DE2014633C2 - Einrichtung zur Steuerung des einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches - Google Patents

Einrichtung zur Steuerung des einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches

Info

Publication number
DE2014633C2
DE2014633C2 DE19702014633 DE2014633A DE2014633C2 DE 2014633 C2 DE2014633 C2 DE 2014633C2 DE 19702014633 DE19702014633 DE 19702014633 DE 2014633 A DE2014633 A DE 2014633A DE 2014633 C2 DE2014633 C2 DE 2014633C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
function generator
fuel
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19702014633
Other languages
English (en)
Other versions
DE2014633A1 (de
Inventor
Richard Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Zechnall
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19702066206 priority Critical patent/DE2066206C2/de
Priority to DE19702014633 priority patent/DE2014633C2/de
Priority to FR7046311A priority patent/FR2083845A5/fr
Priority to BR57071A priority patent/BR7100570D0/pt
Priority to CH402471A priority patent/CH514780A/de
Priority to NL7104034A priority patent/NL7104034A/xx
Priority to ES389567A priority patent/ES389567A1/es
Priority to CA108679A priority patent/CA932430A/en
Priority to US00128617A priority patent/US3750632A/en
Priority to SE7103900A priority patent/SE371470B/xx
Priority to BE764927A priority patent/BE764927A/xx
Priority to CS2219A priority patent/CS149438B2/cs
Priority to GB2533371*A priority patent/GB1337448A/en
Publication of DE2014633A1 publication Critical patent/DE2014633A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2014633C2 publication Critical patent/DE2014633C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D43/00Conjoint electrical control of two or more functions, e.g. ignition, fuel-air mixture, recirculation, supercharging or exhaust-gas treatment
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/28Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by drag-force, e.g. vane type or impact flowmeter
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

