DE69327210T2

DE69327210T2 - Einlassluftanlage für Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69327210T2
Application number: DE69327210T
Authority: DE
Inventors: Mamoru Fujieda; Shigeyuki Kemma; Nobuo Kurihara; Toshiharu Nogi; Minoru Ohsuga; Yoshishige Ohyama; Hiroyuki Yamada; Jun'ichi Yamaguchi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1993-08-12
Publication date: 2000-03-30
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: EP1186770A3; DE69332000T2; EP1103716A2; EP0586123B1; DE69332000D1; DE69334114D1; EP0586123A2; EP1186770B1; DE69327210D1; EP1186770A2; EP0801224A2; DE69333934T2; DE69333934D1; DE69334114T2; JPH0681719A; EP0586123A3; US5325828A; EP1103716A3; EP1103716B1; EP0801224A3

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Technischer Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine und insbesondere eine Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine zum Ausführen eines sogenannten Betriebs mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis, bei dem der Motor zur Verbesserung der Kraftstoffökonomie statt mit dem stöchiometrischen Luft- /Kraftstoffverhältnis mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis betrieben wird.

2. Beschreibung verwandter Techniken

In der JP-A-62-48927(1987) ist beispielsweise eine herkömmliche Lufteinlaßanordnung zum Ausführen eines Betriebs mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis beschrieben, wobei in einem Motor mit zwei Lufteinlaßventilen zwei getrennte, zu den jeweiligen Lufteinlaßventilen führende Kanäle vorgesehen sind, in einem der Kanäle ein Einlaßluftsteuerventil vorgesehen ist, das in einer geraden Öffnung angeordnete Einlaßluftsteuerventil bei einer geringen Motorlast zur Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit der durch den andern Kanal, der mit einer bei einer derartigen geringen Motorlast verwendeten Wirbelöffnung oder spiralförmigen Öffnung verbunden ist, in die Brennkammer strömenden eingelassenen Luft geschlossen wird, wobei der weitere Kanal derart gebogen ist, daß er der inneren Wandfläche der Brennkammer folgt, wodurch ein Wirbel in der Brennkammer verursacht wird, durch den die Verbrennungsgeschwindigkeit des Gasgemischs gesteigert und selbst bei einem mageren Kraftstoffgemisch eine stabile Verbrennung erzielt wird.
Während des Betriebs eines Motors im Leerlauf ist es normalerweise erforderlich, zur Realisierung eines gleichmäßigen Betriebs des Motors dem Motor mit einer guten Reaktion eine geringe Menge an Luft zuzuführen. Ferner ist die Maßnahme bekannt, die Luftmenge zur Kompensation eines durch Zusatzvorrichtungen verbrauchten Drehmoments zu steigern, um eine Schwankung des Betriebszustands des Motors zu verhindern, wenn Zusatzvorrichtungen, wie eine Klimaanlage, aktiviert sind. Zum Erzielen eines gleichmäßigen Betriebs des Motors ist es jedoch die Möglichkeit wünschenswert, Luft zur Steigerung des Drehmoments sofort zuzuführen, wenn die Zusatzvorrichtung eingeschaltet werden und die Notwendigkeit einer Steigerung des Drehmoments auftritt. Es ist nämlich wünschenswert, daß die Luft für eine Steigerung des Drehmoments eine gute Reaktion zeigt.
Ist ferner ein sogenannter Betrieb mit Abgasrückführung beabsichtigt, der die Kraftstoffökonomie verbessert und das Abgas durch eine Verringerung der Verbrennungstemperatur durch die Abgasrückführung bei einer teilweisen Auslastung des Motors reinigt, ist das Einleiten von Abgas in einen Kollektor allgemein bekannt, der ein Einzugsabschnitt der Lufteinlaßleitungen ist. Ferner wird eine Abgasrückführung von ca. 0-20% Abgas als geeigneter Bereich für eine Verbesserung der Kraftstoffökonomie empfohlen, daher ist es vorzuziehen, eine Abgasrückführung mit einem möglichst hohen Prozentsatz an Abgas innerhalb des vorstehend genannten Rahmens auszuführen.
Bei der herkömmlichen Lufeinlaßanordnung, die derart konstruiert ist, daß sie einen Wirbel erzeugt, ist ein Ein laßluftsteuerventil in einem Hauptluftkanal in der Nähe eines Lufteinlaßventils angeordnet, daher tritt das Problem auf, daß das Einlaßluftsteuerventil der eingelassenen Luft bei einem Betrieb des Motors mit voller Last einen Widerstand bietet und die Wirkung einer Verringerung der Leistung des Motors hat.
Ferner lagert sich Kraftstoff auf dem Lufteinlaßventil ab und verursacht das Problem einer Verringerung der Reaktion der Kraftstoffzufuhr bei einer Beschleunigung, wenn das Lufteinlaßventil geschlossen ist.
Weiterhin wurden ein Kraftstoffeinspritzventil, der Montageabschnitt, die Kraftstoffleitungen und die Luftleitungen für die Kraftstoffzerstäubung durch das Kraftstoffeinspritzventil und die Lufteinlaßleitungen herkömmlicherweise getrennt konstruiert und zusammengebaut, das Kraftstoffeinspritzventil war weit entfernt von der Mittelachse der Lufteinlaßleitung angeordnet, wodurch ein durch die Zerstäubungsachse des Kraftstoffeinspritzventils und die Mittelachse der Lufteinlaßleitung gebildeter Winkel vergrößert wurde, was selbst dann eine leichte Ablagerung des Kraftstoffs auf der Innenwand der Lufteinlaßleitungen ermöglicht, wenn das Lufteinlaßventil geöffnet ist, und das Problem einer Verringerung der Reaktion der Kraftstoffzufuhr bei einer Beschleunigung verursacht.
Da ferner die Richtung der eingelassenen Luft durch den Hauptluftkanal selbst bestimmt wird, ist es schwierig, effektiv einen Wirbel zu induzieren.
Überdies müssen bei dem Motor mit zwei Lufteinlaßventilen entweder minimale Abmessungen des Querschnitts des Strömungskanals der Verwirbelungsöffnung von ca. der Hälfte derer des Hauptkanals ausgewählt werden, oder die Verwirbelungsöffnung muß begrenzter als die gerade Öffnung sein. In beiden Fällen ist der Einstellbereich der Verwirbelungsstärke in Abhängigkeit von den Betriebszuständen des Motors begrenzt, und es tritt das Problem auf, daß ein erhaltener Wirbel in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors gelegentlich schwächer und gelegentlich stärker als der erforderliche ist. Andererseits wird bei geöffnetem Einlaßluftsteuerventil der Lufteinlaßleitung durch das Vorhandensein der Verwirbelungsöffnung verengt, und die Lufteinlaßeigenschaften des Kanals einschließlich der geraden Öffnung und der Verwirbelungsöffnung werden verschlechtert, wodurch das Problem einer Verringerung der maximalen Motorleistung verursacht wird.
Wenn im Leerlaufzustand des Motors und für eine Steigerung des Drehmoments Luft in den Kollektor, der ein Sammelabschnitt der Lufteinlaßleitungen ist, eingeleitet wird, tritt ferner aufgrund des großen Volumens des Kollektors das Problem einer Verschlechterung der Reaktionseingenschaften der eingelassenen Luft auf.
Normalerweise beeinträchtigt bei einer Abgasrückführung in den Kollektor das zurückgeführte Abgas die Verbrennung. Insbesondere wenn eine Beschleunigung der Verbrennung mittels eines Wirbels erforderlich ist, ist ein gleichmäßiges Einleiten des zurückgeführten Abgases in die jeweiligen Zylinder des Motors schwierig. Ferner wird bei einem Übergangsbetrieb des Motors die Reaktion der Zufuhr des zurückgeführten Abgases verzögert, und die Verbrennung des Gasgemischs wird abhängig von dem Betriebszustand des Motors extrem beeinträchtigt, wodurch das Problem auftritt, daß die Rückführung einer großen Menge an Abgas verhindert wird.
In der UK-A-2016081 sind der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgeführt und ein und ein den HauptLufteinlaßleitung umgehender zusätzlicher Lufteinlaßleitung offenbart. In der Druckschrift ist ebenso eine Abgasrückführung (EGR) offenbart.

