DE4416870A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Zufuhr von Brennstoff und Verbrennungsluft zu Verbrennungsmotoren - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Zufuhr von Brennstoff und Verbrennungsluft zu VerbrennungsmotorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Zufuhr von Brennstoff und Verbrennungsluft zu
Verbrennungsmotoren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
In modernen Kraftfahrzeugen werden üblicherweise Zünd-
und Gemischbildungssysteme verwendet, die eine gemeinsame
Steuerung und Regelung der Teilsysteme Zündung und
Gemischbildung in Form einer digitalen Motorelektronik
(DME), auch digitales Motormanagement genannt, aufweisen.
Bei der Gemischbildung kommen entweder eine
Zentraleinspritzung, bei der der Kraftstoff an nur einer
Stelle eingespritzt und danach auf die Zylinder verteilt
wird, oder eine Mehrpunkteinspritzung zum Einsatz, bei
der für jeden Zylinder ein Einspritzventil vorgesehen
ist. Das Zündsystem besteht in der Regel aus einer
Kennfeldzündung mit Schließwinkelkennfeld, die durch eine
Klopfregelung ergänzt sein kann. Die Verteilung der
Zündspannung erfolgt dabei durch einen
Hochspannungsverteiler oder verteilerlos.
Kern eines solchen kombinierten Zünd- und
Gemischbildungssystems ist ein Steuergerät, das die von
Sensoren gelieferten Daten mit Hilfe von Kennfeldern so
verarbeitet, daß die Steuerimpulse für ein oder mehrere
Einspritzventile und eine oder mehrere Zündspulen im
Hinblick auf den momentanen Betriebszustand des Motors
optimal sind. Dabei werden im Steuergerät die
Einspritzzeit sowie der Schließ- und Zündwinkel mit Hilfe
eines Mikrocomputers berechnet. Dieser umfaßt einen
internen Taktgeber, einen Datenbus, einen Mikroprozessor
(CPU), einen Festwertspeicher (ROM) und einen
Betriebsdatenspeicher (RAM). Der Rechner ist
üblicherweise über einen Analog-Digital-Wandler mit den
analog arbeitenden Sensoren und über Endstufen mit
Aktoren verknüpft, die als Stellglieder die Impulse des
Steuergeräts empfangen.
Bei leichten Motoren mit kleinem Hubraum ist es üblich,
zur Leistungssteigerung einen Abgas-Turbolader oder ein
Rootsgebläse am Motor anzuflanschen, um durch
Vorverdichtung der angesaugten Luft die Zylinderfüllung
zu verbessern. Dann muß zusätzlich ein Ladedruckventil in
den Steuer- und Regelkreis integriert werden. Den oft
zitierten Vorteilen einer Leistungssteigerung durch
Abgasturbolader (geringes Leistungsgewicht, geringere
Klopfneigung etc.) steht vor allem der Nachteil des
relativ trägen Ansprechens beim Beschleunigen aus
niedrigen Drehzahlen (Turboloch) und der relativ geringen
Leistungsausbeute des Motors bei niedrigen Drehzahlen
(geringe Abgasgeschwindigkeit) gegenüber. Deshalb ist
eine merkliche Leistungssteigerung meist nur im mittleren
und oberen Drehzahlbereich möglich. Weil höhere
Drehzahlen einen häufigeren Gaswechsel im Zylinder
erzeugen, ist der Verbrauch von Turbomotoren in der
Praxis oft genauso hoch und meist sogar höher als bei
leistungsgleichen hubraumgrößeren Saugmotoren. Außerdem
ist durch die Totzeit zwischen Gasgeben und Ansprechen
des Laders einerseits sowie Gaswegnehmen und Verzögern
des Laders andererseits kein feinfühliges Dosieren der
Leistung möglich. Aufgrund dieser Charakteristik schießt
der Turbomotor immer etwas über das gewünschte Ziel
hinaus und der relativ hohe Verbrauch fällt wegen der
schwierigen Leistungsdosierbarkeit auch dann an, wenn
keine Spitzenleistung vom Motor abverlangt wird.
Wegen der dennoch unbestrittenen Vorteile der
Turboaufladung wäre es daher wünschenswert, den Motor nur
dann aufzuladen, wenn eine hohe Leistung gewünscht wird.
Außerdem sollte die Reaktionszeit des Aufladesystems
geringer als bisher üblich sein. Konstruktionsbedingt ist
eine Zu- oder Abschaltung bei konventionellen
Laderkonzepten aber nur durch unvertretbar hohen Aufwand
möglich.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein
regelbares Zünd- und Gemischbildungssystem der eingangs
erwähnten Art durch Hinzufügen von Sensoren und Aktoren
und deren Einbindung in die Motorregelung so
weiterzubilden, daß eine Zu- und Abschaltung der
Motoraufladung mit vorverdichteter Luft auf einfache
Weise möglich ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die
kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Durch die Erfindung wird der Verbrauch des Motors
reduziert, da eine Aufladung nur dann stattfindet, wenn
eine hohe Leistung gewünscht und benötigt wird. Außerdem
erfolgt die Aufladung gemäß der Erfindung mit nur sehr
geringen Totzeiten mit Bezug auf das
Kraftstoffeinspritzsignal, da die Druckluft für die
Aufladung dem Verbrennungsmotor schlagartig schnell zur
Verfügung steht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten
Ausführungsform als Beispiel unter Hinweis auf die
beigefügte Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung
zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Zünd- und
Gemischbildungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
In der Zeichnung werden die im folgenden aufgeführten
Bezugszahlen für die jeweils zugeordneten Elemente der
erfindungsgemäßen Zünd- und Gemischbildungsvorrichtung
verwendet:
Bezugszeichenliste
1 Verbrennungsmotor
2 eine Steuereinrichtung, welche mindestens einen Prozessor oder Mikrocomputer zur digitalen Datenverarbeitung enthält
3 eine weitere Steuereinrichtung, welche mindestens einen Prozessor oder Mikrocomputer zur digitalen Datenverarbeitung enthält
4 eine Abgasleitung des Verbrennungsmotors 1
5 Kraftstofftank
6 Kraftstoffleitung
7 Kraftstoff-Förderpumpe
8 Sensor für den Einspritzdruck des Kraftstoffes
9 Einspritzventil eines Motorzylinders 34
10 Zündkerze des Motorzylinders 34
11 ein Bündel elektrischer Leitungen
12 Drosselklappenwinkel alpha
13 Zündspule für den einen Motorzylinder 34
14 Ansaugstutzen
15 Luftfilter
16 Drucklufteinlaßkanal
17 Luftverdichter
18 Druckluftspeicher
19 Sensor zur Messung des Luftdruckes in der Druckluftleitung 16 stromabwärts des Luftverdichters
20 Katalysator in der Abgasleitung 4
21 Beheizbare Lambda-Sonde
22 Bündel elektrischer Leitungen für die Heizung und das Lambda-Signal der Lambda-Sonde 21
23 Zündspule für einen weiteren Motorzylinder 35
24 Bündel elektrischer Leitungen für elektrische Signale, welche in Abhängigkeit von Stellungen einer Gaseinstellvorrichtung erzeugt werden
