DE3104657A1

DE3104657A1 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3104657A1
Application number: DE19813104657
Authority: DE
Inventors: Fukashi Yokohama Kanagawa Sugasawa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1980-02-20
Filing date: 1981-02-10
Publication date: 1982-02-04
Also published as: JPS56118531A; US4365598A

Description

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft Weiterentwicklungen einer Merhzylinder-Brennkraftmaschine mit Zylinderteilung, d.h. bei der die Zylinder in Gruppen unterteilbar sind, wobei wenigstens eine Gruppe abschaltbar ist. Diese Brennkraftmaschine kann mit weniger als allen Zylindern betrieben werden, wenn die Belastung der Brennkraftmaschine niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.

Es ist bekannt und erwünscht, den Wirkungsgrad bzw. die Leistungsfähigkeit einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine dadurch zu verbessern, daß man die Zylinderanzahl verringert, mit denen die Brennkraftmaschine unter vorbestimmten Arbeitsbedingungen der Brennkraftmaschine arbeitet, und zwar insbesondere im niedrigen Belastungsbereich der Brennkraftmaschine. Hierzu sind Steuereinrichtungen vorgesehen, die es ermöglichen, daß eine Anzahl bzw. eine Gruppe von Zylindern in einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine dadurch abgekoppelt bzw. abgeschaltet wird, daß unter niedrigen Belastungsbedingungen der Brennkraftmaschine die Gemischzufuhr zu bestimmten Zylindern unterbrochen wird. Diese Abschaltung einiger Zylinder der Brennkraftmaschine vergrößert die Belastung der verbleibenden arbeitenden Zylinder, und hierdurch verbessert sich der Energieumwandlungsgrad. Es ist allgemein üblich, die Zufuhr eines Luft-Kraftstoffgemisches zu bestimmten Zylindern dadurch zu unterbrechen, daß ein Absperrventil geschlossen wird, das an der Eintrittsseite eines Einlaßdurchlaßabschnittes vorgesehen ist, der mit diesen bestimmten Zylindern verbunden und von dem Einlaßdurchlaßabschnitt getrennt ist, der zu den restlichen Zylindern führt.

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Eine Schwierigkeit bei einer solchen Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Zylinderteilung bzw. Zylinderabschaltung liegt darin, daß diese bestimmten Zylinder relativ lange unbe.trieben bleiben, wenn die Belastung der Brennkraftmaschine größer als ein vorbestimmter Wert wird und das Absperrventil offen ist. Während dieses Zeitraums erreicht das Luft-Kraftstoffgemisch diese bestimmten Zylinder über den zugeordneten Einlaßdurchlaßabschnitt, was zu einem schwachen Beschleunigungsverhalten der Brennkraftmaschine führt.

Die Erfindung schafft eine verbesserte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Zylinderteilung bzw. Zylinderabschaltung, die ein äußerst günstiges Leistungsverhalten insbesondere beim Beschleunigen unter starker Herabsetzung der Zwischenzeit hat, in der der Betriebsablauf der Brennkraftmaschine von der Betriebsart mit Zylinderabschaltung auf die Betriebsart umgeschaltet wird, bei der alle Zylinder der Brennkraftmaschine arbeiten, nachdem die Belastung der Brennkraftmaschine größer als ein vorbestimmter Wert geworden ist.

Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Brennkraftmaschine dadurch aus, daß sie erste und zweite Zylindergruppen, die jeweils wenigstens einen Zylinder enthalten, einen Einlaßkanal, in dem eine Drosselklappe vorgesehen ist, wobei der Einlaßkanal stromab der Drosselklappe in erste und zweite Einlaßdurchlaßabschnitte unterteilt ist, die jeweils zu der ersten und der zweiten Zylindergruppe führen, ein im. Grundzustand offenes Absperrventil, das an der Eintrittsseite des zweiten Einlaßdurchlaßabschnittes vorgesehen ist,und eine Steuereinrichtung aufweist, die in Abhängigkeit von den Belastungsbedingungen der Brennkraftmaschine das Absperrventil schließt, um den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt von dem Einlaßkanal zu trennen, wenn die Belastung der Brennkraftmaschine niederiger als ihr vorbestimmter Wert ist. Eine Hauptkraftstoffversorgungseinrichtung speist eine gesteuerte Kraftstoffmenge in den Ein-

