Способ управления двигателем внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами

 

Изобретение может быть использовано в системах управления и регулирования двигателей внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами. Способ управления двигателем внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами заключается в прекращении подачи топлива, при этом равномерно чередуются номера цилиндров через каждый цикл работы двигателя. Измеряют температуру двигателя и сигнал положения педали газа с помощью датчика положения воздушной дроссельной заслонки и сравнивают их с заданными значениями. Прекращение подачи топлива осуществляют, блокируя сигнал управления, поданный электронным блоком управления на форсунки. Блокировка осуществляется логическим устройством, введенным в разрыв электрических цепей между электронным блоком управления и форсунками и считывающим сигналы с датчиков положения воздушной дроссельной заслонки и температуры двигателя. Технический результат заключается в уменьшении охлаждения цилиндров, что приводит к уменьшению негативных последствия снижения рабочей температуры, а также к равномерному износу цилиндропоршневой группы. 2 ил., 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах управления и регулирования двигателей внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами.

Известен способ отключения части цилиндров двигателя внутреннего сгорания, согласно которому отключают группу цилиндров путем поэтапного прекращения подачи топлива к форсункам, а затем отключают газораспределительный механизм. Включаются отключенные цилиндры в обратной последовательности (патент Российской Федерации №2062341, опубл. 20.06.1996).

Способ не обеспечивает ступенчатого регулирования мощности в зависимости от нагрузки на двигатель, что снижает эффективность отключения цилиндров двигателя.

Известен способ работы двигателя внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами (авторское свидетельство СССР №1815377 опубл. 15.05.1993), согласно которому прекращают подачу топливовоздушной смеси в отключаемые цилиндры двигателя, при этом количество отключаемых цилиндров меняется в зависимости от нагрузки на двигатель.

Данный способ не учитывает температурного режима двигателя. Результатом снижения рабочей температуры двигателя является неполное сгорание топлива. Вследствие этого возрастает концентрация агрессивных смолистых фракций и нагарообразование на деталях цилиндропоршневой группы, что приводит к повышенному коррозионному износу деталей двигателя и увеличению расхода топлива.

Известен способ, положенный в основу управления двигателем внутреннего сгорания с изменяемым числом работающих цилиндров (патент Российской Федерации №2032824 опубл. 10.04.1995), согласно которому цилиндры отключают группами в определенной последовательности и с тактовым интервалом. Количество цилиндров в работающей группе меняют в зависимости от температурного и скоростного режимов работы двигателя.

У этого способа существуют два основных недостатка. Первый заключается в том, что отключаемые цилиндры охлаждаются и первые рабочие циклы при их включении проходят неэффективно, в результате увеличивается расход топлива и выбросы вредных веществ с отработавшими газами. При отключении цилиндра на один цикл охлаждение незначительно, поэтому негативные последствия снижения рабочей температуры незначительны. Отключение цилиндра больше, чем на один цикл, влечет за собой увеличение негативных последствий. Точная настройка таймера на обеспечение циклического отключения цилиндров с их чередованием строго через один цикл невозможна, так как длительность цикла работы двигателя изменяется при его эксплуатации. Второй недостаток заключается в том, что суммарное время работы каждого цилиндра двигателя без отключения различное, поэтому износ по цилиндрам двигателя неравномерный. В отключенном цилиндре износ цилиндропоршневой группы меньше, так как боковая сила, прижимающая поршень к стенкам цилиндра, по величине меньше, чем в работающем цилиндре.

В основу изобретения положена задача повышения эффективности отключения части цилиндров двигателя внутреннего сгорания на режимах частичных нагрузок и холостом ходу.

Поставленная задача решается тем, что в способе управления двигателем внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами, заключающемся в том, что прекращают подачу топлива, равномерно чередуя номера цилиндров через каждый цикл работы двигателя, измеряют температуру двигателя и сигнал положения педали газа с помощью датчика положения воздушной дроссельной заслонки и сравнивают их с заданными значениями, блокируя сигнал управления поданный электронным блоком управления на форсунки, логическим устройством, введенным в разрыв электрических цепей между электронным блоком управления и форсунками и считывающим сигналы с датчиков положения воздушной дроссельной заслонки и температуры двигателя. То есть отключение цилиндров производится по “бегущей волне” без повторений номеров отключаемых цилиндров за два цикла работы двигателя (1440 поворота коленчатого вала).

Реализацию данного способа рассмотрим на четырехцилиндровом бензиновом двигателе внутреннего сгорания, оснащенном системой распределительного впрыска топлива и с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 (ЗМЗ-4062).

В данном примере положение педали газа целесообразно определять с помощью датчика положения воздушной дроссельной заслонки, так как педаль с помощью тросика соединена с заслонкой.

На фиг.1 представлена схема управления системой питания двигателя внутреннего сгорания.

На фиг.2а и б представлены варианты схем управления работой форсунок.

Схема управления системой питания двигателя внутреннего сгорания включает в себя штатную систему управления двигателем (электронный блок управления (ЭБУ), датчики, исполнительные элементы) и введенное в разрыв электрических цепей между ЭБУ и форсунками логическое устройство (ЛУ), которое предназначено для считывания сигналов с датчиков положения воздушной дроссельной заслонки и температуры двигателя, и в зависимости от значений этих сигналов пропускает или не пропускает сигнал управления, который подается ЭБУ к форсункам. В ЛУ запрограммированы определенные схемы управления фиг.2а и б. Схемы управления возможны различные (разная частота и порядок отключений). Так, например, на фиг.2а программу отключения назовем “1 через 4”, то есть каждый пятый сигнал управления, поданный с ЭБУ на форсунки, блокируется ЛУ, и поэтому форсунка, на которую выпадает этот сигнал, не открывается. Значит, в данный цилиндр поступает только воздух без топлива и в нем пропускается процесс сгорания (цилиндр отключен). На фиг.2б программа отключения - “1 через 2”, то есть каждый третий сигнал будет блокироваться ЛУ. Следует отметить, что для каждого двигателя внутреннего сгорания можно подобрать такую программу отключения цилиндров, при которой неравномерность крутящего момента будет минимальной.

Двигатель внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами будет работать следующим образом (см. таблицу): если температура двигателя ниже рабочей температуры, то логическое устройство не оказывает влияние на работу форсунок, и двигатель работает без отключения цилиндров; при достижении сигнала датчика температуры двигателя порогового значения и соответствующем сигнале датчика положения воздушной дроссельной заслонки логическое устройство реализует одну из схем управления работой форсунок (фиг.2а или б); если положение дроссельной заслонки соответствует холостому ходу, то схема управления работой форсунок показана на фиг.2б, если частичным нагрузкам, то фиг.2а.

Таким образом, отключение каждого из цилиндров двигателя производится не более чем на один пропуск сгорания, поэтому цилиндры охлаждаются незначительно и негативные последствия снижения рабочей температуры незначительны, а также суммарное время отключения каждого цилиндра будет одинаковым, поэтому износ цилиндропоршневой группы по цилиндрам двигателя будет равномерным.

Формула изобретения

Способ управления двигателем внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами, заключающийся в том, что прекращают подачу топлива, равномерно чередуя номера цилиндров через каждый цикл работы двигателя, отличающийся тем, что измеряют температуру двигателя и сигнал положения педали газа с помощью датчика положения воздушной дроссельной заслонки и сравнивают их с заданными значениями, блокируя сигнал управления, поданный электронным блоком управления на форсунки, логическим устройством, введенным в разрыв электрических цепей между электронным блоком управления и форсунками и считывающим сигналы с датчиков положения воздушной дроссельной заслонки и температуры двигателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для автоматического перевода двигателя на холостой ход

Изобретение относится к автоматическому управлению двигателями, в частности к средствам для автоматической защиты дизельных двигателей при возникновении аварийных ситуаций в момент их пуска

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам управления двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания, собираемым из отдельных модулей

Изобретение относится к электронной схеме, которая может быть использована в блоке управления экономайзером принудительного холостого хода (БУ ЭПХХ) автомобиля, а также в других устройствах, где требуется сравнение частот

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано при эксплуатации силовых установок мобильных (тракторов, автомобилей, комбайнов, автокранов, экскаваторов, трубоукладчиков и т.п.) и стационарных (ДВС - генератор, ДВС - насос доильной установки и т.п.) машин при работе двигателя внутреннего сгорания (ДВС) на режиме холостого хода

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для контроля и аварийной защиты двигателя, в частности, судовой дизельной установки

Изобретение относится к транспортным средствам, оснащенным двигателем внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для управления двигателем внутреннего сгорания с рапределенным последовательным впрыском топлива и искровым зажиганием

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для отключения двигателя, предохраняющим его при возникновении аварийной ситуации, а также к компрессионным тормозам двигателей грузовых автомобилей

Изобретение относится к области использования двигателей внутреннего сгорания в машинах и машинных агрегатах различного назначения с электромеханической трансмиссией

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ управления работой дизеля (1) на режимах малых подач и минимально устойчивых оборотов под нагрузкой и холостого хода заключается в создании автоматического колебательного воздействия на орган топливоподачи (7). При снижении нагрузки до значения, меньшего 30% от номинальной, по сигналу датчика (6) положения органа топливоподачи на орган топливоподачи (7) подают дополнительно к воздействию от автоматического регулятора (10) скорости сигнал от блока (13) управления с формирователем частоты через генератор (12) синусоидальных колебаний амплитуды и частоты электрического тока. Генератор (12) синхронизирован при помощи датчика (5) угла поворота коленчатого вала с его угловым положением. Раскрыто устройство для управления работой двигателя на режимах малых подач и минимально устойчивых оборотов. Технический результат заключается в снижении минимально устойчивых оборотов под нагрузкой и при холостом ходе. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Предлагаемое изобретение относится к двигателестроению, в частности, к системе и способу для сокращения объема выбрасываемого углекислого газа в транспортном средстве с возможностью преобразования выбросов в углеродный кредит. Система сокращения объема выбрасываемого углекислого газа в транспортном средстве содержит устройство(100) для сокращения выбросов углерода и сервер управления углеродными кредитами. Устройство(100) для сокращения выбросов углерода состоит из модуля(110) управления информацией о топливе, модуля(120) ограничения холостого хода, модуля(130) вычисления сокращения выбросов углекислого газа, модуля(140) преобразования углеродных кредитов. При этом модуль(110) управления информацией о топливе выполнен с возможностью определения вида и объема топлива, введенного в транспортное средство, и генерирования информации об измерении объема введенного топлива. Кроме того, этот модуль(110) выполнен с возможностью определения объема топлива, израсходованного при движении транспортного средства, и генерирования, сохранения и управления информацией об измерении объема топлива. Модуль(120) ограничения холостого хода выполнен с возможностью минимизации подачи топлива в двигатель для ограничения расхода топлива на холостом ходу при отсутствии нажатия на педаль управления подачей топлива в течение заданного периода времени, а также нормализации подачи топлива при нажатии на педаль управления подачей топлива. Модуль(130) вычисления сокращения выбросов углекислого газа выполнен с возможностью генерирования информации о сокращении выбросов углекислого газа. Модуль(140) преобразования углеродных кредитов выполнен с возможностью считывания информации о сокращении выбросов углерода, индексирования истории преобразований экономической ценности и преобразования сокращения выбросов углерода для получения углеродного кредита. Сервер управления углеродными кредитами выполнен с возможностью получения идентификационных данных пользователя, данных об идентификации транспортного средства, информации о подтверждении подлинности углеродных кредитов и информации о сокращении выбросов углерода из устройства для сокращения выбросов углерода, подключенного через информационную сеть связи. Кроме того, указанный сервер выполнен с возможностью генерирования и передачи информации на устройство для сокращения выбросов углерода. Раскрыт способ сокращения объема выбрасываемого углекислого газа в транспортном средстве и преобразования выбросов в углеродный кредит. Технический результат заключается в уменьшении выбросов парниковых газов транспортных средств. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС), предпочтительно железнодорожного подвижного состава. Предложенное устройство (1) для защиты установок имеет потребитель (3), топливный бак (2), который соединен с потребителем (3) топливопроводом (6), и установленный в топливопроводе (6), пневматически приводимый в действие аварийный запорный клапан (7), который в запертом положении запирает, а в пропускном положении открывает топливопровод (6), причем аварийный запорный клапан (7) без приведения в действие остается в своем запертом положении или же автоматически переходит в него. Запорный клапан (7) также имеет возможность приведения в действие электрическим или электромагнитным способом, для чего он соединен с аккумулятором (17) энергии через электрический контур (18). Технический результат – повышение безопасности системы топливоподачи. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к автомобилям со стартстопной системой. Транспортное средство содержит двигатель и контроллер, который обнаруживает условие для блокировки автоматической остановки двигателя, когда оценочная величина тока, который будет затребован электрическими нагрузками транспортного средства, включающими в себя систему климат-контроля, во время автоматической остановки двигателя, превышает пороговое значение тока. В ответ на обнаружение условия для блокировки автоматической остановки двигателя контроллер предотвращает автоматическую остановку двигателя. Повышается комфорт управления. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение может быть использовано в рабочих инструментах с двигателем внутреннего сгорания. Схема блокировки запуска предназначена для рабочего инструмента с двигателем (20) внутреннего сгорания. Двигатель (20) внутреннего сгорания содержит цилиндр (21) с камерой (25) сгорания и управляющее устройство (60) для работы двигателя. При работе двигателя к камере (25) сгорания подводятся воздух для сгорания и топливо, при которой находящаяся в камере (25) сгорания топливно-воздушная смесь воспламеняется при помощи свечи (26) зажигания. Переключатель выбора режимов предназначен для приведения в действие двигателя (20) внутреннего сгорания и имеет рабочее положение и положение запуска для обогащения топливно-воздушной смеси. Тормозной механизм (19) блокировки связан с рабочим органом инструмента. Тормозной механизм (19) блокировки в рабочем режиме тормозит рабочий орган посредством тормоза, а в дежурном состоянии разблокирует рабочий орган, не приводя в действие тормозную систему. Датчик эксплуатации связан с тормозным механизмом (19) блокировки для регистрации рабочего режима тормозного механизма блокировки. В переключателе выбора режимов предусмотрен датчик положения. Сигнал состояния датчика эксплуатации тормозного механизма (19) блокировки и сигнал состояния датчика положения переключателя выбора режимов связаны друг с другом таким образом, что управляющее устройство (60) блокирует работу двигателя всегда, когда переключатель выбора режимов находится в положении запуска, а тормозной механизм (19) блокировки находится в своем дежурном состоянии с не приведенной в действие тормозной системой. Технический результат заключается в исключении возможности запуска двигателя с обогащенной рабочей смесью без включения тормозного механизма блокировки, которым блокируется или тормозится рабочий орган инструмента. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Представлены способы автоматической остановки и запуска двигателя. В одном варианте способ предусматривает при автоматическом выключении двигателя подачу водосодержащей жидкости на закрытый впускной клапан цилиндра, пока двигатель находится в бездействии, а при последующем запуске подачу топлива в цилиндр после выполнения в цилиндре по крайней мере одного такта всасывания и последующего такта выхлопа. Техническим результатом является контроль выбросов при повторном автоматическом запуске двигателя. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания. На двигателе внутреннего сгорания 10 применено устройство управления. Двигатель 10 содержит водяной насос 24 и масляный насос 21. Устройство заставляет второй электрический двигатель 23 приводить в действие водяной насос 24 и приводить в действие масляный насос 21, когда неисправен первый электрический двигатель 22 для привода масляного насоса 21. Как следствие, когда первый электрический двигатель 22 неисправен, масляный насос 21 может приводиться в действие вторым электрическим двигателем 23. Таким образом, возможность заклинивания движущихся частей двигателя может быть снижена. Кроме того, когда первый электрический двигатель 22 неисправен, трение в двигателе 10 может быть снижено, поскольку масляный насос 21 не приводится в действие коленчатым валом. Техническим результатом является повышение надежности. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх