Способ управления двигателем (варианты) и система двигателя

Изобретение относится к управлению двигателем внутреннего сгорания, в частности к корректировке передаточной функции топливного инжектора. Техническим результатом является обеспечение корректировки передаточных функций топливных инжекторов, что позволит улучшить показатели токсичности выхлопа и устойчивость сгорания благодаря более точной подаче топлива в двигатель, уменьшить выбросы двигателя и уровень шума. Предложен способ и система для корректировки длительностей импульсов предварительного (пилотного) впрыска топлива. В соответствии с одним из вариантов, изменяют количества топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, с целью задания регулировок передаточной функции топливного инжектора и активируют запальную свечу в ответ на запрос корректировки передаточной функции топливного инжектора, благодаря чему становится возможным улучшение корректировки. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Известный уровень техники и краткое изложение сущности изобретения

Подача топлива в цилиндр дизельного двигателя в ходе его рабочего цикла осуществляется с использованием одного или более импульсов впрыска. Первую группа впрысков топлива в цилиндр двигателя в ходе данного цикла цилиндра можно назвать предварительными (англ. pilot) впрысками топлива. За предварительными впрысками топлива может следовать основной впрыск. После основного впрыска, в ходе того же цикла цилиндра, могут иметь место дожигающие впрыски. Предварительные впрыски топлива могут быть полезны для уменьшения шума двигателя, тогда как назначение основного впрыска топлива состоит в генерации крутящего момента двигателя. Могут также предусматриваться дожигающие впрыски топлива в двигатель с целью подачи тепловой энергии в устройства для снижения токсичности выхлопа в системе выпуска отработавших газов или подачи редуктантов в эти устройства. Различия в расходе топлива у разных топливных инжекторов одного типа могут оказаться очень заметными при меньших значениях длительности импульсов впрыска, когда топливные инжекторы осуществляют предварительный впрыск. Таким образом, может потребоваться периодическая корректировка передаточных функций топливных инжекторов в той области или диапазоне длительностей импульса впрыска, где осуществляются предварительные впрыски топлива. Однако могут возникнуть затруднения при определении погрешностей передаточной функции топливного инжектора в случаях, когда двигатель работает с кратковременными предварительными впрысками. Следовательно, может оказаться затруднительной точная корректировка передаточной функции топливного инжектора, когда двигатель работает с кратковременными предварительными впрысками.

Учитывая вышеупомянутые недостатки, авторы изобретения разработали способ управления работой двигателя, включающий в себя следующие этапы: принимают данные от датчика в контроллере; оценивают, имеются ли условия для регулирования передаточной функции топливного инжектора с помощью контроллера на основе данных от датчика; и активируют запальную свечу с помощью контроллера при наличии указанных условий.

Благодаря избирательной активации запальных свечей в ответ на запрос корректировки передаточной функции топливного инжектора становится возможным получение технического результата по усовершенствованию способов корректировки передаточной функции топливного инжектора. Так, например, возможна активация одной или более запальных свечей двигателя с получением при этом более устойчивого и воспроизводимого сгорания в цилиндрах двигателя в процессе корректировки передаточных функций топливных инжекторов. При активировании запальных свечей цилиндры двигателя могут нагреваться, что способствует более устойчивому сгоранию, а это ведет к более равномерной генерации крутящего момента двигателя и более равномерному воздушно-топливному отношению.

Настоящее изобретение дает ряд преимуществ. Говоря конкретнее, предлагаемый подход позволяет усовершенствовать методику корректировки передаточных функций топливных инжекторов. Кроме того, он позволяет улучшить показателей токсичности выхлопа и устойчивости сгорания благодаря более точной подаче топлива в двигатель. Наконец, он позволяет уменьшить выбросы двигателя и уровень шума.

Перечисленные выше и иные преимущества и признаки настоящего изобретения с очевидностью следуют из нижеследующего детального описания, которое может рассматриваться либо само по себе, либо в комбинации с приложенными чертежами.

Следует понимать, что приведенное выше краткое изложение представляет собой лишь упрощенный сводный перечень принципов, которые будут разъяснены в нижеследующем описании более детально. Оно не подразумевает выявление ключевых или существенных признаков заявляемого объекта, объем охраны которого определяется исключительно формулой изобретения, следующей за детальным описанием. Кроме того, заявляемый объект не ограничивается теми вариантами осуществления, с помощью которых устраняются те или иные недостатки, указанные выше или в любой из частей данного описания.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение двигателя;

фиг. 2 иллюстрирует типовую последовательность работы двигателя согласно способу по фиг. 3 и 4;

фиг. 3-4 иллюстрируют типовой способ корректировки передаточной функции топливного инжектора.

Детальное описание

Настоящее изобретение относится к корректировке передаточной функции топливного инжектора с целью снижения шума двигателя и улучшения процесса сгорания в цилиндрах двигателя. На фиг. 1 приведен пример форсированного дизельного двигателя, в котором с помощью способа по фиг. 3 и 4 можно регулировать работу запальных свечей и распределение фаз сгорания с целью улучшения показателей генерации крутящего момента двигателя, устойчивости сгорания и снижения шума, возникающего в процессе сгорания. На фиг. 2 показана рабочая последовательность двигателя, в ходе которой регулируют передаточную функцию топливного инжектора. На фиг. 3 и 4 приведен типовой способ корректировки передаточной функции, описывающий работу топливного инжектора.

Как видно на фиг. 1, работой двигателя 10, содержащего ряд цилиндров, один из которых показан на фиг. 1, управляет электронный контроллер 12. В состав двигателя 10 входят камера 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с помещенным между ними поршнем 36, который соединен с коленчатым валом 40. Как здесь показано, камера 30 сгорания сообщается с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 49 через соответствующие впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый клапан, впускной и выпускной, могут управляться впускным кулачком 51 и выпускным кулачком 53. Положение впускного кулачка 51 может определяться датчиком 55 впускного кулачка. Положение выпускного кулачка 53 может определяться датчиком 57 выпускного кулачка.

Как видно на чертеже, топливный инжектор 66 установлен таким образом, чтобы обеспечивался впрыск топлива непосредственно в камеру 30 сгорания, - это известно специалистам под названием «прямой впрыск». Топливный инжектор 66 выдает топливо пропорционально длительности импульса от контроллера 12. Подача топлива в топливный инжектор 66 осуществляется топливной системой (не показана), которая включает в себя топливный бак, топливный насос и топливную рампу (не показаны). Давление топлива, обеспечиваемое топливной системой, можно регулировать путем изменения положения клапана, регулирующего поток в топливный насос (не показан). Кроме того, может быть предусмотрен дозирующий клапан, монтируемый в топливной рампе или возле нее для целей регулирования расхода топлива по замкнутому контуру. Можно также предусмотреть дозирующий клапан насоса для регулирования расхода топлива, поступающего в топливный насос, благодаря которому уменьшается количество топлива, закачиваемого в топливный насос высокого давления.

