DE2655461A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern der zuendung der zylinder eines verbrennungsmotors - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum steuern der zuendung der zylinder eines verbrennungsmotors

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DE2655461A1
DE2655461A1 DE19762655461 DE2655461A DE2655461A1 DE 2655461 A1 DE2655461 A1 DE 2655461A1 DE 19762655461 DE19762655461 DE 19762655461 DE 2655461 A DE2655461 A DE 2655461A DE 2655461 A1 DE2655461 A1 DE 2655461A1
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER
DlPL-ING.
H. KINKELDEY Λ 5TOCKMA1R
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K. SCHUMANN
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P, H. JAKOB
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G. BEZOLD
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Nissan Motor Company limited
ITo. 2, iDakara-machi,
Kanagawa-ku, Yokohama City, Japan 7· Dezember 1976
Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Zündung der Zylinder eines Verbrennungsmotors
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Zufuhr von Kraftstoff an die Zylinder eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors durch aufeinanderfolgendes Inaktivieren der Verbrennung von einem oder mehreren der Zylinder in Abhängigkeit von einem erfaßten Betrieb sparamet er des Motors.
Es ist bekannt, die Anzahl von aktiven oder gezündeten Zylindern, in denen eine Verbrennung stattfindet, zu verringern, wenn die Druckminderung in der Ans äugleitung als Ausdruck des Unterdrucks ansteigt, um den Kraftstoffverbrauch bei niedrigen Lastbedingungen zu verringern. Bei niedrigen Lastbedingungen bewirkt die ansteigende Druckverminderung in der Ansaugleitung jedoch eine abnehmende Zufuhr von Luft oder eines Gemisches aus Luft und Kraftstoff an die verringerte Anzahl von gezündeten Zylindern und es steht weniger Leistung zur Verfügung als für eine ausreichende Leistungs-
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zufuhr erforderlich ist. Dieses ist besonders nachteilig, wenn der Motor im Leerlauf läuft, da der Leistungsverlust eine unstabile Motordrehung bewirkt und der Fahrer das Gaspedal herunterdrücken muß, um zusätzlich Luft oder Luft-Kraftstoff-Gemisch dem Motor zuzuführen, um den Leistungsverlust auszugleichen, selbst wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Es war daher schwierig, die Anzahl der gezündeten Zylinder bei Leerlaufbedingungen ohne Leistungsverlust zu vermindern, um damit einen wirtschaftlichen Kraftstoffverbrauch zu erzielen.
Ein erstes Ziel der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Zündung für mehrzylindrige Verbrennungsmotoren zu schaffen, bei dem die Kraftstoffzufuhr für einen Teil der Zylinder progressiv in Abhängigkeit zu einer erfaßten Motorlast zu unterbinden ist, ohne daß ein Leistungsverlust bei Leerlaufbedingungen auftritt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Umgehungsdurchmaß zu schaffen, der es einem Teil der Luft-in der Ansaugleitung ermöglicht, das Drosselventil in Abhängigkeit von der sich ändernden Anzahl der abgeschalteten Zylinder zu umgehen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Luft-Kraftstoff-Zufuhr zu schaffen, bei denen die Anzahl der aktiven Zylinder und die Menge der an dem Drosselventil vorbeigeleiteten Luft oder des Luft-Kraftstoff -Gemisches konstant gehalten werden, wenn der Ansaugdruck innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt, um einen wirtschaftlichen Kraftstoffverbrauch zu erreichen.
Nach dem allgemeinen Erfindungsgedanken wird eine Vorrichtung zum Steuern der Zündung der Zylinder eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors in einem Landfahrzeug geschaffen, die eine
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Luftansaugleitung, ein Drosselventil in dieser, eine erste Einrichtung zum Zuführen eines Gemisches aus Luft und Kraftstoff an jeden Zylinder und eine zweite Einrichtung zum Zünden des jedem Zylinder zugeführten Gemisches zu seiner Verbrennung aufweist, wobei eine dritte Einrichtung zum Erfassen eines Betriebsparameters des Motors, der die Größe der auf den Motor wirkenden Last angibt, eine vierte Einrichtung zum progressiven Andern der Anzahl von aktiven Zylindern, an die das Gemisch in Abhängigkeit des erfaßten Betriebsparameters zugeführt wird, eine e.inen Durchlaß zu der Luftansaugleitung bildende fünfte Einrichtung, durch die ein Teil der Ansaugluft das Drosselventil umgehen kann und eine sechste Einrichtung zum Steuern der diesen Durchlaß passierenden Luftmenge in Abhängigkeit von einem Verringern oder Vergrößern der Anzahl der aktiven Zylinder vorgesehen sind.
