NL2012737B1 - Werkwijze voor het aansturen van een dieselmotor. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het aansturen van een dieselmotor

De uitvinding betreft een werkwijze voor het aansturen van een dieselmotor.

Bij een dieselmotor wordt een hoeveelheid lucht door een zuiger in een cilinder gecomprimeerd. Daarbij stijgt de temperatuur van de lucht aanzienlijk. Vervolgens wordt een hoeveelheid brandstof in de cilinder ingespoten, die vervolgens door de hete lucht ontbrandt en door de expansie kracht levert. De hoeveelheid brandstof, die bij een dieselmotor ingespoten wordt, bepaalt hoeveel koppel de motor levert.

Nu is het op zich bekend, dat een dieselmotor het meest efficiënt is wanneer deze zijn maximale koppel levert, dat wil zeggen wanneer een maximale hoeveelheid brandstof ingespoten wordt, die samen met de gecomprimeerde lucht nog leidt tot een volledige verbranding van de brandstof. Het maximale koppel hangt daarmee af van de hoeveel gecomprimeerde lucht.

Bij benzinemotoren is het bekend om cilinders uit te schakelen, wanneer het maximale vermogen van de motor nodig niet is. Daartoe wordt in het bijzonder de betreffende injector uitgeschakeld. Echter, nu geen ontbranding in de cilinder plaatsvindt, vormt met name de compressieslag van deze cilinder een extra weerstand vanwege de pompwerking die daar vanuit gaat. Dit wordt bij bekende systemen opgelost door het deactiveren van de inlaat- en uitlaatklep van de uitgeschakelde cilinders. Hiervoor wordt een hydraulisch-mechanische aansturing gebruikt, waardoor het systeem van cilinderuitschakeling complex is.

Daarnaast treedt het probleem op, dat een uitgeschakelde cilinder afkoelt door zowel het koelsysteem van de motor, alsook door de koude lucht, die door de cilinder heen gepompt wordt. In het bijzonder voor een dieselmotor zou deze afkoeling van een cilinder nadelig zijn, aangezien juist een cilinder van een dieselmotor op temperatuur moet zijn voor een efficiënte verbranding. Op zich zou dit weer verholpen kunnen worden, door bijvoorbeeld een uitgeschakelde cilinder met uitlaatgas te spoelen. Dit brengt echter weer de nodige mechanische complexiteit met zich mee.

Het is nu een doel van de uitvinding om de bovengenoemde nadelen te verminderen of zelfs te voorkomen.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een werkwijze voor het aansturen van een direct ingespoten dieselmotor voorzien van een eerste cilinder en een tweede cilinder, welke werkwijze de stappen omvat: - het inspuiten van een eerste hoeveelheid brandstof in de eerste cilinder tijdens een cyclus van de motor en het inspuiten van een tweede hoeveelheid brandstof in de tweede cilinder tijdens de cyclus van de motor, waarbij de eerste hoeveelheid en de tweede hoeveelheid worden bepaald met behulp van een motor managementsysteem dat is ingericht om aan de hand van een gelijke waarde voor een gewenst gemiddeld koppel tijdens de cyclus de eerste hoeveelheid te laten verschillen van de tweede hoeveelheid.

Het voordeel van een dieselmotor is dat de hoeveelheid ingespoten brandstof gemakkelijk gevarieerd kan worden, terwijl een volledige verbranding van de brandstof gewaarborgd blijft zonder dat hiervoor de kleppen voor de aanvoer van lucht anders geregeld hoeven te worden. Dit komt doordat een dieselmotor met een overschot aan lucht werkt en de brandstof door de hete gecomprimeerde lucht in de cilinder zelf ontbrandt.

Dit is in tegenstelling tot een benzinemotor (i.e. een motor die volgens het Otto-principe werkt), waarbij de verhouding lucht en brandstof in de cilinder een vaste verhouding (gebruikelijk ongeveer 1:14,7) heeft alvorens door een bougie ontstoken te worden. Vanwege de nauwkeuriger vastliggende verhouding en het niet vanzelf ontbranden is het ook belangrijker bij een benzinemotor dat de brandstof en de lucht een homogeen mengsel vormen. Wanneer de hoeveelheid brandstof voor een cilinder van een benzinemotor gevarieerd wordt, dient gelijktijdig ook de hoeveelheid lucht, die in de cilinder komt, aangepast te worden. Dit zou betekenen dat per cilinder een aparte gasklep voorzien moet worden. Dit maakt de regeling weer mechanisch complex.