Впускной коллектор 44 сообщается, как здесь показано, с факультативной дроссельной заслонкой 62 с электроприводом, которая регулирует положение дроссельной шайбы 64 с целью управления воздушным потоком от впускной усилительной камеры 46. Имеется компрессор 162, всасывающий воздух из впускного канала и подающий его в усилительную камеру 46. Отработавшие газы приводят во вращение турбину 164, соединенную с компрессором 162 валом 161. В соответствии с некоторыми вариантами, может быть предусмотрен охладитель наддувочного воздуха. Скорость компрессора можно регулировать путем регулирования положения устройства 72 управления регулируемой лопаткой или клапана 158 перепуска компрессора. В соответствии с другими вариантами, вместо устройства 72 управления регулируемой лопаткой или в дополнение к нему можно использовать перепускную заслонку 74. Устройство 72 управления регулируемой лопаткой регулирует положение лопаток турбины с изменяемой геометрией. Отработавшие газы могут проходить через турбину 164, передавая незначительное количество энергии для вращения турбины 164, когда лопатки занимают открытое положение. Отработавшие газы могут проходить через турбину 164, оказывая большее усилие на эту турбину 164, когда лопатки находятся в закрытом положении. В соответствии с другим вариантом, перепускная заслонка 74 дает возможность прохождения отработавших газов вокруг турбины 164, вследствие чего уменьшается количество подаваемой в турбину энергии. Клапан 158 перепуска компрессора обеспечивает возврат сжатого воздуха, имеющегося на выходе компрессора 162, на вход этого компрессора 162. В результате становится возможным уменьшение кпд компрессора 162 с воздействием тем самым на расход воздуха через компрессор и снижением давления во впускном коллекторе.

Сгорание в камере 30 сгорания начинается тогда, когда происходит воспламенение топлива от сжатия при приближении поршня 36 к верхней мертвой точке такта сжатия. В соответствии с некоторыми вариантами, может быть предусмотрен универсальный датчик 126 содержания кислорода в отработавших газах (УДКОГ), который присоединяют к выпускному коллектору 48 выше по потоку от устройства 70 для снижения токсичности выхлопа. В соответствии с другими вариантами, датчик УДКОГ может быть помещен ниже по потоку от одного или более устройств для очистки отработавших газов. Кроме того, в соответствии с некоторыми вариантами, датчик УДКОГ можно заменить датчиком оксидов азота, снабженным элементами для определения содержания как оксидов азота, так и кислорода.

При низких температурах двигателя запальная свеча 68 может преобразовывать электрическую энергию в тепловую, что позволяет повысить температуру в камере 30 сгорания. Благодаря подъему температуры камеры 30 сгорания облегчается воспламенение топливно-воздушной смести в цилиндре от сжатия. Контроллер 12 регулирует ток и напряжение, подаваемые на запальную свечу 68. Тем самым контроллер 12 может регулировать электрическую мощность, подаваемую на запальную свечу 68.

В состав устройства 70 для снижения токсичности выхлопа могут входить, в соответствии с одним из вариантов, сажевый фильтр и керамические каталитические блоки. В соответствии с другим вариантом, можно использовать множество устройств для снижения токсичности выхлопа, каждое из которых будет снабжено рядом блоков. Устройство 70 для снижения токсичности выхлопа может содержать, в соответствии с одним из вариантов, окислительный нейтрализатор. В соответствии с другими вариантами, устройство для снижения токсичности выхлопа может содержать катализатор-ловушку обедненных оксидов азота или систему селективного каталитического восстановление (СКВ) и/или дизельный сажевый фильтр (ДСФ).

В двигателе может быть предусмотрена рециркуляция отработавших газов (РОГ) с помощью клапана РОГ 80. Клапан РОГ 80 представляет собой трехходовой клапан, перекрывающий или открывающий путь потоку отработавших газов из зоны ниже по потоку от устройства 70 для снижения токсичности выхлопа в зону системы впуска воздуха двигателя, находящуюся выше по потоку от компрессора 162. В соответствии с другими вариантами, поток РОГ может циркулировать из зоны выше по потоку от турбины 164 к впускному коллектору 44. Поток РОГ может обходить охладитель РОГ 85 или, согласно другому решению, этот поток РОГ может охлаждаться в результате прохождения через охладитель РОГ 85. В соответствии с другими вариантами, можно предусмотреть систему РОГ высокого и низкого давления.

Показанный на фиг. 1 контроллер 12 представляет собой обычный микрокомпьютер, включающий в себя: микропроцессорное устройство (МПУ) 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 106, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 108, энергонезависимое запоминающее устройство (ЭЗУ) 110 и обычную шину данных. Как видно на схеме, на контроллер 12 поступают различные сигналы с датчиков, соединенных с двигателем 10, помимо ранее перечислявшихся сигналов, в том числе: температура хладагента двигателя (ТХД) с температурного датчика 112, соединенного с патрубком 114 охлаждения; положение с датчика 134 положения, соединенного с педалью 130 акселератора, для определения положения акселератора, регулируемого нажатием ноги водителя 132; результат измерения давление в коллекторе двигателя (ДВК) с датчика 121 давления, соединенного с впускным коллектором 44; давление наддува с датчика 122 давления; концентрация кислорода в отработавших газах с датчика 126 содержания кислорода; положение двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, определяющего положение коленчатого вала 40; результат измерения массы воздуха, поступающего в двигатель, сдатчика 120 (например, термоанемометра); и результат определения положения дроссельной заслонки с датчика 58.

Возможно также измерение барометрического давления (датчик не показан) с последующей обработкой в контроллере 12. В соответствии с одним из предпочтительных аспектов настоящего изобретения, датчик 118 положения двигателя вырабатывает заданное число равномерно отстоящих друг от друга импульсов на каждый оборот коленчатого вала, на основе чего может определяться частота вращения двигателя (ЧВД).

В процессе работы в каждом цилиндре двигателя 10 имеет место, как правило, четырехтактный цикл, включающий в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В процессе такта впуска, как правило, выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. В камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44 поступает воздух, при этом поршень 36 смещается в нижнюю часть цилиндра, увеличивая тем самым объем в камере 30 сгорания. Положение, при котором поршень 36 находится в нижней части цилиндра и в конце своего хода (то есть при наибольшем объеме камеры 30 сгорания), специалисты называют обычно «нижней мертвой точкой» (НМТ). В процессе такта сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 смещается в направлении головки цилиндра, сжимая при этом воздух в камере 30 сгорания. Положение, при котором поршень 36 находится в конце своего хода и максимально близко к головке цилиндра (то есть при наименьшем объеме камеры 30 сгорания), специалисты называют обычно «верхней мертвой точкой» (ВМТ). В ходе операции, называемой ниже впрыском, производится ввод топлива в камеру сгорания. В соответствии с некоторыми вариантами, топливо может впрыскиваться в цилиндр в несколько приемов в ходе одного цикла цилиндра. В ходе операции, называемой ниже зажиганием, производится воспламенение впрыскиваемого топлива от сжатия, в результате чего происходит сгорание. В процессе такта расширения расширяющиеся газы сдвигают поршень 36 обратно в сторону НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует движение поршня в крутящий момент вращающегося вала. Наконец, в процессе такта выпуска происходит открытие выпускного клапана 54 с выпуском при этом сгоревшей воздушно-топливной смеси в выпускной коллектор 48, после чего поршень возвращается в ВМТ. Следует иметь в виду, что выше был рассмотрен всего лишь один из возможных примеров, так что время открытия и/или закрытия впускного и выпускного клапанов может меняться с формированием положительного или отрицательного перекрытия клапанов, запаздыванием закрытия впускного клапана или различными другими событиями. Кроме того, в соответствии с некоторыми вариантами, можно вместо четырехтактного цикла применить двухтактный.

