DE4103747A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines verbrennungsmotors unter einbeziehung der aktuellen temperatur eines nachgeschalteten katalysators - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines verbrennungsmotors unter einbeziehung der aktuellen temperatur eines nachgeschalteten katalysatorsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung
eines Verbrennungsmotors unter Einbeziehung der aktuellen
Temperatur eines nachgeschalteten Katalysators und eine hierfür
geeignete Vorrichtung.
Entsprechend den in vielen Ländern immer strenger werdenen
Umweltschutzvorschriften werden inzwischen viele
Verbrennungsmotoren, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, mit
einem Katalysator ausgestattet. Es handelt sich im allgemeinen
um wabenähnliche Körper, welche eine Vielzahl von Kanälen
aufweisen, die vom Abgas durchströmt werden. Als Trägerkörper
für das eigentliche katalytisch aktive Material sind viele
verschiedene Ausführungen bekannt, insbesondere metallische
Katalysatorträger, wie sie beispielsweise in der
EP-B-02 45 737 oder der EP-B-02 45 738 beschrieben sind.
Zur Steuerung moderner Verbrennungsmotoren werden inzwischen
komplexe Motorsteuerungen eingesetzt, welche aus einer Vielzahl
von Meßwerten, beispielsweise der Temperatur, dem Ansaugdruck,
der Drehzahl, der Stellung des Gaspedals etc. mit Hilfe
komplexer Programme Steuerdaten errechnen, welche dann
verschiedene Steuerelemente am Verbrennungsmotor,
beispielsweise eine Kraftstoffeinspritzpumpe, die Zündung,
Luftklappen etc. steuern.
Die nach dem Stand der Technik hierfür verwendeten
Motorsteuerungen und Programme berücksichtigen dabei, daß ein
dem Motor nachgeschalteter Katalysator zur Vermeidung von
Beschädigungen des Trägers und vor allem des katalytisch
aktiven Materials bestimmte Maximaltemperaturen in keinem
Betriebszustand überscheiten soll. Um dies sicherzustellen,
müssen im Motorsteuerungsprogramm bestimmte Bedingungen erfüllt
werden, was jedoch bei manchen Betriebszuständen dazu führt,
daß der Motor nicht in einem für die Emissionswerte, die
Leistung, das Drehmoment und/oder den Kraftstoffverbrauch
optimalen Steuerbereich gehalten wird, obwohl der Katalysator
tatsächlich noch weit von seiner maximal zulässigen
Betriebstemperatur entfernt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Einschränkungen
der Motorsteuerungen nach dem Stand der Technik zum Schutze des
Katalysators vor Übertemperatur so weit wie möglich zu
begrenzen, um den Motor beim Betrieb häufiger in einem für den
Kraftstoffverbrauch, die Leistung, das Drehmoment und/oder die
Schadstoffemission optimierten Zustand halten zu können.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Verfahren zur Steuerung
eines Verbrennungsmotors mit einer Motorsteuerung, welche eine
Vielzahl von Meßwerten über Meßleitungen erhält und
verarbeitet, in Steuerdaten für den Betrieb des Motors
umwandelt und über Motorzuleitungen an den Motor weiterleitet,
z. B. zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung, der Luftzufuhr,
der Zündung etc., dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur
eines dem Motor nachgeschalteten Katalysators direkt gemessen,
der Motorsteuerung über mindestens eine Datenleitung zugeführt
und dort zusammen mit den anderen Meßwerten verarbeitet wird.
Unter direkter Messung ist dabei vorrangig die Messung der
Temperatur der Wände oder Strukturen des Katalysator-Träger
körpers zu verstehen, jedoch kann auch durch die Messung der
Gastemperatur im Katalysator ein für die Motorsteuerung
geeigneter Wert gewonnen werden. Die erfindungsgemäße Lösung
hat den Vorteil, daß die Auslegung der Motorsteuerung nicht
mehr in dem bisherigen Maße von vorher in aufwendigen Versuchen
gewonnenen Ergebnissen zum Temperaturverhalten des Katalysators
beim jeweiligen Anlagentyp unter den verschiedensten
Betriebsbedinungen abhängt. Da die tatsächliche
Katalysatortemperatur als Meßwert zur Verfügung steht, brauchen
keine aus Versuchen ermittelten Sicherheitsreserven bei der
Motorsteuerung mehr berücksichtigt zu werden. Insbesondere kann
die Motorsteuerung vorrangig für z. B. eine Optimierung des
Kraftstoffverbrauchs ausgelegt werden, wobei sie so lange
keinen Einschränkungen unterworfen ist, wie die tatsächliche
Katalysatortemperatur im zulässigen Bereich liegt.
Bei bisherigen Steuerungsverfahren ist es unumgänglich, daß die
Motorsteuerung bei manchen Betriebszuständen unter Abweichung
von für den Verbrauch und/oder die Leistung optimalen
Steuerdaten geänderte Steuerdaten zum Schutz des Katalysators
vor Übertemperatur an den Motor leitet. Erfindungsgemäß
brauchen die Steuerdaten nicht mehr vorsorglich, sondern nur
dann unter Abweichung von den optimalen Steuerdaten geändert zu
werden, wenn die gemessene Temperatur des Katalysators sich
tatsächlich einem vorgebbaren kritischen Wert nähert oder einen
vorgebbaren Schwellwert überschreitet.
Die Verarbeitung der tatsächlichen Temperatur des Katalysators
kann auch in der Kaltstartphase große Vorteile mit sich
bringen. Um den Katalysator schnell auf Betriebstemperatur zu
bringen, sind in der Motorsteuerung verschiedene Steuerabläufe
vorgesehen, welche den Kraftstoffverbrauch erhöhen und unter
Umständen den Fahrkomfort verringern. Durch direkte Messung und
Verarbeitung der Temperatur des Katalysators kann diese
Kaltstartphase genau auf das notwendige Maß begrenzt werden, da
der Zeitpunkt des Erreichens der Starttemperatur des
Katalysators direkt feststellbar ist. Sowohl eine für den
Schadstoffausstoß ungünstige zu frühe Beendigung der
Kaltstartphase wie auch eine für den Kraftstoffverbrauch
ungünstige zu späte Beendigung können dadurch vermieden werden.
Dies gilt besonders auch für den Wiederstart des Motors nach
unterschiedlich langen Betriebsunterbrechungen.
Da die Temperatur in einem Katalysator im allgemeinen nicht
gleichmäßig verteilt sein wird, wird die Aussagekraft einer
Messung deutlich erhöht, wenn die Temperatur des Katalysators
mittels eines integral messenden Temperaturfühlers gemessen
wird, der über einen etwa repräsentativen Querschnitts-
und/oder Längsschnittsbereich des Katalysators ausgedehnt ist.
Als repräsentativ wird dabei eine Messung angesehen, die sowohl
aus den Randbereichen der Strömung wie auch aus dem
Zentralbereich Informationen enthält. Ein Querschnittsbereich
ist dabei eine etwa in einer Querschnittsebene liegende Scheibe
aus dem Abgassystem, in welcher die Messung durchgeführt wird.
Ein Längsschnittsbereich ist entsprechend eine etwa in einer
Längsschnittsebene liegende Scheibe aus dem Abgassystem.
Repräsentative Bereiche können allerdings auch schräg oder
diagonal verlaufende Meßebenen oder auch gewundene Wege eines
linienförmigen Meßfühlers innerhalb des Katalysators sein.
Je nach den Anforderungen an die Genauigkeit der
Temperaturmessung und weitere mit der vorliegenden Erfindung
kombinierbare Meßsysteme ist es sinnvoll, Temperaturmeßwerte
aus zwei oder mehreren Temperaturfühlern mittels einer
Überwachungselektronik auszuwerten, die die
Temperaturverteilung im Katalysator ermitteln und diese oder
einen errechneten Maximalwert über eine Datenleitung an die
Motorsteuerung weiterleiten kann. Falls zwei Temperaturfühler
verwendet werden, so sollten diese bevorzugt in der Nähe der
beiden Stirnseiten des Katalysators angeordnet werden.
Die erwähnte Überwachungselektronik kann gleichzeitig aus den
Temperaturdaten die Funktionsfähigkeit und den Betriebszustand
des Katalysators überwachen und das Ergebnis der Überwachung
über eine Diagnoseleitung an eine Anzeige oder einen Daten
speicher weitergeben. Aus der Analyse der Temperaturverteilung
im Katalysator und des zeitlichen Verhaltens der Temperatur
können Aussagen über die Funktionsfähigkeit des Katalysators,
die noch vorhandene Umsetzungsrate und die voraussichtliche
weitere Lebensdauer des Katalysators gewonnen werden.
Besonders genau wird die Katalysatorüberwachung, wenn der
Überwachungselektronik zur Bestimmung des Zustandes und/oder
der Temperaturverteilung im Katalysator über Datenzuleitungen
Daten der Motorsteuerung, z. B. Drehzahl, Ansaugdruck,
Kraftstoffzufuhr etc., zur Verfügung stehen, da daraus die
Strömungsgeschwindigkeit im Abgassystem und andere wichtige
Größen berechenbar sind.
Für den Fall, daß für besonders schadstoffarme Kraftfahrzeuge
als Katalysator ein in an sich bekannter Weise elektrisch
beheizbarer Katalysator Verwendung findet, kann die für die
obigen Zwecke gemessene Temperatur des Katalysators zusätzlich
zur Regelung der elektrischen Beheizung herangezogen werden, um
den Katalysator schnellstmöglich und dauernd während des
Betriebes auf einer für die Schadstoffumsetzung notwendigen
Mindesttemperatur zu halten.
Als geeigneteste Ausführung der Erfindung wird es angesehen,
daß die Motorsteuerung den Motor zunächst ohne Berücksichtigung
der Temperatur des Katalysators steuert und die Steuerdaten
erst bei Erreichen einer kritischen Temperatur des Katalysators
so modifiziert, daß die Katalysatortemperatur nicht weiter
steigt, was beispielsweise durch Veränderung des Verhältnisses
von Brennstoff und Luft und/oder Änderung des Zündzeitpunktes
erfolgen kann. Zusätzlich können Kühlungsmaßnahmen für den
Abgasweg oder den Katalysator eingeleitet werden.
Weiter kann das zeitliche Verhalten der Temperatur des
Katalysators in bezug auf verschiedene Abläufe in der
Motorsteuerung überwacht und daraus auf anormale
Betriebszustände des Motors, beispieisweise Zündaussetzer
geschlossen werden. Manche Motorsteuerungen haben sogenannte
Notlaufprogramme, welche bei anormalen Betriebszuständen
größere Schäden am Fahrzeug verhindern sollen, aber die
Möglichkeit für kurze weitere Fahrten erhalten. Die Wirkung
solcher verschiedener Notlaufprogramme auf die Temperatur des
Katalysators kann durch die schnelle Reaktion von
Temperaturfühlern innerhalb kurzer Zeit festgestellt werden,
wodurch ein zur Vermeidung von Schäden am Katalysator
geeignetes Notlaufprogramm ausgewählt werden kann. Hat
beispielsweise nur ein Zylinder Zündaussetzer, so gibt es
Notlaufprogramme, welche die Kraftstoffzufuhr für diesen
Zylinder sperren. Beispielsweise durch kurzzeitiges jeweils
einzelnes Abschalten der Kraftstoffzufuhr für einzelne Zylinder
und die darauf erfolgende Reaktion der Temperatur im
Katalysator kann der für die Zündaussetzer verantwortliche
Zylinder ermittelt und dessen Kraftstoffzufuhr abgeschaltet
werden.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe dient auch eine Vorrichtung
zur Temperaturüberwachung eines Katalysators für Abgase eines
Verbrennungsmotors und zur Steuerung des Verbrennungsmotors,
enthaltend:
- a) einen Katalysator mit mindestens einem an oder in ihm integrierten Temperaturfühler;
- b) eine Motorsteuerung, welche eine Vielzahl von über Meßleitungen zugeführten Meßdaten in Steuerdaten für den Betrieb des Motors umwandelt und über Motorzuleitungen an den Motor weiterleitet;
- c) mindestens eine Datenleitung, über welche der Motorsteuerung Temperaturmeßwerte aus dem Katalysator zuführbar sind. Wesentliches erfindungsgemäßes Element ist die Zuführung von Daten aus dem Katalysator in die Motorsteuerung, wodurch die Anwendung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens erst möglich wird. Man muß sich nicht mehr lediglich auf die Überwachung und Diagnose des Zustandes des Katalysators beschränken, obwohl beides weiterhin möglich bleibt, sondern kann durch Verarbeitung der Temperatur des Katalysators in der Motorsteuerung einerseits den Zustand des Katalysators beeinflussen, andererseits für einen Schutz des Katalysators unnötige Einschränkungen, die sonst aus Sicherheitsgründen erforderlich wären, so lange vermeiden, wie der Katalysator tatsächlich nicht in einem kritischen Temperaturbereich ist.
Günstig ist es, wenn in dem Katalysator mindestens zwei
Temperaturfühler angeordnet sind, da dann genauere Aussagen
über die Temperaturverteilung im Katalysator möglich sind und
zusätzliche Informationen für eine Diagnose zur Verfügung
stehen.
In diesem Zusammenhang ist es sinnvoll, eine Überwachungs
elektronik zwischenzuschalten, welche die Temperaturmeßwerte
aus dem Katalysator elektronisch verarbeitet und erst dann über
die Datenleitung an die Motorsteuerung weiterleitet. Die
Überwachungselektronik kann zusätzlich die Überwachung und
Diagnose bezüglich des Katalysatorzustandes übernehmen.
Für die Genauigkeit der Messung ist es von Vorteil, wie anhand
der Zeichnung näher erläutert wird, wenn der oder die
Temperaturfühler flächig oder etwa linienförmig ausgebildet
sind, um repräsentative Meßergebnisse zu erzielen. Insbesondere
ist es günstig, wenn die Temperaturfühler über einen etwa
repräsentativen Teil eines Querschnittsbereiches des
Katalysators ausgedehnt sind.
Eine teilweise schematische Übersichtsdarstellung und
Ausführungsbeispiele für Einzelheiten der vorliegenden
Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Übersicht über ein erfindungsgemäßes
Motorsteuerungs- und Katalysatorüberwachungssystem,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für einen Querschnitt durch
einen erfindungsgemäß ausgestalteten Katalysator in der Ebene
eines Temperaturfühlers,
Fig. 3 und 4 den Aufbau eines geeigneten Temperaturfühlers
im Längsschnitt (Fig. 3) und im Querschnitt (Fig. 4) und
Fig. 5 ein schematisches Beispiel für die fertigungstechnische
Einbindung eines Temperaturfühlers in einen Katalysatorkörper.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Verbrennungsmotor 1 mit einer
elektronischen Motorsteuerung 2, wobei in der vorliegenden
Beschreibung mit Motor immer der Motor und seine sämtlichen
Zusatzaggregate wie Zündung, Kraftstoffeinspritzung, Luftzu
fuhr, mit Ausnahme der Meßeinrichtungen und Motorsteuerung,
gemeint sind. Über Meßwertzuleitungen 3 erhält die
Motorsteuerung 2 Informationen von außen und ermittelt daraus
Steuerdaten, die über Motorzuleitungen 4 dem Motor 1 zugeführt
werden. Aus dem Motor 1 gelangen Abgase in Pfeilrichtung in
eine Abgasleitung 5, in welcher eine Lambdasonde 6 angeordnet
ist, welche wiederum über eine Meßwertleitung 7 mit der
Motorsteuerung 2 in Verbindung steht. In der Abgasleitung ist
ein Katalysator 8 angeordnet, an den sich eine
Abgasauslaßleitung 9 anschließt. Der Katalysator 8 kann aus
einer oder mehreren einzelnen Scheiben bestehen und natürlich
kann das Abgassystem auch mehrsträngig aufgebaut sein, was
jedoch für die vorliegende Erfindung beides keine entscheidende
Rolle spielt. Der Katalysator 8 kann auch zumindest in
Teilbereichen elektrisch beheizbar sein und dementsprechende
elektrische Anschlüsse aufweisen. Wichtig für die vorliegende
Erfindung ist, daß der Katalysator Temperaturfühler TF1, TF2
aufweist, welche über Meßleitungen 13, 14 mit einer
Überwachungselektronik 10 verbunden sind. Prinzipiell könnten
die Temperaturmeßwerte von den Temperaturfühlern TF1, TF2 auch
direkt an die Motorsteuerung 2 weitergeleitet werden, jedoch
wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine vorherige
Verarbeitung in der Überwachungselektronik 10 bevorzugt. Diese
Überwachungselektronik 10 kann aus den Temperaturmeßwerten eine
Temperaturverteilung im Katalysator und/oder einen Mittelwert
und/oder einen Maximalwert ermitteln und über eine Datenleitung
12 an die Motorsteuerung 2 weiterleiten. Zusätzlich kann die
Überwachungselektronik 10 aus den Meßdaten im Katalysator 8 und
gegebenenfalls aus über Datenzuleitungen 11 zugeführten Daten
der Motorsteuerung 2 auch die Funktionsfähigkeit des
Katalysators 8 überwachen und das Ergebnis dieser Überwachung
über eine Diagnoseleitung 15 an eine Anzeige 16 oder einen
Speicher weitergeben.
Fig. 2 veranschaulicht in einem teilweise schematisch
dargestellten Schnitt durch den Katalysator 8 in der Ebene
eines Temperaturfühlers TF ein mögliches Ausführungsbeispiel
eines Katalysators mit integriertem Temperaturfühler. Bei
Fig. 2 handelt es sich um eine an sich aus der EP-B-02 45 737
bekannte Anordnung. Dieser Katalysator 8 ist aus abwechselnden
Lagen gewellter 21 und glatter Bleche 22 aufgebaut. Die
Blechlagen sind von einem Mantel 23 umgeben. Im Inneren dieses
Katalysators 8 verläuft nun parallel zu den einzelnen
Blechlagen ein Temperaturfühler TF, der im vorliegenden
Ausführungsbeispiel einen Draht enthält, dessen Widerstand sich
mit der Temperatur ändert. Um nicht zwei Anschlüsse für den
Temperaturfühler an verschiedenen Stellen vorsehen zu müssen,
ist der Widerstandsdraht im Inneren U-förmig verlegt, d. h. er
besteht aus am Ende verbundener Hin- und Rückleitung, wie dies
in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht wird. Der
Temperaturfühler TF ist an einer Seite durch den Mantel 23 nach
außen geführt und weist dort Anschlüsse 29 für die Meßleitungen
auf. Das hier dargestellte Prinzip zur Verlegung eines
Temperaturfühlers TF in einem Katalysator 8 ist nur ein
Ausführungsbeispiel. Viele andere Möglichkeiten für anders
aufgebaute Katalysatoren sind denkbar, insbesondere das
spiralige Aufwickeln eines Temperaturfühlers oder auch das
Einbringen in eine Querbohrung sind denkbar. Auch kann für
viele Fälle auf die Verwendung eines U-förmigen Widerstands
drahtes verzichtet werden, wenn man einen metallischen Mantel
des Temperaturfühlers als Rückleitung, d. h. als Masse, benutzt
und den Widerstandsdraht an einem Ende mit dem Mantel
verbindet.
Fig. 3 zeigt zur Veranschaulichung einen Längsschnitt durch
das Ende des Temperaturfühlers TF, und in Fig. 4 ist ein
Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 dargestellt. Der
Temperaturfühler TF hat einen Mantel 31, welcher beispielsweise
aus Inconel oder einem anderen hochtemperaturfesten Stahl mit
Chrom- und/oder Aluminium-Anteilen bestehen kann. Je nach den
Anforderungen kann der Mantel 31 auch aus dem gleichen Material
bestehen wie die Bleche des Katalysators 8, wodurch eine
Verlötung zwischen Temperaturfühler TF und Blechen 21, 22 bzw.
dem Mantel 23 problemlos möglich wird. Im Inneren des
Temperaturfühlers TF ist ein Draht 33, 34 U-förmig verlegt,
wobei der Draht beispielsweise aus Nickel oder einem anderen
Material bestehen kann, welches einen stark von der
Temperatur abhängigen Widerstand aufweist. Eine Isolierschicht
32, z. B. aus Magnesiumoxidpulver, verhindert in bekannter
Weise Kontakte zwischen den beiden Leitungen 33, 34 des
Widerstandsdrahtes untereinander und zu dem Mantel 31.
Fig. 5 zeigt zur Veranschaulichung einen kleinen Ausschnitt
aus einem gewellten bzw. im vorliegenden Fall gefalteten Blech,
wie es zum Aufbau von Katalysator-Trägerkörpern verwendet wird.
Durch eine geeignete Nut quer zum Verlauf der Struktur in die
Wellenberge kann eine Aufnahme für einen Temperaturfühler TF
geschaffen werden, die es ermöglicht, den Temperaturfühler
zusammen mit dem strukturierten Blech 21 zu einem
Katalysator-Trägerkörper zu schichten bzw. zu wickeln oder zu
verschlingen. Die Nut 51 sollte dabei nicht wie hier zur
Veranschaulichung dargestellt wesentlich größer als der
Querschnitt des Temperaturfühlers sein, sondern etwa dessen
Abmessungen haben, so daß eine Einlötung oder zumindest eine
Fixierung des Temperaturfühlers TF durch die Nut möglich ist.
Durch eine geringe Tiefe der Nut 51 und möglicherweise eine
Verlötung oder innige Verbindung mit dem angrenzenden nächsten
glatten Blech kann erreicht werden, daß der Temperaturfühler TF
hauptsächlich die Temperatur der Trägerstruktur mißt. Bei einer
tieferen Nut kann der Temperaturfühler TF aber auch die
Gastemperatur messen. Eine flexible Bauweise je nach den
Anforderungen ist möglich.
Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders für
fortschrittliche integrale Diagnose- und Überwachungs- und
Steuerungssysteme bei Kraftfahrzeugen, die Verbrennungsmotoren
mit elektronischer Einspritzung aufweisen und mit geregelten
Katalysatoren ausgestattet sind. Günstig ist die Erfindung auch
anwendbar in Verbindung mit elektrisch beheizbaren
Katalysatoren. Die Zeiten in denen ein Verbrennungsmotor unter
für den Verbrauch von Kraftstoff nicht optimalen Bedingungen
betrieben werden muß, werden ohne Risiko für den Katalysator
verkürzt und damit der Kraftstoffverbrauch verringert.
Claims (12)
1. Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors (1) mit
einer Motorsteuerung (2), welche eine Vielzahl von Meßwerten
über Meßleitungen (3) erhält und verarbeitet, in Steuerdaten
für den Betrieb des Motors (1) umwandelt und über
Motorzuleitungen (4) an den Motor (1) weiterleitet, z. B. zur
Steuerung der Kraftstoffeinspritzung, der Luftzufuhr, der
Zündung etc., dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur eines dem Motor (1) nachgeschalteten
Katalysators (8) direkt gemessen, der Motorsteuerung (2) über
mindestens eine Datenleitung (12) zugeführt und dort zusammen
mit den anderen Meßwerten verarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Motorsteuerung (2) bei
manchen Betriebszuständen unter Abweichung von für den
Verbrauch und/oder die Leistung optimalen Steuerdaten geänderte
Steuerdaten zum Schutz des Katalysators (8) vor Übertemperatur
an den Motor (1) leitet, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerdaten nicht
vorsorglich, sondern nur dann unter Abweichung von den
optimalen Steuerdaten geändert werden, wenn die gemessene
Temperatur des Katalysators (8) sich tatsächlich einem
vorgebbaren kritischen Wert nähert oder einen vorgebbaren
Schwellwert überschreitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperatur im
Katalysator (8) mittels eines integral messenenden
Temperaturfühlers (TF; TF1; TF2) gemessen wird, der über einen
etwa repräsentativen Bereich, insbesondere Querschnitts
und/oder Längsschnittsbereich, des Katalysators (8) ausgedehnt
ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß aus zwei oder mehreren
Temperaturfühlern (TF1, TF2) mittels einer
Überwachungselektronik (10) die Temperaturverteilung in dem
Katalysator (8) ermittelt und diese oder ein errechneter
Maximalwert über eine Datenleitung (12) an die Motorsteuerung
(2) weitergeleitet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Überwachungselektronik
(10) aus den Temperaturmeßdaten gleichzeitig die
Funktionsfähigkeit und den Betriebszustand des Katalysators (8)
überwacht und das Ergebnis der Überwachung über eine
Diagnoseleitung (15) an eine Anzeige (16) oder einen
Datenspeicher weitergibt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Überwachungselektronik
(10) zur Bestimmung des Zustandes und/oder der
Temperaturverteilung im Katalysator (8) über Datenzuleitungen
(11) Daten der Motorsteuerung (2), z. B. Drehzahl, Ansaugdruck,
Kraftstoffzufuhr etc., zur Verfügung stehen.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
Katalysator (8) ein in an sich bekannter Weise elektrisch
beheizbarer Katalysator ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die gemessene Temperatur des
Katalysators (8) zur Regelung der elektrischen Beheizung
zusätzlich verarbeitet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Motorsteuerung (2) erst bei Erreichen einer kritischen
Temperatur des Katalysators (8), die Steuerung des Motors (1)
so modifiziert, daß die Katalysatortemperatur nicht weiter
steigt, beispielsweise durch Veränderung des Verhältnisses von
Brennstoff und Luft oder Zurücknahme des Zündzeitpunktes etc.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das
zeitliche Verhalten der Temperatur des Katalysators (8)
überwacht und daraus auf anormale Betriebszustände des Motors
(1), beispielsweise Zündaussetzer, geschlossen wird.
10. Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines Katalysators
(8) für Abgase eines Verbrennungsmotors (1) und zur Steuerung
des Verbrennungsmotors (1), enthaltend:
- a) einen Katalysator (8) mit mindestens einem an oder in ihm integrierten Temperaturfühler (TF; TF1, TF2);
- b) eine Motorsteuerung (2), welche eine Vielzahl von über Meßleitungen (3, 7) zugeführten Meßdaten in Steuerdaten für den Betrieb des Motors (1) umwandelt und über Motorzuleitungen (4) an den Motor (1) weiterleitet;
- c) mindestens eine Datenleitung (12), über welche der Motorsteuerung (2) Temperaturmeßwerte aus dem Katalysator (8) zuführbar sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Katalysator (8)
mindestens zwei Temperaturfühler (TF1, TF2) angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Überwachungselektronik
(10) vorhanden ist, welche die Temperaturmeßwerte aus dem
Katalysator (8) elektronisch verarbeitet und erst dann über die
Datenleitung (12) an die Motorsteuerung (2) weiterleitet.
Priority Applications (11)
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