CN1703658B - 基于发动机负荷的燃料喷射定时补偿 - Google Patents

基于发动机负荷的燃料喷射定时补偿 Download PDF

Info

Publication number
CN1703658B
CN1703658B CN2003801012078A CN200380101207A CN1703658B CN 1703658 B CN1703658 B CN 1703658B CN 2003801012078 A CN2003801012078 A CN 2003801012078A CN 200380101207 A CN200380101207 A CN 200380101207A CN 1703658 B CN1703658 B CN 1703658B
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
offset
fuel
load
change
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2003801012078A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1703658A (zh
Inventor
D·库布拉
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.)
International Engine Intellectual Property Co LLC
Original Assignee
International Engine Intellectual Property Co LLC
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 International Engine Intellectual Property Co LLC filed Critical International Engine Intellectual Property Co LLC
Publication of CN1703658A publication Critical patent/CN1703658A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1703658B publication Critical patent/CN1703658B/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401—Controlling injection timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • F02D41/107—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration and deceleration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明提供了一种在发动机负荷情况变化期间提供改善发动机性能的装置和方法，它可减少或消除发动机时快时慢或停顿并且/或者减少排放水平。当检测到发动机负荷变化时(201)，确定燃料喷射定时的补偿因素(205)并将其与燃料喷射的基础定时结合起来，从而改变过渡周期中的燃料喷射器定时。

Description

基于发动机负荷的燃料喷射定时补偿
发明领域
本发明涉及内燃机，包括但不限于用于柴油机中燃料喷射的定时。
发明背景
动态燃料喷射定时是柴油机中已知的。动态燃料喷射定时用于确定所需的机轴位置，在该位置处发送信号或脉冲宽度到燃料喷射器，开始基于各种发动机工作参数将燃料喷射入发动机汽缸。机轴位置是以其喷射器将接收下一个定时脉冲的汽缸的上死点前的度数来测量的。
为了提升发动机性能，利用了各种方法，包括涉及动态燃料喷射定时的方法。但是，这些方法导致特定情况下发动机中的时快时慢或停顿，诸如当发动机经受负荷条件变化时，诸如在车辆加速期间或在爬坡时。
因此，有必要减小或消除发动机负荷情况变化期间发动机的时快时慢或停顿，同时提供较小的排放水平。
发明内容
一种用于在燃料喷射定时中补偿发动机负荷变化的方法包括以下步骤：为发动机检测发动机负荷变化和基于该发动机负荷变化补偿发动机的至少一个汽缸的燃料喷射定时，从而至少提升发动机性能或减少排放水平。
附图概述
图1是根据本发明的基于发动机负荷变化补偿燃料喷射定时的发动机控制模块的框图。
图2是说明根据本发明为发动机负荷变化补偿燃料喷射定时的方法的流程图。
具体实施方式
以下描述在发动机负荷情况变化过程中提供改良的发动机性能的装置和方法，该方法减少或消除了发动机的时快时慢(stumbling)或停顿，并且/或者可降低发动机排放水平。在检测到发动机负荷变化时，确定用于燃料喷射定时的补偿因素并将其与用于燃料喷射的基础定时或已为诸如发动机转速的其它补偿因素调整的定时组合，从而在过渡过程中改变燃料喷射器定时。
图1中示出了说明补偿负荷变化的控制模块的示图。在这里所示的实施例中，发动机控制模块(ECM)100用于确定机轴位置，在该位置处发送命令以便将添加燃料脉冲发送给发动机汽缸的燃料喷射器。ECM可以是本行业中容易得到的常规发动机控制模块。
负荷变化检测器101检测发动机负荷的变化。发动机负荷变化会出现于恒定发动机转速或变化的发动机转速情况中。可以通过比较不同时间的实际燃料需求量或对燃料的需求来确定负荷变化。通过油门踏板的输入，燃料需求由ECM100确定，它是作为维持所需发动机转速/负荷所需的燃料量的函数。当燃料需求改变预定量时，就认为已出现负荷变化。也可使用确定负荷变化的其它方法。在出现负荷变化的时间里，提供对燃料喷射器定时的补偿。
ECM内的块103在各个时刻从负荷变化检测器101或其它合适装置接收燃料需求(FD)输入，并通过将两个燃料需求(FD1和FD2)相减并将结果除以时间常数来确定差动燃料需求(DFD)。时间常数通常表示ECM的执行速率或采样速率。
DFD和以每分钟转数为单位的发动机转速N是表105的变量，表105包括补偿负荷变化的定时调整。DFD可以(每冲程毫克)每秒来计量。这种表的一个例子示于以下的表1中。
Figure G2003801012078D00021
表1
可正可负的这些定时调整以BTDC度数或曲柄转角(dca)度数存储。表1包括m个发动机转速和n个DFD的定时调整，其中m和n是大于0的整数。建立反映燃料喷射的定时调整的数值，以减小发动机的排放水平。此外，选择这些数值来改善发动机性能，例如增加发动机响应和在改变负荷条件过程中减少或消除发动机时快时慢或停顿。这些数值通过经验调查研究来确定，这些经验调查研究是通过在发动机或测量测试车间中运行FTP(联邦测试过程)排放循环或其它合适的排放测试和/或评估测试循环来优化发动机性能并减少废气排放的。因为燃料喷射定时常被过分拖延迟后以减少氮氧化物(NOx)排放，因此出现发动机时快时慢或停顿。该迟后会有不期望的结果，诸如会对排放有负面影响的不完全燃烧和更长的点火迟后。定时调整可提供降低了的排放水平，它可通过在发动机中提供与不使用本发明的情况相比更完全的燃料燃烧来减少或消除负荷情况改变期间的时快时慢和/或停顿，并可帮助改善发动机响应性。可按需要修改或微调定时调整，例如用以消除白色烟雾排放和发动机时快时慢。
当具体的发动机转速和DFD的数值确定时，通过加法器107将该值与基础定时值相加，从而按曲柄角(deg c.a)度数产生补偿定时值。尽管该基础定时值可补偿负荷变化以外的条件或情况，诸如发动机转速，但基础定时是指不象DFD那样补偿负荷变化的燃料喷射器的定时。当燃料喷射器处首先接收到加油脉冲而开始燃料喷射循环时，补偿定时值反映与TDC有关的时间。
图2中示出了说明用于发动机负荷变化的补偿燃料喷射定时的方法的流程图。在步骤201，对发动机检测负荷变化。以上根据负荷变化检测器101描述了负荷变化的检测。在步骤203，利用至少两个燃料需求值确定DFD。例如，DFD＝(FD1-FD2)/TC，其中TC是反映FD1的出现和FD2的出现之间的时差的时间常数。在步骤205，确定燃料喷射器的定时补偿。来自步骤203的DFD和当前的发动机转速被用来按曲柄角度(deg c.a.)确定定时补偿值。在步骤207，将来自步骤205的补偿值与基础定时相加，产生出补偿时间(deg c.a.)，燃料脉冲以该补偿时间传递到燃料喷射器。
本发明具有许多优点。一个优点在于通过减少废气排放获得的环保好处。从而，提升符合政府规定的排放水平的能力。本发明还改善了发动机性能，例如通过增加发动机响应并减少或消除改变负荷情况期间发动机的时快时慢或停顿。所提供的补偿调节用于稳定状态或准稳定状态发动机转速情况期间的发动机负荷变化。
本发明可以按其它特殊形式体现，而不背离其精神或基本特点。所描述的实施例在任何意义上说都被认为是说明性而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书而非以上的描述限定。权利要求书等效物的意思和范围内包含的所有变化都包含于其范围之内。

Claims (14)

