DE4225274A1 - Vorrichtung zur Abgasentgiftung von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgasentgif­ tung von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen, mit einem im Abgassystem angeordneten Katalysator, der be­ reits vor dem Start der Brennkraftmaschine vorheizbar ist.

Eine derartige Vorrichtung zeigt beispielsweise die PCT-Anmeldung WO 89/10470, bei der der Katalysator auf seine Anspringtemperatur von ca. 350°C elektrisch auf­ heizbar ist. Dabei wird vorgeschlagen, den Katalysator bereits kurzzeitig vor oder nach dem Start der Brenn­ kraftmaschine zu beheizen. Die Schaltungsanordnung dazu sieht vor, daß die Beheizung mit dem Einschalten der Zündung des Kraftfahrzeuges eingeschaltet wird. Da je­ doch zwischen dem Einschalten der Zündung und dem an­ schließenden Starten der Brennkraftmaschine - sofern nicht eine separate Verzögerungsschaltung vorgesehen ist - gewöhnlich nur Sekundenbruchteile vergehen, ist eine derartige Vorheizung nahezu unwirksam.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine wirksame Vorrichtung zur Vorheizung eines Katalysators vorzuschlagen, die ein unverzögertes Starten der Brennkraftmaschine durch die Bedienungsperson ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhaf­ te Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Pa­ tentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Vorheizung über zumindest einen beim Einsteigen der Bedienungsperson ansprechenden Schalter zu steuern. Der Schalter kann dabei am Türschloß der Fahrertür des Kraftfahrzeuges und/oder der Türöffnungskontakt (der die Innenbeleuch­ tung steuert) und/oder ein Sitzkontaktschalter am Fah­ rersitz sein. Dementsprechend wird beim Einsteigen der Bedienungsperson automatisch oder auch willkürlich die Vorheizung des Katalysators begonnen, noch ehe der Zünd­ schlüssel in das Zündschloß des Kraftfahrzeuges einge­ steckt ist. So kann beispielsweise ein mit dem Türschloß gekoppelter Schalter vorgesehen sein, der in einer er­ sten Stellung des Türschlosses ein Aufsperren der Tür und beispielsweise über einen Druckpunkt hinaus in einer zweiten Stellung die Vorheizung schaltet. Damit könnte die Bedienungsperson zwischen einem Öffnen der Tür zu verschiedenen Zwecken und einem Öffnen der Tür zum Ein­ steigen und Starten der Brennkraftmaschine unterschei­ den.

Bevorzugt wird dabei vorgeschlagen, bei einem Türöff­ nungssystem mit einer Infrarot-Fernsteuerung über den Sender der Fernsteuerung auch ein Steuergerät für die Vorheizung des Katalysators zu aktivieren. Dabei könnte ggf. wiederum durch einen Druckpunkt zwischen einem nur Öffnen der Türe und einem Öffnen der Türe mit zusätzli­ chem Vorheizen des Katalysators unterschieden werden.

Ferner kann gemäß Anspruch 3 ein Zeitsteuerglied vorge­ sehen sein, welches nach einem definierten Zeitintervall die Vorheizung wieder abschaltet. Damit könnte ebenfalls vermieden werden, daß nach dem Öffnen der Türe oder einer anderweitigen Einschaltung der Vorheizung ohne anschließenden Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges die Bat­ terie für die Heizeinrichtung unnötig lange belastet wird.

Zusätzlich kann in an sich bekannter Weise die Vorhei­ zung zusätzlich abhängig von der Temperatur des Kataly­ sators und/oder der Brennkraftmaschine gesteuert sein. Die Steuerung kann dabei so ausgelegt sein, daß bei noch oberhalb der Anspringtemperatur des Katalysators liegen­ der Temperatur und ggf. bei noch warmer Brennkraftma­ schine die Vorheizung abgeschaltet bleibt, der durch die Bedienungsperson beim Einsteigen in das Kraftfahrzeug betätigte Schalter also kurzgeschlossen ist.

Die Vorheizung des Katalysators kann in an sich bekann­ ter Weise elektrisch oder aber durch eine kraftstoffbe­ triebene Luftvorwärmeinrichtung ähnlich einer Flamm­ startanlage beheizt sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schemati­ sche Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zur Abgasentgif­ tung von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen mit einem elektrisch beheizten Katalysator und einem erfin­ dungsgemäßen Steuergerät zu dessen Vorheizung.

Eine Brennkraftmaschine 10 in einem nicht dargestellten Kraftfahrzeug weist in bekannter Weise ein Abgassystem mit einem Abgaskrümmer 12, einem Abgasvorrohr 14, einem Dreiwege-Katalysator 16 und einem daran anschließenden Abgasleitungssystem 18 auf. Der Katalysator 16 ist mit einer elektrischen Beheizung 20 ausgerüstet.

Die Beheizung 20 wird über ein Steuergerät 22 an die Spannung einer Batterie 24 des Kraftfahrzeuges angelegt.

Das Steuergerät 22 weist Eingänge T1 und T2 auf, die mit Temperatursensoren 26 am Katalysator 16 und 28 an der Brennkraftmaschine 10 verbunden sind und eine Auswertung der Temperatur des Katalysators 16 und der Brennkraftma­ schine 10 ermöglichen.

Ferner ist das Steuergerät 22 mit einem Steuergerät 30 verbunden, welches als Empfangsteil einer Infrarot-Tür­ schließanlage 32 dient. Die Infrarot-Türschließanlage 32 - die für sich gesehen nicht Gegenstand der Erfindung bildet und deshalb nicht näher beschrieben ist - weist einen zusätzlich als Zünd- und Türschlüssel dienenden Sender 34 auf, über den beispielsweise durch Drücken eines Knopfes 36 das Steuergerät 30 ansteuerbar ist, wo­ bei dieses wie schematisch angedeutet die Türen 38 des Kraftfahrzeuges sperrt bzw. entsperrt.

Ferner ist in dem Steuergerät 22 ein Zeitschaltglied (nicht dargestellt) vorgesehen, das wie nachstehend be­ schrieben geschaltet ist.

Soll bei kalter Brennkraftmaschine 10 und kaltem Kataly­ sator 16 das Kraftfahrzeug in Betrieb gesetzt werden, so wird mit dem Öffnen der Türe 38 über den Sender 34 der Infrarot-Türschließanlage 32 das Steuergerät 22 ange­ steuert und aktiviert die Vorheizung des Katalysators 16 über die Beheizung 20. Dabei wird zugleich das Zeit­ schaltglied in dem Steuergerät 22 aktiviert und hält die Vorheizung über ein definiertes Zeitintervall aufrecht. Erfolgt innerhalb dieses Zeitintervalls kein Starten der Brennkraftmaschine, das beispielsweise über eine mit dem elektrischen Startermotor verbundene Leitung 40 dem Steuergerät 22 angezeigt sein kann, so wird die Vorhei­ zung wieder abgeschaltet.

Wird die Brennkraftmaschine jedoch innerhalb dieses Zeitintervalls gestartet, so bleibt die Beheizung 20 aktiviert, bis die eingestellte Anspringtemperatur des Katalysators 16 erreicht ist. Dann wird die Beheizung über das Steuergerät 22 abgeschaltet.

Unabhängig von der vorstehend beschriebenen Vorheizung des Katalysators 16 bleibt die Beheizung 20 dann abge­ schaltet, wenn der Katalysator noch eine Temperatur oberhalb seiner Anspringtemperatur aufweist oder alter­ nativ wenn die Brennkraftmaschine 10 noch eine Tempera­ tur oberhalb eines definierten Temperaturschwellwertes von z. B. 60°C aufweist. In diesem Falle kann zur Scho­ nung der Fahrzeugbatterie 24 auf die Vorheizung verzich­ tet und die Beheizung über das Steuergerät 22 erst dann eingeschaltet werden, wenn die Brennkraftmaschine ge­ startet wird. Diese Steuerung basiert auf der Überle­ gung, daß die Brennkraftmaschine bei einer oberhalb des Temperaturschwellwertes liegenden Temperatur bereits ohne Anfettung und mit bereits relativ heißem Abgas ar­ beitet.

Das elektronische Steuergerät 22 kann hinsichtlich sei­ ner detaillierten Ausgestaltung herkömmlicher Bauart sein mit der vorbeschriebenen logischen Verknüpfung des Ablaufes der Vorheizung, gesteuert über das Infrarot- Schließsystem 32.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Abgasentgiftung von Brennkraftmaschi­ nen in Kraftfahrzeugen, mit einem im Abgassystem an­ geordneten Katalysator, der bereits vor dem Start der Brennkraftmaschine vorheizbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorheizung über zumindest einen beim Einsteigen der Bedienungsperson ansprechenden Schalter gesteuert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorheizung über das (Fahrer)-Türöffnungssy­ stem des Kraftfahrzeuges gesteuert ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Türöffnungssystem eine Infra­ rot-Fernsteuerung aufweist und daß der von der Bedie­ nungsperson betätigte Sender (34) auch die Vorheizung aktiviert.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorheizung ferner ein Zeit­ steuerglied aufweist, welches nach einem definierten Zeitintervall die Vorheizung wieder abschaltet, wenn die Brennkraftmaschine nicht gestartet wird.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorheizung zusätzlich abhängig von der Temperatur des Katalysators (16) und/oder der Brennkraftmaschine (10) gesteuert ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator (16) eine elektrische Beheizung (20) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator über eine im Abgassystem angeordnete, kraftstoffbe­ triebene Luftvorwärmeinrichtung vorgeheizt ist.