DE10243317A1 - Internal combustion engine with gas delivery system and operating method therefor - Google Patents
Internal combustion engine with gas delivery system and operating method therefor Download PDFInfo
- Publication number
- DE10243317A1 DE10243317A1 DE10243317A DE10243317A DE10243317A1 DE 10243317 A1 DE10243317 A1 DE 10243317A1 DE 10243317 A DE10243317 A DE 10243317A DE 10243317 A DE10243317 A DE 10243317A DE 10243317 A1 DE10243317 A1 DE 10243317A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pump
- internal combustion
- combustion engine
- turbine
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
- F01N3/32—Arrangements for supply of additional air using air pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/0255—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus to accelerate the warming-up of the exhaust gas treating apparatus at engine start
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
- F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
- F02D2009/0279—Throttle valve control for intake system with two parallel air flow paths, each controlled by a throttle, e.g. a resilient flap disposed on a throttle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
- F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
- F02D2009/0283—Throttle in the form of an expander
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Es wird eine Brennkraftmaschine (1) mit einem Gasfördersystem mit einer durch einen Luftstrom antreibbaren Turbine (7) und einer durch die Turbine (7) antreibbaren Pumpe (8), mit welcher dem Abgassystem (3, 4, 5) Gas zugeführt werden kann, sowie ein Betriebsverfahren hierfür vorgeschlagen. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird bei einem Startvorgang der Brennkraftmaschine (1) deren Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Förderleistung der Pumpe (8) eingestellt. DOLLAR A Anwendung in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Personenkraftwagen, einem Verbrennungsmotor mit Kraftstoffeinspritzung.It is an internal combustion engine (1) with a gas delivery system with a driven by an air flow turbine (7) and a turbine (7) driven by the pump (8), with which the exhaust system (3, 4, 5) gas can be supplied, and an operating method for this proposed. DOLLAR A According to the invention, the fuel injection quantity is set as a function of the delivery rate of the pump (8) during a starting process of the internal combustion engine (1). DOLLAR A application in motor vehicles, especially in passenger cars, an internal combustion engine with fuel injection.
Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Gasfördersystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Betriebsverfahren hierfür mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 12.The invention relates to an internal combustion engine with a gas delivery system with the features of the preamble of claim 1 and an operating method therefor with the features of the preamble of claim 12.
Aus der US-Patentschriftschrift
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Brennkraftmaschine mit einem Gasfördersystem und ein Betriebsverfahren hierfür anzugeben, mit welchen ein emissionsarmer Brennkraftmaschinenbetrieb und eine gute Ausnutzung des Gasfördersystems ermöglicht werden.The object of the invention is in contrast, a Internal combustion engine with a gas delivery system and an operating method therefor indicate with which a low-emission engine operation and good utilization of the gas delivery system.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.This object is achieved by a Internal combustion engine with the features of claim 1 and by a Method with the features of claim 12 solved.
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass bei einem Startvorgang der Brennkraftmaschine deren Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Förderleistung der Pumpe einstellbar ist. Vorzugsweise erfolgt erst bei Erreichen einer Mindestförderleistung der Pumpe eine Kraftstoffeinspritzung, so dass der Beginn der Kraftstoffeinspritzung von der Förderleistung der Pumpe abhängig ist. Dadurch wird erreicht, dass dem Abgassystem mit Beginn der Kraftstoffeinspritzung mit Hilfe der Pumpe Sekundärluft in ausreichender Menge zugegeben werden kann, um unverbrannte Kraftstoffreste nachzuoxidieren zu können. Mit dem Ablaufen von Nachoxidationen wird unvollständig verbrannter Kraftstoff oxidativ umgesetzt. Die freiwerdende Reaktionswärme bringt das Abgasreinigungssystem, insbesondere stromab der Sekundärluftzugabestelle rasch auf Betriebstemperatur. Somit kann rasch eine wirksame Abgasreinigung erzielt werden. Insbesondere können schädliche Kohlenwasserstoffemissionen (HC-Emissionen) in der Startphase vermindert werden. Wird dagegen der Beginn der Kraftstoffeinspritzung nicht auf die Förderleistung der Pumpe abgestimmt, und beispielsweise Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt, bevor die Pumpe eine Mindestförderleistung aufweist, liegt für unverbrannten Kraftstoff im Abgassystem der für Nachoxidationen notwendige Luftsauerstoff als Reaktionspartner nicht in ausreichendem Maße vor, so dass mehr oder weniger große Mengen HC emittiert werden. Wird dagegen im Verhältnis zur Förderleistung der Pumpe zu wenig Kraftstoff eingespritzt, so ist das für Nachoxidationen erforderliche Luft-/Kraftstoffverhältnis (λ) im Abgassystem zu groß, und Nachoxidationen können ebenfalls nicht ablaufen. Folge ist ein spätes Anspringen der Abgaskatalysatoren, so dass über eine verhältnismäßig lange Zeit Schadstoffe emittiert werden.The internal combustion engine according to the invention is characterized characterized in that at a starting process of the internal combustion engine their fuel injection quantity as a function of the delivery rate of Pump is adjustable. Preferably, only when reaching a Minimum capacity the pump is fuel injection, so that the beginning of the fuel injection from the delivery rate depending on the pump is. This ensures that the exhaust system with the beginning of the Fuel injection by means of the secondary air pump in sufficient amount can be added to unburned fuel residues to be able to oxidize. With the expiration of post-oxidations incompletely burned Oxidatively converted fuel. The released heat of reaction brings the exhaust gas purification system, in particular downstream of the Sekundärluftzugabestelle quickly to operating temperature. Thus, an effective exhaust gas purification can quickly be achieved. In particular, you can harmful Hydrocarbon emissions (HC emissions) reduced in the start phase become. If, however, the beginning of the fuel injection is not on the delivery of the Pump tuned, and for example, fuel in the combustion chambers of the Internal combustion engine injected before the pump has a minimum capacity, is for unburned fuel in the exhaust system necessary for post-oxidation Atmospheric oxygen is not sufficient as a reactant, so that more or less big Quantities of HC are emitted. In contrast, in relation to the pump capacity of the pump too little Fuel injected, so is the required for post-oxidation air / fuel ratio (λ) in the exhaust system too big, and Postoxidations can also not expire. The consequence is a late start of the catalytic converters, so that over a relatively long time Pollutants are emitted.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Turbine durch einen Teilstrom der von der Brennkraftmaschine über die Ansaugleitung angesaugten Verbrennungsluft antreibbar, wobei der Teilstrom durch ein über dem Drosselelement vorhandenes Druckgefälle hervorgerufen wird. Durch diese Maßnahme können Zusatzaggregate zum Antrieb der Turbine des Gasfördersystems entfallen.In an embodiment of the invention the turbine by a partial flow of the internal combustion engine over the Intake duct sucked combustion air drivable, the Partial flow through an over the throttle element existing pressure gradient is caused. By This measure can additional aggregates to drive the turbine of the gas conveyor system omitted.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist beim Startvorgang die Drehzahl der Brennkraftmaschine vor Beginn der Kraftstoffeinspritzung durch eine Ansteuerung der Brennkraftmaschine oder durch Ansteuerung eines der Brennkraftmaschine zugeordneten Nebenaggregats einstellbar. Vorzugsweise wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine mit Beginn des Startvorgangs angehoben. Dies ermöglicht ein rasches Leersaugen des Saugrohrbereiches durch die Brennkraftmaschine und ein rasches Absinken des Saugrohrdrucks. Die je Ansaugtakt angesaugte Luftmasse verringert sich somit rasch, so dass mit Beginn der Kraftstoffeinspritzungen ein für den Brennkraftmaschinenbetrieb und für Nachoxidationen günstiges Luft/Kraftstoffverhältnis eingestellt werden kann. Wenn die Turbine des Gasfördersystems durch das über dem Drosselelement im Saugrohr vorhandene Druckgefälle angetrieben wird, erreicht durch die erfindungsgemäße Maßnahme die Pumpe zudem rasch eine ausreichende Förderleistung. Folglich kann bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt der Startphase Sekundärluft in ausreichender Menge in das Abgassystem gefördert. werden, wodurch wiederum rasch eine effektive Abgasreinigung erfolgen kann.In a further embodiment of the invention is the start of the engine speed of the internal combustion engine before the start the fuel injection by a control of the internal combustion engine or by controlling one of the internal combustion engine assigned Ancillator adjustable. Preferably, the speed of the internal combustion engine raised with the start of the boot process. This allows a quick empty eye the intake manifold area by the internal combustion engine and a rapid Decrease of intake manifold pressure. The per intake stroke sucked air mass thus decreases rapidly, so that with the beginning of the fuel injections one for the Internal combustion engine operation and for Postoxidations favorable Air / fuel ratio can be adjusted. If the turbine of the gas delivery system through the over driven the pressure drop in the intake manifold existing throttle element is achieved by the measure according to the invention, the pump also quickly a sufficient flow rate. Consequently, already at a very early stage of the launch phase secondary air conveyed in sufficient quantity into the exhaust system. be, which in turn quickly effective exhaust gas purification can take place.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Drosselelement in der Ansaugleitung in Abhängigkeit von einem Druck in der Ansaugleitung einstellbar. Insbesondere wenn die Turbine des Gasfördersystems durch das über dem Drosselelement im Saugrohr vorhandene Druckgefälle angetrieben wird, kann je nach der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge das Drosselelement so eingestellt werden, dass die Turbine des Gasfördersystems rasch Drehzahl aufnimmt. Damit erreicht die Pumpe ebenfalls rasch eine ausreichende Förderleistung.In a further embodiment of the invention the throttle element in the intake manifold in response to a pressure in the intake manifold adjustable. In particular, when the turbine of the gas delivery system is driven by the existing over the throttle element in the intake manifold pressure gradient, depending on the amount of air sucked by the engine, the throttle element can be adjusted so that the turbine of the gas delivery system quickly absorbs speed. Thus, the pump also quickly reaches a sufficient flow rate.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Turbine durch einen Luftstrom antreibbar, welcher von einer Gasfördereinheit erzeugt wird, die in der Turbineneinlassleitung oder in der Turbinenauslassleitung angeordnet ist, bzw. an die Turbineneinlassleitung oder an die Turbinenauslassleitung angeschlossen ist. Mit dieser Maßnahme kann das Hochlaufen der Turbine und damit eine ausreichende Förderleistung der Pumpe unabhängig von dem über dem Drosselelement in der Ansaugleitung anstehenden Differenzdruck erreicht werden.In a further embodiment of the invention the turbine is driven by an air flow, which of a Gas Feed Unit generated in the turbine inlet line or in the turbine outlet line is arranged, or to the turbine inlet line or to the turbine outlet connected. With this measure, the startup can the turbine and thus a sufficient capacity of the pump regardless of the above Throttle element reached in the intake line pending differential pressure become.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Gasfördereinheit als elektrisch angetriebene Gasfördereinheit ausgebildet. Der elektrische Antrieb der Gasfördereinheit gestattet eine genaue Ansteuerung dieser Einheit und damit des gesamten Gasfördersystems.In a further embodiment of the invention is the gas delivery unit as electrically driven gas delivery unit educated. The electric drive of the gas delivery unit allows a precise control of this unit and thus of the entire gas delivery system.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Gasfördereinheit als ein in der Turbinenauslassleitung angeordneter evakuierbarer Gasbehälter ausgebildet. Wird der evakuierte Gasbehälter geöffnet, wird Luft über die Turbine in den Behälter gezogen und die Turbine damit angetrieben. Dabei ist praktisch keine Hilfsenergie aufzuwenden. Die erfindungsgemäße Maßnahme ermöglicht daher in einfacher Weise einen vom Differenzdruck über dem Drosselelement unabhängigen Betrieb des Gasfördersystems.In a further embodiment of the invention is the gas delivery unit as an evacuatable one located in the turbine exhaust duct gas tank educated. When the evacuated gas container is opened, air is supplied via the Turbine in the tank pulled and driven the turbine with it. It is practically none To spend auxiliary energy. The measure according to the invention therefore enables in a simple manner one over from differential pressure the throttle element independent Operation of the gas delivery system.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der von der Pumpe geförderte Gasstrom in Abhängigkeit eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses im Abgassystem einstellbar. Der geförderte Gasstrom wird vorzugsweise so eingestellt, dass für die Nachoxidation vorteilhafte Bedingungen stromab der Sekundärluftzugabestelle vorliegen. Vorzugsweise wird die Einstellung so vorgenommen, dass sich ein λ-Wert von etwa 1,2 einstellt.In a further embodiment of the invention is the pumped by the pump Gas flow in dependence an air / fuel ratio adjustable in the exhaust system. The delivered gas stream is preferably set up for that the post-oxidation advantageous conditions downstream of the Sekundärluftzugabestelle available. Preferably, the adjustment is made so that a λ value of about 1.2.