DE4130853A1 - Verfahren zur steuerung der rueckgefuehrten abgasmenge bei einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist als Verschmutzungsregelung mit einem Ventil aus der DE-OS 25 25 537 bekannt, das in einer Abgasrückführleitung liegt und einen in erregtem Zustand das Ventil schließenden Hubmagneten enthält, der über eine elektro­ nische Steuerung dann erregt wird, wenn die Maschinendrehzahl einen Sollwert überschreitet. Über die Wahl dieses Sollwerts ist der Druckschrift nichts zu entnehmen. Der besagte Hubmagnet soll auch dann erregt werden, wenn die Drosselklappe im Ansaugsystem der Brennkraftmaschine geschlossen oder über eine bestimmte Position hinaus geöffnet ist, so daß eine Abgasrückführung nur im Teillast­ bereich erfolgt; außerdem soll die Abgasrückführung unterbunden sein, wenn die Maschinentemperatur unter einem Sollwert liegt, also eine niedrige Maschinentemperatur vorliegt.

Wie bekannt - siehe beispielsweise die Beschreibungseinleitung der EP 01 36 675 A2 -, tritt beim Beschleunigen eines mit einer Brenn­ kraftmaschine ausgerüsteten Kraftfahrzeugs ein Rauch- oder Rußstoß auf. Die Erfassung von Beschleunigungsphasen über die jeweilige Maschinenlast verlangt jedoch einen erheblichen, in der Regel elektronische Steuerschaltungen mit Rechnern erfordernden Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Ver­ fahren zu schaffen, das das Auftreten eines Rauch- oder Rußstoßes beim Anfahren der Maschine mit geringem Aufwand unter Verwendung bewährter Bauteile vermeidet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschreiben die Unteransprüche.

Die Erfindung verwendet in vorteilhafter Weise als Kriterium für einen Anfahrvorgang also ein leicht zu gewinnendes Drehzahlsignal beim Vorliegen eines für einen Anfahrvorgang signifikanten Dreh­ zahlwerts, beispielsweise im Bereich von 1200 U/min. Gemäß Patent­ anspruch 2 kann ohne weitere meßtechnische Vorgänge die Unter­ brechung der Abgasrückführung nach einer vorgegebenen Zeitspanne, beispielsweise zwei Sekunden, wieder aufgehoben werden, da dann erfahrungsgemäß die für die Bildung des Rauch- oder Rußstoßes ver­ antwortliche Anfahrphase beendet ist.

Wie ebenfalls in Unteransprüchen angegeben, kann das erfindungsge­ mäße Verfahren durch Einführung weiterer Kriterien für die Wirksam­ keit der Abgasrückführung ergänzt werden. Beispielsweise kann die Abgasrückführung auch im Leerlaufbetrieb wirksam sein. Eine derar­ tige Maßnahme wirkt sich günstig hinsichtlich der Absenkung der NO_x-Bestandteile des Abgases der Maschine aus. Dagegen kann eine Abgasrückführung unterbunden werden bei niedriger Maschinentempera­ tur (Kaltstart), wie dies aus der ebenfalls bereits genannten DE-OS 25 25 537 bekannt ist. Ebenso kann die Abgasrückführung über einen Höhenschalter bei einem einer vorgegebenen Meereshöhe von bei­ spielsweise 900 m entsprechenden niedrigen Atmosphärendruck unter­ bunden werden, wie dies in der Beschreibungseinleitung der DE-PS 32 18 828 zur Sicherstellung einer hohen Leistung bei Höhenbetrieb der Maschine bekannt ist.

Ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens eingerichtete Dieselmaschine wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert.

Die Brennkraftmaschine, deren Aufbau im einzelnen bekannt ist und daher nicht beschrieben zu werden braucht, ist allgemein mit 1 bezeichnet. Sie besitzt die Saugrohranordnung 2 und das Abgas­ system 3, das über die mit der Blende 4 zur Begrenzung der Abgas­ strömung ausgerüstete Abgasrückführleitung 5 mit der Saugrohranordnung 2 verbunden werden kann. Zur gesteuerten Unterbrechung bzw. Unterbindung der Abgasrückströmung ist in der Abgasrückführlei­ tung 5 das Abgasrückführventil 6 angeordnet, das über das Elektro­ umschaltventil 7, in dessen Erregerstromkreis 8 verschiedene, im einzelnen noch zu beschreibende Schalter angeordnet sind, erregt werden kann und dann die Unterdruckleitung 9 vom Bremskraftver­ stärker 10 her zur Betätigung des Abgasrückführventils 6 durch­ schaltet.

Im Erregerstromkreis 8 liegt der Drehzahlschalter 11, der erst bei Erreichen einer Maschinendrehzahl von etwa 1200 U/min öffnet, die signifikant für das Vorliegen eines Anfahrvorgangs der Maschine 1 ist. Bei Drehzahlen über etwa 3200 U/min unterbindet der Schalter 11 die Abgasrückführung generell, da auch bei hohen Drehzahlen im Teillastbetrieb u. a. die Gefahr der Ruß- oder Rauchbildung auf­ treten kann.

In Reihe mit dem Drehzahlschalter 11 liegt der Höhenschalter 12, der bei normalem Atmosphärendruck geschlossen ist, dagegen dann öffnet, wenn ein vorgegebener Mindestwert des Atmosphärendrucks unterschritten wird. Dieser Wert kann bei 910 mbar entsprechend 900 m Seehöhe liegen, so daß bei Höhenbetrieb der Maschine die Abgasrückführung unterbunden wird. Es hat sich gezeigt, daß andern­ falls beim Beschleunigen aus der Teillast eine deutliche Rußwolke auftritt.

Schließlich enthält der Erregerstromkreis des Elektroumschaltven­ tils 7 den Lastschalter 13 an der Einspritzpumpe 14, der sicher­ stellt, daß die Abgasrückführung nur bei Leerlauf und Teillast wirksam ist. Bei einer vorgegebenen Pumpendrehzahl, beispielsweise 1000 U/min, und einer bestimmten Einspritzmenge, z. B. 16 mm³ pro Einspritzung, unterbricht der Lastschalter 13 den Erregerstrom­ kreis 8, so daß das Elektroumschaltventil 7 ie Unterdruckverbin­ dung durch die Unterdruckleitung 9 aufhebt.

Nur dann, wenn die drei Schalter 11, 12 und 13 sämtlich geschlossen sind, wird über das Elektroumschaltventil 7 also das Abgasrückführ­ ventil 6 geöffnet und demgemäß die Abgasrückführung wirksam.

Dies setzt aber voraus, daß ein vorgegebener Mindestwert der Ma­ schinentemperatur vorliegt. Dieses Kriterium erfaßt das thermo­ pneumatische Ventil 15 am Heizungsflansch 16, das die Unterdruck­ verbindung zwischen Bremskraftverstärker 10 und Unterdruckleitung 9 kontrolliert.

Die Maschine kann übrigens auch mit einem Abgasturbolader 17 und einem Katalysator 18 zur Abgasreinigung ausgerüstet sein. Die Geber 12 und 15 können auch elektrisch arbeiten.

Da Drehzahlsignale ohnehin vorliegen, ist mit der Erfindung ein gattungsgemäßes Verfahren geschaffen, das mit minimalem Aufwand das Auftreten eines auf der Abgasrückführung beruhenden Ruß- oder Rauchstoßes beim Anfahren verhindert.

Claims (6)

1. Verfahren zur Steuerung der rückgeführten Abgasmenge bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Dieselmaschine, mit Abgasrückführung im Teillastbereich der Maschine, die bei Über­ schreiten eines vorgegebenen Drehzahlwertes der Maschine unter­ brochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführung bei Überschreiten einer deutlich oberhalb der Leerlaufdrehzahl liegenden Anfahrdrehzahl der Maschine (1) unterbrochen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführung bei Überschreiten der Anfahrdrehzahl nur für eine vorgegebene Zeitspanne unterbrochen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ gasrückführung für wenige Sekunden unterbrochen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abgasrückführung bei Erreichen der Betriebs­ drehzahl der Maschine (1) unterbunden wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abgasrückführung unabhängig vom jeweiligen Drehzahlwert der Maschine (1) bei niedrigem Atmosphärendruck und/oder niedriger Maschinentemperatur unterbunden wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Abgasrückführung auch im Leerlaufbetrieb der Maschine (1).