Итак, благодаря системе по фиг. 1 удается получить систему двигателя, содержащую: двигатель с камерой сгорания; топливный инжектор и запальную свечу, заходящую в камеру сгорания; и контроллер, содержащий команды для активации запальной свечи в ответ на запрос регулирования передаточной функции топливного инжектора в области длительностей импульса, в которой обеспечиваются предварительные впрыски топлива. Кроме того, система двигателя предусматривает управление работой топливного инжектора в области длительностей импульса, в которой обеспечиваются предварительные впрыски топлива, в ответ на запрос регулирования передаточной функции топливного инжектора. Система двигателя дополнительно содержит дополнительные команды контроллера для регулирования передаточной функции топливного инжектора в соответствии с воздушно-топливным отношением в двигателе. Система двигателя содержит дополнительные команды контроллера для регулирования передаточной функции топливного инжектора в соответствии с крутящим моментом двигателя. Система двигателя дополнительно содержит дополнительные команды контроллера для уменьшения энергии, подаваемой в запальную свечу, в ответ на увеличение длительности импульса предварительного впрыска топлива. В системе двигателя передаточная функция топливного инжектора характеризует расход через топливный инжектор.

На фиг. 2 приведена типовая последовательность работы двигателя. Эта последовательность может быть обеспечена благодаря способу по фиг. 3 и 4, реализуемому в сочетании с системой по фиг. 1. Вертикальные линии, соответствующие моментам времени Т1-Т8, обозначают значимые моменты в ходе выполнения последовательности работы двигателя.

На первом графике сверху на фиг. 2 приведена зависимость корректировки впрыска топлива от времени. По вертикальной оси отложено состояние процесса корректировки впрыска топлива. Корректировка или регулирование передаточной функции топливного инжектора производится в то время, когда кривая располагается на более высоком уровне возле стрелки вертикальной линии. По горизонтальной оси отложено время, идущее здесь в направлении слева направо.

На втором графике сверху на фиг. 2 приведена зависимость рабочего состояния запальной свечи от времени. По вертикальной оси отложено состояние запальной свечи. Активация запальной свечи производится в то время, когда кривая располагается на более высоком уровне возле стрелки вертикальной линии, а ее дезактивация - когда кривая располагается на более низком уровне возле стрелки вертикальной оси. По горизонтальной оси отложено время, идущее здесь в направлении слева направо.

На третьем графике сверху на фиг. 2 приведена зависимость электрической энергии, подаваемой в запальную свечу, от времени. По вертикальной оси отложена энергия, подаваемая в запальную свечу, при этом энергия, подаваемая в запальную свечу, увеличивается в направлении по стрелке вертикальной оси. По горизонтальной оси отложено время, идущее здесь в направлении слева направо.

На четвертом графике сверху на фиг. 2 приведена зависимость длительности импульса топливного инжектора от времени. По вертикальной оси отложена длительность импульса топливного инжектора, при этом длительность импульса топливного инжектора увеличивается в направлении по стрелке вертикальной оси. Чем больше длительность импульса топливного инжектора, тем больше количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр. По горизонтальной оси отложено время, идущее здесь в направлении слева направо.

На пятом графике сверху на фиг. 2 приведена зависимость количества предварительных впрысков топлива в цилиндр в течение одного его цикла от времени. По вертикальной оси отложено количество предварительных впрысков топлива в цилиндр в течение одного его цикла для данного конкретного цилиндра, при этом количество предварительных впрысков топлива увеличивается в направлении по стрелке вертикальной оси. На вертикальной оси приведены цифры, указывающие количество предварительных впрысков топлива. По горизонтальной оси отложено время, идущее здесь в направлении слева направо.

В момент Т0 корректировка передаточной функции топливного инжектора еще не активирована - это видно по тому, что кривая состояния корректировки впрыска топлива располагается на более низком уровне у горизонтальной оси. Запальные свечи не активированы, а подаваемая в запальную свечу энергия равна нулю. Длительность импульса предварительного впрыска топлива находится на нижнем среднем уровне, а количество предварительных впрысков топлива - один.

В момент Т1 происходит корректировка передаточной функции топливного инжектора, как видно по переходу состояния корректировки впрыска топлива на более высокий уровень. Длительность импульса основного впрыска топлива (не показана) настраивают на значение, основанное на частоте вращения двигателя и крутящем моменте, требуемом водителю (не показан). Все топливо, впрыскиваемое в цилиндр в течение его цикла, вводится ходе основного впрыска. Воздушно-топливное отношение в двигателе и крутящий момент контролируют в процессе корректировки передаточной функции топливного инжектора.

В момент Т2 начинается предварительный впрыск в двигатель с помощью топливного инжектора, при этом передаточная функция топливного инжектора может быть отрегулирована таким образом, чтобы в ходе предварительного впрыска был осуществлен ввод незначительного количества топлива. Количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, увеличивается до некоторого первого значения. Активируются запальные свечи, что видно по переходу рабочего состояния запальной свечи на более высокий уровень в ответ на активацию предварительного впрыска в процессе корректировки передаточной функции топливного инжектора. Количество электрической энергии, подаваемой в запальную свечу, достигает более высокого уровня, учитывая незначительное количество впрыскиваемого предварительного топлива, вследствие чего воспламенение и сгорание топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, становятся более надежными. Количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска в течение цикла цилиндра, соответствует количеству топлива, отбираемого от основного впрыска в течение цикла цилиндра. Таким образом, если в ходе предварительного впрыска топлива выдается нужное количество топлива, то суммарное количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр в течение цикла цилиндра, будет эквивалентно количеству топлива, подаваемого в цилиндр за длительность одного импульса основного впрыска в момент Т1.

В интервале между моментами Т2 и Т3 состояние корректировки впрыска топлива остается на высоком уровне, а запальная свеча продолжает работать с большой энергией. Длительность импульса предварительного впрыска топлива остается постоянной, но количество предварительных впрысков возрастает от одного до двух, а затем и до трех. При каждом увеличении количества предварительных впрысков из основного впрыска за длительность импульса изымается количество топлива, добавляемого к предварительным впрыскам, так что количество топлива, подаваемого в цилиндр, будет тем же, поскольку количество предварительных впрысков увеличилось. Благодаря увеличению количества предварительных впрысков топлива и запросу одинакового количества топлива в ходе каждого предварительного впрыска становится возможным увеличить отношение «сигнал-шум» для количества топлива, вводимого в ходе предварительных впрысков. Так, например, если осуществляется единственный предварительный впрыск в цилиндр в течение его цикла, а основной впрыск топлива за цикл цилиндра уменьшается на ожидаемое количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, то изменение в воздушно-топливном отношении в двигателе или в крутящем моменте не будет слишком ощутимым. Если же, напротив, количество предварительных впрысков увеличивается и имеют место одинаковые запросы на количество топлива, вводимого в ходе каждого предварительного впрыска, то погрешность количества топлива, подаваемого в ходе предварительных впрысков, может оказаться более заметной вследствие увеличения количества предварительных впрысков топлива. При использовании рассматриваемого варианта изменение воздушно-топливного отношения в двигателе и крутящего момента несущественно, поэтому количество предварительных впрысков увеличивают последовательными шагами до тех пор, пока не будет достигнуто значение, равное трем предварительным впрыскам топлива.

В момент Т3 количество предварительных впрысков топлива уменьшается с трех до одного, а количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, увеличивается. Благодаря увеличению количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, становится возможной корректировка разных частей передаточных функций топливного инжектора. Количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, увеличивается как реакция на доведение количества предварительных впрысков топлива до трех без заметного изменения воздушно-топливного отношения в двигателе или крутящего момента. Состояние корректировки впрыска топлива остается на более высоком уровне, а запальные свечи остаются активированными. Количество электрической энергии, подаваемой в запальную свечу, уменьшается в ответ на увеличение количества топлива, вводимого в ходе каждого предварительного впрыска.

В интервале между моментами Т3 и Т4 состояние корректировки впрыска топлива остается на высоком уровне, а запальная свеча продолжает работать с большой энергией. Длительность импульса предварительного впрыска топлива остается постоянной, но количество предварительных впрысков возрастает от одного до двух, а затем и до трех. При каждом увеличении количества предварительных впрысков из основного впрыска за длительность импульса изымается количество топлива, добавляемого к предварительным впрыскам, так что количество топлива, подаваемого в цилиндр, будет тем же, поскольку количество предварительных впрысков увеличилось.

В момент Т4 количество предварительных впрысков топлива уменьшается с трех до одного, а количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, снова увеличивается. Количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, увеличивается как реакция на доведение количества предварительных впрысков топлива до трех без заметного изменения воздушно-топливного отношения в двигателе или крутящего момента. Состояние корректировки впрыска топлива остается на более высоком уровне, а запальные свечи остаются активированными. Количество электрической энергии, подаваемой в запальную свечу, уменьшается в ответ на увеличение количества топлива, вводимого в ходе каждого предварительного впрыска.

В интервале между моментами Т4 и Т5 состояние корректировки впрыска топлива остается на высоком уровне, а запальная свеча продолжает работать с большой энергией. Длительность импульса предварительного впрыска топлива остается постоянной, но количество предварительных впрысков возрастает от одного до двух. Выявляется изменение воздушно-топливного отношения в двигателе (не показано), вследствие чего производится регулирование передаточной функции топливного инжектора, после чего увеличивается длительность импульса предварительного впрыска топлива.

В момент Т5 количество предварительных впрысков топлива уменьшается с двух до одного, а количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, опять увеличивается. Количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, увеличивается как реакция на регулирование длительности импульса топливного инжектора в ответ на наблюдаемое изменение воздушно-топливного отношения в двигателе или изменение крутящего момента двигателя. Состояние корректировки впрыска топлива остается на более высоком уровне, а запальные свечи остаются активированными. Количество электрической энергии, подаваемой в запальную свечу, снова уменьшается в ответ на увеличение количества топлива, вводимого в ходе каждого предварительного впрыска.

В интервале между моментами Т5 и Т6 состояние корректировки впрыска топлива остается на высоком уровне, а запальная свеча продолжает работать с большой энергией. Длительность импульса предварительного впрыска топлива остается постоянной, но количество предварительных впрысков возрастает от одного до двух и далее до трех. При каждом увеличении количества предварительных впрысков из основного впрыска за длительность импульса изымается количество топлива, добавляемого к предварительным впрыскам, так что количество топлива, подаваемого в цилиндр, будет тем же, поскольку количество предварительных впрысков увеличилось.

В момент Т6 количество предварительных впрысков топлива уменьшается с трех до одного, а количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, опять увеличивается. Количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, увеличивается как реакция на доведение количества предварительных впрысков топлива до трех без заметного изменения воздушно-топливного отношения в двигателе или изменения крутящего момента. Состояние корректировки впрыска топлива остается на более высоком уровне, а запальные свечи остаются активированными. Количество электрической энергии, подаваемой в запальную свечу, уменьшается в ответ на увеличение количества топлива, вводимого в ходе каждого предварительного впрыска.

В интервале между моментами Т6 и Т7 состояние корректировки впрыска топлива остается на высоком уровне, а запальная свеча продолжает работать с большой энергией. Длительность импульса предварительного впрыска топлива остается постоянной, но количество предварительных впрысков возрастает от одного до двух. Выявляется изменение воздушно-топливного отношения в двигателе (не показано), вследствие чего снова производится регулирование передаточной функции топливного инжектора, после чего увеличивается длительность импульса предварительного впрыска топлива.

В момент Т7 количество предварительных впрысков топлива уменьшается с двух до одного, а количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, опять увеличивается. Количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, увеличивается как реакция на регулирование длительности импульса топливного инжектора в ответ на наблюдаемое изменение воздушно-топливного отношения в двигателе или изменение крутящего момента двигателя. Состояние корректировки впрыска топлива остается на более высоком уровне, однако запальная свеча дезактивируется как реакция на тот факт, что количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, превысило пороговое значение. Количество электрической энергии, подаваемой в запальную свечу, уменьшается до нулевого уровня в ответ на увеличение количества топлива, вводимого в ходе каждого предварительного впрыска.

В интервале между моментами Т7 и Т8 осуществляется только один предварительный впрыск топлива, поскольку количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, превышает пороговое значение. При использовании данного варианта не наблюдается изменения воздушно-топливного отношения в двигателе или крутящего момента двигателя. Поэтому корректировка передаточной функции топливного инжектора не производится.

В момент Т8 выполнение последовательности завершается, и осуществляется одиночный предварительный впрыск топлива в цилиндр двигателя. Таким образом, возможна корректировка передаточной функции топливного инжектора с целью повышения точности впрыска нужного количества топлива. Учитывая, что в процессе предварительных впрысков вводятся лишь незначительные количества топлива, небольшая погрешность передаточной функции топливного инжектора может привести к значительному увеличению или уменьшению количества впрыскиваемого топлива. В связи с этим может потребоваться корректировка передаточной функции топливного инжектора при незначительных количествах впрыскиваемого топлива. Кроме того, благодаря увеличению количества предварительных впрысков топлива становится возможным облегчить процесс обнаружения погрешности воздушно-топливного отношения.

Перейдем к рассмотрению фиг. 3 и 4, на которых иллюстрируется способ корректировки передаточной функции топливного инжектора. Способ по фиг. 3 и 4 может быть, по меньшей мере, частично реализован в сочетании с системой по фиг. 1 в виде исполнимых команд, хранящихся в долговременном запоминающем устройстве. Кроме того, способ по фиг. 3 и 4 включает в себя физически выполняемые операции. Способ по фиг. 3 и 4 может осуществляться с использованием рабочей последовательности, показанной на фиг. 3.

На этапе 302 в рамках способа 300 определяют рабочие режимы транспортного средства. Рабочие режимы транспортного средства могут быть определены в результате поступления выходных данных с датчиков и исполнительных органов в систему этого транспортного средства. В соответствии с одним из вариантов, рабочие режимы транспортного средства включают в себя, но не ограничиваясь ими, температуру двигателя, требуемый водителю крутящий момент, частоту вращения двигателя, скорость транспортного средства, воздушно-топливное отношение в двигателе и пройденное транспортным средством расстояние. После определения рабочих режимов транспортного средства в рамках способа 300 переходят к этапу 304.

На этапе 304 в рамках способа 300 оценивают, имеются ли условия для корректировки передаточной функции топливного инжектора. Передаточная функция топливного инжектора описывает поток топлива через топливный инжектор в зависимости от длительности импульса впрыска топлива или времени активации. В соответствии с одним из вариантов, условия включают в себя работу двигателя в заданном диапазоне частот вращения и нагрузок двигателя. Кроме того, может потребоваться, чтобы температура двигателя поддерживалась в заданных пределах. Далее, может потребоваться, чтобы транспортное средство, на котором установлен двигатель, прошло определенное расстояние. Если в рамках способа 300 оценивают, что имеются условия для корректировки передаточной функции топливного инжектора, то дается ответ «да», и в рамках способа 300 переходят к этапу 306 на основе запроса на корректировку передаточной функции топливного инжектора. В противном случае дается ответ «нет», и в рамках способа 300 осуществляют выход из системы. Кроме того, выход из системы в рамках способа 300 может осуществляться в том случае, когда имеет место изменение рабочих режимов после запроса на корректировку передаточной функции топливного инжектора. Так, например, в рамках способа 300 может быть произведен выход из системы, если водитель нажимает на педаль газа для увеличения требуемого водителю момента.

На этапе 306 в рамках способа 300 определяют нужное количество топлива, подлежащего впрыску в один или более цилиндров двигателя. В соответствии с одним из вариантов, нужное количество топлива может основываться на положении педали акселератора, а также на скорости транспортного средства и/или частоте вращения двигателя. Так, в частности, нужное количество топлива, подлежащего впрыску в один из цилиндров двигателя, определяют опытным путем и сохраняют в какой-либо таблице или функции. Таблицу или функцию индексируют с помощью требуемого крутящего момента двигателя, определяемого, исходя из положения педали акселератора, а также скорости транспортного средства и/или частоты вращения двигателя. После того как определено нужное количество топлива, подлежащего впрыску в цилиндры двигателя, переходят в рамках способа 300 к этапу 308.

На этапе 308 в рамках способа 300 производят впрыск нужного количества топлива в один или более цилиндров двигателя. Так, например, нужное количество топлива может впрыскиваться в каждый цилиндр двигателя. Нужное количество топлива впрыскивается в ходе одного основного впрыска без осуществления предварительных впрысков. При впрыске нужного количества топлива в ходе одного основного впрыска длительность импульса впрыска топлива может оказаться гораздо больше длительности импульса предварительного впрыска топлива, поэтому базовое воздушно-топливное отношение в двигателе и базовый крутящий момент двигателя могут быть установлены в соответствии с количеством топлива, подаваемого в ходе одного основного впрыска. Можно также отрегулировать начало впрыска топлива для цилиндра, в который производится один основной впрыск топлива в течение цикла цилиндра, что позволит получить пиковое давление для цилиндра при заданном угле поворота коленчатого вала. После того как произведен впрыск нужного количества топлива в один или более цилиндров, в рамках способа 300 переходят к этапу 310.

На этапе 310 в рамках способа 300 определяют воздушно-топливное отношение в двигателе. Воздушно-топливное отношение в двигателе может определяться в канале выпускного коллектора, который направляет поток отработавших газов из одиночного цилиндра в зону слияния, куда направляются отработавшие газы из более чем одного цилиндров двигателя. В соответствии с другим решением, воздушно-топливное отношение в двигателе может быть определено в зоне слияния. Кроме того, в соответствии с некоторыми вариантами, может быть определен крутящий момент двигателя. В соответствии с одним из вариантов, может быть произведена оценка крутящего момента цилиндра на основе ускорения двигателя (например, где Т - крутящим момент, j - наблюдаемая сила инерции на коленчатом вале двигателя, а- угловое ускорение) в ходе рабочего такта цилиндра, в который поступает топливо.

Воздушно-топливное отношение при работе без предварительных впрысков дает некоторое базовое воздушно-топливное отношение, с тем чтобы можно было определить, подается ли нужное количество топлива в ходе последующих циклов двигателя, когда будет инициирован предварительный впрыск топлива. После того как определено воздушно-топливное отношение в двигателе и/или цилиндре, в рамках способа 300 переходят к этапу 312.

На этапе 312 в рамках способа 300 задают и активируют предварительный впрыск для каждого цилиндра двигателя. Этот этап начинают с обеспечения одиночного предварительного впрыска топлива в ходе каждого цикла для цилиндра, в который производится предварительный впрыск. Длительность импульса первого предварительного впрыска топлива является наименьшей длительностью импульса, которая может, согласно ожиданиям, обеспечить устойчивое или воспроизводимое количество впрыскиваемого топлива. Основной впрыск топлива в ходе цикла цилиндра, когда производится предварительный впрыск, уменьшают на величину длительности импульса, соответствующую количеству топлива, подлежащего вводу в процессе предварительного впрыска в ходе того же цикла цилиндра. Так, например, если ожидается, что в процессе предварительного впрыска в ходе какого-либо цикла цилиндра будет введено X граммов топлива, то основной впрыск топлива в ходе этого цикла надо будет уменьшить на X граммов топлива, благодаря чему можно будет ожидать, что воздушно-топливное отношение двигателя и его крутящий момент будут постоянными. После того как будет разрешен и инициирован предварительный впрыск топлива, в рамках способа 300 переходят к этапу 314.

На этапе 314 в рамках способа 300 активируют запальные свечи в цилиндрах, в которые поступает топливо, как показано на фиг. 4. Запальные свечи активируются таким образом, чтобы улучшить сгорание путем использования источника тепла, который способен обеспечить лучшее воспламенение. Кроме того, активация запальных свечей может обеспечить более однородный и устойчивый крутящий момент. После активации запальных свечей в рамках способа 300 переходят к этапу 3 316.

На этапе 316 в рамках способа 300 оценивают, имеет ли место изменение воздушно-топливного отношения. В соответствии с некоторыми вариантами, способ 300 позволяет выявить наличие изменения воздушно-топливного отношения в двигателе, если воздушно-топливное отношение в двигателе или отдельном цилиндре меняется больше, чем на некоторую заданную величину. В соответствии с другим вариантом, в рамках способа 300 могут оценивать, имеет ли место изменение в генерации крутящего момента двигателя. В соответствии с некоторыми вариантами, в рамках способа 300 констатация наличия изменения в генерации крутящего момента двигателя может быть сделана в том случае, если генерация крутящего момента в двигателе или отдельном цилиндре меняется больше, чем на некоторую заданную величину. Если в рамках способа 300 оценивают, что имело место изменение воздушно-топливного отношения в двигателе или изменение в генерации крутящего момента двигателя, дается ответ «да» и в рамках способа 300 переходят к этапу 318. В противном случае дается ответ «нет», и в рамках способа 300 переходят к этапу 330.

На этапе 318 в рамках способа 300 осуществляют пошаговое увеличение или уменьшение значения передаточной функции топливного инжектора, которое соответствует длительности импульса, обеспечиваемой для осуществления текущего предварительного впрыска топлива. Так, например, если воздушно-топливное отношение беднее, чем ожидалось, то значение передаточной функции топливного инжектора, соответствующее длительности импульса предварительного впрыска, увеличивают с расчетом на обогащение воздушно-топливной смеси в двигателе и/или цилиндре. Если же воздушно-топливное отношение богаче ожидаемого, то значение передаточной функции топливного инжектора, соответствующее длительности импульса предварительного впрыска, уменьшают до получения более бедной воздушно-топливной смеси в двигателе и/или цилиндре. Изменение воздушно-топливного отношения в двигателе или крутящего момента двигателя может говорить о том, что в передаточной функции топливного инжектора хранится некоторое нежелательное значение. Аналогичным образом, если крутящий момент двигателя меньше ожидаемого, то значение передаточной функции топливного инжектора, соответствующее длительности импульса предварительного впрыска топлива, увеличивают с целью увеличения крутящего момента двигателя. Если же крутящий момент двигателя больше ожидаемого, то значение передаточной функции топливного инжектора, соответствующее длительности импульса предварительного впрыска топлива, уменьшают с целью уменьшения крутящего момента двигателя. После того как передаточная функция топливного инжектора отрегулирована, в рамках способа 300 переходят к этапу 336.

На этапе 336 в рамках способа 300 увеличивают длительность импульса предварительного впрыска топлива и возобновляют впрыск топлива в цилиндры двигателя с длительностью импульса одиночного предварительного впрыска и основного впрыска топлива. Количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска за время цикла цилиндра, увеличивают, как показано на фиг. 2, путем увеличения времени открытия топливного инжектора. Количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска за время цикла цилиндра, может быть увеличено на некоторую заданную величину. Суммарное количество топлива, впрыскиваемого в двигатель за время цикла цилиндра (например, за два оборота двигателя), то же, что определено на этапе 306. Таким образом, количество топлива, введенного в ходе предварительного впрыска, плюс количество топлива, введенного в ходе основного впрыска, будет равно количеству топлива, введенного в двигатель за длительность импульса основного впрыска на этапе 308. После того как увеличено количество топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, в рамках способа 300 возвращаются к этапу 314.

На этапе 330 в рамках способа 300 осуществляют пошаговое увеличение количества предварительных впрысков топлива в один или более цилиндров двигателя. Так, например, если в данный момент осуществляется только один предварительный впрыск топлива в цилиндр с помощью топливного инжектора, то надо будет произвести два предварительных впрыска в цилиндр с помощью топливного инжектора. Подобным же образом увеличивают количество предварительных впрысков топлива в другие цилиндры двигателя. Все предварительные впрыски топлива, осуществляемые в отдельный цилиндр или в цилиндры двигателя за цикл двигателя, имеют одинаковую длительность импульса. Благодаря увеличению количества предварительных впрысков погрешности в передаточной функции топливного инжектора могут оказаться более выраженными или легче обнаруживаемыми, поскольку добавочные предварительные впрыски увеличивают погрешность воздушно-топливного отношения и погрешность крутящего момента, если топливный инжектор не обеспечивает впрыск нужного количества топлива в ходе предварительных впрысков топлива. После того как увеличено количество предварительных впрысков топлива, в рамках способа 300 переходят к этапу 332.

На этапе 332 в рамках способа 300 оценивают, превышает ли количество предварительных впрысков топлива некоторое пороговое значение предварительных впрысков. В соответствии с одним из вариантов, это количество составляет три, однако можно предусмотреть и другие количества. Если в рамках способа 300 оценивают, что количество предварительных впрысков топлива превышает пороговое значение, то дается ответ «да» и в рамках способа 300 переходят к этапу 334. В противном случае дается ответ «нет», и в рамках способа 300 возвращаются к этапу 314.

На этапе 334 в рамках способа 300 оценивают, имеют ли предварительные впрыски топлива максимальную длительность импульса для этого вида впрыска. Если в рамках способа 300 оценивают, что предварительные впрыски топлива имеют максимальную для этого вида впрыска длительность импульса или еще большую, то дается ответ «да» и в рамках способа 300 переходят к этапу 340. В противном случае дается ответ «нет», и в рамках способа 300 переходят к этапу 336.

На этапе 340 в рамках способа 300 возвращаются к базовому количеству топлива для предварительного впрыска и к базовому количеству топлива для основного впрыска. Однако количества топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, обеспечиваются с длительностями импульса, определяемыми скорректированной или отрегулированной передаточной функцией топливного инжектора. Поэтому регулирование предварительных впрысков топлива производят после того, как будет отрегулирована передаточная функция топливного инжектора. После возврата к базовым количествам в рамках способа 300 переходят к этапу 342.

На этапе 342 в рамках способа 300 дезактивируют запальные свечи. Дезактивация запальных свечей производится с целью снижения потребления электроэнергии и увеличения срока службы этих свечей. После того как запальные свечи дезактивированы, в рамках способа 300 осуществляют выход из системы.

В соответствии с другим вариантом, передаточная функция топливного инжектора может быть скорректирована в ответ на переход транспортного средства и двигателя на работу с отсечкой топлива в режиме замедления (ОТРЗ). Переход транспортного средства в режим ОТРЗ может происходить как реакция на отпускание водителем педали акселератора и замедление транспортного средства по сравнению со скоростью более некоторого порогового значения. Во время ОТРЗ может происходить повторная активация отдельного выбранного топливного инжектора, при этом остальные инжекторы остаются выключенными. Количество топлива, впрыскиваемого во время ОТРЗ, можно оценить с помощью кислородного датчика, через ускорение двигателя или давление в цилиндре. В соответствии с одним из вариантов, производят впрыск небольшого количества топлива с помощью повторно активированного топливного инжектора и производят оценку количества топлива на основе концентрации кислорода в отработавших газах цилиндра, ускорения двигателя в такте расширения цилиндра или пикового давления в цилиндре в такте расширения цилиндра.

Если задействованы датчики давления в цилиндре для определения количества топлива, впрыскиваемого в отдельный цилиндр в ходе ОТРЗ, то аккумулированное тепло, выделяемое в процессе сгорания, может быть определено термодинамическими методами, а суммарная энергия, выделяющаяся из сгоревшего топлива, может быть представлена в количественной форме. Зная плотность энергии топлива или его теплоту сгорания, то есть энергию, заключенную в топливе, на единицу объема или массы, или молекулярную плотность, либо используя некоторую стандартную плотность энергии, можно преобразовать суммарную энергию в количество сгоревшего топлива. Затем можно отрегулировать количество сгоревшего топлива, исходя из термического кпд двигателя в данных рабочих условиях.

Если ускорение двигателя служит основой для определения количества топлива, впрыскиваемого в один цилиндр в ходе ОТРЗ, то положительные изменения в ускорении/замедлении коленчатого вала двигателя будут прямым результатом работы, выполненной сгорающим топливом, и будут пропорциональны количеству сгоревшего топлива. Темп изменения скорости вращения коленчатого вала, или ускорения коленчатого вала, может быть выявлен с использованием производной скорости коленчатого вала, определяемой по показаниям датчика положения. Контроллер двигателя может регулировать длительность импульса топливного инжектора таким образом, чтобы добиться согласования с заданным ускорением коленчатого вала, которое было откалибровано на соответствие известной нужной плотности. Точность оценки количества впрыскиваемого топлива может быть повышена путем активации запальной свечи в цилиндре, в который поступает топливо. Кроме того, в соответствии с некоторыми вариантами, возможна активация запальных свечей в цилиндрах, куда топливо не поступает, с целью поддержания тепла в цилиндрах, где не происходит сгорания воздуха и топлива. Кроме этого, в цилиндре, куда поступает топливо, может происходить сгорание большего количества топлива в каждом из заданного числа тактов сгорания до того, как топливный инжектор выполнит впрыск небольшого количества топлива и произойдет корректировка передаточной функции топливного инжектора на основе впрыска небольшого количества топлива, так что в цилиндре создастся нужная температура в момент начала корректировки передаточной функции в режиме ОТРЗ.

В цилиндре, в который поступает топливо в режиме ОТРЗ, производится активация запальной свечи для стимулирования устойчивой работы и повышения точности оценки количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр в режиме ОТРЗ. Кроме того, активация запальной свечи в цилиндре, куда поступает топливо в процессе корректировки работы топливного инжектора в режиме ОТРЗ, может также уменьшить изменения в такте сгорания и эффективности сгорания вследствие факторов шума, которые включают в себя (но не ограничиваясь ими): температуру всасываемого воздуха, влажность всасываемого воздуха, температуру впускного коллектора, давление во впускном коллекторе, влажность во впускном коллекторе, наличие РОГ во впускном коллекторе, температуру хладагента, температуру моторного масла и свойства топлива, и главным образом, цетановое число. После того как корректировка одного топливного инжектора в одном цилиндре завершена, производится впрыск топлива в другой цилиндр, при этом подача топлива во все остальные цилиндры прекращается. Кроме того, активируется запальная свеча в цилиндре, в который впрыскивается топливо.

Переходим к рассмотрению фиг. 4. Способ по фиг. 4 может быть, по меньшей мере, частично реализован в системе по фиг. 1 в виде исполнимых команд, хранящихся в долговременном запоминающем устройстве. Кроме того, способ по фиг. 3 и 4 включает в себя физически выполняемые операции.

На этапе 402 в рамках способа 400 активируют запальные свечи. Активация запальных свечей производится путем подачи в них электрического тока и напряжения. Контроллер 12 может подавать электрическую энергию в запальные свечи, либо, согласно другому решению, контроллер 12 может выдать в регулятор запальных свечей команду на активацию запальных свечей. После активации запальных свечей в рамках способа 400 переходят к этапу 404.

На этапе 404 в рамках способа 400 регулируют количество электрической энергии, подаваемой в запальную свечу, на основе длительности импульса предварительного впрыска топлива в цилиндр. В рамках способа 400 количество электрической энергии, подаваемой в запальную свечу, увеличивают, когда длительность импульса предварительного впрыска топлива уменьшается. В рамках способа 400 количество электрической энергии, подаваемой в запальную свечу, уменьшают, когда длительность импульса предварительного впрыска топлива увеличивается. В соответствии с одним из вариантов, количество электрической энергии, подаваемой в запальную свечу на основе длительности импульса предварительного впрыска топлива, определяют опытным путем и сохраняют в памяти. Индексируют память с помощью длительности импульса предварительного впрыска топлива, при этом она вырабатывает количество электрической энергии, которую необходимо подать в запальную свечу. Всю электрическую энергию для свечей двигателя можно отрегулировать одинаковым способом. После того как энергия для свечи отрегулирована, в рамках способа 400 осуществляют выход из системы.

Таким образом, с помощью последовательности, показанной на фиг. 3 и 4, удается получить способ управления двигателем, включающий в себя следующие этапы: принимают данные от датчика в контроллере; оценивают, имеются ли условия для регулирования передаточной функции топливного инжектора с помощью контроллера на основе данных от датчика; и активируют запальную свечу с помощью контроллера при наличии указанных условий. В соответствии с этим способом, передаточную функцию топливного инжектора регулируют на основе воздушно-топливного отношения в двигателе, измеренного с помощью кислородного датчика. В соответствии с этим же способом, передаточную функцию топливного инжектора регулируют на основе крутящего момента двигателя.

В соответствии с некоторыми вариантами, способ дополнительно содержит этап, на котором приводят в действие топливный инжектор с помощью контроллера при наличии указанных условий. В соответствии с этим способом, приведение в действие топливного инжектора включает в себя этап, на котором осуществляют предварительные впрыски топлива с помощью топливного инжектора. В соответствии со способом, передаточная функция характеризует расход через топливный инжектор. В соответствии со способом, передаточная функция характеризует расход через топливный инжектор как функцию времени активации топливного инжектора.

Последовательность по фиг. 3 и 4 обеспечивает также получение способа, включающего в себя следующие этапы: принимают данные от датчика в контроллере; оценивают, имеются ли условия для регулирования передаточной функции топливного инжектора в диапазоне длительностей импульса, в котором осуществляются предварительные впрыски топлива с помощью контроллера на основе данных от датчика; и активируют запальную свечу с помощью контроллера при наличии указанных условий. Способ дополнительно содержит этап, на котором регулируют количество электрической энергии, подаваемой в запальную свечу. В соответствии с этим способом, количество электрической энергии, подаваемой в запальную свечу, основано на длительности импульса предварительного впрыска топлива. В соответствии со способом, количество электрической энергии, подаваемой в запальную свечу, уменьшают при увеличении длительности импульса предварительного впрыска топлива.

В соответствии с некоторыми вариантами, способ дополнительно содержит этап, на котором увеличивают значение передаточной функции, если воздушно-топливное отношение в двигателе меньше требуемого. Этот способ дополнительно содержит этап, на котором уменьшают значение передаточной функции, если крутящий момент двигателя больше требуемого. Способ дополнительно содержит этап, на котором дезактивируют запальную свечу, регулируя передаточную функцию топливного инжектора.

Как должно быть очевидно специалистам в данной области, способ, описанный при рассмотрении фиг. 3 и 4, может характеризовать одну или более из любого количества стратегий обработки типа управляемых событиями, управляемых прерываниями, многозадачных, многопоточных и т.п. По сути дела, различные проиллюстрированные здесь этапы или функции могут быть осуществлены в рассмотренной последовательности или параллельно, либо, в ряде случаев, опущены. Подобным же образом, порядок обработки не обязательно должен обеспечивать достижение описанных здесь целей, признаков и преимуществ и был изложен лишь для облегчения иллюстрации и описания. Кроме того, описанный здесь способ может представлять собой некоторую комбинацию действий, физически выполняемых контроллером, и используемых в нем команд. По меньшей мере, часть описанных здесь способов и программ управления могут храниться в виде исполнимых команд в долговременном запоминающем устройстве и осуществляться управляющей системой, в состав которой входит контроллер в сочетании с различными датчиками, исполнительными органами и прочим оборудованием двигателя. Хотя это явным образом не показано, специалисту в данной области должно быть очевидно, что один или более проиллюстрированных этапов, способов или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии.

На этом заканчивается описание, чтение которого напомнит специалистам о возможности внесения разнообразных изменений и модификаций при условии сохранения сущности и объема изобретения. Так, например, получить выгоду от настоящего изобретения позволит использование, например, одноцилиндрового двигателя, а также двигателей типов 12, 13, 14, 15, V6, V8, V10, V12 и V16, работающих на природном газе, бензине, дизельном топливе или топливах иных видов.

1. Способ управления двигателем, включающий в себя следующие этапы: принимают данные от датчика в контроллере;

оценивают, имеются ли условия для регулирования передаточной функции топливного инжектора с помощью контроллера на основе данных от датчика; и активируют запальную свечу, расположенную в цилиндре двигателя, с помощью контроллера при наличии указанных условий.

2. Способ по п. 1, в котором передаточную функцию топливного инжектора регулируют на основе воздушно-топливного отношения в двигателе, измеренного с помощью кислородного датчика.

3. Способ по п. 1, в котором передаточную функцию топливного инжектора регулируют на основе крутящего момента двигателя.

4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором приводят в действие топливный инжектор с помощью контроллера при наличии указанных условий.

5. Способ по п. 4, в котором приведение в действие топливного инжектора включает в себя этап, на котором осуществляют предварительные впрыски топлива с помощью топливного инжектора.

6. Способ по п. 1, в котором передаточная функция топливного инжектора характеризует расход через топливный инжектор.

7. Способ по п. 6, в котором передаточная функция топливного инжектора характеризует расход через топливный инжектор как функцию времени активации топливного инжектора.

8. Способ управления двигателем, включающий в себя следующие этапы:

принимают данные от датчика в контроллере;

оценивают, имеются ли условия для регулирования передаточной функции топливного инжектора в диапазоне длительностей импульса, в котором осуществляют предварительные впрыски топлива с помощью контроллера на основе данных от датчика;

активируют запальную свечу с помощью контроллера при наличии указанных условий; и

регулируют количество энергии, подаваемой в запальную свечу, причем количество энергии, подаваемой в запальную свечу, основано на длительности импульса предварительного впрыска топлива.

9. Способ по п. 8, в котором количество энергии, подаваемой в запальную свечу, уменьшают при увеличении длительности импульса предварительного впрыска топлива.

10. Способ по п. 8, дополнительно содержащий этап, на котором увеличивают значение передаточной функции, если воздушно-топливное отношение в двигателе меньше требуемого.

11. Способ по п. 10, дополнительно содержащий этап, на котором уменьшают значение передаточной функции, если крутящий момент двигателя больше требуемого.

12. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этап, на котором дезактивируют запальную свечу, регулируя передаточную функцию топливного инжектора.

13. Система двигателя, содержащая: двигатель, имеющий камеру сгорания;

топливный инжектор и запальную свечу, заходящую в камеру сгорания; и контроллер, содержащий команды для активации запальной свечи в ответ на запрос регулирования передаточной функции топливного инжектора в области длительностей импульса, в которой обеспечивают предварительные впрыски топлива.

14. Система по п. 13, в которой дополнительно предусмотрено приведение в действие топливного инжектора в области длительностей импульса, в которой обеспечивают предварительные впрыски топлива, в ответ на запрос регулирования передаточной функции топливного инжектора.

15. Система по п. 13, также содержащая дополнительные команды контроллера для регулирования передаточной функции топливного инжектора в соответствии с воздушно-топливным отношением в двигателе.

16. Система по п. 13, также содержащая дополнительные команды контроллера для регулирования передаточной функции топливного инжектора в соответствии с крутящим моментом двигателя.

17. Система по п. 13, также содержащая дополнительные команды контроллера для уменьшения энергии, подаваемой в запальную свечу, в ответ на увеличение длительности импульса предварительного впрыска топлива.

18. Система по п. 13, в которой передаточная функция топливного инжектора характеризует расход через топливный инжектор.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к отопительным устройствам транспортного средства. Техническим результатом является повышение эффективности работы и упрощение сборки.

Изобретение относится к запальным свечам для дизельных двигателей. Описаны способы управления температурой запальной свечи в дизельном двигателе.

Изобретение относится к запальной свече для дизельных двигателей, содержащей корпус (1), имеющий внешнюю резьбу (2), обеспечивающую возможность ввинчивания свечи в резьбовое отверстие дизельного двигателя, нагревательный стержень (3), установленный с возможностью смещения в корпусе (1) в осевом направлении свечи и выступающий из него, устройство (7) измерения давления, предназначенное для измерения давления в камере сгорания, действующего на нагревательный стержень (3), и уплотнительную мембрану (5), расположенную между корпусом (1) запальной свечи и нагревательным стержнем (3).

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в нагревателях для разогрева двигателей внутреннего сгорания при низких температурах.

Изобретение относится к штифтовой свече накаливания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к нагревательным устройствам , работающим на дизельном топливе Устройство снабжено разъемным герметичным замком продольного отверстия 8 для подачи воздуха в зону горения Замок может быть выполнен в виде винта 11, либо винта со штифтом, либо в виде резьбовой крышки с прокладкой.

Изобретение относится к запальным свечам для дизельных двигателей. Описаны способы управления температурой запальной свечи в дизельном двигателе.

Изобретение относится к системе и способу работы дизельного двигателя с воспламенением от сжатия. Способ работы дизельного двигателя с воспламенением от сжатия содержит этапы, на которых: удерживают состояние свечи накаливания в ответ на быстро следующие один за другим остановы и запуски двигателя, определяемые падением температуры двигателя, причем предотвращают активирование свечи накаливания после условий прогрева двигателя в ответ на двигатель, который последовательно автоматически останавливается и автоматически запускается в течение заданного периода времени, и осуществляют избирательное активирование сетчатого нагревателя воздухозаборника, который нагревает содержимое, поступающее в цилиндр двигателя, дополнительно в ответ на запрос автоматического запуска двигателя, деактивируют свечу накаливания в ответ на температуру двигателя и деактивируют сетчатый нагреватель воздухозаборника после деактивирования свечи накаливания.

Изобретение относится к способу управления двигателем с использованием свечи накаливания и мотора, создающего отрицательный крутящий момент в трансмиссии автомобиля, а также к двигательной системе, содержащей указанные элементы.

Предлагаемое изобретение относится к энергомашиностроению, а именно к способу управления двигателем с использованием свечи накаливания, а также к системе двигателя.

Изобретение может быть использовано для уменьшения выбросов токсичных веществ с отработавшими газами. Способ заключается в регулировании подачи энергии к запальной свече (ЗС) дизеля с учетом по меньшей мере двух параметров, например частоты вращения и расхода топлива.

Изобретение может быть использовано при проектировании систем управления нагревом свечей накаливания (запальных свечей), применяемых в камерах сгорания дизелей. Способ заключается в том, что определяют электроэнергию, подаваемую на запальную свечу (С), и температуру камеры сгорания.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к дизелям, и может быть использовано в способах управления рабочими процессами дизелей, работающих на альтернативных видах топлива.

Изобретение относится к устройствам предпускового подогрева силовых установок военных гусеничных машин. Устройство для автоматической подготовки силовой установки военной гусеничной машины к пуску содержит подогреватель, включающий в себя котел, выпускной коллектор, нагнетатель, электродвигатель, водяной насос, топливный насос, форсунку, топливный кран, запальную свечу и свечу подогрева.

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано для предварительного нагрева топливовоздушной смеси дизельного двигателя. .

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с разветвленной выпускной системой, и содержащих систему рециркуляции отработавших газов. Способ для двигателя заключается в том, что в ответ на прохождение газов, удаляемых только из первой группы выпускных клапанов (6) цилиндров двигателя, в заборный канал (28) выше по потоку от впускного коллектора (44) регулируют первую группу вихревых клапанов (24), подключенных выше по потоку от первой группы впускных клапанов (2).

Изобретение относится к управлению двигателем внутреннего сгорания, в частности к корректировке передаточной функции топливного инжектора. Техническим результатом является обеспечение корректировки передаточных функций топливных инжекторов, что позволит улучшить показатели токсичности выхлопа и устойчивость сгорания благодаря более точной подаче топлива в двигатель, уменьшить выбросы двигателя и уровень шума. Предложен способ и система для корректировки длительностей импульсов предварительного впрыска топлива. В соответствии с одним из вариантов, изменяют количества топлива, вводимого в ходе предварительного впрыска, с целью задания регулировок передаточной функции топливного инжектора и активируют запальную свечу в ответ на запрос корректировки передаточной функции топливного инжектора, благодаря чему становится возможным улучшение корректировки. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх