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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1.
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeugmaschine,
die Verbesserungen hinsichtlich der Kraftstoffausnutzung und der
Reinigung schädlicher
Abgase erzielen kann.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Kraftfahrzeugmaschinen
können
klassifiziert werden in eine Benzinmaschine, die Benzin verwendet, in
eine Dieselmaschine, die Dieselöl
verwendet, usw. Das Kraftstoff-Zuführungssystem zum Zuführen von Kraftstoff
zu solchen Kraftfahrzeugmaschinen ist beispielsweise in 1 gezeigt.
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In 1 bezeichnet die Bezugszahl 30 eine
Vierzylindermaschine. Die Verbrennungskammern von Vierzy lindern
(nicht gezeigt) der Maschine 30 haben vier Zweigleitungen
eines Ansaugkrümmers
(nicht gezeigt), der jeweils mit diesen verbunden ist.
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Mit
diesem Ansaugkrümmer
(Ansaugseite) ist ein Luftfilter 10 über einen Luftströmungssensor 20, eine
Luftleitung 40 und ein Drosselventil 60 verbunden.
Dieses Drosselventil 60 wird durch ein Gaspedal 50 geöffnet oder
geschlossen.
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Auch
sind in den Zweigleitungen des Ansaugkrümmers oder den Verbrennungskammern
der Zylinder der Maschine 30 Injektionsdüsen 31 vorgesehen,
so dass Kraftstoff in die Zweigleitungen oder Verbrennungskammern
injiziert werden kann. Darüber
hinaus wird ein Ausgangssignal des Luftströmungssensors 20 in
einen Mikrocomputer 70 eingegeben. Auf der Grundlage des
Ausgangssignals von dem Luftströmungssensor 20 erhöht oder
erniedrigt der Mikrocomputer 70 die Kraftstoffmenge, die
von den Injektionsdüsen 31 injiziert wird,
entsprechend einer Zunahme oder Abnahme der angesaugten Luftmenge.
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Daher
wird bei einem Kraftstoff-Zuführungssystem
wie diesem, wenn die Maschine 30 in Betrieb ist, dann negativer
Ansaugdruck innerhalb des Ansaugkrümmers (nicht gezeigt) durch
die Verbrennungskammern erzeugt. Bei diesem negativen Ansaugdruck
wird die Luft in der Atmosphäre
durch den Luftfilter 10 in die Luftleitung 40 gezogen.
Wenn dies geschieht, wird in der Luft enthaltener Staub und dergleichen
durch den Luftfilter 10 gesammelt und die durch den Luftfilter 10 hindurchgehende
Luft ist gereinigt. Diese gereinigte Luft wird in die Verbrennungskammern
der Zylinder der Maschine 30 durch den Luftströmungssensor 20,
die Luftleitung 40, das Drosselventil 60 und den
An saugkrümmer
(nicht gezeigt) gezogen. Andererseits wird Kraftstoff durch die
Injektionsdüsen 31 in
die vier Zweigleitungen des Ansaugkrümmers (nicht gezeigt) oder
die Verbrennungskammern injiziert. Dieser Kraftstoff wird mit der
zu der Maschine 30 gelieferten Luft gemischt. Nachdem diese Kraftstoff/Luft-Mischung in den Verbrennungskammern
verbrannt wurde, wird sie in die Atmosphäre ausgegeben.
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Auch
wird, wenn der Drosselöffnungswinkel
des Drosselventils 60 durch Treten auf das Gaspedal 50 vergrößert oder
verkleinert wird, die durch den Luftfilter 10 gezogene
Luftmenge erhöht
oder verringert, und daher wird die Menge des Kraftstoff/Luft-Gemischs,
das an dem Drosselventil 60 erzeugt wird, vergrößert oder verkleinert.
Gleichzeitig wird die Kraftstoffmenge, die von den Injektionsdüsen 31 in
die vier Zweigleitungen des Ansaugkrümmers (nicht gezeigt) injiziert
wird, vergrößert oder
verkleinert, so dass die Ausgangsleistung der Maschine 30 erhöht oder
erniedrigt wird.
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Um
die Ausgangsleistung der Maschine bei dem vorbeschriebenen Kraftstoff-Zuführungssystem
plötzlich
zu erhöhen,
kann der Fahrer kräftig
auf das Gaspedal 50 treten, um den Drosselöffnungswinkel
des Drosselventils 60 zu vergrößern.
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Jedoch
tritt in dem frühen
Stadium dieses Vorgangs des Heruntertretens des Gaspedals 50 eine
Erscheinung auf, bei der die Gase in der Maschine 30 zurückströmen. In
diesem Fall wird, obgleich die angesaugte Luftmenge verringert wird,
die von der Kraftstoff-Injektionsdüse 31 injizierte
Kraftstoffmenge erhöht,
so dass ein fettes Kraftstoff/Luft-Gemisch in die Verbrennungskammern
der Maschine 30 gezogen und nicht vollständig verbrannt
wird. Als eine Folge werden in dem frühen Zustand des starken Heruntertretens
des Gaspedals 50 Abgase wie Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe,
die für
die atmosphärische
Umgebung oder den menschlichen Körper
schädlich
sind, von der Maschine 30 in die Atmosphäre abgegeben
und ergeben die primären
Ursachen der Umweltverschmutzung. Weiterhin besteht das Problem,
dass der Wirkungsgrad der Maschinenausgangsleistung sinkt und daher
das Leistungsvermögen
des Kraftfahrzeugs verringert wird.
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Eine
Luft im Überschuss
liefernde Vorrichtung wie ein Turbolader oder Superlader wurde als
ein Mittel zum Lesen dieses Problems vorgeschlagen. In dem Turbolader
wird ein Luftkompressor durch eine Turbine angetrieben, die durch
Abgase gedreht wird, um eine über
dem Normalen liegende Menge von Luft zu einer Maschine zu liefern.
In dem Superlader wird eine über
normale Menge von Luft zu einer Maschine geliefert durch die Verwendung
eines mit einer Ausgangswelle der Maschine gekoppelten Luftkompressors.
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Da
jedoch dieser Typ von Luft im Überschuss
lieferndem Mittel nicht so konstruiert ist, dass er nachträglich in
einer Maschine vorgesehen wird, die als ein Einzelprodukt vollständig ist,
ist es schwierig, ein herkömmliches
Kraftfahrzeug auf einfache Weise mit dem Luft im Überschuss
liefernden Mittel auszustatten.
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Da
weiterhin das Luft im Überschuss
liefernde Mittel unter Verwendung des von der Maschine ausgegebenen
Abgases und der von der Maschine erzeugten Antriebskraft betrieben
wird, ist die Maschine immer unter Last. Als eine Folge ist es erforderlich,
die Drehgeschwindigkeit der Maschine auf einen etwas erhöhten Wert
einzustellen, um zu verhindern, dass die Maschine während des
Leerlaufs anhält.
Jedoch wird in dem Fall, in welchem ein Kraftfahrzeug häufig an
Kreuzungen oder in Verkehrsstaus anhält, eine übermäßige Kraftstoffmenge entsprechend
der erhöhten
Drehgeschwindigkeit der Maschine während des Leerlaufs verbraucht. Dies
ist in Bezug auf die Kraftstoffausnutzung unerwünscht.
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Weiterhin
kann, wie vorstehend erwähnt
ist, da das Luft im Überschuss
liefernde Mittel unter Verwendung des von der Maschine abgegebenen
Abgases oder der von dieser erzeugten Antriebskraft angetrieben wird,
die zu der Maschine zu liefernde Luftmenge nicht notwendigerweise
genau entsprechend der Drehgeschwindigkeit der Maschine gesteuert
werden.
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JP 06249011 A offenbart
bereits eine Kraftfahrzeugmaschine mit einem Ansaugdurchgang, einer
Luftströmungs-Erfassungsvorrichtung,
einem Drosselventil und einer Kraftstoffinjektions-Steuervorrichtung.
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Weiterhin
beschreibt die
DE 41
32 478 A1 eine Kraftfahrzeugmaschine, die zusätzlich Turbomittel
für die
Verdichtung der in den Ansaugdurchgang gezogenen Luft, einem Antriebsmotor
zum Antreiben der Turbomittel, eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen
der Operation des Drosselventils und eine Motorsteuervorrichtung
zum Steuern des Antriebsmotors aufweist. Die Motorsteuervorrichtung
empfängt
Signale bezüglich der
Temperatur der in dem Ansaugdurchgang gezogenen Luft, des atmosphärischen
Drucks und des Zustands des Drosselventils. Die Steuerung wird so
durchgeführt,
dass, wenn die Maschine in einem kalten Zustand betrieben wird,
der Antriebsmotor aktiviert wird zum Beschleunigen und Verwirbeln
der in den Ansaugdurchgang gezo genen Luft. Es wird nicht angezeigt,
wie die Position des Drosselventils die Steuerung des Antriebsmotors beeinflusst.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorgenannten Probleme
des Standes der Technik zu lösen.
Demgemäß ist es
eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftfahrzeugmaschine
zu schaffen, die in der Lage ist, eine vollständig verbrennbare Mischung
aus Kraftstoff und Luft zu erzeugen, so dass die Kraftstoffausnutzung
und der Maschinenwirkungsgrad erhöht werden und auch für die atmosphärische Umgebung
und den menschlichen Körper
schädliche
Abgase gereinigt werden, indem die Kraftstoffmenge injiziert wird,
die der Ansaugluftmenge der Maschine während der Beschleunigung und
niedriger Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs entspricht.
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Es
ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftfahrzeugmaschine
zu schaffen, die leicht in ein herkömmliches Kraftfahrzeug eingebaut
werden kann.
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Es
ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftfahrzeugmaschine
zu schaffen, die in der Lage ist, die zu der Maschine zu liefernde
Luftmenge entsprechend einer Maschinendrehgeschwindigkeit genau
zu steuern.
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Um
die erste und die zweite Aufgabe zu lösen, ist eine Kraftfahrzeugmaschine
vorgesehen, welche aufweist: einen Ansaugdurchgang zum Ansaugen
von Luft in der Atmosphäre
und zum Leiten von dieser zu einer Ansaugseite der Maschine; eine
Luftströmungs- Erfassungsvorrichtung
zum Erfassen einer Luftmenge, die in den Ansaugdurchgang gesaugt
wird; eine Turbovorrichtung zum Verdichten der in den Ansaugdurchgang
gesaugten Luft und zum Liefern der verdichteten Luft zu der Maschine;
ein in dem Ansaugdurchgang angeordnetes Drosselventil; Kraftstoffinjektoren
zum Injizieren von Kraftstoff in die Luft, die durch das Drosselventil
zu der Maschine geliefert wird; eine Kraftstoffinjektions-Steuervorrichtung
zum Erhöhen
oder Verringern einer Kraftstoffmenge, die von den Kraftstoffinjektoren
injiziert wird, entsprechend einer Zunahme oder Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit
der in den Ansaugdurchgang gesaugten Luft, auf der Grundlage eines
Ausgangssignals der Luftströmungs-Erfassungsvorrichtung;
einen Antriebsmotor zum Antreiben der Turbovorrichtung; eine Ventilbetätigungs-Erfassungsvorrichtung
zum Erfassen der Operation des Drosselventils und zum Ausgeben eines
Erfassungssignals; und Motorsteuerschaltungen zum Antreiben des
Antriebsmotors als Antwort auf das Erfassungssignal von der Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung
und auch zum Steuern des Antriebsmotors auf der Grundlage des Ausgangssignals
der Luftströmungs-Erfassungsvorrichtung,
wobei eine Motorsteuerschaltung mit der Luftströmungs-Erfassungsvorrichtung
und mit der Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung verbunden ist
zum Steuern des Antriebsmotors, und wobei die Motorsteuerschaltung
den Antriebsmotor steuert, um die verdichtete Luft zu der Maschine
zu senden, wenn ein Öffnungswinkel
des Drosselventils größer als
im Leerlauf der Maschine ist, und den Antriebsmotor steuert zum
Erhöhen
oder Verringern einer Menge der zu der Maschine gesandten Luft entsprechend
der Zunahme und der Abnahme der in den Ansaugdurchgang gesaugten
Luft als Antwort auf das Ausgangssignal von der Luftströmungs-Erfassungsvorrichtung.
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Die
Motorsteuerschaltung kann den Antriebsmotor so antreiben und steuern,
dass eine feste Drehgeschwindigkeit aufrechterhalten wird, während sie
ein Erfassungssignal von der Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung empfängt. Weiterhin
kann die Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung ein Mikroschalter
sein zum Erfassen des Herunterdrückens
eines Gaspedals, das mit dem Drosselventil zusammenarbeitet. Weiterhin kann
die Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung
ein Öffnungswinkel-Erfassungssensor
zum Erfassen des Öffnungswinkels
des Drosselventils sein. Weiterhin kann die Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung
ein Unterdruck-Erfassungssensor
zum Erfassen des negativen Ansaugdrucks der Maschine sein.
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Die
Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung kann ein Öffnungswinkel-Erfassungssensor
zum Erfassen des Öffnungswinkels
des Drosselventils sein, und die Motorsteuerschaltung kann die Drehgeschwindigkeit des
Antriebsmotors erhöhen
oder verringern gemäß einer
Vergrößerung oder
Verkleinerung des Öffnungswinkels
des Drosselventils, auf der Grundlage des Erfassungssignals von
dem Öffnungswinkel-Erfassungssensor, wenn
ein Erfassungssignal von dem Öffnungswinkel-Erfassungssensor
gleich einem oder größer als
ein vorbestimmter Wert ist.
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Weiterhin
kann die Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung
ein Unterdruck-Erfassungssensor zum Erfassen des negativen Ansaugdrucks
der Maschine sein, und die Motorsteuerschaltung kann die Drehgeschwindigkeit
des Antriebsmotors erhöhen
oder verringern entsprechend einer Zunahme oder Abnahme des Absolutwertes
des negativen Ansaugdrucks, auf der Grundlage des Erfassungssignals
von dem Unterdruck-Erfassungssensor,
wenn ein Erfassungssignal von dem Unterdruck-Erfassungssensor gleich
einem oder größer als
ein vorbestimmter Wert ist.
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Weiterhin
kann die Turbovorrichtung ein Axialströmungs-Turboventilator sein,
der mit Drehflügeln
zur Erzeugung einer Wirbelströmung
versehen ist. Die Drehflügel
des Axialströmungs-Turboventilators
können
so vorgesehen sein, dass jeder Flügel auf einen Winkel von 15° bis 30° gegenüber einer
Achse des Axialströmungs-Turboventilators
eingestellt ist, um den Luftdruck zu erhöhen, während eine Wirbelströmung erzeugt wird,
und zu vermeiden, dass die Luft von der Maschine zurückströmt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen und andere Aufgaben und Vorteile werden augenscheinlich anhand
der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird, in denen
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1 ist eine schematische Ansicht, die einen
herkömmlichen
Luftzuführungs-
und Mischungsverbrennungsvorgang zeigt, der in Kraftfahrzeugen angewendet
wird;
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2 ist ein schematisches erläuterndes
Diagramm, das ein Kraftstoff-Zuführungssystem
für Kraftfahrzeugmaschinen
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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3 ist
eine Längsschnittansicht,
die den Luftansaugdurchgang des in 2 gezeigten
Kraftstoff-Zuführungssystems
zeigt;
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4(a) ist eine horizontale Schnittansicht, die
die Maschine nach 4(b) zeigt;
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4(b) ist eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht,
die die Maschine nach 4(a) zeigt;
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5(a) ist eine perspektivische Ansicht des in den 2 und 3 gezeigten
Turboladers;
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5(b) ist eine Entwicklungsansicht, die die Winkel
von stationären
Platten und Turboflügeln,
die in 6 gezeigt sind, zeigt;
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6 ist
eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht des in den 2 und 3 gezeigten Turboladers;
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7 ist
ein Blockschaltbild, das die Steuerschaltung des in 2 gezeigten
Kraftstoff-Zuführungssystems
zeigt;
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8(A) ist ein Flussdiagramm für die Steuerung der Kraftstoffinjektion
durch die Mikrosteuervorrichtung;
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8(B) ist ein Flussdiagramm für die Steuerung des Turboladers
durch die Motorsteuerschaltung;
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9 ist
ein Flussdiagramm zur Erläuterung
des Luftzuführungs-
und Mischungsverbrennungsvorgangs gemäß der vorliegenden Erfindung;
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10(A) bis 10(E) sind
erläuternde
Diagramme zum Vergleichen und Analysieren des Standes der Technik
und der vorliegenden Erfindung mittels der durch Experimente gemessenen
Daten;
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11(a) ist eine Draufsicht im Schnitt, die eine
andere Modifikation des Kraftstoff-Zuführungssystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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11(b) ist ein Blockschaltbild, das die Steuerschaltung
des Kraftstoff-Zuführungssystems
nach 11(a) zeigt;
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12 ist
eine Schnittansicht, die ein Beispiel für einen Unterdrucksensor zeigt;
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13(a) ist eine Draufsicht im Schnitt, die noch
eine andere Modifikation des Kraftstoff-Zuführungssystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt; und
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13(b) ist ein Blockschaltbild, das die Steuerschaltung
des Kraftstoff-Zuführungssystems
nach 13(a) zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend auf der Grundlage der 2 bis 13(b) beschrieben.
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<Mechanische Konstruktion>
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In 2 ist die Bezugszahl 10 ein Luftfilter
(Luftreiniger), die Bezugszahl 20 ist ein Luftströmungssensor
(Luftströmungs-Erfassungsvorrichtung),
die Bezugszahl 30 ist eine Maschine, die Bezugszahlen 31a bis 31d sind
Kraftstoffinjektoren (Kraftstoff-Injektionsdüsen), die
Bezugszahlen 40 und 41 sind Luftleitungen, die Bezugszahl 50 ist
ein Gaspedal, die Bezugszahl 60 ist ein Drosselventil,
die Bezugszahl 70 ist eine Mikrosteuervorrichtung als eine
Kraftstoffinjektions-Steuerschaltung (Kraftstoffinjektions-Steuervorrichtung),
die Bezugszahl 80 ist ein Mikroschalter (Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung),
der durch das Gaspedal 50 ein- oder ausgeschaltet wird,
die Bezugszahl 90 ist eine Motorsteuerschaltung (Motorsteuervorrichtung)
mit einem Mikrocomputer, und die Bezugszahl 100 ist ein
Turbolader vom Motor getriebenen Typ (Luftsuperladervorrichtung).
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Der
Luftfilter 10 hat, wie in 3 gezeigt
ist, einen Filterhalter 11 und ein innerhalb des Filterhalters 11 angeordnetes
Filterglied 12. Dieser Filterhalter 11 hat eine
Lufteinlassöffnung 11a und
ein Luftauslassöffnung 11b.
Diese Luftauslassöffnung 11b ist
mit der stromaufwärtsseitigen
Luftleitung 40 über
das Gehäuse 21 des
Luftströmungssensors 20 verbunden.
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Zwischen
der stromaufwärtsseitigen
Luftleitung 40 und der stromabwärtsseitigen Luftleitung 41 ist
der Turbolader 100 angeordnet. Der Turbolader 100 als
eine Luftverdichtungs-Zuführungsvorrichtung
vom motorgetriebenen Typ hat, wie in den 3, 5(a) und 6 gezeigt
ist, ein langes und schmales, flaches Gehäuse 101 und einen
Abdeckkörper 102,
durch den das offene Ende des Gehäuses 101 geschlossen
ist. Das Gehäuse 101 und
der Abdeckkörper 102 sind
an ihren jeweili gen Längsenden
(axialen Enden) mit einem stromabwärtsseitigen zylindrischen Teil 101a und
einem stromaufwärtsseitigen
zylindrischen Teil 102a ausgebildet. Das stromabwärtsseitige
und das stromaufwärtsseitige
zylindrische Teil 101a und 102a stehen von dem Gehäuse 101 und
dem Abdeckkörper 102 in
entgegengesetzten Richtung ab und sind koaxial vorgesehen.
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Der
stromabwärtsseitige
zylindrische Teil 101a ist integral mit mehreren gleichrichtenden
Platten (stationäre
Flügel) 103 versehen,
die sich in radialer Richtung erstrecken, während der stromaufwärtsseitige
zylindrische Teil 102a integral mit mehreren gleichrichtenden
Platten (stationäre
Flügel) 104 versehen
ist, die sich in radialer Richtung erstrecken. Weiterhin erstreckt
sich jede gleichrichtende Platte 103 in der axialen Richtung entlang
der Achse O des stromabwärtsseitigen
zylindrischen Teils 101a und ist unter einem Winkel α gegenüber der
Achse O des zylindrischen Teils 101a geneigt. In gleicher
Weise erstreckt sich jede gleichrichtende Platte 104 in
der axialen Richtung entlang der Achse 0 des stromaufwärtsseitigen
zylindrischen Teils 102a und ist unter einem Winkel β gegenüber der
Achse O des zylindrischen Teils 102a geneigt. Auch ist
der mittlere Bereich der mehreren gleichrichtenden Platten 103 integral
mit einem Vorsprungbereich 105 versehen, und der mittlere
Bereich der mehreren gleichrichtenden Platten 104 ist integral
mit einem Vorsprungbereich 106 versehen.
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Zwischen
diesen zylindrischen Teilen 101a und 102a ist
ein Axialströmungs-Turboventilator
(Turbovorrichtung) 107 für die Luftverdichtung angeordnet.
Dieser Axialströmungs-Turboventilator 107 hat
einen Vor sprungbereich 107a, der frei drehbar auf einer
Stützwelle
(nicht gezeigt) gehalten wird, die auf den Vorsprungbereichen 105 und 106 gehalten
wird, mehrere Turboflügel
(Drehflügel) 108,
die sich von dem Vorsprungbereich 107a in radialer Richtung
erstrecken, und ein zylindrisches Synchronzahnrad 109,
das so vorgesehen ist, dass es konzentrisch mit dem Vorsprungbereich 107a und
integral mit den Turboflügeln 108 ist.
In den Turboflügeln 108 erstreckt
sich jede Plattenoberfläche
in der axialen Richtung entlang der Achse O des Synchronzahnrads 109 (die
mit der Achse des Vorsprungbereichs 107a ausgerichtet ist)
und ist auch gegenüber
dieser Achse O um einen Winkel β geneigt.
Die Neigungswinkel α, γ, β der gleichrichtenden
Platten 103 und 104 sowie des Turboflügels 108 sind
auf 15° bis
30° eingestellt,
wie in 5(b) gezeigt ist.
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Auch
ist ein Antriebsmotor 110 an der äußeren Oberfläche des
anderen Endes des Gehäuses 101 befestigt,
und ein Synchronzahnrad 111 ist zwischen dem anderen Längsendteil
des Gehäuses 101 und
dem Abdeckkörper 102 angeordnet.
Dieses Synchronzahnrad 111 ist mit der Ausgangswelle 110a des
Antriebsmotors 110 verbunden. Darüber hinaus bildet ein Synchronriemen 112 eine
Schleife zwischen den Synchronzahnrädern 109 und 111.
Wenn daher der Antriebsmotor 110 betätigt wird, wird die Drehung
der Ausgangswelle 110a des Antriebsmotors 110 über das
Synchronzahnrad 111 und den Synchronriemen 112 zu
dem Axialströmungs-Turboventilator 107 übertragen,
und daher wird der Axialströmungs-Turboventilator 107 angetrieben, um
sich zu drehen. Wenn dies stattfindet, verdichtet der Axialströmungs-Turboventilator 107 die
Luft auf der Seite des stromaufwärtsseitigen
zylindrischen Teils 102a und gibt die verdichtete Luft
zu der Seite des stromabwärts seitigen
zylindrischen Teils 101a aus.
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Darüber hinaus
strömt
zu dieser Zeit die Luft auf der Seite des stromaufwärtsseitigen
zylindrischen Teils 102a in einer spiralförmigen Richtung
durch die Operation der gleichrichtenden Platten 104 und
wird durch die Turbozwischenflügel 108 verdichtet
und ausgegeben. Diese ausgegebene Luft strömt in einer spiralförmigen Richtung
(die dieselbe Richtung wie die von den gleichrichtenden Platten 104 erzeugte
spiralförmige Strömung ist)
durch die Operation der gleichrichtenden Platten 103 und
wird zu einer Wirbelströmung,
wodurch eine Rückströmung von
Luft verhindert wird.
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Der
stromaufwärtsseitige
zylindrische Teil 102a eines derartigen Turboladers 100 ist
mit der stromaufwärtsseitigen
Luftleitung 40 verbunden, während der stromabwärtsseitige
zylindrische Teil 101a mit dem Ansaugkrümmer 62 über die
stromabwärtsseitige
Luftleitung 41 und das Gehäuse 61 des Drosselventils 60 verbunden
ist. Dieser Ansaugkrümmer 62 hat
vier Zweigleitungen 62a bis 62d, wie in 4 gezeigt ist.
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Die
Maschine 30 hat einen Zylinderhauptkörper 32, einen Zylinderkopf 33 und
eine Kopfabdeckung 34, wie in 4(b) gezeigt
ist. Der Zylinderhauptkörper 32 ist
mit vier Zylindern 32a, bis 32d und vier Kolben Pa
bis Pd, die innerhalb der Zylinder 32a bis 32d angeordnet
sind, vier Verbrennungskammern 33a bis 33d versehen,
wie in den 4(a) und 4(b) gezeigt
ist. Auch ist der Zylinderkopf 33 mit Einlassöffnungen 35a bis 35d und
Auslassöffnungen 36a bis 36d ausgebildet.
Die Einlassöffnungen 35a bis 35d stehen
mit den Verbrennungskammern 33a bis 33d über Einlassventile 37a bis 37d in
Verbindung. In gleicher Weise stehend die Auslassöffnungen 36a bis 36d mit
den Verbrennungskammern 33a bis 33d über Auslassventile 38a bis 38d in Verbindung.
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Die
Zweigleitungen 62a bis 62d des vorgenannten Ansaugkrümmers 62 sind
jeweils mit den Einlassöffnungen 35a bis 35d der
Maschine 30 verbunden. Andererseits sind die Auslassöffnungen 38a bis 38d mit einem
Auspuffkrümmer 39 verbunden.
Auch sind die vorgenannte Kraftstoffinjektoren (Kraftstoffinjektionsdüsen) 31a bis 31d an
dem Zylinderkopf 33 befestigt, so dass sie Kraftstoff in
die Einlassöffnungen 35a bis 35d injizieren
können.
Es ist festzustellen, dass die Kraftstoffinjektoren (Kraftstoffinjektionsdüsen) 31a bis 31d auch an
den Zweigleitungen 62a bis 62d des Ansaugkrümmers 62 befestigt
sein können.
Auch wird in dem Fall von Dieselmaschinen Kraftstoff direkt in die
Verbrennungskammer injiziert.
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<Steuerschaltung>
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Der
vorgenannte Luftströmungssensor 20 hat
die im Stand der Technik bekannte Struktur. Auch ist der als eine
Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung verwendete Mikroschalter 80 so
ausgebildet, dass er von dem Gaspedal 50 eingeschaltet
wird, wenn das Gaspedal 50 einen vorbestimmten Weg oder
darüber
hinaus heruntergedrückt
ist und auch der Öffnungswinkel
des Drosselventils 60 einen vorbestimmten Wert oder darüber hinaus
erreicht hat. Beispielsweise wird der Mikroschalter 80 in
einen AUS-Zustand versetzt gemäß der Position
des Gaspedals 50, wenn der Öffnungswinkel des Drosselventils 60 gleich
oder geringfügig
größer als
der Öffnungswinkel
hiervon ist, der während
des Leerlaufs aufrechterhalten wird.
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Für die Struktur
zum Einschalten des Mikroschalters 80 kann beispielsweise
ein zylindrischer Bereich auf den in der Nähe liegenden Bereich eines
Gaspedalhebels vorgesehen sein, der integral mit dem Gaspedal ist
und frei drehbar auf dem Fahrzeugkörper durch eine Stützwelle
gelagert ist. Auch kann der zylindrische Bereich mit einem Nockenbereich
versehen sein. Mit diesem Nockenbereich kann der Mikroschalter 80 eingeschaltet
werden. Dieser Nockenbereich kann so ausgebildet sein, dass er fortfährt, den
Mikroschalter 80 einzuschalten, während das Gaspedal 50 um einen
vorbestimmten Weg oder darüber
hinaus herunterdrückt
wurde. Für
eine andere Struktur zum Einschalten des Mikroschalter 80 kann
das Gaspedal 50 mit einem Nockenglied versehen sein, das
hiermit durch einen Draht usw. verriegelt ist, und das Nockenglied
kann fortfahren, den Mikroschalter 80 einzuschalten, während das
Gaspedal 50 um einen vorbestimmten Weg oder darüber hinaus heruntergedrückt wurde.
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Das
Ausgangssignal des Luftströmungssensors 20 und
das EIN-Signal (Erfassungssignal) des Mikroschalters 80 werden
in eine Motorsteuerschaltung 90 eingegeben, wie in den 2 und 7 gezeigt
ist. Diese Motorsteuerschaltung 90 gibt das Ausgangssignal
des Luftströmungssensors 20 in
die Mikrosteuervorrichtung 70 ein. Diese Motorsteuerschaltung 90 betätigt auch
den Antriebsmotor 110, wenn der Mikroschalter 80 eingeschaltet
ist und erhöht
oder verringert die Drehung des Antriebsmotors 110 auf
der Grundlage des Ausgangssignals des Luftströmungssensors 20. Weiterhin
erhöht
oder verringert die Mikrosteuervorrichtung 70 die Kraftstoffmenge,
die von den Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d in
die Einlassöffnungen 35a bis 35d injiziert
wird, auf der Grundlage des Ausgangssignals des Luftströmungssensors 20.
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Es
ist festzustellen, dass der Durchgang von der Luftansaugöffnung 11a des
vorgenannten Luftfilters 10 zu den Einlassöffnungen 36a bis 36d der
Maschine 30 einen Ansaugdurchgang 120 zum Ziehen der Außenluft
in die Verbrennungskammern 33a bis 33d der Maschine 30 bildet.
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<Arbeitsweise>
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Es
wird nun die Arbeitsweise des Kraftstoff-Zuführungssystems
für Kraftfahrzeugmaschinen,
das wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist, in erster Linie
auf der Grundlage eines in 8 gezeigten
Flussdiagramms beschrieben.
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<Individuelle Operationen der Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d und
des Turboladers 100>
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Der
Zündschlüsselzylinder
(nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs hat eine AUS-Position, eine Nebenposition
(ACC) in der Leistung zu Zusatzteilen eingeschaltet ist, eine Zündposition
(IG), in der der Zündkreis
eingeschaltet ist, eine Startposition, in der der Starter betätigt wird
und den Betrieb der Maschine bewirkt, usw. Da diese Ausbildung im
Stand der Technik bekannt ist, werden eine Illustration und detaillierte
Beschreibung hiervon nicht gegeben.
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(i) Kraftstoff-Injektionssteuerung
durch die Mikrosteuervorrichtung 70
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Schritt S1:
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Wenn
der Zündschlüsselzylinder
betätigt
und zu der ACC-Position bewegt wird, wird die Mikrosteuervor richtung 70 (welche
die Kraftstoffinjektions-Steuerschaltung
ist) initialisiert und dieser Schritt geht weiter zum Schritt S2.
-
Schritt S2:
-
In
diesem Schritt wird der Zündschlüsselzylinder
betätigt
und zu der Startposition bewegt, wodurch der Starter und die Maschine 30 betätigt werden.
Wenn die Maschine betätigt
wird, wird Unterdruck in dem Ansaugdurchgang 120 durch
die Verbrennungskammern 33a bis 33d der Maschine 30 erzeugt.
Dieser negative Ansaugdruck bewirkt, dass die Luft in der Atmosphäre in die
Einlassöffnungen 35a bis 35d der
Maschine 30 über
den Ansaugdurchgang 120 gezogen wird. Zu dieser Zeit bewirkt
die Mikrosteuervorrichtung 70, dass die Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d Kraftstoff
in die Einlassöffnungen 35a bis 35d injizieren,
wodurch eine Mischung aus Kraftstoff und Luft an den Einlassöffnungen 35a bis 35d erzeugt
wird. Es ist festzustellen, dass die in den Luftfilter 10 gezogene
Luft in der Atmosphäre
zu der Seite des Luftströmungssensors 20 an
dem Filterglied 12 vorbeiströmt. Wenn dies erfolgt, wird
der in der Luft enthaltene Staub durch das Filterglied 12 gesammelt
und die durch das Filterglied 12 hindurchgehende Luft wird
gereinigt.
-
Die
erzeugte Kraftstoff/Luft-Mischung wird auch in die Verbrennungskammern 33a bis 33d zu
der Maschine 30 gezogen und wird durch Zündkerzen
(nicht gezeigt) gezündet
und verbrannt. Es ist festzustellen, dass, nachdem die Kraftstoff/Luft-Mischung
verbrannt ist, sie durch die Auslassöffnungen 36a bis 36d,
den Auspuffkrümmer 39 und
das Auspuffrohr (nicht gezeigt) in die Atmosphäre abgegeben wird. Auf diese
Weise wird die Maschine 30 betätigt. Wenn dies stattfindet, misst
der Luftströmungssensor 20 die
Strömungsrate
der in den Ansaugdurchgang 120 gezogenen Luft und gibt
dann als ein Messsignal das der Luftströmungsgeschwindigkeit entsprechende
Signal aus. Dieses Messsignal wird in die Motorsteuerschaltung 90 als
das Ausgangssignal des Luftströmungssensors 20 eingegeben.
Dieses Ausgangssignal wird auch in die Mikrosteuervorrichtung (Kraftinjektions-Steuerschaltung) 70 über die
Motorsteuerschaltung 90 eingegeben.
-
Nachdem
die Maschine 30 betätigt
wurde, kehrt, wenn die Steuerkraft von dem Zündschlüsselzylinder freigegeben wird,
dieser von der Startposition zu der IG-Position zurück, und dieser Schritt geht
zum Schritt S3 weiter.
-
Schritt S3:
-
In
diesem Schritt erhöht
oder verringert, wenn der Zündschlüsselzylinder
zu der IG-Position zurückgekehrt
ist, die Mikrosteuervorrichtung 70 die Kraftstoffmenge,
die von den Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d in
die Einlassöffnungen 36a bis 36d injiziert
wird, auf der Grundlage des Ausgangssignals des Luftströmungssensors 20,
und dieser Schritt geht zum Schritt S4 weiter. Zu dieser Zeit wird,
wenn die Luftmenge, die in den Ansaugdurchgang 120 gezogen
und mit dem Luftströmungssensor 20 gemessen
wird, erhöht
oder verringert wird, die Kraftstoffmenge, die von den Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d in
die Einlassöffnungen 36a bis 36d injiziert
wird, erhöht
oder verringert.
-
Schritt S4:
-
In
diesem Schritt wird festgestellt, ob der Zünd schlüsselzylinder in der Zündposition
(IG) ist oder nicht. Wenn er in der IG-Position ist, kehrt dieser
Schritt zum Schritt S3 zurück.
Wenn er andererseits nicht in dieser Position ist, endet die Kraftstoff-Injektionssteuerung.
-
(ii) Steuerung des Turboladers 100 durch
die Motorsteuerschaltung 90
-
Schritt S10:
-
Wenn
der Zündschlüsselzylinder
betätigt
und zu der ACC-Position bewegt wird, wird in diesem Schritt die
Motorsteuerschaltung 90 initialisiert, und dieser Schritt
geht zum Schritt S11 weiter.
-
Schritt S11:
-
In
diesem Schritt wird der Zündschlüsselzylinder
betätigt
und zu der Startposition bewegt, wodurch der Starter und die Maschine 30 betätigt werden.
Wenn die Maschine betätigt
wird, wird Unterdruck in dem Ansaugdurchgang 120 durch
die Verbrennungskammern 33a bis 33d der Maschine 30 erzeugt.
Dieser negative Ansaugdruck bewirkt, dass die Luft in der Atmosphäre durch
den Ansaugdurchgang 120 in die Einlassöffnungen 35a bis 35d der
Maschine 30 gezogen wird. Wenn dies erfolgt, bewirkt die
Mikrosteuervorrichtung 70, wie vorstehend beschrieben ist,
dass die Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d Kraftstoff
in die Einlassöffnungen 35a bis 35d injizieren,
wodurch eine Mischung aus Kraftstoff und Luft in den Einlassöffnungen 35a bis 35d erzeugt wird.
Es ist festzustellen, dass die in den Luftfilter 10 gezogene
Luft in der Atmosphäre
zu der Seite des Luftströmungssensors 20 an
dem Filterglied 12 vorbeiströmt. Wenn dies erfolgt, wird
der in der Luft enthaltene Staub durch das Filterglied 12 gesammelt
und die durch das Filterglied 12 hindurchgegangene Luft
ist gereinigt.
-
Die
erzeugte Kraftstoff/Luft-Mischung wird auch in die Verbrennungskammern 33a bis 33d der
Maschine 30 gezogen und durch Zündkerzen (nicht gezeigt) gezündet und
verbrannt. Es ist festzustellen, dass, nachdem die Kraftstoff/Luft-Mischung
verbrannt wurde, diese durch die Auslassöffnungen 36a bis 36d,
den Auspuffkrümmer 39 und
das Auspuffrohr (nicht gezeigt) in die Atmosphäre abgegeben werden. Auf diese
Weise wird die Maschine 30 betätigt.
-
Wenn
dies stattfindet, misst der Luftströmungssensor 20 die
Strömungsrate
der in den Ansaugdurchgang 120 gezogenen Luft und gibt
dann als ein Messsignal das Signal entsprechend der Luftströmungsrate aus.
Dieses Messsignal wird in die Motorsteuerschaltung 90 als
das Ausgangssignal des Luftströmungssensors 20 eingegeben.
-
Nachdem
die Maschine 30 betätigt
wurde, kehrt, wenn die Steuerkraft von dem Zündschlüsselzylinder freigegeben wird,
dieser von der Startposition zu der IG-Position zurück, und dieser Schritt geht
zum Schritt S12 weiter.
-
Schritt S12:
-
In
diesem Schritt wird festgestellt, ob das Gaspedal 50 um
einen vorbestimmten Weg oder darüber hinaus
heruntergedrückt
wurde. D.h., es wird festgestellt, ob das Gaspedal 50 um
einen vorbestimmten Weg oder darüber
hinaus heruntergedrückt
wurde und hierdurch der Mikroschalter 80 eingeschaltet
wurde. Bei dieser Feststellung wird, wenn der Mikroschalter 80 nicht
eingeschaltet wurde, dieser Schritt wiederholt. Wenn er eingeschaltet
wurde, geht dieser Schritt zum Schritt S13 weiter. Es ist festzustellen,
dass der Mikroschalter 80 in einen AUS-Zustand gesetzt
wurde entsprechend der Position des Gaspedals 50, wenn
der Öffnungswinkel des
Drosselventils 60 gleich dem oder geringfügig größer als
der Öffnungswinkel
von diesem ist, der während des
Leerlaufs aufrechterhalten wird.
-
Schritt 13:
-
In
diesem Schritt wird, da der Öffnungswinkel
des Drosselventils 60 den Wert überschritten hat, der gleich
dem oder geringfügig
größer als
der Öffnungswinkel
hiervon ist, der während
des Leerlaufs aufrechterhalten wird, und hierdurch der Mikroschalter 80 eingeschaltet
wurde, der Antriebsmotor 110 des Turboladers 100 durch
die Motorsteuerschaltung 90, die das EIN-Signal empfängt, betätigt und
gesteuert, und die Ausgangswelle 110a des Antriebsmotors 110 dreht
sich. Diese Drehung der Ausgangswelle 110a des Antriebsmotors 110 wird
zu dem Axialströmungs-Turboventilator 107 über das
Synchronzahnrad 111 und den Synchronriemen 112 übertragen,
wodurch der axiale Turboventilator 107 angetrieben wird,
um sich zu drehen. Hierdurch verdichtet der axiale Turboventilator 107 die
Luft auf der Seite des stromaufwärtsseitigen
zylindrischen Teils 102a und gibt die verdichtete Luft
zu der Seite des stromabwärtsseitigen
zylindrischen Teils 101a aus.
-
Wenn
dies stattfindet, strömt
die Luft auf der Seite des stromaufwärtsseitigen zylindrischen Teils 102a in
einer spiralförmigen
Richtung durch die Operation der gleichrichtenden Platten 104 und
wird durch die Tur bozwischenflügel 108 verdichtet
und ausgegeben. Diese ausgegebene Luft strömt in einer spiralförmigen Richtung
(welche dieselbe Richtung wie die von den gleichrichtenden Platten 104 erzeugte
spiralförmige
Strömung
ist) durch die Operation der gleichrichtenden Platten 103 und
wird eine Wirbelströmung,
wie durch den Pfeil A in 5(a) gezeigt
ist, wodurch eine Rückströmung der
Luft verhindert wird.
-
Andererseits
betätigt
und steuert die Motorsteuerschaltung 90 den Antriebsmotor 110 auf
der Grundlage des Ausgangssignals des Luftströmungssensors 20, wodurch
die Drehung des Antriebsmotors 110 entsprechend einer Zunahme
oder Abnahme der in den Ansaugdurchgang 120 gezogenen Luft
erhöht
oder verringert wird. Dann geht dieser Schritt zum Schritt S14 weiter.
Durch diese Steuerung wird die Drehung des axialen Strömungsventilators 107 erhöht oderverringert,
so dass die Luftmenge, die von dem Axialströmungs-Turboventilator 107 verdichtet
und zu der Seite des stromaufwärtsseitigen
zylindrischen Teils 102a ausgegeben wird, zunimmt oder
abnimmt.
-
Die
durch den Turbolader 100 vergrößerte oder verkleinerte Luftmenge
ist so vorbestimmt, dass sie die nur durch den negativen Ansaugdruck
unter der Bedingung, dass der Turbolader 100 nicht vorgesehen
ist, in die Maschine 30 gezogene Luftströmung ausreichend überschreitet.
Die durch den Turbolader 100 erhöhte oder verringerte Luft wird über den
Ansaugkrümmer 62 zu
den Einlassöffnungen 35a bis 35d geliefert
und mit von den Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d zu
der Maschine 30 gelieferten Kraftstoff gemischt, so dass
eine Kraftstoff/Luft-Mischung mit dem für eine perfekte Verbrennung
erforderlichen Verhältnis
von Kraftstoff zu Luft erzeugt wird. Zu dieser Zeit ist die von
dem Turbolader 100 gelieferte Luft in einem Zustand einer
spiralförmigen Strömung, und
daher wird der Kraftstoff, der in die spiralförmige Luftströmung injiziert
wurde, ausreichend bewegt und gleichförmig mit der Luft vermischt.
Somit kann die Kraftstoff/Luft-Mischung vollständiger verbrannt werden.
-
Wie
vorstehend beschrieben ist, wird, da der Turbolader 100 während des
Leerlaufs nicht arbeitet, Energie nicht verschwenderisch verbraucht.
Zusätzlich
wird, da keine Notwendigkeit besteht, die Maschinengeschwindigkeit
der Maschine 100 während
des Leerlaufs hochzusetzen, unnötiger
Kraftstoff während
des Leerlaufs nicht verbraucht. Zusätzlich wird, da eine ausreichende
Luftmenge für
die vollständige
Verbrennung des von den Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d zu
der Maschine 30 gelieferten Kraftstoffs mit Ausnahme der
Periode des Leerlaufs sichergestellt ist, verhindert, dass schädliche Gase
erzeugt werden, wenn die Mischung verbrannt wird.
-
Schritt S14:
-
In
diesem Schritt wird festgestellt, ob der Zündschlüsselzylinder in der Zündposition
(IG) ist oder nicht. Wenn er in der IG-Positon ist, kehrt dieser
Schritt zum Schritt S12 zurück.
Wenn er andererseits nicht in dieser Position ist, endet die Steuerung
des Turboladers 100 durch die Motorsteuerschaltung 90.
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<Gemeinsame Beschreibung der Luftzuführungs-Mengensteuerung
und der Kraftstoff-Injektionssteuerung>
-
Der
vorgenannte Luftzuführungs-Mengensteuerungs-
und Kraftstoff-Injektionssteuervorgang werden gemeinsam auf der
Grundlage von 9 beschrieben. Wenn der Zündschlüsselzylinder
betätigt
und zu der ACC-Position
bewegt wird, werden im Schritt S110 die Mikrosteuervorrichtung 70 und
die Motorsteuerschaltung 90 initialisiert. In diesem Schritt
S110 wird, wenn der Zündschlüsselzylinder
zu Starposition bewegt wird, Kraftstoff von den Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d in
die Einlassöffnungen 35a bis 35d injiziert.
Gleichzeitig wird die Maschine 30 durch den Starter betätigt, und
Schritt S110 geht zu den Schritten S111 und S115 weiter.
-
Im
Schritt S116 wirkt der in den Verbrennungskammern 33a bis 33d der
Maschine 30 erzeugte Unterdruck auf den Ansaugdurchgang 120,
und mit diesem negativen Ansaugdruck wird die Luft in der Atmosphäre durch
den Ansaugdurchgang 120 in die Verbrennungskammern 33a bis 33d der
Maschine 30 gezogen. Wenn dies erfolgt, wird im Schritt
S115 in der Luft enthaltener Staub durch den Luftfilter 10 gesammelt.
Die gereinigte Luft geht durch den Luftströmungssensor 20 hindurch,
und im Schritt S116 wird der Luftströmungssensor 20 betätigt. Dieser
Luftströmungssensor 20 erfasst
die Menge der angesaugten Luft und gibt ein Erfassungssignal entsprechend
der erfassten Luftmenge aus. Das Ausgangssignal des Luftströmungssensors 20 wird
in die Motorsteuerschaltung 90 eingegeben und durch die
Motorsteuerschaltung 90 auch in die Mikrosteuervorrichtung 70 eingegeben.
-
Der
Schritt S111 kehrt, wenn das Gaspedal 50 nicht heruntergedrückt wurde,
zum Schritt S110 zurück. Wenn
das Gaspedal 50 heruntergedrückt ist, geht dieser Schritt
zu den Schritten S112 und S113 weiter. Wenn das Gaspedal 50 einen
vorbestimmten Weg oder darüber
hinaus heruntergedrückt
ist, wird im Schritt S112 der Mikroschalter 80 eingeschaltet
und dieser Schritt geht zum Schritt S114 weiter.
-
Im
Schritt S113 wird der Öffnungswinkel
des Drosselventils 60 vergrößert oder verkleinert entsprechend
dem heruntergedrückten
Weg des Gaspedals 50, und dieser Schritt geht zum Schritt
S119 weiter.
-
Im
Schritt S114 stellt die Mikrosteuervorrichtung 70 fest,
ob das EIN-Signal von dem Mikroschalter 80 eingegeben wurde.
Wenn der Mikroschalter 80 nicht eingeschaltet wurde, kehrt
der Schritt S114 zum Schritt S112 zurück. Wenn der Mikroschalter 80 eingeschaltet
wurde, geht dieser Schritt zum Schritt S117 weiter.
-
Im
Schritt S117 betätigt
die Motorsteuerschaltung 90 den Antriebsmotor 110 des
Turboladers 100, und dieser Schritt geht zum Schritt S119
weiter. Zu dieser Zeit erfasst (misst) der Luftströmungssensor 20 die
Menge der in den Ansaugdurchgang 120 gezogenen Luft und
gibt ein Signal entsprechend der angesaugten Luftmenge aus. Dieses
Ausgangssignal wird in die Motorsteuerschaltung 90 eingegeben.
Diese Motorsteuerschaltung 90 erhöht oder erniedrigt die Drehung
des Antriebsmotors 110 entsprechend einer Erhöhung oder
Verringerung der angesaugten Luftmenge auf der Grundlage des Eingangssignals
von dem Luftströmungssensor 20.
-
Die
Drehung der Ausgangswelle 110a dieses Antriebsmotors 110 wird über das
Synchronzahnrad 111 und den Synchronriemen 112 zu
dem Axialströmungs-Turboventilator 107 übertragen,
so dass der Axialströmungs-Turboventilator 107 angetrieben
wird, um sich zu drehen. Hierdurch verdichtet der Axialströmungs-Turboventilator 107 die
Luft auf der Seite des stromaufwärtsseitigen
zylindrischen Teils 102a und gibt die verdichtete Luft
zu der Seite des stromab wärtsseitigen
zylindrischen Teils 101a aus.
-
Wenn
dies erfolgt, strömt
die Luft auf der Seite des stromaufwärtsseitigen zylindrischen Teils 102a in einer
spiralförmigen
Richtung durch die Wirkung der gleichrichtenden Platten 104 und
wird durch die Turbozwischenflügel 108 verdichtet
und ausgegeben. Diese ausgegebene Luft strömt in einer spiralförmigen Richtung
(welche die gleiche Richtung wie die von den gleichrichtenden Platten 104 erzeugte
spiralförmige
Strömung
ist) durch die Wirkung der gleichrichtenden Platten 103 und
wird eine Wirbelströmung,
wie durch den Pfeil A in 5(a) gezeigt
ist, wodurch eine Rückströmung von
Luft verhindert wird. Hierdurch wird der Druck aufgrund der Wirbelströmung innerhalb
der stromabwärtsseitigen
Luftleitung 41 des Axialströmungs-Turboventilators 107 erzeugt.
Dieser Druck wird erhöht
oder erniedrigt entsprechend einer Zunahme oder Abnahme der angesaugten
Luftmenge.
-
Im
Schritt S118 gibt die Motorsteuerschaltung 90 das Eingangssignal
des Luftströmungssensors 20 in die
Mikrosteuervorrichtung 70 ein. Auf der Grundlage des Eingangssignals
bewirkt die Mikrosteuervorrichtung 70, dass die Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d Kraftstoff
in die Einlassöffnungen 35a bis 35d injizieren.
Diese Kraftstoff-Injektionsmenge wird erhöht oder verringert entsprechend
(d.h., im Verhältnis
zu) einer Zunahme oder Abnahme der in den Ansaugdurchgang 120 gezogenen
Luftmenge, und der Schritt S118 geht zum Schritt S119 weiter.
-
Im
Schritt S119 wird der von den Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d in
die Einlassöffnungen 35a bis 35d injizierte
Kraftstoff mit der durch den Ansaugdurchgang 120 in die
Einlassöffnungen 35a bis 35d gezogenen Luft
gemischt, wodurch ein Kraftstoff/Luft-Gemisch erzeugt wird. Nachdem
diese Kraftstoff/Luft-Mischung in die Verbrennungskammern 33a bis 33d der
Maschine 30 gezogen wurde, wird sie durch die Zündkerzen
(nicht gezeigt) gezündet
und verbrannt. Nachdem die Mischung verbrannt ist, wird sie durch
die Auslassöffnungen 36a bis 36d,
dem Auspuffkrümmer 39 usw.
in die Atmosphäre
ausgegeben
-
Zweites Ausführungsbeispiel
-
Bei
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel
wird die Anzahl der Umdrehungen der Ausgangswelle des Antriebsmotors 110 durch
die Motorsteuerschaltung 90 auf der Grundlage eines Erfassungssignals
des Luftströmungssensors 20 und
entsprechend einer Zunahme oder Abnahme der in dem Ansaugdurchgang 120 gezogenen
Luftmenge gesteuert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht
hierauf beschränkt.
Beispielsweise kann, während
das Gaspedal 50 vom Beginn des Leerlaufs bei der Betätigung der
Maschine an heruntergedrückt
wird und hierdurch der Mikroschalter 80 im EIN-Zustand
ist, der Antriebsmotor 110 so betätigt und gesteuert werden,
dass er eine feste Anzahl von Umdrehungen hat, auf der Grundlage
eines von dem Mikroschalter 80 zu der Motorsteuerschaltung 90 eingegebenen
Signals. Mit anderen Worten, mit Ausnahme der Zeit, während der
die Maschine 30 im Leerlauf ist, kann der Antriebsmotor 110 so
betrieben werden, dass er eine feste Anzahl von Umdrehungen hat
(z.B. 9000 U/min), trotz der Länge
des Weges des heruntergedrückten
Gaspedals 50, d.h., trotz einer Zunahme des Öffnungswinkels
des Drosselventils 60.
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In
diesem Fall wird die in die Maschine 30 gezogene Strömungsluftmenge,
wenn das Drosselventil 60 voll ständig geöffnet ist, als die maximale
Ansaugluftmenge definiert, und der zu der Seite der Maschine 30 mittels
des Turboventilators 107 gelieferten Luftmenge wird ermöglicht,
immer die maximale Ansaugluftmenge zu überschreiten, wenn der durch
den Antriebsmotor 110 betätigte Turboventilator 107 in
Betrieb ist. Hierdurch ist es möglich,
immer eine ausreichende Luftmenge in das Drosselventil 60 zu
liefern und die von dem Drosselventil 60 zu der Maschine 30 gelieferte
Luftmenge einzustellen, um eine ausreichende Luftmenge zu erhalten, die
für die
Verbrennung des Kraftstoffs erforderlich ist.
-
Zu
dieser Zeit hängt
vorteilhaft die Menge des von den Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d zu
injizierenden Kraftstoffs von einer Zunahme oder Abnahme der Länge des
heruntergedrückten
Wegs des Gaspedals 50 oder alternativ von der Zunahme oder
Abnahme des Öffnungswinkels
des Drosselventils 60 ab. Die Erfassung der Zunahme oder
Abnahme der Größe des Öffnungswinkels
des Drosselventils 60 kann durch ein Potentiometer 131 durchgeführt werden,
das als ein Öffnungswinkelsensor
(Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung) dient, das koaxial mit
dem Drosselventil 60 angeordnet ist, wie in 13 gezeigt ist. Stattdessen kann die Erfassung
der Zunahme oder Abnahme der Länge
des heruntergedrückten
Wegs des Gaspedals 50 durch einen variablen Widerstand
durchgeführt
werden, der als ein Öffnungswinkelsensor
(Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung)
dient und der mit dem Gaspedal 50 gekoppelt ist.
-
Dieselben
Wirkungen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel können für dieses
Ausführungsbeispiel genannt
werden. D.h., da der Turbolader 100 während des Leerlaufs nicht arbeitet,
wird keine Energie ver schwenderisch verbraucht. Zusätzlich wird,
da keine Notwendig besteht, die Maschinendrehgeschwindigkeit der
Maschine 100 während
des Leerlaufs hochzusetzen, nutzloser Kraftstoff während des
Leerlaufs nicht verbraucht. Zusätzlich
wird verhindert, da eine ausreichende Luftmenge für die vollständige Verbrennung
des von den Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d zu
der Maschine 30 gelieferten Kraftstoffs mit Ausnahme der
Leerlaufperiode sichergestellt ist, dass schädliches Gas erzeugt wird, wenn
die Mischung verbrannt wird.
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<Erstes Auswertungsbeispiel>
-
Die 10(A) bis 10(E) sind
Diagramme, die die Durchschnittswerte der Messergebnisse für Kohlenmonoxid,
Kohlenwasserstoff, Kohlendioxid, die Temperatur und andere Größen in dem
Fall zeigen, in welchem ein Fahrzeug 6000 km bei einer Maschinendrehgeschwindigkeit
von 1500 U/min und bei einer Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors
von 9000 U/min gefahren ist. Die Daten der Messergebnisse der 10(A) bis 10(E) bei
der Maschinendrehgeschwindigkeit von 1500 U/min sind in Tabelle
1 gezeigt. In Tabelle 1 ist die Fahrstrecke die Strecke, die ein
Fahrzeug bei einer Maschinendrehgeschwindigkeit von 1500 U/min und
bei einer Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors von 9000 U/min
mit 1 1 Kraftstoff fahren kann. Bei diesem Auswertungsbeispiel ist
eine Kolbenversetzung der Maschine weggelassen. Jedoch zeigt dieses Auswertungsbeispiel
Daten für
ein herkömmliches
Kraftfahrzeug, das mit der identischen Maschine versehen ist, bei
der das Kraftstoff-Zuführungssystem
nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird und nicht verwendet
wird.
-
-
Aus
der Tabelle 1 und den 10(A) bis 10(E) wurde gefunden, dass bei der vorliegenden
Erfindung der Prozentsatz von Kohlenmonoxid (CO) und der Prozentsatz
von Kohlenwasserstoffen (HC), die schädlich für die atmosphärische Umgebung
und den menschlichen Körper
sind, beträchtlich
verringert sind im Vergleich mit denjenigen des Standes der Technik.
-
Es
wurde auch gefunden, dass, da die durch die vorliegende Erfindung
erhaltene Fahrstrecke vergrößert ist
im Vergleich mit dem Stand der Technik, wobei die Kraftstoffmenge
und die Maschinendrehgeschwindigkeit dieselben waren, der Wirkungsgrad
der Maschinenverbrennung im Vergleich mit dem Stand der Technik
erhöht
ist.
-
<Zweites Auswertungsbeispiel>
-
In
dem Fall, in welchem ein Fahrzeug mit einer herkömmlichen Maschine mit einer
Kolbenversetzung von 1500 cm3 bei einer
Maschinendrehgeschwindigkeit von 1600 U/min durch die Verwendung
eines herkömmlichen
Kraftstoff-Zuführungssystems
fuhr, betrug die Fahrstrecke 12 km pro Liter. Im Gegensatz hierzu betrug
in Fall, in welchem das Fahrzeug mit der identischen Maschine bei
einer Maschinendrehgeschwindigkeit von 1600 U/min und einer Drehgeschwindigkeit
des Antriebsmotors von 9000 U/min durch die Verwendung des Kraftstoff-Zuführungssystems
nach der vorliegenden Erfindung fuhr, die Fahrstrecke 18 km pro
Liter. Hieraus wurde gefunden, dass in dem Fall, in welchem die
1500 cm3-Maschine mit einer Maschinendrehgeschwindigkeit
von 1600 U/min betrieben wird, die Fahrstrecke bei der vorliegenden
Erfindung 6 km länger
als die bei dem Stand der Technik ist. Daher ist das Kraftstoff-Zuführungssystem
nach der vorliegenden Erfindung dem System nach dem Stand der Technik
in Bezug auf den Kraftstoffverbrauch überlegen.
-
Drittes Ausführungsbeispiel
-
Bei
den vorgenannten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung wurde illustriert und beschrieben, dass
der Mikroschalter 80 als ein Sensor zum Erfassen des Öffnungswinkels
des Drosselventils 60 verwendet wird. Jedoch ist die vorliegende
Erfindung nicht auf diesen Mikroschalter 80 beschränkt. Beispielsweise
kann, wie in 11 gezeigt ist, ein Unterdrucksensor 130 zum
Erfassen des negativen Ansaugdrucks in dem Ansaugkrümmer 62 als
der Öffnungswinkelsensor
(Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung) vorgesehen sein. In diesem
Fall erfasst der Unterdrucksensor 130 den negativen Ansaugdruck
innerhalb des Ansaugkrümmers 62,
wenn der Öffnungswinkel
des Drosselventils 60 einen vorbestimmten oder größeren Wert
erreicht hat, und gibt ein Erfassungssignal aus. Das Erfassungssignal
des Unterdrucksensors 130 wird in die Motorsteuerschaltung 90 eingegeben.
Der Antriebsmotor 110 wird in derselben Weise wie bei den
vorstehenden Ausführungsbeispielen
betrieben.
-
12 zeigt
das Prinzip des Unterdrucksensors 130. Der Unterdrucksensor 130 umfasst
Körpergehäuse 140, 141 und
eine Membran 142, durch die der durch die Körpergehäuse 140, 141 definierte
Raum in eine Unterdruckkammer 143 und eine Atmosphärenkammer 144 geteilt
ist.
-
Der
Unterdrucksensor 130 umfasst weiterhin eine Lagermanschette 145,
die in der Mitte einer Endwand des Körpergehäuses 140 ausgebildet
ist, eine Erfassungsspule 146, die in dem Körpergehäuse 140 konzentrisch
mit der Achse der Lagermanschette 145 angeordnet ist, einen
Stab 147, dessen eines Ende 147a in der Mitte
der Membran 142 gestützt
ist und dessen anderes Ende 147b in der Lagermanschette 145 so
gestützt
ist, dass er axial bewegbar ist, und einen Eisenkern 148,
der integral mit dem Stab 147 ausgebildet und in der Erfassungsspule 146 angeordnet
ist. Die Unterdruckkammer 143 kommuniziert mit dem Ansaugkrümmer 62 durch
ein Verbindungsloch 141a, das in einer Endwand hiervon
ausgebildet ist.
-
Eine
Lagermanschette 150 ist in der Mitte der Endwand des Körpergehäuses 141 ausgebildet.
Eine Einstellschraube 151 ist in der Lagermanschette 150 so
angeordnet, dass sie vorwärts
und rückwärts bewegbar
ist. Ein Federlager 152, das sich in der Unterdruckkammer 143 befindet,
ist an einem Ende der Einstellschraube 151 angebracht,
und eine Schraubendruckfeder 153 ist zwischen dem Federlager 152 und
der Membran 142 angeordnet. Die Kraft, die die Membran 142 in 12 nach
links drückt,
wird durch die Bewegung der Ein stellschraube 151 nach rechts
und nach links eingestellt. Die Bezugszahl 154 bezeichnet
eine Dichtungskappe, die abnehmbar an einem Ende der Lagermanschette 150 angebracht
ist.
-
Demgemäß wird,
wenn der Unterdruck im Ansaugkrümmer 62 auf
die Innenseite der Unterdruckkammer 143 wirkt, die Membran 142 in
die Unterdruckkammer 143 gedehnt, und hierdurch werden
der Stab 147 und der Eisenkern 148 gegen die Federkraft
der Schraubendruckfeder 153 zu der Unterdruckkammer 143 hin bewegt
und in einer Gleichgewichtsposition angehalten, in der das Gleichgewicht
zwischen dem Unterdruck in der Unterdruckkammer 143 und
der Federkraft der Schraubendruckfeder 153 hergestellt
ist. Zusätzlich
variiert das von der Erfassungsspule 146 ausgegebene Erfassungssignal
entsprechend der Bewegung des Eisenkerns 148. Mit anderen
Worten, dieses Erfassungssignal variiert entsprechend dem Unterdruck
in der Unterdruckkammer 143.
-
Zusätzlich ist,
da die Kraft, die die Membran 142 in 12 nach
links drückt,
durch die Bewegung der Einstellschraube 151 nach rechts
oder links gesteuert, die entsprechende Beziehung zwischen dem von
der Erfassungsspule 146 ausgegebenen Erfassungssignal und
dem Unterdruck einstellbar. Demgemäß ist der Zeitpunkt zum Betätigen des
Antriebsmotors 110 einstellbar.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, wird eine Zunahme oder Abnahme des Ansaugdrucks
im Ansaugkrümmer 62 direkt
erfasst, und eine Zunahme oder Abnahme der Drehgeschwindigkeit des
Antriebsmotors 110 wird auf der Grundlage eines Erfassungssignals
direkt gesteuert, und hierdurch wird eine Zuführung von Luft durch den Turboventilator 107 erhöht oder
verringert. D.h., der Turboventilator 107 steuert genau
die Menge der in die Maschine 30 gelieferten Luft. In diesem
Fall kann die Menge der mittels des Axialströmungs-Turboventilators 107 in die
Maschine 30 gelieferten Luft größer gemacht werden als die
Menge der durch den Unterdruck, der durch den Betrieb der Maschine 30 bewirkt
wird, in die Maschine 30 gezogenen Luft. In diesem Fall
ist es leicht, die Luftmenge, die für eine perfekte Verbrennung
von von den Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d injizierten
Kraftstoffs zu liefern ist, einzustellen.
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Dieselben
Wirkungen wie bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel können bei
diesem Ausführungsbeispiel
erhalten werden. D.h., da der Turbolader 100 während des
Leerlaufs nicht arbeitet, wird Energie nicht verschwenderisch verbraucht.
Da zusätzlich
keine Notwendigkeit besteht, die Maschinendrehgeschwindigkeit der
Maschine 100 während
des Leerlaufs hochzusetzen, wird unnötiger Kraftstoff während des Leerlaufs
nicht verbraucht. Da zusätzlich
eine ausreichende Luftmenge für
die vollständige
Verbrennung des von den Kraftstoffinjektoren 31a bis 31d zu
der Maschine 30 gelieferten Kraftstoffs mit Ausnahme der
Leerlaufperiode sichergestellt ist, wird verhindert, dass schädliche Gase
erzeugt werden, wenn die Mischung verbrannt wird.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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Weiterhin
kann, wie vorstehend beschrieben ist, das Potentiometer 131 als
ein Öffnungswinkelsensor koaxial
mit dem Drosselventil 60 vorgesehen sein. In diesem Fall
erfasst das Potentiometer 131, dass der Öffnungswinkel
des Drosselventils 60 einen vorbestimmten oder größeren Wert
erreicht hat, und gibt ein Erfas sungssignal aus. Das Erfassungssignal
des Potentiometers 131 wird in die Motorsteuerschaltung 90 eingegeben.
Der Antriebsmotor 110 wird in derselben Weise wie bei dem
ersten Ausführungsbeispiel
betätigt.
Alternativ kann die Strecke des Heruntertretens des Gaspedals 50 durch
einen mit einem variablen Widerstand versehenen Detektor erfasst
werden. Ein Erfassungssignal des Detektors wird in die Motorsteuerschaltung 90 eingegeben,
und der Antriebsmotor 110 wird in derselben Weise wie bei
den vorgenannten Ausführungsbeispielen
betätigt.
In diesen Fällen
steuert die Motorsteuerschaltung 90 den Antriebsmotor 110 in
der Weise, dass die Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors 110 erhöht oder
erniedrigt wird entsprechend einer Zunahme oder Abnahme der Länge des
Weges des Herunterdrückens
des Gaspedals 50, d.h. einer Zunahme oder Abnahme des Öffnungswinkels
des Drosselventils 60.
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Im
Allgemeinen hat ein herkömmlicher
Turboventilator eine Ausbildung, bei der ein Ventilator auf der Ausgabeseite,
der durch einen von einer Maschine ausgegebenen Luftstrom gedreht
wird, sich in einem Ausgabedurchgang befindet, während ein Ventilator auf der
Einlassseite, der entsprechend der Drehung des Ventilators auf der
Ausgabeseite gedreht wird, sich in einem Einlassdurchgang befindet,
um Luft in die Maschine mittels des Ventilators auf der Einlassseite
entsprechend einer Zunahme oder Abnahme der Drehgeschwindigkeit
der Maschine zu liefern. Jedoch wird bei dieser Ausbildung eine
Zuführung
von Luft in die Maschine mittels des Ventilators auf der Einlassseite
durch die Zunahme oder Abnahme der Menge des ausgegebenen Luftstroms
beeinflusst. Hierdurch wird es schwierig, die Zuführung von
Luft in die Maschine in Übereinstimmung
mit einer Zunahme oder Abnahme der Länge des Wegs des Herunterdrückens des
Gaspedals oder einer Zunahme oder Abnahme des Öffnungswinkels des Drosselventils
genau und prompt zu steuern. Mit anderen Worten, die Drehung des
Ventilators auf der Einlassseite variiert verzögert den Vorgang des Herunterdrückens des
Gaspedals.
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Jedoch
wird gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Zunahme oder Abnahme des Unterdrucks
im Ansaugkrümmer 62 direkt
erfasst oder gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung eine Zunahme oder Abnahme der Länge des
Wegs des Herunterdrückens
des Gaspedals 50 oder eine Zunahme oder Abnahme des Öffnungswinkels
des Drosselventils 60 direkt erfasst. Auf der Grundlage
dieser Erfassungssignale wird eine Zunahme oder Abnahme der Drehgeschwindigkeit
des Antriebsmotors 110 direkt erfasst, und hierdurch wird
die Lieferung von Luft mittels des Turboventilators 107 erhöht oder
verringert. Demgemäß ist es
möglich,
die Zuführung
von Luft in die Maschine entsprechend einer Zunahme oder Abnahme
der Länge
des Wegs des Herunterdrückens
des Gaspedals oder einer Zunahme oder Abnahme des Öffnungswinkels
des Drosselventils genau und prompt zu steuern. Mit anderen Worten,
da Luft genau entsprechend dem Vorgang des Herunterdrückens des
Gaspedals zugeführt
wird, kann eine ausreichende Luftmenge, die für eine vollständige Verbrennung
des Kraftstoffs erforderlich ist, immer prompt geliefert werden.
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Zusätzlich wird
gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung die Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors 110 erhöht oder
verringert in direkter Verbindung mit dem Herunterdrücken des
Gaspedals 50, ohne dem direkten Einfluss des Ausgangsdrehsignals
der Maschine 30, der Strömungsrate des Abga ses oder
dergleichen zu unterliegen. Mit anderen Worten, es entspricht ausgezeichnet
dem Vorgang des Herunterdrückens
des Gaspedals 50.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung dadurch
gekennzeichnet, dass ein Kraftstoff-Zuführungssystem für eine Kraftfahrzeugmaschine
aufweist: einen Ansaugdurchgang zum Hereinziehen der Luft aus der
Atmosphäre
und zum Leiten von dieser zu einer Einlassseite der Maschine; eine
Luftströmungs-Erfassungsvorrichtung
zum Erfassen einer Luftmenge, die in den Ansaugdurchgang gezogen
wird; eine Turbovorrichtung zum Verdichten der in den Ansaugdurchgang
gezogenen Luft und zum Zuführen
der verdichteten Luft zu der Maschine; ein in dem Weg des Ansaugdurchgangs
angeordnetes Drosselventil; Kraftstoffinjektoren zum Injizieren
von Kraftstoff in die über
das Drosselventil zu der Maschine gelieferte Luft; eine Kraftstoffinjektions-Steuervorrichtung
zum Erhöhen
oder Verringern einer Kraftstoffmenge, die von den Kraftstoffinjektoren
gemäß einer
Zunahme oder Abnahme der Strömungsrate
der in den Ansaugdurchgang gezogenen Luft injiziert wird, auf der
Grundlage eines Ausgangssignals des Luftströmungssensors; einen Antriebsmotor
zum Antreiben der Turbovorrichtung; eine Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung
zum Erfassen eines Öffnungswinkels
des Drosselventils, wenn der Winkel gleich dem oder größer als
ein vorbestimmter Wert ist, und auch zum Ausgeben eines Erfassungssignals;
und eine Motorsteuervorrichtung zum Antreiben und Steuern des Antriebsmotors
als Antwort auf das Erfassungssignal von der Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung. Demgemäß ist es
möglich,
eine vollständig
verbrennbare Mischung als Kraftstoff und Luft zu erzeugen, so dass
die Kraftstoffausnutzung und der Maschinenwirkungsgrad erhöht werden
können und
auch für
die atmosphärische
Umgebung und den menschlichen Körper
schädliche
Abgase gereinigt werden können,
indem die Kraftstoffmenge injiziert wird, die der angesaugten Luftmenge
der Maschine während
der Beschleunigung und bei geringer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
entspricht.
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Zusätzlich wird,
da der Turbolader während
des Leerlaufs nicht arbeitet, Energie nicht verschwenderisch verbraucht.
Da zusätzlich
keine Notwendigkeit besteht, die Maschinendrehgeschwindigkeit der
Maschine während
des Leerlaufs hoch einzustellen, wird unnötiger Kraftstoff während des
Leerlaufs nicht verbraucht. Da zusätzlich eine ausreichende Luftmenge
für eine
vollständig
Verbrennung des von den Kraftstoffinjektoren zu der Maschine mit
Ausnahme der Leerlaufperiode sichergestellt ist, wird verhindert,
dass schädliche
Gase erzeugt werden, wenn die Mischung verbrannt wird. Als ein Ergebnis
können
eine hohe Ausgangsleistung, ein niedriger Kraftstoffverbrauch und
eine geringe Umweltverschmutzung realisiert werden, indem die angesaugte Luftmenge
der Maschine erhöht
wird. Zusätzlich
kann die Bedienungsperson mit einer behaglichen Atmosphäre arbeiten,
indem das Maschinengeräusch
verringert wird.
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Weiterhin
kann die vorliegende Erfindung nur durch Einbau eines Turboladers
vom motorgetriebenen Typ in ein herkömmliches Kraftfahrzeug ausgebildet
sein. D.h., das Kraftstoff-Zuführungssystem
nach der vorliegenden Erfindung kann leicht in das herkömmliche
Kraftfahrzeug eingebaut werden. Darüber hinaus verhindert die Erfindung,
dass Luft von der Maschine rückwärts strömt, indem
der Turbolader vom motorgetriebenen Typ in dem Weg des Ansaugluftdurchgangs
angeordnet wird. Hierdurch wird der Wirkungsgrad der Maschinenverbrennung
erhöht
und eine Erhöhung
des Kraftstoffverbrauchs kann erzielt werden.
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Wenn
weiterhin die Motorsteuervorrichtung den Antriebsmotor antreibt
und steuert, um eine feste Drehgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten,
während
die Motorsteuervorrichtung ein Erfassungssignal von der Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung
empfängt,
kann der Antriebsmotor zum Antreiben der Turbovorrichtung leicht
gesteuert werden.
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Wenn
weiterhin die Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung
ein Mikroschalter zum Erfassen des Vorgangs des Herunterdrückens eines
Gaspedals ist, der in Verbindung mit dem Drosselventil ist, kann
das Kraftstoff-Zuführungssystems
nach der vorliegenden Erfindung enthaltend die Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung
mit geringen Kosten ausgebildet werden.
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Wenn
weiterhin die Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung
ein Öffnungswinkel-Erfassungssensor zum
Erfassen des Öffnungswinkels
des Drosselventils ist, besteht keine Notwendigkeit, eine andere
Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung vorzusehen, wenn die Erfindung
bei einem Kraftfahrzeug angewendet wird, das mit einem Sensor zum
Erfassen des Öffnungswinkels
des Drosselventils versehen ist. Daher kann das Kraftstoff-Zuführungssystem
nach der vorliegenden Erfindung mit geringen Kosten ausgebildet
sein.
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Wenn
weiterhin die Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung
ein Unterdruck-Erfassungssensor zum Erfassen des Unterdrucks der
Maschine ist, besteht keine Notwendigkeit eine andere Ventiloperati ons-Erfassungsvorrichtung
vorzusehen, wenn die Erfindung bei einem Kraftfahrzeug angewendet
wird, das mit einem Unterdruck-Erfassungssensor versehen ist. Daher
kann das Kraftstoff-Zuführungssystem
nach der vorliegenden Erfindung mit geringen Kosten ausgebildet
sein.
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Wenn
weiterhin die Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung
ein Öffnungswinkel-Erfassungssensor zum
Erfassen des Öffnungswinkels
des Drosselventils ist und die Motorsteuervorrichtung die Drehgeschwindigkeit
des Antriebsmotors entsprechend einer Zunahme oder Abnahme des Öffnungswinkels
des Drosselventils erhöht
oder verringert, auf der Grundlage eines Erfassungssignals von dem Öffnungswinkel-Erfassungssensor,
wenn das Erfassungssignal von dem Öffnungswinkel-Erfassungssensor
gleich einem oder größer als ein
vorbestimmter Wert ist, kann die zu der Maschine gelieferte Luftmenge
genau entsprechend er Drehgeschwindigkeit der Maschine gesteuert
werden.
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Wenn
weiterhin die Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung
ein Unterdruck-Erfassungssensor zum Erfassen des Unterdrucks der
Maschine ist und die Motorsteuervorrichtung die Drehgeschwindigkeit
des Antriebsmotors entsprechend einer Zunahme oder Abnahme des Absolutwertes
des Unterdrucks erhöht
oder verringert, auf der Grundlage eines Erfassungssignals von dem
Unterdruck-Erfassungssensor, wenn das Erfassungssignal von dem Unterdruck-Erfassungssensor
gleich einem oder größer als
ein vorbestimmter Wert ist, kann die zu der Maschine gelieferte
Luftmenge genau entsprechend der Drehgeschwindigkeit der Maschine
gesteuert werden.
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Wenn
weiterhin die Motorsteuervorrichtung die Drehge schwindigkeit des
Antriebsmotors entsprechend einer Zunahme oder Abnahme der angesaugten
Luftmenge erhöht
oder verringert, auf der Grundlage eines Erfassungssignals der Luftströmungs-Erfassungsvorrichtung,
während
die Ventiloperations-Erfassungsvorrichtung die Operation des Drosselventils
erfasst, kann die zu der Maschine gelieferte Luftmenge genau entsprechend
der Drehgeschwindigkeit der Maschine gesteuert werden.
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Wenn
weiterhin die Turbovorrichtung ein Axialströmungs-Turboventilator ist,
der mit Drehflügeln
für die Erzeugung
einer Wirbelströmung
versehen ist, werden die Bewegung und die Mischung von zu der Maschine zu
liefernden Kraftstoff und Luft durch die Wirbelströmung beschleunigt,
wenn der Kraftstoff in die Luft injiziert wird, und hierdurch wird
eine gleichförmige
Kraftstoff/Luft-Mischung erzeugt, die vollständig verbrennbar ist.
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Wenn
weiterhin die Drehflügel
des Axialströmungs-Turboventilators
so vorgesehen sind, dass jeder Flügel unter einem Winkel von
15° bis
30° zu einer
Achse des Axialströmungs-Turboventilators
eingestellt ist, um den Luftdruck zu erhöhen, während eine Wirbelströmung erzeugt
wird, und um zu verhindern, dass die Luft von der Maschine rückwärts strömt, kann
eine Wirbelströmung
erzeugt werden, durch die die Bewegung und die Mischung von zu der
Maschine zu lieferndem Kraftstoff und Luft wirksame durchgeführt werden.
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Während die
vorliegende Erfindung mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiel
von dieser vollständig
beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die hier gegebenen
Einzelheiten beschränkt,
sondern kann innerhalb des Bereichs der angefügten Ansprüche modifiziert werden.
