DE2526397A1

DE2526397A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern von kraftstoff-luft-gemischen bei verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE2526397A1
Application number: DE19752526397
Authority: DE
Inventors: Kenji Masaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1974-06-13
Filing date: 1975-06-13
Publication date: 1976-01-02
Also published as: AU467352B2; GB1508906A; AU8189275A; JPS50157724A; US4051816A

Description

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

D-8000 München 22 D-4800 Bielefeld

Triftstraße 4 Siekerwall 7

PG23-75O33 1 3. JUflf 1975

NISSAN MOTOR COMPANY, LIMITED Yokohama City/Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Steuern von Kraftstoff-Luft-Gemischen bei Verbrennungsmotoren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern von Kraftstoff-Luft-Gemischen in einem Vielzylinder-Verbrennungsmotor. Im besonderen behandelt die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei dem bzw. bei der zwei Gruppen von Zylindern des Motors periodisch zwischen mageren und fetten Gemischen umgeschaltet werden oder wechselweise aufeinanderfolgen, so daß einer Zylindergruppe ein mageres Gemisch und der anderen Zylindergruppe ein fettes Gemisch zugeführt wird.

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Wie bekannt ist, ist ein Einspritzverfahren für ein mageres und ein fettes Gemisch vorgeschlagen worden, "bei dem ein Zylinder oder mehrere Zylinder eines Vielzylinder-Verbrennungsmotors mit einem verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Gemiscii versorgt wird bzw. werden, wobei das Kraftstoff-Luft-Verhältnis vorzugsweise größer als 18 : 1 ist, und bei dem der übrige oder die übrigen Zylinder mit einem verhältnismäßig fetten Kraftstoff-Luft-Gemisch versorgt wird bzw. werden, wobei das Kraftstoff-Luft-Verhältnis vorzugsweise geringer als 14- : 1 ist.. Dieser Verfahrensweise entsprechend werden zwei verschiedenartig zusammengesetzte Abgase, die bei der Verbrennung des mageren und fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches entstehen, von dem Motor wechselweise an den thermischen Reaktor abgegeben und darin miteinander vermischt. Hierdurch wird eine ausreichende Oxydation der verbrennbaren schädlichen Bestandteile, wie Kohlenwasserstoffe (HC) und Kohlenstoffmonoxyd (CO), in den Abgasen des Motors bewirkt.

Bei einer solchen herkömmlichen Einspritztechnik für ein mageres und fettes Gemisch erzeugen die mageren und fetten Kraftstoff-Luft-Gemische verschiedenartige Ausgangsmomente auf Jede Zylindergruppe, wodurch sich eine ungleiche Einpassung und ungleicher Verschleiß ergeben können. Außerdem verrußen die Zylinder schnell, denen

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das Jette Kraftstoff-Luft-Gemisch eingegeben wird, so daß die Motorleistung nachläßt.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung,ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Art aufzuzeigen, mit dem bzw. der das Kraftstoff-Luft-Gemisch, das zwei Zylindergruppen des Motors eingegeben wird, zwischen einem verhältnismäßig fetten Gemisch und einem verhältnismäßig mageren Gemisch in der Weise umgeschaltet oder abgewechselt werden kann, so daß - wenn einer der beiden Gruppen das fette Gemisch eingegeben wird - die andere Gruppe mit dem mageren Gemisch versorgt wird und umgekehrt, um eine ungleichmäßige Einpassung und einen ungleichen Verschleiß zwischen den beiden Zylindergruppen sowie kohlenstoffhaltige Anhäufungen in den Zylindern zu verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zum Steuern von Kraftstoff-Luft-Gemischen in einem Vielzylinder-Verbrennungsmotor gelöst durch die Maßnahmen, daß beim Zuführen eines verhältnismäßig fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches zu einem ersten Zylinder des Motors das Kraftstoff-Luft-Verhältnis kleiner als ein vorbestimmtes Kraftstoff-Luft-Verhältnis ist und daß beim Zuführen eines verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches zu einem zweiten Zylinder des Motors das Kraftstoff-Luft-Verhältnis größer als das vorbestimmte Kraftstoff-Luft-Verhältnis

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ist, und daß die Einspritzung des verhältnismäßig fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches in den zweiten Zylinder und . die Einspritzung des verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches in den ersten Zylinder umgeschaltet wird.

Gemäß der Erfindung ist bei einer Vorrichtung zum Steuern von Kraftstoff-Luft-Gemischen in einem Vielzylinder-Verbrennungsmotor vorgesehen, daß eine erste Gemisch-Einspritzeinrichtung zum abwechselnden Einspritzen eines verhältnismäßig fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches mit

re/

einem niedrigen Kraftstoff-Luft-Verhältnis und eines verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches mit einem höheren Kraftstoff-Luft-Verhältnis als ein vorbestimmtes Kraftstoff-Luft-Verhältnis in einen ersten Zylinder eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist, daß eine zweite Gemisch-Einspritzeinrichtung zum abwechselnden Einspritzen eines verhältnismäßig fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches mit einem niedrigeren Kraftstoff-Luft-Verhältnis und eines verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches mit einem höheren Kraftstoff-Luft-Verhältnis als das vorbestimmte Kraftstoff-Luft-Verhältnis zu einem zweiten Zylinder des Motors vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die bewirkt, daß die erste Gemisch-Einspritzeinrichtung entweder das verhältnismäßig fette oder das magere Kraftstoff-Luft-Gemisch dem ersten Zylinder und die zweite Gemisch-Einspritzeinrichtung das andere Kraftstoff-

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Luft-Gemisch dem zweiten Zylinder eingibt, und die zum Einspritzen des Gemisches in der ersten Gemisch-Einspritzeinrichtung von dem einen Kraftstoff-Luft-Gemisch auf das andere Kraftstoff-Luft-Gemisch und zum Einspritzen des Gemisches in der zweiten Gemisch-Einspritzeinrichtung von dem anderen Kraftstoff-Luft-Gemisch auf das eine Kraftstoff-Luft-Gemisch umschaltbar ist.

Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Steuern des Einspritzen des Kraftstoff-Luft-Gemisches in einem Vielzylinder-Verbrennungsmotor ; und

Fig. 2 ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Steuern des Einspritzens des Kraftstoff-Luft-Gemisches bei einem Vielzylinder-Verbrennungsmotor.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Steuern des Einlasses des Kraftstoff-Luft-Gemisches in einer Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine dargestellt,

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die einem allgemein mit der Ziffer 10 bezeichneten Sechszylinder-Verbrennungsmotor mit Kraftstoff-Einspritzung entspricht. Der Motor 10 weist Zylinder 12 auf, die in einer ersten Gruppe aus drei Zylindern C^ bis C, und in einer zweiten Gruppe aus den verbleibenden drei Zylindern Cn bis Cc- angeordnet sind. Der Verbrennungskammer (nicht dargestellt) eines jeden Zylinders 12 wird von einer Ansaugleitung 14 aus Luft zugeführt. Die Ansaugleitung weist Zufuhr-Zweigleitungen oder Stichleitungen 16 auf, die zu den einzelnen Zylindern 12 führen. Die Verbrennungskammern der Zylinder 12 stehen über eine Abgassammelleitung 18 mit einem thermischen Reaktor oder Nachbrenner in Verbindung, der dazu dient, die Oxydation der brennbaren schädlichen Bestandteile - wie Kohlenwasserstoffe (HG) und Kohlenmonoxyd (CO) — in den von dem Motor 10 abgegebenen Abgasen zu bewirken, um dadurch die Abgase zu reinigen oder zu entgiften.

Die Vorrichtung umfaßt eine elektronisch gesteuerte Kraftstoff-Einspritzeinrichtung oder Einspritzdüse 26 für jeden Zylinder 12. Die Kraftstoff-Einspritzdüsen 26 sind in den Zufuhr-Zweigleitungen 16 unmittelbar neben den Einspritzventilen (nicht dargestellt) des Motors 10 angeordnet und führen abgemessene Mengen von Kraftstoff der den einzelen Zylindern 12 zugeführten Luftcharge durch Einspritzen von unter hohem Druck zerstäubten

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flüssigen Kraftstoff zu. Der Kraftstoff wird den Einspritzdüsen 26 von einer Verteilleitung 28 aus züge- . führt, die über einen Verteiler 30 mit einer Kraftstoffpumpe (nicht dargestellt) in Verbindung steht. Der aus den Einspritzdüsen 26 eingespritzte Kraftstoff wird mit der den Zylindern 12 zugeführten Luftladung vermischt, um ein brennbares Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erhalten. Die Kraftstoff-Einspritzdüsen 26 sind in einer ersten Gruppe von drei Einspritzdüsen, die den drei Zylindern C₁ bis CU der ersten Gruppe zugeordnet sind, und in einer zweiten Gruppe von arei Einspritzdüsen zusammengefaßt, die den drei Zylindern C^ bis Cv der zweiten Gruppe zugeordnet sind.

Ein elektronischer Regelkreis, der allgemein mit der Ziffer 32 bezeichnet ist, dient der Steuerung der Kraftstoff-Einspritzdüsen 26. Der Regelkreis besteht aus einem Computer 34-, der die in den Verbrennungsmotor 10 angesaugte Luftcharge erfaßt und aufgrund dieser erfaßten Luftmenge die Belastung des Motors 10 errechnet, um ein dem Wert der Motorbelastung entsprechendes elektrisches Ausgangssignal zu erzeugen. Der Computer 34- ist mit einem ersten und einem zweiten Impulsgenerator 38 und 4-0 verbunden, die die Zeitdauer der Kraftstoffeinspritzung der Einspritzdüse 26 steuern oder bestimmen. Jeder Impulsgenerator 38 und 4-0 ist abwechselnd mit der ersten

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und der zweiten Gruppe der Kraftstoff-Einspritzdüsen 26 in der V/eise verbunden, daß bei einer Verbindung von einem der Generatoren mit der ersten Gruppe von Kraftstoff-Einspritzdüsen der andere Generator mit der zweiten Gruppe von Kraftstoff-Einspritzdüsen 26 verbunden ist und umgekehrt. Jeder Impulsgenerator 38 oder 40 berechnet den Kraftstoffbedarf zum Einspritzen aus jeder Einspritzdüse 26 auf der Basis des Ausgangssignals des Computers 34 und einer betriebsabhängigen Variablen - wie der Motordrehzahl - und erzeugt ein Impulssignal mit einer Impulsbreite oder von einer solchen Zeitdauer, die dem berechneten Kraftstoffbedarf entspricht. Die Einspritzdüsen 26 sind zum Einspritzen von Kraftstoff geöffnet, wenn die Impulssignale der Impulsgeneratoren 38 und.40 die Spulen (nicht dargestellt) der Einspritzdüsen 26 erregen. Demzufolge hängt die pro Einspritzvorgang eingespritzte Kraftstoffmenge von der Länge der Zeit ab, während der die Spule der Kraftstoff-Einspritzdüse 26 erregt ist.

Der erste Impulsgenerator 38 ist so eingestellt, daß er ein Impulssignal von geringer Impulsbreite erzeugt, um den Kraftstoff-Einspritzdüsen 26 der dem ersten Impulsgenerator 38 zugeordneten Gruppe Energie zuzuführen; hierdurch werden die,se veranlaßt, eine kleine Kraftstoffmenge einzuspritzen, wodurch somit ein magereres als

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vorbestimmtes Kraftstoff-Luft-Gemisch, wie z.B. ein stochiometrisches Kraftstoff-Luft-Gemisch, gebildet wird. Der zweite Impulsgenerator 4-0 ist so eingestellt, daß er ein Impulssignal mit großer Impulsbreite erzeugt, um den Kraftstoff-Einspritzdüsen 26 der mit dem zweiten Impulsgenerator 40 verbundenen Gruppe Energie zuzuführen. Die Düsen werden hierdurch veranlaßt, eine große Kraftstoffmenge einzuspritzen, wodurch ein fetteres Kraftstoff-Luft-Gemisch als das vorbestimmte Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet wird.

Ein Schaltrelais oder Ubertragungsrelais 4-2 dient zum periodischen Umschalten oder Wechseln der Verbindung des ersten Impulsgenerators 38 von der ersten Gruppe der Kraftstoff-Einspritzdüsen 26 zur zweiten Gruppe und umgekehrt und gleichzeitig zum Umschalten oder Wechseln der Verbindung des zweiten Impulsgenerators 4-0 von der zweiten Gruppe der Kraftstoff-Einspritzdüsen 26 zur ersten Gruppe derselben und umgekehrt. Das Schaltrelais 4-2 kann mit einem Anlaßschalter (nicht dargestellt) des Motors 10 verbunden sein. Der Anlaßschalter erzeugt ein Erreger signal, das dem Schaltrelais 4-2 aufgegeben wird, um dieses zu erregen, wenn immer der Motor 10 gestartet wird. Das Schaltrelais 4-2 kann ein schnellansprechendes Relais sein, das mit einem Impulszähler 52 verbunden ist, v/ie Fig. 1 zeigt. Der Impulszähler 52 ist mit dem Com-

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- ίο -

puter 34 verbunden, um dessen Ausgangssignale oder Impulse aufzunehmen. Der Impulszähler 52 rechnet die Impulse des Computers 34 auf und erzeugt ein Erregersignal, das dem schnellansprechenden Schaltrelais zugeleitet wird, um dieses.zu erregen, wenn die Anzahl der aufgerechneten Impulse einen vorbestimmten Wert erreicht; dies ist dann der Fall, wenn immer die Drehzahl des Motors 10 einen vorbestimmten Wert erreicht. Das Schaltrelais 42 kann mit einem Zeitrelais (nicht dargestellt) verbunden sein. Das Zeitrelais erzeugt ein Erregersignal, das dem Schaltrelais 4-2 aufgegeben wird, um dieses jedesmal zu erregen, wenn die vorbestimmte Zeitdauer vergeht.

Mit der insoweit beschriebenen Anordnung, wenn der erste und der zweite Impulsgenerator 38 und 40 jeweils mit der ersten und zweiten Gruppe derKraftstoff-Einspritzdüsen 26 verbunden ist, wird eine geringe Kraftstoffmenge aus der ersten Gruppe von Einspritzdüsen 26 in die Luftcharge der ersten Zylindergruppe G^ bis G^ eingespritzt, um ein verhältnismäßig mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erhalten; demgegenüber wird eine große Kraftstoffmenge aus der zweiten Gruppe der Einspritzdüsen 26 in die Luftcharge der zweiten Zylindergruppe G₁, bis Cc· eingespritzt, um ein verhältnismäßig fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch zu bilden. Hieraus ergibt sich bei einer Zündfolge der sechs

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Zylinder C, bis C^ mit G^-C,--Cz-C₆-C₂-C^ während einer Umdrehung des Motors 10 die Verbrennungsfolge derselben mit L-R-L-R-L-R; hierbei entspricht L dem verhältnismäßig mageren und R dem verhältnismäßig fetten Kraftstoff-Luft-Gemisch. Demzufolge werden dem thermischen Reaktor abwechselnd zwei verschiedenartig zusammengesetzte Abgase zugeführt, die von.der Verbrennung des verhältnismäßig mageren und fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches herrühren. Diese Abgase werden in dem thermischen Reaktor 20 miteinander vermischt, um eine hinreichende Oxydation der brennbaren schädlichen Bestandteile der Abgase zu bewirken. Wenn das Schaltrelais 42 erregt ist, um die Verbindung des ersten Impulsgenerators 38 mit der ersten Gruppe der Einspritzdüsen 26 auf die zweite Gruppe der Einspritzdüsen 26 umzuschalten und um gleichzeitig die Verbindung des zweiten Impulsgenerators 40 mit der zweiten Gruppe der Einspritzdüsen 26 auf die erste Gruppe derselben umzuschalten, wird eine große Kraftstoffmenge von der ersten Gruppe der Einspritzdüsen 26 in die Luftcharge der ersten Zylindergruppe C^ bis C, eingespritzt, wodurch ein verhältnismäßig fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht. Zugleich wird eine geringe Menge an Kraftstoff von der zweiten Gruppe der Einspritzdüsen 26 in die Luftcharge der zweiten Zylindergruppe C^ bis C^- eingespritzt, wodurch ein verhältnismäßig mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch erhalten

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wird. Hieraus ergibt sich, daß die fette und magere Verbrennungsfolge der sechs Zylinder Q bis Cg während einer MotorUmdrehung auf R-L-R-L-R-L umgewandelt ist. Demzufolge werden zur einwandfreien Entgiftung der Motorabgase zwei verschiedenartig zusammengesetzte Motorabgase gleichmäßig abwechselnd dem thermischen Reaktor 20 zugeführt .

Fig. 2 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in einem Vielzylinder-Verbrennungsmotor. Der Motor 10 umfaßt sechs Zylinder 12, die in einer ersten Gruppe aus zwei Zylindern Qy, und Cg und in einer zweiten Gruppe aus den verbleibenden vier Zylindern oder der Mehrheit der Zylinder C₂ bis C₁- angeordnet sind. In Fig. 2 sind die gleichen Elemente mit denselben Ziffern wie in Fig. 1 bezeichnet. In Fig. 2 sind die Kraftstoff-Einspritzdüsen 26 in einer ersten Gruppe von zwei Einspritzdüsen 26 in Zuordnung zu den Zylindern C^ und Cg der ersten Gruppe und in einer zweiten Gruppe aus vier Einspritzdüsen 26 in Zuordnung zu den vier Zylindern Cq bis C₁- der zweiten Gruppe dargestellt. Ein Schaltrelais oder Übertragungsrelais 58 ist mit der Ausgangsklemme einer UND-Gatterlogikschaltung 60 verbunden und wird durch diese Schaltung gesteuert. Die UND-Schaltung weist zwei Eingangsklemmen auf, die Jeweils

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mit der Ausgangskiemme einer ersten und zweiten Vergleichseinrichtung oder eines Differntialschalters 62 und 64 verbunden sind.. Der erste Differentialschalter ist mit einem Computer 5^ verbunden, um dessen Ausgangssignal aufzunehmen. Der erste Differentialschalter 62 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn er entsprechend einer mittleren und hohen Motorbelastung ein Ausgangssignal erhält. Ein Temperaturfühler 66 ist vorgesehen, um die Temperatur in dem thermischen Reaktor 20 zu ermitteln und um ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur zu erzeugen. Der zweite Differentialschalter 6A- ist mit dem Temperaturfühler 66 verbunden und erhält von diesem ein Temperatursignal. Der zweite Differentialschalter 64 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn er ein Ausgangssignal entsprechend einer Temperatur erhält, die über einem vorbestimmten Grenzwert liegt. Dieser Grenzwert ist eine Temperatur, bei der der thermische Reaktor 20 wirksam oder tätig ist, die brennbaren giftigen Bestandteile in den Motorabgasen zu oxydieren. Die UND-Gatterschaltung 60 erzeugt nur dann ein Erregersignal, wenn sowohl der erste als auch der zweite Differentialschalter 62 und 64 ein Ausgangssignal erzeugen. Das Schaltrelais 58 dient zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem ersten Impulsgenerator 38 und der ersten Gruppe der Einspritzdüsen 26 und zwischen dem zweiten Impulsgenerator 40 und der zweiten Gruppe der

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Einspritzdüsen 26 während der Motor kalt und niedrig belastet ist. Das Schaltrelais 58 wird durch das Ausgangssignal der UND-Gatterschaltung 60 erregt, um die Verbindung zwischen dem ersten Impulsgenerator 38 und der ersten Gruppe der Einspritzdüsen 26 auf die zweite Gruppe der Einspritzdüsen 26 umzuschalten und um die Verbindung zwischen dem zweiten Impulsgenerator 40 und der zweiten Gruppe der Einspritzdüsen 26 auf die erste Gruppe der Einspritzdüsen 26 umzuschalten während des warmen Zustandes und der hohen Belastung des Motors.

Mit der Anordnung nach Fig. 2 wird bei kaltem und gering belastetem Motor, wenn wegen der verhältnismäßig niedrigen Temperatur der Motorabgase der thermische Reaktor 20 unwirksam oder untätig ist, um die brennbaren giftigen Bestandteile in den Motorabgasen zu oxydieren, eine große Menge an Kraftstoff aus der zweiten Gruppe der Einspritzdüsen 26 in die Luftcharge der zweiten Zylindergrupoe Cp bis CV eingespritzt, um ein verhältnismäßig fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erhalten, und wird eine verhältnismäßig geringe Menge an Kraftstoff aus der ersten Gruppe von Einspritzdüsen 26 in die Luftcharge der ersten Zylindergrupoe C₁ und CV eingespritzt, um ein verhältnismäßig mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erhalten. Demzufolge ist bei einer Zündfolge der sechs Zylinder C. bis C^ von C_x,-Cc-C^-C^--Cp-C^ die Verbrennungsfolge von fettem (R) und magerem (L) Gemisch L-R-R-L-R-R.

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Hieraus folgt, daß der thermische Reaktor 20 schnell seine Arbeitstemperatur erreicht, wodurch die Reinigung und Entgiftung der Motorabgase gefördert wird. Während einer mittleren und hohen Belastung und bei angewärmten Motor wird, wenn wegen einer verhältnismäßig hohen Temperatur der Motorabgase der thermische Reaktor 20 wirksam oder tätig ist, die brennbaren giftigen Bestandteile in den Motorabgasen zuoxydieren, eine geringe Kraftstoffmenge aus der zweiten Gruope der Einsoritzdüsen 26 in die Luftcharge der zweiten GrupDe aus den vier Zylindern Cp bis Cr eingesoritzt, um ein verhältnismäßig mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erhalten, und wird eine große Menge an Kraftstoff aus der ersten Gruppe der Einspritzdüsen 26 in die Luftcharge der ersten Gruppe aus den zwei Zylindern C^, und C^ eingespritzt, um den Kraftstoffverbrauch herabzusetzen. In diesem Fall ist die Verbrennungsfolge des fetten und mageren Gemisches in den sechs Zylindern C. bis C^ R-L-L-R-L-L. Obgleich die zweite Gruppe der Zylinder Cp bis Cr, denen bei geringer Motorbelastung ein verhältnismäßig fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird, verhältnismäßig stark verrußt, wird das kohlenstoffhaltige Material in der zweiten Zylindergruppe Cp bis Cj- durch die hohen Gastemperaturen beseitigt, die bei der Verbrennung des verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches entstehen, das bei mittlerer und hoher Motorbelastung zugeführt wird.

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Es ist deutlich, geworden, daß die Erfindung ein Verfahren aufzeigt und eine Vorrichtung angibt, wodurch die zwei Zylindergruppen eines Motors zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemische periodisch zwischen einem verhält-, nismäßig mageren Gemisch und einem verhältnismäßig fetten Gemisch in der Weise umgeschaltet werden, daß, wenn einer der beiden Gruppen ein mageres Gemisch zugeführt wird, der anderen Gruppe ein fettes Gemisch zugeführt wird, so daß die beiden Zylindergruppen vor einer ungleichen Einpassung und einem ungleichen Verschleiß bewahrt sind und zu etwa gleichem Anteil verrußen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Steuern von Kraftstoff-Luft-Gemischen in einem Vielzylinder-Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch die Maßnahmen, daß beim Zuführen eines verhältnismäßig fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches zu einem ersten Zylinder des Motors das Kraftstoff-Luft-Verhältnis kleiner ist als ein vorbestimmtes Kraftstoff-Luft-Verhältnis und daß beim Zuführen eines verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches zu einem zweiten Zylinder des Motors das Kraftstoff-Luft-Verhältnis größer als das vorbestimmte Kraftstoff-Luft-Verhältnis ist, und daß die Einspritzung des verhältnismäßig fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches in den zweiten Zylinder und die Einspritzung des verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches in den ersten Zylinder umgeschaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Kraftstoff-Luft-Verhältnis ein stöchiometrisches Kraftstoff-Luft-Verhältnis ist.

5. Verfahren zum Steuern von Kraftstoff-Luft-Gemischen in einem Vielzylinder-Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch die Maßnahmen, daß beim Zuführen eines ver-

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hältnismäßig fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches zu der Mehrzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors das Kraftstoff-Luft-Verhältnis kleiner als ein vorbestimmtes Kraftstoff-Luft-Verhältnis ist, daß beim Zuführen eines verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches zu den übrigen Zylindern des Motors das Kraftstoff-Luft-Verhältnis größer als das vorbestimmte Kraftstoff-Luft-Verhältnis ist, wenn die Motortemperatur unter einem vorbestimmten Grenzwert liegt, und daß das Gemisch, das der Mehrzahl der Zylinder zugeführt wird, von dem verhältnismäßig fetten Kraftstoff-Luft-Gemisch auf das verhältnismäßig magere Kraftstoff-Luft-Gemisch umgeschaltet wird, und daß das den restlichen Zylindern zugeführte Gemisch von dem verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Gemisch auf das verhältnismäßig fette Kraftstoff-Luft-Gemisch umgeschaltet wird, wenn die Motortemperatur über dem vorbestimmten Grenzwert liegt,

Verfahren zum Steuern des Kraftstoff-Luft-Gemisches in einem Vielzylinder-Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch die Maßnahmen, daß beim Zuführen eines verhältnismäßig fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches zu der Mehrzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors das Kraftstoff-Luft-Verhältnis kleiner als ein vorbestimmtes Kraftstoff-Luft-Verhältnis ist, daß beim Zuführen

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eines verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches zu den übrigen Zylindern des Motors das Kraftstoff-Luft-Verhältnis größer als das vorbestimmte Kraftstoff-Luft-Verhältnis iat, wenn die Motortemperatur unter einem vorbestimmten ersten Grenzwert und die Motorbelastung unter einem vorbestimmten zweiten Grenzwert liegen, und daß das der Mehrzahl der Zylinder zugeführte verhältnismäßig fette Kraftstoff-Luft-Gemisch auf das verhältnismäßig magere Kraftstoff-Luft-Gemisch und das den übrigen Zylindern zugeführte verhältnismäßig magere Kraftstoff-Luft-Gemisch auf das verhältnismäßig fette Kraftstoff-Luft-Gemisch umgeschaltet werden, wenn die Motortemperatur über dem ersten vorbestimmten Grenzwert und die Motorbelastung über dem zweiten vorbestimmten Grenzwert liegen.

5. Vorrichtung zum Steuern des Kraftstoff-Luft-Gemisches in einem Vielzylinder-Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gemisch-Einspritzeinrichtung zum abwechselnden Einspritzen eines verhältnismäßig fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches mit einem niedrigeren Kraftstoff-Luft-Verhältnis und eines verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches mit einem höheren Kraftstoff-Luft-Verhältnis als ein vorbestimmtes Kraftstoff-Luft-Verhältnis in einen ersten

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Zylinder (12) eines Verbrennungsmotors (10) vorgesehen ist, daß eine zweite Gemisch-Einspritzeinrich^· tung zum abwechselnden Einspritzen eines, verhältnismäßig fetten Kraftstoff-Luft-Gemisches mit einem niedrigeren Kraftstoff-Luft-Verhältnis und eines verhältnismäßig mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches ■ mit einem höheren Kraftstoff-Luft-Verhältnis als das vorbestimmte Kraftstoff-Luft-Verhältnis zu einem zweiten Zylinder (12) des Motors (10) vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die bewirkt, daß die erste Gemisch-Einspritzeinrichtung entweder das verhältnismäßig fette oder das magere Kraftstoff-Luft-Gemisch dem ersten Zylinder und die zweite Gemisch-Einspritzeinrichtung das andere Kraftstoff-Luft-Gemisch dem zweiten Zylinder eingibt, und die zum Einspritzen des Gemisches in der ersten Gemisch-Einspritzeinrichtung von dem einen Kraftstoff-Luft-Gemisch auf das andere Kraftstoff-Luft-Gemisch und zum Einspritzen des Gemisches in der zweiten Gemisch-Einspritzeinrichtung von dem anderen Kraftstoff-Luft-Gemisch auf das eine Kraftstoff-Luft-Gemisch umschaltbar ist.

6. Vorrichtung zum Steuern des Kraftstoff-Luft-Gemisches in einem Vielzylinder-Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste elektrisch betätigbare

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Kraftstoff-Einspritzeinrichtung (26) zum Einspritzen von Kraftstoff in die Luftcharge eines ersten Zylinders (12) des Verbrennungsmotors (10) vorgesehen ist, daß eine zweite elektrisch betätigbare Kraftstoff- . Einspritzeinrichtung (26) zum Einspritzen von Kraftstoff in die Luftcharge eines zweiten Zylinders (12) des Motors (10) vorgesehen ist, daß ein erster Impulsgenerator (58) vorgesehen ist, der abwechselnd an die erste und die zweite Kraftstoff-Einspritzeinrichtung (26) anschließbar ist und einen ersten Impuls von schmaler Impulsbreite erzeugt, um der Kraftstoff-Einspritzeinrichtung, die mit dem ersten Impulsgenerator verbunden ist, Energie zuzuführen, wodurch die Kraftstoff-Einspritzeinrichtung veranlaßt wird, eine geringe Kraftstoffmenge einzuspritzen, um ein verhältnismäßig mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch mit einem höheren Kraftstoff-Luft-Verhältnis als ein vorbestimmtes Kraftstoff-Luft-Verhältnis zu bilden, daß ein zweiter Impulsgenerator (40) vorgesehen ist, der abwechselnd an die erste und die zweite Kraftstoff-EinsDritzeinrichtung anschließbar ist und einen zweiten Impuls von großer Impulsbreite erzeugt, um der Kraftstoff-Einspritzeinrichtung, die mit dem zweiten Impulsgenerator verbunden ist, Energie zuzuführen, wodurch die Kraftstoff-Einspritzeinrichtung veranlaßt wird, eine große Kraftstoffmenge einzuspritzen,

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um ein verhältnismäßig fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch mit einem niedrigeren Kraftstoff-Luft-Verhältnis als ein vorbestimmtes Kraftstoff-Luft-Verhältnis zu erzeugen, und dass eine Umschalteinrichtung (4-2; 58) vorgesehen ist, um eine Verbindung zwischen dem ersten Impulsgenerator und der einen der beiden Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen und zwischen dem zweiten Impulsgenerator und der anderen der beiden . Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen herzustellen, und. die wirksam ist, um die Verbindung zwischen dem ersten Impulsgenerator und der ersten Kraftstoff-Einspritzeinrichtung auf die andere Kraftstoff-Einspritzeinrichtung und gleichzeitig die Verbindung zwischen dem zweiten Impulsgenerator und der anderen Kraftstoff-Einspritzeinrichtung auf die eine Kraftstoff-Einspritzeinrichtung umzuschalten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Kraftstoff-Luft-Verhältnis ein stöchiometrisches Kraftstoff-Luft-Verhältnis ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kraftstoff-Einspritzeinrichtung (26) eine erste Gruppe von Kraftstoff-Einspritzdüsen zum Einspritzen von Kraftstoff in die Luftcharge der Mehrzahl der Zylinder (12) des Motors (10) umfaßt,

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daß die zweite Kraftstoff-Einspritzeinrichtung (26) eine zweite Gruppe von Kraftstoff-Einspritzdüsen zum Einspritzen von Kraftstoff in die Luftcharge der übrigen Zylinder (12) des Motors aufweist, daß die Umschalte inrichtung (4-2; 58) eine Verbindung zwischen dem ersten Impulsgenerator (38) und der zweiten Gruppe der Kraftstoff-Einspritzdüsen (26) und zwischen dem zweiten Impulsgenerator (4-0) und der ersten Gruppe der Kraftstoff-Einspritzdüsen (26) herstellt, wenn die Motortemperatur unter einem vorbestimmten Grenzwert liegt, daß weiterhin eine von der Motortemperatur beim Überschreiten des vorbestimmten Grenzwertes abhängige Steuereinrichtung vorgesehen ist, wodurch diese Umschalteinrichtung veranlaßt wird, die Verbindung zwischen dem ersten Impulsgenerator mit der zweiten Gruppe der Kraftstoff-Einspritzventile auf die erste Gruppe der Kraftstoff-Einsoritzdüsen umzuschalten und die Verbindung zwischen dem zweiten Impulsgenerator mit der ersten Gruppe der Kraftstoff-Einspritzdüsen auf die zweite Gruppe der Einspritzdüsen umzuschalten.

9.·Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kraftstoff-Einspritzeinrichtung (26) eine erste Gruppe von Kraftstoff-Einspritzdüsen zum Einspritzen von Kraftstoff in die Luftcharge der Mehr-

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zahl der Zylinder (12) des Motors (10) aufweist, daß die zweite Kraftstoff-Einspritzeinrichtung (26) eine zweite Gruppe von Kraftstoff-Einspritzdüsen zum Einspritzen von Kraftstoff in die Luftcharge der übrigen Zylinder (12) des Motors aufweist, daß die Umschalteinrichtung (42; 58) dazu vorgesehen ist, eine Verbindung zwischen dem ersten Impulsgenerator (38) und der zweiten Gruppe der Kraftstoff-Einspritzdüsen sowie zwischen dem zweiten Impulsgenerator (40) und der ersten Gruppe der Kraftstoff-Einspritzdüsen herzustellen, wenn die Motortemperatur unter einem ersten vorbestimmten Grenzwert und die Motorbelastung unter einem zweiten vorbestimmten Grenzwert liegen, und daß weiterhin eine von der Motortemperatur beim Überschreiten des ersten vorbestimmten Grenzwertes und eine von der Motorbelastung beim Überschreiten des zweiten vorbestimmten Grenzwertes abhängige Steuereinrichtung vorgesehen ist, wodurch diese Umschalteinrichtung veranlaßt wird, die Verbindung zwischen dem ersten Impulsgenerator mit der zweiten Gruppe der Einspritzdüsen auf die erste Gruppe derselben umzuschalten und die Verbindung zwischen dem zweiten Impulsgenerator mit der ersten Gruppe der Einspritzdüsen auf die zweite Gruppe der Einspritzdüsen umzuschalten.

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