Volgens de uitvinding wordt daarom een direct ingespoten dieselmotor aangestuurd om een gewenste waarde van een gemiddeld koppel te leveren tijdens een cyclus van de dieselmotor. Hierin wordt met gemiddeld het gemiddelde (koppel) bedoeld over de cyclus van de motor. Tijdens een cyclus van de motor doorloopt elke cilinder een gelijk aantal malen (bijvoorbeeld één maal) een eigen volledige cilindercyclus. De waarde van het gewenste gemiddelde koppel wordt bijvoorbeeld bepaald door de registratie van de gaspedaalstand, de vuldruk van de cilinders, het toerental en de temperatuur van de motor of de lucht.

Wanneer uit de bepaling volgt dat de dieselmotor niet het maximale koppel hoeft te leveren en dus de cilinders niet voorzien worden van de maximale hoeveelheid brandstof, wordt volgens de uitvinding de hoeveelheid ingespoten brandstof van de eerste cilinder of de tweede cilinder gereduceerd ten opzichte van de andere cilinder. Om toch de motor een koppel met dezelfde gewenste gemiddelde waarde te laten leveren, zal bij de andere cilinder de hoeveelheid ingespoten brandstof verhoogd worden.

Het maakt hierbij niet uit of de cilinder die eerst tot ontbranding komt de hogere hoeveelheid brandstof heeft gekregen of de lagere hoeveelheid. Het maakt ook niet uit of de waarde voor het gewenste gemiddelde koppel bijvoorbeeld één keer per cyclus van de motor wordt bepaald of vaker of minder vaak.

Om de eerste hoeveelheid en de tweede hoeveelheid te bepalen wordt een systeem gebruikt zoals een motor management systeem.

Het voordeel is dat hiermee de efficiëntie van een cilinder verhoogd wordt, doordat meer brandstof ingespoten wordt. De betreffende cilinder zal dus werken onder condities, die een vollast van de motor benaderen.

In de ten minste één cilinder, waarbij de hoeveelheid ingespoten brandstof verminderd wordt, zal een verbranding van brandstof blijven plaatsvinden, waardoor de betreffende cilinder niet afkoelt of in ieder geval op bedrijfstemperatuur blijft. Een verminderde hoeveelheid ingespoten brandstof correspondeert met een verlaagd brandstofgebruik.

Zodra de cilinder een hogere bijdrage aan het gemiddelde koppel dient te leveren, zal de cilinder reeds op bedrijfstemperatuur zijn, hetgeen optimaal is voor een dieselmotor. Daarnaast zal de cilinderwand ook het omliggende deel van de dieselmotor met daarin de overblijvende cilinders minder afkoelen. Dit is voordelig omdat het eenvoudiger is het koelsysteem te ontwerpen voor een motor die een homogene temperatuur heeft, dan een motor waarin lokale temperatuursverschillen aanwezig zijn.

In een voorkeursuitvoering van de werkwijze worden de eerste hoeveelheid ingespoten door een eerste brandstofinjector en wordt de tweede hoeveelheid ingespoten door een tweede brandstofinjector, waarbij de eerste brandstofinjector en de tweede brandstofinjector elk zijn voorzien van een massa aansluiting en een stuursignaal aansluiting. In de voorkeursuitvoering laat het motor managementsysteem de eerste hoeveelheid verschillen van de tweede hoeveelheid door het variëren van de spanning op de massa aansluitingen van de eerste cilinder en de tweede cilinder.

Hierdoor kan de werkwijze worden gebruikt bij motoren in eerste instantie niet zijn voorzien om de werkwijze te gebruiken door een eenvoudige uitbreiding van het bestaande motor managementsysteem, het eerste deel, met een tweede deel. Het tweede deel variëert dan in een voorkeursuitvoeiring alleen de spanning op de massa aansluitingen zodat het tweede deel eenvoudig van opzet kan blijven.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is de eerste hoeveelheid kleiner dan de tweede hoeveelheid en wordt in de tweede cilinder de maximale hoeveelheid brandstof ingespoten die kan verbranden.

Zoals hierboven reeds genoemd, zal een cilinder van een dieselmotor, die ten opzichte van de hoeveelheid lucht in de cilinder van een maximale hoeveelheid brandstof wordt voorzien, het meest efficiënt zijn. Door de tweede cilinder van een maximale hoeveelheid brandstof te voorzien en bij de eerste cilinder minder brandstof in te spuiten, kan er voor gezorgd worden dat bij de waarde van het gewenste gemiddelde koppel, de dieselmotor zo efficiënt mogelijk werkt.

Bijvoorkeur wordt de eerste hoeveelheid geminimaliseerd. Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat wanneer de eerste cilinder een minimale hoeveelheid brandstof krijgt, de tweede hoeveelheid groter is dan de eerste hoeveelheid, maar niet per se de maximale hoeveelheid haalt die verbrand zou kunnen worden in de tweede cilinder. Het is niet van belang of de eerste cilinder of de tweede cilinder het eerst tot ontbranding komt.

Het minimum van de eerste hoeveelheid hoeft niet op gelijk te zijn aan de hoeveelheid die geïnjecteerd zou worden bij stationair draaien waarbij alle cilinders een gelijke hoeveelheid brandstof zouden krijgen.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is de hoeveelheid ingespoten brandstof van de eerste cilinder ten minste gelijk aan de hoeveelheid ingespoten brandstof bij stationair draaien van de dieselmotor.

Dit zorgt er voor dat er een minimale warmteontwikkeling in de cilinder behouden blijft en dat bovendien de cilinder geen remmende werking geeft, aangezien de remmende werking door de compressieslag altijd nog gecompenseerd wordt door de verbrandingsslag. Bovendien draagt de cilinder bij aan de energie die nodig is voor de compressie in een andere cilinder, zodat de motor rustig loopt.

In een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de werkwijze herhaald voor een aantal cycli waaronder een eerste cyclus en een tweede cyclus, waarbij het verschil tussen de eerste hoeveelheid en de tweede hoeveelheid omgekeerd wordt tussen de eerste cyclus en de tweede cyclus.

Door de cilinders afwisselend van een verhoogde hoeveelheid brandstof en een verlaagde hoeveelheid brandstof te voorzien, worden alle cilinders gelijkmatig gebruikt zodat ook slijtage gelijkmatig is. Daarnaast wordt de in de motor tevens aanwezige krukas niet constant eenzijdig belast.

In weer een andere uitvoeringsvorm, kan de hoeveelheid brandstof die wordt ingespoten in elke cilinder van de dieselmotor, afzonderlijk worden bepaald en kunnen de cilinders variabel gegroepeerd worden, om zo het voordeligste effect van een met maximale hoeveelheid brandstof voorziene cilinder te optimaliseren.

In een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt bepaald of de motor tijdens de cyclus zich voor bij een opstartregime bevindt en het inspuiten in de eerste cilinder en het inspuiten in de tweede cilinder wordt gedaan onder de conditie dat de dieselmotor zich voorbij het opstartregime bevindt.

Tijdens het gewone bedrijf van de dieselmotor d.w.z. wanneer de dieselmotor zich niet meer in het opstartregime bevindt, wordt brandstof gebruikt en de uitvoeringsvorm draagt eraan bij dat juist dan brandstof wordt bespaard. Dit kan bijvoorbeeld zijn wanneer de dieselmotor wordt ingezet in een vrachtwagen waarbij de vrachtwagen met een constante snelheid rijdt en er geen vol gas wordt gegeven.

In een verdere uitvoeringsvorm verbrandt de eerste hoeveelheid brandstof volledig in de eerste cilinder en verbrandt de tweede hoeveelheid brandstof volledig verbrandt in de tweede cilinder.

Doordat de brandstof in beide cilinders volledig verbrandt, treedt er geen pompwerking op, hetgeen de efficiency van de werkwijze nadelig zou beïnvloeden.