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der von der Pumpe geförderte Gasstrom einem dem Abgassystem zugeordneten Abgassammler und/oder direkt einem dem Abgassystem zugeordneten katalytischen Konverter zuführbar. Damit kann dem Abgasreinigungssystem Sekundärluft dort zur Verfügung gestellt werden, wo günstige Bedingungen bezüglich des Ablaufens von Nachoxidationen vorliegen. Beim Brennkraftmaschinenstart wird die Sekundärluft vorzugsweise dem Abgassammler zugeführt. Wird die Brennkraftmaschine nach dem Startvorgang fett betrieben, kann zur Oxidation der unverbrannten Abgasbestandteile Sekundärluft eingangseitig eines in Unterbodenposition eingebauten Katalysators zugegeben werden.In a further embodiment of the invention is the pumped by the pump Gas flow to the exhaust system associated exhaust manifold and / or directly to a catalytic converter associated with the exhaust system fed. Thus, secondary air can be made available there to the exhaust gas purification system be where cheap Conditions regarding of expiration of post-oxidation. When starting the engine becomes the secondary air preferably fed to the exhaust manifold. Will the internal combustion engine operated fat after starting, can be used to oxidize the unburned Exhaust components secondary air Input side of a built-in underbody position catalyst be added.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Pumpe über die Pumpeneinlassleitung Abgas zuführbar, und der von der Pumpe geförderte Abgasstrom ist der Ansaugleitung zuführbar. Damit wird durch das Gasfördersystem eine Abgasrückführung realisiert. Das Gasfördersystem erfüllt demnach neben der hauptsächlich in der Startphase vorgenommenen Sekundärluftzufuhr eine weitere Aufgabe und ist daher besser ausgenutzt.In a further embodiment of the invention is the pump over the pump inlet line can be fed to the exhaust, and that of the pump funded Exhaust gas flow can be fed to the intake line. This is by the Gas delivery system realized an exhaust gas recirculation. The gas delivery system Fulfills therefore next to the main one in the starting phase made secondary air supply another task and is therefore better utilized.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist von der Pumpe ein über die Pumpeneinlassleitung angeschlossener Unterdruckbehälter evakuierbar. Der im Unterdruckbehälter von der Pumpe erzeugte Unterdruck kann zum Antrieb von Servoeinheiten verwendet werden. Das Gasfördersystem erfüllt damit eine weitere Aufgabe und ist besser ausgenutzt.In a further embodiment of the invention is over from the pump the pump inlet line connected vacuum tank evacuated. Of the in the vacuum tank Vacuum generated by the pump can be used to drive servo units become. The gas delivery system Fulfills thus another task and is better utilized.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei einem Startvorgang der Brennkraftmaschine die Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Förderleistung der Pumpe eingestellt wird. Vorzugsweise wird mit der Kraftstoffeinspritzung begonnen, wenn die Pumpe eine Mindestförderleistung erreicht hat. Dadurch ist gewährleistet, dass keine unverbrannten Kraftstoffbestandteile in das Abgassystem gelangen, ohne dass zugleich zu deren Nachoxidation Luftsauerstoff zur Verfügung gestellt wird. Durch Anpassen der Kraftstoffeinspritzmenge an die Förderleistung der Pumpe wird für einen für Nachoxidationen optimalen λ-Wert im Abgassammler gesorgt.The inventive method is characterized characterized in that at a starting operation of the internal combustion engine the fuel injection quantity depending on the delivery rate the pump is adjusted. Preferably, with the fuel injection started when the pump has reached a minimum capacity. This ensures that no unburned fuel components enter the exhaust system, without at the same time provided for their post-oxidation of atmospheric oxygen becomes. By adjusting the fuel injection quantity to the delivery rate the pump is for one for Postoxidations optimal λ value taken care of in the exhaust collector.
In Ausgestaltung des Verfahrens wird beim Startvorgang vor dem Beginn der Kraftstoffeinspritzung das Drosselelement überwiegend geschlossen gehalten und erst nach Erreichen einer Mindestförderleistung der Pumpe geöffnet. Dadurch wird erreicht, dass sehr rasch Bedingungen im Abgassystem erreicht werden, welche eine wirksame Nachoxidation von unverbrannten Kraftstoffbestandteilen ermöglichen.In an embodiment of the method is at the starting process before the start of fuel injection the Throttling element predominantly kept closed and only after reaching a minimum capacity open the pump. This ensures that very quickly conditions in the exhaust system which is an effective post-oxidation of unburned Enable fuel components.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine beim Startvorgang vor dem Beginn der Kraftstoffeinspritzung angehoben. Durch Erhöhung der Startdrehzahl kann die im Saugrohr vorhandene Luft rasch abgezogen werden, so dass sehr rasch sowohl für den Brennkraftmaschinenbetrieb als auch im Abgassystem günstige λ-Werte vorhanden sind. Die Startdrehzahl kann durch eine Verminderung der Kompressionsarbeit der Brennkraftmaschine erhöht werden. Vorzugsweise wird die Brennkraftmaschine entdrosselt, d.h. beim Kompressionstakt bleiben die Auslassventile für eine bestimmte Dauer oder ganz geöffnet. Vorteilhaft ist ferner eine Abschaltung oder Abkopplung von Nebenaggregaten, welche durch die Brennkraftmaschine angetrieben werden.In a further embodiment of the method is the speed of the internal combustion engine during the starting process before the start the fuel injection raised. By increasing the starting speed can the air present in the intake manifold are quickly withdrawn, so that very quickly for both the internal combustion engine operation as well as in the exhaust system favorable λ values available are. The starting speed can be reduced by reducing the compression work the internal combustion engine increases become. Preferably, the internal combustion engine is throttled, i. during the compression stroke, the exhaust valves remain for a given one Duration or completely open. Also advantageous is a shutdown or decoupling of ancillaries, which are driven by the internal combustion engine.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird die Turbine wenigstens zeitweise von einem Luftstrom angetrieben, welcher von einer Gasfördereinheit, die in der Turbineneinlassleitung oder der Turbinenauslassleitung angeordnet bzw. an die Turbineneinlassleitung oder die Turbinenauslassleitung angeschlossen ist, gefördert wird. Damit kann ein rasches Hochlaufen der Turbine in der Anlaufphase unabhängig vom Differenzdruck über dem Drosselelement in der Ansaugleitung erreicht werden und somit von der Pumpe sehr rasch Sekundärluft gefördert werden. Die Gasfördereinheit wird vorzugsweise von einer elektrisch betriebenen Pumpe oder von einem Druckbehälter bzw. Unterdruckbehälter gebildet.In a further embodiment of the method, the turbine is at least temporarily by a Air flow, which is supported by a gas delivery unit, which is arranged in the turbine inlet line or the turbine outlet line or to the turbine inlet line or the turbine outlet, is promoted. Thus, a rapid startup of the turbine in the start-up phase can be achieved independently of the differential pressure across the throttle element in the intake and thus be funded by the pump very quickly secondary air. The gas delivery unit is preferably formed by an electrically operated pump or by a pressure vessel or vacuum container.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird der von der Pumpe geförderte Luftstrom in Abhängigkeit von einem Luft/Kraftstoffverhältnis im Abgassystem eingestellt. Damit wird erreicht, dass für die angestrebten Nachreaktionen günstige Bedingungen geschaffen werden und Nachreaktionen somit in der gewünschten Weise ablaufen können. Vorzugsweise wird im Abgassammler ein λ-Wert von 1,2 eingestellt.In a further embodiment of the method is that pumped by the pump Airflow in dependence from an air / fuel ratio set in the exhaust system. This ensures that the desired Post-reactions favorable Conditions are created and subsequent reactions thus in the desired Can proceed. Preferably, a λ value of 1.2 is set in the exhaust gas collector.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine eine von wenigstens zwei Zugabestellen ausgewählt, an welcher der von der Pumpe geförderte Luftstrom dem Abgas zugegeben wird. Durch die Tatsache, dass Sekundärluft an wenigstens zwei Stellen dem Abgassystem zugeführt werden kann, kann flexibel auf die Bedingungen im Abgassystem, welche in erster Linie vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängen, reagiert werden.In a further embodiment of the method is dependent on from the operating condition of the internal combustion engine one of at least two Picking points selected, at which the pumped by the pump Air flow is added to the exhaust gas. By the fact that secondary air on at least two points can be supplied to the exhaust system, can be flexible on the conditions in the exhaust system, which primarily from the operating condition depend on the internal combustion engine, be reacted.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird mit dem von der Pumpe geförderten Luftstrom ein festlegbarer Teil des Abgassystems gekühlt, wenn ein vorgebbarer Schwellenwert für eine Temperatur im Abgassystem überschritten wird. Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung erfüllt das Gasfördersystem zusätzlich eine Kühlfunktion, wodurch es besser ausgenutzt wird, das Abgassystem zuverlässiger betrieben werden kann, und anderweitige Kühlmaßnahmen entbehrlich werden.In a further embodiment of the method is with the pumped by the pump Air flow cooled a fixable part of the exhaust system when a predefinable threshold for exceeded a temperature in the exhaust system becomes. With this embodiment of the invention, the gas delivery system meets additionally a cooling function, making it better utilized, the exhaust system operated more reliable can be, and other cooling measures be dispensable.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird von der Pumpe wenigstens zeitweise Abgas dem Abgassystem entnommen und der Ansaugleitung zugeführt. Dabei wird der der Ansaugleitung zugeführte Abgasstrom vorzugsweise in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine eingestellt. Damit wird vom Gasfördersystem eine Abgasrückführfunktion erfüllt, so dass die Abgasrückführung unabhängig von den Druckverhältnissen im Abgassystem und im Ansaugsystem der Brennkraftmaschine gestaltet werden kann. Durch die Abhängigkeit vom Betriebszustand kann die Abgasrückführmenge bedarfsgerecht eingestellt werden.In a further embodiment of the method is From the pump at least temporarily exhaust gas removed from the exhaust system and the suction line supplied. In this case, the exhaust gas flow supplied to the intake line is preferably depending on Operating state of the internal combustion engine set. This is from the Gas delivery system an exhaust gas recirculation function Fulfills, so that the exhaust gas recirculation regardless of the pressure conditions designed in the exhaust system and in the intake system of the internal combustion engine can be. By dependence From the operating state, the exhaust gas recirculation amount can be adjusted as needed become.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird ein der Brennkraftmaschine zugeordneter Unterdruckbehälter zum Betrieb eines unterdruckbetriebenen Servosystems von der Pumpe über die Pumpeneinlassleitung evakuiert. Durch diese weitere Funktion des Gasfördersystems kann aus diesem System zusätzlicher Nutzen gezogen werden, und eine bauteilemäßige Vereinfachung erreicht werden.In a further embodiment of the method is one of the internal combustion engine associated vacuum container for Operation of a vacuum operated servo system from the pump via the Pump inlet line evacuated. Through this further function of Gas delivery system can be extra from this system Benefit, and achieve component simplification become.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen und zugehörigen Beispielen näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is based on the following of drawings and related Examples closer explained. Showing:
In
Dem Motor
Nachfolgend wird die Betriebsweise
der in
In einem ersten Einsatzgebiet wird
das Gasfördersystem
zur Erreichung eines emissionsarmen Starts bzw. Warmlaufs des Motors
Vorraussetzung für das Ablaufen der Nachoxidationen
ist das Vorliegen eines brennbaren Gemisches. Somit ist für einen
emissionsarmen Motorstart die Abstimmung von Kraftstoffeinspritzmenge
und Sekundärluftförderung
von Bedeutung. Dabei wird ein möglichst
frühes
Einsetzen der Nachoxidationen beim Start des Motors
Erfindungsgemäß wird beim Startvorgang die
Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit
von der Förderleistung
der Pumpe
Vorzugsweise wird mit der Kraftstoffeinspritzung
erst begonnen, wenn die Pumpe
Die je Zeiteinheit eingespritzte
Kraftstoffmenge wird vorzugsweise so eingestellt, dass sich ein
Motor-λ von
etwa λM = 0,8 ergibt. Damit liegt in den Brennräumen des
Motors
Die Zeitspanne bis zur Förderung
einer ausreichenden Sekundärluftmenge
kann noch weiter verkürzt
werden, wenn die Startdrehzahl des Motors
Nach Erreichen eines stabilen und
autarken Motorlaufs und der Anspringtemperatur des Startkatalysators
In einem weiteren Einsatzgebiet wird
das Gasfördersystem
zur Emissionsminderung bei fettem Betrieb des Motors
In einem weiteren Einsatzgebiet wird
das Gasfördersystem
zur Kühlung
eines Teils des Abgassystems eingesetzt. Beispielsweise kann von
der Pumpe
Mit den erfindungsgemäßen Ausführungsformen von Brennkraftmaschine und Gasfördersystem lässt sich, wie dargestellt, ein emissionsarmer Betrieb der Brennkraftmaschine realisieren. Durch die zusätzlich zur Sekundärluftförderung vorhandenen Funktionen des Gasfördersystems wird dieses besser ausgenutzt, und Bauteile können eingespart werden. Dabei versteht sich, dass im Rahmen der Erfindung durch zusätzliche Leitungen oder Ventile im Gasfördersysteme Abwandlungen der dargestellten Ausführungsformen möglich sind.With the embodiments according to the invention of internal combustion engine and gas delivery system can be, As shown, a low-emission operation of the internal combustion engine realize. By the addition for secondary air extraction existing functions of the gas delivery system this is better utilized, and components can be saved. there is understood that in the context of the invention by additional Lines or valves in gas delivery systems Modifications of the illustrated embodiments are possible.
