Zur
Lösung
der oben erwähnten
Situation ist es ein Ziel der Erfindung, wie in den Ansprüchen 1 bis 4
offenbart, einen Verbrennungsmotor vom Zylindereinspritztyp mit
einer überlegenen
Startleistung unter Verwendung einer Direktsteuerung/Regelung bereitzustellen.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung der Ansprüche 2 und 3, Kosten zu reduzieren
und es ist ein Ziel des Anspruchs 4, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
Im
Anspruch 1 der Erfindung umfasst ein Verbrennungsmotor vom Zylindereinspritztyp
mit einem Kraftstoff/Lufteinspritzventil zum direkten Einspritzen
eines Kraftstoff/Luft-Gemisches aus Kraftstoff und Einspritzungsluft
in eine Verbrennungskammer, einer durch die Kraft einer Kurbelwelle
angetriebenen Luftpumpe zum Ausstoßen von komprimierter Luft,
welche die Einspritzungsluft bildet, und einem Steuer/Regelmittel
zum Einstellen einer Einspritzzeit des Kraftstoff/Lufteinspritzventils
ein Motorzustandserfassungsmittel zur Erfassung eines Motorzustands
des Verbrennungsmotors, wobei das Steuer/Regelmittel die Einspritzzeit
gemäß dem von
dem Motorzustandserfassungsmittel erfassten Motorzustand auf den
Kompressionshub des Verbrennungsmotors einstellt und dann, wenn
von dem Motorzustandserfassungsmittel ein Start des Verbrennungsmotors
erfasst wird, die Einspritzzeit auf den Ansaughub des Verbrennungsmotors
eingestellt und während
des Starts eine Steuerung/Regelung durchgeführt wird.
Demgemäß wird zum
Zeitpunkt des Starts des Verbrennungsmotors, wenn die Drehzahl des Motors
so abfällt,
dass der Druck der Einspritzungsluft, welcher infolge der von der
durch die Kraft der Kurbelwelle angetriebenen Luftpumpe ausgestoßenen komprimierten
Luft im Druck ansteigt, kein ausreichend hoher Druck ist, um ein
Kraftstoff-Luft-Gemisch beim Kompressionshub einzuspritzen, das Kraftstoff-Luft-Gemisch
aus dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil zur Zeit des Ansaughubs eingespritzt,
so dass der Druck im Verbrennungsmotor ein Unterdruck ist. Zu dieser
Zeit hat zusätzlich
dazu, dass in der Verbrennungskammer ein Unterdruckzustand herrscht,
die Einspritzungsluft als ein Ergebnis davon, das komprimierte Luft
von der Luftpumpe zugeführt
wird, einen Druck, welcher höher
als der relativ niedrige Druck der atmosphärischen Luft ist, und die Druckdifferenz zwischen
dem Druck des Kraftstoff/Luftgemisches in dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil
und dem Druck innerhalb der Verbrennungskammer ist daher groß, um die
Zerstäubung
des Kraftstoff in der Verbrennungskammer zu unterstützen. Eine
kraftvolle Luftströmung
wird daher in der Verbrennungskammer durch die zusammen mit dem Kraftstoff
von dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil zur Zeit des Kompressionshubs
eingespritzte Hochdruckeinspritzungsluft gemäß dem Motorzustand ausgebildet,
um die Zerstäubung
des Kraftstoffs zu unterstützen.
Eine überragende
Brennbarkeit kann daher erhalten werden und ein geschichteter Verbrennungsvorgang
ist möglich.
Als
ein Ergebnis werden gemäß der im
Anspruch 1 offenbarten Erfindung die folgenden Ergebnisse erzielt.
Bei einem Verbrennungsmotor vom Zylindereinspritztyp, bei dem der
Verbrennungskammereinspritzzeitpunkt des Kraftstoff/Lufteinspritzventils gemäß dem Motorzustand
auf den Kompressionshub eingestellt ist, wird nämlich dann, wenn ein Start
des Verbrennungsmotors erfasst wird, die Einspritzzeit auf den Einlasshub
eingestellt. Es ist daher möglich, die
Zerstäubung
des Kraftstoffs in der Verbrennungskammer zu unterstützen, die
Brennbarkeit während des
Starts zu verbessern und die Startleistung zu verbessern. Ferner
wird der Luftdruck zur Zeit des Kompressionshubs beim Einblasen
(Einspritzen) der Luft verwendet und es besteht im Wesentlichen
keine Gefahr, dass der Luftweg in dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil
infolge von Ablagerungen blockiert wird. Ferner wird durch die Einstellung
der Einspritzzeit des Kraftstoff/Lufteinspritzventils auf den Kompressionshub eine überragende
Brennbarkeit erhalten und eine geschichtete Verbrennung ist möglich.
Bei
der im Anspruch 2 offenbarten Erfindung umfasst das Motorzustanderfassungsmittel
in dem im Anspruch 1 offenbarten Verbrennungsmotor vom Zylindereinspritztyp
ein Drehzahlerfassungsmittel zur Erfassung einer Drehzahl des Motors,
so dass dann, wenn von dem Drehzahlerfassungsmittel erfasst wird,
dass der Druck der Einspritzungsluft eine vorgeschriebene Motordrehzahl
erreicht hat, die dem Erreichen eines Basisluftdrucks entspricht,
bei dem die Einspritzung eines Kraftstoff/Luftgemisches in den Kompressionshub
möglich
ist, das Steuer/Regelmittel während
der Startsteuerung/regelung die Einspritzzeit vom Ansaughub zum
Kompressionshub umschaltet.
Wenn
der Druck der Einspritzungsluft einen Basisluftdruck erreicht, wird
demgemäß die Einspritzperiode
vom Ansaughub zum Kompressionshub basierend auf Erfassungsergebnissen
von dem Drehzahlerfassungsmittel umgeschaltet und eine Zerstäubung des
Kraftstoffs wird unter Verwendung von Hochdruckeinspritzungsluft
durchgeführt,
ohne einen Drucksensor zur Erfassung des Drucks der Einspritzungsluft
verwenden zu müssen.
Als
ein Ergebnis werden gemäß Anspruch
2 der Erfindung zusätzlich
zu den im Anspruch 1 offenbarten Ergebnissen der Erfindung die folgenden
Ergebnisse erhalten. Ein Drucksensor ist daher nicht notwendig,
um den Druck der Einspritzungsluft zu erfassen, Kosten können verringert
werden und eine Zerstäubung
des Kraftstoffs kann unter Verwendung der Hochdruckeinspritzungsluft
durchgeführt
werden, um eine gute Startleistung sicherzustellen.
Bei
der im Anspruch 3 offenbarten Erfindung ist der im Anspruch 1 offenbarte
Verbrennungsmotor vom Zylindereinspritztyp derart ausgebildet, dass das
Motorzustandserfassungsmittel ein Einspritzfrequenzerfassungsmittel
zur Erfassung einer Einspritzfrequenz des Kraftstoff/Lufteinspritzventils
umfasst, so dass dann, wenn von dem Einspritzfrequenzerfassungsmittel
erfasst wird, dass der Druck der Einspritzungsluft eine vorgeschriebene
Einspritzfrequenz erreicht hat, die dem Erreichen eines Basisluftdrucks entspricht,
bei dem die Einspritzung eines Luftgemisches in den Kompressionshub
möglich
ist, dass Steuer/Regelmittel während
der Startsteuerung/regelung die Einspritzzeit vom Ansaughub zum
Kompressionshub umschaltet.
Wenn
der Druck der Einspritzungsluft einen Basisluftdruck erreicht, wird
demgemäß die Einspritzperiode
vom Ansaughub zum Kompressionshub basierend auf Erfassungsergebnissen
des Einspritzfrequenzerfassungsmittels nach der Beendigung der Steuerung/Regelung
des Starts umgeschaltet und eine Zerstäubung des Kraftstoffs wird unter
Verwendung von Hochdruckeinspritzungsluft durchgeführt, ohne
einen Drucksensor zur Erfassung des Drucks der Einspritzungsluft
verwenden zu müssen.
Als ein Ergebnis werden gemäß Anspruch
3 der Erfindung dieselben Ergebnisse wie für die Erfindung des Anspruchs
2 erhalten.
Bei
der im Anspruch 4 offenbarten Erfindung mit dem im Anspruch 1 offenbarten
Verbrennungsmotor vom Zylindereinspritztyp umfasst das Motorzustandserfassungsmittel
ein Zeiterfassungsmittel zur Erfassung einer Haltezeit des Verbrennungsmotors, so
dass dann, wenn die von dem Zeiterfassungsmittel erfasste Haltezeit
innerhalb einer vorgeschriebenen Haltezeit liegt, welche einem Zustand
entspricht, bei dem der Druck der Einspritzungsluft höher als
ein Basisluftdruck ist, bei dem eine Einspritzung des Luftgemisches
in den Kompressionshub möglich
ist, wenn ein Start des Verbrennungsmotors von dem Motorzustandserfassungsmittel
erfasst wird, das Steuer/Regelmittel die Einspritzzeit auf den Kompressionshub
einstellt, und wenn die Haltezeit die vorgeschriebene Haltezeit überschreitet,
eine Steuerung/Regelung während
des Starts durchgeführt wird.
Da
die Haltezeit vom Zeitpunkt eines vorherigen Haltevorgangs des Verbrennungsmotors
bis zum jetzigen Startzeitpunkt des Starts in einer vorgeschriebenen
Haltezeit liegt, gibt es demgemäß im Wesentlichen
nur einen sehr kleinen oder keinen Einspritzungsluft-Druckabfall
infolge eines Entweichens von komprimierter Luft aus in dem Luftzufuhrsystem usw.
von der Luftpumpe zu dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil vorhandenen
dünnen
Spalten. Wenn der Druck der Einspritzungsluft zum Startzeitpunkt
dann größer als
der Basisluftdruck ist, kann das Kraftstoff/Luftgemisch beim Kompressionshub
eingespritzt werden, ohne eine Steuerung/Regelung während des
Starts durchzuführen.
Eine kraftvolle Luftströmung
wird daher in der Verbrennungskammer durch eine Einspritzungsluft
mit einem höheren Druck
als dem Basisluftdruck ausgebildet und eine Kraftstoffzerstäubung wird
unterstützt.
Es ist daher möglich,
eine überragende
Brennbarkeit zu erhalten und ein geschichteter Brennvorgang ist
direkt nach dem Beginn des Starts möglich.
Als
ein Ergebnis werden gemäß Anspruch
4 der Erfindung zusätzlich
zu den im Anspruch 1 offenbarten Ergebnissen der Erfindung die folgenden
Ergebnisse erhalten. Selbst wenn ein Verbrennungsmotor in einem
Startzustand ist, ist es nämlich
möglich,
wenn die Haltezeit eines Verbrennungsmotors innerhalb einer vorgeschriebenen
Haltezeit liegt, die Brennbarkeit zu verbessern, indem eine Einspritzung eines
Luft-Kraftstoff-Gemisches
unter Verwendung von Hochdruckeinspritzungsluft durchgeführt wird, ohne
eine Steuerung/Regelung während
des Starts durchzuführen,
eine überragende
Startleistung wird sichergestellt und der Startzeitpunkt eines geschichteten
Verbrennungsvorgangs wird schneller erreicht, so dass der Kraftstoffverbrauch
entscheidend verbessert wird.
Im
Folgenden werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 beschrieben,
in welchen:
1 eine Teilquerschnittsansicht
einer Ebene orthogonal zu einer Drehmittellinie L2 einer Kurbelwelle
eines Verbrennungsmotors vom Mehrzylindereinspritztyp ist, welcher
eine Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung bildet, von I der 3 und 5 aus
gesehen.
2 eine Querschnittsansicht
einer Ebene senkrecht zu einer Drehmittellinie einer Kurbelwelle ist,
welche eine Zylinderachsenlinie für ein Kurbelgehäuse und
einen Zylinder des Verbrennungsmotors der 1 enthält und eine von II-II der 5 aus gesehene Querschnittsansicht
eines Zylinderkopfs ist.
3 eine Querschnittsansicht
ist, von III-III der 5 aus
gesehen.
4 eine vergrößerte Ansicht
eines wesentlichen Teils eines Zylinderkopfs und einer Kopfabdeckung
der 2 ist und eine Querschnittsansicht von
IV-IV der 8 aus gesehen
in der Nähe
eines Luftdruckreglers ist.
5 eine Ansicht von V der 1 ist, wenn die Kopfabdeckung
außerhalb
liegt.
6 eine Teilquerschnittsansicht
hauptsächlich
von VI-VI der 5 von
wesentlichen Teilen ist.
7 eine schematische Ansicht
ist, welche ein Kraftstoffzufuhrsystem und ein Luftzufuhrsystem für ein Kraftstoff-Luftgemischventil
des Verbrennungsmotors der 1 veranschaulicht.
8 eine Ansicht der Kopfabdeckung
von VIII der 1 ist.
9 ein Flussdiagramm ist,
welches eine Routine zur Steuerung/Regelung während des Starts für eine Einspritzzeit
eines Kraftstoff/Luftgemischventils des Verbrennungsmotors der 1 veranschaulicht.
10 eine schematische Ansicht
ist, welche eine Einspritzzeit für
ein Kraftstoff/Luftgemischventil und ein Kraftstoffeinspritzventil
des Verbrennungsmotors der 1,
eine Auslasszeit einer Luftpumpe und einen Zündzeitpunkt veranschaulicht, wobei
10(A) eine Ansicht ist,
wenn das Kraftstoff/Lufteinspritzventil ein Kraftstoff/Luftgemisch beim
Ansaughub einspritzt und 10(B) eine
Ansicht ist, wenn das Kraftstoff/Lufteinspritzventil ein Kraftstoff/Luftgemisch
beim Kompressionshub einspritzt.
11 ein Flussdiagramm ist,
welches eine Routine zur Steuerung/Regelung während des Starts für eine Einspritzzeit
eines Kraftstoff/Luftgemischventils eines Verbrennungsmotors vom
Mehrzylindereinspritztyp veranschaulicht, welcher eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bildet.
Auf 1 bis 3 Bezug nehmend ist ein Verbrennungsmotor
vom Zylindereinspritztyp E, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet
wird, ein wassergekühlter
Einzylinderviertaktverbrennungsmotor, welcher an einem von einem
Kraftrad gebildeten Fahrzeug befestigt ist und mit einem Motorkörper ausgestattet
ist, welcher aus einem Kurbelgehäuse 1,
welches eine Kurbelkammer ausbildet, die eine Kurbelwelle 5 aufnimmt,
einem mit einem oberen Ende des Kurbelgehäuses 1 verbundenen
Zylinder 2, einem mit dem oberen Ende des Zylinders 2 gekuppelten
Zylinderkopf 3 und einer mit einem oberen Ende des Zylinderkopfs 3 gekuppelten
Kopfabdeckung 4 besteht.
Der
Verbrennungsmotor E ist liegend angeordnet, sodass sich die Kurbelwelle 5 in
einer Richtung von links nach rechts des Fahrzeugs (Fahrzeugbreitenrichtung)
erstreckt, um an dem Fahrzeug in einem Zustand aufgehängt zu sein,
in dem der zur Vorderseite des Fahrzeugs hin bezüglich der Kurbelwelle 5 angeordnete
Zylinder 2 leicht nach oben bezüglich des Fahrzeugs geneigt
ist (auf 1 und 2 Bezug nehmend).
In
dieser Ausführungsform
ist, was den Körper
des Verbrennungsmotors E in der Richtung D einer Zylinderschaftlinie
L1 betrifft, eine Aufwärts richtung
die Richtung, in welcher der Zylinderkopf 3 bezüglich des
Zylinders 2 angeordnet ist.
Ein
in einem Zylinderloch 2a des Zylinders 2 hin-
und hergehend beweglich angebrachter Kolben 6 ist mit der
in einer drehbaren Weise an dem Kurbelgehäuse 1 abgestützten Kurbelwelle 5 über eine Pleuelstange 7 gekuppelt.
Eine an der Unterseite des Zylinderkopfs 3 ausgebildete
Ausnehmung 3a und ein an der Oberseite des Kolbens 6 ausgebildeter Hohlraum 6a bilden
zwischen dem Kolben 6 und dem Zylinderkopf 3 eine
Verbrennungskammer 8.
Auf 4 Bezug nehmend sind ein
Einlasskanal 9 mit einem Paar von Einlassöffnungen 9a, welche
zu der Verbrennungskammer 8 öffnen, und ein Auslasskanal 10 mit
einer einzigen Auslassöffnung 10a,
welche zu der Verbrennungskammer 8 öffnet, an dem Zylinderkopf 3 ausgebildet
und sind mit einem Paar Einlassventilen 11, welche das
Paar von Einlassöffnungen 9a öffnen und
schließen,
und einem einzelnen Auslassventil 12 versehen, welches die
Auslassöffnung 10a öffnet und
schließt.
Ein Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 und eine Zündkerze 14 sind
zu der Verbrennungskammer 8 hin weisend eingesetzt.
Das
Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 ist in einem im Wesentlichen
zentralen Teil der Verbrennungskammer 8 von einer Zylinderachslinienrichtung D
aus betrachtet, angeordnet, um eine Achslinie mit der im Wesentlichen
selben Achse wie der der Zylinderschaftlinie L1 zu besitzen, um
ein Kraftstoff-Luftgemisch
aus Kraftstoff und komprimierter Luft direkt in die Verbrennungskammer 8 einzuspritzen.
Beide Einlassventile 11, das Auslassventil 12 und
die Zündkerze 14 sind
in einer Umfangsrichtung um die Peripherie des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 herum
mit Abstand angeordnet, wobei das Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 als
ein Mittelpunkt verwendet wird.
Eine
Einlassrohrleitung 15 einer Einlassvorrichtung mit einem
Luftfilter 51 (auf 7 Bezug
nehmend) und einem Drosselkörper
ist so angeschlossen, dass sie mit einem Einlass 9b an
einer Seitenfläche
der Einlassseite des Zylinderkopfs 3 kommuniziert, an welcher
der Einlass 9b des Einlasskanals 9 öffnet, und
ein Auspuffrohr einer Auspuffeinrichtung ist an der Seitenfläche einer
Auslassseite des Zylinderkopfs 3 angeschlossen, an welcher
sich ein Auslass 10b des Auslasskanals 10 öffnet.
Hier
betrifft die Einlassseite die Seite, wo der Einlasskanal 9 bezüglich einer
Ebene H parallel zu einer Drehmittellinie L2 der Kurbelwelle 5,
welche die Zylinderschaftlinie L1 in dem Motorkörper enthält, angeordnet ist und die
Auslassseite betrifft die Seite, wo der Auslasskanal 10 bezüglich der
Ebene H des Motorkörpers
angeordnet ist.
Die
von der Einlassvorrichtung über
das Einlassrohr 15 zugeführte Luft wird über das
Paar von geöffneten
Einlassventilen 11 von den Einlasskanälen 9 in die Verbrennungskammer 8 eingezogen, wenn
der Kolben beim Abwärtsansaughub
ist. Kraftstoff, welcher in die Verbrennungskammer 8 von
dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 in einem Zustand,
in welchem er mit Luft gemischt ist, eingespritzt wird, wird durch
einen Funken von der Zündkerze 14 verbrannt,
nachdem er durch den ansteigenden Kolben 6 beim Kompres-sionshub
komprimiert wurde, und der Kolben 6, welcher infolge des
Drucks des verbrannten Gases beim Expansionshub absinkt, dreht die
Kurbelwelle 5 über
die Pleuelstange 7. Beim Auspuffhub wird das verbrannte
Gas als Auspuffgas von der Verbrennungskammer 8 über das
offene Auslassventil 12 zu dem Auslasskanal 10 ausgestoßen und
wird weiter zu der Außenseite über die
Auspuffvorrichtung ausgestoßen.
Auf 1 bis 5 Bezug nehmend besteht ein Ventilaufbau 16 zum Öffnen und
Schließen
der Einlassventile 11 und des Auslassventils 12 aus
einer Nockenwelle 17, einem Einlassnocken 18i und
einem Auslassnocken 18e, die in einer drehbaren Weise an
seitlichen Teilen des Zylinders 2 abgestützt sind,
einem Einlassnockenfolger 20i, welcher mit dem Einlassnocken 18i in
Kontakt tritt, und einen Auslassnockenfolger 20e, welcher
mit dem Auslassnocken 18e in Kontakt tritt, die jeweils
in einer schwenkbaren Weise an einem an dem Zylinder 2 abgestützten Paar
von Tragwelle 19i, 19e abgestützt sind, Einlasskipphebeln 22i,
welche mit Spitzen der Ventilschäfte
des Paars von Einlassventilen 11 in Kontakt treten und
einem Auslasskipphebel 22e, welcher mit der Spitze eines
Ventilschafts des Auslassventils 12 in Kontakt tritt, die
jeweils in einer schwenkbaren Weise an einem Paar von an dem Zylinderkopf 3 abgestützten Kipphebelwellen 21i, 21e abgestützt sind,
und einem Paar Stangen 23i, 23e, welche mit den
Enden der Nockenfolger 20i und Auslassnockenfolger 20e und
dem Einlasskipphebel 22i und dem Auslasskipphebel 22e in
Kontakt treten und den oszillierenden Gang des Nockenfolgers 20i und
des Auslassnockenfolgers 20e zu dem Einlasskipphebel 22i und
Auslasskipphebel 22e übertragen.
Wie
in 1 gezeigt, wird die
Nockenwelle 17 drehbar mit einer, der halben Drehzahl der
Kurbelwelle 5 bzw. der Nockenwelle 17 entsprechenden Drehzahl
durch eine Antriebskraft der Kurbelwelle 5 angetrieben,
welche über
einen Getriebemechanismus übertragen
wird, der ein an der Kurbelwelle 5 vorgesehenes Antriebszahnrad 24,
ein an der Nockenwelle 17 vorgesehenes Nockenzahnrad 25 und eine
Steuerkette 26 umfasst, welche sich über die Zahnräder 24 und 25 erstreckt.
Der Einlassnocken 18i und der Auslassnocken 18e,
welche zusammen mit der Nockenwelle 17 drehen, öffnen und
schließen das
Paar von Einlassventilen 11 und das Auslassventil 12,
welche durch Ventilfedern 27 in eine Ventilschließrichtung
gedrängt
werden, zu vorgeschriebenen Öffnungs-
und Schließzeit
in Synchronisation mit der Drehung der Kurbelwelle 5 über den
Einlassnockenfolger 20i und den Auslassnockenfolger 20e, das
Paar von Stangen 23i, 23e, die Einlasskipphebel 22i und
den Auslasskipphebel 22e.
Auf 3 und 6 Bezug nehmend spritzt das Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30,
welches so angebracht ist, dass es sich zu dem Zylinderkopf 3 und
der Kopfabdeckung 4 erstreckt, ein aus Kraftstoff und Einspritzungsluft
bestehendes Kraftstoff/Luft-Gemisch direkt in den Hohlraum 6a der
Verbrennungskammer 8 hinein.
Das
Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 besteht aus einem Kraftstoffeinspritzventil 31,
welches in ein an der Kopfabdeckung 4 ausgebildetes Einsetzrohr 4c eingesetzt
ist, um über
ein Kraftstoffzufuhrsystem 40 (auf 7 Bezug nehmend) zugeführten Kraftstoff
einzuspritzen und ein Lufteinspritz-(einblas) -ventil 32,
welches in ein an dem Zylinderkopf 3 ausgebildetes Einsetzrohr 3c eingesetzt
ist, um ein Kraftstoff/Luft-Gemisch aus von dem Kraftstoffeinspritzventil 31 eingespritzten
Kraftstoff und über
ein Luftzufuhrsystem 50 (auf 7 Bezug
nehmend) bereitgestellte Einspritzungsluft aus einer Düse 32a mit
einem Ventilkörper 32a1,
welche ein Düsenloch
(nicht gezeigt) in die Verbrennungskammer 8 öffnet und schließt, einzuspritzen.
Eine
ringförmige
Kraftstoffkammer 36, welche durch ein Paar ringförmige Dichtungen 33, 34 abgedichtet
ist, die um den Außenumfang
eines Ventilkörpers 31b des
Kraftstoffeinspritzventils 31 angebracht sind, ist so ausgebildet,
dass es den Ventilkörper 31b einschließt. Kraftstoff
wird der Kraftstoffkammer 36 von dem Kraftstoffzufuhrsystem 40 zugeführt. Eine
ringförmige
Luftkammer 37, welche durch eine Dichtung 34 und
eine ringförmige
Dichtung 35 abgedichtet ist, welche um den Außenumfang
des Ventil-körpers 32b des
Lufteinspritzventils 32 befestigt sind, ist so ausgebildet,
dass es einen Düsenabschnitt 31a des
Kraftstoffeinspritzventils 31 und einen Lufteinleitabschnitt 32c des
Lufteinspritzventils 32 zwischen dem Einsetzrohr 4c,
dem Kraftstoffeinspritzventil 31 und dem Lufteinspritzventil 32 einschließt. Komprimierte
Luft von dem Luftzufuhrsystem 50 wird als Einspritzungsluft
der Luftkammer 37 zugeführt.
Die
in dem von dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 eingespritzten
Kraftstoff/Luftgemisch enthaltene Kraftstoffmenge, die Einspritzzeit
TM (auf 10 Bezug nehmend)
des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 und die Einspritzmenge
werden durch ein elektronisches Steuer/Regelmittel (nachfolgend
als „ECU" bezeichnet) 80 (auf 1 Bezug nehmend), welches
als ein Steuer/Regelmittel verwendet wird, gemäß Motorzuständen wie einer Motorlast des
Verbrennungsmotors E, einer Motordrehzahl Ne und einer Motortemperatur
usw. eingestellt, welche von später
beschriebenen Motorzustandserfassungsmitteln erfasst werden. Ferner
wird auch ein Zündzeitpunkt
Ti (auf 10 Bezug nehmend)
der Zündkerze 14 von
der ECU 80 gemäß den Motorzuständen gesteuert/geregelt.
Das
Kraftstoffeinspritzventil 31 und das Lufteinspritzventil 32 bestehen
aus einem Solenoidventil, welches zum Öffnen und Schließen durch
ein Signal von der ECU 80 betrieben wird. Das Kraftstoffeinspritzventil 31 spritzt
Kraftstoff, welcher von der Kraftstoffkammer 36 durch eine
in dem Ventikörper 31b ausgebildete
Kraftstoffeinleitöffnung 31c strömt, von dem
Düsenabschnitt 31a durch
den Lufteinleitabschnitt 32c und in den Ventilkörper 32b des
Lufteinspritzventils 32 zu einer Einspritzzeit TF (auf 10 Bezug nehmend) ein und
eine von der ECU 80 gemäß den Motorzuständen eingestellte
Kraftstoffmenge. Danach spritzt das Lufteinspritzventil 32 ein
Kraftstoff/Luftgemisch von Kraftstoff in dem Ventilkörper 32b und
Einspritzungsluft in den Ventilkörper 32b und
der Luftkammer 37 von dem gegenüberliegenden Düsenabschnitt 32a in
die Verbrennungskammer 8 zu dem Hohlraum 6a hin
ein mit einer Einspritzzeit und einer Einspritzmenge, welche die
Einspritzzeit TM und die Einspritzmenge des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 ist.
Auf 7 Bezug nehmend besteht
das Kraftstoffzufuhrsystem 40 aus einer elektrisch betriebenen
Kraftstoffpumpe 42 zur Druckzufuhr von flüssigem Kraftstoff,
welcher von einem Kraftstofftank 41 unter hohem Druck gepumpt
wird, einem Kraftstoffdruckregler 43 zur Regulierung des
Kraftstoff drucks, welcher von der Kraftstoffpumpe 42 der
Kraftstoffkammer 36 mit einem eingestellten Kraftstoffdruck PF
zugeführt
wird, und einem Kraftstoffdurchgangsystem 44, welches mit
der Kraftstoffpumpe 42 kommuniziert, einem Kraftstoffdruckregler 43 und
einer Kraftstoffkammer 36. Auf 6 und 8 Bezug nehmend
wird Kraftstoff mit dem eingestellten Kraftstoffdruck PF der Kraftstoffkammer 36 über einen Kraftstoffdurchgang 44c zugeführt, der
aus Löchern besteht,
die in der Kopfabdeckung 4 ausgebildet sind, über ein
Anschlussstück 46,
mit welchem eine Leitung 45 verbunden ist. Kraftstoffdurchgänge 44a, 44b und
ein Kraftstoffdurchgang 44c, welche jeweils durch die Leitung 45 und
das Anschlussstück 46 ausgebildet
sind, bilden einen Teil des Kraftstoffdurchgangssystems 44. Überschüssiger Kraftstoff
von dem von der Kraftstoffpumpe 42 ausgetragenem Kraftstoff
wird von dem Kraftstoffdruckregler 43 über einen Rücklaufkraftstoffdurchgang 47 zum
Kraftstofftank 41 zurückgeleitet.
Auf 5 bis 7 Bezug nehmend besteht das Luftzufuhrsystem 50 aus
einer durch die Kraft der Kurbelwelle 5 angetriebenen Luftpumpe 52,
welche von einem Luftfilter 51 der Einlassvorrichtung angesaugte
Luft austrägt,
einem Luftdruckregler 53 zum Regeln des Drucks der Einspritzungsluft,
welche von der komprimierten Luft gebildet ist, welche von der Luftpumpe 52 der
Luftkammer 37 zugeführt
wird, auf einen eingestellten Luftdruck PA und ein Luftdurchgangssystem 54,
welches mit der Luftpumpe 52 kommuniziert, einem Luftdruckregler 53 und
einer Luftkammer 37. Der eingestellte Luftdruck PA ist
ein Druck, welcher das Einspritzen eines Kraftstoff/Luftgemisches
aus dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 in den Kompressionshub
und vorzugsweise in eine spätere
Hälfte
des Kompressionshubs ermöglicht und
ist eingestellt, um ein Druck zu sein, welcher so niedrig wie möglich ist,
um die Einspritzung des Kraftstoff/Luftgemisches in den Kompressionshub
zu ermöglichen,
obwohl er höher
als ein Basisluftdruck PAO ist.
Die
an der Auslassseite des Zylinders 2 vorgesehene Luftpumpe 52 ist
eine Verdrängungspumpe
vom Kolbentyp zum Ausstoßen
von komprimierter Luft mit einem Druck höher als dem des eingestellten Luftdrucks
PA zu einer Auslasszeit TA, welche später beschrieben wird, und besteht
aus einem integral mit dem Zylinder 2 ausgebildeten Pumpenkörper 52a,
einer Pumpenabdeckung 52b, welche über eine von einer dünnen Platte
gebildeten Dichtung 52c an den Pumpenkörper 52a gekuppelt
ist, einer durch die Kraft der Kurbelwelle 5 drehbar angetriebene
Drehwelle 55, welche in einer drehbaren Weise an dem Zylinder 2 abgestützt ist,
und einem mit der Drehwelle 55 gekuppelten Kolben 52d,
der eine Pumpenkammer 52e mit einer Pumpenabdeckung 52b ausbildet, der
in einer Weise eingesetzt ist, in der er in dem Pumpenkörper 52a zu
einer hin- und hergehenden Bewegung im Stande ist.
Ein
von einem Einlassweg 52f1 gebildeter Einlassabschnitt,
welcher mit einem aus einem Blattventil bestehenden Einlassventil
versehen ist, das an einer Dichtung 52c als ein Blattkörper teilnimmt,
und ein Auslassabschnitt 52g, welcher mit einem Auslassweg 52g1 ausgebildet
ist, welcher mit einem Auslassventil 52h versehen ist,
das einen durch eine Feder 52h2 angetriebenen Ventilkörper 52h1 besitzt, sind
an der Pumpenabdeckung 52b ausgebildet. Auf 1 und 3 Bezug nehmend wird die Drehwelle 55 mit
derselben Drehzahl wie die Nockenwelle 17 durch die Kraft
der Kurbelwelle 5 drehbar angetrieben, welche über einen
Getriebemechanismus übertragen
wird, der aus einem an der Kurbelwelle 5 vorgesehenen Antriebszahnrad 56,
einem an der Drehwelle 55 vorgesehenen angetriebenen Zahnrad 57 und
einer Übertragungskette 58 besteht,
welche die Zahnräder 56, 57 überspannt.
Die
Pumpenabdeckung 52b und der Auslassabschnitt 52g sind
als Ganzes neben der Auslassseite des Zylinderkopfs 3 angeordnet,
sind an der Seite des Zylinderkopfs 3 einer Verbindungsfläche 3d angeordnet
und das oberste Ende der Pumpenkammer 52e ist im Wesentlichen über der
Ver bindungsfläche 3d angeordnet.
Ferner ist die gesamte Luftkammer 57 näher als die Luftkammer 36 an
der Luftpumpe 52 angeordnet.
Der
Kolben 52d ist mit der Drehwelle 55 über einen
Kulissenantriebsmechanismus gekuppelt. Insbesondere ist der Kolben 52d über ein
Gleitstück 59, welches
in einer gleitenden Weise in ein an dem Kolben 52d ausgebildetes
säulenförmiges Führungsloch passt,
mit einem exzentrischen Schaft (Welle) 55a gekuppelt, welcher
exzentrisch von einer Drehmittellinie der Drehwelle 55 an
einem Ende der Drehwelle 55 vorgesehen ist, um in einer
hin- und hergehenden Weise in einer axialen Richtung des Pumpenkörpers 52a in
dem Pumpenkörper 52a infolge
einer Drehung der Drehwelle 55 bewegt zu werden. Ein Übertragungsmechanismus
zum drehbaren Antreiben eines Förderelements
einer Kühlwasserpumpe 28 ist
an dem anderen Ende der Drehwelle 55 vorgesehen.
In
die Pumpenkammer 52e von dem Einlassweg 52f1 über ein
Anschluss stück 60,
mit welchem eine mit dem Luftfilter 51 kommunizierende
Leitung (Rohr) verbunden ist, eingesaugte Luft wird durch den Kolben 52d auf
einen hohen Druck komprimiert, das Auslassventil 52h wird
geöffnet
und die Luft wird als komprimierte Luft in den Auslassweg 52g1 ausgestoßen.
Auf 4 und 8 Bezug nehmend ist der Luftdruckregler 53 an
der Kopfabdeckung 4 angebracht, um teilweise in einem Speicherabschnitt 4d enthalten
zu sein, welcher integral an einer Einlassseite der Kopfabdeckung 4 ausgebildet
ist. Der Luftdruckregler 53 besteht aus einem ersten Gehäuse 53a,
welches in einer in dem Speicherabschnitt 4d ausgebildeten
Speicherkammer 4e enthalten ist, und einem zweiten Gehäuse 53b,
welches an einem Außenteil
der Speicherkammer 4e angeordnet ist, um von einer Abdeckung 53c abgedeckt
zu sein. Eine Lufteinleitkammer 63, welche durch ein Paar
ringförmige
Dichtungen 61, 62 abgedichtet ist, die an dem ersten
Gehäuse 53a angebracht
sind, um das erste Gehäuse 53a zwischen
den Dichtungen 61 und 62 einzuschließen, und
eine Rücklaufluftkammer 64, welche
einen Luftauslassabschnitt 53a1 des ersten Gehäuses 53a zwischen
der Dichtung 62 und dem Boden des Speicherabschnitts 4d einschließt, sind zwischen
dem Speicherabschnitt 4d und dem ersten Gehäuse 53a ausgebildet.
An der Rücklaufluftkammer 64 wird
von dem Luftdruckregler 53 während einer Druckregulierung
ausgetragene überschüssige Luft
längs dem
Luftauslassabschnitt 53a1 geleitet.
Ein
Luftführungsloch 53d zum
Leiten von Außenluft
als einem Fluid mit einem Standarddruck während der Korrektur des eingestellten
Luftdrucks PA ist an dem zweiten Gehäuse 53b ausgebildet.
Die Außenluft
strömt
von einem zwischen dem Speicherabschnitt 4d und der Abdeckung 53c ausgebildeten Spalt 53e in
einen zwischen dem zweiten Gehäuse 53b und
der Abdeckung 53c ausgebildeten Spalt 53f, um
in den Luftdruckregler 53 von dem in dem Spalt 53f geöffneten
Luftführungsloch 53d zu
strömen.
Auf 7 Bezug nehmend leitet die
Lufteinlasskammer 63 Luft mit dem eingestellten Luftdruck PA
als einem Fluid mit einem Referenzdruck während der Korrektur des eingestellten
Kraftstoffdrucks PF des Kraftstoffdruckreglers 43 gemäß dem Druck in
der Luftkammer 37, so dass die Luft mit dem Kraftstoffdruckregler 43 über einen
Luftdurchgang kommuniziert, welcher teilweise von einem in dem Speicherabschnitt 4d ausgebildeten
Durchgang 65a gebildet ist. Ferner kommuniziert die Rücklaufluftkammer 64 mit
dem Luftfilter 51 über
einen Rücklaufluftweg 67,
welcher von einem an dem Speicherabschnitt 4d angebrachten
Anschlussstück 66 und
einer Leitung (nicht gezeigt), welche mit dem Anschlussstück 66 verbunden
ist usw. ausgebildet ist. Überschüssige Luft
der von der Luftpumpe 52 ausgetragenen komprimierten Luft
wird zu dem Luftfilter 51 von dem Luftdruckregler 53 über den
Rücklaufluftweg 67 zurück zirkuliert.
Auf 5 bis 8 Bezug nehmend besteht das Luftdurchgangssystem 54 aus
einem Luftdurchgang 54a, welcher gebildet ist von einer
Leitung 68, die mit einem Auslass des Auslasswegs 52g1 der Pumpenabdeckung 52b verbunden
ist, einem kopfseitigen Luftdurchgang 54b, welcher aus
einem in dem Zylinderkopf 3 ausgebildeten Loch besteht,
einem abdeckungsseitigen Luftdurchgang 54c, welcher aus
einem in der Kopfabdeckung 4 ausgebildeten Loch besteht,
einem Verbindungsluftdurchgang 54d, welcher von einem hohlen
Positionierungsstift 69 gebildet ist, der an der Fläche vorgesehen
ist, an der der Zylinderkopf 3 und die Kopfabdeckung 4 verbunden
sind, um den kopfseitigen Luftdurchgang 54b und den abdeckungsseitigen
Luftdurchgang 54c zu verbinden, und einem Verzweigungsluftdurchgang 54e,
welcher von dem abdeckungsseitigen Luftdurchgang 54c verzweigt.
Der
Verzweigungsluftdurchgang 54e, welcher aus einem in der
Kopfabdeckung 4 ausgebildeten Loch besteht, kommuniziert
mit der Luftkammer 37 und dem Luftdruckregler 53 über den
abdeckungsseitigen Luftdurchgang 54c. Eine Öffnung 70 (auch
auf 4 Bezug nehmend)
ist an dem Verzweigungsluftdurchgang 54e vorgesehen. Unter
Verwendung dieser Öffnung 70 kann
der Druck der Einspritzungsluft in der Luftkammer 37 höher gehalten werden
als der eingestellte Luftdruck PA zur Zeit der Abgabe von komprimierter
Luft mit einem Druck höher
als dem des eingestellten Luftdrucks PA von der Luftpumpe 52 zu
einer vorgeschriebenen Zeit von der Abgabestartzeit der Luftpumpe 52.
Die Öffnung 70 bildet
daher einen Hochdruckhaltestruktur, um vorübergehend den Einspritzungsluftdruck
auf einem höheren
Druck als dem des eingestellten Luftdrucks PA zu halten, wenigstens
bis zu einer Zeit, welche mit der Einspritzstartzeit des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 übereinstimmt.
Ferner wird ein Pulsieren der von dem Luftdruckregler 53 geleiteten
komprimierten Luft durch die Öffnung 70 unterdrückt und
die Präzision
der Regulierfunktion des Luftdruckreglers 53 wird verbessert.
Ferner
kann durch die Anordnung der Leitung 68 an der Auslassseite
des Zylinders 2 und die Ausbildung des kopfseitigen Luftdurchgangs 54b und des
abdeckungsseitigen Luftdurchgangs 54c an der Auslassseite
des Zylinderkopfs 3 bzw. der Auslassseite der Kopfabdeckung 4 des
Luftdurchgangssystems 54 die Luftdurchgänge 54a, 54b und 54c,
welche die Luftkammer 37 von der Luftpumpe 52 erreichen,
an der Auslassseite des Zylinderkopfs 3 und der Auslassseite
der Kopfabdeckung 4 vorgesehen werden, die verglichen mit
der Einlassseite wegen des durch den Auslass kanal 10 strömenden Auspuffgases
eine hohe Temperatur besitzen.
Als
nächstes
wird die Steuerung/Regelung des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 unter
Verwendung der Auslasszeit TA der komprimierten Luft aus der Luftpumpe 52 und
die ECU 80 unter Bezugnahme auf die 1, 3, 9 und 10 beschrieben. Auf 1 Bezug nehmend werden in die ECU 80 Erfassungssignale
von einem Motorzustanderfassungsmittel eingegeben, welches umfasst:
einen Drehzahlsensor 81 zur Erfassung einer Drehzahl der Kurbelwelle 5,
welcher das Drehzahlerfassungsmittel zur Erfassung einer Drehzahl
Ne des Verbrennungsmotors E bildet, einen Lastsensor 82 zur
Erfassung der Öffnung
eines Drosselventils, welches an der Einlassvorrichtung vorgesehen
ist, welcher ein Lasterfassungsmittel zur Erfassung einer Motorlast
bildet, einen oberen Totpunktsensor 83 zur Erfassung einer
Drehposition der Drehwelle 55, welcher ein oberer Totpunkterfassungsmittel
zur Erfassung eines oberen Totpunkts eines Kompressionshubs des
Verbrennungsmotors E bildet, einen Startsensor 84, welcher
ein Starterfassungsmittel bildet zur Erfassung, wenn der Verbrennungsmotor
E in einem Startzustand ist, ein Zirkulationswassertemperatursensor 85,
welcher ein Motortemperaturerfassungsmittel zur Erfassung einer
Motortemperatur bildet, einen Zündschalter 86,
um eine Zündschaltung
zur Steuerung/Regelung einer Energiezufuhr der Zündkerze 14 in einen
Betriebszustand oder einen Nichtbetriebszustand zu setzen, und einen
Schalter 87, um die Zündschaltung
in einen Betriebszustand oder einen Nichtbetriebszustand zu setzen,
welcher ein Leerlaufstopperfassungsmittel zur Erfassung eines Betriebs
oder eines Nichtbetriebs der Leerlaufstoppsteuer/regeleinrichtung
basierend auf einem Signal von der Leerlaufstoppsteuer/regeleinrichtung,
um den Verbrennungsmotor E in einen Haltezu stand zu Zeiten eines
vorübergehenden
Stopps, wie z.B. an einer Kreuzung usw. zu setzen.
Hier
ist der Startzustand des Verbrennungsmotors E ein Betriebszustand
von einer Startzeit, wo ein als ein Startmittel verwendeter Startmotor
(nicht gezeigt) durch einen in einen Ein-Zustand gesetzten Startschalter
betätigt
wird, so dass die gegenwärtig
in einem stationären
Zustand befindliche Kurbelwelle 5 zu drehen beginnt, bis
zu einer Startabschlusszeit, wo der Verbrennungsmotor E in einem
reinen Verbrennungszustand ist. In dieser Ausführungsform ist der Startsensor 84 konfiguriert,
um einen Drehzahlsensor 81 zu verwenden, wobei der Startzustand zugrundegelegt
wird, der gegeben ist, wenn die Motordrehzahl Ne innerhalb des Drehzahlbereichs
von Null für
eine Startbeginnzeit bis zu der Motordrehzahl Ne zu der Zeit, wo
der Start beendet ist, liegt.
Ferner
steuern/regeln Steuer/Regelprogramme die Einspritzzeit TF der Einspritzung
von Kraftstoff, welcher von dem Kraftstoffeinspritzventil 31 eingespritzt
wird, und die Menge des Kraftstoffs (hier entspricht dies der Ventilöffnungszeit)
und steuern die Einspritzzeit TM und die Einspritzmenge (welche in
diesem Fall der Ventilöffnungszeit
entspricht) der Einspritzzeit TM und Einspritzmenge des Kraftstoff/Luft-Gemisches,
welches von dem Lufteinspritzventil 32 eingespritzt wird,
d.h. von dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 und verschiedenen
Kennfeldern, wobei die ECU 80 das Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 gemäß dieser
Steuer/Regelprogramme steuert/regelt.
Nachfolgend
wird die Steuerung/Regelung des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 zur
Zeit des Startzustands des Verbrennungsmotors E unter Bezugnahme
auf die 3, 9 und 10 beschrieben. Auf das Flussdiagramm
der 9 zur Veranschaulichung
der Steuer/Regelroutine für
die Startzeit des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 Bezug nehmend
wird im Schritt S1 eine Haltezeitbestimmungsflag Ft zur Startzeit
dieser Routine auf 1 gesetzt, um eine Bestimmung in einem Schritt
S6 einmal durchzuführen.
Als
nächstes
wird im Schritt S2 bestimmt, ob der Zündstromkreis in einem Betriebszustand
ist oder nicht, d.h. ob der Zündschalter 86 und
der Schalter 87 beide an sind oder nicht, und wenn diese Bestimmung
negativ ist, wird die Routine beendet. Wenn der Schalter 87 an
ist, ist die Leerlaufstoppsteuer/regeleinrichtung in einem Nichtbetriebszustand
und ein Leerlaufstopp wird nicht durchgeführt. Wenn der Schalter 87 in
einem Aus-Zustand
ist, ist der Zündstromkreis
in einem Nichtbetriebszustand und die Leerlaufstoppsteuer/regeleinrichtung
ist in einem Betriebszustand, so dass ein Leerlaufstopp durchgeführt wird.
Wenn die Bestimmung des Schritts S2 positiv ist, wird die von dem
Drehzahlsensor 81 erfasste Drehzahl Ne des Motors im Schritt
S3 eingelesen. Vor dem Beginn des Starts ist die Motordrehzahl Ne
Null.
Zum
Schritt S4 weitergehend wird bestimmt, ob der Verbrennungsmotor
E in einem Startzustand ist oder nicht basierend auf einem Erfassungssignal von
dem Startsensor 84. Wenn diese Bestimmung negativ ist,
arbeitet der Verbrennungsmotor in einem anderen als einem Startzustand.
Da der Zündschalter 86 und
der Schalter 87 in Aus-Zuständen sind, geht es dann zum
Schritt S15 weiter und es wird bestimmt, ob der Zündstromkreis
in einem Nichtbetriebszustand ist oder nicht. Wenn diese Bestimmung negativ
ist, ist der Verbrennungsmotor E in einem Betriebszustand, es wird
zum Schritt S3 zurückgekehrt und
die Verarbeitung dieser Routine wird weiter durchgeführt.
Wenn
die Bestimmung des Schritts S4 positiv ist, wenn der Verbrennungsmotor
E in dem Startzustand ist, geht es zum Schritt S5 weiter und die Flag
Ft wird zugewiesen. Wenn die Flag Ft auf 1 gesetzt ist, so dass
es notwendig ist, zu bestimmen, ob die Stoppzeit t innerhalb einer
vorgeschriebenen Stoppzeit t1 liegt oder nicht, geht es zum Schritt
S6 weiter. Wenn die Betätigung
des Schritts S5 negativ ist, wurde die Bestimmung der Stoppzeit
t bereits durchgeführt.
Es geht dann zum Schritt S11 weiter und es wird dann bestimmt, ob
eine Steuerung/Regelung während
des Starts der Einspritzzeit TM (auf 10 Bezug
nehmend) des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 durchgeführt werden
muss oder nicht.
Im
Schritt S6 wird bestimmt, ob die von einem ein Zeiterfassungsmittel
bildenden Zeitmesser zur Erfassung der Stoppzeit des Verbrennungsmotors
E erfasste Stoppzeit t von der vorherigen Stoppzeit bis zur jetzigen
Startbeginnzeit innerhalb einer vorgeschriebenen Stoppzeit t1 liegt
oder nicht, welche dem Zustand entspricht, bei dem der Druck der Einspritzungsluft
größer als
der Basisluftdruck PAO ist. Dieser Zeitmesser (Zeitgeber) wird auch
von einem Motorzustanderfassungsmittel zur Erfassung von Motorzuständen des
Verbrennungsmotors E gebildet.
Der
Druck der Einspritzungsluft fällt
mit Verstreichen der Stoppzeit t allmählich ab, infolge des Entweichens
von komprimierter Luft aus dünnen Spalten
in dem Luftzufuhrsystem 50, welches von dem Zylinder 2,
dem Zylinderkopf 3 und der Kopfabdeckung 4 usw.
gebildet ist, da der Betrieb der Luftpumpe zur Stoppzeit des Verbrennungsmotors
E gestoppt hat. Der Basisluftdruck PAO ist der niedrigste mögliche Druck,
welcher das Einspritzen des Kraftstoff/Luft-Gemisches von dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 beim
Kompressionshub ermöglichen kann.
Daher
ist bei einem normalen vorübergehenden
Stopp des Verbrennungs motors E und Leerlaufstopps usw. zur Zeit
eines erneuten Startvorgangs innerhalb einer kurzen Zeit nach dem
Stopp des Verbrennungsmotors E die Stoppzeit t relativ kurz. Der Druckabfall
der Einspritzungsluft ist daher im Wesentlichen nicht existent oder
klein und der Druck der Einspritzungsluft ist ein Wert größer als
der Basisluftdruck PAO. Daher ist nach einer Stoppzeit, welche eine
kurze Zeit wie z.B. für
einen Leerlaufstopp ist, wenn der Verbrennungsmotor E erneut gestartet wird,
die Bestimmung im Schritt S6 positiv und es geht zum Schritt S8
weiter, nachdem im Schritt S7 die Flag Ft auf Null gesetzt wird.
Im Schritt S8 hat die Einspritzungsluft einen Druck höher als
der Basisluftdruck PAO und die Einspritzung des Kraftstoff/Luftgemisches
in den Kompressionshub ist möglich
und daher ist es nicht notwendig, das Kraftstoff/Luftgemisch beim
Ansaughub einzuspritzen. Eine Startzeitsteuer/regelflag Fs kann
dann auf Null gesetzt werden, um anzuzeigen, dass eine Steuerung/Regelung
der Einspritzzeit TM während
des Starts nicht durchgeführt
wird.
Wenn
die Stoppzeit t lang ist, verstreicht eine dem Zustand, in dem der
Druck der Einspritzungsluft niedriger als der Basisluftdruck PAO
ist, entsprechende Zeit. Wenn daher die Bestimmung des Schritts
S6 negativ ist, wird im Schritt S9 die Flag Ft auf Null gesetzt
und es geht zum Schritt S10 weiter. Im Schritt S10 hat die Einspritzungsluft
einen niedrigeren Druck als den Basisluftdruck PAO und die Einspritzung
des Kraftstoff/Luftgemisches zur Zeit des Kompressionshubs ist schwierig.
Die Flag Fs wird dann auf 1 gesetzt, um anzuzeigen, dass eine Steuerung/Regelung
während
des Starts ausgeführt
wird, um die Einspritzzeit TM auf den Ansaughub zu setzen und es geht
zum Schritt S11 weiter.
Dann
geht es im Schritt S11, wenn die Flag Fs 1 ist, zum Schritt S12
weiter und es wird bestimmt, ob die Motordrehzahl Ne eine vorgeschriebene
Motordrehzahl Ne1 erreicht hat oder nicht. Diese vorgeschriebene
Motordrehzahl Ne1 ist die Motordrehzahl Ne, welche dem entspricht,
wenn der Druck der Einspritzungsluft in der Luftkammer 37 den
Basisdruck PAO erreicht und ist im Voraus basierend auf Experimenten
usw. eingestellt.
Wenn
die Bestimmung des Schritts S12 negativ ist, d.h. wenn bestimmt
wird, dass der Druck der Einspritzungsluft in der Luftkammer 37 nicht
den Basisluftdruck PAO erreicht hat, geht es zum Schritt S13 weiter
und die Einspritzzeit TM des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 wird
nur für
den Ansaughub eingestellt. Wie in 10(A) gezeigt,
wird vor der Einspritzzeit TM zu einer Einspritzzeit TF von dem
Kraftstoffeinspritzventil 31 eingespritzter Kraftstoff
in der Richtung der Verbrennungskammer 8, welche einen Unterdruck
aufweist, da sie in einem Ansaughub ist, zusammen mit der Einspritzungsluft
einmal zu jedem Zyklus des Verbrennungsmotors E eingespritzt. Als ein
Ergebnis der Einspritzung des Kraftstoff/Luftgemisches bei diesem
Ansaughub wird ein im Wesentlichen homogenes Kraftstoff/Luftgemisch
in der ganzen Verbrennungskammer 8 bis zur Zündzeit Ti
vor dem oberen Kompressionstotpunkt ausgebildet und dieses homogene
Kraftstoff/Luftgemisch kann dann in einer homogenen Weise verbrannt
werden.
Insbesondere,
wenn ein Zyklus in der Reihenfolge eines Ansaughubs, eines Kompressionshubs,
eines Expansionshubs und eines Auspuffhubs durchgeführt wird,
wird in jedem Zyklus die Einspritzzeit TF des Kraftstoffeinspritzventils 31 auf
die erste Hälfte
des Auspuffhubs eingestellt und die Einspritzzeit TM (die Einspritzzeit
des Lufteinspritzventils 32 des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 wird
so eingestellt, dass sie eine Zeit ist, welcher langsamer (später) als
die Einspritzzeit TF ist und ist hier auf die erste Hälfte des
Ansaughubs eingestellt.
Wenn
zu dieser Zeit eine lange Zeitspanne vergangen ist, seitdem der
Verbrennungsmotor E gestoppt wurde, und zwar in dem Ausmaß, dass
der Luftdruck in der Luftkammer 37 infolge eines Entweichens
der komprimierten Luft aus dünnen
Spalten in dem Luftzufuhrsystem 50 gleich dem atmosphärischen
Druck der Außenluft
wird, wird zur Einspritzzeit TF des in 10(A) gezeigten gegenwärtigen Zyklus von
dem Kraftstoffeinspritzventil 31 eingespritzter Kraftstoff
zusammen mit der Einspritzungsluft für den vorangehenden Zyklus,
welche einen erhöhten
Luftdruck aufweist, und der Einspritzungsluft, welche einen Luftdruck
gleich dem atmosphärischen
Druck aufweist, zur Zeit des Anfangszyklus, nachdem der gegenwärtige Zyklus
zu starten beginnt, in die Verbrennungskammer 8 eingespritzt.
Zum gegenwärtigen
Zyklus wird komprimierte Luft, welche zu der Auslasszeit TA der
Luftpumpe 52, die so eingestellt ist, dass sie von der
ersten Hälfte
des Kompressionshubs zur zweiten Hälfte reicht, ausgelassen wird,
derart, dass der Druck der Einspritzungsluft in der Luftkammer 37 erhöht ist und
die erhöhte
Einspritzungsluft wird zusammen mit dem Kraftstoff beim nächsten Zyklus
in die Verbrennungskammer 8 eingespritzt. In dem Fall,
wo die Zeit seit dem Stopp des Verbrennungsmotors E nicht in dem
Ausmaß verstrichen
ist, dass der Luftdruck innerhalb der Luftkammer 37 gleich
dem atmosphärischen
Druck wird, wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch unter Verwendung der
Einspritzungsluft mit einem höheren
Druck als dem atmosphärischen
Druck vom Beginn des Starts an eingespritzt.
Als
ein Ergebnis einer Verwendung der Schrittfolgen der Schritte S4
bis S6 und S9 bis S13, kann immer dann, wenn der Luftdruck der Einspritzungsluft
niedriger als der Basisluftdruck PAO wird und der Verbrennungsmotor
E dann zu starten beginnt, wobei sich der Stoppzustand über eine
Zeitspanne erstreckt hat, welche beispielsweise ausreicht, dass
der Luftdruck der Einspritzungsluft gleich dem atmosphärischen
Luftdruck wird, die Einspritzzeit TM auf den Ansaughub eingestellt
werden.
Wenn
die Bestimmung des Schritts S12 positiv ist, ist der Einspritzungsluftdruck
größer als
der Basisluftdruck PAO. Es geht dann zum Schritt S14 weiter und
die Einspritzzeit TM des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 wird
von dem Ansaughub zum Kompressionshub umgeschaltet und auf den Kompressionshub
eingestellt. Wie in 10(B) gezeigt,
wird vor der Einspritzzeit TM Kraftstoff, der zu einer Einspritzzeit
TF von dem Kraftstoffeinspritzventil 31 eingespritzt wurde,
in der Richtung der Verbrennungskammer 8, welche einen
Unterdruck aufweist, da sie in einem Ansaughub ist, zusammen mit
der Einspritzungsluft einmal jeden Zyklus des Verbrennungsmotors
E eingespritzt. Zu dieser Zeit sammelt sich das von dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 eingespritzte Kraftstoff/Luft-Gemisch
hauptsächlich
in dem Hohlraum 6a und um eine Verteilung in der Verbrennungskammer 8 zu
verhindern oder zu unterdrücken,
wird eine geschichtete Verbrennung durchgeführt, um das Kraftstoff/Luft-Gemisch
mit einem Kraftstoff/Luft-Gemisch
guter Brennbarkeit, welches in der Nähe der Zündkerze 14 vorhanden
ist, zu verbrennen, wobei eine Luftschicht, welche keinen Kraftstoff
enthält,
an der Grenze des Hohlraums 6a vorhanden ist.
Insbesondere
wird in jedem Zyklus die Austragszeit TF des Kraftstoffeinspritzventils 31 auf
eine höhere
(frühere)
Zeit als die Austragszeit TA, beispielsweise in die spätere Hälfte des
Ansaughubs bezüglich
der Auslasszeit TA der Luftpumpe 52 eingestellt, welche
sich von der früheren
Hälfte
des Kompressionshubs zu seiner letzteren Hälfte erstreckt. Die Austrags- bzw. Auslasszeit
TM des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 (auch die Austrags-
bzw. Auslasszeit des Lufteinspritzventils 32) ist eine
Zeit, welche sich teilweise mit der Auslassperiode TA überlappt
und sich teilweise mit der Auslasszeit TA nicht überlappt und ist auf die spätere Hälfte des Kompressionshubs
eingestellt mit einer Zeiteinstellung, welche etwas langsamer bzw.
später
als die Auslasszeit TA ist. Auf jeden Fall ist die Einspritzzeit TM
so eingestellt, dass sie mit einer Zeiteinstellungsperiode so überlappt,
dass der Druck der Einspritzungsluft in der Luftkammer 37 höher als
der eingestellte Luftdruck PA ist.
Im
Startzustand ist der Motorzustand vom Beginn des Starts, bis eine
vorgeschriebene Motordrehzahl Ne1 erreicht ist, ein erster Motorzustand entsprechend
einem Zustand, wo der Druck der Einspritzungsluft niedriger als
der Basisluftdruck PAO ist. Zu der Zeit dieses ersten Zustands ist
die Einspritzzeit TM des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 auf den
Ansaughub eingestellt. In dem Startzustand ist der Motorzustand,
wenn die vorgeschriebene Motordrehzahl Ne1 oder höher ist,
ein zweiter Motorzustand, welcher einem Zustand entspricht, wo der Druck
der Einspritzungsluft dem Basisluftdruck PAO entspricht oder höher ist.
