DE3213429C2 - Device for controlling the additional air in an exhaust pipe of an internal combustion engine - Google Patents

Device for controlling the additional air in an exhaust pipe of an internal combustion engine

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DE3213429C2 DE19823213429 DE3213429A DE3213429C2 DE 3213429 C2 DE3213429 C2 DE 3213429C2 DE 19823213429 DE19823213429 DE 19823213429 DE 3213429 A DE3213429 A DE 3213429A DE 3213429 C2 DE3213429 C2 DE 3213429C2
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine vorteilhafte Weiterbildung einer Einrichtung nach Patent . . . (Patentanmeldung P 3144706.6-13) zur Steuerung der Zusatzluft in eine Abgasleitung einer mit bleihaltigem Kraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine mit wenigstens einem in der Abgasleitung angeordneten Katalysator und einer die Gemischbildung beeinflussenden Sauerstoffsonde. Mit der Einrichtung soll Zusatzluft nach Erreichen bestimmter Laufstreckenintervalle unter vorgegebenen Betriebsbedingungen der Abgasleitung kurzzeitig zugeführt werden. Um zu vermeiden, daß beim Ausfall einer Betriebsbedingung das Einblasen der Zusatzluft über eine vorgegebene Wegstrecke oder Laufzeit teilweise oder ganz aufgehoben wird, sind solche Schaltmittel vorgesehen, durch die über die noch verbleibende Wegstrecke oder Restlaufzeit die Lufteinblasung nachgeholt werden kann.The invention relates to an advantageous further development of a device according to the patent. . . (Patent application P 3144706.6-13) for controlling the additional air in an exhaust line of an internal combustion engine operated with leaded fuel with at least one catalytic converter arranged in the exhaust line and an oxygen probe influencing the mixture formation. With the device, additional air is to be briefly supplied to the exhaust pipe after certain running distance intervals have been reached under specified operating conditions. In order to avoid that in the event of failure of an operating condition, the blowing in of the additional air over a predetermined distance or running time is partially or completely canceled, such switching means are provided by which the air can be made up over the remaining distance or remaining running time.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung der von einer Luftpumpe geförderten Zusatzluft nach der Gattung des Anspruches 1.The invention relates to a device for controlling the additional air conveyed by an air pump according to the preamble of claim 1.

Durch die ältere deutsche Patentanmeldung P 31 44 706.6-13 ist eine gattungsgemäße Einrichtung Stand der Technik, die bei verschiedenen Betriebsbedingungen das Abbrennen von Bleiablagerungen in Abgas-Katalysatoren bei Betrieb mit verbleitem Kraftstoff durch kurzzeitige Luftzuführung in das Abgas ermöglicht. Die hier im einzelnpn die Luftzuführung beeinflussenden Betriebsbedingungen reichen nicht aus, um nach jeweils einer bestimmten Laufstrecke das Einblasen der Zusatzluft immer zu gewährleisten.The older German patent application P 31 44 706.6-13 is a generic device State of the art, the burning of lead deposits in exhaust gas catalytic converters under various operating conditions When operated with leaded fuel, air is briefly introduced into the exhaust gas. The individual operating conditions influencing the air supply are not sufficient to respond Always ensure that the additional air is blown in for a certain distance.

Die Aufgabe besteht nun darin, die dem Stand der Technik zugehörige Zusatzluftsteuereinrichtung so zu verbessern, daß eine Beeinträchtigung oder gar ein Ausfall der Zusatzluftzuführung nach Erreichen einer bestimmten Laufstrecke verhindert wird.The task now is to adjust the additional air control device belonging to the prior art in this way improve that impairment or even failure of the additional air supply after reaching a certain Running route is prevented.

Der Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.The features indicated in the characterizing part of claim 1 serve to solve this problem.

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß beim Abstellen bzw. Stillstand des Fahrzeugs innerhalb der Zuschaltstrecke die Luftzuführung für die vorgesehene Zuschaltstrecke oder Zeitdauer nach Wieder-The device according to the invention has the advantage that when the vehicle is parked or stopped within the connection section the air supply for the intended connection section or time after re-

Inbetriebnahme des Fahrzeugs und nach Erreichen der aktiven Sauerstoff- Sondenregelung und Betriebstemperatur wieder erfolgt. Somit wird nur eine Unterbrechung der Lufteinblasung vorgenommen, die dann zu einem späteren Zeitpunkt wieder einsetzt bzw. nachgeholt wird, jedoch nicht erst nach Abfahren der nächsten Laufstrecke.Commissioning of the vehicle and after reaching the active oxygen sensor control and operating temperature takes place again. Thus, only an interruption of the air injection is made, which then too starts again at a later point in time or is made up for, but not after the next one Running track.

