DE4133117A1 - Verfahren zur abgasentgiftung von brennkraftmaschinen - Google Patents
Verfahren zur abgasentgiftung von brennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abgasentgiftung
von Brennkraftmaschinen, gemäß dem Oberbegriff des Pa
tentanspruches 1.
Im Rahmen der immer strengeren Normen zur Abgasentgif
tung für Brennkraftmaschinen ist es bekannt, durch Zu
führung von Sekundärluft (und ggf. zusätzlichem Brenn
stoff) und/oder durch elektrische Beheizung den in der
Abgasleitung angeordneten Katalysator (z. B. Drei-Wege
Katalysator) vorzuwärmen bzw. möglichst schnell auf
seine Anspringtemperatur zu bringen, um eine wirkungs
volle Konvertierung der schädlichen Abgasbestandteile
einzuleiten. Die Vorwärmung kann dabei abhängig von der
Brennkraftmaschinen-Temperatur, der Katalysatortempera
tur oder der Temperatur einer ebenfalls beheizten Lamb
da-Sonde zur Einregelung des Kraftstoff-Luft-Gemisches
der Brennkraftmaschine gesteuert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben,
mit dem bei geringem zusätzlichen Aufwand die vorbe
schriebene Abgasentgiftung weiter verbessert werden
kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnen
den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Pa
tentansprüchen entnehmbar.
Der erfindungsgemäße Vorschlag beinhaltet somit, die
Vorwärmung eines oder mehrerer Katalysatoren im Abgassy
stem der Brennkraftmaschine auch abhängig von deren Al
terung zu steuern, insbesondere den Grad der Vorwärmung
mit zunehmender Alterung anzuheben. Damit ist sicherge
stellt, daß auch Katalysatoren mit einer bereits länge
ren Betriebszeit schnell und zuverlässig ihre Anspring
temperatur erreichen und ggf. halten, so daß die Abgas
entgiftung insgesamt verbessert ist. Dadurch kann bei
spielsweise bei neuen Katalysatoren eine relativ nied
rige Anspringtemperatur bzw. Vorwärmtemperatur oder
-zeit eingestellt werden, die dann über die Betriebszeit
entsprechend dem Alterungszustand angehoben wird. Glei
ches gilt für eine ggf. eingesetzte Sekundärluftzu
führung.
Der Alterungszustand des Katalysators kann entweder ge
stützt auf empirische Ermittlungen über die Getriebszeit
der Brennkraftmaschine, bei Verwendung in einem Kraft
fahrzeug über dessen Wegstrecke oder beispielsweise bei
Verwendung eines Bordcomputers über dessen insgesamten
Kraftstoffverbrauch (dadurch kann auch das Lastkollektiv
berücksichtigt werden) erfaßt werden. Bevorzugt wird je
doch vorgeschlagen, am Katalysator oder stromab des Ka
talysators eine weitere, die Abgaszusammensetzung erfas
sende Sonde, insbesondere eine Sambda-Sonde vorzusehen.
Durch die Auswertung der Signale der beiden τ-Sonden
bzw. durch vergleichende Messungen deren Innenwider
standswerte können der Alterungszustand des Katalysators
erfaßt und die Steuerparameter für die Vorwärmung und
Beheizung entsprechend angepaßt werden. Dies kann durch
eine adaptive Steuerung bewerkstelligt werden, die den
jeweiligen Alterungszustand abspeichert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden
mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.
Die schematische Zeichnung zeigt in
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Steuerung der Vor
wärmung eines Katalysators im Abgassy
stem einer Brennkraftmaschine in einem
Kraftfahrzeug; und
Fig. 2 die Vorwärmung des in der Fig. 1 ge
zeigten Katalysators anhand einer Gra
fik, die die Vorwärmtemperatur TS über
die Alterung des Katalysators wieder
gibt.
In der Fig. 1 ist teilweise ein Abgassystem 10 einer
Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug gezeigt mit
einem Abgasvorrohr 12, einem Dreiwege-Katalysator 14 und
einem weiterführenden Abgasrohr 16. In dem Vorrohr 12
ist eine erste sambda-Sonde 18 vorgesehen, mittels der
in bekannter Weise der Sauerstoffgehalt im Abgas erfaßt
bzw. ein definiertes Kraftstoff-Luft-Verhältnis im nicht
dargestellten Kraftstoff-Zumeßsystem der Brennkraftma
schine einregelbar ist.