Claims (20)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10243317.8A DE10243317B4 (en) | 2002-09-18 | 2002-09-18 | Internal combustion engine with gas delivery system and operating method therefor |
US10/528,147 US20060096279A1 (en) | 2002-09-18 | 2003-08-30 | Internal combustion engine comprising a gas conveying system and operating method therefor |
JP2004538858A JP2006517012A (en) | 2002-09-18 | 2003-08-30 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING GAS CONVEYING SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING THE SAME |
EP03798145A EP1540153A1 (en) | 2002-09-18 | 2003-08-30 | Internal combustion engine comprising a gas conveying system and operating method therefor |
PCT/EP2003/009646 WO2004029425A1 (en) | 2002-09-18 | 2003-08-30 | Internal combustion engine comprising a gas conveying system and operating method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10243317.8A DE10243317B4 (en) | 2002-09-18 | 2002-09-18 | Internal combustion engine with gas delivery system and operating method therefor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10243317A1 true DE10243317A1 (en) | 2004-04-01 |
DE10243317B4 DE10243317B4 (en) | 2015-10-15 |
Family
ID=31969202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10243317.8A Expired - Fee Related DE10243317B4 (en) | 2002-09-18 | 2002-09-18 | Internal combustion engine with gas delivery system and operating method therefor |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060096279A1 (en) |
EP (1) | EP1540153A1 (en) |
JP (1) | JP2006517012A (en) |
DE (1) | DE10243317B4 (en) |
WO (1) | WO2004029425A1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005036365A1 (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Mann + Hummel Gmbh | Internal combustion engine operation method, involves using excess pressure of intake air compressor for driving turbine or secondary air compressor with insufficient pressure difference before and after throttle valve |
DE102006001852B3 (en) * | 2006-01-13 | 2007-06-21 | Siemens Ag | Internal combustion engine e.g. petrol engine, operating method for motor vehicle, involves determining reference value of secondary air-mass flow by gas pipe and controlling phase-adjusting device depending on reference value |
WO2007085654A1 (en) * | 2006-01-30 | 2007-08-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for operating a secondary air device for an internal combustion engine |
DE102006027449A1 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-13 | Mann + Hummel Gmbh | Diesel internal combustion engine operating method involves feeding air, filtered by air filter, through intake section of internal combustion engine and conducting secondary air over secondary compressor in exhaust gas tract |
DE102005038234B4 (en) * | 2004-08-13 | 2015-09-24 | General Motors Corp. | Fuel control compensation for power fluctuations in a secondary air system |
DE102020205051A1 (en) | 2020-04-22 | 2021-10-28 | Psa Automobiles Sa | Internal combustion engine assembly |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7152393B2 (en) * | 2002-07-18 | 2006-12-26 | Daimlerchrysler Ag. | Arrangement for utilizing the throttle energy of an internal combustion engine |
US7128035B2 (en) * | 2005-03-10 | 2006-10-31 | General Motors Corporation | Method and apparatus for engine torque disturbance reduction during cranking |
DE102005021953A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Volkswagen Ag | Internal combustion engine and method for operating this |
DE112005003665A5 (en) * | 2005-08-25 | 2008-06-12 | Mann + Hummel Gmbh | Internal combustion engine with a system for secondary air injection and method for operating the internal combustion engine |
EP2083154A1 (en) * | 2008-01-23 | 2009-07-29 | Technische Universiteit Eindhoven | Air-inlet system for internal combustion engine, air-conditioning system and combustion engine comprising the air-inlet system |
GB2459694B (en) * | 2008-05-01 | 2012-04-25 | Ford Global Tech Llc | Exhaust gas recirculation |
JP5427885B2 (en) * | 2008-05-23 | 2014-02-26 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | Exhaust-driven auxiliary air pump and product and method of use thereof |
DE102010036303B4 (en) * | 2010-07-08 | 2019-06-19 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Internal combustion engine with horizontally arranged cylinder banks and turbocharger |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3963444A (en) * | 1970-12-26 | 1976-06-15 | Nippondenso Co., Ltd. | Secondary air supply means of exhaust gas cleaning devices |
US3918257A (en) * | 1970-12-30 | 1975-11-11 | Toyo Kogyo Co | Exhaust gas purifying device for an internal combustion engine |
JPS517262B2 (en) * | 1971-08-23 | 1976-03-06 | ||
DE4041628A1 (en) * | 1990-12-22 | 1992-07-02 | Daimler Benz Ag | MIX-COMPRESSING COMBUSTION ENGINE WITH SECONDARY AIR INLET AND WITH AIR MEASUREMENT IN THE SUCTION PIPE |
US6354078B1 (en) * | 1996-02-22 | 2002-03-12 | Volvo Personvagnar Ab | Device and method for reducing emissions in catalytic converter exhaust systems |
DE19713676B4 (en) * | 1996-04-04 | 2007-04-19 | Mann + Hummel Gmbh | Secondary air system |
DE19937781A1 (en) * | 1999-08-10 | 2001-02-15 | Mann & Hummel Filter | Internal combustion engine with secondary air intake system |
DE19947498A1 (en) * | 1999-10-01 | 2001-04-05 | Mann & Hummel Filter | Air system |
DE10005888A1 (en) * | 2000-02-10 | 2001-08-16 | Mann & Hummel Filter | Method and device for simultaneous adjustment of an air intake flow for an internal combustion engine and a secondary airflow into the same internal combustion engine's exhaust gas unit creates the secondary airflow by a fan. |
