DE102006015390A1

DE102006015390A1 - Internal combustion engine with secondary air pump assisted supercharger has secondary air source with front connected via first pressure line to exhaust system and via second pressure line to induction pipe of internal combustion engine

Info

Publication number: DE102006015390A1
Application number: DE102006015390A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Boerkel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2007-10-04

Abstract

The internal combustion engine (60) has a charger (78,104) with at least one stage and a secondary air source (84,108). The front side of the secondary air source is connected via a first pressure line (88) to the exhaust system and via a second pressure line (90) to an induction pipe (74) of the internal combustion engine.

Description

Stand der TechnikState of technology

Zur Verbesserung der Abgasemission von Verbrennungskraftmaschinen wird im Rahmen der heute üblichen katalytischen Nachbehandlung die thermische Nachverbrennung eingesetzt. Mit diesem Verfahren lassen sich die im Abgas noch vorhandenen, unverbrannten Bestandteile durch eine gewisse Verweilzeit bei hohen Temperaturen nachverbrennen. Bei fetter Motorabstimmung (λ = 0,7 ... bis 1,0) ist dazu eine Lufteinblasung (Sekundärlufteinblasung) erforderlich. Bei magerer Motorabstimmung (λ = 1,05 ... bis 1,2) erfolgt die Nachverbrennung durch den im Abgas noch vorhandenen Restsauerstoff.to Improvement of the exhaust emission of internal combustion engines is in the context of today's usual catalytic post-treatment used the thermal afterburning. With this method, the remaining in the exhaust, unburned constituents by a certain residence time at high Burn temperatures. For rich engine tuning (λ = 0.7 ... to 1.0) requires air injection (secondary air injection). In lean engine tuning (λ = 1.05 ... to 1.2), the post-combustion is carried out by the exhaust gas remaining oxygen remaining.

Zur Sekundärlufteinblasung wurden in der Vergangenheit mechanische Pumpen verwendet, die über Riemen direkt vom Verbrennungsmotor angetrieben werden. Da die Einblasung nur in der Warmlaufphase des Motors erforderlich ist, sind solche Pumpen mit Hilfe von Elektrokupplungen abschaltbar. Kostengünstig elektromotorisch angetriebene Gebläsepumpen verdrängen die mechanischen Pumpen zunehmend. Wegen des nichtvorhandenen Potentials, insbesondere zur Einhaltung niedriger NO_x-Grenzwerte, ist die thermische Nachbehandlung des Abgases für sich allein derzeit von untergeordneter Bedeutung. Mit ihr kann jedoch die Emission von HC und CO in der Warmlaufphase gesenkt werden, solange der Abgaskatalysator seine Betriebstemperatur noch nicht erreicht hat. Zur Einhaltung scharfer Abgasgrenzwerte spielt die Anwendung der thermischen Nachbehandlung mit Lufteinblasung während der Warmlaufphase des Motors in Kombination mit katalytischer Nachbehandlung eine wesentliche Rolle, um die Aufheizzeit bis zum Erreichen der Betriebstemperatur des Katalysators deutlich zu verkürzen.For secondary air injection, mechanical pumps have been used in the past, which are driven by belts directly from the internal combustion engine. Since the injection is required only in the warm-up phase of the engine, such pumps with the aid of electric clutches are switched off. Cost-effective electric motor-driven blower pumps increasingly displace the mechanical pumps. Because of the non-existent potential, in particular to maintain low NO _x limits, the thermal aftertreatment of the exhaust gas is currently of secondary importance. With it, however, the emission of HC and CO can be reduced in the warm-up phase, as long as the catalytic converter has not yet reached its operating temperature. In order to comply with strict exhaust emission limits, the use of thermal aftertreatment with air injection during the warm-up phase of the engine in combination with catalytic aftertreatment plays an essential role in significantly shortening the heating time until the operating temperature of the catalytic converter is reached.

Offenbarung der Erfindungepiphany the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere in der Beschleunigungsphase einer Verbrennungskraftmaschine mit Aufladeeinrichtung, der Verbrennungskraftmaschine zusätzliche Luft zuzuführen, um den Aufbau des Drehmomentes zu beschleunigen.Of the Invention is the object of the invention, especially in the acceleration phase an internal combustion engine with charging device, the internal combustion engine additional To supply air, to accelerate the buildup of torque.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, an heutigen Verbrennungskraftmaschinen eingesetzte Aufladeeinrichtungen durch eine Sekundärluftpumpe zu unterstützen. In vielen Kraftfahrzeugen, insbesondere wenn diese in Staaten mit strenger Abgasgesetzgebung in den Verkehr gelangen sollen, wird ein chemisches Heizen des Abgaskatalysators vorgenommen. Die Verbrennungskraftmaschine wird während der Startphase und der Warmlaufphase mit einem angefetteten Gemisch (λ < 1) betrieben, wobei über die Sekundärluftpumpe Luft in das Abgassystem geblasen wird, um HC- und CO-Anteile im Abgas zu senken. Die eingesetzte Sekundärluftpumpe kann nun dazu eingesetzt werden, die über sie geförderte Frischluft sowohl in den Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine als auch in den Ansaugtrakt zu leiten und auf diese Weise die Füllung der Zylinder einer mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschine mit Verbrennungsluft zu verbessern. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn eine bevorzugt als Abgasturbolader ausgebildete Aufladeeinrichtung an der Verbrennungskraftmaschine aufgrund der geringen Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und trägem Ansprechverhalten noch nicht in vollem Umfang zum Aufbau eines ausreichenden Druckes im Ansaugtrakt beschleunigt hat. Dieser Umstand wird im Allgemeinen als „Turboloch" bezeichnet und tritt immer dann auf, wenn die Verbrennungskraftmaschine mit einer bevorzugt als Abgasturbolader ausgeführten Aufladeeinrichtung stark beschleunigt. Zwischen der durch den Fahrer angeforderten Momentenerhöhung und einer starken, durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugten Steigerung des Drehmomentes vergeht im Allgemeinen einige Zeit, bis die Aufladeeinrichtung so stark beschleunigt hat, dass die Füllung der Zylinder der Verbrennungskraftmaschine mit Verbrennungsluft so weit gesteigert ist, dass der Drehmomentenwunsch des Fahrers umgesetzt werden kann.According to the invention, it is proposed Chargers used on today's internal combustion engines through a secondary air pump too support. In many motor vehicles, especially when used in states with strict emission legislation is to be put on the market a chemical heating of the catalytic converter made. The internal combustion engine is during the starting phase and the warm-up phase with a greased mixture (λ <1), wherein over the Secondary air pump Air is blown into the exhaust system to HC and CO levels in the Lower exhaust. The secondary air pump used can now be used for this purpose be over she promoted fresh air both in the exhaust tract of the internal combustion engine as well to guide in the intake tract and in this way the filling of the Cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine with combustion air to improve. This is particularly important if a preferably designed as an exhaust gas turbocharger supercharger on the Internal combustion engine due to the low speed of the internal combustion engine and sluggish Responses are not yet fully developed to build up a sufficient Has accelerated pressure in the intake tract. This circumstance is in the Generally referred to as "turbo lag" and always occurs then, if the internal combustion engine with a preferred designed as an exhaust gas turbocharger Charger greatly accelerated. Between by the driver requested torque increase and a strong, produced by the internal combustion engine Increasing the torque generally takes some time, until the charging device has accelerated so much that the filling of the Cylinder of the internal combustion engine with combustion air so far increased, that the torque request of the driver implemented can be.

Der Sekundärluftpumpe, die zum Einblasen von Frischluft in den Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine eingesetzt wird, ist ein Schaltventil zugeordnet. Mittels des Schaltventiles wird die von der Sekundärluftpumpe geförderte Luft ihrem Bestimmungsort zugeführt, was entweder direkt an eine entsprechende Stelle im Abgastrakt erfolgen kann oder gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Druckspeichers an eine Stelle in den Ansaugtrakt. Die von der Sekundärluftpumpe oder einem zusätzlich hinter dem Schaltventil angeordnete Druckspeicher, der von der Sekundärluftpumpe gespeist wird, gelieferte Frischluft wird entweder in den Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere in das Saugrohr, eingeblasen oder andererseits bei entsprechender Schaltstellung des Schaltventiles wird die über die Sekundärluftpumpe gelieferte Luft in den Abgastrakt, insbesondere vor einem im Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine untergebrachten Abgaskatalysator in den Abgastrakt geleitet. Abhängig von der Steuerstrategie der Sekundärluftpumpe kann in der Start- beziehungsweise Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine über die Sekundärluftpumpe Frischluft in den Abgaskatalysator geleitet werden, um die Abgasemissionen hinsichtlich zulässiger HC- beziehungsweise CO-Werte im Abgas zu verbessern und andererseits in starken Beschleunigungsphasen der Verbrennungskraftmaschine, die in der Regel nach der Start- beziehungsweise der Warmlaufphase auftreten, über die Sekundärluftpumpe beziehungsweise einem dieser zusätzlich zugeordneten Druckspeicher, der vorzugsweise zwischen dem Schaltventil und einer Mündungsstelle einer Leitung in dem Ansaugtrakt angeordnet ist, Frischluft in diesen eingeleitet werden. Die Frischluft wird über die Sekundärluftpumpe beziehungsweise einen zusätzlich der Sekundärluftpumpe zugeordneten Druckspeicher im Ansaugrohr vorzugsweise hinter dem Verdichterteil der Aufladeeinrichtung und vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, hinter einer Drosselklappeneinrichtung in den Ansaugtrakt geleitet, so dass die über die Sekundärluftpumpe beziehungsweise den zusätzlich der Sekundärluftpumpe zugeordneten Druckspeicher eingebrachte Verbrennungsluft unmittelbar in die Zylinder der mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschine gelangt.The secondary air pump, which is used for blowing fresh air into the exhaust tract of the internal combustion engine, is assigned a switching valve. By means of the switching valve, the air conveyed by the secondary air pump is supplied to its destination, which can either be done directly to a corresponding point in the exhaust system or optionally with the interposition of a pressure accumulator to a point in the intake. The arranged by the secondary air pump or an additional downstream of the switching valve pressure accumulator, which is fed by the secondary air pump supplied fresh air is blown either in the intake of the internal combustion engine, in particular in the intake manifold, or on the other hand, with appropriate switching position of the switching valve, the supplied via the secondary air pump air directed into the exhaust system, in particular in front of a housed in the exhaust system of the internal combustion engine exhaust gas catalyst in the exhaust system. Depending on the control strategy of the secondary air pump fresh air can be passed into the catalytic converter in the start or warm-up phase of the internal combustion engine via the secondary air pump to improve the exhaust emissions with respect to allowable HC or CO values in the exhaust gas and on the other hand in strong acceleration phases of the internal combustion engine usually occur after the start or the warm-up phase, via the secondary air pump or one of these additionally supplied arranged pressure accumulator, which is preferably arranged between the switching valve and an opening point of a line in the intake, fresh air are introduced into this. The fresh air is passed via the secondary air pump or an additional secondary air pump accumulator in the intake preferably behind the compressor part of the charger and preferably, but not mandatory, behind a throttle valve device in the intake so that introduced via the secondary air pump or the secondary air pump associated pressure accumulator Combustion air passes directly into the cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine.

Zeichnungdrawing

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigt:Based the drawing, the invention is explained in more detail below. It shows:

1 ein Druck-Zeit-Diagramm, aus dem der Verlauf des Absolutdruckes im Saugrohr, der Verlauf des sich vor der Drosseleinrichtung einstellenden Druckes, der vom Drucksensor aufgenommene Druck vor der Drosseleinrichtung und ein normierter Fahrpedalwinkel hervorgehen, 1 a pressure-time diagram, from which the course of the absolute pressure in the intake manifold, the course of the adjusting before the throttle device pressure, the recorded pressure from the pressure sensor before the throttle device and a normalized accelerator pedal angle,

2 eine schematische Zeichnung des Schaltschemas für eine sekundärluftpumpen- und gegebenenfalls druckspeicherunterstützte Aufladeeinrichtung einer Verbrennungskraftmaschine und 2 a schematic drawing of the circuit diagram for a Sekundärluftpumpe and possibly accumulator-assisted charging a combustion engine and

3 eine schematische Darstellung eines zusätzlich der Sekundärluftpumpe nachgeschalteten Druckspeichers. 3 a schematic representation of an additional secondary air pump downstream pressure accumulator.

Ausführungsbeispieleembodiments

Aus der Darstellung gemäß 1 gehen die Verläufe von Drücken sowie der Verlauf eines normierten Fahrpedalwinkels, aufgetragen über die Zeitachse, an einer Verbrennungskraftmaschine hervor.From the illustration according to 1 go the curves of pressures and the course of a normalized accelerator pedal angle, plotted against the time axis, on an internal combustion engine forth.

Der Darstellung gemäß 1 ist ein Kurvenzug 10 entnehmbar, der den Verlauf des Absolutdruckes im Saugrohr darstellt. Bezugszeichen 20 bezeichnet einen Kurvenzug, der dem sich im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine einstellenden Druckes vor einer Drosseleinrichtung entspricht. Mit Kurvenzug 30 ist der Verlauf des Druckes vor der Drosseleinrichtung, aufgenommen von einem Drucksensor bezeichnet. Mit Bezugszeichen 40 schließlich ist ein normierter Fahrpedalwinkel bezeichnet.The representation according to 1 is a curve 10 removable, which represents the course of the absolute pressure in the intake manifold. reference numeral 20 denotes a curve which corresponds to the pressure setting in the intake tract of an internal combustion engine before a throttle device. With curve 30 is the course of the pressure before the throttle device, recorded by a pressure sensor. With reference number 40 Finally, a normalized accelerator pedal angle is designated.

Aus der Darstellung gemäß 1 geht insbesondere ein mit Bezugszeichen 50 identifiziertes „Turboloch" hervor, bei welchem es sich um eine Ansprechverzögerung einer Aufladeeinrichtung handelt. Die Verzögerungszeit, während der das „Turboloch" 50 auftritt, ist in der Darstellung gemäß 1 durch t_v bezeichnet. Bei einer entsprechenden Betätigung des Fahrpedals, ausgelöst durch den Fahrer des Fahrzeugs, steigt der Absolutdruck 10 im Saugrohr 74 nicht sprunghaft, sondern langsam an, was zum Auftreten des Turbolochs 50 führt. Aufgrund der geringen Drehzahl einer Verbrennungskraftmaschine im niedrigen Drehzahlbereich und des Instationäreffektes steht am Verdichterteil einer bevorzugt als Abgasturbolader ausgeführten Aufladeeinrichtung noch nicht genügend Druck zur Verfügung, um die Füllung der einzelnen Zylinder der mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschine mit zur Verbrennung erforderlicher, vorverdichteter Frischluft zu verbessern, so dass in diesem Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine eine bevorzugt als Abgasturbolader ausgebildete Aufladeeinrichtung nicht ihre volle Wirkung entfalten kann.From the illustration according to 1 goes in particular with a reference number 50 identified as the "turbo lag", which is a response delay of a supercharger. 50 occurs in the illustration according to 1 denoted by t _v . Upon a corresponding actuation of the accelerator pedal, triggered by the driver of the vehicle, the absolute pressure increases 10 in the intake manifold 74 not leaping, but slowly, causing the occurrence of the turbo lag 50 leads. Due to the low speed of an internal combustion engine in the low speed range and the instationary effect is not enough pressure available to the compressor part of a preferably designed as exhaust gas turbocharger charging to improve the filling of the individual cylinders of the multi-cylinder internal combustion engine with required for combustion, precompressed fresh air, so that in This operating range of the internal combustion engine, a preferably designed as an exhaust gas turbocharger charging device can not develop their full effect.

2 ist ein Schaltschema für eine Verbrennungskraftmaschine zu entnehmen, die mit einer Aufladeeinrichtung versehen ist und der eine Sekundärluftpumpe zugeordnet ist. 2 is a circuit diagram for an internal combustion engine refer, which is provided with a charging device and which is associated with a secondary air pump.

2 ist entnehmbar, dass eine in der Regel mehrzylindrig ausgebildete Verbrennungskraftmaschine 60 mehrere Zylinder 62 aufweist. Die sich in den Zylindern 62 auf und ab bewegenden Kolben 64 begrenzen jeweils Brennräume 66, die hinsichtlich des erforderlichen Gaswechsels jeweils durch mindestens ein Einlassventil 68 befüllt und jeweils durch mindestens ein Auslassventil 70 hinsichtlich der Abgase entleert werden. Ein Ansaugtrakt 72 der Verbrennungskraftmaschine 60 umfasst mindestens ein Ansaug rohr 74, welches mit mindestens einem Luftfilter 76 versehen ist. Im Ansaugtrakt 72 der Verbrennungskraftmaschine 60 befindet sich des Weiteren ein Verdichterteil 78 einer bevorzugt als Abgasturbolader beschaffenen Aufladeeinrichtung. Unmittelbar hinter dem mindestens einen Luftfilter 76, über den Frischluft aus der Umgebung angesaugt wird, befindet sich ein Luftmassenmesser 80, der zum Beispiel als Heißfilmluftmassenmesser ausgebildet sein kann; anstelle des Luftmassenmessers 80 kann auch ein Luftmengenmesser eingesetzt werden, auch das Signal einer Drosseleinrichtung 92 kann zur Ermittlung der Füllung der Zylinder 62 mit zur Verbrennung erforderlicher Luft herangezogen werden. Von dem Ansaugrohr 74 kann hinter dem Luftmassenmesser 80 ein Abzweig 82 verlaufen, über welchen Frischluft zu einer Sekundärluftpumpe 84 strömt. Der Sekundärluftpumpe 84 ist stromabwärts ein Schaltventil 86 zugeordnet. Das Schaltventil 86 kann zum Beispiel einen magnetischen Steller 102 aufweisen, der auf einen durch eine Vorspannfeder 100 beaufschlagten Ventilkörper wirkt. Über den Ventilkörper des Schaltventils 86 lässt sich die von der Sekundärluftpumpe 84 gelieferte Frischluft einerseits über eine erste Druckleitung 88 in einen Abgastrakt 94 der Verbrennungskraftmaschine 60 fördern. Andererseits kann je nach Schaltstellung des Ventilkörpers des Schaltventils 86 die über die Sekundärluftpumpe 84 gelieferte Frischluft auch in eine zweite Druckleitung 90 gefördert werden. Die zweite Druckleitung 90 mündet vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, hinter einer Drosseleinrichtung 92 an einer Mündungsstelle 98 in das Saugrohr 74. Die Mündungsstelle der ersten Druckleitung 88 in den Abgastrakt 94 der Verbrennungskraftmaschine 60 ist mit Bezugszeichen 96 bezeichnet. Die Mündungsstelle 96 der ersten Druckleitung 88 in den Abgastrakt 94 der Verbrennungskraftmaschine 60 befindet sich vorzugsweise vor einem Turbinenteil 104 der Aufladeeinrichtung, über welche der im Ansaugtrakt 72 vorgesehene Verdichterteil 78 der Aufladeeinrichtung angetrieben wird. 2 is removable, that is usually a multi-cylinder internal combustion engine 60 several cylinders 62 having. Which is in the cylinders 62 up and down moving pistons 64 each limit combustion chambers 66 in terms of the required gas exchange by at least one inlet valve 68 filled and in each case by at least one outlet valve 70 be emptied with respect to the exhaust gases. An intake tract 72 the internal combustion engine 60 includes at least one intake pipe 74 , which with at least one air filter 76 is provided. In the intake tract 72 the internal combustion engine 60 is also a compressor part 78 a preferably designed as an exhaust gas turbocharger charging device. Immediately behind the at least one air filter 76 , is sucked through the fresh air from the environment, is an air mass meter 80 which may be formed, for example, as a hot-film air mass meter; instead of the air mass meter 80 can also be used an air flow meter, including the signal of a throttle device 92 can be used to determine the filling of the cylinder 62 be used with required for combustion air. From the intake pipe 74 can behind the air mass meter 80 a branch 82 run over which fresh air to a secondary air pump 84 flows. The secondary air pump 84 downstream is a switching valve 86 assigned. The switching valve 86 can, for example, a magnetic actuator 102 having on a by a biasing spring 100 acted upon valve body acts. Via the valve body of the switching valve 86 can be removed from the secondary air pump 84 supplied fresh air on the one hand via a first pressure line 88 in an exhaust tract 94 the internal combustion engine 60 promote. On the other hand, ever according to switching position of the valve body of the switching valve 86 via the secondary air pump 84 supplied fresh air in a second pressure line 90 be encouraged. The second pressure line 90 flows preferably, but not necessarily, behind a throttle device 92 at a confluence point 98 in the suction pipe 74 , The mouth of the first pressure line 88 in the exhaust tract 94 the internal combustion engine 60 is with reference numerals 96 designated. The estuary 96 the first pressure line 88 in the exhaust tract 94 the internal combustion engine 60 is preferably located in front of a turbine part 104 the charging device, via which the in the intake 72 provided compressor part 78 the charging device is driven.

Die in 2 dargestellte Lösung kann mit einer nachfolgend kurz beschriebenen Schaltstrategie des Schaltventiles 86 eingesetzt werden:
In der Start- beziehungsweise der Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine 60 kann über den Abzweig 82 und bei entsprechend angesteuertem Schaltventil 86 die über die Sekundärluftpumpe 84 geförderte Luft über die erste Druckleitung 88 vor den Abgaskatalysator 106 geleitet werden. Damit ist in den hinsichtlich der Abgasemissionswerte besonders kritischen Betriebsphasen der Verbrennungskraftmaschine Start und Warmlaufen sichergestellt, dass die Aufheizzeit des Abgaskatalysators 106 verkürzt wird und sich im Abgas der Verbrennungskraftmaschine 60 während der Start- beziehungsweise der Warmlaufphase befindliche HC- beziehungsweise CO-Anteile entscheidend reduzieren lassen. Hat die Verbrennungskraftmaschine 60 die Start- und die Warmlaufphase durchlaufen, so kann die Sekundärluftpumpe 84 mittels des Schaltventiles 86 auf die zweite Druckleitung 90 umgeschaltet werden. In dieser Schaltstellung wird das durch die Sekundärluftpumpe 84 bereitgestellte, zusätzliche Luftvolumen an der Mündungsstelle 98 in das Saugrohr 74 eingebracht und gelangt über das mindestens eine jeweilige Einlassventil 68 in die Brennräume 66 der Verbrennungskraftmaschine 60. Dies kann insbesondere dann geschehen, wenn aufgrund von niedrigen Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine 60 und sich demzufolge einstellenden mäßigen Abgasstrom, am Verdichterteil 78 der Aufladeeinrichtung noch nicht der dem Drehmomentwunsch des Fahrers entsprechende Druck im Saugrohr 74 zur Verbesserung der Füllung der Zylinder 62 mit Frischluft aufgebaut ist.In the 2 The solution shown can be described with a briefly described below switching strategy of the switching valve 86 be used:
In the start or warm-up phase of the internal combustion engine 60 can over the branch 82 and with appropriately controlled switching valve 86 via the secondary air pump 84 conveyed air via the first pressure line 88 in front of the catalytic converter 106 be directed. Thus, in the particularly critical with respect to the exhaust emission values operating phases of the internal combustion engine start and warm-up ensures that the heating of the catalytic converter 106 is shortened and in the exhaust of the internal combustion engine 60 during the start or warm-up phase, HC or CO fractions can be decisively reduced. Has the internal combustion engine 60 go through the start and the warm-up phase, so the secondary air pump 84 by means of the switching valve 86 on the second pressure line 90 be switched. In this switching position that is through the secondary air pump 84 provided, additional air volume at the confluence 98 in the suction pipe 74 introduced and passes over the at least one respective inlet valve 68 in the combustion chambers 66 the internal combustion engine 60 , This can happen especially when due to low speeds of the internal combustion engine 60 and thus adjusting moderate exhaust gas flow, at the compressor part 78 the charger still not the torque request of the driver corresponding pressure in the intake manifold 74 to improve the filling of the cylinder 62 is constructed with fresh air.

3 zeigt einen der Sekundärluftpumpe zugeordneten Druckspeicher. 3 shows an accumulator associated with the secondary air pump.

Anstelle der in Zusammenhang mit 2 beschriebenen Sekundärluftpumpe 84 kann die zusätzliche Luftmenge, die entsprechend der Schaltstellung des Ventils 86 über die erste Druckleitung 88 in den Abgastrakt 94 oder über die zweite Druckleitung 90 in das Saugrohr 74 eingebracht werden kann, auch über einen Druckspeicher 108 bereitgestellt werden. Der Druckspeicher 108 gemäß der schematischen Wiedergabe in 3 wird dazu über die Sekundärluftpumpe 84 in Betriebsphasen der Verbrennungskraftmaschine 60, in der die Sekundärluftpumpe 84 nicht benötigt wird, befüllt. Der Druckspeicher 108 ist vorzugsweise zwischen dem Schaltventil 86 und einer Mündungsstelle 98 der zweiten Druckleitung 90 in das Saugrohr 74 angeordnet. Eine Anordnung des Druckspeichers 108 in der in den Abgastrakt 94 mündenden ersten Druckleitung 88 oder zwischen der Sekundärluftpumpe 84 und dem Schaltventil 86 würde bei leerem Druckspeicher 108 nicht genügend Luft in den Abgastrakt 94 geleitet werden, so dass sich das Emissionsverhalten der Verbrennungskraftmaschine in der Start- und Warmlaufphase verschlechtern würde, da auch der Druckspeicher 108 gefüllt würde.Instead of in connection with 2 described secondary air pump 84 can the additional amount of air, which corresponds to the switching position of the valve 86 over the first pressure line 88 in the exhaust tract 94 or via the second pressure line 90 in the suction pipe 74 can be introduced, even via a pressure accumulator 108 to be provided. The accumulator 108 according to the schematic reproduction in 3 This is done via the secondary air pump 84 in operating phases of the internal combustion engine 60 in which the secondary air pump 84 is not needed, filled. The accumulator 108 is preferably between the switching valve 86 and a confluence point 98 the second pressure line 90 in the suction pipe 74 arranged. An arrangement of the pressure accumulator 108 in the in the exhaust tract 94 opening first pressure line 88 or between the secondary air pump 84 and the switching valve 86 would be with empty accumulator 108 not enough air in the exhaust system 94 be led so that the emission behavior of the internal combustion engine in the start and warm-up phase would deteriorate, as well as the pressure accumulator 108 would be filled.

Durch die in den 2 und 3 dargestellte Lösung kann einerseits ein elektrischer Zusatzverdichter eingespart werden, andererseits lässt sich durch eine Mehrfachfunktionalität eines bereits im Kraftfahrzeug vorgesehenen Aggregates, wie zum Beispiel einer Sekundärluftpumpe 84 oder einer Sekundärluftpumpe 84 mit zugeordnetem Druckspeicher 108, eine einfache Maßnahme verwirklichen, um im niedrigen Drehzahlbereich der Verbrennungskraftmaschine 60, der eine Aufladeeinrichtung mit Verdichterteil 78 und Turbinenteil 104 zugeordnet ist, das Ansprechverhalten der Verbrennungskraftmaschine entscheidend zu verbessern. Ferner lässt sich die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung der Unterstützung einer Aufladeeinrichtung einer Verbrennungskraftmaschine 60 auch bei solchen Verbrennungskraftmaschinen einsetzen, die über eine Saugrohrein spritzung verfügen. Bei Verbrennungskraftmaschinen mit Saugrohreinspritzung ist die Ausnutzung des positiven Druckgefälles zwischen der Einlass- und der Auslassseite der Verbrennungskraftmaschine durch entsprechende Ventilsteuerzeiten, um Restgas aus den Zylindern 62 zu blasen und mehr Frischluft in die Zylinder 62 zu füllen, nicht sinnvoll, da Kraftstoff in den Abgastrakt 94 geschoben würde.By in the 2 and 3 shown solution can be saved on the one hand, an additional electric compressor, on the other hand can be by a multiple functionality of an already provided in the motor vehicle unit, such as a secondary air pump 84 or a secondary air pump 84 with assigned accumulator 108 , Realize a simple measure to in the low speed range of the internal combustion engine 60 holding a charging device with compressor part 78 and turbine part 104 is assigned to improve the response of the internal combustion engine crucial. Furthermore, the inventively proposed solution of supporting a charging device of an internal combustion engine can be 60 also use in such internal combustion engines, which have a Saugrohrein injection. In internal combustion engines with intake manifold injection is the utilization of the positive pressure gradient between the intake and the exhaust side of the internal combustion engine by appropriate valve timing to exhaust gas from the cylinders 62 to blow and more fresh air into the cylinders 62 to fill up, not useful, because fuel in the exhaust tract 94 would be pushed.

Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung durch Einsatz der Sekundärluftpumpe 84, gegebenenfalls unter Nachschaltung eines Druckspeichers 108, kann eine Verbrennungskraftmaschine mit besten Abgaswerten betrieben werden, da über die Sekundärluftpumpe 84 bei entsprechender Schaltstellung des Schaltventiles 86 über die erste Druckleitung 88 Luft in den Abgastrakt 94 vor den dort enthaltenen Abgaskatalysator 106 geleitet werden kann, was insbesondere zur Verbesserung der Emissionswerte in der Warmlauf- und in der Kaltstartphase dient. Des Weiteren erlaubt die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung, entweder über die Sekundärluftpumpe 84 oder über einen von dieser befüllbaren Druckspeicher 108 über die zweite Druckleitung 90 Luft bevorzugt hinter der Drosseleinrichtung 92 in das Saugrohr 74 einzuleiten, um die Füllung der Zylinder 62 der Verbrennungskraftmaschine zu verbessern. Damit ist ein beispielsweise elektrisch betriebener Zusatzverdichter bei Einsatz der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung überflüssig.With the solution proposed by the invention by using the secondary air pump 84 , if necessary with downstream of a pressure accumulator 108 , an internal combustion engine can be operated with the best emissions, because of the secondary air pump 84 with appropriate switching position of the switching valve 86 over the first pressure line 88 Air in the exhaust tract 94 in front of the exhaust gas catalyst contained there 106 can be directed, which serves in particular to improve the emission levels in the warm-up and in the cold start phase. Furthermore, the solution proposed according to the invention allows either via the secondary air pump 84 or about one of these be fillable pressure accumulator 108 via the second pressure line 90 Air preferably behind the throttle device 92 in the suction pipe 74 to initiate the filling of the cylinder 62 to improve the internal combustion engine. Thus, for example, an electrically operated auxiliary compressor when using the inventively proposed solution is superfluous.

Claims

Internal combustion engine ( 60 ) with at least one-stage charging device ( 78 . 104 ) and a secondary air source ( 84 . 108 ), characterized in that the delivery side of the secondary air source ( 84 . 108 ) via a first pressure line ( 88 ) with the exhaust tract ( 94 ) and via a second pressure line ( 90 ) with a suction tube ( 74 ) of the internal combustion engine ( 60 ) connected is.

Internal combustion engine ( 60 ) according to claim 1, characterized in that the secondary air source ( 84 . 108 ) a secondary air pump ( 84 ) or a secondary air pump ( 84 ) with downstream pressure accumulator ( 108 ).

Internal combustion engine ( 60 ) according to claim 1, characterized in that the secondary air source ( 84 . 108 ) On-off valve ( 86 ), which depends on the operating phase of the internal combustion engine ( 60 ) is driven.

Internal combustion engine ( 60 ) according to claim 1, characterized in that the first pressure line ( 88 ) in the exhaust tract ( 94 ) in front of or behind a turbine part ( 104 ) of the charging device, but before a catalytic converter ( 106 ) opens.

Internal combustion engine ( 60 ) according to claim 1, characterized in that the second pressure line ( 90 ) in a suction tube ( 74 ) behind or in front of a throttle device ( 92 ) opens.

Internal combustion engine ( 60 ) according to claim 3, characterized in that the secondary air source ( 84 . 108 ) in the starting and / or warm-up phase of the internal combustion engine ( 60 ) with the first pressure line ( 88 ) to the exhaust tract ( 94 ) connected is.

Internal combustion engine ( 60 ) according to claim 3, characterized in that the secondary air source ( 84 . 108 ) in an operating phase of the internal combustion engine ( 60 ) at low speed with the second pressure line ( 90 ) to the intake manifold ( 74 ) connected is.

Internal combustion engine ( 60 ) according to claim 2, characterized in that the secondary air source ( 84 . 108 ) a secondary air pump ( 84 ), which via the internal combustion engine ( 60 ) or which has its own drive.

Internal combustion engine ( 60 ) according to claim 1, characterized in that an air mass meter ( 80 ) in the intake tract ( 72 ) of the internal combustion engine ( 60 ) in front of a suction-side branch ( 82 ) of the secondary air source ( 84 . 108 ) is arranged.

Internal combustion engine according to claims 2 and 7, characterized in that the pressure accumulator ( 108 ) preferably in the second pressure line ( 90 ) between a switching valve ( 86 ) and a confluence point ( 98 ) of the second pressure line ( 90 ) in front of or behind a throttle device ( 92 ) in the suction pipe ( 74 ) is arranged.