DE2844532C2

DE2844532C2 - Regelvorrichtung für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2844532C2
Application number: DE19782844532
Authority: DE
Inventors: Haruhiko Yokosuka IIzuka; Junichiro Matsumoto; Fukashi Yokohama Sugasawa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1977-10-14
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1984-09-13
Also published as: JPS5457022A; GB2075119B; GB2006336B; FR2406081B1; GB2006336A; DE2844532A1; GB2075119A; FR2406081A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit einer Regelvorrichtung für Brennkraftmaschinen, die im geteilten oder »split«-Betrieb laufen, bei dem im normalen oder Teillastbetrieb der Maschine nur ein Teil der Zylinder eingesetzt wird, während alle Zylinder mitarbeiten, wenn die Maschinenlast einen vorgegebenen Wert überschreitet, der sich als Funktion der Maschinendrehzahl ändert.

Ein derartiger geteilter Maschinenbetrieb ist in der US-PS 40 64 844 der Anmelderin beschrieben worden. Wie in dieser US-PS erläutert wird, hat es sich gezeigt, daß erhebliche Ersparnisse möglich sind, wenn es erreicht werden kann, einen derartigen geteilten Maschinenbetrieb durchzuführen, in dem beispielsweise unter Teillastbedingungen eine 6-Zylinder-Maschine nur auf 3 Zylindern läuft. Die Ersparnis ergibt sich daraus, daß der Wirkungsgrad der einzelnen Zylinder verbessert wird, wenn deren Last erhöht wird, während bei einem Betrieb aller Zylinder die Last aller Zylinder im Teillastbetrieb absinkt.

Regelvorrichtungen der eingangs genannten Art werden in der DE-OS 27 24 487 sowie in der DE-OS 27 37 613 vorgeschlagen. Bei derartigen Systemen wird der Teilzylinderbetrieb verwendet, wenn die Maschine bei Drehzahlen oberhalb eines vorgegebenen Wertes und geringen Lastbedingungen arbeitet, während Vollzylinderbetrieb eingesetzt wird, wenn die Maschinenlast einen vorgegebenen Bezugswert überschreitet. Sinkt die Maschinenlast wieder unter einen etwas kleineren zweiten Bezugswert ab, so wird wieder auf Teilzylinderbctrieb umgeschaltet. Die Umschaltung erfolgt somit mit einer gewissen Hysterese, damit häufige Umschaltungcn vermieden werden, wenn die Maschinenlast, für längere Zeit in der Nähe der Bezugswertc liegt. Voll/ylinderbetrieb wird ebenfalls gewählt, wenn die Maschinendreh/ahl unter einem vorgegebenen Wert liegt, unabhängig von der Maschinemast, damit ein rauher Maschinenlauf bei niedrigen Drehzahlen vermieden wird. Gemäß der DL-OS 27 24 487 nehmen beule Bcztigswcr-

