DE4120891A1 - Brennkraftmaschine mit einer sekundaerluftpumpe, sowie betriebsverfahren hierfuer - Google Patents

Brennkraftmaschine mit einer sekundaerluftpumpe, sowie betriebsverfahren hierfuer

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Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Luftpumpe zum Einblasen eines Frischluftstromes in den Brennkraftmaschinen-Abgasstrom. Üblicherweise wird eine derartige Luftpumpe auch als Sekundärluftpumpe bezeich­ net. Ferner betrifft die Erfindung ein Betriebsverfahren für eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit einer elektronisch gesteuerten Kraftstoff-Dosieranlage.
Es sind verschiedene Verfahren zur Abgasnachbehandlung an Brennkraftmaschinen bekannt. Unter geeigneten Randbedin­ gungen kann beispielsweise die katalytische Nachverbren­ nung ohne jegliche Zusatzmaßnahmen erfolgen. Bekannt ist aber auch die Abgasnachverbrennung eines insbesondere un­ terstöchiometrischen Gemisches unter Zugabe eines Frischluftstromes, der sog. Sekundärluft, zum heißen Ab­ gasstrom. Diese Nachverbrennung kann dabei während der gesamten Betriebsdauer einer Brennkraftmaschine oder bei­ spielsweise auch nur bis zum Wirksamwerden einer kataly­ tischen Nachverbrennungseinrichtung erfolgen.
Gefördert wird der Sekundär-Frischluftstrom von einer sog. Luftpumpe, worunter selbstverstandlich auch ein Ver­ dichter fällt. Wirksam ist eine solche Abgasnachbehand­ lung nur dann, wenn auch ein ausreichend großer Frischluftstrom zum Abgasstrom der Brennkraftmaschine ge­ langt. Daher ist es erforderlich, den Betreiber oder einen Servicedienst der Brennkraftmaschine auf eine mög­ liche Fehlfunktion im Zusammenhang mit der Abgasnachbe­ handlung hinzuweisen. Aufgabe der Erfindung ist es daher, hierfür einen einfachen, sicheren Kontrollmechanismus aufzuzeigen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Brennkraftmaschine mit einer Überwachungseinheit zur Kontrolle der Luftpumpen- Förderleistung durch Vergleich von Ist-Leistung und Soll- Leistung an zumindest einem definierten Brennkraftmaschi­ nen-Betriebspunkt versehen. Vorteilhafte Aus- und Weiter­ bildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.
Erfindungsgemäß erfolgt eine Überwachung der Luftpumpen- Förderleistung. Überprüft wird somit in ausgewählten Be­ triebspunkten der Luftpumpe bzw. der Brennkraftmaschine, ob die von der Luftpumpe tatsächlich erbrachte Ist-Lei­ stung mit einem Soll-Wert der Förderleistung, ggf. unter Berücksichtigung einer geringen Toleranzbreite, überein­ stimmt. Ist die Pumpenförderleistung zu hoch, so ist dies üblicherweise unschädlich, ist die Pumpenförderleistung jedoch zu gering, sollten Abhilfemaßnahmen ergriffen wer­ den. In diesem Falle kann beispielsweise eine elektroni­ sche Steuereinheit, die Bestandteil der erfindungsgemäßen Überwachungseinheit sein kann, eine entsprechende Anzeige auslösen. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die elektronische Steuereinheit der erfindungsgemäßen Überwachungseinheit jedoch auch mit einer üblicherweise vorhandenen, elektronisch gesteuerten Kraftstoff-Dosieranlage der Brennkraftmaschine verbunden sein. Erhält die Kraftstoff-Dosieranlage dann das Signal, daß die Förderleistung der Sekundärluftpumpe unterhalb des Sollwertes liegt, kann das der Brennkraftmaschine zu­ geführte, zu verbrennende Gemisch derart abgestimmt wer­ den, daß dennoch eine wirkungsvolle Abgasnachverbrennung bzw. Nachbehandlung erfolgen kann (Betriebsverfahren ge­ mäß Anspruch 4).
Die bereits angesprochene elektronische Steuereinheit, die Bestandteil der Überwachungseinheit ist, kann die je­ weils relevanten Brennkraftmaschinen-Betriebspunkte aus­ wählen bzw. erkennen, in denen die Überprüfung der Sekun­ därluftpumpen-Förderleistung erfolgen soll. Verschiedene Überprüfungs-Betriebspunkte, beispielsweise jeweils ge­ kennzeichnet durch die Drehzahl sowie durch eine Größe für die Last der Brennkraftmaschine können ein Kennfeld aufspannen, wobei in den jeweiligen Kennfeld-Stützstellen die jeweilige Luftpumpen-Soll-Leistung festgeschrieben ist. Wird dann in diesen Stützstellen der jeweilige Ist- Wert, d. h. die tatsächliche Förderleistung ermittelt, so können in der elektronischen Steuereinheit diese beiden Werte miteinander verglichen und auftretende Differenzen als zulässig bzw. nicht mehr zulässig beurteilt werden.
Es bestehen verschiedene Möglichkeiten, die Ist-Leistung der Sekundärluftpumpe zu ermitteln. Eine relevante Kenn­ größe für die Ist-Leistung in einem definierten Betriebs­ punkt ist sicherlich der Differenzdruck des geförderten Luftstromes. Vorgesehen sein kann daher ein einfacher Druckfühler, der in gewissen Betriebspunkten den Druck des von der Luftpumpe geförderten Frischluftstromes er­ mittelt. Insbesondere im Falle einer elektrisch angetrie­ benen Sekundärluftpumpe ist es jedoch auch möglich, die Pumpen-Förderleistung über die Leistungsaufnahme der Pumpe zu ermitteln. Bei im wesentlichen konstanter elek­ trischer Spannung bietet sich hierfür die Messung der Stärke des von der Pumpe aufgenommenen Stromes an, was in bekannter einfacher Weise über einen Shunt erfolgen kann.
Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist nicht ge­ zeigt, da es anhand obiger Erläuterungen dem Fachmann möglich ist, eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine zu betreiben. Wesentlich ist, daß zumindest an einem defi­ nierten Betriebspunkt der Brennkraftmaschine die Förder­ leistung einer Sekundärluftpumpe durch Vergleich der Ist- Leistung mit der Soll-Leistung an diesem Betriebspunkt überwacht wird.

Claims (4)

1. Brennkraftmaschine mit einer Luftpumpe zum Einblasen eines Frischluftstromes in den Brennkraftmaschinen- Abgasstrom, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinheit zur Kontrolle der Luftpumpen-Förderleistung durch Ver­ gleich von Ist-Leistung und Soll-Leistung an zumin­ dest einem definierten Brennkraftmaschinen-Betriebs­ punkt.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinheit einen den Druck des von der Luftpumpe geförderten Luftstromes ermittelnden Druckfühler aufweist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinheit eine Meßvorrichtung fur die Leistungsaufnahme der Luftpumpe aufweist.
4. Betriebsverfahren für eine Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer elektronisch gesteuerten Kraftstoff-Dosieranlage, dadurch gekennzeichnet, daß die betriebspunktabhän­ gige Kraftstoffmenge entsprechend einer Differenz zwischen Pumpen-Ist-Leistung und Pumpen-Soll-Lei­ stung korrigiert wird.
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