DE19716407A1 - Verfahren zur Steuerung eines Modellmotors und Modellmotor - Google Patents

Verfahren zur Steuerung eines Modellmotors und Modellmotor

Info

Publication number
DE19716407A1
DE19716407A1 DE19716407A DE19716407A DE19716407A1 DE 19716407 A1 DE19716407 A1 DE 19716407A1 DE 19716407 A DE19716407 A DE 19716407A DE 19716407 A DE19716407 A DE 19716407A DE 19716407 A1 DE19716407 A1 DE 19716407A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
throttle valve
fuel injection
combustion chamber
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19716407A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19716407B4 (de
Inventor
Norio Matsuda
Michio Yamamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Futaba Corp
Original Assignee
Futaba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Futaba Corp filed Critical Futaba Corp
Publication of DE19716407A1 publication Critical patent/DE19716407A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19716407B4 publication Critical patent/DE19716407B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/34Ultra-small engines, e.g. for driving models
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/028Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive pneumatic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0667Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature acting as a valve or having a short valve body attached thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/107Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive pneumatic drive, e.g. crankcase pressure drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/12Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps having other positive-displacement pumping elements, e.g. rotary
    • F02M59/14Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps having other positive-displacement pumping elements, e.g. rotary of elastic-wall type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Modellmotor mit einer Kraftstoff­ einspritzvorrichtung und einem Drosselventil, und insbesondere aus einen programmierbaren Modellmotor, bei dem die Betriebszeit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und die Menge der Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit von der Öffnung des Drosselventils und den Antriebshub des Motores bestimmt wird.
Bisher wird in Zweitakt- oder Viertakt-Glühzündmotoren, die als Motoren für Modelle verwendet worden sind, ein Vergaser 100 mit einem Aufbau, wie er in Fig. 5 gezeigt ist, als Mittel zur Steuerung der Zuführrate des Kraftstoffes an die Brennkammer eines Motors verwendet.
In dem Gehäuse 101 des Vergasers 100 ist ein Ventilkörper 102 mit einer zylinderartigen Form vorgesehen, der um die Achse des Ventilkörpers 102 selbst drehbar ist. Eine Leitung 101a und 101b erstreckt sich senkrecht durch das Gehäuse 101, und Luft wird von der oberen Leitung 101a zugeführt. Ein Kanal 102a erstreckt sich durch den Ventilkörper 102, und der Kanal steht mit den Leitungen 101a und 101b des Gehäuses 101 in Verbindung, wobei die Öffnung von dem Drehwinkel des Ventilkörpers 102 abhängt. Ein Betätigungsarm 103 ist mit einem Teil des Ventilkörpers 102 verbunden, der sich über das eine Ende des Gehäuses 101 hinaus erstreckt. Ein Betätigungsteil einer Servoeinrichtung (in der Figur nicht gezeigt) ist mit dem Betätigungsarm 103 verbunden und die Servoeinrichtung dreht den Ventilkörper 102 in dem Gehäuse 101. Eine Nadel 104 ist an dem Ventilkörper 102 mit einer Schraube befestigt und das Maß, mit dem sie in den Ventilkörper 102 vorsteht, ist durch Drehen der Nadel 104 einstellbar.
Ein Nadelventil 105 für die Kraftstoffsteuerung ist an dem anderen Ende des Gehäuses 101 eingebaut. Das Nadelventil 105 hat ein Rohr 106 und eine Nadel 107, die in dem Rohr 106 angeordnet ist. Die Nadel 107 ist mit dem Rohr 106 mit einer Schraube befestigt, und die Nadel 106 wird in dem Rohr 106 durch Drehen eines Knopfes 108 nach hinten bewegt, der an der Basis der Nadel vorgesehen ist, und die Öffnung an der Spitze des Rohres 106 kann auf diese Weise eingestellt werden. Die Spitze der Nadel 108, die auf dem Ventilkörper 102 vorgesehen ist, weist zu der Öffnung an der Spitze des Rohres 106 des Nadelventils 105.
Kraftstoff, der dem Nadelventil 105 zugeführt wird, wird als Strahl aus dem Zwischenraum zwischen der Spitze des Rohres 106 und der Nadel 107 in den Innenraum abgesprüht, mit in dem Ventilkörper 102 zugeführter Luft gemischt und einem Motor zugeführt. Weil die Durchflußrate des Kraftstoffes durch Drehen des Knopfes des Nadelventils 107 eingestellt werden kann, kann die Durchflußrate des Kraftstoffes (oder das Luft-Kraftstoff-Verhältnis) vorher so eingestellt werden, daß der Motor bei maximaler Drehzahl arbeitet. Die Servoreinrichtung dreht den Ventilkörper 102, um die Luftzufuhrrate in den Ventilkörper 102 einzustellen, und sie steuert die Durchflußrate des Kraftstoffes, der dem Motor zugeführt wird.
Wenn die Maschine von einer niedrigen Drehzahl, beispielsweise Leerlauf, schnell beschleunigt wird, wird bei diesem Vergaser 110 eine große Menge Luft in den Ventilkörper zugeführt, die Kraftstoffzufuhr kann jedoch der Luftzufuhr nicht folgen, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist außer Balance. Die Drehzahl der Maschine erhöht sich nicht glatt und nimmt nur langsam zu. In einigen Fällen kann die Maschine sogar stehen bleiben. Insgesamt ist das Ansprechverhalten nicht gut und der Übergang von einer niedrigen Drehzahl zu einer hohen Drehzahl oder von einer hohen Drehzahl auf eine niedrige Drehzahl erfordert eine lange Zeit, was ein Nachteil der herkömmlichen Maschinen ist. Wenn der Modellmotor in einem durch Funkfernsteuerung gesteuerten Modellflugzeug montiert ist, wird ferner der Kraftstoff nicht in ausreichender Weise an den Vergaser zugeführt, aufgrund des nachteiligen Effekts von Zentrifugalkräften, die durch die Flugbewegung des Modellflugzeuges verursacht werden, so daß eine unzureichende Zufuhr von Kraftstoff eine Fehlfunktion des Motors zur Folge hat.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Modellmotor mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, Kraftstoff stabil zuzuführen, um die Luft-Kraftstoff-Balance aufrechtzuerhalten, und mit der ein in hohem Maße stabiler Betrieb bei einem Modellmotor erreicht werden kann, die unter schwierigen Bedingungen als Modellmotor verwendet werden kann, der auf einem funkferngesteuerten Flugzeugmodell montiert ist, welches akrobatische Flugfiguren, beispielsweise das Fliegen von Loopings, gestattet.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient der Motor mit der Kraftstoffein­ spritzvorrichtung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren nebengeordneten Ansprüchen und den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 ein Blockdiagramm, das hauptsächlich die Anordnung der Steuereinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;
Fig. 4 ein Flußdiagramm, das den Ablauf des Steuervorganges bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 5 ein Diagramm, das den Zeitablauf des Steuervorganges in dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 6 einen Schnitt durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 7 einen Schnitt durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 im einzelnen beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel umfaßt einen Modellmotor, der mit einer Programmierten Kraftstoffeinspritzvorrichtung versehen ist.
Der Modellmotor 1 (im folgenden als Motor 1 bezeichnet) dieses Ausführungsbeispiels ist ein Motor, der zum Einsatz auf einem funk­ ferngesteuerten Modellflugzeug bestimmt ist. Der Motor 1 (Fig. 1) ist ein Viertakt-Motor mit einem Zylinder S, einer Brennkammer, einem Kolben P, der sich in dem Zylinder S hin- und herbewegt, und eine Kurbel K, die sich synchron mit der Hin- und Herbewegung des Kolbens P dreht. Der Zylinder S ist mit einem Lufteinlaßventil 17, einem Auslaßventil 23 und einer Glühkerze 19 ausgerüstet, die als Zündeinrichtung dient. Ein Temperatursensor ist an der Glühkerze 19 vorgesehen, um die Temperatur in der Brennkammer abzutasten. Methylalkohol-Kraftstoff, der Schmieröl und ein Zündbeschleunigungsmittel, beispielsweise Nitromethan, enthält, wird für den Motor 1 verwendet. Die Kapazität der Brennkammer ist in dem Bereich von 1 bis 30 cm³, und der in dem Kurbelgehäuse 2 erzeugte Druck ist im Bereich von 20 kPa bis 100 kPa.
Der Motor 1 wird durch eine Steuereinrichtung 4 eines Empfängers 3 gesteuert, der auf dem funkferngesteuerten Flugzeugmodell montiert ist. Wenn ein Bediener den Sender 5 betätigt, empfängt der Empfänger 3 ein Funkfernsteuersignal von dem Sender 5, und das Funkfernsteuersignal steuert alle Funktionen des Modellflugzeuges einschließlich den Motor 1.
Der Motor 1 (Fig. 1) wird von einem Starter 6 gestartet. Der Starter 6 wird durch Strom angetrieben, der von der Batterie 8 über einen Gleichrichter 7 empfangen wird, und Luft wird hilfsweise von einer Luftflasche 9 zugeführt wird. Ein Auswahlventil 10 zum Auswählen von entweder dem Starter 6 oder der Luftflasche 9 wird durch eine Steuereinrichtung 4 des Funkfernsteuerungs- Empfängers 3 gesteuert.
Ein Rotationssensor 12 zum Detektieren der Position der sich drehenden Kurbel 11 ist als Hubdetektor vorgesehen, um den Arbeitszyklus des Motors zu überwachen und um das Hubsignal bezüglich des Kurbelgehäuses 2 abzugeben. Der Rotationssensor 12 detektiert die Drehung des Motors, um den Zeitablauf der Kraftstoffeinspritzung anzupassen. In diesem Ausführungsbeispiel gibt der Rotationssensor 12 das Einlaßzeitsignal (Einlaßhubsignal) als das Hubsignal ab. Das Einlaßzeitsignal (Einlaßhubsignal), welches von dem Rotationssensor 12 abgegeben wird, wird an die Steuereinrichtung 4 des Empfängers 3 abgegeben und dient zur Steuerung des Motors 1. Im Fall eines Viertaktmotors kann das Einlaßhubsignal auch durch Detektieren der Drehbewegung der Kurbelwelle erfaßt werden.
Ein Ladeluftrohr 13 des Motors 1 ist mit einem Drosselventil 14 zum Steuern der Ladeluft versehen, wobei die Ladeluftrate der Luftzufuhr an die Brennkammer gesteuert wird. Die Steuereinrichtung 4 des Empfängers 3 liefert das Stellsignal für das Drosselventil an eine Drosselventil-Stelleinrichtung 15, um die Öffnung des Drosselventils zu steuern. Ein Ladeluft- und Temperatursensor 16 ist an dem Ladelufteinlaß des Ladeluftrohres 13 vorgesehen. Das von dem Sensor erzeugte Signal wird an die Steuereinrichtung 4 des Empfängers 3 gegeben, und zur Steuerung des Motors 1 verwendet.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 ist in der Nähe des Einlaßventils 17 des Ladeluftrohres 13 vorgesehen. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 und ein Kraftstofftank 20 sind über einen Filter 22 miteinander verbunden. Der Kraftstoff fließt aus dem Kraftstofftank 20 und wird an die Kraftstoff­ einspritzvorrichtung 30 durch den Filter 22 geliefert. Die Kraftstoffeinspritz­ vorrichtung 30 spritzt Kraftstoff in die Brennkammer ein.
Das Kurbelgehäuse 2 und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 sind über ein Rückschlagventil 24 miteinander verbunden. Der in dem Kurbelgehäuse 2 erzeugte Luftdruck wird synchron mit dem Antrieb des Motors auf den Kraftstoff in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 gegeben. Mit anderen Worten wird der Luftdruck in dem Kurbelgehäuse 2 als Druckeinrichtung verwendet, um den Kraftstoff in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel unter Druck zu setzen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der maximale Druck, der auf den Kraftstoff in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 angelegt wird, in dem Bereich von 20 kPa bis 100 kPa.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Luftdruck verwendet, um den Kraftstoff in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 unter Druck zu setzen. Statt dessen kann auch eine Einrichtung eingesetzt werden, die den Luftdruck einer Druckluftflasche 9 benutzt, um den Kraftstoff unter Druck zu setzen. Beispielsweise ist ein Regler 21 an der Luftleitung vorgesehen, die von einem Umschaltventil 10 einer Druckluftflasche 9 weggeführt ist, wobei der Regler 21 mit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 verbunden, und ein konstanter Luftdruck, der gleich dem Luftdruck in dem Kurbelgehäuse 2 ist, kann an dem Kraftstoff in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 angelegt werden.
Als nächstes wird die Anordnung der oben beschriebenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 beschrieben. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 ein näherungsweise zylindrisches Gehäuse 31. In dem Gehäuse 31 ist ein Solenoid 32 enthalten. Der Stromversorgungsanschluß 33 zur Zufuhr von Strom an das Solenoid 32 erstreckt sich durch das Gehäuse 31 zur Außenseite des Gehäuses 31. Ein Ende eines Magnetkernes 34 ist in das Solenoid 32 bis zu dessen Mitte eingeführt. Auf der seitlichen Umfangsfläche des Magnetkernes 34 ist ein Kraftstoffzufuhrkanal 48 ausgebildet, und der Kraftstoffzufuhrkanal 48 steht mit dem Durchflußkanal 35 in Verbindung. Der Kraftstoffzufuhrkanal 48 erstreckt sich durch das Gehäuse 31 und steht mit der Außenseite in Verbindung. Der Kraftstoffzufuhrkanal 48 ist mit der Kraftstoffzufuhrleitung 18 verbunden, die von dem Kraftstofftank 20 wegführt.
In dem Kraftstoffzufuhrkanal 48 ist ein Rückschlagventil 24 als Einrichtung zum Verhindern eines Rückflusses von dem Gehäuse 31 zugeführtem Kraftstoff vorgesehen. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Rückschlagventil 24 ein plattenartiges, näherungsweise rundes Teil mit einer vorgegebenen Elastizität. Auf dem mittleren Bereich des Rückschlagventiles 24 ist eine runde Öffnung 24a und ein näherungsweise runder Ventilkörper 24b vorgesehen, um den Öffnungsgrad der Öffnung 24 zu steuern, wobei der Ventilkörper 24b sich teilweise bis zu dem Rand der Öffnung 24 erstreckt. Der Innendurchmesser des Kraftstoffzufuhrkanals 48, der außerhalb des Rückschlagventiles 24 vorgesehen ist und mit dem Rückschlagventil 24 in Kontakt steht, ist geringer als der Außendurchmesser des Ventilkörpers 24b des Rückschlagventiles 24. Ein Zwischenraum mit einem Innendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser des Ventilkörpers 24b des Rückschlagventiles 24 ist, ist in dem Kraftstoffzufuhrkanal 48 ausgebildet, der außerhalb von dem Rückschlagventil 24 liegt. Daher kann der Ventilkörper 24b des Rückschlagventiles 24 sich nicht nach außen öffnen, und Kraftstoff in dem Gehäuse 31 kann nicht aus dem Gehäuse 31 nach außen ausströmen. Im Gegensatz dazu kann sich der Ventilkörper 24b des Rückschlagventiles 24, das an dem Bereich des Zwischenraumes angeordnet ist, sich zum Innenraum des Gehäuses 31 hin öffnen, so daß von außen zugeführter Kraftstoff in das Gehäuse 31 glatt eingeführt werden kann.
Ein Druckluftzufuhrkanal 25 ist an dem Basisende des Gehäuses 31 ausgebildet, um einen Luftdruck auf den Kraftstoff im Gehäuse 31 auszuüben. Das außenseitige Ende des Druckluftzufuhrkanals 25 ist mit dem Kurbelgehäuse 2 verbunden (alternativ mit einer Druckluftflasche 9, die die Zufuhreinrichtung für die Druckluft bildet), wie oben beschrieben wurde. Eine Membran 26, die aus einem flexiblen Material hergestellt ist, ist im Innern des Druckluftzufuhrkanals 25 vorgesehen, um den Luftdruck, der von dem Kurbelgehäuse 2 des Motors zugeführt wird, auf den Kraftstoff in dem Gehäuse 31 auszuüben. Die Membran 26 ist in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise aus einem Film aus Polyethylen, Polypropylen oder Silikon-Kautschuk gebildet. Die Membran 26 bildet eine luftdichte Trennung zwischen dem Raum in dem Gehäuse, der den Kraftstoff enthält, und dem Druckluftzufuhrkanal 25. Ein Druckteil 28 ist unter Einfügung einer Feder 27 auf der Seite des Druckluftzufuhrkanals 25 der Membran 26 vorgesehen. Der Druckteil 28 ist in Kontakt mit der Membran 27 mit einer vorgegebenen Kraft, die durch die Feder 27 geliefert wird. Das Ende des Druckteiles 28 ist abgerundet und steht in Kontakt mit der Membran 26 über einen weiten Bereich. Daher kann er den vorgegebenen Druck in stabiler Weise auf die Membran 26 ausüben. Der Luftdruck von dem Kurbelgehäuse 2 betätigt den Druckteil 28, so daß dieser auf die Membran 26 drückt. Die Membran 26 wird zur Innenseite des Gehäuses 31 hin ausgelenkt und übt einen Druck auf den Kraftstoff in dem Gehäuse 31 aus.
An dem Ende des Ventilgehäuses 36 ist eine Kraftstoffeinspritzöffnung 37 ausgebildet. In dem Gehäuse 31 ist ein näherungsweise zylindrischer Ventilkörper 38 in das Solenoid 32 neben dem Magnetkern 34 bewegbar eingesetzt. Ein weiterer Kanal 39 steht mit dem Kanal 35 in Verbindung und ist in dem Ventilkörper 38 ausgebildet. An einem Ende des Ventilkörpers 38 ist ein Flansch 40 ausgebildet. Ein ringförmiger Kontaktwulst 41 zum Kontakt mit der Innenfläche des Ventilgehäuses 36 ist auf der Stirnfläche des Flansches nahe bei dessen Umfang vorgesehen. Eine Nadel 42 ist in der Mitte der Stirnseite des Flansches 40 befestigt, und die Nadel 42 wird gleitbar in die Kraftstoff­ einspritzöffnung 37 des Ventilkörpers 38 eingeführt.
Zwischen dem Fixierungsteil 43 des Solenoides 32 und dem Ventilgehäuse 36 ist eine Tellerfeder 44 als Druckeinrichtung vorgesehen, um den Ventilkörper 38 in die Richtung der Kraftstoffeinspritzöffnung 37 zu drücken. Die Tellerfeder 44 weist einen ringförmigen, äußeren Fixierungsteil 45, einen ringförmigen, inneren beweglichen Teil 46 und einen Verbindungsarm 47 auf, der die beiden Teile elastisch miteinander verbindet. Der Fixierungsteil ist zwischen dem Fixierungsteil 43 des Solenoides 32 und dem Ventilkörper 36 fixiert, und der bewegliche Teil 46 wird mit dem Flansch 40 des Ventilkörpers 38 beaufschlagt.
Wenn das Solenoid nicht mit Strom versorgt ist, wird der Ventilkörper 38 in die Richtung der Kraftstoffeinspritzöffnung 37 durch die Kraft der Tellerfeder 44 gedrückt, der Kontaktwulst 41 des Flansches wird in Kontakt mit der Innenfläche des Ventilgehäuses 36 gebracht, und die Kraftstoffeinspritzöffnung 37 ist geschlossen. Wenn das Solenoid mit Strom versorgt wird, zieht das Solenoid den Ventilkörper 38 zu dem Magnetkern 34 in die Kraft der Tellerfeder 44 hin. Ein Zwischenraum wird zwischen dem Flansch 40 des Ventilkörpers 38 und dem Ventilgehäuse 36 gebildet. Der Kraftstoff, der durch den Luftdruck in dem Kurbelgehäuse 2 in dem Gehäuse 31 unter Druck gesetzt ist, wird von der Kraftstoffeinspritzöffnung zur Außenseite des Gehäuses 31 hin ausgespritzt.
Der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 eingespritzte Kraftstoff wird mit Luft gemischt, die in Abhängigkeit von der Öffnung des Drosselventiles 14 angesaugt wird, und er tritt in von dem Lufteinlaßventil 17 aus, welches sich zu einem vorgegebenen Zeitpunkt öffnet, in den Zylinder S ein. Die Glühkerze 19 zündet die Kraftstoff-Luft-Mischung bei einem vorgegebenen Zeitpunkt, und die Verbrennung beginnt. Der Kolben B bewegt sich in dem Zylinder S hin und her und die Hin- und Herbewegung des Kolbens P bewirkt, daß sich die Kurbelwelle K dreht. Das Verbrennungsgas wird von dem Abgasventil 23, welches sich bei einem vorgegebenen Zeitpunkt öffnet, zur Außenseite des Zylinders hin, abgegeben.
In der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein verhältnismäßig geringer Luftdruck von etwa 20 kPa bis 100 kPa verwendet, und der Kraftstoff selbst wird nicht unter Druck gesetzt. Dieser Luftdruck ist erheblich geringer als der Luftdruck in einer Kraftstoffein­ spritzverrichtung eines normalen Kraftfahrzeuges, der 250 kPa bis 300 kPa beträgt, daß heißt, daß diese Werte 1/3 bis 1/13 von den Werten bei normalen Kraftfahrzeugen betragen. Daher ist der geringe Druck, den die Tellerfeder 44 auf den Ventilkörper 38 ausübt, ausreichend, und eine Tellerfeder 44, die eine relativ geringe Kraft ausüben kann, kann eine Kraft von 20 bis 100 kPa ausüben, die gleich dem Luftdruck ist, der auf den Kraftstoff ausgeübt wird. Die Federkraft ist dann ausreichend, die Kraftstoffströmung zu unterbrechen, während kein Kraftstoff zugeführt werden soll.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben. Wenn Kraftstoff eingespritzt wird, wird eine Spannung an das Solenoid 32 angelegt, um eine magnetische Kraft in dem Magnetkern 34 zu bewirken. Der Magnetkern 34 zieht den Ventilkörper 38 gegen die Kraft der Tellerfeder 44 an. Wenn der Luftdruck in dem Kurbelgehäuse 2 des Motors 1 beim Absenken des Kolbens ansteigt, wird der Luftdruck an den Kraftstoff in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 durch die Membran 26 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 angelegt, und gleichzeitig wird der Kraftstoffzufuhrkanal 48 der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 durch das Rückschlagventil 24 geschlossen. Der Kraftstoff in der Kraftstoff­ einspritzverrichtung 30, der mit dem Luftdruck unter Druck gesetzt ist, der durch die Membran 26 geliefert wird, wird von der Kraftstoffeinspritzöffnung 37 zur Außenseite des Gehäuses 31 hin ausgesprüht. Das Kraftstoffeinspritztiming wird durch einen Rotationssensor 12 bestimmt, der die Position der Kurbelwelle 11 detektiert, die im folgenden beschrieben wird.
Als nächstes wird die Steuerung der Steuereinrichtung 4 des Motors 1 unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 beschrieben. Die Steuereinrichtung 4 des Motors 1 bestimmt den Zeitpunkt, an dem die Kraftstoffeinspritzung beginnt, auf der Basis eines Einlaßzeitsignales, welches von dem Rotationsdetektor 12 abgegeben wird, und aufgrund des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes, der auf dem Drosselstellsignal basiert, der an die Drosselventil-Antriebseinrichtung 15 abgegeben wird, um das Drosselventil 14 anzutreiben. Ein Kraftstoffeinspritz­ signal zum Betreiben der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 wird basierend auf dem festgestellten Kraftstoffeinspritzungs-Starterzeitpunkt und der Kraft­ stoffeinspritzungszeit erzeugt. Die Steuereinrichtung 4 korrigiert die Kraftstoffeinspritzungszeit in Abhängigkeit von der Temperatur in der Brennkammer, die von dem Temperatursensor detektiert wird, der an der Glühkerze 14 angeordnet ist. Ferner korrigiert die Steuereinrichtung 4 die Kraftstoffeinspritzungszeit in Abhängigkeit von der Änderungsrate des Drosselventilstellsignales, wenn die Änderungsrate des Drosselventilstellsignales einen vorgegebenen Referenzwert übersteigt.
Ein Empfängerabschnitt 3a eines Empfängers 3 (Fig. 3), der auf einem funkferngesteuerten Flugzeugmodell montiert ist, erzeugt ein Drossel­ ventilstellsignaI auf der Basis eines Signales, das von dem Sender (nicht gezeigt) geliefert wird. Das Drosselventilstellsignal wird zugeführt, um die Öffnung des Drosselventils 14 einzustellen, und es wird auch dazu verwendet, die Kraftstoffeinspritzungszeit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 von der Steuereinrichtung 4, die in dem Empfänger 3 eingebaut ist, zu steuern. Das Drosselventilstellsignal wird an eine Generatorschaltung 201, die ein Kraftstoffeinspritzzeitsignal erzeugt, durch eine Umsetzerschaltung 200 zugeführt, die eine Umsetzung von Pulsbreite zu Drosselventilstellung durchführt. Die Generatorschaltung 201 hat eine Kraftstoffeinspritzungszeit- Datentafel, die der Position des Drosselventils 14 entspricht, und setzt die Kraftstoffeinspritzungszeit entsprechend dem zugeführten Drosselventil­ stellsignal.
Wenn die Änderungsgeschwindigkeit des Drosselventils 14 einen Referenzwert übersteigt aufgrund eines schnellen Öffnens oder Schließens des Drosselventils 14, und wenn die Änderungsrate des Drosselventilstellsignales einen Referenzwert übersteigt, wird die Kraftstoffeinspritzzeit, die auf der Basis des Drosselventilstellsignales bestimmt wird, in Abhängigkeit von der Änderungsrate des Außenventilstellsignales korrigiert. Wenn beispielsweise der Motor 1 schnell beschleunigt wird, soll die Kraftstoffeinspritzzeit länger sein als die Kraftstoffeinspritzungszeit, die auf der Basis des Drosselventilstellsignales vorgeschrieben ist. Wenn der Motor 1 schnell verlangsamt wird, wird die Kraftstoffeinspritzungszeit kürzer eingestellt als die Kraftstoffeinspritzungszeit, die auf der Basis des Drosselventilstellsignales vorgeschrieben ist. Der Koeffizient liegt in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise in dem Bereich 2 bis 1/2.
Das Einlaßzeitsignal, das von dem Rotationsdetektor 12 abgegeben wird, wird an eine Korrekturschaltung 202 (Fig. 3) gegeben, die eine Korrektur der Kraftstoffeinspritzungsphase vornimmt. Normalerweise liegt die Kraftstoffeinspritzungs-Startzeit früher als der Ansaughub des Motors 1, und die Driftveränderungen hängen von der Drehzahl des Motors 1 ab. Die Korrekturschaltung 202 hat Korrekturdaten in Form einer Datentabelle, die die Differenz zwischen der Einlaßzeit, die entsprechend der Position des Drosselventiles 14 bestimmt worden ist, und einer adäquaten Kraftstoffeinspritzzeit, die entsprechend der Drehzahl bestimmt wird. Die Korrekturschaltung 202 nimmt ein Signal von der Umsetzungsschaltung 200 auf, an die ein Drosselventilstellsignal und das Einlaßzeitsignal geliefert wird, und stellt eine Kraftstoffeinspritzungs-Startzeit ein, die entsprechend der Drehzahl des Motors 1 korrigiert ist. Wenn beispielsweise die Kraftstoffzufuhr verzögert werden soll, wird die Einspritzzeit vorverlegt. Bei dem Motor dieses Ausführungsbeispiels wird beispielsweise ein Kraftstoffeinspritzsignal bei einem Zeitpunkt mit einem Kurbelwellenwinkel von 120°, gerechnet vom Start des Abgasausstoßes zugeführt.
Der Temperaturfühler 203 (Fig. 3), der an der Glühkerze 14 angeordnet ist, liefert ein Temperatursignal an eine Phasenkorrekturschaltung 205. Die Kraftstoffeinspritzzeit wird in Abhängigkeit von dem Drosselventilstellsignal bestimmt, es ändert sich jedoch, wenn Bedingungen, beispielsweise die Temperatur, der Umgebungsdruck, die Feuchtigkeit und der Kraftstoff sich ändern. Die Korrekturschaltung 205 und die Kraftstoffeinspritzungszeitphase erfaßt die Änderung einer Bedingung auf der Basis eines Signals von dem Temperatursensor 203 und korrigiert die Kraftstoffeinspritzzeit, so daß der Zylinder auf einer geeigneten Temperatur gehalten wird. Wenn beispielsweise die Temperatur der Brennkammer ansteigt, daß heißt, wenn der Motor sich in einem Überhitzungszustand befindet, wird die Kraftstoffeinspritzzeit verlängert, um die eingespritzte Kraftstoffmenge zu erhöhen, und der Zylinder S wird mit der Mischung gekühlt. Wenn der Temperatursensor 203 ein Absinken der Zylindertemperatur feststellt, wird die Kraftstoffeinspritzungszeit auf einen kürzeren Wert korrigiert, um die eingespritzte Kraftstoffmenge zu vermindern, und damit die Temperatur der Brennkammer auf eine geeignete Temperatur einzustellen.
Wie oben beschrieben wurde, wird die Kraftstoffeinspritzungszeit auf der Basis des Drosselventilstellsignales in der Generatorschaltung 201 bestimmt, und die Kraftstoffeinspritzungszeit wird in Abhängigkeit von der Änderungsrate des Drosselventilstellsignales und der Temperatur der Brennkammer korrigiert, so daß eine adäquate Kraftstoffeinspritzungszeit eingestellt wird. In der Korrekturschaltung 202 wird ferner die Kraftstoffeinspritzungs-Startzeit synchron mit dem Hub des Motors bestimmt, und die Kraftstoffeinspritzungs- Startzeit wird in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors und der Temperatur der Brennkammer korrigiert, so daß eine adäquate Kraftstoffeinspritzungs- Startzeit eingestellt wird.
Die Korrekturschaltung 202 gibt ein Einspritzstartsignal entsprechend der eingestellten Kraftstoffeinspritzungs-Startzeit an die Kraftstoffeinspritzung- Antriebsschaltung 204 ab. Die Antriebsschaltung 204 gibt ein Kraftstoffeinspritzungssignal an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 ab, und dann beginnt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 mit der Kraftstoffeinspritzung. Das Einspritzungsstartsignal wird auch an die Generatorschaltung 201 geliefert. Die Generatorschaltung 201 startet mit dem Zählen der Kraftstoffeinspritzungszeit mit einem Kraftstoffeinspritzungs­ taktgeber (nicht gezeigt), wenn das Einspritzungs-Startsignal eingegeben wird. Wenn der Zählvorgang abgeschlossen ist, gibt die Generatorschaltung 201 ein Einspritzungsstopsignal an die Antriebsschaltung 204 ab. Die Antriebsschaltung 204 stoppt das Kraftstoffeinspritzungssignal an die Kraftstoffeinspritz­ vorrichtung 30, und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 stoppt die Kraftstoffeinspritzung.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel für ein Zeitablaufdiagramm, um das Verhältnis zwischen dem Einlaßhubsignal, dem Drosselventilstellsignal, dem Positionssignal und dem Kraftstoffeinspritzungssignal zu beschreiben. Aus Fig. 5 ergibt sich, daß manchmal das Kraftstoffeinspritzungssignal beim Ansteigen des Einlaßsignales ansteigt. Manchmal steigt das Kraftstoffeinspritzsignal jedoch vor dem Anstieg des Einlaßsignales in Abhängigkeit von dem Zustand des Drosselstellsignales und des Temperatursignales.
Die Steuersequenz in der Steuereinrichtung 4, die oben beschrieben wurde, wird in Schritten S1 bis S12 respektive in dem Flußdiagramm in Fig. 4 angegeben. Der Kraftstoffeinspritztaktgeber der Generatorschaltung 201 wird bei S1 initialisiert. Ein Drosselventilstellsignal wird in S2 gelesen. Die Kraftstoffeinspritzungszeit wird durch die Generatorschaltung 201 in S3 berechnet. Das Temperatursignal, daß die Temperatur der Brennkammer von dem Temperatursensor 203 anzeigt, wird in S4 aufgenommen. Die Kraftstoffeinspritzungszeit wird in Abhängigkeit von der Änderungs­ geschwindigkeit des Drosselventilstellsignales und der Temperatur der Brennkammer in S5 korrigiert. Das Einlaßzeitsignal von dem Rotationsdetektor 12 wird von der Korrekturschaltung 202 für die Kraftstoffeinspritzungsphase in S6 eingelesen. Als nächstes wird in S7 festgestellt, ob der Motor 1 sich dreht oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß sich der Motor 1 dreht, wird die Injektionsphase von der Korrekturschaltung 202 berechnet, und die Kraftstoffeinspritzungs-Startzeit wird in S8 eingestellt. Die Einspritzungs- Startzeit wird in S9 beurteilt, und die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 startet die Kraftstoffeinspritzung in S10. Wenn eine Beendigung der Einspritzungszeit in S11 festgestellt wird, stoppt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 die Kraftstoffeinspritzung in S12.
Ein funkferngesteuertes Modellflugzeug, auf dem ein Modellmotor montiert ist, der eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 gemäß diesem Ausführungs­ beispiel aufweist, führt oft akrobatische Flugfiguren, beispielsweise Loopings, aus, die von normalen Flugzeugen selten ausgeführt werden. Unter solchen schwierigen Flugbedingungen besteht die Gefahr, daß die Kraftstoffzufuhr an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung unstabil wird. Bei dem Modellmotor gemäß der Erfindung wird jedoch die Einspritzzeit in Abhängigkeit von dem Betriebszeitablauf des Motors und der Öffnung des Drosselventiles 14 bestimmt, und dieser Wert wird auf der Basis von verschiedenen Parametern korrigiert. Daher wird eine adäquate Menge an Kraftstoff bei adäquaten Zeitpunkten eingespritzt. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird ausgeglichen gehalten, und der Motor zeigt ein stabiles Hochleistungsverhalten und ein sehr schnelles Ansprechverhalten.
Unter solch schwierigen Betriebsbedingungen wird der Kraftstoff in dem Kraftstofftank und der Kraftstoff in der Kraftstoffzufuhrleitung, die die Verbindung zwischen dem Kraftstofftank und der Kraftstoffeinspritzvorrichtung herstellt, durch die Schwerkraft und die Zentrifugalkraft aufgrund der ausgefallenen Flugbewegungen eines Modellflugzeuges beeinflußt, und die Größe und die Richtung der Zentrifugalkraft ändert sich schnell. Es besteht dann die Gefahr, daß der Druck, der auf den Kraftstoff ausgeübt wird, der an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung zugeführt wird, nicht konstant gehalten werden kann. In dem auf einem Modellflugzeug montierten Motor kann der Kraftstoff durch die Zentrifugalkraft und die Schwerkraft so beeinflußt werden, daß eine unstabile Kraftstoffzufuhr resultiert.
Bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 nach diesem Ausführungsbeispiel ist der Kraftstoff, der in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 eingefüllt worden ist, durch das Rückschlagventil 24 abgesperrt, sobald der Kraftstoff sich in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 befindet. Der in dem Kurbelgehäuse 2 erfolgte Luftdruck wird durch die Membran 26 auf den Kraftstoff ausgeübt, und der Kraftstoff, der unter einem vorgegebenen Druck gesetzt ist, wird eingespritzt. Die Zentrifugalkraft, die durch das Gewicht und die Beschleunigung bzw. Verzögerung erzeugt wird, ist größer, wenn die Dichte eines Gegenstandes, auf den die Kraft ausgeübt wird, größer ist. Im allgemeinen ist die Dichte von Kraftstoff, der für Modellflugzeuge verwendet wird, 800 bis 900 kg/m³, und die Dichte von Luft ist 1 bis 1,3 kg/m³, wobei sich ein großer Unterschied zwischen den beiden Dichtewerten ergibt. Mit anderen Worten wird die Luft nicht sehr stark durch die Kräfte aufgrund einer Beschleunigung beeinflußt im Vergleich zu Kraftstoff. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 dieses Ausführungsbeispieles macht von diesem Prinzip Gebrauch. Der Kraftstoff wird ursprünglich nicht unter Druck gesetzt, sondern es wird Kraftstoff in die Kraftstoff­ einspritzverrichtung 30 eingeführt und dort von dem Rückschlagventil 24 eingeschlossen. Der Kraftstoff wird dann durch Luft, die durch die Beschleunigungskräfte nicht beeinflußt wird, unter Druck gesetzt. Bei dem Motor mit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 nach diesem Ausführungsbeispiel ist die Kraftstoffzufuhr selbst unter schwierigen Betriebsbedingungen stabil, und der Motor hat keine Betriebsprobleme aufgrund einer unzureichenden oder übermäßigen Kraftstoffzufuhr.
Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand von Fig. 6 beschrieben. Der gleiche Motor 1 und das gleiche Modell, auf dem der Motor 1 montiert ist, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel werden in diesem Ausführungsbeispiel verwendet. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 in dem ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, daß Kraftstoffeinspritz­ verrichtung 50 nicht mit einem Membran 26, einem Druckteil 28 und einem Rückschlagventil 24 versehen ist. Die gleichen funktionsmäßig äquivalenten Bauteile, wie die der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 in dem ersten Ausführungsbeispiel haben die gleichen Bezugszahlen, wie sie in Fig. 2 verwendet werden. Eine detaillierte Beschreibung erübrigt sich daher. In der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 50 wird der Luftdruck, der von dem Kurbelgehäuse 2 des Motors 1 zugeführt wird, auf den Kraftstoff in dem Kraftstofftank 20 ausgeübt, und unter Druck gesetzter Kraftstoff wird in den Kanal 35 geliefert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden der Kraftstoffeinspritzungs­ zeitpunkt und die Kraftstoffeinspritzungszeit in Abhängigkeit von dem Betrieb des Motors und der Betätigung des Drosselventiles bestimmt und auf der Basis von verschiedenen Parametern ebenso wie in dem ersten Ausführungsbeispiel korrigiert. Daher wird eine adäquate Kraftstoffmenge in stabiler Weise an adäquaten Zeitpunkten eingespritzt, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird ausgeglichen gehalten, die Maschine zeigt einen stabilen Hochleistungsbetrieb, und ein schnelles Ansprechverhalten wird realisiert. Weil der Luftdruck in dem Kurbelgehäuse 2, der mit dem Hub der Maschine ansteigt, den Kraftstoff unter Druck setzt, wird der Kraftstoff stabil im selben Maße wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel selbst dann zugeführt, wenn der Kraftstoff unter schwierigen Betriebsbedingungen beschleunigt wird.
Das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand von Fig. 7 beschrieben. Der gleiche Motor und das gleiche Modell, auf dem der Motor 1 montiert ist, werden verwendet wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Die gleichen funktionsmäßig äquivalenten Bauteile der Kraftstoffeinspritz­ verrichtung 60 (Fig. 7) wie die der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 30 in dem ersten Ausführungsbeispiel haben die gleichen Bezugszeichen, wie sie in Fig. 2 verwendet werden. Eine detaillierte Beschreibung erübrigt sich daher. Ein Lufteinlaß ist auf der seitlichen Umfangsfläche des Gehäuses 31 vorgesehen, um die Verbindung zu einer Druckluftflasche 9 oder zu dem Kurbelgehäuse 2 herzustellen, um Druckluft in das Gehäuse 31 einzuführen. Eine Kraftstoffzufuhrleitung 18, die von dem Kraftstofftank 20 kommt, ist mit einem Kraftstoffzufuhrkanal 35 verbunden, der in dem Magnetkern 34 des Solenoides 32 vorgesehen ist. Druckluft, die von der Druckluftflasche 9 über dem Kurbelgehäuse 2 des Motors 1 zugeführt wird, wird wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel in den Kraftstofftank 20 eingeführt, und der Kraftstoff wird dadurch unter einen geringen Druck gesetzt.
Ein Ende eines Verbindungsrohres 51 ist mit einem Ende des Magnetkernes 34 des Solenoides 32 verbunden. Das andere Ende des Verbindungsrohres 51 ist gleitbar in den Kanal 39 des Ventilkörpers 38 eingeführt. Die vordere Stirnfläche des Kopfes 52 des Ventilkörpers 38 ist in der Form einer konischen Oberfläche 53 ausgebildet, um als Abdichtung zu dienen. Die Abdichtungsfläche 53 ist ähnlich wie die konkav konische Oberfläche 54, die auf dem Ventilgehäuse 36 ausgebildet ist. Der Kanal 39 des Ventilkörpers 38 ist verzweigt und öffnet sich zu der Dichtungsfläche 53. Die Nadel 42 ist auf dem Ende des Ventilkörpers 38 vorgesehen und in die Kraftstoffeinspritzöffnung 37 des Ventilgehäuses 36 eingeführt.
Zwischen dem Fixierungsteil 43 des Solenoides 42 und dem Ventilgehäuse 36 ist eine Tellerfeder 44 als Druckeinrichtung vorgesehen, um den Ventilkörper 38 in die Richtung der Kraftstoffeinspritzöffnung 37 zu drücken. Der Fixierungsteil 43 und die Tellerfeder 44 sind zwischen dem Fixierungsteil des Solenoides 42 und dem Ventilgehäuse 36 fixiert, und der bewegliche Teil der Tellerfeder 44 wird dem Kopf des Flansches 40 des Ventilkörpers 38 beaufschlagt.
Wenn Strom an das Solenoid 38 angelegt wird, zieht der Magnetkern 34 den Ventilkörper 38 gegen die elastische Kraft der Tellerfeder 44 an, um einen Zwischenraum zwischen der Abdichtungsfläche 53 und der konischen Fläche 54 des Ventilgehäuses 36 zu bilden. Unter Druck stehen der Kraftstoff, der in das Gehäuse 31 eingeführt worden ist, wird zusammen mit der Druckluft, die von der Kraftstoffeinspritzöffnung 37 eingespritzt wird, zur Außenseite des Gehäuses 31 abgegeben und zwar mit dem gleichen Druck synchron mit der Kraftstoffeinspritzung. Weil die Strömung der Druckluft schnell fließt, bewirkt die Luftströmung, daß der Kraftstoff zur Außenseite des Gehäuses 31 hin ausgesaugt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird daher der unter Druck gesetzte Kraftstoff, der der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 zugeführt worden ist, bis zu einem gewissen Maße mit der Druckluft gemischt, die von der Druckzufuhreinrichtung an das Gehäuse 31 geliefert wird, und dann wird das Gemisch von der Kraftstoffeinspritzöffnung 37 in Form eines Nebels abgesprüht, das der Wirkungsgrad bei der Verbrennung des Motors 1 verbessert wird.
Wie oben beschrieben wurde, liefert die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 eine Funktion wie ein Vergaser bei einem herkömmlichen Motor, wobei die Funktion der Überladung dadurch erreicht wird, daß die Luftzufuhr relativ zu der Kraftstoffzufuhr gesteuert wird, so daß die Leistung des Motors 1 erhöht werden kann.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 dieses Ausführungsbeispieles ist in einem Motor vorgesehen, der auf einem Modellflugzeug montiert ist. Daher besteht die Gefahr, daß der Kraftstoff in ungenügendem aufgrund von Effekten der Zentrifugalkraft und der Schwerkraft zugeführt wird. Die Luft, die ein geringes spezifisches Gewicht hat, und die daher durch die Zentrifugalkraft und die Schwerkraft nicht sehr stark beeinflußt wird, wird an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 mit demselben Druck wie der Kraftstoff geliefert. Die erforderliche Kraftstoffmenge wird in die Kraftstoffeinspritz­ verrichtung 60 wegen des Kambrium-Effektes der Luft unabhängig von der Zentrifugalkraft aufgrund der Flugbewegungen des Modellflugzeuges und der Schwerkraft zugeführt.
Wenn kein Strom an das Solenoid 32 zugeführt wird, übt die Druckluft, die in das Gehäuse 31 eingeführt ist, eine Kraft auf den Flansch 40 des Kopfes des Ventilkörpers 38 aus, um den Ventilkörper 38 in die Richtung zu schieben, daß die Kraftstoffeinspritzöffnung 37 geschlossen wird. Die Tellerfeder 44 drückt ebenfalls den Ventilkörper 38 in die Richtung, daß die Kraftstoffeinspritzöffnung 37 geschlossen wird. Dadurch wird die Kraftstoffeinspritzöffnung 37 in konsistenter Weise geschlossen, während Kraftstoff nicht eingespritzt wird und Kraftstoff nicht ausläuft.
In den entsprechenden Ausführungsbeispielen werden die Kraftstoffein­ spritzvorrichtungen 30, 50 und 60 für einen Motor verwendet, der auf einem funkferngesteuerten Modellflugzeug montiert ist, wobei diese Anwendung nur als Beispiel angegeben wird. Als Modelle in Zusammenhang mit der Erfindung kommen nicht nur funkferngesteuerte Modellflugzeuge für Hobbyzwecke sondern auch Einrichtungen zum Bewegen von Gegenständen, die einen Motor haben und für allgemeine industrielle Zwecke verwendet werden, und Modellfahrzeuge und Modellboote in Frage.
Selbst wenn ein Modellmotor gemäß der Erfindung mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung versehen ist und auf einem funkferngesteuerten Modellflugzeug montiert ist, welches unter schwierigen Betriebsbedingungen, beispielsweise bei akrobatischen Bewegungen mit schneller Beschleunigung, oder schneller Verzögerung und bei Loopings, betrieben wird, wird dennoch eine adäquate Kraftstoffmenge bei einem adäquaten Timing in stabiler Weise eingespritzt, so daß die Luft-Kraftstoff-Balance aufrechterhalten wird, der Motor ein stabiles Hochleistungsverhalten aufweist, und ein schnelles Ansprechverhalten realisiert wird.

Claims (7)

1. Modellmotor mit einem Zylinder mit einer Brennkammer, einem in dem Zylinder hin und her bewegbaren Kolben und einer Kurbelwelle, die sich synchron mit der hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens dreht, gekennzeichnet durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennkammer, einem Drosselventil zum Einstellen der Kraftstoffmenge, die an die Brennkammer geliefert wird, eine Drosselventil- Antriebseinrichtung zum Einstellen des Drosselventils in Abhängigkeit von einem Drosselventilstellsignal, eine Hubdetektoreinrichtung zum Detektieren des Betriebszyklus des Motors und zum Ausgeben eines Hubsignales, und durch eine Steuereinrichtung zur Erzeugung eines Kraftstoffeinspritzsignales, um die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt zu betreiben, der durch den Kraftstoffeinspritzungs-Startzeitpunkt bestimmt wird, der auf der Basis des Hubsignales und des Drosselventilstellsignales bestimmt wird.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubdetektoreinrichtung ein Rotationsdetektor zum Erfassen der Drehbewegung der Kurbelwelle ist.
3. Motor nach Anspruch 1, wobei der Motor eine Kurbelwelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubdetektoreinrichtung ein Rotationsdetektor ist, um die Drehung der Kurbelwelle zu detektieren.
4. Motor nach Anspruch 1, wobei der Motor einen Temperatursensor zum Detektieren der Temperatur in der Brennkammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung wenigstens die Kraftstoffeinsprit­ zungs-Startzeit oder die Kraftstoffeinspritzungszeit in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkammer korrigiert, die von dem Temperatursensor erfaßt wird.
5. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Kraftstoffeinspritzungszeit, die auf der Basis des Drosselventilstellsignales korrigiert, welches von der Änderungsgeschwindigkeit des Drosselventilstellsignales abhängt, wenn die Änderungsgeschwindigkeit des Drosselventilstellsignales einen Referenzwert übersteigt.
6. Verfahren zum Steuern eines Modellmotors der einen Zylinder mit einer Brennkammer, einen in dem Zylinder hin und her bewegbaren Kolben, eine Kurbelwelle, die sich synchron mit der Hin- und Herbewegung des Kolbens dreht, und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufweist, um Kraftstoff in die Brennkammer einzuspritzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Brennkammer erfaßt wird, und daß wenigstens der Kraftstoffeinspritzungs- Startzeitpunkt oder die Kraftstoffeinspritzungszeit in Abhängigkeit von der erfaßten Temperatur in der Brennkammer durch Steuerung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung korrigiert wird bzw. werden.
7. Verfahren zur Steuerung eines Modellmotors, der einen Zylinder mit einer Brennkammer, einen in dem Zylinder hin und her bewegbaren Kolben, eine Kurbelwelle, die sich synchron mit der Hin- und Herbewegung des Kolbens dreht, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennkammer, ein Drosselventil zu Einstellung der Luftmenge, die an die Brennkammer geliefert wird, und eine Drosselventil-Antriebseinrichtung aufweist, um das Drosselventil in Abhängigkeit von einem Drosselventilstellsignal einzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzungszeit, die auf der Basis des Drosselventilstellsignales in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit des Drosselventilstellsignales bestimmt wird, korrigiert wird, wenn die Änderungsgeschwindigkeit des Drosselventilstellsignales einen Bezugswert übersteigt.
DE19716407A 1996-04-19 1997-04-18 Modellmotor und Verfahren zur Steuerung eines Modellmotors Expired - Fee Related DE19716407B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8098584A JPH09287511A (ja) 1996-04-19 1996-04-19 模型用エンジン及び模型用エンジンの制御方法
JP08-098584 1996-04-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19716407A1 true DE19716407A1 (de) 1997-11-06
DE19716407B4 DE19716407B4 (de) 2006-03-23

Family

ID=14223710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19716407A Expired - Fee Related DE19716407B4 (de) 1996-04-19 1997-04-18 Modellmotor und Verfahren zur Steuerung eines Modellmotors

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5896845A (de)
JP (1) JPH09287511A (de)
KR (1) KR100304487B1 (de)
DE (1) DE19716407B4 (de)
TW (1) TW353701B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19921020B4 (de) * 1998-05-15 2005-12-15 Futaba Denshi Kogyo K.K., Mobara Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffregelung
CN101886581A (zh) * 2009-05-13 2010-11-17 通用汽车环球科技运作公司 用于火花点火直接喷射发动机中的活塞冷却的喷射提前

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH116461A (ja) * 1997-06-16 1999-01-12 Hitachi Ltd エンジン制御装置およびその記録媒体
JP3307858B2 (ja) * 1997-08-22 2002-07-24 本田技研工業株式会社 内燃機関の蒸発燃料処理装置
DE19744683A1 (de) * 1997-10-09 1999-04-15 Bayerische Motoren Werke Ag Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine luftverdichtende Brennkraftmaschine
JP2002256913A (ja) * 2001-02-28 2002-09-11 Hitachi Ltd 車両駆動装置
US6725148B1 (en) 2002-10-31 2004-04-20 Csxt Intellectual Properties Corporation Diesel engine injection timing signal interceptor module
DE10328573A1 (de) * 2003-06-25 2005-01-13 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
US7437235B2 (en) * 2005-06-23 2008-10-14 Moroso Performance Products, Inc. Hall effect pick-up with timing correction
DE102006061659B4 (de) * 2006-12-27 2010-04-08 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
US9010303B2 (en) * 2011-01-28 2015-04-21 Cummins Intellectual Property, Inc. System and method of detecting hydraulic start-of-injection
CN112555036B (zh) * 2020-11-30 2022-06-17 广西玉柴机器股份有限公司 一种发动机超速保护的方法及发动机控制器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2806458A (en) * 1955-12-12 1957-09-17 Don Mettetal Sr Throttle control valve for model aircraft engine
JPS6299651A (ja) * 1985-10-28 1987-05-09 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の電子制御燃料噴射装置
JPH0674760B2 (ja) * 1987-02-12 1994-09-21 三菱電機株式会社 エンジン制御装置
JPH02218832A (ja) * 1989-02-20 1990-08-31 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の空燃比制御装置
US5156125A (en) * 1990-10-11 1992-10-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Engine control apparatus
DE4113294C1 (de) * 1991-04-24 1992-06-17 Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim, De
DE4306905A1 (de) * 1993-03-05 1994-09-08 Till Keesmann Verfahren zum Fördern der Verbrennung in einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens
US5394849A (en) * 1993-12-07 1995-03-07 Unisia Jecs Corporation Method of and an apparatus for controlling the quantity of fuel supplied to an internal combustion engine
DE4416870C2 (de) * 1994-05-13 1998-01-29 Kirstein Gmbh Tech Systeme Verfahren und Vorrichtung zur Zufuhr von Brennstoff und Verbrennungsluft zu Verbrennungsmotoren

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19921020B4 (de) * 1998-05-15 2005-12-15 Futaba Denshi Kogyo K.K., Mobara Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffregelung
CN101886581A (zh) * 2009-05-13 2010-11-17 通用汽车环球科技运作公司 用于火花点火直接喷射发动机中的活塞冷却的喷射提前
CN101886581B (zh) * 2009-05-13 2014-03-05 通用汽车环球科技运作公司 用于火花点火直接喷射发动机中的活塞冷却的喷射提前

Also Published As

Publication number Publication date
DE19716407B4 (de) 2006-03-23
JPH09287511A (ja) 1997-11-04
TW353701B (en) 1999-03-01
US5896845A (en) 1999-04-27
KR970070477A (ko) 1997-11-07
KR100304487B1 (ko) 2001-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19716407B4 (de) Modellmotor und Verfahren zur Steuerung eines Modellmotors
DE3910528A1 (de) Kaltstartvorrichtung und kaltstartverfahren
DE19749542C2 (de) Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
DE3490359T1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung
DE2558699A1 (de) Pumpeduese fuer die kraftstoffeinspritzung in brennkraftmaschinen
DE1122326B (de) Vorrichtung fuer Niederdruck-Kraftstoffeinspritzung
DE102010053697A1 (de) Luftunterstützungs-Start/Stopp-Verfahren und -Systeme
DE2458459C3 (de) Kolben-Brennkraftmaschine mit einer Haupt- und einer Vorverbrennungskammer
DE2551340A1 (de) Luftventil fuer eine kraftstoffeinspritzanlage
DE19725160A1 (de) Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für einen Modellmotor
DE2811470A1 (de) Brennstoffeinspritz-steuersystem fuer brennkraftmaschinen
DE2912355A1 (de) Gemischbildungseinrichtung fuer brennkraftmaschinen mit vergaser
DE19716405C2 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Modellmotoren
DE2650657A1 (de) Kraftstoff-einspritzanlage
DE102016119971A1 (de) Ringdüsen-Kraftstoffinjektor mit Tangentiallamellen
DE2428300A1 (de) Geschwindigkeitsregler fuer brennkraftmaschinen mit einem brennstoffeinspritzsystem
EP0840849B1 (de) Verfahren zum steuern des zündzeitpunktes bei brennkraftmaschinen
DE19921020B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffregelung
DE10301191B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
DE3690389C2 (de) Verfahren zum Steuern der Brennstoffverteilung in einer Verbrennungskammer einer Verbrennungsmaschine und Brennstoffeinspritzsystem
DE3626026C2 (de) Brennstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE19731488C2 (de) Modellmotor
DE19918904A1 (de) Kraftstoffregler
DE2652733A1 (de) Vorrichtung zur speisung von verbrennungsmotoren mit brennstoff
DE2840038A1 (de) Kraftstoff-foerdervorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: F02M 69/00

8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: PUSCHMANN & BORCHERT, 82041 OBERHACHING

8339 Ceased/non-payment of the annual fee