DE3044248C2 - Mehrzylindrige Brennkraftmaschine - Google Patents
Mehrzylindrige BrennkraftmaschineInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1.
Durch die DE-OS 29 07 934 ist eine Brennkraftmaschine der erfindungsgemäßen Art bekannt, bei der im
betriebswarmen Zustand das Zu- und Abschalten der zweiten Zylindergruppe im wesentlichen ruckfrei
erfolgt Die Warmlaufphase der Brennkraftmaschine bleibt bei dieser Ausführung jedoch unberücksichtigt
Zwar ist durch die DE-AS 11 09 947 eine mehrzylindrige
Brennkraftmaschine bekannt, bei der je nach Drehmomentanforderung einzelne oder alle Zylindergruppen
Kraftstoff erhalten und die in der Warmlaufphase in allen Betriebsbereichen mit allen Zylindern
läuft Ein Hinweis darauf, daß die Zuführung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu den Zylindern der einzelnen
Zylindergruppen brennkraftmaschinen-lastabhängig unterschiedlich erfolgt, ist dieser DE-AS 11 09 947
nicht zu entnehmen.
Gemäß der Veröffentlichung »Possibility of Saving fuel by switching off cylinders«, Schellmann et al: 1. Int.
Automotive fuel economy research conference, 31/10— 1/11/79, ist eine Brennkraftmaschine mit zwei Zylindergruppen,
gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, denen jeweils eine in einem Saugrohr angeordnete
Drosselklappe zugeordnet ist Die Stellung der Drosselklappe ist über eine Kurvenscheibe vom Fahrpedal
veränderbar, wobei die Kurvenscheibe mit auf den Drosselklappenwellen drehfest angeordneten Steuerhebeln
zusammenwirkt
Durch die JP-PS 5 57 913 ist eine sechszylindrige Brennkraftmaschine bekannt, deren Zylinder 1 bis 3 bei
niedriger Last abgeschaltet werden. Diese Brennkraftmaschine umfaßt eine elektronische Einrichtung, die bei
niedriger Temperatur über einen Signalgeber beeinflußt wird.
Schließlich ist ein System zur Abschaltung einiger Zylinder einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
bekannt (US-PS 41 53 053), bei der die Abschaltung der Zylinder unter geringer Last erfolgt, wobei in der
Warmlaufphase alle Zylinder aktiv sind. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschi-
ne mit verschiedenen Zylindern bzw. Zylindergruppen, insbesondere mit zwei Zylindergruppen, gemäß Oberbegriff
des Anspruches 1 zu schaffen, bei der das Betriebsverhalten der zweiten Zylindergruppe in einem
vorbestimmten Teillastbereich während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine und bei betriebswarmer
Brennkraftmaschine optimiert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruches 1
gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei betriebswarmer Brennkraftmaschine
durch ein völlig ruckfreies Zu- und Abschalten der zweiten Zylindergruppe der Fahrkomfort des
Kraftfahrzeuges erhöht wird. In der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine wird der Anlaßvorgang der Brennkraftmaschine
und der Anfahrvorgang des Kraftfahrzeuges verbessert sowie die Warmlaufphase erheblich
verkürzt, wodurch der Kraftstoffverbrauch verringert und die Abgasemission verbessert wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen anhand einer Brennkraftmaschine mit zwei Zylindergruppen
dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 die Steuerung der Drosselklappen für beide Zylindergruppen in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine
und bei betriebswarmer Brennkraftmaschine in einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fi g. 2 die Kraftstoff-Luft-Gemisch- bzw. Luft-Zuführung
für beide Zylindergruppen der Brennkraftmaschine bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 anhand eines
Steuerdiagrammes,
Fig.3 die Steuerung der Drosselklappen für beide
Zylindergruppen in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine und bei betriebswarmer Brennkraftmaschine
in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
F i g. 4 die Kraftstoff-Luft-Gemisch- bzw. Luft-Zuführung für beide Zylindergruppen bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 3,
Fig.5 die Steuerung der Drosselklappen für beide
Zylindergruppen in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine und bei betriebswarmer Brennkraftmaschine
in einem dritten Ausführungsbeispiel,
F i g. 6 die Kraftstoff-Luft-Gemisch- bzw. Luft-Zuführung für beide Zylindergruppen der Brennkraftmaschine
bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 5,
F i g. 7 die Steuerung der Drosselklappen für beide Zylindergruppen in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine
und bei betriebswarmer Brennkraftmaschine in einem vierten Ausführungsbeispiel,
F i g. 8 die Kraftstoff-Luft-Gemisch- bzw. Luft-Zuführung für beide Zylindergruppen der Brennkraftmaschine
bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 7, und
F i g. 9 einen elektrischen Schaltplan für die Ausführungsbeispiele
der FJ g. 1 bis 8.
In der Fig. 1 ist mit 1 ein der ersten Zylindergruppe
zugeordnetes Saugrohr und mit 2 ein der zweiten Zylindergruppe zugeordnetes Saugrohr bezeichnet In
dem Saugrohr 1 ist auf einer Drosselklappenwelle 3 eine Drosselklappe 4 und in dem Saugrohr 2 ist auf einer
Drosselklappenwelle 5 eine Drosselklappe 6 drehfest angeordnet. Das Verdrehen der Drosselklappe 4 erfolgt
durch einen mit der Drosselklappenwelle 3 drehfest verbundenen und mit einer Kurvenscheibe 7 zusammenwirkenden
Schwenkhebel 8, und das Verdrehen der Drosselklappe 6 erfolgt durch einen mit der Drosselklappenwelle
5 drehfest verbundenen und mit der Kurvenscheibe 7 zusammenwirkenden Schwenkhebel 9.