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laßkanal ein. Eine Hilfskraftstoffversorgungseinrichtung ist vorgesehen, die eine vorbestimmte Kraftstoffmenge in den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt stromab des Absperrventils eine vorbestimmte Zeit lang einspeist, nachdem die Belastung der Brennkraftmaschine größer als der vorbestimmte Wert geworden ist.

Die Hilfskraftstoffversorgungseinrichtung kann eine Hilfskraftstoffeinspritzventileinrichtung aufweisen, die in den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt stromab von dem Absperrventil mündet. Hierbei ist die Steuereinrichtung derart ausgelegt, daß die Arbeitsweise der Hilfskraftstoffeinspritzventileinrichtung so gesteuert wird, daß eine vorbestimmte Kraftstoffmenge eine vorbestimmte Zeit lang geliefert wird, nachdem die Belastung der Brennkraftmaschine größer als der vorbestimmte Wert geworden ist.

Alternativ kann die Hilfskraftstoffversorgungseinrichtung eine Kraftstoffeinspritzdüse aufweisen, die in den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt stromab des Absperrventils mündet. Die Kraftstoff einspritzdüse ist über einen Hilfskraftstoffkanal mit einem Kraftstoffvorrat verbunden, und eine Kraftstoffpumpe ist in dem Hilfskraftstoffkanal vorgesehen, die eine vorbestimmte Kraftstoffmenge der Kraftstoffeinspritzdüse eine vorbestimmte Zeit lang zuleitet, nachdem die Belastung der Brennkraftmaschine größer als der vorbestimmte Wert geworden ist.

Vorzugsweise weist die Kraftstoffpumpe einen Balg auf, in dem eine verformbare Kammer gebildet wird, die in Verbindung mit dem Hilfskraftstoffkanal steht, und es ist ein Paar von Rückschlagventilen in dem Hilfskraftstoffkanal stromab und stromauf von dem Balg vorgesehen. Der Balg ist mit dem Absperrventil betriebsverbunden, um das Volumen der Kammer mit der Schließbewegung des Absperrventils zu vergrößern und das Volumen der Kammer mit der Öffnungsbewegung des Absperrventils

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zu verkleinern.

Die Erfindiong wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung an einem Beispiel näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer

Ausführungsform einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Zylinderteilung bzw. Zylinderabschaltung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer zweiten

Ausführungsform nach der Erfindung, und

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht der

Kraftstoffpumpe, die für die Brennkraftmaschine nach Fig. 2 bestimmt ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer Brennkraftmaschine mit Zylinderteilung bzw. Zylinderabschaltung nach der Erfindung gezeigt. Die Brennkraftmaschine ist eine 6-Zylinder-Brennkraftmaschine, die einen Unterblock 10 hat, der eine aktive Zylindergruppe mit den drei Zylindern φΐ bis -f3, die während aller Arbeits- und Belastungsbedingungen der Brennkraftmaschine stets aktiv sind, und eine inaktive Zylindergruppe aufweist, die drei Zylinder #4 bis#6 hat, die bei geringen Belastungszuständen abgeschaltet sind.

Der Brennkraftmaschine wird über einen Einlaßkanal 12 Luft zugeführt, indem ein Luftströmungsmesser 44 und eine Drosselklappe 16 vorgesehen sind. Die Drosselklappe 16 ist mit dem Gaspedal bzw. Fahrpedal (nicht gezeigt) betriebsverbunden, um den der Brennkraftmaschine zugeführten Luftstrom zu steuern.

