DE3926322C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Insbesondere handelt es sich hierbei um eine Maschine mit direkter Kraftstoffeinspritzung, wobei der Einspritzzeitpunkt in Übereinstimmung mit Betriebsbedingungen der Maschine festgelegt wird.
Es gibt verschiedene Verfahren, um einer Zweitakt-Brennkraftmaschine Kraftstoff zuzuführen. Bei einem bekannten Verfahren wird Kraftstoff mit Luft zur Bildung eines brennbaren Gemisches vermischt. Das Gemisch wird einem Zylinder der Maschine zugeführt. Ein Teil des Kraftstoffs entweicht aus dem Zylinder über eine Auslaßöffnung beim Spülen des Zylinders. Um nun zu verhindern, daß Kraftstoff durch die Auslaßöffnung entweicht, gibt es ein Verfahren, bei welchem lediglich Luft in den Zylinder geladen und der Kraftstoff direkt in den Zylinder über einen Einspritzer eingespritzt wird.
In der japanischen Patentveröffentlichung mit der Offenlegungsnummer 62-1 13 819 ist eine Zweitakt-Brennkraftmaschine beschrieben, bei der ein erster und ein zweiter Spülkanal vorgesehen sind. Der erste Spülkanal ist mit einer ersten Drosselklappe und einem Kraftstoffeinspritzer versehen, um einem Zylinder der Maschine ein brennbares Gemisch zuzuführen. Der zweite Kanal ist zur Zuführung von Luft vorgesehen. Die Menge an Kraftstoff wird in Übereinstimmung mit der Maschinendrehzahl und einem Signal von einem Luftstrommesser errechnet. Der Zylinder wird mit Luft gespült und dann mit dem brennbaren Gemisch gefüllt. Bei dem System muß Frischluft schnell vom ersten und vom zweiten Spülkanal zugeführt werden, um eine korrekte Spülung durchzuführen. Dementsprechend wird die Struktur des Steuersystems kompliziert. Es ist also besser, wenn man den Kraftstoff direkt über ein direkt einspritzendes System in den Zylinder einspritzt.
In den japanischen Patentanmeldungen mit den Offenlegungsnummern 57-2 03 821 und 60-5 01 963 sind direkt einspritzende Systeme erläutert, bei denen jeweils ein Kraftstoffeinspritzer am Zylinder der Maschine angebracht ist. Die Menge an Kraftstoff wird abhängig von den Maschinenbetriebsbedingungen zur Bildung eines brennbaren Gemisches im Zylinder eingespritzt.
Beim direkt einspritzenden System wird der Kraftstoff eingespritzt, nachdem die Auslaßöffnung beim Kompressionshub geschlossen ist. Nachdem sich der Druck im Zylinder während des Kompressionshubs ändert, variieren der Eintritt, die Verteilung und die Zerstäubung des Kraftstoffsprühstrahls unvermeidbar in Abhängigkeit vom Zeitpunkt und der Dauer der Kraftstoffeinspritzung. Um nun ein korrektes brennbares Gemisch zu bilden und das Gemisch in Übereinstimmung mit den Maschinenbetriebsbedingungen zu verbrennen, ist es von Vorteil, wenn man die Zeitabläufe steuern kann. Beispielsweise im Bereich hoher Maschinenlast wird die Einspritzdauer erhöht, um eine hohe Maschinenleistung sicherzustellen. Andererseits wird im Bereich niedriger Last der Maschine eine Schicht-Ladung bevorzugt, um ein Abbrennen des Gemisches ohne Fehlzündung sicherzustellen.
Aus der DE-ZE Bosch Technische Berichte 7 (1981) 3, Seiten 139 bis 151 und der DE-ZE Bosch Technische Unterrichtung, 2. Ausgabe vom September 1985, Seiten 10 und 11 ist ein kombiniertes Zünd- und Benzineinspritzsystem mit Lambda-Regelung bekannt, die sich ausschließlich für Viertakt-Brennkraftmaschinen eignet. Insofern läßt sich mit diesem Kraftstoffeinspritzsteuersystem keine optimale Gemischaufbereitung für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine erreichen. Darüber hinaus verwendet dieses Kraftstoffeinspritzsteuersystem eine indirekte bzw. Saugrohr-Einspritzung, bei der dem Einspritzzeitpunkt eine nur untergeordnete Bedeutung zukommt. Man spritzt nämlich das Benzin auf ein Einlaßventil, so daß es verdampfen kann. Das Volumen, in welchem das Benzin eingespritzt wird, wird durch das Saugrohr im Bereich vom Ventil bis zur Einspritzdüse definiert. Dieses Volumen wird dann vom nachfolgenden Luftstrom mitgenommen, wobei es eine Durchwirbelung erfährt.
Weiterhin ist aus der DE 37 02 500 A1 ein Kraftstoffeinspritz-Verstellsteuerverfahren für Viertakt-Brennkraftmaschinen mit ebenfalls einer Saugrohr-Einspritzung herleitbar. Dabei erfolgt die Kraftstoffeinspritzung bei niedrigen Drehzahlen 90° vor dem oberen Totpunkt und bei höheren Drehzahlen 270° vor dem oberen Totpunkt. Diese Kraftstoffeinspritz-Verstellsteuerverfahren kann daher keine optimale Gemischaufbereitung für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine sicherstellen.
Des weiteren ist in der DE-ZE Bosch Technische Unterrichtung, 6/81, Seite 24 eine Diesel-Einspritzpumpe beschrieben. Die Einspritzung des Kraftstoffes aber ist bei einem Dieselmotor eng mit Einstellung des Zündzeitpunktes verbunden.
Schließlich geht aus der DE-ZE Bosch Technische Unterrichtung, 2. Auflage vom September 1985, Seiten 14 und 15 ein Benzineinspritzsystem für eine Viertakt-Brennkraftmaschine hervor, bei welchem die Einspritzung mittels Saugrohr über sämtliche der vorhandenen Einspritzventile gleichzeitig erfolgt. Dabei wird für jeden Einspritztakt die Hälfte des notwendigen Kraftstoffes eingespritzt, wodurch die Summe zur richtigen Kraftstoffbemessung führen soll. Eine exakte Kraftstoffbemessung findet daher bei diesem Benzineinspritzsystem nicht statt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine lastabhängige optimierte Gemischbildung erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 4.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Zweitakt-Brenn­ kraftmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3a eine grafische Darstellung zur Erläuterung des Kraft­ stoffeinspritzzeitpunktes und der Einspritzdauer in bezug auf den Betätigungsgrad eines Fahrpedals und die Maschinendrehzahl;
Fig. 3b eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Kraft­ stoffeinspritzdauer über die Maschinendrehzahl;
Fig. 4a bis 4c Diagramme zur Erläuterung des Kraftstoffein­ spritzzeitpunktes bei niedriger Maschinendrehzahl;
Fig. 4A bis 4C Diagramme zur Erläuterung der Kraftstoffein­ spritzzeitpunkte bei hohen Drehzahlen; und
Fig. 5a bis 5c sowie 5A bis 5C schematische Diagramme zur Er­ läuterung der Bildung eines brennbaren Gemisches im Hochlast- bzw. Niedriglast-Bereich der Maschine.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt eine Zweitakt-Brennkraftmaschine 1 einen Zylinder 2, einen Kolben 3 im Zylinder 2, eine Pleuel­ stange 6, welche den Kolben 3 mit einer Kurbelwelle 5, die im Kurbelgehäuse 4 angeordnet ist, verbindet. Ein Gegengewicht 7 ist an der Kurbelwelle 5 so montiert, daß es das Massenträgheits­ moment (bzw. dessen Wirkung) des Kolbens 3 reduziert, der im Zylinder 2 hin- und hergeht.
In einer Wand des Zylinders 2 sind eine Auslaßöffnung 11 und eine Spülöffnung 16 in einem Winkelabstand von 90° oder einan­ der gegenüberliegend angeordnet. Die Öffnungen 11 und 16 sind so angeordnet, daß sie zu vorgegebenen Zeitpunkten bezüglich der Position des Kolbens 3 öffnen bzw. schließen.
Ein Kraftstoffeinspritzer 10 und eine Zündkerze 9 sind am Kopf einer Brennkammer 8 des Zylinders 2 vorgesehen. Der Einspritzer 10 ist von der Art, bei welcher eine vorbestimmte Kraftstoff­ menge zusammen mit komprimierter Luft in Form eines Luft/Kraft­ stoff-Gemisches eingespritzt wird. Kraftstoff aus einem Kraft­ stofftank 23 wird dem Einspritzer 10 über eine Kraftstofflei­ tung 20 mit einem Filter 21, einer Pumpe 22 und einem Druckreg­ ler 24 zum Konstanthalten des Kraftstoffdrucks bei einem vor­ bestimmten Druckpegel zugeführt. Der Kraftstoff wird mit Luft vermischt, die dem Einspritzer 10 von einem Kompressor 28 über eine Luftleitung 25 mit einem Akkumulator 27 (ein Ausgleichs­ gefäß) und einem Druckregler 26 zugeführt wird.
Der Maschine 1 wird Luft über ein Luftfilter 34, eine Verdrän­ gungsspülpumpe 33, einen Zwischenkühler 32 zum Kühlen der Spül­ luft, eine Einlaßleitung 30 mit einer Spülkammer 31 zum Absor­ bieren von Spüldruckwellen (beim Öffnen und Schließen der Spül­ öffnung 16) zugeführt. Ein Bypass 35 ist die Spülpumpe 35 und den Zwischenkühler 32 umgehend angeordnet. Der Bypass 35 ist mit einem Steuerventil 36 versehen. Abgas der Maschine 1 wird durch die Auslaßöffnung 11, ein Abgasrohr 12 mit einem Kataly­ sator 13, einer Auslaßkammer 14 und einen Schalldämpfer 15 ab­ geführt.
Die Spülpumpe 33 steht in Wirkverbindung mit der Kurbelwelle 5 über eine Getriebeeinrichtung 37, die einen endlosen Riemen umfaßt, der über eine Kurbelwellen- und eine Pumpenriemenschei­ be läuft. Die Spülpumpe 33 wird von der Kurbelwelle 5 über die Getriebeeinrichtung 37 so getrieben, daß sie einen Spüldruck erzeugt. Ein Fahrpedal 40 steht in Wirkverbindung mit dem Steuerventil 36 über eine Ventilsteuerung 41. Der Öffnungsgrad des Steuerventils 36 wird von der Steuerung 41 so eingestellt, daß er umgekehrt proportional zum Betätigungsgrad des Fahr­ pedals 40 ist. Weiterhin sind ein Maschinendrehzahlsensor 42 und ein Fahrpedalsensor 43 (zum Feststellen des Grades des Niederdrückens) vorgesehen, um die Maschinenbetriebsbedingungen abzutasten.
Ausgangssignale aus den Sensoren 42 und 43 werden einer Steuer­ einheit 45 zugeführt, die ein Zündsignal, ein Lufteinspritz­ pulssignal und ein Kraftstoffeinspritzpulssignal der Zündker­ ze 9 bzw. dem Einspritzer 10 zuführt.
Unter Bezug auf Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Steuereinheit 45 eine Maschinenbetriebsbedingungsfeststelleinrichtung 46 um­ faßt, welcher die Maschinendrehzahl N und der Fahrpedalbetäti­ gungsgrad R zugeführt werden. Ein Ausgangssignal der Feststell­ einrichtung 46 wird einem Luftmengenrechner 47 zugeführt, in welchem eine Menge Q an Luft im Zylinder 2 basierend auf der Maschinendrehzahl N und dem Fahrpedalbetätigungsgrad R errech­ net werden, wobei weiterhin die Menge an Luft miteingerechnet wird, welche beim Spülen entweicht bzw. welche beim Kraftstoff­ einspritzen miteingeführt wird. Die Luftmenge Q wird einem Kraftstoffeinspritzmengenrechner 48 zugeführt. Im Kraftstoff­ einspritzmengenrechner 48 wird eine einzuspritzende Kraftstoff­ menge Ti aus der Gleichung:
Ti = Q/Ad
errechnet, wobei Ad ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (stö­ chiometrisches Verhältnis) ist. Verschiedene Werte von Soll- Luft/Kraftstoff-Verhältnissen Ad sind in einer Tabelle in Ab­ hängigkeit von den Maschinenbetriebsbedingungen gespeichert, die in einer Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältniseinrichtung 49 vor­ gesehen ist.
Das Ausgangssignal der Maschinenbetriebsbedingungsfeststell­ einrichtung 46 wird weiterhin einer Einspritzzeitpunkt-Fest­ stelleinrichtung 50 zugeführt, in welcher der Einspritzzeit­ punkt und die Einspritzdauer zum Einspritzen von Kraftstoff in Abhängigkeit von den Inhalten einer Tabelle festgelegt wer­ den, die in einer Einspritzzeitpunkt- und -Dauer-Einrichtung 51 vorliegt.
Die Anordnung ist, wie mit der durchgezogenen Linie in Fig. 3a gezeigt, derart getroffen, daß der Einspritzzeitpunkt mit stei­ gender Maschinenlast vorrückt, d. h., mit dem Grad des Nieder­ drückens R des Fahrpedals vorrückt. Die Einspritzdauer wird län­ ger, wenn die Maschinenlast steigt, wie dies mit der unterbro­ chenen Linie gezeigt ist. Weiterhin wird, wie in Fig. 3b ge­ zeigt, die Dauer der Kraftstoffeinspritzung so festgelegt, daß sie eine ansteigende Funktion der Maschinendrehzahl N bildet. Aus obigem geht hervor, daß die Erfindung auch ein Verfahren zur Einspritzung von Kraftstoff betrifft.
Ausgangssignale der Einspritzzeitpunkt-Feststelleinrichtung 50 und des Kraftstoffeinspritzmengenrechners 48 werden einer Ein­ spritzpulsausgangseinrichtung 52 zugeführt, in welcher eine Kraftstoffeinspritzpulsbreite entsprechend der errechneten Kraftstoffeinspritzmenge Ti und eine Lufteinspritzpulsbreite entsprechend der Einspritzdauer festgelegt werden. Der Aus­ gangsabschnitt 52 gibt ein Kraftstoffeinspritzpulssignal und ein Lufteinspritzpulssignal an den Einspritzer 10, so daß dort die errechnete Menge von Kraftstoff zunächst gesammelt und dann zu einem festgelegten Zeitpunkt und über eine festgelegte Zeitdauer hinweg eingespritzt wird.
Im folgenden wird der Betrieb der Zweitakt-Brennkraftmaschine beschrieben.
Luft, die von der Spülpumpe 33 gefördert und im Zwischenkühler 32 gekühlt wird, wird der Einlaßseite der Spülpumpe 33 über den Bypass 35 zugeführt; Nachdem der Öffnungsgrad R des Steuer­ ventils 36 umgekehrt proportional zum Grad des Niederdrückens 8 des Fahrpedals 40 eingestellt wird, ist bei niedrigem Grad R des Niederdrückens des Fahrpedals das Steuerventil 36 weit geöffnet. Demzufolge wird eine große Menge von Luft der Einlaß­ seite der Spülpumpe 33 zurückgeführt. Somit gelangt eine gerin­ ge Menge an Luft, die einem geringen Betätigungsgrad des Fahr­ pedals entspricht, in den Zylinder 2, um diesen zu spülen, wo­ bei nur geringe Pumpverluste verursacht werden. Wenn das Fahr­ pedal weiter niedergedrückt wird, so steigt die Menge an Frischluft, welche in den Zylinder 2 gepumpt wird, durch Schließen des Steuerventils 36.
Wenn der Kolben 3 eine Position nahe dem unteren Totpunkt er­ reicht, wie in Fig. 1 gezeigt, so öffnet sowohl die Spül­ öffnung 16 als auch die Auslaßöffnung 11, so daß Einlaßluft, deren Menge von der Position des Fahrpedals 40 abhängt, von der Spülpumpe 33 in den Zylinder 2 über den Zwischenkühler 32 und die Spülöffnung 16 gefördert wird. Demzufolge wird ver­ branntes Gas im Zylinder 2 ausgespült, so daß frische Einlaß­ luft in kurzer Zeit eintreten kann. Während des Kompressions­ hubs (der Kolben 3 steigt hoch) schließen die beiden Öffnungen 11 und 16. Ein Quantum von Kraftstoff, das im Einspritzer 10 angesammelt wurde, wird in Übereinstimmung mit dem Kraftstoff­ einspritzpulssignal aus der Steuereinheit 45 über komprimier­ te Luft als Luft/Kraftstoff-Gemisch eingespritzt, wobei die Luft in Übereinstimmung mit dem Luftpulssignal gesteuert wird. Das Gemisch verwirbelt in der Brennkammer mit der Spülluft und wird von der Zündkerze 9 vor dem oberen Totpunkt gezündet. Nach der Explosion steigt der Kolben 3 im Krafthub ab. Demzufolge wird die Auslaßöffnung 11 geöffnet, so daß verbranntes Gas aus dem Zylinder 2, das sich immer noch unter hohem Druck befindet, entweicht. Der Kolben 3 geht weiter nach unten, so daß er wie­ der zum oben beschriebenen Einlaßhub kommt, in welchem der Zylinder 2 gespült wird.
In der Steuereinheit 45 werden die Maschinendrehzahl N und der Betätigungsgrad R des Fahrpedals, die von den Sensoren 42 bzw. 43 festgestellt werden, der Maschinenbetriebsbedingungsfest­ stelleinrichtung 46 zugeführt, in welcher die Maschinenbetriebs­ bedingungen hergeleitet werden. Die Luftmenge Q und das Soll- Luft/Kraftstoff-Verhältnis Ad, die in Übereinstimmung mit den Maschinenbetriebsbedingungen im Luftmengenrechner 47 bzw. in der Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältniseinrichtung 49 hergeleitet wurden, werden dem Kraftstoffeinspritzmengenrechner 48 zugelei­ tet, so daß eine Kraftstoffeinspritzmenge Ti entsprechend den Maschinenbetriebsbedingungen in Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Gleichung errechnet wird. Ein Kraftstoffeinspritzpulsbreitensignal, welches die Einspritz­ menge Ti darstellt, wird dem Einspritzer 10 über die Einspritz­ pulsausgangseinrichtung 52 so zugeführt, daß eine der Menge Ti entsprechende Menge von Kraftstoff im Einspritzer 10 angesam­ melt wird.
Wie in Fig. 4a gezeigt, wird im Bereich hoher Maschinenlast bei niedriger Maschinendrehzahl eine große Menge an Kraftstoff über eine lange Periode, beispielsweise 45°, eingespritzt und zwar beginnend direkt nach dem Schließen der Auslaßöffnung, z. B. von 90° bis 110° vor dem oberen Totpunkt (BTDC). Wie in Fig. 5a gezeigt, wird, nachdem der Kraftstoff noch bei niedrigem Druck im Zylinder eingespritzt wird, der Kraftstoff aufgrund hinrei­ chender Durchdringung des Kraftstoffsprühstrahls weit verteilt. Der Kraftstoff wird weiterhin während des Kompressionshubes mit Luft vermischt bzw. verwirbelt und bildet so ein homogenes Gemisch. Das brennbare Gemisch wird somit korrekt verbrannt, so daß eine große Luftmenge effektiv verwendet wird und eine hohe Maschinenleistung daraus resultiert.
Im Bereich niedriger Maschinenlast wird andererseits die Ein­ spritzdauer auf beispielsweise 5° festgelegt und so lang wie möglich verzögert, z. B. bei 45° BTDC eingespritzt, wie dies in Fig. 4c gezeigt ist. Auf diese Weise wird eine geringe Kraft­ stoffmenge nach einem Ansteigen des Drucks im Zylinder ein­ gespritzt, so daß ein fettes Gemisch im oberen Abschnitt des Zylinders aufgrund niedriger Durchdringung des Kraftstoffsprüh­ strahls verbleibt (Fig. 5A bis 5C).
Demzufolge wird eine Ladeschichtung erreicht, so daß der Kraft­ stoff im oberen Abschnitt des Zylinders 2 von der Zündkerze 9 ohne Fehlzündung gezündet wird. Insbesondere im niedrigen Last­ bereich der Maschine wird vorzugsweise der Einspritzzeitpunkt so eingestellt, daß die Einspritzung direkt bei oder etwa um 10° vor der Zündung endet, die bei 30° BTDC bei niedriger Maschinendrehzahl erfolgt.
Wie in Fig. 4b gezeigt, wird im mittleren Maschinenlastbereich der Kraftstoff zwischen den Zeitpunkten nach Fig. 4a und Fig. 4c eingespritzt. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird teilweise geschichtet aufgrund der niedrigen Durchdringung des Sprüh­ strahls.
Fig. 4A bis 4C zeigen Kraftstoffeinspritzzeitpunkte bei hohen Maschinendrehzahlen und bei schwerer, mittlerer und leichter Maschinenlast. Die Kraftstoffeinspritzperiode wird länger als bei niedriger Maschinendrehzahl, so daß der Beginn der Ein­ spritzung vorgerückt wird.
Aus obigem geht hervor, daß mit der vorliegenden Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine Zweitakt-Brennkraft­ maschine aufgezeigt wird, bei welchem der Zeitpunkt und die Dauer der Kraftstoffeinspritzung in Übereinstimmung mit den Maschinenbetriebsbedingungen eingestellt werden. Aus diesem Grund ist eine korrekte Ladeschichtung bei niedriger Maschi­ nenlast zum stabilen Verbrennen des Gemisches erzielbar. Ande­ rerseits wird im Bereich hoher Maschinenlast der Kraftstoff hinreichend mit Luft vermischt, um eine hohe Maschinenleistung zu erzeugen. Weiterhin wird der Verbrennungswirkungsgrad bei allen Maschinenbetriebsbedingungen verbessert, so daß der Kraft­ stoffverbrauch sinken und die Abgassteuerung verbessert werden kann.

Claims (4)

1. Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine (1) mit mindestens einem Zylinder (2), einer Spülöffnung (16), einer Auslaßöffnung (11), einem Einlaßkanal (30), der mit einer Spülöffnung (16) kommuniziert, mit einem Einspritzer (10), der zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder (2) vorgesehen ist, mit Feststelleinrichtungen (42, 43, 46), zum Feststellen der Maschinendrehzahl (N) und der Last (R) der Maschine zum Abgeben eines Maschinenbetriebsbedingungssignals, mit ersten Rechnereinrichtungen (47), die auf das Maschinenbetriebsbedingungssignal hin eine Menge an Luft (Q) errechnen, die tatsächlich in den Zylinder (2) eingelassen wird, mit zweiten Rechnereinrichtungen (48) zum Errechnen einer Menge (Ti) von Kraftstoff, die vom Kraftstoffeinspritzer (10) eingespritzt werden soll, basierend auf einem Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (Ad) und der Menge an Luft (Q), die in den Zylinder eingelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß Feststelleinrichtungen (50, 51) vorgesehen sind, die so ausgebildet sind, daß sie auf das Maschinenbetriebsbedienungssignal hin bei steigender Maschinenlast den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt vorrücken und die Kraftstoffeinspritzdauer verlängern und bei steigender Maschinendrehzahl die Kraftstoffeinspritzdauer ebenfalls verlängern.
2. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtung (50, 51) eine Einspritz­ zeitpunkt-Feststelleinrichtung (50) umfaßt, in welcher der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzdauer zum Einspritzen von Kraftstoff in Abhängigkeit von den Inhalten einer Tabelle festlegbar sind, die in einer Einspritzzeitpunkt- und -Dauer-Einrichtung (51) vorliegt.
3. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtungen (42, 43) einen Maschinendrehzahlsensor (42) und einen Fahrpedalsensor (43) zum Feststellen des Betätigungsgrades (R) eines Fahrpedals (40) der Brennkraftmaschine (1) umfassen.
4. Kraftstoffeinspritzsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einspritzpulsausgangseinrichtung (52) vorgesehen ist, welche die Ausgangssignale der zweiten Rechnereinrichtung (48) und der Einspritzzeitpunkts-Feststelleinrichtung (50) aufnimmt, eine Kraftstoffeinspritzpulsbreite entsprechend der errechneten Kraftstoffeinspritzmenge (Ti) und eine Lufteinspritzpulsbreite entsprechend der Einspritzdauer festlegt und ein Kraftstoffeinspritzpulssignal und ein Lufteinspritzpulssignal an den Kraftstoffeinspritzer (10) abgibt.
DE3926322A 1988-08-11 1989-08-09 Kraftstoffeinspritzsteuersystem fuer eine zweitakt-brennkraftmaschine Granted DE3926322A1 (de)

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JP63201439A JPH0249939A (ja) 1988-08-11 1988-08-11 2サイクル直噴エンジンの燃料噴射制御装置

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DE3926322A1 DE3926322A1 (de) 1990-02-15
DE3926322C2 true DE3926322C2 (de) 1993-05-19

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ID=16441105

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DE3926322A Granted DE3926322A1 (de) 1988-08-11 1989-08-09 Kraftstoffeinspritzsteuersystem fuer eine zweitakt-brennkraftmaschine

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US (1) US5054444A (de)
JP (1) JPH0249939A (de)
DE (1) DE3926322A1 (de)
GB (1) GB2221722B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19628740A1 (de) * 1996-07-17 1998-01-22 Dolmar Gmbh Verfahren zum Steuern der Einspritzung einer schnellaufenden Zweitakt-Brennkraftmaschine sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2869464B2 (ja) * 1989-05-30 1999-03-10 富士重工業株式会社 2サイクルエンジンの燃料噴射制御装置
JP2559519B2 (ja) * 1990-03-07 1996-12-04 株式会社日立製作所 エンジン制御装置
US5271362A (en) * 1990-06-27 1993-12-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Two-stroke engine
US5191531A (en) * 1990-10-25 1993-03-02 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Fuel injection control system for a two-cycle engine
US5170760A (en) * 1990-11-13 1992-12-15 Yamaha Hatsudoki Babushiki Kaisha Ignition system for two cycle engine
JP2882041B2 (ja) * 1990-11-22 1999-04-12 トヨタ自動車株式会社 筒内直接噴射式火花点火機関
US5259344A (en) * 1991-10-07 1993-11-09 Industrial Technology Research Institute Intermittent fuel-injection method and device for two-stroke engine
JP3404059B2 (ja) * 1992-10-08 2003-05-06 富士重工業株式会社 筒内直噴式エンジンの燃料噴射方法
DE19515508C2 (de) * 1994-04-28 1999-01-28 Hitachi Ltd Verfahren und Steuervorrichtung zur Antriebssteuerung eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor und Getriebe
US5623909A (en) * 1994-05-03 1997-04-29 Dresser-Rand Injection timing and power balancing control for gaseous fuel engines
AUPN489595A0 (en) * 1995-08-18 1995-09-14 Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited Gaseous fuel direct injection system for internal combustion engines
DE19611289A1 (de) * 1996-03-22 1997-09-25 Dolmar Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Einspritzventils bei einer schnellaufenden 2-Takt-Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19628739B4 (de) * 1996-07-17 2011-07-28 Andreas Stihl AG & Co. KG, 71336 Verfahren zur Steuerung des Einspritzvorgangs bei einer schnellaufenden 2-Takt-Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung
US5941207A (en) * 1997-09-08 1999-08-24 Ford Global Technologies, Inc. Direct injection spark ignition engine
JP4170427B2 (ja) * 1997-12-08 2008-10-22 ヤマハマリン株式会社 直接筒内噴射式2サイクルエンジン
US6386175B2 (en) 1999-03-05 2002-05-14 Ford Global Technologies, Inc. Fuel injection
US6152102A (en) * 1999-03-22 2000-11-28 Brunswick Corporation Throttle control system for a stratified charge internal combustion engine
US6425364B1 (en) * 2000-11-28 2002-07-30 Bombardier Motor Corporation Of America Two-stroke direct fuel injected marine engine having anodized piston ring grooves
JP4135912B2 (ja) * 2003-05-16 2008-08-20 本田技研工業株式会社 筒内噴射式内燃機関
US8632741B2 (en) 2010-01-07 2014-01-21 Dresser-Rand Company Exhaust catalyst pre-heating system and method
EP3121428B1 (de) * 2015-05-19 2019-07-17 Winterthur Gas & Diesel AG Verfahren zum betreiben eines grossdieselmotors, verwendung dieses verfahrens sowie grossdieselmotor
FR3044713B1 (fr) 2015-12-08 2017-12-01 Continental Automotive France Procede et dispositif de determination du debit d'air entrant dans le collecteur d'admission d'un moteur a deux temps

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57203821A (en) * 1981-06-09 1982-12-14 Yamaha Motor Co Ltd Two-cycle engine equipped with scavenging pump
GB2112859B (en) * 1981-12-16 1985-07-17 John Heath Greenhough Spark ignition direct injection i.c.engine
JPS58160520A (ja) * 1981-12-31 1983-09-24 オ−ビタル・エンジン・カンパニイ・プロプライエタリ・リミテツド 内燃機関用燃料噴射装置
PH25880A (en) * 1983-08-05 1991-12-02 Orbital Eng Pty Fuel injection method and apparatus
US4643147A (en) * 1984-03-14 1987-02-17 Brunswick Corporation Electronic fuel injection with fuel optimization and exhaust pressure feedback
DE3690387T1 (de) * 1985-07-19 1987-07-16
SE463983B (sv) * 1985-10-07 1991-02-18 Orbital Eng Pty Foerfarande foer att dosera braensle till en foerbraenningsmotor
GB2182096B (en) * 1985-10-07 1989-09-13 Orbital Eng Pty Control of fuelling rate for internal combustion engines
JPS62113819A (ja) * 1985-11-12 1987-05-25 Toyota Motor Corp 2サイクル火花点火内燃機関
JPS62178753A (ja) * 1986-01-31 1987-08-05 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンの燃料噴射時期制御方法
EP0249699B1 (de) * 1986-06-19 1991-08-07 Nippon Clean Engine Research Institute Co., Ltd. Brennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung
US4823755A (en) * 1987-01-27 1989-04-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection system for an internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19628740A1 (de) * 1996-07-17 1998-01-22 Dolmar Gmbh Verfahren zum Steuern der Einspritzung einer schnellaufenden Zweitakt-Brennkraftmaschine sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Also Published As

Publication number Publication date
DE3926322A1 (de) 1990-02-15
GB8918016D0 (en) 1989-09-20
GB2221722A (en) 1990-02-14
GB2221722B (en) 1993-03-31
JPH0249939A (ja) 1990-02-20
US5054444A (en) 1991-10-08

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