DE10111707A1 - Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung für Motoren - Google Patents
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung für MotorenInfo
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Abstract
Eine Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung (12), die ein brennbares Luft-/Kraftstoffgemisch steuert, das einer Brennkammer (18) eines Motors (11) zugeführt werden soll. Die Vorrichtung (12) umfaßt eine für die Kraftstoffzufuhr verwendete Einspritzeinrichtung (35), eine Kraftstoffpumpe (61), einen Kraftstoffilter (62), einen Kraftstoffdruckregler (63) und eine elektronische Steuereinheit (64), die in bezug auf einen Drosselkörper (26), der einen Ansaugkanal (24) und ein Drosselventil (25) umfaßt, zu einer Baueinheit vereinigt sind. Ein in der elektronischen Steuereinheit (64) enthaltener Speicher (84) speichert einen Korrekturwert für die Kraftstoffeinspritzmengen-Abweichung, die im voraus für jede einzelne Baueinheit experimentell bestimmt worden ist. Die elektronische Steuereinheit (64) korrigiert die Kraftstoffeinspritzmenge anhand des im Speicher (84) gespeicherten Korrekturwerts, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu steuern.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des
Luft-/Kraftstoffgemisches für Motoren, die Fahrzeuge wie etwa
Motorräder antreiben, und insbesondere eine Vorrichtung zur
Steuerung des einer Brennkammer eines Motors zuzuführenden
Luft-/Kraftstoffgemisches.
Es ist bekannt, als Vorrichtung zum Steuern des
Luft-/Kraftstoffgemisches für Motorräder eine Kraftstoffeinspritz
vorrichtung zu verwenden. Eine solche Vorrichtung umfaßt ei
nen Drosselkörper mit einem Ansaugkanal, ein Kraftstoffein
spritzventil zum Einspritzen von Kraftstoff in den Ansaugka
nal, eine Kraftstoffpumpe zum Liefern von mit Druck beauf
schlagtem Kraftstoff an das Kraftstoffeinspritzventil, einen
Druckregler zum Einstellen des Drucks des dem Kraftstoffein
spritzventil zuzuführenden Kraftstoffs, einen Kraftstoffilter
zum Entfernen von Fremdstoffen aus dem zuzuführenden Kraft
stoff sowie eine elektronische Steuereinheit zum Steuern der
vom Kraftstoffeinspritzventil einzuspritzenden Kraftstoff
menge.
In dieser Vorrichtung sind im allgemeinen der Drosselkörper,
das Kraftstoffeinspritzventil, die Kraftstoffpumpe, der
Druckregler, der Kraftstoffilter, die elektronische Steuer
einheit und andere Komponenten in einem Fahrzeug an entspre
chenden, getrennten Positionen angebracht. Insbesondere sind
die Kraftstoffpumpe und der Druckregler normalerweise in ei
nem Kraftstofftank installiert. Andererseits weisen die für
die Kraftstoffzufuhr verwendeten Komponenten (Kraftstoffsy
stem-Komponenten) wie etwa der Drosselkörper, das Kraft
stoffeinspritzventil, die Kraftstoffpumpe, der Druckregler
und der Kraftstoffilter in bezug auf die Kraftstoffdurchfluß
menge jeweils eine Streuung auf. Somit würde jeder Motor die
kumulative Streuung der Kraftstoffdurchflußmenge, die durch
die Zusammenfügung der Kraftstoffsystem-Komponenten bedingt
ist, aufweisen. Dies führt zur Entstehung einer Streuung bei
der Einstellung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zwischen
den einzelnen Motoren. Um diese Streuung des
Luft-/Kraftstoffverhältnisses zu verringern, muß jede Kraftstoff
system-Komponente mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden.
Die Erhöhung der Bearbeitungsgenauigkeit konnte jedoch die
Fehlfunktionen, die durch die Streuung der Durchflußmenge in
den Kraftstoffsystem-Komponenten verursacht werden, nicht
vollständig ausgleichen. Daher wurde bisher beispielsweise
während des Herstellungsprozesses eines Motors ein Testlauf
des Motors nach seiner vollständigen Montage ausgeführt, in
dem der Motor auf einen Prüftisch gestellt wird und dann an
den Motor eine vorgegebene Last angelegt wird. Hierbei werden
die Kraftstoffeinspritzmenge und die Ausgangsleistung des
Motors gemessen, wobei die Kraftstoffeinspritzmenge und die
Motorausgangsleistung auf vorgegebene Sollwerte eingestellt
werden.
Aus JP 10-159622-A ist eine Vorrichtung zur automatischen
Einstellung der Motorausgangsleistung in Verbindung mit dem
obigen Testlauf bekannt. Bei dieser automatischen Einstell
vorrichtung wird ein Motor, bei dem die Kraftstoffeinspritz
menge durch eine elektronische Steuereinheit gesteuert wird,
einem Testlauf unter vorgegebenen Bedingungen unterworfen.
Die Motorausgangsleistung während des Testlaufs wird durch
einen Drehmomentsensor erfaßt. Eine Abweichung eines Erfas
sungswertes von einem Sollwert wird anschließend berechnet.
Die berechnete Abweichung wird im voraus in einem nichtflüch
tigen Speicher in der elektronischen Steuereinheit gespei
chert. In nachfolgenden Betriebsläufen wird die Kraft
stoffeinspritzmenge anhand des Abweichungswertes gespeichert.
Genauer wird während des Motorbetriebs die Kraftstoffein
spritzmenge anhand von Werten der Motordrehzahl, des Drossel
ventilöffnungsgrades und dergleichen berechnet, woraufhin der
berechnete Wert anhand des obenerwähnten Abweichungswertes
korrigiert wird. Die Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge
wird anhand des obigen Korrekturwertes der Kraftstoffein
spritzmenge in der Weise ausgeführt, daß die Streuung der
Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend den Eigenschaften jedes
einzelnen Motors verringert wird.
In der obenerwähnten Vorrichtung wird die Kraftstoffein
spritzmenge anhand des Motorausgangsdrehmoments korrigiert,
was eine Gesamtkorrektur mehrerer Faktoren wie etwa der ein
zelnen Streuungen der Kraftstoffmenge in den Kraftstoffsy
stem-Komponenten, der Streuung der Motorreibung und derglei
chen zur Folge hat. Daher ist lediglich die Übereinstimmung
des Luft-/Kraftstoffverhältnisses mit einem angeforderten
Luft-/Kraftstoffverhältnis unzureichend, so daß die Abgas
emissionen des Motors möglicherweise verschlechtert sind.
Außerdem führt die bekannte Vorrichtung den Testlauf für eine
Motoranordnung aus, so daß die Größe der Testanlage zunimmt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die obenbe
schriebenen Probleme zu beseitigen und eine
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung für Motoren zu schaffen,
die den Einfluß der Streuung der Kraftstoffdurchflußmenge in
jedem Kraftstoffeinspritzventil und jeder Kraftstoffzuführ
vorrichtung auf das Luft-/Kraftstoffverhältnis verringern und
dadurch die Konformität des Luft-/Kraftstoffverhältnisses für
Motoren verbessern kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung bzw. ein
System zur Steuerung des Luft-/Kraftstoffgemisches für Moto
ren nach einem der Ansprüche 1 bzw. 7. Weiterbildungen der
Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind zum Teil in
der folgenden Beschreibung angegeben und zum Teil anhand der
Beschreibung offensichtlich oder können aus der Praxis der
Erfindung gelernt werden. Die Aufgaben und Vorteile der Er
findung können mittels der Einrichtungen und Kombinationen,
die insbesondere in den beigefügten Ansprüchen angegeben wer
den, verwirklicht und erreicht werden.
Um den Zweck der Erfindung zu erzielen, wird eine Vorrichtung
zum Steuern des Luft-/Kraftstoffgemisches geschaffen, die das
einer Brennkammer eines Motors zuzuführende Gemisch aus Luft
und Kraftstoff steuert, wobei die Vorrichtung umfaßt: einen
Drosselkörper mit einem mit der Brennkammer in Verbindung
stehenden Ansaugkanal und einem im Ansaugkanal vorgesehenen
Drosselventil; ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen
des Kraftstoffs in den Ansaugkanal; eine Kraftstoffzuführvor
richtung zum Zuführen des mit Druck beaufschlagten Kraft
stoffs an das Kraftstoffeinspritzventil; und eine elektroni
sche Steuereinheit zum Steuern der vom Kraftstoffeinspritz
ventil einzuspritzenden Kraftstoffeinspritzmenge; wobei der
Drosselkörper, das Kraftstoffeinspritzventil, die Kraftstoff
zuführvorrichtung und die elektronische Steuereinheit zu ei
ner Baueinheit vereinigt sind.
In dem obigen Aufbau der Erfindung sind der Drosselkörper,
das Kraftstoffeinspritzventil, die Kraftstoffzuführvorrich
tung und die elektronische Steuereinheit zu einer Baueinheit
vereinigt, so daß die Luftdurchflußmengen-Eigenschaften, die
mit der Luft in Beziehung stehen, die durch die Drosselventil
in den Ansaugkanal strömen kann, und die Kraftstoffeinspritz
mengen-Eigenschaften, die mit dem Kraftstoff in Beziehung
stehen, der durch die Kraftstoffzuführvorrichtung und das
Kraftstoffeinspritzventil in den Ansaugkanal eingespritzt
werden soll, in jeder Baueinheit oder jeder
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung, die sich von einer Bau
einheit zur nächsten unterscheiden, bestimmt werden. Daher
werden in jeder einzelnen Baueinheit die Kraftstoffeinspritz
menge in den Ansaugkanal und die Luftdurchflußmenge durch den
Ansaugkanal eingestellt. Dadurch ist es möglich, die Eigen
schaften des Luft-/Kraftstoffgemisches, das im Ansaugkanal
erzeugt werden soll, in jeder Baueinheit und getrennt vom
Motorkörper zu steuern.
Der Test der Streuung der Kraftstoffeinspritzmenge in jeder
Baueinheit wird so ausgeführt, daß ein Korrekturwert, der
anhand der Streuung bestimmt wird, in einem Speicher gespei
chert werden kann. Bei der Steuerung der Kraftstoffeinspritz
menge nimmt die elektronische Steuereinheit auf den im Spei
cher gespeicherten Korrekturwert Bezug. Folglich kann die
Streuung der Kraftstoffeinspritzmenge in jeder Baueinheit auf
individueller Basis korrigiert werden. Somit können die Ei
genschaften des Luft-/Kraftstoffgemisches vereinheitlicht
werden.
Die Vorrichtung zum Steuern des Luft-/Kraftstoffgemisches
kann ferner einen Speicher zum Speichern eines für die Kor
rektur der Streuung der Kraftstoffeinspritzmenge verwendeten
Korrekturwerts aufweisen, der in der elektronischen Steuer
einheit vorgesehen ist.
Vorzugsweise enthält die Kraftstoffzuführvorrichtung einen
Kraftstoffilter und einen Druckregler, die durch Verstemmen
zu einer Baueinheit kombiniert sind.
Vorzugsweise enthält die Kraftstoffzuführvorrichtung ferner
eine Kraftstoffpumpe, wobei der Kraftstoffilter und der
Druckregler, die miteinander kombiniert sind, im wesentlichen
senkrecht zur Kraftstoffpumpe angeordnet sind.
Vorzugsweise ist in der vereinigten Baueinheit ein Ansaugbe
dingungsdetektor für die Erfassung einer Ansaugbedingung im
Ansaugkanal vorgesehen.
Vorzugsweise steuert die elektronische Steuereinheit die
Kraftstoffeinspritzmenge wenigstens anhand der vom Detektor
erfaßten Ansaugbedingung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuersystem zum Steuern eines einer
Brennkammer eines Motors zuzuführenden Gemisches aus Luft und
Kraftstoff geschaffen, wobei das System umfaßt: einen Dros
selkörper mit einem mit der Brennkammer in Verbindung stehen
den Ansaugkanal und einer im Ansaugkanal vorgesehenen Dros
selventil; ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einspritzen des
Kraftstoffs in den Ansaugkanal; eine Kraftstoffzuführvorrich
tung zum Zuführen des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs an
das Kraftstoffeinspritzventil; und eine elektronische Steuer
einheit zum Steuern der vom Kraftstoffeinspritzventil einzu
spritzenden Kraftstoffeinspritzmenge, wobei der Drosselkör
per, das Kraftstoffeinspritzventil, die Kraftstoffzuführvor
richtung und die elektronische Steuereinheit zu einer Bauein
heit vereinigt sind; einen Speicher zum Speichern eines Kor
rekturwerts einer Streuung, die mit der Kraftstoffeinspritz
menge in Beziehung steht, der durch einen vorausgehenden Test
auf der Grundlage der einzelnen Baueinheiten bestimmt wird,
wobei der Speicher in der elektronischen Steuereinheit vorge
sehen ist; und wobei die elektronische Steuereinheit so be
trieben wird, daß sie die Kraftstoffeinspritzmenge anhand des
im Speicher gespeicherten Korrekturwerts korrigiert, um die
Kraftstoffeinspritzmenge zu steuern.
In dem obenbeschriebenen Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuersystem
umfaßt der vorausgehende Test vorzugsweise die Steuerung des
Kraftstoffeinspritzventils, damit es den Kraftstoff mittels
eines vorgegebenen Einspritzsignals in einer vorgegebenen
angeforderten Einspritzmenge einspritzt, und das Messen einer
Ist-Kraftstoffeinspritzmenge, die vom Kraftstoffeinspritzven
til eingespritzt wird, sowie das Bestimmen einer Abweichung
des gemessenen Wertes von der angeforderten Einspritzmenge
als Streuung der Einspritzmenge.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Teilschnittansicht eines Motors und
einer Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung gemäß
einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Vorderansicht der Luft-/Kraftstoffgemisch-
Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 3 eine Draufsicht der in Fig. 2 gezeigten
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung;
Fig. 4 eine Schnittansicht eines Drosselkörpers der Kraft
stoffzuführvorrichtung längs der Linie IV-IV in
Fig. 3;
Fig. 5 eine Rückansicht der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung,
die einer Vorderansicht eines Körpergehäuses der
Kraftstoffzuführvorrichtung entspricht;
Fig. 6 eine linke Seitenansicht der Kraftstoffzuführvorrich
tung nach Fig. 5;
Fig. 7 eine Schnittansicht der Vorrichtung längs der Linie
VII-VII in Fig. 6;
Fig. 8 eine Schnittansicht eines Teils der Vorrichtung längs
der Linie VIII-VIII in Fig. 6;
Fig. 9 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der Vor
richtung längs der Linie IX-IX in Fig. 7;
Fig. 10 eine Schnittansicht des Körpergehäuses gemäß dieser
Ausführungsform;
Fig. 11 eine Schnittansicht des Drosselkörpers mit dem
Körpergehäuse, die in einen Hauptkörper und eine un
tere Abdeckung auseinandergezogen ist;
Fig. 12 einen Ablaufplan einer Routine einer Ablaufprozedur
eines Eigenschaftstests und dergleichen gemäß der er
sten Ausführungsform;
Fig. 13 einen Graphen zur Erläuterung eines Verfahrens zum
Berechnen der Streuung der Einspritzmenge gemäß der
ersten Ausführungsform;
Fig. 14 einen Ablaufplan einer Routine einer Ablaufprozedur
eines Eigenschaftstests und dergleichen gemäß einer
zweiten Ausführungsform; und
Fig. 15 einen Graphen zur Erläuterung eines Verfahrens zum
Berechnen der Streuung der Einspritzmenge gemäß der
zweiten Ausführungsform.
Nun wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen eine ge
naue Beschreibung einer ersten Ausführungsform einer Vorrich
tung zum Steuern des Luft-/Kraftstoffgemisches für Motoren
und eines Systems zum Steuern des Luft-/Kraftstoffgemisches
für Motoren gemäß Ausführungsformen der Erfindung erläutert.
In der ersten Ausführungsform sind die Steuervorrichtung und
das Steuersystem in einem Motor eines kleinen Motorrades in
stalliert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Motor 11 und eine
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12, die zu einer Bauein
heit vereinigt sind. Der Motor 11 besitzt einen Zylinderblock
13 und einen Zylinderkopf 14. Der Zylinderblock 13 besitzt
einen Kolben 15, eine Pleuelstange 16 sowie eine Kurbelwelle
17, die mit dem Kolben 15 über die Pleuelstange 16 verbunden
ist. Der Zylinderkopf 14 umfaßt eine Luftansaugöffnung 19,
durch die eine brennbares Gemisch aus Luft und Kraftstoff
einer Brennkammer 18 zugeführt wird, ein Einlaßventil 20 zum
Öffnen/Schließen der Öffnung 19, eine Auslaßöffnung 21 zum
Ausstoßen verbrannten Gases aus der Brennkammer 18, ein Aus
laßventil 22 zum Öffnen/Schließen der Öffnung 21 sowie einen
Ventilantriebsmechanismus 23, der die Ventile 20 und 22 so
antreibt, daß sie geöffnet oder geschlossen werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Vorrichtung 12
zur Steuerung des Luft-/Kraftstoffgemisches so betätigt, daß
ein der Brennkammer 18 des Motors 11 zuzuführendes brennbares
Luft-/Kraftstoffgemisch gesteuert wird. Die
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12 umfaßt einen Drossel
körper 26, der einen Lufteinlaßkanal 24 und ein im Kanal 24
angeordnetes Drosselventil 25 aufweist, sowie ein Körperge
häuse 27, das mehrere Kraftstoffzuführvorrichtungen in einer
in bezug auf den Körper 26 einheitlichen Konfiguration ent
hält. Der Drosselkörper 26 und das Körpergehäuse 27 sind ein
teilig aus Harz gegossen. Ein Auslaß 24a des Luftansaugkanals
24 ist mit einem Ende (einem Einlaß) eines Ansaugkrümmers 28,
der ebenfalls aus Harz hergestellt ist, verbunden, während
ein weiteres Ende (ein Auslaß) des Krümmers 28 mit der Ein
laßöffnung 19 verbunden ist, wodurch eine Verbindung zwischen
den Luftansaugkanal 24 und der Einlaßöffnung 19 geschaffen
wird.
Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Luft-/Kraftstoffgemisch-
Steuervorrichtung 12, d. h. des Drosselkörpers 26 in der vor
liegenden Ausführungsform. Fig. 3 ist eine Draufsicht der
Vorrichtung nach Fig. 2. Fig. 4 ist eine Schnittansicht des
Drosselkörpers 26 der Kraftstoffzuführvorrichtung 12 längs
der Linie IV-IV in Fig. 3.
Das Drosselventil 25 ist ein Kolbenschieber, der in einer zum
Luftansaugkanal 24 senkrechten Richtung beweglich ist. Der
Drosselkörper 26 enthält einen einteiligen Zylinder 29, der
mit dem Kanal 24 senkrecht verbunden ist. Das Drosselventil
25 ist im Zylinder 29 gleitend montiert (siehe Fig. 1). Eine
Abdeckung 32 ist in der Öffnung des Zylinders 29 gegenüber
dem Luftansaugkanal 24 angebracht. Eine Feder 30, die zwi
schen dem Drosselventil 25 und der Abdeckung 32 vorgesehen
ist, belastet das Ventil 25 normalerweise nach unten (in
Fig. 1) vor, um den Luftansaugkanal 24 zu verschließen. Ein
mit dem Ventil 25 verbundenes Seil 31 ist mit einem Lenkstan
genhebel (nicht gezeigt), der durch einen Fahrer bedient
wird, verbunden. Eine mit der Abdeckung 32 einteilig ausge
bildete Seilführung 32a dient dazu, das Seil 31 zum Lenkstan
genhebel zu führen. Wenn das Seil 31 durch Betätigen des
Lenkstangenhebels angezogen wird, wird das Drosselventil 25
entgegen der Vorbelastungskraft der Feder 30 nach oben be
wegt, wodurch der Luftansaugkanal 24 geöffnet wird. Dadurch
wird Außenluft in den Luftansaugkanal 24 eingelassen.
Der Drosselkörper 26 ist außerdem mit einer Umgehungsleitung
33 versehen, die neben dem Luftansaugkanal 24 ausgebildet
ist, um das Drosselventil 25 zu umgehen. Am Drosselkörper 26
ist durch Heißverstemmen ein Leerlauf-Steuerventil (ISC-Ven
til) 34 befestigt. Dieses ISC-Ventil 34 wird elektrisch ge
steuert, um die Umgehungsleitung 33 zu öffnen und zu schlie
ßen. Bei vollständig geschlossenem Drosselventil 25, d. h. im
Leerlauf des Motors 11, wird das ISC-Ventil 34 so gesteuert,
daß es die Ansaugluftmenge, die dem Motor 11 zugeführt werden
soll, fein reguliert.
In der Nähe des Auslasses 24a des Luftansaugkanals 24 ist ein
Kraftstoffeinspritzventil (Einspritzeinrichtung) 35 angeord
net. Die Einspritzeinrichtung 35 ist in eine Montagebohrung
28a, die in der Nähe des Einlasses des Luftansaugkrümmers 28
ausgebildet ist, eingesetzt. Diese Einspritzeinrichtung 35
wird elektrisch gesteuert, um Kraftstoff in den Luftansaug
krümmer 28 einzuspritzen. Daher wird der Kraftstoff von der
Einspritzeinrichtung 35 in die Luft eingespritzt, die vom
Kanal 24 zum Krümmer 28 strömt, wodurch ein brennbares
Luft-/Kraftstoffgemisch erzeugt wird, das bei geöffnetem Luftein
laßventil 20 in die Brennkammer 18 gesaugt wird.
Fig. 5 ist eine Rückansicht der Vorrichtung 12, die einer
Vorderansicht des Körpergehäuses 27 entspricht. Fig. 6 ist
eine linke Seitenansicht der Vorrichtung 12 nach Fig. 5.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung 12 längs der
Linie VII-VII in Fig. 6. Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines
Teils der Vorrichtung 12 längs der Linie VIII-VIII in Fig. 6.
Fig. 9 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der
Vorrichtung 12 längs der Linie IX-IX in Fig. 7.
Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, ist das Körpergehäuse 27
aus einem Hauptgehäuse 36, einer an der Unterseite des Haupt
gehäuses 36 befestigten unteren Abdeckung 37, einer in der
linken Seitenfläche (in Fig. 7) des Hauptgehäuses 36 ausge
bildeten ersten Öffnung 38, einem Stopfen 39 zum Verschließen
der Öffnung 38, einer in der vorderen Fläche des Hauptgehäu
ses 36 ausgebildeten zweiten Öffnung 40, einer vorderen Ab
deckung 41 zum Verschließen der zweiten Öffnung 40 und einem
elektrischen Seilverbinder 43, der in der linken Seitenfläche
(in Fig. 5) des Hauptgehäuses 36 angeordnet ist, aufgebaut.
Der Stopfen 39 ist aus Harz hergestellt und besitzt ein ein
teiliges Auslaßrohr 39a, das als Kraftstoffauslaß dient. Die
untere Abdeckung 37 ist aus Harz hergestellt und besitzt ein
einteiliges Einlaßrohr 37a, das als Kraftstoffeinlaß dient.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind dieses Einlaßrohr 37a und
dieses Auslaßrohr 39a mit einem am Motorrad angebrachten
Kraftstofftank 44 über Rohre 45 bzw. 46 verbunden. Das Ein
laßrohr 37a wird dazu verwendet, den vom Kraftstofftank 44
zugeführten Kraftstoff dem Körpergehäuse 27 zuzuführen. Das
Auslaßrohr 39a wird dazu verwendet, den Kraftstoff aus dem
Körpergehäuse 27 abzuführen. In dem Motorrad ist das Einlaß
rohr 37a unter dem Auslaßrohr 39a angeordnet. Das Hauptge
häuse 36 hält, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, Kraft
stoffzuführvorrichtungen, d. h. eine Kraftstoffpumpe 61, ei
nen Kraftstoffilter 62, einen Druckregler 63 und eine elek
tronische Steuereinheit (ECU) 64 fest. Jede der Vorrichtungen
61 bis 63 besitzt eine im wesentlichen zylindrische Form,
während die ECU 64 Kastenform hat. Wie in Fig. 7 gezeigt ist,
sind der Kraftstoffilter 62 und der Druckregler 63 durch Ver
stemmen zu einer Baueinheit kombiniert. Diese Kombination des
Kraftstoffilters 62 und des Druckreglers 63 ist oberhalb und
senkrecht zu der Kraftstoffpumpe 61 angeordnet. In dieser
Konfiguration ist ein Ausstoßanschluß 61a der Kraftstoffpumpe
61 in einen Zuführanschluß 62a des Kraftstoffilters 62 einge
setzt und mit diesem in gegenseitigem Eingriff. Somit ist die
Kraftstoffpumpe 61 mit dem Kraftstoffilter 62 direkt verbun
den. Der Verbindungsabschnitt zwischen der Pumpe 61 und dem
Filter 62 ist durch einen nicht gezeigten O-Ring abgedichtet.
Die Kraftstoffpumpe 61 wird elektrisch angetrieben, um den
vom Kraftstofftank 44 zugeführten Kraftstoff mit hohem Druck
zu fördern. Der Kraftstoffilter 62 wird dazu verwendet,
Fremdstoffe zu entfernen, die in dem von der Kraftstoffpumpe
61 geförderten Kraftstoff enthalten sind. Der Druckregler 63
ist so beschaffen, daß er den Druck des von der Kraftstoff
pumpe 61 geförderten Kraftstoffs auf einen vorgegebenen Pegel
einstellt. Überschüssiger Kraftstoff, der sich aus der Druck
einstellung ergibt, wird aus der Vorrichtung 12 durch das
Auslaßrohr 39a ausgestoßen.
Die ECU 64 steuert die Einspritzeinrichtung 35 und derglei
chen, um die Kraftstoffeinspritzsteuerung und dergleichen
auszuführen. Die ECU 64 umfaßt eine CPU 81; Speicher wie etwa
einen ROM 82 und einen RAM 83 sowie einen Sicherungs-RAM 84;
und einen Drucksensor 69. Die CPU 81 führt die Kraftstoffein
spritzsteuerung und dergleichen unter Verwendung der Ein
spritzeinrichtung 35 in Übereinstimmung mit einem im ROM 82
im voraus gespeicherten Steuerprogramm aus. Der Drucksensor
69 wird dazu verwendet, den Ansaugunterdruck im Luftansaugka
nal 24 als Luftansaugbedingung für die Kraftstoffeinspritz
steuerung zu erfassen. Der Sensor 69 entspricht dem Luftan
saugbedingungsdetektor der Erfindung. Das Hauptgehäuse 36 ist
mit einer Zuführbohrung 36a ausgebildet, die an einer dem
Drucksensor 69 entsprechenden Position zum Luftansaugkanal 24
führt. Diese Zuführbohrung 36a wird dazu verwendet, den im
Luftansaugkanal 24 stromabseitig vom Drosselventil 25 erzeug
ten Unterdruck dem Drucksensor 69 zuzuführen.
Das Hauptgehäuse 36 ist mit einem Kraftstoffzuführanschluß 57
versehen, durch den der Kraftstoff der Einspritzeinrichtung
35 zugeführt wird. Andererseits enthält die untere Abdeckung
37 einen Kraftstoffkanal 37b, der dem in das Körpergehäuse 27
durch das Einlaßrohr 37a eingetretenen Kraftstoff ermöglicht,
zur Kraftstoffpumpe 61 zu strömen, und einen Vorsprung 37c,
die mit der Unterseite der Pumpe 61 in Eingriff ist, um sie
in Fig. 7 nach oben zu pressen.
Wenn die Kraftstoffpumpe 61 mit der obigen Struktur angetrie
ben wird, wird der Kraftstoff durch das Einlaßrohr 37a dem
Körpergehäuse 27 zugeführt, so daß er durch den Kraftstoffka
nal 37b strömt und durch einen Sauganschluß 61b der Pumpe 61
in die Kraftstoffpumpe angesaugt wird. Durch die Kraftstoff
pumpe 61 wird der Kraftstoffdruck erhöht, woraufhin der
Kraftstoff vom Förderanschluß 61a ausgestoßen wird und durch
den Kraftstoffilter 62 gereinigt wird, woraufhin der Druck
des Kraftstoffs durch den Druckregler 63 eingestellt wird.
Anschließend wird der Kraftstoff durch den Kraftstoffzuführ
anschluß 57 der Einspritzeinrichtung 35 zugeführt. Der im
Druckregler 63 erzeugte überschüssige Kraftstoff wird durch
das Auslaßrohr 39a ausgestoßen.
Fig. 10 ist eine Schnittansicht lediglich des Körpergehäuses
27. Fig. 11 ist eine Schnittansicht des Drosselkörpers 26 mit
dem Körpergehäuse 27. Es wird angemerkt, daß das Körperge
häuse 27 in den Fig. 10 und 11 in einem Zustand gezeigt, in
dem es in das Hauptgehäuse 36 und die untere Abdeckung 37
auseinandergezogen ist. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist das
Hauptgehäuse 36 innen mit einer ersten Aussparung 65, einer
zweiten Aussparung 66 und einer dritten Aussparung 67, deren
Formen jeweils an die äußeren Formen der entsprechenden Vor
richtungen 61 bis 64 angepaßt sind, versehen. Die erste Öff
nung 38 wird zum Einsetzen/Entnehmen des kombinierten Kraft
stoffilters 62/Druckreglers 63 in die erste/aus der ersten
Aussparung 65 verwendet. Das Hauptgehäuse 36 besitzt außerdem
eine dritte Öffnung 58, die zum Einsetzen/Entnehmen der
Kraftstoffpumpe 61 in die dritte/aus der dritten Aussparung
67 von unten verwendet wird.
Wie in den Fig. 7 und 9 gezeigt ist, ist das Hauptgehäuse 36
mit Stromzuführanschlüssen 70 versehen, die neben einem Teil
der dritten Aussparung 67 angeordnet sind und daher auf Elek
trodenanschlüsse 71 der Pumpe 61 ausgerichtet sind, wenn sie
in die dritte Aussparung 67 eingesetzt sind. Somit sind die
Anschlüsse 70 des Hauptgehäuses 36 mit den Anschlüssen 71 der
Pumpe 61 verbunden. Weiterhin ist die zweite Aussparung 66
mit einem Elektrodenanschluß 72 versehen, der mit einem nicht
gezeigten Elektrodenanschluß der ECU 64 verbunden ist, wenn
diese in die zweite Aussparung 66 eingesetzt ist.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist das Hauptgehäuse 36 mit einer
Rohrleitungskappe 73, die damit einteilig ausgebildet ist,
versehen. Diese Rohrleitungskappe 73 besitzt einen Kraft
stoffkanal 73a, der mit dem Kraftstoffzuführanschluß 57 in
Verbindung steht. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist die Rohrlei
tungskappe 73 so angeordnet, daß sie den Kopfabschnitt der im
Luftansaugkrümmer 28 angeordneten Einspritzeinrichtung 35
abdeckt, wodurch der Kraftstoff vom Kraftstoffzuführanschluß
57 zur Einspritzeinrichtung 35 strömen kann. Die Rohrlei
tungskappe 73 wird im voraus mit einer Verdrahtung 74 verse
hen, die mit einem Elektrodenanschluß der Einspritzeinrich
tung 35 verbunden ist.
Die obigen Kraftstoffzuführvorrichtung 61 bis 64 werden in
das Körpergehäuse 27 in der folgenden Weise eingesetzt und
darin befestigt. Zunächst werden der Kraftstoffilter 62 und
der Druckregler 63 durch die erste Öffnung 38 in die erste
Aussparung 65 des Hauptgehäuses 36 eingesetzt. Dann wird der
Stopfen 39 in die erste Öffnung 38 eingesetzt, um sie zu ver
schließen. In der vorliegenden Ausführungsform kann für die
Befestigung des Stopfens 39 eine Heißplattenschweißtechnik
verwendet werden.
Anschließend wird die Kraftstoffpumpe 61 durch die dritte
Öffnung 58 in die dritte Aussparung 67 des Hauptgehäuses 36
eingesetzt. Der Förderanschluß 61a der Pumpe 61 ist somit mit
dem Zuführanschluß 62a des Kraftstoffilters 62 in Eingriff,
weshalb die Elektrodenanschlüsse 71 der Pumpe 61 mit den ent
sprechenden Stromzuführanschlüssen 70 verbunden sind. Dann
wird die untere Abdeckung 37 an der Unterseite des Hauptge
häuses 36 befestigt, wodurch die dritte Öffnung 58 verschlos
sen ist. Die Heißplattenschweißtechnik kann in dieser Ausfüh
rungsform auch für die Befestigung der unteren Abdeckung 37
am Hauptgehäuse 36 verwendet werden. Wenn die untere
Abdeckung 37 wie oben beschrieben befestigt ist, preßt der
Vorsprung 37c der Abdeckung 37 gegen den Boden der Kraft
stoffpumpe 61, wodurch die Pumpe 61 in der dritten Aussparung
67 befestigt ist.
Als nächstes wird die ECU 64 durch die zweite Öffnung 40 in
die zweite Aussparung 66 eingesetzt und wird der Elektroden
anschluß der ECU 64 mit dem Elektrodenanschluß 72 verbunden.
Die vordere Abdeckung 41 wird an der vorderen Fläche des
Hauptgehäuses 36 befestigt, wodurch die zweite Öffnung 40
verschlossen ist. Auch für die Befestigung der vorderen Ab
deckung 41 kann eine Heißplattenschweißtechnik verwendet wer
den.
In der vorliegenden Ausführungsform sind der Stopfen 39, die
vordere Abdeckung 41 und die untere Abdeckung 37 dazu vorge
sehen, die ersten, zweiten und dritten Öffnungen 38, 40 bzw.
58 zu verschließen. Sie entsprechen Abdeckelementen der Er
findung.
Wie oben erwähnt, ist die Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervor
richtung 12 als einteilige Baueinheit konfiguriert, die aus
dem Drosselkörper 26, der Einspritzeinrichtung 35, der Kraft
stoffpumpe 61, dem Kraftstoffilter 62, dem Druckregler 63,
der ECU 64 und dergleichen aufgebaut ist.
Die einteilige Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12
wird vor der Montage im Motor 11 einem Basis-Eigenschaftstest
unterworfen. Dieser Eigenschaftstest zielt auf die Messung
einer Ist-Einspritzmenge des Kraftstoffs, die von der Ein
spritzeinrichtung 35 tatsächlich eingespritzt wird, wenn die
Einspritzeinrichtung 35 im voraus in Übereinstimmung mit ei
nem vorgegebenen Einspritzsignal zum Einspritzen von Kraft
stoff in einer vorgegebenen angeforderten Menge experimentell
gesteuert wird, wodurch eine Abweichung zwischen dem Meßwert
und einer angeforderten Einspritzmenge als Streuung der Ein
spritzmenge bestimmt wird. Dieser Eigenschaftstest soll die
Streuung der gemessenen Einspritzmenge beseitigen, um die
Eigenschaften des Luft-/Kraftstoffgemisches, das in den ein
zelnen Baueinheiten oder Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervor
richtungen 12 erzeugt werden soll, zu vereinheitlichen.
Fig. 12 ist ein Ablaufplan, der eine Ablaufprozedur des Ei
genschaftstests und dergleichen zeigt.
Zunächst wird in einem ersten Schritt die
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12 an einem bestimmten
Durchflußmesser befestigt.
In einem zweiten Schritt wird bei befestigter Vorrichtung 12
ein vorgegebenes Einspritzsignal von außen an die Einspritz
einrichtung 35 angelegt. Dieses Einspritzsignal entspricht
einer angeforderten Einspritzzeit, die erforderlich ist, um
eine vorgegebene angeforderte Einspritzmenge zu erhalten.
In einem dritten Schritt mißt der Durchflußmesser die von der
Einspritzeinrichtung 35 als Antwort auf das wie oben be
schrieben angelegte Einspritzsignal tatsächlich eingespritzte
Kraftstoffmenge.
In einem vierten Schritt wird die Streuung der Kraftstoffein
spritzmenge anhand eines durch den Durchflußmesser gemessenen
Wertes berechnet.
Das Berechnungsverfahren im vierten Schritt wird mit Bezug
auf einen in Fig. 13 gezeigten Graphen erläutert. Dieser
Graph gibt eine Beziehung einer "Einspritzmenge" des von der
Einspritzeinrichtung 35 eingespritzten Kraftstoffs zu einer
"angeforderten Einspritzzeit", die die Bedeutung der Erre
gungszeit der Einspritzeinrichtung 35 hat und in Form eines
Einspritzsignals an die Einspritzeinrichtung 35 geliefert
wird, an. In diesem Graphen repräsentiert eine Einpunkt-
Strich-Linie eine "ideale, gerade Einspritzmengenlinie L0",
die die Beziehung einer idealen Einspritzmenge zu der "ange
forderten Einspritzzeit" zeigt. Eine durchgezogene Linie re
präsentiert eine "approximierte, gerade Ist-Einspritzmengen
linie L1", die die Streuung der Kraftstoffeinspritzmenge ent
hält.
Die obige Berechnung der Einspritzmengenstreuung enthält eine
Berechnung einer linearen Gleichung der approximierten Ist-
Einspritzmengenlinie L1. Genauer wird, wie in dem Graphen
gezeigt ist, unter der Annahme, daß die angeforderte Ein
spritzzeit T einen vorgegebenen Wert A hat, ein Sollwert der
angeforderten Einspritzmenge anhand der idealen Einspritzmen
genlinie L0 auf "B" gesetzt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein
nicht korrigierter Meßwert der Einspritzmenge, der vom Durch
flußmesser erhalten wird, als "C" angenommen. Daher wird eine
Abweichung des Einspritzmengenwertes C zu dem Sollwert B der
angeforderten Einspritzmenge zu Δq.
Um die angeforderte Einspritzmenge des Sollwertes B zu erhal
ten, muß der Wert A der angeforderten Einspritzzeit T um eine
Abweichung Δt korrigiert werden, um eine korrigierte angefor
derte Einspritzzeit T1 zu erhalten. Um diese korrigierte an
geforderte Einspritzzeit T1 zu bestimmen, muß eine lineare
Gleichung der approximierten Ist-Einspritzmengenlinie L1 er
mittelt werden.
Hierzu werden zwei Testpunkte P1 und P2 auf der geraden Linie
L1 bestimmt. Diese Testpunkte P1 und P2 können durch Ermit
teln eines Sollwertes "a" und eines Meßwertes q1 der Ein
spritzmenge für einen bestimmten Wert A1 der angeforderten
Einspritzzeit T und außerdem durch Ermitteln eines Sollwertes
"b" und eines Meßwertes q2 der Einspritzmenge für einen be
stimmten Wert A2 der angeforderten Einspritzzeit T bestimmt
werden. Aus diesen Werten a, b, q1 und q2 wird die folgende
lineare Gleichung (1), die mit der approximierten, geraden
Ist-Einspritzmengenlinie L1 in Beziehung steht, erhalten:
(b - a) Y = (q2 - q1) X + b × q1 - a × q2 (1)
Auf diese Weise wird die lineare Gleichung (1) als Streuung
der Einspritzmenge erhalten.
In einem fünften Schritt wird ein Korrekturwert der Kraft
stoffeinspritzmenge aus der wie oben berechneten Einspritz
mengen-Streuung berechnet. Dieser Korrekturwert wird durch
Bestimmen der korrigierten angeforderten Einspritzzeit T1 in
der folgenden Berechnungsgleichung (2) aus der oben berechne
ten approximierten, geraden Ist-Einspritzmengenlinie L1 er
halten:
T1 = {k1 × T × (b - a) - b × q1 + a × q2}/ (q2 - q1) (2)
In einem sechsten Schritt wird schließlich der wie oben be
stimmte Korrekturwert im Sicherungs-RAM 84 der ECU 64 der
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12 gespeichert.
Genauer wird die Berechnungsgleichung (2), die wie oben er
halten wird, im Sicherungs-RAM 84 als der Korrekturwert ge
speichert. Somit speichert in jeder der Steuervorrichtungen
12 der Sicherungs-RAM 84 die Berechnungsgleichung (2) als den
Korrekturwert für die Kraftstoffeinspritz-Streuung, die vor
her für jede Baueinheit experimentell bestimmt worden ist.
Wenn die Operationen für den Test und die Vereinheitlichung
beendet sind, ist die Herstellung der Vorrichtung 12 vor der
Montage im Motor 11 abgeschlossen.
Die obige Berechnungsgleichung (2) wird zum Berechnen der
Kraftstoffeinspritzmenge zu dem Zeitpunkt, zu dem die ECU 64
eine Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerung ausführt, verwendet.
Genauer berechnet die ECU 64 während des Betriebs des Motors
11 einen Wert der angeforderten Einspritzzeit T in bezug auf
vorgegebene Funktionsdaten (Einspritzmengen-Kennfeld) anhand
eines Ansaugunterdruckwertes, der durch den Drucksensor 69
erfaßt wird, und eines Motordrehzahlwertes, der durch einen
(nicht gezeigten) zusätzlich im Motor 11 angebrachten Motor
drehzahlsensor erfaßt wird.
Die ECU 64 liest die Berechnungsgleichung (2) aus dem Siche
rungs-RAM 84 aus und setzt den oben bestimmten Wert der ange
forderten Einspritzzeit T in die Gleichung (2) ein, um da
durch einen Wert der korrigierten IST-Einspritzzeit T1 zu
berechnen. Das heißt, daß die ECU 64 die Kraftstoffeinspritz
menge auf der Grundlage des im Sicherungs-RAM 84 gespeicher
ten Korrekturwerts korrigiert, um die Kraftstoffeinspritz
menge zu steuern.
Wie oben erwähnt, bildet die Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuer
vorrichtung 12 gemäß der ersten Ausführungsform ein
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuersystem zum Steuern des der Brennkam
mer 18 zuzuführenden Luft-/Kraftstoffgemisches durch Anwenden
des im voraus im RAM 84 gespeicherten Korrekturwerts auf die
Steuerung der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge des Motors 11.
Wie oben erläutert worden ist, sind in der
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12 und in dem
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuersystem gemäß der vorliegenden Aus
führungsform der Drosselkörper 26, die Einspritzeinrichtung
35, die Kraftstoffpumpe 61, der Kraftstoffilter 62, der
Druckregler 63, die ECU 64 und dergleichen zu einer Bauein
heit vereinigt. Daher werden in jeder Baueinheit die Eigen
schaften der Durchflußmenge der Luft, die durch das Drossel
ventil 25 im Ansaugkanal 24 strömen kann, und die Eigenschaf
ten der Einspritzmenge des in den Ansaugkrümmer 28 durch die
Kraftstoffpumpe 61, den Kraftstoffilter 62, den Druckregler
63 und die Einspritzeinrichtung 35 einzuspritzenden Kraft
stoffs bestimmt, wobei diese Eigenschaften zwischen den ein
zelnen Baueinheiten unterschiedlich sind.
In jeder einzelnen Baueinheit oder in jeder einzelnen
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12 wird daher die Ein
spritzmenge des in den Ansaugkrümmer 28 einzuspritzenden
Kraftstoffs eingestellt, während die Luftdurchflußmenge im
Ansaugkanal 24 und im Ansaugkrümmer 28 eingestellt wird. Die
Eigenschaften des im Ansaugkrümmer 28 erzeugten
Luft-/Kraftstoffgemisches kann in jeder der
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtungen 12 getrennt vom Haupt
körper des Motors 11 gesteuert werden. Daher kann die
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12, die sich von einer
herkömmlichen Vorrichtung, die einem Testbetrieb jedes ein
zelnen Motors unterworfen wird, unterscheidet, zu einer Grö
ßenverringerung der Testanlage beitragen.
In der Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12 und in
dem Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuersystem der vorliegenden
Ausführungsform speichert der Sicherungs-RAM 84 der ECU 64 im
voraus die Berechnungsgleichung (2), die für die Bestimmung
der korrekten angeforderten Einspritzmenge T1 verwendet wer
den soll, als Korrekturwert für die Einspritzmengen-Streuung,
die im voraus in jeder Baueinheit experimentell bestimmt wor
den ist. Während des Betriebs des Motors 11 korrigiert die
ECU 64 die angeforderte Kraftstoffeinspritzmenge anhand der
im Sicherungs-RAM gespeicherten Berechnungsgleichung (2), um
die Kraftstoffeinspritzmenge zu steuern. Daher wird die Ein
spritzmengenstreuung in der Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuer
vorrichtung 12 in jeder Baueinheit individuell korrigiert,
wodurch die Eigenschaften des Luft-/Kraftstoffgemisches ver
einheitlicht werden. Auf diese Weise kann die Streuung der
Kraftstoffdurchflußmenge in den Kraftstoffsystem-Komponenten,
d. h. in der Einspritzeinrichtung 35, der Kraftstoffpumpe 31,
dem Kraftstoffilter 62 und dem Druckregler 63, absorbiert
werden. Dies ermöglicht eine Verringerung des Einflusses der
Kraftstoffdurchflußmengen-Streuung auf das
Luft-/Kraftstoffgemisch. Folglich kann das
Luft-/Kraftstoffverhältnis des Motors präzise auf ein angeforder
tes Luft-/Kraftstoffverhältnis eingestellt werden.
Mit anderen Worten, die Eigenschaften des
Luft-/Kraftstoffgemisches können im Hinblick auf die Streuung der
Qualität und der Leistung der Drosselventile 25 und der Vor
richtungen 35 und 61 bis 64 gesteuert werden. Die Leistung
und die Qualität der Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrich
tung 12 in Form einer Baueinheit kann entsprechend gesteuert
werden.
In der herkömmlichen Vorrichtung wird die Kraftstoffein
spritzmenge anhand des Ausgangsdrehmoments eines Motors kor
rigiert. Dadurch werden die Streuung der Durchflußmenge in
den Kraftstoffsystem-Komponenten und die Streuung der Motor
reibung, die eine unzureichende Übereinstimmung des
Luft-/Kraftstoffverhältnisses und eine Verschlechterung der Motor
emissionen verursachen könnten, als Ganzes korrigiert. In der
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12 und in dem
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuersystem gemäß der ersten Ausführungs
form werden andererseits nur die Eigenschaften des
Luft-/Kraftstoffgemisches gesteuert, um die Streuung der Kraft
stoffdurchflußmenge der Kraftstoffsystem-Komponenten zu kor
rigieren, so daß sich die Korrektur der Kraftstoffeinspritz
menge direkt in der Konformität des
Luft-/Kraftstoffverhältnisses niederschlägt. In dieser Hinsicht
kann die Konformität des Luft-/Kraftstoffverhältnisses prä
zise erlangt werden, so daß die Emission des Motors 11 ver
bessert wird.
In der Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12 gemäß der
ersten Ausführungsform kann die Bearbeitbarkeit beim Befesti
gen oder Lösen der Vorrichtungen 61-64 verbessert werden und
kann eine einteilige Vorrichtung mit hoher Wasserbeständig
keit, Staubbeständigkeit und Stoßbeständigkeit verwirklicht
werden. Ferner sind der Drosselkörper 26 und der Gehäusekör
per 36 aus einem einzigen Harzteil gebildet, ferner wird ein
aus Harz hergestellter Ansaugkrümmer 28 verwendet. Damit kann
eine Gewichtsreduzierung der Vorrichtung 12 als Baueinheit
erzielt werden. In dieser Hinsicht kann die Verarbeitbarkeit
bei der Anbringung/Abnahme der Luft-/Kraftstoffgemisch-Steu
ervorrichtung 12 an einem Motorrad verbessert werden, wodurch
das Gewicht des Motorrades verringert werden kann.
Bei der Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12 gemäß
der ersten Ausführungsform können die Kraftstoffpumpe 61 und
der Druckregler 63 in bezug auf den Drosselkörper 26 als ein
zelnes Teil gehandhabt werden. Für die Befestigung der Vor
richtungen 61 und 63 an einer weiteren Komponente wie etwa am
Kraftstofftank 44 und dergleichen ist keine Struktur erfor
derlich. Daher wird das äußere Erscheinungsbild des Kraft
stofftanks 44 nicht verschlechtert, wodurch der Grad der Fle
xibilität beim Entwurf eines Fahrzeugs, das die Vorrichtung
12 enthält, verbessert wird. Die Kraftstoffpumpe 61 und der
Druckregler 63 sind nicht im Kraftstofftank 44 untergebracht,
so daß die Größe des Kraftstofftanks 44 verringert werden
kann. Da die Kraftstoffpumpe 61 im Körpergehäuse 27 zusammen
gefügt wird, kann eine Reduzierung des von der Pumpe 61 im
Leerlauf verursachten Geräusches erzielt werden.
In der Kraftstoffzuführvorrichtung 12 gemäß dieser Ausfüh
rungsform ist der Elektrodenanschluß 71 der Pumpe 61 dann,
wenn die Kraftstoffpumpe 61 einfach am Körpergehäuse 27 ange
bracht ist, entsprechend mit dem Stromzuführanschluß 70 ver
bunden. Dies ermöglicht eine Zeit- und Arbeitsersparnis bei
der Verdrahtung der Kraftstoffpumpe 61. Ebenso ist die ECU 64
einfach im Körpergehäuse 27 angebracht, während der Elektro
denanschluß der ECU 64 mit dem Elektrodenanschluß 72 verbun
den ist, wodurch sich eine Zeit- und Arbeitsersparnis bei der
Verdrahtung der ECU 64 ergibt. Im Ergebnis können die Anzahl
der Teile und die Anzahl der Montageschritte, die für die
elektrische Verdrahtung und dergleichen notwendig sind, ver
ringert werden, wodurch die Bearbeitbarkeit bei der Befesti
gung/Lösung der Kraftstoffpumpe 61 und der ECU 64 am Drossel
körper 26 verbessert werden kann. Außerdem ist die ECU 64 in
das Körpergehäuse 27 mittels der obigen Verdrahtung eingebaut
und sind die Kraftstoffpumpe 61 und die Einspritzeinrichtung
35, die mit der ECU 64 in einer elektrischen Beziehung ste
hen, in der Nähe des Körpergehäuses 27 angeordnet, wodurch
die Länge der elektrischen Verdrahtung reduziert werden kann.
Nun wird mit Bezug auf die Fig. 14 und 15 eine zweite Ausfüh
rungsform einer Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung für
Motoren und ein Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuersystem für Mo
toren gemäß der Erfindung beschrieben. Es wird angemerkt, daß
ähnliche Elemente, die jenen der ersten Ausführungsform ent
sprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und
daß ihre Erläuterung weggelassen wird. Die folgende Beschrei
bung zielt daher auf unterschiedliche Konstruktionen gegen
über der ersten Ausführungsform.
In der zweiten Ausführungsform sind ähnlich wie in der ersten
Ausführungsform ein Drucksensor 69 für die Erfassung eines
Ansaugunterdrucks im Ansaugkanal 24 und im Ansaugkrümmer 28
in der Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12 einteilig
vorgesehen. Eine ECU 64 steuert eine Kraftstoffeinspritzmenge
anhand der Werte eines Ansaugunterdrucks, der vom Drucksensor
69 erfaßt wird, und einer Motordrehzahl, die von einem Dreh
zahlsensor erfaßt wird. Die Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuer
vorrichtung 12 und das Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuersystem
gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheiden sich durch
den Inhalt des Eigenschaftstests und dergleichen von jenen
der ersten Ausführungsform. Genauer wird der Eigenschaftstest
im.Unterschied zur ersten Ausführungsform in der zweiten Aus
führungsform anhand eines Meßwertes des Drucksensors 69 aus
geführt, um eine Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerung zu kor
rigieren.
Fig. 14 ist ein Ablaufplan, der eine Arbeitsprozedur zeigt,
die mit dem Eigenschaftstest und dergleichen in Beziehung
steht.
Zunächst wird in einem ersten Schritt die
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12 an einer vorgegebenen
Meßvorrichtung befestigt.
In einem zweiten Schritt wird bei an der Meßvorrichtung befe
stigter Vorrichtung 12 an den Ansaugkanal 24 ein vorgeschrie
bener Unterdruck angelegt. Dieser vorgeschriebene Unterdruck
entspricht einem Wert des negativen Unterdrucks, der erfor
derlich ist, um aus einem im voraus festgelegten Einspritz
mengen-Kennfeld eine vorgegebene angeforderte Einspritzmenge
zu erhalten.
In einem dritten Schritt wird der Wert des an den Kanal 24
angelegten vorgeschriebenen Unterdrucks durch den Drucksensor
69, der in die ECU 64 eingebaut ist, gemessen.
In einem vierten Schritt wird die Streuung des Ansaugunter
drucks anhand des Meßwertes des Drucksensors 69 berechnet.
Das Berechnungsverfahren im vierten Schritt wird im einzelnen
mit Bezug auf den in Fig. 15 gezeigten Graphen erläutert.
Dieser Graph zeigt die Beziehung eines "Ausgangswertes", der
ein Meßwert des Drucksensors 69 ist, zu einem "absoluten
Druck", der an den Ansaugkanal 24 als der vorgeschriebene
Unterdruck angelegt wird. In diesem Graphen stellt eine Ein
punkt-Strich-Linie eine "ideale, gerade Ausgangseigenschafts
linie L2" dar, die die Beziehung eines idealen Ausgangswerts
zum "absoluten Druck" angibt. Eine durchgezogene Linie stellt
eine approximierte, gerade Ist-Einspritzmengenlinie L3", die
die Streuung des Ansaugunterdrucks enthält, dar.
Diese Berechnung der Ansaugunterdruck-Streuung umfaßt eine
Berechnung einer linearen Gleichung der approximierten, gera
den Ist-Einspritzmengenlinie L3. Genauer wird, wie in dem
Graphen gezeigt ist, ein korrigierter Ausgangswert, der einem
bestimmten Wert D des absoluten Drucks entspricht, anhand der
idealen, geraden Ausgangseigenschaftslinie L2 zu "E". Falls
zu diesem Zeitpunkt ein Sensorausgangswert, der vom Drucksen
sor 69 erhalten wird, durch "F" gegeben ist, ist eine Abwei
chung des Sensorausgangswerts F vom korrigierten Ausgangswert
E durch ΔV gegeben. Ferner wird ein Wert D3 des absoluten
Drucks, der dem Sensorausgangswert F entspricht, durch Korri
gieren des absoluten Werts D durch eine Abweichung Δp be
stimmt. Um diesen korrigierten absoluten Druck D3 zu erhal
ten, muß eine lineare Gleichung der approximierten geraden
Ist-Einspritzmengenlinie L3 bestimmt werden.
Hierzu werden zwei Testpunkte P3 und P4 auf der geraden Linie
L3 bestimmt. Diese Testpunkte P3 und P4 können erhalten wer
den, indem ein Ausgangswert c und ein Meßwert V1 für den Wert
D1 des absoluten Drucks ermittelt werden und ein Ausgangswert
d und ein Meßwert V2 für einen Wert D2 des absoluten Drucks
ermittelt werden. Anhand dieser Werte c, d, V1 und V2 wird
die folgende lineare Gleichung (3), die mit der approximier
ten, geraden Ist-Einspritzmengenlinie L3 in Beziehung steht,
erhalten:
(d - c) × Y = (V2 - V1) × X + d × V1 - c × V2 (3)
Auf die obige Weise wird die lineare Gleichung (3) als Streu
ung des Ansaugunterdrucks erhalten.
In einem fünften Schritt wird ein Korrekturwert der Kraft
stoffeinspritzmenge anhand der wie oben erhaltenen Ansaugun
terdruck-Streuung berechnet. Dieser Korrekturwert wird durch
Bestimmen einer korrigierten angeforderten Einspritzzeit V0
in der folgenden Berechnungsgleichung (4) aus der oben be
stimmten linearen Gleichung (3) der approximierten, geraden
Ist-Einspritzmengenlinie L3 erhalten:
V0 = k2 × {(d - c) × V - d × V1 + c × V2}/(V2 - V1) (4)
Schließlich wird in einem sechsten Schritt der wie oben be
stimmte Korrekturwert im Sicherungs-RAM 84 der ECU 64 der
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung 12 gespeichert.
Genauer wird die wie oben erhaltene Berechnungsgleichung (4)
im Sicherungs-RAM 84 als der Korrekturwert gespeichert. Somit
speichert in jeder der Steuervorrichtungen 12 der Sicherungs-
RAM 84 die Berechnungsgleichung (4) als Korrekturwert für die
Kraftstoffeinspritzmengen-Streuung, die im voraus in jeder
Baueinheit experimentell bestimmt worden ist.
Wenn die Test- und Vereinheitlichungsoperationen beendet
sind, ist die Herstellung der Vorrichtung 12 vor der Montage
am Motor 11 abgeschlossen.
Die obige Berechnungsgleichung (4) wird für die Berechnung
der Kraftstoffeinspritzmenge zu dem Zeitpunkt, zu dem die ECU
64 eine Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerung ausführt, verwen
det.
Genauer berechnet die ECU 64 während des Betriebs des Motors
11 einen Wert der angeforderten Einspritzzeit V mit Bezug auf
ein vorgegebenes Einspritzmengen-Kennfeld anhand des vom
Drucksensor 69 erfaßten Werts des Ansaugunterdrucks und des
vom Drehzahlsensor erfaßten Werts der Motordrehzahl.
Dann liest die ECU 64 die obige Berechnungsgleichung (4) aus
dem Sicherungs-RAM 84 aus und setzt den Wert der angeforder
ten Einspritzzeit V, die wie oben berechnet wurde, in die
Gleichung (4) ein, um einen Wert der korrigierten Ist-Ein
spritzzeit V0 zu berechnen. Das heißt, daß die ECU 64 die
Kraftstoffeinspritzmenge anhand des im Sicherungs-RAM 84 ge
speicherten Korrekturwerts korrigiert, um die Kraftstoffein
spritzmenge zu steuern.
Wie oben erwähnt, bildet die Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuer
vorrichtung 12 gemäß der zweiten Ausführungsform ein
Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuersystem zum Steuern des
Luft-/Kraftstoffgemisches, das der Brennkammer 18 zugeführt werden
soll, indem der im RAM 84 gespeicherte Korrekturwert auf die
Ist-Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerung im Motor 11 angewen
det wird.
Wie oben erläutert wurde, nimmt in der vorliegenden Ausfüh
rungsform wie in der ersten Ausführungsform die ECU 64 auf
den im Sicherungs-RAM 84 gespeicherten Korrekturwert Bezug,
um die Kraftstoffeinspritzmenge zu steuern. Daher wird in
jeder der Steuervorrichtungen 12 die Streuung der Kraft
stoffeinspritzmenge aufgrund der mit dem Drucksensor 69 in
Beziehung stehenden Erfassungsstreuung individuell korri
giert, so daß eine Vereinheitlichung der Eigenschaften des
Luft-/Kraftstoffgemisches möglich ist. Daher kann die Streu
ung der Kraftstoffdurchflußmenge in der Einspritzeinrichtung
35, in der Kraftstoffpumpe 61, im Kraftstoffilter 62 und im
Druckregler 63 absorbiert werden. Dadurch ist eine Verringe
rung des Einflusses der Streuung auf das
Luft-/Kraftstoffgemisch möglich. Folglich kann das
Luft-/Kraftstoffverhältnis des Motors geeignet auf ein angeforder
tes Luft-/Kraftstoffverhältnis eingestellt werden.
Die Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ausgeführt
werden, ohne von den wesentlichen Eigenschaften der Erfindung
abzuweichen. Beispielsweise können die folgenden Alternativen
übernommen werden:
- A) In den obigen Ausführungsformen wird die approximierte, gerade Ist-Einspritzmengenlinie L1 (L3) durch Bestimmen der beiden Testpunkte P1 und P2 (P3 und P4) erhalten. Einer die ser beiden Punkte kann ein imaginärer Punkt sein.
- B) In den obigen Ausführungsformen wird die Berechnungsgleichung (2) oder (4) im Sicherungs-RAM 84 ge speichert und für die Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerung verwendet. Statt der Gleichungen (2) und (4) kann ein berech neter Koeffizient im Sicherungs-RAM 84 gespeichert sein und für die Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerung verwendet werden.
- C) In der obigen Ausführungsform wird als Drosselventil 25 ein Kolbenventil verwendet. Alternativ kann als Drosselventil ein Klappenventil verwendet werden.
Die vorangehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsfor
men der Erfindung ist zur Erläuterung und zur Beschreibung
gegeben worden. Es ist nicht beabsichtigt, daß sie erschöp
fend ist oder die Erfindung auf die präzise offenbarte Form
einschränkt, wobei Abwandlungen und Änderungen im Lichte der
obigen Lehren möglich sind oder aus der Praxis der Erfindung
abgeleitet werden können. Die Ausführungsformen, die gewählt
und beschrieben worden sind, um die Prinzipien der Erfindung
und ihre praktische Anwendung zu erläutern, sollen den Fach
mann in die Lage versetzen, die Erfindung in verschiedenen
Ausführungsformen und mit verschiedenen Abwandlungen, die für
die beabsichtigte besondere Anwendung geeignet sind, zu ver
wenden. Der Umfang der Erfindung soll durch die beigefügten
Ansprüche definiert sein.
Claims (8)
1. Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung zum Steuern
eines Gemisches aus Luft und Kraftstoff, das einer Brennkam
mer (18) eines Motors (11) zugeführt werden soll, mit
einem Drosselkörper (26), der einen mit der Brennkammer (18) in Verbindung stehenden Ansaugkanal (24) und ein im An saugkanal (24) vorgesehenes Drosselventil (25) enthält,
einem Kraftstoffeinspritzventil (35) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Ansaugkanal (24),
einer Kraftstoffzuführvorrichtung (61, 62, 63) zum Zufüh ren des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs an das Kraft stoffeinspritzventil (35) und
einer elektronischen Steuereinheit (64) zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzmenge, die vom Kraftstoffeinspritzventil (35) eingespritzt werden soll,
wobei der Drosselkörper (26), das Kraftstoffeinspritzven til (35), die Kraftstoffzuführvorrichtung (61, 62, 63) und die, elektronische Steuereinheit (64) vereinigt sind und eine Baueinheit bilden.
einem Drosselkörper (26), der einen mit der Brennkammer (18) in Verbindung stehenden Ansaugkanal (24) und ein im An saugkanal (24) vorgesehenes Drosselventil (25) enthält,
einem Kraftstoffeinspritzventil (35) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Ansaugkanal (24),
einer Kraftstoffzuführvorrichtung (61, 62, 63) zum Zufüh ren des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs an das Kraft stoffeinspritzventil (35) und
einer elektronischen Steuereinheit (64) zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzmenge, die vom Kraftstoffeinspritzventil (35) eingespritzt werden soll,
wobei der Drosselkörper (26), das Kraftstoffeinspritzven til (35), die Kraftstoffzuführvorrichtung (61, 62, 63) und die, elektronische Steuereinheit (64) vereinigt sind und eine Baueinheit bilden.
2. Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung nach Anspruch
1, gekennzeichnet durch einen Speicher (64) zum Speichern
eines Korrekturwerts, der für die Korrektur der Streuung der
Kraftstoffeinspritzmenge verwendet wird, wobei der Speicher
(64) in der elektronischen Steuereinheit (64) vorgesehen ist.
3. Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzuführvor
richtung einen Kraftstoffilter (62) und einen Druckregler
(63), die durch Verstemmen zu einem einzigen Bauteil kombi
niert sind, umfaßt.
4. Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung nach Anspruch
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzuführvorrich
tung eine Kraftstoffpumpe (61) enthält und die Kombination
aus dem Kraftstoffilter (62) und dem Druckregler (63) im we
sentlichen senkrecht zur Kraftstoffpumpe (61) angeordnet ist.
5. Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ansaugbe
dingungsdetektor (69) für die Erfassung einer Ansaugbedingung
im Ansaugkanal (24) in der vereinigten Baueinheit vorgesehen
ist.
6. Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuervorrichtung nach Anspruch
5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuerein
heit die Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage wenig
stens der von dem Detektor (69) erfaßten Ansaugbedingung
steuert.
7. Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuersystem zum Steuern eines
Gemisches aus Luft und Kraftstoff, das einer Brennkammer (18)
eines Motors (11) zugeführt werden soll, mit
einem Drosselkörper (26), der einen mit der Brennkammer (18) in Verbindung stehenden Ansaugkanal (24) und ein in dem Ansaugkanal (24) vorgesehenes Drosselventil (25) umfaßt,
einem Kraftstoffeinspritzventil (35) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Ansaugkanal (24),
einer Kraftstoffzuführvorrichtung (61, 62, 63) zum Zufüh ren des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs an das Kraft stoffeinspritzventil (35) und
einer elektronischen Steuereinheit (64) zum Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge, die vom Kraftstoffeinspritzventil (35) eingespritzt werden soll,
wobei der Drosselkörper (26), das Kraftstoffeinspritzven til (35), die Kraftstoffzuführvorrichtung (61, 62, 63) und die elektronische Steuereinheit (64) vereinigt sind und eine Baueinheit bilden,
einem Speicher (84) zum Speichern eines Korrekturwerts der Streuung der Kraftstoffeinspritzmenge, die durch einen vorausgehenden Test für jede einzelne Baueinheit bestimmt wird, wobei der Speicher (84) in der elektronischen Steuer einheit (64) vorgesehen ist,
wobei die elektronische Steuereinheit (64) so betrieben wird, daß sie die Kraftstoffeinspritzmenge anhand des in dem Speicher (84) gespeicherten Korrekturwerts korrigiert, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu steuern.
einem Drosselkörper (26), der einen mit der Brennkammer (18) in Verbindung stehenden Ansaugkanal (24) und ein in dem Ansaugkanal (24) vorgesehenes Drosselventil (25) umfaßt,
einem Kraftstoffeinspritzventil (35) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Ansaugkanal (24),
einer Kraftstoffzuführvorrichtung (61, 62, 63) zum Zufüh ren des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs an das Kraft stoffeinspritzventil (35) und
einer elektronischen Steuereinheit (64) zum Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge, die vom Kraftstoffeinspritzventil (35) eingespritzt werden soll,
wobei der Drosselkörper (26), das Kraftstoffeinspritzven til (35), die Kraftstoffzuführvorrichtung (61, 62, 63) und die elektronische Steuereinheit (64) vereinigt sind und eine Baueinheit bilden,
einem Speicher (84) zum Speichern eines Korrekturwerts der Streuung der Kraftstoffeinspritzmenge, die durch einen vorausgehenden Test für jede einzelne Baueinheit bestimmt wird, wobei der Speicher (84) in der elektronischen Steuer einheit (64) vorgesehen ist,
wobei die elektronische Steuereinheit (64) so betrieben wird, daß sie die Kraftstoffeinspritzmenge anhand des in dem Speicher (84) gespeicherten Korrekturwerts korrigiert, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu steuern.
8. Luft-/Kraftstoffgemisch-Steuersystem nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der vorausgehende Test umfaßt:
Steuern des Kraftstoffeinspritzventils (35) mittels eines vorgegebenen Einspritzsignals, damit es den Kraftstoff in einer vorgegebenen angeforderten Einspritzmenge einspritzt, anschließend Messen der Ist-Einspritzmenge des vom Kraft stoffeinspritzventil (35) eingespritzten Kraftstoffs und Bestimmen einer Abweichung des Meßwertes von der angefor derten Einspritzmenge als Streuung der Einspritzmenge.
Steuern des Kraftstoffeinspritzventils (35) mittels eines vorgegebenen Einspritzsignals, damit es den Kraftstoff in einer vorgegebenen angeforderten Einspritzmenge einspritzt, anschließend Messen der Ist-Einspritzmenge des vom Kraft stoffeinspritzventil (35) eingespritzten Kraftstoffs und Bestimmen einer Abweichung des Meßwertes von der angefor derten Einspritzmenge als Streuung der Einspritzmenge.
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