WO1991011601A1

WO1991011601A1 - Katalysatorschutzverfahren

Info

Publication number: WO1991011601A1
Application number: PCT/DE1991/000031
Authority: WO
Inventors: Martin Klenk; Winfried Moser; Anton Kantschar
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 1990-01-26
Filing date: 1991-01-17
Publication date: 1991-08-08
Also published as: JPH05504180A; JP3516677B2; KR0151701B1; DE4002207A1; DE59103363D1; EP0511974A1; US5249562A; EP0511974B1; KR920703983A

Abstract

Bei einem Verfahren zum Schützen eines Katalysators vor Überhitzung wird mit einem üblichen Aussetzererkennungsverfahren ermittelt, ob Verbrennungsaussetzer in einem Zylinder auftreten. Ist dies der Fall, wird versucht, die Kraftstoffzufuhr zum betroffenen Zylinder zu unterbrechen. Gelingt dies, werden die restlichen Zylinder mit magerem Gemisch versorgt. Gelingt dies nicht, werden alle Zylinder mit fettem Gemisch betrieben. Das Abmagern der Gemische bei unterbrochener Kraftstoffzufuhr zum betroffenen Zylinder bewirkt, daß nach den Verbrennungen in den Zylindern keinerlei Kraftstoff mehr in den Katalysator gelangt, der dort durch den vom betroffenen Zylinder angesaugten Sauerstoff verbrannt werden könnte.

Description

Katalysatorschutzverfahren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen eines Kataly sators vor überhitzung. Zu Überhitzung kann es kommen, wenn Zü aussetzer in einem Zylinder auftreten. Dann gelangt unverbrann tes Gemisch in den Katalysator . und verbrennt dort. Die dadurch ausgelöste Temperaturerhöhung kann den Katalysator zerstören u sogar das betroffene Fahrzeug in Brand setzen.

Stand der Technik

Es sind zahlreiche unterschiedliche Verfahren bekannt, mit den Aussetzer erkannt werden können. Alle haben zum Ziel, die Kraf stoffzufuhr zum betroffenen Zylinder zu unterbrechen. Es steht dann aber nach wie vor die von diesem Zylinder angesaugte Luft zur Verbrennung im Katalysator zur Verfügung. Dies wird dann problematisch, wenn die anderen Zylinder mit fettem Gemisch be trieben werden, welcher Zustand sich insbesondere bei Lambda- regelung einstellt, wenn zunächst aufgrund der Überschußluft v betroffenen Zylinder mageres Gemisch angezeigt wird. Um den schädlichen Einfluß überschüssiger Luft zu vermeiden, ist es a DE-A-23 40 541 bekannt, in den Ansaugrohren zu den einzelnen Zylindern eines Motors jeweils eine ansteuerbare Klappe anzu¬ ordnen. Wird die Kraftstoffzufuhr zu einem Zylinder unterbro¬ chen, wird zugleich die zugehörige Klappe so verstellt, daß de Zylinder von der Luftzufuhr abgeschnitten wird. Diese Schutzm nähme fordert jedoch erheblichen konstruktiven Aufwand.

Eine andere Maßnahme zum Schützen eines Katalysators bei unte brochener Kraftstoffzufuhr für einen Zylinder besteht darin, die Leistung des Motors erheblich verringert wird. Dann führt auch eine Nachverbrennung von Luft aus dem betroffenen Zylind und Kraftstoff von fettem Gemisch von den anderen Zylindern n zu einer Überhitzung des Katalysators. Dieses Verfahren erfor zwar keine besonderen konstruktiven Maßnahmen, jedoch ist die erhebliche Leistungsreduzierung nachteilig.

Es besteht demgemäß seit längerem das Problem, ein Verfahren Schützen eines Katalysators vor Überhitzung im Fall von Verbr nungsaussetzern in einem Motor zu schaffen, das keine beson¬ deren konstruktiven Maßnahmen erfordert. und das nicht zu erhe licher Leistungsreduzierung führt.

Darstellung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Schützen eines Katalysator vor Uberhitzung zeichnet sich dadurch aus, daß

- durch ein übliches Verfahren zur zylinderselektiven Aussetz erkennung ermittelt wird, ob Verbrennungsaussetzer in einem Zylinder auftreten,

- und daß dann, wenn dies der Fall ist, die Kraftstoffzufuhr betroffenen Zylinder unterbrochen wird und die restlichen Z linder mit magerem Gemisch versorgt werden.

Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß kein überschüssi Kraftstoff zum Katalysator gelangen kann, sondern ausschließl überschüssige Luft.

Das Abmagern des Gemischs kann im Vollastbereich jedoch zu ei unzulässigen Anstieg der Krümmertemperatur führen, da dann ke Kühlung durch überschüssigen Kraftstoff mehr erfolgt. Bei ver schiedenen Motortypen ist es daher von Vorteil, im Vollastber die Motorleistung zu begrenzen. Es handelt sich jedoch in die Fall nicht um die erhebliche Leistungsreduzierung, wie sie be bekannten Verfahren erforderlich ist, die nicht für mageres G misch sorgen. Dort muß eine Leistungsbegrenzung bis weit unte Vollast vorgenommen werden.

In Ausnahmef llen kommt es zu Verbrennungsaussetzern dadurch, daß sich ein Einspritzventil nicht mehr schließen wird und da durch vor allem im unteren Lastbereich das Gemisch so stark überfettet wird, daß es nicht mehr zündbar ist. Wird in diese Fall das Einspritzventil des betroffenen Zylinders mit dem Si nal zum Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr angesteuert, bleibt diese Maßnahme wirkungslos. In diesem Fall wird das Gemisch f alle Zylinder angefettet, damit für den erheblichen Kraftstof überschuß aus dem betroffenen Zylinder nur der Sauerstoff zur Verbrennung zur Verfügung steht, der vom betroffenen Zylinder selbst angesaugt wird.

Zeichnung

Die einzige Figur stellt ein Flußdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Schützen eines Katalysators vor überhitzung dar

Wege zum Ausführen der Erfindung

Bei dem in der Figur dargestellten Verfahren wird nach dem Sta des Verfahrens in einem Schritt s1 das Signal-von einem belie¬ bigen herkömmlichen zylinderselektiven Aussetzererkennungsverf ren abgerufen. In einem Schritt s2 wird untersucht, ob in eine Zylinder Aussetzer auftreten. Ist dies nicht der Fall, wird da Verfahren beendet. Es wird dann wiederholt aufgerufen, was auc der Fall ist, wenn das Ende über einen anderen Ablauf erreicht wird. Ergibt sich in Schritt s2, daß ein Zylinder Aussetzer aufweis wird in einem Schritt s3 versucht, die Kraftstoffzufuhr zum b troffenen Zylinder dadurch zu unterbinden, daß dessen Einspri ventil dauernd mit dem Signal "Schließen" versorgt wird. In ei Schritt s4 wird mit einem üblichen Diagnoseverfahren für die Endstufen der Einspritzventile untersucht, ob das angesteuert Einspritzventil tatsächlich schließt. Ist dies der Fall, wird durch einen Schritt s5 das Gemisch in den anderen Zylindern a gemagert. Hierzu muß die Lambdaregelung ausgeschaltet werden, fall-S- nicht bereits ein Zustand vorliegt, in dem mit Motorste rung statt mit Lambdaregelung gefahren wird. Falls erforderli was vom jeweiligen Motortyp abhängt, wird auch die Leistung b grenzt. Dann wird der aktuelle Verfahrensdurchlauf beendet.

Das Abmagern erfolgt vorzugsweise auf Grundlage der Vorsteuer werte, wie sie zum Bemessen der Einspritzdauern bei Lambdare¬ gelung- oder bei Sonderbetriebsarten, z. B. Vollast, vorliegen Diese Vorsteuerwerte sind für den Betriebsbereich, in dem nor malerweise Lambdaregelung erfolgt, so adaptiert, daß sie mög¬ lichst genau zu einem Lambdawert von Eins führen. Die Vorsteu werte werden mit einem Faktor < 1 multipliziert, z. B. mit de Faktor 0,9, um zu verkürzten Einspritzdauern und damit magere Gemisch zu kommen. Der Faktor muß für Werte, die für den Voll lastbereich gelten, etwas kleiner sein als für Werte, die für den Lambdaregelungsbereich gelten. Dies, weil im Vollastberei die Vorsteuerwerte nicht zum Lambdawert Eins führen sollen, s dern zu einem Lambdawert für fettes Gemisch.

Eine Leistungsbegrenzung kann auf unterschiedliche Art und We erfolgen. Bei Turbomotoren ist es von Vorteil, den Ladedruck zusenken. Bei Motoren mit elektronischer Leistungssteuerung, also die Bewegung eines Fahrpedals nicht mechanisch, sondern über elektronische Steller auf eine Drosselklappe übertragen wird, wird die Leistungsbegrenzung vorteilhafterweise durch b triebspunktabhängiges Begrenzen des maximalen Drosselklappen- Öffnungswinkels vorgenommen. Bei allen übrigen Motoren läßt die Leistung dadurch begrenzen, daß die Kraftstoffzufuhr durc Abschalten des Einspritzventi les eines Zylinders oder der Ein spritzventile mehrerer Zylinder in vorgegebenem Takt begrenzt wi rd .

Ergibt sich in Schritt s4, daß sich das Einlaßventil des Zyli ders mit den Verbrennungsaussetzern nicht mehr schließen läßt wird in einem Schritt s6 das Gemisch für alle Zylinder angefe tet und die Lambdaregelung wird abgeschaltet. Dies sorgt dafü daß für den überschüssigen Kraftstoff aus dem Zylinder mit de Verbrennungsaussetzern nur die durch diesen Zylinder angesaug Luft zur Verbrennung zur Verfügung steht. Das Verbrennen von Kraftstoff und Sauerstoff im Katalysator läßt sich in diesem Fall aber nicht völlig vermeiden. Daher wird auf jeden Fall d Leistung begrenzt, um ein überhitzen des Katalysators durch d unvermeidliche Nachverbrennen zu verhindern.

Wenn Verbrennungsaussetzer auftreten, wird dies, wie erläuter durch übliche Aussetzererkennungsverfahren festgestellt. Dies veranlassen auch, daß eine Warnlampe aufleuchtet und ggf. ein Diagnosehinweis abgespeichert wird. Von Zeit zu Zeit kann unt sucht werden, ob die Aussetzer noch vorliegen oder ob der Fehl geheilt ist. Dies ist in der bereits genannten DE-A-23 40 541 beschrieben. Liegt der Fehler nicht mehr vor, werden die ergri fenen Motorsteuerungsmaßnahmen rückgängig gemacht, der Diagno hinweis wird gelöscht, und die Warnlampe wird ausgeschaltet.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Schützen eines Katalysators vor überhitzung, bei dem durch ein Verfahren zur zylinderselektiven Aussetzere kennung ermittelt wird, ob Verbrennungsaussetzer in einem Zyl der auftreten, um die Kraftstoffzufuhr zum betroffenen Zylind zu unterbrechen, wenn dies der Fall ist, dadurch gekennzeich¬ net, daß dann, wenn die Kraftstoffzufuhr zum betroffenen Zyl der unterbrochen wird, die restlichen Zylinder mit magerem Ge misch versorgt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dan wenn sich die Kraftstoffzufuhr zum betroffenen Zylinder aufgr eines Fehlers im Einspritzventil für diesen Zylinder trotz de entsprechenden Unterbrechungssignales nicht unterbrechen läßt das Gemisch für alle Zylinder angefettet wird und die Motorle stung begrenzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß di Motorleistung begrenzt wird.