25 Drucklufteinlaß-Ventil
26 Ansaugkanal, welcher den Luftfilter mit dem Ansaugstutzen 14 strömungsmäßig verbindet
27 Drehzahlsensor zur Messung der Motordrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit
28 Heizung für die Lambda-Sonde
29 Sensor zu Lokalisierung der Kurbelwellenposition des Verbrennungsmotors 1
30 Sensor zur Messung der Motortemperatur
31 Sensor zur Messung des Öldruckes des Verbrennungsmotors
32 Einspritzventil für einen Motorzylinder 35
33 Zündkerze für den Motorzylinder 35
34 Motorzylinder
35 Weiterer Motorzylinder
36 Drosselklappe
37 Sensor zur Messung der Drosselklappenlage.
2 eine Steuereinrichtung, welche mindestens einen Prozessor oder Mikrocomputer zur digitalen Datenverarbeitung enthält
3 eine weitere Steuereinrichtung, welche mindestens einen Prozessor oder Mikrocomputer zur digitalen Datenverarbeitung enthält
4 eine Abgasleitung des Verbrennungsmotors 1
5 Kraftstofftank
6 Kraftstoffleitung
7 Kraftstoff-Förderpumpe
8 Sensor für den Einspritzdruck des Kraftstoffes
9 Einspritzventil eines Motorzylinders 34
10 Zündkerze des Motorzylinders 34
11 ein Bündel elektrischer Leitungen
12 Drosselklappenwinkel alpha
13 Zündspule für den einen Motorzylinder 34
14 Ansaugstutzen
15 Luftfilter
16 Drucklufteinlaßkanal
17 Luftverdichter
18 Druckluftspeicher
19 Sensor zur Messung des Luftdruckes in der Druckluftleitung 16 stromabwärts des Luftverdichters
20 Katalysator in der Abgasleitung 4
21 Beheizbare Lambda-Sonde
22 Bündel elektrischer Leitungen für die Heizung und das Lambda-Signal der Lambda-Sonde 21
23 Zündspule für einen weiteren Motorzylinder 35
24 Bündel elektrischer Leitungen für elektrische Signale, welche in Abhängigkeit von Stellungen einer Gaseinstellvorrichtung erzeugt werden
25 Drucklufteinlaß-Ventil
26 Ansaugkanal, welcher den Luftfilter mit dem Ansaugstutzen 14 strömungsmäßig verbindet
27 Drehzahlsensor zur Messung der Motordrehzahl oder Fahrzeuggeschwindigkeit
28 Heizung für die Lambda-Sonde
29 Sensor zu Lokalisierung der Kurbelwellenposition des Verbrennungsmotors 1
30 Sensor zur Messung der Motortemperatur
31 Sensor zur Messung des Öldruckes des Verbrennungsmotors
32 Einspritzventil für einen Motorzylinder 35
33 Zündkerze für den Motorzylinder 35
34 Motorzylinder
35 Weiterer Motorzylinder
36 Drosselklappe
37 Sensor zur Messung der Drosselklappenlage.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform dient die
Zünd- und Gemischbildungsvorrichtung zur Steuerung und
Regelung des Verbrennungsmotors 1, welcher zwei Zylinder
34 und 35 in V-Anordnung aufweist. Die beiden Zylinder 34
und 35 saugen Luft aus der Umgebung über den Luftfilter
15 und den sich anschließenden Ansaugkanal 26 in den
Ansaugstutzen 14. Der zusätzliche Drucklufteinlaßkanal 16
enthält in Strömungsrichtung nacheinander den Verdichter
17, den Druckluftspeicher 18, den Druckluftsensor 19 und
das Drucklufteinlaßventil 25. Der zusätzliche
Drucklufteinlaßkanal 16 ist parallel zum Ansaugkanal 26
an den Ansaugstutzen 14 angeschlossen. Der
Drucklufteinlaßkanal 16 zweigt unmittelbar nach dem
Luftfilter 15 von dem Ansaugkanal 26 ab und mündet kurz
vor dem Ansaugstutzen 14 wieder in ihn zurück, so daß
über eine bestimmte Wegstrecke zwei parallele Luftwege
16, 26 vorhanden sind. Es ist aber auch möglich, den
Drucklufteinlaßkanal 16 als einen vom Ansaugkanal 26
vollständig getrennten Kanal mit einem eigenen Luftfilter
15 auszubilden und ihn direkt an den Ansaugstutzen 14
anzuschließen.
Über die Kraftstoffleitungen 6 wird Kraftstoff aus dem
Kraftstofftank 5 mittels der Kraftstoff-Förderpumpe 7 zu
den Einspritzventilen 9, 32 der Zylinder 34, 35 gefördert.
Der Einspritzdruck-Sensor 8 meldet den momentanen
Einspritzdruck über die Leitungen 11 an die
Steuereinrichtungen 2, 3.
Je nach Einsatz des Motors 1 ist eine höhere
Motorleistung in Abhängigkeit von einer bestimmten
Position, Winkelstellung, Dreh- oder
Translationsgeschwindigkeit oder -beschleunigung der
Gasverstellvorrichtung 36 erwünscht. Die
Gasverstellvorrichtung 36 kann direkt oder indirekt
betätigbar sein. Direkt betätigbar sind Gaspedale,
Gasdrehgriffe oder Gasschieber, die ihre Bewegung über
einen Gaszug oder andere Mittel auf die Drosselklappe 36
des Motors übertragen und diese damit indirekt betätigen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
Gasverstellvorrichtung 36 die Drosselklappe, deren
Verstellwinkel durch den Drosselklappensensor 37,
beispielsweise ein Drosselklappen-Potentiometer, erfaßt
wird, das durch die elektrischen Leitungen 24 mit den
Steuereinrichtungen 2, 3 verbunden ist.
Die Leitungen 11 verbinden den Verdichter 17, den
Luftdrucksensor 19, und das Ventil 25 mit den
Steuereinrichtungen 2, 3. Mit denselben Leitungen 11
stehen außerdem die beiden Einspritzventile 9, 32, der
Einspritzdrucksensor 8 und die Kraftstoff-Förderpumpe 7
in elektrischer Verbindung, so daß alle genannten
Sensoren und Aktoren von den Steuereinrichtungen 2, 3
betätigbar sind. Außerdem ist die Lambda-Sonde 21 des
Katalysators 20, der sich in der Abgasleitung 4 der
Zylinder 34, 35 befindet, über die Leitungen 22 mit den
Steuereinrichtungen 2, 3 elektrisch verbunden.
Die Steuereinrichtungen 2, 3 enthalten je einen
Mikrocomputer. Die eine Steuereinrichtung 2 sendet
Zündimpulse an die Zündspule 13, welche in Abhängigkeit
davon eine elektrische Zündspannung für die Zündkerze 10
des einen Zylinders 34 erzeugt, wie Fig. 1 zeigt. Die
Steuereinrichtung 2 bildet zusammen mit den Aktoren
Einspritzventil 9, Zündkerze 10 und Zündspule 13 und dem
Sensor 31 für den Öldruck des Motors 1, dem Sensor 30 für
die Motortemperatur und dem Sensor 29 für die
Kurbelwellenpositionen einen separaten Steuerkreis für
den einen Zylinder 34, wobei die Sensordaten für diesen
einen Zylinder 34 in entsprechende Aktordaten, wie z. B.
Zündzeitpunkt und Einspritzzeitpunkt, umgerechnet werden.
Entsprechend besteht die Aufgabe der anderen
Steuereinrichtung 3 darin, den Steuerkreis für den
anderen Zylinder 35 zu regeln. Wie Fig. 1 zeigt, steht
die Zündspule 23 und die Zündkerze 33 dieses Zylinders 35
mit der anderen Steuereinrichtung 3 in elektrischer
Verbindung. Zusätzlich hat diese andere Steuereinrichtung
3 eine redundante Funktion, um bei einem Defekt oder
Ausfall der einen Steuereinrichtung 2 alle Zünd- und
Gemischbildungsfunktionen für den einen Zylinder 34 zu
übernehmen. Umgekehrt hat auch die eine Steuereinrichtung
2 eine redundante Funktion für die andere
Steuereinrichtung 3.
In anderen Ausführungsformen der Erfindung können je nach
Zylinderzahl und Bauart des Motors 1 mehr als zwei
Steuereinrichtungen 2, 3 vorgesehen sein, wobei jeweils
eine Steuereinrichtung die Zünd- und Gemischbildung für
einen oder mehrere Zylinder selbständig regelt und/oder
eine Steuereinrichtung bei Ausfall einer anderen
Steuereinrichtung deren Funktionen übernimmt.