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Der Einlaßkanal 12 ist stromab von der Drosselklappe 16 mit einer Einlaßverzweigung 18 verbunden, die in einem ersten und einem zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt 18a und 18b unterteilt ist. Der erste Einlaßdurchlaßabschnitt 18a führt zu den Zylindern #"1 bis ~#5, und der zweite Einlaßdurchlaßabschnitt 18b führt zu den Zylindern ·#4 bis #6. Ein Hauptkraftstoff einspritzventil 20 ist vorgesehen, das eine gesteuerte Kraftstoffmenge in den Einlaßkanal 12 geringfügig stromab von der Drosselklappe 1 6 einspeist. Der zweite Einlaßdurchlaßabschnitt 18b hat an seiner Eintrittsseite ein Absperrventil 22, das derart beschaffen ist, daß es schließbar ist, so daß die Versorgung der Zylinder 4fe bis $6 mit einem Luft/Kraftstoffgemisch über den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt 18b unterbrochen ist, so daß diese Zylinder bei niedrigen Belastungsbedingungen abschaltbar sind.

Die Brennkraftmaschine hat auch eine Abgasauslaßverzweigung 24, die in einen ersten und zweiten Abgasauslaßdurchlaßabschnitt 24a und 24b unterteilt ist. Der erste Abgasauslaßdurchlaßabschnitt 24a führt von den Zylindern #1 bis #3 weg und der zweite Abgasdurchlaßabschnitt 24b von den Zylindern "4h bis #6 weg. Die Abgasauslaßverzweigung 24 ist an ihrem stromabwärtigen Ende mit einer Abgasauslaßleitung 26 verbunden, in der ein Sensor 28 für das Luft-Kraftstoffverhältnis und eine Abgasreinigungseinrichtung 30 vorgesehen ist. Der Sensor 28 für das Luft/Kraftstoffverhältnis kann in Form eines Sauerstoffsensors ausgebildet sein, der den Sauerstoffgehalt des Abgases überwacht und ein Signal liefert, das das Luft-Kraftstoff verhältnis wiedergibt, unter dem die Brennkraftmaschine betrieben wird. Die Abgasreinigungseinrichtung 30 kann in Form eines katalytisehen Dreiweg-Konverters ausgebildet sein, in dem HC und CO oxidiert und N0„ reduziert werden, um die Schadstoffemission über die Abgasauslaßleitung 26 weitgehend minimal zu halten.

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Der zweite Abgasauslaßdurchlaß 24b ist mit dem zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt 18b über einen Abgasrückführungs(EGR)-Kanal 32 verbunden, in dem ein Abgasrückführungsventil 34 vorgesehen ist. Das Abgasrückführungsventil ist so beschaffen, daß es offen ist, um Abgase zur Rückführung über den Gasrückführungsdurchgang 32 in den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt 18b durchzulassen, um die Pumpverluste bei den abgeschalteten Zylindern #4 bis $6 während der Betriebsart der Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung äußerst minimal zu halten, bei der nur die Zylinder #1 bis ^ der Brennkraftmaschine arbeiten. Das Abgasrückführungsventil 34 schließt sich, um eine Abgasführung zu unterbinden, wenn die Brennkraftmaschine mit der Betriebsart betrieben wird, in der alle Zylinder #1 bis #6 der Brennkraftmaschine arbeiten.

Das Abgasrückführungsventil 34 wird mittels einer ersten pneumatischen Ventilbetätigungseinrichtung 36 betätigt, die eine Membrane enthält, die in einem Gehäuse gespannt ist, um zwei Kammern auf gegenüberliegenden Seiten der Membrane zu bilden, und sie enthält ferner ein stabförmiges Betätigungselement, das zum Öffnen und Schließen des Abgasrückführungsventils 34 unter Verschiebung der Membrane beweglich ist. Die Arbeitskammer 36a ist mit einem ersten Anschluß eines ersten Dreiweg-Magnetventils 38 verbunden, das einen zweiten Anschluß hat, der in Verbindung mit Umgebungsluft steht, und einen dritten Einlaß besitzt, der in Verbindung mit dem zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt 18b steht. Das erste Magnetventil 38 nimmt normalerweise eine Stellung ein, in der eine Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Anschluß vorhanden ist, um Umgebungsdruck der Ventilbetätigungsarbeitskammer 36a zuzuführen, so daß das Abgasrückführungsventil 34 geschlossen wird. Während der Betriebsart der Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung bewegt sich das erste Magnetventil 38 in eine weitere Stellung, in der eine Verbindung zwischen dem ersten u ritten Anschluß hergestellt wird, um einen Unterdruck von dem