DE10064481A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | Mann & Hummel Filter | Internal combustion engine with secondary air charging and method for controlling the secondary air charger |
DE10154081A1 (en) * | 2001-11-02 | 2003-05-22 | Bosch Gmbh Robert | Procedure for controlling the amount of secondary air |
-
2002
- 2002-09-18 DE DE10243317.8A patent/DE10243317B4/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-08-30 JP JP2004538858A patent/JP2006517012A/en not_active Abandoned
- 2003-08-30 WO PCT/EP2003/009646 patent/WO2004029425A1/en not_active Application Discontinuation
- 2003-08-30 EP EP03798145A patent/EP1540153A1/en not_active Withdrawn
- 2003-08-30 US US10/528,147 patent/US20060096279A1/en not_active Abandoned
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005038234B4 (en) * | 2004-08-13 | 2015-09-24 | General Motors Corp. | Fuel control compensation for power fluctuations in a secondary air system |
DE102005036365A1 (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Mann + Hummel Gmbh | Internal combustion engine operation method, involves using excess pressure of intake air compressor for driving turbine or secondary air compressor with insufficient pressure difference before and after throttle valve |
DE102006001852B3 (en) * | 2006-01-13 | 2007-06-21 | Siemens Ag | Internal combustion engine e.g. petrol engine, operating method for motor vehicle, involves determining reference value of secondary air-mass flow by gas pipe and controlling phase-adjusting device depending on reference value |
WO2007085654A1 (en) * | 2006-01-30 | 2007-08-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for operating a secondary air device for an internal combustion engine |
DE102006027449A1 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-13 | Mann + Hummel Gmbh | Diesel internal combustion engine operating method involves feeding air, filtered by air filter, through intake section of internal combustion engine and conducting secondary air over secondary compressor in exhaust gas tract |
DE102020205051A1 (en) | 2020-04-22 | 2021-10-28 | Psa Automobiles Sa | Internal combustion engine assembly |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10243317B4 (en) | 2015-10-15 |
EP1540153A1 (en) | 2005-06-15 |
JP2006517012A (en) | 2006-07-13 |
WO2004029425A1 (en) | 2004-04-08 |
US20060096279A1 (en) | 2006-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10243317B4 (en) | Internal combustion engine with gas delivery system and operating method therefor | |
EP3475543B1 (en) | Method and device for the exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine | |
EP1763627B1 (en) | Internal combustion engine featuring exhaust gas aftertreatment, and method for the operation thereof | |
DE2706696C2 (en) | Method for starting the combustion chamber of an internal combustion engine | |
DE102010054049B4 (en) | Method for starting an internal combustion engine and internal combustion engine with starting aid device | |
DE102010041673A1 (en) | Controlling the exhaust operation of an engine with a particulate filter | |
DE19963932A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle | |
DE102020107684A1 (en) | PROCEDURE AND SYSTEM FOR ENGINE CONTROL | |
DE102011051460A1 (en) | System for correcting a turbo lag | |
DE112015002393T5 (en) | POWER PLANT SYSTEM AND CONTROL UNIT AND CONTROL PROCEDURES FOR THE POWER PLANT SYSTEM | |
DE2750537A1 (en) | Exhaust gas fed to diesel engine air intake - lessens noise when engine idles and involves feedback unit connected to accelerator | |
DE102005003880B4 (en) | Method for controlling direct fuel injection and motor vehicle | |
DE60109293T2 (en) | Internal combustion engine with catalytic converter | |
DE10203309A1 (en) | Air compressing, self-igniting combustion engine with exhaust gas turbocharger has fan that sucks air from induction flow downstream of compressor, heated catalyzer upstream of turbine | |
DE3145114C2 (en) | Working method of a piston internal combustion engine with exhaust gas turbocharger | |
WO2019238297A1 (en) | Method and control device for operating a drive device, and drive device | |
DE102005015999A1 (en) | Catalytic converter heating for internal combustion engine, involves increasing pressure in exhaust gas guide way in relation to exhaust gas back pressure, and partially overlapping opening times of inlet and outlet valves | |
DE102018124922A1 (en) | Diesel hybrid drive technology with urea-free NOx conversion | |
DE10315148A1 (en) | Operating supercharger for IC engine, has a compressor for compressing air and an exhaust gas turbocharger with a blower and a turbine | |
DE10005520A1 (en) | Motor vehicle heating system for sucking in air includes a motor fuel combustion heater to be activated before cranking up an engine to generate combustion gas and to feed an engine's air intake manifold | |
DE102016224192A1 (en) | Method for operating an air system with electric compressor | |
DE2435004A1 (en) | Four-stroke engine with turbocharger - with sufficient air supply for acceleration under all running conditions | |
AT507464B1 (en) | OPERATIONAL MANAGEMENT OF A SECONDARY MOTOR WITH TURBO CHARGER | |
EP1464799A1 (en) | Method for starting an internal combustion engine | |
DE19939989C1 (en) | Diesel engine regulation system has load regulation effected by controlling fuel injection quantity in weak fuel mixture operating mode and by controlling quantity of combustion air in rich fuel mixture operating mode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F01N 3/32 AFI20051017BHDE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |