DE10152437B4

DE10152437B4 - Lufteinlaßkontrollvorrichtung für einen Einspritzmotor

Info

Publication number: DE10152437B4
Application number: DE10152437A
Authority: DE
Inventors: Hiromi Hamamatsu Deguchi
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2021-10-27
Also published as: US20020050268A1; JP2002129987A; JP3925073B2; DE10152437A1; US6581567B2

Abstract

Lufteinlasskontrollvorrichtung (100) für einen Einspritzmotor (30) eines Kraftfahrzeuges mit einer Kraftstoffpumpe (16), einem Injektor (53) zum Einspritzen von Kraftstoff aus der Kraftstoffpumpe (16) sowie einem Drosselgehäuse (50), in welchem der Injektor (53) untergebracht ist, wobei das Drosselgehäuse (50)
eine in Abhängigkeit von der Betätigung eines Drosselgriffs (70) durch den Fahrer des Kraftfahrzeuges zu öffnende und zu schließende Hauptdrosselklappe (51);
eine in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Einspritzmotors (30) von einem motorgetriebenen Antrieb (54) zu öffnende und zu schließende Hilfsdrosselklappe (52);
eine Antriebslasche (60), die an einem Ende der Drehwelle (58) der Hilfsdrosselklappe (52) angebracht ist, so dass sie sich mit der Drehwelle (58) dreht; eine angetriebene Drehlasche (61) zur Drehung der Hauptdrosselklappe (51);
und
einen Kopplungsmechanismus (65) zur Verbindung der Antriebslasche (60) mit der angetriebenen Drehlasche (61) umfasst,
wobei der Kopplungsmechanismus derart ausgebildet ist, dass wenn die Hauptdrosselklappe (51) geschlossen ist, beim Öffnen der Hilfsdrosselklappe...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lufteintrittskontrollvorrichtung für einen Einspritzmotor eines Kraftfahrzeuges und insbesondere eine Lufteintrittskontrollvorrichtung für einen Einspritzmotor mit Drosselklappen.
Im allgemeinen Typ eines Verbrennungsmotors, z.B. einem Kraftfahrzeugmotor, ist in einem Zylinderblock ein Kolben zum Hin- und Herbewegen angeordnet und im Innern des Verbrennungsmotors über eine Pleuelstange mit der Kurbelwelle verbunden.
Der Zylinderblock weist einen Zylinderkopf auf und zwischen dem Zylinderkopf und dem Kopfteil des Kolbens befindet sich die Verbrennungskammer. Der Zylinderkopf enthält eine mit der Verbrennungskammer in Verbindung stehende Einlaß- und Auspufföffnung. In der Einlaßöffnung sind eine Drosselklappe zur Kontrolle der durch die Einlaßöffnung strömenden Luftmenge sowie ein bis zur Verbrennungskammer reichender Injektor zum Einspritzen des Brennstoffs in die Einlaßöffnung angeordnet. Zum Zünden des Gasgemischs in der Verbrennungskammer weist der Zylinderkopf eine Zündkerze auf.
Während des Ansaugvorgangs des Verbrennungsmotors wird Luft durch die bis zur Verbrennungskammer reichende Einlaßöffnung angesaugt, Brennstoff vom Injektor eingespritzt und die Verbrennungskammer mit einem Luft/Brennstoff-Gemisch gefüllt. Als nächstes wird während des Kompressionsvorgangs des Verbrennungsmotors das Gasgemisch in der Verbrennungskammer durch die Bewegung des Kolbens verdichtet. Das komprimierte Gasgemisch wird von der Zündkerze gezündet und explodiert. Durch die Kraft der Explosion wird der Kolben in die zur vorigen Richtung entgegengesetzte Richtung bewegt und der Verbrennungsmotor befindet sich im Arbeitstakt. Als nächstes wird im Ausstoß takt des Verbrennungsmotors durch die Bewegung des Kolbens das Gasgemisch in der Verbrennungskammer durch die Auspufföffnung nach außen abgegeben.
In den letzten Jahren ist ein Verfahren zur optimalen Lufteinlaßkontrolle in einen Motor der obigen Bauweise bekannt geworden, in welchem eine in der Einlaßöffnung untergebrachte Hilfsdrosselklappe je nach dem Betriebsstatus des Motors geöffnet und geschlossen wird.

Beispielsweise wird in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Hei 3 Nr. 116740 ein Verfahren zur optimalen Lufteinlasskontrolle vorgeschlagen, in welchem in der Einlassöffnung eine erste und zweite Drosselklappe untergebracht sind und die Luftkontrolle anhand der Motortemperatur erfolgt. Da die Kontrolle des Lufteinlasses über eine Umgehungsleitung erfolgt, läßt sich ein Abwürgen des Motors selbst dann verhindern, wenn der Motor abkühlt, wobei die zweite Drosselklappe vollständig geschlossen ist.

In der Veröffentlichung des japanischen Gebrauchsmusters Hei 5 Nr. 31231 wird ein anderes Verfahren vorgeschlagen, in welchem eine erste Drosselklappe und eine zweite Drosselklappe in der Einlasöffnung angeordnet und untereinander mit einem Kopplungsmechanismus verbunden sind, wobei die zweite Drosselklappe zwingend und vollständig geschlossen ist, während die erste Drosselklappe vollständig geöffnet ist. Selbst wenn die erste, mit dem Gaspedal verbundene Drosselklappe in Folge einer Störung außer Kontrolle gerät und vollständig geöffnet ist, läßt sich in diesem Verfahren durch das zwingende und völlige Schließen der zweiten Drosselklappe der Motor anhalten. Damit wird Sicherheit gewährleistet.

In den oben beschriebenen Verfahren mit Verwendung einer zweiten Drosselklappe, einer sogenannten Hilfsdrosselklappe, wird gewöhnlich nur ein Motor als Antrieb eingesetzt, um unter den jeweiligen Bedingungen den Betrieb der Hilfsdrosselklappe zu steuern.

Die Hilfsdrosselklappe arbeitet nur im Betriebszustand des laufenden Motors, in welchem die Hauptdrosselklappe halb bis ganz geöffnet ist, sie arbeitet jedoch nicht, wenn die Hauptdrosselklappe geschlossen ist.

Es ist ein weiteres Verfahren bekannt, in welchem während eines Kaltstarts des Motors ein FID (Startleerlauf) erfolgt, während der Umgehungsbereich mit einem Kühlmittel und Wachs kontrolliert wird. Der Leerlauf erfolgt jedoch unter Beibehaltung einer hohen Rotationsgeschwindigkeit des Motors bis die Kühlmitteltemperaturen ansteigen, wodurch sich die Möglichkeit einer Kontrolle vermindert. Da eine Umgehungsleitung unbedingt erforderlich ist, steigen darüber hinaus die Kosten und das Gewicht.

In einem herkömmlichen Motor, in welchem während eines Kaltstarts des Motors der Leerlaufhebel manuell betätigt wird, vergißt der Fahrer zuweilen die Rückstellung des Hebels und führt, selbst nach erfolgtem Aufwärmen, normale Bedienungshandlungen im FID-Zustand durch. Dies bringt Nachteile für den Motor und die Umwelt mit sich.

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Nachteile im Stand der Technik zu überwinden und der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lufteinlasskontrollvorrichtung für einen Einspritzmotor zur Verfügung zu stellen, in welcher sich mittels einer einfachen Anordnung der Leerlauf beim Starten automatisch überwachen läßt, wobei während der Lufteinlaßkontrolle sowohl der Betrieb der Hilfsdrosselklappe als auch der Startleerlauf überwacht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung eine Lufteinlaßkontrollvorrichtung für einen Einspritzmotor mit einer Kraftstoffpumpe, ein Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff aus der Kraftstoffpumpe sowie ein Drosselgehäuse, in welchem der Injektor untergebracht ist, vorgesehen, wobei das Drosselgehäuse eine Hauptdrosselklappe aufweist, um je nach Betätigung des Drosselgriffs durch den Fahrer geöffnet und geschlossen zu werden, eine Hilfsdrosselklappe, die je nach dem Betriebszustand des Motors von einem motorgetriebenen Antrieb geöffnet und geschlossen wird, ein am einen Ende der Drehwelle für die Hilfsdrosselklappe so angebrachte Antriebslasche, daß sie mit der Drehwelle mitrotiert, eine angetriebene Drehlasche, um die Scheibe zur Betätigung der Haupt drosselklappe in Drehung zu versetzen, sowie ein Kopplungsmechanismus, um die Antriebslasche und die angetriebenen Drehlasche miteinander zu verbinden, und wobei bei vollständig geöffneter Hilfsdrosselklappe, wenn die Hauptdrosselklappe geöffnet ist, die Drehung der Antriebslasche über den Kopplungsmechanismus so auf die angetriebenen Drehlasche übertragen wird, daß sich die angetriebene Drehlasche dreht, so dass die Hauptdrosselklappe in einem vorbestimmten Winkel geöffnet wird, der für den Startleerlauf mittels der Drehung der angetriebenen Drehlasche erforderlich ist.

Vorzugsweise weist der Kopplungsmechanismus ein mit der Antriebslasche zu verbindendes Kopplungsglied auf sowie eine mit dem Kopplungsglied an einem Ende verbundene und auf dem Drosselgehäuse drehbar angebrachte Zwischennockenlasche, wobei ein Teil der Zwischennockenlasche mit der angetriebenen Drehlasche in Kontakt kommt, so daß die angetriebene Drehlasche in Drehung versetzt wird.

Vorzugsweise sind die Antriebslasche, die angetriebene Drehlasche, der Kopplungsmechanismus und die Riemenscheibe der Hauptdrossel auf einer Seite des Außenumfangs des Drosselgehäuses angebracht, während eine Riemenscheibe für die Hilfsdrossel zur Drehung der Hilfsdrosselklappe, ein Motorgetriebener Antrieb zum Antrieb der Hilfsdrossel-Riemenscheibe sowie ein Sensor für die Klappenstellung zur Ermittlung des Drehwinkels der Hauptdrosselklappe auf der anderen Seite angebracht sind.

Vorzugsweise weist der Motor noch einen Kühlmitteltemperatur-Sensor zur Ermittlung der Kühlmitteltemperatur des Motors auf, eine elektronische Kontrollvorrichtung für die Aufnahme eines vom Kühlmitteltemperatur-Sensor ermittelten Wertes und zur Kontrolle des Öffnens und Schließens der Hilfsdrosselklappe, wobei die elektronische Kontrollvorrichtung für die vollständige Öffnung der Hilfsdrosselklappe über einen vorbestimmten Zeitraum sorgt, wenn der eingegangene Wert für die Kühlmitteltemperatur beim Starten des Motors unter einem zuvor festgelegten Wert liegt.

Vorzugsweise ist der Motor an einem Motorrad montiert, welches ein Paar rechts und links in Längsrichtung des Rahmens angebrachter Hauptrahmen, die sich von einem oben gelegenen Rahmenrohr an diagonal abwärts nach hinten erstrecken, einen zwischen den Hauptrahmen angeordneten Zylinderkopf mit einem nach hinten geöffneten Einlaßkanal sowie den auf den Innenseiten der Hauptrahmen hinter dem Einlaßkanal angeordneten Motorgetriebener Antrieb für die Hilfsdrosselklappe umfaßt.

Vorzugsweise ist die Hilfsdrosselklappe im Drosselgehäuse in Richtung des Luftstroms stromauf zur Hauptdrosselklappe angeordnet.

Da erfindungsgemäß ein Kopplungsmechanismus zur Verbindung der Hauptdrosselklappe und der Hilfsdrosselklappe vorgesehen ist, läßt sich die Hauptdrosselklappe um einen kleinen Winkel bei einem Betriebszustand öffnen, wo während eines Kaltstarts des Motors die Hilfsdrosselklappe vollständig geöffnet ist, wodurch sich der Leerlauf beim Starten automatisch kontrollieren läßt. Folglich ist es es möglich, auf bei einem Kaltstart mit einem herkömmlichen Motor verwendete Chokerklappe, Choker und Betätigungskabel zu verzichten, wodurch sich auch eine unbeabsichtigte Rückstellung des Chokers verhindern läßt.

Durch Öffnen der Hauptdrosselklappe um einen kleinen Winkel läßt sich beim Abbremsen bei einem Motor mit hoher Umdrehung verhindern, daß vorgemischte Luft weiter angereichert wird.

Da der Kopplungsmechanismus das Verbindungsteil, das mit der Antriebslasche verbunden werden soll, und die mit dem Verbindungsteil verbundene und drehbar auf dem Drosselgehäuse angebrachte Zwischennockenlasche umfaßt, braucht die Antriebslasche, selbst wenn der auf der Welle für die Hilfsdrosselklappe angebrachte Antriebslasche und die Sperrnocke zur Betätigung der Hauptdrosselriemenscheibe voneinander getrennt sind, nicht größer zu sein, um mit der Sperrnocke in Kontakt zu kommen, weil die mit dem Verbindungsteil verbundene Zwischennockenlasche zwischen der Antriebslasche und der Sperrrnocke parallel angeordnet ist. Damit wird eine Verbesserung des Betriebs der Hilfsdrosselklappe erreicht, ohne daß sich das Ansprechverhalten der Hilfsdrosselklappe verschlechtert.

Da der motorgetriebene Antrieb für die Hilfsdrosselriemenscheibe und der Drosselstellungssensor für die Hauptdrosselklappe auf derselben Seite des Drosselgehäuses sitzen, lassen sich die Komponenten mit gemeinsamer Verdrahtung zusammenfassen und die Betriebsfähigkeit verbessern. Daher befindet sich auf der Seite, welcher der Seite gegenüberliegt, wo das Verbindungsglied und die Hauptdrosselriemenscheibe angebracht sind, keine zusammengefaßte Verdrahtung. Da kleine Bauteile zusammengefaßt unterzubringen sind, läßt sich darüber hinaus die Gesamtgröße des Drosselgehäuses verringern.

Da ein Kühlmitteltemperatur-Sensor für den Einspritzmotor und eine elektronische Kontrollvorrichtung zur Überwachung des Öffnens und Schließens der Hilfsdrosselklappe vorgesehen sind, kann der Leerlauf beim Start der Maschine über einen vorbestimmten Zeitraum nach dem Messen der Kühlmitteltemperatur erfolgen. Dies ermöglicht, daß die Starteigenschaften des Motors zuverlässig verbessert werden und verhindert, daß der Choker unbeabsichtigt hineingedrückt wird.

Im allgemeinen ist der Zylinderkopf am Motor möglichst breit und der Raum zwischen Zylinderkopf und den Hauptrahmen ist klein. Deshalb brauchen die Hauptrahmen sich nicht in die Breitenrichtung des Rahmens zu erstrecken, da der motorgetriebener Antrieb für die Hilfsdrosselklappe hinter dem Zylinderkopf angeordnet ist.

Indem die Hilfsdrosselklappe zum Luftstrom der Hauptdrosselklappe stromaufwärts angeordnet ist, läßt sich die Menge der einströmenden Luft zuverlässig kontrollieren.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen veranschaulicht.
1 ist eine allgemeine Seitenansicht des Aufbaus eines Motorrads, in welchem ein Motor mit einer Lufteinlaßkontrollvorrichtung für einen Einspritzmotor gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eingebaut ist;
2 zeigt im teilweisen Seitenriß die Konstruktionsweise des Motors;
3 zeigt in Draufsicht die Konstruktionsweise des Drosselgehäuses in der Lufteinlaßkontrollvorrichtung;
4 ist die Ansicht in Richtung A von 3;
5 ist die Ansicht in Richtung B von 3;
6 ist eine Schnittansicht in Richtung C-C von 3 gesehen;
7A ist ein Konstruktionsbild des Drosselgehäuses und zeigt die Stellung des Kopplungsmechanismus bei vollständig geschlossener Hilfsdrosselklappe;
7B ist ein Konstruktionsbild des Drosselgehäuses und zeigt den Betrieb des Kopplungsmechanismus bei vollständig geöffneter Hilfsdrosselklappe.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Die 1 bis 6 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 stellt eine allgemeine Seitenansicht dar und zeigt den gesamten Aufbau eines Motorrads mit einem Motor, in welchem eine Lufteinlasskontrollvorrichtung für einen Einspritzmotor verwendet wird. 2 ist ein Teilschnitt in Seitenansicht und zeigt den Aufbau der Maschine. 3 zeigt in Draufsicht die Struktur eines Drosselgehäuses in der Lufteinlaßkontrollvorrichtung. 4 ist die Ansicht in Pfeilrichtung A der 3. 5 ist die Ansicht in Pfeilrichtung B der 3 und 6 ist das Schnittbild längs der Linie C-C in 3.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Vordergabel 4, welche das Vorderrad 3 drehbar aufnehmen soll, am Vorderrahmen 2 so befestigt, daß sie über die Handgriffe 5 nach rechts und links bewegt werden kann. Andererseits wird ein sich nach hinten erstreckender Schwingarm 9 von einer in der Mitte des Rahmens 2 vorgesehenen drehbar gelagerten Welle 7 aufgenommen, so daß er auf- und abschwenken und das Hinterrad 8 drehbar aufnehmen kann. Der Schwingarm 9 ist gefedert und mit einem (nicht gezeigten) an seinem Basisende gebildeten Aufhängesystem mit Dämpfung aufgehängt.
Der Rahmen 2 weist ein Paar rechts und links in Längsrichtung des Rahmens angebrachter Hauptrahmen 2b auf, welche sich von einem oben gelegenen Rahmenrohr 2a an diagonal abwärts nach hinten erstrecken. An der vorderen Unterseite des Rahmens 2 ist der Motor so aufgehängt, daß der Zylinderkopf 31 zwischen die Hauptrahmen 2b zu liegen kommt. Die Kraft des Motors wird mittels der Kette 11 auf das Hinterrad 8 übertragen.
Der Motor 30 ist mit einer Lufteinlaßkontrollvorrichtung 100 mit einem (nicht gezeigten) Kühlflüssigkeitssensor zur Anzeige der Kühlflüssigkeitstemperatur im Motor sowie einer (nicht gezeigten) elektronischen Kontrollvorrichtung zur Aufnahme eines vom Kühlflüssigkeitstemperatursensor ermittelten Wertes und zur Kontrolle des Öffnens und Schließens der weiter unten besprochenen Hilfsdrosselklappe 52 versehen. Wenn die beim Starten des Motors eingegebene Kühlmitteltemperatur unter einem vorgegebenen Wert liegt, bewirkt die elektronische Kontrollvorrichtung, daß sich die Hilfsdrosselklappe 52 über einen festen Zeitraum vollständig öffnet.
Über dem Motor 30 ist ein Luftfilter 12 und hinter dem Luftfilter ist eine Kraftstoffpumpe 16 angebracht. An der Vorderseite des Motors 30 ist der Auspuff 13 angeschlossen und erstreckt sich an der Unterseite des Motors 30 entlang nach hinten. Zusätzlich ist an der Unterseite des Motors 30 neben dem Hinterrad 80 ein Schalldämpfer 14 für den Auspuff vorgesehen, der sich auf der rechten Seite entlang von Rahmen 2 nach hinten erstreckt.
Am Rahmen 2 ist eine Frontverkleidung 2 integriert und erstreckt sich von der Vorderseite des Rahmens 2 nach hinten, so daß die vor den Handgriffen 5 angebrachten Meßinstrumente und elektrischen Komponenten, die Seiten und die Unterseite des Motors 30 sowie periphere Komponenten geschützt werden. Die Frontverkleidung ist aus einem synthetischen Harz geformt.
Vor dem Motor 30 ist ein Kühler 17 angebracht und neben dem Motor 30 über einen Kühlmittelschlauch 19 mit einer Kühlflüssigkeitspumpe 18 verbunden. Über dem Motor 30 ist der Kraftstofftank 21 angeordnet und am rückwärtigen Ende des Kraftstofftanks 21 ist der Sitz 22 abnehmbar angebracht. Die Unterseite und die rückwärtigen Teile des Sitzes 22 sind mit einer Abdeckung 23 für den rückwärtigen Rahmen versehen. Diese Abdeckung 23 für den rückwärtigen Rahmen ist aus einem synthetischen Harz geformt.
Der Motor 30 ist ein Vierzylinder-Viertaktmotor. Wie in 2 gezeigt, ist in jedem der vier Zylinderblöcke 32 ein Kolben 33 zur Hin- und Herbewegung untergebracht. Der Kolben 32 ist mit einer Kurbelwelle 35 verbunden, welche über die Verbindungsstange 34 als nach außen führende Welle des Motors 30 dient. Die Hin- und Herbewegung des Kolbens 33 wird über die Verbindungsstange 34 in eine Rotation der Kurbelwelle 35 überführt. Am oberen Ende des Zylinderblocks 32 ist der Zylinderkopf 31 angebracht.
Zwischen dem Zylinderkopf 31 und dem Kolben 33 liegt die Verbrennungskammer 36. Der Zylinderkopf 31 weist eine Einlaßöffnung 37 und eine Öffnung 38 für den Auspuff auf, welche mit der Verbrennungskammer 38 in Verbindung stehen. Die Einlaßöffnung 27 und die Öffnung für den Auspuff 38 weisen ein Einlaßventil 39 bzw. ein Auspuffventil 40 auf.
Im Zylinderkopf 31 sind zum Öffnen und Schließen des Einlaßventils 39 und des Auspuffventils 40 eine Einlaßnockenwelle 41 und eine Auspuffnockenwelle 42 drehbar gelagert. Die Einlaßnockenwelle 41 und die Auspuffnockenwelle 42 sind mit der Kurbelwelle 35 über einen (nicht gezeigten) Treibriemen verbunden, so daß die Drehung der Kurbelwelle 35 durch den Treibriemen auf sie übertragen wird. Wenn sich die Einlaßnockenwelle 41 dreht, ist die Auspuffnockenwelle 39 geöffnet oder geschlossen, so daß zwischen der Einlaßöffnung 37 und der Verbrennungskammer 36 eine Verbindung oder Unterbrechung besteht. Dreht sich die Auspuffnockenwelle 42, dann ist das Auspuffventil 40 geöffnet oder geschlossen, so daß zwischen der Auspufföffnung 38 und der Verbrennungskammer 36 eine Verbindung oder Unterbrechung besteht.
Ein Einlaßkrümmer 45 bzw. ein Auspuffkrümmer 46 sind jeweils mit der Einlaßöffnung 37 bzw. der Auspufföffnung 38 verbunden. Im Einlaßkrümmer 45 und der Einlaßöffnung 37 ist ein Einlaßkanal 47 ausgebildet, und im Auspuffkrümmer 46 und in der Auspufföffnung 38 ist ein Auspuffkanal 48 ausgebildet. Der Einlaßkanal 47 mündet in die Rückseite des Motors 30 und der Auspuffkanal 48 in die Vorderseite des Motors 30. Stromaufwärts zum Einlaßkrümmer 45 sind vier Drosselgehäuse 50 angeordnet.
Wie in den 2 bis 6 gezeigt, sind die Drosselgehäuse 50 entsprechend den Zylindern parallel zueinander angeordnet. Jeder der Drosselgehäuse 50 umfaßt eine Hauptdrosselklappe 51, das in Abhängigkeit von der Betätigung des Drosselgriffs 70 geöffnet oder geschlossen ist, eine Hilfsdrosselklappe 52, welche je nach dem Betriebszustand der Maschine motorgetrieben geöffnet oder geschlossen wird sowie ein Einspritzventil zum Einspritzen des Kraftstoffs. Die Hilfsdrosselklappe 52 ist in Richtung des Luftstroms stromauf zum Hauptdrosselklappe 51 angebracht. Das Einspritzventil 53 ist in Richtung des Luftstroms stromab zur Hauptdrosselklappe 51 angeordnet.
Die Hauptdrosselklappe 51 ist mit einer drehbar an der Drosselklappe 50 angebrachten Drehwelle 55 integral verbunden. Wie in 4 gezeigt, ist eine Hauptdrosselriemenscheibe 56 zum Betätigen der Hauptdrosselklappe 51 integral mit einem Ende 55a der Drehwelle 55 auf dem Außenumfang des Drosselgehäuses 50 verbunden. Ein Sensor 57 für die Drosselstellung zur Ermittlung des Betriebszustandes der Hauptdrosselklappe 51 ist am anderen Ende 55b der Drehwelle 55 auf dem Außenumfang des Drosselgehäuses 50 angebracht.
Die Hauptdrosselriemenscheibe 56 wird über einen (nicht gezeigten) Drosseldraht betätigt, der je nach Betätigung des Drosselgriffs durch den Fahrer nach vorn oder nach hinten gezogen wird, wodurch sich die Hauptdrosselklappe 51 öffnet oder schließt. Die in die Verbrennungskammer 36 einströmende Luftmenge wird über die Einstellung des Öffnungswinkels der Hauptdrosselklappe 51 geregelt.
Die Hilfsdrosselklappe 52 ist mit einer drehbar am Drosselgehäuse 50 angebrachten Drehwelle 58 integral verbunden. Eine Nocke 60 zum Übertragen der Bewegung der Hilfsdrosselklappe 52 ist an einem Ende 58a der Drehwelle 58 ist auf dem Außenumfang des Drosselgehäuses 50 angebracht. Das andere Ende der Drehwelle 58 auf dem Außenumfang des Drosselgehäuses 50 ist mit dem motorgetriebenen Antrieb 54 für die Hilfsdrosselklappe 52 verbunden. Der Motor 54 sitzt hinter dem Einlaßkanal 47 des auf der Innenseite des Hauptrahmens 2b angeordneten Motors 30.
Um die Hauptdrosselriemenscheibe 56 in Rotation zu versetzen, ist eine Sperrnocke 61 drehbar an einer Seite des Außenumfangs des Drosselgehäuses 50 neben der Hauptdrosselriemenscheibe angebracht. Eine Zwischennockenlasche 64 ist drehbar zwischen der Sperrnockenscheibe 61 und der Nocke 60 angebracht.
Die Sperrnocke 61 weist einen zu einem Teil der Zwischennockenlasche 64 vorspringenden Kontaktabschnitt 61a sowie einen zu einem integral mit der Hauptdrosselriemenscheibe 56 verbundenen Sperrabschnitt 56a vorspringenden Drosselklappenbetriebsabschnitt 61b auf. Am Drosselklappenbetriebsabschnitt 61b ist eine erste Regulierschraube 61c für die Leerlaufeinstellung befestigt. Durch Bestimmung der Kontaktposition mit dem Sperrabschnitt 56a anhand des Vorschubs der ersten Regulierschraube 61c für die Leerlaufeinstellung wird der Öffnungswinkel der Hauptdrosselklappe 51 zur Überwachung des Startleerlaufs während eines Kaltstarts des Motors eingestellt.
Eine Regulierschraube 66 zur Einstellung der Klappe ist so angeordnet, daß sie auf den Sperrabschnitt 56a der Hauptdrosselriemenscheibe 56 einwirkt. Ist die Hauptdrosselklappe 51 vollständig geschlossen, kommen der Sperrabschnitt 56a und die Regulierschraube 66 zur Klappeneinstellung miteinander in Kontakt, wodurch sich dann der Öffnungswinkel der Hauptdrosselklappe 51 einstellt.
Die Zwischennockenlasche 64 weist einen an ihrem Außenumfang gebildeten und nahezu parallel zur Nocke 60 vorspringenden Endabschnitt 64a sowie einen winkelförmigen Nockenbetriebsabschnitt 64b auf, welcher mit dem Kontaktabschnitt 61a der Sperrnocke 61 in Kontakt kommen soll. Der Endabschnitt 64a und ein Endabschnitt 60a der Nocke 60 sind über einen Verbindungsbolzen 62 drehbar miteinander verbunden. Das bedeutet, daß die Nocke 60, der Verbindungsbolzen 62 und die Zwischennockenlasche 64 einen gekoppelten Mechanismus 65 darstellen.
Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun die Arbeitsweisen der Hauptdrosselklappe 51 und der Hilfsdrosselklappe 52 in der Lufteinlaßkontrollvorrichtung dieser Ausführungsform beschrieben.
7A ist eine Konstruktionszeichnung des Drosselgehäuses 50 und zeigt den Zustand des Kopplungsmechanismus 65 bei vollständig geschlossener Hilfsdrosselklappe 52, und 7B ist eine Konstruktionszeichnung des Drosselgehäuses 50 und zeigt die Betriebsweise des Kopplungsmechanismus 65 bei vollständig geöffneter Hilfsdrosselklappe 52.
Bei angehaltenem Motor ist die Hilfsdrosselklappe 52 vollständig geschlossen und befindet sich in einer im wesentlichen horizontalen Lage, wie dies in 7A gezeigt wird. Der Nockenbetriebsabschnitt 64b der Zwischennockenlasche 64 ist dabei in einer solchen Position, daß er nicht mit dem Kontaktabschnitt 61a der Sperrnocke 61 in Kontakt steht.
In diesem Fall ist die Hauptdrosselklappe 51 vollständig geschlossen und wird von dem Sperrabschnitt 56a in dieser Position gehalten, welcher mit der Regulierschraube 66 zur Einstellung des Klappenstellung in Kontakt steht.
Der Sperrabschnitt 56a und die Regulierschraube 61c zur Einstellung des Startleerlaufs stehen miteinander nicht in Berührung.
Während eines Kaltstarts des Motors ist die Hilfsdrosselklappe 52 vollständig geöffnet, d.h. sie wird um ca. 90° im Gegenuhrzeigersinn gedreht und befindet sich in einer im wesentlichen senkrechten Stellung, wie dies in 7B gezeigt ist. Dadurch dreht sich die Nocke 60 um ca. 90° im Gegenuhrzeigersinn und der Verbindungsbolzen 62 drückt gegen die Nocke 60. Mit der Drehung des Endabschnitts 64a der Zwischennockenlasche 64 im Gegenuhrzeigersinn in Richtung auf die Nocke 60 dreht sich auch die Zwischennockenlasche 64 und der Nockenbetriebsabschnitt 64b bewegt sich im Gegenuhrzeigersinn in eine im wesentlichen diagonal nach oben weisende Richtung.
In diesem Fall kommt der Nockenbetriebsabschnitt 64b mit dem Kontaktabschnitt 61a in Berührung und dreht sich weiter nach oben, wodurch die Sperrnocke 61 um ca. 15° im Uhrzeigersinn gedreht wird. Der Betriebsabschnitt 61b der Hauptdrosselklappe dreht sich im Uhrzeigersinn gegen den Sperrabschnitt 56a und die Einstellschraube 61c für den Startleerlauf kommt mit dem Sperrabschnitt 56a in Berührung und dreht diesen leicht im Gegenuhrzeigersinn. Die Hauptdrosselklappe 51 wird dadurch im Gegenuhrzeigersinn in Drehung versetzt, so daß sie sich geringfügig öffnet.
Indem so die Hilfsdrosselklappe 52 während eines Motorkaltstarts vollständig geöffnet wird, läßt sich die Hauptdrosselklappe 51 um einen für den Startleerlauf notwendigen kleinen Winkel (beispielsweise ca. 1°) öffnen.
Nach dem Starten des Motors und dem Leerlauf über eine vorbestimmte Zeitspanne wird die Hilfsdrosselklappe 52 im Uhrzeigersinn in Drehung versetzt und wieder in ihre annähernd horizontale Lage gebracht. Dadurch dreht sich die Zwischennockenlasche 64 im Uhrzeigersinn, der Nockenbetriebsabschnitt 64b und der Kontaktabschnitt 61a werden voneinander getrennt und die Sperrnocke 61 im Gegenuhrzeigersinn mittels der von einer Rückstellfeder 67 ausgeübten Kraft wieder in ihre vorige Lage zurückversetzt. Sodann wird die Regulierschraube 61c für die Leerlaufeinstellung in seine alte Position zurückversetzt und der Sperrabschnitt 56a wird im Uhrzeigersinn zurückgeführt, bis er an der Regulierschraube 66 für die Einstellung der Klappenstellung anschlägt. Auf diese Weise wird die Hauptdrosselklappe 51 in ihren normalen Betriebszustand versetzt.
Da die Hauptdrosselklappe 51 mit der Hilfsdrosselklappe 52 über den Kopplungsmechanismus 65 verbunden ist, läßt sie sich in dieser Ausführungsform des oben beschriebenen Aufbaus um den für den Leerlauf notwendigen Winkel mit einer einfachen Konstruktion öffnen.
Da die Sperrnocke 61 mit der Regulierschraube 61c für die Leerlaufeinstellung versehen ist, ermöglicht dies eine Feineinstellung des Öffnungswinkels der Hauptdrosselklappe 51 für den Leerlauf.
Die Einstellung der Leerlaufregulierschraube 61c ermöglicht nicht nur die Wahl des Öffnungswinkels der Hauptdrosselklappe 51, sondern auch des zeitlichen Startablaufs nach Belieben.
Da der Betriebszustand des Motors nach dem Start durch die Meßeinrichtung für die Kühlflüssigkeitstemperatur ermittelt wird und daraufhin der Leerlauf über eine vorbestimmte Zeitspanne erfolgt, ist darüber hinaus die Verwendung eines Chokers nicht erforderlich und es ist dadurch möglich, das Startverhalten des Motors zu verbessern.
Da die Nocke 60, die Sperrnocke 61 und die Zwischennockenlasche 64 auf einer Seite des Drosselgehäuses 50 nebeneinander angeordnet sind, läßt sich die Gesamtgröße des Drosselgehäuses 50 verringern, ohne daß die Einzelkomponenten größer zu werden brauchten, und der Betrieb der Drosseln kann verbessert werden.
Da der Motor 54 zur Betätigung der Hilfsdrosselklappe 52 und der Sensor 57 für die Klappenstellung auf derselben Seite des Drosselgehäuses 50 angeordnet sind, erfolgt die Auslösung der elektrischen Einrichtungen gemeinsam, was den Betrieb insgesamt verbessert und die darum angeordneten Einrichtung vereinfacht.
Der Grad der von der Sperrnocke 61 zugelassenen Auslenkung der Hauptdrosselklappe 51 läßt sich bei vollständig geöffneter Hilfsdrosselklappe 52 beliebig kontrollieren, während der Startleerlauf überwacht wird. Da die Hauptdrosselklappe 51, selbst bei vollständig geöffneter Hilfsdrosselklappe 52, während des Leerlaufs geschlossen ist, treten keine Störungen auf. Daher kann in diesem Stadium die Feineinstellung der von der Sperrnocke 61 zugelassenen Auslenkung durchgeführt werden.
Obwohl in dieser Ausführungsform der Kopplungsmechanismus 65 zur Verbindung der Hauptdrosselklappe 51 mit der Nebendrosselklappe 52 verwendet wird, schränkt dies die vorliegende Erfindung nicht darauf ein. Beispielsweise können die Drosselklappen auch über eine Kette als Kopplungsmechanismus miteinander verbunden sein oder die Betätigung der Drosselklappen kann über ein Getriebe erfolgen.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf das beschrieben wurde, was als bevorzugte Ausführungsformen angesehen wird, ist zu betonen, daß die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Die Erfindung soll im Gegenteil verschiedene Abänderungen und gleichwirkende Ausführungsformen im Sinne und Umfang der anliegenden Ansprüche mit umfassen. Der Schutzbereich der folgenden Ansprüche sollte anhand der breitestmöglichen Auslegung erfolgen, so daß sämtliche Änderungen und gleichwirkenden Ausführungsformen und Funktionen von ihnen mit umfaßt werden.

Claims

Lufteinlasskontrollvorrichtung (100) für einen Einspritzmotor (30) eines Kraftfahrzeuges mit einer Kraftstoffpumpe (16), einem Injektor (53) zum Einspritzen von Kraftstoff aus der Kraftstoffpumpe (16) sowie einem Drosselgehäuse (50), in welchem der Injektor (53) untergebracht ist, wobei das Drosselgehäuse (50) eine in Abhängigkeit von der Betätigung eines Drosselgriffs (70) durch den Fahrer des Kraftfahrzeuges zu öffnende und zu schließende Hauptdrosselklappe (51); eine in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Einspritzmotors (30) von einem motorgetriebenen Antrieb (54) zu öffnende und zu schließende Hilfsdrosselklappe (52); eine Antriebslasche (60), die an einem Ende der Drehwelle (58) der Hilfsdrosselklappe (52) angebracht ist, so dass sie sich mit der Drehwelle (58) dreht; eine angetriebene Drehlasche (61) zur Drehung der Hauptdrosselklappe (51); und einen Kopplungsmechanismus (65) zur Verbindung der Antriebslasche (60) mit der angetriebenen Drehlasche (61) umfasst, wobei der Kopplungsmechanismus derart ausgebildet ist, dass wenn die Hauptdrosselklappe (51) geschlossen ist, beim Öffnen der Hilfsdrosselklappe (52) von dem motorgetriebenen Antrieb (54) die Drehung der Antriebslasche (60) über den Kopplungsmechanismus (65) auf die angetriebene Drehlasche (61) übertragen wird, so dass die angetriebene Drehlasche (61) in Drehung ver setzt wird und die Hauptdrosselklappe (51) sich durch die Drehung der angetriebenen Drehlasche um einen vorbestimmten, für den Leerlauf beim Starten des Einspritzmotors (30) benötigten Winkel öffnet.
Lufteinlasskontrollvorrichtung für einen Einspritzmotor nach Anspruch 1, in welcher der Kopplungsmechanismus (65) ein mit der Antriebslasche (60) zu verbindendes Verbindungsteil (62) und eine mit dem Verbindungsteil (62) an einem Ende verbundene und drehbar auf dem Drosselgehäuse (50) angebrachte Zwischennockenlasche (64) aufweist, wobei ein Abschnitt (64b) der Zwischennockenlasche (64) mit der angetriebenen Drehlasche (61) in Kontakt kommt, so dass die angetriebene Drehlasche (61) in Drehung versetzt wird.
Lufteinlasskontrollvorrichtung für einen Einspritzmotor nach Anspruch 1, in welcher die Antriebslasche (60), der Kopplungsmechanismus (65) und eine Hauptdrosselriemenscheibe (56) auf einer Seite des Außenumfangs des Drosselgehäuses (50) sitzen, während eine Hilfsdrosselriemenscheibe zum Verstellen der Hilfsdrosselklappe (52), der motorgetriebene Antrieb (54) zum Antrieb der Hilfsdrosselriemenscheibe und ein Drosselstellungs-Sensor zur Ermittlung des Drehwinkels der Hauptdrosselklappe (51) auf der anderen Seite angebracht sind.
Lufteinlasskontrollvorrichtung für einen Einspritzmotor nach Anspruch 1, welche ferner einen Kühlmitteltemperatursensor zur Ermittlung der Temperatur des Kühlmittels des Einspritzmotors; und eine elektronische Kontrollvorrichtung zur Aufnahme eines vom Kühlmitteltemperatursensor ermittelten Wertes und zur Kontrolle des Öffnens und Schließens der Hilfsdrosselklappe (52) umfasst, wobei die elektronische Kontrollvorrichtung dafür sorgt, dass beim Starten des Einspritzmotors (30) die Hilfsdrosselklappe (52) über einen vorbestimmten Zeitraum geöffnet wird, wenn die Kühlmitteltemperatur unter einem zuvor festgesetzten Wert liegt.
Lufteinlasskontrollvorrichtung für einen Einspritzmotor nach Anspruch 1, in welcher der Einspritzmotor (30) in einem Motorrad (1) montiert ist, welches ein Paar rechts und links in Längsrichtung des Rahmens (2) angebrachter Hauptrahmen (2b), die sich von einem oben gelegenen Rahmenrohr (2a) an diagonal abwärts nach hinten erstrecken, einen zwischen den Hauptrahmen (2b) angeordneten Zylinderkopf (31) mit einem nach hinten geöffneten Einlasskanal (37) sowie den auf den Innenseiten der Hauptrahmen (2b) hinter dem Einlasskanal (37) angeordneten motorgetriebenen Antrieb (54) für die Hilfsdrosselklappe (52) aufweist.
Lufteinlasskontrollvorrichtung für einen Einspritzmotor nach Anspruch 1, in welcher die Hilfsdrosselklappe (52) im Drosselgehäuse (50) in Richtung des Luftstroms stromauf zur Hauptdrosselklappe (51) angeordnet ist.