DE3619897C2 - Protection circuit for catalytic exhaust aftertreatment devices - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a circuit according to the Preamble of claim 1.

Aus der DE 34 32 715 A1 ist eine Anlage zum Erkennen von bleifreiem oder bleihaltigem Kraftstoff bekannt, deren Ziel darin besteht, bei bleihaltigem Kraftstoff die Ab­ gase über einen Bypass und die Abgasnachbehandlungsvor­ richtung herumzuführen und damit eine Beschädigung dieser Vorrichtung zu vermeiden.DE 34 32 715 A1 describes a system for recognizing unleaded or unleaded fuel known The aim is to reduce the amount of fuel containing lead gases via a bypass and the exhaust gas aftertreatment direction and thus damage it Avoid device.

Es ist ferner aus der AT-PS 32 69 57 bekannt, mittels ei­ nes Temperatursensors die Temperatur der Abgasnachbehand­ lungsvorrichtung zu messen. Ein kritischer thermischer Zustand der Vorrichtung läßt sich aus der Temperatur oder der Temperaturänderungsrate ableiten.It is also known from AT-PS 32 69 57, by means of egg the temperature of the exhaust gas aftertreatment measuring device to measure. A critical thermal State of the device can be determined from the temperature or derive from the rate of temperature change.

Beiden bekannten Schaltungen ist gemeinsam, daß sie eine anormale thermische Belastung des Katalysators nicht wirksam verhindern. Während mit der ersten bekannten Vor­ richtung nur eine Zerstörung des Katalysators durch bleihaltigen Kraftstoff verhindert wird, läßt sich mit der zweiten Schaltung eine auftretende thermische Überla­ stung des Katalysators aufgrund der Trägheit des über einen weiten Temperaturbereich eingesetzten Sensors nicht rechtzeitig erkennen. Both known circuits have in common that they are one abnormal thermal load on the catalyst is not prevent effectively. While with the first known pre direction only by destruction of the catalyst lead-containing fuel is prevented, with the second circuit an occurring thermal overload stung of the catalyst due to the inertia of the a wide temperature range used sensor do not recognize in time.  

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Anzeige bzw. zum Verhindern einer anormalen thermi­ schen Beanspruchung einer katalytischen Abgasnachbehand­ lungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit den im Oberbegriff des geltenden Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen derart weiterzubilden, das auch bei Verwendung von bleifreiem Kraftstoff ein ordnungsgemäßer Betrieb der Brennkraftmaschine gewährleistet ist.The invention has for its object a circuit to display or prevent abnormal thermi stress of a catalytic exhaust gas aftertreatment lungsvorrichtung an internal combustion engine with the im General term of the applicable main claim Develop features in such a way that even when used of unleaded fuel proper operation of the Internal combustion engine is guaranteed.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruchs 1.The invention solves this problem by characterizing the features of claim 1.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist die indirekte Ar­ beitsweise. Es wird anhand des Eingangsstroms der Kraft­ stoffversorgungspumpe, d. h. im Vorfeld der Brennkraftma­ schine und der Abgasnachbehandlungsvorrichtung eine Meß­ größe gewonnen, die einen unmittelbaren Rückschluß auf eine zu erwartende Gefährdung, insbesondere der Abgasnach­ behandlungsvorrichtung, zuläßt. Bei dem Sensor kann es sich um einen handelsüblichen und relativ preisgünstigen, aber dennoch zuverlässigen Strom- oder Spannungssensor handeln.An essential feature of the invention is the indirect ar at times. It is based on the input current of the force fuel supply pump, d. H. in advance of the internal combustion engine machine and the exhaust gas aftertreatment device a measurement size gained, which gives an immediate conclusion an expected hazard, especially the exhaust gas after treatment device, allows. With the sensor it can is a commercially available and relatively inexpensive, but still reliable current or voltage sensor act.

Die Wahrscheinlichkeit für eine Gefahr für die Abgasnach­ behandlungsvorrichtung ist bei einem Fehler in der Kraft­ stoffversorgung sehr hoch. Die indirekte Bestimmung einer derartigen Gefahr hat den Vorteil, daß bereits vor oder unmittelbar zu Beginn einer anormalen Beanspruchung der Abgasnachbehandlungsvorrichtung der Fehler erkannt und auf die Notwendigkeit einer Abhilfemaßnahme hingewiesen bzw. eine derartige Maßnahme eingeleitet werden kann.The probability of a hazard to the exhaust gas after treatment device is in the event of a fault in the force material supply very high. The indirect determination of a Such danger has the advantage that before or immediately at the beginning of an abnormal stress on the Exhaust gas aftertreatment device recognized the fault and on pointed out the need for a remedy or such a measure can be initiated.

Der Eingangsstrom einer elektrischen Kraftstoffversor­ gungspumpe ändert sich bei vollständiger Entleerung des Kraftstoffbehälters unmittelbar vor Erreichen dieses Zu­ stands besonders stark und häufig, da die Kraftstoffpumpe nur noch diskontinuierlich Kraftstoff fördert.The input current of an electric fuel supplier supply pump changes when the Fuel tank immediately before reaching this Zu  stood particularly strong and often because of the fuel pump only delivers fuel discontinuously.

Neben der Möglichkeit, den Eingangsstrom der Kraftstoff­ versorgungspumpe hinsichtlich seiner Änderungsrate zu un­ tersuchen ist im Patentanspruch 2 eine besonders vorteil­ hafte Ausgestaltung der Erfindung angegeben. Dabei wird das Ausgangssignal des Strom-Sensors mit einem Ver­ gleichswert verglichen und damit Änderungen des Sensor-Aus­ gangssignals, wie sie auch bei "normalen" Betrieb der Brennkraftmaschine auftreten, von den Änderungen unter­ schieden, wie sie dann auftreten, wenn der Kraftstoffvor­ rat zur Neige geht.In addition to the possibility of the input flow of fuel supply pump with regard to its rate of change to un tersuchen is a particular advantage in claim 2 adhesive embodiment of the invention specified. Doing so the output signal of the current sensor with a ver equivalent value and thus changes in the sensor off output signals, as they also in "normal" operation of the Internal combustion engine occur from the changes below divorced as they occur when the fuel advice is running low.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung dargestellt. Die einzige Figur zeigt eine Schaltung für den Betriebszustand einer Kraftstoffeinspritzpumpe einer Brennkraftmaschine.In the drawing is an embodiment of the Erfin shown. The only figure shows a circuit for the operating state of a fuel injection pump an internal combustion engine.

Bei der in der Figur dargestellten Schaltung wird ein Meßstrom I, der proportional dem Versorgungsstrom einer nicht dargestellten elektrischen Kraftstoffeinspritzpumpe ist, einer Meßbrücke 20 zugeführt. In dieser befinden sich 3 Festwiderstände 21 bis 23 sowie ein NTC-Widerstand. In der Brückendiagonalen ist ein Differenzverstärker 25 mit nachgeschaltetem Kompa­ rator 28 angeschlossen, an dessen anderem Eingang eine Vergleichsspannung Umax liegt. Der Komparator 26 steuert ein Relais 27, das Einspritzventile 28 bei stromdurchflos­ sener Relaiswicklung von ihrer Spannungsversorgung trennt.In the circuit shown in the figure, a measuring current I, which is proportional to the supply current of an electric fuel injection pump, not shown, is fed to a measuring bridge 20 . In this there are 3 fixed resistors 21 to 23 and an NTC resistor. In the bridge diagonal, a differential amplifier 25 with a connected comparator 28 is connected, at the other input of which there is a reference voltage Umax. The comparator 26 controls a relay 27 which separates the injection valves 28 from their voltage supply when the relay winding is current-carrying.