Die Erfindung geht von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruches aus. Solche Einrichtungen haben hauptsächlich die Aufgabe, die Konzentration unverbrannter oder unvollständig verbrannter Bestandteile in den Abgasen von Brennkraftmaschinen herabzusetzen. Es sind Systeme bekannt, die im Schiebebetrieb oberhalb der Leerlaufdrehzahl die Kraftstoffzufuhr vollständig unterbinden, doch gibt es noch andere Betriebszustände der Brennkraftmaschinen, bei denen eine Abgasentgiftung erforderlich und auch möglich ist.
Eine durch die DE-OS 14 51 988 bekannte Einrichtung dieser Art soll mit hoher Genauigkeit das Gewicht der angesaugten Frischluftmenge erfassen, die zur Verbrennung in die Brennräume der Brennkraftmaschine eingebracht wird. Entsprechend der Frischluftmenge wird ein Signal zur Steuerung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge derart erzeugt daß sich über den gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine ein konstantes Verhältnis Luft: Kraftstoff einstellt Insbesondere sollen mit dieser Maßnahme Einflüsse kompensiert werden, die sich üblicherweise auf die Gemischzusammensetzung auswirken, wie Umweltbedingungen oder steigender Luftwiderstand im Luftfilter bei zunehmender Verschmutzung desselben. Dabei werden
ίο jedoch der Abgaszusammensetzung und dem Einfluß der dynamischen Verhältnisse beim Betrieb der Brennkraftmaschine und ihrer Auswirkung auf die Abgaszusammensetzung keine Rechung getragen. So kann mit relativ kraftstoffreichem Gemisch ein gutes
ii Fahrverahlten eines mit der Brennkraftmaschine betriebenen Kraftfahrzeuges erzielt werden, was aber eine hohe Emissionsrate an schädlichen Abgasen zur Folge hat und eine nachträgliche Abgasentgiftung bedingt.
Ein bekanntes Verfahren zur Abgasentgiftung ist die Nachverbrennung der Abgase in einem besonderen Reaktor. Bei diesem Verfahren wird jedoch der Benzinverbrauch erhöht und außerdem ist der Reaktor kostspielig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Betrieb einer eingangs genannten Brennkraftmaschine mit möglichst kraftstoffarmen Gemisch zu ermöglichen, unter Beibehaltung der zumindest zeitweise geforderten maximalen, konstruktiv gegebenen Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine und Gewährleistung einer möglichst geringen Schadstoffemission ohne zusätzlichen Geräteaufwand für eine nachträgliche Abgasentgiftung. Aus den Abgasen sollen als giftige Bestandteile besonders unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Stickoxide entfernt werden.
Die obengenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst. Die erwähnte Luftzahl bzw. Luftüberschußzah! λ ist ein Maß für die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches. Sie ist so definiert, daß bei einem stöchiometrisehen Gemisch λ = 1 ist.
Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildungen sind nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten und mit Diagrammen erklärten Ausführungsbeispielen beschrieben und erläutert. Es zeigt
F i g. 1 in einem Diagramm die Abhängigkeit der CH- und NO-Konzentration von der Luftüberschußzahl λ und vom Zündzeitpunkt,
F i g. 2 in einem Diagramm die Abhängigkeit der CH- und CO-Konzentration von der Funkendauer,
so F i g. 3, 4 und 9 Blockschaltbilder verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung,
F i g. 5 das Schaltbild des elektronischen Funktionsgebers für das Ausführungsbeispiel nach F i g. 4,
Fig.6, 7, 8 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des in Fig.5 dargestellten elektronischen Funktionsgebers.
In Fig. 1 ist die Emission giftiger Abgase in Abhängigkeit von der Luftüberschußzahl λ dargestellt. Die Kurven 40, 41 und 42 gelten für Stickoxide, und zwar bei Zündung 25°, 35° und 50° vor dem oberen Totpunkt. Die Kurven 43, 44 und 45 gelten für unverbrannte Kohlenwasserstoffe bei Zündung 25°, 35° und 50° vor dem oberen Totpunkt. Die Konzentration von CO ist nicht aufgezeichnet. Sie sinkt wie die der Kohlenwasserstoffe mit zunehmender Luftüberschußzahl, nimmt aber nicht wieder zu, wenn λ > 1,2 wird.
Demgemäß ist es am zweckmäßigsten, die Brennkraftmaschine mit einer Luftüberschußzahl von etwa 1.2
zu betreiben. Bei größerem Luftüberschuß können Verbrennungsaussetzer auftreten, so daß die Konzentration unverbrannter Kohlenwasserstoffe wieder stark zunimmt, wie es in F i g. 1 dargestellt ist Außerdem ist zu berücksichtigen, daß die höchste Leistung des Motors bei λ = 03 erreicht wird.
Ein sinnvoller Kompromiß zwischen den Anforderungen nach einerseits hoher Motorleistung und andererseits günstiger Abgaszusammensetzung ist nach der Erfindung in folgender Weise möglich: Ein kraftstoffarmes Gemisch wird eingestellt im Bereich derjenigen Fahrzu<!tände, die bevorzugt im Standverkehr vorkommen, wo zwar möglichst gut entgiftetes Abgas, jedoch nicht die Maximalleistung des Motors erforderlich ist; ein kraftstoffreiches Gemisch wird bei denjenigen Betriebszuständen eingestellt, bei denen hohe Motorleistung gefordert wird, aber auch die Reinheit der Abgase kein besonderer Wert gelegt werden muß, also vor allem beim Oberlandverkehr.
Als Kriterium zur Unterscheidung zwischen den beiden Gruppen von Betriebszuständen wird gemäß der Erfindung die Fahrgeschwindigkeit verwendet
In F i g. 3 ist eine mit Benzineinspritzung arbeitende Brennkraftmaschine dargestellt bei der der Fuaktionsgeber sowohl für die Dosierung des Kraftstoffes wie auch der Verbrennungsluft sorgt Diese Ausgestaltung ist entsprechend auch auf Vergasermotoren anwendbar.
Es ist ein elektronischer Funktionsgeber 25 mit zwei Ausgängen vorgesehen. Der erste Ausgang ist an den Eingang des ersten Differenzverstärkers 20 angeschlossen, der zur Ansteuerung einer ersten Betätigungsvorrichtung 21 einer Kraftstoff-Zumeßdrossel 22 dient Die Stellung der Zumeßdrossel 22 wird über einen Zumeßdrossel-lstwercgeber 23 erfaßt und zum Vergleich mit dem Signalwert am ersten Ausgang des Funktionsgebers wieder auf den Eingang des ersten Differenzverstärkers zur Einstellung der Zumeßdrossel gegeben wird.
Der zweite Ausgang des Funktionsgebers ist an den Eingang eine·; zweiten Differenzverstärkers 26 angeschlossen, der über eine zweite elektromagnetische Betätigungsvorrichtung 27 eine im Ansaugrohr 11 einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine angeordnete Drosselklappe 12 steuert und somit insbesondere die den Brennräumen der Brennkraftmaschine zügeführte Luffmenge steuert. An drfi Eingängen de: Funktionsgebers 25 sind jeweils ein Winkelgeber 14 für die Stellung der Drosselklappe 12, ein Winkelgeber 24 für die Stellung des Gaspedals 13 der Brennkraftmaschine, und ·'-> Multivibrator ?8 angeschlossen.
Der iviultivibrator wird von einer nicht weiter dargestellten Zündspule der Brennkraftmaschine mit Impulsen drehzahlproportionaler Frequenz angesteuert und gibt entsprechende Steuersignale an den Funktionsgeber ab. An zwei weitere Eingänge des Funktionsge- bers 25 kann erforderlichenfalls ein Istwertgeber 28 für die Lufttemperatur und/oder ein Istwertgeber 29 für den Luftdruck angeschlossen werden.
Vom Funktionsgeber werden sowohl die Zumeßdrossel 22 als auch die Drosselklappe 12 über Sollwert-Istwert-Vergleichsschaltungen gesteuert.
Aus F i g. 1 sieht man, daß die Stickoxidkonzentration bei λ = 1,2 noch recht groß ist und sowohl durch Erhöhung der Luftüberschußzahl λ als auch durch späteren Zündzeitpunkt vermindert werden könnte. Die Zündaussetzer, die bei größeren Luftüberschußzahlen die starke Erhöhung der Kohlenwasserstoffkonzentration bewirken, können nach F i g. 2 dadurch bekämpft werden, daß man die Funkendauer erhöht In F i g. 2 ist die Abhängigkeit der Kohlenwasserstoffkonzentration von der Funkendauer dargestellt Kurve 46 gilt für λ=Ό,8;47 fürA=0,9;48 für A=I1O;49 fürA=l,l und 50 Ru-A=IZ
Ein in F i g. 4 dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Eigenschaften der in Fig.3 gezeigten Einrichtung auf und besitzt außerdem Mittel zur Erhöhung der Funkendauer auf mindestens 2 Millisekunden oder noch darüber und Vorrichtungen zur Verstellung des Zündzeitpunktes. Die Vorrichtungen zur Luft- und Kraftstoffzumessung sind so ausgelegt, daß die Brennkraftmaschine bei Tefllastbetrieb sehr kraftstoffarme Gemische mit Luftüberschußzahlen bis zu λ = 1,4 erhält Durch die Verlängerung der Funkendauer auf über 2 Millisekunden ergibt sich in Fig. 1 für die Kohlenwasserstoffkonzentration der Verlauf gemäß Kurve 43a bzw. 44a oder 45a, so daß eine optimale Abgasentgiftung erreicht wird.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig.4 enthält einen Funktionsgeber 32 mit vier Einengen und drei Ausgängen. An die vier Eingänge sind der Gaspedal-Winkelgeber 24, der Multivibrator 18, ein Kühlwasser-Temperaturgeber 33 und ein Luftdruck-Istwertgeber 34 angeschlossen. An einem ersten Ausgang des Funktionsgeters 32 ist ein Kraftstoff-Regelsystem 35 angeschlossen, das zur Regelung des Kraftstoff-Zuflusses zu den Einspritzdüsen 30 dient An einem zweiten Ausgang des Funktionsgebers 32 ist ein Drosselklappen-Regelverstärker 36 angeschlossen, der über ein Stellglied 37 die Drosselklappe 12 verstellen kann. An einem dritten Ausgang des Funktionsgebers 32 ist ein Zündzeitpunkt-Versteller 38 angeschlossen. Dessen Ausgang ist mii der Zündanlage 39 verbunden.
Um die Zeichnung möglichst übersichtlich zu halten, ist nur bei der Regelvorrichtung für die Drosselklappe eine Rückführungsleitung 37a eingezeichnet, die einen Vergleich zwischen Sollwert und Istwert ermöglicht. Solche Rückführungsleitungen zum Sollwcrt-Isiwert-Vergleich können auch beim Kraftstoff-Regelsystem 35 und beim Zündzeitpunkt-Versteller 38 vorgesehen sein.
Fig.5 zeigt das Sflialtbi'H des Funktionsgebers 32, der für das Ausfüh. jngsbeispiel nach F i g. 4 vorgesehen ist, in einer etwas vereinfachten Form ohne den Kühlwasser-Temperaturgeber 33 und ohne den Luftdruck-Istwertgeber 34.
Die Ausgangssignale des Funktionsgebers 32 sind in den Fig.6, 7 und 8 dargestellt. Fig.6 zeigt die Abhängigkeit der Drosselklappenstellung &d von der Gaspedalstellung olp. F i g. 7 zeigt die Abhängigkeit der für jeden Kolbenhub der Brennkraftmaschine erforderlichen Kraftstoffmenge q von der Drehzahl π und von der Gaspedalstellung α*. Bei den einzelnen Kurven ist dir GLjpedalstellung a/>und die zugehörige angestrebte Luftüberschußzahl λ angeschrieben. F i g. 8 zeigt die Abhängigkeit der Vorzündung a.z von der Drehzahl η und der Gaspedalstellung cup.
Der in F i g. 5 dargestellte Funktionsgeber enthält als wichtigste Bauteile eine Multiplizierstufe 48, einen ersten Regelverstärker 55. einen zweiten Regelverstärker 61 und drei Zenerdioden 45,47 und 57.
Der Gaspedal-Winkelgeber 24 ist als Potentiometer oder induktiver Spannungsteiler ausgebildet, an dessen oberem Anschluß 40 eine positive Gleichspannung (Λο angelegt wird. Vom Mittelabgriff des Potentiometers 24 gelangt das positive Gleichspannungssignal erstens über einen Widerstand 43 und eine zweite Ausgangsklemme 44 zum Drosselklappen-Regelverstärker 36, zweitens
über einen Widerstand 46 zu einem ersten Eingang der Multiplizierstufe 48, drittens über einen Widerstand 53 zum Eingang des ersten Regelverstärkers 55 und viertens über einen Widerstand 59 zum Eingang des zweiten Regelverstärkers 61.
Die erste Zenerdiode 45 begrenzt das Ausgangssignal des Potentiometers 24 und erzeugt so den Knick in der Kurve nach F i g. 6.
Die Multiplizierstufe 48 liefert über einen Widerstand 50 und die erste Ausgangsklemme 51 das Steuersignal für das Kraftstoff-Regelsystem 35. Dieses Steuersignal ist durch die Kurvenschar in F i g. 7 gegeben. Damit die Kurven für n-*O nicht zum Koordinatenursprung, sondern zum Punkt A hin konvergieren, wird dem ersten Eingang der Multiplizierstufe 48 über einen Widerstand 49 eine negative Gleichspannung U*\ zugeführt. Einem zweiten Eingang der Multiplizierstufe 48 wird das Ausgangssignal des Multivibrators 18
Jn^ ilnn PW λ U -· η Yt 1 lrtitinc* πΐ
Für große Gaspedalwinkel sollen die Kurven im Kraftstoff-Kennfeld abknicken, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Dafür ist die zweite Zenerdiode 47 vorgesehen.
Während für die Einstellung der pro Kolbenhub bereitgestellten Kraftstoffmenge die Signale für Drehzahl-Istwert und Gaspedalwinkel miteinander multipliziert werden, werden diese beiden Signale für die Verstellung des Zündzeitpunktes am Eingang des ersten Regelverstärkers 55 addiert, so daß sich die in Fig.8 dargestellten, parallelen Geraden ergeben. Der Drehzahl-Istwert wird über einen Widerstand 52 und der Gaspedalwinkel über einen Widerstand 53 zugeführt.
Der über einen Widerstand 56 und eine dritte Zenerdiode 57 gegengekoppelte erste Regelverstärker 55 verschiebt den Zündzeitpunkt zu immer früheren Werten hin, je höher die Drehzahl η ist und je stärker das Gaspedal niedergetreten wird, aber nur solange, bis das Gaspedal die Hälfte seine Vollausschlags erreicht hat. Das Abknicken der Geraden in Fig. 8 für hohe Drehzahlen wird durch die dritte Zenerdiode 57 verursacht. Wenn das Gaspedal weiter als bis zur Hälfte seines Voilausschlags niedergetreten wird, muß nach Fig.8 der Zündzeitpunkt wieder zu späteren Werten hin verschoben werden. Dafür ist der zweite Regelverstärker 61 vorgesehen. Seinem Eingang wird über einen Widerstand 59 der Gaspedalwinkel und über einen Widerstand 60 eine negative Gleichspannung t/42 zugeführt. Wegen der Gegenkopplung über den Widerstand 62 und die Diode 63 erscheint an seinem Ausgang kein Signal, solange bei kleinen Gaspedalwinkeln das Suremensignal an seinem Eingang einen negativen Wert hat Sobald das Eingangssignal des Verstärkers 61 positiv wird, gibt dieser ein negatives Ausgangssignai ab, das der Gaspedal-Stellung proportional ist Durch geeignete Wahl des Widerstands 54 wird dasselbe in z. B. doppelter Größe aber negativ am Eingang des Verstärkers 55 wirksam. Damit verschiebt sich der Zündzeitpunkt zu späteren Werten mit zunehmendem Gaspedalwinkel.
Im folgenden werden die Eigenschaften des Ausführungsbeispiels nach F i g. 5 nochmals kurz zusammengefaßt Die Konzentration schädlicher Bestandteile in den Abgasen wird durch zwei grundsätzliche Maßnahmen herabgesetzt Erstens wird die Brennkraftmaschine mit Luftüberschuß betrieben, um die Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxid-Konzentration herabzusetzen. Zweitens wird die Stickoxidkonzentration durch Herabsetzen der Verbrennungshöchsttemperatur vermindert Das wird dadurch erreicht, daß man den Luftüberschuß sehr groß macht = 1,4). Die dabei möglichen Verbrennungsaussetzer werden dadurch vermieden, daß einerseits die Funkendauer auf einige Millisekunden verlängert wird und andererseits der Zündzeitpunkt in Richtung Frühzündung verschoben wird. Es sind Mittel vorgesehen, die diese Abgasentgiftungsmaßnahmen rückgängig machen, wenn von der Brennkraftmaschine eine hohe Leistung gefordert wird. Als Kriterium ist dafür die Fahrgeschwindigkeit vorgesehen. Als anderes Kriterium könnte man auch wie bei automatischen Getrieben einen Kick-Down-Kontakt vorsehen: Die Maßnahmen zur Abgasentgiftung werden rückgängig gemacht, wenn das Gaspedal voll bis zum Anschlag
υ durchgetreten wird.
Die Abgasentgiftung kann mit Hilfe elektronischer Gemischdosierungssysteme noch weiter getrieben werden. Entsprechende Maßnehmen, die allerdings eine
A·· sklnU + ·>η»>ν*1τ»π A t
bringen, sind im folgenden anhand des Ausführungsbeispiels nach F i g. 9 näher erläutert.
Für die unvollständige Verbrennung des Kraftstoffs in der Brennkraftmaschine gibt es außer zu kleinem Luftüberschuß und Zündaussetzern vor allem bei Einspritzmotoren noch einen dritten Grund: Der Kraftstoff gelangt teiiweise noch im flüssigen Aggregatzustand in Form kleiner Tröpfchen in den Zylinder.
Be: Saugrohr-Einspritzanlagen kann man den Anteil
des Kraftstoffs, der im flüssigen Aggregatzustand in den Zylinder gelangt, dadurch vermindern, daß man die Vorlagerungszeit erhöht, d.h. die Zeit zwischen der Einspritzung ins Saugrohr and der Öffnung des Einlaßventils. Im Ausführungsbeispiel nach Fig.9 sind daher Mittel zur Veränderung des Einsprit/zeitpunkts vorgesehen.
Weiterhin sind Mittel zur Abgasrückführung ins Ansaugrohr und zur Steuerung dieser Abgasrückführung vorgesehen. Durch die Abgasrückführung wird die Konzentration von Stickoxiden in den Abgasen herabgesetzt, da der Gemischheizwert und damit die Verbrennungshöchsttemperatur vermindert wird. Derselbe Effekt wird allerdings auch schon durch Vergrößerung der Luftüberschußzahl auf λ = 1.4 erreicht, doch bietet die Abgasrückführung noch einen weiteren Vorteil: Durch die heißen Abgase wird das Gemisch im Ansaugrohr vorgeheizt, wodurch auch der tröpfchenförmige Anteil des Kraftstoffs und damit der Kohlenwasserstoffgehalt in den Abgasen verkleinert wird.
Allerdings ist eine Vorkühlung der rückgeführten Abgase erforderlich, da sonst das Gemisch im Ansaugrohr zu stark aufgeheizt und eventuell dort schon gezündet wird.
An sechs Eingänge eines elektrischen Funktionsgebers 70 sind ein Lufttemperaturgeber 77, der Gaspedal-Winkelgeber 24, der Multivibrator 18, der Kühlwasser-Temperaturgeber 33, der Luftdruck-Istwertgeber 34 und ein Abgas-Istwertgeber 75 angeschlossen. An fünf Ausgänge des elektronischen Funktionsgebers 70 sind das Kraftstoff-Regelsystem 35, ein Einspritzzeitpunktversteller 76, der Drosselklappen-Regel verstärker 36, ein Abgasrückführungsregler 73 und der Zündzeitpunkt-Versteller 38 angeschlossen.
Es können zusätzlich auch noch Mittel zur Messung der Stickoxid- und Kohlenwasserstoffkonzentration in der Auspuffleitung vorgesehen werden. Der Eingang des Abgas-Istwertgebers 75 ist dann mit einer Meßvorrichtung 74 verbunden, die zur Messung der
Stickoxid- und Kohlenwasserstoffkonzentration dient. In einer Abgas-Rückführungsleitung 71, die vom nicht dargestellten Auspuffrohr zum Ansaugrohr 11 führt, ist eine Abgasrückführungs-Drosselklappe 72 angebracht, die vom Abgasrückführungsregier 73 betätigt wird. An den Einspritzzeitpunktversteller 76 sind die Einspritzventile 30 angeschlossen. Die weiteren Bauteile sind gleich v»io bei F i g. 5 und dort schon beschrieben.
Bei dem in F i g. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Einsprilzventile 30 elektromagnetisch betätigt, und zwar vom Einspritzzeitpunktventil 76 durch elektrische Impulse, die eine konstante Länge aufweisen und deren Einsatzzeitpunkt verstellt wird. Die Kraftstoffmenge pro Hub wird im Kraftstoff-Regelsystem 35 durch eine Drossel geregelt.
Bei einer nicht dargestellten Variante dieses Ausführungsbeispiels kann das Kraftstoff-Regelsystem 35 zusammen mit dem Einspritzpunktversteller 76 zu einer elektronischen Baugruppe zusammengefaßt sein. Die Einspritzventile 30 werden elektromagnetisch betätigt durch Impulse, deren Länge und deren Einsatzzeitpunkt variiert werden. Die Kraftstoffmenge pro Hub wird in diesem Fall durch Variation der Einspritzdauer eingestellt.
Aus Drehzahl und Drosselklappenstellung ist nur das Volumen der angesaugten Luft bestimmbar. Zur exakten Einstellung der Luftüberschußzahl λ muß man aber die Masse der angesaugten Luft wissen. Für die elektronische Bestimmung der Masse sind der Luftdruck-Istwertgeber 34 und der Lufttemperaturgeber 77 vorgesehen. Statt aus Drosselklappenstellung, Luftdruck und Lufttemperatur kann die Luftmasse pro Hub auch aus dem Druck im Saugrohr und der Temperatur bestimmt werden. Die Luftüberschußzahl λ wird hier nur bis auf etwa 1,1 bis 1,2 angehoben. Der Gemischheizwert wird dann durch Abgasrückführung noch weiter herabgesetzt.
Die Meßvorrichtung 74 ist entweder in der Auspuffleitung oder wie in F i g. 9 dargestellt in der Abgasrückführungsleitung 71 angebracht. Sie dient zur Messung der Stickoxid- und Kohlenwasserstoffkonzentration. Im Funktionsgeber 70 ist eine Regeleinrichtung eingebaut, die beim Durchfahren eines oder mehrerer bestimmter
Ό Punkte des Kennfeldes nach Fig. I einen Vergleich zwischen dem nach F i g. 1 zu erwartenden Sollwert und dem vom Abgas-Istwert 75 gemeldeten Istwert durchführt und bei einer Abweichung des Istwertes vom Sollwert die Einstellung des Funktionsgebers korrigiert.
Hierdurch kann insbesondere der Einfluß von Lang/.eitdriften im System eliminiert werden.
Der Kühlwasser-Temperaturgeber 33 ist dafür vorgesehen, daß der Funktionsgeber 70 bei kaltem Motor ein kraftstoffreiches Gemisch, also eine kleine Luftüberschußzah1 λ einstellen kann.
Die charakteristischen Eigenschaften der Erfindung, nämlich Kraftstoffzumessung, Luftzumessung, Zündzeitpunktverstellung, Einspritzpunktverstellung, Verlängerung der Funkendauer, Abgasrückführung und Messung der Stickoxid- und Kohlenwasserstoffkonzer,-tration können in beliebiger Kombination ausgeführt werden. Insbesondere zeigt das Ausführungsbeispiel nach Fig.5, daß man zu besonders wirtschaftlichen Lösungen mit schon guten Entgiftungseigenschaften kommt, wenn man nur einen Teil der vorgeschlagenen Maßnahmen verwirklicht. Die vorgeschlagenen Lösungswege ermöglichen eine Entgiftung der Abgase, ohne daß die maximale Leistung des Motors reduziert werden muß.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Einrichtung zur Steuerung des den Brennräumen einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine zur Teilnahme an der Verbrennung zugeführten Gemisches mit einem elektronischen Funktionsgeber, der wenigstens in Abhängigkeit von der Menge der angesaugten, von einer Drosselklappe dosierbaren Frischluft und von der Drehzahl der Brennkraftmaschine die Kraftstoffzumeßmenge steuert dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsgeber (32,70) so ausgelegt ist, daß im Teillastgebiet der Brennkraftmaschine ein kraftstoffarmes Kraftstoff/Luftgemisch mit einer Luftzahl λ wenigstens 1,2 eingestellt wird, daß durch die Zündanlage (39) die Zündfunken mit einer Standzeit von ^ 0,002 Sekunden erzeugt werden, daß eine Vollasterkennungseinrichtung (14, 24) vorgesehen ist, durch deren Steuersignal die vom Funktionsgeber (32, 70) gesteuert« Luftzahl λ auf einen unterstöchiometrischen Wert umschaltbar ist, und daß vom Ausgangssignal des Funktionsgebers eine Einrichtung (12,22, 30, 72) zur Veränderung des Anteils wenigstens einer der Stoffe, die der Brennkraftmaschine zur Teilnahme an der Verbrennung zugeführt werden, steuerbar ist
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung des Anteils wenigstens einer der Stoffe ein Stellglied (12, 22,30,72) in der Zufuhrleitung dieses Stoffes, wobei die Einstellung des Stellglieds auf die vom Funktionsgeber (32. 70) abgegebene Steuergröße eingeregelt wird.
3. Einrichtung nach Ansprvch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraustoffzumessung vom elektronischen Funktionsgeber (32,70) durch Variation der Öffnungsdauer eines oder mehrerer Einspritzventile (30) steuerbar ist
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Funktionsgeber die Luftzahl λ in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und vom Saugrohrdruck steuert.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Funktionsgeber die Luftzahl λ in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Drosselklappenstellung steuert.
DE19702014633 1970-03-26 1970-03-26 Einrichtung zur Steuerung des einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches Expired DE2014633C2 (de)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702066206 DE2066206C2 (de) 1970-03-26 1970-03-26
DE19702014633 DE2014633C2 (de) 1970-03-26 1970-03-26 Einrichtung zur Steuerung des einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches
FR7046311A FR2083845A5 (de) 1970-03-26 1970-12-22
BR57071A BR7100570D0 (pt) 1970-03-26 1971-01-28 Dispositivo eletronico para dosagem de mistura combustive
CH402471A CH514780A (de) 1970-03-26 1971-03-18 Anordnung zur elektronischen Gemischdosierung bei Ottomotoren
ES389567A ES389567A1 (es) 1970-03-26 1971-03-25 Perfeccionamientos en sistemas gobernados o regulados elec-tronicamente para dosificar la mezcla en motores de explo- sion.
NL7104034A NL7104034A (de) 1970-03-26 1971-03-25
CA108679A CA932430A (en) 1970-03-26 1971-03-25 Electronic control for the air-fuel mixture and for the ignition of an internal combustion engine
US00128617A US3750632A (en) 1970-03-26 1971-03-25 Electronic control for the air-fuel mixture and for the ignition of an internal combustion engine
SE7103900A SE371470B (de) 1970-03-26 1971-03-25
BE764927A BE764927A (fr) 1970-03-26 1971-03-26 Installation electronique de dosage de melange pour moteurs a essence et moteurs equipes de la dite installation
CS2219A CS149438B2 (de) 1970-03-26 1971-03-26
GB2533371*A GB1337448A (en) 1970-03-26 1971-04-19 Electronic mixture-proportioning systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702014633 DE2014633C2 (de) 1970-03-26 1970-03-26 Einrichtung zur Steuerung des einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2014633A1 DE2014633A1 (de) 1971-10-14
DE2014633C2 true DE2014633C2 (de) 1983-11-10

Family

ID=5766392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702014633 Expired DE2014633C2 (de) 1970-03-26 1970-03-26 Einrichtung zur Steuerung des einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches

Country Status (4)

Country Link
BE (1) BE764927A (de)
BR (1) BR7100570D0 (de)
DE (1) DE2014633C2 (de)
FR (1) FR2083845A5 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2952962C2 (de) * 1978-07-21 1993-09-09 Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CS151593B2 (de) * 1970-07-11 1973-10-19 Bosch Gmbh Robert
GB1371842A (en) * 1972-02-03 1974-10-30 Ford Motor Co Otto cycle fuel-injection internal combustion engine
DE2265334C2 (de) * 1972-04-07 1982-05-19 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zur Verringerung des Schadstoffgehaltes in den Abgasen einer Brennkraftmaschine
DE2216705C3 (de) 1972-04-07 1978-06-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren und Vorrichtung zum Entgiften der Abgase einer Brennkraftmaschine
DE2246547C2 (de) * 1972-09-22 1984-10-04 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen
DE2256625C2 (de) * 1972-11-17 1983-01-05 Jack C. El Paso Tex. Priegel Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Verhältnisses Luft/Kraftstoff bei einem Verbrennungsmotor
DE2321970C2 (de) * 1973-05-02 1985-09-12 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
US3969614A (en) * 1973-12-12 1976-07-13 Ford Motor Company Method and apparatus for engine control
DE2409775C2 (de) * 1974-03-01 1982-05-06 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoff-Luft-Verhältnis-Regelanlage einer Brennkraftmaschine
DE2442373A1 (de) * 1974-09-04 1976-03-18 Bosch Gmbh Robert Elektrisch gesteuerte, intermittierend arbeitende kraftstoffeinspritzanlage
FR2291360A1 (fr) * 1974-11-13 1976-06-11 Nissan Motor Perfectionnements aux moteurs a combustion interne
FR2317511A1 (fr) * 1975-07-11 1977-02-04 Peugeot & Renault Dispositif electropneumatique de regulation d'une injection d'air auxiliaire a l'admission des moteurs a combustion interne
DE2633617C2 (de) * 1976-07-27 1986-09-25 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Einstellgrößen bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere der Dauer von Kraftstoffeinspritzimpulsen, des Zündwinkels, der Abgasrückführrate
JPS5495830A (en) * 1978-01-12 1979-07-28 Nippon Denso Co Ltd Fuel controlling system
JPS5512286A (en) * 1978-07-14 1980-01-28 Mitsubishi Motors Corp Fuel supplier for internal combustion engine
DE2837820A1 (de) * 1978-08-30 1980-03-13 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zum bestimmen der einer brennkraftmaschine zuzufuehrenden kraftstoffmenge
US4385596A (en) * 1979-07-19 1983-05-31 Nissan Motor Company, Limited Fuel supply control system for an internal combustion engine
JPS5623535A (en) * 1979-08-02 1981-03-05 Fuji Heavy Ind Ltd Air-fuel ratio controller
DE3019562A1 (de) * 1980-05-22 1981-11-26 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum steuern einer brennkraftmaschine
DE3136346A1 (de) * 1981-09-14 1983-04-21 Ernst 8908 Krumbach Spielvogel Verfahren zur regelung der kraftstoffzufuhr zu einem motor und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB600895A (en) * 1945-12-14 1948-04-21 John Kenneth Wadsworth Baines Improved means for controlling the mixture of fuel and air supplied to internal combustion engines
DE724877C (de) 1936-10-27 1942-09-09 Maybach Motorenbau G M B H Reglungseinrichtung fuer Brennkraftmaschinen mit einem mehrstufigen Vergaser oder zwei oder mehreren Vergasern
DE834616C (de) * 1950-06-02 1952-03-20 Otto Harr Dr Ing Gemischregler fuer Brennkraftmaschinen, beruhend auf der Waermeleitfaehigkeitsaenderung der Abgase
DE1094041B (de) * 1957-05-02 1960-12-01 Bosch Gmbh Robert Einspritzanlage fuer Brennkraftmaschinen
DE1197685B (de) 1959-02-24 1965-07-29 Curtiss Wright Corp Drehzahlregler fuer Fahrzeug-Brennkraftmaschinen
GB1038541A (en) * 1962-06-07 1966-08-10 Ass Eng Ltd Fuel injection systems for internal combustion engines
US3460129A (en) * 1964-03-09 1969-08-05 Ericsson Telefon Ab L M Frequency divider
DE1451988A1 (de) * 1965-01-19 1969-02-13 Gerhard Lerch Elektronisch gesteuerte Benzineinspritzung
DE1526503B1 (de) * 1966-11-03 1971-03-04 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzanlage
FR1567948A (de) * 1967-11-27 1969-05-23

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2952962C2 (de) * 1978-07-21 1993-09-09 Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern

Also Published As

Publication number Publication date
DE2014633A1 (de) 1971-10-14
FR2083845A5 (de) 1971-12-17
BE764927A (fr) 1971-08-16
BR7100570D0 (pt) 1973-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2014633C2 (de) Einrichtung zur Steuerung des einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches
DE2229928C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung von schädlichen Anteilen der Abgasemission von Brennkraftmaschinen
DE2417187C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Betriebsverhaltens einer Brennkraftmaschine
DE2216705B2 (de) Verfahren und vorrichtung zum entgiften der abgase einer brennkraftmaschine
DE2010793A1 (de) Vorrichtung zur Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses in einem Verbrennungsmotor
DE2845043A1 (de) Regelsystem fuer brennkraftmaschine
DE2554988C2 (de) Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Betriebsgemisches bzw. des Verbrennungsablaufs des Betriebsgemisches und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2202614A1 (de) Abgasnachverbrennungseinrichtung
DE2457436A1 (de) Verfahren zur gemischbildung bei gemischverdichtenden, fremdgezuendeten brennkraftmaschinen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE2116097B2 (de) Vorrichtung zur Regelung der Luftzahl λ des einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches
DE2836068A1 (de) Beschleunigungsanreicherungsschaltung zur steuerung des luft-brennstoffverhaeltnisses eines brennstoffeinspritzsystems einer brennkraftmaschine
DE19913949C2 (de) Steuervorrichtung zur Abgasreinigung für Brennkraftmaschinen
DE2550623A1 (de) Anordnung zum vermindern von stickoxiden in den auspuffgasen eines verbrennungsmotors
DE2354313C3 (de) Einrichtung zum Regeln der Gemischzusammensetzung einer Brennkraftmaschine
DE2247656C3 (de) Einrichtung zum Regeln des Verhältnisses der Kraftstoff- und Luftanteile des Betriebsgemisches einer Brennkraftmaschine
DE3024080C2 (de) Mischungsverhältnis-Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE2616701C2 (de) Brennkraftmaschine
DE2905640C2 (de)
DE2720509A1 (de) Elektronisches steuersystem fuer das luft-kraftstoff-verhaeltnis einer brennkraftmaschine
DE3029356C2 (de) Anordnung zum Regeln des Luftbrennstoff-Verhältnisses mit einem Vergaser für Verbrennungsmotore
DE2550849C2 (de) Fahrzeug-Brennkraftmaschine
DE19727866C2 (de) Einrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
DE2835155A1 (de) Elektronisch gesteuerte brennkraftmaschine
DE2329539C3 (de) Verfahren zum Entgiften der Abgase
DE3036199A1 (de) Verfahren zum betreiben eines verbrennungsmotors mit kraftstoffeinspritzung an einer einzigen einspritzstelle und einrichtung zur durchfuehrung eines solchen verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
8125 Change of the main classification

Ipc: F02D 37/02

8172 Supplementary division/partition in:

Ref country code: DE

Ref document number: 2066206

Format of ref document f/p: P

Q171 Divided out to:

Ref country code: DE

Ref document number: 2066206

AG Has addition no.

Ref country code: DE

Ref document number: 2105353

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8325 Change of the main classification

Ipc: F02D 43/00

AH Division in

Ref country code: DE

Ref document number: 2066206

Format of ref document f/p: P

8331 Complete revocation