Aus der DE-AS 22 16 705 ist eine Einrichtung zur Steuerung der von einer Luftpumpe geförderten Zusatzluft in das Abgassystem einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der in Abhängigkeit von der Abgastemperatur die Zuführung der Zusatzluft steuerbar ist Bei dieser Ausführung wird während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine Zusatzluft zugeführt, wenn der Abgastemperaturfühler eine zu niedrige Temperatur meldet, um die Betriebstemperatur der Reaktoren im Warmlauf schneller erreichen zu können und somit eine Verbesserung der Abgase zu erzielen. Ferner ist nach der FR-OS 22 88 218 eine Einrichtung zur Zuführung von Zusatzluft in die Abgasleitung einer Brennkraftmaschine bekannt, um Verbrennungsrückstand auf der Oberfläche eines Abgasreinigungselemertes abzuhetzen. Diese Einrichtung arbeitet jedoch ebensowenig wie die zuvor genannte mit der Besonderheit, die Zuführung der Zusatzluft Wegstrecken- oder laufzeitabhängig zu ermöglichen.From DE-AS 22 16 705 a device for controlling the additional air conveyed by an air pump into the exhaust system of an internal combustion engine is known, in which the supply of additional air can be controlled depending on the exhaust gas temperature , if the exhaust gas temperature sensor reports a temperature that is too low in order to be able to reach the operating temperature of the reactors more quickly during warm-up and thus to improve the exhaust gases. Furthermore, according to FR-OS 22 88 218, a device for supplying additional air into the exhaust line of an internal combustion engine is known in order to hunt down combustion residue on the surface of an exhaust gas cleaning element. However, this device works just as little as the one mentioned above with the special feature of enabling the supply of the additional air as a function of the distance or running time.

Eine förderliche Weiterbildung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß die Zuführung der Zusatzluft durch einen lastabhängigen Schalter steuerbar ist. Hierdurch wird erreicht, daß die beim Erreichen einer bestimmten Laufstrecke zugeführte Zusatzluft im Schubbetrieb oder beim Übergehen in den Leerlaufbetrieb ausgesetzt, jedoch bei Laststellung für die Restlaufstrecke oder Restlaufzeit wieder eingeblasen wird.A beneficial development of the invention results from the fact that the supply of additional air through a load-dependent switch can be controlled. This ensures that the when reaching a certain Additional air supplied to the runway in overrun mode or when switching to idle mode is suspended, but is blown in again at load position for the remaining distance or time.

Besonders vorteilhaft ist, daß für die Luftpumpe eine von den Schaltern beeinflußbare elektromagnetische Kupplung vorgesehen ist. Die Luftpumpe läuft nur bei Bedarf mit.It is particularly advantageous that for the air pump an electromagnetic one that can be influenced by the switches Coupling is provided. The air pump only runs when necessary.

Zur Schonung der Kupplungsbeläge und Verlegung der Lufteinblasung in einen günstigen Motordrehzahlbereich wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Zuführung der Zusatzluft durch einen von der Luftpumpendrehzahl abhängigen Schalter steuerbar ist.To protect the clutch linings and relocate the air injection in a favorable engine speed range it is also proposed that the supply of additional air by one of the air pump speed dependent switch is controllable.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Be-Schreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and in the description below explained in more detail.

Zum Bleiabbrennen mittels gesteuerter Luftzugabe ist eine Einrichtung mit elektrischen Schaltern vorgesehen, bei der von einer von der Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) über eine Kupplung 1 angetriebenen Luftpumpe 2 Sekundär- bzw. Zusatzluft durch eine Zusatzluftleitung 3 in eine Abgasleitung 4 eingeblasen wird und gemeinsam mit den Abgasen durch einen Startkatalysator 5 und Hauptkatalysator 6 strömt. Zwischen beiden Katalysatoren 5 und 6 befindet sich eine die Abgaszusammensetzung erkennende Sauerstoffsonde 7, mit der über ein nicht dargestelltes elektronisches Regelgerät das Kraftstoff-Luft-Gemisch entsprechend korrigiert wird.A device with electrical switches is provided to burn lead by means of controlled addition of air. in the case of one driven by the internal combustion engine (not shown) via a clutch 1 Air pump 2 secondary or additional air is blown through an additional air line 3 into an exhaust line 4 and flows through a start catalytic converter 5 and main catalytic converter 6 together with the exhaust gases. Between the two Catalytic converters 5 and 6 have an oxygen probe 7 that detects the exhaust gas composition which corrects the fuel-air mixture accordingly via an electronic control device (not shown) will.

Die Kupplung 1 ist dann einschaltbar, wenn durchThe clutch 1 can be switched on when through

b3 bestimmte Betriebsbedingungen die in Reihe geschalteten Schalter 8, 9, 10 und 11 sich in der Einschaltstellung befinden.b3 certain operating conditions those connected in series Switches 8, 9, 10 and 11 are in the on position are located.

Erläuterung der Funktionsweise:Explanation of how it works:

Der mit 8 bezeichnete erste Schaller wird von einer elektronischen Steuereinheit 12 z. B. alle 5000 km geschlossen. Das Erreichen einer Laufstrecke von 5000, 10 000 km usw. ist die erste Vorbedingung zijn Einleiten der Lufteinblasung. sThe designated 8 first Schaller is controlled by an electronic control unit 12 z. B. closed every 5000 km. Reaching a running distance of 5000, 10 000 km etc. is the first prerequisite for initiation the air injection. s

Befindet sich der Motor hierbei unter Last (Stellung der Drosselklappe im Saugrohr durch unterbrochene Linien gekennzeichnet) ist auch der Schalter 3 geschlossen. If the engine is under load (position of the throttle valve in the intake manifold by interrupted Lines marked) switch 3 is also closed.

Neben diesen beiden geschlossenen Schaltern 8 und 9 ist noch eine weitere Voraussetzung die Einschalt- bzw. Schließstellung des Schalters 10 bei aktiver Sauerstoff-Sondenregelung. Die aktive Regelung setzt erst bei Abgastemperaturen über 3000C ein, also nicht während der Warmlaufphase des Motors.In addition to these two closed switches 8 and 9, another prerequisite is that the switch 10 must be switched on or closed when the oxygen probe control is active. The active regulation only starts at exhaust gas temperatures above 300 0 C, i.e. not during the warm-up phase of the engine.

Eine weitere Vorbedingung kann noch der auf die Luftpumpendrehzahl ansprechende Schalter 11 sein, der dab Zuschalten der Kupplung 1 auf Drehzahlen unter beispielsweise 40001/min begrenzt Durch dieses Schaltmittel wird die Kupplung 1 geschont und gleichzeitig die Lufteinblasung nur in einem Motordrehzahlbereich zugelassen, bei dem die Gefahr einer schädlichen Katalysatorüberhitzung reduziert wird.Another precondition can be the switch 11, which responds to the air pump speed dab connection of the clutch 1 to speeds below, for example, 40001 / min is limited by this Switching means, the clutch 1 is spared and at the same time the air injection is only in one engine speed range approved, which reduces the risk of damaging catalytic converter overheating.

Sind also alle vier erwähnten Bedingungen erfüllt, erhält die elektromagnetische Kupplung 1 Spannung und die Luftpumpe 2 fördert Zusatzluft aus einem Luftansaugfilter 13 über ein Rückschlagventil in die Abgasleitung 4.So if all four of the mentioned conditions are met, is obtained the electromagnetic clutch 1 voltage and the air pump 2 conveys additional air from an air intake filter 13 into the exhaust pipe 4 via a check valve.

Mit dem Einschalten der Kupplung 1 erhalten gleichzeitig ein Zuschaltstreckenzähler 15 (z. B. zwei Kilometer) und ein Zeitglied 16 (z. B. maximal dreißig Sekunden) ein Einschaltsignal. Zuschaltstreckenzähler 15 und Zeitglied 16 sind parallel zueinander geschaltet, arbeiten unabhängig voneinander und können somit jeder für sich, je nachdem, ob die Zuschaltstrecke oder die Laufzeit schneller beendet ist, den Schalter 8 wieder öffnen. Die Stromzufuhr zur Kupplung 1 und damit die Luftförderung der Luftpumpe 2 wird sofort unterbrochen.When the clutch 1 is switched on, a switch-on distance counter 15 (e.g. two kilometers) and a timer 16 (e.g. a maximum of thirty seconds) a switch-on signal. Activation distance counter 15 and Timers 16 are connected in parallel to each other, work independently of each other and can therefore each for open the switch 8 again, depending on whether the connection section or the running time has ended more quickly. The power supply to clutch 1 and thus the air supply to the air pump 2 is immediately interrupted.

Befindet sich der Motor beim Erreichen der Zuschaltstrecke von z. B. 5000 km im Schubbetrieb oder geht der Motor in den Leerlaufbetrieb über, ist der lastabhängige Schalter 9 geöffnet. In diesen Betriebszuständen ist die Zuführung der Zusatzluft zwar unterbrochen, jedoch nicht aufgehoben.If the motor is when it reaches the connection distance of z. B. 5000 km in overrun or if the engine goes into idle mode, the load-dependent switch 9 is open. In these operating states the supply of additional air is interrupted, but not canceled.

Der Zuschaltstreckenzähler i5 oder das Zeitglied 16 werden erst dann wieder aktiviert bzw. für die verbleibende Laufstrecke oder Restlaufzeit in Gang gesetzt, wenn der lastabhängige Schalter 9 ab einer bestimmten Laststellung geschlossen ist. Das gilt auch für das Abstellen des Motors kurz nach dem Erreichen des Zuschaltstreckenintervalls von z. B. 5000 km. Nach Inbetriebnahme des Motors setzt die Lufteinblasung für die restliche Zuschaltstrecke und Zeit wieder ein, sofern neben dem noch geschlossenen Schalter 8 auch die Schalter 9, 10 und 11 inzwischen geschlossen sind und der Zuschaltstreckenzähler sowie das Zeitglied erneut das Einschaltsignal für den Weiterlauf erhalten.The connection distance counter i5 or the timer 16 are only then activated again or for the remaining ones Running distance or remaining running time set in motion when the load-dependent switch 9 from a certain Load position is closed. This also applies to switching off the engine shortly after the activation distance has been reached from Z. B. 5000 km. After starting the engine, the air injection for the Remaining switch-on distance and time on again, provided that in addition to the still closed switch 8, the Switches 9, 10 and 11 are now closed and the switch-on distance counter and the timer again receive the switch-on signal for continued operation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Einrichtung zur Steuerung der von einer Luftpumpe geförderten Zusatzluft durch eine Zusatzluftleitung, die in eine wenigstens einen Katalysator und eine Sauerstoffsonde aufweisende Abgasleitung einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine einmündet, wobei die Sauerstoffsonde im betriebswarmen Zustand der Brennkraftmaschine die Kraftstoffgemisch-Regelung aktiv beeinflußt, mit in Reihe geschalteten Schaltern, die in die Zusatzluftsteuerung in der Weise eingreifen, daß — zum Abbrennen von Bleiablagerungen am Katalysator — bei »Einstellung der in Reihe geschalteten Schalter Zusatzluft dem Abgas während gleichzeitiger aktiver Sauerstoffsondert-Regelung des Kraftstoffgemischs zuführbar ist, wobei ein laufstreckenabhängiger Schalter jeweils nach Erreichen einer bestimmten Laufstrecke während einer bestimmten Strecke (der »Zuschaltstrecke«)geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß, parallel zueinander geschaltet und die »Aus«-Stellung des laufstreckenabhängigen Schalters (8) bewirkend, ein Zuschaltstrekkenzähler (15) und ein Zeitglied (16) vorgesehen sind, wobei die Zuschaltstreckenzählung und die Laufzeit des Zeitgliedes (16) durch Öffnen wenigstens einer der anderen Schalter (9,10,11) blockierbar sind, jedoch nach erneutem Schließen die noch verbliebene Zuschaltstreckenzählung und Restlaufzeit nachholbar sind.1. Device for controlling the additional air conveyed by an air pump through an additional air line, the exhaust line one having at least one catalytic converter and one oxygen probe Motor vehicle internal combustion engine opens, with the oxygen probe at operating temperature the internal combustion engine actively influences the fuel mixture regulation, with connected in series Switches that intervene in the auxiliary air control in such a way that - to burn off Lead deposits on the catalytic converter - when the »auxiliary air switch is set in series the exhaust gas during simultaneous active special oxygen control of the fuel mixture can be supplied, with a distance-dependent switch after reaching a certain running distance during a certain distance (the »Connection line«) is closed, characterized that, connected in parallel to each other and the "off" position of the distance-dependent Switch (8) causing a switch-on distance counter (15) and a timer (16) are provided are, the connection distance counting and the running time of the timer (16) by opening at least one of the other switches (9,10,11) can be blocked are, however, after closing again, the remaining connection distance count and remaining time are catchable. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Zusatzluft durch einen lastabhängigen Schalter (9) steuerbar ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the supply of additional air through a load-dependent switch (9) can be controlled. 3. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Luftpumpe (2) eine von den Schaltern (8, 9, 10,11) beeinflußbare elektromagnetische Kupplung (1) vorgesehen ist.3. Device according to at least one of the preceding Claims, characterized in that one of the switches (8, 9, 10, 11) controllable electromagnetic clutch (1) is provided. 4. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Zusatzluft durch einen von der Luftpumpen-Drehzahl abhängigen Schalter (11) steuerbar ist.4. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the supply of additional air through a switch (11) depending on the air pump speed is controllable.
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