DE102006018200A1

DE102006018200A1 - Brennkraftmaschine mit Sekundärluftpumpe

Info

Publication number: DE102006018200A1
Application number: DE102006018200A
Authority: DE
Inventors: Klaus Uphoff; Kai Bohnstedt; Mathias Dehmke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2007-10-25
Also published as: US20070251219A1; US8033105B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage, welche wenigstens n > 1, wobei n eine ganze Zahl ist, voneinander wenigstens teilweise getrennte Abgasfluten (14, 18) mit jeweils wenigstens einem Katalysator (20, 22) aufweist, und mit wenigstens einer Sekundärluftpumpe (26), die über wenigstens ein Sekundärluftventil (28) mit der Abgasanlage der Brennkraftmaschine stromauf der Katalysatoren (20, 22) verbunden ist. Hierbei ist die wenigstens eine Sekundärluftpumpe (26) über das wenigstens eine Sekundärluftventil (28) mit höchstens n - 1 oder weniger Abgasfluten (14) verbunden und sind die übrigen Abgasfluten (18) von einer Sekundärluftzuführung (26, 28) getrennt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage, welche wenigstens n > 1, wobei n eine ganze Zahl ist, voneinander wenigstens teilweise getrennte Abgasfluten mit jeweils wenigstens einem Katalysator aufweist, und mit wenigstens einer Sekundärluftpumpe, die über wenigstens ein Sekundärluftventil mit der Abgasanlage der Brennkraftmaschine stromauf der Katalysatoren verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Für zukünftige Diagnoseanforderungen an Brennkraftmaschinen muss abgasgruppenindividuell die Funktionsfähigkeit der Sekundärluftsysteme im Motorbetrieb überprüft werden. Üblicherweise werden mehrere Abgasgruppen, die jeweils durch einen gemeinsamen Katalysator gekennzeichnet sind, gemeinsam mit Sekundärluft versorgt. Eine gruppenindividuelle Diagnose wird erst durch getrennte oder durch schaltbare Ventile trennbare Systeme gewährleistet.
Aus der DE 100 65 963 A1 ist eine zylinderindividuelle Zufuhr von Sekundärluft zum Abgas einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei teilweise getrennten Abgasleitungen bekannt. Eine Sekundärluftpumpe ist über getrennt steuerbare Ventile mit den getrennten Abgasleitungen verbunden. In einem Betriebszustand ist ein steuerbares Ventil für eine Abgasleitung geschlossen und ein steuerbares Ventil für eine andere Abgasleitung geöffnet, so dass nur das Abgas einer Zylindergruppe mit Sekundärluft beliefert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine der o.g. Art hinsichtlich der Sekundärluftzuführung sowie der Überwachungsfunktion (OBD) zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftmaschine der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Dazu ist es bei einer Brennkraftmaschine der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die wenigstens eine Sekundärluftpumpe über das wenigstens eine Sekundärluftventil mit höchstens n-1 oder weniger Abgasfluten verbunden ist und die übrigen Abgasfluten von einer Sekundärluftzuführung getrennt sind.
Dies hat den Vorteil, dass bei mehrflutigen Abgasanlagen der Bauaufwand und der Überwachungsaufwand für die On-Bord-Diagnose (OBD) für die Zuführung von Sekundärluft reduziert ist. Die Sekundärluftpumpe(n) ist(sind) über das(die) Sekundärluftventil(e) wahlweise mit höchstens n-1 oder weniger Abgasfluten verbunden. Die übrige Abgasflute oder die übrigen Abgasfluten werden in keiner Weise und zu keinem Zeitpunkt des Betriebs der Brennkraftmaschine mit Sekundärluft beliefert.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist jede Abgasflute m > 1, wobei m eine ganze Zahl ist, Abgasrohre auf, die jeweils mit einem Auslass eines Arbeitszylinders der Brennkraftmaschine verbunden sind und stromauf des Katalysators dieser Abgasflute ineinander zu einem einzigen Abgasrohr münden, wobei die Sekundärluftpumpe bei jeder solchen Abgasflute, mit der die Sekundärluftpumpe verbunden ist, mit wenigstens einem, insbesondere allen m Abgasrohren verbunden ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in
1 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine und
2 ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine.
Die in 1 dargestellte, erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine umfasst einen Zylinderkopf 10 für vier Arbeitszylindern (nicht dargestellt), wobei erste Abgasrohre 12 jeweils von einem Abgasauslass eines Arbeitszylinders ausgehen und sich zu einer ersten Abgasflute 14 vereinen und zweite Abgasrohre 16 jeweils von einem Abgasauslass eines Arbeitszylinders ausgehen und sich zu einer zweiten Abgasflute 18 vereinen. Die erste Abgasflute 14 weist einen ersten Katalysator 20 und die zweite Abgasflute 18 weist einen zweiten Katalysator 22 auf. Stromauf und stromab der Katalysatoren 20, 22 sind jeweils Lambdasonden 24 angeordnet.
Zum Zuführen von Sekundärluft zu dem Abgas ist eine Sekundärluftpumpe 26 vorgesehen. Diese Sekundärluftpumpe 26 ist über ein Sekundärluftventil 28 mit den ersten Abgasrohren 12 der ersten Abgasflute 14 verbunden, so dass der ersten Abgasflute 14 mit dem ersten Katalysator 20 wahlweise Sekundärluft zugeführt werden kann. Die zweiten Abgasrohre 16 und damit die zweite Abgasflute 18 ist von der Sekundärluftzuführung 26, 28 vollständig getrennt. Somit wird nur einem Teil der Abgasanlage bzw. einem Teil der Katalysatoren Sekundärluft zugeführt.
In 2 sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in 1, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der 1 verwiesen wird. Bei der zweiten Ausführungsform gemäß 2 sind im Unterschied zur ersten Ausführungsform von 1 sechs Arbeitszylinder vorgesehen und es sind abgasseitig jeweils drei Arbeitszylinder über drei erste Abgasrohre 12 zur ersten Abgasflute 14 und drei andere Arbeitszylinder über drei zweite Abgasrohre 16 zur zweiten Abgasflute 18 zusammen gefasst. Wiederum ist das Sekundärluftsystem 26, 28 nur mit der ersten Abgasflute 14 verbunden, wohingegen die zweite Abgasflute 18 vollständig vom Sekundärluftsystem 26, 28 getrennt ist und zu keinem Zeitpunkt des Betriebs der Brennkraftmaschine mit Sekundärluft versorgt wird.
In beiden o.g. Ausführungsformen ist die Sekundärluftpumpe 26 über mehrere Sekundärluftrohre 30 mit jedem einzelnen ersten Abgasrohr 12 verbunden, wobei grundsätzlich die Sekundärluftpumpe 26 über mindestens ein Sekundärluftrohr 30 mit dem ersten Abgasrohr 12 verbunden ist.

Claims

Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage, welche wenigstens n > 1, wobei n eine ganze Zahl ist, voneinander wenigstens teilweise getrennte Abgasfluten (14, 18) mit jeweils wenigstens einem Katalysator (20, 22) aufweist, und mit wenigstens einer Sekundärluftpumpe (26), die über wenigstens ein Sekundärluftventil (28) mit der Abgasanlage der Brennkraftmaschine stromauf der Katalysatoren (20, 22) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sekundärluftpumpe (26) über das wenigstens eine Sekundärluftventil (28) mit höchstens n-1 oder weniger Abgasfluten (14) verbunden ist und die übrigen Abgasfluten (18) von einer Sekundärluftzuführung (26, 28) getrennt sind.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Abgasflute (14, 18) m > 1, wobei m eine ganze Zahl ist, Abgasrohre (12, 16) aufweist, die jeweils mit einem Auslass eines Arbeitszylinders der Brennkraftmaschine verbunden sind und stromauf des Katalysators (20, 22) dieser Abgasflute (14, 18) ineinander zu einem einzigen Abgasrohr münden, wobei die Sekundärluftpumpe (26) bei jeder solchen Abgasflute (14), mit der die Sekundärluftpumpe (26) verbunden ist, mit wenigstens einem, insbesondere allen m Abgasrohren (12) verbunden ist.