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zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt 18b an die Ventilbetätigungsarbeitskammer 36a anzulegen, um das Abgasrückführungsventil 34 zu öffnen.

Das Absperrventil 22 wird von einer zweiten pneumatischen Ventilbetätigungseinrichtung 40 betätigt, die im wesentlichen ähnlich wie die erste Ventilbetätigungseinrichtung 36 ausgebildet ist. Die Arbeitskammer 40a der zweiten Ventilbetätigungseinrichtung 40 ist mit einem ersten Anschluß eines zweiten Dreiweg-Magnetventils 42 verbunden. Das Magnetventil 42 hat einen zweiten Anschluß, der in Verbindung mit der Umgebungsluft steht, und einen dritten Anschluß, der in Verbindung mit einem Unterdruckbehälter 44 steht. Das zweite Magnetventil 42 ist normalerweise in einer solchen Stellung, in der eine Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluß vorhanden ist, um Umgebungsdruck der Ventilbetätigungsarbeitskammer 40a zuzuführen, so daß das Absperrventil 22 geöffnet wird. Wenn die Brennkraftmas chine in der Betriebsart mit Zylinderabschaltung betrieben wird, bewegt sich das zweite Magnetventil 42 in eine weitere Stellung, in der eine Verbindung zwischen dem ersten und dritten Anschluß vorhanden ist, um einen Unterdruck von dem Unterdruckbehälter 44 an die Ventilbetätigungsarbeitskammer 40a anzulegen, so daß das Absperrventil 22 geschlossen wird.

Das Absperrventil 22 kann in Form eines doppelflächigen Klappenventils ausgebildet sein, das ein Paar von Ventilklappen hat, die parallel in einem Abstand zueinander angeordnet und einander zugekehrt sind. Eine Leitung 46 ist vorgesehen, deren eines Ende in den Einlaßkanal 12 geringfügig stromauf von der Drosselklappe 16 mündet, und deren anderes Ende fluchtgerecht zu dem Raum zwischen den Ventilklappen ausgerichtet ist, wenn das Absperrventil 22 seine Schließstellung einnimmt. Luft, die etwa unter Atmosphärendruck steht, wird über die Leitung 46 in den Raum zwischen den Ventilklappen eingeleitet um sicher-

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zustellen, daß die in den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt 18b eingeleiteten Abgase nicht zu dem ersten Einlaßdurchlaßabschnitt 18a entweichen können, wenn das Absperrventil 22 geschlossen ist.

Ein Hilfskraftstoffeinspritzventil 48 ist vorgesehen, das in den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt 18b geringfügig stromab von dem Absperrventil 22 mündet. Die Arbeitsweise des Hilfskraftstoffeinspritzventils 48 wird derart gesteuert, daß eine gewünschte Kraftstoffmenge über den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt 18b den Zylinder $h bis #6 eine vorbestimmte Zeitdauer zugeführt wird, nachdem die Betriebsart der Brennkraftmaschine von der Betriebsart mit Zylinderabschaltung zu der Betriebsart umgeschaltet worden ist, bei der alle Zylinder der Brennkraftmaschine arbeiten.

Mit 50 ist eine Einspritzsteuerschaltung bezeichnet, die synchron mit der Drehbewegung der Brennkraftmaschine, beispielsweise dargestellt durch die Zündimpulse einer Zündspule 52, ein Kraftstoffeinspritzimpulssignal mit einer Impulsbreite proportional der Luftströmungsgeschwindigkeit erzeugt, die mittels des Luftstrommessers ermittelt wird und in Abhängigkeit von einem für das Luft/Kraftstoffverhältnis maßgebenden Signal von dem Sensor 28 für das Gemischverhältnis korrigiert wird, so daß sichergestellt wird, daß der der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoff derart korrigiert ist, daß das gewünschte optimale Luft/Kraftstoffverhältnis eingehalten wird.

Das Kraftstoffeinspritzimpulssignal liegt direkt an dem Hauptkraftstoff einspritzventil 20 an. Das Hauptkraftstoffeinspritzventil 20 kann in Form eines EIN-AUS-Magnetventils ausgebildet sein, das derart beschaffen ist, daß es eine Zeitlang offen ist, die der Impulsbreite des Kraftstoffeinspritzimpulssignals entspricht, so daß eine gesteuerte Kraftstoffmenge in

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den Einlaßkanal 12 eingespritzt wird. Das Kraftstoffeinspritzimpulssignal liegt auch an der Sisuerschaltung 54 für den Betrieb der Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung an. Die Steuerschaltung 54 für den Betrieb der Brennkraftmaschine mit Zylinder abschaltung is.t derart beschaffen, daß er die Belastung der Brennkraftmaschine bestimmt, unter der die Brennkraftmaschine, ausgehend von der Impulsbreite des Kraftstoffeinspritzimpulssignals, betrieben wird.

Wenn die Belastung der Brennkraftmaschine niedriger als sin vorbestimmter Wert ist, hält die Steuerschaltung 54 für den Betrieb der Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung die Brennkraftmaschine in der Betriebsart mit Zylinderabschaltung, indem ein Steuersignal einer Treiberschaltung 56 geliefert wird, die das zweite Magnetventil 42 in eine Stellung bewegt, in der eine Verbindung zwischen dem ersten und dem dritten Anschluß vorhanden ist, um einen Unterdruck in die Ventilbetätigungsarbeitskammer 40a einzuleiten, so daß das Absperrventil 22 geschlossen wird, und die auch das erste Magnetventil 38 in der eine Verbindung zwischen dem ersten und dem dritten Anschluß vorhanden ist, um einen Unterdruck in die Ventilbetätigungsarbeitskammer 36a einzuleiten, so daß das Abgasrückführungsventil 34 geöffnet wird.

Zusätzlich liefert die Steuerschaltung 54 für die Betriebsart der Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung ein Kraftstoffeinspritzsignal für das Hilfskraftstoffeinspritzventil 48, das hierdurch eine gewünschte Kraftstoffmenge in den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt 18b stromab von dem Absperrventil 22 eine vorbestimmte Zeitdauer einspeist, nachdem die Belastung der Brennkraftmaschine größer als der vorbestimmte Wert geworden ist, bei dem die Arbeitsweise der Brennkraftmaschine von dem Betrieb mit Zylinderabschaltung auf den Betrieb umgeschaltet wird, bei dem alle Zylinder arbeiten. Die Zeitdauer, während der das Hilfskraftstoffeinspritzventil 48 zur

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Abgabe einer gewünschten Kraftstoffmenge arbeitet, entspricht der Zeit, die man benötigt, tarn den Kraftstoff von dem Hauptkraftstoffeinspritzventil 20 den Zylindern 4U- bis $6 über den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt 18b zuzuführen. Da das Hilfskraftstoffeinspritzventil 48 näher an den Zylindern Φ+ bis 3f6 als das Hauptkraft stoff einspritzventil 20 liegt, können die Zylinder #4 bis #6 innerhalb wesentlich kürzerer Zeit mit einem Luft/Kraftstoffgemisch versorgt werden, wenn die Belastung der Brennkraftmaschine größer als der vorbestimmte Wert geworden ist, als es im Vergleich zu üblichen bisherigen Auslegungen möglich ist. Hierdurch kann eine schnelle Umschaltung beim Betreiben der Brennkraftmaschine von der Betriebsart mit Zylinderabschaltung zu der Betriebsart, bei der alle Zylinder arbeiten, erfolgen, und man erhält ein verbessertes Beschleunigungsverhalten der Brennkraftmaschine. Das Hilfskraftstoff einspritzventil 48 kann derart gesteuert werden, daß es nur betrieben wird, wenn eine schnelle Beschleunigung der Brennkraftmaschine erforderlich ist.

