DE3238681A1 - Vorrichtung zur steuerung des betriebes von einem verbrennungsmotor, der mit gasfoermigem kraftstoff oder fluessigem kraftstoff betreibbar ist - Google Patents

Vorrichtung zur steuerung des betriebes von einem verbrennungsmotor, der mit gasfoermigem kraftstoff oder fluessigem kraftstoff betreibbar ist

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DE3238681A1 DE19823238681 DE3238681A DE3238681A1 DE 3238681 A1 DE3238681 A1 DE 3238681A1 DE 19823238681 DE19823238681 DE 19823238681 DE 3238681 A DE3238681 A DE 3238681A DE 3238681 A1 DE3238681 A1 DE 3238681A1
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Arthur G. 53095 West Bend Wis. Poehlman
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Outboard Marine Corp
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Outboard Marine Corp
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B69/00—Internal-combustion engines convertible into other combustion-engine type, not provided for in F02B11/00; Internal-combustion engines of different types characterised by constructions facilitating use of same main engine-parts in different types
    • F02B69/02—Internal-combustion engines convertible into other combustion-engine type, not provided for in F02B11/00; Internal-combustion engines of different types characterised by constructions facilitating use of same main engine-parts in different types for different fuel types, other than engines indifferent to fuel consumed, e.g. convertible from light to heavy fuel
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Description

Vorrichtung zur Steuerung des Betriebes von einem Verbrennungsmotor, der mit gasförmigem Kraftstoff oder flüssigem Kraftstoff betreibbar ist
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des Betriebes von einem Verbrennungsmotor, der gezielt mit gasförmigem Kraftstoff oder flüssigem Kraftstoff betreibbar ist. Die Erfindung bezieht sich damit allgemein auf den Betrieb von Verbrennungsmotoren mit zwei Arten von Kraftstoffen, nämlich insbesondere mit flüssigem Kraftstoff und gasförmigem Kraftstoff.
Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Steuerung des gezielten Betriebes eines Verbrennungsmotors mit Erdgas und Benzin.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Steuerung des Betriebes von einem Verbrennungsmotor, der gezielt mit gasförmigem Kraftstoff oder flüssigem Kraftstoff betreibbar ist, zeichnet sich aus durch eine Zufuhrleitung für den gasförmigen Kraftstoff, die sich zwischen dem Motor und einer Quelle für gasförmigen Kraftstoff erstreckt, eine Zufuhrleitung für den flüssigen Kraftstoff, die sich zwischen dem Motor und einer Quelle für flüssigen Kraftstoff erstreckt,und eine Einrichtung zur Steuerung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes und flüssigen Kraftstoffes zum Motor, wobei die Steuereinrichtung aufweist einen von einer Bedienungsperson gesteuerten Kraftstoffwählschalter, der zwischen einer Stellung für gasförmigen Kraftstoff und einer Stellung für flüssigen Kraftstoff bewegbar ist. Die Steuereinrichtung ist im Anschluss an einen vorhergehenden Motorbetrieb mit gasförmigem Kraftstoff und aufgrund einer Bewegung
des Kraftstoffwählschalters von der Stellung für gasförmigen Kraftstoff in die Stellung für flüssigen Kraftstoff wirksam, um einen Zufluss des flüssigen Kraftstoffes durch die zugehörige Zufuhrleitung zu ermöglichen, einen weiteren Zufluss des gasförmigen Kraftstoffes durch die betreffende Zufuhrleitung bis zum Beginn der Verbrennung des flüssigen Kraftstoffes zu ermöglichen und danach einen weiteren Zufluss des gasförmigen Kraftstoffes durch die diesbezügliche Zufuhrleitung zu unterbinden, bis der Kraftstoffwählschalter erneut in die Stellung für gasförmigen Kraftstoff versetzt wird. Die Steuereinrichtung ist ferner im Anschluss an einen vorhergehenden Motorbetrieb mit flüssigem Kraftstoff und aufgrund einer Bewegung des Kraftstoffwählschalters von der Stellung für flüssigen Kraftstoff in die Stellung für gasförmigem Kraftstoff wirksam, um einen weiteren Zufluss des flüssigen Kraftstoffes durch die zugehörige Zufuhrleitung zu verhindern, einen Zufluss von gasförmigem Kraftstoff durch die betreffende Zufuhrleitung bis zur Beendigung der Verbrennung des flüssigen Kraftstoffes zu verhindern und danach einen Zufluss des gasförmigen Kraftstoffes durch die zugehörige Zufuhrleitung zu ermöglichen, bis der Kraftstoffwählschalter erneut in die Stellung für flüssigen Kraftstoff versetzt wird.
Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Steuereinrichtung eine durch Unterdruck betätigte Einrichtung, die auf die Unterdruckverhältnisse im Motor anspricht, um den Zufluss von gasförmigem Kraftstoff durch die zugehörige Zufuhrleitung zu steuern.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes zum Motor, eine Einrichtung zur 35
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Zufuhr des flüssigen Kraftstoffes zum Motor und eine Steuereinrichtung, die mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, welche auf den Motorbetrieb anspricht und sich relativ zu einer bestimmten Höhe ändert. Die Steuereinrichtung enthält einen Kraftstoffwählschalter, der zwischen einer Stellung für gasförmigen Kraftstoff und einer Stellung für flüssigen Kraftstoff bewegbar ist, ein elektrisch betätigtes normalerweise geschlossenen Steuerventil für den gasförmigen Kraftstoff, das in der Zufuhrleitung für den gasförmigen Kraftstoff angeordnet und zwischen einer offenen und.geschlossenen Stellung betätigbar ist, wobei sich das Ventil aufgrund einer elektrischen Erregung öffnet, und ein elektrisch betätigtes normalerweise geschlossenen Steuerventil für den flüssigen Kraftstoff, das in der Zuführeinrichtung für den flüssigen Kraftstoff angeordnet und zwischen einer offenen und geschlossenen Stellung betätigbar ist, wobei es bei elektrischer Erregung geöffnet wird. Wenn sich der Wählschalter in der Stellung für flüssigen Kraftstoff befindet, bewirkt die Steuereinrichtung eine Erregung des Steuerventiles für den flüssigen Kraftstoff, so dass sich dieses Ventil öffnet. Wenn sich der Wählschalter in der Stellung für flüssigen Kraftstoff befindet und bei Vorliegen einer Unterdruckes oberhalb der bestimmten Höhe wirkt die Steuereinrichtung dergestalt, dass das Steuerventil für den gasförmigen Kraftstoff erregt wird. Wenn sich der Wählschalter in der Stellung für flüssigen Kraftstoff befindet und bei Vorliegen eines Unterdruckes unterhalb der bestimmten Höhe bewirkt die Steuereinrichtung eine Entregung des Steuerventiles für den gasförmigen Kraftstoff und damit dessen Schliessen, wonach das Steuerventil für den gasförmigen Kraftstoff unabhängig von einer Änderung des Unterdruckes im entregten Zustand gehalten wird. Wenn sich
der Wählschalter in der Stellung für gasförmigen Kraftstoff befindet, bewirkt die Steuereinrichtung eine Entregung des Steuerventiles für flüssigen Kraftstoff, so dass dieses Ventil geschlossen wird. Wenn sich der Wählschalter in der Stellung für gasförmigen Kraftstoff befindet und bei einem Unterdruck oberhalb der bestimmten Höhe,bewirkt die Steuereinrichtung eine Entregung des Steuerventiles für gasförmigen Kraftstoff, so dass dieses geschlossen wird. Wenn sich der Wählschalter in der Stellung für gasförmigen Kraftstoff befindet und bei einem Unterdruck unterhalb der bestimmten Höhe,bewirkt die Steuereinrichtung eine Erregung des Steuerventiles für gasförmigen Kraftstoff, so dass sich dieses Ventil öffnet, wonach die Erregung des Ventiles unabhängig von einer Unterdruckänderung beibehalten wird.
Gemäss einer ande'ren Weiterbildung umfasst die Vorrichtung eine elektrisch betätigte Frühzündeinrichtung, die elektrisch mit der Steuereinrichtung verbunden ist und bei ihrer Erregung den Zündzeitpunkt vorstellt, sowie eine elektrisch betätigte Erwärmungseinrichtung für die Ansaugluft, die elektrisch mit der Steuereinrichtung verbunden ist und bei ihrer Erregung die Erwärmung der einströmenden Luft abstellt, wobei die Steuereinrichtung hinsichtlich der Erregung der Frühzündeinrichtung und der Lufterwärmungseinrichtung unwirksam ist, wenn sich der Wählschalter in der Stellung für flüssigen Kraftstoff befindet, dagegen zur Wirkung kommt, wenn sich der Wählschalter in der Stellung für gasförmigen Kraftstoff befindet und ein Unterdruck 0 oberhalb der bestimmten Höhe vorliegt, um die Frühzündeinrichtung und die Lufterwärmungseinrichtung zu entregen. Wenn sich der Wählschalter in der Stellung für gasförmigen Kraftstoff befindet und Unterdruck unterhalb der bestimmten Höhe vorliegt, erregt die Steuereinrichtung die Frühzünd-
-X-
einrichtung und die Lufterwärmungseinrichtung, wonach die Erregung der Frühzündeinrichtung und der Lufterwärmungseinrichtüng unabhängig von einer Unterdruckänderung beibehalten wird.
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Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der Wählschalter eine Klemme für den gasförmigen Kraftstoff, eine Klemme für den flüssigen Kraftstoff und ein primäres Schalterelement, das mit einer Gleichstromquelle verbunden und zwischen einer ersten die Klemme für den gasförmigen Kraftstoff erregenden Stellung und einer zweiten die Klemme für den flüssigen Kraftstoff erregenden Stellung bewegbar ist. Die Steuereinrichtung umfasst eine erste Schaltereinrichtung mit einer ersten Klemme, die mit dem Steuerventil für den gasförmigen Kraftstoff, der Frühzündeinrichtung und der Erwärmungseinrichtung für die Ansaugluft verbunden ist, ein erstes Schalterelement, das elektrisch mit der Klemme für gasförmigen Kraftstoff verbunden und relativ zu einer die erste Klemme erregenden Stellung bewegbar ist, so dass das Steuerventil für gasförmigen Kraftstoff,die Frühzündeinrichtung und die Lufterwärmungseinrichtung erregt werden, wobei das erste Schalterelement weg von der ersten Klemme vorgespannt ist, sowie mit einer Einrichtung, die das erste Schalterelement in der die erste Klemme erregenden Stellung aufgrund der Erregung der ersten Klemme hält, eine zweite Schaltereinrichtung mit einer Klemme, die mit dem Steuerventil für den gasförmigen Kraftstoff verbunden ist, einer Halteklemme, einem zweiten Schalterelement, das elektrisch mit der Klemme des Wählschalters für den flüssigen Kraftstoff verbunden und zwischen einer ersten die erste Klemme beaufschlagenden Stellung und einer zweiten die Halteklemme beaufschlagenden Stellung bewegbar sowie in die erste Stellung vorgespannt ist, und einer mit der Halteklemme verbundenen Einrichtung zum Halten des zweiten Schalterelementes
in der zweiten Stellung, wenn die Halteklemme durch das zweite Schalterelement erregt ist ,eine ünterdruckschaltereinrichtung, die mit einer Gleichstromquelle und der ersten und zweiten Schaltereinrichtung verbunden und zwischen einer offenen Stellung bei Vorliegen eines Unterdruckes oberhalb der bestimmten Höhe und einer zweiten Stellung betätigbar ist, die normalerweise bei fehlendem Anliegen eines Unterdruckes oberhalb der bestimmten Höhe geschlossen und wirksam ist, um das erste Schalterelement mit der ersten Klemme und das zweite Schalterelement mit der Halteklemme zu verbinden, sowie eine Diode, die eine Erregung der Frühzündeinrichtung und der Lufterwärmungseinrichtung verhindert, wenn sich das primäre Schalterelement in der Stellung für flüssigen Kraftstoff befindet.
Schliesslich zeichnet sich eine Weiterbildung der Erfindung dadurch aus, dass der Motor einen Kraftstoffeinlassverteiler aufweist, mit dem der Unterdruckschalter in Verbindung steht, so dass er der Druckänderung im Kraftstoffeinlassverteiler ausgesetzt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform und der Zeichnung näher erläutert. Es z 25
Fig. jf eine schematische Ansicht einer er
findungsgemäss aufgebauten Steuervorrichtung zum gezielten Betrieb eines Verbrennungsmotors mit unter
schiedlichen Kraftstoffen.
Γ. JPzeigt eine Steuervorrichtung 11 zum gezielten Betrieb eines Verbrennungsmotors 13 mit einem ersten oder gasförmigen Kraftstoff und einem zweiten oder flüssigen Kraftstoff. Der Motor umfasst einen Vergaser 15 mit einer Schwimmerschale 17, die über eine Zuführleitung 19 mit einer Quelle 21 für flüssigen Kraftstoff, z.B. Benzin, verbunden ist. Andere flüssige Kraftstoffe könnten ebenfalls verwendet werden. Der Motor 13 umfasst ferner einen Mischer 23 zur Vermischung des gasförmigen Kraftstoffes mit Luft, der mit dem Vergaser in Verbindung steht und über eine Zuführleitung 25 mit einer Quelle 27 für gasförmigen Kraftstoff, z.B. Erdgas, verbunden ist. Andere gasförmige Kraftstoffe könnten ebenfalls verwendet werden.
Der Motor 13 umfasst ferner ein nicht gezeigtes Zündsystem mit einer schematisch dargestellten Frühzündungseinrichtung 31 zur Änderung des Zündzeitpunktes zwischen einer verzögerten Zündung und Frühzündung. Diese Frühzündungseinrichtung 31 ist in Richtung auf die verzögerte Zündung vorgespannt, erlaubt eine Änderung des Zündzeitpunktes bei Betrieb des Motors 13 mit flüssigem Kraftstoff und bewirkt eine Frühzündung, wenn der Motor 13 mit gasförmigem Kraftstoff betrieben wird. Die Frühzündungseinrichtung 31 arbeitet in Abhängigkeit von einer elektrischen Erregung, um bei Betrieb mit gasförmigem Kraftstoff den Zündzeitpunkt vorzustellen. Mit Ausnahme der vorausgehenden Erläuterung stellen die Details der Frühzündungseinrichtung 31 keinen Teil der Erfindung dar. Eine geeignete Frühzündungseinrichtung ist in der US-Patentanmeldung mit dem Titel "Spark Advance Mechanism for Dual Fuel Engine" beschrieben, so dass insofern hierauf Bezug genommen wird.
Der Motor 13 umfasst ferner eine Einrichtung 33 zur Erwärmung der Ansaugluft, wenn der Motor 13 mit flüssigem Kraftstoff arbeitet. Die Lufterwärmungseinrichtung 33 wirkt so, dass eine Erwärmung der einströmenden Luft aufgrund einer elektrischen Erregung verhindert und bei Fehlen der elektrischen Erregung bewirkt wird. Irgendeine geeignete Erwärmungseinrichtung für die Ansaugluft kann verwendet werden.
Der Motor 13 umfasst ferner eine Steuereinrichtung 41 zur gezielten Umschaltung zwischen flüssigem Kraftstoff und gasförmigem Kraftstoff. Zu diesem Zweck enthält die Steuereinrichtung 41 ein Steuerventil 4 3 für den flüssigen Kraftstoff, das in der Flüssigkraftstoff-Zuführleitung 19 integriert ist und sich zwischen einer geöffneten und geschlossenen Stellung bewegt. Dieses Ventil ist weiter in die geschlossene Stellung vorgespannt und bewegt sich bei einer elektrischen Erregung in die geöffnete Stellung, um einen Zufluss des flüssigen Kraftstoffes zum Motor 13 zu bewirken.
Die Steuereinrichtung 41 umfasst ferner ein Steuerventil 45 für den gasförmigen Kraftstoff, das in der diesbezüglichen Zuführleitung 25 integriert ist und sich zwischen einer geöffneten und geschlossenen Stellung bewegt. Dieses Ventil ist in die geschlossene Stellung vorgespannt und bewegt sich bei einer elektrischen Erregung in die geöffnete Stellung, um einen Zufluss des gasförmigen Kraftstoffes zum Motor zu bewirken.
Ferner umfasst die Steuereinrichtung 41 einen Unterdrucksteuerschalter 47, der Änderungen in der Höhe des Unterdruckes ausgesetzt und normalerweise geschlossen ist sowie sich bei Anlegen eines Unterdruckes oberhalb einer be- -
stimmten Höhe am Unterdruckschalter 47 öffnet.
Ferner umfasst die Steuereinrichtung 41 einen primären oder Kraftstoffwählschalter 51, der von der Bedienungsperson betätigt wird und zwischen einer ersten Stellung für den gasförmigen Kraftstoff und einer zweiten Stellung für den flüssigen Kraftstoff bewegbar ist.
Die Steuereinrichtung 41 bewirkt, wenn der Wählschalter 51 in der Stellung für den flüssigen Kraftstoff steht, eine Erregung des Steuerventils 43, d.h. eine öffnung dieses Ventiles für den flüssigen Kraftstoff, Des weiteren wirkt die Steuereinrichtung 41, wenn sich der Wählschalter 41 in der Stellung für den flüssigen Kraftstoff befindet und bei Anliegen eitles Unterdruckes oberhalb des bestimmten Wertes am Unterdruckschalter 47, dass das Steuerventil 45 für den gasförmigen Kraftstoff erregt und hierdurch geöffnet wird.
Des weiteren arbeitet die Steuereinrichtung 41 dergestalt, dass, wenn der Wählschalter 51 sich in der Stellung für flüssigen Kraftstoff befindet und bei Anliegen eines Unterdruckes unterhalb des bestimmten Wertes am Unterdruckschalter 47, das Steuerventil 4 5 für den gasförmigen Kraftstoff entregt und damit geschlossen wird und dass danach das Steuerventil 45 unabhängig von einer Änderung des Unterdruckes entregt bleibt, bis der Kraftstoffwählschalter 51 in die Position für gasförmigen Kraftstoff bewegt wird.
Die Steuereinrichtung 41 bewirkt ferner, wenn sich der Wählschalter 51 in der Benzinstellung befindet, dass die Frühzündeinrichtung 31 und die Erwärmungseinrichtung für die Ansaugluft erregt werden.
Wenn sich der Wählschalter 51 in der Stellung für gasförmigen Kraftstoff befindet, bewirkt die Steuereinrichtung 41 weiter eine Entregung der Steuereinrichtung 4 3 für den flüssigen Kraftstoff und damit ein Schliessen des Steuerventiles 43. Des weiteren arbeitet die Steuereinrichtung 41 auch so, dass, wenn sich der Wählschalter 51 in der Stellung für gasförmigen Kraftstoff befindet und an dem Unterdruckschlater 4 7 ein Unterdruck oberhalb des bestimmten Wertes anliegt, das Steuerventil 45 für den gasförmigen Kraftstoff entregt und dadurch geschlossen wird, die Frühzündeinrichtung 31 entregt und die Erwärmungseinrichtung 33 für die Ansaugluft ebenfalls entregt werden. Ferner arbeitet die Steuereinrichtung 41 so, dass, wenn sich der Wählschalter 51 in der Stellung für gasförmigen Kraftstoff befindet und an dem Unterdruckschalter 4 7 ein Unterdruck unterhalb des bestimmten Wertes anliegt, das Steuerventil 4 5 für den gasförmigen Kraftstoff erregt und dadurch geschlossen wird, die Frühzündeinrichtung erregt und die Erwärmungseinrichtung 33 für die Ansaugluft erregt wird und dass danach die Erregung des Steuerventiles 4 5 für den gasförmigen Kraftstoff, der Frühzündeinrichtung 31 und der Erwärmungseinrichtung 33 für die Ansaugluft unabhängig von einer Änderung des Unterdruckes solange beibehalten wird, bis durch die Bedienungsperson eine Bewegung des Kraftstoffwählschalters 51 in die Stellung für flüssigen Kraftstoff vorgenommen wird.
Der Wählschalter 51 umfasst eine Klemme 53 für den gasförmigen Kraftstoff, eine Klemme 55 für den flüssigen Kraftstoff und ein primäres Schalterelement 57, das mit einer Gleichstromquelle 59 verbunden und zwischen einer ersten die Klemme 55 beaufschlagenden Stellung und einer zweiten die Klemme 53 beaufschlagenden Stellung bewegbar ist.
Die Steuereinrichtung 41 umfasst ferner eine erste Schaltereinrichtung 61 mit einer Erregungs- und Halteklemme 63, die mit dem Steuerventil 45 für den gasförmigen Kraftstoff, der Frühzündeinrichtung 31 und der Erwärmungseinrichtung 33 für die Ansaugluft verbunden ist. Des weiteren umfasst die erste Schaltereinrichtung 61 ein erstes Schalterelement 65, das mit der Klemme 53 des Wählschalters 51 für den gasförmigen Kraftstoff verbunden und in Richtung auf und weg von einer Stellung bewegbar ist, bei der die Klemme 63 erregt wird, eine nicht gezeigte Einrichtung, die das erste Schalterelement 6 5 weg von der Klemme 63 vorspannt,und eine mit der Klemme 63 verbundene Einrichtung zum Halten des ersten Schalterelementes 65 in der Erregungsstellung der Klemme 63, wenn diese erregt wird.
Die Steuereinrichtung 41 umfasst ferner eine zweite Schaltereinrichtung 71 mit einer Klemme 73, die mit dem Steuerventil 45 für den gasförmigen Kraftstoff verbunden ist, einer Halteklemme 77 und einem zweiten Schalterelement 79, das mit der Klemme 55 des Wählschalters 51 für den flüssigen Kraftstoff elektrisch verbunden und zwischen einer ersten Stellung, bei der die mit dem Steuerventil 45 verbundene Klemme 73 zur Erregung des Ventiles erregt wird^und einer zweiten Stellung beweglich ist, bei der die Halteklemme 77 erregt wird, eine nicht gezeigte Einrichtung zum Vorspannen des zweiten Schalterelementes 79 in die erste Stellung und eine mit der Halteklemme 77 verbundene Einrichtung zum Halten des zweiten Schalterelementes 79 in der zweiten Stellung gegen die Kraft der Vorspanneinrichtung, wenn die Halteklemme 77 erregt ist.
Der erste und zweite Schalter 61 und 71 umfasst jeweils eine Solenoidspule 81 bzw. 83, die, wenn erregt, eine Bewegung des ersten bzw. zweiten Schalterelementes 65, 79 von der vorgespannten Stellung in die betreffende Stellung
bewirkt, bei der eine Eingriffnähme mit der Erregungsund Halteklemme 63 bzw. Halteklemme 77 vorliegt.
Der Unterdruckschalter 47 enthält ein Schalterelement 93, das mit der Gleichstromquelle 59 verbunden und zwischen einer geöffneten und geschlossenen Stellung relativ zu einer zweiten Klemme 9 5 beweglich ist, die wiederum über Dioden 97 und 99 mit den betreffenden Solenoidspulen 81, 83 in Verbindung steht.
Das Schalterelement 93 ist durch eine Feder 101 in die geschlossene Stellung vorgespannt und öffnet bei Anliegen eines Unterdruckes oberhalb eines bestimmten Wertes am Unterdruckschalter 47. Zu diesem Zweck ist der Unterdruckschalter durch eine geeignete Leitung 103 mit dem Ansaugverteiler 105 des Motors verbunden und erfasst daher den Unterdruckzustand im Ansaugverteiler 105. In diesem Zusammenhang sei, wie schon erwähnt, darauf hingewiesen, dass ein geringer Unterdruck unterhalb des bestimmten Wertes keine Wirkung hinsichtlich des öffnens des Unterdruckschalters 47 ausübt. Derartig geringe Unterdrücke treten bei hohen Motordrehzahlen und bei Beschleunigung auf, d.h. unter Bedingungen, bei denen die Motordrosselklappe 107 geöffnet ist und daher dem zu den nicht gezeigten Motorzylindern strömenden Kraftstoffgemisch kein Hindernis entgegengestellt wird. Während des Leerlaufes oder bei Betrieb mit geringeren Drehzahlen ist die Motordrosselklappe 107 entweder geschlossen oder teilweise geöffnet, was einen höheren Unterdruck im Ansaugverteiler 105 des Motors hervorruft. Bei einem solchen höheren Unterdruck oberhalb des bestimmten Wertes öffnet der Unterdruckschalter 4 7 gegen die Vorspannkraft der Feder 101.
Die Steuereinrichtung 41 umfasst ferner eine Diode 111, die eine Erregung der Lufterwärmungseinrichtung 33 und der
Frühzündeinrichtung 31 verhindert, wenn sich der Kraftstoffwählschalter 51 in der Stellung für flüssigen Kraftstoff und das zweite Schalterelement 79 in der ersten Stellung befindet, bei der die Klemme 73 und damit das Steuerventil 45 für den gasförmigen Kraftstoff erregt sind.
In der elektrischen Verbindung zwischen dem zweiten Schalterelement 79 und der Klemme 55 des primären Schalters 51 ist eine Diode 113 eingefügt, die einen Stromfluss vom zweiten Schalterelement 79 zur Klemme 55 des primären Schalters 51 verhindert. Des weiteren ist eine Diode 115 zwischen der Erregungsklemme 63 des ersten Schalters und der Solenoidspule 81 vorgesehen, die einen Strom von der Solenoidspule 81 zum Steuerventil 45 für den gasförmigen Kraftstoff und/oder zur Frühzündeinrichtung 31 und/oder Lufterwärmungseinrichtung 31 verhindert, während sie gleichzeitig einen Stromfluss zur Solenoidspule 81 ermöglicht, um das erste Schalterelement 6 5 in Eingriff mit der Erregungsklemme 63 zu halten.
Wenn beim Betrieb eine Umschaltung von flüssigem Kraftstoff auf gasförmigem Kraftstoff gewünscht ist, betätigt die Bedienungsperson den Kraftstoffwählschalter 51 in die Stellung für gasförmigen Kraftstoff. Infolge davon wird das Steuerventil 43 für den flüssigen Kraftstoff entregt und die Flüssigkraftstoffzufuhr zum Vergaser 15 unterbrochen. Der Motor läuft jedoch aufgrund des in der Vergaserschale 17 befindlichen flüssigen Kraftstoffes weiter. Der Unterdruck im Einlassverteiler bleibt oberhalb des bestimmten Wertes für den Unterdruckschalter 47 bei Leerlauf oder normalen Fahrgeschwindigkeiten, bis der flüssige Kraftstoff in der Kraftstoffschale 7 verbraucht ist und der Motor auszulaufen beginnt. Der Unterdruck fällt dann auf einen Betrag ab, der kleiner als der bestimmte Wert ist oder unterhalb dieses Wertes liegt, was den Unterdruckschalter 47 schliesst, der die Solenoidspulen 81 und 83 erregt. Die erste Solenoidspule 81 bewirkt eine Versetzung des ersten Schalterelementes
gegen die Klemme 63, so dass das Steuerventil 45 für den gasförmigen Kraftstoff in die geöffnete Stellung erregt wird und dadurch auch eine Erregung der Frühzündeinrichtung 31 und der Lufterwärmungseinrichtung 33 erfolgt. Die Erregung der Klemme 63 dient ferner zum Halten der Solenoidspule 81 in dem erregten Zustand, so dass das Steuerventil 45 für den gasförmigen Kraftstoff in der geöffneten Stellung unabhängig von einer Änderung des Unterdruckzustandes am Unterdruckschalter 4 7 bleibt.
Zur Umschaltung von gasförmigem Kraftstoff auf flüssigen Kraftstoff bewegt die Bedienungsperson den Kraftstoffwählschalter 51 in die Flüssigkraftstoffstellung. Diese Bewegung erregt das Steuerventil 4 3 für den flüssigen Kraftstoff, so dass essich öffnet und die Vergaserschale 17 sich zu füllen beginnt. Der Motor 13 läuft jedoch noch nicht mit flüssigem Kraftstoff, solange die Vergaserschale 17 nicht nahezu voll ist. Während des Zeitintervalls, bei dem sich die Vergaserschale füllt, wird das Steuerventil 45 für den gasförmigen Kraftstoff aufgrund der Eingriffnahme des zweiten Schalterelementes 79 mit der Klemme 73 offengehalten. Der Motor läuft daher weiter mit gasförmigem Kraftstoff unter dem Unterdruckzustand am Unterdruckschalter oberhalb des bestimmten Wertes, bis der Motor 13 beginnt, mit beiden Kraftstoffen zu laufen. Der Unterdruckzustand am Unterdruckschalter 47 fällt dann unterhalb des bestimmten Wertes, so dass sich der Unterdruckschalter 4 7 schliesst, was zu einer Erregung der zweiten Solenoidspule 83 führt. Die Erregung der zweiten Solenoidspule 83 verschiebt das zweite Schalterelement 79 gegen die Halteklemme 77, so dass das Steuerventil 4 5 für den gasförmigen Kraftstoff entregt und hierdurch geschlossen wird. Gleichzeitig bewirkt die Erregung der Halteklemme 77 eine Verriegelung der zweiten Solenoidspule 83 im erregten Zustand, so dass das Steuerventil 4 5 für.den gasförmigen Kraftstoff in der AUS-Stellung bleibt, und zwar ungeachtet einer Änderung des Unterdruck-
zustandes am Unterdruckschalter 47. Des weiteren werden die Frühzündeinrichtung 31 und die Lufterwärmungseinrichtung 33 sofort bei Verlagerung des Kraftstoffwählschalters 51 in die Flüssigkraftstoffstellung geöffnet. Falls eine derartige Entregung der Frühzündeinrichtung 31 und der Lufterwärmungseinrichtung 33 nicht zustande gebracht wird, kann der Unterdruckzustand am Unterdruckschalter 47 grosser als der bestimmte Wert bei Leerlauf mit beiden Kraftstoffen bleiben, wodurch ein Schliessen des Unterdruckschalters 47 und eine Beendigung des Umschaltens auf flüssigen Kraftstoff verhindert wird.
Die Diode 111 verhindert, dass die Lufterwärmungseinrichtung und die Frühzündeinrichtung während des Umschaltens auf flüssigen Kraftstoff erregt werden. Die Diode 113 verhindert, dass das Kraftstoffsteuerventil 43 während des normalen Betriebes mit gasförmigem Kraftstoff erregt wird. Das beschriebene automatische Umschaltsystem arbeitet,wie erwähntjbei Leerlauf und gleichbleibenden Geschwindigkeiten unterhalb etwa 80 kmh. Wenn das Umschalten bei Schwerlastbetrieb und geringem Unterdruck versucht wird, verliert der Motor über einige Sekunden an Leistung. Die Trägheitskraft des durch den Motor 13 angetriebenen Fahrzeuges wird den Motor jedoch weiter bewegen, bis die richtige Kraftstoffmischung zugeführt wird.
Bekannte gegenwärtig erhältliche Systeme für die Verwendung von flüssigem Kraftstoff und gasförmigem Kraftstoff stellen an die Bedienungsperson die Anforderung, dass für die Änderung des Kraftstoffes eine spezielle Vorgehensweise eingehalten wird. Bei diesen Systemen schaltet die Bedienungsperson zur Änderung der Kraftstoffversorgung von Benzin auf Erdgas das Benzinventil ab, wartet dann, bis der Kraftstoff im Vergaser verbraucht ist und dreht anschliessend
die Erdgasverbindung auf. Zur erneuten Umschaltung auf Benzin wird von der Bedienungsperson das Benzinventil aufgedreht, gewartet bis der Motor zu stocken beginnt und dann das Erdgasventil abgestellt. Die Bedienungsperson muss die für das betreffende Umschaltsystem erforderliche besondere Vorgehensweise kennen, um eine Kraftstoffänderung vornehmen zu können. Die erfindungsgemässe Vorrichtung 11 zur Umschaltung von gasförmigem Kraftstoff auf flüssigen Kraftstoff und umgekehrt ist somit einzigartig und vereinfacht das bisherige Umschaltverfahren.

Claims (6)

  1. Outboard Marine Corporation
    100 Sea-Horse Drive
    Waukegan, 111. 60085 / V.St.A.
    Vorrichtung zur Steuerung des Betriebes von einem Verbrennungsmotor,, der mit gasförmigem Kraftstoff oder flüssigem Kraftstoff betreibbar ist
    PATENTANSPRÜCHE
    Vorrichtung zur Steuerung des Betriebes von einem Verbrennungsmotor, der gezielt mit gasförmigem Kraftstoff oder flüssigem Kraftstoff betreibbar ist, gekennzeichnet durch eine Zuführleitung (25) für den gasförmigen Kraftstoff, die sich zwischen dem Motor (13) und einer Quelle (27) für flüssigen Kraftstoff erstreckt, eine Zuführleitung (19) für den flüssigen Kraftstoff, die sich zwischen dem Motor und einer Quelle (21) für flüssigen Kraftstoff erstreckt, und eine Einrichtung (41) zur Steuerung der Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes und des flüssigen Kraftstoffes zum Motor, wobei die Steuereinrichtung aufweist einen von der Bedienungsperson gesteuerten Kraftstoffwählschalter (51), der zwischen einer Stellung für gasförmigen Kraftstoff und einer Stellung für flüssigen
    15
    Kraftstoff bewegbar ist,und wobei die Steuereinrichtung im Anschluss an einen vorhergehenden Motorbetrieb mit gasförmigem Kraftstoff und aufgrund einer Bewegung des Kraftstoffwählschalters von der Stellung für gasförmigen Kraftstoff in die Stellung für flüssigen Kraftstoff wirksam ist, um einen Zufluss des flüssigen Kraftstoffes von der Zuführleitung (19) zu ermöglichen, einen weiteren Zufluss von gasförmigen Kraftstoff von der Zufuhrleitung (25) bis zum Beginn der Verbrennung des flüssigen Kraftstoffes zu ermöglichen und danach einen weiteren Zufluss von gasförmigem Kraftstoff durch die Zufuhrleitung (25) zu unterbinden, bis der Kraftstoffwählschalter (51) erneut in die Stellung für gasförmigen Kraftstoff versetzt wird,und wobei ferner die Steuereinrichtung im Anschluss an einen vorherigen Motorbetrieb mit flüssigem Kraftstoff und aufgrund einer Bewegung des Kraftstoffwählschalters von der Stellung für flüssigen Kraftstoff in die Stellung für gasförmigen Kraftstoff wirksam ist, um einen weiteren Zufluss von flüssigem Kraftstoff durch die Zuführleitung (19) zu unterbinden, einen Zufluss von gasförmigem Kraftstoff durch die Zuführleitung (25) bis zur Beendigung der Verbrennung des flüssigen Kraftstoffes zu unterbinden und danach einen Zufluss des gasförmigen Kraftstoffes durch die Zuführleitung (25) zu ermöglichen, bis der Kraftstoffwählschalter erneut in die Stellung für flüssigen Kraftstoff versetzt wird.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Steuereinrichtung (41) eine mit Unterdruck betätigte Einrichtung (47) aufweist, die auf die Unterdruckverhältnisse am Motor anspricht, um den Zufluss des gasförmigen Kraftstoffes durch die Zufuhrleitung (25) zu steuern.
  3. 3. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (25, 27) zur Zuführung des gasförmigen Kraftstoffes zum Motor (13), eine Einrichtung (19, 21) zur Zuführung des flüssigen Kraftstoffes zum Motor und eine Steuereinrichtung (41), die mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, welche auf den Motorbetrieb anspricht und sich relativ zu einer bestimmten Höhe ändert, wobei die Steuereinrichtung aufweist einen Kraftstoffwählschalter (51), der zwischen einer Stellung für gasförmigem Kraftstoff und einer Stellung für flüssigen Kraftstoff bewegbar ist, ein elektrisch beaufschlagtes normalerweise geschlossenen Steuerventil (45) für den gasförmigen Kraftstoff, das in der Zufuhreinrichtung (25) angeordnet und zwischen einer geöffneten und geschlossenen Stellung betätigbar ist sowie bei elektrischer Erregung geöffnet wird, und ein elektrisch beaufschlagtes normalerwiese geschlossenen Steuerventil (43) für den flüssigen Kraftstoff, das in der Zuführeinrichtung (19) angeordnet und zwischen einer geöffneten und geschlossenen Stellung betätigbar ist sowie bei elektrischer Erregung geöffnet wird, wobei die Steuereinrichtung, wenn sich der Wählschalter in der Stellung für flüssigen Kraftstoff befindet, wirksam ist, um das Steuerventil (4 3) zu erregen und dadurch zu öffnen, die Steuereinrichtung weiter, wenn sich der Wählschalter in der Stellung für flüssigen Kraftstoff befindet und bei Anliegen eines Unterdruckes oberhalb der bestimmten Höhe wirksam ist, um das Steuerventil (45) zu erregen, die Steuereinrichtung ferner, wenn sich der Wählschalter in der Stellung für flüssigen Kraftstoff befindet und bei Anliegen eines Unterdruckes unterhalb der bestimmten Höhe wirksam ist, um das Steuerventil (45) zu entregen und somit zu schliessen sowie danach das Steuerventil (45) unabhängig von einer Unterdruckänderungen entregt zu halten, die Steuereinrichtung ferner, wenn sich
    der Wählschalter in der Stellung für gasförmigen Kraftstoff befindet, wirksam ist, um das Steuerventil (43) für flüssigen Kraftstoff zu entregen und damit zu schliessen, die Steuereinrichtung ferner, wenn sich der Wählschalter in der Stellung für gasförmigen Kraftstoff befindet und bei Vorliegen eines Unterdruckes oberhalb der bestimmten Höhe, wirksam ist, um das Steuerventil (45) für den gasförmigen Kraftstoff zu entregen und dadurch zu schliessen, und die Steuereinrichtung schliesslieh, wenn sich der Wählschalter in der Stellung für gasförmigen Kraftstoff befindet und bei Anliegen einer Unterdruckes unterhalb der bestimmten Höhe wirksam ist, um das Steuerventil (45) zu erregen und damit zu öffnen und danach die Erregung des Steuerventiles (45) unabhängig von einer Änderung des Unterdruckes beizubehalten.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine elektrisch betriebene Frühzündeinrichtung (31), die elektrisch mit der Steuereinrichtung (41) verbunden und bei ihrer Erregung wirksam ist, um den Zündzeitpunkt vorzustellen, und eine elektrisch betriebene Erwärmungseinrichtung (33) für die Ansaugluft, die elektrisch mit der Steuereinrichtung verbunden und bei ihrer Erregung wirksam ist, um eine Erwärmung der einströmenden Luft zu verhindern, wobei die Steuereinrichtung, wenn sich der Wählschalter (51) in der Stellung für flüssigen Kraftstoff befindet, nicht wirksam ist, um die Frühzündeinrichtung und die Lufterwärmungseinrichtung zu erregen, die Steuereinrichtung ferner, wenn sich der Wählschalter in der Stellung für gasförmigen Kraftstoff befindet und bei Anliegen eines Unterdruckes oberhalb der bestimmten Höhe wirksam ist, um die Frühzündeinrichtung und die Lufterwärmungseinrichtung zu entregen,und die Steuereinrichtung schliesslich, wenn sich der Wählschalter in der Stellung für gasförmigen Kraftstoff befindet und bei Anliegen eines Unterdruckes
    unterhalb der bestimmten Höhe wirksam ist, um die Frühzündeinrichtung und die Lufterwärmungseinrichtung zu erregen und danach die Erregung der Frühzündeinrichtung und der Lufterwärmungseinrichtung unabhängig von einer Änderung des Unterdruckes beizubehalten.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet , dass der Wählschalter (51) aufweist eine Klemme (53) für den gasförmigen Kraftstoff, eine Klemme (55) für den flüssigen Kraftstoff und ein primäres Schalterelement (57) r das mit einer Gleichstromquelle (59) verbunden und zwischen einer ersten die Klemme (53) erregenden Stellung und einer zweiten die Klemme (55) erregenden Stellung bewegbar ist, dass die Steuereinrichtung
    (41) eine erste Schaltereinrichtung (61) umfasst, die aufweist eine erste Klemme (63) , die mit dem Steuerventil (45) für den gasförmigen Kraftstoff, der Frühzündeinrichtung (31) und der Lufterwärmungseinrichtung (33) verbunden ist, ein erstes Schalterelement (65) , das elektrisch mit der Klemme (53) verbunden und relativ zu einer die erste Klemme erregenden Stellung bewegbar ist, wodurch das Steuerventil (45) , die Frühzündeinrichtung und die Lufterwärmungseinrichtung erregt werden, wobei das erste Schalterelement weg von der ersten Klemme vorgespannt ist, und eine Einrichtung (81), die das erste Schalterelement in der die erste Klemme erregenden Stellung aufgrund einer Erregung der ersten Klemme hält, dass die Steuereinrichtung (41) weiter aufweist eine zweite Schaltereinrichtung (71) mit einer Klemme (73) , die mit dem Steuerventil (45) für den gasförmigen Kraftstoff verbunden ist, einer Halteklemme (77) , einem zweiten Schalterelement (79) , das elektrisch mit der Klemme (55) verbunden und zwischen einer ersten Stellung, bei der es in Eingriff mit der Klemme steht, die mit dem Steuerventil (45) zu dessen Erregung verbunden ist,und
    einer zweiten Stellung bewegbar ist, bei der es in Eingriff mit der Halteklemme steht, wobei das zweite Schalterelement in die erste Stellung vorgespannt ist, und einer mit der Halteklemme verbundenen Einrichtung (83), die das zweite Schalterelement in der zweiten Stellung hält, wenn die Halteklemme durch das zweite Schalterelement erregt wird, dass die Steuereinrichtung ferner aufweist eine Ünterdruckschaltereinrichtung (41), die mit einer Gleichstromquelle und mit der ersten und zweiten Schaltereinrichtung (61, 71) verbunden ist und zwischen einer offenen Stellung bei Anliegen eines Unterdruckes oberhalb der bestimmten Höhe und einer zweiten Stellung betätigbar ist, die normalerweise bei fehlendem Anliegen eines Unterdruckes oberhalb der bestimmten Höhe geschlossen ist, und die betätigbar ist, um das erste Schalterelement mit der ersten Klemme und das zweite Schalterelement mit der Halteklemme zu verbinden, und dass die Steuereinrichtung ferner eine Diode (111) aufweist, die eine Erregung der Frühzündeinrichtung (31) und der Lufterwärmungseinrichtung (33) verhindert, wenn sich das primäre Schalterelement (57) in der Stellung für flüssigen Kraftstoff befindet.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet, dass der Motor (13) einen Kraftstoffeinlassverteiler aufweist, mit dem der Unterdruckschalter (41) in Verbindung steht, so dass er der Druckänderung im Kraftstoffeinlassverteiler ausgesetzt ist.
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