RU2075617C1 - Method for optimization of operation of internal combustion engine - Google Patents
Method for optimization of operation of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2075617C1 RU2075617C1 RU94029860A RU94029860A RU2075617C1 RU 2075617 C1 RU2075617 C1 RU 2075617C1 RU 94029860 A RU94029860 A RU 94029860A RU 94029860 A RU94029860 A RU 94029860A RU 2075617 C1 RU2075617 C1 RU 2075617C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- internal combustion
- engine
- combustion engine
- excess air
- sensor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Заявляемый способ оптимизации работы ДВС предназначен для двигателей внутреннего сгорания с системой принудительного зажигания. The inventive method of optimizing the operation of the internal combustion engine is intended for internal combustion engines with a forced ignition system.
Известен способ оптимизации режима работы ДВС, заключающийся в том, что в режиме холостого хода во впускной трубопровод подается воздух, а перед началом подачи воздуха угол опережения зажигания устанавливается более поздним, чем установочный угол. (См. например, а.с. СССР N 401816, кл. F 02 P 5/00, опубл. 12.10.73. в Б.И. N 41: "Способ работы ДВС на режиме принудительного холостого хода"). A known method of optimizing the operating mode of the internal combustion engine is that in idle mode, air is supplied to the intake pipe, and before the air supply starts, the ignition timing is set later than the installation angle. (See, for example, the USSR AS N 401816, class F 02
Недостаток указанного способа заключается в том, что он предназначен только для режима холостого хода. Кроме того, этот способ не дает эффекта при межцилиндровом разбросе угла опережения зажигания (УОЗ) и неравномерной работе цилиндров. The disadvantage of this method is that it is intended only for idle mode. In addition, this method does not have an effect with inter-cylinder spread of the ignition timing (UOZ) and uneven operation of the cylinders.
Известен также способ оптимизации режима работы ДВС, более близкий по технической сущности к заявленному и принятый в качестве прототипа, заключающийся в том, что во всем диапазоне частот вращения вала двигателя УОЗ изменяется в зависимости от нагрузки и частоты вращения вала, а на режимах принудительного холостого хода по сигналам датчика воздействуют на дроссельную заслонку. (См. например, а.с. СССР N 1474316, кл. F 02 P 5/00, опубл. 23.04.89. в Б.И. N 15: "Способ оптимизации угла опережения зажигания"). There is also a method of optimizing the operating mode of the internal combustion engine, which is closer in technical essence to the declared one and adopted as a prototype, which consists in the fact that in the entire range of engine shaft speeds, the UOZ varies depending on the load and shaft speed, and at forced idle according to the sensor signals act on the throttle. (See, for example, the USSR AS N 1474316, class F 02
Способ, в сравнении с аналогом, более универсален, однако его недостаток заключается в том, что в нем не учитывается рассогласование углов опережения зажигания в последовательных циклах и межцилиндровых циклах, а также неравномерность начал рабочего процесса в цилиндрах. Такая неравномерность может привести к остановке работы двигателя при использовании данного способа. В общем случае неучет реального процесса работы цилиндров приводит к неполному сгоранию топлива, особенно на частных циклах и режимах холостого хода, повышению токсичности выхлопа и увеличению потребления горючего. The method, in comparison with the analogue, is more universal, however, its disadvantage is that it does not take into account the mismatch of the ignition timing in successive cycles and inter-cylinder cycles, as well as the uneven start of the working process in the cylinders. Such unevenness can lead to engine shutdown when using this method. In the general case, ignoring the actual process of cylinder operation leads to incomplete combustion of fuel, especially in private cycles and idle modes, increasing exhaust toxicity and increasing fuel consumption.
Заявленное изобретение направлено на улучшение удельных показателей работы двигателя, на повышение устойчивости его работы, снижение расхода топлива, снижение токсичности выхлопа, в частности на режимах холостого хода. The claimed invention is aimed at improving the specific performance of the engine, increasing the stability of its operation, reducing fuel consumption, reducing exhaust toxicity, in particular at idle.
Для достижения указанного результата в известном способе оптимизации режима работы ДВС, заключающемся в воздействии на дроссельную заслонку по сигналам датчика частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель, согласно изобретению измеряют максимальный относительный межцикловый и межцилиндровый разброс по времени углов опережения зажигания, по результатам измерения воздействуют на регулятор коэффициента избытка воздуха так, что при уменьшении межцилиндровых углов разброса коэффициент α смещается в сторону обеднения, а при увеличении углов разброса в сторону обогащения горючей смеси. To achieve the specified result in the known method of optimizing the operating mode of the internal combustion engine, which consists in acting on the throttle according to the signals of the engine speed sensor and engine load, according to the invention, the maximum relative inter-cycle and inter-cylinder time spread of the ignition timing are measured, according to the measurement results, they affect the regulator of the coefficient of excess air so that with a decrease in the inter-cylinder scatter angles, the coefficient α shifts towards depletion, and and increasing the scatter angles in the direction of enrichment of the combustible mixture.
Воздействие на регулятор состава смеси по результатам измерения разброса по времени углов опережения зажигания позволяет организовать оптимальное значение обеднения горючей смеси и тем самым значительно снизить расход топлива и уменьшить токсичность выхлопа, особенно на частных режимах и режиме холостого хода. The impact on the regulator of the composition of the mixture according to the results of measuring the time spread of the ignition timing allows you to organize the optimal value of lean lean fuel and thereby significantly reduce fuel consumption and reduce exhaust toxicity, especially in private and idle modes.
В известных источниках информации, использованных для определения уровня техники, не описана совокупность заявляемых признаков и, кроме того, она не является очевидной, так как не следует непосредственно из уровня техники. На основе этого можно утверждать, что заявляемое техническое решение является новым и неочевидным. При этом заявляемое техническое решение осуществимо в промышленных условиях и, следовательно, является промышленно применимым. Таким образом, предлагаемый способ оптимизации режима работы ДВС соответствует критерию изобретения. In the known sources of information used to determine the level of technology, the combination of the claimed features is not described and, in addition, it is not obvious, since it does not follow directly from the prior art. Based on this, it can be argued that the claimed technical solution is new and non-obvious. Moreover, the claimed technical solution is feasible in an industrial environment and, therefore, is industrially applicable. Thus, the proposed method of optimizing the operating mode of the internal combustion engine meets the criteria of the invention.
Заявляемый способ оптимизации режима работы ДВС иллюстрируется чертежами, с фиг. 1 и 2, где на фиг. 1 представлен вид структурной схемы, реализующей принцип данного изобретения, на фиг. 2 имеется второй вариант структурной схемы, выполняющей те же функции, но с несколько измененной регистрирующей аппаратной реализацией. The inventive method of optimizing the operating mode of the internal combustion engine is illustrated by the drawings, with FIG. 1 and 2, where in FIG. 1 is a view of a block diagram implementing the principle of the present invention; FIG. 2 there is a second version of the structural diagram that performs the same functions, but with a slightly modified recording hardware implementation.
Сущность предложенного способа заключается в следующем. The essence of the proposed method is as follows.
Двигатель внутреннего сгорания 1 (фиг. 1) имеет датчики положения коленчатого вала (п. в.к.) 2 и сигналов прерывателя распределителя искры зажигания (р. и.з.) 3, при этом число сигналов, поступающих от датчика 2, соответствует числу цилиндров N двигателя 1, и они поступают каждый раз при повороте коленчатого вала на угол 360/N. Датчик 3 соединен со счетчиком импульсов 4. В свою очередь, датчик 2 соединен со счетчиком импульсов 5. Оба счетчика 4 и 5 соединены также с высокочастотным кварцевым генератором импульсов 6, а их выходы связаны с делителем 7. Последний соединен с устройством сравнения 8. Устройство сравнения 8 связано с двигателем 1 через сумматор 9, аналоговый преобразователь 10 и исполнительный орган 11. Последний имеет механическое сочленение с регулятором коэффициента избытка воздуха (на чертеже не обозначен). The internal combustion engine 1 (Fig. 1) has sensors for the position of the crankshaft (p.c..) 2 and signals of the interrupter of the distributor of the spark of ignition (r.i.z.) 3, the number of signals coming from the
В варианте способа, представленном на фиг. 2, вместо датчика р.и.з. 3 установлен вибрационный датчик 12, связанный через высокочастотный фильтр 12 и пороговое устройство 14 со счетчиком 4. In the embodiment of the method shown in FIG. 2, instead of an RTD sensor 3, a vibration sensor 12 is installed, connected through a high-pass filter 12 and a threshold device 14 with a counter 4.
Способ оптимизации режима работы ДВС реализуется следующим образом. Сигнал от датчика п.к.в. 2 воздействует на счетчики импульсов 4 и 5, и они начинают отсчет импульсов, поступающих от высокочастотного кварцевого генератора импульсов 6. Сигнал от датчика р.и.з. 3 поступает на счетчик импульсов 6, выключая его. Таким образом в счетчике 6 накапливается число импульсов генератора импульсов 6, пропорциональное отрезку времени между сигналом, пришедшим от датчика 2, и датчика прерывателя-распределителя 3. Полученный результат из счетчика 4 поступает в делитель 7. Счетчик 5 считает импульсы генератора 6 между двумя сигналами, пришедшими от датчика 2, а результат также поступает в делитель 7. Делитель производит операцию деления числа импульсов счетчика 4 на число импульсов, поступивших от счетчика 5. И этот процесс повторяется каждый раз при очередном сигнале от датчика п.к.в. 2. Результат деления поступает в многоканальное устройство сравнения 8. Число каналов устройства 8 равно числу цилиндров двигателя. В каждом канале запоминаются результаты деления, поступившие от делителя 7, и по окончании цикла работы всех цилиндров двигателя два значения максимальное и минимальное поступают в сумматор 9. Последний по результатам разности сигналов через аналоговый преобразователь 10 воздействует на исполнительный орган 11. Исполнительный орган 11 воздействует на механизм, изменяющий коэффициент избытка воздуха. The way to optimize the internal combustion engine operation mode is implemented as follows. Signal from the
Процесс работы структурной схемы, представленный на фиг. 1, непрерывно повторяется. The process flow diagram shown in FIG. 1, continuously repeated.
Чем больше равномерность работы цилиндров, тем меньше сигнал сумматора и тем больше коэффициент a и наоборот. Экспериментально установлено, что для многих двигателей с принудительной системой зажигания коэффициент избытка воздуха на режимах холостого хода, например, приближается к 0,95-1 и более и этот уровень, устанавливаемый экспериментально для каждого типа ДВС, может быть принят для нулевого сигнала от сумматора 9. По мере увеличения сигнала, выходящего с сумматора 9, что характеризует неравномерность работы цилиндров в пределах каждого полного поворота коленчатого вала, исполнительный орган 11 смещает регулятор в сторону уменьшения a, минимальное значение которого также устанавливается экспериментально для каждого типа ДВС. The greater the uniformity of the cylinders, the less the signal of the adder and the greater the coefficient a and vice versa. It was experimentally established that for many engines with a forced ignition system, the coefficient of excess air at idle, for example, approaches 0.95-1 or more, and this level, established experimentally for each type of ICE, can be accepted for a zero signal from the
В варианте способа (фиг.2) сигнал от вибрационного датчика 12 проходит через фильтр 13, в котором отсеиваются высокочастотные гармонические составляющие и попадает в пороговое устройство 14, где выделяется максимальный сигнал импульс, характеризующий фазу максимального давления в работающем двигателе 1. И этот импульс поступает в счетчик 4. В остальном структурная схема работает аналогично описанной по фиг. 1, с той разницей, что в делитель 7 от датчика 4 поступает число импульсов, определяемое разницей между сигналом от датчика п.к.в. 2 и моментом максимального давления в работающем цилиндре от порогового устройства 14. In the variant of the method (figure 2), the signal from the vibration sensor 12 passes through a filter 13, in which the high-frequency harmonic components are eliminated and enters the threshold device 14, where the maximum signal is allocated, the pulse characterizing the phase of the maximum pressure in the
Первый вариант технического решения по данному способу реализуется более просто, однако во втором варианте оценка результатов более объективна, так как при неисправно работающем двигателе может иметь место пропуск искры зажигания, что не регистрируется в первом варианте структурной схемы. The first version of the technical solution for this method is implemented more simply, however, in the second version, the assessment of the results is more objective, since with a malfunctioning engine an ignition spark may occur, which is not recorded in the first version of the structural diagram.
Тем не менее при надежно работающей схеме зажигания, например бесконтактной, как показывают эксперименты, эффекты аналогичны. При этом в обоих вариантах технологического решения по данному способу практически определяется разброс углов системы зажигания, приведенный к числу оборотов распределительного вала. Nevertheless, with a reliably working ignition circuit, for example contactless, as experiments show, the effects are similar. Moreover, in both versions of the technological solution for this method, the spread of the angles of the ignition system, reduced to the number of revolutions of the camshaft, is practically determined.
Экспериментально установлено, что оптимизация коэффициента избытка воздуха по критерию равномерности работы двигателя позволяет уменьшить расход топлива на 7% а токсичность выхлопа, в частности по монооксиду углерода, снижается на 50%
Таким образом, преимущества заявляемого способа заключаются в следующем:
снижается потребление топлива:
снижается токсичность выхлопа:
повышается мощность и крутящий момент двигателя, особенно на частных режимах работы.It was experimentally established that optimization of the coefficient of excess air according to the criterion of uniformity of engine operation allows to reduce fuel consumption by 7% and the toxicity of the exhaust, in particular for carbon monoxide, is reduced by 50%
Thus, the advantages of the proposed method are as follows:
reduced fuel consumption:
exhaust emissions are reduced:
increased engine power and torque, especially in private modes of operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94029860A RU2075617C1 (en) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | Method for optimization of operation of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94029860A RU2075617C1 (en) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | Method for optimization of operation of internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94029860A RU94029860A (en) | 1996-06-20 |
RU2075617C1 true RU2075617C1 (en) | 1997-03-20 |
Family
ID=20159587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94029860A RU2075617C1 (en) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | Method for optimization of operation of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2075617C1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013021832A1 (en) * | 2013-12-21 | 2015-06-25 | Andreas Stihl Ag & Co. Kg | Method for operating a hand-held implement with an internal combustion engine |
-
1994
- 1994-08-17 RU RU94029860A patent/RU2075617C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1474316, кл. F 02 P 5/00, 1989. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94029860A (en) | 1996-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5016591A (en) | System and method for controlling a combustion state in a multi-cylinder engine for a vehicle | |
US4532592A (en) | Engine-performance monitor and control system | |
US4697561A (en) | On-line engine torque and torque fluctuation measurement for engine control utilizing crankshaft speed fluctuations | |
US4562818A (en) | Method and apparatus for controlling the air-fuel ratio in an internal combustion engine | |
US4887216A (en) | Method of engine control timed to engine revolution | |
JP3510132B2 (en) | Engine control device | |
JP2000054889A (en) | Engine combustion control device | |
JP2000186604A (en) | Torque contribution equalizing method of each cylinder in internal combustion engine and electronic controller | |
JPS58222944A (en) | Control of composition of supplied air and external ignition type internal combustion engine | |
US4574588A (en) | Automobile exhaust purifying system | |
US4727842A (en) | Engine ignition timing control apparatus | |
JP3358411B2 (en) | Rotation speed control device for internal combustion engine | |
JP2007170203A (en) | Combustion variation detection device of internal combustion engine | |
KR940000343B1 (en) | Air-fuel ratio controlling device for internal combustion engine | |
RU2075617C1 (en) | Method for optimization of operation of internal combustion engine | |
US5967117A (en) | Method for determining a rotational speed for an idling control of an internal combustion engine | |
JP2625862B2 (en) | Fuel injection amount control device for multi-cylinder internal combustion engine | |
JP2020510160A (en) | Method for adjusting richness in an ignition controlled internal combustion engine | |
JP2586617B2 (en) | Output fluctuation detecting device for internal combustion engine | |
JPS6014187B2 (en) | gasoline engine fuel injection system | |
JP3131895B2 (en) | Control device for multi-cylinder internal combustion engine | |
JPH11336650A (en) | Combustion state detecting device for internal combustion engine, and control device for the engine | |
JP3627417B2 (en) | Fuel property detection device for internal combustion engine | |
JP3436408B2 (en) | Engine torque detection method | |
JPH04292553A (en) | Device for controlling knocking of engine |