DE2616701A1 - Brennkraftmaschine mit verbesserter abgasreinigung - Google Patents
Brennkraftmaschine mit verbesserter abgasreinigungInfo
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Description
TD \£ Γ* Patentanwälte:
IEDTKE - ÜÜHLING - IVlNNE « URUPE Dipl.-Ing.Tiedtke
O G 1 C '7 η λ Dipl.-Chem. Bühling
/D I b / U I Dipl.-Ing. Kinne
Dipl.-Ing. Grupe
8000 München 2, Postfach 20 24 Bavariaring 4
Tel.: (0 89)53 96 53-56
Telex: 5 24845 tipat
cable. Germaniapatent München
15. April 1976
B 7285/case A1482-O3 Soken
Nippon Soken Ine. Nishio-shi, Japan
Brennkraftmaschine mit verbesserter
Abgasreinigung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, die eine verbesserter Abgasreinigung ergibt.
Bekanntermaßen wurde die Verunreinigung der Luft durch Auspuffgase in der letzten Zeit zu einem Gesellschaftsproblem, das sich aus der plötzlichen Zunahme von Brennkraftmaschinen
und im-besonderen von Kraftfahrzeugen ergeben hat. Obgleich viele unterschiedliche Auspuff-Emissionssteuerungs-Vorrichtungen
zur Lösung des Luftverschmutzungsproblems vorgeschlagen worden sind, bringen diese Vorrichtungen viele verschiedene
Schwierigkeiten mit sich, da sie hinsichtlich der Herstellungskosten, des Auspuff-Emissionssteuerungs-Wirkungsgrads,
der Ausmaße usw. Nachteile aufweisen.
609843/04 44
o Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Klo. 670-43-804
_ 2 _ 261670
Als Beispiel dieser herkömmlichen Vorrichtungen wurde
das Dreikomponenten-Katalysatorsystem mit den Arbeitskenngrößen umfassend untersucht, die in Fig. 1 gezeigt sind, die ein
Kennliniendiagramm der Reinigungsanteilkurven für schädliche Auspuffkomponenten bei einem Dreikomponenten-Katalysator ist.
Dieses System kann wirkungsvoll die erforderlichen Oxydations- und Reduktionsfunktionen ausführen, wenn die der
Maschine zugeführten Gemische in einen schmalen Bereich von Luft/Kraftstoff-Verhältnissen nahe dem stöchiometrischen Luft/
Kraftstoff-Verhältnis (d.h. den schraffierten Teilbereich in Fig. 1) fallen, so daß daher ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühler
in das Auspuffrohr eingesetzt ist, um eine Gegenkopplungssteuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Gemische
entsprechend dem Ausgangssignal des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühlers
zu bewirken und dadurch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der der Maschine zugeführten Gemische in den schraffierten
Bereich zu bringen.
V/ie jedoch aus den in Fig. 2 gezeigten Kennlinien
der Auspuffgaskomponenten (MO und HC) und der Maschinenausgangsleistung
gegen das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu ersehen
ist, liegt bei diesem System der vorgenannte Steuerungspunkt oder der stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnispunkt
(d.h., der Punktv\ = 1) in der Nähe des Punktes, an dem der
NO -Gehalt in den Auspuffgasen maximal ist. (Dabei bezeichnet % eine Luftzahl bzw. ein Luftverhältnis, das ein Maßstab der
Zusammensetzung des Luft-Kraftstoff-Gemischs ist. Das Luftverhältnis
A ist proportional zu der Masse der Luft und des
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P61B701
Kraftstoffs, wobei der Wert dieses Luftverhältnisses A gleich 1 ist, wenn ein stöchiometrisches Gemisch vorliegt).
Daher besteht unabhängig davon, wie hervorragend die Reinigungsanteile und die Steuerbarkeit des Dreikomponenten-Katalysators
sind, für die Säuberung der Auspuffgase eine Grenze. Im besonderen ist es im Hinblick auf die Verschlechterung bzw. Alterung
des Katalysators während des Betriebs bei dieser herkömmlichen Systemart schwierig, seine beträchtliche Fähigkeit der
Verminderung des NO -Gehalts in den Auspuffgasen über eine lange Zeit beizubehalten.
Unter diesen Bedingungen wurden die folgenden Tatsachen festgestellt: Wenn im Falle einer Vierzylindermaschine
zwei der vier Zylinder mit einem fetten Gemisch (mit dem Luft/ Kraftstoffverhältnis 13:1) gespeist und die anderen beiden
Zylinder mit einem mageren Gemisch (mit dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
17,2:l)gespeist werden, nähert sich das Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis
dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit dem LuftverhältnisA = 1 an. Wenn folglich
ein Dreikomponenten-Katalysator-Umsetzer verwendet wird, entsprechen die äquivalenten CO- und 02~Mengen gerade den erforderlichen
Kengen, so daß sich maximale Reinigungsanteile ergeben. Darüber hinaus ergibt durch Auswählen der Zündreihenfolge
der Zylinder in der Weise, daß die mit dem fetten Gemisch gespeisten Zylinder und die mit dem mageren Gemisch gespeisten
Zylinder in abwechselnder Reihenfolge gezündet werden, die sich ergebende NOx-Emissionsmenge die Summe der Mengen, die
sich aus dem fetten und aus dem mageren Gemisch ergeben, so
S 0 9 8 4 3 / 0 k h k
daß die absolute Menge des erzeugten NO vermindert ist. Es werden
nämlich die Emissionen aller drei Komponenten NO , CO und HC
beträchtlich vermindert. Da andererseits die Leistungsabgabe der Maschine in einfacher Weise mit dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
abfällt, selbst wenn die mit dem fetten Gemisch gespeisten Zylinder und die mit dem mageren Gemisch gespeisten Zylinder
in abwechselnder Reihenfolge gezündet werden, entspricht die sich ergebende Leistungsabgabe praktisch derjenigen, die mit
einem Gemisch erzielbar ist, das das stochiometrische Luft/ Kraftstoff-Verhältnis oder das mittlere Luft-Kraftstoff-Verhältnis
aufweist.
Diesbezüglich wird das vorgenannte Gesamt-Luft/ Kraftstoff-Verhältnis auf folgende Weise berechnet:
Wenn #T das Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zweier
Luft/Kraftstoff-Verhältnisse O^ und C^ darstellt, ergibt
sich CiT wie folgt, d.h. nach den Gleichungen Oi1 = A1ZF1 und
°^2 = ^2^2 (wobei ^i unci Ap die Luftmengen und F1 und Fp die
Kraftstoffmengen sind), erhält man
<XT = (A1 + A2)Z(F1 + F2).
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die nicht nur zur Verringerung des CO-Gehalts und
des HC-Gehalts in den Auspuffgasen geeignet ist, sondern auch
die NOx~Abgabe weitgehend vermindert.
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Zur Lösung dieser Aufgabe besitzt die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine eine Mehrzahl aufeinanderfolgend arbeitender
Verbrennungskammern, eine Gemischzuführvorrxchtung für die Erzeugung eines fetten Gemisches mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis
unterhalb des stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
und eines mageren Gemisches mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis über dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis
und zum Zuführen des fetten Gemisches zu wenigstens einer der Verbrennungskammern und des mageren Gemisches zu den
übrigen Verbrennungskammern, ein Auspuffsystem zum Sammeln der
aus den Verbrennungskammern ausgestoßenen Auspuffgase und zum Auslassen derselben in die Luft, eine in dem Auspuffsystem angeordnete
Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Detektorvorrichtung zum
Erfassen der Zusammensetzung der gesammelten Auspuffgase und zum Ermitteln des Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der
fetten und der mageren Gemische für die Erzeugung eines Ausgangssignals, und eine Steuervorrichtung, die auf das Ausgangssignal
der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Detektorvorrichtung durch
Einstellen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses entweder des fetten
oder des mageren Gemisches anspricht, um so das Gesamt-Luft /Kraftstoff-Verhältnis im wesentlichen auf einem vorbestimmten
Wert zu halten.
Einer der großen Vorteile der erfindungsgemäßen Maschine liegt darin, daß sie dafür geeignet ist, das Luft/
Kraftstoff-Verhältnis der Gemische als ein Ganzes auf dem richtigen Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu halten, das für ein
Auspuff-Emissionssteuerungssystem wie einen Dreikomponenten-
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Katalysator oder einen thermischen Reaktor nötig ist, um dabei mit hervorragenden Reinigungsanteilen zu reinigen und die
CO-, KC- und NO -Emissionen zu unterdrücken, wobei die auf die Verbrennung des Kraftstoffs in der Maschine zurückzuführende
NO -Erzeugung selbst auf einen niedrigen Wert heruntergesenkt ist, so daß dadurch die Emissionen schädlicher Auspuffgase
stark verringert sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Kennliniendiagramm der Reinigungsanteilskurven für schädliche Auspuffgaskomponenten
bei einem Dreikomponenten-Katalysator.
Fig. 2 ist ein Diagramm unterschiedlicher Kennlinien einer Brennkraftmaschine in Beziehung zu
Luft/Kraftstoff-Verhältnissen.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung eines Zylinders bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3S der
mit einem mageren Gemisch gespeist wird.
Fig. 5 ist eine Teilschnittansicht der in Fig. U gezeigten
Luftsteuerungseinheit.
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iig. 6 ist ein Blockschaltbild der in Fig. 4 gezeigten
Steuerschaltung.
Fig. 7 ist ein Schaltbild der in Fig. H gezeigten
Steuerschaltung.
Fig. 8 ist ein Ausgangskennliniendiagramm des in Fig. 3 gezeigten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühlers
.
Fig. 9A und 9B sind Kurvenformdiagramme für die Erläuterung
der Wirkungsweise des in Fig. 7 gezeigten umkehrbaren Schieberegisters.
Fig. 10 ist eine schematische Gesamtdarstellung eines zweiten Ausführungsbexspiels.
Fig. 11 ist ein Schaltbild des Aufbaus der in der Fig. 10 gezeigten elektronischen Steuerschaltung
im einzelnen.
.Fig. 12 ist ein Kurvenformdiagramm für die Erläuterung
der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 11.
Fig. 13 ist ein Kurvenformdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrektur
schaltung .
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Die Fig. 3 stellt eine schematische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels und die Jig. 4 einen schematischen
Schnitt des Einlaßsystems bei diesem Ausführungsbeispiel dar. In den Fig. 3 und 4 bezeichnet 1 eine Brennkraftmaschine, die
bei diesem Ausführungsbeispiel ein 'Vierzylinder-Reihenkolbenmotor
ist. Selbstverständlich ist das Ausführungsbeispiel bei jeder Art von Brennkraftmaschinen anwendbar, so daß die Erfindung
nicht auf Kolben-Brennkraftmaschinen beschränkt sein soll.
Die Maschine 1 besitzt ein nicht dargestelltes herkömmliches Zündsystem, wobei die Zündreihenfolge der Maschine
1 gleich "erster Zylinder I (in Fig. 3 ganz links) - dritter Zylinder III - vierter Zylinder IV - zweiter Zylinder II"
ist. Die Maschine 1 besitzt einen Zylinderblock, in dem die Zylinder abgegrenzt sind, und einen (in Fig. 4 gezeigten)
Zylinderkopf la. Wie der Fig. 4 zu entnehmen ist, besitzt jeder der" Zylinder einen Kolben Ib, der sich innerhalb des Zylinders
hin und her bewegt, wobei durch den Zylinderblock, den Zylinderkopf la und den Kolben Ib eine Verbrennungskammer Ic gebildet
ist. Der Zylinderkopf la enthält für jeden Zylinder ein Einlaßventil Id, das eine Einlaßöffnung öffnet und schließt, die mit der
Verbrennungskammer Ic in Verbindung steht.
Die Maschine 1 wird über eine Ansaugleitung 3 mit den
Luft-Kraftstoff-Gemischen aus einem Vergaser 2 gespeist. Wie der Fig. 4 zu ersehen ist, ist der Vergaser 2 ein herkömmlicher Ver- "
gaser, in dem zur Erzeugung des erforderlichen Luft-Kraftstoff-Gemisches
reine Luft aus einem Luftfilter 4 mit Kraftstoff ge-
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mischt und zerstäubt wird; der Vergaser 2 enthält eine Kraftstoff düse 5, eine Schwimmerkammer 6 und ein Drosselventil 7,
das zur Steuerung der Menge an Luft-Kraftstoff-Gemisch über einen (nicht gezeigten) Gelenkmechanismus mit dem (nicht gezeigten)
Gaspedal gekoppelt ist.
Gemäß Fig. 3 wird das in dem Vergaser 2 erzeugte Luft-Kraftstoff-Gemisch dem ersten Zylinder I, dem zweiten
Zylinder II, dem dritten Zylinder III und dem vierten Zylinder IV der Maschine 1 über Zweigleitungen 3a, 3b, 3c und 3d
der Ansaugleitung 3 zugeführt. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist
ein den Vergaser 2 umgehender Nebenkanal 8 zwischen dem Luftfilter 4 und den Einlaßöffnungen des zweiten und des dritten
Zylinders II und III der Maschine so angebracht, daß er der Maschine 1 zusätzlich reine Luft zuführt.
Das Auspuffsystem der Maschine 1 ist gemäß der Darstellung
in Fig. 3 mit einem Auspuffsammler 9 ausgestattet, in den von der Maschine 1 die Auspuffgase ausgestoßen werden,
wobei stromab des Auspuffsammlers 9 ein Dreikomponenten-Katalysator-Umsetzer
10 für das Reinigen der Auspuffgase angeordnet ist. In dem Auspuffsammler 9 ist ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühler
11 bekannter Art an einer Stelle angebracht, an der sich die Auspuffgase der Zylinder sammeln. Der Luft/Kraftstoff-Verhältnis
-Fühler 11 kann aus einem Festkörper-Elektrolyt wie Zirkondioxid hergestellt sein, wobei sich unter Erzeugung eines
elektrischen Signals die elektromotorische Kraft (EMK) des Fühlers 11 gemäß der Darstellung in Fig. 8 in Form einer Stufe
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in Übereinstimmung mit der Sauerstoffkonzentration in den Auspuffgasen
verändert. Die elektromotorische Kraft des Fühlers 11 verändert sich mit dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis
(wenn der Kraftstoff Benzin ist) des der Maschine zugeführten Gemisches als Schwellwert. Natürlich kann der
Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühler 11 auch eine Ausführungsart sein, die die CO-rConzentration in den Auspuffgasen erfaßt,
oder alternativ eine Ausführungsart, bei der Titandioxid (TiOp) Verwendung findet, so daß sich sein elektrischer Widerstandswert
mit der Zusammensetzung der Auspuffgase ändert. Es ist
auch möglich, den Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühler 11 in dem
Auspuffrohr stromab desjenigen Teilbereichs anzubringen, in dem die Auspuffgase aus dem ersten und dem vierten Zylinder I
bzw. IV und diejenigen aus dem zweiten und dem dritten Zylinder II bzw. III gesammelt und zusammengemischt werden.
.. " In Fig. 4 bezeichnet 12 eine in den Nebenkanal 8
eingesetzte Luftsteuerungseinheit, die gemäß der Earstellung in vergrößertem Maßstab in Fig. 5 ein aus einer rechteckigen
Drehdrosselklappe gebildetes Steuerventil 13, einen an der Achswelle des Steuerventils 13 für dessen Antrieb befestigten
Impulsmotor 14, ein Potentiometer 15, das mit der Achswelle des
Steuerventils 13 verbunden ist, um seinen Widerstandswert mit
der Stellung des Steuerventils 13 zu verändern und dadurch die
Stellung des Steuerventils 13 zu erfassen, und Luftkanäle 16 und 17 aufweist, die mit dem Kebenkanal 8 verbunden sind.
Wie bei 18 in Fig. 4 dargestellt ist, ist der untere
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Teil des Nebenkanals 8 zu Lufteinleitdüsen ausgebildet, die
jeweils zu den Einlaßöffnungen des zweiten und des dritten Zylinders II bzw. III der Maschine 1 zu den jeweiligen Verbrennungskammern
Ic hin geöffnet angeordnet sind, um dadurch den Einlaßöffnungen mittels des Ansaugleitungsunterdrucks der
Maschine 1 zusätzliche Luft zuzuführen.
Natürlich können auch irgendwelche anderen Maßnahmen getroffen werden; beispielsweise kann eine Luftpumpe zum Zuführen
zusätzlicher Luft unter Druck angebracht werden, in welchem Fall der zweite und der dritte Zylinder II bzw. III
überladen werden, bei denen das Gemisch magerer gemacht wird, so daß es möglich ist, eine Kompensation für den Drehmomentabfall
zu schaffen und auf einfache Weise die Ausgangsleistung dieser Zylinder mit derjenigen des ersten und des vierten Zylinders
I bzw. IV auszugleichen, was sich als wirkungsvoll gegen Maschinenschwingungen usw. erweist.
Das Bezugszeichen 50 bezeichnet eine Steuerschaltung,
die zum Betätigen des Steuerventils 13 über den Impulsmotor I2J
der Luftsteuerungseinheit 12 und zum Steuern der Durchflußmenge zusätzlicher Luft auf das elektrische Ausgangssignal des Luft/
Kraftstoff-Verhältnis-Fühlers 11 anspricht.
Als nächstes wird nun die Wirkungsweise der Steuerschaltung 50 unter Bezugnahme auf das Signalflußschaltbild nach
Fig. 6 und das ins einzelne gehende Schaltbild nach Fig. 7 beschrieben. Die Ausgangsspannung des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-
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Fühlers 11 liegt an einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Diskriminatorschaltung
50a, die entsprechend der Zusammensetzung der Auspuffgase ermittelt, ob das Luft/Kraftstoff-Verhältnis klein,
d.h. auf der Seite eines fetten Gemischs_ oder groß, d.h. auf der Seite eines mageren Gemischs ist. Die Diskriminatorschaltung
50a weist eine Spannungsvergleichschaltung mit Widerständen 51, 52 und 53 und einem Differenz-Rechenverstärker 5^ auf,
durch die eine mittels der Widerstände 52 und 53 voreingestellte Sollspannung mit der von dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühler
11 anliegenden Eingangsspannung verglichen wird, so daß, wenn die Eingangsspannung höher als die Sollspannung ist, nämlich
wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis kleiner als das stöchiometrische
Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist oder das Gemisch fett ist, das logische Ausgangssignal einen Pegel "1" annimmt,
wogegen das logische Ausgangssignal einen Pegel "0" annimmt, wenn die Eingangsspannung niedriger als die Sollspannung oder
das Gemisch mager ist. Die Sollspannung ist so voreingestellt, daß sie gleich einer elektromotorischen Ausgangskraft bzw.
Ausgangs-EMK V ist, die in der Mitte zwischen dem maximalen
und dem minimalen Ausgangssignal des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühlers
11 liegt. Das Eezugszeichen 50b bezeichnet einen Impulsgenerator, der einen astabilen Multivibrator mit NAND-Gliedern
55 und 57 und Kondensatoren 56 und 5Ö aufweist und ( dessen Ausgangsimpulsfrequenz zum Sicherstellen der optimalen
Steuerung gewählt ist. Andererseits wird an die Endanschlüsse des Potentiometers 15 Spannung angelegt, das die Stellung des
Steuerventils 13 erfaßt, so daß der bewegbare Kontakt des Potentiometers 15 entsprechend der Drehung des Steuerventils 13
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bewegt wird, wobei sich der Widerstandswert zwischen dem bewegbaren
Kontakt und der Masse ändert und diese Veränderung in eine Spannungsänderung oder ein Ausgangssignal umgesetzt wird,
welches wiederum an einer Ventilstellungs-Detektorschaltung 50c anliegt. Die Ventilstellung-Detektorschaltung 50c weist
eine Vollöffnungslage-Detektorschaltung 50c mit Widerständen
60, 62 und 64 und einem Rechenverstärker 66 und eine Vollschließlage-Detektorschaltung
mit Widerständen 61, 63 und 65 und einem
Rechenverstärker 67 auf. Wenn bei dieser Anordnung das Steuerventil 13 in der voll schließenden Stellung steht, nimmt nur
das Ausgangssignal der Vollschließlagen-Detektorschaltung den Pegel "0" an, wogegen bei voll offener Stellung des Steuerventils
13 nur das Ausgangssignal der Vollöffnungslage-Detektorschaltung
den Pegel "0" annimmt. Wenn sich das Steuerventil in irgendeiner anderen Stellung befindet, gehen die Ausgangssignale
der beiden Schaltungen auf den Pegel "1" über. Das Ausgangssignal der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Diskriminatorschaltung
50a, das Ausgangssignal der Ventilstellung-Detektorschaltung 50c und die Impulssignale von dem Impulsgenerator
50b liegen an einer umkehrbaren Befehlsschaltung 50d an, die Vorwärts- und Rückwärtssignale erzeugt. Die umkehrbare Befehlsschaltung 50d enthält logische Elemente oder NICHT-Glieder 70,
73 und 74 und NAND-Glieder 71, 72, 76 und 77, wobei bei Lage
des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf der "fetten" Seite das NAND-Glied 71 geöffnet wird und die Impulssignale von dem Impulsgenerator
50b zu einem Eingangsanschluß (a) eines umkehrbaren
Schieberegisters 50e durchläßt, wogegen bei Lage des Gesamt-Luft/PCr
aft stoff -Verhältnisses des Auspuffgases auf der "mageren"
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Seite das NAND-Glied 72 geöffnet wird und die Impulssignale
an einen Eingangsanschluß (b) des umkehrbaren Schieberegisters 5Oe durchläßt. Das umkehrbare Schieberegister 5Oe ist so ausgelegt,
daß bei Anlegen der Impulssignale an den Anschluß (a) seine Ausgangsanschlüsse O1, Op, 0, und ou gemäß der Darstellung
in Fig. 9A aufeinanderfolgend verschoben werden, wogegen
bei Anlegen der Impulssignale an den Anschluß (b) die Ausgangsanschlüsse Oh, 0,, Op und 0. gemäß der Darstellung in Pig. 9B
aufeinanderfolgend verschoben werden. Die Ausgangsanschlüsse 0^, Op, Ο-, und Oj, sind an eine Schaltstufe 50f angeschlossen,
die Widerstände 80, 81, 82 und 83, Transistoren 84, 85, 86 und
87 und Gegen-EMK absorbierende Dioden 88, 89, 90 und 91 aufweist; die Schaltstufe 50f ist auch mit Feldspulen C1, Cp, C,
und Cn des Impulsmotors 14 verbunden.
Wenn die Impulssignale an dem Eingangsanschluß (a) des umkehrbaren Schieberegisters 50e anliegen, werden die
Transistoren 84, 85, 86 und 87 aufeinanderfolgend verschoben und eingeschaltet und auf gleiche Weise die Feldspulen C1, Cp,
C^ und Cj, mit zwei Phasen zur gleichen Zeit erregt, so daß
sich gemäß der Darstellung in Fig. 7 ein Rotor C des Impulsmotors 14 in Richtung des Pfeils dreht. Wenn andererseits
die Impulssignale an dem Eingangsanschluß (b) des umkehrbaren Schieberegisters 50e anliegen, wird der Rotor C1- des Impulsmotors
14 in Richtung gegen die Pfeilrichtung gedreht.
Die Steuerschaltung 50 ist über einen Zündschalter
19a der Maschine 1 an eine Batterie 19b angeschlossen und
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durch diese gespeist, die eine Gleichstrom-Leistungsquelle bildet.
Bei dem Aufbau gernäß vorstehender Beschreibung ist die Wirkungsweise des ersten Ausführungsbeispiels die folgende:
Der Vergaser 2 ist so eingestellt, daß der Wert des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
des dem ersten und dem vierten Zylinder I bzw. IV. zugeführten fetten Gemischs auf beispielsweise 13:1 eingestellt
ist; dieses fette Gemisch wird zu den entsprechenden Zylindern der Maschine 1 verteilt, in deren jeweilige Verbrennungskammern
Ic eingeführt und nach Abschluß der Verbrennung über den Auspuffsammler 9 und den Katalysator-Umsetzer 10 in
die Luft ausgegeben. Zu gleicher Zeit erfaßt der in einem Teilbereich des Auspuffsammelabschnxtts des AuspuffSammlers 9 angeordnete
Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühler 11 das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
des Gemischs und führt das sich ergebende Luft/ kraftstoff-Verhältnis-Signal der Steuerschaltung 50 zu, so daß
der Impulsmotor I1I oder der Antriebsmotor der Luftsteuerungseinheit
12 im Ansprechen auf das Ausgangssignal der Steuerschaltung 50 betätigt wird, wobei die Durchlaßquerschnittsfläche
mittels des Steuerventils 13 verändert und zusätzliche Luft über die Lufteinleitdüsen 18 in die Einlaßöffnungen des zweiten
und des dritten Zylinders II bzw. III eingegeben wird. Die Menge dieser zusätzlichen Luft wird auf die Weise gesteuert,
daß das durchschnittliche Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs
als ein Ganzes dem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis
entspricht. Nimmt man an, daß dieses erwünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis
dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis ent-
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spricht, wird, das grundsätzlich fette Gemisch dem ersten und dem vierten Zylinder I bzw. IV zugeführt und das dem zweiten
und dem dritten Zylinder II bzw. III zugeführte Gemisch mittels zusätzlicher Luft magerer gemacht. Wie in Fig. 2 gezeigt ist,
wird folglich aufgrund der Verbrennung des fetten und des mageren Gemischs der NO -Gehalt in den Auspuffgasen beträchtlich
Jv
vermindert, wobei darüber hinaus dadurch, daß das Gesamt-Luft/ Kraftstoff-Verhältnis dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis
entspricht, der Dreikomponenten-Katalysator-Umsetzer 10 die drei schädlichen Zusammensetzungen, nämlich HC, CO und
NO in unschädliche Verbindungen mit einem hervorragenden Rei-
nigungsanteil umsetzen und diese in die Luft ausstoßen kann.
Es ist bekannt, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des in dem Vergaser 2 erzeugten Gemisches nicht immer konstant
ist und sich häufig ändert. Wenn sich das Gemisch zu der "fetten" Seite hin verändert, gibt dies eine Veränderung in der Zusammen-Setzung
der Auspuffgase aus der Maschine 1 und insbesondere nimmt der Sauerstoffanteil ab. Diese Veränderung wird mittels
des in dem Auspuffsammler 9 angebrachten Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühlers
11 erfaßt. Wenn folglich das Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs als ein Ganzes, wie es in dem
Auspuffsystem erfaßt wird, im Vergleich zu dem stöchiometrisshen
Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf der "fetten" Seite liegt, wird das Steuerventil 13 so verdreht, daß die Öffnungsfläche
zwischen den in Fig. 5 gezeigten Luftkanälen 16 und 17 vergrößert wird, woraus sich ergibt, daß die Menge in die Einlaßöffnungen
des zweiten und des dritten Zylinders II bzw. III
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zusätzlich zugeführter Luft vergrößert wird, wodurch das Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches als ein Ganzes
zu einer Annäherung an das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis
gesteuert wird. Wenn andererseits das Luft/Kraftstoff-Verhältnis im Vergleich zu dem stöchiometrischen Luft/
Kraftstoff-Verhältnis mager ist, werden Impulssignale an den Eingangsanschluß (b) des umkehrbaren Schieberegisters
angelegt, so daß der Rotor Cr des Impulsmotors 14 in eine
Richtung entgegen der Richtung des in Fig. 7 gezeigten Pfeils gedreht wird und das Steuerventil 13 in eine Richtung gedreht
v/ird, die die Öffnungsfläche zwischen den Luftkanälen 16 und 17 verkleinert. Folglich wird die Menge der den Eingangsöffnungen
des zweiten und des dritten Zylinders II bzw. III zugeführten zusätzlichen Luft vermindert, wodurch das Gesamt-Luft/
Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs als Ganzes zu einer Annäherung an das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis
gesteuert wird.
Andererseits besteht die Möglichkeit, daß bei dem Betrieb des Steuerventils 13 das Luft/Kraftstoff-Verhältnis nicht das
gewünschte eingestellte Luft/Kraftstoff-Verhältnis erreichen
kann, wenn das Steuerventil 13 entweder in die voll geschlossene Lage oder die voll offene Lage bewegt ist, und folglich die
Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Diskriminatorschaltung 50a ständig
sein Ausgangssignal erzeugt, das ständig das Steuerventil 13 in den "überschuß"-Zustand dreht. Um das zu verhindern, sperrt
die Ventilstellungs-Detektorschaltung 50c, wenn das Potentiometer 15 beispielsweise die voll schließende Lage des Steuerventils
13 erfaßt, das NAND-Glied 77, so daß daher das Anlegen
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der Impulssignale an das umkehrbare Schieberegister 5Oe gesperrt
wird und die Drehung des Impulsmotors lh in eine Richtung unterbunden
wird, die das Steuerventil 13 schließt. Wenn im Gegensatz dazu das Steuerventil 13 in der voll offenen Stellung steht,
sperrt die Ventilstellungs-Detektorschaltung 50c das NAND-Glied 76, so daß daher das Anlegen der Impulssignale an das J
umkehrbare Schieberegister 50e beendet wird, was die Drehung des Impulsmotors 14 in eine Richtung verhindert, die das Steuerventil
13 öffnet. Auf diese Weise wird der normale Betrieb dagegen geschützt , durch irgendein "überschießen" oder "überschwingen11
des Steuerventils 13 unwirksam zu werden.
Wo bei dieser Ausfuhrungsform ein Doppelvergaser-Doppeleinlaß-
Sy stern- Verfahr en angewendet wird, so daß das Einlaßsystem zweigeteilt ist in ein System für die Pettgemischzylinder
und ein weiteres für die Magergemischzylinder, und das Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches als ein
Ganzes mittels zusätzlicher Luft korrigiert wird, wird die Steuerung in dem Einlaßsystem für die Zylinder mit magerem
Gemisch bewerkstelligt, wogegen das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
des fetten Gemischs gesteuert wird, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
in dem Kraftstoffzufuhrsystem beispielsweise durch Veränderung des Durchmessers der Kauptdüse korrigiert wird.
Durch Zuführen des fetten und des mageren Gemischs auf die gleiche Weise, viie sie in Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel genannt ist, ist es in jedem Falle möglich, das Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs
als ein Ganzes auf das gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis
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zu steuern.
Nunmehr wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Vergaser
durch ein Brennstoffeinspritzsystem ersetzt und die Rückführungssteuerung wird an der Menge des zum Bilden der Gemische
zugeführten Kraftstoffs bewerkstelligt. In der das zweite Ausführungsbeispiel darstellenden Fig. 10 bezeichnet 101 eine
Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine, deren Zündreihenfolge die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist, nämlich
I - III - IV - II. 102 bezeichnet ein Kraftstoffzufuhrsystem bekannter Art, 102a eine motorbetriebene Kraftstoffpumpe für
die Zufuhr von Kraftstoff unter Druck, 102b einen Druckregler zum Halten des Kraftstoff drucks auf einem konstanten Viert, 102c
einen Kraftstoffverteiler zum Verteilen des Kraftstoffs zu jedem
Zylinder, und 102d eine Nebenleitung für das Zurückführen überschüssigen Kraftstoffs zu dem Kraftstoffbehälter.
Ein Ansaugkanal 103 versorgt die Brennkraftmaschine mit mittels eines Luftfilters 104 gefalteter reiner Luft,
wobei an den Zweigkanälen des Ansaugkanals 103 elektromagnetisch betätigte Einspritzdüsen 105a, 105b, 105c und 105d bekannter
Art angebracht sind. Die Einspritzdüsen 105a, 105b, 105c und 105d sind jeweils über Kraft st off leitungen 104a, 104b, 101Ic
und 104d an den Kraftstoffverteiler 102c des Kraftstoffzufuhrsystems
102 angeschlossen. In dem Ansaugkanal 103 ist ein Drosselventil 107 angebracht, das die Menge der in die Maschine
101 gezogenen Ansaugluft steuert und das funktionell über einen
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Kopplungsmechanismus bekannter Art einem Gaspedal 106 zugeordnet ist j das nach Belieben betätigt werden kann.
Ein Ansaugluftmengendetektor 108 bekannter Art ermittelt die Menge der Ansaugluft und v/eist einen stromauf des
Drosselventils 107 angeordneten Flügel 108a und ein Potentiometer 108b aufj dessen Widerstandswert in Übereinstimmung mit
der Drehung des Flügels 108a geändert wird, so daß dadurch ein der Menge der Ansaugluft entsprechendes elektrisches Signal
erzeugt wird.
Die Auspuffgase aus der Maschine 101 werden in einen Auspuffsammler 109 herausgeführt und über einen Dreikomponenten-Katalysator-Umsetzer
110 und einen nicht gezeigten Auspufftopf in die Luft freigegeben. Ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühler
111 ist in dem Auspuffsammler"109 an der Stelle, wo sich die
Auspuffgase sammeln, oder in dem Auspuffrohr stromab dieser Stelle in dem Auspuffsammler 109 angebracht.
112 ist ein Maschinendrehzahl-Signalgeber, der ein der Drehzahl der Maschine 101 entsprechendes elektrisches Signal
erzeugt, wobei gemäß der Darstellung in Fig. 11 der Signalgeber 112 als seine Signalquelle die Primärspannung einer Zündspule
112b verendet, die sich entsprechend dem öffnen und dem
Schließen von Kontakten 112a in dem Zündsystem der Maschine verändert , so daß daher vier Impulse für jeweils zwei Umdrehungen
der Kurbelwelle der Maschine 101 erzeugt werden. 150 bezeichnet
eine elektronische Steuerschaltung für das Steuern
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der Menge zugeführten Kraftstoffs, wobei die Schaltung die
,elektrischen Signale aufnimmt, die von dem Ansaugluftmengendetektor
108, dem Maschinendrehzahlsignalgeber 112 und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühler 111 erzeugt sind, die erforderliche
Kraftstoffeinspritzmenge aus diesen elektrischen Signalen
errechnet und seine Kraftstoffeinspritzausgangssignale
den Einspritzdüsen 105a, 105b, 105c und 105d über Widerstände 160a, 16Ob3 l60c und l60d zuführt, die zum Begrenzen des Stroms
vorgesehen sind. Die elektronische Steuerschaltung 150 steuert die Kraftstoffeinspritzmenge mit Hilfe von zwei getrennten
Steuerabschnitten, die jeweils dem fetten und dem mageren Gemisch entsprechen; die Kraftstoffeinspritzrnenge wird nämlich
so gesteuert, daß grundsätzlich das fette Gemisch dem ersten und dem vierten Zylinder der Maschine 101 und das magere Gemisch
den verbleibenden zweiten und dritten Zylinder zugeführt wird.
In Fig. 11, die einen ins einzelne gehenden Schaltungsaufbau der elektronischen Steuerschaltung 150 darstellt, bezeichnet
200 eine "Vergleichssignalgeberschaltung, die eine Kurvenformregenerierschaltung mit Widerständen 201, 203 und
205, einem Kondensator 202 und einem Transistor 204, ein erstes und ein zweites Flipflop 206 bzw. 207, die auf die abfallenden
Flanken der regenerierten Signale aus der Kurvenformregenerierschaltung zum Teilen der Frequenz derselben ansprechen, und
eine Differenzierschaltung mit einem Widerstand 209, einem Kondensator 208 und einer Diode 210 für das Differenzieren
des Ausgangs signals des ersten Flipflops 206 auf v/eist, wodurch unter Erzeugung unterschiedlicher Vergleichssignale das von
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dem Maschinendrehzahlsignalgeber 112 erzeugte Maschinendrehzahlsignal
regeneriert, frequenzgeteilt und differenziert wird.
Das Bezugszeichen 300 bezeichnet eine Aufladungsschaltung mit Widerständen 301, 303, 306, 307 und 309, einer
Zenerdiode 304, Transistoren 302, 305 und 308 und einem UND- ,
Glied 310, durch die ein erster Aufladungsstrom für die
Errechnung der erforderlichen Kraftstoffeinspritzmenge zur
Bildung des fetten Gemischs durch eine Summe (i. + ip) aus
einem mittels des Widerstands 306 und der Zenerdiode 304
bestimmten konstanten Strom i^ und einem weiteren mittels des
Widerstands 307 und der Zenerdiode 304 bestimmten konstanten
Strom ip bestimmt wird, während ein zweiter Aufladungsstrom
für das Errechnen der erforderlichen Kraftstoffeinspritzmenge
zur Bildung des mageren Gemischs durch eine Summe Ci1 + in)
des konstanten Stroms i. und eines Ausgangsstroms Iu einer
Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturschaltung 600 bestimmt
wird. Das Bezugszeichen 400 bezeichnet eine Entladungsschaltung mit Widerständen 401 und 403 und einem Transistor 402, wobei
der Kollektorstrom des Transistors 402 ansteigt, wenn die Ausgangsspannung
des Ansaugluftmengendetektors 108 sinkt (d.h. wenn die Menge der Ansaugluft geringer wird). Die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturschaltung
600 weist eine Vergleichsschaltung mit Widerständen 602, 603, 604 und 605, einer Zenerdiode
601 und einem Rechenverstärker 6O6, eine Integrierschaltung
mit Widerständen 612, 613, 610 und 6l4, einem Kondensator oll und einem Rechenverstärker 615, und eine Spannungs-Strom-Umsetzschaltung
mit einem UND-Glied 607, Widerständen 608, 616
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und 6l8 und Transistoren 609 und 617 auf, wobei bei eingeschaltetem
Transistor 609 bei der Anzeige, daß das Ausgangssignal des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühlers 111 hoch wird und das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs in eine Richtung abweicht
, die es kleiner als das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis
macht, das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 6O6
auf den Pegel "O" sinkt und die Ausgangsspannung der .
Integrierschaltung allmählich ansteigt und dadurch den Ausgangsstrom
i^ vermindert. Das Bezugszeichen 500 bezeichnet eine
Hauptrechenschaltung mit einer monostabilen Schaltung, die aus Widerständen 501, 505, 507 und 509, einem Kondensator 503,
Dioden 502 und 506 und Transistoren 5. U und 508 zusammengesetzt
ist, wobei die Kollektoren der Transistoren 305 und 617 an einen
Anschluß des Kondensators 503 und der Kollektor des Transistors
402 an den anderen Anschluß des Kondensators 503 angeschlossen
sind, wodurch abwechselnd zwei Arten von Einspritzimpulssignalen erzeugt werden. Das Bezugszeichen 700 bezeichnet eine Verteilerschaltung
mit UND-Gliedern 702 und 703 und einem KICHT-Glied
701, durch die die Kraftstoffexnsprxtzimpulssignale in
abwechselnder Reihenfolge verteilt werden. Das Bezugszeichen 800 bezeichnet eine Verstärkerschaltung mit Transistoren 8O3 und
801I und Widerständen 801 und 802 zum Verstärken der von der
Verteilerschaltung 700 verteilten Exnsprxtzimpulssignale, wobei die Verstärkerschaltung 800 an eine Gleichstromquelle 119 über
die Strombegrenzungs-Widerstände l60a, l60d, l60b und l60c, Erregungsspulen 115a, 115d, 115b und 115c der Einspritzdüsen
105a, 105d, 105b und 105c und einen Zündschalter 119a angeschlossen ist.
6.09843/(HU
Die Wirkungsweise des zweiten Ausführungsbeispiels mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird nunmehr unter Bezugnahme
auf die Kurvenformdiagramme nach Fig. 12 und 13 beschrieben. Die Vergleichssignalgeberschaltung 200 nimmt das
an einem Anschluß a von dem Haschinendrehzahlsignalgeber 112 erzeugte und bei (a) in Fig. 12 gezeigte Maschinendrehzahlsignal
auf und erzeugt sowohl an einem Anschluß b die mit dem Maschinendrehzahlsignal synchronisierte und bei (b) in Fig. 12
gezeigte Rechteckkurvenform als auch an den Anschlüssen c bzw. d die jeweils bei (c) und (d) in Fig. 12 gezeigten frequenzgeteilten
Signale. Das bei (c) in Fig. 12 gezeigte geteilte Signal besitzt eine Rechteckkurvenform, deren Periode einer
Umdrehung der Kurbelwelle der Maschine 101 entspricht, während das bei (d) in Fig. 12 gezeigte geteilte Signal eine Rechteckkurvenform
aufweist, dessen Periode zwei Kurbenwellenumdrehungen der Maschine 101 entspricht. Folglich sind während der Zeitdauer
von t. bis tp, wenn das bei (c) in Fig. 12 gezeigte geteilte
Signal den logischen Pegel "1" und das bei (d) in Fig.
gezeigte geteilte Signal den logischen Pegel "0" einnimmt, die Transistoren 302 und 308 der Aufladungsschaltung 300 eingeschaltet,
so daß der konstante Strom (i. + i-) zu dem Kollektor des
Transistors 305 fließt und dieser konstante Strom (i^ + i?)
den Kondensator 503 in der Hauptrechenschaltung 500 auflädt.
Folglich beginnt das Potential des einen Anschlusses f des Kondensators 503 gemäß der Darstellung bei (f) in Fig. 12 in dem
Augenblick anzusteigen, an dem das Potential an dem Anschluß c zu dem Zeitpunkt t. von dem Pegel "0" auf den Pegel "1" übergeht.
Während dieses Anstiegs schaltet der Kollektorstrom i,
6098U/(HU
761870 1
des Transistors 402, der von der Ausgangsspannung des Ansaugluftmengendetektors
108 und dem Widerstandswert des Widerstands 403 abhängt, den Transistor 508 über die Diode 506 ein. Wenn
zum Zeitpunkt t~ das Potential an dem Anschluß c von dem Pegel
"1" auf den Pegel "0" übergeht, so daß das Aufladen des Kondensators 503 beendet ist, wird an einem Ausgangsanschluß e der
Differenzierschaltung in der Vergleichssignalgeberschaltung ein bei (e) in Fig. 12 gezeigter negativer Triggerimpuls erzeugt
und der Transistor 508 der Kauptrechenschaltung 500 ausgeschaltet, so daß ein Ausgangsanschluß h der Hauptrechenschaltung
500 von dem Pegel "0" auf den Pegel "1" übergeht. Dieses Schalten des Transistors 503 bewirkt, daß ein Easisstrom zu der
Basis des anderen Transistors 504 über die Widerstände 509 und
505 fließt, so daß der Transistor 5O1] eingeschaltet wird und
das. Potential an dem Anschluß f des Kondensators 503 praktisch
auf Massepotential abfällt. Daher wird nach dem Zeitpunkt t~ die in dem Kondensator 503 gespeicherte Ladung mittels des
Kollektorstroms i·, des Transistors 402 der Entladungsschaltung
400 entladen, der der Ansaugluftmenge entspricht. D.h., wenn
die Differenzierschaltung der Vergleichssignalgeberschaltung 200 einen negativen Triggerimpuls erzeugt, fällt das Potential
an einem /nschluß g des Kondensators 503 auf ein negatives
Potential um einen Eetrag ab, der der Kondensatorspannung unmittelbar vor der Erzeugung des negativen Triggerimpulses entspricht,
wonach das Potential an dem Anschluß g mittels des Kollektorstroms i, des Transistors 402 der Aufladungsschaltung
400 gemäß der Darstellung bei (g) in Fig. 12 ansteigt und allmählich
einen vorbestimmten Wert zu einem Zeitpunkt t, annimmt,
609843/04 4 4
- 2b -
der das Einsenalten des transistors 508 bewirkt. Polglich
v.-ira während der Zeit von t~ bis t.,, wenn der Transistor 508
ausgeschaltet ist, ein Einspritzsignal "i" mit einer Impulsbreite
'^1 an dem Ausgangsanschluß h der Hauptrechenschaltung
500 erzeugt, wie es bei (h) in Fig. 12 gezeigt ist. Hierbei verringert sich der Kollektorstrom i^ des Transistors *i02,
wenn die Ansaugluftmenge ansteigt oder die Ausgangs spannung
des Ansaugluftmengendetektors 108 ansteigt, so daß auf diese V/eise die Impulsbreite Τ>Λ ansteigt. Andererseits verringert
sich die Ladezeit des Kondensators 503, wenn die Drehzahl der Maschine 101 ansteigt, so daß dadurch die Spannung an der. Kondensator
503 und folglich die Impulsbreite 1^ verringert ist.
iiatüriich ist die Entladezeit des Kondensators 503 in Übereinstimmung
mit dem Erennstoffbedarf einer Maschine 101 eingestellt, wobei die Impulsbreite "^1 des Einspritzimpulssignals
durch den Ladestrom Ci1 -f- ip) und den Entladestrom i, bestimmt
ist. Daher steigt die Impulsbreite 1^1 an, wenn der Ladestrom
ansteigt.
Wenn danach während der Zeit von tj, bis tj- das bei
(c) in Fig. 12 gezeigte Signal auf dem Pegel "1" und das bei
(d) in Fig. 12 gezeigte Signal auf dem Pegel "1" steht, wird der Konstantstrom ip durch Abschalten des Transistors 308 der
Aufladungsschaltung 300 gesperrt, jedoch der Kollektorstrom
ijj des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Einstell-Transistors SlJ
durch Einschalten des Transistors 609 der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturschaltung
600 hinzugefügt, so daß ein Ladestrom (i. + ij,) zugeführt wird. Ler Entladestrom während der
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Zeit von tc bis te ist weiterhin durch den Entladestrom i-, be-
DD 3
stimmt. Folglich besitzt das sich ergebende Einspritzimpuls-
signal eine Impulsbreite ^2, d^e kürzer als d^e Impulsbreite
T^1 des während der Zeit von t2 bis t, erzeugten Einspritzimpulssignals
ist.
Nunmehr wird die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrektur
schaltung 6OO in größeren Einzelheiten beschrieben. Der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 111 zeigt eine stufenförmige
EMK-Kennlinie für die Luft/Kraftstoff-Verhältnisse nahe dem
stöchiometrischen, so daß gemäß der Darstellung bei (k) in Fig. 13 eine hohe Spannung von ungefähr 0,8 bis 1 V an
seinem Anschluß k erzeugt wird, wenn das erfaßte Luft/Kraftstoff-Verhältnis
an der "fetteren" (kleineren) Seite im Vergleich zu demjenigen in der Nähe des stöchiometrischen Verhältnisses
ist, wogegen eine Spannung von weniger als 0,2 V an., dem Anschluß k erzeugt wird, wenn das erfaßte Luft/Kraftstoff-Verhältnis
auf der "mageren" (größeren) Seite im Vergleich zu dem stöchiometrischen Verhältnis liegt. Wenn das
ermittelte Luft/Kraftstoff-Verhältnis kleiner als das stöehiometrische
Verhältnis ist, geht folglich das Ausgangssignal an
einem Ausgangsanschluß 1 des Rechenverstärkers 606 auf den Pegel "0" über, wie es bei (1) in Fig. 13 gezeigt ist, wobei
das Potential an einem Ausgangsanschluß m der Integrierschaltung
gemäß der Darstellung bei (m) in Fig. 13 ansteigt. Auf diese Weise wird die Kollektorspannung ij. des Transistors
vermindert, wobei sie den Ladestrom (i. + ih) verringert und
die Impulsbreite T^ 2 des Einspritzimpulssignals verkleinert,
. 609843/0444
wodurch eine Einwirkung in einer Richtung hervorgerufen wird,
die das Luft/Kraftstoff-Verhältnis erhöht. Wenn im Gegensatz
dazu das Gemisch mager ist und sein Luft/Kraftstoff-Verhältnis größer als dasjenige in der Nachbarschaft des stöchiometrischen
Verhältnisses ist, geht der Ausgangsanschluß 1 des Rechenverstärkers
6O6 aif den Pegel "1" über und die integrierte Spannung
an dem Ausgangsanschluß m der Integrierechaltung wird verringert,
so daß auf diese Weise der Kollektorstrom X1. und die
Impulsbreite ^2 des Einspritzimpulssignals vergrößert werden,
wodurch eine Einwirkung in eine Richtung entsteht, die das Luft/Kraftstoff-Verhältnis verringert. Diese Einspritzimpulssignale
werden dann an die Verteilerschaltung 700 angelegt und erzeugen an deren Ausgangsanschlüssen i und j die jeweils bei
(i) und (j) in Fig. 12 gezeigten Ausgangssignale, die jeweils über die Leistungs-Transistoren 803 und 804 der Verstärkerschaltung
800 den Einspritzdüsen 105a und 105d für den ersten und den vierten Zylinder und den Einspritzdüsen 105b und 105c
für den zweiten und den dritten Zylinder zugeführt werden.
Auf diese Weise werden die Impulsbreiten T. und ZT2
abwechselnd bei jeder Umdrehung der Maschine 101 berechnet und die sich ergebenden Einspritzimpulssignale werden abwechselnd
gleichzeitig den beiden Zylindern zugeführt. Wenn daher die
Einstellung auf die vorgenannte Weise vorgenommen ist, so daß die Impulsbreite ^1 für die Zylinder mit fettem Gemisch und
die Impulsbreite 2^2 für die Zylinder mit magerem Gemisch verwendet
werden, werden das magere und das fette Gemisch in abv/echselnder Reihenfolge verbrannt, was zur Folge hat, daß
609843/0444
die Menge an NO in den Auspuffgasen gemäß der Darstellung in
.Fig. 2 beträchtlich vermindert wird und sich darüber hinaus das Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs als ein
Ganzes dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis annähert,
so daß auf diese Weise der Dreikornponenten-Katalysator-Umsetzer 110 die schädlichen Zusammensetzungen, d.h. HC, CO
und NO unter ausgezeichneten Reinigungsanteilen in unterschädliehe
Substanzen umsetzen kann.
Während bei diesem Ausführungsbeispiel die Flipflops 206 und 207 der Vergleichssignalgeberschaltung 200 nicht jedesmal
die gleichen Betriebszustände annehmen, wenn der Zündschalter 119a geschlossen wird, so daß daher nicht festgelegt ist,
welche der zwei Zylindergruppen, der erste und der vierte Zylinder bzw. der zweite und der dritte Zylinder, das fette Gemisch
und welche der ZyIλ idergruppen das magere Gemisch erhält, kann
dies vorteilhafterweise im Hinblick auf die Zündzeitverstellung und dgl. auf einfache Weise durch Rücksetzen der Flipflops 206
und 207 durch irgendeine Art von Zylindersignalen bewerkstelligt werden.
Während ferner bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch Veränderung des Ladestroms in dem Rechenabschnitt für die Berechnung
der richtigen Kraftstoffeinspritzmenge korrigiert wird, die dem gewünschten mageren Gemisch entspricht, können gleichartige
Ergebnisse durch Veränderung beispielsweise des Entladestroms der Kauptrechenschaltung 500 oder alternativ durch Ver-
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änderung: des Ladestroms in dem Rechenabschnitt für die Berechnung
der richtigen Kraftstoffeinspritzmenge erzielt werden,
die dem gewünschten fetten Gemisch entspricht.
Während ferner die Korrektursteuerung so ausgeführt
wird, daß das Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis dem erwünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis (dem stöchiometrischen Luft/
Kraftstoff-Verhältnis) nahegebracht wird und dadurch eine verbesserte Auspuffgas-Reinigungsfunktion des Dreikomponenten-Katalysators
sichergestellt wird, ist es natürlich möglich, die Korrektur des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses durchzuführen
und dieses dabei auf ein Verhältnis zu steuern, das geringfügig auf der "mageren" Seite im Vergleich zu dem stöchiometrischen
Verhältnis liegt, wodurch die Auspuffgas-Reinigungsfunktion
eines thermischen Reaktors in Fällen verbessert wird, bei denen in dem Auspuffsystem der thermische Reaktor angebracht ist.
Zum Beispiel kann im Falle des zweiten Ausführungsbeispiels,
bei dem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in jede der Richtungen
mittels des Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Fühlers 111 und der
Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturschaltung 600 korrigiert wird, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf das erwünschte Luft/
Kraftstoff-Verhältnis auf der "mageren" Seite durch Einfügen einer Yersögerungsschaltung gesteuert werden, um so die Korrektur
des Luft/iiraftstoff-Verhältnisses mittels dieser Schaltungen
in eine Richtung zu verzögern, die das Verhältnis erhöht.
V/ährend ferner die Zylinder in zwei gleiche Gruppen
aufgeteilt sind, die jeweils mit dem fetten und dem mageren
6 0 9 8 4 3 / 0 U U 4
Gemisch gespeist werden, ist es möglich, andere Anordnungen zu treffen, wie beispielsweise eine, bei der jeder der Zylinder
abwechselnd mit dem fetten und mit dem mageren Gemisch gespeist wird, oder eine weitere, bei der die Zufuhr des
fetten und des mageren Gemischs so gesteuert wird, daß anstelle des Zuführens des fetten bzw. des mageren Gemischs zu zwei
gleichen Zylindergruppen die zwei Gemische jeweils zwei ungleich aufgeteilten Gruppen zugeführt werden.
Ferner ist es möglich, unter Beachtung der Tatsache, daß die NO -Emissionen insbesondere unter Hochlastbetriebszuständen
in einem größeren Ausmaß erfolgen, auf die Weise zu steuern, daß die Zufuhr sowohl des fetten als auch des
mageren Gemischs nur bei Hochlastbetriebszuständen bewerkstelligt wird, um gesteigerte NO -Emissionen zu verhindern, während unter
normalen Fahrbedingungen das gemeinsame gewöhnliche Luft/Kraftstoff-Verhältnis
verwendet wird.
Während weiterhin die unterschiedlichen Rechenvorgänge in der elektronischen Steuerschaltung 150 auf analoge
Weise durchgeführt v/erden, können diese Rechenvorgänge digital ausgeführt werden.
Erfindungsgemäß v/erden in einer Brennkraftmaschine mit einer Mehrzahl aufeinanderfolgend arbeitender Verbrennungskammern
die schädlichen Komponenten in Auspuffgasen vermindert. Wenigstens eine der Verbrennungskammern wird mit einem fetten
Gemisch mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis gespeist, das
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kleiner als das stochiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis
ist, während die übrigen Verbrennungskammern mit einem mageren Gemisch gespeist werden, dessen Luft/Kraftstoff-Verhältnis
größer als das stochiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis
ist. An der Stelle, an der sich die von den Verbrennungskammern abgegebenen Auspuffgase sammeln, wird das Gesamt-Luft/
Kraftstoff-Verhältnis des fetten und des mageren Gemischs er-»
mittelt, wobei ein Signal erzeugt wird, das das Gesamt-Luft/
Kraftstoff-Verhältnis darstellt. Entweder das fette oder das magere Gemisch wird in Übereinstimmung mit dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Signal
gesteuert, um das Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis praktisch auf einem vorbestimmten Wert zu halten.
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Claims (17)
1. ,brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch eine
Mehrzahl aufeinanderfolgend arbeitender Verbrennungskammern
(Ic), eine Gemischzufuhrvorrichtung (2, 35 12; 102, 103,
105) zum Erzeugen eines fetten Gemischs mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis,
das kleiner als ein stöchiometrisches Luft/ Kraftstoff-Verhältnis ist, und eines mageren Gemischs mit
einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das größer als das stöchiometrische
Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist und zum Zuführen des fetten Gemischs zu wenigstens einer der Verbrennungskammern
und des mageren Gemischs zu dem Rest der Verbrennungskammern, ein Auspuffsystem (9; 109) zum Sammeln der von den Verbrennungskammern
ausgestoßenen Auspuffgase und zum Abgeben der Auspuffgase in die Atmosphäre, eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Detektorvorrichtung
(11, 111), die in dem Auspuffsystem für das
Erfassen .der Zusammensetzung der gesammelten Auspuffgase als ein Ganzes und zum Erfassen des Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
des fetten und des mageren Gemischs für die Erzeugung eines Ausgangssignals angeordnet ist, und eine Steuervorrichtung
(50; 150), die auf das Ausgangssignal der Luft/Kraftstoff-Verhältriis-Detektorvorrichtung
zum Einstellen des Luf t /Kraft stoff Verhältnisses entweder des fetten oder des mageren Gemischs
anspricht, um das Gesamt-Luf t/?o>af tstoff-Verhältnis auf einem
vorbestimmten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu halten.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemischzufuhrvorrichtung (2, 3, 12) wenigstens
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einen Vergaser (2) aufweist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geraischzufuhrvorrichtung ein Kraftstoffeinspritzsystem
aufweist, welches eine Kraftstoffzuführvorrichtung (102) zum Verteilen und Zuführen von Kraftstoff unter einem _
vorbestimmten Druck, eine Mehrzahl an die Kraftstoffzuführvorrichtung
angeschlossener Einspritzdüsen (105), die jeweils zum Zuführen des Kraftstoffs zu einer zugehörigen Verbrennungskammer
angeordnet sind, eine Detektorvorrichtung (108) zum Ermitteln der in die Verbrennungskammern eingesaugten Luftmenge für die
Erzeugung eines Ausgangssignals und eine Vorrichtung (400) aufweist, die auf das Ausgangssignal der Ansaugluftmengen-Detektorvorrichtung
zum grundsätzlichen Steuern der Menge des von jeder der Einspritzdüsen eingespritzten Kraftstoffs anspricht
.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Auspuffreinigungsvorrichtung (10; 110), die zum
Vermindern in den Auspuffgasen enthaltener schädlicher Komponenten in dem /uspuffsystem angeordnet ist.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auspuffreinigungsvorrichtung (10; 110) einen
Dreikomponenten-Kataiysator-Umsetzer für die Reduktion von CO, HC und Κ0χ aufweist, und daß das Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis
mittels der Steuervorrichtung (50; 150) im wesentlichen auf dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis
609343/0444
gehalten wird.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des fetten Gemischs im wesentlichen 13:1 ist und das Luft/ICr aft stoff-Verhältnis des
mageren Gemischs im wesentlichen 17,2:1 ist.
7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammern gradzahlig sind und daß
das fette Gemisch der Hälfte der Verbrennungskammern (I, IV) und das magere Gemisch der zweiten Hälfte der Verbrennungskammern
(II; III) zugeführt wird.
8. brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammern eine erste bis vierte
Kammer aufweisen, die in einer Reihe angeordnet sind, und daß das. fette Gemisch der ersten und der vierten Verbrennungskammer
und das magere Gemisch der zweiten und der dritten Verbrennungskammer zugeführt wird.
9. Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch eine Hehrzahl
aufeinanderfolgend arbeitender Verbrennungskammern (I bis
IV), einen Vergaser (2) zur Erzeugung eines fetten Gemischs mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das kleiner als ein stöchiometrisches
Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, eine Ansaugkanalvorrichtung
(3), die zum Zuführen des fetten Gemisch zu jeder der Verbrennungskammern stromab des Vergasers angeordnet ist,
eine Luftzufuhrvorrichtung (12) zum Zuführen von Zusatzluft in
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einen Teil der Ansaugkanalvorrichtung in einer solchen Weise, daß das wenigstens einer der Verbrennungskammern zugeführte
fette Gemisch zu einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis magerer
gemacht wird, das größer als das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis
ist, ein Auspuffsystem (9) zum Sammeln der von den Verbrennungskammern ausgestoßenen Auspuffgase und zum
Abgeben der gesammelten Auspuffgase in die Atmosphäre, eine Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Detektorvorrichtung (11), die in
dem Auspuffsystem für das Ermitteln der Zusammensetzung der
gesammelten Auspuffgase als ein Ganzes und zum Feststellen des Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des fetten und des
mageren Gemischs für die Erzeugung eines Ausgangssignals angeordnet ist, und eine Steuervorrichtung (12, 50), die auf das
Ausgangssignal der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Detektorvorrichtung zum Steuern der Menge der Zusatzluft und zum Einstellen
des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des mageren Gemischs anspricht,
urrudas Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis im wesentlichen auf
einem vorbestimmten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu halten.
10, Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuervorrichtung (12, 50) eine Ventilvorrichtung (13) zum Einstellen der Durchflußmenge der Zusatzluft, einen
mit der Ventilvorrichtung gekoppelten Motor (1*0 zum Betätigen
der Ventilvorrichtung und eine elektrische Schaltung (50a) aufweist, die auf das Ausgangssignal der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Detektorvorrichtung
(11) zum Steuern der Drehung und des Anhaltens des Motors anspricht.
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11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (12, 50) eine
Stellungsdetektorvorrichtung (15) für das Ermitteln einer Vollschließstellung der Ventilvorrichtung (13) zum Erzeugen
eines Ausgangssignals sowie eine Schaltung (50c) aufweist, die auf das Ausgangssignal der Stellungsdetektorvorrichtung
zum Anhalten der Betätigung des Motors (14) anspricht, wenn sich die Ventilvorrichtung (13) in der Vollschließstellung
befindet.
12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (12, 50) eine
Stellungsdetektorvorrichtung (15) für das Ermitteln einer Vollöffnungssteilung der Ventilvorrichtung (13) zur Erzeugung
eines Ausgangssignals und eine Schaltung (50c) aufweist, die auf das Ausgangssignal der Stellungsdetektorvorrichtung anspricht,
um die Betätigung des Motors (14) abzustellen, wenn sich die Ventilvorrichtung (13) in der Vollöffnungsstellung
befindet.
13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Auspuffreinigungsvorrichtung (10), die zum
Verringern in den Auspuffgasen enthaltener schädlicher Komponenten in dem Auspuffsystem angeordnet ist.
14. Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch eine
Mehrzahl aufeinanderfolgend arbeitender Verbrennungskammern, eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung (102) für das Verteilen und
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Zuführen von Kraftstoff unter einem vorbestimmten Druck, eine Mehrzahl an die Kraftstoffzufuhrvorrichtung angeschlossener
Einspritzdüsen (105), die jeweils zum Zuführen von Kraftstoff zu einer zugeordneten der Verbrennungskammern angeordnet sind,
eine Ansaugkanalvorrichtung (103) zum Zuführen von Luft zu der Mehrzahl von Verbrennungskammern, eine Detektorvorrichtung
(108), die zum Ermitteln der in die Verbrennungskammern über die Ansaugkanalvorrichtung (103) angesaugten Luftmenge in der
Ansaugkanalvorrichtung angeordnet ist, um ein Ausgangssignal
zu erzeugen, eine Kraftstoffsteuervorrichtung (150), die auf das Ausgangssignal der Ansaugluftmengen-Detektorvorrichtung
zum grundlegenden Steuern der von jeder der Einspritzdüsen eingespritzten Kraftstoffmenge anspricht, wobei die Kraftstoffsteuervorrichtung
ferner die eingespritzte Kraftstoffmenge mittels zweiergefcrennter Abschnitte steuert, so daß wenigstens
eine der Verbrennungskammern mit einem fetten Gemisch gespeist wird, dessen Luft/Kraftstoff-Verhältnis kleiner als ein stöchiometrisches
Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, und der Rest der Verbrennungskammern mit einem mageren Gemisch gespeist wird,
dessen Luft/Kraftstoff-Verhältnis größer als das stöchiometrische
Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, ein Auspuffsystem (109)
sum Sammeln der aus den Verbrennungskammern ausgestoßenen Auspuffgase
und zum Abgeben der gesammelten Auspuffgase in die Atmosphäre, eine Luft/KraftstoffrVerhältnis-Detektorvorrichtung
(111), die zum Ermitteln der Zusammensetzung der gesammelten Auspuffgase als ein Ganzes und zum Ermitteln des Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
des fetten und des mageren Gemischs in dem Auspuffsystem angeordnet ist, um ein Ausgangs-
609843/04 kk
signal zu erzeugen, und eine Steuerschaltung (600), die auf das Ausgangssignal der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Detektorvorrichtung
für das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge einer der zwei Abschnitte der Kraftstoffsteuervorrichtung anspricht,
um das Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis im wesentlichen
auf einem vorbestimmten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu
halten.
15. Brennkraftmaschine nach Anspruch 14, gekennzeichnet
durch eine Auspuffreinigungsvorrichtung (110), die zum Vermindern in den Auspuffgasen enthaltender schädlicher Komponenten
in dem Auspuffsystem angeordnet ist.
16. Verfahren zur Verringerung schädlicher Komponenten in Auspuffgasen einer Brennkraftmaschine mit einer Mehrzahl aufeinanderfolgend
arbeitender Verbrennungskammern, gekennzeichnet durch das Zuführen eines fetten Gemischs zu wenigstens einer
der Verbrennungskammern und eines mageren Gemischs zu dem Rest der Verbrennungskammern, das'Ermitteln des Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
des fetten und des mageren Gemischs aus der Zusammensetzung der aus den Verbrennungskammern ausgestoßenen
Auspuffgase, das Steuern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses entweder
des fetten oder des mageren Gemischs in Übereinstimmung mit dem erfaßten Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in der Weise,
daß sich das Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis einem vorbestimmten
Luft/Kraftstoff-Verhältnis annähert, und das Einführen der Auspuffgase in eine Auspuffreinigungsvorrichtung für das -Vermindern
der schädlichen Komponenten in den Auspuffgasen.
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-HO-
17. Verfahren zur Verringerung schädlicher Komponenten in Auspuffgasen einer Brennkraftmaschine mit einer Mehrzahl
aufeinanderfolgend arbeitender Verbrennungskammern, gekennzeichnet
durch die Herstellung fetter Gemische mit einem Luft/ Kraftstoff-Verhältnis, das kleiner als ein stöchiometrisches
Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, das Zuführen von Zusatzluft zu einem Teil der fetten Gemische für die Erzeugung magerer
Gemische mit einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das größer als
das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, das
Zuführen des Restes der fetten Gemische zu wenigstens einer der Verbrennungskammern und der mageren Gemische zu dem Rest
der Verbrennungskammern, das Ermitteln des Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
der fetten und der mageren Gemische aus der Zusammensetzung der von den Verbrennungskammern ausgestoßenen
Auspuffgase, das Steuern der Menge der Zusatzluft in Übereinstimmung mit dem ermittelten Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis
in der Weise, daß sich das Gesamt-Luft/Kraftstoff-Verhältnis einem vorbestimmten Luft/Kraftstoff-Verhältnis annähert,
und das Einleiten der Auspuffgase in eine Auspuffreinigungsvorrichtung
für die Verminderung schädlicher Komponenten in den Auspuffgasen.
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Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4668775A JPS51121619A (en) | 1975-04-17 | 1975-04-17 | A multi cylinder type internal combustion engine |
| JP8496275A JPS528229A (en) | 1975-07-10 | 1975-07-10 | Air-fuel ratio feedback type fuel injector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2616701A1 true DE2616701A1 (de) | 1976-10-21 |
| DE2616701C2 DE2616701C2 (de) | 1982-06-03 |
Family
ID=26386794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2616701A Expired DE2616701C2 (de) | 1975-04-17 | 1976-04-15 | Brennkraftmaschine |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4089310A (de) |
| DE (1) | DE2616701C2 (de) |
| GB (1) | GB1539770A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2831694A1 (de) * | 1978-07-19 | 1980-01-31 | Walter Franke | Verbrennungskraftmotor und zwischenflansch fuer einen solchen |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2941753A1 (de) * | 1979-10-16 | 1981-04-30 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zum regeln der zusammensetzung des betriebsgemisches an einer brennkraftmaschine |
| JPH0637861B2 (ja) * | 1985-01-08 | 1994-05-18 | 株式会社日立製作所 | 空燃比制御方法 |
| DE4333751A1 (de) * | 1993-10-04 | 1995-04-06 | Bosch Gmbh Robert | Regelsystem für einen mit Brennstoff betriebenen Wärmeerzeuger, insbesondere Wassererhitzer |
| US6324835B1 (en) * | 1999-10-18 | 2001-12-04 | Ford Global Technologies, Inc. | Engine air and fuel control |
| US6502386B1 (en) * | 2000-08-02 | 2003-01-07 | Ford Global Technologies, Inc. | Catalyst monitoring in a diesel engine |
| US6543219B1 (en) | 2001-10-29 | 2003-04-08 | Ford Global Technologies, Inc. | Engine fueling control for catalyst desulfurization |
| US6766641B1 (en) | 2003-03-27 | 2004-07-27 | Ford Global Technologies, Llc | Temperature control via computing device |
| US6854264B2 (en) * | 2003-03-27 | 2005-02-15 | Ford Global Technologies, Llc | Computer controlled engine adjustment based on an exhaust flow |
| US7003944B2 (en) | 2003-03-27 | 2006-02-28 | Ford Global Technologies, Llc | Computing device to generate even heating in exhaust system |
| US7146799B2 (en) | 2003-03-27 | 2006-12-12 | Ford Global Technologies, Llc | Computer controlled engine air-fuel ratio adjustment |
| US20120085326A1 (en) * | 2010-10-10 | 2012-04-12 | Feng Mo | Method and apparatus for converting diesel engines to blended gaseous and diesel fuel engines |
| JP6128975B2 (ja) * | 2013-06-11 | 2017-05-17 | ヤンマー株式会社 | ガスエンジン |
| US9752515B1 (en) | 2017-04-03 | 2017-09-05 | James A. Stroup | System, method, and apparatus for injecting a gas in a diesel engine |
| KR102371083B1 (ko) * | 2017-04-14 | 2022-03-07 | 현대자동차주식회사 | 조건 연동형 차실내 자연환기방법 및 차량 |
| JP2019094851A (ja) * | 2017-11-24 | 2019-06-20 | スズキ株式会社 | 排気ガスセンサの配置構造及び排気制御システム |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2010793A1 (de) * | 1969-03-22 | 1970-10-08 | N.V. Philips* Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande) | Vorrichtung zur Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses in einem Verbrennungsmotor |
| US3708980A (en) * | 1971-07-26 | 1973-01-09 | Gen Motors Corp | Internal combustion engine and method of operation |
| DE2339039A1 (de) * | 1972-08-02 | 1974-02-14 | Laprade | Vorrichtung zur korrektur des von der gemischsteuereinrichtung gelieferten brennstoff-luftgemisches bei brennkraftmaschinen |
| DE2349533A1 (de) * | 1972-10-03 | 1974-04-25 | Nippon Denso Co | Elektronisch gesteuertes brennstoffeinspritzsystem |
| DE2357410A1 (de) * | 1972-11-17 | 1974-05-30 | Nippon Denso Co | Einrichtung zum steuern des luftbrennstoff-verhaeltnisses bei brennkraftmaschinen |
| DE2452503A1 (de) * | 1973-11-08 | 1975-09-25 | Nissan Motor | Verfahren und system zur kraftstoffzufuhr |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2216705C3 (de) * | 1972-04-07 | 1978-06-08 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und Vorrichtung zum Entgiften der Abgase einer Brennkraftmaschine |
| JPS5090823A (de) * | 1973-12-21 | 1975-07-21 | ||
| JPS50157724A (de) * | 1974-06-13 | 1975-12-19 | ||
| DE2505339C2 (de) * | 1975-02-08 | 1984-08-09 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Gemischverdichtender Verbrennungsmotor mit zwei Zylinderreihen und Abgasnachbehandlung |
-
1976
- 1976-04-07 GB GB14164/76A patent/GB1539770A/en not_active Expired
- 1976-04-08 US US05/674,876 patent/US4089310A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-04-15 DE DE2616701A patent/DE2616701C2/de not_active Expired
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2010793A1 (de) * | 1969-03-22 | 1970-10-08 | N.V. Philips* Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande) | Vorrichtung zur Regelung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses in einem Verbrennungsmotor |
| US3708980A (en) * | 1971-07-26 | 1973-01-09 | Gen Motors Corp | Internal combustion engine and method of operation |
| DE2339039A1 (de) * | 1972-08-02 | 1974-02-14 | Laprade | Vorrichtung zur korrektur des von der gemischsteuereinrichtung gelieferten brennstoff-luftgemisches bei brennkraftmaschinen |
| DE2349533A1 (de) * | 1972-10-03 | 1974-04-25 | Nippon Denso Co | Elektronisch gesteuertes brennstoffeinspritzsystem |
| DE2357410A1 (de) * | 1972-11-17 | 1974-05-30 | Nippon Denso Co | Einrichtung zum steuern des luftbrennstoff-verhaeltnisses bei brennkraftmaschinen |
| DE2452503A1 (de) * | 1973-11-08 | 1975-09-25 | Nissan Motor | Verfahren und system zur kraftstoffzufuhr |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2831694A1 (de) * | 1978-07-19 | 1980-01-31 | Walter Franke | Verbrennungskraftmotor und zwischenflansch fuer einen solchen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1539770A (en) | 1979-01-31 |
| US4089310A (en) | 1978-05-16 |
| DE2616701C2 (de) | 1982-06-03 |
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| DE19532159C2 (de) | Motorregelvorrichtung | |
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| DE3631474C2 (de) | ||
| DE2616701A1 (de) | Brennkraftmaschine mit verbesserter abgasreinigung | |
| DE3219021C3 (de) | ||
| DE69838199T2 (de) | Brennstoffeinspritzsteuerungssystem für Innenverbrennungsmotoren | |
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| DE3202286A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur regelung einer brennkraftmaschine auf einen optimalwert | |
| DE2816261A1 (de) | Elektronische zuendsteuervorrichtung | |
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| DE2651340A1 (de) | Zusatzluft-steuereinrichtung zur konstanthaltung eines luft-brennstoff- verhaeltnisses | |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |