SE470321B - Anordning och förfarande för korrigering av tillförd bränslemängd till Otto-motorer - Google Patents

Anordning och förfarande för korrigering av tillförd bränslemängd till Otto-motorer

Info

Publication number
SE470321B
SE470321B SE9202098A SE9202098A SE470321B SE 470321 B SE470321 B SE 470321B SE 9202098 A SE9202098 A SE 9202098A SE 9202098 A SE9202098 A SE 9202098A SE 470321 B SE470321 B SE 470321B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
fuel
time
injector
injection
engine
Prior art date
Application number
SE9202098A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9202098D0 (sv
SE9202098L (sv
Inventor
Peter Gillbrand
Lars Tegnelius
Original Assignee
Saab Automobile
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 Saab Automobile filed Critical Saab Automobile
Priority to SE9202098A priority Critical patent/SE9202098L/sv
Publication of SE9202098D0 publication Critical patent/SE9202098D0/sv
Priority to PCT/SE1993/000594 priority patent/WO1994001668A1/en
Priority to GB9425236A priority patent/GB2283336B/en
Priority to JP6503224A priority patent/JPH07508814A/ja
Priority to DE4393222T priority patent/DE4393222T1/de
Priority to US08/362,559 priority patent/US5495841A/en
Publication of SE470321B publication Critical patent/SE470321B/sv
Publication of SE9202098L publication Critical patent/SE9202098L/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/263Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the program execution being modifiable by physical parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/12Timing of calculation, i.e. specific timing aspects when calculation or updating of engine parameter is performed
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

