DE4327149A1

DE4327149A1 - Kraftstoffeinspritzungssystem für Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4327149A1
Application number: DE4327149A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Akase
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-08-12
Filing date: 1993-08-12
Publication date: 1994-02-17
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: DE4327149C2; KR950013210B1; KR940004199A; JPH0666227A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzungssystem für eine Brennkraftmaschine, und insbesondere auf ein luftunterstütztes Kraftstoffeinspritzungssystem zur Benutzung in einer Brennkraftmaschine.

Fig. 3 ist eine schematische Illustration eines bekannten luftunterstützten Kraftstoffeinspritzungssystems einer Brennkraftmaschine, wie z. B. einer funkengezündeten Benzinmaschine. Die Brennkraftmaschine, im allgemeinen mit A bezeichnet, hat eine Ansaugleitung 15, welche versehen ist mit einem Drosselventil 1 zum Steuern der Rate der Zuführung von Luft an die Brennkraftmaschine A. Ein Luftströmungsratensensor 3 zum Erfassen der Strömungsrate von Luft ist angeordnet stromaufwärts des Drosselventils 1. Ein luftunterstützter Kraftstoffeinspritzer 3 hat ein Ende gegenüberstehend der Brennkraftmaschine A und spritzt Kraftstoffin den Motor A mit einer Rate optimiert in Übereinstimmung mit Information gegeben durch den Luftströmungsratensensor 2 ein. Eine Einführungspassage 4 für atmosphärische Luft ist verbunden an einem Ende mit einem Abschnitt der Ansaugleitung 15 stromabwärts des Luftströmungsratensensors 2, und an ihrem anderen Ende mit dem Kraftstoffeinspritzer 3. Die Anordnung ist so, daß Unterstützungsluft eingeführt wird durch die Einführungspassage 4 für atmosphärische Luft aufgrund des Differentialdrucks zwischen dem Inneren einer Luftleitung 16 der Ansaugleitung 15 und einem Ansaugverteiler 11, um somit mit dem Kraftstoff zu kollidieren, welcher von dem Kraftstoffeinspritzer 3 atomisiert wird.

Im Betrieb wird die Rate der Einführung von Luft in die Brennkraftmaschine A gesteuert durch Öffnen und Schließen des Drosselventils 1. Die Rate an Einführung der Luft wird erfaßt durch den Luftströmungsratensensor 2. Die Luftströmungsrateninformation, die erhalten wird durch den Luftströmungsratensensor 2, wird geliefert an die Computereinheit 9, welche die Kraftstoffeinspritzungsrate auf den optimalen Pegel setzt. Der luftunterstützte Kraftstoffeinspritzer 3 injiziert dann Kraftstoff mit der eingestellten Kraftstoffeinspritzungsrate. Dabei wird Unterstützungsluft zugeführt an den Kraftstoffeinspritzer 3 durch die Einführungspassage 4 für atmosphärische Luft aufgrund des Differentialdrucks zwischen dem Ansaugverteilerdruck innerhalb des Ansaugverteilers 11 und dem Luftdruck in der Luftleitung 16, um somit mit dem Kraftstoff zu kollidieren, der atomisiert wird von dem Kraftstoffeinspritzer 3, um dadurch eine Atomisierung und Zerstäubung des Kraftstoffes voranzutreiben.

Das beschriebene bekannte Kraftstoffeinspritzungssystem einer Brennkraftmaschine leidet unter einem Problem insofern, als daß, wenn die Rate der Versorgung der Unterstützungsluft erhöht ist, um die Atomisierung des Kraftstoffs voranzutreiben, Luft übermäßig zugeführt wird zur erforderlichen Rate während des Leerlaufs des Motors, was somit sogenanntes Hoch-Leerlaufen verursacht, wobei der Motor mit einer Drehzahl höher als der eingestellten Leerlaufdrehzahl nach dem Aufwärmen des Motors läuft.

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lufteinspritzungssystem für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, welches verbessert ist, um Hoch-Leerlaufen des Motors zu vermeiden, sogar wenn die Rate der Zuführung von Unterstützungsluft erhöht ist, um dadurch die oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik zu überkommen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst nach Anspruch 1 durch ein Kraftstoffeinspritzungssystem für eine Brennkraftmaschine mit einer Ansaugleitung, welche umfaßt: ein Drosselventil angeordnet in der Ansaugleitung zum Steuern der Strömungsrate der Ansaugluft zugeführt an die Brennkraftmaschine; einen Kraftstoffeinspritzer mit einem Ende gegenüberstehend dem Inneren der Brennkraftmaschine zum Injizieren vom Kraftstoff in die Brennkraftmaschine mit erforderlichen Raten; eine Einführungspassage für Luft, mit einem Ende verbunden zu einem Abschnitt der Ansaugleitung stromaufwärts des Drosselventils und verbunden an ihrem anderen Ende mit dem Kraftstoffeinspritzer; ein Unterstützungsluft-Steuerventil angeordnet in der Lufteinführungspassage zum Steuern der Strömung der Unterstützungsluft erzeugt durch eine Errichtung eines Ansaugverteilerdrucks; einen Kurbelwinkelsensor zum Erfassen des Kurbelwinkels der Brennkraftmaschine; und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Betriebszeitpunkte des Kraftstoffeinspritzers und des Unterstützungsluft- Steuerventils, so daß das Unterstützungsluft-Steuerventil sich nur öffnet, wenn der Kraftstoffeinspritzer geöffnet ist, um den Kraftstoff einzuspritzen.

Das Unterstützungsluft-Steuerventil kann darauf ausgelegt sein, sich eine vorbestimmte Zeit vor der Betätigung des Kraftstoffeinspritzers zu öffnen.

Das Unterstützungsluft-Steuerventil kann ebenfalls darauf ausgelegt sein, sich eine vorbestimmte Zeit nach Schließen des Kraftstoffeinspritzers zu öffnen.

Beim Kraftstoffeinspritzungssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung öffnet sich das Unterstützungsluft- Steuerventil, um die Unterstützungsluft nur zuzuführen, wenn der luftunterstützte Kraftstoffeinspritzer den Kraftstoff einspritzt.

Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klar erscheinen aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, und zwar beim Lesen derselben in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine schematische Illustration einer Ausführungsform des Kraftstoffeinspritzungssystems der Erfindung für einen Benzinmotor;

Fig. 2 einen Zeitplan, illustrierend die Steuerung der Kraftstoffeinspritzer und der Solenoidventile in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform; und

Fig. 3 ein schematische Illustration eines bekannten luftunterstützten Kraftstoffeinspritzungssystems für einen Benzinmotor.

Eine Ausführungsform des Kraftstoffeinspritzungssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben werden, in der die gleichen Bezugszeichen benutzt werden, um die gleichen oder ähnliche Teile oder Komponenten wie die, welche in Fig. 3 auftreten, zu bezeichnen. Eine detaillierte Beschreibung solcher gleichen oder ähnlichen Teile oder Komponenten wird unterlassen, um eine Duplizierung der Erklärung zu vermeiden.

Mit Bezug auf Fig. 1 sind Solenoidventile 5a bis 5d angeordnet an Zwischenabschnitten der Lufteinführungspassagen 4a bis 4d und steuern die Raten der Versorgung der Unterstützungsluft. Ein Kurbelwinkelsensor 6 erfaßt den Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine. Eine Computereinheit 17 dient als Steuereinrichtung, welche die Zeitpunkte der Kraftstoffeinspritzung von den Kraftstoffeinspritzern 3a bis 3d und den Solenoidventilen 5a bis 5d in Übereinstimmung mit der Information betreffend den Kurbelwinkel abgeleitet von dem Kurbelwinkelsensor 6 steuert.

Im Betrieb wird die Ansaugluft zugeführt in die Brennkraftmaschine A mit einer Strömungsrate bestimmt durch den Öffnungsgrad des Drosselventils 1. Die Strömungsrate der Ansaugluft wird gemessen durch den Luftströmungsratensensor 2. Die Kraftstoffeinspritzer 3a bis 3d injizieren den Kraftstoff mit einer Rate, welche optimiert wird auf der Basis der Information, die sich ableitet aus dem Luftströmungsratensensor 2. Dabei wird Unterstützungsluft eingeführt durch die Lufteinführungspassagen 4a bis 4d, welche darauf ausgelegt sind, einen gemeinsamen Einlaßstrom aufwärts des Drosselventils zu haben und sich so zu verzweigen, daß sie die Luft an den von den Kraftstoffeinspritzern 3a bis 3d atomisierten Kraftstoff leiten, um dadurch die Atomisierung des Kraftstoffes voranzutreiben. Die Zeitpunkte der Einspritzung des Kraftstoffs von den Kraftstoffeinspritzern 3a bis 3d und die Zeitpunkte des Öffnens und Schließens der Solenoidventile 5a bis 5d werden bestimmt und gesteuert durch die Computereinheit 17 in Übereinstimmung mit der Kurbelwinkelinformation abgeleitet von dem Kurbelwinkelsensor 6.

Fig. 2 zeigt beispielshalber Zeitpunkte der Kraftstoffeinspritzung von den Kraftstoffeinspritzern 3a bis 3d und die Zeitpunkte des Öffnens und Schließens der Solenoidventile 5a bis 5d, gesteuert durch die Computereinheit 17. Der Kraftstoffeinspritzer 3a wird betätigt synchron mit dem Zeitpunkt des Anstiegs eines Rotationssignals (SGT), ausgegeben von dem Kurbelwinkelsensor 6. Das Solenoidventil 5a (SOL 1), verbunden mit dem Kraftstoffeinspritzer 3a (INJ 1) wird geöffnet zu einer vorbestimmten Zeit vor der Betätigung des Kraftstoffeinspritzers 3a (INJ 1). Der Kraftstoffeinspritzer 3a wird geschlossen nach Verstreichen einer vorbestimmten Öffnungsperiode. Das Solenoidventil 5a wird dann geschlossen mit einer Zeitspanne, welche lang genug ist, den injizierten Kraftstoff durch die Unterstützungsluft nach dem Schließen des Kraftstoffeinspritzers 3a vollständig auszutreiben. Somit wird die Unterstützungsluft, die durch die Lufteinführungspassage 4a fließt, nur zugeführt, wenn der Kraftstoff durch den Kraftstoffeinspritzer 3a zugeführt wird. Obwohl der Betrieb beschrieben wurde mit Bezug auf eine Vielzahl von Zylindern des Motors, wird klar sein, daß der gleiche Betrieb ausgeführt wird bei dem Zylinder, welcher ein Ansaugen und eine Kraftstoffeinspritzung nach dem Zylinder zugeordnet zum Kraftstoffeinspritzer 3a durchführt.

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung verstanden werden wird, wird nach der vorliegenden Erfindung die Unterstützungsluft zugeführt an die Brennkraftmaschine nur dann, wenn der Kraftstoff injiziert wird von dem Kraftstoffeinspritzer, so daß es möglich ist, die Rate der Zuführung der Unterstützungsluft an den Kraftstoffeinspritzer zu erhöhen, während die Rate der Leerlaufluft, welche das Drosselventil umgeht, reduziert wird, um dadurch ein Auftreten eines Hoch-Leerlaufens des Motors zu verhindern.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzungssystem für eine Brennkraftmaschine mit einer Ansaugleitung, welches umfaßt:
ein Drosselventil, angeordnet in der Ansaugleitung zum Steuern der Strömungsrate der Ansaugluft, welche zugeführt wird an die Brennkraftmaschine;
einen Kraftstoffeinspritzer mit einem Ende gegenüberstehend dem Inneren der Brennkraftmaschine zum Injizieren von Kraftstoff in die Brennkraftmaschine zu erforderlichen Raten;
eine Lufteinführungspassage mit einem Ende verbunden zu einem Abschnitt der Ansaugleitung stromaufwärts des Drosselventils, und an ihrem anderen Ende verbunden mit dem Kraftstoffeinspritzer;
ein Unterstützungsluft-Steuerventil, angeordnet in der Lufteinführungspassage zum Steuern des Flusses der Unterstützungsluft erzeugt durch Einrichtung des Ansaugverteilerdrucks;
einen Kurbelwinkelsensor zum Erfassen des Kurbelwinkels der Brennkraftmaschine; und
einer Steuereinrichtung zum Steuern der Betriebszeitpunkte des Kraftstoffeinspritzers und des Unterstützungsluft-Steuerventils, so daß das Unterstützungsluft-Steuerventil sich nur öffnet, wenn der Kraftstoffeinspritzer geöffnet ist, um den Kraftstoff einzuspritzen.

2. Kraftstoffeinspritzungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterstützungsluft-Steuerventil geöffnet ist eine vorbestimmte Zeit vor der Betätigung des Kraftstoffeinspritzers.

3. Kraftstoffeinspritzungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unterstützungsluft-Steuerventil geschlossen ist eine vorbestimmte Zeit nach Schließen des Kraftstoffeinspritzers.