In Pig. 2 ist eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung gezeigt. Gleiche oder ähnliche Teile im Vergleich zur Ausführungsform nach Fig. 1 sind in Fig. 2 mit denselben Bezugszeichen versehen. Teile, die die gleiche Funktion erfüllen, aber hinsichtlich ihrer Ausgestaltung geringfügige Unterschiede aufweisen, tragen dieselben Bezugszeichen, sind aber zusätzlich mit einem Strich versehen.

Bei dieser Ausführungsform wird das Grundprinzip nach der Erfindung auf eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung angewandt, die einen Vergaser 60 hat, der ein Luft/Kraftstoffgemisch mit im wesentlichen stöchiometrischen Gemischverhältnis liefert. Der Vergaser 60 ist mit dem Einlaßkanal 12 stromab von der Drosselklappe 16 verbunden. Ein Ansaugunterdrucksensor 62 ist vorgesehen, der ein Signal entsprechend dem Unterdruck erzeugt, der in dem Einlaßkanal 12

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geringfügig stromab von der Drosselklappe 16 aufgebaut wird. Das den Ansaugunterdruck wiedergebende Signal wird von dem Ansaugunterdrucksensor 62 der Steuerschaltung 54· für das Betreiben der Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung zugeführt. Die Steuerschaltung 54' für das Betreiben der Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung ist derart beschaffen, daß sie die Belastung der Brennkraftmaschine bestimmt, bei der diese, ausgehend von dem den Ansaugunterdruck wiedergebenden Signal, betrieben wird. Wenn die Belastung der Brennkraftmaschine kleiner als sein vorbestimmter Wert ist, liefert die Steuerschaltung 54· für das' Betreiben der Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung der Treiberschaltung 56 ein Steuersignal, die auf dieselbe Art und Weise wie die im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterte arbeitet.

Kraftstoffeinspritzdüsen 64,66 und 68, die jeweils in die entsprechenden Zweigleitungen münden, erstrecken sich von dem zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt 18b zu den zugeordneten Zylindern 44, #5 und f6. Die Kraftstoffeinspritzdüsen 64,66 und sind über einen Hilfskraftstoffkanal 70 mit einem Kraftstoffvorrat (nicht gezeigt) verbunden. Mit dem Hilfskraftstoffkanal 70 ist eine Kraftstoffpumpe 72 verbunden, die von der zweiten Ventilbetätigungseinrichtung 40 betrieben wird, um den Kraftstoffeinspritzventilen 64,66 und 68 Kraftstoff zuzuführen. Rückschlagventile 74 und 76 sind in dem Hilfskraftstoffkanal 70 stromab und stromauf von der Kraftstoffpumpe 72 jeweils vorgesehen, um zu verhindern, daß der Kraftstoff dn Richtung zu dem Kraftstoffvorrat strömt. Die verbleibenden Bauteile sind im wesentlichen wie jene in Fig. 1 ausgelegt. Eine Ausnahme bildet die Tatsache, daß die Einspritzsteuerschaltung 50 weggelassen ist. Daher kann eine eingehende Beschreibung derselben zur Vermeidung von Wiederholungen entfallen.

Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die Kraftstoffpumpe 72 ein Gehäuse 72a auf, in dem ein Kolben 72b hin- und hergehend be-

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weglich ist. Ein rohrförmiger Balg 72c ist in dem Gehäuse 72a vorgesehen, um zusammen mit der Innenfläche des Kolbens 72b eine verformbare Kammer 72d zu bilden, die in Verbindung mit dem Hilfskraftstoffkanal 70 steht. Der Kolben 72b wird in der Zeichnung nach oben gedrückt, um das Volumen der Kammer 72d zu vergrößern. Hierzu ist eine Feder 72e vorgesehen. Der Kolben 72b ist über eine Verbindungsstange 72f mit der zweiten Ventilbetätigungseinrichtung 40 derart betriebsverbunden, daß sich der Kolben 72b in der Zeichnung entgegen der Kraft der Feder 72e nach unten bewegt, um das Volumen der Kammer 72d zu verringern, wenn die zweite Ventilbetätigungseinrichtung 40 das Absperrventil 22, ausgehend von seiner Schließstellung, öffnet.

