PL200916B1 - Sposób i urządzenie do sterowania wtryskiem paliwa - Google Patents

Abstract

Sposób sterowania wtryskiem paliwa, polega na tym, ze próbkuje si e ci snienie paliwa dostarczane do zaworu wtry- sku paliwa silnika przez wykrywanie ci snienia jako sygna lu analogowego i przetwarzanie wykrytego ci snienia na sygna l cyfrowy, okre sla si e okres wtrysku w oparciu o ilo sc wtrysku paliwa zgodnie ze stanem pracy silnika i ci snienie paliwa dla sterowania ilo sci a wtrysku, która zosta la przetworzona na sygna l cyfrowy, i steruje si e zaworem wtrysku paliwa wtrysku- j ac paliwo w wyznaczonym okresie wtrysku, przy czym steruje si e ci snieniem paliwa tak, zeby ci snienie paliwa dla sterowania ci snieniem wtrysku by lo zbli zone do docelowego ci snienia ustalonego zgodnie ze stanem pracy silnika. Próbkowanie dla obliczania ci snienia paliwa przy sterowaniu ilo sci a wtrysku i próbkowanie dla obliczania ci snienia paliwa przy sterowaniu ci snieniem wtrysku wykonuje si e w ró znych czasach. Urz adze- nie do sterowania wtryskiem paliwa, zawiera zespó l próbkuj acy do wykrywania ci snienia paliwa dostarczanego do zaworu wtrysku paliwa silnika jako sygna l analogowy i do przetwarza- nia sygna lu analogowego na sygna l cyfrowy, zespó l steruj acy ilo sci a wtrysku dla okre slania okresu wtrysku na podstawie ilo sci wtrysku paliwa zgodnie ze stanem pracy silnika i ci snienia paliwa dla sterowania ilo sci a wtrysku, która zosta la przetwo- rzona na sygna l cyfrowy przez elementy próbkuj ace, i dla sterowania zaworem wtrysku paliwa tak, ze paliwo jest wtry- skiwane podczas okresu wtrysku, . . . . . . . PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do sterowania wtryskiem paliwa.

W silnikach Diesla ogólnie nazwanych akumulatorowymi i w silnikach benzynowych z bezpośrednim wtryskiem paliwo ma zwiększane ciśnienie i jest dostarczane do wspólnego przewodu (przewodu rozdzielacza paliwa), który rozprowadza paliwo do elektromagnetycznych wtryskiwaczy indywidualnych cylindrów, a paliwo jest wtryskiwane przez otwarcie każdego wtryskiwacza.

Urządzenie sterujące wtryskiem paliwa tego typu dla silnika po pierwsze wykrywa ciśnienie paliwa we wspólnym przewodzie (ciśnienie wspólnego przewodu) jako sygnał analogowy przez użycie czujnika ciśnienia przewodu. Urządzenie sterujące wtryskiem paliwa dokonuje przetwarzania analogowo-cyfrowego ciśnienia wspólnego przewodu jako wykrywanego sygnału analogowego na sygnał cyfrowy. Ponadto urządzenie sterujące wtryskiem paliwa steruje ilością wtrysku paliwa i ciśnieniem wtrysku w oparciu o przetworzone na sygnał cyfrowy ciśnienie wspólnego przewodu. Aby odróżnić ciśnienie wspólnego przewodu przed przetwarzaniem analogowo-cyfrowym i ciśnienie wspólnego przewodu po przetwarzaniu analogowo-cyfrowym, to ostatnie będzie omawiane po prostu jako „ciśnienie przewodu w tym opisie. Ponadto w tym opisie szereg procesów od wykrywania ciśnienia paliwa we wspólnym przewodzie jako sygnału analogowego przy zastosowaniu czujnika ciśnienia przewodu aż do przetwarzania A/C sygnału analogowego na sygnał cyfrowy będzie omawianych jako „próbkowanie.

Przy sterowaniu ilością wtrysku paliwa czas trwania pobudzania elektrycznego (czas trwania wtrysku) jest określony w oparciu o ciśnienie przewodu i wartość wymaganej ilości wtrysku, odpowiadającą stanowi pracy silnika. W wyniku elektrycznego pobudzenia zaworu elektromagnetycznego w tym czasie trwania, wtryskiwacz jest otwarty w celu wtrysku ilości paliwa odpowiadającej wartości wymaganej ilości wtrysku.

Przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku obliczane jest ciśnienie docelowe zgodnie ze stanem pracy silnika i zawór sterujący ciśnieniem jest pobudzany elektrycznie tak, że ciśnienie przewodu zbliża się do ciśnienia docelowego. To pobudzanie elektryczne reguluje ilość paliwa dostarczanego (ilość wtrysku paliwa) z pompy zasilającej do wspólnego przewodu tak, że ciśnienie wspólnego przewodu staje się optymalne i zostaje zapewnione ciśnienie paliwa potrzebne dla wtrysku paliwa z wtryskiwacza.

Podobna technika uwzględniająca regulację z próbkowaniem w urządzeniu sterującym wtryskiem paliwa jest przedstawiona na przykład w japońskim opisie patentowym nr 3077298. Ten opis patentowy proponuje, żeby próbkowanie dla obliczania ciśnienia przewodu w celu sterowania ilością wtrysku i próbkowanie dla obliczania ciśnienia przewodu w celu sterowania ciśnieniem wtrysku były wykonane synchronicznie z wtryskiem paliwa, to jest otwarciem zaworu wtryskiwacza.

W kilku przypadkach ciśnienie wspólnego przewodu zmienia się podczas dostarczania paliwa i zdolność sterowania moż e pogorszyć się .

Ponadto, jeżeli przetwornik analogowo-cyfrowy, który wykonuje przetwarzanie analogowocyfrowe podczas próbkowania, jest dostarczony oddzielnie z elektronicznej jednostki sterującej, która wykorzystuje mikrokomputer dla realizacji sterowania ilością wtrysku i sterowania ciśnieniem wtrysku, czas jest zużywany na komunikację między przetwornikiem analogowo-cyfrowym i mikrokomputerem. Czas komunikacji zajmuje wielką część czasu trwania wyjściowego sygnału sterującego wtryskiwaczem. Dlatego, aby wykonać różne operacje z dużą niezawodnością, jest konieczne zwiększenie szerokości sygnału sterującego wtryskiwaczem (wyjściowego czasu trwania) do pewnej wartości. Innymi słowy, jeżeli okres wyjściowy sygnału sterującego jest krótki, trudne jest wykonanie różnych operacji w tym okresie wyjś ciowym.

Ponadto występuje opóźnienie między początkiem wyjściowego sygnału sterującego wtryskiwaczem i rzeczywistym otwarciem zaworu wtryskiwacza. Ten czas opóźnienia jest krótki w przypadku bardzo czułych wtryskiwaczy. Odpowiednio regulacja czasu przerwania wyjściowego sygnału sterującego wtryskiwaczem jest wczesna. Dlatego, jeżeli mała ilość paliwa ma być wstrzyknięta do bardzo czułego wtryskiwacza, istnieje niebezpieczeństwo, że różne operacje nie mogą być zakończone w okresie wyjś ciowym sygnału sterującego wtryskiwaczem, który jest krótki, jak wspomniano powyżej.

Celem wynalazku jest dostarczenie urządzenia sterującego wtryskiem paliwa, przystosowanego do poprawy zdolności sterowania ciśnieniem wtrysku paliwa podczas utrzymywania dobrej zdolności sterowania ilością wtrysku paliwa.

Innym celem wynalazku jest dostarczenie urządzenia sterującego wtryskiem paliwa, zdolnego do niezawodnego przetwarzania analogowo-cyfrowego ciśnienia wspólnego przewodu, próbkowanego

PL 200 916 B1 synchronicznie wraz z wtryskiem paliwa nawet, jeżeli okres wyjściowy sygnału sterującego wtryskiwaczem jest krótki lub mała ilość paliwa ma być wstrzyknięta z bardzo czułego wtryskiwacza.

Według wynalazku sposób sterowania wtryskiem paliwa, w którym próbkuje się ciśnienie paliwa dostarczane do zaworu wtrysku paliwa silnika przez wykrywanie ciśnienia jako sygnału analogowego i przez przetwarzanie wykrytego ciśnienia na sygnał cyfrowy, określa się okres wtrysku w oparciu o ilość wtrysku paliwa zgodnie ze stanem pracy silnika i ciśnienie paliwa dla sterowania ilością wtrysku, która została przetworzona na sygnał cyfrowy, i steruje się zaworem wtrysku paliwa wtryskując paliwo w wyznaczonym okresie wtrysku, przy czym steruje się ciśnieniem paliwa dla sterowania ciśnieniem wtrysku, które zostało przetworzone na sygnał cyfrowy tak, żeby ciśnienie paliwa dla sterowania ciśnieniem wtrysku było zbliżone do docelowego ciśnienia ustalonego zgodnie ze stanem pracy silnika, charakteryzuje się tym, że próbkowanie dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku i próbkowanie dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku wykonuje się w różnych czasach.

Korzystnie, próbkowanie dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku wykonuje się synchronicznie z wtryskiem paliwa z zaworu wtrysku paliwa.

Próbkowanie dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku wykonuje się z opóź nieniem wtrysku paliwa z zaworu wtrysku paliwa.

Próbkowanie dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku wykonuje się w czasach, gdy ciśnienie paliwa jest stałe.

Próbkowanie dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku wykonuje się synchronicznie z kątem obrotowym wału napędowego silnika.

Próbkowanie dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku wykonuje się po zmierzeniu określonego z góry kąta obrotowego wału napędowego silnika i po rozróżnieniu określonego z góry cylindra podlegającego sterowaniu.

Przy sterowaniu ilością wtrysku, okres, podczas którego zawór wtrysku paliwa działa wyznacza się na podstawie ciśnienia paliwa określanego przez próbkowanie.

Okres pracy zaworu wtrysku paliwa koryguje się w oparciu o temperaturę wody chłodzącej silnik.

Korzystnie, sterowanie ilością wtrysku i sterowanie ciśnieniem wtrysku wykonuje się przy pomocy komputera umieszczonego w elektronicznej jednostce sterującej, a sygnał analogowy przetwarza się na sygnał cyfrowy do obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku za pomocą przetwornika analogowo-cyfrowego umieszczonego w komputerze.

Korzystnie, próbkowanie dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku wykonuje się oddzielnie dla wtrysku pilotującego i wtrysku głównego.

Korzystnie, zwiększa się ciśnienie i dostarcza się paliwo do zaworu wtrysku paliwa za pomocą pompy paliwowej, którą przyłącza się dla napędzania do wału napędowego silnika i uruchamia się w wyniku obrotów wał u napę dowego.

Według wynalazku, urządzenie sterujące wtryskiem paliwa, zawierające zespół próbkujący do wykrywania ciśnienia paliwa dostarczanego do zaworu wtrysku paliwa silnika jako sygnał analogowy i do przetwarzania sygnału analogowego na sygnał cyfrowy, zespół sterujący ilością wtrysku dla określania okresu wtrysku na podstawie ilości wtrysku paliwa zgodnie ze stanem pracy silnika i ciśnienia paliwa dla sterowania ilością wtrysku, która została przetworzona na sygnał cyfrowy przez elementy próbkujące, i dla sterowania zaworem wtrysku paliwa tak, że paliwo jest wtryskiwane podczas okresu wtrysku, zespół □ sterujący ciśnieniem wtrysku dla sterowania ciśnieniem paliwa dla sterowania ciśnieniem wtrysku, które zostało przetworzone na sygnał cyfrowy przez elementy próbkujące tak, że ciśnienie paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku zbliża się do docelowego ciśnienia ustalonego zgodnie ze stanem pracy silnika, charakteryzuje się tym, że zespół próbkujący zawiera elementy do wykonywania próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku i do próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku w różnych czasach.

Zespół próbkujący jest dostosowany do próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku synchronicznie z wtryskiem paliwa z zaworu wtrysku paliwa.

Zespół próbkujący zawiera elementy do próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku z opóźnieniem wtrysku paliwa z zaworu wtrysku paliwa.

Zespół próbkujący zawiera elementy do próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku w czasach, gdy ciśnienie paliwa jest stałe.

Zespół próbkujący zawiera elementy do próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku synchronicznie z kątem obrotowym wału napędowego silnika.

PL 200 916 B1

Zespół próbkujący zawiera czujnik kąta obrotowego do pomiaru kąta obrotowego wału napędowego silnika, czujnik rozróżniania cylindra do rozróżniania cylindra podlegającego sterowaniu, przy czym elementy próbkujące są dostosowane do próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku, przy pomiarze określonego z góry kąta obrotowego wału napędowego przez czujnik kąta obrotowego i przy rozróżnianiu określonego z góry cylindra podlegającego sterowaniu przez czujnik rozróżniania cylindra.

Zespół sterujący ilością wtrysku zawiera elementy obliczające czas końca wtrysku dla obliczania okresu, podczas którego zawór wtrysku paliwa działa w oparciu o ciśnienie obliczone przez elementy próbkujące.

Elementy obliczające czas końca wtrysku są dostosowane do wykonywania korekcji w oparciu o temperaturę wody chłodzącej silnik.

Zespół sterujący ilością wtrysku i zespół □ sterujący ciśnieniem wtrysku zawierają komputer umieszczony w elektronicznej jednostce sterującej, elementy próbkujące, elementy do wykonywania przetwarzania sygnału analogowego na sygnał cyfrowy dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku stanowi przetwornik analogowo-cyfrowy umieszczony w komputerze.

Zespół □ próbkujący jest dostosowany do wykonywania obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku oddzielnie dla wtrysku pilotującego i wtrysku głównego.

Do wału napędowego silnika jest przyłączona pompa paliwowa, która jest uruchomiana obrotami wału napędowego i jest połączona z zaworem wtrysku paliwa dla zwiększania ciśnienia i dostarczania paliwa do zaworu.

Do wału napędowego silnika jest przyłączona pompa paliwowa, która jest uruchomiana obrotami wału napędowego i jest połączona z zaworem wtrysku paliwa dla zwiększania ciśnienia i dostarczania paliwa do zaworu.

Sposób i urządzenie do sterowania wtryskiem paliwa według wynalazku wykrywa ciśnienie paliwa dostarczanego z pompy paliwowej do zaworu wtrysku paliwa silnika i zapewnia sterowanie ilością wtrysku paliwa i ciśnieniem wtrysku na podstawie wykrytej wartości ciśnienia paliwa, oraz sposobu sterowania nim.

Sposób i urządzenie według wynalazku umożliwiają zrealizowanie celowego próbkowania ze sterowaniem ilością wtrysku i celowego próbkowania ze sterowaniem ciśnieniem wtrysku w poszczególnych optymalnych czasach. W wyniku tego staje się możliwa poprawa zdolności sterowania ciśnieniem wtrysku paliwa przy utrzymywaniu dobrej zdolności sterowania ilością wtrysku paliwa.

Przedmiot wynalazku jest ukazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 jest schematem ilustrującym konstrukcję urządzenia sterującego wtryskiem paliwa zastosowanego w silniku Diesla typu akumulatora ciśnienia, fig. 2 jest siecią działań ilustrującą procedurę obliczania czasu końca wtrysku, fig. 3 jest wykresem ilustrującym zespół krzywych sterowania do zastosowania przy obliczaniu okresu wtrysku, fig. 4 jest siecią działań ilustrującą procedurę obliczania ciśnienia przewodu dla sterowania ciśnieniem wtrysku, fig. 5 jest siecią działań ilustrującą procedurę sterowania pompą zasilającą przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku, fig. 6 jest wykresem w funkcji czasu, wskazującym specyficzny tryb procesu próbkowania wykonywanego przez urządzenie sterujące wtryskiem paliwa.

Przykład wykonania urządzenia sterującego wtryskiem paliwa według wynalazku będzie opisany poniżej w odniesieniu do rysunków.

Pojazd jest wyposażony w silnik 11 typu Diesla jako akumulatora ciśnienia, jak pokazano na fig. 1. Silnik 11 ma głowicę 12 cylindra i blok cylindrów 13, który ma wiele cylindrów (na przykład cztery cylindry #1, #2, #3, #4). Tłok 14 jest umieszczany w każdym cylindrze #1 do #4 dla ruchu postępowo-zwrotnego. Tłoki 14 są dołączone do wału korbowego 16, który jest wałem napędowym silnika 11, przez korbowody 15. Ruchy postępowo-zwrotne tłoków 14 są zamieniane na ruchy obrotowe przez korbowody 15 i są przenoszone do wału korbowego 16. Na fig. 1 wał korbowy 16 jest pokazany jako oddalony od bloku cylindrów 13 dla dogodnej ilustracji.

Przejście wlotowe U_ jest dołączone do komory spalania każdego cylindra #1 do #4 tak, że powietrze jest wprowadzane z zewnątrz silnika 11 do każdej komory spalania przez przejście wlotowe 17. Przejście wylotowe 18 jest też dołączone do każdej komory spalania. Głowica 12 cylindra jest wyposażona w wał rozrządu 48 oraz zawory wlotowe 21 i zawory wylotowe 22 cylindrów #1 do #4. Wał rozrządu 48 jest dołączony napędowo do wału korbowego 16 przez taśmę, łańcuch lub podobny znany element. Wał rozrządu 48 podlega jednemu obrotowi podczas każdych dwóch obrotów wału korbowego 16. Zawory wlotowe i wylotowe 21, 22 są napędzane tam i z powrotem przez krzywki (nie pokazane) zapewnione na wale rozrządu 48 tak, żeby otworzyć i zamknąć części łączące między

PL 200 916 B1 przejściami wlotowymi i wylotowymi 17, 18 oraz komorami spalania. Na fig. 1 wał rozrządu 48 jest pokazany jako oddalony od głowicy 12 cylindra dla dogodnej ilustracji.

Głowica 12 cylindra jest zaopatrzona w elektromagnetyczne zawory wtrysku paliwa (wtryskiwacze) 23. które wtryskują paliwo do komór spalania cylindrów #1 do #4. Wtrysk paliwa z każdego wtryskiwacza 23 do komory spalania jest sterowany przez zawór elektromagnetyczny 24. Sposoby wtrysku paliwa obejmują „wtrysk główny dotyczący wtrysku głównej ilości paliwa dla uzyskania mocy wyjściowej silnika i „wtrysk sterujący dotyczący wtrysku małej ilości paliwa przed wtryskiem głównym w celu poprawy zapalności.

Wtryskiwacze 23 są dołączone do wspólnego przewodu 25, który jest przewodem rozdzielczym paliwa. Podczas gdy zawór elektromagnetyczny 24 jest otwarty, paliwo ze wspólnego przewodu 25 jest wtryskiwane z odpowiedniego wtryskiwacza 23 do komory spalania. Stosunkowo wysokie ciśnienie, odpowiadające ciśnieniu wtrysku paliwa, jest odbierane we wspólnym przewodzie 25. Aby zrealizować ten odbiór ciśnienia, wspólny przewód 25 jest dołączony do końcówki wylotowej 28 pompy zasilającej 27 przez rurę zasilającą 26.

Końcówka wlotowa 31 pompy zasilającej 27 jest dołączona do zbiornika paliwa 33 przez filtr 32. Paliwo jest wyciągane ze zbiornika paliwa 33 do pompy zasilającej 27 przez filtr 32. Pompa zasilająca 27 ma krzywkę (nie pokazaną), która porusza się synchronicznie z obrotami wału korbowego 16 i parę nurników (nie pokazanych), które są poruszane tam i z powrotem przez krzywkę. Pompa zasilająca 27 zwiększa ciśnienie paliwa w komorze zwiększającej ciśnienie (nie pokazanej) w wyniku ruchów postępowo-zwrotnych nurników i wyrzuca paliwo z końcówki wylotowej 28 oraz dostarcza paliwo do wspólnego przewodu 25 przez rurę zasilającą 26. Ciśnienie paliwa wyrzucanego z pompy zasilającej 27, to jest ilość paliwa wyrzucanego stamtąd (ilość dostarczonego paliwa) jest regulowana przez otwarcie i zamknięcie zaworu 34 sterującego ciśnieniem, ustawionego blisko końcówki wylotowej 28.

Dostarczanie paliwa do cylindrów, powodowane przez ruchy podnoszące dwóch nurników, jest wykonywane kolejno, z różnicą fazy 360° CA w kącie obrotu wału korbowego (CA jest skrótem kąta obrotu wału korbowego) (patrz fig. 6).

Końcówka powrotna 35 pompy zasilającej 27 i końcówka powrotna 36 zaworu elektromagnetycznego 24 są dołączone do zbiornika paliwa 33 przez rury powrotne 37. Nadwyżkowe ilości paliwa z pompy zasilającej 27 i wtryskiwaczy 23 są przywracane do zbiornika paliwa 33 przez rury powrotne 37.

Paliwo jest wtryskiwane z wtryskiwaczy 23 do powietrza wlotowego o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu, które zostało wprowadzone do cylindrów #1 do #4 przez przejście wlotowe 17 i zostało sprężone przez tłoki 14. Wtryskiwane paliwo jest samozapalne i pali się wytwarzając gazy spalinowe, po czym tłoki 14 są poruszane tam i z powrotem i dlatego wał korbowy 16 jest obracany. W ten sposób silnik 11 wytwarza siłę napędową (wyjściowy moment obrotowy). Gazy spalinowe są usuwane z silnika 11 przez przejście wylotowe 18.

Różne czujniki, włączając czujnik 41 temperatury wody, czujnik 42 przyspieszenia, czujnik 43 ciśnienia przewodu, czujnik 44 kąta obrotowego, czujnik 45 rozróżnienia cylindra i tak dalej są stosowane do wykrywania stanu pracy silnika 11. Czujnik 41 temperatury wody jest zapewniony w bloku cylindrów 13 dla wykrywania temperatury wody chłodzącej, która płynie w płaszczu wodnym 13a. Czujnik 42 przyspieszenia wykrywa pracę z przyspieszeniem, tzn. stopień nacisku pedału przyspieszenia 39. spowodowany przez kierowcę. Czujnik 43 ciśnienia przewodu jest zapewniony we wspólnym przewodzie 25 dla wykrywania ciśnienia wspólnego przewodu, to jest ciśnienia paliwa występującego we wspólnym przewodzie 25.

Czujnik 44 kąta obrotowego zawiera na przykład przez wirnik 46 zamocowany do wału korbowego 16, a blisko wirnika 46 jest umieszczony przetwornik elektromagnetyczny 47. Na zasadniczo całym zewnętrznym obrzeżu wirnika 46 jest umieszczonych równomiernie wiele występów 46a. Wirnik 46 ma obniżoną część, gdzie nie występują dwa występy 46a. Zatem w obniżonej części odstęp między sąsiednimi występami 46a jest większy niż w innych częściach wirnika 46. Przetwornik elektromagnetyczny 47 daje na wyjściu sygnał impulsowy (impuls NE) za każdym razem, gdy występy 46a wirnika 46 przechodzą przez przetwornik elektromagnetyczny 47 podczas obracania się wirnika 46 wraz z obrotem wału korbowego 16. W tym przykładzie wykonania przetwornik elektromagnetyczny 47 daje na wyjściu 34 sygnały impulsowe podczas każdego pojedynczego obrotu wału korbowego 16 (patrz fig. 6).

W tym przykładzie wykonania sygnały impulsowe są kolejno ponumerowane, i dlatego są zidentyfikowane. Bardziej szczegółowo, odnośnie czasu, gdy część obniżona występów przechodzi przez przetwornik elektromagnetyczny 47, sygnał impulsowy odpowiadający bezpośrednio następnemu

PL 200 916 B1 występowi 46a jest oznaczony jako „0”, co pokazano na fig. 6. Aż do czasu, gdy wirnik 46 wykona pół obrotu, numer impulsu wzrasta o jeden za każdym razem, gdy sygnał impulsowy występuje na wyjściu. Następnie aż do pół obrotu wirnika 46 numer impulsu wraca do „0”. Numer impulsu wtedy wzrasta o jeden przy każdym sygnale impulsowym na wyjściu, aż obniżona część występów przechodzi przez przetwornik elektromagnetyczny 47. Ta operacja może być zrealizowana przez użycie licznika, który zlicza sygnały impulsowe i następnie pamięta wartość „0” do „16 odpowiadającą występom 46a czujnika 44 kąta obrotowego.

Jak pokazano na fig. 1, czujnik 45 rozróżnienia cylindra jest utworzony na przykład przez wirnik 49 zamocowany do wału rozrządu 48 i przetwornik elektromagnetyczny 51 umieszczony blisko wirnika 49. Wiele występów 49a jest utworzonych równomiernie na zewnętrznym obrzeżu wirnika 49, a inny występ 49b jest utworzony blisko określonego z góry, jednego z występów 49a. Przetwornik elektromagnetyczny 51 daje na wyjściu sygnał impulsowy za każdym razem, gdy występ 49a, 49b wirnika 49 przechodzi przez przetwornik elektromagnetyczny 51, gdy wirnik 49 obraca się wraz z obrotami wału rozrządu 48. W tym przekładzie wykonania czujnik 45 rozróżniania cylindra daje na wyjściu pięć sygnałów impulsowych podczas każdego obrotu wału rozrządu 48, to jest podczas każdych dwóch obrotów wału korbowego 16.

Sygnały impulsowe na wyjściu czujnika 44 kąta obrotowego i czujnika rozróżnienia cylindra 45 są stosowane do obliczania kąta obrotu wału korbowego (°CA) i obliczania prędkości obrotowej silnika oraz obliczania górnego martwego punktu tłoka 14 w każdym cylindrze #1 do #4 (rozróżniają cylindry). Na przykład prędkość obrotowa silnika, to jest liczba obrotów wału korbowego 16 na jednostkę czasu jest określona w oparciu o liczbę sygnałów impulsowych na wyjściu czujnika 44 kąta obrotowego na jednostkę czasu.

Pojazd jest wyposażony w elektroniczną jednostkę sterującą (ECU) 52 do sterowania różnymi urządzeniami uruchamiającymi silnik, na przykład zaworem 34 sterującym ciśnieniem pompy zasilającej 27, zaworami elektromagnetycznymi 24 każdego wtryskiwacza 23 i tak dalej, w oparciu o wykrywane wartości dostarczane przez czujniki 41 do 45. ECU 52 zawiera zewnętrzny przetwornik analogowo-cyfrowy (A/C) 53 i mikrokomputer 54. Zewnętrzny przetwornik A/C 53 i mikrokomputer 54 są połączone ze sobą dla szeregowej komunikacji. Zewnętrzny przetwornik A/C 53 dokonuje cyfrowej przemiany sygnałów analogowych z czujników spośród czujników 41 do 45, które mają na wyjściu wykrywane wartości w sygnałach analogowych, na przykład czujnik 43 ciśnienia przewodu, czujnik 41 temperatury wody i tak dalej.

Mikrokomputer 54 tworzący centralny element jednostki ECU 52, zawiera wewnętrzny przetwornik A/C 55, pamięć stałą (ROM) 56, jednostkę centralną (CPU) 57, pamięć o dostępie bezpośrednim (RAM) 58, obwód wejście-wyjście 59 i przewód 60, który łączy te elementy 55 do 59. Wewnętrzny przetwornik A/C 55 wykonuje przetwarzanie sygnału cyfrowego na sygnały analogowe z czujników, które wymagają szybkiej komunikacji z CPU 57 (w tym przykładzie wykonania czujnik 43 ciśnienia przewodu) spośród czujników 41 - 45, który daje na wyjściu wykrywane wartości w sygnałach analogowych.

Programy sterujące i dane pierwotne są wprowadzane wstępnie do pamięci ROM 56. Zgodnie z programami sterującymi i danymi pierwotnymi wprowadzonymi do pamięci ROM 56, jednostka CPU 57 wykonuje różne operacje i steruje na przykład ilością wtrysku paliwa i ciśnieniem wtrysku. Ponadto jednostka CPU 57 przekazuje na wyjściu do wewnętrznego przetwornika A/C 55 i zewnętrznego przetwornika A/C 53 rozkazy dla przetwarzania analogowo-cyfrowego aktualnie mierzonych wartości dostarczanych przez czujnik 43 ciśnienia przewodu lub podobny i wprowadza wartość ciśnienia przewodu po przetwarzaniu A/C. RAM 58 chwilowo zapamiętuje wyniki operacji dokonywanej przez CPU 57. Obwód wejście-wyjście 59 steruje transmisją i odbiorem między CPU 57 i czujnikami 41 do 45, jak również zewnętrznym przetwornikiem A/C 53 i urządzeniami uruchamiającymi.

Procedura sterowania ilością wtrysku paliwa wykonana przez ECU 52 zostanie opisana dalej. Fig. 2 przedstawia procedurę obliczania czasu końca wtrysku w procedurze sterowania ilością wtrysku. Procedura obliczania czasu końca wtrysku jest wykonywana za każdym razem, gdy sygnał sterujący otwarciem wtryskiwacza jest wytwarzany na wyjściu zaworu elektromagnetycznego 24, to jest procedura jest wykonywana synchronicznie z regulacją początku wtrysku. Regulacja początku wtrysku jest określona w oddzielnie zaplanowanej procedurze przez przetworzenie regulacji wtrysku paliwa, obliczonego w oparciu o stany pracy silnika, na przykład prędkość obrotową silnika zapewnioną przez czujnik 44 kąta obrotowego, operację przyspieszenia zapewnioną przez czujnik 42 przyspieszenia i tak dalej, aż do czasu zastosowania impulsów NE.

PL 200 916 B1

W etapie 101 jednostka ECU 52 daje na wejściu ciśnienie wspólnego przewodu, to jest sygnał analogowy wykrywany przez czujnik 43 ciśnienia przewodu. Później w etapie 102 jednostka ECU 52 oblicza ciśnienie przewodu przy sterowaniu ilością wtrysku przez przetwarzanie ciśnienia wspólnego przewodu na sygnał cyfrowy. Szczególnie w mikrokomputerze 54 w jednostce ECU 52 rozkaz przetwarzania A/C jest wyprowadzany z jednostki CPU 57 do wewnętrznego przetwornika A/C 55. W odpowiedzi na rozkaz wewnętrzny przetwornik A/C 55 przetwarza ciśnienie wspólnego przewodu na sygnał cyfrowy. Przetworzona wartość jest wprowadzana jako ciśnienie epcrinj przewodu do jednostki CPU 57. Etapy 101 i 102 odpowiadają próbkowaniu.

W etapie 103 okres τ wtrysku paliwa jest obliczany w oparciu o wartość wymaganej ilości wtrysku i ciśnienie epcrinj. Wartość wymaganej ilości wtrysku jest wartością obliczoną w oparciu o stan pracy silnika 11 w oddzielnie zaprojektowanej procedurze obliczania ilości wtrysku. W procedurze obliczania ilości wtrysku jest wykorzystywana określona z góry mapa sterowania zadająca podstawową ilość wtrysku w oparciu o prędkość obrotową silnika i ilość operacji przyspieszania i jest określona podstawowa ilość wtrysku (podstawowy czas trwania wtrysku) odpowiadający występującej wtedy prędkości obrotowej silnika i występującej wtedy operacji przyspieszania. Okres τ wtrysku paliwa, który oznacza czas końca wtrysku, jest poprawiany w oparciu o temperaturę wody chłodzącej silnika 11. Ściśle mówiąc, podstawowa ilość wtrysku jest poprawiana w oparciu o temperaturę wody chłodzącej i tym podobne tak, że jest określana wartość wymaganej ilości wtrysku.

Okres τ wtrysku paliwa jest obliczany na przykład odnosząc się do mapy sterowania zadającej okres τ wtrysku paliwa w oparciu o wartość wymaganej ilości wtrysku i ciśnienie przewodu, jak pokazane na fig. 3. Na tej mapie sterowania okres τ wtrysku paliwa zmniejsza się wraz ze wzrostem ciśnienia przewodu pod warunkiem, że jest ustalona wartość wymaganej ilości wtrysku. Jeżeli ciśnienie przewodu jest ustalone, okres τ wtrysku paliwa wzrasta wraz ze wzrostami wartości wymaganej ilości wtrysku. W procesie S103 okres τ wtrysku paliwa, odpowiadający wartości wymaganej ilości wtrysku i ciśnienia przewodu epcrinj jest odczytywany z mapy sterowania.

Następnie w etapie 104 punkt czasu końca wtrysku, to jest punkt czasu, który jest osiągany po upływie okresu τ wtrysku paliwa, następującego po punkcie czasu początku wtrysku, jest obliczany w oparciu o punkt czasu dostarczania sygnału sterującego dla otwarcia wtryskiwacza 23 i okresu τ wtrysku paliwa. Po tym procedura obliczania jest kończona. Tak więc próbkowanie dla obliczania ciśnienia epcrinj przy sterowaniu ilością wtrysku jest wykonywane synchronicznie z regulacją czasową początku wtrysku paliwa.

Tak obliczony punkt czasu końca wtrysku jest używany jako punkt czasu końca pobudzenia elektrycznego podczas sterowania pobudzeniem elektrycznym zaworu elektromagnetycznego 24 w różnych procedurach. Gdy jest osiągnięty punkt czasu końca pobudzenia elektrycznego, zawór elektromagnetyczny 24 przestaje być pobudzany, więc wtrysk paliwa z wtryskiwacza 23 jest zatrzymywany. Tak więc wtryskiwacz 23 jest otwarty w okresie τ wtrysku paliwa tak, że wymagana ilość paliwa jest wtryskiwana do komory spalania.

Następnie będzie opisana procedura sterowania ciśnieniem wtrysku, wykonywana przez jednostkę ECU 52. Fig. 4 przedstawia procedurę obliczania ciśnienia przewodu przy sterowaniu ciśnieniem przewodu epcrpump wtrysku w procedurze sterowania ciśnieniem wtrysku.

Jednostka ECU 52 określa, czy jest wybrany obecny czas, w którym ciśnienie epcrpump przewodu powinno być obliczone w etapach 201 i 202. W etapie 201 określa się, czy numer impulsu sygnału impulsowego (impuls NE) wychodzący z czujnika kąta obrotowego 44 ma określoną z góry wartość □ . Określona z góry wartość □ jest kolejnym numerem sygnału impulsowego, który jest wyprowadzony natychmiast po zakończeniu dostarczania paliwa przez jeden z nurników pompy zasilającej 27, to jest, gdy ciśnienie wspólnego przewodu przestaje wzrastać i staje się stałe przy zasadniczo stałej wartości. W tym przykładzie wykonania określona z góry wartość □ jest ustalana na „3. W S202 zostaje określony cylinder, którego czas końca dostawy paliwa jest ustalany (cylinder #1 albo #4 w tym przypadku) w oparciu o wyprowadzanie sygnału impulsowego z czujnika 45 rozróżniania cylindra. Wyżej wymieniony numer impulsu („3) w etapie 201 i wyżej wymieniony cylinder („#1 lub „#4) są zwykłymi przykładami i mogą być odpowiednio zmienione zależnie od rodzaju silnika 11.

Jeżeli warunki określania w etapach 201 i 202 są oba spełnione, ciśnienie wspólnego przewodu, które jest sygnałem analogowym wykrywanym przez czujnik 43 ciśnienia przewodu, jest na wyjściu etapu 203. W etapie 204 ciśnienie epcrpump przewodu jest obliczane w wyniku przemiany ciśnienia wspólnego przewodu na sygnał cyfrowy. Szczególnie mikrokomputer 54 w jednostce ECU 52 dostarcza na wyjściu rozkaz przetwarzania analogowo-cyfrowego do zewnętrznego przetwornika A/C 53.

PL 200 916 B1

W odpowiedzi na rozkaz zewnętrzny przetwornik A/C 53 przetwarza ciśnienie wspólnego przewodu na sygnał cyfrowy. Wtedy przetworzona wartość jest wprowadzana jako ciśnienie epcrpump przewodu do mikrokomputera 54. Po obliczeniu ciśnienia epcrpump przewodu procedura obliczeniowa jest kończona. Etapy 203, 204 odpowiadają próbkowaniu.

Jeżeli warunek określania w etapie 201 nie jest spełniony lub jeżeli warunek określania w etapie 202 nie jest spełniony, chociaż warunek określania w etapie 201 jest spełniony, to obliczanie procedury jest kończone bez wykonania etapów 203, 204. Zatem w procedurze obliczania ciśnienia przewodu, próbkowanie dla obliczania ciśnienia epcrpump przewodu jest wykonywane synchronicznie z określonym z góry sygnałem impulsowym.

Fig. 5 przedstawia procedurę dla sterowania zaworem 34 sterowania ciśnieniem z pompy zasilającej 27 przez użycie ciśnienia epcrpump przewodu w procedurze sterowania ciśnieniem wtrysku.

Najpierw w etapie 301 jednostka ECU 52 dodaje wielkość wycieku i oczekiwaną wielkość zmiany docelowego ciśnienia do wymaganej wartości ilości wtrysku oraz ustala wynik dodawania jako oczekiwaną wielkość wtrysku qbase pompy zasilającej 27. Wartość wymaganej ilości wtrysku jest taką samą wartością jak stosowana w etapie 103 w procedurze obliczania czasu końca wtrysku i wielkość wycieku jest ilością paliwa, które wycieka z wtryskiwacza 23 i tym podobnego. Wartość otrzymana przez dodanie wielkości wycieku do wartości wymaganej ilości wtrysku jest ilością paliwa potrzebnego do utrzymania określonej z góry wartości ciśnienia wspólnego przewodu. Oczekiwana wielkość zmiany docelowego ciśnienia jest oczekiwaną ilością paliwa potrzebnego do doprowadzenia ciśnienia wspólnego przewodu do docelowego ciśnienia epcrtrg, które jest docelową wartością ciśnienia wspólnego przewodu zgodnie ze stanem operacji silnika 11, jeżeli docelowe ciśnienie epcrtrg zmienia się.

Później w etapie 302 ciśnienie epcrpump przewodu określone w procedurze obliczania ciśnienia przewodu jest odejmowane od docelowego ciśnienia epcrtrg i wynik odejmowania jest ustalany jako odchylenia ciśnienia epcrdl. Proporcjonalny termin gfbp sprzężenia zwrotnego i integralny termin gfbi sprzężenia zwrotnego są określane w etapach 303 i 304 w oparciu o odchylenie ciśnienia epcrdl. Szczególnie w etapach 303 odchylenie ciśnienia epcrdl jest mnożone przez określony z góry współczynnik K i wynik mnożenia jest ustalany jako proporcjonalny termin gfbp sprzężenia zwrotnego. W etapie 304 iloczyn odchylenia ciśnienia epcrdl i określonego z góry współczynnika M jest dodawany do integralnego terminu gfbi sprzężenia zwrotnego, otrzymanego w poprzednim cyklu sterowania i wynik dodawania jest ustalany jako nowy integralny termin gfbi sprzężenia zwrotnego.

W etapie 305 proporcjonalny termin gfbp sprzężenia zwrotnego i integralny termin gfbi sprzężenia zwrotnego są dodawane do oczekiwanej ilości wtrysku qbase i wynik dodawania jest ustalany jako końcowa ilość wtrysku qpf. W etapie 306 prąd pobudzający elektrycznie pompę jest określany zgodnie z określoną z góry mapą sterowania lub określonym z góry wyrażeniem operacji w oparciu o końcową ilość wtrysku qpf i prędkość obrotową silnika. W etapie 307 zawór 34 sterowania ciśnieniem pompy zasilającej 27 jest pobudzany elektrycznie i sterowany przez wyżej wymieniony prąd pobudzający elektrycznie pompę. Wtedy procedura sterowania kończy się. W ten sposób w procedurze sterowania pompą, pompa zasilająca 27 jest sterowana tak, że ciśnienie epcrpump przewodu zbliża się do docelowego ciśnienia epcrtrg zgodnie ze stanem operacji silnika 11.

Fig. 6 pokazuje zmiany impulsów NE, stopnia podniesienia nurników, ciśnienia wspólnego przewodu, sygnału sterującego dla zaworu elektromagnetycznego 24 i tak dalej, które występują przy wykonywaniu różnych procesów zgodnie z procedurą sterowania ilością wtrysku i procedurą sterowania ciśnieniem wtrysku, jak opisane powyżej. Kropkowane obszary na wykresie wskazują, że paliwo jest dostarczane przez pompę zasilającą 27.

Jeżeli cylindrem wtryskowym jest cylinder #1 lub #4, podniesienie jednego z nurników (linia kropkowo-kreskowa na fig. 6) wzrasta tak, że paliwo jest dostarczane do wspólnego przewodu 25, gdy wał korbowy 16 obraca się. Podniesienie innego nurnika (linia ciągła na fig. 6) zmniejsza się. W wyniku wyżej wymienionego dostarczania paliwa, ciśnienie wspólnego przewodu wzrasta wraz z upływem czasu. Wtedy podnoszenie jednego nurnika zostaje przerwane i dostarczanie paliwa kończy się, a następnie podnoszenie nurnika wchodzi w fazę zmniejszania od fazy wzrostu. Podnoszenie innego nurnika przerywa zmniejszanie i zaczyna się wzrost. Ciśnienie wspólnego przewodu przyjmuje zasadniczo stałą wartość. Zatem w czasie t1 (numer impulsu = „3), gdy ciśnienie wspólnego przewodu zaczyna stabilizować się, ciśnienie wspólnego przewodu dla obliczania ciśnienia epcrpump przewodu jest próbkowane.

W czasie t2 zaczyna się wyprowadzanie sygnału sterującego przy wtrysku pilotującym (sygnał sterujący włączony) i wtryskiwacz 23 jest otwarty, aby rozpocząć wtryskiwanie paliwa. W czasie t2,

PL 200 916 B1 ciśnienie wspólnego przewodu jest próbkowane dla obliczania ciśnienia epcrinj przewodu. Próbkowane ciśnienie epcrinj przewodu jest stosowane do obliczania okresu τι wtrysku przy wtrysku pilotującym. Po zakończeniu dostarczania paliwa ciśnienie wspólnego przewodu spada w wyniku wtrysku pilotującego. W czasie t3 wyprowadzanie sygnału sterującego zostaje zatrzymane (sygnał sterujący jest wyłączony) tak, że wtrysk pilotujący kończy się. Ponieważ dostarczanie paliwa nie jest jeszcze wykonane, ciśnienie wspólnego przewodu pozostaje na zasadniczo stałej wartości po czasie t3.

Po wtrysku pilotującym wyprowadzanie sygnału sterującego wtryskiem głównym jest rozpoczynane w czasie t4 tak, że wtryskiwacz 23 jest otwarty, aby rozpocząć wtryskiwanie paliwa, jak w przypadku czasu t2 do t3. W czasie t4 ciśnienie wspólnego przewodu jest próbkowane dla obliczania ciśnienia epcrinj przewodu.

Próbkowane ciśnienie epcrinj przewodu jest stosowane przy obliczaniu okresu τ2 wtrysku przy wtrysku głównym. Ponieważ dostarczanie paliwa nie jest wykonane, ciśnienie wspólnego przewodu dalej zmniejsza się w wyniku wtrysku głównego po czasie t4. W czasie t5 wyprowadzanie sygnału sterującego zostaje przerwane tak, że wtrysk główny kończy się. Po czasie t5 ciśnienie wspólnego przewodu przyjmuje zasadniczo stałą wartość.

Po wtrysku paliwa do cylindra #1 albo #4, cylinder podlegający wtryskowi jest zmieniany na cylinder #3 lub #2. W tym przypadku podniesienie innego nurnika (linia ciągła na fig. 6) wzrasta, aby dostarczyć paliwo do wspólnego przewodu 25, gdy wał korbowy 16 obraca się. Dlatego ciśnienie wspólnego przewodu wzrasta wraz z upływem czasu.

W czasie t6 podczas wzrostu ciśnienia wspólnego przewodu rozpoczyna się wyprowadzanie sygnału sterującego przy wtrysku pilotującym tak, że wtryskiwacz 23 jest otwarty, aby rozpocząć wtrysk paliwa w czasie t6. Ciśnienie wspólnego przewodu jest próbkowane dla obliczania ciśnienia epcrinj przewodu. Jeżeli obliczone ciśnienie epcrinj przewodu jest stosowane do obliczania okresu τ wtrysku, przy wtrysku pilotującym ciśnienie wspólnego przewodu chwilowo spada w wyniku wtrysku pilotującego. W czasie t7 wyprowadzanie sygnału sterującego zostaje przerwane tak, że wtrysk pilotujący kończy się. Jeżeli dostarczanie paliwa przez inny nurnik trwa, ciśnienie wspólnego przewodu wzrasta ponownie po czasie t7.

Po wtrysku pilotującym w czasie t8 rozpoczyna się wyprowadzanie sygnału sterującego wtryskiem głównym tak, że wtryskiwacz 23 jest otwarty, aby rozpocząć wtrysk główny, jak w przypadku czasów t4 do t5. W czasie t8, ciśnienie wspólnego przewodu jest próbkowane. Przetworzone ciśnienie epcrinj przewodu jest stosowane dla obliczania okresu τ2 wtrysku przy wtrysku głównym. W tym przypadku ciśnienie wspólnego przewodu chwilowo spada w wyniku wtrysku głównego. Jednak ponieważ dostarczanie paliwa trwa, ciśnienie wspólnego przewodu podnosi się ponownie po czasie t9, gdy wyprowadzanie sygnału sterującego jest przerwane.

Gdy paliwo zostaje wtryśnięte do cylindra #3 albo #2, jak opisano powyżej, cylinder podlegający wtryskowi zostaje zamieniony na cylinder #1 lub #4. W czasie t11 ciśnienie epcrpurop przewodu jest określane przez próbkowanie ciśnienia wspólnego przewodu, wykrywanego przez czujnik 43 ciśnienia przewodu, jak w przypadku czasu t1 W czasie t12, gdy rozpoczyna się wyprowadzanie sygnału sterującego przy wtrysku pilotującym, ciśnienie epcrinj przewodu jest określane przez próbkowanie, jak w przypadku czasu t2, t6. W czasie t14, gdy rozpoczyna się wyprowadzanie sygnału sterującego przy wtrysku głównym, ciśnienie epcrinj przewodu jest określane przez próbkowanie, jak w przypadku czasów t4, t8.

Opisany powyżej przykład wykonania mama następujące cechy.

W tym przykładzie wykonania próbkowanie dla obliczania ciśnienia epcrpump przewodu jest wykonywane w czasie różnym od czasu próbkowania dla obliczania ciśnienia epcrinj przewodu. Dlatego optymalny czas dla próbkowania ciśnienia wspólnego przewodu względem poprawy zdolności sterowania różni się między sterowaniem ilością wtrysku i sterowaniem ciśnieniem wtrysku. Stąd staje się możliwe wykonanie jednej z operacji próbkowania w optymalnym czasie dla każdego sterowania oddzielnie względem innej operacji próbkowania. W wyniku tego może być utrzymana tak dobra zdolność sterowania, jak w odpowiednim stanie techniki, względem sterowania ilością wtrysku paliwa i może być poprawiona zdolność sterowania względem sterowania ciśnieniem wtrysku.

Próbkowanie dla obliczania ciśnienia epcrinj przewodu jest wykonywane synchronicznie z wtryskiem paliwa powodowanym przez otwarcie wtryskiwacza 23. Dlatego ciśnienie wspólnego przewodu nieustannie zmienia się zależnie od czasu dostarczania paliwa prze pompę zasilającą 27 i czasu wtrysku paliwa (przyspieszania i opóźniania czasu). Jednak ciśnienie wspólnego przewodu zasadniczo

PL 200 916 B1 równe rzeczywistemu ciśnieniu wtrysku podczas okresu wtrysku może być próbkowane tak, że dobra zdolność sterowania ilością wtrysku paliwa może być utrzymana.

Próbkowanie dla obliczania ciśnienia epcrpump przewodu jest wykonywane synchronicznie z kątem obrotowym wału korbowego 16. Dlatego ciśnienie wspólnego przewodu zmienia się wraz z czasem dostarczania paliwa przez pompę zasilającą 27, to jest wraz z obrotami wału korbowego 16 i staje się stałe przy zasadniczo stałej wartości po zakończeniu dostarczania paliwa. Od czasu, gdy tak ustabilizowane ciśnienie wspólnego przewodu jest próbkowane, ciśnienie epcrpump przewodu może być określone ze zwiększoną dokładnością i zdolność sterowania ciśnieniem wtrysku może być poprawiona w porównaniu z przypadkiem, w którym próbkowanie jest wykonywane synchronicznie z innym parametrem.

Pobieranie próbek dla obliczenia ciśnienia epcrinj przewodu jest wykonywane zasadniczo równocześnie z początkiem wytwarzania sygnału sterującego dla otwarcia wtryskiwacza 23. Dlatego, ponieważ próbkowanie jest wykonywane podczas wczesnego okresu wtrysku paliwa, krótki okres wtrysku może być skutecznie stosowany i wiele operacji może być niezawodnie wykonywanych.

Jest możliwe do przewidzenia wykonanie próbkowania ciśnienia wspólnego przewodu synchronicznie tylko z impulsami NE (synchronizacja kąta), jak również w spokrewnionych technologiach. W tym przypadku jest wymagane, żeby próbkowanie było wykonywane, gdy ciśnienie wspólnego przewodu jest stałe. Aby spełnić to wymaganie, jest konieczne zaprojektowanie pompy zasilającej tak, żeby ciśnienie wspólnego przewodu nie mogło zmienić się. Jednak taki projekt stanie się skomplikowaną konstrukcją. Szczególnie następuje to natychmiast po zakończeniu dostarczania paliwa przez nurnik, którego ciśnienie wspólnego przewodu staje się stałe w pompie zasilającej. Dlatego próbkowanie może być wykonane tylko raz podczas jednej operacji podniesienia nurnika. Stąd, ażeby wykonać wtryski paliwa do wszystkich cylindrów, staje się konieczne zapewnienie wielu nurników. Dlatego liczba części składowych pompy zasilającej wzrasta, powodując skomplikowaną konstrukcję.

W przeciwieństwie do tego urządzenie sterujące według tego przykładu wykonania dokonuje próbkowania synchroniczne z impulsami NE i dokonuje również próbkowania synchroniczne z wtryskami paliwa. W przeciwieństwie do próbkowania synchronicznego względem impulsu NE. próbkowanie synchroniczne względem wtrysku umożliwia wykonanie stabilnego sterownia ilością wtrysku, nawet jeżeli ciśnienie wspólnego przewodu zmienia się zależnie od dostarczania paliwa przez pompę zasilającą 27 lub tym podobne. Podczas każdego dostarczania paliwa działanie każdego nurnika, pobieranie próbek może być wykonane dwa razy, to jest podczas dostarczania paliwa (gdy ciśnienie wspólnego przewodu zmienia się) i natychmiast po dostarczeniu paliwa (gdy ciśnienie wspólnego przewodu jest stałe). W wyniku tego ilości różnych części składowych, włączając nurniki, mogą być małe i pompa zasilająca może mieć uproszczoną konstrukcję. Tak można osiągnąć zmniejszenie kosztów.

W systemie, w którym każda operacja próbkowania ciśnienia wspólnego przewodu jest wykonywana synchronicznie z wtryskiem paliwa, jak w podobnej technologii, jest konieczne wykonanie wielu operacji, włączając próbkowanie, obliczanie czasu końca wtrysku i tak dalej w stosunkowo krótkim okresie wtrysku. Dlatego nie ma zasadniczo czasu na wykonanie innych operacji, takich jak wykrywanie anormalnego stanu czujnika 43 ciśnienia przewodu lub podobnego. Zatem jest trudne wprowadzenie programów dla innych operacji.

W tym przykładzie odmiennie, próbkowanie dla obliczania ciśnienia epcrpump przewodu jest wykonywane synchronicznie z impulsami NE. W tym przypadku nie istnieje ograniczenie, że inne operacje muszą być w takim krótkim okresie, jak w przypadku próbkowania synchronicznego względem wtrysku. Dlatego jest możliwe wprowadzenie programów dla różnych operacji, włączając wykrywanie anormalnego stanu czujnika 43 ciśnienia przewodu.

Przyjmując, że ciśnienie wspólnego przewodu jest próbkowane synchronicznie z impulsami NE i jest stosowane do poprawy dokładności sterowania ilością wtrysku, staje się konieczne zapewnienie środków na przykład do przewidywania ciśnienia wspólnego przewodu w czasie wtrysku paliwa. Jednak, jeżeli próbkowanie jest wykonywane synchronicznie z wtryskiem paliwa, jak w tym przykładzie wykonania, wyżej wymienione środki nie są potrzebne i wystarczają proste programy.

Jeżeli wewnętrzny przetwornik A/C 55 zastosowany w mikrokomputerze 54 jest dołączony do CPU 57 przez przewód 60, komunikacja między CPU 57 i wewnętrznym przetwornikiem A/C 55 może być realizowana z dużą szybkością. Jednostka CPU 57 może wprowadzać przetworzone A/C dane z wewnętrznego przetwornika A/C 55 z dużą szybkością. Dlatego czas potrzebny do komunikacji między wewnętrznym przetwornikiem A/C 55 i jednostką CPU 57 może być znacznie skrócony w porówPL 200 916 B1 naniu z przypadkiem, w którym przetwornik A/C jest zastosowany na zewnątrz jednostki ECU 52 lub w przypadku, w którym przetwornik A/C jest zastosowany w jednostce ECU 52 i jest dołączony do mikrokomputera 54 dla komunikacji szeregowej (która odpowiada zewnętrznemu przetwornikowi A/C 53).

Szczególnie jeżeli próbkowanie dla obliczania ciśnienia epcrinj przewodu jest wykonywane synchronicznie z wtryskiem paliwa, operacje wspomniane poniżej są wykonywane podczas okresu od początku wyprowadzania sygnału sterującego dla otwarcia wtryskiwacza 23 w celu przerwania wyprowadzania. To znaczy „rozpoczynanie wyprowadzania sygnału sterującego” próbkowanie ciśnienia wspólnego przewodu „obliczanie punktu czasu zamknięcia zaworu wtryskiwacza 23 (punkt czasu końca wtrysku) w oparciu o ciśnienie epcrinj przewodu wymagana wartość ilości wtrysku przerwanie wyprowadzania sygnału sterującego. Jeżeli komunikacja między CPU 57 i wewnętrznym przetwornikiem A/C 55 może być wykonywana z dużą szybkością, czas operacji może być krótszy niż czas sterowania wtryskiwaczem 23. Jeżeli mała ilość paliwa jest wtryskiwana z bardzo czułego wtryskiwacza 23, okres od początku wyprowadzania sygnału sterującego do wtryskiwacza 23 dla rzeczywistego otwarcia wtryskiwacza 23 jest krótki. Nawet gdyby okres wyjściowy sygnału był krótki, jest możliwe wykonanie wielu operacji, włączając przetwarzanie analogowo-cyfrowe podczas próbkowania w okresie sterowania wtryskiwaczem 23 bez problemu.

Wynalazek może być wykonany w różnych przykładach wykonania, jak opisano poniżej.

W uzupełnieniu do próbkowania dla obliczania ciśnienia epcrinj przewodu, próbkowanie dla obliczania ciśnienia epcrpump przewodu może być także wykonane przez wewnętrzny przetwornik A/C 55. To jest odnośnie próbkowania synchronicznego z wtryskiem, które ma ograniczenia czasowe, konieczne jest zastosowanie wewnętrznego przetwornika A/C 55, ażeby zminimalizować czas potrzebny do przetwarzania analogowo-cyfrowego. Jednak odnośnie próbkowania synchronicznego względem kąta, które nie ma ścisłych ograniczeń czasowych, przetwarzanie analogowo-cyfrowe może być wykonane przez zastosowanie albo zewnętrznego przetwornika A/C 53 albo wewnętrznego przetwornika A/C 55. Jest także możliwe zastosowanie przetwornika A/C oddzielnie względem jednostki ECU 52 i zastosowanie przetwornika A/C do wykonania przetwarzania A/C podczas próbkowania dla obliczania ciśnienia epcrpump przewodu.

Wynalazek nie jest ograniczony do silników Diesla, ale jest też odpowiedni dla silników zaprojektowanych tak, żeby sterować ilością wtrysku paliwa i ciśnieniem wtrysku paliwa w oparciu o ciśnienie paliwa, na przykład silnik benzynowy o bezpośrednim wtrysku, w którym paliwo jest wtryskiwane bezpośrednio do komory spalania. Wynalazek jest też odpowiedni dla silników Diesla, w których wtrysk pilotujący jest wykonywany.

W przypadku, w którym próbkowanie jest wykonywane synchronicznie z wtryskiem paliwa, próbkowanie może być rozpoczynane nieznacznie po początku wyprowadzania sygnału sterującego dla otwarcia wtryskiwacza 23 (przy upływie przynajmniej określonego z góry czasu następującego po początku tego wyprowadzania).

Inne techniczne idee, które mogą być zrozumiane na podstawie powyższych przykładów wykonania, będą opisane z ich zaletami.

W urządzeniu sterującym wtryskiem paliwa opisanym w zastrzeżeniu 1, elementy próbkujące wykonują próbkowanie dla obliczania ciśnienia paliwa dla sterowania ilością wtrysku paliwa zasadniczo równocześnie z początkiem wprowadzania sygnału sterującego dla otwarcia zaworu wtrysku paliwa.

Zgodnie z tą konstrukcją, próbkowanie może być wykonywane podczas wczesnego okresu wtrysku paliwa tak, że krótki okres wtrysku może być skutecznie stosowany i wiele operacji może być niezawodnie wykonywanych.

W urządzeniu sterującym wtryskiem paliwa opisanym w zastrzeżeniu 1, elementy próbkujące wykonują próbkowanie dla obliczania ciśnienia paliwa dla sterowania ciśnieniem wtrysku paliwa natychmiast po zakończeniu dostarczania paliwa przez pompę paliwową.

Według tej konstrukcji, korzystając z faktu, że ciśnienie paliwa staje się zasadniczo stałe, po zakończeniu dostarczania paliwa przez pompę paliwową, próbkowanie jest wykonywane natychmiast po zakończeniu dostarczania paliwa. Dlatego ciśnienie paliwa może być przetwarzane na inne ciśnienie paliwa dla sterowania ciśnieniem wtrysku o dużej dokładności.

Podczas gdy wynalazek był opisany w odniesieniu do tego, co jest obecnie rozważane jako jego korzystne przykłady wykonania, to należy rozumieć, że wynalazek nie jest ograniczony do ujawnionych przykładów wykonania konstrukcji. Przeciwnie, wynalazek jest przeznaczony do objęcia różnych modyfikacji i równoważnych układów. W dodatku, podczas gdy różne elementy ujawnionego

PL 200 916 B1 wynalazku są pokazane w różnych kombinacjach i konfiguracjach, które są przykładowe, inne kombinacje i konfiguracje, włączając więcej, mniej lub tylko pojedynczy przykład wykonania, są też w zakresie idei i zakresu wynalazku.

Claims (22)

1. Sposób sterowania wtryskiem paliwa, w którym próbkuje się ciśnienie paliwa dostarczane do zaworu wtrysku paliwa silnika przez wykrywanie ciśnienia jako sygnału analogowego i przez przetwarzanie wykrytego ciśnienia na sygnał cyfrowy, określa się okres wtrysku w oparciu o ilość wtrysku paliwa zgodnie ze stanem pracy silnika i ciśnienie paliwa dla sterowania ilością wtrysku, która została przetworzona na sygnał cyfrowy, i steruje się zaworem wtrysku paliwa wtryskując paliwo w wyznaczonym okresie wtrysku, przy czym steruje się ciśnieniem paliwa dla sterowania ciśnieniem wtrysku, które zostało przetworzone na sygnał cyfrowy tak, żeby ciśnienie paliwa dla sterowania ciśnieniem wtrysku było zbliżone do docelowego ciśnienia ustalonego zgodnie ze stanem pracy silnika, znamienny tym, że próbkowanie (101, 102) dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku i próbkowanie (203, 204) dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku wykonuje się w różnych czasach.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że próbkowanie (101, 102) dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku wykonuje się synchronicznie z wtryskiem paliwa z zaworu (23) wtrysku paliwa.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że próbkowanie (101, 102) dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku wykonuje się z opóźnieniem wtrysku paliwa z zaworu (23) wtrysku paliwa.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że próbkowanie (203, 204) dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku wykonuje się w czasach, gdy ciśnienie paliwa jest stałe.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że próbkowanie (203, 204) dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku wykonuje się synchronicznie z kątem obrotowym wału napędowego (16) silnika (11).

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że próbkowanie (203, 204) dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku wykonuje się po zmierzeniu określonego z góry kąta obrotowego wału napędowego (16) silnika (11) i po rozróżnieniu określonego z góry cylindra podlegającego sterowaniu.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy sterowaniu ilością wtrysku, okres (η, T2), podczas którego zawór (23) wtrysku paliwa działa wyznacza się na podstawie ciśnienia paliwa określanego przez próbkowanie (101, 102).

8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że okres (η,12) pracy zaworu (23) wtrysku paliwa koryguje się w oparciu o temperaturę wody chłodzącej silnik (11).

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sterowanie ilością wtrysku i sterowanie ciśnieniem wtrysku wykonuje się przy pomocy komputera (54) umieszczonego w elektronicznej jednostce sterującej (52), a sygnał analogowy przetwarza się na sygnał cyfrowy do obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku za pomocą przetwornika analogowo-cyfrowego (55) umieszczonego w komputerze (54).

10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że próbkowanie (101, 102) dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku wykonuje się oddzielnie dla wtrysku pilotującego i wtrysku głównego.

11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zwiększa się ciśnienie i dostarcza się paliwo do zaworu (23) wtrysku paliwa za pomocą pompy paliwowej (27), którą przyłącza się dla napędzania do wału napędowego (16) silnika (11) i uruchamia się w wyniku obrotów wału napędowego (16).

12. Urządzenie do sterowania wtryskiem paliwa, zawierające zespół próbkujący do wykrywania ciśnienia paliwa dostarczanego do zaworu wtrysku paliwa silnika jako sygnał analogowy i do przetwarzania sygnału analogowego na sygnał cyfrowy, zespół sterujący ilością wtrysku dla określania okresu wtrysku na podstawie ilości wtrysku paliwa zgodnie ze stanem pracy silnika i ciśnienia paliwa dla sterowania ilością wtrysku, która została przetworzona na sygnał cyfrowy przez elementy próbkujące, i dla sterowania zaworem wtrysku paliwa tak, że paliwo jest wtryskiwane podczas okresu wtrysku, zespół □ sterujący ciśnieniem wtrysku dla sterowania ciśnieniem paliwa dla sterowania ciśnieniem

PL 200 916 B1 wtrysku, które zostało przetworzone na sygnał cyfrowy przez elementy próbkujące tak, że ciśnienie paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku zbliża się do docelowego ciśnienia ustalonego zgodnie ze stanem pracy silnika, znamienne tym, że zespół próbkujący zawiera elementy do próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku i do próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku w różnych czasach.

13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że zespół próbkujący zawiera elementy do próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku synchronicznie z wtryskiem paliwa z zaworu (23) wtrysku paliwa.

14. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że zespół próbkujący zawiera elementy do próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku z opóźnieniem wtrysku paliwa z zaworu (23) wtrysku paliwa.

15. Urządzenie według zastrz. 12 albo 13, albo 14, znamienne tym, że zespół próbkujący zawiera elementy do próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku w czasach, gdy ciśnienie paliwa jest stałe.

16. Urządzenie według zastrz. 12 albo 13, albo 14, znamienne tym, że zespół próbkujący zawiera elementy do próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku synchronicznie z kątem obrotowym wału napędowego (16) silnika (11).

17. Urządzenie według zastrz. 12 albo 13, albo 14, znamienne tym, że zespół próbkujący zawiera czujnik (44) kąta obrotowego do pomiaru kąta obrotowego wału napędowego (16) silnika (11), czujnik (45) rozróżniania cylindra do rozróżniania cylindra podlegającego sterowaniu, przy czym elementy próbkujące są dostosowane do próbkowania dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ciśnieniem wtrysku, przy pomiarze określonego z góry kąta obrotowego wału napędowego (16) przez czujnik (44) kąta obrotowego i przy rozróżnianiu określonego z góry cylindra podlegającego sterowaniu przez czujnik (45) rozróżniania cylindra.

18. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że zespół sterujący ilością wtrysku zawiera elementy obliczające czas końca wtrysku dla obliczania okresu, podczas którego zawór (23) wtrysku paliwa działa w oparciu o ciśnienie obliczone przez elementy próbkujące.

19. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że elementy obliczające czas końca wtrysku są dostosowane do wykonywania korekcji w oparciu o temperaturę wody chłodzącej silnik (11).

20. Urządzenie według zastrz. 12 albo 18, znamienne tym, że zespół sterujący ilością wtrysku i zespół □ sterujący ciśnieniem wtrysku zawierają komputer (54) umieszczony w elektronicznej jednostce sterującej (52), elementy próbkujące, elementy do wykonywania przetwarzania sygnału analogowego na sygnał cyfrowy dla obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku stanowi przetwornik analogowo-cyfrowy (55) umieszczony w komputerze (54).

21. Urządzenie według zastrz. 12 albo 13, albo 14, znamienne tym, że zespół próbkujący jest dostosowany do wykonywania obliczania ciśnienia paliwa przy sterowaniu ilością wtrysku oddzielnie dla wtrysku pilotującego i wtrysku głównego.

22. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że do wału napędowego (16) silnika (11) jest przyłączona pompa paliwowa (27), która jest uruchomiana obrotami wału napędowego (16) i jest połączona z zaworem (23) wtrysku paliwa dla zwiększania ciśnienia i dostarcza paliwa do zaworu (23).