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JPH0626382A - オット機関用の電子式の噴射装置 - Google Patents

オット機関用の電子式の噴射装置

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Publication number
JPH0626382A
JPH0626382A JP3096659A JP9665991A JPH0626382A JP H0626382 A JPH0626382 A JP H0626382A JP 3096659 A JP3096659 A JP 3096659A JP 9665991 A JP9665991 A JP 9665991A JP H0626382 A JPH0626382 A JP H0626382A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
injection device
air
injection
throttle body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3096659A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Feldinger
フェルディンガー マルティン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mannesmann VDO AG
Original Assignee
Mannesmann VDO AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann VDO AG filed Critical Mannesmann VDO AG
Publication of JPH0626382A publication Critical patent/JPH0626382A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 最小の製作費及び所要スペースしか必要とせ
ず、しかも、特に迅速に変化する機関負荷及び機関回転
数においても空気質量流量の調量及び測定を確実かつ最
適に実施することができる噴射装置を提供する。 【構成】 最も狭い横断面を絞り本体14によって調節
可能である収斂・拡散式のノズル12が設けられてお
り、ノズル本体14のための位置表示装置18と、ノズ
ル12の前における圧力pO、ノズル12の最も狭い箇
所における圧力pL及びノズル12の前における空気温
度TOを測定するための測定機構とが設けられており、
少くとも前記入力値pO,pL,TO及びノズル本体の位
置が入力されかつ噴射ノズルの開放時間toeを出力値
として出力する電子制御装置19が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オット機関用の電子式
の噴射装置であって、噴射ノズルと、吸気流内に配置さ
れた調節可能な絞り本体と、空気質量流量測定装置とが
設けられている形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】電子制御式のガソリン噴射装置では空気
特性ラムダは、空気質量流量に相応な燃料質量流量を加
えることによって、予め制御される。空気特性の前制御
がラムダ=1の値に接近すればするほど、ラムダゾンデ
の調整作用は少なくてすみ、排ガスの有害物質を最適に
転換するために必要な狭い「ラムダの窓」を得ることが
できる。このことは特に、迅速に変化する機関負荷及び
機関回転数に対して言える。
【0003】実地において公知の電子式の噴射装置で
は、吸気流は通常絞り弁を用いて調整される。燃料を調
量するために、空気質量流量は、例えばせき止め円板又
は熱線ゾンデのような測定機構を用いて検出される。従
って空気質量流量の制御と空気質量流量の検出とは、別
個の部材を介して行われ、このことには、多くの部材が
必要になるということのみならず、応働感度が鈍くなる
ということを意味する。それというのはこの場合、空気
質量の測定が行われた後で初めて燃料質量流量の調節を
実施することができるからである。このような根本的な
欠点の他にも、せき止め円板を用いた空気質量流量の検
出には、大きな慣性、大きな組込み容積及び高い製作コ
ストといった欠点がある。熱線・空気量測定器による空
気質量流量の測定は、シリンダを介して行われる混合気
の吸気動作に基づいて生じる空気流の脈動によって、困
難である。これに加えてさらに、機関固有の修正によっ
ては部分的にしか補償することができない共振現象が、
ある規定の回転数において発生するという欠点もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ゆえに本発明の課題
は、冒頭に述べた形式の噴射装置を改良して、最小の製
作費及び所要スペースしか必要とせず、しかも、特に迅
速に変化する機関負荷及び機関回転数においても空気質
量流量の調量及び測定を確実かつ最適に実施することが
できる噴射装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、最も狭い横断面を絞り本体によっ
て調節可能である収斂・拡散式のノズルが設けられてお
り、ノズル本体のための位置表示装直と、ノズルの前に
おける圧力p、ノズルの最も狭い箇所における圧力p
及びノズルの前における空気温度Tを測定するため
の測定機構とが設けられており、少くとも前記入力値p
,p,T及びノズル本体の位置が入力されかつ噴
射ノズルの開放時間toeを出力値として出力する電子
制御装置が設けられている。
【0006】
【発明の効果】電子式の噴射装置の本発明による構成に
基づいて、絞り本体には直接もしくは間接的に空気質量
制御の機能と空気質量測定の機能とが与えられている。
電子式の噴射装置の槻能はもっぱら、物理的な所与性に
基づいて行われ、受容すべき高価な機関特性領域に基づ
いては行われない。このことは、空気質量流量は静的な
等エントロピ流においては前記の値p,p,T
と、絞り本体位置によって再現可能なノズルの最も狭
い横断面とによって規定されるという認識並びに、吸気
の流速は機関の広い運転範囲にわたって音速に相当して
いるという認織に基づいている。圧カpが「臨界値」
を下回っている場合には、ノズルの最も狭い横断面にお
ける空気の状態及び流速にはなんら変化が生じない。こ
のことは、絞り機構の位置が変わらない場合には空気質
量流量が一定であるということを意味している。ノズル
の最も狭い横断面における「臨界的な流れ状態」から機
関負荷が上昇して、規定の空気圧pを上回ると、「音
速」の「臨界的な流れ」が「亜音速」の「臨界以下の流
れ」に移行する。絞り機構の位置が変わらない楊合に
は、これによって、機関によって吸い込まれる空気質量
流量が小さくなる。
【0007】上に述べたことに基づいて、空気質量流量
を測定するためには、値p,p,Tと絞り本体の
位置とを検出するだけで十分である。これらの値は、該
値を噴射ノズルの開放時間toeの出力値に転換する電
子制御装直に送られ、この場合開放時間は、噴射ノズル
の噴射特性によって生ぜしめられる。もちろん、1つの
噴射ノズルの代わりに、複数の、特にシリンダ数に相当
する数の噴射ノズルが設けられていてもよい。この場合
噴射ノズルの燃料質量流量は、噴射ノズルの開放時間に
関連して設定することができる。本発明は、前記の物理
的な値が電子制御装置に入力されることにのみ制限され
るものではなく、その他の合目的的な入力値、例えば機
関回転数、能動的に検出されるラムダ値、アイドリン
グ、暖機、加速等の特性を、電子制御装置を介して開放
時間toeに対して作用させることも可能である。
【0008】本発明の有利な構成では、絞り本体に、剛
性の調節エレメントが結合されていて、該調節エレメン
トに、アクセルペダルのペダルケーブルが運動接続的に
結合されている。さらにまた、絞り本体又は調節エレメ
ントを、アクセルペダルによって電気的に制御されるサ
ーボモータを用いて調節することも可能である。絞り本
体の運動は有利には、調節エレメントと結合されていて
位置表示装置のポテンシオメータと協働するスライダに
よって、示される。絞り本体の位置は、その他の別の適
当なエレメントを用いて規定することも可能である。
【0009】本発明の別の有利な楠構成は、絞り本体が
絞りプレートとして構成されていて、ノズルのディフュ
ーザが半径方向ディフューザとして構成されている。こ
のように構成されていると、空気質量流量の絞りと測定
とを所属の部材の小さな構造高さにおいて実現すること
ができる。同様にこのような構成において半径方向ディ
フューザが、空気フィルタによって取り囲まれていると
有利である。このように構成されていると、吸気はフィ
ルタで濾過された後で内部の半径方向ディフューザに流
入して、外部に向かって流出する。本発明のさらに別の
構成では、絞り本体が絞り円錐体として構成されてい
て、ノズルのディフューザがまっすぐに構成されてい
る。
【0010】
【実施例】次に図面につき本発明の実施例を説明する。
【0011】図1には、吸気管2と排気管3と噴射ノズ
ル4と点火ディストリビュータ5とを備えたオット機関
1が示されている。エレクトロ燃料ポンプ6は燃料を燃
料タンク7から燃料フィルタ8を通して噴射ノズル4に
圧送する。燃料調圧機9は噴射ノズル4と協働し、燃料
タンク7及び吸気管2と接続されている。電気エネルギ
は発電機10を介して系に導入され、点火・始動スイッ
チは符号11で示されている。
【0012】吸気は、まっすぐなディフューザ13を備
えた収斂・拡散式のノズル12を介して吸気管2に供給
され、ノズル12の内部には、絞り円錐体の形をした絞
り本体14が長手方向シフト可能に支承されており、こ
れによってノズル12の最も狭い横断面を調節すること
ができる。流入側には絞り本体14に対して対称的に、
剛性の調節エレメント15が該絞り本体と堅く結合され
ており、この調節エレメントは、支承部16において軸
方向摺動可能に支承されていて、図示されていないアク
セルペダルと運動接続的に結合されている。調節エレメ
ント15にはさらに、調節衰示装置18のポテンシオメ
ータと協働するスライダ17が結合されている。
【0013】エレクトロ燃料ポンプ6、噴射ノズル4、
点火ディストリビュータ5及び、排気管3に挿入された
ラムダゾンデ20は、電子式の噴射装置を制御しかつ調
整する電子制御装置19と電気的に接続されている。適
当な測定機構を介してさらに、ノズルの前における空気
温度T及び圧力p並びにノズルの最も狭い箇所にお
ける圧力pの検出が行われる。値p、p、T
と、ポテンシオメータによって検証された絞り本体1
4の位置xとは、電気的に電子制御装置19に入力信号
として与えられる。既に述べた物理的な法則に基づい
て、電子制御装置19は前記値から空気質量流量を計算
し、さらに、燃料を噴射する噴射ノズル4に関して該噴
射ノズルの開放時間toeを最適な混合気組成を得るた
めに計算する。
【0014】図2には、絞り円錐体として構成された絞
り本体14の範囲における所与性が、まっすぐなディフ
ューザ13に接続されている吸気管2と共に示されてい
る。図2にはさらに、電子制御装置19の入力値及び出
力値が示されている。この場合機関回転数及び排ガスの
組成に関する入力値も含まれており、さらに別の入力
値、例えばアイドリング、暖機運転及び加速に関連した
値のような入力値は、電子制御装置を介して、噴射ノズ
ル4の開放時間toeに作用することができる。
【0015】図3に示された実施例では、調節エレメン
ト15の、吸気管2に向いた側の端部が、絞りプレート
として構成された絞り本体14を受容しており、この絞
り本体がノズル本体21と一緒に収斂・拡散式のノズル
12を形成している。しかしながらこのノズルは、まっ
すぐなディフューザに開口している代わりに、ラジアル
ディフューザ22に開口している。そして調節エレメン
ト15はノズル本体開口23を貫通していて、調節エレ
メント15と結合されている絞り本体14はノズル本体
21と共に半径方向ディフューザ22を形成している。
収斂・拡散式のノズル12は、空気フィルタケーシング
24に配置されていて扁平に構成された通常の空気フィ
ルタ25を有しており、この結果吸い込まれる空気は、
半径方向で空気フィルタ25とノズル12とを通って吸
気管2に流入し、この際に、絞り本体14の位置に関連
して多く又は少なくこの絞り本体によって絞られる。空
気フィルタ25の後ろ及びノズル12の前においては、
値T及びpが検出される。
【0016】図4には、上に述べた電子式の噴射装置の
機能の根本をなす、ノズル12の最も狭い箇所における
圧力pとノズルを通って流れる空気質量流量m′−
との間の関係が示されている。図4の線図は、p
除いてp及びTが一定であると仮定した場合の静的
な等エントロピ流における空気質量流量の検出に基づい
ている。機関の広い運転範囲に対してノズルの最も狭い
横断面においては吸い込まれる空気の流速が、音速に相
当するという認識に基づいて、吸気管における空気の圧
力が「臨界値」を下回っている場合には、ノズルの最も
狭い横断面における流速及び空気の状態にはなんら変化
が生じないということになる。この結果、空気質量流量
は、絞り本体の位置が変化しない場合には一定である。
ノズルの最も狭い横断面における「臨界的な流れ状態」
から機関の負荷が上昇して、規定の空気圧pが上回ら
れると、臨界以下の流れへの移行が生じる。これによっ
て、絞り本体の位直が変わらない場合には、機関によっ
て吸い込まれる空気質量流量は小さくなる。値p、p
及びTを用いてかつ絞り本体の移動距離検出xによ
って、さらに空気質量流量を検出することによって、空
気特性を最適に前制御するための噴射ノズルの開放時間
toeを示すことができる。空気特性のこの前制御がラ
ムダ=1に接近すればするほど、電子制御装置19に対
するラムダゾンデの調整作用は少なくてよく、これによ
って、排ガスの有害物質を最適に転換するために必要な
細い「ラムダの窓」を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例による絞り本体が吸気流内に配置さ
れている本発明による電子式の噴射装置を示す概略図で
ある。
【図2】図1に示された絞り本体の構成を、所属のノズ
ル本体及び吸気質量流量のための入力値と出力値と共に
示す図である。
【図3】図2に相当する図でノズル本体の別の実施例を
示す図である。
【図4】絞り本体とノズル本体との間において形成され
る収斂・拡散式のノズルにおける圧力と空気質量流量と
の関係を示す線図である。
【符号の説明】
1 オット機関、 2 吸気管、 3 排気管、 4
噴射ノズル、 5 点火ディストリビュータ、 6 エ
レクトロ燃料ポンプ、 7 燃料タンク、 8燃料フィ
ルタ、 9 燃料調圧機、 10 発電機、 11 点
火・始動スイッチ、 12 収斂・拡散式のノズル、
13 まっすぐなディフューザ、 14 絞り本体、
15 調節エレメント、 16 支承部、 17 スラ
イダ、18 位置表示装置、 19 電子制御装置、
20 ラムダゾンデ、 21ノズル本体、 22 半径
方向ディフューザ、 23 ノズル本体開口、 24
空気フィルタケーシング、 25 空気フィルタ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オット機関用の電子式の噴射装置であっ
    て、噴射ノズルと、吸気流内に配置された調節可能な絞
    り本体と、空気質量流量測定装置とが設けられている形
    式のものにおいて、最も狭い横断面を絞り本体(14)
    によって調節可能である収斂・拡散式のノズル(12)
    が設けられており、ノズル本体(14)のための位置表
    示装置(18)と、ノズル(12)の前における圧力p
    O、ノズル(12)の最も狭い箇所における圧力pL及び
    ノズル(12)の前における空気温度TOを測定するた
    めの測定機構とが設けられており、少くとも前記入力値
    O,pL,TO及びノズル本体の位置(x)が入力され
    かつ噴射ノズルの開放時間toeを出力値として出力す
    る電子制御装置(19)が設けられていることを特徴と
    する、オット機関用の電子式の噴射装置。
  2. 【請求項2】 電子制御装置(19)に別の入力値とし
    て、オット機関の回転数n及び空気特性ラムダが入力さ
    れる、請求項1記載の噴射装置。
  3. 【請求項3】 絞り本体(14)に、剛性の調節エレメ
    ント(15)が結合されていて、該調節エレメントに、
    アクセルペダルのペダルケーブルが運動接続的に結合さ
    れている、請求項1又は2記載の噴射装置。
  4. 【請求項4】 調節エレメント(15)と結合されたスラ
    イダ(17)が、位置表示装置(18)のポテンシオメー
    タと協働する、請求項3記載の噴射装置。
  5. 【請求項5】 絞り本体(14)が絞り円錐体として構
    成されていて、ノズル(12)のディフューザ(13)
    がまっすぐに構成されている、請求項1から4までのい
    ずれか1項記載の噴射装置。
  6. 【請求項6】 絞り本体(14)が絞りプレートとして
    構成されていて、ノズル(12)のディフューザが半径
    方向ディフューザ(22)として構成されている、請求
    項1から4までのいずれか1項記載の噴射装置。
  7. 【請求項7】 半径方向ディフューザ(22)が、空気
    フィルタ(25)によって取り囲まれている、請求項6
    記載の噴射装置。
JP3096659A 1990-04-30 1991-04-26 オット機関用の電子式の噴射装置 Pending JPH0626382A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4013849A DE4013849A1 (de) 1990-04-30 1990-04-30 Elektronische einspritzanlage fuer ottomotoren
DE4013849.6 1990-04-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0626382A true JPH0626382A (ja) 1994-02-01

Family

ID=6405437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3096659A Pending JPH0626382A (ja) 1990-04-30 1991-04-26 オット機関用の電子式の噴射装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5090390A (ja)
JP (1) JPH0626382A (ja)
DE (1) DE4013849A1 (ja)

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