsventil 161 mit einer zweistufigen Abkühleinrichtung angeordnet, die einen Hochtemperatur- Abgaskühler 162 und einen Niedertemperatur-Abgaskühler 163 umfasst.In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 6, a combination valve 161 with a two-stage cooling device, which comprises a high-temperature exhaust gas cooler 162 and a low-temperature exhaust gas cooler 163, is arranged between the removal point 108 and the return point 109.
In den Figuren 7 und 8 ist eine erfindungsgemäße Wärmeübertragerventileinrichtung 1 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Die Wärmeübertragerventileinrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 2 mit einem Eingang 4 für ein Fluid. Bei dem Fluid handelt es sich vorzugsweise um Abgas oder Ladeluft. Der Eingang 4 wird von einem Eingangsstutzen 5 gebildet, der im Wesentlichen die Gestalt eines Kreiszylindermantels aufweist, der einstückig mit dem Gehäuse 2, das auch als Ventilgehäuse bezeichnet wird, verbunden ist und eine kreisrunde Eintrittsöffnung 6 umfasst. Des Weiteren weist das Ventilgehäuse 2 eine Kühleraustrittsöffnung 10 in einem Kühlerausgang 11 auf, der mit einem (nicht dargestellten) Kühler in Verbindung steht. Darüber hinaus weist das Ventilgehäuse 2 einen Bypass- ausgang 12 auf, der mit einer (nicht dargestellten) Bypassleitung in Verbin- düng steht, über die Fluid an dem Kühler vorbei geleitet wird. Der Kühlerausgang 11 wird von einem Kühleraustrittsstutzen 13 gebildet, der einstückig mit dem Ventilgehäuse 2 ausgebildet ist und sich nach außen hin trichterförmig erweitert. Der Bypassausgang 12 wird von einem Bypassaustrittsstut- zen 14 gebildet, der einstückig mit dem Ventilgehäuse 2 ausgebildet ist und eine Bypassaustrittsöffnung 15 aufweist. Die jeweiligen Querschnitte der Leitungen sind gleich groß. Das führt zu einem geringeren Verstellweg, da der Austrittsbereich im Durchmesser kleiner werden kann. Vorzugsweise sind die Verstellwege gleich. Das führt dazu, dass der Austritt einen doppelt so großen Durchmesser wie der Eintritt hat und damit die vierfache Fläche auf- weist.FIGS. 7 and 8 show a heat exchanger valve device 1 according to the invention in various views. The heat exchanger valve device 1 comprises a housing 2 with an inlet 4 for a fluid. The fluid is preferably exhaust gas or charge air. The inlet 4 is formed by an inlet nozzle 5, which has substantially the shape of a circular cylinder jacket, which is integrally connected to the housing 2, which is also referred to as a valve housing, and a circular inlet opening 6 comprises. Furthermore, the valve housing 2 has a radiator outlet opening 10 in a radiator outlet 11, which communicates with a radiator (not shown). In addition, the valve housing 2 has a bypass outlet 12 which communicates with a bypass line (not shown) in communication via which fluid is conducted past the cooler. The radiator outlet 11 is formed by a radiator outlet 13, which is formed integrally with the valve housing 2 and widens outwardly in a funnel shape. The bypass outlet 12 is formed by a Bypassaustrittsstut- zen 14 which is integrally formed with the valve housing 2 and a bypass outlet opening 15 has. The respective cross sections of the lines are the same size. This leads to a smaller adjustment, since the exit area can be smaller in diameter. Preferably, the adjustment paths are the same. As a result, the outlet has twice the diameter of the inlet and thus has four times the area.
In dem Ventilgehäuse 2 ist ein Ventilschieber 16 hin und her bewegbar geführt. Der Ventilschieber 16 weist eine Ventilschieberstange 18 auf, an deren einem Ende ein Schließkörper 20 ausgebildet ist. In dem Schließkörper 20 ist eine Druckausgleichsbohrung 22 vorgesehen, die einen Druckausgleich ermöglicht, wenn der Schließkörper 20 in dem Ventilgehäuse 2 in Richtung eines Doppelpfeils 23 hin und her bewegt wird. An dem Schließkörper 20 ist ein Dichtelement 24, das eine Dichthülse 25 umfasst, senkrecht zu dem Doppelpfeil 23 hin und her bewegbar geführt. Auf seiner dem Schließkörper 20 abgewandten Seite weist das Dichtelement 24 eine Dichtfläche 26 auf, durch welche die Eintrittsöffnung 6 des Eingangs 4 für das Fluid verschlossen ist. Die Dichthülse 25 ist in einem Ringraum 28, der in dem Schließkörper 20 ausgespart ist, hin und her bewegbar geführt. Der Ringraum 28 wird radial innen von einem im Wesentlichen kreiszylinderförmigen Vorsprung 29 begrenzt. Die dem Eingang 4 zugewandte Stirnfläche des Vorsprungs 29 bildet einen Anschlag für das Dichtelement 24. Außerdem ist in dem Ringraum 28 eine Schraubendruckfeder 30 vorgesehen, durch welche das Dichtelement 24 mit seiner Dichtfläche 26 gegen die Eintrittsöffnung 6 des Eingangs 4 für das Fluid vorgespannt ist. Das Ventilgehäuse 2 ist durch einen Ventilgehäusedeckel 32 verschlossen, der einen Führungsstutzen 34 aufweist. Durch den Führungsstutzen 34 erstreckt sich die Ventilschieberstange 18 aus dem Ventilgehäuse 2 nach außen. Über die Ventilschieberstange 18 kann der Schließkörper 20 in dem Ventilgehäuse 2 in Richtung des Doppelpfeils 23 hin und her bewegt werden.In the valve housing 2, a valve spool 16 is guided back and forth movable. The valve spool 16 has a valve spool rod 18 at one end of which a closing body 20 is formed. In the closing body 20, a pressure compensation bore 22 is provided which allows pressure equalization when the closing body 20 is moved in the valve housing 2 in the direction of a double arrow 23 back and forth. On the closing body 20, a sealing element 24, which comprises a sealing sleeve 25, guided perpendicular to the double arrow 23 back and forth. On its side facing away from the closing body 20, the sealing element 24 has a sealing surface 26, through which the inlet opening 6 of the inlet 4 is closed for the fluid. The sealing sleeve 25 is guided in an annular space 28 which is recessed in the closing body 20, movable back and forth. The annular space 28 is bounded radially inwardly by a substantially circular cylindrical projection 29. In addition, a helical compression spring 30 is provided in the annular space 28 through which the sealing element 24 is biased with its sealing surface 26 against the inlet opening 6 of the inlet 4 for the fluid. The valve housing 2 is closed by a valve housing cover 32, which has a guide stub 34. Through the guide sleeve 34, the valve spool rod 18 extends out of the valve housing 2 to the outside. About the valve spool rod 18, the closing body 20 can be moved in the valve housing 2 in the direction of the double arrow 23 back and forth.
In der in Figur 7 dargestellten Stellung des Schließkörpers 20 ist die Eintrittsöffnung 6 durch die Dichtfläche 26 des Dichtelements 24 verschlossen. Die Kühleraustrittsöffnung 10 und die Bypassaustrittsöffnung 15 sind durch den Schließkörper 20 verschlossen. Wenn der Schließkörper 20 zum Ventilgehäusedeckel 32 hin bewegt wird, dann werden sowohl die Eintrittsöffnung 6 als auch die Kühleraustrittsöffnung 10 geöffnet, so dass Fluid vom Eingang 5 zum Kühlerausgang 11 gelangt. Die Größe des Durchtrittsquerschnitts für das Fluid hängt von der Stellung des Schließkörpers 20 in dem Ventilgehäuse 2 ab. Wenn der Schließkörper 20 aus der in Figur 1 dargestellten Stellung von dem Ventilgehäusedeckel 32 weg bewegt wird, dann werden sowohl die Eintrittsöffnung 6 als auch die Bypassaustrittsöffnung 15 geöffnet.In the position of the closing body 20 shown in FIG. 7, the inlet opening 6 is closed by the sealing surface 26 of the sealing element 24. The radiator outlet opening 10 and the bypass outlet opening 15 are closed by the closing body 20. When the closing body 20 is moved toward the valve housing cover 32, both the inlet opening 6 and the radiator outlet opening 10 are opened, so that fluid from the inlet 5 to the radiator outlet 11 passes. The size of the passage cross section for the fluid depends on the position of the closing body 20 in the valve housing 2. When the closing body 20 is moved away from the valve housing cover 32 from the position shown in FIG. 1, both the inlet opening 6 and the bypass outlet opening 15 are opened.
Durch die erfindungsgemäße Wärmeübertragerventileinrichtung wird auf einfache Art und Weise die Verteilung und Regelung von Fluidströmen, insbesondere von Abgasströmen oder Ladeluftströmen, mit hoher Dichtigkeit gewährleistet. Die erfindungsgemäße Wärmeübertragerventileinrichtung hat den Vorteil, dass nur ein Aktuator benötigt wird. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Wärmeübertragerventileinrichtung kostengünstig herstellbare Bauteile auf, die wenig verschmutzungsanfällig sind. Der Schließkörper ist vorzugsweise aus Keramik gebildet und läuft vorzugsweise in einer genauen Passung, um die Verstellkraft des Aktuators möglichst klein zu halten. Die Umgebung, welche die Lauffläche für das Dichtelement bezie- hungsweise den Schließkörper darstellt, kann ebenfalls aus Keramik gebildet sein. Anstelle von Keramik kann auch Edelstahl eingesetzt werden. Über den Bereich der Abdichtung der Eintrittsöffnung hat der Schließkörper beispielsweise eine gerade Form. Der Bereich, der nach Beginn des Verschie- bens im Abgasstrom liegt, weist vorzugsweise eine Gestalt auf, die ein all- mähliches Zuschalten des Abgasstroms in den entsprechenden Zweig er- möglicht, beispielsweise die Gestalt einer Kugel, die es ermöglicht, zunächst einen hohen Druckverlust zu generieren, der beispielsweise zum Erreichen einer geringen Rückführrate notwendig ist.By means of the heat exchanger valve device according to the invention, the distribution and regulation of fluid flows, in particular of exhaust gas flows or charge air flows, with high tightness is ensured in a simple manner. The heat exchanger valve device according to the invention has the advantage that only one actuator is needed. In addition, the heat exchanger valve device according to the invention has inexpensive to produce components that are less susceptible to contamination. The closing body is preferably made of ceramic and preferably runs in a precise fit in order to keep the adjusting force of the actuator as small as possible. The environment, which represents the running surface for the sealing element or the closing body, can likewise be made of ceramic. Stainless steel can also be used instead of ceramic. Over the region of the sealing of the inlet opening of the closing body has, for example, a straight shape. The region which lies in the exhaust gas stream after the start of the displacement preferably has a shape which permits a gradual connection of the exhaust gas stream into the corresponding branch. allows, for example, the shape of a ball, which makes it possible to first generate a high pressure drop, which is necessary, for example, to achieve a low return rate.
Die Schraubendruckfeder 30 ist vorzugsweise so dimensioniert, dass der Eintrittsgegendruck durch die Federkraft überwunden wird und die Ventileinrichtung auch unter diesen Bedingungen dicht schließt. Anstelle der Schraubendruckfeder kann auch ein Faltenbalg verwendet werden, der eine vergleichbare Federkennlinie wie die Feder aufweist. Ein derartiger Faltenbalg weist vorteilhafterweise zur Druckentlastung, zum Beispiel in der Mitte, eine Öffnung auf. Um einen konstanten Querschnitt im Fluss zu gewährleisten, kann es vorteilhaft sein, dass der ringförmige Einlass in den Wärmetauscher lediglich einen um den Faktor 1 ,41 größeren Durchmesser als der Eintritt von der Abgasseite hat, um den Strom zwischen dem Bypass und dem Kühler aufzuteilen. Dadurch kann Bauraum eingespart werden.The helical compression spring 30 is preferably dimensioned such that the inlet counterpressure is overcome by the spring force and the valve device closes tightly even under these conditions. Instead of the helical compression spring and a bellows can be used which has a similar spring characteristic as the spring. Such a bellows has advantageously for pressure relief, for example in the middle, an opening. To ensure a constant cross-section in the flow, it may be advantageous that the annular inlet into the heat exchanger only has a diameter larger by a factor of 1.41 than the entrance from the exhaust side to divide the flow between the bypass and the radiator. This space can be saved.
In Figur 9 ist eine Wärmeübertragerventileinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Längsschnitt dargestellt. Die in Figur 9 dargestellte Wärmeübertragerventileinrichtung ähnelt der in Figur 7 dargestellten Wär- meübertragerventileinrichtung. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden gleiche Bezugszeichen verwendet. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der Figur 7 verweisen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen eingegangen.FIG. 9 shows a longitudinal section of a heat exchanger valve device according to a further exemplary embodiment. The heat exchanger valve device shown in FIG. 9 is similar to the heat exchanger valve device illustrated in FIG. To designate the same parts, the same reference numerals are used. To avoid repetition, reference is made to the preceding description of FIG. In the following, only the differences between the two embodiments will be discussed.
Bei dem in Figur 9 dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Dichtelement ein Faltenbalg 41 verwendet. Der Faltenbalg 41 weist ein Ende 43 auf, das über den gesamten Umfang des Faltenbalgs an den Schließkörper 20 angeschweißt ist. Das andere Ende 45 des Faltenbalgs 41 liegt an der kreisrun- den Eintrittsöffnung 6 an. Die Verwendung des Faltenbalgs 41 liefert den Vorteil, dass der an einem Ende offene Faltenbalg 41 innen mit Druck beaufschlagt ist. Dadurch kann die Federbelastung geringer ausfallen.In the embodiment shown in Figure 9, a bellows 41 is used as a sealing element. The bellows 41 has an end 43 which is welded to the closing body 20 over the entire circumference of the bellows. The other end 45 of the bellows 41 abuts against the circular inlet opening 6. The use of the bellows 41 provides the advantage that the open at one end bellows 41 is pressurized internally. As a result, the spring load can be lower.
In Figur 10 ist eine Wärmeübertragerventileinrichtung 51 gemäß einem wei- teren Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Wärmeübertragerventileinrichtung 51 umfasst ein Gehäuse 52 mit einem Eingang 54 für ein Fluid. Bei dem Fluid handelt es sich vorzugsweise um Abgas oder Ladeluft. Der Eingang 54 wird von einem Eingangsstutzen 55 gebildet, der im Wesentlichen die Gestalt eines Kreiszylindermantels aufweist, der einstückig mit dem Gehäuse 52, das auch als Ventilgehäuse bezeichnet wird, verbunden ist und eine kreisrunde Eintrittsöffnung 56 umfasst. Der Eintrittsöffnung 56 gegenüberliegend ist in dem Ventilgehäuse 52 eine Ausnehmung 58 ausgespart, deren Funktion später erläutert wird.FIG. 10 shows a heat exchanger valve device 51 according to a further exemplary embodiment. The heat exchanger valve device 51 includes a housing 52 having an inlet 54 for a fluid. The fluid is preferably exhaust gas or charge air. The inlet 54 is formed by an inlet port 55, which has substantially the shape of a circular cylinder jacket, which is integrally connected to the housing 52, which is also referred to as a valve housing, and comprises a circular inlet opening 56. The inlet opening 56 opposite is recessed in the valve housing 52 has a recess 58, whose function will be explained later.
Des Weiteren weist das Ventilgehäuse 52 eine Kühleraustrittsöffnung 60 in einem Kühlerausgang 61 auf, der mit einem (nicht dargestellten) Kühler in Verbindung steht. Darüber hinaus weist das Ventilgehäuse 52 einen By- passausgang 62 auf, der mit einer (nicht dargestellten) Bypassleitung in Verbindung steht, über die Fluid an dem Kühler vorbeigeleitet wird. Der Küh- lerausgang 61 wird von einem Kühleraustrittsstutzen 63 gebildet, der einstückig mit dem Ventilgehäuse 52 verbunden ist. Der Bypassausgang 62 wird von einem Bypassaustrittsstutzen 64 gebildet, der ebenfalls einstückig mit dem Ventilgehäuse 52 verbunden und eine Bypassaustrittsöffnung 65 aufweist. Die jeweiligen Querschnitte der Leitungen sind gleich groß.Furthermore, the valve housing 52 has a radiator outlet opening 60 in a radiator outlet 61 which communicates with a radiator (not shown). In addition, the valve housing 52 has a bypass port 62 which communicates with a bypass line (not shown) via which fluid is conducted past the radiator. The radiator outlet 61 is formed by a radiator outlet stub 63, which is integrally connected to the valve housing 52. The bypass outlet 62 is formed by a bypass outlet connection piece 64, which likewise is connected in one piece with the valve housing 52 and has a bypass outlet opening 65. The respective cross sections of the lines are the same size.
In dem Ventilgehäuse 52 ist ein Ventilschieber 66 hin und her bewegbar geführt. Der Ventilschieber 66 umfasst eine Ventilschieberstange 68, an deren einem Ende ein Schließkörper 70 befestigt ist. Durch die der Eintrittsöffnung 56 gegenüberliegende Ausnehmung 58 in dem Ventilgehäuse 52 ist sicher- gestellt, dass der Schließkörper 70 in Umfangsrichtung vollständig von dem in dem Eingang 54 vorhandenen Medium umströmt wird. Durch einen Doppelpfeil 69 ist die Hin- und Herbewegung des Schließkörpers 70 angedeutet, die über die Ventilschieberstange 68, die auch als Kolbenstange bezeichnet werden kann, von einer (nicht dargestellten) Antriebseinrichtung auf den Schließkörper 70 übertragen wird, der auch als Kolben bezeichnet wird. In Abhängigkeit von der Stellung des Schließkörpers 70 ist der Eingang 54 mit dem Kühlerausgang 61 oder dem Bypassausgang 62 verbindbar. In der in Figur 10 dargestellten Stellung des Schließkörpers 70 besteht keine Verbindung zwischen dem Eingang 54 und den Ausgängen 61 , 62. In den Figuren 11 und 12 ist der Schließkörper 70 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Schließkörper 70 umfasst einen Grundkörper 71 , der die Gestalt eines geraden Kreiszylinders aufweist. An seinen Stirnseiten ist der Grundkörper 71 jeweils mit einer umlaufenden Rundung 73, 74 versehen. Darüber hinaus weist der Grundkörper 71 ein zentrales Durchgangsloch 75 auf. An den Enden des Durchgangslochs 75 ist jeweils eine Fase 76, 77 vorgesehen.In the valve housing 52, a valve spool 66 is guided to and fro movable. The valve spool 66 comprises a valve spool rod 68, at one end of which a closing body 70 is fastened. By the inlet 58 opposite the recess 58 in the valve housing 52 is ensured that the closing body 70 is completely surrounded in the circumferential direction of the medium present in the inlet 54. By a double arrow 69, the reciprocating motion of the closing body 70 is indicated, which is transmitted via the valve spool rod 68, which can also be referred to as a piston rod, by a (not shown) drive means on the closing body 70, which is also referred to as a piston. Depending on the position of the closing body 70, the input 54 can be connected to the radiator outlet 61 or the bypass outlet 62. In the position of the closing body 70 shown in FIG. 10, there is no connection between the inlet 54 and the outlets 61, 62. In FIGS. 11 and 12, the closing body 70 is shown in different views. The closing body 70 comprises a main body 71, which has the shape of a straight circular cylinder. At its end faces of the main body 71 is provided in each case with a circumferential rounding 73, 74. In addition, the main body 71 has a central through hole 75. At the ends of the through hole 75, a chamfer 76, 77 is provided in each case.
In den Figuren 13 und 14 ist ein Schließkörper 80 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Schließkörper 80 umfasst einen Grundkörper 81 , der die Gestalt eines geraden Kreiszylinders aufweist. Eine Stirnseite des Grundkörpers 81 ist mit einer umlaufenden Rundung 83 versehen. Die Rundung 83 weist im Querschnitt die Gestalt eines Ellipsenbogens auf. In dem Grundkörper 81 ist ein zentrales Durchgangsloch 85 ausgespart. Die Enden des Durchgangslochs 85 sind jeweils mit einer Fase 86, 87 versehen. An dem Ende des Durchgangslochs 85 mit der Fase 87 sind an der zugehörigen Stirnseite des Grundkörpers 81 zwei Vorsprünge 88, 89 ausgebildet, die sich in axialer Richtung des Grundkörpers 81 erstrecken. Die Vorsprünge 88, 89 werden radial innen und radial außen von Kreisbögen begrenzt. Der radial äußere Kreisbogen der Vorsprünge 88, 89 hat den gleichen Radius wie der Grundkörper 81. Die Vorsprünge 88, 89 dienen dazu, die Führung des Schließkörpers 80 in dem Ventilgehäuse zu verbessern.FIGS. 13 and 14 show a closing body 80 according to a further exemplary embodiment in different views. The closing body 80 comprises a main body 81, which has the shape of a right circular cylinder. An end face of the main body 81 is provided with a circumferential rounding 83. The rounding 83 has the shape of an elliptical arc in cross section. In the main body 81, a central through hole 85 is recessed. The ends of the through hole 85 are each provided with a chamfer 86, 87. At the end of the through hole 85 with the chamfer 87 two projections 88, 89 are formed on the associated end face of the base body 81, which extend in the axial direction of the base body 81. The projections 88, 89 are bounded radially inwardly and radially outwardly by circular arcs. The radially outer arc of the projections 88, 89 has the same radius as the main body 81. The projections 88, 89 serve to improve the guidance of the closing body 80 in the valve housing.
In den Figuren 15 und 16 ist ein Schließkörper 90 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Schließkörper 90 umfasst einen Grundkörper 91 , der die Gestalt eines geraden Kreiszylinders aufweist. In dem Grundkörper 91 ist ein zentrales Durchgangsloch 95 ausgespart, das an den Enden jeweils eine Fase 96, 97 aufweist. An bei- den Stirnseiten des Grundkörpers 91 sind jeweils drei Vorsprünge 201 , 202, 203; 204, 205 ausgebildet. Die Vorsprünge 201 bis 205 haben die gleiche Gestalt wie die Vorsprünge 88, 89 bei dem in Figur 14 dargestellten Ausführungsbeispiel und dienen ebenfalls zur besseren Führung des Schließkörpers 90 in dem Ventilgehäuse. Die Vorsprünge 201 bis 203 und 204 bis 205 sind über den Umfang des Schließkörpers 90 an dessen Stirnseiten gleichmäßig verteilt angeordnet.FIGS. 15 and 16 show a closing body 90 according to a further exemplary embodiment in different views. The closing body 90 comprises a base body 91, which has the shape of a straight circular cylinder. In the main body 91, a central through-hole 95 is recessed, which has a respective chamfer 96, 97 at the ends. At each of the end faces of the main body 91, three projections 201, 202, 203; 204, 205 formed. The projections 201 to 205 have the same shape as the projections 88, 89 in the embodiment shown in Figure 14 and also serve to better guide the closing body 90 in the valve housing. The protrusions 201 to 203 and 204 to 205 are arranged distributed uniformly over the circumference of the closing body 90 at the end faces.
Die unter den gegebenen Betriebsbedingungen eines Abgasrückführsystems anfallenden Partikel- und Kondensatablagerungen am Ventilschieber der Wärmeübertragerventileinrichtung können die Funktion der Wärmeübertragerventileinrichtung, die kurz als Ventil bezeichnet wird, beeinflussen. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird bei einem mit einem Diesel-Verbrennungsverfahren betriebenen Kraftfahrzeug vor der Inbetrieb- nähme des Motors oder in der Vorglühphase ein Reinigungsverfahren oder ein Reinigungsmechanismus ausgeführt. Bei einem nach dem Otto- Verbrennungsverfahren betriebenen Fahrzeug soll dieses Reinigungsverfahren oder dieser Reinigungsmechanismus ebenfalls vor in Betriebnahme des Motors erfolgen, zum Beispiel bei Inbetriebnahme der Kraftstoffpumpe und/oder anderer Nebenaggregate. Hierbei soll das Stellglied der Wärmeübertragerventileinrichtung, insbesondere der Ventilschieber mit dem Schließkörper, einmal oder mehrmals hin und her bewegt werden und dann wieder in die Ausgangslage, in der das Ventil geschlossen ist, zurückkehren. Durch dieses Verfahren des Stellglieds werden abgelagerte Partikel beziehungs- weise abgelagertes Kondensat abgeschabt beziehungsweise abgeschält. Dadurch ist im Betrieb des Fahrzeugs eine einwandfreie Funktion gewährleistet. Der Reinigungsmechanismus beziehungsweise das Reinigungsverfahren kann beziehungsweise können auch bei oder nach Abstellen des Motors erfolgen.The accumulated under the given operating conditions of an exhaust gas recirculation system particle and Kondensatablagerungen the valve spool of the heat exchanger valve device, the function of the heat exchanger valve device, which is referred to as a valve, influence. According to one essential aspect of the invention, in a motor vehicle operated with a diesel combustion method, a cleaning method or a cleaning mechanism is carried out before the startup of the engine or in the pre-glow phase. In a vehicle that is operated according to the Otto combustion method, this cleaning method or this cleaning mechanism should also take place before the engine is put into operation, for example when the fuel pump and / or other ancillaries are put into operation. Here, the actuator of the heat exchanger valve device, in particular the valve spool with the closing body, once or several times to be moved back and forth and then back to the starting position in which the valve is closed, return. Deposited particles or deposited condensate are scraped off or peeled off by this method of the actuator. This ensures proper operation of the vehicle during operation. The cleaning mechanism or the cleaning process can also take place during or after switching off the engine.
Bei besonders ausgeführten Stellgliedern, die eine Bewegung des Stellglieds ohne Öffnung des Ventilsitzes erlauben, das heißt ohne eine Gasströmung zuzulassen, wie zum Beispiel bei einem vorab beschriebenen Ventilschieber, kann der Reinigungsmechanismus beziehungsweise das Reinigungsverfah- ren auch während des Betriebs des Motors der Gestalt erfolgen, dass bei Motorbetriebsbedingungen, in denen keine Abgasrückführung erfolgt, das Stellglied sich so hin und her bewegt beziehungsweise vibriert, dass das Ventil trotzdem verschlossen bleibt. Die Initiierung des Reinigungsmechanismus erfolgt vorzugsweise der Gestalt, dass eine mögliche Verschmutzung durch eine Abweichung eines Sensorsignals der Lagerückmeldung einer Antriebseinrichtung der Wärmeübertragerventileinrichtung bei gegebenem elektrischen Ansteuersignal von einem hinterlegten Sensorsignal bei selbigem Ansteuersignal erkannt wird. Je nach Betriebszustand des Fahrzeugs wird hierauf einer der beiden vorab beschriebenen Reinigungsmechanismen beziehungsweise Reinigungsverfahren durchgeführt.In particularly designed actuators which allow movement of the actuator without opening the valve seat, that is without allowing a gas flow, such as in a previously described valve spool, the cleaning mechanism or the Reinigungsverfah- ren can also take place during operation of the engine of the shape, that in engine operating conditions where exhaust gas recirculation is not performed, the actuator will reciprocate or vibrate so that the valve remains closed anyway. The initiation of the cleaning mechanism preferably takes the form that a possible contamination is detected by a deviation of a sensor signal of the bearing feedback of a drive device of the heat exchanger valve device for a given electrical drive signal from a stored sensor signal at selbigem drive signal. Depending on the operating state of the vehicle, one of the two previously described cleaning mechanisms or cleaning processes is carried out.
Bei beiden Reinigungsmechanismen beziehungsweise Reinigungsverfahren wird eine wiederholende Auslenkung des Schließkörpers aus der Nulllage oder Ausgangslage in eine und anschließend über die Nulllage hinaus in die andere Richtung eine Reinigung erreicht. Der Auslenkungsweg hängt von fahrzeugspezifischen Gesichtspunkten, insbesondere der Auslegung der Abgasrückführung, ab. Je nach Größe des Schließkörpers beträgt der Auslenkungsweg nur einen gewissen Prozentsatz der maximal möglichen Auslenkung. Bei dem erstgenannten Reinigungsmechanismus ist es jedoch wesentlich, dass der Schließkörper, der auch als Kolben bezeichnet wird, die eine oder die andere Öffnung zumindest teilweise frei gibt. Bei dem zweiten vorab beschriebenen Reinigungsverfahren beziehungsweise Reinigungsmechanismus ist es wesentlich, dass der Ventilkolben oder Ventilschließkörper die beiden Öffnungen stets verschlossen hält.In both cleaning mechanisms or cleaning method, a repetitive deflection of the closing body from the zero position or initial position in one and then beyond the zero position out in the other direction a cleaning is achieved. The deflection path depends on vehicle-specific aspects, in particular the design of the exhaust gas recirculation. Depending on the size of the closing body, the deflection path is only a certain percentage of the maximum possible deflection. In the former cleaning mechanism, however, it is essential that the closing body, which is also referred to as a piston, at least partially releases one or the other opening. In the second cleaning method or cleaning mechanism described above, it is essential that the valve piston or valve closing body always keeps the two openings closed.
Die Verstellgeschwindigkeit kann beim Reinigen langsamer, schneller oder gleichschnell sein wie die Verstellgeschwindigkeit des Schließkörpers unter Normalbedingungen. Entscheidend ist, dass der elektrische Antrieb des Schließkörpers kurzzeitig eine höhere Verstellkraft aufbringen kann als unter Normalbedingungen, um durch die Verschmutzung hervorgerufene, mögliche höhere Reib- beziehungsweise Widerstandkräfte zu überwinden.The adjustment speed during cleaning can be slower, faster or as fast as the adjustment speed of the closing body under normal conditions. It is crucial that the electric drive of the closing body can briefly apply a higher adjustment than under normal conditions to overcome caused by the pollution, possibly higher friction or resistance forces.
In Figur 17 ist eine Wärmeübertragerventileinrichtung 211 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Wärmeübertragerventileinrichtung 211 umfasst ein Gehäuse 212 mit einem Eingang 214 für ein Fluid. Bei dem Fluid handelt es sich vorzugsweise um Abgas oder Ladeluft. Der Eingang 214 wird von einem Eingangsstutzen 215 gebildet, der im Wesentlichen die Gestalt eines Kreiszylindermantels aufweist, der einstückig mit dem Gehäuse 212, das auch als Ventilgehäuse bezeichnet wird, verbunden ist und eine Eintrittsöffnung 216 umfasst. An der Eintrittsöffnung 216 mündet der Eingang 214 in einen Ringraum 218.FIG. 17 shows a heat exchanger valve device 211 according to a further exemplary embodiment. The heat transfer valve device 211 includes a housing 212 having an inlet 214 for a fluid. The fluid is preferably exhaust gas or charge air. The inlet 214 is formed by an inlet nozzle 215, which is essentially the Has a shape of a circular cylinder jacket, which is integrally connected to the housing 212, which is also referred to as a valve housing, and an inlet opening 216 comprises. At the inlet opening 216, the inlet 214 opens into an annular space 218.
Des Weiteren weist das Ventilgehäuse 212 eine Kühleraustrittsöffnung 220 in einem Kühlerausgang 221 auf, der mit einem (nicht dargestellten) Kühler in Verbindung steht. Darüber hinaus weist das Ventilgehäuse 212 einen By- passausgang 222 auf, der mit einer (nicht dargestellten) Bypassleitung in Verbindung steht, über die Fluid an dem Kühler vorbeigeleitet wird. Der Kühlerausgang 221 wird von einem Kühleraustrittsstutzen 223 gebildet, der einstückig mit dem Ventilgehäuse 212 verbunden ist. Der Bypassausgang 222 wird von einem Bypassaustrittsstutzen 224 gebildet, der ebenfalls einstückig mit dem Ventilgehäuse 212 verbunden und eine Bypassaustritts- Öffnung 225 aufweist. Der Kühlerausgang 221 weist außen einen größeren Querschnitt als der Bypassausgang 222 auf.Furthermore, the valve housing 212 has a radiator outlet opening 220 in a radiator outlet 221 which communicates with a radiator (not shown). In addition, the valve housing 212 has a bypass outlet 222, which communicates with a bypass line (not shown), via which fluid is conducted past the cooler. The radiator outlet 221 is formed by a radiator outlet 223, which is integrally connected to the valve housing 212. The bypass outlet 222 is formed by a bypass outlet port 224, which is also integrally connected to the valve housing 212 and has a bypass exit opening 225. The radiator outlet 221 has a larger cross section than the bypass outlet 222 on the outside.
In dem Ventilgehäuse 212 ist ein Ventilkolben oder Ventilschieber 226 hin und her bewegbar geführt, wie durch einen Doppelpfeil 229 angedeutet ist. Der Ventilschieber 226 umfasst eine Ventilkolbenstange 228, an deren einem Ende ein Schließkörper 230 befestigt ist. Der Ringraum 218 umgibt den Schließkörper 230. Durch den Ringraum 218 ist sichergestellt, dass der Schließkörper 230 in Umfangsrichtung vollständig von dem in dem Eingang 214 vorhandenen Medium oder Fluid umströmt wird. Der Schließkörper 230 ist über die Ventilschieberstange oder Ventilkolbenstange 228 von einer (nicht dargestellten) Antriebseinrichtung angetrieben. In Abhängigkeit von der Stellung des Schließkörpers 230 ist der Eingang 214 mit dem Kühlerausgang 221 oder dem Bypassausgang 222 verbunden. In der in Figur 17 dargestellten Stellung des Schließkörpers 230 besteht keine Verbindung zwischen dem Eingang 214 und den Ausgängen 221 , 222. Diese Stellung des Schließkörpers 230 wird auch als Nulllage bezeichnet.In the valve housing 212, a valve piston or valve slide 226 is guided to and fro movable, as indicated by a double arrow 229. The valve spool 226 includes a valve piston rod 228 at one end of which a closing body 230 is attached. The annular space 218 surrounds the closing body 230. The annular space 218 ensures that the closing body 230 is completely surrounded in the circumferential direction by the medium or fluid present in the inlet 214. The closing body 230 is driven via the valve slide rod or valve piston rod 228 by a drive device (not shown). Depending on the position of the closing body 230, the inlet 214 is connected to the radiator outlet 221 or the bypass outlet 222. In the position of the closing body 230 shown in FIG. 17, there is no connection between the inlet 214 and the exits 221, 222. This position of the closing body 230 is also referred to as zero position.
Der Schließkörper 230 hat die Gestalt eines geraden Kreiszylinders, dessenThe closing body 230 has the shape of a straight circular cylinder whose
Stirnseiten jeweils mit einer umlaufenden Rundung versehen. An den Stirn- Seiten des Schließkörpers 230 sind jeweils drei Vorsprünge 231 , 232; 233, 234 ausgebildet, die sich in axialer Richtung des Schließkörpers 230 erstrecken und von denen in Figur 17 nur jeweils zwei Vorsprünge pro Stirnseite sichtbar sind. Die Vorsprünge 231 bis 234 dienen dazu, die Führung des Schließkörpers 230 im Ventilgehäuse 212 zu verbessern, wenn der Schließ- körper 230 aus der in Figur 17 dargestellten Nulllage nach rechts oder links bewegt wird. Darüber hinaus ermöglichen die Vorsprünge 231 bis 234 den Durchtritt von Medium oder Fluid vom Eingang 214 zu den Ausgängen 221 , 222, wenn der Schließkörper 230 nach rechts oder links bewegt wird.Each end face is provided with a circumferential rounding. At the end sides of the closing body 230 are each three projections 231, 232; 233 234, which extend in the axial direction of the closing body 230 and of which in FIG. 17 only two projections per end face are visible. The projections 231 to 234 serve to improve the guidance of the closing body 230 in the valve housing 212 when the closing body 230 is moved from the zero position shown in FIG. 17 to the right or to the left. In addition, the projections 231 to 234 allow the passage of medium or fluid from the entrance 214 to the exits 221, 222, when the closing body 230 is moved to the right or left.
Zwischen der rechten Stirnseite des Schließkörpers 230 und dem Ventilgehäuse 212 ist eine Feder 236 eingespannt. Ein Ende der Feder 236 liegt an der zugehörigen Stirnseite des Schließkörpers 230 an. Das andere Ende der Feder 236, die als Schraubendruckfeder ausgeführt ist, ist in einer Ausnehmung 237 in dem Gehäuse 212 aufgenommen. Die andere Stirnseite, das heißt in Figur 17 die linke Stirnseite, des Schließkörpers 230 ist durch eine weitere Feder 239 beaufschlagt, die ebenfalls als Schraubendruckfeder ausgeführt ist. Die Schraubendruckfeder 239 ist zwischen dem Schließkörper 230 und dem Ventilgehäuse 212 beziehungsweise einer Gleitlagerbuchse 250 eingespannt, deren Funktion im Folgenden noch erläutert wird. Die Fe- dem 236 und 239 haben die gleiche Federkennlinie und bewirken eine gleich große aber in entgegengesetzter Richtung wirkende Vorspannkraft auf den Schließkörper 230. Durch die Vorspannkräfte der Federn 236, 239 wird der Schließkörper 230 in seine in Figur 17 dargestellte Nulllage vorgespannt. Durch diese Vorspannung in die Nulllage wird eine Fail-Safe-Funktion ge- währleistet. Wenn zum Beispiel der Antrieb über den Ventilschieber 226 ausfällt, dann wird durch die von den Federn 236, 239 bewirkte Vorspannung sichergestellt, dass der Schließkörper 230 den Eingang 214 verschließt.Between the right end of the closing body 230 and the valve housing 212, a spring 236 is clamped. One end of the spring 236 abuts against the associated end face of the closing body 230. The other end of the spring 236, which is designed as a helical compression spring, is received in a recess 237 in the housing 212. The other end face, that is, in Figure 17, the left end face of the closing body 230 is acted upon by a further spring 239, which is also designed as a helical compression spring. The helical compression spring 239 is clamped between the closing body 230 and the valve housing 212 or a plain bearing bush 250, the function of which will be explained below. The spring 236 and 239 have the same spring characteristic and cause an equally large but acting in the opposite direction biasing force on the closing body 230. By the biasing forces of the springs 236, 239 of the closing body 230 is biased to its zero position shown in FIG. This bias to the zero position ensures a fail-safe function. For example, if the drive via the valve spool 226 fails, then it is ensured by the bias caused by the springs 236, 239 that the closing body 230 closes the input 214.
Das Ventilgehäuse 212 ist im Bereich der Ventilkolbenstange oder Ventil- schieberstange 228 durch einen Gehäusedeckel 241 verschlossen. Zwischen dem Gehäusedeckel 241 und dem Ventilgehäuse 212 ist eine Dichtung 242 eingespannt. Der Gehäusedeckel 241 ist mit Hilfe von Schrauben 243, 244 an dem Ventilgehäuse 212 befestigt. Außerdem weist der Gehäusedeckel 241 einen Lagerstutzen 248 auf, durch den sich die Ventilschieber- stange 228 hindurch erstreckt. Die Ventilschieberstange 228 ist mit Hilfe der Gleitlagerbuchse 250 in dem Lagerstutzen 248 gelagert. Die Gleitlagerbuchse 250 ermöglicht es, dass sich die Ventilschieberstange 228 mit dem Schließkörper 230 in dem Ventilgehäuse 212 hin und her bewegt, wie durch den Doppelpfeil 229 angedeutet ist. Durch einen Dichtring 252, der die Ven- tilschieberstange 228 am Ende des Lagerstutzens 248 umgibt, wird der Innenraum des Gehäuses 212 abgedichtet.The valve housing 212 is closed by a housing cover 241 in the region of the valve piston rod or valve slide rod 228. Between the housing cover 241 and the valve housing 212, a seal 242 is clamped. The housing cover 241 is fastened to the valve housing 212 by means of screws 243, 244. In addition, the housing cover 241 has a bearing neck 248, through which the valve slide rod 228 extends. The valve spool rod 228 is using the Plain bearing bush 250 stored in the bearing neck 248. The plain bearing bushing 250 allows the valve spool rod 228 to reciprocate with the closure body 230 in the valve housing 212, as indicated by the double arrow 229. The interior of the housing 212 is sealed by a sealing ring 252, which surrounds the valve slide rod 228 at the end of the bearing neck 248.
Der Schließkörper 230 ist in zwei Lagerringen 261 , 262 aus Keramik in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Der Lagerring 261 ist in axialer Richtung zwischen einem Absatz 264 und einem Sicherungsring 265, der als Sprengring ausgeführt ist, fixiert. Die Lagerringe 261 , 262 haben jeweils einen rechteckigen Querschnitt. Der Sicherungsring 265 hat ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt. Der Lagerring 262 ist in axialer Richtung zwischen einem Absatz 267 und einem Sicherungsring 268 fixiert, der als Sprengring ausgeführt ist und einen kreisrunden Querschnitt aufweist.The closure member 230 is slidably mounted in two bearing rings 261, 262 made of ceramic in the axial direction. The bearing ring 261 is fixed in the axial direction between a shoulder 264 and a retaining ring 265, which is designed as a snap ring. The bearing rings 261, 262 each have a rectangular cross-section. The locking ring 265 also has a rectangular cross-section. The bearing ring 262 is fixed in the axial direction between a shoulder 267 and a retaining ring 268, which is designed as a snap ring and has a circular cross-section.
In Figur 18 ist eine Wärmeübertragerventileinrichtung 300 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt. Gleiche Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen Figuren bezeichnet. Insbe- sondere im Unterschied zu Figur 17 weist die Wärmeübertragerventileinrichtung 300 zumindest eine Feder 303 auf, die als Schraubendruckfeder und/oder Schraubenzugfeder ausgebildet ist. Der Ventilkolben oder die Ventilstange 301 ist im Wesentlichen wie der Ventilkolben oder die Ventilstange 226 ausgebildet. Die Wärmeübertragerventileinrichtung 300 umfasst einen Schließkörper 302, der im Wesentlichen wie der Schließköper 230 ausgebildet ist. Auf der Ventilkolbenstange 228 ist zumindest eine Reinigungsmanschette geordnet zur Reinigungs- und/oder Schmierung der Kolbenstange 228. Das Gehäuse 212 ist insbesondere als Gussgehäuse ausgebildet.FIG. 18 shows a heat exchanger valve device 300 according to a further exemplary embodiment. Identical features are denoted by the same reference numerals as in the previous figures. In particular, in contrast to FIG. 17, the heat exchanger valve device 300 has at least one spring 303, which is designed as a helical compression spring and / or helical tension spring. The valve piston or the valve rod 301 is formed substantially like the valve piston or valve rod 226. The heat transfer valve device 300 comprises a closing body 302, which is formed substantially like the closing body 230. On the valve piston rod 228 at least one cleaning sleeve is arranged for cleaning and / or lubrication of the piston rod 228. The housing 212 is formed in particular as a cast housing.
Figuren 10, 17 und 18FIGS. 10, 17 and 18
Der Ventilschieber 66, 226, 301 ist als Vollkörper oder zumindest bereichsweise als Hohlkörper ausgebildet.The valve spool 66, 226, 301 is formed as a solid body or at least partially as a hollow body.
In den Figuren 1-18 sind bei einer anderen Ausführungsform die Wärmeü- bertragerventileinrichtung, insbesondere das Gehäuse 2, 52, 212 und/oder der Ventilschieber 16, 66, 226 und/oder insbesondere der Schließköper aus einem Metall und/oder aus einem Sintermaterial wie beispielsweise Keramik und/oder Magnesium und/oder Aluminium und/oder Stahl , wie beispielsweise Edelstahl, und/oder aus einem Kunststoff, insbesondere einem Kunst- stoff, dessen Schmelztemperatur höher ist als die Temperatur des zu kühlenden Mediums, insbesondere des Abgases, der Ladeluft, des Öls usw. und/oder aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet.In FIGS. 1-18, in another embodiment, the heat transfer valve device, in particular the housing 2, 52, 212 and / or the valve spool 16, 66, 226 and / or in particular the closing body of a metal and / or of a sintered material such as ceramic and / or magnesium and / or aluminum and / or steel, such as stainless steel, and / or of a plastic, in particular a plastic whose melting temperature is higher than the temperature of the medium to be cooled, in particular the exhaust gas, the charge air, the oil, etc., and / or formed from a fiber composite material.
Das zumindest eine Gehäuse 2, 52, 212 ist beispielsweise aus zumindest einem Blech ausgebildet und weist ein Material, insbesondere Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, Kunststoff, Keramik oder einen Faserverbundwerkstoff oder Stahl auf, dessen Schmelztemperatur über, insbesondere deutlich über, der Temperatur des zu kühlenden Mediums wie Abgas, Ladeluft, Öl, Kühlmittel usw. liegt. Das zumindest eine Gehäuse 2, 52, 212 ist mit zumindest einem Kühlmittelkanal, insbesondere mit zwei, drei oder mehr als drei Kühlmittelkanälen versehen, in denen Kühlmittel wie ein wasserhaltiges Fluid und/oder ein Gas wie Luft oder CO2 strömt und das zumindest eine Gehäuse 2,52, 212 besonders vorteilhaft kühlt, insbesondere unter die Schmelztemperatur des Materials, insbesondere Aluminium oder Aluminium- legierung, Kunststoff, Magnesium, Keramik oder Faserverbundwerkstoff oder Stahl, kühlt, so dass die Festigkeitseigenschaften wie Steifigkeit, Zug- und/oder Druckfestigkeit, Dauerfestigkeit, Wechselfestigkeit des zumindest einen Gehäuse 2, 52, 212 nicht durch die Temperatur des ungekühlenden Mediums wie Abgas, Ladeluft, Öl, Kühlmittel verschlechtert werden.The at least one housing 2, 52, 212 is formed for example of at least one sheet and has a material, in particular aluminum or an aluminum alloy, plastic, ceramic or a fiber composite material or steel whose melting temperature above, in particular well above, the temperature of the cooled Medium such as exhaust gas, charge air, oil, coolant, etc. is located. The at least one housing 2, 52, 212 is provided with at least one coolant channel, in particular with two, three or more than three coolant channels in which coolant such as a water-containing fluid and / or a gas such as air or CO 2 flows and the at least one housing 2 , 52, 212 cools particularly advantageous, in particular below the melting temperature of the material, in particular aluminum or aluminum alloy, plastic, magnesium, ceramic or fiber composite material or steel, cools, so that the strength properties such as stiffness, tensile and / or compressive strength, fatigue strength, Interchangeability of at least one housing 2, 52, 212 are not degraded by the temperature of the uncooled medium such as exhaust gas, charge air, oil, coolant.
Das Gehäuse 2, 52, 212 wird dabei mittels eines urformenden Fertigungsverfahrens, wie Gießen, Spritzgießen usw. und/oder mittels eines umformenden Fertigungsverfahrens, wie beispielsweise Biegen, Pressen, Stanzen und/oder mittels stoffschlüssigen Verbindens, wie Schweißen, Löten, Kleben usw. hergestellt.The housing 2, 52, 212 is in this case by means of an original manufacturing process, such as casting, injection molding, etc. and / or by means of a transforming manufacturing process, such as bending, pressing, stamping and / or by means of material bonding, such as welding, soldering, gluing, etc. produced.
Der Schließkörper, insbesondere der Kolben, weist einen nicht näher bezeichneten Kolbendurchmesser auf. Femer weist der Führungsabschnitt zur Führung des Schließkörpers, insbesondere des Kolbens, einen Führungsab- schnittsdurchmesser der Führungsöffnung auf. Die doppelte Spaltbreite er- gibt sich bei der Subtraktion des Kolbendurchmessers vom Führungsabschnittsdurchmesser.The closing body, in particular the piston, has an unspecified piston diameter. Furthermore, the guide section for guiding the closing body, in particular the piston, has a guide section diameter of the guide opening. The double slit width is the subtraction of the piston diameter from the guide section diameter.
Die folgenden Werte sind in Mikrometern angegeben: Die Spaltbreite nimmt insbesondere Werte zwischen 10 μm bis 55 μm, insbesondere zwischen 15 μm bis 50 μm, insbesondere zwischen 20 μm bis 40 μm, insbesondere 30 μm bis 35 μm an. Die Spaltbreite nimmt insbesondere Werte zwischen 5 μm bis 55 μm, insbesondere zwischen 8 μm bis 25 μm, insbesondere zwischen 10 μm bis 15 μm an.The following values are given in micrometers: The gap width assumes in particular values between 10 μm to 55 μm, in particular between 15 μm to 50 μm, in particular between 20 μm to 40 μm, in particular 30 μm to 35 μm. The gap width in particular assumes values between 5 μm to 55 μm, in particular between 8 μm to 25 μm, in particular between 10 μm to 15 μm.
Die zumindest eine Schraubendruck- und/oder Schraubenzugfeder 236, 239, 303, insbesondere die zwei oder mehr als zwei Schraubendruck- und/oder Schraubenzugfedern 236, 239, 303, schließen das Ventil im stromlosen Zustand. Bei der zumindest einen Schraubendruck- und/oder Schraubenzugfe- der 236, 239, 303, insbesondere den zwei oder mehr Schraubendruckfedern und/oder Schraubenzugfedern 236, 239, 303, handelt es sich vorzugsweise um Spiralfedern.The at least one helical compression and / or helical tension spring 236, 239, 303, in particular the two or more than two helical compression and / or Schraubenzugfedern 236, 239, 303, close the valve in the de-energized state. The at least one helical compression and / or helical tension spring 236, 239, 303, in particular the two or more helical compression springs and / or helical tension springs 236, 239, 303, are preferably helical springs.
Die zumindest eine Schraubendruck- und/oder Schraubenzugfeder 236, 239, 303, insbesondere die zwei oder mehr als zwei Schraubendruck- und/oderThe at least one helical compression and / or helical tension spring 236, 239, 303, in particular the two or more than two Schraubendruck- and / or
Schraubenzugfedern 236, 239, 303, sind im Gasraum oder außerhalb desSchraubenzugfedern 236, 239, 303, are in the gas space or outside the
Gasraums angeordnet. Die zumindest eine Schraubendruck- und/oderGas space arranged. The at least one screw pressure and / or
Schraubenzugfeder 236, 239, 303, insbesondere die zwei oder mehr als zwei Schraubendruck- und/oder Schraubenzugfedern 236, 239, 303, sind in einer anderen Ausführungsform in der Antriebseinheit angeordnet.Bolt tension spring 236, 239, 303, in particular the two or more than two helical compression and / or Schraubenzugfedern 236, 239, 303, are arranged in another embodiment in the drive unit.
Der zumindest eine Ventilschieber 226 ist in der geschlossenen Stellung druckentlastet, auf diese Weise ist eine geringere Kraft zur Betätigung des Ventilschiebers erforderlich als aus dem Stand der Technik bekannt. Insbe- sondere kann die Größe der Antriebseinheit reduziert werden und auf diese Weise Bauraum vorteilhaft eingespart werden. Als Antriebseinheit wird zumindest ein DC-Motor (DC direct current Gleichstrom) und in einer anderen Ausführungsform ein bürstenloser DC-Motor und/oder zumindest ein Drehmagnet und/oder zumindest ein Linearantrieb, insbesondere zumindest ein Lineardirektantrieb und/oder zumindest ein Hubmagnet verwendet. Die Wärmeübertragerventileinrichtung 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 ist zumindest ein Kombiventil, so dass insbesondere die Abgasrückführung (Abgasrückführfunktion) von rückgeführtem, gekühltem oder zu kühlendem Medium wie Abgas, Ladeluft, Kühlmittel, Öl usw. und ein Bypassen (Bypass- funktion) von Medium wie Abgas, Ladeluft, Kühlmittel, Öl usw. um den zumindest einen Kühler herum, so dass das Medium wie Abgas, Ladeluft, Kühlmittel, Öl usw. nicht gekühlt wird mit der Wärmeübertragerventileinrichtung 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 gesteuert und/oder geregelt wird.The at least one valve spool 226 is depressurized in the closed position, thus requiring less force to actuate the valve spool than is known in the art. In particular, the size of the drive unit can be reduced and space can advantageously be saved in this way. The drive unit used is at least one DC motor (DC direct current direct current) and in another embodiment a brushless DC motor and / or at least one rotary magnet and / or at least one linear drive, in particular at least one linear direct drive and / or at least one lifting magnet. The heat transfer valve device 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 is at least one combination valve, so that in particular the exhaust gas recirculation (exhaust gas recirculation function) of recirculated, cooled or to be cooled medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil, etc. and a Bypass (bypass function) of medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil, etc. around the at least one radiator so that the medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil, etc. is not cooled with the heat transfer valve device 11, 121, 131 , 141, 151, 161, 211, 300 is controlled and / or regulated.
Die Wärmeübertragerventileinrichtung 11, 121, 131, 141, 151, 161,211, 300 ist in einer anderen Ausführungsform nur ein Abgasrückführventil, so dass insbesondere die Abgasrückführung (Abgasrückführfunktion) von rückgeführtem, gekühltem oder zu kühlendem Medium wie Abgas, Ladeluft, Kühlmittel, Öl usw. gesteuert und/oder geregelt wird. Die Wärmeübertragerventi- leinrichtung 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 ist in der geschlossenen Stellung druckentlastet.The heat transfer valve device 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 is in another embodiment only an exhaust gas recirculation valve, so that in particular the exhaust gas recirculation (exhaust gas recirculation function) of recirculated, cooled or to be cooled medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil, etc. controlled and / or regulated. The heat exchanger valve device 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 is depressurized in the closed position.
Die Wärmeübertragerventileinrichtung 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 ist in einer anderen Ausführungsform nur ein Bypassventil (Bypassfunktion). Rückgeführtes, gekühltes oder zu kühlendes Medium wie Abgas, Ladeluft, Kühlmittel, Öl usw. wird um den zumindest einen Kühler herum bygepasst, so dass das Medium wie Abgas, Ladeluft, Kühlmittel, Öl usw. nicht gekühlt wird. Mit der Wärmeübertragerventileinrichtung 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211 , 300 wird besonders vorteilhaft die Leckage verringert. Beim Stand der Technik fließt nämlich eine Leckagestrom an Medium wie Abgas, Ladeluft, Kühlmittel, Öl beim Bypassen (Bypassfunktion) aufgrund der schlechten Abdichtung durch den Kühler oder bei der Kühlfunktion durch den Bypass. Dieser Leckagestrom wird bei der Verwendung der Wärmeübertragerventileinrichtung 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 als Bypassventil besonderes vorteilhaft verringert, so dass der Leckagestrom nur 0,5% bis 10%, insbesondere 0,5% bis 7%, insbesondere 0,5% bis 5%, insbesondere 0,5% bis 3%, insbesondere 0,5% bis 2% des in die Wärmeübertragerventileinrichtung 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 einströmenden Mediums wie Abgas, Ladeluft, Kühlmittel, Öl usw. beträgt. Die unter den gegebenen Betriebsbedingungen eines Abgasrückführ- (AGR)Systems anfallenden Partikel- und Kondensat-Ablagerungen am Stellglied eines AGR-Ventils können die Funktion des Ventils beeinflussen. Im schlimmsten Fall kann es zu einem nicht wieder lösbaren Verschluss des Stellglieds kommen. Aus diesem Grund muss ein Reinigungsmechanismus des Stellglieds vorgesehen werden.The heat transfer valve device 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 is in another embodiment, only a bypass valve (bypass function). Returned, cooled or to be cooled medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil, etc. is bypassed around the at least one radiator, so that the medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil, etc. is not cooled. With the heat transfer valve device 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300, the leakage is particularly advantageously reduced. Namely, in the prior art, a leakage current flows to medium such as exhaust gas, charge air, coolant, oil in bypassing (bypass function) due to the poor seal by the radiator or the cooling function by the bypass. This leakage current is particularly advantageously reduced when using the heat transfer valve device 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300 as a bypass valve, so that the leakage current only 0.5% to 10%, especially 0.5% to 7% , in particular 0.5% to 5%, in particular 0.5% to 3%, in particular 0.5% to 2% of the medium flowing into the heat exchanger valve device 11, 121, 131, 141, 151, 161, 211, 300, such as exhaust gas , Charge air, coolant, oil, etc. is. The particulate and condensate deposits on the actuator of an EGR valve occurring under the given operating conditions of an exhaust gas recirculation (EGR) system can affect the function of the valve. In the worst case, there may be a non-releasable closure of the actuator. For this reason, a cleaning mechanism of the actuator must be provided.
Durch die bei den in einem AGR-System gegebenen Betriebsbedingungen fallen Partikel- und Kondensat-Ablagerungen an. Diese Ablagerungen kön- nen zu einem Verkleben einer Klappe/eines Tellers eines herkömmlichen Ventils mit dem Sitz führen oder zu einer Verstopfung der Führung einer Ventilstange, wobei unter Umständen eine weitere Bewegung der Klappe/des Tellers relativ zum Ventilsitz verhindert wird und somit das AGR- Ventil nicht mehr gebrauchsfähig ist.The operating conditions of an EGR system result in particulate and condensate deposits. These deposits can lead to sticking of a flap / plate of a conventional valve to the seat or clogging of the guide of a valve rod, possibly preventing further movement of the flap / plate relative to the valve seat and thus preventing the EGR reaction. Valve is no longer usable.
Ein AGR-Ventil, insbesondere ein Kolbenschieber-AGR-Ventil hält in seiner Nulllage die AGR-Leitung verschlossen. Durch eine Bewegung des Stellglieds in die eine Richtung wird die AGR-Leitung geöffnet, wobei das Abgas über einen Abgaswärmetauscher strömen kann. Durch eine Bewegung des Stellglieds aus der Nulllage heraus in die andere Richtung wird ebenfalls die AGR-Leitung geöffnet, wobei jetzt das Abgas über einen Bypass an dem Abgaswärmetauscher vorbei strömen kann. Durch die Größe des Hubs wird die rückgeführte Abgasmenge eingestellt.An EGR valve, in particular a spool EGR valve, keeps the EGR line closed in its zero position. By moving the actuator in one direction, the EGR passage is opened allowing the exhaust gas to flow through an exhaust heat exchanger. By a movement of the actuator from the zero position out in the other direction, the EGR line is also opened, and now the exhaust gas can flow past the exhaust gas heat exchanger via a bypass. The size of the stroke sets the amount of recirculated exhaust gas.
Zur Reinigung kann die Bewegungsart des Stellglieds wie im Folgenden beschrieben erfolgen: a) aus der Nulllage (AGR-Leitung verschlossen) bewegt sich das Stellglied längs zu seiner Achse in die eine bzw. in die andere Richtung, wobei die AGR-Leitung während der ganzen Zeit verschlossen bleibt; b) aus einer Ausgangslage bewegt sich das Stellglied längs zu seiner Achse in die eine bzw. in die andere Richtung. Hierbei öffnet es die AGR- Leitung, einmal zum Wärmeübertrager hin, zum anderen zum Bypass hin; c) das Stellglied wird über einen Mechanismus zum Drehen um seine Achse gebracht, wobei die Drehung alternierend in die eine bzw. andere Richtung erfolgen kann bzw. immer in eine Richtung erfolgen kann; d) es können Kombinationen obiger Längs- und Drehbewegungen erfolgen. Bei der Reinigung kann der Bewegungsablauf des Stellglieds folgendermaßen erfolgen: a) bei Längsbewegung führt das Stellglied den maximal möglichen Hub bzw. einen Prozentsatz des Maximalhubs in die eine Richtung aus und kehrt in seine Ausgangslage zurück; b) bei Längsbewegung führt das Stellglied den maximal möglichen Hub bzw. einen Prozentsatz des Maximalhubs in die andere Richtung aus und kehrt in seine Ausgangslage zurück; c) bei Längsbewegung führt das Stellglied den maximal möglichen Hub bzw. einen Prozentsatz des Maximalhubs in beide Richtungen aus und kehrt in seine Ausgangslage zurück; d) die unter a) bis c) beschriebenen Mechanismen werden mehrmals wiederholt.For cleaning, the movement of the actuator can be as described below: a) from the zero position (EGR line closed) moves the actuator along its axis in one or the other direction, the EGR line during the whole Time remains closed; b) from an initial position, the actuator moves longitudinally to its axis in the one or in the other direction. In doing so, it opens the EGR line, once to the heat exchanger and to the bypass. c) the actuator is brought about a mechanism for rotating about its axis, wherein the rotation can take place alternately in the one or the other direction or can always take place in one direction; d) combinations of the above longitudinal and rotational movements can take place. During cleaning, the movement of the actuator can be performed as follows: a) in longitudinal movement, the actuator performs the maximum possible stroke or a percentage of the maximum stroke in one direction and returns to its original position; b) during longitudinal movement, the actuator performs the maximum possible stroke or a percentage of the maximum stroke in the other direction and returns to its original position; c) during longitudinal movement, the actuator performs the maximum possible stroke or a percentage of the maximum stroke in both directions and returns to its original position; d) the mechanisms described under a) to c) are repeated several times.
Die Verstellgeschwindigkeit kann bei allen beschriebenen Mechanismen langsamer, schneller oder gleichschnell sein wie die Verstellgeschwindigkeit unter Normalbedingungen. Entscheidend ist, dass der Antrieb des AGR- Ventils kurzzeitig eine höhere Verstellkraft aufbringen kann als unter Normalbedingungen, um durch die Verschmutzung hervorgerufene, mögliche höhere Reib- beziehungsweise Widerstandskräfte zu überwinden.The adjustment speed can be slower, faster or equally fast in all described mechanisms as the adjustment speed under normal conditions. It is crucial that the drive of the EGR valve can apply a higher adjustment force for a short time than under normal conditions in order to overcome possible higher friction or resistance forces caused by the contamination.
Die Reinigung kann bei folgenden Betriebszuständen des Verbrennungsmotors erfolgen: a) bei einem mit Diesel-Verbrennungsverfahren betriebenen Fahrzeug vorThe cleaning can be carried out in the following operating states of the internal combustion engine: a) in a vehicle operated with diesel combustion method
Inbetriebnahme des Motors oder in der Vorglühphase; b) bei einem nach dem Otto-Verbrennungsverfahren betriebenen Fahrzeug ebenfalls vor Inbetriebnahme des Motors, z.B. bei Inbetriebnahme der Kraftstoffpumpe und/oder anderer Nebenaggregate; c) bei/nach Abstellen des Motors; d) während des Betriebs des Motors, wobei dieser sich in einem Betriebs- punkt befindet bei dem keine AGR stattfindet. Dies ist insbesondere bei besonders ausgeführten Stellgliedern von AGR-Ventilen, die eine Bewegung des Stellglieds ohne Öffnung des Ventilsitzes erlauben, wie z.B. einem Kolbenschieber, möglich. Hierfür ist insbesondere der unter Bewegungsart, a) beschriebene Reinigungsmechanismus geeignet, bei dem sich das Stellglied so bewegt, das das Ventil trotzdem verschlossen bleibt;. e) während des Betriebs des Motors, wobei dieser sich in einem Betriebspunkt befindet bei dem AGR stattfindet. Dies ist insbesondere bei besonders ausgeführten Stellgliedern von AGR-Ventilen, die eine Drehbe- wegung des Stellglieds erlauben, wie z.B. einem Kolbenschieber, möglich.Commissioning of the engine or in the preheating phase; b) in a vehicle operated by the Otto combustion process, also before the engine is put into operation, eg when the fuel pump and / or other accessories are put into operation; c) when / after stopping the engine; d) during operation of the engine, which is in an operating point where no EGR takes place. This is especially true at specially designed actuators of EGR valves, which allow movement of the actuator without opening the valve seat, such as a piston valve, possible. For this purpose, in particular, the cleaning mechanism described under movement type, a) is suitable, in which the actuator moves so that the valve still remains closed. e) during operation of the engine, which is at an operating point at which EGR takes place. This is particularly possible with specially designed actuators of EGR valves that allow a rotational movement of the actuator, such as a spool.
Die Initiierung des Reinigungsmechanismus kann dergestalt erfolgen, dass: a) eine Reinigung regelmäßig in vorher festgelegten Intervallen stattfindet, wobei die Intervalle zeitlicher Natur sein können oder von der Betriebszeit des Motors abhängen oder vom Kilometerstand des Fahrzeugs abhängen; b) eine Reinigung bei jedem Anfahren und Abstellen des Motors stattfindet; c) eine Reinigung durchgeführt wird, wenn die Abweichung eines Sensor- Signals der Lagerückmeldung des Antriebs des AGR-Ventils (IST-The initiation of the cleaning mechanism may be such that: a) cleaning occurs regularly at predetermined intervals, which intervals may be of a temporal nature or depend on the operating time of the engine or depend on the mileage of the vehicle; b) cleaning takes place every time the engine is started and stopped; c) a cleaning is carried out if the deviation of a sensor signal of the position feedback of the drive of the EGR valve (IST-
Position) bei gegebenem elektrischem Ansteuersignal (SOLL-Position) größer als 3% ist; d) eine mögliche Verschmutzung durch eine Abweichung eines Sensorsignals der Lagerückmeldung des Antriebs des AGR-Ventils bei gegebe- nem elektrischem Ansteuersignal vom hinterlegten (unverschmutzten)Position) is greater than 3% for a given electrical drive signal (DESIRED position); d) possible contamination due to a deviation of a sensor signal from the position feedback of the drive of the EGR valve with a given electrical activation signal from the stored (unpolluted)
Sensorsignal bei selbigem Ansteuersignal erkannt wird und eine Reinigung initiiert wird; e) die Reinigungsinitiierung eine Kombination obiger Mechanismen ist. Sensor signal is detected at selbigem drive signal and a cleaning is initiated; e) the cleaning initiation is a combination of the above mechanisms.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Wärmeübertragerventileinrichtung zum Regeln eines Fluidstroms, insbesondere eines Abgas- oder Ladeluftstroms, mit einem Ventilgehäuse (2;52;212), das einen Eingang (4;54;214) für den Fluidstrom und einen Wärmeübertragerausgang (11 ;61 ;221 ) aufweist, durch den einem Wärmeübertrager, insbesondere einem Kühler, in Abhängigkeit von der Stellung eines Ventilkörpers ein mehr oder weniger großerA heat transfer valve device for controlling a fluid flow, in particular an exhaust or charge air flow, comprising a valve housing (2; 52; 212) having an inlet (4; 54; 214) for the fluid flow and a heat exchanger outlet (11; 61; 221) , by which a heat exchanger, in particular a cooler, in dependence on the position of a valve body, a more or less large
Fluidstrom zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (2;52;212) einen weiteren Ausgang, insbesondere einen Bypassausgang (12;62;222), aufweist, durch den in Abhängigkeit von der Stellung eines Stellglieds (16;66;226), das eine Längs- achse aufweist und parallel zu seiner Längsachse hin und her bewegbar in dem Ventilgehäuse (2;52;212) angeordnet ist, ein mehr oder weniger großer Fluidstrom an dem Wärmeübertrager vorbeileitbar ist.Fluid supply is supplied, characterized in that the valve housing (2; 52; 212) has a further output, in particular a bypass outlet (12; 62; 222), by which in dependence on the position of an actuator (16; 66; 226) , which has a longitudinal axis and is arranged parallel to its longitudinal axis movable in the valve housing (2; 52; 212), a more or less large fluid flow past the heat exchanger.
2. Wärmeübertragerventileinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, dass das Stellglied (16;66;226) zwischen einer ersten Extremstellung, in welcher der weitere Ausgang (12;62;222) geschlossen und der Wärmeübertragerausgang (11 ;61 ;221 ) geöffnet ist, und einer zweiten Extremstellung hin und her bewegbar ist, in welcher der weitere Ausgang (12;62;222) geöffnet und der Wärmeübertragerausgang (11 ;61 ;221) geschlossen ist.2. Heat exchanger valve device according to claim 1, characterized in that the actuator (16; 66; 226) is closed between a first extreme position in which the further outlet (12; 62; 222) is closed and the heat exchanger outlet (11; 61; 221) is open, and a second extreme position is movable back and forth, in which the further output (12; 62; 222) is opened and the heat exchanger output (11; 61; 221) is closed.
3. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer weiteren Ventilstellung des Stellglieds der weitere Ausgang (12;62;222) und der Wär- meübertragerausgang (11 ;61 ;221 ) geschlossen sind. 3. Heat exchanger valve device according to one of the preceding claims, characterized in that in a further valve position of the actuator, the further output (12; 62; 222) and the heat exchanger outlet (11; 61; 221) are closed.
4. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer weiteren Ventilstellung des Stellglieds der weitere Ausgang (12;62;222) und der Wärmeübertragerausgang (11 ;61 ;221 ) zumindest teilweise geöffnet sind.4. Heat exchanger valve device according to one of the preceding claims, characterized in that in a further valve position of the actuator, the further output (12; 62; 222) and the heat exchanger outlet (11; 61; 221) are at least partially open.
5. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer weiteren Ventilstellung des Ventilschiebers der weitere Ausgang (12;62;222) und der Wärmeübertragerausgang (11 ;61 ;221 ) geöffnet sind.5. Heat exchanger valve device according to one of the preceding claims, characterized in that in a further valve position of the valve slide the further output (12; 62; 222) and the heat exchanger outlet (11; 61; 221) are opened.
6. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer weiteren Ventilstellung des Stellglieds der weitere Ausgang (12;62;222) insbesonde- re teilweise geöffnet und der Wärmeübertragerausgang (11 ;61 ;221 ) geschlossen ist.6. Heat exchanger valve device according to one of the preceding claims, characterized in that in a further valve position of the actuator the further output (12; 62; 222) is in particular partially opened and the heat exchanger outlet (11; 61; 221) is closed.
7. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer weiteren Ventil- Stellung des Stellglieds der Wärmeübertragerausgang (11 ;61 ;221 ) insbesondere teilweise geöffnet und der weitere Ausgang (12;62;222) geschlossen ist.7. Heat exchanger valve device according to one of the preceding claims, characterized in that in a further valve position of the actuator of the heat exchanger output (11; 61; 221) in particular partially open and the further output (12; 62; 222) is closed.
8. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (66;226) einen im Wesentlichen kreiszylinderförmigen Schließkörper (70;80;90;230) umfasst.8. Heat exchanger valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (66; 226) comprises a substantially circular-cylindrical closing body (70; 80; 90; 230).
9. Wärmeübertragerventileinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Schließkörper (70;80;90;230) ein zentrales Durchgangsloch (75;85;95) aufweist.9. Heat exchanger valve device according to claim 8, characterized in that the closing body (70; 80; 90; 230) has a central through-hole (75; 85; 95).
10. Wärmeübertragerventileinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (80;90;230) an mindestens einer Stirnseite mehrere Vorsprünge (88,89;201-203;231 ,232) aufweist.10. heat exchanger valve device according to claim 8 or 9, characterized in that the closing body (80; 90; 230) at least an end face has a plurality of projections (88,89, 201-203, 231, 232).
11. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (90;230) an beiden Stirnseiten mehrere Vorsprünge (201-205;231-234) aufweist.11. Heat exchanger valve device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the closing body (90; 230) has on both end faces a plurality of projections (201-205, 231-234).
12. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis12. Heat exchanger valve device according to one of claims 8 to
11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (226) mittels zumin- dest eines Federelements (236,239, 303), insbesondere durch eine symmetrisch vorgespannte Feder oder zwischen zwei Federelementen (236,239), in eine Nulllage vorgespannt ist bzw. in einer Nulllage gehalten wird, in welcher der Eingang (214) verschlossen ist.11, characterized in that the actuator (226) by means of at least one spring element (236,239, 303), in particular biased by a symmetrically biased spring or between two spring elements (236,239), in a zero position or is held in a zero position, in which the entrance (214) is closed.
13. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis13. Heat exchanger valve device according to one of claims 8 to
12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (230) durch zwei Lagerringe (261 ,262) geführt ist.12, characterized in that the closing body (230) is guided by two bearing rings (261, 262).
14. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (16;66) zumindest teilweise aus Keramik und/oder Stahl gebildet ist.14. Heat exchanger valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (16; 66) is at least partially made of ceramic and / or steel.
15. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (2;52) zumindest teilweise aus Keramik und/oder Stahl gebildet ist.15. Heat exchanger valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve housing (2, 52) is at least partially made of ceramic and / or steel.
16. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (16) mit zumindest einem Dichtelement (24) für den Eingang (4) ausgestattet ist.16. Heat exchanger valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (16) is equipped with at least one sealing element (24) for the input (4).
17. Wärmeübertragerventileinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Dichtelement (24) eine dem Eingang (4) zugewandte Dichtfläche (26) aufweist, welche die Gestalt eines Kugelabschnitts, einer Kugel, eines Zylinders, eines Kegels o- der eines Kegelstumpfs hat. 17, heat exchanger valve device according to claim 16, characterized in that the at least one sealing element (24) has an input (4) facing the sealing surface (26) having the shape of a spherical section, a ball, a cylinder, a cone o- of a truncated cone Has.
18. Wärmeübertragerventileinrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Dichtelement (24) an dem Stellglied (16) hin und her bewegbar geführt ist.18. Heat exchanger valve device according to claim 16 or 17, characterized in that the at least one sealing element (24) on the actuator (16) is guided back and forth movable.
19. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Dichtelement (24) durch eine Federeinrichtung (30) gegen den Eingang (4) vorgespannt ist.19. Heat exchanger valve device according to one of claims 16 to 18, characterized in that the at least one sealing element (24) by a spring means (30) is biased against the input (4).
20. Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (16) zumindest einen Druckausgleichskanal (22) aufweist.20. Heat exchanger valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (16) has at least one pressure equalization channel (22).
21. Verfahren zum Reinigen einer Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (16;66) aus einer Nulllage längs zu seiner Längsachse in die eine und/oder in die andere Richtung bewegt wird.21. A method for cleaning a heat exchanger valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (16; 66) is moved from a zero position along its longitudinal axis in one and / or in the other direction.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Ab- gasrückführleitung der Wärmeübertragerventileinrichtung insbesondere während des Reinigungsvorgangs in der Nulllage verschlossen ist.22. The method according to claim 21, characterized in that an exhaust gas recirculation line of the heat exchanger valve device is closed, in particular during the cleaning process in the zero position.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab- gasrückführleitung, insbesondere zwei Abgasrückführleitungen, der Wärmeübertragerventileinrichtung während des Reinigungsvorgangs verschlossen bleibt bzw. bleiben.23. The method according to claim 22, characterized in that the exhaust gas recirculation line, in particular two exhaust gas recirculation lines, the heat exchanger valve device remains closed or remain during the cleaning process.
24. Verfahren zum Reinigen einer Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (16;66) aus einer Ausgangslage längs zu seiner Längsachse in die eine und/oder in die andere Richtung bewegt wird.24. A method for cleaning a heat exchanger valve device according to one of claims 1 to 20, characterized in that the actuator (16; 66) is moved from a starting position along its longitudinal axis in one and / or in the other direction.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ab- gasrückführleitung der Wärmeübertragerventileinrichtung während des Reinigungsvorgangs zu einem Wärmeübertrager und/oder zu einem Bypass hin geöffnet wird.25. The method according to claim 24, characterized in that an exhaust gas recirculation line of the heat exchanger valve device during the cleaning process to a heat exchanger and / or to a bypass is opened.
26. Verfahren zum Reinigen einer Wärmeübertragerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, insbesondere nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (16;66) um seine Längsachse in Drehung versetzt wird.26. A method for cleaning a heat exchanger valve device according to one of claims 1 to 20, in particular according to one of claims 21 to 25, characterized in that the actuator (16; 66) is rotated about its longitudinal axis in rotation.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Dre- hung alternierend in die eine oder andere Richtung erfolgt.27. The method according to claim 26, characterized in that the rotation takes place alternately in one or the other direction.
28. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung nur in eine Richtung erfolgt.28. The method according to claim 26, characterized in that the rotation takes place in one direction only.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbewegung des Stellglieds mit der Drehbewegung des Stellglieds kombiniert wird.29. The method according to any one of claims 21 to 26, characterized in that the longitudinal movement of the actuator is combined with the rotational movement of the actuator.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Stellglied bei der Längsbewegung, insbesondere mehrmals wiederholt, einen maximal möglichen Hub oder einen Prozentsatz des maximal möglichen Hubs in die eine Richtung ausführt und in seine Ausgangslage zurückkehrt.30. The method according to any one of claims 21 to 29, characterized in that the actuator during the longitudinal movement, in particular repeated several times, executes a maximum possible stroke or a percentage of the maximum possible stroke in one direction and returns to its original position.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied bei der Längsbewegung, insbesondere mehrmals wiederholt, einen maximal möglichen Hub oder einen Prozentsatz des maximal möglichen Hubs in die andere Richtung ausführt und in seine Ausgangslage zurückkehrt.31. The method according to claim 30, characterized in that the actuator in the longitudinal movement, in particular repeated several times, executes a maximum possible stroke or a percentage of the maximum possible stroke in the other direction and returns to its original position.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied bei der Längsbewegung, insbesondere mehrmals wiederholt, einen maximal möglichen Hub oder einen Prozentsatz des maximal möglichen Hubs in beide Richtungen ausführt und in seine Ausgangslage zurückkehrt. 32. The method according to any one of claims 21 to 29, characterized in that the actuator in the longitudinal movement, in particular repeated several times, executes a maximum possible stroke or a percentage of the maximum possible stroke in both directions and returns to its original position.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellgeschwindigkeit beim Reinigen langsamer, schneller oder gleichschnell wie die Verstellgeschwindigkeit unter Normalbedingungen ist.33. The method according to any one of claims 21 to 32, characterized in that the adjustment speed during cleaning is slower, faster or equally fast as the adjustment speed under normal conditions.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Antrieb der Wärmeübertragerventileinrichtung kurzzeitig eine höhere Verstellkraft aufgebracht wird als unter Normalbedingungen.34. The method according to any one of claims 21 to 33, characterized in that for a short time a higher adjustment force is applied by a drive of the heat exchanger valve device than under normal conditions.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung bei folgenden Betriebszuständen einer Brennkraftmaschine erfolgt: a) bei einem Diesel-Verbrennungsverfahren vor Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine oder in der Vorglühphase; b) bei einem Otto-Verbrennungsverfahren vor Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine, zum Beispiel bei Inbetriebnahme einer Kraftstoffpumpe und/oder anderer Nebenaggregate; c) bei/nach Abstellen der Brennkraftmaschine; d) während des Betriebs der Brennkraftmaschine, wobei sich die35. The method according to any one of claims 21 to 34, characterized in that the cleaning is carried out at the following operating states of an internal combustion engine: a) in a diesel combustion process prior to commissioning of the internal combustion engine or in the Vorglühphase; b) in a gasoline combustion process prior to the startup of the internal combustion engine, for example when commissioning a fuel pump and / or other ancillary units; c) when / after switching off the internal combustion engine; d) during operation of the internal combustion engine, wherein the
Brennkraftmaschine in einem Betriebspunkt befindet, bei dem keine Abgasrückführung stattfindet; e) während des Betriebs der Brennkraftmaschine, wobei sich die Brennkraftmaschine in einem Betriebspunkt befindet, bei dem Ab- gasrückführung stattfindet.Internal combustion engine is located at an operating point at which no exhaust gas recirculation takes place; e) during operation of the internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is at an operating point, takes place at the exhaust gas recirculation.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Initiierung des Reinigungsmechanismus dergestalt erfolgt, dass: a) eine Reinigung regelmäßig in vorher festgelegten Intervallen stattfindet; b) eine Reinigung bei jedem Anfahren und Abstellen der Brennkraftmaschine stattfindet; c) eine Reinigung durchgeführt wird, wenn die Abweichung eines Sensorsignals einer Lagerückmeldung des Antriebs der Wärmeü- bertragerventileinrichtung (IST-Position) bei einem gegebenen e- lektrischen Ansteuersignal (SOLL-Position) größer als 3 Prozent ist; d) eine mögliche Verschmutzung durch eine Abweichung eines Sen- sorsignals der Lagerückmeldung des Antriebs der Wärmeübertragerventileinrichtung bei einem gegebenen elektrischen Ansteuersignal von einem hinterlegten (unverschmutzten) Sensorsignal bei selbigem Ansteuersignal erkannt und eine Reinigung initiiert wird;36. The method according to any one of claims 21 to 35, characterized in that the initiation of the cleaning mechanism is carried out such that: a) a cleaning takes place regularly at predetermined intervals; b) a cleaning takes place at each start-up and shutdown of the internal combustion engine; c) a cleaning is carried out if the deviation of a sensor signal of a bearing feedback of the drive of the heat transfer valve device (ACTUAL position) is greater than 3 percent for a given electrical drive signal (DESIRED position); d) a possible contamination is detected by a deviation of a sensor signal of the bearing feedback of the drive of the heat exchanger valve device for a given electrical control signal from a stored (unpolluted) sensor signal at selbigem control signal and a cleaning is initiated;
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verfahrens zur Reinigung der Wärmeübertragerausgang (11 ;61 ;221 ) und/oder der Bypassausgang (12;62;222) verschlossen sind.37. Method according to claim 21, characterized in that, during the method for cleaning, the heat exchanger outlet (11; 61; 221) and / or the bypass outlet (12; 62; 222) are closed.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zum Reinigen gestartet wird, sobald ein erfasstes Sensorsignal einer Sensoreinrichtung, insbesondere zur Messung einer Reibwiderstandskraft eines Reibwiderstandes zwischen zumindest einem Schließkörpers (230, 302) und zumindest ei- nem Gehäuseführungsabschnitt (350), mit einem Referenzsignal ü- bereinstimmt.38. Method according to claim 21, characterized in that the method for cleaning is started as soon as a detected sensor signal of a sensor device, in particular for measuring a frictional resistance force of a frictional resistance between at least one closing body (230, 302) and at least one Housing guide portion (350), with a reference signal Ü coincides.
39. Wärmeübertrager, insbesondere Abgaswärmeübertrager, mit einer Wärmeübertragerventileinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 20.39. Heat exchanger, in particular exhaust gas heat exchanger, with a heat exchanger valve device (1) according to one of claims 1 to 20.
40. Abgasrückführsystem mit oder an einer Brennkraftmaschine, insbesondere einem Motor, der beziehungsweise dem an einer Entnahmestelle (108) abgezweigtes und über eine Rückführstelle (109) zurück- geführtes Abgas zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Entnahmestelle (108) und die Rückführstelle (109) eine Wärmeübertragerventileinrichtung (111 ,121 ,131 ,141 ,151 ,161 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 20 geschaltet ist. 40. Exhaust gas recirculation system with or on an internal combustion engine, in particular an engine, which is or at a sampling point (108) diverted and fed back via a return point (109) exhaust gas, characterized in that between the removal point (108) and the return point (109) a heat transfer valve device (111, 121, 131, 141, 151, 161) is connected according to one of claims 1 to 20.
41. Abgasrückführsystem nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung (111 ,121 ,131 ,141 ,151 ,161 ) mit einer Abgaskühleinrichtung (112,122,132,133,142,152,162,163) verbunden ist.41. Exhaust gas recirculation system according to claim 40, characterized in that the heat exchanger valve device (111, 121, 131, 141, 151, 161) with an exhaust gas cooling device (112,122,132,133,142,152,162,163) is connected.
42. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 40 bis 41 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung (111 ,121 ,131 ,141 ,151 ,161 ) in die Abgaskühleinrichtung (112,122,132,133,142,152,162,163) integriert ist.42. Exhaust gas recirculation system according to one of claims 40 to 41, characterized in that the heat exchanger valve device (111, 121, 131, 141, 151, 161) in the exhaust gas cooling device (112,122,132,133,142,152,162,163) is integrated.
43. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung (111 ,121 ,131 ,141 ,151 ,161 ) stoffschlüssig mit der Abgaskühleinrichtung (112,122,132,133,142,152,162,163) verbunden ist.43. Exhaust gas recirculation system according to one of claims 40 to 42, characterized in that the heat exchanger valve device (111, 121, 131, 141, 151, 161) is integrally connected to the exhaust gas cooling device (112,122,132,133,142,152,162,163).
44. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgaskühleinrichtung (112,132,133,142;162,163) einen Bypass aufweist.44. Exhaust gas recirculation system according to one of claims 40 to 43, characterized in that the exhaust gas cooling device (112,132,133,142; 162,163) has a bypass.
45. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 40 bis 44 dadurch gekennzeichnet, dass die Abgaskühleinrichtung (122; 152) einen U- Flow-Kühler umfasst.45. Exhaust gas recirculation system according to one of claims 40 to 44, characterized in that the exhaust gas cooling device (122, 152) comprises a U-flow cooler.
46. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 40 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung46. Exhaust gas recirculation system according to one of claims 40 to 45, characterized in that the heat exchanger valve device
(111 ,121 ,131 ,141 ,151 ,161 ), in Strömungsrichtung von der Entnahmestelle (108) zu der Rückführstelle (109) betrachtet, stromaufwärts zu der Abgaskühleinrichtung (112,122,132,133,142,152,162,163) angeordnet ist.(111, 121, 131, 141, 151, 161), viewed in the flow direction from the extraction point (108) to the return point (109) upstream of the exhaust gas cooling device (112,122,132,133,142,152,162,163) is arranged.
47. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 40 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung (111 ,121 ,131 ,141 ,151 ,161 ), in Strömungsrichtung von der Entnahmestelle (108) zu der Rückführstelle (109) betrachtet, stromabwärts zu der Abgaskühleinrichtung (112,122,132,133,142,152,162,163) angeordnet ist.47. Exhaust gas recirculation system according to one of claims 40 to 46, characterized in that the heat transfer valve device (111, 121, 131, 141, 151, 161), viewed in the flow direction from the removal point (108) to the return point (109) downstream the exhaust gas cooling device (112,122,132,133,142,152,162,163) is arranged.
48. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 40 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung (131 ,161 ) einen Hochtemperatur-Abgaskühler (132,162) und einen Niedertemperatur-Abgaskühler (133,163) umfasst.48. Exhaust gas recirculation system according to one of claims 40 to 47, characterized in that the heat transfer valve device (131, 161) comprises a high-temperature exhaust gas cooler (132, 162) and a low-temperature exhaust gas cooler (133, 163).
49. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 40 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerventileinrichtung49. Exhaust gas recirculation system according to one of claims 40 to 48, characterized in that the heat exchanger valve device
(131 ,161 ), in Strömungsrichtung von der Entnahmestelle (108) zu der Rückführstelle (109) betrachtet, stromaufwärts oder stromabwärts zu dem Hochtemperatur-Abgaskühler (132,162) oder dem Niederdruckabgaskühler (133,163) angeordnet ist.(131, 161), viewed in the flow direction from the extraction point (108) to the return point (109), upstream or downstream of the high-temperature exhaust gas cooler (132, 162) or the low-pressure exhaust gas cooler (133, 163).
50. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 40 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrückführsystem von einem Hoch- druck-Abgasrückführsystem gebildet wird.50. Exhaust gas recirculation system according to one of claims 40 to 49, characterized in that the exhaust gas recirculation system is formed by a high-pressure exhaust gas recirculation system.
51. Abgasrückführsystem nach einem der Ansprüche 40 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasrückführsystem von einem Nieder- druckabgasrückführsystem gebildet wird. 51. Exhaust gas recirculation system according to one of claims 40 to 49, characterized in that the exhaust gas recirculation system is formed by a low-pressure exhaust gas recirculation system.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1275838A1 (en) * 2001-07-11 2003-01-15 Cooper-Standard Automotive (Deutschland) GmbH Exhaust recirculation system
EP1363013A1 (en) * 2002-05-15 2003-11-19 Behr GmbH & Co. KG Heat exchanger
DE102004010117A1 (en) * 2003-02-27 2004-11-18 Denso Corp., Kariya Exhaust gas recirculation circuit for motor vehicle internal combustion engine has regulating valve connected to heat exchanger outlet and bypass pipe
WO2005113972A1 (en) * 2004-05-21 2005-12-01 Pierburg Gmbh Controllable two-way valve

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1275838A1 (en) * 2001-07-11 2003-01-15 Cooper-Standard Automotive (Deutschland) GmbH Exhaust recirculation system
EP1363013A1 (en) * 2002-05-15 2003-11-19 Behr GmbH & Co. KG Heat exchanger
DE102004010117A1 (en) * 2003-02-27 2004-11-18 Denso Corp., Kariya Exhaust gas recirculation circuit for motor vehicle internal combustion engine has regulating valve connected to heat exchanger outlet and bypass pipe
WO2005113972A1 (en) * 2004-05-21 2005-12-01 Pierburg Gmbh Controllable two-way valve

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