Zur Zeit dieses zweiten Zustands ist die Einspritzzeit TM des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 auf
den Kompressionshub eingestellt.
In
Bezug auf den Schritt S4, wenn der Verbrennungsmotor E in einem
anderen Zustand als zur Startzeit arbeitet, wird die Einspritzperiode
TM durch die ECU 80 auf den Kompressionshub oder den Ansaughub
gemäß dem Motorzustand
eingestellt. Beispielsweise wird direkt nach dem Abschluss des Starts
des Verbrennungsmotors E die Einspritzzeit TM des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 auf
die spätere
Hälfte
des Kompressions hubs eingestellt, wie in 10(B) gezeigt, in einem Teillaufbereich
des Verbrennungsmotors E wie z.B. während eines Leerlaufs und eines
Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit oder niedriger Last, und eine
geschichtete Verbrennung wird durchgeführt. Ferner wird in einem separaten
Betriebsbereich des Verbrennungsmotors E für die Zeit eines Hochgeschwindigkeits-
oder Hochlastbetriebs des Verbrennungsmotors E usw. die Einspritzzeit
TM des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 auf den Ansaughub
eingestellt und ein im Wesentlichen homogenes Kraftstoff/Luftgemisch
wird in der gesamten Verbrennungskammer 8 ausgebildet und eine
gleichmäßige Verbrennung
wird durchgeführt.
Wenn
die Bestimmung des Schritts S4 negativ ist und die Bestimmung des
Schritts S15 positiv ist, dann hat der Betrieb des Verbrennungsmotors
E gestoppt, wobei dies Leerlaufstopps einschließt. Zu dieser Zeit geht es
zum Schritt S16 weiter und nachdem der Zeitgeber zurückgesetzt
wurde, wird eine Zählung
begonnen und diese Routine endet. Dann wird die Verarbeitung vom
Schritt S3 zum Schritt S14 jede vorgeschriebene Periode von der
ECU 80 durchgeführt,
bis die Bestimmung des Schritts S4 negativ ist, da der Start abgeschlossen
ist.
Das
Folgende ist eine Beschreibung des Betriebs und der Effekte der
Ausführungsform
mit der oben beschriebenen Konfiguration. Bei einem Verbrennungsmotor
E, welcher ausgestattet ist mit der Luftpumpe 52, welche
durch die Kraft des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 und
der Kurbelwelle 5 angetrieben wird, und einer ECU 80 zum
Einstellen der Einspritzzeit TM des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 auf
den Ansaughub oder den Kompres sionshub gemäß dem von den Motorzustandserfassungsmittel erfassten
Motorzustand, führt
die ECU 80 dann, wenn ein Start des Verbrennungsmotors
E durch den Startsensor 84 erfasst wird, eine Steuerung/Regelung
zur Zeit des Starts durch, um die Einspritzzeit TM auf den Ansaughub
zu setzen, so dass zur Zeit des Starts des Verbrennungsmotors E
ein Kraftstoff/Luftgemisch von dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 zur
Zeit des Ansaughubs eingespritzt wird, wo der Druck in der Verbrennungskammer 8,
wenn die Motordrehzahl Ne niedrig wird, so dass der Druck der Einspritzungsluft,
welche durch den Druck der von der durch die Kraft der Kurbelwelle 5 angetriebenen
Luftpumpe 52 ausgetragenen komprimierten Luft erhöht wird,
keinen ausreichend hohen Druck besitzt, um das Kraftstoff/Luft-Gemisch
beim Kompressionshub einzuspritzen. Zu dieser Zeit besitzt zusätzlich dazu,
dass ein Unterdruckzustand in der Verbrennungskammer 8 herrscht,
die Einspritzungsluft einen Druck, welcher höher als der relativ niedrige
Druck der atmosphärischen
Luft ist, als ein Ergebnis der von der Luftpumpe 52 zugeführten komprimierten Luft
und die Druckdifferenz zwischen dem Druck des Kraftstoffluftgemisches
in dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 und dem Druck
in der Verbrennungskammer 18 ist daher groß, um eine
Zerstäubung
des Kraftstoffs in der Verbrennungskammer 8 zu unterstützen. Eine
kraftvolle Luftströmung
wird daher in der Verbrennungskammer 8 durch die Hochdruckeinspritzungsluft
ausgebildet, welche zusammen mit dem Kraftstoff von dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 zur
Zeit des Kompressionshubs eingeblasen (gespritzt) wird, um die Zerstäubung des
Kraftstoffs zu unterstützen.
Eine überragende
Brennbarkeit kann daher erreicht werden und ein geschichteter Verbrennungsvorgang
ist möglich.
Als
ein Ergebnis wird eine Zerstäubung
des Kraftstoffs in der Verbrennungskammer 8 unterstützt, eine
Brennbarkeit während
des Starts wird verbessert und die Startleistung wird auch verbessert
unter Verwendung einer einfachen Steuerung/Regelung, bei der die
Einspritzzeit TM zum Ansaughub verändert wird, wenn ein Start
des Verbrennungsmotors erfasst wird. Ferner wird der Luftdruck im
Zylinderloch 2a zur Zeit des Kompressionshubs bei der Lufteinblasung
verwendet und es besteht im Wesentlichen keine Gefahr, dass der
Luftweg in dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 durch
Ablagerungen blockiert wird. Ferner kann durch eine Einstellung
der Einspritzzeit TM des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 auf
den Kompressionshub eine überragende
Brennbarkeit erreicht werden und eine geschichtete Verbrennung ist
möglich.
Wenn
eine vorgeschriebene Motordrehzahl Ne1, welche dem Druck der Einspritzungsluft
entspricht, der einen Basisdruck PAO erreicht, bei dem die Einspritzung
des Kraftstoff/Luftgemisches beim Kompressionshub möglich ist,
von dem Drehzahlsensor 81 erfasst wird, welcher das Motorzustands
erfassungsmittel bildet, welches verwendet wird, um die Kraftstoffmenge
des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 und eine Einspritzzeitperiode
zu berechnen, wird die Einspritzzeit TM vom Ansaughub zum Kompressionshub
umgeschaltet, wenn der Druck der Einspritzungsluft den Basisluftdruck
PAO erreicht hat, basierend auf Erfassungsergebnissen des Drehzahlsensors 81,
ohne Verwendung eines Drucksensors, um den Druck der eingeblasenen
Luft zu erfassen und eine Kraftstoffzerstäubung wird durchgeführt unter
Verwendung der Einspritzungsluft mit einem Druck über dem
Basisluftdruck PAO.
Ein
Drucksensor ist daher nicht notwendig, um den Druck der Einspritzungsluft
zu erfassen, Kosten können
reduziert werden und eine Zerstäubung des
Kraftstoffs kann unter Verwendung von Hochdruckeinspritzungsluft
durchgeführt
werden, um eine gute Startleistung sicherzustellen.
Wenn
die von dem Zeitgeber bzw. Zeitmesser erfasste Haltezeit, wenn der
Start des Verbrennungsmotors E erfasst wird, innerhalb einer vorgeschriebenen
Haltezeit t1 liegt, welche einem Zustand entspricht, wo der Einspritzungsluftdruck
höher als der
Basisluftdruck PAO ist, stellt die ECU 80 die Einspritzzeit
TM auf den Kompressionshub ein. Wenn die Haltezeit t als ein Ergebnis
einer Durchführung
einer Steuerung/Regelung zur Startzeit die vorgeschriebene Haltezeit
t1 übersteigt,
liegt die Haltezeit t von der vorhergehenden Betriebshaltezeit des
Verbrennungsmotors E zu der gegenwärtigen Betriebsstartperiode
innerhalb der vorgeschriebenen Haltezeit t. Ein Druckabfall der
Einspritzungsluft infolge eines Entweichens der komprimierten Luft
auf winzigen Spalten in den Luftzufuhrsystem 50 und der
Luftkammer 37 von der Luftpumpe 52 zu dem Kraftstoff/Lufteinspritzventil 30 ist
fast nicht vorhanden oder klein. Das Kraftstoff/Luftgemisch kann
daher beim Kompressionshub eingespritzt werden, wenn der Druck der
Einspritzungsluft am Beginn der Startzeit größer als der Basisluftdruck
PAO ist, ohne eine Steuerung/Regelung zur Startzeit durchzuführen. Eine
kraftvolle Luftströmung
wird daher in der Verbrennungskammer 8 durch die Einspritzungsluft
mit einem Druck höher
als dem Basisluftdruck PAO ausgebildet und die Zerstäubung des
Kraftstoffs wird unterstützt.
Es ist daher möglich,
eine überragende Brennbarkeit
zu erhalten und ein geschichteter Verbrennungsvorgang ist direkt
nach dem Beginn des Starts möglich.
Selbst
wenn der Verbrennungsmotor E in einem Startzustand ist, wenn die
Aktivierung des Starts innerhalb einer kurzen Zeit nach einem vorübergehenden
Halt wie z.B. einem Leerlaufstopp liegt, d.h. wenn die Haltezeit
t innerhalb der vorgeschriebenen Haltezeit t1 liegt, wird als ein
Ergebnis eine Einspritzung eines Kraftstoff/Luftgemisches unter
Verwendung von Hochdruckeinspritzungsluft durchgeführt, ohne
eine Steuerung/Regelung zur Startzeit auszuüben und die Brennbarkeit wird
verbessert. Eine überlegene
Startleistung wird daher sichergestellt und die Startperiode zum
Betrieb in einer geschichteten Verbrennung kann schneller gemacht
bzw. beschleunigt werden, um die Verbrennung entscheidend zu verbessern.
Der
Auslassabschnitt 52g und die Leitung 68 der Luftpumpe 52 sind
neben der Auslassseite des Zylinderkopfs 3 angeordnet und
der kopfseitige Luftdurchgang 54b und der abdeckungsseitige
Luftdurchgang 54c sind an der Auslassseite des Zylinderkopfs 3 bzw.
der Auslassseite der Kopfabdeckung 4 angeordnet. Daher
sind die Luftdurchgänge 54a, 54b und 54c des
Luftdurchgangssystems 54, welches von der Luftpumpe 52 ausgetragene
komprimierte Luft leitet, an der Auslassseite des Zylinderkopfs 3 und
der Auslassseite der Kopfabdeckung 4 angeordnet, welche
verglichen mit der Einlassseite eine vergleichsweise hohe Temperatur
besitzen, wegen des in dem Auslasskanal 10 strömenden Auspuffgases.
Wenn komprimierte Luft, welche durch die Luftpumpe 52 so
komprimiert wird, dass sie in der Temperatur ansteigt, durch die
Luftdurchgänge 54a, 54b und 54c strömt, wird
ein Temperaturabfall der komprimierten Luft unterdrückt und
es ist möglich,
die Temperatur der komprimierten Luft beizubehalten.
Wenn
komprimierte Luft durch das Luftdurchgangssystem 54 strömt, wird
als ein Ergebnis das Auftreten einer Kondensation infolge des Kontakts
mit Durchgangswänden,
welche eine niedrigere Temperatur als die Temperatur der komprimierten Luft
besitzen, verhindert oder unterdrückt und die Temperatur der
Einspritzungsluft in der Luftkammer 37 kann relativ hoch
gehalten werden. Die Verdampfung von Kraftstoff zur Startzeit wird
daher unterstützt und
die Startleistung wird auch diesbezüglich verbessert.
Die
gesamte Pumpenabdeckung 52b und der Auslassabschnitt 52g sind
weiter zu der Seite der Verbindungsfläche 3d des Zylinders 2 bzw.
des Zylinders 3 angeordnet, der oberste Teil der Pumpenkammer 52e ist
im Wesentlichen über
der Verbindungsfläche 3d angeordnet
und die gesamte Luftkammer 37 ist näher zur Luftpumpe 52 hin
als die Luftkammer 36 angeordnet. Als ein Ergebnis können die
Luftdurchgänge 54a, 54b und 54c,
welche die Luftkammer 37 von den Auslassabschnitt 52g des
Luftdurchgangssystems 54 erreichen, klein gemacht werden und
gemeinsam an und nahe der Auslassseite des Zylinderkopfs 3,
wo der Auslasskanal 10 ausgebildet ist, angeordnet werden.
Der Effekt der Wärmehaltung der
komprimierten Luft in den Luftdurchgängen 54a, 54b und 54c,
welche die Luftkammer 37 von der Luftpumpe 52 des
Luftdurchgangssystems 54 erreichen, kann daher verbessert
werden. Als ein Ergebnis trägt dies
dazu bei, die Temperatur der Einspritzungsluft relativ hoch zu halten,
eine Verdampfung des Kraftstoffs während des Starts wird unterstützt und
die Startleistung wird verbessert.
Durch
das Vorsehen einer Öffnung 70,
welche eine Hochdruckaufrechterhaltungsstruktur bildet, um wenigstens
bis zu einer, die Einspritzstartzeit des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 überlappenden
Zeit, vorübergehend
den Druck der Einspritzungsluft auf einem Druck höher als
dem eingestellten Luftdruck PA in dem Luftdurchgangssystem 54 zu
halten, wird Kraftstoff zusammen mit Einspritzungsluft eines Drucks
höher als
dem eingestellten Druck PA zur Einspritzzeit TM eingespritzt und
eine Zerstäubung
von Kraftstoff in der Verbrennungskammer 8 wird daher unterstützt.
Wenn
die Austragszeit TM während
des Starts auf den Kompressionshub eingestellt wird, wird als ein
Ergebnis die Zerstäubung
von Kraftstoff in der Verbrennungskammer weiter unterstützt und der
Startvorgang wird entsprechend verbessert.
Das
Nachfolgende ist eine Beschreibung der Ausführungsform mit einer modifizierten
Konfiguration eines Teils der Konfiguration der oben erwähnten Ausführungsform.
In der obigen Ausführungsform wird
die Zeit des Umschaltens der Einspritzzeit TM vom Ansaughub zum
Kompressionshub basierend auf der Motordrehzahl Ne festgesetzt.
Jedoch kann wie in 11 gezeigt,
dies auch basierend auf einer Einspritzzahl Ni des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 anstelle
der Motordrehzahl Ne entschieden werden.
In
einem Flussdiagramm der 11,
welches eine Steuer/Regelroutine zur Steuerung/Regelung während des
Starts zeigt, sind die Verarbeitung des Schritts S3 und des Schritts
S12 des Flussdiagramms der 9 durch
einen Prozess (Verarbeitung) des Schritts S23 und des Schritts S32
ersetzt, wobei andere Aspekte der Verarbeitung dieselben wie für das Flussdiagramm
der 9 sind.
Speziell
im Schritt S23 wird eine Zählung
einer Einspritzfrequenz Ni des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 dann
gestartet, wenn der Zündstromkreis in
einen Betriebszustand eintritt. Im Schritt S32 wird bestimmt, ob
Ni kleiner oder gleich einer vorgeschriebenen Einspritzzahl Ni1
ist oder nicht. Die vorgeschriebene Einspritzfrequenz Ni1 ist die
Frequenz der Einspritzung Ni, welche dem entspricht, wenn der Druck
der Einspritzungsluft in der Luftkammer 37 den Basisdruck
PAO erreicht und kann eine Mehrzahl von vorgeschriebenen Zahlen,
wie z.B. 4 bis 10 sein, die im Voraus basierend auf Experimenten
usw. gesetzt sind.
Wenn
die Bestimmung im Schritt S32 negativ ist, d.h. wenn bestimmt wird,
dass der Druck der Einspritzungsluft den Basisluftdruck PAO nicht
erreicht hat, geht es zum Schritt S13 weiter und die Einspritzzeit
TM des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 wird nur für den Ansaughub
gesetzt. Wenn ferner die Bestimmung des Schritts S12 positiv ist,
ist der Druck der Einspritzungsluft der Basisdruck PAO oder höher, welcher
das Kraftstoff/Luft-Gemisch beim Kompressionshub einspritzen kann.
Es geht dann zum Schritt S14 weiter und die Einspritzzeit TM des
Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 wird von dem Ansaughub zum
Kompressionshub umgeschaltet, um auf den Kompressionshub eingestellt
zu werden.
Ein
Einspritzfrequenzerfassungsmittel zur Erfassung der Frequenz einer
Einspritzung Ni ist von einem Teil der ECU 80 gebildet,
welche die Verarbeitung im Schritt S23 durchführt und das Einspritzfrequenzerfassungsmittel
bildet auch das Motorzustandserfassungsmittel.
Gemäß dem mit
dem Einspritzfrequenzerfassungsmittel ausgestatteten Verbrennungsmotor wird
die Einspritzzeit TM vom Ansaughub zum Kompressionshub umgestellt,
wenn der Druck der Einspritzungsluft den Basisluftdruck erreicht,
basierend auf Erfassungsergebnissen des Einspritzfrequenzerfassungsmittels,
ohne Verwendung eines Drucksensors zur Erfassung eines Drucks der
Einspritzungsluft, so dass eine Kraftstoffzerstäubung unter Verwendung von
Hochdruckeinspritzungsluft durchgeführt wird. Dies ergibt dieselben
Ergebnisse wie für die
Ausführungsform,
wo die Bestimmung, ob der Basisdruck PAO erreicht wird oder nicht,
auf der Motordrehzahl Ni basiert.
Der
Startsensor 84 kann auch beginnen, eine Zeit während des
Starts unter Verwendung des Ein- oder Aus-Zustands eines Startschalters
anstelle des Drehzahlsensors 81 zu berechnen oder es kann auch
eine Konfiguration verwendet werden, welche einen Zeitgeber verwendet,
bei dem eine Zeit abläuft, nachdem
eine vorgeschriebene Zeitperiode verstrichen ist. Ferner kann auch
ein Rückspulstarter
als ein Startmittel verwendet werden.
Bei
der obigen Ausführungsform
wird die Einspritzzeit TM des Kraftstoff/Lufteinspritzventils 30 während des
Hochgeschwindigkeits- oder Hochlastbetriebs des Motors E nur auf
den Ansaughub eingestellt, aber er kann auch auf den Ansaughub bzw.
den Kompressionshub eingestellt werden. In diesem Fall wird die
dem Betriebszustand entsprechende Kraftstoffmenge der Verbrennungskammer 8 getrennt
zwischen dem Ansaughub und dem Kompressionshub zur Verfügung gestellt.
Der
Verbrennungsmotor kann auch ein Mehrzylinder-Verbrennungsmotor sein.
Ferner kann der Verbrennungsmotor an anderen Fahrzeugen als Krafträdern angebracht
sein und zusätzlich
zu Krafträdern
kann er als ein Außenbordmotor
oder als andere Maschiene verwendet werden.
Zusammenfassend
ist es ein Ziel der Erfindung, einen Verbrennungsmotor vom Zylindereinspritztyp
mit einer überragenden
Startleistung durch eine einfache Steuerung/Regelung bereitzustellen.
Hierfür besitzt
ein Verbrennungsmotor vom Zylindereinspritztyp ein Kraftstoff/Lufteinspritzventil zum
direkten Einspritzen eines Kraftstoff/Luftgemisches aus Kraftstoff
und Einspritzungsluft in eine Ver brennungskammer, eine durch die
Kraft einer Kurbelwelle angetriebene Luftpumpe zum Ausstoßen von komprimierter
Luft, welche die Einspritzungsluft bildet und ein Steuer/Regelmittel
zum Einstellen einer Einspritzzeit des Kraftstoff/Lufteinspritzventils.
Das Steuer/Regelmittel setzt die Einspritzzeit TM auf den Ansaughub
S3, S12, S13, wenn ein Start des Verbrennungsmotors erfasst wird,
und schaltet die Einspritzzeit TM vom Ansaughub zum Kompressionshub
S3, S12, S14 um, wenn die Motordrehzahl Ne eine vorgeschriebene
Motordrehzahl Ne1 erreicht, welche einem Zustand entspricht, wo
der Druck der Einspritzungsluft einen eingestellten Druck erreicht, bei
dem eine Einspritzung des Kraftstoff/Luftgemisches beim Kompressionshub
möglich
ist.