De uitvinding betreft verder een dieselmotor omvattende: - een eerste cilinder en een tweede cilinder; - middelen voor het bepalen van een waarde voor een gewenst gemiddeld koppel tijdens een cyclus van de dieselmotor; - een eerste brandstofinjector voor het direct inspuiten van een eerste hoeveelheid brandstof in de eerste cilinder tijdens de cyclus van de motor; - een tweede brandstofinjector voor het direct inspuiten van een tweede hoeveelheid brandstof in een tweede cilinder tijdens de cyclus van de motor; - een motor managementsysteem ingericht om op basis van een gelijke waarde van het gewenste geimddelde koppel tijdens de cyclus, de eerste brandstofinjector en de tweede brandstofinjector zodanig aan te sturen dat de eerste hoeveelheid verschilt van de tweede hoeveelheid.

Door in de eerste cilinder een andere hoeveelheid brandstof in te spuiten als in de tweede cilinder, zal de cilinder waar de grootste hoeveelheid brandstof wordt ingespoten zo efficiënt mogelijk werken. In de cilinder waarin de kleinste hoeveelheid brandstof wordt ingespoten wordt minder brandstof gebruikt.

Het is bij deze uitvoeringsvorm niet van belang of de middelen voor het bepalen van de waarde voor een gewenst gemiddeld koppel bijvoorbeeld één keer per cyclus van de motor de waarde bepalen, of vaker of minder vaak.

Zoals eerder aangegeven doorloopt tijdens een cyclus van de motor elke cilinder een gelijk aantal keren (bv één keer) een eigen volledige cilindercyclus.

Bij voorkeur is het motor management systeem ingericht om de eerste hoeveelheid en de tweede hoeveelheid onder de maximale hoeveelheid te houden die in een cilinder kan verbranden.

Bij voorkeur is het motor management systeem ingericht om de eerste hoeveelheid te minimaliseren.

Bij voorkeur is de hoeveelheid ingespoten brandstof van de eerste cilinder ten minste gelijk aan de hoeveelheid ingespoten brandstof bij stationair draaien van de dieselmotor. Hierdoor draagt de cilinder bij aan de compressie in tenminste één andere cilinder waardoor de motor rustig loopt. Bovendien is er geen sprake van inefficiëntie door pompwerking.

In een verdere uitvoeringsvorm van de dieselmotor volgens de uitvinding heeft de eerste brandstofinjector en de tweede brandstofinjector elk een massa aansluiting en een stuursignaal aansluiting en is het motor management systeem ingericht voor het laten verschillen van de eerste hoeveelheid van de tweede hoeveelheid door het variëren van de spanning op de massa aansluiting van de eerste brandstofinjector en de tweede brandstofinj ector.

Bij in het bijzonder grote dieselmotoren, zijn de injectoren van verschillende cilinders reeds gegroepeerd, doordat ze een gezamenlijke massa hebben. Door het aansturen van deze massa, kan gemakkelijk bij een aantal cilinders de hoeveelheid ingespoten brandstof worden gereduceerd. Daarnaast kan gelijktijdig het motor management systeem de ingespoten brandstof in de andere cilinders verhogen.

In deze uitvoeringsvorm kunnen bestaande motoren, gemakkelijk aangepast worden, waarbij weinig tot geen aanpassingen gedaan moeten worden aan het originele motor management systeem.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van een dieselmotor volgens de uitvinding is het motor management systeem in gericht om zowel de eerste hoeveelheid als de tweede hoeveelheid tenminste gelijk te laten zijn aan de hoeveelheid ingespoten brandstof bij stationair draaien van de dieselmotor.

Omdat de hoeveelheid ingespoten brandstof in de eerste cilinder en in de tweede cilinder tenminste gelijk is aan de hoeveelheid die zou worden ingespoten bij een stationair draaiende motor, wordt voorkomen dat de eerste cilinder of de tweede cilinder de efficiëntie van de motor verminderd door de pompwerking in die cilinder.

In een verdere uitvoeringsvorm van de dieselmotor volgens de uitvinding, is de dieselmotor voorzien van middelen om te bepalen of de motor zich tijdens de cyclus voorbij een opstartregime bevindt en is het motor managementsysteem ingericht om de eerste hoeveelheid te doen verschillen van de tweede hoeveelheid onder de conditie dat de dieselmotor zich voorbij het opstartregime bevindt.

Tijdens de levensduur van de dieselmotor, gebruikt de motor de meeste brandstof wanneer deze zich niet meer in het opstart regime bevindt. Volgens de uitvoeringsvorm wordt buiten het opstartregime brandstof bespaard.

Deze en andere kenmerken van de uitvinding worden nader toegelicht aan de hand van de bijgaande tekeningen.

Figuur 1 toont een schematische weergave van een stuursignaal, de spanning op de massa aansluiting en een resulterend signaal bij een dieselmotor volgens de prior art

Figuur 2 toont een schematische weergave van een stuursignaal, de spanning op de massa en van een resterend signaal van een dieselmotor volgens de uitvinding.

Figuur 3 toont een schematische weergave van de belasting per cilinder in procenten van de vollast van die cilinders.

Hierin wordt onder een opstartregime van een dieselmotor het regime verstaan waarbij maatregelen worden getroffen die tot doel hebben om de dieselmotor op z'n minst te laten draaien. Tijdens het opstartregime wordt wel gebruik gemaakt van een verwarmingselement om brandstof of motor op te warmen. Ook wordt wel gebruik gemaakt van een additionele motor, zoals een elektromotor om de dieselmotor op gang te brengen of om het aantal toeren per minuut te verhogen. Tijdens het opstartregime is het doel om het aantal toeren per minuut zodanig te verhogen dat de dieselmotor kan blijven draaien doordat de compressie hoog genoeg is om brandstof te doen ontbranden zonder dat deze opstartmaatregelen nodig zijn. Typisch komt de dieselmotor daarbij op bedrijfstemperatuur.

Wanneer de dieselmotor zich niet meer in het opstartregime bevindt (d.w.z. in de daarna volgende toestand) zorgt de energie die vrijkomt bij de verbranding in de cilinders er voor dat de lucht in cilinders die daarna tot ontsteking moeten worden gebracht zodanig wordt gecomprimeerd dat er een zelfontbranding plaatsvindt bij injectie van brandstof. Hierdoor blijft de dieselmotor lopen.

In een voorbeeld van de stand van de techniek wordt een direct ingespoten dieselmotor voorzien van 4 cilinders aangestuurd door een motor management systeem. De inspuitvolgorde van de cilinders is 1-3-4-2.

Elke cilinder wordt door een eigen brandstofinjector brandstof voorzien. De brandstofinjectoren zijn elk via een massa aansluiting op de brandstofinjector en een stuursignaal aansluiting op de brandstofinjector aangesloten op het motor managementsysteem. Het stuursignaal en de spanning op de massa bepalen samen een resulterend signaal dat bepaalt of de brandstofinjector brandstof injecteert of niet.

In figuur 1 toont lijn 1 het stuursignaal voor een brandstofinjector van eerste cilinder als functie van de tijd waarbij het stuursignaal varieert tussen de spanning op de massa (0 V) en de spanning op een batterij (24 V). Lijn 2 toont de spanning op de massa aansluiting van de eerste cilinder als functie van de tijd: deze is de gehele tijd 0 V. Het resulterende signaal (aangegeven met lijn 3) is gelijk aan het verschil tussen het stuursignaal en de spanning van de massa aansluiting. Het gearceerde gebied geeft aan in welke periode er brandstof wordt ingespoten. Lijn 4 toont het stuursignaal voor een tweede cilinder als functie van de tijd en lijn 5 de spanning op de massa aansluiting van de brandstofinjector van de tweede cilinder. Lijn 6 toont het resulterende signaal dat gelijk is aan het verschil tussen het stuursignaal en de spanning van de massa aansluiting. Ook hier geeft het gearceerde gebied aan in welke periode er brandstof wordt ingespoten.

In de figuur beginnen lijn 1, 2, 3, 4, 5 en 6 op een zelfde moment in de cyclus van de motor en is de tijdsschaal gelijk.

In het voorbeeld is de eerste cilinder cilinder 1 zoals genummerd in de gebruikelijke nummering van ciinders in een dieselmotor. De tweede cilinder is cilinder 3. Het stuursignaal en de spanning op de massa aansluiting van de brandstofinjectoren van cilinder 4 en cilinder 2 is niet getoond.

In een voorbeeld van de uitvinding wordt een direct ingespoten dieselmotor voorzien van 4 cilinders aangestuurd door een motor management systeem. De inspuitvolgorde van de cilinders is 1-3-4-2.

Elke cilinder wordt door een eigen brandstofinjector van brandstof voorzien. De brandstofinjectoren zijn elk via een eigen massa aansluiting op de brandstofinjectoren en een stuursignaal aansluiting op de brandstofinjectoren aangesloten op het motor managementsysteem. Het stuursignaal en de spanning op de massa bepalen samen een resulterend signaal dat bepaalt of de brandstofinjector brandstof injecteert of niet.

In figuur 2 toont lijn 11 het stuursignaal voor een eerste cilinder als functie van de tijd. Het stuursignaal varieert tussen de spanning op de massa (0 V) en de spanning op de batterij (24 V) .

Lijn 12 toont het massa signaal van de eerste cilinder als functie van de tijd. In de eerste cilinder wordt tijdens een motorcyclus minder brandstof ingespoten dan in een tweede cilinder. In het voorbeeld is de eerste cilinder 1 zoals genummerd in de gebruikelijke nummering van cilinders in een dieselmotor.

In lijn 13 wordt het resulterend signaal aangegeven dat gelijk is aan het verschil tussen het stuursignaal en de spanning op de massa. Het gearceerde gebied geeft aan in welke periode er brandstof wordt ingespoten. Deze periode is korter dan de periode waarin het stuursignaal hoog is.

In lijn 14 wordt het stuursignaal getoond voor een tweede cilinder. De tweede cilinder is in dit voorbeeld cilinder 3.

In lijn 15 wordt de spanning op de massa van de brandstofinjector van de tweede cilinder getoond.

In lijn 16 wordt een resulterend signaal aangegeven dat gelijk is aan het verschil tussen het stuursignaal en de spanning op de massa. Het gearceerde gebied geeft aan in welke periode er brandstof wordt ingespoten.

In de figuur beginnen lijn 11, 12, 13, 14, 15 en 16 op een zelfde moment in de cyclus van de motor en is de tijdsschaal gelijk.

Het stuursignaal en de spanning op de massa aansluiting van de brandstofinjectoren van cilinder 4 en cilinder 2 is niet getoond.

Zoals te zien is geeft de brandstofinjector van de tweede cilinder veel langer brandstof af dan de brandstofinjector van de eerste cilinder. Het gearceerde gebied geeft hier de periode aan waarin brandstof wordt ingespoten.

Het massasignaal wordt gevarieerd nadat het motor managementsysteem heeft geconstateerd dat de dieselmotor zich niet meer in een opstartregime bevindt.

In dit voorbeeld worden het stuursignaal bepaald door een eerste deel van het motor management systeem. Dit eerste deel is niet ingericht op het aanbrengen van een verschil in de hoeveelheid brandstof tussen de eerste cilinder en de tweede cilinder tijdens de cyclus van de motor wanneer verder de omstandigheden gelijk zijn. Het eerste deel regelt zodanig dat bij de gelijke omstandigheden de cilinders evenveel bijdragen aan het koppel. Het motor management systeem omvat een tweede deel dat in de aansturing tussen het eerste deel en de brandstofinjectoren is geplaats. Dit deel varieert de spanning op de massa en zorgt daarmee voor een verschil in hoeveelheid brandstof tussen de eerste cilinder en de tweede cilinder.

Nadat het eerste deel constateert dat ondanks de lengte van het stuursignaal naar de eerste cilinder er te weinig koppel wordt geleverd, verlengt het eerste deel het stuursignaal voor de tweede cilinder. Tijdens de resterende twee cilinders van de motorcyclus varieert de lengte van het stuursignaal ook. Het tweede deel laat het stuursignaal ongewijzigd door, maar stuurt de uiteindelijke duur van de inspuiting bij aan de hand van periode waarin de massa op de brandstofinjectoren daadwerkelijk aan massa ligt dan wel gelijk is aan de batterij spanning.

Zowel in het voorbeeld waarbij figuur 1 hoort zowel als in het voorbeeld waarbij figuur 2 hoort, geeft een brandstofinjector een hoeveelheid brandstof af die lineair is met de tijd waarin de brandstof wordt geïnjecteerd.

Als variant op het voorbeeld waarbij figuur 2 hoort, kan het motor managementsysteem zodanig zijn ingericht dat de massa voor elke cilinder een vaste waarde heeft, bv 0 V, maar dat de lengte van het stuursignaal wordt gevarieerd.

In figuur 3a wordt een diagram getoond waarin de hoeveelheid ingespoten brandstof per cilinder wordt uitgedrukt als percentage van de maximale inspuitbare hoeveelheid brandstof als functie van de tijd. Het betreft een 4-cilinder motor. De cilinders zijn genummerd volgens de gebruikelijke wijze met nummers 1,2,3 en 4. Er wordt hier uitgegaan van een deellast van de dieselmotor van 50%, waarbij alle cilinders binnen een cyclus van de dieselmotor op 50% van het maximale koppel draaien. In figuur 3a wordt de uitvinding niet gebruikt.

In figuur 3b is de uitvinding toegepast om de dieselmotor 50% van het maximale koppel te laten leveren. Er is dus sprake van een deellast van 50%.

Voor een eerste cyclus van de dieselmotor is de brandstof inspuiting voor de cilinders 2, 3 is verlaagd naar 2% van de maximaal inspuitbare hoeveelheid brandstof. De brandstof inspuiting voor de cilinders 1, 4 is verhoogd naar 98%. Zo wordt er voor gezorgd, dat twee cilinders 1, 4 op maximale efficiency werken, terwijl de overige twee cilinders 2, 3 op een brandstof hoeveelheid werken, die overeenkomt met een stationair toerental, zodat de cilinders 2, 3 op bedrijfstemperatuur blijven. Bovendien loopt de dieselmotor hierdoor het meest regelmatig over verschillende cycli heen.

Tijdens de volgende motorcyclus, de tweede cyclus, wordt de motor nog steeds bedreven in 50% deellast. De hoeveelheid ingespoten brandstof per cilinder is nu 100% voor de cilinders 2 en 3 en 5 % voor de cilinders 1 en 4. Bij de hierop volgende motorcyclus, de derde motorcyclus, zijn de hoeveelheden brandstof weer zoals aangegeven voor de eerste cyclus. Deze afwisseling wordt doorgezet zolang de belasting op 50% deellast blijft. Hierdoor worden alle vier cilinders (1, 2, 3, 4) gelijkmatig belast en blijft de bedrijfstemperatuur van de dieselmotor op pijl, terwijl de efficiency van de motor verhoogd is, doordat ten minste twee cilinders op 98% werken.

Claims (15)

1. Werkwijze voor het aansturen van een direct ingespoten dieselmotor voorzien van een eerste cilinder en een tweede cilinder, welke werkwijze de stappen omvat: - het inspuiten van een eerste hoeveelheid brandstof in de eerste cilinder tijdens een cyclus van de motor en het inspuiten van een tweede hoeveelheid brandstof in de tweede cilinder tijdens de cyclus van de motor, waarbij de eerste hoeveelheid en de tweede hoeveelheid worden bepaald met behulp van een motor managementsysteem dat is ingericht om aan de hand van een gelijke waarde voor een gewenst gemiddeld koppel tijdens de cyclus de eerste hoeveelheid te laten verschillen van de tweede hoeveelheid.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de eerste brandstofinjector en de tweede brandstofinjector elk zijn voorzien van een massa aansluiting en een stuursignaal aansluiting en het motor managementsysteem de eerste hoeveelheid laat verschillen van de tweede hoeveelheid door het variëren van de spanning op een massa aansluitingen van de eerste cilinder en de tweede cilinder.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de eerste hoeveelheid kleiner is dan de tweede hoeveelheid en in de tweede cilinder de maximale hoeveelheid brandstof ingespoten wordt die kan verbranden.

4. Werkwijze volgens conclusie 1,2 of 3, waarbij de eerste hoeveelheid geminimaliseerd wordt.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de hoeveelheid ingespoten brandstof van de eerste cilinder ten minste gelijk is aan de hoeveelheid ingespoten brandstof bij stationair draaien van de dieselmotor.

6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies die wordt herhaald voor een aantal cycli van de dieselmotor waaronder een eerste cyclus en een tweede cyclus, waarbij het verschil tussen de eerste hoeveelheid en de tweede hoeveelheid omgekeerd wordt tussen de eerste cyclus en de tweede cyclus.

7. Werkwijze volgens conclusie 1,2,3,4,5 of 6, waarbij - wordt bepaald of de motor tijdens de cyclus zich voorbij een opstartregime bevindt en; - het inspuiten in de eerste cilinder en het inspuiten in de tweede cilinder wordt gedaan onder de conditie dat de dieselmotor zich voorbij het opstartregime bevindt.

8. Werkwijze volgens conclusie 1,2,3,4,5,6 of 7, waarbij de eerste hoeveelheid brandstof volledig verbrandt in de eerste cilinder en de tweede hoeveelheid brandstof volledig verbrandt in de tweede cilinder.

9. Werkwijze volgens conclusie 1,2,3,4,5,6,7 of 8, waarbij tijdens de cyclus van de dieselmotor gemiddeld een gemiddelde hoeveelheid brandstof wordt ingespoten in de cilinders van de dieselmotor en waarin de eerste hoeveelheid lager is dan de gemiddelde hoeveelheid en de tweede hoeveelheid hoger is dan de gemiddelde hoeveelheid.

10. Dieselmotor omvattende - een eerste cilinder en een tweede cilinder; - middelen voor het bepalen van een waarde voor een gewenst gemiddeld koppel tijdens een cyclus van de dieselmotor; - een eerste brandstofinjector voor het direct inspuiten van een eerste hoeveelheid brandstof in de eerste cilinder tijdens de cyclus van de motor; - een tweede brandstofinjector voor het direct inspuiten van een tweede hoeveelheid brandstof in een tweede cilinder tijdens de cyclus van de motor; gekenmerkt door - een motor managementsysteem ingericht om op basis van een gelijke waarde van het gewenste gemiddelde koppel tijdens de cyclus, de eerste brandstofinjector en de tweede brandstofinjector zodanig aan te sturen dat de eerste hoeveelheid verschilt van de tweede hoeveelheid.

11. Dieselmotor volgens conclusie 10, waarbij de eerste brandstofinjector en de tweede brandstofinjector elk een massa aansluiting en een stuursignaal aansluiting heeft; en het motor management systeem is ingericht voor het laten verschillen van de eerste hoeveelheid van de tweede hoeveelheid door het variëren van de spanning op de massa aansluitingen van de eerste brandstofinjector en de tweede brandstofinjector.

12. Dieselmotor volgens conclusie 10 of 11, waarbij het motor management systeem is ingericht om zowel de eerste hoeveelheid als de tweede hoeveelheid ten minste gelijk te laten zijn aan de hoeveelheid ingespoten brandstof bij stationair draaien van de dieselmotor.

13. Dieselmotor volgens conclusie 10,11 of 12, voorzien van middelen om te bepalen of de motor zich tijdens de cyclus voorbij een opstartregime bevindt en is het motor managementsysteem ingericht om de eerste hoeveelheid te doen verschillen van de tweede hoeveelheid onder de conditie dat de dieselmotor zich voorbij het opstartregime bevindt.

14. Dieselmotor volgens conclusie 10, 11,12 of 13, waarbij het motormanagement systeem is ingericht om de eerste brandstofinjector en de tweede brandstofinjector zodanig aan te sturen dat de eerste hoeveelheid brandstof volledig verbrandt in de eerste cilinder en de tweede hoeveelheid brandstof volledig verbrandt in de tweede cilinder.

15. Dieselmotor volgens conclusie 10,11,12,13 of 14, waarbij tijdens de motorcyclus gemiddeld een gemiddelde hoeveelheid brandstof in de cilinders van de dieselmotor wordt geïnjecteerd en waarbij de eerste hoeveelheid lager is dan de gemiddelde hoeveelheid en de tweede hoeveelheid hoger is dan de gemiddelde hoeveelheid.