Zusammenfassung der Erfindung

Auf der Grundlage der vorstehend gemachten Angaben werden die durch die vorliegende Erfindung zu lösenden Aufgaben nachstehend aufgelistet.
Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lufteinlaßanordnung zu schaffen, die eine Einrichtung zum Induzieren eines Wirbels von geeigneter Stärke in einer Brennkammer in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl und einer Motorlast umfaßt.
Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lufteinlaßanordnung für einen Verbrennungsmotor mit einer Einrichtung zum Induzieren eines Wirbels zu schaffen, die wünschenswerte Lufteinlaßeigenschaften aufweist und eine Verringerung der Motorleistung bei einem Betrieb des Motors mit voller Last unterdrückt.
Es ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lufteinlaßanordnung mit einer hohen Stabilität bei einem Betrieb des Motors im Leerlauf und der Eigenschaft einer hohen Reaktion bei einer Steigerung des Drehmoments als Reaktion auf eine Betätigung einer Hilfsvorrichtung zu schaffen.
Es ist eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lufteinlaßanordnung mit einer hohen Abgasrückführreaktion bei einem Betrieb mit Abgasrückführung zu schaffen, die eine Rückführung einer großen Menge an Abgas ermöglicht.
Es ist eine fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lufteinlaßanordnung mit einer begrenzten Kraftstoffablagerung an den Lufteinlaßleitungen und einer wünschenswerten Reaktion des Kraftstoffs bei einer Beschleunigung zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird eine Lufteinlaßanordnung gemäß dem Patentanspruch 1 geschaffen.
Die erfindungsgemäße Lufteinlaßanordnung funktioniert wie folgt.
Zunächst kann die Stärke des induzierten Wirbels im Vergleich zu einer herkömmlichen Anordnung in einem weiten Bereich frei verändert werden, da der Querschnittsbereich des zusätzlichen Gaskanals und der Winkel des zusätzlichen Gaskanals in bezug auf den Hauptlufteinlaßleitung frei bestimmt werden und die Menge der zusätzlichen Luft selbst während des Betriebs des Motors durch das Steuerventil gesteuert werden kann.
Ferner sind bei dem vorliegenden Aufbau weder das Einlaßluftsteuerventil noch die spiralförmige Öffnung in dem Hauptluftkanal vorgesehen, und die bei dem Betrieb des Motors mit voller Last in dem Hauptluftkanal einen Widerstand für die eingelassene Luft bildenden Elemente werden weggelassen, wodurch die Verringerung der Leistung des Motors unterdrückt wird.
Überdies kann dem Motor eine erforderliche Menge an Luft prompt zugeführt werden, da das Gesamtvolumen des zusätzlichen Gaskanals derart bestimmt werden kann, daß es kleiner als das des Hauptluftkanals ist, wodurch die Reaktionseigenschaften der Anordnung beim Leerlauf, bei einer Steigerung des Drehmoments und bei einem Betrieb mit Abgasrückführung verbessert wird.
Da darüber hinaus das zurückgeführte Abgas gleichmäßig in die Zylinder des Motors eingeleitet wird, ohne die Verbrennung nachteilig zu beeinflussen, kann der Motor selbst bei einem Betrieb mit einer großen Menge an zurückgeführtem Abgas stabil betrieben werden.
Da überdies das Montageelement, die Kraftstoffleitungen und die Luftleitungen für die Kraftstoffzerstäubung durch das Kraftstoffeinspritzventil einstückig mit der Lufteinlaßleitung ausgebildet sind, kann das Kraftstoffeinspritzventil na he an der Mittelachse der Lufteinlaßleitung angeordnet werden, wodurch ein durch die Kraftstoffzerstäubungsachse und die Mittelachse der Lufteinlaßleitung ausgebildeter Winkel verkleinert werden kann. Ferner kann die Lufteinlaßleitung entsprechend einem sich erweiternden Aufbau der Kraftstoffzerstäubung zur Verringerung einer Ablagerungsrate des von dem Kraftstoffeinspritzventil eingespritzten zerstäubten Kraftstoffs auf der Innenwand der Lufteinlaßleitung optimal konstruiert werden. Durch diese Maßnahme wird die Kraftstoffablagerung an der Lufteinlaßleitung verringert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm des Fluidsystems einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine;
die Fig. 2(a) und 2(b) sind Beispiele von zur Steuerung der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen für eine Brennkraftmaschine verwendeten Masken, wobei Fig. 2(a) eine Maske zur Bestimmung eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses und einer Menge des zurückgeführten Abgases für einen Motor auf der Grundlage eines durch eine Motordrehzahl und eine Motorlast repräsentierten Betriebszustands des Motors ist und Fig. 2(b) eine Maske zur Bestimmung eines Öffnungsgrads eines Einlaßluftsteuerventils in den Betriebsbereichen I und II des Motors gemäß Fig. 2(a) auf der Grundlage eines durch eine Motordrehzahl und eine Motorlast repräsentierten Betriebszustands des Motors ist;
Fig. 3 ist das gleiche schematische Diagramm des Fluidsystems der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform zur Erläuterung seines Betriebszustands in dem Betriebsbereich I des Motors gemäß Fig. 2(a);
Fig. 4 ist das gleiche schematische Diagramm des Fluidsystems der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungs form zur Erläuterung seines Betriebszustands in dem Betriebsbereich II des Motors gemäß Fig. 2(a);
Fig. 5 ist das gleiche schematische Diagramm des Fluidsystems der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform zur Erläuterung seines Betriebszustands in dem Betriebsbereich III des Motors gemäß Fig. 2(a);
Fig. 6 ist das gleiche schematische Diagramm des Fluidsystems der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform zur Erläuterung seines Betriebszustands in dem Betriebsbereich IV bzw. V des Motors gemäß Fig. 2(a);
Fig. 7 ist eine schematische strukturelle Ausführungsform einer in der Nähe eines Gaseinlaßventils für einen Zylinder eines Motors in einen Hauptluftkanal mündenden Auslaßöffnung eines zusätzlichen Gaskanals, der in den erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen enthalten ist;
Fig. 8 ist eine weitere schematische strukturelle Ausführungsform einer in der Nähe eines Gaseinlaßventils für einen Zylinder eines Motors in einen Hauptluftkanal mündenden Auslaßöffnung eines zusätzlichen Gaskanals, der in den erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen enthalten ist;
Fig. 9 ist eine weitere schematische strukturelle Ausführungsform einer in der Nähe eines Gaseinlaßventils für einen Zylinder eines Motors in einen Hauptluftkanal mündenden Auslaßöffnung eines zusätzlichen Gaskanals, der in den erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen enthalten ist;
Fig. 10 ist eine weitere schematische strukturelle Ausführungsform einer in der Nähe eines Gaseinlaßventils für einen Zylinder eines Motors in einen Hauptluftkanal mündenden Auslaßöffnung eines zusätzlichen Gaskanals, der in den erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen enthalten ist;
Fig. 11 ist ein schematisches Diagramm des Fluidsystems einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen für eine Brennkraftmaschine;
Fig. 12 ist ein schematisches Diagramm des Fluidsystems einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen für eine Brennkraftmaschine;
Fig. 13 ist ein schematisches Diagramm des Fluidsystems einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen für eine Brennkraftmaschine;
Fig. 14 ist eine strukturelle Ausführungsform eines Hauptluftkanals an einem Abschnitt, an dem ein in den erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen enthaltenes Kraftstoffeinspritzventil montiert ist;
Fig. 15 ist ein der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform ähnliches schematisches Diagramm des Fluidsystems bei der Anwendung für eine Brennkraftmaschine mit vier Zylindern;
Fig. 16(a) stellt eine Verschiebung des Betriebszustands eines Motors aus dem Bereich III in den Bereich II der in Fig. 2(a) gezeigten Maske dar;
Fig. 16(b) stellt Veränderungen eines Winkels des Gaspedals, der Menge des eingespritzten Kraftstoffs, der Menge der über den Hauptluftkanal zugeführten Luft und der Menge der über den zusätzlichen Gaskanal zugeführten Luft in bezug auf die Zeit bei einer der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen als Reaktion auf die in Fig. 16(a) gezeigte Veränderung dar;
Fig. 17(a) ist ein Ablaufdiagramm, das eine bei einer der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen unmittelbar nach der Erfassung der in Fig. 16(a) dargestellten Veränderung ausgeführte Steuerungssequenz darstellt;
Fig. 17(b) ist ein Ablaufdiagramm, das eine bei einer der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen nach der Beendigung der in Fig. 17(a) gezeigten Steuerungssequenz ausgeführte Steuerungssequenz darstellt;
Fig. 18 ist ein Ablaufdiagramm, das eine modifizierte Version der in Fig. 17(b) gezeigten Steuerungssequenz darstellt;
Fig. 19 ist ein Ablaufdiagramm, das eine weitere modifizierte Version der in Fig. 17(b) gezeigten Steuerungssequenz darstellt;
Fig. 20 ist ein Ablaufdiagramm, das eine modifizierte Version der in Fig. 19 dargestellten Steuerungssequenz darstellt, die eine Lernfunktion bezüglich eines Öffnungsgrads eines elektromagnetischen Ventils zur Erzeugung eines Wirbels enthält;
Fig. 21(a) stellt eine Veränderung eines Betriebszustands eines Motors innerhalb des Bereichs II der in Fig. 2(a) gezeigten Maske dar;
Fig. 21(b) stellt Veränderungen eines Winkels des Gaspedals, der Menge des eingespritzten Kraftstoffs, der Menge der über den Hauptluftkanal zugeführten Luft und der Menge der über den zusätzlichen Gaskanal zugeführten Luft in bezug auf die Zeit bei einer der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen als Reaktion auf die in Fig. 21(a) gezeigte Veränderung dar;
Fig. 22 ist ein Ablaufdiagramm, das eine bei einer der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen unmittelbar nach der Erfassung der in Fig. 21(a) dargestellten Veränderung ausgeführte Steuerungssequenz darstellt;
Fig. 23(a) stellt eine Verschiebung des Betriebszustands eines Motors aus dem Bereich II in den Bereich III der in Fig. 2(a) gezeigten Maske dar;
Fig. 23(b) stellt Veränderungen des Winkels des Gaspedals, der Menge des eingespritzten Kraftstoffs, der Menge der über den Hauptluftkanal zugeführten Luft und der Menge der über den zusätzlichen Gaskanal zugeführten Luft in Bezug auf die Zeit bei einer der Ausführungsformen der erfindungsgemä ßen Lufteinlaßanordnungen als Reaktion auf die in Fig. 23(a) gezeigte Veränderung dar;
Fig. 24 ist ein Ablaufdiagramm, das eine bei einer der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen unmittelbar nach der Erfassung der in Fig. 23(a) dargestellten Veränderung ausgeführte Steuerungssequenz darstellt;
Fig. 25 ist eine Draufsicht einer auf der Grundlage einer der durch die schematischen Diagramme des Fluidsystems gemäß den Fig. 1, 11, 12, 13 und 15 dargestellten Ausführungsformen realisierten strukturellen Ausführungsform von erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen von oben;
Fig. 26 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 25;
Fig. 27 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 25;
Fig. 28 ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in Fig. 25;
Fig. 29 ist eine Draufsicht einer weiteren, auf der Grundlage einer der durch die schematischen Diagramme des Fluidsystems gemäß den Fig. 1, 11, 12, 13 und 15 dargestellten Ausführungsformen realisierten strukturellen Ausführungsform von erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen von oben;
Fig. 30 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 29;
Fig. 28 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 29; und
Fig. 28 ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in Fig. 29.

