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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Sekundärluftsystems an einem Abgassystem eines Verbrennungsmotors, sowie eine Vorrichtung, um ein solches Verfahren durchzuführen.
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Für Niedrigstemissionskonzepte wird eine Sekundärlufteinblasung in das Abgassystem eines Verbrennungsmotors genutzt, um insbesondere in einer Kaltstartphase einen Katalysator auf eine Betriebstemperatur aufzuheizen, bei der eine effiziente Konvertierung der im Abgas enthaltenen Schadstoffe möglich ist. Dabei wird der Verbrennungsmotor mit einem unterstöchiometrischen, fetten Verbrennungsgemisch betrieben, wobei die unverbrannten Bestandteile dieses Verbrennungsgemischs im Abgassystem stromabwärts der Einblasstelle für die Sekundärluft mit der Sekundärluft exotherm reagieren und somit eine sehr schnelle Aufheizung des Katalysators auf eine Light-off-Temperatur ermöglichen. Dabei ist die Light-Off-Temperatur als diejenige Temperatur definiert, bei der der Katalysator 50% seiner maximalen Konvertierungsrate aufweist. Zur Überwachung von Emissionsgrenzen und der Systemfunktionalität muss das Sekundärluftsystem diagnostiziert werden, da nur bei einer planmäßigen Funktion die unverbrannten Bestandteile des fetten Verbrennungsgemischs im Abgaskanal umgesetzt werden können und es ansonsten zu einem Anstieg der Emissionen, insbesondere der Emissionen von unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxid (CO), kommt. Diesem Thema kommt in Verbindung mit einer zunehmenden Verwendung von hybriden Antriebskonzepten steigende Bedeutung zu, da die Phasen, in denen ein Verbrennungsmotor im ungefeuerten Schub- oder Schleppbetrieb betrieben wird, bei Hybridantrieben zunehmen und somit die Gefahr eines Auskühlens von Katalysatoren im Betrieb des Kraftfahrzeuges unter die Light-off-Temperatur zunimmt.
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Aus der
DE 43 43 639 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung eines Sekundärluftsystems in Verbindung mit dem Abgassystem eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei dem ein Sauerstoffgehalt im Abgaskanal in Abhängigkeit von einem durch einen Luftmengenmesser ermittelten Massen- oder Volumenstrom durch den Ansaugkanal und dem Kraftstoff-Luft-Verhältnis des Verbrennungsmotors ermittelt wird und daraus eine Kennzahl gebildet wird. Liegt die Kennzahl innerhalb eines definierten Intervalls, so wird auf eine korrekte Funktion des Sekundärluftsystems geschlossen.
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Aus der
DE 100 47 809 A1 ist ein Verbrennungsmotor mit einem Sekundärluftsystem bekannt, bei dem stromabwärts eines NOx-Speicherkatalysators und stromaufwärts eines Drei-Wege-Katalysators Sekundärluft in den Abgaskanal eingebracht wird. Dabei wird die Sekundärluft genutzt, um stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators schwefelhaltige Verbindungen zu oxidieren.
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Aus der
DE 199 57 184 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb einer Abgasreinigungsanlage eines Verbrennungsmotors bekannt, wobei in der Abgasanlage ein Zweibett-Katalysator mit einem Reduktionskatalysator und einem Oxidationskatalysator angeordnet ist, wobei die Sekundärluft stromabwärts des Reduktionskatalysators und stromaufwärts des Oxidationskatalysators in den Zweibett-Katalysator eingebracht wird.
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Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ist jedoch, dass entweder keine Analyse der Funktionsfähigkeit des Sekundärluftsystems vorgesehen ist, oder eine Analyse über einen Sensor erfolgt, welcher starken Störgrößen ausgesetzt ist, sodass die Analyse ungenau ist.
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Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Analyse der Funktionsfähigkeit eines Sekundärluftsystems vorzuschlagen, welches sich durch eine hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit auszeichnet.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Überwachung eines Sekundärluftsystems an einem Abgassystem eines Verbrennungsmotors gelöst, welches die folgenden Schritte umfasst:
- - Beheizen einer in einem Abgaskanal des Verbrennungsmotors stromabwärts eines ersten Drei-Wege-Katalysators angeordneten Lambdasonde,
- - Einleiten von Sekundärluft an einer Einleitstelle stromaufwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators in den Abgaskanal des Verbrennungsmotors,
- - Leiten der Sekundärluft durch den ersten Drei-Wege-Katalysator,
- - Ermitteln eines Sauerstoffgehalts im Abgas stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators,
- - Vergleich des ermittelten Sauerstoffgehalts im Abgas mit einem bei korrekter Funktion des Sekundärluftsystems zu erwartenden Sauerstoffgehalt,
- - Ausgabe einer Fehlerinformation, falls der ermittelte Sauerstoffgehalt von dem bei korrekter Funktion des Sekundärluftsystems zu erwartenden Sauerstoffgehalt abweicht.
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Da eine Analyse des Sauerstoffgehalts stromaufwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators fehlerbehaftet ist, da sich der Sauerstoff aus dem Sekundärluftsystem noch nicht hinreichend mit dem Abgas des Verbrennungsmotors vermischt hat und zudem bereits eine Umsetzung der unverbrannten Bestandteile des Kraftstoffs durch den über die Sekundärluftleitung zugeführten Sauerstoff erfolgt, ist es vorteilhaft, den Sauerstoffgehalt des Abgases stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators zu bestimmen, da sich an dieser Stelle das Abgas und die Sekundärluft weitestgehend miteinander vermischt haben und die unverbrannten Abgaskomponenten durch die Sekundärluft exotherm umgesetzt worden. Somit ist durch eine Lambdasonde stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators eine wesentlich genauere Bestimmung des Sauerstoffgehalts im Abgaskanal und somit eine Überprüfung der Funktion des Sekundärluftsystems möglich.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterentwicklungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sekundärluft dem Abgaskanal stromaufwärts einer Turbine eines Abgasturboladers zugeführt wird. Wird die Sekundärluft stromaufwärts der Turbine des Abgasturboladers zugeführt, so kann die Turbine als Mischer fungieren und das unterstöchiometrische Abgas mit der Sekundärluft vermischen, sodass eine Umsetzung der unverbrannten Bestandteile des Abgases durch die Sekundärluft erleichtert wird. Somit kann auch das Aufheizen des ersten Drei-Wege-Katalysators erleichtert und beschleunigt werden.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lambdasonde elektrisch mittels eines Heizwiderstandes beheizt wird. Durch eine Widerstandsheizung ist eine besonders einfache und schnelle Aufheizung der Lambdasonde auf eine Betriebstemperatur möglich. Zudem weisen moderne Lambdasonden eine gute Wasserschlagresistenz auf, sodass sie direkt nach dem Motorstart beheizt werden können und somit in sehr kurzer Zeit ihre Betriebstemperatur erreichen.
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Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Lambdasonde auf eine Temperatur von mindestens 500 °C, vorzugsweise von mindestens 600 °C, aufgeheizt wird. Prinzipiell ist der elektrische Widerstand der Lambdasonde und somit das Sondensignal abhängig von der Temperatur. Dabei steigt der Widerstand mit zunehmender Temperatur. Der physikalische Effekt des Sauerstofftransportes in der Lambdasonde ist ebenfalls temperaturabhängig, wobei die verwendete Zirkonium-Dioxid-Membran ab ca. 300 °C, Sauerstoff-Ionen elektrolytisch leiten kann und somit einen Sauerstoffgehalt im Abgas ermitteln kann. Besonders effizient arbeiten Lambdasonden in einem Temperaturbereich oberhalb von 600 °C, daher ist es bevorzugt, die Sonden mittels der Widerstandsheizung möglichst schnell auf diese Betriebstemperatur aufzuheizen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Lambdasonde bei korrekter Funktion des Sekundärluftsystems ein im Wesentlichen stöchiometrisches Abgas detektiert. Um eine bestmögliche Abgasreinigung zu gewährleisten, und den Anteil an unverbrannten Kohlenwasserstoffen- und Kohlenmonoxidemissionen gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn die unverbrannten Kohlenwasserstoffe sowie das Kohlenmonoxid im Wesentlichen durch die Sekundärluft zu Kohlendioxid und Wasserdampf umgesetzt werden. Daher sollte bei einer korrekten Funktion des Sekundärluftsystems stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators ein stöchiometrisches Abgas vorliegen.
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Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Förderleistung einer Sekundärluftpumpe des Sekundärluftsystems erhöht wird, wenn stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators ein unterstöchiometrisches, fettes Abgas detektiert wird. Durch eine Erhöhung der Förderleistung kann eine geringfügige Undichtigkeit am Sekundärluftsystem kompensiert werden, sodass trotz einer Leckage eine hocheffiziente Abgasreinigung und Aufheizung der Drei-Wege-Katalysatoren erreicht wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Sekundärluftventil des Sekundärluftsystems geschlossen wird, wenn ein von einer korrekten Funktionsweise des Sekundärluftsystems abweichender Betriebszustand festgestellt wird. Liegt ein (größerer) Defekt am Sekundärluftsystem oder ein Ausfall der Sekundärluftpumpe vor, so ist vorgesehen, dass das Sekundärluftventil geschlossen wird, um ein unkontrolliertes Ausströmen von Abgas über die defekte Sekundärluftleitung zu verhindern.
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Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Überwachung eines Sekundärluftsystems an einem Abgassystem eines Verbrennungsmotors vorgeschlagen, welche umfassend:
- - einen Abgaskanal, in dem ein erster Drei-Wege-Katalysator und stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators eine Lambdasonde angeordnet ist,
- - wobei am Abgaskanal stromaufwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators eine Einleitstelle für von dem Sekundärluftsystem bereitgestellte Sekundärluft vorgesehen ist,
- - wobei an der Lambdasonde eine Heizvorrichtung zur Beheizung der Lambdasonde vorgesehen ist, und wobei
- - die Vorrichtung ein Steuergerät umfasst, mit welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann, wenn ein maschinenlesbarer Programmcode auf dem Steuergerät ausgeführt wird.
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Durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung des Sekundärluftsystems kann auf einfache Art und Weise ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Abgassystem einen ersten Drei-Wege-Katalysator und einen zweiten Drei-Wege-Katalysator aufweist, wobei eine erste Lambdasonde stromaufwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators und eine zweite Lambdasonde stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators und stromaufwärts des zweiten Drei-Wege-Katalysators angeordnet sind. Durch einen ersten, motornahen Drei-Wege-Katalysator, welcher auch als Vorkatalysator oder Startkatalysator bezeichnet wird, kann kurz nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors eine Drei-Wege-Funktionalität der Abgasreinigung zur Verfügung gestellt werden, da sich dieser Katalysator besonders schnell auf eine Betriebstemperatur aufheizen lässt. Durch einen zweiten Katalysator kann auch bei hohen Abgasmengen eine hinreichende Konvertierungsleistung bei der Abgasreinigung zur Verfügung gestellt werden. Dabei ist die Aufheizung des zweiten Katalysators gegenüber der Aufheizung des ersten Katalysators verzögert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einleitstelle der Sekundärluft stromaufwärts einer Turbine eines Abgasturboladers angeordnet ist, wobei der erste Drei-Wege-Katalysator stromabwärts der Turbine angeordnet ist. Durch ein Einleiten der Sekundärluft stromaufwärts der Turbine ist eine verbesserte Vermischung von dem unterstöchiometrischem Abgas und der Sekundärluft möglich, wodurch eine verbesserte und schnellere Umsetzung der unverbrannten Bestandteile des Abgases mit dem Sauerstoff aus der Sekundärluft möglich ist.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 einen Verbrennungsmotor mit einem Frischluftsystem, einem Abgassystem, sowie einem Sekundärluftsystem, welcher dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Überwachung einer ordnungsgemäßen Funktion des Sekundärluftsystems durchzuführen.
- 2 ein Verfahrensschaubild zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überwachung einer korrekten Funktion des Sekundärluftsystems.
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1 zeigt einen Verbrennungsmotor 10 mit einem Frischluftsystem 20 und einem Abgassystem 30, mit welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Überwachung einer korrekten Funktion eines Sekundärluftsystems 50 des Verbrennungsmotors 10 durchgeführt werden kann. Der Verbrennungsmotor 10 weist mindestens einen Brennraum 12, vorzugsweise wie in 1 dargestellt vier Brennräume 12 auf, welche über das Frischluftsystem 20 mit Umgebungsluft versorgt werden können. An dem Verbrennungsmotor 10 ist ein Einlass 14 angeordnet, mit welchem die Frischluft aus dem Frischluftsystem 20 auf die einzelnen Brennräume 12 des Verbrennungsmotors 10 verteilt werden kann. Ferner ist an dem Verbrennungsmotor 10 ein Kraftstoffeinspritzsystem 18 vorgesehen, über welches die Brennräume 12 des Verbrennungsmotors 10 mit Kraftstoff versorgt werden können. An dem Verbrennungsmotor 10 ist ein Abgaskrümmer 16 angeordnet, welcher den Verbrennungsmotor 10 mit einem Abgassystem 30 zur Nachbehandlung der Abgase des Verbrennungsmotors 10 verbindet.
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Das Frischluftsystem 20 umfasst einen Luftfilter 22 welcher von dem Verbrennungsmotor 10 angesaugte Frischluft filtert. Das Frischluftsystem 20 umfasst ferner eine Frischluftleitung 28, welche den Luftfilter 22 mit dem Einlass 14 des Verbrennungsmotors 10 verbindet. Stromabwärts des Luftfilters 22 ist ein Verdichter 24 eines Abgasturboladers 32 angeordnet, welcher die über den Luftfilter 22 angesaugte Frischluft verdichtet. Stromabwärts des Verdichters 24 und stromaufwärts des Einlasses ist in der Frischluftleitung 28 eine Drosselklappe 26 angeordnet, mit welcher die den Brennräumen 12 des Verbrennungsmotors 10 zugeführte Frischluftmenge reguliert werden kann. Ferner kann das Frischluftsystem 10 einen nicht dargestellten Luftmassen- oder Luftmengenmesser umfassen, welcher vorzugsweise zwischen dem Luftfilter 22 und dem Verdichter 24 des Abgasturboladers 32 angeordnet ist.
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Das Abgassystem 30 umfasst einen Abgaskanal 36, welcher den Abgaskrümmer 16 des Verbrennungsmotors 10 mit der Umgebung verbindet. In dem Abgaskanal 36 ist in Strömungsrichtung eines Abgases eine Turbine 34 des Abgasturboladers 32 angeordnet, welche mit dem Verdichter 24 im Frischluftsystem 20 über eine Welle verbunden ist und diesen antreibt. Stromabwärts der Turbine 34 ist ein erster Drei-Wege-Katalysator 38 angeordnet, welcher vorzugsweise als motornaher Vorkatalysator 38 ausgebildet ist. Dabei wird unter einer motornahen Anordnung des ersten Drei-Wege-Katalysators 38 eine Abgaslauflänge von maximal 50 cm, vorzugsweise von maximal 30 cm ab dem Abgaskrümmer 16 des Verbrennungsmotors 10 angesehen. Stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators 38 ist im Abgaskanal 36 ein zweiter Drei-Wege-Katalysator 40 angeordnet, welcher vorzugsweise als Hauptkatalysator 40 in einer Unterbodenlage eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Im Abgaskanal 36 ist stromabwärts der Turbine 34 und stromaufwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators 38 eine erste Lambdasonde 42 angeordnet, welche vorzugsweise als Breitbandsonde ausgebildet ist. Stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators 38 und stromaufwärts des zweiten Drei-Wege-Katalysators 40 ist ein zweite Lambdasonde 44 angeordnet, welche vorzugsweise als Sprungsonde ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich zum zweite Katalysator 40 kann das Abgassystem 30 einen in 1 nicht dargestellten Partikelfilter umfassen, welcher bevorzugt stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators 38 angeordnet ist.
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Der Verbrennungsmotor 10 weist ferner ein Sekundärluftsystem 50 auf, welches eine Sekundärluftleitung 54 und eine Sekundärluftpumpe 52 umfasst. Die Sekundärluftleitung 54 verbindet die Frischluftleitung 28 stromabwärts des Luftfilters 22 und stromaufwärts des Verdichters 24 mit dem Abgaskanal 36 stromabwärts der Auslassventile im Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 10 und stromaufwärts der Turbine 34. Die Sekundärluftleitung 54 mündet an einer Einleitstelle 58 in den Abgaskanal 36. Dabei saugt die Sekundärluftpumpe 52 Luft aus der Frischluftleitung 28 an und führt diese dem Abgaskanal 36 zu. In der Sekundärluftleitung 54 ist stromabwärts der Sekundärluftpumpe 52 und stromaufwärts der Einleitstelle 58 ein Sekundärluftventil 56 angeordnet, mit welchem die dem Abgaskanal 36 zugeführte Menge an Sekundärluft geregelt werden kann.
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Nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors 10 wird über das Sekundärluftsystem 50 Sekundärluft in den Abgaskanal 36 des Verbrennungsmotors 10 eingeblasen, um ein Aufheizen des ersten Drei-Wege-Katalysators 38 zu beschleunigen und somit den ersten Drei-Wege-Katalysator 38 auf eine Betriebstemperatur aufzuheizen, bei der ein wirksame Konvertierung von im Abgas enthaltenen Schadstoffen durch den ersten Drei-Wege-Katalysator 38 möglich ist. Zur Diagnose und zur Überwachung des Sekundärluftsystems 50 wird in einem ersten Verfahrensschritt <100> die zweite Lambdasonde 44 stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators 38 auf eine Betriebstemperatur von ca. 600°C aufgeheizt. In einem zweiten Verfahrensschritt <110> wird die Sekundärluft an der Einleitstelle 58 stromab des Abgaskrümmers 16 und stromauf der Turbine 34 in den Abgaskanal 36 eingeleitet, um in einer Warmlaufphase den ersten Drei-Wege-Katalysator 38 auf eine Betriebstemperatur oberhalb der Light-off-Temperatur des ersten Drei-Wege-Katalysators 38 zu bringen. Dazu wird in einem Verfahrensschritt <120> der Verbrennungsmotor 10 mit einem überstöchiometrischen, fetten Verbrennungsgemisch betrieben. Dabei vermischen sich die unverbrannten Kraftstoffbestandteile und die über die Einleitstelle 58 zugeführte Sekundärluft beim Durchströmen der Turbine 34, wobei die im Abgaskanal 36 vorliegenden unverbrannten Kraftstoffbestandteile mit dem Sauerstoff aus der Sekundärluft exotherm umgesetzt werden, sodass sich der erste Drei-Wege-Katalysator 38 auf seine Betriebstemperatur erwärmt. In einem weiteren Verfahrensschritt <130> wird an der zweiten Lambdasonde 44 stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators 38 ein Sauerstoffgehalt im Abgaskanal 36 ermittelt. Detektiert die zweite Lambdasonde 44 ein im Wesentlichen stöchiometrisches Abgas (λ~1), so kann von einer korrekten Funktion des Sekundärluftsystems 50 ausgegangen werden. Unter einem im Wesentlichen stöchiometrischen Abgas wird ein Abgas mit Lambda zwischen 0,98 und 1,02 angesehen.
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Fehlerbilder wie ein klemmendes Sekundärluftventil 56 oder Undichtigkeiten im Sekundärluftsystem 50 führen zu einer Verschiebung des Sauerstoffgehalts im Abgaskanal 36. Diese kann über die zweite Lambdasonde 44 stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators 38 detektiert werden.
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Detektiert die zweite Lambdasonde 44 einen von einem bei korrekter Funktion des Sekundärluftsystems abweichenden Sauerstoffgehalt im Abgas, so kann bei einem zu geringen Sauerstoffgehalt in einem Verfahrensschritt <140> die Förderleistung des Sekundärluftsystems 50 erhöht werden. Somit können auch kleine Undichtigkeiten am Sekundärluftsystem 50 kompensiert werden.
