DE4328715C2

DE4328715C2 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4328715C2
Application number: DE4328715A
Authority: DE
Inventors: Matthias Kroell
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1993-08-26
Publication date: 2001-06-13
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: DE4328715A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1) mit einem Abgaskanal (2), in dem eine durch eine Heizeinrichtung (5) beaufschlagbare Abgassonde (4) angeordnet ist. Zur Reduzierung von Schadstoffemissionen wird vorgeschlagen, einen Flüssigkeitskreislauf (6) der Brennkraftmaschine (1) mit einem Latentwärmespeicher (8) zu verbinden, wobei dessen Zuschaltung zum Flüssigkeitskreislauf (6) mit einer Aktivierung der Heizeinrichtung (4) koppelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine gemäß dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine ist beispielsweise be kannt aus der DE-40 19 067-A1. Dort wird vorgeschlagen, das Einschaltsignal für die Abgassondenheizung durch einen Vorgang auszulösen, der zeitlich vor der Betätigung des Zündschlosses liegt. Auf diese Weise soll erreicht werden, daß die Abgasson de möglichst noch vor dem Start der Brennkraftmaschine ihre Be triebstemperatur erreicht und somit für die Gemischregelung der Brennkraftmaschine zur Verfügung steht. Bei der Konzeption die ser Brennkraftmaschine wurde allerdings nicht berücksichtigt, daß für den Einsatz der Gemischregelung beim Kaltstart der Brennkraftmaschine neben der Temperatur der Abgassonde auch noch die Temperatur der Brennkraftmaschine einen vorgegebenen Wert erreicht haben muß. Da die in der Regel elektrisch erfol gende Beheizung der Abgassonde im allgemeinen früher abge schlossen ist als die Erwärmung der Brennkraftmaschine, kann die in der oben genannten Schrift vorgeschlagene Maßnahme in bestimmten Situationen - beispielsweise bei noch nicht aus reichend warmer Brennkraftmaschine - ohne positive Wirkung auf die Abgasminimierung beim Kaltstart sein.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Brennkraftmaschinen so weiterzubilden, daß sie unmittelbar nach dem Start unter Verzicht auf eine Gemischsteuerung mit einer Gemischregelung betrieben werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentan spruchs 1. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Weiterbil dungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist also der Flüssigkeitskreislauf der Brenn kraftmaschine mit einer Wärmequelle verbindbar, deren Zuschal tung zum Flüssigkeitskreislauf mit einer Aktivierung der Heiz einrichtung koppelbar ist. Dies bedeutet, daß bei einem Vor laufbetrieb einer beispielsweise als Latentwärmespeicher oder Standheizung ausgeführten Wärmequelle vor dem eigentlichen Kalt start der Brennkraftmaschine die Zuschaltung der Wärmequelle gleichzeitig mit oder geringfügig vor der Inbetriebnahme der die Abgassonde beaufschlagenden Heizeinrichtung erfolgt. Damit ist sichergestellt, daß zum Zeitpunkt des Starts der Brenn kraftmaschine diese und auch die Abgassonde für den Einsatz der Gemischregelung ausreichend erwärmt sind. Zweckmäßigerweise wird für einen Vorlaufbetrieb mit dem Latentwärmespeicher ein Schaltmittel vorgesehen, durch das sowohl eine dem Latentwär mespeicher zugeordnete Umwälzpumpe als auch die Heizungsein richtung gemeinsam - vorzugsweise gleichzeitig - in Betrieb ge nommen werden können.

Besonders vorteilhaft ist die Unterbringung eines solchen Schaltmittels innerhalb einer ohnehin vorhandenen Zündschloß betätigung.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Brenn kraftmaschinen mit Latentwärmespeicher und Gemischregelung, wie sie beispielsweise aus der DE-38 24 099-A1 bekannt sind, mit nur geringem apparativen Aufwand erfindungsgemäß hergerichtet werden können und so eine besonders schadstoffarme Betriebswei se beim Kaltstart ermöglichen.

Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh rungsbeispiels wird die Erfindung nun näher erläutert. Man er kennt dort eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Abgaskanal 2, in dem ein Katalysator 3 angeordnet ist. An diesem ist eingangsseitig eine Abgassonde 4 (sogenannte Lambda-Sonde) befestigt, die von einer hier elektrisch ausgeführten Heizeinrichtung 5 beaufschlagbar ist. Mit gestrichelten Linien ist ein Flüssig keitskreislauf 6 dargestellt, dem über ein Ventil 7 ein Latent wärmespeicher 8 zuschaltbar ist. Die darin gespeicherte warme Flüssigkeit wird von einer Umwälzpumpe 9 in den Flüssigkeits kreislauf 6 hineingefördert. Die Heizeinrichtung 5 und die Um wälzpumpe 9 können aus einer Batterie 10 nach Betätigung eines hier mit 11 bezeichneten Schaltmittels mit elektrischer Energie versorgt werden. Das Schaltmittel 11 ist hier sowohl durch ei nen Zündschloßschalter 12 als auch ein Steuergerät 13 aktivier bar. Mit diesem Steuergerät 13 ist auf hier nicht näher darge stellte Weise das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine 1 beispielsweise hinsichtlich der Kraftstoffzumessung und des Zündungsverhaltens beeinflußbar. Über die von der Abgassonde 4 gelieferten Signale hinaus werden dem Steuergerät 13 noch Si gnale von einem hier symbolisch dargestellten Sensorsystem 14 geliefert, durch das beispielsweise die Temperatur der Brenn kraftmaschine 1, die Umgebungstemperatur und andere für den Be trieb der Brennkraftmaschine 1 wesentliche Zustandsgrößen er faßt werden können.

Für eine Betriebsweise der Brennkraftmaschine 1 mit möglichst geringen Emissionen beim Kaltstart ist der Zündschloßschalter 12 in die mit "L" bezeichnete Stellung zu bewegen. Eine derar tige Betätigung hat zur Folge, daß das Schaltmittel 11 ge schlossen wird und somit sowohl die Umwälzpumpe 9 als auch die Heizeinrichtung 5 mit Strom aus der Batterie 10 versorgt werden können. Während dieser Vorwärmung von Brennkraftmaschine 1 und Abgassonde 4 ist das Steuergerät 13 und somit auch die hier nicht weiter dargestellte Zündeinrichtung der Brennkraftmaschi ne 1 nicht in Betrieb. Erst nach Ablauf einer vorgegebenen Vor laufzeit oder aber nach Erreichen vorgegebener Temperaturen in der Brennkraftmaschine 1 und der Abgassonde 4 ist ein Start der Brennkraftmaschine 1 durch Einschaltung eines hier ebenfalls nicht dargestellten Anlassers möglich. Zu diesem Zweck wäre der Zündschloßschalter 12 aus der Position "L" über die Position "I" (hier erfolgt die Aktivierung des Steuergerätes 13) hinweg in die Position "II" zu bewegen. Zum Zeitpunkt des Starts der Brennkraftmaschine 1 ist also das Steuergerät 13 ebenfalls in Betrieb und kann gleich vom Beginn der Laufzeit der Brennkraft maschine 1 an die Gemischregelung sicherstellen. Gleichzeitig kann dann die Heizeinrichtung 5 auf normalen Betrieb umgeschal tet bzw. bei ausreichender Temperatur im Abgaskanal 2 und Kata lysator 3 ganz abgeschaltet werden.

Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es ist beispielsweise möglich, den Vorlauf mit Latentwärmespeicher auch durch einen vom Zünd schloßschalter 12 gesondert angeordneten Betätigungsschalter auszulösen. Ferner ist eine Betriebsweise vorstellbar, gemäß der beispielsweise nach dem Öffnen einer Fahrzeugtür vom Steu ergerät 13 zunächst die Flüssigkeitstemperatur der Brennkraft maschine 1 sensiert wird. Liegt die Temperatur der Brennkraft maschine 1 unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes, schaltet das Steuergerät 13 dann selbsttätig die Umwälzpumpe und die Heizeinrichtung 5 ein.

Darüber hinaus ist ein der Heizeinrichtung 5 zugeordnetes Zeit glied denkbar, durch welches dafür gesorgt wird, daß die Heiz einrichtung 4 nach der Inbetriebnahme der Umwälzpumpe 9 zeit lich verzögert in Betrieb genommen wird. Diese Maßnahme erweist sich besonders dann als sinnvoll, wenn der Aufheizvorgang im Vorlauf für die Brennkraftmaschine 1 wesentlich mehr Zeit bean sprucht als die Beheizung der Abgassonde 4. Auf diese Weise wird während des Kaltstarts die Batterie 10 weniger belastet.

Anstelle des in der Zeichnung dargestellten Latentwärmespei chers kann auch eine mit Treibstoff oder elektrischer Energie betreibbare Standheizung vorgesehen werden.

Claims

1. Brennkraftmaschine (1) mit einem Abgaskanal (2), in dem eine durch eine Heizeinrichtung (5) beaufschlagbare Abgassonde (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit ei nem Flüssigkeitskreislauf (6) der Brennkraftmaschine (1) verbindbare Wärmequelle (Latentwärmespeicher 8) vorgesehen ist, deren Zuschaltung zum Flüssigkeitskreislauf (6) mit ei ner Aktivierung der Heizeinrichtung (4) koppelbar ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle ein Latentwärmespeicher (8) ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle eine mit Treibstoff oder elektrischer Energie betreibbare Standheizung ist.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Latentwärmespeicher (8) eine Umwälzpumpe (9) zuge ordnet ist, die durch ein Schaltmittel (11) betätigbar ist, durch das auch die Heizeinrichtung (4) einschaltbar ist.

5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennkraftmaschine (1) ein Steuergerät (13) zugeord net ist, durch das das Schaltmittel (11) beeinflußbar ist.

6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5 mit einer Zündschloßbetä tigung (12), dadurch gekennzeichnet, daß der Zündschloßbetä tigung (Zündschloßschalter 12) eine erste Schaltstufe (L) zugeordnet ist, in der die Umwälzpumpe (9) und die Heizein richtung (5) eingeschaltet sind, während eine Zündeinrich tung der Brennkraftmaschine (1) bis zum Vorliegen vorgegebe ner Parameter abgeschaltet bleibt.