Im folgenden werden die Steuer- und Regelfunktionen der
Zünd- und Gemischbildungsvorrichtung in bezug auf die
Aufladung des Motors 1 beschrieben.
Der Verdichter 17, der mechanisch direkt oder elektrisch
indirekt vom Motor 1 angetrieben wird, saugt Luft aus dem
Ansaugkanal 26 in den Drucklufteinlaßkanal 16 und füllt
den Druckluftspeicher 18, der mit dem
Drucklufteinlaßkanal 16 in Verbindung steht, mit
Druckluft. Der Luftdrucksensor 19 mißt den Luftdruck im
Druckluftspeicher 18 und gibt ein entsprechendes
elektrisches Signal über die Leitungen 11 an die
Steuereinrichtungen 2, 3 ab. Während der Befüllung des
Druckluftspeichers 18 halten die Steuerroutinen der
Steuereinrichtungen 2, 3 das Ventil 25 geschlossen, so daß
vom Drucklufteinlaßkanal 16 keine Luft in den Ansaugkanal
26 gelangen kann. Der Verdichter 17 bleibt solange
eingeschaltet, wie der vom Luftdrucksensor 19 gemessene
Druck unterhalb eines oberen Grenzdrucks po liegt. Bei
Erreichen dieses Grenzdrucks sendet der Luftdrucksensor
19 über die Leitungen 11 ein elektrisches Signal an die
Steuereinrichtungen 2, 3, die über dieselben Leitungen 11
Steuerimpulse an den Verdichter 17 senden, welche ihn
abschalten.
Bei der speziellen Anwendung des Verbrennungsmotors und
der Zünd- und Gemischbildungsvorrichtung bei einem
Motorrad ist eine zusätzliche Aufladung des
Verbrennungsmotors vor allem dann wünschenswert, wenn das
Motorrad über das übliche Maß hinaus beschleunigt werden
soll. Dann übt der Fahrer des Motorrads eine
entsprechende Drehbeschleunigung auf einen Gasdrehgriff
aus, welche durch einen Gaszug auf die Drosselklappe 36
des Motors übertragen wird. Das
Drosselklappenpotentiometer 37 erfaßt die Winkelstellung
der Drosselklappe 36 und sendet ein entsprechendes
elektrisches Spannungssignal über die Leitungen 24 an die
Steuereinrichtungen 2, 3. Aus der Änderung des
Spannungssignals in bezug auf den internen Zeittakt der
Mikrocomputer der Steuereinrichtungen 2, 3 berechnen diese
Mikrocomputer die momentane Winkelbeschleunigung d²α/dt²
der Drosselklappe 36. Diesen Wert vergleichen die
Mikrocomputer der Steuereinrichtungen 2, 3 mit einem
gespeicherten Winkelbeschleunigungs-Grenzwert
d²α/dt²grenz und senden im Falle eines Überschreitens
dieses Grenzwerts ein Öffnungssignal an das Ventil 25,
das daraufhin öffnet. Nun strömt schlagartig verdichtete
Luft aus dem Druckluftspeicher 18 des Drucklufteinlaß
kanals 16 in den Ansaugstutzen 14 der Zylinder 34, 35.
Dabei wird der momentane Druck im Druckluftspeicher 18
ständig vom Luftdrucksensor 19 erfaßt, welcher ein
entsprechendes elektrisches Signal an die Steuerein
richtungen 2, 3 sendet. Da hiermit zusätzliche Druckluft
in die Zylinder 34, 35 eingeblasen wird, muß, damit es zu
einer Leistungssteigerung durch Erhöhung der Motorfüllung
kommt, auch mehr Kraftstoff in den Ansaugstutzen 14
eingespritzt werden. Dies geschieht dadurch, daß das
elektrische Signal des Luftdrucksensors 19 und das
elektrische Einspritzdrucksignal, das der
Einspritzdrucksensor 8 den Steuereinrichtungen 2, 3
meldet, zueinander in Beziehung gesetzt und mit einem in
den Steuereinrichtungen 2, 3 gespeicherten Richtwert
verglichen werden. Bei Luftüberschuß durch Einblasen der
Zusatzdruckluft erhält die Kraftstoff-Förderpumpe 7 ein
Signal, den Einspritzdruck zu erhöhen und dadurch
entsprechend mehr Kraftstoff zu fördern.
Nachdem der Druckluftspeicher 18 mindestens teilweise
entleert ist und der vom Druckluftsensor 19 gemessene
Druck unter den oberen Grenzdruck po oder einen unteren
Grenzdruck pu abgefallen ist, erhält das Ventil 25 von
den Steuereinrichtungen 2, 3 ein Schließsignal und der
Verdichter 17 wird aktiviert, um den Druckluftspeicher 18
erneut zu befüllen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform könnte der
Druckluftspeicher 18 von einer separaten Druckluftquelle
anstelle des vom Motor angetriebenen Verdichters 17 mit
Druckluft befüllt werden.
Obwohl bei der bevorzugten Ausführungsform ein Betrieb
des Verdichters 17 nur dann vorgesehen ist, wenn das
Ventil 25 geschlossen ist, könnte bei einer anderen
Ausführung der Verdichter 17 auch bei geöffnetem Ventil
25 arbeiten.
Der Katalysator 20, welcher sich in der Abgasleitung 4
der Zylinder 34, 35 befindet, enthält die Heizvorrichtung 28. Die
Lambda-Sonde 21 des Katalysators 20 mißt den
Sauerstoffanteil des Abgases und sendet ein
entsprechendes elektrisches Meßsignal über die
elektrischen Leitungen 22 an die Steuereinrichtungen 2, 3,
welche die Einspritzdauer und -menge so ändern, daß das
Luftverhältnis Lambda ungefähr auf den Wert 1 geregelt
wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist vorgesehen, daß die Lambda-Regelung in Abhängigkeit
vom Öffnungs- oder Schließzustand des Ventils 25 zu- oder
abschaltbar ist, so daß in den Steuereinrichtungen 2, 3
auch vom Idealwert 1 abweichende Kennlinien verwendet
werden können.
In einer anderen Ausführungsform, bei der in der
Abgasleitung 4 des Verbrennungsmotors 1 ein Katalysator
20 angeordnet ist, dessen Funktion in Abhängigkeit von
einem Betriebswert der Vorrichtung wie insbesondere sein
Füllungsgehalt an Abgaspartikeln und/oder dem jeweiligen
Zustand des Brennstoff-Luftgemisches des
Verbrennungsmotors 1 geregelt wird, sind elektronische
Steuermittel 2, 3 vorgesehen, welche in Abhängigkeit von
der Zufuhr von Zusatz-Verbrennungsluft 16 zum
Verbrennungsmotor 1 jeweils dann die Regelung des
Katalysators 20 abschalten, wenn die Zufuhr der Zusatz-
Verbrennungsluft 16 eingeschaltet wird.
Auch wenn der Verbrennungsmotor 1 keinen Katalysator 20
und keine Lambda-Regelung aufweist, kann eine Regelung
vorgesehen sein, welche in Abhängigkeit vom Zustand der
Motorabgase im Motor-Abgaskanal 4 die Zufuhr von Luft und
Brennstoff regelt. Diese Regelung kann beeinflußt oder
gegebenenfalls zu- oder abgeschaltet werden, wenn die
Zufuhr der Zusatz-Verbrennungsluft eingeschaltet wird.
Außerdem ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß ab
einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit oder
Motordrehzahl, die vom Drehzahlsensor 27 z. B. an der
Kurbelwelle gemessen und an die Steuereinrichtungen 2, 3
gesendet wird, aus Sicherheitsgründen keine zusätzliche
Drucklufteinblasung in die Zylinder 34, 35 mehr erfolgen
kann.