Genaue Beschreibung der Ausführungsformen

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eingelassene Luft wird von einem Luftreiniger 201 eingeleitet, und die ihre Strömungsgeschwindigkeit wird von einem Luftströmungsmesser 208 gemessen. Die Menge der durch einen Hauptkanal 202 strömenden Luft wird von einer Drosselklappe 203 eingestellt, dann von einem Kollektor 204 auf jeweilige Zylinder des Motors verteilt und anschließend über jeweilige unabhängige Lufteinlaßleitungen 205 in einen Motor 206 eingeleitet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist parallel zu den jeweiligen unabhängigen Lufteinlaßleitungen 205 ein zusätzlicher Gaskanal 210 vorgesehen. Die Strömungsmenge der durch den zusätzlichen Gaskanal 210 strömenden Luft wird auf der Grundlage eines Signals von einer Einrichtung 221 zur Erfassung des Öffnungsgrads eines Gaspedals, eines Ein-/Aussignals von Zusatzeinrichtungen 220 des Motors, eines Signals von einer Einrichtung 23 zur Erfassung der Drehzahl des Motors und eines Signals bezüglich der Menge der eingelassenen Luft von dem Luftströmungsmesser 208 von einem Computer 222 durch die Steuerung eines Einlaßluftsteuerventils 211 eingestellt. Zusätzlich zu Vorstehendem wird dem zusätzlichen Gaskanal 210 über eine Abgasrückführleitung 214 und ein Abgasrückführventil 212 zurückgeführtes Abgas aus einer Abgasleitung 207 des Motors zugeführt. Eine Auslaßöffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals 210 mündet in der Nähe eines (nicht dargestellten) Lufteinlaßventils des Motors 206 in die unabhängige Lufteinlaßleitung 205 geöffnet. In diesem Moment wird die Strömungsgeschwindigkeit der in den Motor 206 strömenden eingelassenen Luft auf der Grundlage der Strömungsmenge der zusätzlichen Luft und dem Querschnittsbereich der Öffnung der Auslaßöffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals bestimmt. Wenn der Querschnittsbereich der Öffnung der Auslaß öffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals kleiner als der der unabhängigen Lufteinlaßleitung 205 festgesetzt ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit der eingelassenen Luft erhöht, und ferner kann, wenn die Auslaßöffnung 213 in bezug auf den Umfang der Lufteinlaßleitung 205 exzentrisch angeordnet ist, in einer (nicht dargestellten) Brennkammer des Motors 206 ein Wirbel induziert werden.
Die Fig. 3 bis 6 zeigen Diagramme zur Erläuterung der Betriebszustände der Ausführungsform gemäß Fig. 1 in Abhängigkeit von den in Fig. 2(a) dargestellten Betriebsbereichen des Motors.
Die Fig. 2(a) und 2(b) sind Beispiele von zur Steuerung der erfindungsgemäßen Lufteinlaßanordnungen für eine Brennkraftmaschine verwendeten Masken, wobei Fig. 2(a) eine Maske zur Bestimmung eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses und einer Menge des zurückgeführten Kraftstoffs für einen Motor auf der Grundlage eines durch die Drehzahl des Motors und die Motorlast repräsentierten Betriebszustands und Fig. 2(b) eine Maske zur Bestimmung eines Öffnungsgrads eines Einlaßluftsteuerventils in den Betriebsbereichen I und II des Motors gemäß Fig. 2(a) auf der Grundlage eines durch die Drehzahl des Motors und die Motorlast repräsentierten Betriebszustands eines Motors ist.
Eine Bestimmung, in welchen Bereich gemäß Fig. 2(a) der vorliegende Betriebszustand des Motors fällt, erfolgt auf der Grundlage eines Signals von dem Sensor 223 zur Erfassung der Drehzahl des Motors und eines Signals von dem Sensor 221 zur Erfassung des Öffnungsgrads des Gaspedals durch den Computer 222. Abhängig von der Bestimmung werden das Einlaßgassteuerventil 211 und das Abgasrückführventil 212 derart gesteuert, daß sie eine den jeweiligen Betriebsbereichen angemessene Steuerung ausführen.
Den jeweiligen Betriebsbereichen entsprechende Steuerungen sind in den Fig. 3 bis 6 dargestellt.
Fig. 3 zeigt einen Betriebszustand in dem Bereich I, in dem die Drehzahl des Motors niedrig ist und keine wesentliche Last aufgebracht wird. Die Drosselklappe 20 und das Abgasrückführventil 212 sind geschlossen, und der Lufteinlaß wird von dem Einlaßluftsteuerventil 211 eingestellt. Die Luft 231 wird nämlich über den zusätzlichen Gaskanal 210 derart zugeführt, daß Luft-/Kraftstoffverhältnis auf dem stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnis gehalten wird. Wenn in diesem Zustand die Motorlast aufgrund eines Einschaltens oder Ausschaltens der Zusatzeinrichtungen 220 des Motors verändert wird oder wenn sich die Drehzahl des Motors aufgrund einer kleinen Veränderung des internen Zustands des Motors 206 verändert, muß als Reaktion auf diese Veränderungen sofort eine geeignete Menge an eingelassener Luft zugeführt werden, um einen gleichmäßigen Betrieb des Motors aufrecht zu erhalten. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das gesamte innere Volumen des zusätzlichen Gaskanals 210 derart bestimmt, daß es kleiner als das gesamte Volumen des Hauptkanals 202 einschließlich des Kollektors 204 und der unabhängigen Gaseinlaßleitungen 205 für die jeweiligen Zylinder des Motors ist und beispielsweise 80% des gesamten Volumens beträgt, wobei die Reaktionseigenschaften in bezug auf eine erforderliche Veränderung der Luftmenge im Vergleich zu der herkömmlichen Anordnung verbessert wird und die Zufuhr der eingelassenen Luft über den Hauptkanal 202 erfolgt. Dementsprechend kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Luft für den Leerlaufbetrieb bei guten Reaktionseigenschaften zur Bewältigung einer Veränderung der Drehzahl des Motors zugeführt werden, und die Stabilität der Drehzahl des Motors wird verbessert.
Fig. 4 zeigt einen Betriebszustand im Bereich II, in dem die Drehzahl des Motors höher als im Bereich I ist und sich die Motorlast von einem niedrigen Bereich zu einem Zwischenbereich erstreckt. Die Drosselklappe 203 wird leicht geöffnet, um die Motorlast und die Drehzahl des Motors zu steuern. Das Abgasrückführventil 212 verbleibt in einem geschlos senen Zustand. Im Bereich II wird das Luft-/Kraftstoffverhältnis auf ein mageres Luft-/Kraftstoffverhältnis von beispielsweise 22-23 gesteuert, so daß bei einer Verschiebung des Betriebszustands des Motors in andere Bereiche eine Einstellung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses erforderlich wird. Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform der Betriebszustand des Motors in den Bereich II verschoben wird, wird das Einlaßluftsteuerventil 211 zur Steigerung der Menge der eingelassenen Luft weiter als in den anderen Bereichen geöffnet. Zudem wird die Strömungsmenge der über die Einlaßöffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals in den Motor 206 strömenden Luft 231 gesteigert, und die Strömungsgeschwindigkeit des eingelassenen Gases wird erhöht, so daß ein Wirbel in der (nicht dargestellten) Brennkammer des Motors induziert und die Verbrennungsgeschwindigkeit des Gasgemischs gesteigert werden, wodurch selbst bei einem mageren Gasgemisch eine wünschenswerte Verbrennung erzielt wird. In diesem Fall wird durch Bestimmung eines geeigneten Querschnittsbereichs der Auslaßöffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals die Stärke des Wirbels optimiert. Wenn nämlich eine Steigerung der Stärke des Wirbels erforderlich ist, wird der Querschnittsbereich der Ausgangsöffnung 213 des Kanals klein eingestellt; wenn andererseits eine Verringerung der Stärke erforderlich ist, wird ihr Querschnittsbereich groß eingestellt. Ferner kann für die Steuerung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses parallel eine Einrichtung zur Veränderung der dem Motor 206 von dem (nicht dargestellten) Kraftstoffeinspritzventil zugeführten Kraftstoffmenge verwendet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann sowohl in dem Fall, in dem der Betriebszustand des Motors aus einem der angrenzenden Bereiche in den Bereich II verschoben wird, als auch in dem, in dem der Betriebszustand des Motors aus dem Bereich II in einen angrenzenden anderen Bereich verschoben wird, die Menge der eingelassenen Luft 231 mit einer guten Reaktion gesteigert oder verringert werden.
Fig. 5 zeigt einen Betriebszustand im Bereich III, in dem entweder die Drehzahl des Motors extrem niedrig und die Motorlast größer als im Leerlaufzustand oder die Motorlast höher als im Bereich II oder die Drehzahl des Motors höher als im Bereich II ist. In diesem Bereich wird das Luft- /Kraftstoffverhältnis zum Erzielen eines höheren Drehmoments auf das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis eingestellt. Die Drosselklappe 203 wird als Reaktion auf die Motorlast oder die Drehzahl des Motors geöffnet. Die Menge des zurückgeführten Abgases wird von dem Abgasrückführventil 212 abhängig von dem Betriebszustand des Motors eingestellt, wodurch die Verbrennungstemperatur verringert und die Kraftstoffökonomie durch eine Verringerung des Pumpverlusts verbessert werden. Das Einlaßluftsteuerventil 211 ist zu diesem Zeitpunkt geschlossen, um einen Rückstrom des zurückgeführten Abgases zu verhindern. Zu diesem Zeitpunkt wird das zurückgeführte Abgas 232 von der Auslaßöffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals mit einer hohen Geschwindigkeit zugeführt und gleichmäßig mit der durch den Hauptkanal 202 strömenden Luft 231 gemischt, wodurch die Verteilung des zurückgeführten Abgases auf die jeweiligen Zylinder des Motors im Vergleich zu der herkömmlichen Anordnung verbessert wird, bei der das zurückgeführte Abgas dem Kollektorabschnitt 204 zugeführt wird, wodurch die Grenze der Menge an zurückgeführtem Abgas erweitert werden kann. Ferner wird durch Ausrichtung der Auslaßöffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals zur Richtung längs der Wandfläche der (nicht dargestellten) Brennkammer des Motors ein Wirbel in der Brennkammer induziert, wodurch die Verbrennung verbessert sowie eine Schicht des zurückgeführten Abgases 232 in der Nähe der ihrer Wandfläche erzeugt werden, die einen Wärmeverlust durch die Wandfläche verringert und eine Verbesserung der Kraftstoffökonomie bewirkt. Wenn ferner das innere Volumen des Abgasrückführkanals 214 derart festgelegt wird, daß es kleiner als das summierte Volumen des Hauptkanals 202 einschließlich des Kollektors 204 und der unabhängi gen Gaseinlaßleitungen 205 für die jeweiligen Zylinder des Motors ist, kann das zurückgeführte Abgas dem Motor mit einer guten Reaktion zugeführt werden.
Fig. 6 zeigt einen Betriebszustand im Bereich IV und im Bereich V, in dem die Drehzahl des Motors noch höher als im Bereich II oder die Motorlast noch größer als im Bereich III ist. In diesen Bereichen ist das Luft-/Kraftstoffverhältnis auf das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis oder auf ein fettes Luft-/Kraftstoffverhältnis eingestellt, wobei zum Erreichen eines erforderlichen Drehmoments einem Betrieb des Motors Bedeutung beigemessen wird. Das Abgasrückführventil 212 ist geschlossen, das Einlaßluftsteuerventil 211 kann jedoch beide Zustände annehmen, d. h. sowohl einen geöffneten als auch einen geschlossenen Zustand. Die Drosselklappe 203 in dem Hauptkanal 202 wird bei einer hohen Motorlast vollständig geöffnet, und bei einer hohen Drehzahl des Motors wird der Öffnungsgrad der Drosselklappe 203 in Abhängigkeit von dem erforderlichen Drehmoment gesteuert. Hierbei werden, anders als bei der herkömmlichen Anordnung, die Elemente in den unabhängigen Gaseinlaßleitungen 205, die einen Widerstand für die eingelassene Luft bilden, wie ein Einlaßluftsteuerventil und eine Drossel für die Lufteinlaßleitungen, weggelassen, wodurch eine Verringerung der Leistung des Motors verhindert wird.
Die Fig. 7 bis 10 zeigen strukturelle Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Ausgangsöffnungen 213 der zusätzlichen Gaskanäle.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Auslaßöffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals in bezug auf die rechte oder die linke Seite der unabhängigen Gaseinlaßleitung 205 exzentrisch angeordnet ist. Bei diesem Aufbau strömt das zusätzliche Gas durch das Lufteinlaßventil 241 und den Umfang einer Zylinderwand des Motors entlang, wodurch in einer zur Ebene der Oberseite des Kolbens parallelen Ebene ein starker Wirbel induziert wird. Wenn als zusätzliches Gas Luft eingeleitet wird, wird in Bezug auf den Kraftstoff überschüssige Luft zugeführt, und es wird ein Zustand mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis erzeugt, durch das Induzieren des Wirbels werden jedoch die Verbrennungsgeschwindigkeit gesteigert und eine gewünschte Verbrennung realisiert. Ferner wird beim Einleiten von zurückgeführtem Abgas als zusätzlichem Gas durch die Nutzung des Wirbels ein gleichmäßiges Gemisch des zurückgeführten Abgases und der Luft erzeugt, wodurch die Verbrennungstemperatur und ein über die Zylinderwand des Motors verursachter Wärmeverlust verringert sowie der Ausstoß von Stickoxiden unterdrückt werden.
Ferner wird durch das Leiten von Luft oder zurückgeführtem Abgas aus der Ausgangsöffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals zu der Wandfläche 242 des Zylinders des Motors eine Schicht aus Luft oder zurückgeführtem Abgas längs dem Umfang erzeugt, und es wird eine Verbrennung in der Nähe des mittleren Abschnitts der Brennkammer 244 veranlaßt, wo eine Zündkerze 243 angeordnet ist, wodurch ein Wärmeverlust über die Wandfläche 242 des Zylinders des Motors durch eine adiabatische Wirkung der Luft bzw. des zurückgeführten Abgases verringert wird.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Auslaßöffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals in bezug auf die Oberseite der unabhängigen Lufteinlaßleitung 205 exzentrisch angeordnet ist. Bei diesem Aufbau strömt das zusätzliche Gas durch das Lufteinlaßventil 241 und induziert einen vertikalen Wirbel (eine Umwälzung). Hierbei wird beim Einspritzen von Kraftstoff durch ein (nicht dargestelltes) Kraftstoffeinspritzventil zu nur einem der beiden Lufteinlaßventile 241 nur in einem von dem einen, auf einer Seite angeordneten Lufteinlaßventil 241 abgedeckten Teilbereich der Brennkammer 244 ein Gasgemisch erzeugt. Dadurch wird eine Schichtenbildung des Gasgemischs in der Brennkammer 244 erzielt, und ein hinreichend brennbares mageres Gasgemisch wird erhalten. Ferner kollabieren die Wirbel beim Verdichtungshub des Motors, und es werden mehrere kleine Turbulenzen erzeugt, so daß die Verbrennungsgeschwindigkeit selbst bei einem mageren Gasgemisch verbessert wird.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Auslaßöffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals in bezug auf die Unterseite der unabhängigen Lufteinlaßleitung 205 exzentrisch angeordnet ist. Bei diesem Aufbau strömt das zusätzliche Gas durch das Lufteinlaßventil 241 und induziert einen Wirbel, der sich in der der in Fig. 8 gezeigten entgegengesetzten Richtung bewegt. Wenn hierbei von einem (nicht dargestellten) Kraftstoffeinspritzventil Kraftstoff zu nur einem der beiden Lufteinlaßventile 241 eingespritzt wird, wird nur in einem Von dem einen, auf einer Seite angeordneten Lufteinlaßventil 241 abgedeckten Teilbereich der Brennkammer 244 ein Gasgemisch erzeugt. Dadurch wird eine Schichtenbildung des Gasgemischs in der Brennkammer 244 erzielt, und es wird ein hinreichend brennbares mageres Gasgemisch erhalten. Ferner kollabieren beim Verdichtungshub des Motors die Wirbel, und mehrere kleine Turbulenzen werden erzeugt, so daß die Verbrennungsgeschwindigkeit selbst bei einem mageren Gasgemisch verbessert wird.
Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der auf der rechten und auf der linken Seite der unabhängigen Gaseinlaßleitung 205 in der Nähe von deren Ende zwei Auslaßöffnungen 213 des zusätzlichen Gaskanals vorgesehen sind. Die jeweiligen Auslaßöffnungen 213 des Kanals sind zur Mitte der Brennkammer 244 gerichtet. Ferner ist der zerstäubte Kraftstoff von dem Kraftstoffeinspritzventil 245 derart eingestellt, daß er mit dem Gasstrom von den Auslaßöffnungen 213 des zusätzlichen Gaskanals kollidiert. Bei diesem Aufbau wird im mittleren Abschnitt der Brennkammer 244 ein leicht entzündliches fettes Gasgemisch erzeugt; daher wird, wenn die Zündkerze 243 in diesem Bereich angeordnet ist, selbst dann eine wünschenswerte Zündung und Verbrennung erzielt, wenn ein Gasgemisch mit einem insgesamt mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis in die Brennkammer 244 gefüllt wird. Ferner müssen, wenn der zerstäubte Kraftstoff 246 von dem Kraftstoffeinspritzventil 245 in der Mitte der Brennkammer 244 konzentriert werden kann, die Auslaßöffnungen 213 des zusätzlichen Gaskanals nicht notwendigerweise auf beiden Seiten der unabhängigen Lufteinlaßleitung 205 vorgesehen sein, statt dessen kann zum Erhalt von im wesentlichen den gleichen Vorteilen wie vorstehend beschrieben nur eine einzige Auslaßöffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals exzentrisch zur Oberseite oder Unterseite der unabhängigen Lufteinlaßleitung 205 angeordnet sein.
Die Fig. 11 bis 13 zeigen weitere Ausführungsformen mit einem modifizierten Aufbau des zusätzlichen Gaskanals.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 wird eingelassene Luft durch einen Luftreiniger 201 geleitet, nach einer Messung ihrer Strömungsmenge durch einen Luftstrommesser 208 wird die Menge der eingelassenen Luft durch eine Drosselklappe 203 eingestellt, und das Teilungsverhältnis der eingelassenen Luft für einen Hauptkanal 202 und einen zusätzlichen Gaskanal 210 wird durch ein Einlaßluftsteuerventil 251 eingestellt. Das Einlaßluftsteuerventil 251 ist entweder derart konstruiert, daß es sich synchron mit der Drosselklappe 203, jedoch mit einer vorgegebenen Verzögerung, oder dann öffnet, wenn der negative Druck der eingelassenen Luft einen vorgegebenen Wert nahe dem Atmosphärendruck erreicht, wodurch eine Wirbelstärke eingestellt wird. Bei einem derartigen Aufbau kann die Menge der durch ein zusätzliches Luftsteuerventil 252 strömenden Luft bei einem Leerlaufbetrieb und bei einer Steigerung des Drehmoments zum Antreiben von Zusatzeinrichtungen des Motors verringert werden, wodurch die Herstellungskosten der Anordnung verringert werden. Ferner ist es nicht erforderlich, entsprechend der Anzahl der Zylinder des Motors mehrere Einlaßluftsteuerventile vorzusehen, wie bei der herkömmlichen Anordnung, sondern nur ein Lufteinlaßsteuerventil 251 ist ausreichend, da das Einlaßluftsteuerventil 251 stromaufseitig des Kollektors 204 angeordnet ist. Dementsprechend werden die Herstellungskosten der Anordnung weiter verringert. Da bei der vorliegenden Ausführungsform das innere Volumen des zusätzlichen Gaskanals 210 ebenso im Vergleich zu dem Gesamtvolumen des Hauptgaskanals 202 einschließlich des Kollektors 204 und der unabhängigen Gaseinlaßleitungen für die jeweiligen Zylinder des Motors klein konstruiert ist, werden selbstverständlich eine Verbesserung der Reaktionseingenschaften des zusätzlichen Gases und ein Induzieren eines Gaswirbels mit einer erforderlichen Stärke erzielt.
Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine zusätzliche Drosselklappe 253 derart in dem zusätzlichen Gaskanal 210 vorgesehen ist, daß das Einlaßluftsteuerventil 211 umgangen wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Einlaßluftsteuerventil 211 zur Steuerung der Luftmenge für einen Leerlaufbetrieb und für eine Steigerung des Drehmoments verwendet, und die zusätzliche Drosselklappe 253 wird in einem Betriebsbereich mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis zum Einstellen der Strömungsmenge der zum Induzieren eines Gaswirbels verwendeten Luft verwendet, wodurch die Kapazität des Einlaßluftsteuerventils 211 reduziert werden kann und die Herstellungskosten der Anordnung verringert werden. Ebenso können bei dem vorliegenden Aufbau auch eine Verbesserung der Reaktionseingenschaften und ein Induzieren eines Gaswirbels mit einer erforderlichen Stärke erzielt werden.
Fig. 13 ist eine Ausführungsform, bei der eine Drosseldüse 254 an der Auslaßöffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals vorgesehen ist und deren grundlegender Aufbau und Funktionsweise im wesentlichen mit den im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 6 erläuterten übereinstimmen. Wenn bei der vor liegenden Ausführungsform der Öffnungsgrad der Drosselklappe 203 gering und die Strömungsmenge der zusätzlichen Luft klein sind, wie im Leerlaufbereich, wird die Ausgangsöffnung 213 des zusätzlichen Gaskanals von der Drosseldüse 254 begrenzt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der zusätzlichen Luft gesteigert und die Stärke des Gaswirbels vergrößert werden, wodurch selbst dann eine stabile Verbrennung erzielt wird, wenn die Verbrennung bei einem Gasgemisch mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis erfolgt. Ebenso werden bei der vorliegenden Ausführungsform selbstverständlich verbesserte Reaktionseingenschaften des zusätzlichen Gases erzielt, da das innere Volumen des zusätzlichen Gaskanals 210 derart festgelegt ist, daß es kleiner als das Gesamtvolumen des Hauptluftkanals 202 einschließlich des Kollektors 204 und der unabhängigen Lufteinlaßleitungen 205 für die jeweiligen Zylinder des Motors ist.
Fig. 14 zeigt eine strukturelle Ausführungsform der unabhängigen Lufteinlaßleitung 205 mit einer integrierten Anordnung zum Einpassen eines Kraftstoffeinspritzventils.
Sowohl ein Montageabschnitt 262 als auch Kraftstoffleitungen 263 und Luftleitungen 264 zur Kraftstoffzerstäubung durch das Kraftstoffeinspritzventil sind strukturell in die unabhängige Lufteinlaßleitung 205 integriert. Das Kraftstoffeinspritzventil 261 ist durch ein Anschlagelement 262 in der unabhängigen Lufteinlaßleitung 205 gesichert. Durch die Integration des Montageabschnitts 262, der Kraftstoffleitungen 263 und der Luftleitungen 264 zur Kraftstoffzerstäubung durch das Kraftstoffeinspritzventil in der unabhängigen Lufteinlaßleitung 205 kann das Kraftstoffeinspritzventil 261 im Vergleich zu der herkömmlichen Anordnung, bei der die vier Teile getrennt hergestellt werden, in der Nähe der Mittelachse der Lufteinlaßleitung 205 angeordnet sein, so daß ein von der Kraftstoffzerstäubungsachse und der Mittelachse der Lufteinlaßleitung 205 gebildeter Winkel α verringert werden kann.
Ferner kann die Lufteinlaßleitung 205 optimal konstruiert werden, so daß sie einer sich ausbreitenden Konfiguration des zerstäubten Kraftstoffs entspricht und die an der Innenwand der Lufteinlaßleitung 205 abgelagerte Menge des von dem Kraftstoffeinspritzventil 261 eingespritzten zerstäubten Kraftstoffs verringert wird. Dadurch wird die Kraftstoffablagerung in der Lufteinlaßleitung 205 verringert.
Fig. 15 zeigt eine weitere, der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ähnliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Luft wird über einen Luftreiniger 301, einen Sensor 302 für die Luftströmungsmenge und eine Drosselklappe 303 in einen Kollektor 304 eingesaugt, ferner strömt die Luft durch unabhängige Lufteinlaßleitungen 305 für die jeweiligen Zylinder des Motors und wird über Lufteinlaßventile 306 in die jeweiligen Brennkammern des Motors 307 aufgenommen. Ein Kanal 308 ist vorgesehen, der die Drosselklappe 303 umgeht und durch den einer Gaseinlaßöffnung 309 der jeweiligen unabhängigen Lufteinlaßleitungen 305 Luft zugeführt wird. Die Strömungsgeschwindigkeit der die Drosselklappe 303 umgehenden Luft ist höher als die der durch die unabhängigen Lufteinlaßleitungen 305 strömenden Hauptluft. Der Auslaß des Umgehungskanals 308 wird geöffnet, um einen Zug für den Luftstrom in der Gaseinlaßöffnung 309 zu erzeugen. Der stromaufseitige Einlaß des Umgehungskanals 308 öffnet sich an der Stromaufseite der Drosselklappe 303. Ferner ist ein weiterer von dem Umgehungskanal 308 abzweigender Umgehungskanal 310 vorgesehen. Der Kanal 310 wird zur Zufuhr von Luft zur Kraftstoffzerstäubung zu einem Kraftstoffeinspritzabschnitt 312 eines Kraftstoffeinspritzventils 311 verwendet. Die Auslässe des Umgehungskanals 308 öffnen sich zu den unabhängigen Gaseinlaßöffnungen 309 für die jeweiligen Zylinder des Motors. In den Umgehungskanälen 308 und 310 ist ein Ventil 313 zur Steuerung der Strömungsmenge vorgesehen, das derart beschaffen ist, daß es die Menge der durch es strömenden Luft in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motors steuert. Das Ventil 313 zur Steuerung der Strömungsmenge wird durch ein elektrisches Signal aktiviert. Wie vorstehend angegeben, wird eine Sogströmung in dem Luftstrom verursacht, da der Auslaßabschnitt des Umgehungskanals 308 in bezug auf die Gaseinlaßöffnung 309 exzentrisch angeordnet ist. Dadurch wird ein Gaswirbel in der Brennkammer erzeugt, und die Verbrennung wird bei einem Betrieb mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis stabilisiert. Da ferner die Luft für eine Steuerung der Drehzahl im Leerlauf und für einen schnellen Leerlauf ebenso über das Steuerventil 313 zugeführt wird, wird die Verbrennung im Leerlaufbetrieb und im Anlaßbetrieb verbessert, und die emittierte Menge an nicht verbranntem Kohlenwasserstoff wird verringert. Überdies kann das Luft-/Kraftstoffverhältnis im Leerlaufbetrieb und im Anlaßbetrieb auf ein mageres Luft- /Kraftstoffverhältnis eingestellt werden, wobei dies zur Verringerung der Kraftstoffkosten und zur Verringerung der Emission von nicht verbranntem Kohlenwasserstoff wirkungsvoll ist.
Das in Fig. 2(a) gezeigte, Einstellungen des Luft- /Kraftstoffverhältnisses darstellende Diagramm wird erneut erläutert. Im Leerlaufbetrieb im Bereich I ist ein Luft- /Kraftstoffverhältnis, nämlich das Verhältnis λ der überschüssigen Luft, in der Nähe von 1 eingestellt. Ferner ist in einem Zustand mit geringer Last im Bereich II die Menge der überschüssigen Luft auf λ > 1,0, d. h. auf ein mageres Luft- /Kraftstoffverhältnis eingestellt. Außerhalb dieses Bereichs ist das Luft-/Kraftstoffverhältnis auf λ = 1, d. h. auf das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis, eingestellt, da auf die Leistung des Motors Wert gelegt wird. Ein weiterer äußerer Bereich bildet einen Leistungsbereich, in dem das Luft-/Kraftstoffverhältnis auf λ < 1,0, d. h. auf ein fettes Luft-/Kraftstoffverhältnis, eingestellt ist. Luft zum Induzieren eines Gaswirbels in der Brennkammer wird in einem Betriebszustand im Bereich II eingeleitet, in dem das Luft- /Kraftstoffverhältnis auf λ > 1,0, d. h. auf ein mageres Luft- /Kraftstoffverhältnis, eingestellt ist. Wie vorstehend angegeben, wird die Verbrennung im Anlaßbetrieb und im Leerlaufbetrieb verbessert, da selbst im Leerlaufbetrieb die Drosselklappe umgehende Luft zur Verwendung für die Steuerung der Leerlaufdrehzahl (ISC) in die Gaseinlaßöffnung eingeleitet wird. Gemäß Fig. 2(a) ist das Luft-/Kraftstoffverhältnis in dem einem Leerlaufbetrieb entsprechenden Bereich I auf λ = 1 eingestellt, mittels der vorstehend beschriebenen Wirkung der Verbesserung der Verbrennung kann das Luft-/Kraftstoffverhältnis jedoch auf λ > 1,0, d. h. auf ein mageres Luft-/Kraftstoffverhältnis, eingestellt werden. Fig. 2(b) zeigt ein Beispiel von Diagrammen des Öffnungsgrads der Steuerventile für die Umgehungsluft in den Bereichen I und II. Im Bereich I für den Leerlaufbetrieb wird die Menge der Luft unter Verwendung eines Steuerventils zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl gesteuert. Ferner wird im Bereich II für einen Betrieb mit einer geringen Last die Menge der Umgehungsluft unter Verwendung eines separaten Luftsteuerventils gesteuert, wobei der Öffnungsgrad des Steuerventils in Abhängigkeit von einer von dem Motor benötigten Luftmenge verändert wird.
Ebenso zeigt das Diagramm gemäß Fig. 2(b) die Verwendung der separaten Steuerventile für den Bereich I und den Bereich II, wobei für die beiden Bereiche I und II ein gemeinsames Steuerventil verwendet werden kann, wie für die Ausführungsform gemäß Fig. 1 dargestellt.
Die Fig. 16(a) und 16(b) sind Ansichten zur Erläuterung des Betriebs des Steuerventils 313. Fig. 16(a) ist ein Diagramm, das eine Verschiebung des Betriebszustands des Motors von einem Punkt A zu einem Punkt B darstellt, wobei das Gaspedal heruntergedrückt und der Betriebsbereich des Motors in den einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis entsprechenden Bereich II verschoben werden. Fig. 16(b) zeigt Veränderungen der Steuerungsvariablen in bezug auf die Zeit als Re aktion auf die Veränderung des Betriebszustands des Motors. θac bezeichnet einen Senkungswinkel des Gaspedals, und in der Zeichnung wird der Senkungswinkel gesteigert, wobei dies einen Beschleunigungszustand repräsentiert. Unmittelbar nach der Verschiebung des Betriebszustands in den Bereich II, in dem mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis gearbeitet wird, wird die Grundmenge an eingespritztem Kraftstoff auf den vorhergehenden Wert festgelegt. Da jedoch das Luft- /Kraftstoffverhältnis auf ein mageres Luft-/Kraftstoffverhältnis eingestellt ist, wird die Menge der Umgehungsluft gesteigert, um das eingestellte Luft-/Kraftstoffverhältnis festzulegen. In der Zeichnung bezeichnen Qm und Qs jeweils die zu diesem Zeitpunkt durch die jeweiligen Einlaßkanäle strömende Hauptmenge der Luft und die Menge der umgehenden Luft. Unmittelbar nach der Verschiebung des Betriebszustands des Motors in den Bereich II mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis wird die Menge Qs der umgehenden Luft gesteigert, um das Luft-/Kraftstoffverhältnis zu einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis zur verschieben. Die Hauptmenge Qm der Luft wird als Reaktion auf den Senkungswinkel des Gaspedals gesteigert. Die umgehende Luftmenge Qs kann als die zur Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnises zu einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis erforderliche Luftmenge betrachtet werden. Wird davon ausgegangen, daß Qf eine Kraftstoffmenge bezeichnet, mit der sich in bezug auf die Luftmenge unmittelbar vor dem Herunterdrücken des Gaspedals das stöchiometrische Luft-/Kraftstoffverhältnis ergibt, entspricht der Abschnitt der Steigerung von Qs einer zur Verschiebung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses aus dem stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnis in das magere Luft- /Kraftstoffverhältnis verwendeten Luftmenge. Durch eine derartige Maßnahme erfolgt eine gleichmäßige Verschiebung des Betriebszustands des Motors aus dem Betrieb mit dem stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnis in den Betrieb mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis.
Fig. 17(a) zeigt eine Steuerungsablaufübersicht der vorstehend erläuterten Steuerungssequenz. Zunächst wird festgestellt, ob der Betriebszustand des Motors in einen Bereich mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis verschoben wurde. Wird festgestellt, daß Zustand in einen Bereich verschoben wurde, der einen Betrieb mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis zuläßt, wird die Kraftstoffmenge vorübergehend unverändert beibehalten. Anschließend wird der Öffnungsgrad des (nachfolgend als elektromagnetisches Ventil zur Erzeugung eines Wirbels bezeichneten) Steuerventils 313 in einer Maske eingesehen, das elektromagnetische Ventil zur Erzeugung eines Wirbels wird entsprechend dem der Maske entnommenen Öffnungsgrad betätigt, und nach Abschluß des vorstehend beschriebenen Vorgangs wird das Halten der Kraftstoffmenge beendet. Anschließend bewegt sich der Prozeß zu einem weiteren Betriebsablauf in einem Betriebsbereich mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis, wie in Fig. 17(b) dargestellt, wobei zunächst festgestellt wird, ob der Betriebszustand nach wie vor in dem Betriebsbereich mit dem mageren Luft- /Kraftstoffverhältnis bleibt, und wenn festgestellt wird, daß der Zustand in dem Betriebsbereich mit einem mageren Luft- /Kraftstoffverhältnis bleibt, wird die Maske für den Öffnungsgrad des elektromagnetischen Ventils zur Erzeugung eines Wirbels eingesehen, und der erhaltene Wert wird ausgegeben. Anschließend wird festgestellt, ob das Luft-/Kraftstoffverhältnis ein Soll-Luft-/Kraftstoffverhältnis erreicht hat, und wenn das tatsächliche Luft-/Kraftstoffverhältnis in bezug auf das Soll-Luft-/Kraftstoffverhältnis mager ist, wird die Kraftstoffmenge erhöht, und wenn das tatsächliche Luft- /Kraftstoffverhältnis in bezug auf das Soll-Luft-/Kraftstoffverhältnis fett ist, wird die Kraftstoffmenge verringert. Nach dem Öffnen des elektromagnetischen Ventils zur Erzeugung eines Wirbels auf einen Sollöffnungsgrad wird nämlich die Steuerung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses durch Steigern oder Verringern der Kraftstoffmenge ausgeführt.
Fig. 18 zeigt eine in bezug auf die in Fig. 19(b) dargestellte modifizierte Steuersequenz des Luft-/Kraftstoffverhältnisses. Wird festgestellt, daß sich der Betriebszustand in einem Betriebsbereich mit einem mageren Luft- /Kraftstoffverhältnis befindet, wird die Menge des eingespritzten Kraftstoffs einer Maske entnommen, und die der Maske entnommene Kraftstoffmenge wird von dem Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt. Anschließend wird festgestellt, ob das tatsächliche Luft-/Kraftstoffverhältnis ein Soll-Luft- /Kraftstoffverhältnis erreicht hat, und wenn festgestellt wird, daß das tatsächliche Luft-/Kraftstoffverhältnis in bezug auf das Soll-Luft-/Kraftstoffverhältnis mager ist, wird das elektromagnetische Ventil zur Erzeugung eines Wirbels geschlossen, um das Luft-/Kraftstoffverhältnis in einen fetten Bereich zu verschieben, und ferner wird das elektromagnetische Ventil zur Erzeugung eines Wirbels geöffnet, um das Luft-/Kraftstoffverhältnis in einen mageren Bereich zu verschieben, wenn festgestellt wird, daß das tatsächliche Luft- /Kraftstoffverhältnis im Vergleich zu dem Soll-Luft-/Kraftstoffverhältnis fett ist. Bei dem vorliegenden Steuerverfahren wird das Luft-/Kraftstoffverhältnis nämlich über die Steuerung des Öffnungsgrads des elektromagnetischen Ventils zur Erzeugung eines Wirbels durch Verändern der Luftmenge eingestellt. Ein Beispiel der bei den in den Fig. 17(b) und 18 beispielhaft dargestellten Verfahren verwendeten Verfahren zur Feststellung, ob das tatsächliche Luft-/Kraftstoffverhältnis das Soll-Luft-/Kraftstoffverhältnis erreicht hat, ist eines, bei dem die Feststellung auf der Grundlage eines erfaßten Werts von einem das Abgas erfassenden Sensor für das Luft-/Kraftstoffverhältnis erfolgt.
Anstelle des das Abgas erfassenden Sensors für das Luft-/Kraftstoffverhältnis kann ein Sensor zur Erfassung der Rauhigkeit des Motors zur Bestimmung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses verwendet werden.
Die Rauhigkeit des Motors kann entweder auf der Grundlage einer von einem an der Brennkammer befestigten Verbrennungsdrucksensor erfaßten Veränderung des Verbrennungsdrucks oder auf der Grundlage einer beispielsweise von einem an der Nockenwelle befestigten Kurbelwinkelsensor bzw. einem Zahnradsensor erfaßten Veränderung der Drehzahl des Motors oder auf der Grundlage einer von einem am Motorblock befestigten Klopfsensor erfaßten Klopfgröße bestimmt werden.
Fig. 19 zeigt eine weitere Sequenz zur Steuerung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses, bei dem ein Motorrauhigkeitssensor verwendet wird. Wird festgestellt, daß der Betriebszustand des Motors in einem Betriebsbereich mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis liegt, wird ein erfaßter Wert der Motorrauhigkeit gelesen. Die Motorrauhigkeit wird unter Verwendung eines der vorstehend beschriebenen Verfahren bestimmt, und wenn die erfaßte Motorrauhigkeit größer als ein Sollwert ist, wird festgestellt, daß das gegenwärtige Luft- /Kraftstoffverhältnis eine Grenze des mageren Luft-/Kraftstoffverhältnisses erreicht hat, das elektromagnetische Ventil zur Erzeugung eines Wirbels wird geschlossen, und das Luft-/Kraftstoffverhältnis wird in einen fetten Bereich verschoben. Umgekehrt wird das elektromagnetische Ventil zur Erzeugung eines Wirbels geöffnet, und das Luft-/Kraftstoffverhältnis wird in einem mageren Bereich verschoben, wenn die erfaßte Rauhigkeit des Motors kleiner als der Sollwert ist. Daher ist bei einer Betätigung des elektromagnetischen Ventils zur Erzeugung eines Wirbels in Abhängigkeit von der Rauhigkeit des Motors ein ständiger Betrieb des Motors an der mageren Grenze des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zulässig.
Fig. 20 zeigt eine weitere modifizierte Sequenz zur Steuerung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses mit einer den Öffnungsgrad des elektromagnetischen Ventils zur Erzeugung eines Wirbels betreffenden Lernfunktion. Nach der Erfassung der Rauhigkeit des Motors wird festgestellt, daß die erfaßte Rauhigkeit des Motors kleiner als ein Sollwert ist, der Öffnungsgrad des elektromagnetischen Ventils zur Erzeugung eines Wirbels wird gesteigert, und die Rauhigkeit des Motors wird erneut bewertet. Übersteigt zu diesem Zeitpunkt die erfaßte Rauhigkeit des Motors den Sollwert, wird der Öffnungsgrad des elektromagnetischen Ventils zur Erzeugung eines Wirbels leicht verringert, und der Öffnungsgrad des elektromagnetischen Ventils zur Erzeugung eines Wirbels zu diesem Zeitpunkt wird in eine Maske eingeschrieben und gespeichert. Der neu gespeicherte Öffnungsgrad des elektromagnetischen Ventils zur Erzeugung eines Wirbels repräsentiert nämlich ein Luft- /Kraftstoffverhältnis in der Nähe der mageren Grenze des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zu diesem Zeitpunkt. Bei diesem Verfahren wird die Maske stets auf einem Stand gehalten, auf dem sie selbst dann eine Grenze des Öffnungsgrads repräsentiert, wenn Komponenten des Kraftfahrzeugs, wie der Motor, einer säkulären Veränderung unterliegen.
Fig. 21(a) zeigt ein Diagramm, das eine Verschiebung des Betriebsbereichs des Motors von einem Punkt C zu einem Punkt D bei einem Herunterdrücken des Gaspedals in einem Betriebszustand des Motors im Betriebsbereich II mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis darstellt. Zu diesem Zeitpunkt wird auch die Kraftstoffmenge Qf entsprechend einer Steigerung des Winkels θac des Gaspedals gesteigert, wie in Fig. 21(b) dargestellt. Die Tendenz zur Steigerung der Luftmenge zu diesem Zeitpunkt ist ebenfalls in Fig. 21(b) durch die Luftmenge Qm des Hauptgaseinlaßkanals und die Luftmenge Qs des zusätzlichen Gaskanals 308 dargestellt. Die beiden Luftmenge Qm und Qs sind derart beschaffen, daß sie entsprechend der Steigerung des Winkels θac des Gaspedals mit einer vorgegebenen Rate gesteigert werden. Durch eine derartige Steuerung wird stets ein Gaswirbel mit einer vorgegebenen Stärke erzielt. Alternativ können die Strömungsmengen Qm und Qs abhängig von der Drehzahl des Motors verändert werden. In beiden Fällen kann die Steuerung durch Speichern der optimalen Öffnungsgrade des elektromagnetischen Ventils zur Erzeugung eines Wirbels in der Maske mit Parametern der Drehzahl des Motors und der Motorlast erfolgen, wie in Fig. 2(b) dargestellt.
Fig. 22 zeigt ein Ablaufdiagramm der vorstehend erläuterten Steuersequenz. Zunächst wird festgestellt, ob der Motor in einem Betriebsbereich mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis beschleunigt wird, und wenn die Antwort ja ist, wird die Maske für die Öffnungsgrade des elektromagnetischen Ventils zur Erzeugung eines Wirbels abgerufen, das elektromagnetische Ventil zur Erzeugung eines Wirbels wird auf der Grundlage des abgerufenen Öffnungsgrads geöffnet, und die der Summe von Qm und Qs entsprechende Menge an Kraftstoff wird eingespritzt, in diesem Moment wird jedoch das Luft- /Kraftstoffverhältnis auf einen mageren Bereich eingestellt, wobei die Menge des eingespritzten Kraftstoffs der bei dem eingestellten mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis entspricht.
Fig. 23(a) zeigt ein Diagramm, das eine Verschiebung des Betriebszustands des Motors von einem Punkt E zu einem Punkt F darstellt, wobei hier eine Veränderung des Betriebszustands des Motors aus einem Betriebsbereich mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis zu einem Betriebsbereich mit einem anderen Luft-/Kraftstoffverhältnis erfolgt. Wie in Fig. 23(b) dargestellt, wird unmittelbar nach der Verschiebung des Betriebszustands des Motors aus einem Betriebsbereich mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis als Reaktion auf eine Steigerung des Winkels θac des Gaspedals die Kraftstoffmenge Qf unverändert beibehalten. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt eine Veränderung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses durch eine Veränderung der durch den Luftkanal 308 strömenden Luftmenge. Das Luft-/Kraftstoffverhältnis wird nämlich durch Verändern von Qs gesteuert, wobei Qm im wesentlichen konstant gehalten wird.
Ein Ablaufdiagramm der Steuerungssequenz zu diesem Zeitpunkt ist in Fig. 24 dargestellt. Zunächst wird festgestellt, ob der Betriebszustand des Motors aus dem Betriebsbereich II mit einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis verschoben wurde, und wenn die Antwort ja ist, wird die Menge des eingespritzten Kraftstoffs vorübergehend unverändert beibehalten. Anschließend wird der Öffnungsgrad des elektromagnetischen Ventils zur Erzeugung eines Wirbels verringert. Nach Abschluß des vorstehend beschriebenen Vorgangs wird das Beibehalten der Kraftstoffmenge beendet. Daher erfolgt die Steuerung lediglich durch Verändern der Luftmenge ohne eine Veränderung der Kraftstoffmenge, wodurch ein Drehmomentstoß verringert wird, der beim Übergang zu einem Betriebszustand mit einem anderen Luft-/Kraftstoffverhältnis verursacht werden kann.
Fig. 25 ist eine Draufsicht, die eine strukturelle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Fig. 26 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 25, Fig. 27 ist eine weitere Schnittansicht entlang der Linie B- B in Fig. 25, und Fig. 28 ist eine weitere Schnittansicht längs der Linie C-C in Fig. 25. In diesen Zeichnungen bezeichnen das Bezugszeichen 101 einen Luftreiniger, 102 einen Abschnitt zum Messen der Strömungsmenge der eingelassenen Luft, 103 eine Drosselklappe, 104 einen Pumpbehälter bzw. eine Hauptkollektorkammer, 105 unabhängige, abzweigende Lufteinlaßleitungen, 106 eine Steuereinheit, 107 Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, 108 einen Druckregler, 109 ein zusätzliches Luftsteuerventil, 110 ein Abgasrückführventil, 111 eine Lufteinlaßventil zur Veränderung der Kanallänge (wobei die geöffnete Stellung des Ventils durch die durchgehende Linie und die geschlossene Stellung des Ventils durch die gestrichelte Linie dargestellt ist), 112 ein Stellglied zum Öffnen und Schließen des Lufteinlaßventils zur Veränderung der Kanallänge, 113 einen zusätzlichen Lufteinlaßkanal und 150 einen Hauptkörper des Motors. Ferner zeigen die Pfeile in den Zeichnungen die Strömungsrichtung der eingelassenen Luft in der Anordnung, und die durch gestrichelte Linien dargestellten Pfeile zeigen die Strömungsrichtung der eingelassenen Luft bei geschlossenem Lufteinlaßventil 111 zur Veränderung der Kanallänge. Die in den Motor einzulassende Luft wird über dessen Einlaßöffnung in den Luftreiniger 101 eingeleitet, über ein darin vorgesehenes Luftfilter 101a gefiltert und über den Abschnitt 102 zum Messen der Strömungsmenge der Luft zu der Drosselklappe 103 geleitet, das derart betätigt wird, daß es sich entsprechend den Absichten des Fahrers des Kraftfahrzeugs öffnet bzw. schließt. Der Strom der eingelassenen Luft wird durch einen durch die Drosselklappe 103 bestimmten Öffnungsbereich gesteuert. Die durch die Drosselklappe 103 strömende Luft wird über die unabhängigen, abzweigenden Lufteinlaßleitungen 105 aus dem Pumpbehälter 104 an die jeweiligen Zylinder des Motors verteilt. In den jeweiligen unabhängigen abzweigenden Lufteinlaßleitungen 105 ist das Lufteinlaßventil 111 zur Veränderung der Kanallänge vorgesehen, dessen Öffnungs- und Schließvorgänge von dem Stellglied 112 gesteuert werden. Außer über den vorstehend beschriebenen Luftkanal wird dem Motor ferner nach der Steuerung der Menge der eingelassenen Luft durch das zusätzliche Luftsteuerventil 109 stromabseitig des Abschnitts 102 zur Messung der Strömungsmenge der Luft über den zusätzlichen Lufteinlaßkanal 113 die Drosselklappe 103 umgehende eingelassene Luft zugeführt.
Der dem Motor zuzuführende Kraftstoff, dessen Druck in den Kraftstoffleitungen durch den Druckregler 108 konstant gehalten wird, wird von den auf der Grundlage eines in der Steuereinheit 106 unter Verwendung von Signalen beispielsweise von dem Abschnitt 102 zur Messung der Luft berechneten Signalwerts betätigten Einrichtungen 107 zum Einspritzen des Kraftstoffs in die jeweiligen Zylinder des Motors eingespritzt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die vorstehend genannten Elemente sowie das Abgasrückführventil 112 zur Zufuhr eines Teils des Abgases zu dem Motor als einstückiger Körper aufgebaut. Einige der Elemente können gegebenenfalls aus dem integrierten Körper entfernt und zusätzliche Elemente hinzugefügt werden, die in den einstückigen Körper integrierten Elemente sind nicht auf die vorstehend genannten begrenzt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird ein bei einer herkömmlichen Lufteinlaßanordnung vorgesehener, den Luftreiniger bzw. den Abschnitt zur Aufnahme des Einlaßluftströmungsmessers mit dem Abschnitt zur Aufnahme der Drosselklappe verbindender Kanal weggelassen, und der Luftreiniger und der Abschnitt zur Aufnahme des Luftströmungsmessers können an dem Motorabschnitt montiert werden. Da bei der vorliegenden Ausführungsform die Drosselklappe 103 zwischen den unabhängigen abzweigenden Lufteinlaßleitungen 105 angeordnet ist, kann ferner das Volumen des Pumpbehälters 104 gesteigert werden, wobei die Länge der unabhängigen, abzweigenden Lufteinlaßleitungen 105 für die mehreren Zylinder in dem begrenzten Raum im wesentlichen identisch gehalten wird. Dementsprechend kann der Raum für die Lufteinlaßanordnung verringert werden, und die gesamte Lufteinlaßanordnung kann als einheitlicher Körper behandelt werden, wodurch ihre Anordnung in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs erleichtert und ihre Standardisierung ermöglicht werden. Ferner wird die Anzahl der Schritte für ihren Zusammenbau verringert, und eine Motorleistungsprüfung an den jeweiligen tatsächlichen Erzeugnissen in einer Fertigungsstraße für die Motoren wird ermöglicht. Da die Lufteinlaßanordnung selbst darüber hinaus als einstückiger Körper ausgebildet ist, wird eine Leistungsprüfung an den jeweiligen tatsächlichen Erzeugnissen ermöglicht, wodurch die Leistung der gesamten Lufteinlaßanordnung zum Zeitpunkt ihrer Herstellung überprüft werden kann. Darüber hinaus besteht die allgemeine Tendenz eines Schwankens des Ausgangssignals des Luftströmungsmessers aufgrund von Kräuselwellen der in den Motor eingelassenen Luft, und die Schwingung wird maximiert, wenn die Drehzahl des Motors mit der Eigenschwingungsfrequenz in der Lufteinlaßleitung übereinstimmt. Da die Länge des Kanalabschnitts, in dem der Luftströmungsmesser angeordnet ist, im wesentlichen dem Abstand des Luftreinigers von dem Pumpbehälter entspricht, wies bei der herkömmlichen Anordnung, bei der die Kanallänge aufgrund der Anordnung des Kanals verlängert war, die Eigenschwingungsfrequenz dem Kanals eine Frequenz in einem niederfrequenten Bereich auf, wodurch die Wahrscheinlichkeit bestand, daß bei dessen tatsächlicher Verwendung eine Störung des Ausgangssignals des Luftströmungsmessers verursacht wurde, bei der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Kanallänge verkürzt, wodurch die Eigenschwingungsfrequenz der Leitung dahingehend verbessert wird, daß sie eine Frequenz in einem höheren Frequenzbereich (eine um das Fünffache höhere Frequenz als die herkömmliche Anordnung, beispielsweise 25-125 Hz) aufweist und die herkömmlicherweise verursachte Störung des Ausgangssignals des Luftströmungsmessers verringert wird.
Ferner erfolgt eine Steigerung des Drehmoments bei einer niedrigen Drehzahl des Motors durch Verlängern der jeweiligen unabhängigen abzweigenden Lufteinlaßleitungen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Verlängerung der jeweiligen unabhängigen abzweigenden Lufteinlaßleitungen durch Anordnen der jeweiligen unabhängigen abzweigenden Lufteinlaßleitungen 105 um den Umfang des Pumpbehälters 104 und durch gemeinsames Nutzen eines Teils der äußeren Wandfläche des Pumpbehälters 104 auf einem begrenzten Raum realisiert. Dagegen erfolgt eine Steigerung des Drehmoments bei einer hohen ,Drehzahl des Motors durch Verkürzen der jeweiligen unabhängigen abzweigenden Lufteinlaßleitungen, wobei dies eine der für eine niedrige Drehzahl des Motors genau entgegengesetzte Anforderung ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die unabhängigen abzweigenden Lufteinlaßleitungen, die die vorstehend genannten entgegengesetzten Anforderungen erfüllen, durch Einbauen des Lufteinlaßventils 111 zum Verändern der Länge des Kanals leicht realisiert, wie in Fig. 27 deutlich dargestellt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Lufteinlaßventil 111 zum Verändern der Länge des Kanals derart gesteuert, daß das Ventil bei einer hohen Drehzahl des Motors durch einen Membranmechanismus des Stellglieds 112 geöffnet und bei einer niedrigen Drehzahl des Motors geschlossen wird. Das Steuerverfahren des Ventils ist jedoch nicht spezifisch auf das vorstehend beschriebene begrenzt, das Ventil kann beispielsweise unter Verwendung eines Elektromotors linear gesteuert werden.
Ferner ist die Steuereinheit 106, die die Betriebszustände des Motors steuert, an der Außenwand des Luftreinigers 101 montiert. Dementsprechend wird die Steuereinheit 106 durch die eingelassene Luft gekühlt, und eine Wärmewirkung des Motors 150 auf sie wird verringert. Ferner wird die Arbeit des Ersetzens der Steuereinheit 106 in Werkstätten erleichtert, und die Wartungseigenschaften des Kraftfahrzeugs werden weiter verbessert.
Darüber hinaus ist der zusätzliche Lufteinlaßkanal 113, in dem das zusätzliche Luftsteuerventil 109 untergebracht ist, ebenfalls in die erfindungsgemäße Lufteinlaßanordnung integriert, wobei Leitungen, wie Gummischläuche, entfallen und die Herstellungskosten der Anordnung verringert werden.
Obwohl die vorstehend beschriebene Lufteinlaßanordnung durch eine Kombination jeweiliger getrennt hergestellter funktioneller Elemente erzeugt werden kann, können jedoch überdies ihre Herstellungskosten weiter verringert werden, wenn so viele dieser funktionellen Elemente wie möglich durch einstückiges Gießen, beispielsweise aus einem Kunstharz, hergestellt werden.
Die Fig. 29 bis 32 zeigen eine weitere strukturelle Ausführungsform. Diese Figuren entsprechen jeweils den Fig. 25 bis 28 der vorstehend beschriebenen strukturellen Ausführungsform, und die gleichen Bezugszeichen wie beider vorstehend beschriebenen strukturellen Ausführungsform werden zur Bezeichnung der gleichen bzw. äquivalenter Elemente verwendet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Drosselklappe 103 außerhalb der jeweiligen unabhängigen abzweigenden Lufteinlaßleitungen 105 angeordnet. Bei diesem Aufbau wird das Volumen des Luftfilters 101a gesteigert, und der Widerstand für den eingelassenen Luftstrom wird verringert, wodurch die Motorleistung gesteigert werden kann. Ferner wird das einstückige Gießen der jeweiligen funktionellen Elemente weiter erleichtert.
Zudem ist die Steuereinheit 106 auf der Innenseite des Luftreinigers 101 montiert. Bei diesem Aufbau wird die Steuereinheit 106 ferner durch die eingelassene Luft zwangsweise gekühlt, und da die Steuereinheit 106 überdies stromabseitig des Luftfilters 101a angeordnet ist, ist die Steuereinheit 106 beispielsweise Wasserspritzern und Staub kaum ausgesetzt, wodurch die Zuverlässigkeit der Steuereinheit 106 weiter verbessert wird. Ferner wird die Arbeit des Ersetzens der Steuereinheit in einer Werkstatt leichter als bei dem Luftfilter 101a. Ferner wird die Effizienz des Zusammenbaus weiter verbessert, wenn bei den beiden vorstehend beschriebenen strukturellen Ausführungsformen die Lufteinlaßanordnung nach der Fertigstellung des Motors als Unterbaugruppe mit diesem kombiniert wird.
Durch das Vorsehen des zusätzlichen Gaskanals, durch den außer über den Hauptkanal der Lufteinlaßleitung mehrere Gase eingeleitet werden, und seine Auslaßöffnung in der Nähe des Lufteinlaßventils kann die Richtung des zusätzlichen Gaskanals in bezug auf den Hauptlufteinlaßkanal frei eingestellt werden, und die Menge des zusätzlichen Gases kann selbst während des Betriebs des Motors durch das Steuerventil gesteuert werden, wodurch die Stärke des induzierten Gaswirbels im Vergleich zu einer herkömmlichen Anordnung in einem weiten Bereich frei verändert werden kann.
Da die erfindungsgemäße Einrichtung zum Induzieren eines Gaswirbels kein Einlaßluftsteuerventil und keine spiralförmige Öffnung in dem Hauptluftkanal erfordert, wie es bei der herkömmlichen Anordnung der Fall ist, d. h. da die bei einem Betrieb des Motors mit voller Last in dem Hauptluftkanal einen Widerstand für den Strom der eingelassenen Luft bildenden Elemente wegfallen, wird eine Verringerung der Motorleistung unterdrückt.
Da das Innenvolumen des zusätzlichen Gaskanals derart festgelegt wird, daß es kleiner als das des Hauptluftkanals ist, kann dem Motor eine erforderliche Gasmenge prompt zugeführt werden, wodurch die Stabilität des Motors während eines Leerlaufbetriebs und die Reaktionseigenschaften des Motors im Leerlaufbetrieb, bei einer Steigerung des Drehmoments und bei einem Betrieb mit Abgasrückführung verbessert werden.
Da das zurückgeführte Abgas gleichmäßig in die jeweiligen Zylinder des Motors oder in einer Richtung eingeleitet werden kann, in der es die Verbrennung darin nicht beeinträchtigt, kann der Motor in einem Abgasrückführbetrieb mit einer großen Menge an zurückgeführtem Abgas stabil arbeiten.
Da der Montageabschnitt, die Kraftstoffleitungen und die Luftleitungen zur Zerstäubung des Kraftstoffs durch das Kraftstoffeinspritzventil einstückig mit der Lufteinlaßleitung ausgebildet sind, kann das Kraftstoffeinspritzventil in der Nähe der Mittelachse der Lufteinlaßleitung angeordnet sein, und der von der Achse des zerstäubten Kraftstoffs und der Mittelachse des Lufteinlaßleitung gebildete Winkel kann verringert werden. Ferner kann die Lufteinlaßleitung entsprechend dem sich ausweitenden Aufbau des zerstäubten Kraftstoffs optimal beschaffen sein, so daß die Menge des auf der Innenwand der Lufteinlaßleitung abgelagerten zerstäuben Kraftstoffs von dem Kraftstoffeinspritzventil verringert wird. Dadurch wird die Kraftstoffablagerung in der Lufteinlaßleitung verringert, und eine Lufteinlaßanordnung mit guten Reaktionseigenschaften des Kraftstoffs bei einer Beschleunigung wird erhalten.

Claims

1. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine mit:

einer Hauptlufteinlaßleitung, die zu einem Gaseinlaßventil (241, 306) für entsprechende Motorzylinder (206, 244, 307, 150) führt und einen Hauplufteinlaßkanal (202), eine Hauptsammelkammer (204, 104, 304, 319) und unabhängige Abzweiglufteinlaßkanäle (205, 305, 105) für die in Serie angeordneten entsprechenden Motorzylinder (206, 244, 307, 150) enthält;

einer Drosselklappe (203, 303, 103), die in dem Hauptlufteinlaßkanal (202) zur Steuerung der Luftdurchflußrate angeordnet ist;

einem die Hauptlufteinlaßleitung umgehenden Zusatzlufteinlaßkanal (210, 308, 113), wobei eine Einlaßöffnung des Zusatzlufteinlaßkanals (210, 308, 113) in den Hauptlufteinlaßkanal (202) stromaufwärts der Drosselklappe (203, 303, 103) mündet;

einem Einlaßluftsteuerventil (211, 252, 313, 109), das in dem Zusatzlufteinlaßkanal (210, 308, 113) zur Steuerung der Luftdurchflußrate angeordnet ist;

einer Auslaßöffnung (213) des Zusatzlufteinlaßkanals (210, 308, 113), die in die entsprechenden unabhängigen Abzweiglufteinlaßkanäle (205, 305, 105) in der Nähe des Gaseinlaßventils (241, 306) für die entsprechenden Motorzylinder (206, 244, 307, 150) derart mündet, daß das von dem Zusatzlufteinlaßkanal (210, 308, 113) ausgeblasene Gas einen Gaswirbel in den entsprechenden Motorzylindern (206, 244, 307, 150) induziert;

einem in den Zusatzlufteinlaßkanal (210, 308, 113) stromabwärts des Lufteinlaßsteuerventils (211, 252, 313, 109) führenden Abgasrückführkanal (214);

gekennzeichnet durch

ein Abgasrückführsteuerventil (212), das in dem Abgasrückführkanal (214) zur Steuerung der Abgasdurchflußrate angeordnet ist;

eine elektronische Steuereinheit (222) mit Mitteln zur Bestimmung,

(a) ob die Motordrehzahl bei im wesentlichen keiner Last gering ist und die Drosselklappe (203, 303, 103) im wesentlichen geschlossen ist, wobei die elektronische Steuereinheit Mittel zum Schließen des Abgasrückführsteuerventils (212) und zur Einstellung des Einlaßluftsteuerventils (211, 252, 313, 109) unter dieser Bedingung enthält, um von dem Zusatzlufteinlaßkanal (210, 308, 113) Luft zur Beibehaltung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis zuzuführen,

(b) ob die Motordrehzal zwischen der unter (a) festgelegten Drehzahl und einer ersten Zwischendrehzahl und die Motorlast zwischen im wesentlichen keiner Last und einer ersten Zwischenlast liegt und die Drosselklappe (203, 303, 103) leicht geöffnet ist, wobei die elektronische Steuereinheit (222) Mittel aufweist, um das Abgasrückführsteuerventil (212) geschlossen zu halten und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis unter diesen Bedingungen zu halten, und wobei die elektronische Steuereinheit Mittel aufweist, um das Lufteinlaßsteuerventil und das Abgasrückführsteuerventil derart zu steuern, daß dem Motor unter diesen Bedingungen Luft über den Zusatzlufteinlaßkanal (210, 308, 113) und den Abzweiglufteinlaßkanal (205, 305, 105) zugeführt wird,

(c) ob entweder die Motordrehzahl gering und die Motorlast höher als im wesentlichen keine Last, jedoch geringer als eine zweite Zwischenlast, oder ob die Motorlast zwischen der ersten und zweiten Zwischenlast bei einer geringeren Motordrehzahl als einer zweiten Zwischendrehzahl ist, oder ob die Motordrehzahl zwischen der ersten und zweiten Zwischendrehzahl bei einer geringeren Motorlast als der zweiten Zwischenlast ist, wobei die elektronische Steuereinheit Mittel zur Einstellung des stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und zur Einstellung der Öffnung des Abgasrückführsteuerventils (212) in Abhängigkeit von den Motorbetriebsbedingungen und zum Schließen des Einlaßluftsteuerventils (211, 252, 313, 109) unter diesen Bedingungen enthält, und

(d) ob die Motordrehzahl höher als die zweite Zwischendrehzahl oder die Motorlast höher als die zweite Zwischenlast ist, wobei die elektronische Steuereinheit Mittel zur Einstellung des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses auf das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Kraftstoff- Verhältnis unter diesen Bedingungen in Abhängigkeit von der für das erforderliche Drehmoment benötigten Motorbetriebsbedingung und zum Schließen des Abgasrückführsteuerventils (212) und zur Auswahl einer gewünschten Stellung des Einlaßluftsteuerventils (211, 252, 313, 109) unter diesen Bedingungen enthält,

wobei die zweite Zwischenlast höher als die erste Zwischenlast und diese ihrerseits höher als im wesentlichen keine Last ist und wobei die zweite Zwischendrehzahl höher als die erste Zwischendrehzahl ist, die ihrerseits höher als die geringe Drehzahl ist.

2. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher der Zusatzlufteinlaßkanal (210) durch einen die Drosselklappe (203) umgehenden ersten Zusatzlufteinlaßkanal sowie einen zweiten Zusatzlufteinlaßkanal (210) gebildet wird, der die Hauptlufteinlaßleitung derart umgeht, daß eine Einlaßöffnung des zweiten Zusatzlufteinlaßkanals (210) in den Hauptlufteinlaßkanal (202) stromabwärts der Drosselklappe (203) mündet und daß eine Auslaßöffnung des zweiten Zusatzlufteinlaßkanals (210) in die entsprechenden unabhängigen Abzweiglufteinlaßkanäle (205) in der Nähe des Gaseinlaßventils (241) für die entsprechenden Motorzylinder (206, 244) mündet, und ferner eine in dem Hauptlufteinlaßkanal (202) stromabwärts der Einlaßöffnung des zweiten Zusatzlufteinlaßkanals (210) angeordnete weitere Drosselklappe (251) zur Steuerung der Luftdurchflußrate sowohl durch die Hauptlufteinlaßleitung als auch den zweiten Zusatzlufteinlaßkanal (210) enthält.

3. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher der Zusatzlufteinlaßkanal (210, 308) ferner einen das Einlaßluftsteuerventil (211, 313) umgehenden weiteren Zusatzlufteinlaßkanal und ein in dem weiteren Zusatzlufteinlaßkanal angeordnetes weiteres Einlaßluftsteuerventil (253) enthält.

4. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher der Zusatzlufteinlaßkanal (210) ferner eine Drosseldüse (254) an der Auslaßöffnung (213) des Zusatzlufteinlaßkanals (210) zur weiteren Steuerung der Gasdurchflußrate enthält.

5. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher der Zusatzlufteinlaßkanal (308) ferner eine stromabwärts des Einlaßluftsteuerventils (313) angeordnete Zusatzkollektorkammer enthält.

6. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher die Auslaßöffnung (213) des Zusatzgaseinlaßkanals (210) exzentrisch in bezug auf die entsprechenden unabhängigen Abzweiglufteinlaßkanäle (205) angeordnet ist.

7. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher der Zusatzgaseinlaßkanal (210) mit mehreren Auslaßöffnungen (213) für die entsprechenden unabhängigen Abzweiglufteinlaßkanäle (205) versehen ist.

8. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher eine Kraftstoffeinspritzventil- Aufnahmeanordnung (262), eine Kraftstoffzufuhrleitung (263) für ein Kraftstoffeinspritzventil (261) und eine Luftzufuhrleitung (264) für die Kraftstoffzerstäubung integriert an dem Außenumfang der entsprechenden unabhängigen Abzweiglufteinlaßkanäle (205) stromabwärts von diesen ausgebildet sind.

9. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, die ferner enthält: einen Hilfsluftkanal (310), der den Hauptlufteinlaßkanal stromaufwärts der Drosselklappe (303) mit der Luftzufuhrleitung (264) für die Kraftstoffzerstäubung verbindet.

10. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, bei welcher der Hilfsluftkanal (310) von dem Zusatzgaseinlaßkanal (313) zu der Luftzufuhrleitung (264) für die Kraftstoffzerstäubung abzweigt.

11. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, bei welcher eine Richtung der Auslaßöffnung des Zusatzgaseinlaßkanals (210) derart festgelegt ist, daß das von der Auslaßöffnung (213) ausgeblasene Gas so in die entsprechenden unabhängigen Abzweigluftkanäle (205) geleitet wird, daß es sich nicht direkt mit dem vom Kraftstoffeinspritzventil (245) eingespritzten Kraftstoff vermischt.

12. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher ein Innenvolumen des Zusatzgaseinlaßkanals (210, 308, 113) kleiner als das der Hauptlufteinlaßleitung ist.

13. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, bei welcher das Innenvolumen des Zusatzgaseinlaßkanals (210, 308, 113) auf/weniger als 80% des Innenvolumens der Hauptlufteinlaßleitung festgelegt ist.

14. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher die Steuereinheit (222) einen Wechsel der Motorbetriebsbedingung von einem für den Betrieb mit einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff- Verhältnis geeigneten Bereich zu einem Bereich mit einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis bestimmt, wobei die Steuereinheit (222) derart steuert, daß eine einzuspritzende Kraftstoffmenge auf einer vorhergehenden Menge gehalten wird, anschließend das Einlaßluftsteuerventil (211, 252, 313, 109) auf der Grundlage der Motorbetriebsbedingung geöffnet und danach die zuvor gehaltene Kraftstoffmenge aufgehoben wird.

15. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher die Steuereinheit (222) bestimmt, daß die Motorbetriebsbedingung in einem für den Betrieb mit einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis geeigneten Bereich liegt, wobei die Steuereinheit (222) ein Ist-Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit einem Soll- Luft/Kraftstoff-Verhältnis vergleicht und die einzuspritzende Kraftstoffmenge auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses steuert.

16. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher die Steuereinheit (222) bestimmt, daß die Motorbetriebsbedingung in einem für den Betrieb mit magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis geeigneten Bereich liegt, wobei die Steuereinheit (222) ein Ist-Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit einem Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis vergleicht und den Öffnungsgrad des Einlaßluftsteuerventils (211, 252, 313, 109) auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses steuert.

17. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei der die Steuereinheit (222) bestimmt, daß die Motorbetriebsbedingung in einem für den Betrieb mit magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis geeigneten Bereich liegt, wobei die Steuereinheit (222) einen Ist- Wert für den unrunden Lauf des Motors mit einem Soll- Wert für den unrunden Lauf des Motors vergleicht und den Öffnungsgrad des Einlaßluftsteuerventils (211, 252, 313, 109) auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses steuert.

18. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 17, bei der die Steuereinheit (222) bestimmt, daß die Motorbetriebsbedingung in einem für den Betrieb mit magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis geeigneten Be reich liegt, wobei die Steuereinheit (222) einen Ist- Wert für den unrunden Lauf des Motors mit einem Soll- Wert für den unrunden Lauf des Motors vergleicht, wobei die Steuereinheit (222) den Öffnungsgrad des Einlaßluftsteuerventils (211, 252, 313, 109) erhöht, wenn der Ist-Wert für den unrunden Lauf des Motors unterhalb des Soll-Wertes liegt und den Vergleich wiederholt, bis der Ist-Wert den Soll-Wert übersteigt, und wobei die Steuereinheit (222) einen Öffnungsgrad des Einlaßluftsteuerventils (211, 252, 313, 109) verringert, wenn die Steuereinheit (222) erfaßt, daß der Ist-Wert für den unrunden Lauf des Motors den Soll-Wert übersteigt und den vorhergehenden Öffnungsgrad für den gegenwärtigen Öffnungsgrad zur anschließenden Verwendung überschreibt.

19. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher die Steuereinheit (222) einen Wechsel der Motorbetriebsbedingung innerhalb eines für den Betrieb mit magerem Luft/Kraftstoffverhältnis geeigneten Bereichs bestimmt, wobei die Steuereinheit (222) den Öffnungsgrad des Einlaßluftsteuerventils (211, 252, 313, 109) auf der Grundlage einer Motorbetriebsbedingung steuert.

20. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei der die Steuereinheit (222) einen Wechsel der Motorbetriebsbedingung von einem für den Betrieb mit magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis geeigneten Bereich zu einem für den Betrieb mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Verhältnis geeigneten Bereich bestimmt, wobei die Steuereinheit (222) derart steuert, daß eine Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs auf einer vorherigen Menge gehalten wird, anschließend das Einlaßluftsteuerventil (211, 252, 313, 109) geschlossen und da nach die zuvor gehaltene Kraftstoffmenge aufgehoben wird.

21. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei welcher der Hauptlufteinlaßkanal, die Hauptkollektorkammer (104), die unabhängigen Abzweiglufteinlaßkanäle (105), welche die Hauptlufteinlaßleitung bilden, sowie der Zusatzgaseinlaßkanal (113) einstückig ausgebildet sind.

22. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 21, bei welcher die entsprechenden unabhängigen Abzweiglufteinlaßkanäle (105) um die Hauptkollektorkammer (104) unter gemeinsamer Verwendung eines Teils deren Wandung gebildet sind und ein Leitungslängenveränderungsventil (111) enthalten, das zwischen zwei Einlaßöffnungen für die entsprechenden unabhängigen Abzweiglufteinlaßkanäle (105) umschaltet.

23. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 22, bei welcher der die Drosselklappe (103) aufnehmende Hauptlufteinlaßkanal in der Mitte der Hauptkollektorkammer (104) bezüglich ihrer Längsrichtung angeordnet ist.

24. Lufteinlaßanordnung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 22, bei welcher der die Drosselklappe (103) aufnehmende Hauptlufteinlaßkanal an einem Ende der Hauptkollektorkammer (104) bezüglich ihrer Längsrichtung angeordnet ist.