RU2270928C2 - Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания - Google Patents

Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания Download PDF

Info

Publication number
RU2270928C2
RU2270928C2 RU2002103221/06A RU2002103221A RU2270928C2 RU 2270928 C2 RU2270928 C2 RU 2270928C2 RU 2002103221/06 A RU2002103221/06 A RU 2002103221/06A RU 2002103221 A RU2002103221 A RU 2002103221A RU 2270928 C2 RU2270928 C2 RU 2270928C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
amount
mode
air
injected
Prior art date
Application number
RU2002103221/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002103221A (ru
Inventor
Вольфганг БЁРКЕЛЬ (DE)
Вольфганг БЁРКЕЛЬ
Original Assignee
Роберт Бош Гмбх
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 Роберт Бош Гмбх filed Critical Роберт Бош Гмбх
Publication of RU2002103221A publication Critical patent/RU2002103221A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2270928C2 publication Critical patent/RU2270928C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • 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
    • F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
    • F02D41/0032—Controlling the purging of the canister as a function of the engine operating conditions
    • 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
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • 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
    • F02B17/00—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
    • F02B17/005—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders having direct injection in the combustion chamber
    • 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
    • F02B3/02—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with positive 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
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • 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
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3076—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion with special conditions for selecting a mode of combustion, e.g. for starting, for diagnosing
    • 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
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способу управления работой двигателя внутреннего сгорания, прежде всего транспортного средства. Изобретение позволяет разработать способ управления работой ДВС, который обеспечивал бы минимально возможный расход топлива при одновременно минимальном выбросе несгоревшего топлива в окружающую среду, способ управления работой двигателя внутреннего сгорания (ДВС), прежде всего транспортного средства, при осуществлении которого в камеру сгорания подают воздух с помощью дроссельного устройства, прежде всего с помощью дроссельной заслонки. Через систему улавливания испарений бензина в камеру сгорания подают обедненную топливовоздушную смесь. Предварительно определяют количество топлива, подводимого через систему улавливания испарений бензина, и в зависимости от количества топлива, содержащегося в обедненной топливовоздушной смеси, а также в зависимости от общего количества впрыскиваемого топлива определяют количество дополнительно впрыскиваемого с помощью клапанной форсунки топлива в первом режиме работы на такте впуска или во втором режиме работы на такте сжатия. Во втором режиме работы либо в камеру сгорания впрыскивают и воспламеняют в ней свечой зажигания дополнительное количество топлива для воспламенения обедненной топливовоздушной смеси, либо при наличии у самой обедненной топливовоздушной смеси способности воспламеняться от свечи зажигания дополнительное количество топлива в камеру сгорания не впрыскивают. Для осуществления способа использован двигатель внутреннего сгорания с блоком управления, включающим элемент управления, прежде всего флэш-память. 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к способу управления работой двигателя внутреннего сгорания (ДВС), прежде всего транспортного средства, при осуществлении которого в камеру сгорания подают воздух с помощью дроссельного устройства, прежде всего с помощью дроссельной заслонки, а через систему улавливания испарений бензина в камеру сгорания подают обедненную топливовоздушную смесь.
Изобретение относится также к блоку управления для ДВС, прежде всего транспортного средства, элементу управления для такого блока управления, а также к двигателю внутреннего сгорания.
Подобные способ, блок управления и ДВС известны по применению, например, так называемых систем с непосредственным впрыскиванием бензина. В таких системах топливо впрыскивается в камеру сгорания ДВС на такте впуска в режиме с гомогенным смесеобразованием или такте сжатия в режиме с послойным смесеобразованием. Режим с гомогенным смесеобразованием предусмотрен преимущественно для работы ДВС при полной нагрузке, тогда как режим с послойным смесеобразованием используется при работе ДВС на холостом ходу и в диапазоне частичных нагрузок. Переключение с одного из указанных режимов на другой происходит в подобном ДВС с непосредственным впрыскиванием топлива, например, в зависимости от требуемого крутящего момента.
При работе в режиме с гомогенным смесеобразованием в камеру сгорания можно подавать топливовоздушную смесь через систему улавливания испарений бензина. Поскольку воздух, впускаемый с помощью дроссельной заслонки, и топливо, непосредственно впрыскиваемое в камеру сгорания на такте впуска, равномерно завихряются перед воспламенением, в камере сгорания образуется практически однородная смесь или однородный заряд. Поэтому коэффициент избытка воздуха (коэффициент лямбда) топливовоздушной смеси, находящейся в камере сгорания, можно с помощью лямбда-регулирования путем управления и/или регулирования установить на заданное значение.
Таким образом, при работе в режиме с гомогенным смесеобразованием через эту систему улавливания испарений бензина можно вновь регенерировать насыщенный топливом фильтр с загрузкой из активированного угля. Тем самым за счет применения системы улавливания испарений бензина создается возможность использовать топливо, испаряющееся в топливном баке. Однако подобная регенерация фильтра является сравнительно длительным процессом. В результате ДВС может работать в экономичном с точки зрения расхода топлива режиме с послойным смесеобразованием лишь непродолжительное время.
При работе в режиме с послойным смесеобразованием существует опасность, что топливовоздушная смесь, дополнительно подводимая с помощью дроссельной заслонки и системы улавливания испарений бензина, не воспламенится из-за низкого содержания в ней топлива и несгоревшее топливо попадет в окружающую среду.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать такой способ управления работой ДВС, который обеспечивал бы минимально возможный расход топлива при одновременно минимальном выбросе несгоревшего топлива в окружающую среду.
Эта задача решается с помощью предлагаемого в изобретении способа управления работой ДВС, прежде всего транспортного средства, при осуществлении которого в камеру сгорания подают воздух с помощью дроссельного устройства, прежде всего с помощью дроссельной заслонки, а через систему улавливания испарений бензина в камеру сгорания подают обедненную топливовоздушную смесь. При этом количество топлива, подводимого через систему улавливания испарений бензина, определяют предварительно и в зависимости от количества топлива, содержащегося в обедненной топливовоздушной смеси, а также в зависимости от общего количества впрыскиваемого топлива определяют количество дополнительно впрыскиваемого с помощью клапанной форсунки топлива в первом режиме работы на такте впуска или во втором режиме работы на такте сжатия. Во втором режиме работы либо в камеру сгорания впрыскивают и воспламеняют в ней свечой зажигания дополнительное количество топлива для воспламенения обедненной топливовоздушной смеси, либо при наличии у самой обедненной топливовоздушной смеси способности воспламеняться от свечи зажигания дополнительное количество топлива в камеру сгорания не впрыскивают. В последнем случае речь идет о режиме работы ДВС на обедненной смеси с гомогенным смесеобразованием, который обеспечивается только с помощью системы улавливания испарений бензина.
В результате впрыскивания и воспламенения дополнительного количества топлива в режиме с послойным смесеобразованием происходит так называемое факельное зажигание. Это факельное зажигание обеспечивает воспламенение обедненной топливовоздушной смеси, поступившей через дроссельную заслонку и вентиляционный клапан системы улавливания испарений бензина.
При этом топливовоздушная смесь, подаваемая через дроссельную заслонку и систему улавливания испарений бензина, должна быть в предельно возможной степени обедненной. В принципе эта смесь может и не обладать способностью воспламеняться от искры. Однако вместе с тем эта топливовоздушная смесь должна быть настолько богатой, чтобы полностью сгорать при воспламенении факелом. Для этой цели соответствующим образом регулируют дроссельную заслонку и затвор вентиляционного клапана системы улавливания испарений бензина, устанавливая их в необходимое положение.
Степень насыщения фильтра с загрузкой из активированного угля определяют путем кратковременных циклов пробной продувки и по их влиянию на коэффициент лямбда отработавших газов (ОГ). При этом указанные циклы пробной продувки необходимо проводить по возможности в режиме с гомогенным смесеобразованием, поскольку именно в этом случае можно наиболее точно определить коэффициент лямбда ОГ.
С учетом к.п.д. ДВС задают предельно возможную степень дросселирования. При этом вентиляционный клапан системы улавливания испарений бензина и фильтр с загрузкой из активированного угля при необходимости следует выполнять больших размеров по сравнению с их обычными размерами с той целью, чтобы обеспечить подачу необходимого количества топлива. По этой же причине продувку фильтра с загрузкой из активированного угля целесообразно проводить только по достижении определенной степени его насыщения.
Тем самым в целом создается возможность задействовать систему улавливания испарений бензина не только в режиме с гомогенным, но и в режиме с послойным смесеобразованием. Полное сгорание топливовоздушной смеси, подводимой через систему улавливания испарений бензина, обеспечивается при этом за счет непосредственного впрыскивания и воспламенения дополнительного количества топлива. В результате не образуется несгоревших остатков топлива, которые могли бы загрязнять окружающую среду.
Одновременно подвод дополнительного количества топливовоздушной смеси через систему улавливания испарений бензина позволяет повысить к.п.д. ДВС при его работе в режиме с послойным смесеобразованием. При этом такой подвод дополнительного количества топливовоздушной смеси через систему улавливания испарений бензина позволяет использовать режим с послойным смесеобразованием для создания повышенного крутящего момента. В результате ДВС требуется реже переводить на работу в режиме с гомогенным смесеобразованием, связанным с повышенным расходом топлива.
Задействование системы улавливания испарений бензина, в том числе и режиме с послойным смесеобразованием, позволяет повысить производительность, соответственно эффективность этой системы в целом, и подавать на сгорание большее количество испарившегося топлива, чем это было возможно до сих пор. В результате обеспечивается дополнительная экономия топлива при одновременном снижении выброса вредных веществ.
Очевидно, что предлагаемое в изобретении использование системы улавливания испарений бензина в режиме с послойным смесеобразованием можно сочетать с известным ее использованием в режиме с гомогенным смесеобразованием.
Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения общее количество впрыскиваемого топлива складывается из количества топлива, содержащегося в обедненной топливовоздушной смеси, подаваемой с помощью дроссельной заслонки и через систему улавливания испарений бензина, и дополнительно впрыскиваемого количества топлива.