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Sollte eine Kompensation des Fehlers nicht möglich sein, so wird in einem Verfahrensschritt <150> das Sekundärluftventil 56 geschlossen und das Sekundärluftsystem 50 abgestellt. Somit kann sichergestellt werden, dass zumindest im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors 10 kein Abgas durch eine Leckage des Sekundärluftsystems 50 entweicht und ungereinigt in die Umwelt emittiert wird.
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In einem Verfahrensschritt <160> wird ein Fehlersignal an das Steuergerät und/oder ein Anzeigegerät im Fahrzeug übermittelt, welches dem Fahrer im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges und/oder einem Mechaniker bei Auslese des Steuergeräts bei einer Wartung des Kraftfahrzeuges einen Defekt des Sekundärluftsystems 50 anzeigt. Bevorzugt erfolgt eine direkte Information an den Fahrer mit der Aufforderung, da ein Ausfall des Sekundärluftsystems zu einem Überschreiten der Emissionsgrenzwerte führen kann und somit nicht akzeptabel ist.
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Die erste Lambdasonde 43 ist wegen Strähnigkeit, Vermischung und Reaktion von Sekundärluft und fettem, überstöchiometrischem Abgas zur Ermittlung des Restsauerstoffgehalts im Abgaskanal 36 weniger gut geeignet, da sich hier in Abhängigkeit vom Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 starke Schwankungen ergeben können. Erst nach Durchströmen des ersten Drei-Wege-Katalysators 38 liegt im Abgaskanal 36 stromabwärts des ersten Drei-Wege-Katalysators 38 ein im Wesentlichen homogenes Abgas vor, sodass an dieser Stelle anhand der zweiten Lambdasonde 44 sich eine deutlich zuverlässigere Aussage über den Sauerstoffgehalt im Abgaskanal 36 treffen lässt.
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Generell ist der Zeitraum für den Betrieb des Sekundärluftsystems 50 zeitlich begrenzt. Hierzu wird das Sekundärluftsystem 50 insbesondere in einer Kaltstartphase des Verbrennungsmotors 10 zum Aufheizen der Drei-Wege-Katalysatoren 38, 40 eingesetzt oder nach einem längeren Schub- oder Schleppbetrieb des Verbrennungsmotors 10, bei dem es zu einem starken Auskühlen des Abgaskanals 36 und der Komponenten zur Abgasnachbehandlung 38, 40 kommen kann. Dabei wird das Sekundärluftsystem in der Regel bei Erreichen einer Betriebstemperatur, insbesondere der light-off-Temperatur der Komponenten zur Abgasnachbehandlung 38, 40, in einem Verfahrensschritt <170> wieder deaktiviert, wobei die Sekundärluftpumpe 52 abgeschaltet und das Sekundärluftventil 56 geschlossen wird.
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Zusätzlich kann das Sekundärluftsystem 50 zur Regeneration eines Partikelfilters im Abgaskanal zugeschaltet werden, um den zur Regeneration des Partikelfilters notwendigen Sauerstoff bei vorzugsweise stöchiometrischem Betrieb des Verbrennungsmotors 10 zu liefern.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Verbrennungsmotor
- 12
- Brennraum
- 14
- Einlass
- 16
- Abgaskrümmer
- 18
- Kraftstoffeinspritzsystem
- 20
- Frischluftsystem
- 22
- Luftfilter
- 24
- Verdichter
- 26
- Drosselklappe
- 28
- Frischluftleitung
- 30
- Abgassystem
- 32
- Abgasturbolader
- 34
- Turbine
- 36
- Abgaskanal
- 38
- erster Drei-Wege-Katalysator / Vorkatalysator
- 40
- zweiter Drei-Wege-Katalysator / Hauptkatalysator
- 42
- erste Lambdasonde / Breitbandsonde
- 44
- zweite Lambdasonde / Sprungsonde
- 50
- Sekundärluftsystem
- 52
- Sekundärluftpumpe
- 54
- Sekundärluftleitung
- 56
- Sekundärluftventil
- 58
- Einleitstelle
- 60
- Heizvorrichtung / Heizwiderstand
- 62
- Steuergerät
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4343639 A1 [0003]
- DE 10047809 A1 [0004]
- DE 19957184 A1 [0005]