Bei Ausfall oder Defekt eines Elements, beispielsweise
eines der Sensoren oder eines der Stellglieder, wird von
einem Mikrocomputer der Steuereinrichtungen 2 und 3 ein
Notprogramm gestartet, so daß anstelle ausbleibender oder
falscher Daten gespeicherte Ersatzwerte verwendet werden.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist das
Drucklufteinlaß-Ventil 25 bei der Drosselklappe 36
angeordnet und es wird in Abhängigkeit von ihr gesteuert.
Claims (13)
1. Verfahren zur Zufuhr von Brennstoff und Verbrennungsluft
zu einem Verbrennungsmotor, wobei mindestens die
Zufuhrmenge des Brennstoffes in Abhängigkeit von der
gewünschten Motorleistung mittels einer
Gaseinstellvorrichtung eingestellt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit von der Einstellgeschwindigkeit oder
einer Veränderung der Einstellgeschwindigkeit, mit
welcher die Gaseinstellvorrichtung (2, 3, 36) in Richtung
auf eine größere Zufuhrmenge von Brennstoff und/oder
Verbrennungsluft eingestellt wird, zur temporären
Leistungssteigerung des Verbrennungsmotors (1) jeweils
nur dann zusätzlich zur Verbrennungsluft (26) auch
Druckluft (16) als Zusatz-Verbrennungsluft dem
Verbrennungsmotor (1) automatisch zugeführt wird, wenn
diese Einstellgeschwindigkeit oder Veränderung der
Einstellgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert
überschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusatz-Verbrennungsluft (16) aus einem
Druckluftspeicher (18) schlagartig schnell in den
Verbrennungsmotor (1) übertragen wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zufuhr von Zusatz-Verbrennungsluft automatisch
in Abhängigkeit von der Drehzahl (27) des
Verbrennungsmotors (1) oder eines von ihm angetriebenen
Elements jeweils dann gehindert wird zu starten, wenn
diese Drehzahl über einem bestimmten oberen Grenzwert
liegt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem Verbrennungsmotor (1), dessen Brennstoff
und/oder Luftzufuhr in Abhängigkeit vom Zustand der
Motorabgase im Motor-Abgaskanal (4) geregelt wird, diese
Regelung beeinflußt, gegebenenfalls abgeschaltet wird in
Abhängigkeit von der Zufuhr von Zusatz-Verbrennungsluft
(16) jeweils dann, wenn die Zufuhr der Zusatz-
Verbrennungsluft eingeschaltet wird.
5. Zünd- und Gemischbildungsvorrichtung für
Verbrennungsmotoren, insbesondere zur Durchführung des
Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit
Mitteln (2, 3, 36) zur einstellbaren Zufuhr von Brennstoff
und Verbrennungsluft zu dem betreffenden
Verbrennungsmotor (1),
dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel (16, 17, 18, 19, 25, 2, 3) zur Zufuhr von Druckluft
als Zusatz-Verbrennungsluft zu dem Verbrennungsmotor (1)
vorgesehen sind, durch welche in Abhängigkeit von der
Einstellgeschwindigkeit oder einer Veränderung der
Einstellgeschwindigkeit, mit welcher mittels einer
Gaseinstellvorrichtung (2, 3, 36) die Zufuhrmenge von
Brennstoff und/oder Verbrennungsluft in Richtung auf
eine größere Zufuhrmenge eingestellt wird, zur
temporären Leistungssteigerung des Verbrennungsmotors (1)
jeweils nur dann zusätzlich zur Verbrennungsluft
(26) auch Druckluft als Zusatz-Verbrennungsluft (16) dem
Verbrennungsmotor (1) automatisch zugeführt wird, wenn
diese Einstellgeschwindigkeit oder Veränderung der
Einstellgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert
übersteigt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein die Zusatz-Verbrennungsluft (16) speichernder
Druckluftspeicher (18), mindestens ein den
