DE3928405A1 - Kraftstoffeinspritz-steuersystem fuer eine zweitakt-brennkraftmaschine - Google Patents
Kraftstoffeinspritz-steuersystem fuer eine zweitakt-brennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritz-Steuersystem
für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1. Insbesondere handelt es sich um ein sol
ches System, bei welchem ein Zwei-Strom-Einspritzer Verwendung
findet.
Bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine, bei welcher Kraftstoff
mit Luft vermischt wird, um ein brennbares Gemisch zu bilden
und bei welcher das Gemisch einem Zylinder der Maschine zuge
führt wird, entweicht ein Teil des Kraftstoffes aus dem Zylin
der durch eine Auslaßöffnung beim Spülen des Zylinders. Es
wurde ein Verfahren vorgeschlagen, um das Entweichen von Kraft
stoff durch die Auslaßöffnung zu vermeiden, bei welcher nur
Luft in den Zylinder gefördert und der Kraftstoff direkt in
den Zylinder durch einen Einspritzer eingespritzt wird. Nach
dem jedoch die Kraftstoffeinspritzung beim Kompressionshub er
folgt, muß der Kraftstoff mit hohem Druck eingespritzt werden.
Hierfür wurde eine Kraftstoffeinspritzung vorgeschlagen, bei
welcher der Kraftstoff direkt durch einen Zweistrom mit kom
primierter Hilfsluft eingespritzt wird.
Aus der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer
62-93 481 ist ein Einspritz-Steuersvstem bekannt, bei welcher
die Kraftstoffmenge gemessen wird, die im Einspritzer vor der
Kraftstoffeinspritzung angesammelt ist. Danach wird der ange
sammelte Kraftstoff über komprimierte Luft durch eine Öffnung
eines Einspritzventils eingespritzt. Während der Lufteinspritzung
wird zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt. Die zusätzliche
Kraftstoffeinspritzung wird vorgenommen, um eine Ladungsschich
tung nahe den Bereichen um die Zündkerze zu erzielen. Bei Ex
perimenten mittels Laserstrahl-Messungen des Gasstroms im Zvlin
der eines herkömmlichen Systems konnte gezeigt werden, daß der
Gasstrom sich bei jedem Zyklus ändert. Demzufolge bewegt sich
die Ladungsschichtung bei jedem Zyklus, so daß keine einheit
liche Verbrennung durchführbar ist.
Weiterhin wird eine große Menge von Kraftstoff bei der ersten
Einspritzung verglichen mit einer zweiten Einspritzung ein
gespritzt. Demzufolge wird der eingespritzte Kraftstoff nicht
gleichförmig mit Luft vermischt. Weiterhin verbleiben Restgase
im Zylinder und der Kraftstoff wird in die Mischung aus Frisch
luft und Restgasen eingespritzt. Demzufolge ist die Menge an
Frischluft gering, so daß es schwierig wird, eine stabile Zün
dung des Kraftstoffes zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffein
spritz-Steuersystem der eingangs genannten Art dahingehend
weiterzubilden, daß die Zerstäubung des Kraftstoffes verbes
sert und eine geschichtete Ladung bei niedriger Maschinenlast
erzielbar ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird somit ein Kraftstoffein
spritz-Steuersystem für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine zum
Steuern der Kraftstoffeinspritzung aufgezeigt, wobei die Maschi
ne umfaßt: mindestens einen Zylinder, eine Spülöffnung, eine
Auslaßöffnung, einen Einlaßkanal, der mit der Spülöffnung in
Verbindung steht, einen Einspritzer, ein Druckluftversorgungs
system zum Zuführen von komprimierter Luft zum Einspritzer,
eine Kraftstoffversorgung zum Zuführen von Kraftstoff zum Ein
spritzer, wobei der Einspritzer so ausgebildet ist, daß er
Kraftstoff direkt in den Zylinder zusammen mit der komprimier
ten Luft einspritzen kann. Das System umfaßt Feststelleinrich
tungen, zum Feststellen von niedriger Last auf die Maschine
und zum Abgeben eines Maschinenlastsignals. Lufteinspritzein
richtungen sind vorgesehen, um die Luft aus dem Einspritzer
nach dem Schließen der Auslaßöffnung und vor der Zündung ein
zuspritzen. Kraftstoffeinspritzeinrichtungen sind vorgesehen,
die auf das Maschinenlastsignal hin Kraftstoff in den Luftstrom
im Einspritzer während der Periode der Lufteinspritzung ein
spritzen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Kraftstoff
einspritzeinrichtungen so ausgebildet, daß sie den Kraftstoff
vor Ende der Lufteinspritzung einspritzen.
Weitere wesentliche Merkmale ergeben sich aus den Unteransprü
chen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausfüh
rungsformen der Erfindung. Diese werden anhand von Abbildun
gen näher erläutert. Hierbei zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Zweitakt-Brennkraft
maschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Einspritzers
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Ausführungs
form der Steuereinheit;
Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Zeitdauern von Kraft
stoff- und Lufteinspritzung, und
Fig. 5 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Luft- und Kraft
stoff-Einspritzzeitpunkte.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt eine Zweitakt-Brennkraftmaschine
1 einen Zylinder 2, einen Kolben 3 im Zylinder 2, ein Pleuel 6,
welches den Kolben 3 mit einer Kurbelwelle 5 verbindet, die in
einem Kurbelgehäuse 4 vorgesehen ist. Ein Gegengewicht 7 ist
an der Kurbelwelle 5 montiert, um dadurch die träge Masse des
Kolbens 3, der im Zylinder 2 hin- und hergeht, zu kompensieren.
In einer Wand des Zylinders 2 sind eine Auslaßöffnung 11 und
eine Spülöffnung 16 in einem Winkelabstand von 90° oder ein
ander gegenüberliegend ausgebildet. Die Öffnungen 11 und 16
sind so angebracht, daß sie zu vorgegebenen Zeitpunkten bezüg
lich der Position des Kolbens 3 öffnen und schließen.
Ein Zweistromeinspritzer 10 und eine Zündkerze 9 sind am obe
ren Teil einer Brennkammer 8 des Zylinders 2 angebracht. Der
Einspritzer 10 ist so ausgebildet, daß eine vorbestimmte Menge
von Kraftstoff zusammen mit komprimierter Luft in Form eines
Luft/Kraftstoff-Gemisches einspritzbar ist. Kraftstoff aus
einem Kraftstofftank 23 wird dem Einspritzer 10 durch eine
Kraftstoffleitung 20 mit einem Filter 21, einer Pumpe 22 und
einem Druckregler 24 zugeführt, welcher den Kraftstoffdruck
auf einem Druckpegel konstant hält. Der Kraftstoff wird mit
Luft vermischt, die dem Einspritzer 10 von einem Kompressor
28 über eine Luftleitung 25 mit einem Sammelbehälter 27 und
einem Druckregler 26 zugeführt wird.
Der Maschine 1 wird Luft durch einen Luftfilter 34, eine Ver
drängungsspülpumpe 33, einen Zwischenkühler 32 zum Kühlen der
Spülluft, einen Einlaßkanal 30 mit einer Spülkammer 31 zu
geführt, die vorgesehen ist, um Druckwellen aufzufangen, die
dann entstehen, wenn die Spülöffnung 16 öffnet oder schließt.
Zur Umgehung der Spülpumpe 33 und des Zwischenkühlers 32 ist
ein Bypass 35 vorgesehen. Im Bypass 35 ist ein Steuerventil 36
angebracht. Abgase der Maschine 1 wird durch die Auslaßöffnung
11, ein Abgasrohr 12 mit einem Katalysator 13, einer Auslaß
kammer 14 und einen Schalldämpfer 15 abgelassen.
Die Spülpumpe 33 steht mit der Kurbelwelle 5 über eine Getriebe
einrichtung 37 in Wirkverbindung, welche 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 getrieben, um so einen Spüldruck zu er
zeugen. Ein Fahrpedal 40 steht in Wirkverbindung mit dem Steuer
ventil 36 über eine Ventilsteuerung 41. Der Öffnungsgrad des
Steuerventils 36 wird von der Steuerung 41 so eingestellt, daß
er umgekehrt proportional zum Betätigungsgrad des Fahrpedals
40 ist. Weiterhin sind ein Motordrehzahlsensor 42 und ein Fahr
pedalbetätigungsgradsensor 43 vorgesehen, um die Maschinen
betriebsbedingungen zu erfassen.
Ausgangssignale von den Sensoren 42 und 43 werden der Steuer
einheit 45 zugeführt, welche ein Zündsignal, ein Lufteinspritz
pulssignal und ein Kraftstoffeinspritzpulssignal der Zündker
zen 9 bzw. dem Einspritzer 10 zuführt.
Der Zweistrom-Einspritzer 10 wird in Fig. 2 im Detail erläu
tert. Der Einspritzer 10 umfaßt einen Körper 60 mit einem dar
in angebrachten Luftdurchlaß 61. Ein Kraftstoffeinspritzer 63
ist an einer Seite des Körpers angebracht und steht mit dem
Durchlaß 61 über einen Durchlaß 67 in Verbindung. Ein Teller-/Sprüh-
Ventil 62 ist in dem Luftdurchlaß 61 vorgesehen. Am inneren
Ende des Ventils 62 ist ein Joch 65 vorgesehen, das über eine
Feder 64 zum Schließen des Luftdurchlasses 61 über eine Feder
64 vorgespannt ist. Das Ventil 62 öffnet dann, wenn eine Mag
netspule 66 erregt wird, um das Joch 65 anzuziehen. Komprimier
te Luft wird im Luftdurchlaß 61 ständig durch den Luftkanal 25
zugeführt und wird dann eingespritzt, wenn das Ventil 62 in
Übereinstimmung mit einem Luftpulssignal öffnet.
Eine bestimmte Menge von Kraftstoff wird dem Kraftstoffein
spritzer 63 entsprechend einem Kraftstoffpulssignal durch die
Zapfstoffleitung 20 zugeführt und darin gesammelt. Der Kraft
stoffeinspritzer 63 weist eine hohe Einspritzrate auf. Eine
verzögerte Einspritzung ist vorteilhaft, um die Verbrennung
der Zweitakt-Brennkraftmaschine mit hoher Frequenz zu schich
ten. Ein Einspritzer mit einem weiten dynamischen Bereich, so
zum Beispiel ein Ein-Punkt-Einspritzer für eine Viertakt-
Brennkraftmaschine kann hier verwendet werden.
Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt die Steuereinheit 45 eine Maschi
nenbetriebsarten-Erkennungsschaltung 46, welcher die Maschi
nendrehzahl N und der Betätigungsgrad R des Fahrpedals zuge
führt werden. Das Ausgangssignal der Erkennungsschaltung 46
wird einem Luftmengenrechner 47 zugeführt, welcher die Luft
menge Q im Zylinder 2 errechnet und zwar basierend auf der
Maschinendrehzahl N und dem Betätigungsgrad des Fahrpedals,
wobei gleichzeitig die Menge von entweichender Luft beim Spü
len und die Menge an komprimierter Luft in Rechnung gezogen
werden, die zusammen mit dem Kraftstoff eingespritzt wird. Die
Luftmenge Q wird einem Kraftstoffeinspritzmengenrechner 48 zu
geführt. Im Kraftstoffeinspritzmengenrechner 48 wird die Kraft
stoffeinspritzmenge Ti aus folgender Gleichung errechnet:
Ti = Q/Ad;
hierbei bedeutet Ad ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (stö
chiometrisches Verhältnis). Eine Vielzahl von derartigen Soll-
Luft/Kraftstoff-Verhältnissen Ad sind in einer Tabelle einer
Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältniseinrichtung 49 vorgesehen und
zwar dort so gespeichert, daß sie in Übereinstimmung mit den
Maschinenbetriebsdaten abrufbar sind. Ein Ausgangssignal ent
sprechend der Menge Ti wird einer Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkt
schaltung 51 zugeführt.
Ausgangssignale von einem Kurbelwinkelsensor 56 und von der
Maschinenbetriebsdatenschaltung 46 werden einer Lufteinspritz
zeitpunktschaltung 50 und der Kraftstoffeinspritzschaltung 51
zugeführt. Die Schaltung 50 legt den Zeitablauf zum Einspritzen
von Luft in Abhängigkeit von Daten fest, die aus einer Tabelle
abgeleitet werden, welche in der Einspritzzeitpunktschaltung
52 vorgesehen ist. In ähnlicher Weise legt die Schaltung 51 die
Zeitpunkte zum Einspritzen von Kraftstoff in Übereinstimmung
mit Daten fest, welche aus einer Tabelle in der Kraftstoffein
spritzzeitpunktschaltung 53 vorgesehen ist.
Wie in Fig. 4 gezeigt, wird eine Einspritzperiode α 1 fest
gelegt, um die Einspritzung von Luft zu beginnen, nachdem die
Auslaßöffnung 11 geschlossen ist und zu beendigen, bevor die
Zündung erfolgt. Das Lufteinspritzpulssignal dieses Zeitablau
fes wird von einer Luftpulsausgangsschaltung 54 zur Magnet
spule 66 des Einspritzers 10 geschickt. Weiterhin wird eine
Kraftstoffeinspritzperiode α 2 so eingestellt, daß sie inner
halb der Lufteinspritzperiode α 1 liegt, um somit eine kurze
Lufteinspritzperiode α 3 am Ende der Kraftstoffeinspritzperiode
übrig zu lassen. Der Beginn der Kraftstoffeinspritzperiode α 2
wird bei sinkender Maschinenlast verzögert. Die Periode wird
bei sinkender Maschinenlast gleichfalls abgekürzt. Das Kraft
stoffeinspritzpulssignal wird von einer Kraftstoffpulsausgangs
schaltung 55 im Kraftstoffeinspritzer 63 des Einspritzers 10
zugeführt.
Die Funktion der Zweitakt-Brennkraftmaschine wird im folgenden
beschrieben:
Von der Spülpumpe 3 wird Luft gefördert und im Zwischenkühler
32 gekühlt und der Einlaßseite der Spülpumpe 33 über den Bypass
35 wieder zugeführt. Nachdem der Öffnungsgrad R des Steuerven
tils 36 umgekehrt proportional zum Betätigungsgrad R des Fahr
pedals 40 eingestellt wird, wird bei niedrigem Betätigungsgrad
R des Fahrpedals das Steuerventil 36 weit geöffnet. Demzufolge
wird eine große Menge von Luft der Einlaßseite der Spülpumpe
33 zurückgeführt. Somit kommt nur eine geringe Menge von Luft
entsprechend einem niedrigen Betätigungsgrad des Fahrpedals in
den Zylinder 2, um diesen mit niedrigen Pumpverlusten zu spü
len. Wenn der Betätigungsgrad R anwächst, so wird die Menge an
Frischluft, welche in den Zylinder 2 gedrückt wird, angehoben,
indem das Steuerventil 36 geschlossen wird.
Wenn der Kolben 3 eine Position nahe dem unteren Totpunkt wie
in Fig. 1 gezeigt erreicht, so öffnen sowohl die Spülöffnung 16
als auch die Auslaßöffnung 11, so daß Einlaßluft, deren Menge
von der Position des Fahrpedals 40 abhängt, von der Spülpumpe
33 über den Zwischenkühler 32 und die Spülöffnung 16 in den
Zylinder 2 gefördert werden. Demzufolge wird verbranntes Gas
aus dem Zylinder 2 gespült, so daß Frischluft in kurzer Zeit
einströmt. Während des Kompressionshubs (der Kolben 3 steigt
an) schließen die Öffnungen 11 und 16. Eine gewisse Menge von
Kraftstoff, die im Einspritzer 10 in Übereinstimmung mit dem
Kraftstoffeinspritzpulssignal aus der Steuereinheit 45 angesam
melt ist, wird über die komprimierte Luft eingespritzt, die in
Übereinstimmung mit dem Luftpulssignal zugeführt wird. Die Ein
spritzung erfolgt also als Luft/Kraftstoff-Gemisch. Das Gemisch
verwirbelt in der Brennkammer mit der Spülluft und wird von der
Zündkerze 9 kurz vor dem oberen Totpunkt gezündet. Nach der Ex
plosion steigt der Kolben 3 im Leistungshub ab. Demzufolge wird
die Spülöffnung 11 geöffnet, so daß verbranntes Gas aus dem
Zylinder 2, das sich noch unter hohem Druck befindet, entweicht.
Der Kolben 3 steigt weiter hinab und kehrt so zum Einlaßhub
zurück, in welchem der Zylinder 2 gespült wird.
In der Steuereinheit 45 werden die vom Sensor 42 festgestellte
Maschinendrehzahl N und der vom Sensor 43 festgestellte Betä
tigungsgrad R des Fahrpedals der Maschinenbetriebsbedingungs
schaltung 46 zugeführt, in welcher die Maschinenbetriebsbedin
gungen analysiert werden. Der Luftmengenrechner 47 errechnet
eine Luftmenge für den Zylinder, basierend auf den festgestell
ten Maschinenbetriebsbedingungen, um so ein Luftmengensignal
Q zu erzeugen. Die Luftmenge Q und das Soll-Luft/Kraftstoff-
Verhältnis Ad aus der Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältniseinrich
tung 49 werden dem Kraftstoffeinspritzmengenrechner 48 zugeführt.
Dieser errechnet nun eine Kraftstoffeinspritzmenge Ti abhängig
von den Maschinenbetriebsdaten. Ein Kraftstoffeinspritzpuls
breitensignal, welches die Menge Ti darstellt, wird der Kraft
stoffeinspritzzeitsteuerung 51 zugeführt.
Das Luftpulssignal wird der Magnetspule 66 des Einspritzers
10 von der Lufteinspritzzeitpunktsteuerung 50 über die Aus
gangsschaltung 54 kurz vor Schließen der Auslaßöffnung 11 zu
geführt, wie dies in Fig. 5(b) gezeigt ist. Die Magnetspule
66 wird nun erregt, und bewegt das Ventil 62 in eine Richtung,
in welcher der Luftdurchlaß 61 geöffnet wird, so daß kompri
mierte Luft in den Zylinder eingespritzt wird, bevor Kraft
stoff eingespritzt wird.
Im Bereich niedriger Last wird das Kraftstoffpulssignal dem
Kraftstoffeinspritzer 63 von der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt
schaltung 51 über die Ausgangsschaltung 55 nach Beginn der
Lufteinspritzung zugeführt, wie dies durch die durchgezogene
Linie in Fig. 5(a) gezeigt ist. Auf diese Weise wird der im
Kraftstoffeinspritzer 63 angesammelte Kraftstoff in den Luft
strom eingeschleust. Nachdem der Kraftstoff in den Zylinder
zusammen mit eingespritzter Luft eingespritzt wird, wird die
Einspritzrate wie in Fig. 5(c) gezeigt konstant. Nachdem der
Kraftstoff in den Luftstrom eingeschleust wird, wird der Kraft
stoff zuerst schon einmal mit Luft vermischt, wodurch die Zer
stäubung des Kraftstoffs im Zylinder verbessert werden kann.
Weiterhin wird dadurch, daß der Kraftstoff nach Beginn der
Lufteinspritzung eingespritzt wird, ein Luft/Kraftstoff-Gemisch
erzielt, welches eine Menge von Frischluft enthält, auch wenn
Restgase im Zylinder verblieben sind.
Weiterhin wird die Kraftstoffeinspritzung verzögert zu einem
Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt durchgeführt, so daß der
Druck im Zylinder auf hohen Druck angewachsen ist. Demzufolge
bleibt das eingespritzte Gemisch in einem oberen Bereich im
Zylinder stehen und bildet so eine fette Gemischwolke.
Eine geringe Menge von komprimierter Luft wird während der
Lufteinspritzperiode α 3 nach Ende der Kraftstoffeinspritzung
eingespritzt, so daß kein Kraftstoff im Einspritzer 10 beim
Beginn des nächsten Zyklus verblieben ist. Nach Beendigung
der Lufteinspritzung wird das Luft/Kraftstoff-Gemisch durch
die Zündkerze 9 gezündet. Nachdem der Kraftstoff hinreichend
zerstäubt ist und eine fette Gemischwolke, die Frischluft um
faßt, in der Nähe der Zündkerze liegt, kann eine stabile Ver
brennung des Gemisches durchgeführt werden.
Bei hoher Last beginnt das Kraftstoffeinspritzpulssignal zum
Einspritzen von Kraftstoff vor Lufteinspritzung, wie dies mit
der strichpunktierten Linie in Fig. 5(a) gezeigt ist, da die
Einspritzung von mehr Kraftstoff eine längere Zeitdauer benö
tigt. Auf diese Weise wird Kraftstoff zusammen mit komprimier
ter Luft weit in den Zylinder eingespritzt. Nachdem der Kraft
stoff gleichförmig im Zylinder verteilt ist, kann genügend Luft
zum Verbrennen des Kraftstoffes zur Verfügung gestellt werden,
wodurch die Leistung der Maschine steigt.
Aus obigem geht hervor, daß die Erfindung nicht nur eine An
ordnung, sondern auch ein Verfahren zur Treibstoffversorgung
einer Zweitakt-Brennkraftmaschine betrifft. Das Verfahren bzw.
das Einspritzsteuersystem ist so ausgebildet, daß Kraftstoff
nach dem Beginn von Lufteinspritzung eingespritzt wird, so
daß ein reiches Luft/Kraftstoff-Gemisch mit Frischluft in der
Nähe einer Zündkerze geschichtet wird, wobei der Kraftstoff
fein zerstäubt ist. Auf diese Weise kann der Kraftstoff sehr
effektiv verbrannt werden, so daß der Kraftstoffverbrauch und
die Emission von Schadstoffen vermindert werden.
Claims (3)
1. Kraftstoffeinspritz-Steuersystem für eine Zweitakt-Brennkraft
maschine mit mindestens einem Zylinder (2), einer Spülöffnung
(16), einer Auslaßöffnung (11), einem Einlaßkanal (30), der
mit der Spülöffnung (16) in Verbindung steht, einem Einspritzer
(10), einem Versorgungssystem (25-28) für komprimierte Luft,
um dem Einspritzer (10) komprimierte Luft zuzuführen, einem
Kraftstoffversorgungssystem (20-24), um dem Einspritzer (10)
Kraftstoff zuzuführen, wobei der Einspritzer (10) so ausgebil
det und angeordnet ist, daß er Kraftstoff in den Zylinder (2)
direkt zusammen mit komprimierter Luft einspritzen kann,
gekennzeichnet durch
Feststelleinrichtungen (46) zum Feststellen der auf die Maschine wirkenden Last und zum Abgeben eines Lastsignals,
Lufteinspritzeinrichtungen (50, 52, 54) zum Einspritzen von Luft aus dem Einspritzer (10), die so ausgebildet sind, daß die Einspritzung nach Schließen der Auslaßöffnung (11) und vor Zündung erfolgt, und durch
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen (51, 53, 55), die so aus gebildet sind, daß sie auf das Maschinenlastsignal hin Kraft stoff in den Luftstrom im Einspritzer (10) innerhalb einer Periode (α 1, α 3) der Lufteinspritzung einspritzen, wenn die Maschinenlast niedrig ist.
Feststelleinrichtungen (46) zum Feststellen der auf die Maschine wirkenden Last und zum Abgeben eines Lastsignals,
Lufteinspritzeinrichtungen (50, 52, 54) zum Einspritzen von Luft aus dem Einspritzer (10), die so ausgebildet sind, daß die Einspritzung nach Schließen der Auslaßöffnung (11) und vor Zündung erfolgt, und durch
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen (51, 53, 55), die so aus gebildet sind, daß sie auf das Maschinenlastsignal hin Kraft stoff in den Luftstrom im Einspritzer (10) innerhalb einer Periode (α 1, α 3) der Lufteinspritzung einspritzen, wenn die Maschinenlast niedrig ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen (51, 53, 55) so ausgebildet
sind, daß der Kraftstoff vor dem Ende der Lufteinspritzung
eingespritzt wird.
3. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen (51,
53, 55) so ausgebildet sind, daß die Kraftstoffeinspritzung
bei abnehmender Maschinenlast verzögert erfolgt.
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|---|---|---|---|
| DE3928405A Ceased DE3928405A1 (de) | 1988-08-30 | 1989-08-28 | Kraftstoffeinspritz-steuersystem fuer eine zweitakt-brennkraftmaschine |
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| GB (1) | GB2222435A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19628739A1 (de) * | 1996-07-17 | 1998-01-22 | Dolmar Gmbh | Verfahren zur Steuerung des Einspritzvorgangs bei einer schnellaufenden 2-Takt-Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2761405B2 (ja) * | 1989-06-27 | 1998-06-04 | 三信工業株式会社 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| JPH0810689Y2 (ja) * | 1989-09-29 | 1996-03-29 | トヨタ自動車株式会社 | エアブラスト弁の燃料噴射制御装置 |
| JPH03199667A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-30 | Yamaha Motor Co Ltd | 2サイクルエンジンの空気燃料噴射装置 |
| JP2820782B2 (ja) * | 1990-07-19 | 1998-11-05 | ヤマハ発動機株式会社 | 空気燃料噴射式2サイクルエンジンの空気ポンプ配置構造 |
| US5255643A (en) * | 1990-08-08 | 1993-10-26 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Injection pump drive for engine |
| JP2941028B2 (ja) * | 1990-09-26 | 1999-08-25 | ヤマハ発動機株式会社 | 2サイクルエンジンの点火装置 |
| JP3183896B2 (ja) * | 1990-12-14 | 2001-07-09 | ヤマハ発動機株式会社 | 筒内噴射式2サイクルエンジンの空気燃料噴射装置 |
| JP2872842B2 (ja) * | 1991-09-27 | 1999-03-24 | ヤマハ発動機株式会社 | 筒内噴射式2サイクルエンジンの燃焼制御装置 |
| US5331939A (en) * | 1993-06-01 | 1994-07-26 | General Motors Corporation | Transient fueling compensation |
| DE4332171C2 (de) * | 1993-09-22 | 2002-09-19 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betrieb einer Viertaktbrennkraftmaschine mit Fremdzündung und Direkteinspritzung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| US5526796A (en) * | 1994-06-01 | 1996-06-18 | Southwest Research Institute | Air assisted fuel injector with timed air pulsing |
| AUPN118695A0 (en) * | 1995-02-16 | 1995-03-09 | Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited | Improvements relating to internal combustion engines |
| AUPN561095A0 (en) * | 1995-09-25 | 1995-10-19 | Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited | Engine control strategy |
| TW374826B (en) | 1997-05-23 | 1999-11-21 | Honda Motor Co Ltd | Fuel injection internal combustion engine with sub-combustion chamber |
| JP3813332B2 (ja) * | 1997-10-27 | 2006-08-23 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の筒内噴射式燃料制御装置 |
| KR20010072735A (ko) * | 1998-08-21 | 2001-07-31 | 톰 바스코비치 | 연료 분사시스템의 제어방법 |
| AUPP541098A0 (en) * | 1998-08-21 | 1998-09-10 | Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited | Regulation method for fuel injection system |
| US6260546B1 (en) * | 1999-04-21 | 2001-07-17 | E. Lanny Vaughn | Direct nitrous injection system operable from zero to 100% throttle control |
| US6739292B1 (en) | 2002-05-09 | 2004-05-25 | Leroy Neese | Two-stroke internal combustion engine with air injection system |
| GB2436593B (en) * | 2006-03-28 | 2008-02-20 | Scion Sprays Ltd | An internal combustion engine having a fuel injection system |
| US7458364B2 (en) | 2005-08-05 | 2008-12-02 | Scion-Sprays Limited | Internal combustion engine having a fuel injection system |
| US7798130B2 (en) | 2005-08-05 | 2010-09-21 | Scion-Sprays Limited | Fuel injection system for an internal combustion engine |
| US8155860B2 (en) * | 2008-04-01 | 2012-04-10 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Real time doser efficiency monitoring |
| US8155858B2 (en) * | 2008-04-01 | 2012-04-10 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Real-time doser efficiency monitoring |
| US20190338730A1 (en) * | 2016-10-31 | 2019-11-07 | Cummins Inc. | In-cylinder air injection via dual-fuel injector |
| US10590834B2 (en) | 2017-03-30 | 2020-03-17 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine |
| US10598285B2 (en) | 2017-03-30 | 2020-03-24 | Quest Engines, LLC | Piston sealing system |
| US10526953B2 (en) | 2017-03-30 | 2020-01-07 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine |
| US10989138B2 (en) | 2017-03-30 | 2021-04-27 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine |
| US10590813B2 (en) | 2017-03-30 | 2020-03-17 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine |
| US10753308B2 (en) | 2017-03-30 | 2020-08-25 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine |
| US10465629B2 (en) | 2017-03-30 | 2019-11-05 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine having piston with deflector channels and complementary cylinder head |
| US11041456B2 (en) | 2017-03-30 | 2021-06-22 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine |
| JP6894981B2 (ja) | 2017-04-28 | 2021-06-30 | クエスト エンジンズ,エルエルシー | 可変容積室デバイス |
| US10883498B2 (en) | 2017-05-04 | 2021-01-05 | Quest Engines, LLC | Variable volume chamber for interaction with a fluid |
| US11060636B2 (en) | 2017-09-29 | 2021-07-13 | Quest Engines, LLC | Engines and pumps with motionless one-way valve |
| WO2019147963A1 (en) | 2018-01-26 | 2019-08-01 | Quest Engines, LLC | Method and apparatus for producing stratified streams |
| WO2019147797A2 (en) | 2018-01-26 | 2019-08-01 | Quest Engines, LLC | Audio source waveguide |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1871115A (en) * | 1924-07-14 | 1932-08-09 | Samuel P Cowardin | Method of operating internal combustion engines |
| GB284264A (en) * | 1927-01-26 | 1928-08-23 | Installation De Lumiere Et De | Fuel injecting device for internal combustion engines |
| GB8421445D0 (en) * | 1984-08-23 | 1984-09-26 | Greenhough J H | Ic engine |
| GB2182096B (en) * | 1985-10-07 | 1989-09-13 | Orbital Eng Pty | Control of fuelling rate for internal combustion engines |
| SE463983B (sv) * | 1985-10-07 | 1991-02-18 | Orbital Eng Pty | Foerfarande foer att dosera braensle till en foerbraenningsmotor |
| JPS62195453A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-28 | Diesel Kiki Co Ltd | 燃料噴射装置 |
| US4771754A (en) * | 1987-05-04 | 1988-09-20 | General Motors Corporation | Pneumatic direct cylinder fuel injection system |
| US4794901A (en) * | 1987-06-16 | 1989-01-03 | Industrial Technology Research Institute | Low pressure air assisted fuel injection apparatus for engine |
-
1988
- 1988-08-30 JP JP63216090A patent/JPH0264243A/ja active Pending
-
1989
- 1989-08-18 US US07/395,952 patent/US5020504A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-08-21 GB GB8918989A patent/GB2222435A/en not_active Withdrawn
- 1989-08-28 DE DE3928405A patent/DE3928405A1/de not_active Ceased
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Bosch Techn. Berichte 7 (1981) 3, S. 139-151 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19628739A1 (de) * | 1996-07-17 | 1998-01-22 | Dolmar Gmbh | Verfahren zur Steuerung des Einspritzvorgangs bei einer schnellaufenden 2-Takt-Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung |
| US6125824A (en) * | 1996-07-17 | 2000-10-03 | Dolmar Gmbh | Method of controlling the injection process in a high-speed 2-stroke fuel injection internal combustion engine |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5020504A (en) | 1991-06-04 |
| JPH0264243A (ja) | 1990-03-05 |
| GB8918989D0 (en) | 1989-10-04 |
| GB2222435A (en) | 1990-03-07 |
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