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Die
Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsteuer/regelsystem für einen
Motor, insbesondere ein Kraftstoffeinspritzsteuer/regelsystem für einen
Motor, das geeignet ist, die Bedienbarkeit zu verbessern, während verschiedene
Eigenschaften wie etwa niedriger Kraftstoffverbrauch aufgrund von
Magerverbrennung in einem weiten Bereich von Betriebszuständen erhalten
bleiben.
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Es
ist eine Magerverbrennungssteuerung bekannt geworden, worin das
Luft/Kraftstoffverhältnis
eines Kraftstoff/Luftgemischs so geregelt wird, dass es während des
Dauerbetriebs und während leichter
Beschleunigung des Motors höher
ist als ein theoretisches Luft/Kraftstoffverhältnis. Zum Beispiel wird in
einem Hubkolbenmotor eines Luftfahrzeugs das Luft/Kraftstoffverhältnis allmählich zur
mageren Seite hin verschoben, indem ein Gemischsteuerhebel betätigt wird,
der separat von einem Leistungshebel zum Verändern der Drosselöffnung vorgesehen ist.
Wenn das Luft/Kraftstoffgemisch allmählich zur mageren Seite hin
verschoben wird, verbessert sich der Kraftstoffverbrauch, aber der
Motor beginnt an Zündfähigkeit
zu verlieren, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis einen vorbestimmten Wert
erreicht oder diesen überschreitet.
Hier wird dieses Luft/Kraftstoffverhältnis "Magergrenze" genannt, und deren Wert verändert sich
stark in Abhängigkeit
davon, ob der Motor vom Magerverbrennungstyp ist oder nicht.
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12 ist
ein Diagramm eines Beispiels der Beziehung zwischen dem Luft/Kraftstoffverhältnis (entsprechend
der Drosselöffnung)
und der Kraftstoffverbrauchsrate für einen Motor vom Magerverbrennungstyp
und für
einen normalen Motor. Im Falle des normalen Motors liegt die Magergrenze
in der Nähe
eines Luft/Kraftstoffverhältnisses
von 17. Im Falle eines Motors vom Magerverbrennungstyp liegt die
Magergrenze an der mageren Seite, so dass eine niedrige Kraftstoffverbrauchsrate
auch dann beibehalten wird, wenn das Abmagern bis zu einem derartigen
Punkt gebracht wird, dass durch volles Öffnen des Drosselventils die
Luftmenge nicht weiter erhöht werden
kann.
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Im
Falle des normalen Motors wird die Drosselöffnung an der Magergrenze allgemein
in die Nähe
einer zwischenliegenden Öffnung
gesetzt, und um das Drosselventil weiter zu öffnen, um die angesaugte Luftmenge
zu erhöhen,
wird der Gemischsteuerhebel manuell zusammen mit dem Leistungshebel
betätigt,
um zu einer Anreicherung des Luft/Kraftstoffgemischs entsprechend
der Ausgangsleistung beizutragen, wodurch die Motorleistungscharakteristiken
sichergestellt werden können.
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Ein
solches Steuersystem für
einen Flugzeug-Hubkolbenmotor ist zum Beispiel in der JP-06-247392
A offenbart.
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Um
bei dieser herkömmlichen
Technik in dem normalen Motor die Kraftstoffeinspritzmenge zu erhöhen, nachdem
die Magergrenze erreicht ist, muss der Pilot den Gemischsteuerhebel
separat vom Leistungshebel bedienen, um die Kraftstoffeinspritzmenge
zu regulieren. Der Pilot muss nämlich
sowohl den Leistungshebel als auch den Gemischsteuerhebel bedienen.
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Ferner
wurde im Stand der Technik, sogar im Bereich nahe oder an der mageren
Seite der Magergrenze, die Motorzündzeiteinstellung nur auf der
Basis der Motordrehzahl eingestellt. Daher gab es ein Problem darin,
dass dann, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis durch Magerverbrennungssteuerung
zur mageren Seite hin verschoben wurde, es schwierig war, mit optimaler
Steuerzeit eine Zündung
in dem Motor zu erzielen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Kraftstoffeinspritzsteuer/regelsystem
für einen
Motor anzugeben, das in der Lage ist, die Bedienbarkeit zu verbessern,
während
verschiedene Eigenschaften, wie etwa niedriger Kraftstoffverbrauch
aufgrund von Magerverbrennung, in einem weiten Bereich von Betriebszuständen erhalten
bleiben.
