DE10065963A1

DE10065963A1 - Zylindergruppenindividuelle Sekundärlufteinblasung

Info

Publication number: DE10065963A1
Application number: DE10065963A
Authority: DE
Inventors: Werner Kind
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2002-07-04

Abstract

Vorgestellt wird eine zylinderindividuelle Zufuhr von Sekundärluft zum Abgas einer Brennkraftmaschine (1) mit zumindest zwei teilweise getrennten Abgasleitungen (2a, 2b) mit einer Sekundärluftpumpe (3), mit Sekundärluftleitungen (4a, 4b), die die Auslaßseite (5) der Sekundärluftpumpe (3) mit je einer der genannten getrennten Abgasleitungen verbinden, mit je einem separaten steuerbaren Durchflußsteuermittel (6a, 6b) in jeder der genannten Sekundärluftleitungen und mit wenigstens einer weiteren steuerbaren Öffnung (7) auslaßseitig der Sekundärluftpumpe, deren Öffnungszustand den Druck in den genannten Sekundärluftleitungen beeinflußt.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft die Einblasung von Sekundärluft in das Abgas eines Verbrennungsmotors.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Sekundärlufteinblasung sind bereits aus der DE 41 41 946 bekannt. Die Sekundärluft wird von einer Sekundärluftpumpe geliefert und über ein Leitungssystem mit Sekundärluftventil hinter den Auslaßventilen des Verbrennungsmotors in das Abgas geführt. Sie reagiert dort mit unverbranntem Kraftstoff im Abgas und trägt damit zu einer Senkung der Kohlenwasserstoffemissionen bei. Die aufgrund der Reaktion freiwerdende Wärme trägt zur beschleunigten Aufheizung des Katalysators bei. Verbrennungsmotoren mit mehreren Zylindern weisen häufig verschiedene Zylindergruppen mit getrennten Katalysatoren auf. Beispiele verschiedener Zylindergruppen sind die Zylinderbänke eines V-Motors. In der Regel beliefert eine gemeinsame Sekundärluftpumpe die verschiedenen Zylindergruppen mit Sekundärluft. Dabei ist jeweils ein Sekundärluftventil für jede Zylindergruppe vorgesehen. Die Sekundärluftventile werden für alle Gruppen gleichzeitig und synchron mit dem Betrieb der Sekundärluftpumpe geöffnet oder geschlossen. Die Gründe für dieses Vorgehen liegen darin, dass das Schließen eines einzelnen Ventils gegen den Pumpendruck bei laufender Sekundärluftpumpe einen vergleichsweise großen Kraftaufwand fordert. Die gemeinsame Betätigung der Ventile in Verbindung mit dem Ausschalten der Sekundärluftpumpe besitzt demnach den Vorteil eines vergleichsweise geringen Kraftaufwandes und hat auch einen definierten Öffnungsquerschnitt und damit den Vorteil reproduzierbarer Druckverhältnisse im Sekundärluftsystem zur Folge.

Eine gemeinsame Betätigung der Sekundärluftventile mehrerer Zylindergruppen oder -bänke schließt aber beispielsweise eine zylindergruppenindividuelle Sekundärlufteinblasung aus.

Bei Verbrennungsmotoren mit verschiedenen Zylindergruppen, deren Abgas jeweils durch einen separaten Katalysator geführt werden, ist es vorteilhaft, auch die Sekundärluft für jede Zylindergruppe separat einblasen zu können.

Dieser Vorteil wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche realisiert.

Im einzelnen sieht die Erfindung die Zufuhr von Sekundärluft zum Abgas einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei teilweise getrennten Abgasleitungen vor. Weiter umfasst das System

- eine Sekundärluftpumpe,
- Sekundärluftleitungen, die die Auslaßseite der Sekundärluftpumpe mit je einer der genannten getrennten Abgasleitungen verbinden,
- je ein separates steuerbares Durchflußsteuermittel in jeder der genannten Sekundärluftleitungen und
- wenigstens eine weitere steuerbare Öffnung auslaßseitig der Sekundärluftpumpe, deren Öffnungszustand den Druck in den genannten Sekundärluftleitungen beeinflußt.

Durch die Erfindung kann insbesondere eine Katalysatoraufheizung durch Sekundärluft in Verbindung mit fettem Gemisch für jede Zylindergruppe unabhängig von der anderen Zylindergruppe realisiert werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Zylindergruppen stark unterschiedliches Abgas liefern. Auf die Verwendung einer teuren regelbaren Sekundärluftpumpe kann verzichtet werden. Daher sind niedrige Abgasgrenzwerte bei vorgegebenem Kostenaufwand eher einzuhalten.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die Figuren erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zusammen mit ihrem technischen Umfeld.

Die Ziffer 1 in der Fig. 1 bezeichnet einen Verbrennungsmotor mit Zylindergruppen 1a und 1b. Das Abgas der Zylindergruppe 1a wird durch ein Abgassystem 2a in einen Katalysator 8a geleitet. Durch Sekundärluftleitungen 4a kann dem Abgas die Sekundärluft zugeführt werden, die von einer Sekundärluftpumpe 3 geliefert wird. Die Dosierung der Sekundärluftzufuhr erfolgt über ein Sekundärluftventil 6a, dessen Öffnungsquerschnitt vom Steuergerät 9 verändert werden kann. Das Steuergerät steuert ebenfalls den Öffnungszustand des Sekundärluftventils 6b in der Sekundärluftleitung 4b, die das Abgasrohr 2b der Zylindergruppe 1b mit der Sekundärluftpumpe 3 verbindet. Weiterhin steuert es die Sekundärluftpumpe 3 selbst. Ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist wenigstens eine weitere steuerbare Öffnung auslaßseitig der Sekundärluftpumpe, deren Öffnungszustand den Druck in den genannten Sekundärluftleitungen beeinflußt. Die genannte steuerbare Öffnung ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 als zusätzliches Ventil 7 realisiert. Die eine Seite des Ventils 7 ist mit den Sekundärluftventilen 4a, 4b und der Auslaßseite der Sekundärluftpumpe 3 verbunden. Seine andere Seite führt beispielsweise in die Umgebungsluft. Der Öffnungsquerschnitt dieses Ventils wird ebenfalls vom Steuergerät 9 verändert. Für die Steuerung verwendet das Steuergerät Eingangssignale über Betriebsparameter wie Ansaugluftmasse, Drehzahl u. s. w., die von einer Sensorik an das Steuergerät geliefert werden.

Diese Anordnung ermöglicht insbesondere die folgenden unterschiedlichen Betriebsarten bei der Sekundärlufteinblasung.

1. Ventile 4a, 4b geöffnet, Ventil 7 geschlossen, Sekundärluftpumpe eingeschaltet

Durch das geschlossene Ventil 7 entsprechen die Verhältnisse dem Stand der Technik ohne Ventil 7. In diesem Zustand findet die Sekundärlufteinblasung für beide Zylindergruppen synchron statt.

2. Für eine zylindergruppenindividuelle

Sekundärlufteinblasung, z. B. für die Zylindergruppe 1a, werden die Ventile 6a und 7 geöffnet und die Sekundärluftpumpe 3 wird aktiviert. Ventile 6b bleiben geschlossen. Daher wird nur die Zylindergruppe 1a mit Sekundärluft beliefert. Das Ventil 7 ist vorteilhafterweise so dimensioniert, dass sich bei geöffnetem Ventil 7 und geschlossenen Ventil 6b die gleichen Druckverhältnisse am Ventil 6a einstellen, wie bei geschlossenem Ventil 7 und geöffnetem Ventil 6b. Durch ein Öffnen des Ventils 7 beim Schließen des Ventils 6b ergeben sich dann keine Änderungen der Strömungsverhältnisse am Ventil 6a. Damit ist insbesondere die Menge der über die Leitung 4a eingeblasenen Sekundärluft unabhängig vom Öffnungszustand des Ventils 6b.

Mit anderen Worten: der Einsatz eines zusätzlichen definiert steuerbaren Öffnungsquerschnitts (z. B. Ventil 7) ermöglicht die gewünschte zylindergruppenindividuelle bzw. Zylinderbankselektive Sekundärlufteinblasung. D. h., wenn beispielsweise bei 2 Banksystemen (V-Motor) die Katalysatoraufheizung nur auf einer Seite beendet werden soll, wird das passende Sekundärluftventil geschlossen und der Ersatz bzw. Zusatzquerschnitt in die Umgebung geöffnet.

Claims

1. Vorrichtung zur Zufuhr von Sekundärluft zum Abgas einer Brennkraftmaschine (1) mit zumindest zwei teilweise getrennten Abgasleitungen (2a, 2b) mit einer Sekundärluftpumpe (3), mit Sekundärluftleitungen (4a, 4b), die die Auslaßseite (5) der Sekundärluftpumpe (3) mit je einer der genannten getrennten Abgasleitungen verbinden, mit je einem separaten steuerbaren Durchflußsteuermittel (6a, 6b) in jeder der genannten Sekundärluftleitungen und mit wenigstens einer weiteren steuerbaren Öffnung (7) auslaßseitig der Sekundärluftpumpe, deren Öffnungszustand den Druck in den genannten Sekundärluftleitungen beeinflußt.

2. Verfahren zur Zufuhr von Sekundärluft zum Abgas einer Brennkraftmaschine (1) mit zumindest zwei teilweise getrennten Abgasleitungen (2a, 2b) mit einer Sekundärluftpumpe (3), mit Sekundärluftleitungen (4a, 4b), die die Auslaßseite (5) der Sekundärluftpumpe (3) mit je einer der genannten getrennten Abgasleitungen verbinden, mit je einem separaten steuerbaren Durchflußsteuermittel (6a, 6b) in jeder der genannten Sekundärluftleitungen und mit wenigstens einer weiteren steuerbaren Öffnung (7) auslaßseitig der Sekundärluftpumpe, deren Öffnungszustand den Druck in den genannten Sekundärluftleitungen beeinflußt, bei welchem Verfahren eine zylindergruppenindividuelle Sekundärlufteinblasung durch Veränderung des Öffnungszustandes der weiteren steuerbaren Öffnung erzielt wird.