RU2084671C1 - Способ автоматического впрыска пусковой жидкости во впускной канал двигателя внутреннего сгорания и системы для его осуществления - Google Patents

Способ автоматического впрыска пусковой жидкости во впускной канал двигателя внутреннего сгорания и системы для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2084671C1
RU2084671C1 SU895010805A SU5010805A RU2084671C1 RU 2084671 C1 RU2084671 C1 RU 2084671C1 SU 895010805 A SU895010805 A SU 895010805A SU 5010805 A SU5010805 A SU 5010805A RU 2084671 C1 RU2084671 C1 RU 2084671C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
injection
signal
starting
starting fluid
Prior art date
Application number
SU895010805A
Other languages
English (en)
Inventor
В.Эткинсон Роберт
В.Крэйтон Джон
И.Потшеллер Джеймс
К.Вуд Даниэль
Original Assignee
Катерпиллар Инк.
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 Катерпиллар Инк. filed Critical Катерпиллар Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2084671C1 publication Critical patent/RU2084671C1/ru

Links

Images

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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0607—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
    • F02D19/061—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow by controlling fuel injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0626—Measuring or estimating parameters related to the fuel supply system
    • F02D19/0628—Determining the fuel pressure, temperature or flow, the fuel tank fill level or a valve position
    • F02D19/0631—Determining the fuel pressure, temperature or flow, the fuel tank fill level or a valve position by estimation, i.e. without using direct measurements of a corresponding sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/081—Adjusting the fuel composition or mixing ratio; Transitioning from one fuel to the other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • 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
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/001—Arrangements thereof
    • 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
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

Использование: системы автоматического впрыска пусковой жидкости для запуска дизелей в холодную погоду. Сущность изобретения: микропроцессор осуществляет регулируемый впрыск жидкости во впускной канал двигателя, например, во впускной трубопровод. При запуске двигателя микропроцессор посылает сигнал впрыска системе подачи жидкости, которая начинает осуществлять впрыскивание пусковой жидкости во впускной канал двигателя. Когда двигатель запущен, на основе воспринятой температуры двигателя вычисляется время последующего впрыска. Микропроцессор непрерывно подает сигнал впрыска в систему подачи жидкости в течении времени последующего впрыска. 3 с. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к системе для автоматического впрыска пусковой жидкости в канал двигателя внутреннего сгорания, и в частности, к системе впрыска, осуществляющей непрерывный впрыск пусковой жидкости при вращении коленчатого вала двигателя, а затем, после запуска двигателя, производящей впрыск пусковой жидкости в период времени, рассчитанный на основе одного или нескольких параметров двигателя.
Для запуска двигателей внутреннего сгорания в холодную погоду уже давно используют пусковые жидкости, например, эфир. Обычно жидкий эфир впрыскивают во входящий воздушный поток, например, во впускной трубопровод, где он при контакте с холодным воздухом испаряется. Затем заряд "воздух-эфир" смешивают с топливом при впрыске последнего в камеру сгорания двигателя. Эфир понижает температуру, при которой смесь в камере сгорания воспламеняется и тем самым укорачивается период задержки самовоспламенения. Обычно двигатель работает наилучшим образом, когда возгорание начинается прежде, чем поршень в цилиндре достигнет верхней мертвой точки. При холодном запуске без использования эфира происходит позднее зажигание в рабочий период или же может не произойти воспламенения смеси вообще. Позднее зажигание может вызывать быстрое повышение давления в цилиндре и приводить к серьезному повреждению двигателя. Если в одном или нескольких цилиндрах не происходит воспламенения, то на остальные цилиндры приходится дополнительная нагрузка, ведущая к повышению давления в несущих нагрузку цилиндрах. Двигатели проектируют такими, чтобы они работали при давлении ниже максимального или пикового, а превышение этого предельного уровня может вызвать преждевременный выход двигателя из строя.
Для впрыска пусковой жидкости, как правило, используют системы, управляемые вручную. Говоря точнее, водитель автомобиля просто пользуется переключателем для инициирования впрыска пусковой жидкости, когда это необходимо. Поскольку действие таких управляемых вручную систем зависит от действий водителя, впрыск в высокой степени оказывается ненадежным и ошибочным. Например, возможно, что в камеру сгорания двигателя до вращения коленчатого вала будет впрыснуто избыточное количество пусковой жидкости. Если это произойдет, то возможна серьезная поломка двигателя при воспламенении горючей смеси в камере сгорания.
Уже разработано несколько автоматических систем для улучшения управления впрыском пусковой жидкости. Одна такая система описана в [1] Согласно этому патенту во впускной трубопровод двигателя при проворачивании коленчатого вала неоднократно впрыскивают заданное количество пусковой жидкости. Впрыск пусковой жидкости прекращается, когда к стартеру больше не подается энергия.
Однако для устранения белого дыма из выхлопных газов и обеспечения ровной работы двигателя при его разогреве желательно продолжать впрыскивание и в течение некоторого периода времени после запуска двигателя. Белый дым появляется в случае, когда выхлопные газы содержат несгоревшее топливо, и поэтому как с функциональной, так и эстетической точек зрения, необходимо устранить белый дым из выхлопных газов. Впрыск пусковой жидкости в период после начала проворачивания коленчатого вала снижает температуру воспламенения горючей смеси в камере сгорания, вызывая тем самым более полное сгорание топлива.