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Zur
Lösung
der obigen Aufgabe wird ein Kraftstoffeinspritzsteuer/regelsystem
für einen
Motor angegeben, enthaltend: einen Ansaugdrucksensor, ein Mittel
zum Berechnen einer Kraftstoffeinspritzmenge gemäß einer Ausgabe von dem Ansaugdrucksensor,
einen Drosselöffnungssensor
sowie ein Mittel zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge gemäß der Drosselöffnung,
worin das Kraftstoffeinspritzsteuer/regelsystem ferner umfasst:
einen Drosselkörper,
der so konfiguriert ist, dass ein Drosselventil zu einer übervollen Öffnung,
bei der die Öffnung
größer ist
als eine volle Öffnung
entsprechend der Sättigung
der Strömungsrate
von in den Motor fließender
Luft, und bei der die Luftströmungsrate
auf einer Sättigungsrate
gehalten wird, gedreht werden kann; und ein Korrekturmittel zum
Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge zur mageren Seite eines Kraftstoff/Luftgemischs,
während
das Drosselventil von vollständig
geschlossen zur vollen Öffnung
gedreht wird, und zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge zur
fetten Seite des Kraftstoff/Luftgemischs gemäß einer Zunahme der Drosselöffnung, während das
Drosselventil über
die volle Öffnung
hinaus bis zur übervollen Öffnung gedreht
wird.
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Erfindungsgemäß kann der
Betrieb mit niedrigem Kraftstoffverbrauch durch Magerverbrennung in
einem weiten Bereich durchgeführt
werden, von vollständig
geschlossen bis vollständig
geöffnet.
Zusätzlich
kann im Bereich von voller Öffnung
bis übervoller Öffnung eine
hohe Leistung erhalten werden, indem das Kraftstoff/Luftgemisch
gemäß der Drosselöffnung angereichert
wird. Die Steuerung im Bereich von der Magerverbrennung bis zum
Hochleistungsbetrieb, die unter Verwendung des Luft/Kraftstoffgemischs
entsprechend der Ausgangsleistung durchgeführt wird, kann allein durch
Einstellung der Drosselöffnung
durchgeführt
werden, so dass es nicht notwendig ist, einen Gemischhebel zu bedienen,
um das Luft/Kraftstoffgemisch anzureichern. Daher kann die Belastung
des Piloten eines Flugzeugs oder dgl., an dem das Motorsteuersystem
gemäß der vorliegenden
Erfindung vorgesehen ist, verringert werden.
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Bevorzugt
enthält
das Kraftstoffeinspritzsteuer/regelsystem ferner: ein Zündzeit-Einstellmittel mit
einem Mittel zum Korrigieren einer Referenzzündzeit, die auf der Basis der
Motordrehzahl bestimmt ist, gemäß der Konzentration
des Kraftstoff/Luftgemischs, das zu der mageren Seite oder der fetten Seite
hin korrigiert ist.
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Hierdurch
kann eine optimale Zündzeit
entsprechend der Konzentration des Kraftstoff/Luftgemischs erhalten
werden.
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Nachfolgend
wird eine Ausführung
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
ein Blockdiagramm eines Hauptteils eines Motorsteuersystems als
Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Schnittansicht eines Drosselkörpers und zeigt die Beziehung
der vollen Öffnung und
der übervollen Öffnung eines
Drosselventils;
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3 zeigt
Diagramme von Beziehungen der Drosselöffnung zum Luft/Kraftstoffverhältnis, dem
Kraftstoffverbrauch und der Ausgangsleistung;
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4 ist
ein Hauptflussdiagramm einer Motorsteuerung;
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5 ist
ein Flussdiagramm der Prozedur des Kraftstoff/Luftverhältnis-Einstellprozesses;
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6 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Drosselöffnung und
dem Abmagerungskoeffizienten KH zeigt;
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7 ist
ein Flussdiagramm, das die Prozedur eines Zündzeiteinstellprozesses zeigt;
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8 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Motordrehzahl Ne und
einer Referenz-Frühzündung θ IGNe ist;
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9 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ansaugdruck Pm und
einer Frühzündungs-Änderung Δ θ IGFA zeigt;
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10 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Soll-Kraftstoff/Luftverhältnis FAtag und
der Frühzündungs-Änderung Δ θ IGPm zeigt;
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11 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Ausgangsleistung und
der Drosselöffnung
zeigt, um den Effekt des Drosselbohrungsdurchmessers zu veranschaulichen;
und
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12 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Luft/Kraftstoffverhältnis (und
Drosselöffnung)
und der Kraftstoffverbrauchsrate für einen Motor vom Magerverbrennungstyp
und für
einen normalen Motor zeigt.
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1 ist
ein Blockdiagramm eines Hauptteils eines Motorsteuersystems als
eine Ausführung der
vorliegenden Erfindung; hier sind nur die Konfigurationen gezeigt,
die für
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung notwendig sind.
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Ein
Drosselkörper 10,
der in einem Ansaugrohr eines Flugzeug-Hubkolbenmotors vorgesehen ist,
enthält
ein Drosselventil 3. Das Drosselventil 3 ist mit
einem Leistungshebel 1 durch einen Gestängemechanismus (einschließlich eines Druck-Zug-Drahts) 4 gekoppelt,
und wird in Antwort auf eine Bedienung des Leistungshebels 1 gedreht. Die Öffnung θTH des Drosselventils 3 wird
von einem Drosselsensor 2 erfasst, der mit einer Welle
(Drosselwelle) 3a des Drosselventils 3 verbunden
ist.
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Ein
Motordrehzahlsensor 11 erfasst die Motordrehzahl Ne. Ein
Ansaugdrucksensor 12 erfasst den Ansaugrohrinnendruck Pm.
Ein Ansauglufttemperatursensor 13 erfasst die Temperatur
TA von Luft innerhalb des Ansaugrohrs. Ein Motortemperatursensor 14 erfasst
die Motortemperatur TW auf der Basis der Temperatur des Kühlwassers.
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Eine
ECU 15 erhält
eine Ventilöffnungszeit Tout
einer Einspritzdüse
(Kraftstoffeinspritzventil) und eine Motorzündzeit θIG auf der Basis von Prozesswerten,
die von den oben erwähnten
Sensoren erfasst werden, und gibt die erhaltenen Werte in eine Kraftstoffeinspritzeinheit 16 und
in eine Zündeinheit 17 ein.
Gemäß der so
eingegebenen Ventilöffnungszeit
Tout und der Motorzündzeit θIG treibt
die Kraftstoffeinspritzeinheit 16 und die Zündeinheit 17 die Einspritzdüse an bzw.
legt eine Hochspannung an eine Zündkerze
an.
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2 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
des Drosselkörpers 10.
Das Drosselventil 3 hat einen Arbeitswinkel im Bereich
von einer Leerlauföffnung θTHidl, geöffnet um
einen winzigen Winkel von der vollständigen Verschlussstellung aus,
bis zu einer vollen Öffnung θThful, bei
der eine Luftströmungsrate für maximale
Ausgangsleistung sichergestellt werden kann. Die volle Öffnung kann
auf einen Winkel von 90° oder
etwas kleiner als 90° gelegt
sein.
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Hierbei
beeinträchtigt
die Drosselwelle 3a zum drehbaren Lagern des Drosselventils 3 relativ zum
Drosselkörper 10 die
Luftströmung
in dem Drosselkörper 10.
Selbst wenn daher die Drosselöffnung weiter
von der vollen Öffnung θThful innerhalb
des Durchmesserbereichs der Drosselwelle 3a in einer den
Drosselkörper 10 kreuzenden
Richtung vergrößert wird,
erhöht
sich die Luftströmungsrate
nicht, da die Luftströmung
bereits durch die Drosselwelle 3a blockiert wird.
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Kurz
gesagt, es gibt eine Drosselöffnung θTh, die
die volle Öffnung θThful überschreitet
und bei der die Luftströmungsrate
die gleiche ist wie bei der vollen Öffnung θThful, in anderen Worten, eine Drosselöffnung θTh, bis
die Luftströmungsrate
von jener bei der vollen Öffnung θThful abzunehmen
beginnt. Diese Drosselöffnung θTh wird
als übervolle Öffnung θThex bezeichnet.
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In
dieser Ausführung
wird ein Betrieb des Drosselventils 3 in einem Bereich
von der vollen Öffnung θThful bis
zu der übervollen Öffnung θThex (im Bereich,
in dem die Luftströmungsrate
unverändert bleibt,
nämlich
im Totbereich) möglich
gemacht, und durch Nutzung dieser Funktion des Drosselventils 3 wird
es möglich
gemacht, die Ausgangsleistung des Motors noch weiter darzustellen.
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3 zeigt
Kenndiagramme, die die Beziehungen der Drosselöffnung zum Luft/Kraftstoffverhältnis, dem
Kraftstoffverbrauch und der Ausgangsleistung für einen normalen Motor und
einen Motor vom Magerverbrennungstyp zeigen. Wie aus 3 ersichtlich,
wird für
sowohl den normalen Motor als auch für den Motor vom Magerverbrennungstyp
das Luft/Kraftstoffverhältnis
abgesenkt, wenn die Drosselöffnung θTh um ein
gewisses Ausmaß vergrößert wird.
In anderen Worten, in dem Bereich, wo die Drosselöffnung θTh groß wird,
wird ein Magerverbrennungsbetrieb unmöglich, und um eine Ausgangsleistung
gemäß der Drosselöffnung θTh zu erhalten,
wird die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht, um das Luft/Kraftstoffgemisch
anzureichern. In dem normalen Motor wird das Luft/Kraftstoffgemisch
angereichert, wenn das Drosselventil θTh 80% überschreitet. Andererseits
ist im Motor vom Magerverbrennungstyp ein Magerverbrennungsbetrieb
mit hohem Luft/Kraftstoffverhältnis
im Bereich bis zur Drosselöffnung θTh von 100%
möglich,
nämlich
bis zr vollen Öffnung θThful.
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In
dieser Ausführung
wird der Betrieb des Drosselventils 3 bis zur übervollen Öffnung θThex möglich gemacht
(im in 3 gezeigten Beispiel 125%), so dass es möglich wird,
das Luft/Kraftstoffverhältnis
anzureichern, um hierdurch die Ausgangsleistung zu erhöhen, gemäß der Änderung
des Drosselventils θTh
von der vollen Öffnung θThful bis
zur übervollen Öffnung θThex.
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Nachfolgend
wird die obige Motorsteuerung durch die ECU 15 auf der
Basis der Drosselöffnung θTh im Detail
beschrieben. 4 zeigt einen Hauptfluss der
Motorsteuerung, die in der ECU 15 periodisch ausgeführt wird.
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In
Schritt S1 wird ein Luft/Kraftstoffverhältnis-Einstellprozess zum Berechnen
der Ventilöffnungszeit
Tout der Einspritzdüse
ausgeführt.
Der Luft/Kraftstoffverhältnis-Einstellprozess
wird später in
Bezug auf 5 weiter beschrieben. In Schritt
S2 wird ein Zündzeit-Einstellprozess
zum Berechnen einer Zündzeit,
d.h. einer Gesamt-Frühzündung θIG, ausgeführt. Der
Zündzeit-Einstellprozess
wird später in
Bezug auf 7 beschrieben.
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In
Schritt S3 wird die Kraftstoffeinspritzeinheit 16 auf der
Basis der Ventilöffnungszeit
Tout der Einspritzdüse
gesteuert, und die Zündeinheit 17 wird auf
der Basis der Gesamt-Frühzündung 81G gesteuert.
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Nun
wird der Luft/Kraftstoffverhältnis-Einstellprozess
weiter beschrieben. In 5 wird in Schritt S101 ein Basis-Kraftstoff/Luftverhältnis FA
gesetzt. In dieser Ausführung
wird ein Wert gesetzt, der zu einem Luft/Kraftstoffverhältnis (A/F)
von 12,5 äquivalent
ist. In Schritt S102 werden der vom Ansaugdrucksensor 12 erfasste
Ansaugdruck Pm und die vom Ansauglufttemperatursensor 13 erfasste
Ansauglufttemperatur TA gelesen. In Schritt S103 wird eine Batteriespannungskompensationskonstante
Tv zum Erhöhen/Verringern
der Kompensation der Ventilöffnungszeit
der Einspritzdüse
gemäß einer Änderung
der Batteriespannung erhalten.
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In
Schritt S104 wird die vom Motortemperatursensor 14 erfasste
Kühlwassertemperatur
TW mit einer ersten Referenztemperatur TWH1 verglichen. Die erste
Referenztemperatur TWH1 ist ein Referenzwert zur Bewertung, ob der
Motor in einem kalten Zustand ist oder nicht, und wenn die Kühlwassertemperatur
TW die erste Referenztemperatur TWH1 überschreitet, dann geht es
zu Schritt S105 weiter. In Schritt S105 wird die erfasste Kühlwassertemperatur TW
mit einer zweiten Referenztemperatur TWH2 verglichen. Die zweite
Referenztemperatur TWH2 ist ein Referenzwert zur Bewertung, ob der
Motor ausreichend warm geworden ist oder nicht, und wenn die Kühlwassertemperatur
TW die zweite Referenztemperatur TWH2 überschreitet, dann geht es
zu Schritt S106 weiter; andernfalls geht es zu Schritt S107 weiter.
In Schritt S106 wird der Temperaturkompensationskoeffizient R auf "1" gesetzt. In Schritt S107 wird der Temperaturkompensationskoeffizient
R auf einen Wert Rx (0 < Rx < 1) gesetzt.
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In
Schritt S108 wird der Ausgangsspannungswert Vth des Drosselsensors 2 gelesen,
und die Drosselöffnung θTh (%) wird
auf der Basis des Spannungswerts Vth berechnet. In Schritt S109
wird ein Abmagerungskoeffizient KH berechnet. Der Abmagerungskoeffizient
KH ist in Tabellenform entsprechend der Drosselöffnung θTh voreingestellt und wird in
Bezug auf die Tabelle auf der Basis der in Schritt S108 berechneten
Drosselöffnung θTh gesucht.
Ein Beispiel der θTh-KH-Tabelle
wird später
beschrieben.
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In
Schritt S110 wird der Abmagerungskoeffizient KH einer Temperaturkompensation
durch den Temperaturkompensationskoeffizienten R unterzogen, unter
Verwendung der in der Figur gezeigten Formel. Wenn die Kühlwassertemperatur
TW niedriger ist als die erste Referenztemperatur TWH1, geht der
Steuerprozess von Schritt S104 zu Schritt S112 weiter, um den Abmagerungskoeffizienten
KH auf "1" zu setzen, unabhängig von
der Drosselöffnung θTh. Das
Kraftstoff/Luftgemisch wird nämlich
nicht abgemagert, wenn die Motortemperatur niedrig ist.
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In
Schritt S111 wird die Ventilöffnungszeit Tout
der Einspritzdüse
mittels der folgenden Formel 1 berechnet: Tout = K × Pm/TA × FA × KH + Tv (1)
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In
der Formel 1 ist der Koeffizient K eine Konstante, die durch die
Einspritzleistung der Einspritzdüse
und dgl. bestimmt ist.
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6 zeigt
ein Beispiel der Tabelle, worin die Beziehung zwischen der Drosselöffnung θTh und dem
Abmagerungskoeffizienten KH gesetzt ist. Wie in der Figur gezeigt,
wird in dem Bereich, wo die Drosselöffnung θTh klein ist (kleiner als 10%),
der Abmagerungskoeffizient KH so gesetzt, dass das Luft/Kraftstoffverhältnis einem
Leerlauf-Kraftstoff/Luftgemisch entspricht, und, wenn die Drosselöffnung θTh größer wird,
der Abmagerungskoeffizient KH reduziert. Das heißt, das Kraftstoff/Luftgemisch
wird abgemagert. Bis die Drosselöffnung θTh auf 100%
zugenommen hat, nämlich
die volle Öffnung θThful, wird
der Abmagerungskoeffizient KH niedrig gehalten und die Abmagerung
wird fortgesetzt. Wenn die Drosselöffnung θTh 100% erreicht, wird der
Abmagerungskoeffizient KH erhöht,
und wenn die Drosselöffnung θTh 110%
erreicht, wird der Abmagerungskoeffizient KH auf "1" gesetzt. Das heißt, das Abmagern wird gestoppt.
Im Ergebnis wird, während
die Drosselöffnung θTh über 110%
hinaus bis zur übervollen Öffnung θThex von
125% zunimmt, die Anreicherung des Kraftstoff/Luftgemischs erlangt,
und die Ausgangsleistung wird erhöht.
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Nun
wird der Zündzeit-Einstellprozess
weiter beschrieben. In 7 wird in Schritt S201 eine
Referenzfrühzündung θIGNe auf
der Basis der Motordrehzahl Ne erhalten. In dieser Ausführung, wie
in 8 gezeigt, ist vorab eine Datentabelle aufgestellt, die
die Beziehung zwischen der Motordrehzahl (Ne) und der Referenzfrühzündung (θIGNe) bestimmt, und
die Referenzfrühzündung θIGNe wird
durch Absuchen der Datentabelle auf der Basis der Motordrehzahl
Ne erhalten.
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In
Schritt S202 wird die Frühzündungs-Änderung
(-Inkrement) Δ θ IGPm gemäß der Motorlast
erhalten. In dieser Ausführung
wird die Motorlast durch den Ansaugdruck Pm repräsentiert, wobei eine Datentabelle,
die die Beziehung zwischen dem Ansaugdruck Pm und der Frühzündungs-Änderung Δ θ IGPm bestimmt,
vorab vorbereitet ist, wie in 9 gezeigt,
und wobei die Frühzündungs-Änderung Δ θ IGPm durch
Absuchen der Datentabelle auf der Basis des Ansaugdrucks Pm erhalten
wird.
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In
Schritt S203 wird gewertet, ob der Abmagerungskoeffizient KH kleiner
ist als "1" ist oder nicht, und
wenn der Abmagerungskoeffizient KH kleiner als "1" ist,
geht es zu Schritt S204 weiter. In Schritt S204 wird ein Soll-Kraftstoff/Luftverhältnis FAtag
als Produkt des Basis-Kraftstoff/Luftverhältnisses FA und des Abmagerungskoeffizients
KH erhalten, auf der Basis der folgenden Formel 2: FAtag = FA × Kh (2)
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In
Schritt S205 wird die Frühzündungs-Änderung
(-Inkrement) Δ θ IGFA auf
der Basis des Soll-Kraftstoff/Luftverhältnisses FAtag erhalten. In dieser
Ausführung
ist vorab eine Datentabelle aufgestellt, die die Beziehung zwischen
dem Soll-Kraftstoff/Luftverhältnis
FAtag und der Frühzündungs-Änderung Δ θ IGFA bestimmt,
wie in 10 gezeigt, und die Frühzündungs-Änderung Δ θ IGFA wird durch
Absuchen der Datentabelle auf der Basis des Soll-Kraftstoff/Luftverhältnisses
FAtag erhalten.
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Wenn
sich übrigens
in Schritt S203 herausstellt, dass der Abmagerungskoeffizient KH
nicht kleiner ist als "1", wird in Schritt
S207 die Frühzündungs-Änderung Δ θ IGFA auf "0" gesetzt.
In Schritt S206 wird die Gesamt-Frühzündung θIG erhalten als Gesamtsumme
der Referenz-Frühzündung Δ θ IGNe, der
Frühzündungs-Änderung Δ θ IGPm gemäß der Motorlast
sowie der Frühzündungs-Änderung Δ θ IGFA gemäß dem Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis FAtag.
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In
dieser Ausführung
kann das Kraftstoff/Luftgemisch gemäß der vom Drosselsensor 2 erfassten
Drosselöffnung θTh im Bereich
der Drosselöffnung θTh bis zur übervollen Öffnung θThex, die größer ist
als die volle Öffnung θThful, angereichert werden,
so dass es möglich
wird, die Motorausgangsleistung in einem weiten Bereich zu steuern/regeln,
um hierdurch einer Anforderung nach Hochlastbetrieb nachzukommen,
indem lediglich der Leistungshebel 1 betätigt wird,
ohne einen Gemischsteuerhebel betätigen zu müssen. Daher ist es möglich, die
Belastung des Piloten zu lindern. Weil darüber hinaus die Zündzeit gemäß der Motorlast
und dem Abmagerungsgrad des Luft/Kraftstoffgemischs dynamisch gesteuert/geregelt
wird, lässt
sich eine weitere Minderung der Kraftstoffkosten erzielen.
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Nachfolgend
wird eine zweite Ausführung der
vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Innendurchmesser des Drosselkörpers (Drosselbohrungsdurchmesser)
ist auf eine minimale Größe gesetzt, um
eine Luftströmungsrate
sicherstellen zu können, die
während
der maxialen Motorausgangsleistung erforderlich ist. Wenn der Drosselkörper mit
dem so gesetzten optimalen Bohrungsdurchmesser verwendet wird, kann
eine Zunahme der Luftströmungsrate
gemäß einer
Vergrößerung der
Drosselöffnung
erreicht werden, und kann eine maximale Ausgangsleistung bei voller Öffnung θThful des
Drosselventils sichergestellt werden.
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Wenn
jedoch ein Bohrungsdurchmesser, der größer als der optimale Bohrungsdurchmesser
ist, ausgewählt
wird, ist es möglich,
eine Luftströmungsrate
einzustellen, die bei einer Öffnung,
die kleiner ist als die volle Öffnung θThful, erforderlich
ist, und daher entsteht ein Betriebsbereich, wo die Luftströmungsrate
bei einer größeren Drosselöffnung gesättigt ist.
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11 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Ausgangsleistung und
der Drosselöffnung
zeigt, für
verschiedene Kombinationen von Motorabgasmenge und Drosselbohrungsdurchmesser. Die
Kurve C1 bezeichnet die Charakteristik in einer Kombination des
Motors E1, der eine große
Abgasmenge hat, und eines für
den Motor 1 geeigneten Drosselbohrungsdurchmessers (großen Bohrungsdurchmessers),
die Kurve C2 bezeichnet die Charakteristik in einer Kombination
des Motors E2, der eine normale Abgasmenge hat (z. B. um 25% kleiner
als die große
Abgasmenge), und eines großen
Bohrungsdurchmessers, und die Kurve C3 bezeichnet die Charakteristik
in einer Kombination eines Motors E2, der die normale Abgasmenge
hat, und eines für den
Motor E2 geeigneten Drosselbohrungsdurchmessers. Da die Ausgangsleistung
und die Luftströmungsrate
im Wesentlichen proportional zueinander sind, wird dann, wenn der
Drosselkörper mit
einem großen
Bohrungsdurchmesser an dem Motor E2 mit der normalen Abgasmenge
montiert wird, die Ausgangsleistung, d.h. die Luftströmungsrate,
bei einer Drosselöffnung θTh von nicht
weniger als 80% gesättigt,
wie mit der Kurve C2 angegeben.
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In
dem Fall, wo der Drosselkörper
mit einem großen
Bohrungsdurchmesser an dem Motor E2 angebracht wird, gemäß der in 11 gezeigten
Charakteristik, kann die volle Öffnung θThful, die
in Bezug auf 2 angegeben ist, als die übervolle Öffnung θThex in
der zweiten Ausführung
verwendet werden, und ein Winkel, der kleiner ist als die volle Öffnung θThful, kann
als die volle Öffnung θThful in der
zweiten Ausführung
verwendet werden.
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Wenn
die volle Öffnung θThful und
die übervolle Öffnung θThex so
auf die kleine Drosselöffnungsseite
gelegt sind, lassen sich die gleichen Effekte wie in der oben beschriebenen
Ausführung,
in der das Drosselventil 3 in einem weiten Winkelbereich
drehbar ist, durch die gleiche Steuerung wie in der obigen Ausführung erhalten.
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Es
wird ein Steuersystem angegeben, das es möglich macht, durch leichte
Bedienung eine ausreichende Ausgangsleistung eines Motors vom Magerverbrennungstyp
zu erhalten, sogar in einem Drosselöffnungsbereich, der nicht kleiner
ist als eine Magergrenze. Erfindungsgemäß ist ein Drosselventil (3) so
konfiguriert, dass es bis zu einer übervollen Öffnung (θThex) drehbar ist, die größer ist
als eine volle Öffnung
(θThful),
die einer maximalen Luftströmungsrate
entspricht, und bei der die Luftströmungsrate von der maximalen
Luftströmungsrate
weg im Wesentlichen nicht verändert
wird. Eine ECU 15 beginnt damit, ein Kraftstoff/Luftgemisch
gemäß der Drosselöffnung (θTh) anzureichern,
wenn auf der Basis der Ausgabe eines Drosselsensors (2)
erfasst wird, dass die Drosselöffnung
die volle Öffnung
(θThful) überschritten
hat. In einem Bereich, wo das Drosselventil (3) bis oder über die
volle Öffnung
(θThful) hinaus
bei hoher Last betätigt
wird, wird eine Anreicherung des Kraftstoff/Luftgemischs erzielt,
und man erhält
eine hohe Ausgangsleistung, indem lediglich die Drosselöffnung durch
Bedienung eines Leistungshebels (1) gesteuert wird.