Gemäß Einzelheiten der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Steuern der Einspritzung von Kraftstoff an die Zylinder eines mehrzylindrigen, mit elektronischer Kraftstoffeinspritzung arbeitenden Verbrennungsmotors geschaffen, der in einem Landfahrzeug vorgesehen ist, die eine Luftansaugleitung, ein Drosselventil in dieser, eine erste Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in jeden Zylinder und eine Einrichtung zum Erzeugen von Einspritzimpulsen aufweist, die an die Einspritzeinheit eines jeden Zylinders gegeben werden, wobei eine dritte Einrichtung zum Erfassen eines Betriebsparameters des Motors, der die Größe der auf den Motor wirkenden Last angibt, eine vierte Einrichtung zum progressiven Ändern der Anzahl von aktiven Zylindern, in denen eine Verbrennung stattfindet, so daß die Anzahl der aktiven Zylinder jeweils um einen pro Zeit in Abhängigkeit von dem erfaßten Betriebsparameter des Motors verringert wird, wenn die Motorlast unterhalb einem bestimmten Wert liegt, und um einen pro Zeit in Abhängigkeit von dem erfaßten Betriebsparameter des Motors vergrößert wird,
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wenn die Motorlast oberhalb des bestimmten Werts liegt, eine einen Durchlaß zu der Luftansaugleitung bildende fünfte Einrichtung, durch die ein Teil der Ansaugluft das Drosselventil umgehen kann, und eine sechste Einrichtung zum Steuern der diesen Durchlaß passierenden Luftmenge in Abhängigkeit von einem Verringern oder Vergrößern der Anzahl der aktiven Zylinder vorgesehen sind.
Gemäß einer v/eiteren Weiterbildung der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in den Zylindern eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors in einem Landfahrzeug geschaffen, der eine Luftansaugleitung und ein Drosselventil in dieser hat, wobei nacheinander die Verbrennung von einem oder mehreren der Zylindern in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter des Motors unterbunden wird, und wobei ein Betriebsparameter des Motors, der die Größe der auf den Motor wirkenden Last angibt, erfaßt wird, die Z7/linder in einer von mehreren unterschiedlichen Betriebsarten in Abhängigkeit von dem erfaßten Betriebsparameter betrieben werden, so daß für jede Betriebsart eine unterschiedliche Anzahl von aktiven Zylindern, in denen eine Verbrennung stattfindet, und inaktiven Zylindern, in denen eine Verbrennung unterbunden wird, vorgesehen ist, nacheinander die Betriebsart von einer auf eine andere umgeschaltet wird, so daß eine kleinere Anzahl von aktiven Zylindern als in der vorangegangenen Betriebsart vorliegt, wenn die Motorlast eine geringe Belastung darstellt und eine größere Anzahl von aktiven Zylindern als bei der vorangegangenen Betriebsart auftritt, wenn die erfaßte Motorlast eine starke Belastung darstellt, und ein Teil der Luft in der Ansaugleitung das Drosselventil in Abhängigkeit von jeder der unterschiedlichen Betriebsarten umgehen kann, so daß eine maximale vorbeigeleitete Luftmenge auftritt, wenn eine minimale Anzahl von aktiven Zylindern vorliegt.
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Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine schema tische Darstellung einer Aus führungs form der Erfindung,
Fig, 2 ein Blockschaltbild einer Zündsteuerschaltung der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform,
Fig. 3 eine Abwandlung der in Fig. 2 gezeigten Schaltung und
Fig. 4 und 5 Signalformen, die zur Erläuterung des Betriebs der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Schaltungen dienen,
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit einem sechs Zylinder aufweisenden, mit Kraftstoffeinspritzimg arbeitenden Verbrennungsmotor 10, einer herkömmlichen Kraftstoff-Einspritzsteuereinheit 11, die Einspritzimpulse zur Zuführung an die Einspritzeinheiten der Zylinder ITr. 2, Nr. 4- und ITr. 6 erzeugt und mit einer Zündsteuerschaltung 12 gezeigt, die Einspritzimpulse zur Zuführung an die Einspritzeinheiten der Zylinder Kr. 1, Ur. 3 und ITr. 5 erzeugt und von einem Fühler 13 für die Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Fühler 14 für die Motordrehzahl, einem Fühler 15 für den Ansaugdruck und einem Drosselschalter 16 erfaßte Signale benutzt. Mit dem Einlaßrohr 17 ist eine Leitung 20 verbunden, damit eine gewisse Menge der Ansaugluft das Drosselventil 18 umgehen kann. Die Leitung 20 ist an ihrer stromab liegenden Seite gegabelt, um Durchlässe 21 und 22 zu bilden, die Jeweils mit Steuerventilen 23 und 24 versehen sind. Das Steuerventil 23 ist so ausgebildet, daß es eine kleinere Menge von Strömungsmittel
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steuert als es von dem Ventil 24 gesteuert wird. Durch, die Betätigung der Steuerventile 23 und 24 einzeln oder zusammen kann die an die stromab liegende Seite des Drosselventils gegebene Luft auf drei bestimmte Mengen durch das ihnen zugeführte Signal gesteuert werden.
Die Kraftstoffeinspritz-Steuereinheit 11 nimmt verschiedene Informationen, wie die Motordrehzahl, den Ansaugdruck und die Motortemperatur auf, um Einspritzimpulse für die Zylinder, wie zuvor erwähnt, in einer Weise zu erzeugen, wie sie in "Automotive Electronics"Vol. II,veröffentlicht.von der Society of Automotive Engineers, Inc. Seiten 137 und 138 beschrieben ist. Die Zündsteuerschaltung 12 erhält von der Steuereinheit 11 erzeugte Einspritzimpulse und verschiedene weitere Informationen, die von dem !fühler 13 für die Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Fühler 14 für die Motordrehzahl, detnFühler 15 für den Druck und dem Schalter 16 für die Drosselstellung erfaßt werden, um die Einspritzimpulse für die Zylinder Ur. 1, ITr. 3 und Nr. 5 und Steuersignale für die Ventile 23 und 24 umfassende Ausgangssignale zu erzeugen.
In Fig. 2 weist die Zündsteuerschaltung 12 aus Operationsverstärkern gebildete Vergleicher 30, 31 und 32, ein J-K-Flip-Flop 33» Zähler 34, 35» einen Vorwärts-Kückwärts-Zähler 36, einen Binär-Dezimal-Dekoder 37 und verschiedene logische Gatterschaltungen auf. Das Ausgangssignal vom Fühler 15 für den Ansaugdruck ist ein erstes Eingangssignal für den Operationsverstärker 30 zum Vergleich mit einem Bezugsschwellwertpegel an seinem .zweiten Eingang, der von einem Spannungsteiler R1 und, R2 bestimmt ist. Der Vergleicher 30 zeigt ein Ausgangssignal hohen Pegels, wenn der erfaßte Ansaugdruck unterhalb dem atmosphärischen Druckpegel liegt, um eine logische "1" an den J-Eingang des Flip-Flops 33 über ein ODER-Glied 40 zu geben. Das Flip-Flop 33 erhält Einspritz-
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impulse von der Steuereinheit 11 an seinem invertierten Ansteuere ingang, so daß sein wahres oder Q-Ausgangssignal auf den binären Zustand des «T-Eingangs bei der Hinterflanke des Einspritzimpulses geändert wird. Das Q-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 33 wird an einen ersten Eingang eines UND-Gliedes 4-1 gegeben, dessen Ausgang mit dem Zähler 34- verbunden ist, um an diesen Einspritζimpulse zu geben, wenn das Flip-Flop sich in seinem logischen "1"-Schaltzustand befindet, und außerdem an ein gesperrtes UND-Glied 4-2, dessen Ausgang mit dem Zähler 35 verbunden ist, um an diesen Einspritzimpulse zu geben, wenn das Flip-Flop sich in seinem logischen "0"-Schaltzustand befindet. Der Ausgang des Zählers 34· ist mit einem ersten Eingang eines UND-Gliedes 4-3 verbunden, dessen Ausgang mit dem Rückwärts-Zählanschluß des "Vo rwärts-Rückwärts-Zählers 36 verbunden ist, und der Ausgang des Zählers 35 ist mit einem ersten Eingang eines UND-Gliedes 4-4- verbunden, dessen Ausgang mit dem Vorwärts-Zählanschluß des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 36 verbunden ist. Der Binär-Dezimal-Dekoder 37 formt das binär dargestellte Ausgangssignal von dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler 36 in ein dezimales Ausgangssignal um, das wiederholt zyklisch seine Ausgangsleitungen A, B, G und D aktiviert. Die Leitung A ist mit einem invertierten Eingang des UND-Gliedes 4-3 verbunden, um zu verhindern, daß das Ausgängssignal vom Zähler 34- an den Rückwärts-Zähl an Schluß des Zählers 36 gegeben wird, und außerdem mit einem ersten Eingang des UND-Gliedes 4-5 und ebenso mit ersten Eingängen von UND-Gliedern 4-6 und 4-7 Jeweils über ODER-Glieder 4-8 und 4-9 verbunden. Die Ausgangsleitung B ist über ODER-Glieder 4-8 und 4-9mit den ersten Eingängen von UND-Gliedern 4-6 und 4-7 und außerdem mit einem ersten Eingang eines UND-Gliedes 50 über ein ODER-Glied 52 verbunden. Die Ausgangsleitung C ist mit dem ersten Eingang ein^s UND-Gliedes 4-7 über ein ODER-Glied 4-9 und außerdem
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mit einem ersten Eingang eines MD-Gliedes 51 über ein ODER-Glied 53 verbunden. Die Ausgangsleitung D ist mit einem invertierten Eingang eines UND-Gliedes 44 verbunden, um zu verhindern, daß das Ausgangssignal von dem Zähler 35 an den Vorwärts-Zählanschluß des Zählers 36 gegeben wird und außerdem mit den ersten Eingängen von UND-Glieder 50 und 51 über ODER-Glied 52 und 53 jeweils verbunden. Die zweiten Eingänge von UND-Gliedern 4-5*4-6 und 47 sind miteinander verbunden, um die Einspritzimpulse von der Steuereinheit 11 zu erhalten»
Der Ausgang des üHihlers 14 für die Motordrehzahl ist mit einem ersten Eingang des als Vergleicher wirkenden Operationsverstärkers 31 zum Vergleich mit einem Bezugswert an seinem zweiten Eingang verbunden, der durch einen Spannungs teiler R3 und R4 eingestellt ist. Der Vergleicher 31 wird auf ein Ausgangssignal hohen Pegels geschaltet, wenn die . erfaßte Motordrehzahl unterhalb eines bestimmten Wertes liegt, der durch die Bezugsspannung dargestellt ist, um ein UND-Glied 54- leitend zu schalten, während ein UND-Glied 55 gesperrt wird. Die Ausgänge der UND-Glieder 54- und 55 sind mit zweiten Eingängen von UND-Gliedern 50 und 51 über ein ODER-Glied 56 verbunden.
Der Ausgang des Fühlers 13 für die Fahrzeuggeschwindigkeit ist mit einem ersten Eingang des als Vergleicher wirkenden Operationsverstärkers 32 zum Vergleich mit einer Bezugsspannung an seinem zweiten Eingang verbunden, die von einem Spannungsteiler R5 und R6 bestimmt ist. Der Vergleicher 32 gibt ein logisches "1"-Signal an einen ersten Eingang eines UND-Gliedes 57, wenn die FahrZeuggeschwindigkeit unterhalb von z.B. 30 km/h liegt. Der Ausgang des Drosselschalters ist mit dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 57 verbunden, umVdieses leitend zu schalten, es sei denn, daß das Drossel
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ventil 18 sich in seiner im wesentlichen vollständig geschlossenen Stellung befindet, und außerdem mit zweiten Eingängen von UND-Gliedern 54- und 55 verbunden. Der Ausgang eines UND-Gliedes 57 ist mit dem J-Eingang des Flip-Flops 33 über ein ODER-Glied 40 verbunden.
Die Arbeitsweise der in den Fig; 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist am besten in Verbindung mit den in den Fig. 4 und 5 gezeigten Signalformen zu verstehen. Es wird angenommen, daß das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit von z.B. 60 km/h gefahren und zum Zeitpunkt t=t0 gebremst wird. Es wird angenommen, daß der Ansaugdruck auf einen Pegel erniedrigt wurde, der unterhalb des atmosphärischen Drucks liegt, so daß der Vergleicher 30 zum Zeitpunkt t=t„j (Fig. 4a) ein Ausgangssignal niedrigen Pegels erzeugt. Befinden sich die Ausgangssignale der Vergleicher 30 und 32 auf niedrigem Pegel, so ändert das J-K-Flip-Flop 33 sich auf einen Schaltzustand niedrigen Ausgangspegels (logisch "0") bei der hinteren Flanke eines Einspritzimpulses 60 (Fig. 4f). Dadurch wird das UND-Glied 42 leitend, um die Einspritzimpulse an den Zähler 35 hindurchzulassen. Wenn der Zähler 35 eine bestimmte Anzahl von Eingangsimpulsen gezählt hat, so gibt er einen Impuls 61 zum Zeitpunkt t=t2 (Fig. 4g) an den Vorwärts-Zählanschluß des Vorwärts-BückwärtsZählers
36 über das UND-Glied 44, das durch das Ausgangssignal niedrigen Pegels auf der Leitung D des Binär-Dezimal-Dekoders 37 leitend geschaltet ist. Die Ausgangsleitung A des Dekoders
37 führt ein Signal hohen Pegels, um die UND-Glieder 45, 46 und 47 leitend zu schalten, um Einspritzimpulse an die Zylinder Nr. 1, Nr. 3 und ITr. 5 (Fig. 4h) zu geben, während gleichzeitig das UND-Glied 43 bis zum Zeitpunkt t=to gesperrt ist. Der Vorwärts-^ückwärtszähler 36 wurde durch das Ausgangssignal von dem UND-Glied 44 vorwärts gezählt, um
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das Ausgangssignal des Dekoders 37 zum Zeilpunkt t=t2 von der Leitung A auf die Leitung B umzuschalten, woraufhin das UND-Glied 45 gesperrt wird, um die Zündung des Zylinders Hr. 1 von da an zu unterbinden (Pig. 4i und 41). Da das UND-Glied 55 zum Zeitpunkt t=tQ aktiviert ist, ist das UND-Glied 50 zum Zeitpunkt t=to durch das Ausgangssignal auf der Leitung B des Dekoders 37 aktiviert, um das Ventil 23 zu betätigen, um einen Umgehungsweg über die Durchlässe 20 und 21 zu schaffen, damit eine kleine Menge von Luft das Drosselventil 18 (Fig. 4o) umgehen kann. Diese Bedingungen bestehen weiter, bis der Zähler 35 einen nachfolgenden Impuls 62 zum Zeitpunkt t=t^ erzeugt, der den Zähler 36 weiterzählt, um das Ausgangssignal von dem Dekoder von der Leitung B auf die Leitung C umzuschalten
Das Ausgangssignal auf der Leitung C aktiviert das UND-Glied 51, um das Ventil 24 zu betätigen und damit den Leitungsdurchlaß von dem Durchlaß 21 auf den Durchlaß 22 umzuschalten, so daß eine größere Luftmenge das Drosselventil 18 umgehen kann als die durch den Durchlaß 21 hindurchgeleitete, (H1Ig. 4o und 4p), während gleichzeitig die UND-Glieder 45 und 46 gesperrt werden, um eine Zündung der Zylinder Hr. 1 und Nr. 3 zu unterbinden (Fig. 41 und 4m ). Diese Bedingungen halten an, bis der Zähler 35 den nächsten Impuls 63 erzeugt, der den Zähler 36 weiterzählt, um das Ausgangssignal des Dekoders von der Ausgangsleitung C auf die Ausgangsleitung D zum Zeitpunkt t=t^ umzuschalten (Fig. 4 3 und 4k). Dieses sperrt das UND-Glied 47, um die Zündung des Zylinders Ur. 5 (Fig. 4n) zu unterbinden, und aktiviert gleichzeitig beide UND-Glieder 50 und 51 ν damit gleichzeitig die Ventile 23 und 24 betätigt werden, so daß die Durchlässe 21 und 22 geöffnet sind und eine größere Luftmenge das Drosselventil 18 umgehenkann, als die zuvor durch den Durchlaß 22 hindurchgegangene Luxtmenge.
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Vird das Drosselventil 18 zum Zeitpunkt t=tt- im tfesentlichen geschlossen, so sperrt ein Ausgangssignal niedrigen Pegels von dem Drosselschalter 16 das UND-Glied 55j wodurch die Signale von den UND-Gliedern 50 und 51 nicht langer vorliegen und beide Steuerventile 23 und 24- geschlossen sind. Das gleichzeitige Schließen der "Ventile 23 und 24 bei einer Drehzahl des Motors oberhalb des Bezugswertes ermöglicht dem Kotor, daß er aufgrund seiner Trägheit als Bremse für das Fahrzeug wirkt, bis seine Drehzahl zum Zeitpunkt t-tg unter den bestimmten Wert sinkt.
Während des Zeitintervalls t=tg bis t=^ wird die Anzahl der gezündeten Zylinder progressiv verringert und schrittweise damit wird die Menge des vorbeigeleiteten Luft-Kraftstoff-Gemisches progressiv vergrößert.
Fällt die Drehzahl des Motors unter den bestimmten Wert, so erzeugt der Vergleicher 31 ein Ausgangssignal hohen Pegels zum Zeitpunkt t=t„, wobei die Drossel geschlossen ist. Diese Bedingungen können als Leerlaufbetrieb des Motors aufgefaßt werden. Das Ausgangssignal hohen Pegels von dem Vergleicher 31 und das Ausgangssignal niedrigen Pegels von dem Drosselschalter 16 aktivieren das UND-Glied 5^· Gibt der Dekoder sein Ausgangssignal· auf der Leitung D ab, so werden die UND-Glieder 50 und 51 aktiviert, um die Ventile 23 und 24 zu betätigen (Fig. 5° und 5p) bis zum Zeitpunkt t=tg, wenn das Drosselventil 18 für die Beschleunigung zu öffnen beginnt. Daher sind während des Leerlauf Intervalls t=tr; bis t=tg beide Überbrückungsdurchlässe geöffnet, um eine zusätzliche Menge von Luft an die drei arbeiten!en Zylinder, d.h. an die Zylinder ITr., 2, Nr. 4- und Nr. 6 zu geben.
Der Vorgang zum Betrieb der übrigen Zylinder während der Beschleunigungsdauer, beginnend zum Zeitpunkt t=tg, ist umgekehrt zu dem in Verbindung mit dem Verzögerungsvorgang be-
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'+is«-
schriebenen Vorgang. Mit· dem Aus gangs sign al hohen Pegels von dem Dross eis ehalt er 16 wird das J~K-Flip-Flop 33 in seinen Schaltzustand mit einem Ausgangssignal hohen Pegels bei der hinteren Flanke eines Einspritzimpulses 64 umgeschaltet (Pig- 5e und 5f ). Dadurch wird das UND-Glied 41 leitend, während das IMD-Glied 42 gesperrt wird, so daß. die Einspritzimpulse an den Zähler 34 anstatt an den Zähler 35 gegeben werden. Bei der Zählung einer bestimmten Anzahl von Einspritzimpulsen gibt der Zähler 34 einen Ausgangsimpuls 65 zum Zeitpunkt t=tq an den Rückwärts-Zählanschluß des Zählers 36, so daß der Dekoder 37 sein Ausgangssignal von der Leitung D zu der Leitung C umschaltet, wodurch das Steuerventil 23 abgeschaltet wird, während das Steuerventil 24 betätigt bleibt. Gleichzeitig wird das UND-Glied 47 leitend, um Einspritzimpulse an den Zylinder ITr. 5 zu geben. Die nächste Rückwärtszählung tritt zum Zeitpunkt t=t^Q auf, woraufhin die Leitung B aktiviert xri.rd, um Einspritzimpulse an den Zylinder Fr. 3 zusätzlich zu dem Zylinder Nr. 5 zu geben und die Arbeitsweise der Ventile von dem Ventil 24 auf das Ventil 23 umzuschalten. Eine weitere Rückwärtszählung tritt zum Zeitpunkt t=t^^ auf, woraufhin die Leitung A aktiviert wird, um Einspritzimpulse an den Zylinder ITr. 1 wie auch an die Zylinder Fr. 3 und Nr. 5 zu geben und das Ventil 23 abzuschalten. Bei der Beschleunigung des Fahrzeugs wächst daher die Anzahl der gezündeten ylinder progressiv, während die Menge der vorbeigeleiteten Luft progressiv schrittweise mit dem Anwachsen der gezündeten Zylinder abnimmt.
Pig. 3 zeigt eine Abwandlung der -0Hsführungsform der Fig. Bei dieser Abwandlung sind den in Fig. 2 gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Ausgang des Fühlers für den Druck ist mit einem ersten Eingang eines einen Operationsverstärker aufweisenden Vergleichers 70 wie auch mit dem Eingang des Vergleichers 30 verbunden. Der zweite Eingang
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des Vergleichers 70 ist mit einer Bezugsspannung von einem Spannungsteiler R7 und R8 verbunden, die mit einem solchen Wert gewählt ist, daß bei einem Ansaugdruck von weniger als -200 mHg der Vergleicher 70 ein Ausgangssignal hohen Pegels führt. Andererseits sind die Widerstände HJ und R4-so gewählt, daß der Vergleicher 30 ein Ausgangssignal hohen Pegels erzeugt, wenn der Ansaugdruck über -100 mHg ansteigt. Der Ausgang des Vergleichers 70 ist mit einem ersten Eingang eines UND-Gliedes 71 verbunden, dessen Ausgang mit dem J-Eingang eines J-K-Flip-Flops 72 verbunden ist, dessen wahrer oder Q-Ausgang mit einem ersten Eingang eines UND-Gliedes 73 verbunden ist. Der zweite oder invertierte Eingang des UND-Gliedes 71 ist mit dem Ausgang des UND-Gliedes 57 verbunden. Der Ansteuereingang des Flip-Flops 72 ist so geschaltet, daß er Sinspritzimpulse von der Steuereinheit 11 erhält. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 73 ist so geschaltet, daß er Einspritζimpulse von der Steuereinheit 11 erhält .
B'ei der beschriebenen Anordnung wird das UND-Glied 71 nur dann leitend geschaltet, wenn entweder das Drosselventil im wesentlichen geschlossen ist oder die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als der bestimmte Wert ist, der durch die von den Widerständen R5 und R6 eingestellte Bezugsspannung gegeben ist. Liegt der Ansaugdruck unter dem Pegel von -200 mHg, so wird das UND-Glied 71 aktiviert, um eine logische "1" an den J-Eingang des Flip-Flops 72 zu geben, dessen Ausgang hohen Pegels bei Auftreten der hinteren Flanke eines nachfolgenden Einspritzimpulses annimmt, so daß das UND-Glied leitend wird, um die Einspritzimpulse an den Zähler 35 zu geben und damit die Vorwärtszählung in dem Vorwärts-Rückwärtszähler 36 zu beginnen. Steigt der Ansaugdruck über den Unterdruckpegel von -100 mHg, so wird eine logische "1"' an den J-Eingang des Flip-Flops 33 gegeben und das UND-Glied 41 wird leitend, um die Einspritzimpulse an den Zähler 34
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hindurchzul-assen, um die Rückwärts zählung in dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler 36 zu beginnen. Liegt der Ansaugdruck innerhalb des Bereichs von -100 bis -200 mHg, so wird eine logische "0" an die J-Eingänge der Flip-Flops 33 und 72 gegeben und deren Ausgänge schalten auf den niedrigen Spannungspegel um, um die UND-Glieder 41 und 73 zu sperren. Unter dieser Bedingung werden daher die Einspritzimpulse daran gehindert, an die Zähler 34 und 35 zu gelangen, wodurch die Anzahl der gezündeten Zylinder und die Anzahl der betätigten Steuerventile unverändert bleibt. Da der Motor 10 mit maximalem Wirkungsgrad läuft, wenn der Ansaugdruck innerhalb des. zuvor erwähnten Bereiches liegt, hat die Unterbrechung des Vorwärts-Eückwärts-Zählers 36 die Wirkung des wirtschaftlichsten TreibstoffVerbrauchs..
Durch das Vorsehen des Durchlasses, der das Drosselventil umgeht, braucht der Fahrer des Fahrzeuges keine Versuche zu unternehmen, einen durch die teilweise Abschaltung des Luft-Kraftstoff-Gemisches herrührenden Leistungsverlust bei niedrigen Lastbedingungen auszugleichen.
Vorstehend wurde die Erfindung in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor mit einer elektronischen Kraftstoffeinspritzung beschrieben. Jedoch können auch Verbrennungsmotor mit einem Vergaser mit einem elektromagnetisch betätigten Ventil, das die Zufuhr des Luft-Kraftstoff-Gemisches steuert, ebenfalls in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung benutzt vrerden. Die vorstehende Beschreibung zeigt daher nur bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Verschiedene Ab- Wandlungen sind dem Fachmann geläufig, ohne daß er dabei jedoch den allgemeinen Erfindungsgedanken verläßt, der allein durch die Patentansprüche begrenzt ist.
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Claims (10)

  1. Patentansprüche
    \UyVorrichtung zum Steuern der Zündung der Zylinder eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors in einem Landfahrzeug mit einer Luftansaugleitung, einem Drosselventil in dieser, einer ersten Einrichtung zum Zuführen eines Gemisches aus Luft und Kraftstoff an jeden Zylinder und einer zweiten Einrichtung zum Zünden des jedem Zylinder zugeführten Gemisches zu seiner Verbrennung, gekennzeichnet durch eine dritte Einrichtung (13514,15>16) zum Erfassen eines Betriebsparameters des Motors (10), der die Größe der auf den Motor wirkenden Last angibt, durch eine vierte Einrichtung (12) zum progressiven Indern der Anzahl von aktiven Zylindern, an die das Gemisch in Abhängigkeit des erfaßten Betriebsparameters zugeführt wird, durch eine einen Durchlaß zu der Luftansaugleitung (17) bildende fünfte Einrichtung (20,21,22), durch die ein Teil der Ansaugluft das Drosselventil (18) umgehen kann, und durch eine sechste Einrichtung (23,24) zum Steuern' 'der diesen Durchlaß (20,21,22) passierenden Luftmenge in Abhängigkeit von einem Verringern oder Vergrößern der Anzahl der'aktiven Zylinder.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die dritte Einrichtung (135 14,155 16) einen ersten Fühler (13) zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit, einen zweiten Fühler (15) zum Erfassen des Drucks in der Ansaugleitung (17) ι einen dritten Fühler (14) zum Erfassen der Motordrehzahl und einen vierten Fühler (16) zum Erfassen der Stellung des Drosselventils (18) auf v/eist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die vierte Einrichtung (12) einen auf einen oder mehrere der ersten, zweiten, dritten und
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    vierten Fühler (13,14,15,16) ansprechenden Teil (30,31,32) zum Feststellen, wenn der Motor (10) unter leichter oder schwerer Last betrieben wird, einen auf die erfaßte leichte Last ansprechenden Teil (4-1,34-,43) zum Vermindern der Anzahl der aktiven Zylinder um einen pro Zeit und einen auf die erfaßte schwere Last ansprechenden Teil (42,35,44) auf\,reist, um die Anzahl der aktiven Zylinder um einen pro Zeit zu vergrößern, und daß die sechste Einrichtung (23,24) einen Teil (50,51,52,53) zum. Vergrößern der durch den Durchlaß (20,21,22) vorbeigeleiteten Luftmenge schrittweise mit einem Verringern der Anzahl der aktiven Zylinder und zum Verringern der Luftmenge schrittweise mit; einem Ansteigen der Anzahl der aktiven Zylinder aufweist.
  4. 4·. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die sechste Einrichtung einen auf die erfaßte Drosselstellung und die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden Teil (54,55,56) zum Sperren des Durchlasses (20,21,22), wenn das Drosselventil (18) die Ansaugleitung (17) im wesentlichen geschlossen hat und die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb eines bestimmten viertes liegt, aufweist.
  5. 5· Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die sechste Einrichtung (23,24) einen auf einen oder mehrere der ersten, zweiten, dritten und vierten Fühler (13,14,15,16) ansprechenden Teil (54,55, 56) zum Erfassen des Leerlaufbetriebs des Motors (10) und einen auf den erfaßten Leerlaufbetrieb ansprechenden Teil (50,51,52,53) zum Vergrößern der durch den Durchlaß (20,21, 22) umgeleiteten Luftmenge auf ein Maximum aufweist.
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  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5% dadurch gekennzeichnet , daß die vierte Einrichtung (12) einen-Teil (33,4-1,34,43,42,35,44) zum Erzeugen eines ersten Signals in Abhängigkeit von der erfaßten leichten Last und eines zweiten Signals in Abhängigkeit von der erfaßten schweren Last und einen Vorwärts-Rückwärts-ZählerOö) aufweist, der als Vorwärts- oder Rückwärts-Zähler in Abhängigkeit von dem ersten Signal in der einen Richtung und in Abhängigkeit von dem zweiten Signal in der anderen Richtung zu betreiben ist.
  7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite !Fühler (15) einen Ceil (70,71) aufweist, um zu erfassen, wenn der Druck in der Ansaugleitung innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt, und daß die vierte Einrichtung (12) einen Teil (72,73) zum Sperren des ersten und zweiten Signals, wenn der erfaßte Druck innerhalb des bestimmten Bereichs liegt, aufweist.
  8. 8. Vorrichtung zum Steuern der Einspritzung von Kraftstoff an die Zylinder eines mehrzylindrigen, mit elektronischer Kraftstoff-Einspritzung arbeitenden Verbrennungsmotors in einem Landfahrzeug, mit einer Luftansaugleitung, einem Drosse!ventil in dieser, einer ersten Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in jeden Zj/Hnder und einer zweiten Einrichtung zum Erzeugen von Einspritzimpulsen, die an die Einspritzeinheit eines jeden Zylinders zu geben sind, gekennzeichnet durch eine dritte Einrichtung (13,14,15,16) zum Erfassen eines Betriebsparameters des Motors (1O), der die Größe der auf den Motor wirkenden Last angibt, durch eine vierte Einrichtung (12) zum progressiven Ändern der Anzahl von aktiven Zylindern, in denen eine Verbrennung stattfindet, so daß die Anzahl der aktiven Zylinder um einen pro Zeit in Abhängigkeit von dem erfaßten Betriebs-
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    parameter des Motors (10) abnimmt, wenn die Motorlast unterhalb eines bestimmten Wertes liegt, und um einen pro Zeit in Abhängigkeit von dem erfaßten Betriebsparameter des Motors zunimmt, wenn die Motorlo.st oberhalb des bestimmten Werts liegt, durch eine einen Durchlaß au der Luftansaugleitung (17) bildende fünfte Einrichtung (20,21,22), durch die ein I'eil der Ansaugluft das Drosselventil (18) umgehen kann, und durch eiae sechste Einrichtung (23,24) zum Steuern der diesen Durchlaß (20,21,22) passierenden Luftmenge in Abhängigkeit von einem Verringern oder Vergrößern der Anzahl der aktiven Zylinder.
  9. 9. Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Luft-Kraftstoff -Gemisches in den Zylindern eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors eines Landfahrzeuges, mit einer Luftansaugleitung und einem Drosselventil in dieser, durch aufeinanderfolgendes Inaktivieren der Verbrennung eines oder mehrerer der Zylinder in Abhängigkeit von einem Betriebsparameter des Motors, dadurch gekennzeichnet , daß ein Betriebsparameter des Motors erfaßt wird, der die Größe einer auf den Motor ausgeübten Last angibt, daß die Zylinder in einer von mehreren unterschiedlichen Betriebsarten in Abhängigkeit von dem erfaßten Betriebsparameter derart betrieben werden, daß für jede Betriebsart eine unterschiedliche Anzahl von aktiven Zylindern, in denen eine Verbrennung stattfindet^und von inaktiven Zylindern, in denen eine Verbrennung unterbunden wird, vorliegt, daß aufeinanderfolgend die Betriebsart von einer auf eine andere umgeschaltet wird, so daß eine geringere Anzahl von aktiven Zylindern als in der vorherigen Betriebsart vorliegt, wenn die Motorlast eine leichte Last darstellt, und eine größere Anzahl von aktiven Zylindern als in der vorhergehenden Betriebsart vorliegt, wenn die erfaßte Motor-last eine schwere Last darstellt, und daß ein Teil der Luft in der Ansaugleitung das Drosselventil
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    in Abhängigkeit von jeder interschiedlichen Betriebsart umgehen kann, so daß eine maximale Menge an vorbeigeleiteter Luft vorliegt, wenn eine minimale Anzahl von aktiven Zylindern vorliegt.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 95 dadurch gekennzeichnet , daß erfaßt wird, wenn der Druck in der Luftansaugleitung innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt, und daß die Zylinder in einer der unterschiedlichen Betriebsarten gehalten werden, wenn der erfaßte Druck innerhalb des bestimmten Bereichs liegt.
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DE19762655461 1975-12-08 1976-12-07 Verfahren und vorrichtung zum steuern der zuendung der zylinder eines verbrennungsmotors Withdrawn DE2655461A1 (de)

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