Количество дополнительно впрыскиваемого топлива наиболее предпочтительно определять в зависимости от общего количества впрыскиваемого топлива, а также в зависимости от количества топлива, содержащегося в обедненной топливовоздушной смеси, подаваемой и через систему улавливания испарений бензина.
Благодаря этому создается возможность путем управления и/или регулирования с высокой точностью настраивать с помощью блока управления развиваемый ДВС крутящий момент на необходимое значение. При этом в блоке управления учитывается и момент, развиваемый в результате сгорания топливовоздушной смеси, и момент, развиваемый в результате сгорания непосредственно впрыскиваемого количества топлива.
Несмотря на то, что к.п.д. ДВС при этом несколько ниже, чем при работе в режиме с послойным смесеобразованием, тем не менее при работе на обедненной смеси с гомогенным смесеобразованием существует возможность регенерировать фильтр с загрузкой из активированного угля, не переводя ДВС на работу с коэффициентом избытка воздуха, равным единице, при котором к.п.д. ДВС еще ниже. В этом случае достигаются особые преимущества, когда, например, при длительном движении с исключительно малой нагрузкой на ДВС и при высокой окружающей температуре возникает опасность перенасыщения фильтра с загрузкой из активированного угля, поскольку в этом случае в режиме с послойным смесеобразованием без дросселирования невозможно задействовать систему улавливания испарений бензина из-за дополнительно создаваемого крутящего момента.
Другая возможность состоит лишь в частичном открытии дроссельной заслонки и вентиляционного клапана в режиме с послойным смесеобразованием и с факельным зажиганием и тем самым переходе в задросселированный режим работы.
Поскольку, однако, оба рассмотренных выше возможных режима менее эффективны по сравнению с незадросселированным режимом с послойным смесеобразованием, их следует использовать только в вышеописанных исключительных ситуациях.
При этом для влияния на развиваемый крутящий момент наиболее предпочтительно дросселировать систему улавливания испарений бензина и/или прикрывать дроссельную заслонку. В результате удается предотвратить превышение развиваемым ДВС моментом величины, задаваемой водителем.
Другая возможность быстрой регенерации фильтра с загрузкой из активированного угля появляется при работе в режиме с гомогенным смесеобразованием в циклах регенерации катализатора-накопителя NOx. В этих циклах регенерации ДВС должен работать с коэффициентом лямбда, равным единице. В этом случае обогащение смеси может достигаться за счет подачи топлива из системы улавливания испарений бензина. При этом топливовоздушная смесь, дополнительно создаваемая клапанной форсункой, может быть даже обедненной.
Особое значение имеет реализация предлагаемого в изобретении способа на базе предлагаемого в изобретении элемента управления, предназначенного для блока управления ДВС, прежде всего транспортного средства. При этом в памяти такого элемента управления хранится программа, ориентированная на выполнение в вычислительном устройстве, прежде всего в микропроцессоре, и пригодная для осуществления предлагаемого в изобретении способа. Таким образом, в этом случае предлагаемое в изобретении решение реализуется с помощью хранящейся в памяти элемента управления программы. В качестве элемента управления можно использовать прежде всего электрический носитель данных, например постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) или флэш-память.
Задача изобретения решается также с помощью предлагаемого в нем блока управления для двигателя внутреннего сгорания, прежде всего транспортного средства, при этом указанный ДВС имеет камеру сгорания с возможностью подачи в нее воздуха с помощью дроссельной заслонки, с возможностью непосредственного впрыскивания в нее топлива с помощью клапанной форсунки в первом режиме работы на такте впуска или во втором режиме работы на такте сжатия и воспламенения этого топлива свечой зажигания и с возможностью подачи в нее через систему улавливания испарений бензина топливовоздушной смеси. Согласно изобретению во втором режиме работы с помощью блока управления обеспечивается подача в камеру сгорания с помощью дроссельной заслонки и через систему улавливания испарений бензина обедненной топливовоздушной смеси, с помощью блока управления в зависимости от общего количества впрыскиваемого топлива, а также в зависимости от количества топлива, содержащегося в обедненной топливовоздушной смеси, подаваемой с помощью дроссельной заслонки и через систему улавливания испарений бензина, обеспечивается определение количества дополнительно впрыскиваемого топлива, с помощью блока управления обеспечивается предварительное определение количества топлива, подводимого через систему улавливания испарений бензина, и с помощью блока управления за счет впрыскивания в камеру сгорания и воспламенения дополнительного количества топлива обеспечивается воспламенение обедненной топливовоздушной смеси.
Кроме того, задача изобретения решается также с помощью предлагаемого в нем двигателя внутреннего сгорания, прежде всего транспортного средства, имеющего камеру сгорания с возможностью подачи в нее воздуха с помощью дроссельной заслонки, с возможностью непосредственного впрыскивания в нее топлива с помощью клапанной форсунки в первом режиме работы на такте впуска или во втором режиме работы на такте сжатия и воспламенения этого топлива свечой зажигания и с возможностью подачи в нее через систему улавливания испарений бензина топливовоздушной смеси, а также оснащенного блоком управления. В соответствии с изобретением во втором режиме работы с помощью блока управления обеспечивается подача в камеру сгорания с помощью дроссельной заслонки и через систему улавливания испарений бензина обедненной топливовоздушной смеси, с помощью блока управления в зависимости от общего количества впрыскиваемого топлива, а также в зависимости от количества топлива, содержащегося в обедненной топливовоздушной смеси, подаваемой с помощью дроссельной заслонки и через систему улавливания испарений бензина, обеспечивается определение количества дополнительно впрыскиваемого топлива, с помощью блока управления обеспечивается предварительное определение количества топлива, подводимого через систему улавливания испарений бензина, и с помощью блока управления за счет впрыскивания в камеру сгорания и воспламенения дополнительного количества топлива обеспечивается воспламенение обедненной топливовоздушной смеси.
Другие отличительные особенности, возможности применения и преимущества изобретения рассмотрены ниже на примере некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. При этом все рассмотренные в описании или представленные на чертежах отличительные признаки индивидуально и в любых сочетаниях характеризуют объект изобретения независимо от их компоновки в пунктах формулы изобретения или ссылки на них, а также независимо от их формулировки, соответственно представления в описании и на чертежах.
На прилагаемом к описанию чертеже схематично изображен один из вариантов выполнения предлагаемого в изобретении двигателя внутреннего сгорания.
На чертеже схематично показан устанавливаемый на транспортном средстве двигатель 1 внутреннего сгорания (ДВС), в цилиндре 3 которого с возможностью возвратно-поступательного движения установлен поршень 2. В цилиндре 3 имеется камера 4 сгорания, которая ограничена, в частности, поршнем 2, по меньшей мере одним впускным клапаном 5 и по меньшей мере одним выпускным клапаном 6. Впускной клапан 5 управляет соединением цилиндра с впускным трубопроводом 7, а выпускной клапан 6 управляет его соединением с выпускным трубопроводом 8.
В зоне впускного клапана 5 и выпускного клапана 6 в камеру 4 сгорания выступают клапанная форсунка 9 и свеча 10 зажигания. Клапанная форсунка 9 служит для впрыскивания топлива в камеру 4 сгорания. Свеча 10 зажигания предназначена для воспламенения топлива в камере 4 сгорания.
Во впускном трубопроводе 7 расположена поворотная дроссельная заслонка 11, регулирующая поступление воздуха в этот впускной трубопровод 7. Количество поступающего воздуха зависит от углового положения дроссельной заслонки 11. В выпускном трубопроводе 8 расположен каталитический нейтрализатор 12, служащий для нейтрализации отработавших газов, образующихся при сгорании топлива.
При сгорании топлива в камере 4 сгорания поршень 2 приводится в возвратно-поступательное движение, которое передается на не показанный на чертеже коленчатый вал и создает на нем крутящий момент.
Выпускной трубопровод 8 и впускной трубопровод 7 соединены между собой обратным трубопроводом 13 для возврата ОГ. В этом обратном трубопроводе 13 установлен обратный клапан 14. Вместе все эти элементы образуют систему рециркуляции ОГ. Наличие подобной системы рециркуляции ОГ не является строго обязательным.
С впускным трубопроводом 7 через вентиляционный трубопровод 16 соединен фильтр 15 с загрузкой из активированного угля. В этом вентиляционном трубопроводе 16 установлен вентиляционный клапан 17. Указанный фильтр 15 предназначен для топливного бака. Испаряющееся в топливном баке топливо улавливается фильтром 15 и промежуточно накапливается в нем. При открытом вентиляционном клапане 17 это промежуточно накопленное в фильтре топливо может за счет разрежения поступать по вентиляционному трубопроводу 16 во впускной трубопровод 7. В совокупности указанные элементы образуют систему улавливания испарений бензина.
На вход блока 18 управления поступают сигналы 19, характеризующие измеренные различными датчиками рабочие параметры ДВС 1. Так, например, с блоком 18 управления соединены расходомер воздуха, кислородный датчик, датчик частоты вращения и т.п. Помимо этого с блоком 18 управления соединен датчик положения педали акселератора, формируемый которым (датчиком) сигнал пропорционален положению нажимаемой водителем педали акселератора, а тем самым и требуемому крутящему моменту. Блок 18 управления формирует выходные сигналы 20, которые в виде управляющих воздействий, подаваемых на приводные и/или исполнительные механизмы, позволяют влиять на режим работы ДВС 1. При этом блок 18 управления соединен, например, с клапанной форсункой 9, свечой 10 зажигания, приводом дроссельной заслонки 11, приводом вентиляционного клапана 17 и т.п. и формирует необходимые для управления ими сигналы.
Блок 18 управления предназначен, в частности, для управления рабочими параметрами ДВС 1 и/или для их регулирования. Так, например, блок 18 управления прежде всего с учетом уменьшения расхода топлива и/или снижения выброса вредных веществ управляет количеством и/или регулирует количество впрыскиваемого форсункой 9 в камеру 4 сгорания топлива. Для этой цели в блоке 18 управления предусмотрен микропроцессор, в памяти которого, выполненной, в частности, в виде флэш-памяти, хранится программа, на основании которой осуществляются указанные процессы управления и/или регулирования.
В первом режиме работы ДВС 1, так называемом режиме с гомогенным смесеобразованием, происходит частичное открытие, соответственно закрытие, дроссельной заслонки 11 в зависимости от требуемой величины крутящего момента. Топливо впрыскивается клапанной форсункой 9 в камеру 4 сгорания на ходе впуска поршня 2. Воздух, одновременно впускаемый дроссельной заслонкой 11, завихряет впрыскиваемое топливо, которое в результате практически равномерно распределяется по камере 4 сгорания. После этого на такте сжатия происходит сжатие топливовоздушной смеси, которая в последующем воспламеняется свечой 10 зажигания. Расширяющиеся газы, которые образуются в результате воспламенения топлива, создают давление, под действием которого поршень 2 приводится в движение. Создаваемый при этом крутящий момент зависит в режиме с гомогенным смесеобразованием, в частности, от положения дроссельной заслонки 11. С целью снижения количества образующихся при сгорании топлива вредных веществ коэффициент избытка воздуха (лямбда) горючей смеси по возможности устанавливают равным единице.
В этом первом режиме работы можно открыть вентиляционный клапан 17 и тем самым в дополнение к непосредственно впрыскиваемому количеству топлива подавать в камеру 4 сгорания топливовоздушную смесь из фильтра 15 с загрузкой из активированного угля. Количество топлива, содержащегося в этой дополнительно подаваемой порции топливовоздушной смеси, может определяться блоком 18 управления по изменению коэффициента лямбда, измеряемого кислородным датчиком, и тем самым учитываться при расчете количества непосредственно впрыскиваемого топлива.
Во втором режиме работы ДВС 1, так называемом режиме работы с послойным смесеобразованием, дроссельная заслонка 11 открыта на достаточно большую величину. При этом топливо впрыскивается клапанной форсункой 9 в камеру 4 сгорания на ходе сжатия поршня 2 в определенное место непосредственно вблизи от свечи 10 зажигания, а также в некоторый заданный момент времени, предшествующий моменту зажигания. Затем топливо воспламеняется свечой 10 зажигания с образованием газов, которые, расширяясь, на следующем такте приводят поршень 2 в движение. В режиме с послойным смесеобразованием создаваемый крутящий момент в значительной степени зависит от количества впрыснутого топлива. Режим с послойным смесеобразованием предназначен в основном для работы ДВС 1 на холостом ходу и в диапазоне частичных нагрузок.
Степень насыщения фильтра 15 с загрузкой из активированного угла периодически проверяется преимущественно в первом режиме работы, однако при необходимости ее можно проверять и во втором режиме работы. С этой целью кратковременно открывают вентиляционный клапан 17 и с помощью кислородного датчика регистрируют связанное с этим изменение коэффициента лямбда. На основании этой информации блок 18 управления может определить то количество топлива, которое можно подать из указанного фильтра 15 в виде топливовоздушной смеси.
Если степень насыщения фильтра 15 с загрузкой из активированного угля превышает некоторое заданное значение, то вентиляционный клапан 17 открывают. Одновременно положение дроссельной заслонки 11 регулируется таким образом, чтобы с учетом поступающего через вентиляционный клапан 17 количества топлива и регулируемого дроссельной заслонкой 11 количества впускаемого воздуха в конечном итоге в камеру 4 сгорания поступала обедненная топливовоздушная смесь. Эта обедненная топливовоздушная смесь практически равномерно, а тем самым гомогенно распределяется по камере 4 сгорания. В результате присутствующая в камере 4 сгорания топливовоздушная смесь может быть настолько бедной, что она как таковая неспособна воспламениться от искры.
После этого в камеру 4 сгорания клапанной форсункой 9 непосредственно впрыскивается дополнительное количество топлива. Это количество топлива должно быть минимально возможным. Оно зависит от количества топлива, содержащегося в топливовоздушной смеси, поступающей через вентиляционный клапан 17, а также от определяемого блоком 18 управления общего количества впрыскиваемого, соответственного подводимого, топлива, которое необходимо для создания требуемого крутящего момента.
Непосредственно впрыскиваемое клапанной форсункой 9 дополнительное количество топлива воспламеняется свечой 10 зажигания. При этом происходит так называемое факельное зажигание. Благодаря подобному факельному зажиганию воспламеняется также бедная топливовоздушную смесь, поступившая в камеру 4 сгорания от фильтра 15 с загрузкой из активированного угля.
Развиваемый ДВС 1 крутящий момент складывается таким образом из момента, создаваемого за счет сгорания обедненной топливовоздушной смеси, поступившей от фильтра 15 с загрузкой из активированного угля, и момента, создаваемого за счет сгорания количества топлива, дополнительно впрыснутого непосредственно в камеру 4 сгорания. Поэтому рассмотренный режим работы ДВС 1 может использоваться только в том случае, когда ДВС 1 должен развивать крутящий момент, превышающий тот момент, который создается при сгорании обедненной топливовоздушной смеси.
Рассмотренные ниже режимы работы ДВС 1 менее предпочтительны с точки зрения к.п.д. по сравнению с описанным выше режимом. Поэтому такие режимы работы предусмотрены только для тех случаев, когда работа в вышеописанном режиме невозможна из-за исключительно малой приложенной к ДВС 1 нагрузки, а также из-за полного насыщения фильтра 15 с загрузкой из активированного угля.
Если, например, ДВС 1 длительное время работал с исключительно малой нагрузкой и если, например, создается опасность переполнения, соответственно перенасыщения, фильтра 15 с загрузкой из активированного угля в результате длительного фильтроцикла при повышенной температуре, то существует возможность путем соответствующей настройки вентиляционного клапана 17 приготавливать в камере 4 сгорания гомогенную обедненную топливовоздушную смесь исключительно из топлива, поступающего из системы улавливания испарений бензина, и воздуха, количество которого регулируется дроссельной заслонкой 11. При необходимости такую обедненную топливовоздушную смесь, поступившую в камеру 4 сгорания от фильтра 15 с загрузкой из активированного угля, можно затем воспламенять, не впрыскивая непосредственно в камеру сгорания дополнительное количество топлива. Таким образом, в этом случае не происходит впрыскивание дополнительного количества топлива и свечой 10 зажигания непосредственно воспламеняется обедненная топливовоздушная смесь. Подобный режим работы представляет собой режим, в котором ДВС 1 работает на обедненной смеси с гомогенным смесеобразованием и который реализуется только с помощью системы улавливания испарений бензина.
Если при работе в описанных выше режимах ДВС 1 развивает более высокий крутящий момент, чем это требуется фактически, то этот момент можно снизить до необходимого значения, прикрыв на соответствующую величину вентиляционный клапан 17 и/или дроссельную заслонку 11. Подобный режим представляет собой задросселированный режим работы с послойным смесеобразованием и факельным зажиганием. Тем самым создается возможность эффективно предотвращать создание нежелательного избыточного крутящего момента.
Рассмотренное выше применение системы улавливания испарений бензина в режиме с послойным смесеобразованием можно сочетать с описанным выше применением этой системы в режиме с гомогенным смесеобразованием.
Помимо этого, систему улавливания испарений бензина можно задействовать и в режиме с гомогенным смесеобразованием в периоды регенерации катализатора-накопителя NOx. Благодаря дополнительному использованию системы улавливания испарений бензина в этом случае в режиме с гомогенным смесеобразованием достигается обогащение топливовоздушной смеси, способствующее указанной регенерации катализатора-накопителя NOx.

Claims (6)

1. Способ управления работой двигателя (1) внутреннего сгорания (ДВС), прежде всего транспортного средства, при осуществлении которого в камеру (4) сгорания подают воздух с помощью дроссельного устройства, прежде всего с помощью дроссельной заслонки (11), а через систему (15, 16, 17) улавливания испарений бензина в камеру (4) сгорания подают обедненную топливовоздушную смесь, предварительно определяют количество топлива, подводимого через систему (15, 16, 17) улавливания испарений бензина, и в зависимости от количества топлива, содержащегося в обедненной топливовоздушной смеси, а также в зависимости от общего количества впрыскиваемого топлива определяют количество дополнительно впрыскиваемого с помощью клапанной форсунки (9) топлива в первом режиме работы на такте впуска или во втором режиме работы на такте сжатия, при этом во втором режиме работы либо в камеру (4) сгорания впрыскивают и воспламеняют в ней свечой (10) зажигания дополнительное количество топлива для воспламенения обедненной топливовоздушной смеси, либо при наличии у самой обедненной топливовоздушной смеси способности воспламеняться от свечи (10) зажигания дополнительное количество топлива в камеру (4) сгорания не впрыскивают.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что общее количество впрыскиваемого топлива складывается из количества топлива, содержащегося в обедненной топливовоздушной смеси, подаваемой с помощью дроссельной заслонки (11) и через систему (15, 16, 17) улавливания испарений бензина, и дополнительно впрыскиваемого количества топлива.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для влияния на развиваемый крутящий момент дросселируют систему (17) улавливания испарений бензина и/или прикрывают дроссельную заслонку (11).
4. Элемент управления, прежде всего флэш-память, для блока (18) управления ДВС (1), прежде всего транспортного средства, в котором хранится программа, ориентированная на выполнение в вычислительном устройстве, прежде всего в микропроцессоре, и пригодная для осуществления способа по любому из пп.1-3.
5. Блок (18) управления для двигателя (1) внутреннего сгорания (ДВС), прежде всего транспортного средства, при этом указанный ДВС (1) имеет камеру (4) сгорания с возможностью подачи в нее воздуха с помощью дроссельной заслонки (11), с возможностью непосредственного впрыскивания в нее топлива с помощью клапанной форсунки (9) в первом режиме работы на такте впуска или во втором режиме работы на такте сжатия и воспламенения этого топлива свечой (10) зажигания и с возможностью подачи в нее через систему (15, 16, 17) улавливания испарений бензина топливовоздушной смеси, отличающийся тем, что во втором режиме работы с помощью блока (18) управления обеспечивается подача в камеру (4) сгорания с помощью дроссельной заслонки (11) и через систему (15, 16, 17) улавливания испарений бензина обедненной топливовоздушной смеси, с помощью блока (18) управления в зависимости от общего количества впрыскиваемого топлива, а также в зависимости от количества топлива, содержащегося в обедненной топливовоздушной смеси, подаваемой с помощью дроссельной заслонки (11) и через систему (15, 16, 17) улавливания испарений бензина обеспечивается определение количества дополнительно впрыскиваемого топлива, с помощью блока (18) управления обеспечивается предварительное определение количества топлива, подводимого через систему (15, 16, 17) улавливания испарений бензина, и с помощью блока (18) управления за счет впрыскивания в камеру (4) сгорания и воспламенения дополнительного количества топлива обеспечивается воспламенение обедненной топливовоздушной смеси.
6. Двигатель (1) внутреннего сгорания, прежде всего транспортного средства, имеющий камеру (4) сгорания с возможностью подачи в нее воздуха с помощью дроссельной заслонки (11), с возможностью непосредственного впрыскивания в нее топлива с помощью клапанной форсунки (9) в первом режиме работы на такте впуска или во втором режиме работы на такте сжатия и воспламенения этого топлива свечой (10) зажигания и с возможностью подачи в нее через систему (15, 16, 17) улавливания испарений бензина топливовоздушной смеси, а также оснащенный блоком (18) управления, отличающийся тем, что во втором режиме работы с помощью блока (18) управления обеспечивается подача в камеру (4) сгорания с помощью дроссельной заслонки (11) и через систему (15, 16, 17) улавливания испарений бензина обедненной топливовоздушной смеси с помощью блока (18) управления в зависимости от общего количества впрыскиваемого топлива, а также в зависимости от количества топлива, содержащегося в обедненной топливовоздушной смеси, подаваемой с помощью дроссельной заслонки (11) и через систему (15, 16, 17) улавливания испарений бензина, обеспечивается определение количества дополнительно впрыскиваемого топлива, с помощью блока (18) управления обеспечивается предварительное определение количества топлива, подводимого через систему (15, 16, 17) улавливания испарений бензина, и с помощью блока (18) управления за счет впрыскивания в камеру (4) сгорания и воспламенения дополнительного количества топлива обеспечивается воспламенение обедненной топливовоздушной смеси.
RU2002103221/06A 1999-07-31 2000-07-19 Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания RU2270928C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19936202A DE19936202A1 (de) 1999-07-31 1999-07-31 Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE19936202.5 1999-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002103221A RU2002103221A (ru) 2003-08-20
RU2270928C2 true RU2270928C2 (ru) 2006-02-27

Family

ID=7916825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002103221/06A RU2270928C2 (ru) 1999-07-31 2000-07-19 Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6725836B1 (ru)
EP (1) EP1206635B1 (ru)
JP (1) JP4563634B2 (ru)
KR (1) KR100749200B1 (ru)
CN (1) CN1165679C (ru)
BR (1) BR0012886A (ru)
DE (2) DE19936202A1 (ru)
RU (1) RU2270928C2 (ru)
WO (1) WO2001009501A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482309C1 (ru) * 2009-02-06 2013-05-20 Даймлер Аг Способ для запуска двигателя внутреннего сгорания с установкой нейтрализации отработавших газов
RU2495268C2 (ru) * 2008-05-14 2013-10-10 Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк. Способ для управления клапаном рециркуляции отработавших газов и дроссельной заслонкой в двигателе внутреннего сгорания
RU2719320C2 (ru) * 2015-06-16 2020-04-17 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Способ управления двигателем (варианты) и система двигателя

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10228004A1 (de) * 2002-06-22 2004-01-15 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Bestimmung einer Beladung eines Aktivkohlebehälters eines Tankentlüftungssystems
KR100685644B1 (ko) * 2002-07-10 2007-02-22 주식회사 하이닉스반도체 차지 펌프 회로
DE10308650B3 (de) 2003-02-27 2004-12-30 Siemens Ag Motorsteuerung und zugehörige Betriebsverfahren
DE10332701A1 (de) * 2003-07-18 2005-02-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Tankentlüftung für eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine
US9352249B2 (en) * 2013-07-01 2016-05-31 Colorado Lining International, Inc. Cover with gas permeable layer

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4955339A (en) * 1988-11-18 1990-09-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
JP2700128B2 (ja) * 1990-08-08 1998-01-19 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の蒸発燃料処理制御装置
US5245975A (en) * 1990-11-28 1993-09-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Direct injection type internal combustion engine
JPH0518295A (ja) * 1991-07-12 1993-01-26 Mazda Motor Corp エンジンの燃料制御装置
JP2806224B2 (ja) * 1992-10-21 1998-09-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP3322004B2 (ja) * 1993-11-09 2002-09-09 日産自動車株式会社 エンジンの燃料蒸発ガス処理装置
JP3166538B2 (ja) * 1995-03-14 2001-05-14 トヨタ自動車株式会社 燃料供給系の故障診断装置
JP2774779B2 (ja) * 1995-03-27 1998-07-09 マツダ株式会社 自動車用リーンバーンエンジン
JP3315025B2 (ja) * 1995-07-26 2002-08-19 富士重工業株式会社 エンジンの空燃比制御装置
DE19617386C1 (de) * 1996-04-30 1997-07-24 Siemens Ag Tankentlüftungssystem für eine direkteinspritzende Brennkraftmaschine
JPH1018890A (ja) * 1996-06-28 1998-01-20 Unisia Jecs Corp 内燃機関の電子制御燃料噴射装置
DE19728112A1 (de) * 1997-07-02 1999-01-07 Bosch Gmbh Robert System zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
JP3385919B2 (ja) * 1997-07-10 2003-03-10 日産自動車株式会社 内燃機関の蒸発燃料パージ処理制御装置
JP3525688B2 (ja) * 1997-07-22 2004-05-10 日産自動車株式会社 内燃機関の蒸発燃料処理装置
JPH1136922A (ja) * 1997-07-25 1999-02-09 Hitachi Ltd 筒内噴射式内燃機関の制御装置
JP3562248B2 (ja) * 1997-08-08 2004-09-08 日産自動車株式会社 内燃機関の蒸発燃料処理装置
JPH11132097A (ja) * 1997-10-28 1999-05-18 Nissan Motor Co Ltd 車両制御用メモリ書き換え装置
EP0969197B1 (de) * 1998-07-02 2004-04-14 Ford Global Technologies, Inc. Verbrennugskraftmaschine mit Direkteinspritzung
JP3503479B2 (ja) * 1998-07-15 2004-03-08 トヨタ自動車株式会社 希薄燃焼内燃機関の蒸発燃料処理装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495268C2 (ru) * 2008-05-14 2013-10-10 Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк. Способ для управления клапаном рециркуляции отработавших газов и дроссельной заслонкой в двигателе внутреннего сгорания
RU2482309C1 (ru) * 2009-02-06 2013-05-20 Даймлер Аг Способ для запуска двигателя внутреннего сгорания с установкой нейтрализации отработавших газов
US9322351B2 (en) 2009-02-06 2016-04-26 Daimler Ag Method for operating an internal combustion engine with an emission control system
RU2719320C2 (ru) * 2015-06-16 2020-04-17 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Способ управления двигателем (варианты) и система двигателя

Also Published As

Publication number Publication date
CN1165679C (zh) 2004-09-08
JP2003506609A (ja) 2003-02-18
JP4563634B2 (ja) 2010-10-13
US6725836B1 (en) 2004-04-27
DE50009656D1 (de) 2005-04-07
EP1206635B1 (de) 2005-03-02
KR100749200B1 (ko) 2007-08-13
WO2001009501A9 (de) 2001-05-03
EP1206635A1 (de) 2002-05-22
DE19936202A1 (de) 2001-02-08
WO2001009501A1 (de) 2001-02-08
BR0012886A (pt) 2002-04-16
KR20020033748A (ko) 2002-05-07
CN1367862A (zh) 2002-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0826869B1 (en) Exhaust gas heating system for in-cylinder injection internal combustion engine
US6889497B2 (en) Method and controller for operating a nitrogen oxide (NOx) storage catalyst
US6814062B2 (en) Method for operating an internal combustion engine
US5609021A (en) Operation of an internal combustion engine
US6659073B1 (en) Method for the operation of a combustion engine
CN104234852A (zh) 专用egr汽缸的后燃烧喷射
EP0926327B1 (en) Combustion controller and method for lean burn engines
JPH09504853A (ja) 加熱可能な触媒付き内燃機関への燃料供給制御方法
MX2015000302A (es) Metodos y sistemas para la reactivacion de un catalizador.
US6910470B2 (en) Method for operating an internal combustion engine especially of a motor vehicle
US6758034B1 (en) Method for operating an internal combustion engine
RU2270928C2 (ru) Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания
RU2266417C2 (ru) Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания
US6494036B2 (en) Method for operating the catalyst of an internal combustion engine
US6321714B1 (en) Hybrid operating mode for DISI engines
US6625974B1 (en) Method for operating an internal combustion engine
US7013862B2 (en) Method for operating an internal combustion engine
US7013215B2 (en) Method for determining the charge of an activated carbon container in a tank ventilation system
US6644266B1 (en) Method for operating an internal combustion engine
JP2004156626A (ja) 筒内噴射式内燃機関の制御装置
JP2012077713A (ja) 多気筒内燃機関の制御装置
JP2002013437A (ja) 筒内噴射式内燃機関の制御装置
JP2002519567A (ja) 特に自動車の内燃機関の運転方法
JP2000130238A (ja) 多気筒内燃機関
JP2005201205A (ja) 内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150720