1.一种补偿发动机负荷变化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过确定发动机要求的燃料量的变化率，为发动机检测发动机负荷变化；
基于发动机负荷变化以及发动机转速，补偿发动机中的至少一个汽缸的燃料喷射定时，从而完成对发动机性能的提升和对发动机的排放水平的降低中的至少一项。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测到负荷变化的时间段期间发生所述补偿步骤。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补偿步骤包括确定喷射定时以提供发动机中燃料的更充分燃烧。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在发动机转速基本恒定时出现负荷变化。
5.一种补偿发动机负荷变化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过确定发动机要求的燃料量的变化率，为发动机检测发动机负荷变化；
基于该发动机负荷变化以及发动机转速确定补偿值；
根据该补偿值为发动机中的至少一个汽缸更改喷射定时。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，当发动机以基本恒定的发动机转速工作时，发生发动机负荷变化。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定补偿值的步骤按曲柄角度提供一值，该值产生减少发动机排放水平的燃料喷射器定时调整。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述补偿值产生改善发动机性能的燃料喷射器定时。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在检测到负荷变化时发生所述补偿步骤。
10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定步骤包括确定补偿值，该补偿值产生能提供发动机中燃料的更充分燃烧的喷射定时。
11.一种发动机控制模块，其特征在于，包括：
发动机负荷变化检测器，它被安排和构成为通过确定发动机要求的燃料量的变化率来检测发动机的负荷变化；
补偿值确定器，它被安排和构成为基于该负荷变化以及发动机转速建立至少一个补偿值；
加法器，它被安排和构成为基于该补偿值提供更改的燃料喷射定时。
12.如权利要求11所述的发动机控制模块，其特征在于，所述补偿值确定器包括查找表，它包含基于发动机转速和差分燃料需求的定时调整。
13.如权利要求11所述的发动机控制模块，其特征在于，所述至少一个补偿值提供减少发动机的排放水平的燃料喷射器定时。
14.如权利要求11所述的发动机控制模块，其特征在于，所述至少一个补偿值提供改善发动机性能的燃料喷射器定时。
CN2003801012078A 2002-10-15 2003-10-09 基于发动机负荷的燃料喷射定时补偿 Expired - Fee Related CN1703658B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/271,235 2002-10-15
US10/271,235 US6857418B2 (en) 2002-10-15 2002-10-15 Fuel injection timing compensation based on engine load
PCT/US2003/032008 WO2004036021A2 (en) 2002-10-15 2003-10-09 Fuel injection timing compensation based on engine load

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1703658A CN1703658A (zh) 2005-11-30
CN1703658B true CN1703658B (zh) 2010-05-26

Family

ID=32069108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2003801012078A Expired - Fee Related CN1703658B (zh) 2002-10-15 2003-10-09 基于发动机负荷的燃料喷射定时补偿

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6857418B2 (zh)
EP (1) EP1552354A4 (zh)
JP (1) JP2006503221A (zh)
KR (1) KR20050051696A (zh)
CN (1) CN1703658B (zh)
AU (1) AU2003282520A1 (zh)
BR (1) BR0315291A (zh)
CA (1) CA2501402C (zh)
MX (1) MXPA05003610A (zh)
WO (1) WO2004036021A2 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005049996A1 (en) * 2003-11-18 2005-06-02 Mack Trucks, Inc. Control system and method for improving fuel economy
US8150576B2 (en) 2007-06-25 2012-04-03 International Engine Intellectual Property Company Llc Engine glow plug diagnosis using crankshaft sensor data
US7606653B2 (en) * 2007-12-11 2009-10-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle speed dependant calibration trim for improved fuel economy
US7991540B2 (en) * 2008-10-15 2011-08-02 GM Global Technology Operations LLC Vehicle speed dependant calibration trim or user-selectable calbratable trim for improved fuel economy
US20100318276A1 (en) * 2009-06-10 2010-12-16 Zhengbai Liu Control Strategy For A Diesel Engine During Lean-Rich Modulation
US8010276B2 (en) 2009-08-31 2011-08-30 International Engine Intellectual Property Company, Llc Intake manifold oxygen control
US8306710B2 (en) 2010-04-14 2012-11-06 International Engine Intellectual Property Company, Llc Method for diesel particulate filter regeneration in a vehicle equipped with a hybrid engine background of the invention
US8442744B2 (en) * 2010-07-20 2013-05-14 Ford Global Technologies, Llc Compensation for oxygenated fuel use in a diesel engine
US8046153B2 (en) * 2010-07-20 2011-10-25 Ford Global Technologies, Llc Compensation for oxygenated fuels in a diesel engine
EP2489862B1 (en) * 2011-02-18 2014-09-24 C.R.F. Società Consortile per Azioni Internal combustion engine with gasoline direct injection, having a system for variable actuation of the intake valves
EP2565432B1 (en) * 2011-07-14 2024-07-03 Wärtsilä Schweiz AG Fuel injection timing control for a large reciprocating piston combustion engine
US9121363B2 (en) 2011-09-27 2015-09-01 International Engine Intellectual Property Company, Llc Fuel injection pattern and timing
WO2013163054A1 (en) 2012-04-25 2013-10-31 International Engine Intellectual Property Company, Llc Engine braking
KR101509958B1 (ko) 2013-10-30 2015-04-08 현대자동차주식회사 인젝터 특성 보정 장치
CN109884997B (zh) * 2017-07-21 2021-01-08 北京图森智途科技有限公司 一种车辆控制器及车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4596221A (en) * 1985-06-24 1986-06-24 General Motors Corporation Transient injection timing control
US4785784A (en) * 1986-11-18 1988-11-22 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel injection control system for internal combustion engine
US6325044B1 (en) * 1999-05-07 2001-12-04 General Electric Company Apparatus and method for suppressing diesel engine emissions
CN1355379A (zh) * 2000-10-12 2002-06-26 株式会社萌利克 控制内燃机燃料注入的方法与装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3865023D1 (de) * 1988-03-17 1991-10-24 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzsystem fuer einen verbrennungsmotor.
US5056491A (en) * 1989-04-11 1991-10-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling an air-fuel ratio in an internal combustion engine
DE19646942A1 (de) * 1996-11-13 1998-05-14 Bayerische Motoren Werke Ag Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine luftverdichtende Brennkraftmaschine
US5771867A (en) * 1997-07-03 1998-06-30 Caterpillar Inc. Control system for exhaust gas recovery system in an internal combustion engine
JP3815100B2 (ja) * 1998-02-20 2006-08-30 マツダ株式会社 エンジンの制御装置
US6364282B1 (en) * 1998-12-04 2002-04-02 Caterpillar Inc. Hydraulically actuated fuel injector with seated pin actuator
US6386176B1 (en) * 2000-07-13 2002-05-14 Caterpillar Inc. Method and apparatus for determining a start angle for a fuel injection associated with a fuel injection signal

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4596221A (en) * 1985-06-24 1986-06-24 General Motors Corporation Transient injection timing control
US4785784A (en) * 1986-11-18 1988-11-22 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel injection control system for internal combustion engine
US6325044B1 (en) * 1999-05-07 2001-12-04 General Electric Company Apparatus and method for suppressing diesel engine emissions
CN1355379A (zh) * 2000-10-12 2002-06-26 株式会社萌利克 控制内燃机燃料注入的方法与装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1552354A4 (en) 2007-02-28
WO2004036021A2 (en) 2004-04-29
US6857418B2 (en) 2005-02-22
BR0315291A (pt) 2005-08-30
US20040069281A1 (en) 2004-04-15
AU2003282520A1 (en) 2004-05-04
EP1552354A2 (en) 2005-07-13
MXPA05003610A (es) 2005-06-03
KR20050051696A (ko) 2005-06-01
CN1703658A (zh) 2005-11-30
CA2501402A1 (en) 2004-04-29
JP2006503221A (ja) 2006-01-26
CA2501402C (en) 2011-01-18
WO2004036021A3 (en) 2004-07-08
AU2003282520A8 (en) 2004-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1703658B (zh) 基于发动机负荷的燃料喷射定时补偿
EP1538325B1 (en) Control device of internal combustion engine
US5044337A (en) Control system for and method of controlling an internal combustion engine
US7478624B2 (en) Ignition timing control device of internal combustion engine
US7107142B2 (en) Automatic compliance device, automatic compliance method, automobile, and storage medium
US5803047A (en) Method of control system for controlling combustion engines
US10450970B2 (en) Detecting and mitigating abnormal combustion characteristics
US20020073957A1 (en) Combustion event indicative parameter dependent control for auto-ignited combustion
KR100299998B1 (ko) 내연기관용점화시기제어장치및방법
CN102022206A (zh) 用于内燃机的闭环燃烧控制的方法和设备
EP3396139B1 (en) Method for operating engine in intermittent combustion mode and engine control device
EP0273601B1 (en) Engine control and combustion quality detection system and method
KR101755969B1 (ko) 가스 엔진의 연소 제어 장치
KR20060129031A (ko) 연료분사 타이밍 조정 장치 및 방법
EP3343019A1 (en) Internal combustion engine control device
JPWO2003006808A1 (ja) ４ストロークエンジンの制御装置及び制御方法
CN109404152B (zh) 车用电控甲醇-柴油双燃料发动机燃料供给闭环控制方法
CN103790751A (zh) 内燃机的控制装置
US5653209A (en) Method and system for an adaptive fuel control in two-stroke engines
JPS5825547A (ja) 内燃機関の燃焼過程の制御方法
US4596218A (en) LPP combustion control for IC engine with abnormal combustion
AU2009230168B2 (en) Gas engine controller
Badawy et al. Fuzzy logic control of diesel combustion phasing using ion current signal
JPH04136482A (ja) オクタン価検出方法
US11365712B2 (en) Control system for a dedicated exhaust gas recirculation engine

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100526

Termination date: 20141009

EXPY Termination of patent right or utility model