Druckluftspeicher (18) bedarfsweise mit dem
Verbrennungsmotor (1) verbindendes Drucklufteinlaßventil
(25) und ein Verdichter (17) zur Füllung des
Druckluftspeichers (18) mit Druckluft vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Drehzahlsensor (27) vorgesehen ist, welcher die
Drehzahl des Verbrennungsmotors (1) direkt (z. B. an der
Kurbelwelle) oder indirekt (an einem vom
Verbrennungsmotor angetriebenen Element) mißt und daß
elektrische Steuermittel (2, 3) vorgesehen sind, welche
in Abhängigkeit von einem Drehzahlsignal des
Drehzahlsensors (27) das Starten der Zufuhr von Zusatz-
Verbrennungsluft jeweils dann blockiert, wenn die
Drehzahl über einem bestimmten oberen Grenzwert liegt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Abgasleitung (4) des Verbrennungsmotors (1)
ein Katalysator (20) angeordnet ist, dessen Funktion in
Abhängigkeit von einem Betriebswert der Vorrichtung wie
insbesondere sein Füllungsgehalt an Abgaspartikeln
und/oder dem jeweiligen Zustand des Brennstoff-
Luftgemisches des Verbrennungsmotors (1) geregelt wird,
und daß elektronische Steuermittel (2, 3) vorgesehen
sind, welche in Abhängigkeit von der Zufuhr von Zusatz-
Verbrennungsluft (16) zum Verbrennungsmotor (1) jeweils
dann die Regelung des Katalysators (20) abschalten, wenn
die Zufuhr der Zusatz-Verbrennungsluft (16)
eingeschaltet wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verdichter (17) von dem Verbrennungsmotor (1)
antreibbar angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Luftdrucksensor (19) zur Messung des Druckes der
Druckluft vorgesehen ist, wobei in Abhängigkeit vom
gemessenen Luftdruck dieses Luftdrucksensors (19) der
Verdichter (17) automatisch jeweils dann eingeschaltet
wird, wenn der Luftdruck im Druckluftspeicher (18) unter
einem vorbestimmten Mindestwert liegt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Messung der Einstellgeschwindigkeit oder der
Veränderung der Einstellgeschwindigkeit ein Sensor (37)
vorgesehen ist, welcher in Abhängigkeit von einer von
ihm gemessenen Lage, Geschwindigkeit oder Beschleunigung
eines Einstellelements der Gasverstellvorrichtung (36)
ein elektrisches Signal erzeugt, welches dann
automatisch in ein elektrisches Signal zur Steuerung der
Zufuhr der Druckluft (16) als Zusatz-Verbrennungsluft
umgewandelt wird.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Steuerung oder Regelung der Brennstoffzufuhr
(5, 6, 7, 8, 9), der Verbrennungsluftzufuhr (26, 36), der
Druckluft als Zusatz-Verbrennungsluft (16, 17, 18, 19, 25)
und der Zündung (10, 13, 23, 33) des Brennstoffgemisches
mindestens zwei redundante elektronische
Steuereinrichtungen (2, 3) vorgesehen sind, welche je
mindestens einen Prozessor oder Mikrocomputer zur
digitalen Datenverarbeitung enthalten und welche sich
bei Normalbetrieb die Steuer- oder Regelfunktionen
hierfür aufteilen, jedoch bei einem Defekt oder Ausfall
in einer der Steuereinrichtungen (2, 3) die andere
Steuereinrichtung (3, 2) automatisch die Funktion oder
Funktionen der defekten oder ausgefallenen
Steuereinrichtung (2, 3) übernimmt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein sie steuernder Computer ein Notprogramm enthält,
welches bei einem Defekt oder einem Ausfall in einem
Teil der Vorrichtung automatisch gestartet wird und
dadurch dann den Betrieb des Verbrennungsmotors (1) mit
den dafür erforderlichen Grundfunktionen anhand von
Ersatzwerten für die ausgefallenen Werte aufrechterhält.
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