Sofern ausreichend Kraftstoff im nicht dargestellten Kraft­ stoffvorratsbehälter ist, wird durch den Meßstrom I der NTC-Widerstand 24 auf einem definierten Widerstandswert gehalten. Der Nullabgleich der Meßbrücke ist auf diesen Wert vorgenommen.If there is sufficient fuel in the fuel reservoir, not shown, the NTC resistor 24 is kept at a defined resistance value by the measuring current I. The measuring bridge is zeroed to this value.

Bei Kraftstoffmangel kommt es gegenüber dem stationären Einspritzdruck zu pulsierendem Abfall des Druckes, wobei auch der Strom durch die Kraftstoffpumpe und damit der Strom I abnimmt. Über den nun steigenden Widerstandswert des NTC-Widerstands 24 erfolgt eine Verstimmung der Meßbrücke 20. Diese Spannungsabweichung wird über den Differenzverstärker dem Komparator zugeleitet. Dieser steuert das Relais 27 an, solange die Spannung in der Brückendiagonalen größer als der Vergleichswert Umax bleibt.If there is a lack of fuel, there is a pulsating drop in pressure compared to the stationary injection pressure, and the current through the fuel pump and thus the current I also decrease. The measuring bridge 20 is detuned via the now increasing resistance value of the NTC resistor 24 . This voltage deviation is fed to the comparator via the differential amplifier. This controls the relay 27 as long as the voltage in the bridge diagonal remains greater than the comparison value Umax.

Umax entspricht dabei dem gerade noch zulässigen Druck­ abfall in der Kraftstoffpumpe durch auftretenden Kraft­ stoffmangel. Hierdurch wird vermieden, daß geringe Druck­ schwankungen im Einspritzsystem zu einer fehlerhaften Diagnose führen.Umax corresponds to the just permissible pressure drop in the fuel pump due to force lack of fabric. This will avoid low pressure fluctuations in the injection system to a faulty Perform diagnosis.

Sind die Druckschwankungen jedoch größer, wie dies bei zur Neige gehendem Kraftstoffvorrat der Fall ist, so trennt das Relais 27 die Einspritzventile 28 von ihrer Spannungs­ versorgung. Damit werden die Einspritzventile abgeschaltet und die thermische Belastung der Abgasnachbehandlungsvor­ richtung verhindert.However, if the pressure fluctuations are greater, as is the case when the fuel supply is running low, the relay 27 separates the injection valves 28 from their voltage supply. The injection valves are thus switched off and the thermal load on the exhaust gas aftertreatment device is prevented.

Claims (2)

1. Schaltung zur Anzeige bzw. zum Verhindern einer anormalen thermischen Beanspruchung einer katalyti­ schen Abgasnachbehandlungsvorrichtung einer Brenn­ kraftmaschine mit einem Sensor, der die einem Glied einer Kraftstoffversorgungseinrichtung der Brenn­ kraftmaschine zugeführte und im Fehlerfalle ein anormales Verhalten zeigende elektrische Größe mißt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (20) den Ein­ gangsstrom (I) einer elektrischen Kraftstoffversor­ gungspumpe einer elektrischen bzw. einer elektroni­ schen Kraftstoffeinspritzanlage mißt.1. Circuit for displaying or preventing an abnormal thermal stress of a catalytic exhaust gas aftertreatment device of an internal combustion engine with a sensor which measures the one member of a fuel supply device of the internal combustion engine and, in the event of a fault, shows an abnormal behavior, characterized in that Sensor ( 20 ) measures the input current (I) of an electric fuel supply pump of an electric or an electronic fuel injection system. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Sensors mit einem Ver­ gleichswert verglichen wird, der durch die außerhalb des Fehlerfalles auftretenden Schwankungen des Sensor-Ausgangssignals bestimmt ist, und das nur bei Überschreiten des Vergleichswerts eine Fehleran­ zeige auslöst.2. Circuit according to claim 1, characterized in that the output signal of the sensor with a ver equivalent value compared by the outside the fluctuations of the error Sensor output signal is determined, and only an error occurs when the comparison value is exceeded show triggers.