Wenn die Betriebsart der Brennkraftmaschine von der Betriebsart, bei der alle Zylinder arbeiten, zu der Betriebsart mit Zylinderabschaltung umgeschaltet wird, bewegt sich der Kolben 72b durch die Kraft der Feder 72e nach oben, um den Balg 72c derart zu beaufschlagen, daß von dem Hilfskraftstoffkanal 70 Kraftstoff in die Kammer 72d angesaugt wird. Wenn die Betriebsweise der Brennkraftmaschine von der Betriebsart mit Zylinderabschaltung zu der Betriebsart umgeschaltet wird, bei der alle Zylinder der Brennkraftmaschine arbeiten, bewegt sich der Kolben 72b nach unten, um zu bewirken, daß der Balg 72c die in der Kammer 72d vorhandene Kraftstoffmenge in den Hilfskraft stoff kanal 70 ausgibt. Der ausgegebene Kraftstoff wird über die Kraftstoffeinspritzdüsen 64,66 und 68 in die jeweiligen Zweigleitungen eingespritzt, die "zu den zugeordneten Zylindern ^#4,415 und tS führen. Die Einspritzung erfolgt eine vorbestimmte Zeit lang, während der der Druck des von der Kammer 72d ausgegebenen Kraftstoffs so ausreichend ist, daß das Rückschlagventil 74 offen ist. Somit werden die Zylinder Φ^ bis ^6 mit einem Luft/Kraftstoffgemisch versorgt, bevor das von dem Vergaser 60 gelieferte Luft/Kraftstoffgemisch die Zylinder ^k bis ^6 erreicht. Hierdurch ist eine schnelle Um-

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schaltung der Betriebsart der Brennkraftmaschine von der Betriebsart mit Zylinderabschaltung zu der Betriebsart möglich, bei der alle Zylinder arbeiten.

Obgleich die Kraftstoffpumpe 72 derart beschrieben ist, daß sie von der zweiten Ventilbetätigungseinrichtung 40 betrieben wird, ist darauf hinzuweisen, daß auch irgendeine andere geeignete Einrichtung verwendet werden kann, um die Kraftstoffpumpe 72 zu betreiben. Es ist zweckmäßig, die Kraftstoffpumpe zu betreiben, bevor das Absperrventil betätigt wird, wenn eine schnelle Beschleunigung erforderlich ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltungen nach der Erfindung ein äußerst günstiges Leistungsverhalten, insbesondere bei der Beschleunigung, aufweist, wobei die Zwischenzeit stark verringert ist, die zwischen der Umschaltung der Betriebsart der Brennkraftmaschine von der Betriebsart mit Zylinderabschaltung zu der Betriebsart liegt, bei der alle Zylinder arbeiten, wenn die Belastung der Brennkraftmaschine größer als der vorbestimmte Wert ist.

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Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE

310465?

A. GkUNECKER

DtPL-LNG

H. KINKELDEY

CK-INGi

W. STOCKMAiR

DR-INQ-AeE(CALTKHl

K. SCHUMANN

DR. RER NAT. · OPL-PHYS.

P. H. JAKOB

DIPL-ING

G.BEZOLD

DR. RERNAT- D(PL-OtM

NISSAN MOTOR COMPAITI, LIMITED

2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi

Kanagawa-ken, Japan

Brennkraftmas chine

Patentansprüche

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

P 15 924

10. Februar 1981

Brennkraftmaschine,
gekennzeichnet durch

(a) eine erste und zweite Zylindergruppe (ψ\ bis #3 und ^4 bis #6), die jeweils wenigstens einen Zylinder aufweisen,

(b) einen Einlaßkanal (12), in dem eine Drosselklappe (16) vorgesehen ist, wobei der Einlaßkanal (12) stromab von der Drosselklappe (16) in einen ersten und zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt (I8a,18b) unterteilt ist, die jeweils zu der ersten und zweiten Zylindergruppe führen,

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TELEFON (OBS) S3 38 03

TELEX OS-3O3SO

TELEKOPIERER

3104957 -z-

(c) ein im Grundzustand offenes Absperrventil (22), das an der Eintrittsseite des zweiten Einlaßdurchlaßabschnitts (I8b) vorgesehen ist,

(d) eine Steuereinrichtung, die auf Belastungsbedingungen der Brennkraftmaschine anspricht, um das Absperrventil (22) zu schließen und den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt (18b) von dem Einlaßkanal (12) zu trennen, wenn die Belastung der Brennkraftmaschine unter einem vorbestimmten Wert liegt,

(e) eine Hauptkraftstoffversorgungseinrichtung, die eine gesteuerte Kraftstoffmenge in den Einlaßkanal (12) einspeist, und

(f) eine Hilfskraftstoffversorgungseinrichtung, die eine vorbestimmte Kraftstoffmenge in den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt (18b) stromab des Absperrventils (22) eine vorbestimmte Zeit lang einspeist, nachdem die Belastung der Brennkraftmaschine größer als der vorbestimmte Wert geworden ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkraftstoffversorgungseinrichtung Kraftstoffeinspritzventileinrichtungen aufweist, die in den Einlaßkanal (12) stromab der Drosselklappe (16) münden,und daß die Steuereinrichtung die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzventileinrichtungen derart steuert, daß eine gesteuerte Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Belastung der Brennkraftmaschine im Arbeitszustand der Brennkraftmaschine eingespeist wird.
3. Brejnnkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskraftstoffversorgungseinrichtung Hilfskraftstoff einspritzventileinrichtungen aufweist, die in den zweiten Sinlaßdurchgangsabschnitt (18b) stromab des Absperrven-

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tils (22) münden, und daß die Steuereinrichtung die Arbeitsweise der Hilfskraftstoffeinspritzventileinrichtungen derart steuert, daß eine vorbestimmte Kraftstoffmenge eine vorbestimmte Zeit lang eingespeist wird, nachdem die Belastung der Brennkraftmaschine großer als der vorbestimmte Wert ist.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkraftstoffversorgungseinrichtung einen Vergaser aufweist, der ein Luft-Kraftstoff gemisch mit im wesentlichen einem stöchiometrischen Gemischverhältnis liefert.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskraftstoffversorgungseinrichtung Kraftstoffdüseneinrichtungen aufweist, die in den zweiten Einlaßdurchlaßabschnitt (18b) stromab des Absperrventils (22) münden, daß die Kraftstoffeinspritzdüseneinrichtungen über einen Hilfskraftstoffkanal mit einem Kraftstoffvorrat verbunden sind, und daß eine Kraftstoffpumpe in dem Hilfskraftstoff kanal vorgesehen ist, die· eine vorbestimmte Kraftstoffmenge den Einspritzdüseneinrichtungen eine vorbestimmte Zeit lang zuführt, nachdem die Belastung der Brennkraftmaschine größer als der vorbestimmte Wert geworden ist.
6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffpumpe einen Balg aufweist, in dem eine verformbare Kammer gebildet wird, die mit dem Hilfskraftstoff kanal in Verbindung steht, daß der Balg antriebsverbunden mit dem Absperrventil (22) ist, um das Volumen der Kammer mit der Schließbewegung des Absperrventils (22)

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zu vergrößern und das Volumen der Kammer mit der Öffnungsbewegung des Absperrventils (22) zu verkleinern, und daß ein Paar Rückschlagventile in dem Hilfskraftstoffkanal stromab und stromauf von dem Balg jeweils vorgesehen ist.

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