Der Katalysator 14 ist mit einer elektrischen Heizung 20
ausgestattet, die über ein elektronisches Steuergerät 22
gesteuert ist. Das Steuergerät 22 erfaßt die Signale der
ersten sambda-Sonde 18, einer zweiten, stromab des Kata
lysators 14 angeordneten sambda-Sonde 24 und die Signale
eines nicht dargestellten Wegstreckenzählers bzw. Kilo
meterzählers (Pfeil 32).
Durch Verarbeitung (logische Verknüpfung) dieser Signale
wird der Alterungszustand des Katalysators 14 (siehe
auch Fig. 2) ermittelt, wobei die Wegstreckenwerte empi
risch einen Alterungszustand definieren, der mit der
Auswertung der beiden Sondensignale der Lambda-Sonden
18, 24 modifiziert wird und die Anhebung des Temperatur
schwellwertes TS(Abschaltpunkt) der Vorwärmung der Hei
zung 20 bewirkt, die über das Steuergerät 22 geschaltet
wird. Die Ist-Temperatur des Katalysators 14 wird über
einen Temperatursensor 30 erfaßt, der ebenfalls mit dem
Steuergerät 22 verbunden ist.
Vorzugsweise wird der Temperaturschwellwert TS bzw. die
Vorwärmzeit nach einem Polygonzug 26 gesteuert, jedoch
ist auch eine lineare Anhebung (gestrichelte Linie 28)
möglich. Die dargestellten Werte sind nur beispiels
weise.
Anstelle der elektrischen Beheizung 20 oder zusätzlich
dazu kann auch eine Zusatzluftzufuhr in das Abgassystem
10 (stromauf des Vorrohres 12) der Brennkraftmaschine
gesteuert werden, deren Zeitintervall entsprechend der
Auswertung im Steuergerät 22 verlängert wird. Ferner
kann zur Beurteilung des Alterungszustandes des Kataly
sators 14 auch der Kraftstoffverbrauch insgesamt der
Brennkraftmaschine und/oder die Betriebsstunden der
Brennkraftmaschine herangezogen werden.
Claims (7)
1. Verfahren zur Abgasentgiftung von Brennkraftmaschi
nen, mit zumindest einem im Abgassystem angeordneten
Katalysator, der durch Zuführen von Sekundärluft ins
Abgas und/oder durch Beheizen vorgewärmt wird, da
durch gekennzeichnet, daß die Vorwärmung an den Al
terungszustand des Katalysators (14) angepaßt gesteu
ert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mit zunehmender Alterung des Katalysators (14)
die Vorwärmung intensiviert wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Vorwärmung abhängig von der
Temperatur TK stromab des Katalysators (14) gesteuert
wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit zunehmender
Alterung des Katalysators (14) dessen Vorwärmung auf
eine höhere Temperatur TS gesteuert und/oder die Vor
wärmzeit und/oder die Dauer der Sekundärluftzuführung
verlängert wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß stromab des Kata
lysators (14) eine Lambda-Sonde (24) angeordnet wird,
deren Signal S2 zur Erfassung des Alterungszustandes
verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erfassung des Alterungszustandes des Kataly
sators (14) ferner die Signale S1 einer stromauf des
Katalysators (14) liegenden Lambda-Sonde (18) miter
faßt werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffver
brauch und/oder die Betriebsstunden der Brennkraftma
schine und/oder bei einem Kraftfahrzeug die Wegstrek
ke des Kraftfahrzeuges zur Erfassung des Alterungszu
standes verwendet werden.
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DE4133117A DE4133117C2 (de) | 1991-10-05 | 1991-10-05 | Verfahren zur Abgasentgiftung von Brennkraftmaschinen |
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ID=6442148
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DE4133117A Expired - Fee Related DE4133117C2 (de) | 1991-10-05 | 1991-10-05 | Verfahren zur Abgasentgiftung von Brennkraftmaschinen |
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