te im unteren Drehzahlbereich kontinuierlich mit der Drehzahl ab, während die Differenz zwischen den beiden Bezugswerten unverändert bleibt. Die Umschaltung zwischen Teil- und Vollzylinderbetrieb erfolgt daher auch bezüglich Änderungen der Drehzahl mit einer Hysterese, so daß nur bei verhältnismi3ig hohen Drehzahlen von Vollzylinderbetrieb auf Teilzylinderbetrieb umgeschaltet wird. Gemäß der DE-OS 27 37 613 ist die Umschaltung auf Teilzylinderbetrieb nur oberhalb einer bestimmten Drehzahl möglich. Die herkömmlichen Regelvorrichtungen haben daher den Nachteil, daß bei niedrigen Drehzahlen häufig Vollzylinderbetrieb vorliegt, obgleich unter den gegebenen Lastbedingungen, beispielsweise im Leerlauf oder bei langsamem Fahrbetrieb ein zufriedenstellender Maschinenlauf auch im Teilzylinderbetrieb möglich wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Betriebsbereich der Maschine, in dem Teilzylinderbetrieb möglich ist, auszuweiten, ohne daß dies zu einem ungleichmäßigen Lauf der Maschine führt.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Einrichtung vorgesehen, die die Maschinendrehzahl und die Maschinenleistung oder -last abtastet. Die abgetastete Maschinenlast wird mit oberen und unteren Bezugswerten verglichen. Diese Bezugswerte werden geändert als Funktion der abgetasteten Maschinendrehzahl, so daß für einen Bereich der Maschinendrehzahl, in denen ein rauher Maschinenlauf zu erwarten ist, die Maschinenlast, die einen Teilzylinderbetrieb gestattet, mit der Maschinendrehzahl abnimmt. Wenn die abgetastete Maschinendrehzahl oberhalb des höchsten Wertes dieses Bereiches liegt, wird Teilzylinderbetrieb gewählt, sofern die abgetastete Maschinenlast unterhalb des unteren Bezugswertes liegt. Wenn die Maschinendrehzahl abnimmt, wird der Teilzylinderbetrieb fortgesetzt, sofern die Maschinenlast kleiner als der veränderliche Bezugswert ist. Vorzugsweise wird die Maschinenlast verglichen mit einem Satz von oberen und unteren Bezugswerten in getrennten Komparatoren. so daß sich ein erstes Ausgangssignal ergibt, wenn die Maschinenlast oberhalb des oberen Bezugswertes läuft, sowie ein zweites Ausgangssignal, wenn die Last unterhalb des unteren Bezugswertes liegt. Der Salz der Bczugswerie wird konstant gehalten für einen höheren Bereich der Maschinendrehzahlen und veränderlich gestaltet als Funktion der Maschinendrehzahl in einem niedrigeren Bereich. Wenn die Maschinenlast zwischen dem hohen und dem niedrigen Bezugswert liegt, wird der vorangegangene Zylinderbetrieb zur Erzielung einer Hysteresis-Wirkung aufrechterhalten. Dies dient dazu, ein unerwünschtes Pendeln zwischen Vollzylinderbetricb und Teilzylinderbetrieb zu verhindern. Wenn die Maschinendrehzahl auf einen Wert unterhalb der unteren Grenze des zuvor erwähnten Maschinendrehzahlbereiches abnimmt, wird Vollzylinderbetrieb eingeschaltet, unabhängig von der Maschinendrehzahl.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2a bis 2n sind grafische Darstellungen der Wellenformen an verschiedenen Punkten des Schaltbildes der F i ε. 1:

F i g. 3 ist eine Veranschaulichung zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Ausführungsform der Fig. 1:

F i g. 4 ist ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Im folgenden soll zunächst auf Fig. 1 der Beschreibung Bezug genommen werden. F i g. 1 zeigt ein Regelsystem für eine Brennkraftmaschine. Als Beispiel wird eine Brennkraftmaschine mit 6 Zylindern gewählt, bei der der zugeführte Brennstoff durch 6 einzelne Einspritz-Magnetventile gesteuert wird, die durch Magneten 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5 und 1-6 betätigt werden. Diese Einspritzpumpen befinden sich beispielsweise an den jeweiligen Einlaßventilen der 6-Zylinder-Maschine zur Erzielung einer Zylinder-Zündung. Während ihrer Erregung öffnen die Elektromagneten ein Brennstoff-Einlaßventil, das Brennstoff von einer Brennstoffquelle mit konstantem Druck zuführt, so daß die im Bereich der Einlaßventile abgegebene Brennstoffmenge durch die Dauer der Ventilöffnung bestimmt wird, die wiederum von der Zeitdauer der Erregung der entsprechenden Ventilmagneten abhängt.

Bei einem Brennstoff-Einspritzsystem, wie es schematisch in Fig. 1 gezeigt ist, werden die Magnetventile der ersten drei Zylinder in der Zündfolge gleichzeitig erregt, während die Magneten der zweiten drei Zylinder in der Zündfolge in ähnlicher Weise gleichzeitig eingeschaltet werden. Der auf diese Weise in die Einlasse angrenzend, aber stromaufwärts der Einlaßventile jedes Zylinders abgegebene Brennstoff verweilt in der jeweiligen Position, bis der Zylinder mit dem Ansaughub beginnt. Diese Verweilzeit kann nicht größer als eine Kurbelwellenumdrehung sein, da die drei Zylinder, die gleichzeitig mit Brennstoff versorgt werden, in jedem Falle nacheinander gezündet werden.

J5 Die Einspritz-Magnetventile 1-1, 1-2 und 1-3 werden entsprechend Einspritzimpulsen erregt, die über einen Verstärker 14 von einer Steuereinheit 12 oder herkömmlichen Zündimpulseinheiten zugeführt werden und eine gleichzeitige Brennstoffzufuhr zu den ersten drei Zylindern bewirken. Die Dauer der Einspritzimpulse und damit die Öffnungszeit der Einspritz-Ventile wird durch die Steuereinheit 12 bestimmt, die verschiedene Bctricbsparametsr der Maschine einschl. der Luftaufnahme, der Maschinentemperaiiir und der Drosselklappcnstcllung abtastet und Einspntzimpulse synchron mit einem Zündimpuls erzeugt. Die Einspritzventile 1-4,1-5 und 1-6 werden durch dieselben Einspritzimpulse erregt, die den ersten drei Einspritzventilen zugeführt werden, und zwar über eine UND-Schaltung und einen Verstärker 18, so daß sie Brennstoff zu den zweiten drei Zylindern gleichzeitig in der unten erläuterten Weise abgeben.

Ein Frequenz-Spannungs-Wandler 20 dient zur Aufnahme von Einspritzimpulsen, die von der Steuereinheit 12 zugeführt werden, und erzeugt ein Spannungssignal, das der Drehzahl der Brennkraftmaschine entspricht. Dieses Spannungssignal wird mit Hilfe von K.omparatoren 22,24 und 26 mit verschiedenen Vergleichsspannungen V,_V/(M), VrW(M) und VfW₁I.) verglichen. Die Spannungen VrW(H) und V_rw(i.) repräsentieren hohe und niedrige Spannungswerte entsprechend hohen und niedrigen Maschinendrehzahlen, während sich die Spannung VrW(M) auf einen mittleren Wert zwischen hoher und niedriger Spannung bezieht und einer vorgegebenen

b5 mittleren Maschinendrchzahl entspricht. Wenn das Spannungssignal des Frequenz-Spannungs-Wandlers 20 höher als der jeweilige Vergleichswert ist, liefert jeder Komparator ein hohes SDannungssienal.

Eine Vergleichsspannungsquelle 28 ist zur Vorgabe von 6 unterschiedlichen Spannungswerten Puu, Pum, Piiu Plh· Pim und Pu. vorgesehen, die jeweils einem vorgegebenen Leistungswert der Maschine entsprechen. Die ersten drei Spannungswerte sind obere Bezugswerte, deren jeweils einer an den invertierenden Eingang eines Hochspannungs-Komparators 30 gelangt. Die zweiten drei Spannungswerte sind untere Bezugswerte, deren jeweils einer in ähnlicher Weise an den nicht-invertierenden Eingang eines Niedrigspannungs-Koinparators 32 gelangt. Der Bezugswert Pm/, der die höchste Spannung im höheren Spannungsbereich darstellt, gelangt an den !Comparator 30 über einen elektronischen oder entsprechenden Schalter 34 entsprechend dem Ausgangssignai des Komparator 22. In gleicher Weise gelangt der Bezugswert Puu der die höchste Spannung der niedrigen Spannungsgruppe ist. an den Komparator 32 über einen Schalter 36. Die auf diese Weise den Komparatoren 30 und 32 zugeführten Spannungen dienen als veränderliche Schwellwerte zum Vergleich mit einem Spannungssignal, das die Maschinenausgangsleistung wiedergibt. Da die Dauer des Einspritzimpulses repräsentativ für die Maschinenausgangsleistung ist, ist ein Impulsdauer-Spannungs-Wandler 38 mit dem Einspritzimpuls beaufschlagt und erzeugt eine derartige, für die Leistung der Maschine repräsentative Spannung. Wenn die Maschinendrehzahl über dem höchsten vorgegebenen Wert liegt, wird die Maschinenleistung mit dem höchsten Schwellwert der höheren und niedrigeren Gruppe verglichen, und wenn die Maschinenleistung größer als der Bezugswert ist, der durch die Spannung Puu wiedergegeben wird, wird der Ausgang des Komparators 30 auf einen hohen Spannungswert geschaltet, während wenn die Leistung niedriger als der der Spannung Pm entsprechende Wert ist, wird der Ausgang des Komparators 32 auf einen hohen Spannungswert geschaltet. Das hohe Spannungsausgangssignal des Komparators 30 gelangt an den Eingang K einer Flip-Flop-Schaltung, der entsprechend der vorauslaufenden Flanke eines nachfolgenden Einspritzimpulses an seinem Zeit-Eingang C den komplementären Ausgang Q auf ein hohes Spannungsniveau schaltet.

Dieser hohe Spannungszustand wird unterbrochen, wenn der Ausgang des Komparators 30 auf einen niedrigen Wert und derjenige des Komparators 32 dementsprechend auf einen hohen Ausgangswert geschaltet wird. Der Ausgangswert der Flip-Flop-Schaltung 40 ist mit der UND-Schaltung 16 verbunden, so daß die Einspritzimpulse von der Steuereinheit 12 an die zweite Gruppe der Einspritzveniile 1-4, 1-5 und 1-6 gelangen, wenn der Komparator 30 auf einen hohen Ausgangswert geschaltet ist. In diesem Zustand werden alle Zylinder gezündet, so daß sich die volle Ausgangsleistung ergibt.

Wenn die Maschinendrehzahl in einen Bereich zwischen den vorgewählten hohen und mittleren Werten eintritt, die durch die Spannungswerte V_rt-,'(ii)und V_rt./-₍M) repräsentiert werden, werden die Leistungs-Bezugswerte auf einen Satz von mittleren Werten geändert, die den Bezugsspannungen Pns, und Pim entsprechen. Eine UND-Schaltung 42, deren invertierender Eingang mit dem Ausgang des Komparators 22 verbunden ist und deren weiterer Eingang mit dem Ausgang des Komparators 24 in Verbindung steht, tastet diesen Maschinendreh/ahlbereich ab und gibt ein Gatter-Steuersignal an \nnlog-Schalter 44 und 46 ab, so duß die Bezugsspannungen Pum und Ρ/μ den Komparatoren 30 und 32 zugeführt werden.

Wenn die Maschinendrehzahl in einem Bereich zwischen den mittleren und niedrigen vorgegebenen Werten liegt, werden die Leistungs-Bezugswerte auf einen Satz niedriger Werte umgeschaltet, die durch die Span's nungen Pur und Pu. repräsentiert werden, die die niedrigsten Werte der Leistungs-Einstellbereiche darstellen. Dies geschieht durch eine UND-Schaltung 48, die ein Ausgangssignai liefert, wenn das Spannungssignal des Frequenz-Spannungs-Wandlers zwischen den Vergleichsspannungen V_rcr{M) und V,w(i.) liegt. Das Ausgangssigntil der UND-Schaltung 48 wird an Schalter 50 und 52 übertragen, so daß die Leistungs-Bezugsspannungen Pm und Pu an die Komparatoren 30 und 32 gegeben werden.

is Wenn die Masehinendrehzah! unter den niedrigsten Einstellwert entsprechend der Vergleichsspannung Kw(i) abfällt, entsteht ein niedriges Spannungssignal am Ausgang des Komparators 26, das an einen invertierenden /C-Eingang einerFlip-Flop-Schaltung 54 gelangt und dessen Ausgang Q auf hohe Spannung umschaltet. Dieses Ausgangssignal ist ein Anzeichen dafür, daß es angesichts der verringerten Maschinendrehzahl nicht angemessen ist, die Maschine im Teilzylinderbetrieb zu betreiben. Unabhängig von der Ausgangsleistung der Maschine gelangt das Signal der Flip-Flop-Schaltung 54 an die Rückstellklemme R der Flip-Flop-Schaltung 40, die ihrerseits unabhängig von dem zuvor herrschenden Zustand ein hohes Ausgangssignal am (J-Ausgang liefert, so daß die UND-Schaltung den Betriebszustand der Maschine auf vollen Betrieb der Zylinder umschaltet.

Im Interesse eines vollständigen Verständnisses der Arbeitsweise und der Merkmale der Erfindung soll anschließend auf F i g. 2a bis 2n Bezug genommen werden.

Es soll davon ausgegangen werden, daß ein Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit oberhalb des hohen Drehzahl-Vergleichswertes H entsprechend der Spannung V₁W(Ii) gefahren ist, so daß die Komparatoren 22,24 und 26 sich in hohem Spannungszustand befinden. Folglich werden die Schalter 34 und 36 erregt, so daß die hohen Bezugswerte Puu und Pui an die Komparatoren 30 und 32 gelangen. Wenn das Fahrzeug mit relativ hoher Ausgangsleistung bis zu einem Zeitpunkt fi (Fig. 2i) läuft, die größer als der höchste Leistungswert entsprechend Puu ist. befindet sich der Komparator 30 in dem hohen Ausgangszustand (F i g. 2j), so daß die Flip-Flop-Schaltung 40 auf hohem Ausgangswert verbleibt (Fig. 21). Wenn die Leistung des Fahrzeugs unter das Niveau Phh abfällt, wird der Komparator 30 auf niedriges Spannungsniveau umgeschaltet. Der Komparator 32 bleibt jedoch unverändert auf seinem Ausgangszustand bis zu dem Zeitpunkt r? (Fig.2k), bei dem die Fahrzeugleistung unier dem höchsten Wen des unteren Bereiches, nämlich P_u, abfällt. Die Flip-Flop-Schaltung 40 wird getriggert auf einen niedrigen Q-Ausgangswert entsprechend der vorauslaufenden Flanke eines Einspritzimpulses b 1 zu dem Zeitpunkt ti, wobei die Impulsreihe in F i g. 2b zur Verdeutlichung in Richtung der Zeitachse gedehnt ist. Daher wird die UND-Schaltung 16 bis zum

bo Zeitpunkt I₃ ausgeschaltet, so daß der Maschinenbetrieb von Zylindervollbetrieb auf Zylinderteilbetrieb umgeschaltet wird. Während des Zeitraumes von t\ bis f2 verbleibt der Ausgangszustand der Flip-Flop-Schaltung 40 unverändert, so daß der vorherige Betriebszustand auf-

tv> rechterhalten wird. Dies führt zu einer Hysteresis-Wirkung. wenn die Fahrzeugleistung in den Bereich eintritt, der /wischen den hohen und niedrigen Bezugswerten liegt, so daß der vorherige Betriebszustand aufrechter-

halten und ein ständiges Pendeln zwischen Zylindervollleistung und Zylinderteilleistung vermieden wird.

Zum Zeitpunkt U ist die Maschinendrehzahl auf einen Wert unter dem höheren Vergleichswen H abgefallen (F i g. 2a), so daß der Komparator 22 seinen Ausgangszustand von hohem auf niedrig ändert und die UND-Schaltung 42 erregt wird und ein hohes Ausgangssignal liefert (Fig.2f), das bis zu dem Zeilpunkt (_b bestehen bleibt, an dem die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter auf einen Wert unter dem mittleren Vergleichswen M abgefallen ist. Während des hohen Ausgangs/.ustandes der UND-Schaltung 42 sind die Schalter 44 und 46 eingeschaltet, so daß die Leistungs-Vergleichswerte auf einen Satz mittlerer Werte Phm und Pi.m abgesenkt werden. Wenn die Fahrzeugleistung geringfügig unter Puι von ^ bis U verbleibt, führt eine Absenkung des Leistungswertes zum Zeitpunkt u zu einem Eintritt der Maschinenleistung in die Hysteresis-Zone. Wenn die Leistungsabgabe unter einen Wert von P/μ zum Zeitpunkt h abfällt und der Kurve I in Fig.2i folgt, tritt die Maschinenleistung zum Zeitpunkt fo in die Hysteresis-Zone ein und verbleibt dort bis zum Zeitpunkt ti, wobei der Komparator 32 auf niedrigen Ausgangswert während der Intervalle i4 bis ti und A, bis ti umgeschaltet und auf hohem Ausgangswert während des Intervalls is bis /_b und von ti an verbleibt (F i g. 2k). Unabhängig von dem Ausgangszustand des Komparators 32 verbleibt die Flip-Flop-Schaltung 40 zum Zeitpunkt fs unverändert, wenn sie durch das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 54 zurückgestellt worden ist, während diese entsprechend dem Abfall der Fahrzeuggeschwindigkeit unter den unteren Einsteliwert L zurückgestellt worden ist. Daher läuft die Maschine im Zylinderteilbetrieb in dem Intervall zwischen f3 und fs-

Wenn die Maschinenleistung der strichpunktierten Linie II in F i g. 2i folgt, kreuzt sie den höheren Bezugswert Phl zum Zeitpunkt t_b, und folglich wird der Komparator 30 auf einen hohen Ausgangswert geschaltet (Fig.2m). Die Flip-Flop-Schaltung 40 wird nunmehr entsprechend einem Einspritz-Steuerimpuls b2 zum Zeiptpunkt f? getriggert (Fig.2n), so daß die UND-Schaltung 16 eingeschaltet wird. Zum Zeitpunkt fp wird die Flip-Flop-Schaltung 54 getriggert entsprechend dem niedrigeren Drehzahlvergleichswert L, durch den die Maschinendrehzahl hindurchgegangen ist. Die Flip-Flop-Schaltung 40 behält jedoch ihren hohen Ausgangszustand bei, und zwar unabhängig von dem Ausgangswert der Flip-Flop-Schaltung 54. Wenn daher die Maschinenleistung der Kurve II folgt, läuft die Maschine mit Zyünderteilbetrieb während des Intervalls fj bis ti', und durch Senkung der Leistungs-Bezugswerte ermöglicht es das System, die Maschine in Vollbetrieb zu betreiben, sobald der Leistungszustand bei niedrigeren Drehzahlen dies vorgibt, so daß unerwünschte Konsequenzen, wie ein unrunder Lauf der Maschine verhindert werden können. Bei dem bekannten System befinden sich die Leistungsbezugspunkte bei festen Werten, so daß der Zylinderteilbetrieb fortgesetzt wird, unabhängig davon, ob ein derartiger Betrieb zu einem rauhen Maschinenlauf führt, oder unterbrochen wird, bevor der Zustand eingetreten ist der einen Vollbetrieb zur Vermeidung unerwünschter Konsequenzen notwendig macht

Die zuvor erläuterte Arbeitsweise soll weiter anhand von F i g. 3 erläutert werden. Wenn die Maschinendrehzahl über dem höheren Vergleichswert H liegt, gibt es eine Reihe von Betriebszuständen einschl. Voll- und Teilzylinderbetrieb in Abhängigkeit davon, ob die abgetastete Maschinenleisiung über oder unter dem höheren oder tieferen Bczugswert Pmi bzw. Pui liegt, sowie einen Hysteresis-Betrieb, bei dem der vorherige Betriebszustand fortgesetzt wird. Innerhalb des Drehzahlberei-

■> chcs von mittleren bis hohen Werten werden die Leistungs-Bezugswerte auf einen Satz von mittleren Werten Pum und Pi.m gesenkt und die Hysteresis-Zone ist ebenso verschoben. Der mittlere Leistungs-Bezugsweil Pum dient zu dem Zweck der Festlegung einer oberen

lü Grenze für den Teilzylinderbetrieb, über der die Maschine im Vollzylinderbeirieb läuft, so daß ein rauher Maschincnlauf verhindert werden kann. Da der rauhe Maschinenbetrieb mit größerer Wahrscheinlichkeit bei reduzierter Maschinenleistung und niedrigen Drehzahlen eintritt, wird innerhalb des niedrigen bis mittleren Drehzahlbercichs der höhere Leistungs-Bezugswert weiter reduziert auf Pm, so daß sich ein weiterer reduzierter oberer Grenzwert für den Teilzylinderbetrieb ergibt. Dies erfordert eine weitere Absenkung des unleren Leislungs-Bezugswertes auf Pu. Wenn der Leistungs-Bezugswert nicht geändert wird, werden der Bereich des Teilzylinderbetriebs und damit die Brcnnsioffersparnis begrenzt auf Maschinendrehzahlen oberhalb des höheren Veiglcichswertes H. Bei Drehzahlen unter dem unteren Vergleichswen L wird der Betriebszustand der Maschine verschoben auf Vollzylinderbetrieb unabhängig von der Maschinenleistung.

F i g. 4 veranschaulicht eine Abwandlung der Ausführungsform der Fig. 1. Bei der Ausführungsform der F i g. 1 werden die Leistungs-Bezugswerte entsprechend der Maschinendrehzahl geändert. Die Maschinendrehzahl kann sich jedoch entsprechend einer bestimmten Maschinenleistung ändern. Wenn beispielsweise die Maschine im Leerlauf läuft, ist die Leistung erheblich abgesenkt, und dieser Zustand kann ohne weiteres durch Abtasten der Position der Drosselklappe, des Niederlretens des Bremspedals oder des Abfallens des Ansaugunterdrucks unter einen vorbestimmten Wert ermittelt werden. Gemäß Fig.4 liefen ein Leerlaufsensor oder ein Detektor 60 für eine niedrige Leistung ein hohes Spannungssignal an einen Schalter 62 zu dessen Einschaltung, wenn Leerlaufzustand abgetastet wird, und ein niedriges Spannungssignal außerhalb des Leerlaufzustandes. Dieses Signal gelangt an einen Inverter 64 und von diesem an einen Schalter 66, so daß wahlweise eine niedrige Vergleichsspannung L von einer Quelle 68 oder eine hohe Vergleichsspannung H von einer Quelle 70 an den invertierenden Eingang eines Komparators 72 abgegeben und mit dem Ausgangssignal eines Frequenz-Spannungs-Wandlers 74 verglichen wird, der die Einspritz-Impulse der Steuereinheit 12 aufnimmt, wie es bei dem Frequenz-Spannungs-Wandler 20 der ersten Ausführungsform der Fall ist. Der Komparator 72 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn die Spannung am nicht-invertierenden Eingang höher als die Spannung am invertierenden Eingang ist und veranlaßt eine Flip-Flop-Schaltung 76 zur Änderung ihrer Binär-Stellung entsprechend der vorauslaufenden Flanke des folgenden Einspritzimpulses. Wie bei der

bo vorangegangenen Ausführungsform ist ein Impulsdauer-Spannungs-Wandler 78 zur Abgabe eines für die Maschinenleistung repräsentativen Signals an den invertierenden Eingang eines Komparators 80 und den nicht-invertierenden Eingang eines Komparators 82 vorgesehen, so daß ein Vergleich mit niedrigen und hohen Leistungs-Bezugswerten erfolgt, die von Quellen 84 und 86 zugeführt werden. Wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform liefert der Komparator 80 ein hohes

logisches Ausgangssignal, wenn die Maschinenleistung niedriger als der vorgegebene Wert L ist, und der Komparator 82 liefert ein hohes logisches Ausgangssignal, wenn die Maschinenleistung höher als der vorgegebene höhere Wert H ist. Eine Flip-Flop-Schaltung 88 nimmt die Ausgangssignale der Komparatoren 80 und 82 an ihren Eingangsklemmen / und K auf und ändert den Zustand ihres O-Ausgangs, nachdem Änderungen an den Eingängen J und K eingetreten sind, wie es bei der ersten Ausführungsform der Fall ist. Das besagt, daß die Flip-Flop-Schaltung 88 ein niedriges logisches Signal am Ausgang Q liefert, wenn an der Eingangsklemme J der Zustand von einem niedrigen auf einen hohen logisehen Wert geändert wird, sofern der vorangegangene Zustand an der Klemme K niedrig war. Die UN D-Schaltung wird durch ein niedriges φ-Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 88 abgeschaltet, so daß Teilzylinderbetrieb ausgelöst wird. Wenn das Maschinendrehzahlsignal des Wandlers 74 unter den vorgegebenen Vergleichswert abfällt, erzeugt der Komparator 72 einen niedrigen logischen Ausgangswert, der an die invertierende Eingangsklemme der Flip-Fiop-Schaltung 76 gelangt und deren Ausgang Q auf einen hohen logischen Wert umschaltet. Dieser Ausgangswert ist mit der Rückstellklemme der Flip-Flop-Schaltung 88 vcrbunden, wie es bereits bei der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, so daß deren (5-Ausgang auf einen hohen Ausgangswert zurückkehrt und die UND-Schaltung 16 wiederum eingeschaltet wird und Vollzylinderbetrieb auslöst. Daher wird der Rückkehrpunkt des Ma- jo schinenbetriebs von Teilzylinderbetrieb auf Vollzylinderbetrieb bestimmt durch den Vergleichswert, der durch ein Steuersignal des Detektors 60 für niedrige Leistung festgelegt wird, so daß bei einer Reduzierung der Maschinenleistung auf Leerlauf die Maschine in Vollzylinderbetrieb zurückkehrt, so daß ein rauher Maschinenbetrieb ausgeschaltet wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

40

50

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b0

Claims

Patentansprüche:

1. Regelvorrichtung für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen mit Abtasteinrichtungen zum Abtasten der Maschinendrehzahl und der Maschinenlast, einer Einrichtung zur Erzeugung von oberen und unteren Bezugswerten für die Maschinenlast, welche Bezugswerte oberhalb einer vorgegebenen Maschinendrehzahl H konstant sind und unterhalb dieses Drehzahlwertes mit der Maschinendrehzahl abnehmen, und einer Einrichtung zum Umschalten der Brennkraftmaschine auf Teilzylinderbetrieb, wenn die Maschinenlast den unteren Bezugswert unterschreitet, und zum Umschalten auf Vollzylinderbetrieb, wenn die Maschinenlast den oberen Bezugswert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der obere Bezugswert (Pun. Pum. Phl) als auch der untere Bezugswerl (Pm, Pi.m, Pu) unterhalb des vorgegebenen Drehzahlwertes H stufenweise abnehmen und daß die Einrichtung zum Umschalten zwischen Teil- und Vollzylinderbctrieb zwangsweise von Teil- auf Vollzylinderbetrieb umschaltet, wenn die Maschinendrehzahl einen zweiten vorgegebenen Wert L unterschreitet, der kleiner als der erste vorgegebene Drehzahlwert H ist.

2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Umschalten der Maschine zwischen Teilzylinderbetrieb und Vollzylinderbetrieb einen ersten Komparator (30) zur Bildung eines Ausgangssignals, wenn die abgetastete Maschinenlast größer als der obere Bezugswert (Pun. Pum. Pm) ist, einen zweiten Komparator (32) zur Bildung eines Ausgangssignals, wenn die abgetastete Maschinenlast kleiner als der untere Bezugswerl (Pui. Pi.m, Pia) ist, einen bistabilen Schalter (40), der eine erste binäre Stellung entsprechend dem Ausgangssignal des ersten Komparators (30) zur Einschaltung aller Zylinder und eiive zweite binäre Stellung entsprechend dem Ausgangssignal des zweiten Komparators (32) zum Abschalten einiger Zylinder einnimmt, und eine Einrichtung (54) zur Umschaltung des bistabilen Schallers (40) umfaßt, die den bistabilen Schalter (40) in die erste binäre Stellung umschaltet, wenn die abgetastete Maschinendrehzahl niedriger als der zweite vorgegebene Wert L ist.

3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten Komparator (82) zur Lieferung eines Ausgangssignals, wenn die abgetastete Maschinenlast oberhalb des oberen Bezugswertes liegt, einen zweiten Komparator (80) zur Lieferung eines Ausgangssignals, wenn die abgetastete Maschinenlast unterhalb des unteren Bezugswertes liegt, einen bistabilen Schalter (88), der eine erste binäre Stellung entsprechend dem Ausgangssignal des ersten Komparators (82) zur Einschaltung aller Zylinder und eine zweite binäre Stellung entsprechend dem Ausgangssignal des zweiten Komparators (82) zur Abschaltung einiger Zylinder einnimmt, bo eine Einrichtung (60) zum Abtasten der Anwesenheit eines Leerlauf/ustandes der Maschine, einen dritten Konparalor (72) /ur Lieferung eines Ausgangssignals, wenn die abgetastete Masehinendrehzahl oberhalb eines der Anwesenheit des Leerlauf- ti^ri zusiands entsprechenden niedrigen üreh/ahl-Vergleichswerts (L) oder eines der Abwesenheit des Leerlaufzustands entsprechenden hohen Dreh/ahl-Vergleichswertes (H) liegt, und eine Einrichtung (76) zur Umschaltung des bistabilen Schalters (88) in die erste binäre Stellung entsprechend dem Ausgangssignal des dritten Komparators (72).

4. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der oberen und unteren Bezugswerte eine erste Spannungsquelle (88) zur Erzeugung einer Anzahl von Spannungswerten entsprechend den oberen und unteren Bezugswerten, eine zweite Spannungsquelle (V_n./) zur Bildung einer Anzahl von Vergleichswerten entsprechend vorgegebenen Drehzahlen, einer Einrichtung (22,24,26) zum Vergleichen der abgetasteten Maschinendrehzahl mit den Vergleichswerten zur Erzeugung eines unterschiedlichen Ausgangssignals bei Erreichen der einzelnen drehzahlrepräsentativen Vergleicnswerte und eine dieses Ausgangssignal aufnehmende Einrichtung (34,36,44,46,50,52) zum selektiven Anlegen der der abgetasteten Drehzahl entsprechenden Spannungswerte der ersten Spannungsquelle (28) an die ersten und zweiten Komparatoren (30,32) umfaßt.