Die Kurvenscheibe 7 ist zusammen mit einer Umlenkscheibe 10 drehfest auf einer horizontalen und sich etwa
in der Mitte zwischen den Saugrohren 1 und 2 erstreckenden Welle 11 angeordnet. Die Umlenkscheibe
tO weist eine umlaufende Nut 12 auf, in der ein Gaszug 13 geführt ist. Mit dem Gaszug 13 ist eine Rolle
14 fest verbunden, die zur Verdrehsicherung in einer axialen Nut 15 am Umfang der Umlenkscheibe 10
angeordnet ist. An einem Ende ist der Gaszug 13 mit einer Rückzugfeder 16 verbunden und mit dem anderen,
in einer Einstellvorrichtung 17 geführten Ende mit dem nicht gezeigten Fahrpedal verbunden. An der Kurvenscheibe
7 ist ein Steuernocken 18 angeordnet, der mit einem elektrischen Zuschaltschalter 19 zusammenwirkt.
Die Kurvenscheibe 7 umfaßt eine Kulisse 20 und eine Kulisse 21. Die Innenbahn der Kulisse 20 ist eine
Kurvenbahn 22, die in allen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine bei betriebswarmer Brennkraftmaschine
und in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine mit dem Steuerhebel 8 zusammenwirkt. Die
Innenbahn der Kulisse 21 ist eine Kurvenbahn 23, die in allen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine in der
Warmlaufphase der Brennkraftmaschine und dem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine oberhalb des
vorbestimmten Teillastbereiches bis zur Vollast bei betriebswarmer Brennkraftmaschine mit dem Steuerhebel
9 zusammenwirkt, und die Außenbahn der Kulisse 21 ist eine Kurvenbahn 24, die mit dem Steuerhebel 9 in
dem vorbestimmten Teillastbereich bei betriebswarmer Brennkraftmaschine zusammenwirkt. Steuerpunkte auf
der Kurvenbahn 22 sind mit A, B, Cund D, Steuerpunkte auf der Kurvenbahn 23 sind mit £, F, G, H und K und
Steuerpunkte auf der Kurvenbahn 24 sind mit L und M bezeichnet. Eine Unterdruckdose 25 umfaßt eine
Oberkammer 26 und eine Unterkammer 27, die durch eine Membrane 28 voneinander getrennt sind. Die
Oberkammer 26 ist durch eine Öffnung 29 mit der Atmosphäre und die Unterkammer 27 über eine
Steuerleitung 30 mit dem Saugrohr 2 stromab der Drosseklappe 6 verbunden. Ein eine Druckfeder 31,
einen Ventilschaft 32 und eine Lüftungsöffnung 33 aufweisendes elektromagnetisches Lüftungsventil 34 ist
der Unterkammer 37 zugeordnet und steuert durch den Ventilschaft 32 den Durchflußquerschnitt einer Auslaßöffnung
35 der Unterkammer 27. Unterkammerseitig wird die Membrane 28 von einer Druckfeder 36
beaufschlagt und oberkammerseitig ist die Membran über einen Steuerhebel 37 und eine Ausgleichsfeder 38
mit dem Steuerhebel 9 verbunden. Eine Leerlauf-Einstellvorrichtung ist mit 55 bezeichnet.
In der F i g. 2 ist anhand eines Steuerdiagrammes die Kraftstoff-Luft-Gemisch- bzw. Luft-Zuführung veranschaulicht,
die durch die Kurvenscheibe 7 der F i g. 1 gesteuert wird. Auf der Abszisse 39 ist die Fahrpedalstellung
und auf der Ordinate 40 sind die Drosselklappenstellungen eingetragen. Das Ende eines vorbestimmten
Teillastbereiches 41 ist durch eine strichpunktierte Linie 42 gekennzeichnet. Die Kurve 43 veranschaulicht
die erste Zylindergruppe in allen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine, die Kurve 44 die zweite Zylindergruppe
nur mit Luftzufuhr im vorbestimmten Teillastbereich 41 bei betriebswarmer Brennkraftmaschine, die
Kurve 45 die zweite Zylindergruppe mit Kraftstoff-Luft-Gemisch-Zufuhr im vorbestimmten Teillastbereich
41 in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine, die Kurve 46 die zweite Zylindergruppe mit Kraftstoff-Luft-Gemisch-Zufuhr
in allen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine vom Ende des vorbestimmten Teillastbereiches bis zur Vollast und die Linie 47 die
- Kraftstoffzufuhr für die zweite Zylindergruppe bei betriebswarmer Brennkraftmaschine. Auf der Ordinate
40 symbolisiert der Punkt 48 den Zustand der unterbrochenen Kraftstoffzufuhr und der Punkt 49 den
Zustand der geöffneten Kraftstoffzufuhr für die zweite Zylindergruppe bei betriebswarmer Brennkraftmaschine,
der Punkt 50 die Stellung der geschlossenen Drosselklappe 4 und der Punkt 51 die Stellung der voll
geöffneten Drosselklappe 4 der ersten Zylindergruppe, sowie der Punkt 52 die rein theoretische Stellung der
geschlossenen Drosselklappe 6 der zweiten Zylindergruppe, der Punkt 53 die Stellung der voll geöffneten
Drosselklappe 6, der Punkt 66 die Stellung der Drosselklappe 6 bei stillstehender Brennkraftmaschine
bei Anlage des Steuerhebels 9 am Steuerpunkt E der Kurvenbahn 23, der Punkt 67 die Stellung der
Drosselklappe 6 im Leerlauf der Brennkraftmaschine und der Punkt 54 die Stellung der Drosselklappe 6 beim
Anliegen des Steuerhebels 9 an der Kurvenbahn 24 unterhalb des Steuerpunktes L·
Für die in den F i g. 3 und 4, bzw. 5 und 6, bzw. 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung werden
für gleiche Teile wie in dem Ausführungsbeispiel der F i g. t und 2 gleiche Bezugszeichen verwendet
In dem Ausführungsbeispiel der F i g. 3 und 4 ist eine mit den Schwenkhebeln 8 und 9 zusammenwirkende
Kurvenscheibe mit 65 bezeichnet und der Schwenkhebel 9 ist mit der Membrane 28 der Unterdruckdose 34
über den Steuerhebel 37 und einen an diesem und an dem Steuerhebel 9 angelenkten Steuerhebel 56
verbunden. Zwischen den Steuerpunkten L und M der Kurvenbahn 24a liegt auf dieser ein den Zuschaltpunkt
für die Kraftstoffzufuhr für die zweite Zylindergruppe symbolisierender Steuerpunkt R. Eine mit 58 bezeichnete
Kurve veranschaulicht die zweite Zylindergruppe nur mit Luftzufuhr im vorbestimmten TeiUastbereich 41 bei
betriebswarmer Brennkraftmaschine.
In dem Ausführungsbeispiel der F i g. 5 und 6 ist eine
mit den Schwenkhebeln 8 und 9 zusammenwirkende Kurvenscheibe mit 59 bezeichnet Diese Kurvenscheibe
59 unterscheidet sich von der Kurvenscheibe 7 des Ausführungsbeispieles gemäß der F i g. 1 und 2 dadurch,
daß zwischen den Steuerpunkten E und G der Kurvenbahn 23a ein Kurvenbahnabschnitt 60 liegt, der
keinen Steuerpunkt aufweist und derart ausgebildet ist, daß die Stellung der Drosselklappe 6 zwischen den
Steuerpunkten E und G nicht verstellt wird. Eine mit 61 bezeichnete Kurve veranschaulicht die zweite Zylindergruppe
mit Kraftstoff-Luft-Gemisch-Zufuhr im vorbestimmten TeiUastbereich 41 in der Warmlaufphase der
Brennkraftmaschine.
In dem Ausführungsbeispiel der F i g. 7 und 8 ist eine mit den Schwenkhebeln 8 und 9 zusammenwirkende
Kurvenscheibe mit 62 bezeichnet Diese Kurvenscheibe unterscheidet sich von der Kurvenscheibe 55 des
Ausführungsbeispieles gemäß der F i g. 3 und 4 dadurch, daß zwischen den Steuerpunkten E und G ebenfalls der
Kurvenbahnabschnitt 60 liegt. Die Kurve 61 veranschaulicht ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß der F i g. 5 und 6 die zweite Zylindergruppe mit Kraftstoff-Luft-Gemisch-Zufuhr im vorbestimmten
Teillastbereich 41 in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine.
In dem elektrischen Schaltplan der F i g. 9 ist mit 63 ein an sich bekanntes Steuergerät des Kraftstoff-Einspritzsystems
bezeichnet, durch das elektromagnetisch betätigbare Brennstoff-Einspritzventile beeinflußbar
sind. Das Steuergerät 63 wird durch einen Zuschaltstromkreis 68 gesteuert, der durch einen Temperaturschalter
64 und den Zuschaltschalter 19 beeinflußbar ist. In dem Zuschaltstromkreis 68 ist das elektromagnetische
Belüftungsventil 34 angeordnet Das Belüftungsventil 34, der Temperaturschalter 64 und der Zuschaltschalter
19 sind in Reihe geschaltet Der Zuschaltstromkreis 68 bewirkt, daß bei geschlossenem Zuschaltstromkreis
68 nur der ersten Zylindergruppe Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird und bei geöffnetem Zuschaltstromkreis
68 beiden Zylindergruppen Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird.
Die Funktion des Ausführungsbeispieles der F i g. 1 und 2 ist folgende:
Bei stillstehender Brennkraftmaschine liegt der Steuerhebel 8 an dem Steuerpunkt A der ersten
Zylindergruppe und der Steuerhebel 9 an dem Steuerpunkt £der zweiten Zylindergruppe an. Dabei ist
die Drosselklappe 4 geschlossen und die Drosselklappe 6 leicht geöffnet (Steuerpunkt 66, F i g. 2).
Nach Inbetriebnahme der betriebswarmen Brennkraftmaschine
läuft diese im Leerlauf, die Kurvenscheibe 7 steht in der gezeigten Stellung, der Temperaturschalter
64, der Zuschaltschalter 19 und das Belüftungsventil 34 sind geschlossen. Durch das Steuergerät 63
wird bei diesem geschlossenen Zuschaltstromkreis 68 nur der ersten Zylindergruppe Kraftstoff-Luft-Gemisch
zugeführt und der Steuerhebel 8 liegt weiterhin an dem Steuerpunkt A an, wogegen der Steuerhebel 6 infolge
des Unterdruckes im Saugrohr 2 durch die Unterdruckdose 34 geringfügig vom Steuerpunkt £ abgehoben und
somit der Öffnungswinkel der Drosselklappe 6 leicht erhöht wird (Steuerpunkt 67, F i g. 2). Die Drosselklappe
4 ist weiterhin geschlossen, so daß der ersten Zylindergruppe über die Leerlauf-Einstellvorrichtung
55 Luft für das Leerlauf-Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird, und der zweiten Zylindergruppe wird
bei abgeschalteter Kraftstoff-Zuführung Luft über die leicht geöffnete Drosselklappe 6 zugeführt, wodurch
diese als Luftpumpe wirkt.
Vom Leerlauf bis zum Ende des vorbestimmten Teillastbereiches 42 gleitet die Kurvenscheibe 7 mit
ihrer Kurvenbahn 22 bis zu dem Steuerpunkt B an dem Steuerhebel 8 der ersten Zylindergruppe entlang, wobei
die der ersten Zylindergruppe zugeführte Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch kontinuierlich erhöht wird.
Gleichzeitig wird der Steuerhebel 9 infolge des steigenden Unterdruckes im Saugrohr 2 und demzufolge
in der Unterkammer 24 der Unterdruckdose 34 entgegen der Federkraft der Druckfeder 36 über den
Steuerhebel 37 und die Ausgleichsfeder 38 in Richtung der Kurvenbahn 24 verschwenkt Die Unterdruckdose
ist dabei so ausgelegt daß beim Erreichen einer vorbestimmten, eine maximale Öffnung der Drosselklappe
6 begrenzende Drehzahl an der Kurvenbahn 24 unterhalb des Steuerpunktes L zur Anlage gelangt,
wobei die der zweiten Zylindergruppe zugeführte Menge Luft kontinuierlich erhöht wird. Unterhalb
dieser vorbestimmten Drehzahl bewegt sich der Steuerhebel 9 drehzahlabhängig frei schwebend zwischen
der Kurvenbahn 23 und der Kurvenbahn 24. Geht man davon aus, daß der Steuerhebel 9 an der
Kurvenbahn 24 zur Anlage gelangt, ist, gleitet der Steuerhebel 9 an der Kurvenbahn 24 bis zum Erreichen
des Steuerpunktes L entlang, wobei die der zweiten Zylindergruppe zugeführte Menge Luft gleich bleibt,
und dann bis zu einem das Ende des vorbestimmten Teillastbereiches symbolisierenden Steuerpunkt M, bis
zu welchen die Menge Luft kontinuierlich bis zu einer
Menge geringfügig über Null (Steuerpunkt 66, Fig.2)
verringert wird. Bewegt sich der Steuerhebel 9 drehzahlabhängig f rei.schwebend zwischen der Kurvenbahn
23 und der Kurvenbahn 24 und die Kurvenscheibe 7 wird weiter in Richtung Vollast der Brennkraftmaschine
verdreht, so kommt der Steuerhebel 9 entsprechend der jeweiligen Drehzahl zwischen dem Steuerpunkt L
und dem Steuerpunkt M an der Kurvenbahn 24 zur Anlage und es erfolgt das Verringern der der ersten
Zyiindergruppe zugeführten Menge Luft bis zum Steuerpunkt M bis zu einer Menge geringfügig über
Beim Erreichen der Steuerpunkte ßund Mwird durch
den auf der Kurvenscheibe 7 angeordneten Steuernokken 18 der Zuschaltschalter 19 geöffnet, so daß der
Zuschaltstromkreis unterbrochen und somit durch das Steuergerät 63 beiden Zylindergruppen Kraftstoff-Luft-Gemisch
zugeführt wird. Durch das Unterbrechen des Zuschaltstromkreises 68 wird gleichzeitig das Belüftungsventil
34 spannungslos, so daß die Unterdruckdose 25 infolge des sich durch die Federkraft der Druckfeder
31 verschiebenden und die Auslaßöffnung 35 öffnenden Ventilschaftes 32 belüftet wird. Dadurch wird die
Drosselklappe 6 über den Steuerhebel 37 und die Ausgleichsfeder 38 infolge der Federkraft der Druckfeder
36 so weit in Schließstellung verdreht, bis der Steuerhebel 9 an dem Steuerpunkt G der Kurvenbahn
23 zur Anlage gelangt (Steuerpunkt 66, F i g. 2).
Nach dem Durchlaufen des vorbestimmten Teillastbereiches gleitet die Kurvenscheibe 7 einerseits mit
ihrer Kurvenbahn 22 bis zu dem Steuerpunkt Can dem Steuerhebel 8 der ersten Zylindergruppe entlang, und
andererseits mit ihrer Kurvenbahn 23 bis zu dem Steuerpunkt H an dem Steuerhebel 9 der zweiten
Zyiindergruppe entlang. Dabei wird die der ersten Zylindergruppe zugeführte Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch
derart lange kontinuierlich verringert und die der zweiten Zylindergruppe^gugeführte Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch
derart lange kontinuierlich erhöht, daß die Mengen Kraftstoff-Luft-Gemisch für beide Zylindergruppen
in den Steuerpunkten C und H gleich groß sind und die kontinuierliche Verringerung der der
ersten Zylindergruppe zugeführten Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch in einem geringeren Maße erfolgt, als die
kontinuierliche Erhöhung der der zweiten Zylindergruppe zugeführten Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch.
Wird das Fahrpedal weiter in Richtung Vollast bewegt, gleitet die Kurvenscheibe 7 einerseits mit ihrer
Kurvenbahn 22 bis zu einem Steuerpunkt D an dem Steuerhebel 8 der ersten Zylindergruppe entlang und
andererseits mit ihrer Kurvenbahn 23 bis zu einem ebenso wie der Steuerpunkt D die Vollast der
Brennkraftmaschine symbolierenden Steuerpunkt K an dem Steuerhebel 9 der zweiten Zylindergruppe entlang,
wobei die Mengen Kraftstoff-Luft-Gemisch für beide Zylindergruppen in gleichem Umfang kontinuierlich
erhöht werden.
Bei Inbetriebnahme der kalten Brennkraftmaschine steht die Kurvenscheibe 7 in der gezeigten Stellung, der
Zuschaltschalter 19 ist geschlossen und der Temperaturschalter 64 ist geöffnet.
Durch den geöffneten Temperaturschalter 64 ist der Zuschaltstromkreis 68 unterbrochen, so daß beiden
Zylindergruppen Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird und durch das Belüftungsventil 34 die Unterdruckdose
25 belüftet wird. Die Brennkraftmaschine arbeitet somit also bereits während des Anlassens mit beiden
Zylindergruppen. Im Leerlauf der Brennkraftmaschine liegt der Steuerhebel 8 an dem Steuerpunkt A und der
Steuerhebel 9 an dem Steuerpunkt fan. Dabei wird der ersten Zylindergruppe für das Leerlauf-Kraftstoff-Luft-Gemisch
Luft über die Leerlauf-Einstellvorrichtung 55 und der zweiten Zylindergruppe für das Leerlauf-Kraftstoff-Luft-Gemisch
über die leicht geöffnete Drosselklappe 6 zugeführt (Steuerpunkt 67 Fig.2), so daß die
Brennkraftmaschine mit erhöhter Leerlaufdrehzahl läuft.
Vom Leerlauf bis zum Ende des vorbestimmten Teillastbereiches gleitet die Kurvenscheibe 7 mit ihrer
Kurvenbahn 22 bis zu dem Steuerpunkt B an dem Steuerhebel 8 der ersten Zylindergruppe entlang, wobei
die der ersten Zylindergruppe zugeführte Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch kontinuierlich erhöht wird.
Gleichzeitig gleitet die Kurvenscheibe 7 mit ihrer Kurvenbahn 23 zuerst bis zu dem das Ende eines ersten
Teiles des vorbestimmten Teillastbereiches symbolisierenden Steuerpunkt F, bis zu welchem die der zweiten
Zylindergruppe zugeführte Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch kontinuierlich erhöht wird, und dann bis zu einem
das Ende des vorbestimmten Teillastbereiches symbolisierenden Steuerpunkt G, bis zu welchem die Menge
Kraftstoff-Luft-Gemisch kontinuierlich bis zu einer Menge annähernd Null verringert wird.
Nach dem Durchlaufen des vorbestimmten Teillastbereiches gleitet die Kurvenscheibe 7 einerseits mit
ihrer Kurvenbahn 22 bis zu dem Steuerpunkt C an dem Steuerhebel 8 der ersten Zylindergruppe entlang, und
andererseits mit ihrer Kurvenbahn 23 bis zu dem Steuerpunkt H an dem Steuerhebel 9 der zweiten
Zylindergruppe entlang. Dabei wird die der ersten Zylindergruppe zugeführte Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch
derart lange kontinuierlich verringert und die der zweiten Zylindergruppe zugeführte Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch
derart lange kontinuierlich erhöht, daß die Mengen Kraftstoff-Luft-Gemisch für beide Zylindergruppen
in den Steuerpunkten H und C gleich groß sind und die kontinuierliche Verringerung der der
ersten Zylindergruppe zugeführten Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch in einem geringeren Maße erfolgt als die
kontinuierliche Erhöhung der der zweiten Zyiindergruppe zugeführten Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch.
Wird das Fahrpedal weiter in Richtung Vollast bewegt, gleitet die Kurvenscheibe 7 einerseits mit ihrer
Kurvenbahn 22 bis zu einem Steuerpunkt D an dem Steuerhebel 8 der ersten Zylindergruppe entlang, und
andererseits mit ihrer Kurvenbahn 23 bis zu einem ebenso wie der Steuerpunkt D die Vollast der
Brennkraftmaschine symbolisierenden Steuerpunkt K an dem Steuerhebel 9 der zweiten Zylindergruppe
entlang, wobei die Mengen Kraftstoff-Luft-Gemisch für beide Zylindergruppen in gleichem Umfang kontinuierlich
erhöht werden.
Hat die Brennkraftmaschine eine vorbestimmte Warmlauftemperatur erreicht, schließt der Temperaturschalter
64.
Wird die Brennkraftmaschine beim Erreichen der vorbestimmten Warmlauftemperatur im Bereich des
vorbestimmten Teillastbereiches betrieben, ist der Zuschaltschalter 19 geschlossen und der Zuschaltstromkreis
68 wird durch den sich schließenden Temperaturschalter 64 geschlossen. Das Belüftungsventil 64
schließt, so daß die Stellung der Drosselklappe 6 der zweiten Zylindergruppe durch die Unterdruckdose 34
saugrohrunterdruckabhängig beeinflußt wird und nur der ersten Zylindergruppe durch das Steuergerät 63
Kraftstoff zugeführt wird.
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Wird die Brennkraftmaschine beim Erreichen der vorbestimmten Warmlauftemperatur im Bereich oberhalb
des vorbestimmten Teillastbereiches betrieben, bleibt das Schließen· des Temperaturschalters 64 ohne
Einfluß auf das Steuergerät 63, da der Zuschaltstromkreis 68 durch den in diesem Betriebsbereich der
Brennkraftmaschine geöffneten Zuschaltschalter 19 unterbrochen ist und somit beiden Zylindergruppen
durch das Steuergerät 63 auch bei geschlossenem Temperaturschalter 64 Kraftstoff zugeführt wird. Das
Belüftungsventil 34 ist ebenfalls geöffnet, so daß die Stellung der Drosselklappe 6 von der Kurvenbahn 23
beeinflußt wird.
Das in den F i g. 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich im wesentlichen
von dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 und 2 dadurch, daß die Beeinflussung der Stellung der Drosselklappe 6
für die Zuführung der Luft zur zweiten Zylindergruppe in dem vorbestimmten Teillastbereich, unabhängig von
der Kurvenbahn 24, in Abhängigkeit von dem Unterdruck im Saugrohr 2 erfolgt
Die Regelung der Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches für die erste Zylindergruppe in der Warmlaufphase
der Brennkraftmaschine und bei betriebswarmer unterhalb des Steuerpunktes 11 zur Anlage gelangt,
wobei die der zweiten Zylindergruppe zugeführte Menge Luft kontinuierlich erhöht wird. Unterhalb
dieser vorbestimmten Drehzahl bewegt sich der Steuerhebel 9 drehzahlabhängig freischwebend zwischen
der Kurvenbahn 23 und der Kurvenbahn 24. Geht man davon aus, daß der Steuerhebel 9 an der
Kurvenbahn 24 zur Anlage gelangt ist, gleitet der Steuerhebel 9 an der Kurvenbahn 24 bis zum Erreichen
ίο des Steuerpunktes L entlang, wobei die der zweiten
Zylindergruppe zugeführte Menge Luft gleich bleibt, und dann bis zu einem das Ende des vorbestimmten
Teillastbereiches symbolisierenden Steuerpunkts R, bis zu welchem die Menge Luft weiterhin gleich bleibt
Beim Erreichen des Steuerpunktes R wird durch den auf der Kurvenscheibe 55 angeordneten Steuernocken
18 der Zuschaltschalter 19 geöffnet, wodurch einerseits über das Steuergerät 63 die Kraftstoffzufuhr für die
zweite Zylindergruppe zugeschaltet wird und andererseits das Belüftungsventil 34 geöffnet und somit die
Unterdruckdose 25 infolge des sich durch die Federkraft der Druckfeder 31 verschiebenden und die Auslaßöffnung
35 öffnenden Ventilschaftes 32 belüftet wird. Dadurch wird die Drosselklappe 6 über die Steuerhebel
Brennkraftmaschine erfolgt durch die Beeinflussung der 25 37 und 56 infolge der Federkraft der Druckfeder 36 so
Stellung der Drosselklappe 4 durch die Kurvenbahn 22 so, wie dies bereits zum Ausführungsbeispiel der F i g. 1
und 2 beschrieben worden ist und die Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches für die zweite Zylindergruppe
in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine erfolgt durch die Beeinflussung der Stellung der
Drosselklappe 6 durch die Kuryenbahn 23 ebenfalls so, wie dies bereits zum Ausführungsbeispiel der F i g. 1 und
2 beschrieben worden ist
Bei stillstehender Brennkraftmaschine liegt der Steuerhebel 8 an dem Steuerpunkt A der ersten
Zylindergruppe und der Steuerhebel 9 an dem Steuerpunkt £der zweiten Zylindergruppe an. Dabei ist
die Drosselklappe 4 geschlossen und die Drosselklappe 6 leicht geöffnet
Nach Inbetriebnahme der betriebswarmen Brennkraftmaschine läuft diese im Leerlauf, die Kurvenscheibe
65 steht in der gezeigten Stellung, der Temperaturschalter 64, der Zuschaltschalter 19 und das Belüftungsventil
34 sind geschlossen. Durch das Steuergerät 63 wird nur der ersten ZyUndergruppe Kraftstoff-Luft-Gemisch
zugeführt und der Steuerhebel 8 liegt weiterhin an dem Steuerpunkt A an, wogegen der Steuerhebel 6
infolge des Unterdruckes im Saugrohr 2 durch die Unterdruckdose 34 geringfügig vom Steuerpunkt E
abgehoben und somit der öffnungswinkel der Drosselklappe 6 leicht erhöht wird, wodurch dieser als
Luftpumpe wirkt
Vom Leerlauf bis zum Ende des vorbestimmten Teillastbereiches 42 gleitet die Kurvenscheibe 65 mit
ihrer Kurvenbahn 22 bis zu dem Steuerpunkt G an dem Steuerhebel 8 der ersten Zylindergruppe entlang, wobei
die der ersten Zylindergruppe zugeführte Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch kontinuierlich erhöht wird.
Gleichzeitig wird der Steuerhebel 9 infolge des steigenden Unterdruckes im Saugrohr 2 und demzufolge
in der Unterkammer 27 der Unterdruckdose 34 entgegen der Federkraft der Druckfeder 36 über den
Steuerhebel 37 und die Ausgleichsfeder 38 in Richtung der Kurvenbahn 24 verschwenkt. Die Unterdruckdose
ist dabei so ausgelegt daß beim Erreichen einer vorbestimmten, eine maximale Öffnung der Drosselklappe
begrenzenden Drehzahl an der Kurvenbahn 24 weit in Richtung Schließstellung verdreht bis der
Steuerhebel 9 an dem Steuerpunkt G der Kurvenbahn 23 zur Anlage gelangt
Die Regelung der Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches
für die erste Zylindergruppe von dem Steuerpunkt B bis zu dem Steuerpunkt D, sowie die Regelung der
Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches für die zweite Zylindergruppe von dem Steuerpunkt G bis zu dem
Steuerpunkt K, erfolgt so bei betriebswarmer Brennkraftmaschine, wie dies bereits zum Ausführungsbeispiel
der F i g. 1 und 2 beschrieben worden ist
Das in den F i g. 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel
der F i g. 1 und 2 dadurch, daß die Zuführung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zur zweiten Zylindergruppe
im vorbestimmten Teillastbereich während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine gleich bleibt.
Die Regelung der Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches für die erste Zylindergruppe in der Warmlaufphase
der Brennkraftmaschine und bei betriebswarmer Brennkraftmaschine erfolgt durch die Beeinflussung der
Stellung der Drosselklappe 4 durch die Kurvenbahn 22 so, wie dies bereits zum Ausführungsbeispiel der F i g. 1
und 2 beschrieben worden ist, und die Regelung der so Zufuhr für die zweite Zylindergruppe im vorbestimmten
Teillastbereich bei betriebswarmer Brennkraftmaschine und die Regelung der Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches
für die zweite Zylindergruppe oberhalb des vorbestimmten Teillastbereiches bis zur Vollast bei
betriebswarmer Brennkraftmaschine erfolgt ebenfalls so, wie dies bereits zum Ausführungsbeispiel der F i g. 1
und 2 beschrieben worden ist.
Bei Inbetriebnahme der kalten Brennkraftmaschine steht die Kurvenscheibe 59 in der gezeigten Stellung,
der Umschaltschalter 19 ist geschlossen und der Temperaturschalter 64 ist geöffnet. Durch den geöffneten
Temperaturschalter 64 ist der Zuschaltstromkreis 68 unterbrochen, so daß beiden Zylindergruppen Kraftstoff-Luft-Gemisch
zugeführt wird und durch das Belüftungsventil 34 die Unterdruckdose 25 belüftet wird.
Im Leerlauf der Brennkraftmaschine liegt der Steuerhebel 8 an dem Steuerpunkt A und der
Steuerhebel 9 an dem Steuerpunkt E an. Dabei wird der ersten Zylindergruppe für das Leerlauf-Kraftstoff-Luft-Gemisch
Luft über die Leerlauf-Einstellvorrichtung 55 und der zweiten Zylindergruppe für das Leerlauf-Kraftstoff-Luft-Gemisch
Luft über die leicht geöffnete Drosselklappe 6 zugeführt, so daß die zweite Zylindergruppe
mit erhöhter Leerlaufdrehzahl läuft.
Vom Leerlauf bis zum Ende des vorbestimmten Teillastbereiches gleitet die Kurvenscheibe 7 in ihrer
Kurvenbahn 22 bis zu dem Steuerpunkt B an dem Steuerpunkt 8 der ersten Zylindergruppe entlang, wobei
die der ersten Zylindergruppe zugeführte Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch kontinuierlich erhöht wird.
Gleichzeitig gleitet die Kurvenscheibe 7 mit dem Kurvenbahnabschnitt 60 der Kurvenbahn 23 bis zu dem
Steuerpunkt G, wobei die der'zweiten Zylindergruppe zugeführte Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch gleich
bleibt.
Die Regelung der Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches für die erste Zylindergruppe von dem Steuerpunkt
B bis zu dem Steuerpunkt D erfolgt ebenso wie die Reglung der Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches für
die zweite Zylindergruppe sowie die Steuerung des Steuergerätes 63 durch den Zuschaltstromkreis 68 in
Abhängigkeit von dem Zuschaltschalter 19 und dem Temperaturschalter 64 in der Warmlaufphase der
Brennkraftmaschine so, wie dies bereits zum Ausführungsbeispiel der F i g. 1 und 2 beschrieben worden ist.
Das in den F i g. 7 und 8 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel
der F i g. 3 und 4 dadurch, daß die Zuführung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zur zweiten Zylindergruppe
im vorbestimmten Teillastbereich während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine gleich bleibt.
Die Regelung der Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches für die erste Zylindergruppe in der Warmlaufphase
der Brennkraftmaschine und bei betriebswarmer Brennkraftmaschine erfolgt durch die Beeinflussung der
Stellung der Drosselklappe 4 durch die Kurvenbahn 24 so, wie dies zum Ausführungsbeispiel der F i g. 1 und 2
beschrieben worden ist, und die Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches für die zweite Zylindergruppe in der
Warmlaufphase der Brennkraftmaschine erfolgt durch die Beeinflussung der Stellung der Drosselklappe 6
durch die Kurvenbahn 23 und des Kurvenbahnabschnittes 60 so, wie dies bereits zum Ausführungsbeispiel der
F i g. 5 und 6 beschrieben worden ist. Die Regelung der Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches für die zweite
Zylindergruppe bei betriebswarmer Brennkraftmaschine erfolgt dagegen im vorbestimmten Teillastbereich so,
wie dies bereits zum Ausführungsbeispiel der F i g. 3 und 4 beschrieben worden ist, und oberhalb des vorbestimmten
Teillastbereiches bis zur Vollast der Brennkraftmaschine so, wie dies bereits zum Ausführungsbeispiel der
F i g. 1 und 2 beschrieben worden ist.
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
- Patentansprüche:OU1- Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindergruppen, denen jeweils eine Kraftstoff-Luft-Gemisch-Zuführeinrichtung mit durch ein Steuergerät beeinflußbaren Brennstoff-Einspritz-Ventilen zugeordnet ist, wobei jeder Zylindergruppe eine im Saugrohr angeordnete Drosselklappe zugeordnet ist, deren Stellung über eine Kurvenscheibe vom Fahrpedal veränderbar ist to und wobei die Kurvenscheibe mit auf den Drosselklappenwellen drehfest angeordneten Steuerhebeln zusammenwirkt, wobei bei betriebswarmer Brennkraftmaschine bis zum Ende eines vorbestimmten Teillastbereiches einer ersten Zylindergruppe Kraftstoff-Luft-Gemisch und einer zweiten Zylindergruppe Luft derart zugeführt wird, daß die Menge Luft in einem sich an einem ersten Teil anschließenden verbleibenden Teil des Teillastbereiches bis zu einer Menge von annähernd Null verringert wird, und wobei nach dem Durchlaufen des vorbestimmten Teillastbereiches bis zur Vollast beiden Zylindergruppen Kraftstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (9) der zweiten Zylindergruppe mit zwei Kurvenbahnen (24, 24a; und 23, 23a,/ zusammenwirkt, wobei die erste Kurvenbahn (24,24a) für den vorbestimmten Teillastbereich bei betriebswarmer Brennkraftmaschine ausgebildet ist und die zweite Kurvenbahn (23, 23a) für alle Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine und für den Betriebsbereich der Brennkraftmaschine oberhalb des vorbestimmten Teillastbereiches bis zur Vollast bei betriebswarmer Brennkraftmaschine ausgebildet ist.
- 2. Mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Steuerhebel (8) der ersten Zylindergruppe zusammenwirkende Kurvenbahn (22) die Innenbahn einer Kulisse (20) ist, und die erste mit dem Steuerhebel (9) der zweiten Zylindergruppe zusammenwirkende Kurvenbahn (24, Ha) die Außenbahn einer Kulisse (21) und die zweite mit dem Steuerhebel (9) der zweiten Zylindergruppe zusammenwirkende Kurvenbahn (23,23a^ die Innenbahn dieser Kulisse (21) ist
- 3. Mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die elektromagnetisch betätigbaren Brennstoff-Einspritzventtle beeinflußbare Steuergeräte (63) durch einen Zuschaltstromkreis (68) gesteuert wird, der durch einen Temperaturschalter (64) und einen Zuschalter (19) beeinflußbar ist
- 4. Mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zuschaltstromkreis (68) ein elektromagnetisches Belüftungsventil (34) angeordnet ist
- 5. Mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach den Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Belüftungsventil (34), der Temperaturschalter (64) und der Zuschalter (19) in Reihe geschaltet sind.
- 6. Mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (9) der zweiten Zylindergruppe über einen Steuerhebel (37) und eine Ausgleichsfeder (38) durch eine mit dem Unterdruck im Saugrohr (2) der zweiten Zylindergruppe zusammenwirkende Unterdruckdose (27) beeinflußbar ist und die Unterdruckdose (25) durch das Belüftungsventil (34) belüftbar ist
- 7. Mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach den Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (9) der zweiten Zylindergruppe über Steuerhebel (37,56) durch eine mit dem Unterdruck im Saugrohr (2) der zweiten Zylindergruppe zusammenwirkende Unterdruckdose (25) beeinflußbar ist und die Unterdruckdose (25) durch das Belüftungsventil (34) belüftbar ist
- 8. Mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (9) der zweiten Zylindergruppe in der Warmlaufphase an der zweiten Kurvenbahn (23, 23a,> anliegt und die Drosselklappe (6) dabei leicht geöffnet ist
- 9. Mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der zweiten Zylindergruppe zugeführte Menge Kraftstoff-Luft-Gemisch bis zum Ende des vorbestimmten Teillastbereiches gleich bleibt
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