Одна система, обеспечивающая осуществление такого желательного впрыска после проворачивания коленчатого вала, охарактеризована в [2] Согласно этому патенту пусковую жидкость непрерывно впрыскивают при проворачивании коленчатого вала, и из резервуара затем производят впрыск заданного количества жидкости после того, как вращение коленчатого вала прекращается. К сожалению, если попытка запустить двигатель не удалась, то система осуществляет впрыск заданного количества, когда прекращается проворачивание коленчатого вала. Последующая попытка запустить двигатель может привести к повреждению двигателя из-за наличия избыточного количества пусковой жидкости в камере сгорания. Кроме того, если двигатель запускается успешно, то, следовательно, количество впрыскиваемой жидкости является постоянным и потому может быть избыточным или недостаточным, чтобы разрешить вышеуказанные проблемы.
Настоящее изобретение направлено на устранение вышеуказанных недостатков путем обеспечения непрерывного впрыска пусковой жидкости при вращении коленчатого вала двигателя и затем, после запуска двигателя, впрыска пусковой жидкости в течение периода времени, определяемого на основе одного или нескольких параметров двигателя. Если двигатель не запускается, то впрыск немедленно прекращается, предотвращая тем самым избыточную подачу пусковой жидкости. Другие аспекты, цели и преимущества станут очевидны из чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается устройство для автоматического впрыска пусковой жидкости в впускной трубопровод двигателя внутреннего сгорания. Датчик скорости, воспринимая число оборотов двигателя, создает сигнал скорости. Датчик температуры, воспринимая температуру двигателя, вырабатывает сигнал температуры. Процессор принимает сигналы температуры и скорости, вычисляет время впрыска в ответ на сигнал температуры двигателя и вырабатывает сигнал впрыска в ответ на сигнал скорости на период времени, равный указанному вычисленному времени впрыска. Система подачи жидкости принимает сигнал впрыска и осуществляет впрыск пусковой жидкости в ответ на сигнал впрыска.
Фиг. 1 схематическое изображение одного варианта исполнения предлагаемой системы впрыска пусковой жидкости; фиг. 2 схематическое изображение другого варианта исполнения предлагаемой системы впрыска пусковой жидкости; фиг. 3 график времени впрыска в зависимости от температуры охладителя двигателя; фиг. 4 и 5 поточные схемы, отражающие определенные функции, выполняемые одним вариантом исполнения предлагаемой системы впрыска пусковой жидкости; фиг. 6 и 7 поточные схемы, отражающие определенные функции, выполняемые другим, альтернативным вариантом исполнения предлагаемой системы впрыска пусковой жидкости.
На фиг. 1 представлен вариант исполнения системы 10 немедленного впрыска пусковой жидкости, предназначенной для использования применительно к дизелю (не показан). Управляемый вручную трехпозиционный переключатель 12 (средство формирования сигнала проворачивания вала двигателя), посредством электрического провода 14 соединен с источником электропитания 16, например, аккумулятором с напряжением +Vcc. Переключатель 12 может устанавливаться в положения "выключено", "работа", и "запуск", обозначенные соответственно буквами "О", "P", и "С" и действием возвратной пружины (не показана) переводится из положения "запуск" в положение "работа". Этот переключатель показан в положении "включено", но он может устанавливаться при этом в положения "работа" или "запуск", как показано на фиг. 1 штрихпунктирной линией. При установке переключателя 12 в положение "запуск" электроэнергия подается на стартер (не показан), который проворачивает коленчатый вал, вызывая запуск двигателя. Переключатель, кроме того, соединен со снабжаемым программой логическим устройством, например, микропроцессором 18, посредством пары электрических проводов 20, 22.
На микропроцессор 18 электропитание через электропровод 20 подается тогда, когда переключатель 12 переводят в положения "работа" или "запуск", а через электропривод 22, когда переключатель 12 установлен в положение "запуск", в результате чего производится пуск микропроцессора в действие. Микропроцессор 18, кроме того, электроприводом 26 соединен с источником низкого напряжения 28, например, с отрицательным зажимом заземления батареи или шасси. Микропроцессором 18 может служить любой из выпускаемых в настоящее время микропроцессоров; однако предпочтительным вариантом для микропроцессора 18 является модель HCII, выпускаемая фирмой "Rola lnc. Phocnix Avizona".
В микропроцессор 18 вводят программу, обеспечивающую избирательную регулируемую подачу пусковой жидкости в ответ на воспринятые параметры, о чем говорится ниже.
С переключателем 12, микропроцессором 18 и источником низкого напряжения 28 соответственно электроприводами 20, 32 и 26 соединен датчик 30 охлаждающей жидкости двигателя 30. В предпочтительном варианте осуществления изобретения датчик 30 охлаждающей жидкости вырабатывает сигнал температуры на проводник 32, реагируя на имеющуюся температуру охлаждающей жидкости двигателя; однако ее можно предусмотреть и в рамках объема настоящего изобретения возможно использование датчика, создающего, например, модулированный по ширине импульс или аналоговый сигнал. Кроме того, восприятие температуры охлаждающей жидкости на фоне общей температуры двигателя, например, необходимо для обеспечения большей точности и полагают, что получаемый показатель точнее отражает "температуру двигателя". В предпочтительном варианте датчик охлаждающей жидкости 30 способен точно измерять температуру охлаждающей жидкости в диапазоне от -40oC до +121oC. Датчики такого типа являются известными в данной области техники, и, следовательно, более подробная характеристика их не требуется.
С переключателем 12, микропроцессором 18 и источником низкого напряжения 28 соответствующими электроприводами 20, 36, 26 соединен датчик числа оборотов двигателя 34. Датчиком 34 числа оборотов двигателя может быть датчик любого типа, способный точно вырабатывать электрический сигнал, реагируя на скорость вращения коленчатого вала двигателя. Однако в предпочтительном варианте датчик числа оборотов 34 установлен на картере маховика двигателя (не показан) и создает цифровой сигнал числа оборотов на электрическом проводнике 36, реагируя на скорость вращения маховика 37, установленного на коленчатом валу (не показан) двигателя. Под числом оборотов двигателя в данном описании подразумевается скорость вращения коленчатого двигателя, выражаемая в числе оборотов коленчатого вала в минуту (об/мин). Кроме того, в предпочтительном варианте датчик числа оборотов 34 способен точно определять число оборотов двигателя в диапазоне от 15 до 2000 об/мин.
Средство 38 подачи жидкости включает емкости 40a, 40b с повышенным давлением, содержащие пусковую жидкость, например, эфир. Две емкости 40a, 40b служат для уменьшения своего рода утечки пусковой жидкости при цикле впрыска. Период впрыска, как он называется и далее в тексте, это период запуска при впрыске, с момента, когда начинается проворачивание коленчатого вала, и до момента прекращения впрыска, о чем говорится ниже. Система подачи жидкости 38 впрыскивает пусковую жидкость во впускной канал 42 двигателя, например, во впускной трубопровод, реагируя на сигнал впрыска, созданный микропроцессором 18. Система подачи жидкости, кроме того, включает пару соленоидных клапанов 44a, 44b. Соленоидные электромагнитные клапаны 44a, 44b имеют впускные отверстия 46a, 46b, соединенные с соответствующими емкостями 40a, 40b. Каждый из соленоидных клапанов 44a, 44b нормально при помощи возвратной пружины 48a, 48b переводится в "закрытое положение".
Действующий от давления клапан 50 с запорно-регулирующим органом челночного типа имеет впускные отверстия 51a, 51b, сообщающиеся с выпускными отверстиями 52a, 52b соленоидных клапанов 44a, 44b посредством соответствующих трубопроводов 54a, 54b для жидкости. Клапаны с запорно-регулирующим органом челночного типа известны в данной области техники и поэтому нет необходимости давать их подробную характеристику. Во впускном канале 42 двигателя расположено впрыскивающее сопло 56 для впрыска пусковой жидкости в канал 42. Впрыскивающее сопло (форсунка) 56 соединено с выпускным отверстием 58 клапана 50 посредством трубопровода 60 для жидкости.
В устройстве предусмотрена пара соленоидов 62a,62b для управления работой соленоидных клапанов 44a, 44b соответственно в ответ на сигнал впрыска, создаваемый микропроцессором 18. Говоря точнее, соленоиды 62a, 62b механически соединены с соответствующими соленоидными клапанами 44a, 44b, а электрически, посредством соответствующих электропроводов 64a, 64b, с микропроцессором 18. Микропроцессор 18 подает сигнал впрыска соленоидам 62a, 62b по электрическим проводам 64a, 64b для осуществления впрыска пусковой жидкости в канал 42 двигателя.
С источником напряжения +Vcc, посредством соответствующих электропроводов 67a, 67b, а также с микропроцессором 18, посредством соответствующих электропроводов 68a, 68b, соединена пара электропереключателей 66a, 66b. Каждый переключатель 66a, 66b связан с одной из емкостей 40a, 40b соответственно. Переключатели 66a, 66b предпочтительно располагают так, чтобы они были отключены, когда емкости 40a, 40b находятся на своем месте, как показано на чертеже. Когда одну из емкостей 40a, 40b удаляют, то происходит замыкание соответствующего переключателя 66a, 66b, и на микропроцессор 18 по соответствующему проводу 68a, 68b подается электроэнергия. Говоря точнее, провода подсоединены так, что перекрывают сообщение между входными каналами 69a, 69b микропроцессора 18, в результате чего микропроцессор 18 вступает в действие при удалении одной из емкостей 40a, 40b. При таком вводе микропроцессора 18 в действие информация в его памяти корректируется, показывая, что емкость 40a, 40b снова установлена на свое место.
С микропроцессором 18 электрически соединена система предупреждения 70, предупреждающая о том, что одна или обе емкости 40a, 40b пусты. В данном предпочтительном варианте система предупреждения 70 включает первую и вторую сигнальные лампочки 72a, 72b, соединенные с соответственно первой и второй емкостями 40a, 40b, и звуковое сигнальное устройство 74, например, зуммер. Микропроцессор 18 избирательно вырабатывает электрические сигналы на элетропроводах 76a, 76b, реагируя на получение сигнала о том, что емкость пуста, в результате чего зажигается лампочка 72a, 72b, соответствующая пустой емкости 40a, 40b. В случае, когда обе емкости 40a, 40b пусты, микропроцессор 18 генерирует электрические сигналы на всех проводах 76a, 76b, в результате чего одновременно включаются обе лампочки 72a, 72b и звуковое сигнальное устройство 74.
На фиг. 4 и 5 в виде поточной схемы представлен вариант исполнения вспомогательного средства, обеспечивающего управление работой микропроцессора 18 и называемого далее в тексте описания синхронизационным методом. Микропроцессор 18 вводится в действие при переводе переключателя либо в положение "работа", либо в положение "запуск". В периоды времени, когда микропроцессор 18 не введен в действие и не производится впрыск пусковой жидкости, микропроцессор 18 переводится в "пассивный" режим работы, при котором осуществляется контроль всех входных и выходных цепей с целью обнаружения погрешностей.
Вслед за началом действия микропроцессора начинается впрыскивание 200. На первом этапе впрыскивания 200 переключатель 12 на блоке 201 определяет, осуществляется ли проворачивание коленчатого вала двигателя. Говоря точнее, когда переключатель 12 переведен в положение "запуск", провод 22 будет находиться под напряжением +Vcc источника напряжения.
Микропроцессор 18 будет находиться в пассивном режиме до тех пор, пока блок 201 не зафиксирует факт проворачивания коленчатого вала и за этот период времени на блок принятия решения 202 подается управляющий сигнал. В блоке принятия решения 202 определяется температура двигателя ТЕ путем контроля датчика охлаждающей жидкости 30. Затем температура двигателя ТЕ сопоставляется с заданным смещением B1. Если температура ТЕ выше, чем смещение B1, впрыскивание 200 прекращается и микропроцессор 18 снова переводится в пассивный режим работы. Иначе говоря, на блок принятия решения 204 подается команда. В предпочтительном варианте заданное смещение B1 соответствует температуре 10oC; однако для смещения B1 могут быть выбраны и другие значения.
В блоке принятия решения 204 датчик числа оборотов двигателя 34 определяет число оборотов двигателя A. Осуществляется непрерывный контроль числа оборотов двигателя таким образом до тех пор, пока оно не превысит заданное значение смещения B2, чем предотвращается впрыск пусковой жидкости при числах оборотов двигателя ниже значения смещения B2. Иначе говоря, если впрыскивание происходит, как только переключатель 12 переведен в положение "запуск", то до проворачивания коленчатого вала и зажигания возможно впрыскивание дополнительного количества пусковой жидкости. При воспламенении затем смеси в камере сгорания может произойти повреждение двигателя, о чем указывалось выше. В предпочтительном варианте смещение B2 соответствует 30 об/мин; однако, в зависимости от рабочих характеристик двигателя для смещения B2 могут выбираться и другие значения.
Когда число оборотов двигателя A достигает соответствующего значения смещения B2, на блок 206 поступает управляющий сигнал, и в нем вычисляется расход пусковой жидкости FR как функция температуры охлаждающей жидкости двигателя ТЕ. Говоря точнее, используется проверочная таблица в памяти микропроцессора для определения расхода FR при прохождении пусковой жидкости через сопло 56 при измеряемой температуре двигателя ТЕ. Поскольку величина расхода FR пусковой жидкости при прохождении ее через сопло 56 варьируется в зависимости от температуры, изменяясь по величине в три раза, то постоянного значения для расхода не может быть предусмотрено. Проверочная таблица определяется эмпирически путем измерения расходов пусковой жидкости при прохождении ее через сопло 56 при некотором диапазоне рабочих температур. Значение расхода FR используют для вычисления объема пусковой жидкости, остающегося в емкости 40a, 40b, о чем подробнее говорится ниже.
В блоке 208 таймер общего затрачиваемого времени ЕТ настроен на нуль и запущен в действие. Общее затраченное время ЕТ используют совместно со значением расхода FR для вычисления объема, остающегося в емкости 40a, 40b, используемый в данный момент для осуществления впрыскивания.
Затем в блоке 210 начинается впрыскивание пусковой жидкости. Говоря точнее, микропроцессор 18 избирательно создает сигнал впрыска на одном из проводов 64a, 64b, приводя тем самым в действие соответствующий управляемый соленоидом клапан 44a, 44b. Одну из емкостей 40a, 40b используют неоднократно для впрыска до тех пор, пока она не будет пустой, после чего применяют для впрыска другую емкость 40a, 40b. Такая система обеспечивает постоянную подачу пусковой жидкости в течение всего цикла впрыска.
Затем в блоке 212 вычисляется остающийся объем VR в используемой в данный момент емкости с помощью следующего уравнения:
VR=LVR-(FR•ET),
где VR объем, остающийся в емкости 40a, 40b,
LVR объем, остающийся после первого цикла впрыска,
FR расход пусковой жидкости при прохождении ее через сопло 56,
ET общее время, затраченное на рассматриваемый цикл впрыска.
В предпочтительном варианте каждая из емкостей 40a, 40b имеет начальный объем 810 мл; следовательно, последний остающийся объем корректируют в конце каждого цикла впрыска, доводя его до начальной величины 810 мл. Такая система обеспечивает постоянную подачу пусковой жидкости в течение всего процесса впрыска.
В блоке принятия решения 214 остающийся объем LVR сопоставляется с заданным значением смещения B3 и определяется, является ли используемая для впрыска емкость 40a, 40b пустой. В предпочтительном варианте значение смещения B3 вычисляют как функцию температуры охлаждающей жидкости TE и расхода FR. Говоря точнее, для определения расхода FR используют значение температуры охлаждающей жидкости двигателя TE, о чем говорилось уже выше. Затем вычисляют объем пусковой жидкости, который мог бы быть впрыснут в течение двух минут при данном расходе FR. Смещение B3 устанавливают на расчетную величину объема, обеспечивая тем самым то, что в емкости 40a, 40b содержится пусковая жидкость как минимум в количестве, рассчитанном на подачу в течение двух минут.
Если емкость 40a, 40b, используемая в данный момент для впрыска, опорожняется, то на блок 216 посылается команда, и в блоке памяти микропроцессора флажок регистрации опорожнения емкости фиксирует опорожнение данной емкости 40a, 40b. Точнее говоря, флажок регистрации используемой в данный момент емкости в памяти микропроцессора настраивается на обеспечение работы 40a, 40b. Когда емкость 40a, 40b, используемая в данный момент для впрыска, оказывается пустой, флажок регистрации опорожнения емкости работает на указанную емкость 40a, 40b и информация в памяти микропроцессора корректируется таким образом, чтобы происходил переход на использование для впрыска другой емкости 40a, 40b. Кроме того, зажигается и сигнальная лампочка 72a, 72b, связанная с пустой емкостью. Говоря конкретнее, микропроцессор 18 создает сигнал высокого напряжения на проводе 76a, 76b, связанном с пустой емкостью, в результате чего срабатывает соответствующая сигнальная лампочка 72a, 72b.
Затем в блок принятия решения 218 подается управляющий сигнал с тем, чтобы определить, являются ли пустыми обе емкости 40a, 40b. Когда флажки регистрации опорожнения емкости срабатывают в отношении обеих емкостей 40a, 40b, на блок 220 поступает команда, побуждающая микропроцессор 18 генерировать сигналы высокого напряжения на проводах 76a, 76b, 78, обеспечивая тем самым включение обеих сигнальных лампочек 76a, 76b и звукового сигнального устройства 74. В предпочтительном варианте впрыскивание продолжается даже в том случае, когда оказываются опорожненными обе емкости 40a, 40b; средства программного обеспечения и металлическое оборудование автомобиля могут быть модифицированы таким образом, чтобы обеспечивалось отключение двигателя, например, в случае, когда происходит такая ситуация. В этом случае допускают продолжение процесса впрыска, так как в расчеты расхода FR включен фактор безопасности; следовательно, в емкости 40a, 40b могло бы содержаться еще некоторое небольшое количество пусковой жидкости.
Если другая емкость 40a, 40b не пуста, на блок 222 подается управляющий сигнал. В блоке 22 в действие приводится таймер общего затраченного времени ET. После этого в блоке 224 память микропроцессора корректируется так, что другая емкость 40a, 40b становится емкостью, используемой в данный момент. В блоке 226 последний, оставшийся объем LVR сопоставляется со смещением B4, которое соответствует объему наполненной емкости 40a, 40b. Как указывалось выше, емкости 40a, 40b в предпочтительном варианте имеют объем 810 мл.
Затем управляющий сигнал посылается в блок принятия решений 228, где число оборотов двигателя NA сопоставляется с парой смещений, заданных предварительно B5, B6. Если число оборотов NA меньше, чем смещение B5 или больше, чем смещение B6, управляющий сигнал направляется в блок 230, вызывая прекращение впрыскивания. Смещение B5 выбирают таким, чтобы впрыскивание прекращалось как только число оборотов окажется ниже заданного значения. В предпочтительном варианте смещение B5 соответствует 15 об/мин; однако для этого смещения могут выбираться и другие значения. Такая система позволяет предотвратить впрыск пусковой жидкости в двигатель при критических параметрах его работы. Смещение B6 выбирают таким, чтобы впрыск прекращался, если число оборотов NA будет превышать заданное значение. Этим предотвращается получение чрезмерного числа оборотов двигателя, происходящее в случае, когда в двигатель подается слишком большое количество топлива. В предпочтительном варианте смещение B6 соответствует 2000 об/мин; однако для такого максимального числа оборотов могут выбираться и другие значения.
Если удовлетворять любому из указанных условий, на блок 230 подают управляющий сигнал, вызывая прекращение впрыска. После этого в блоке 232 корректируется переменная величина последнего остающегося объема LVR с помощью следующего уравнения:
LVRt=LVR(t-1)-(ET•FR),
где LVRt объем, остающийся в используемой в данный момент емкости 40a, 40b после данного цикла впрыска, и
LVR(t-1) объем, остающийся после предыдущего цикла впрыска.
Если не удовлетворять ни одно из указанных условий, то управляющий сигнал подают в блок принятия решения 233, чтобы проверить запуск двигателя. Для проверки, запущен двигатель или нет, одновременно контролируют переключатель 12 и датчик числа оборотов 34. Когда переключатель 12 находится в положении "включен" и датчик 34 числа оборотов создает сигнал числа оборотов больший, чем смещение B2, то предполагается, что двигатель запущен. Когда двигатель запущен, управляющий сигнал направляется блоку 234, составляющему часть схемы управления впрыском 236.
Схема последующего управления впрыском 236 осуществляет впрыск пусковой жидкости в течение периода времени, определяемого с учетом температуры двигателя TE после запуска двигателя. Говоря точнее, время последующего впрыска IT рассчитывают в блоке 234 с помощью следующей формулы:
IT=38-(2,3•TE),
где TE измеренная температура двигателя.
Формулу впрыска отражает кривая на фиг. 2, и она эмпирически определяется для каждого конкретного двигателя. Как указывалось выше, если зажигание горючей смеси происходит с запаздыванием при цикле сгорания, то может произойти быстрое повышение давления в цилиндре и в результате этого серьезная поломка двигателя. Пусковая жидкость и, в частности, эфир, понижают температуру, а, следовательно, и сокращает время, в течение которого происходит горение горючей смеси в цилиндре. Время, которое требуется для впрыска пусковой жидкости при данной температуре с целью предотвращения быстрого повышения давления и обеспечения ровного запуска, определяется путем контроля давления в цилиндре двигателя в процессе запуска при указанной конкретной температуре. Пусковая жидкость впрыскивается в течение периода времени, достаточного для того, чтобы исключалась возможность превышения максимального уровня давления в цилиндре, обеспечивающего безопасную работу двигателя. Эти измерения многократно проводят при различных температурах и обобщают, получая таблицу зависимости температуры двигателя TE и времени впрыска IT.
Далее таймер последующего впрыска TA переводят на нуль и он приводится в действие в блоке 237. Блоки 238 252 являются такими же как и блоки 212 226 и служат для того, чтобы уменьшить правдоподобие утечки пусковой жидкости при впрыске. Затем управляющий сигнал направляется в блок принятия решения 254, где число оборотов двигателя сравнивается со смещениями B5 и B6, как указывалось выше. Если число оборотов двигателя превышает значение смещения B6 или оказывается ниже, чем смещение B5, то в блок 256 подается управляющий сигнал, вызывая прекращение впрыска, а затем в блок 258, где осуществляется корректировка переменного значения последнего, остающегося объема LVR. Иначе говоря, управляющий сигнал подается на блок 260, где время последующего впрыска TA сравнивается с расчетным временем впрыска IT. Если время последующего впрыска TA меньше расчетного времени впрыска IT, то впрыск будет продолжаться и на блок принятия решения 238 снова будет направлен управляющий сигнал. Впрыскивание, как указывалось выше, продолжается до тех пор, пока время последующего впрыска TA не будет равно или не превысит расчетное время впрыска IT. Когда это происходит, то на блок 256 подается управляющий сигнал, вызывая прекращение впрыска.
Ниже со ссылкой на фиг. 1, 6 и 7 рассматриваются альтернативный вариант исполнения системы впрыска 10 и связанного с нею средства для управления работой микропроцессора. Этот вариант отличается от охарактеризованного выше в отношении определения, когда емкости 40a, 40b становятся пустыми. Этот вариант, называемый ниже как метод с использованием датчиков, использует датчик подачи пусковой жидкости 80, располагаемый предпочтительно во впускном трубопроводе 42 в точке ниже по потоку сопла 56 для впрыска. В предпочтительном варианте датчик пусковой жидкости 80 включает оказывающий сопротивление элемент 82, располагаемый в трубопроводе 42. Электрическое сопротивление элемента 84 изменяется в зависимости от наличия или отсутствия пусковой жидкости в канале 42. Формирующая сигналы система 84 электрически соединена с элементом 82 и создает модулированный по ширине импульса сигнал рабочего цикла с учетом сопротивления элемента 82. Этот сигнал затем направляется через электропровод 86 в микропроцессор 18. Предполагается, что эта функция могла бы выполняться путем восприятия d(поток)/dt, d(давл.)/dt и т.д. в канале 60 для жидкости.
Продолжая рассмотрение варианта на фиг. 6 и 7, следует указать, что для понимания назначения блоков 301-306 можно обратиться к части описания, где рассматриваются блоки 201, 202, 204 и 210 на фиг. 3а. В блоке принятия решения 308 датчик пусковой жидкости 80 определяет, является используемая в данный момент емкость 40A, 40b пустой. Если емкость 40a, 40b пуста, на блок 310 подается управляющий сигнал, побуждающий микропроцессор 18 посылать сигнал впрыска другой емкости 40a, 40b. Как и в случае синхронизационного метода флажок использования емкости в данный момент переводится в памяти микропроцессора на позицию обеспечения задействования емкости 40a, 40b. Когда емкость оказывается пустой, флажок регистрации пустой емкости переводится в памяти микропроцессора на работу с указанной емкостью 40a, 40b, и информация в микропроцессоре корректируется таким образом, чтобы уже другая емкость 40a, 40b становилась работающей в данный момент емкостью.
После этого в блоке 312 микропроцессор создает сигнал высокого напряжения на одном из проводов 74a, 74b, вызывая срабатывание сигнальной лампочки 72a, 72b, связанной с указанной пустой емкостью 40a, 40b.
В блоке принятия решения 314 снова по датчику пусковой жидкости 80 определяют, является ли новая используемая в данный момент емкость пустой или нет. Если же обе емкости 40a, 40b оказываются пустыми, на блок 216 посылается управляющий сигнал, побуждающий микропроцессор 18 создавать сигнал высокого напряжения на проводах 76a, 76b, 78, в результате чего срабатывают обе сигнальные лампочки 72a, 72b и звуковое сигнальное устройство 74. Затем сигнал подается на блок 318, вызывая прекращение впрыска.
Если же вновь задействованная емкость не пуста, то управляющий сигнал направляется в блок принятия решения 320. Остальная часть поточной схемы может быть понята из предыдущих разъяснений относительно блоков 228, 233, 234, 254, 256 и 260, касающихся синхронизационного метода, и блоков 310-316, касающихся метода с использованием датчиков.

Claims (9)

1. Система автоматического впрыска пусковой жидкости во впускной канал двигателя внутреннего сгорания, содержащая устройство управления, средство подачи пусковой жидкости с форсункой, подключенное к устройству управления, средство формирования сигнала проворачивания вала двигателя и датчики частоты вращения и температуры двигателя, отличающаяся тем, что устройство управления содержит подключенный к упомянутым датчикам процессор для расчета времени впрыска по сигналу с датчика температуры и формирования сигнала впрыска, длительность которого равна рассчитанному времени, по сигналу с датчика частоты вращения.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что процессор подключен к средству формирования сигнала проворачивания вала двигателя.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство подачи пусковой жидкости снабжено емкостью, в которой пусковая жидкость находится под давлением, и электромагнитным клапаном, через который емкость сообщена с форсункой, причем обмотка клапана подключена к выходу процессора для восприятия сигнала впрыска.
5. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что средство подачи пусковой жидкости снабжено двумя емкостями, в которых пусковая жидкость находится под давлением, электромагнитными клапанами, через которые упомянутые емкости сообщены с форсункой, и устройством определения опорожнения емкостей, причем обмотки электромагнитных клапанов подключены к выходам процессора для восприятия сигналов впрыска.
5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что устройство определения опорожнения емкостей содержит датчик подачи пусковой жидкости, расположенный во впускном канале двигателя.
6. Система для автоматического впрыска пусковой жидкости во впускной канал двигателя внутреннего сгорания, содержащая устройство управления, средство подачи жидкости с форсункой, подключенное к устройству управления, средство управления пуском двигателя и датчики частоты вращения и температуры двигателя, отличающаяся тем, что средство управления пуском выполнено в виде трехпозиционного переключателя, имеющего положения "выключено", "запуск" и "работа", а устройство управления содержит подключенный к средству управления пуском и к упомянутым датчикам процессор для формирования сигнала впрыска по сигналу датчика частоты вращения при получении сигнала "запуск" и для расчета времени впрыска по сигналу датчика температуры с последующим формированием сигнала впрыска, длительность которого соответствует рассчитанному времени, при получении сигнала "работа".
7. Способ автоматического впрыска пусковой жидкости во впускной канал двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что при прокрутке двигателя и/или во время его работы после пуска определяют частоту вращения двигателя и его температуру, отличающийся тем, что с помощью процессора вычисляют время впрыска в зависимости от температуры двигателя и осуществляют впрыск в течение вычисленного времени при заданной частоте вращения.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что регулирование продолжительности впрыска осуществляют путем подачи сигнала впрыска на входы управления электромагнитных клапанов, чем обеспечивают перераспределение потока пусковой жидкости от емкостей, в которых жидкость находится под давлением, к форсунке и соответствующее дозирование пусковой жидкости.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что определяют объем пусковой жидкости, оставшейся в одной из емкостей под давлением, по получении сигналов соответствующих датчиков о температуре и вычисленном времени впрыска, и формируют при помощи процессора сигнал опорожнения этой емкости.
SU895010805A 1989-06-19 1989-09-22 Способ автоматического впрыска пусковой жидкости во впускной канал двигателя внутреннего сгорания и системы для его осуществления RU2084671C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/367,999 US4928642A (en) 1989-06-19 1989-06-19 Automatic starting fluid injection apparatus and method
US7/367.999 1989-06-19
PCT/US1989/004065 WO1990015920A1 (en) 1989-06-19 1989-09-22 Automatic starting fluid injection apparatus and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2084671C1 true RU2084671C1 (ru) 1997-07-20

Family

ID=23449465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU895010805A RU2084671C1 (ru) 1989-06-19 1989-09-22 Способ автоматического впрыска пусковой жидкости во впускной канал двигателя внутреннего сгорания и системы для его осуществления

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4928642A (ru)
EP (1) EP0478544B1 (ru)
DE (1) DE68921078T2 (ru)
NO (1) NO300147B1 (ru)
RU (1) RU2084671C1 (ru)
WO (1) WO1990015920A1 (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI82366C (fi) * 1989-02-06 1991-03-11 Instrumentarium Oy Maetning av blodets sammansaettning.
US5184585A (en) * 1991-02-05 1993-02-09 The Dow Chemical Company Apparatus and method for adding fluid to a fuel in an engine to enhance ignition
US5388553A (en) * 1992-12-04 1995-02-14 Kold Ban International, Ltd. Starting fluid injection system
US5367996A (en) * 1993-09-17 1994-11-29 Ford New Holland, Inc. Microprocessor-based diesel engine cold start controller
US5598826A (en) * 1994-12-27 1997-02-04 Hitachi America, Ltd. Cold start fuel control system for an internal combustion engine
JP3457112B2 (ja) * 1995-12-14 2003-10-14 トヨタ自動車株式会社 電子制御ディーゼル機関の始動時噴射制御方法
AUPO095296A0 (en) 1996-07-10 1996-08-01 Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited Engine warm-up offsets
US5890467A (en) * 1996-08-12 1999-04-06 Detroit Diesel Corporation Method for internal combustion engine start-up
US5967757A (en) * 1997-03-24 1999-10-19 Gunn; John T. Compressor control system and method
US5868116A (en) * 1997-05-29 1999-02-09 Caterpillar Inc. White smoke reduction apparatus and method
US6009857A (en) * 1997-05-29 2000-01-04 Caterpillar Inc. Compression ignition cylinder cutout system for reducing white smoke
US6189378B1 (en) 1998-12-14 2001-02-20 Caterpillar Inc. Electronically controlled fuel injector trimming
US7757651B2 (en) 2007-12-28 2010-07-20 Caterpillar Inc Fuel control system having cold start strategy
CN104047793A (zh) * 2014-06-17 2014-09-17 上海三一重机有限公司 一种智能辅助冷启动装置及发动机

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS506898B2 (ru) * 1971-08-23 1975-03-19
US3960131A (en) * 1974-11-29 1976-06-01 Jetco, Inc. Internal combustion engine starting system
US4202309A (en) * 1978-07-20 1980-05-13 Burke James W Automatic starting fluid dispenser
US4346683A (en) * 1978-07-20 1982-08-31 Burke James W Automatic starting fluid injection apparatus
DE3222941C1 (de) * 1982-06-18 1983-10-20 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Kaltstarthilfeeinrichtung fuer Brennkraftmaschinen
US4774916A (en) * 1987-02-11 1988-10-04 The Budd Company Measured shot ether system
JPS63248945A (ja) * 1987-04-06 1988-10-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4774916, кл. F 02 M 1/16, 1988. 2. Патент США N 4202309, кл. F 02 M 1/16, 1978. *

Also Published As

Publication number Publication date
EP0478544A4 (en) 1993-01-13
DE68921078T2 (de) 1995-09-28
NO300147B1 (no) 1997-04-14
US4928642A (en) 1990-05-29
EP0478544B1 (en) 1995-02-08
NO914982L (no) 1991-12-17
WO1990015920A1 (en) 1990-12-27
DE68921078D1 (de) 1995-03-23
NO914982D0 (no) 1991-12-17
EP0478544A1 (en) 1992-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2084671C1 (ru) Способ автоматического впрыска пусковой жидкости во впускной канал двигателя внутреннего сгорания и системы для его осуществления
US5979400A (en) Fuel injection control method and system in a direct injection type gasoline internal combustion engine
CN102016269B (zh) 用于利用自动制动起动机构来控制内燃机的方法和装置
US6474294B2 (en) Direct injection type internal combustion engine control apparatus and control method of the same
EP1789668B1 (en) A control system for controlling a dual fuel injector per cylinder fuel system during engine start
US5881552A (en) Control system for internal combustion engines and control system for vehicles
CN105971752B (zh) 多缸内燃机的控制装置
CN105189996A (zh) 内燃机的电气控制单元及其方法
CN105909405B (zh) 多气缸内燃机的控制装置
JP2004100616A (ja) 内燃機関の始動制御装置
CN100510357C (zh) 直接喷射式发动机系统及直接喷射式发动机的起动方法
CN100497910C (zh) 内燃发动机的起动控制装置和方法
US5282451A (en) Engine fueled with mixed fuel and operation control method thereof
US5351666A (en) Method and device for controlling an internal combustion engine
JP3710337B2 (ja) インジェクタバルブ制御方法及び装置
US6951203B2 (en) Ignition timing control system
JPH0868355A (ja) 内燃機関の燃料噴射量制御装置
US9815465B2 (en) Control device for an internal combustion engine
JP2002155838A (ja) エンジン制御装置
KR100427069B1 (ko) 엔진헌팅방지를 위한 디젤엔진의 연료공급장치 및 그제어방법
JP3852217B2 (ja) エンジンの燃料噴射装置
JP3259511B2 (ja) 内燃機関の点火時期制御装置
JPH0942012A (ja) エンジン制御装置
CA2014546C (en) Automatic starting fluid injection apparatus and method
JP2008180156A (ja) 内燃機関の始動制御装置及び方法