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OBD-Diagnosestrategie fuer aufgeladene DI-Motoren mit internem Sekundaerluftsystem

IP.com Disclosure Number: IPCOM000028074D
Published in the IP.com Journal: Volume 4 Issue 5 (2004-05-25)
Included in the Prior Art Database: 2004-May-25
Document File: 2 page(s) / 148K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Zur Einhaltung geltender Emissionsgrenzwerte ist bei modernen Personenkraftwagen mit Ottomotoren, ausgehend von Kaltstartbedingungen, eine rasche Betriebsbereitschaft des Katalysators notwendig. Um moeglichst schnell die Temperatur zu erreichen, die der Katalysator zur Konvertierung der Rohemission benoetigt, wird das bekannte Prinzip der Sekundaerluft angewendet. Dabei wird zwischen externen und internen Sekundaerluftsystemen unterschieden. Externe Sekundaerluftsysteme weisen in der Regel eine separate Frischluftpumpe auf. Interne Sekundaerluftsysteme koennen beispielsweise bei aufgeladenen DI-Motoren (DI - Direct Injection) realisiert werden. Herrscht naemlich waehrend des Ladungswechsel-OT (OT - Oberer Totpunkt) ein positives Druckgefaelle zwischen Saugrohr und Abgastrakt, so wird bei positiver Ventilueberschneidung (d.h. Ein- und Auslassventil stehen gleichzeitig offen) von Einlass- und Auslassventilen eine bestimmte Menge Frischgas vom Ansaugtrakt durch den Zylinder in das Abgasrohr gespuelt. Wird nun der folgende Verbrennungszyklus mit fettem Luft/Kraftstoffgemisch gefahren, dann kommt es im Abgastrakt zu einer exothermen Nachreaktion der oxidationsfaehigen Kraftstoffanteile. Dadurch kommt es zu einer Erhoehung der Abgastemperatur mit der positiven Folge, dass sich der Katalysator schneller erwaermt und frueher seine Betriebstemperatur erreicht. Zweckmaessigerweise ist der Ventiltrieb solcher Motoren ein- und auslassseitig mit Phasenverstellern ausgeruestet, um die fuer den jeweiligen Betriebspunkt optimale Ventilueberschneidung einstellen zu koennen.

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OBD-Diagnosestrategie fuer aufgeladene DI-Motoren mit internem Sekundaerluftsystem

Idea: Erwin Bauer, DE-Regensburg; Dietmar Ellmer, DE-Regensburg; Thorsten Lauer, DE- Regensburg

Zur Einhaltung geltender Emissionsgrenzwerte ist bei modernen Personenkraftwagen mit Ottomotoren, ausgehend von Kaltstartbedingungen, eine rasche Betriebsbereitschaft des Katalysators notwendig. Um moeglichst schnell die Temperatur zu erreichen, die der Katalysator zur Konvertierung der Rohemission benoetigt, wird das bekannte Prinzip der Sekundaerluft angewendet. Dabei wird zwischen externen und internen Sekundaerluftsystemen unterschieden. Externe Sekundaerluftsysteme weisen in der Regel eine separate Frischluftpumpe auf. Interne Sekundaerluftsysteme koennen beispielsweise bei aufgeladenen DI-Motoren (DI - Direct Injection) realisiert werden. Herrscht naemlich waehrend des Ladungswechsel-OT (OT - Oberer Totpunkt) ein positives Druckgefaelle zwischen Saugrohr und Abgastrakt, so wird bei positiver Ventilueberschneidung (d.h. Ein- und Auslassventil stehen gleichzeitig offen) von Einlass- und Auslassventilen eine bestimmte Menge Frischgas vom Ansaugtrakt durch den Zylinder in das Abgasrohr gespuelt. Wird nun der folgende Verbrennungszyklus mit fettem Luft/Kraftstoffgemisch gefahren, dann kommt es im Abgastrakt zu einer exothermen Nachreaktion der oxidationsfaehigen Kraftstoffanteile. Dadurch kommt es zu einer Erhoehung der Abgastemperatur mit der positiven Folge, dass sich der Katalysator schneller erwaermt und frueher seine Betriebstemperatur erreicht. Zweckmaessigerweise ist der Ventiltrieb solcher Motoren ein- und auslassseitig mit Phasenverstellern ausgeruestet, um die fuer den jeweiligen Betriebspunkt optimale Ventilueberschneidung einstellen zu koennen.

Fuer die Diagnose der internen Sekundaerluftsysteme im Zuge der OBD (On Board Diagnose), nach der alle emissionsrelevanten Systeme und Komponenten im Fahrzeugbetrieb ueberprueft werden muessen, wird das nachfolgende Verfahren vorgeschlagen. Zum Zwecke der Diagnose werden zunaechst alle im System eingebundenen Komponenten und Subsysteme auf ihre Funktionalitaet hin ueberprueft (Plausibilitaetscheck). In erster Linie betrifft dies das Einspritzsystem, die Drosselklappe sowie die Nockenwellenphasenverstellung. Dies ist noetig, um beispielsweise im Falle eines defekten Einlassphasenverstellers nicht unmittelbar ein defektes Sekundaerluftsystem zu diagnost...