4.2. hävs] CI) (N PO .Mm mekanisk öppning och en mekanisk stängning av insprutaren är gynnsamt för en mer exakt dosering av bränslemängden, då bränsleflödet under såväl öppningsfasen som stängningsfasen är oregelbundet och svår att definiera, medan flödet med fullt öppen ventil är relativt regelbundet och väldefinierat. l syfte att erhålla dessa fördelar utmärkes den uppfinningsenliga anordningen för korrigering av bränslemängden av de särdrag som anges i huvud kravets kännetecknande del samt utmärkes förfarandemässigt av de särdrag som framgår av kraven 5 och 6 kännetecknade del. Ännu ett ändamål med en utföringsform av uppfinningen är att utnyttja den mycket snabba beräkningskapaciteten hos en insprutningssystemet styrande mikrodator, så att senast möjliga bränslemängdsberäkning och korrigering av ett sammanhållet insprutningsintervall kan ske med de i insprutningsfasens senare del aktuella momentana motorparametrarna.
Den uppfinningsenliga anordningen utmärkes härav av de särdrag som anges i kravet 2 samt utmärkes förfarandemässigt av de särdrag som framgår av kravets 7 kännetecknade del. Företrädesvis utnyttjas enbart en enda för det transienta lastfallet karaktäristisk parameter, för att detektera om en förnyad bränslemângdsberäkning skall företas.
Härigenom kan vid behov snabbt en förnyad bränslemängdsberäkning aktiveras under insprutnings-intervallets kritiska slutfas, företrädesvis såsom anges i krav 3. Härvid skulle enbart behöva utnyttjas en signal från en trottelgivare som är representativ för den trottellägesföränd ring som skett sedansenast företagna bränslemängdsberäkning. Övriga föruppfinningen, anordningen och förfarandet, utmärkande särdrag framgår av efterföljande beskrivning av ett utföringsexempel och övriga patentkrav. Beskrivningen av utföringsexemplet sker med hänvisning till nedan angivna figurer.
Figurförteckning Figur 1, visar en förbrânningsmotor med ett insprutningssystem enligt uppfinningen.
Figur 2, visar ett sekvensdiag ram över händelser och åtgärder vidtagna över en fyrtakts arbetscykel för en cylinder.
Beskrivning av ett utföringsexempel w 4*- ~_'.l CI) L» l PO ...à I figur 1 visas ett insprutningssystem för en förbränningsmotor 1 av Otto- typ. Förbränningsmotorn innefattar åtminstone en cylinder 12 med däri anordnad kolv 13 vilken driver en vevaxel. Cylinderns förbränningsrum tilledes bränsle-luft blandning i insugningstakten via inloppsventilen 14, vilken öppnas med en kamaxel 16. l utblåsningstakten öppnas avgasventilen 15 med kamaxeln 17. lnsprutningssystemet försörjes med bränsle genom en företrädesvis elektriskt driven bränslepump 9 som i praktiken är anordnad i bränsletanken 8 och som via en matarpump 32 suger bränsle från tanken och matar detta vidare till ett brånslefördelningsrör 5 via ett filter 31. Från bränslefördelningsröret utgår ett antal bränslerör 6 för var och en av de i respektive cylinders inloppskanal 20 anordnade insprutarna 21.
Trycknivån i bränslefördelningsröret bestäms av en tryckregulator 7, som häller bränsletrycket konstant i förhållande till trycket i motorns insugningsrör. Härigenom pâverkas inte den insprutade bränslemängden av det varierande trycket i inloppsröret, utan endast av den tid som insprutaren är öppen. insprutaren 21 utgöres av en konventionell insprutningsventil, företrädesvis en elektrisk styrd magnetventil av solenoidtyp, monterad i respektive cylinders inloppskanal nära och riktad mot respektive inloppsventil 14. insprutaren är så riktad att bränslestrålen träffar ventilskaftet nära ventiltallriken, eller direkt på ventiltallriken på inloppsventilen 14. Genom att bränslet träffar ventilen och sprids ut över ventiltallriken så utnyttjas denna av förbränningen i cylindern uppvärmda ytan förförångning av bränslet. Ventiltallriken uppvärmes mycket snabbt även vid kallstart, väsentligen lika snabbt som de elektriskt uppvärmda värmeplattorna av PTC-typ som framtagits för förbättrad finfördelning/ förångning av bränslet vid kallstart. Om motorn 1 är försedd med två inloppsventiler 14 per cylinder så utnyttjas en insprutare med två insprutningshål, riktade mot varsin inloppsventil, för att största möjliga uppvärmd yta skall erhållas för erforderlig insprutad bränslemängd. lnsprutarens öppningstid styrs av en styrenhet 10 i beroende av ett flertal av styrenheten detekterade motorparametrar, representerande belastning, varvtal, motortemperatur, insugen Iuftmassa och syrehalten i avgaserna. Styrenheten 10 är via ett ledningsnät 40 uppkopplad till ett ~_1 CN ...x .b flertal givare för detektering av motorparametrarna och för motorns drift påverkbara aktuatorer, samt erhåller sin strömförsörjning från ett batteri 33 via ett tändningslås 45. Ledningsnätet innehåller även relâer 43,44 för styrdonet och bränslepumpen.Styrenheten 10 utgöres av en mikrodatorbaserad enhet innefattande medel för lagring av data i minnet 34, aritmetisk beräkning av varvtal och erforderlig bränslemängd 35 samt ett interruptregister 38.
Styrenheten erhåller information via ledningsnätet 40 om insugen luftmassa genom en luftmassemätare 24 anordnad uppströms det för cylindrarna gemensamma inloppsröret och den därinnan anordnade trotteln 22. Luftmassemätaren 24 kan vara av konventionell glödtrådstyp, där resistansen i den luftomspolade glödtråden ger ett direkt mått på insugen luftmassa. _ Alternativt kan en tryckgivare vara anordnad i inloppsröret nedströms trotteln 22 tillsammans med en lufttemperaturgivare anordnad uppströms trotteln 22. Det härigenom detekterade trycket och lufttemperaturen kan istället för luftmassemätaren 24 utnyttjas för beräkning av insugen luftmassa.
En analog trottellägesgivare 25 monterad på trottelaxeln ger information till styren heten 10 om trottelskivans 22 läge. Temperaturgivaren 36 ger en kontinuerlig signal om motorns temperatur direkt till styrenheten 10. I motorns avgassamlare 18 är anordnad en lambdasond 37 som detekterar syrehalten i avgaserna varigenom styrenheten 10 kan korrigera den bränsle-luft blandning som givits av insugen luftmassa och lasten så att optimalt blandningsförhållande för katalysatorn kan bibehållas.
Styrenheten 10 erhåller också information om motorns vevaxelläge. En vid svänghjulet anordnad givare 29 detekterar referensmarkeringar 30 på en med svänghjulet medroterande kodskiva 28. För en konventionell fyrcylind rig fyrtaktare med två kolvpar som löper fasförskjutet 180 vevaxelgrader, så erfordras åtminstone tvâ referensmarkeringar 30, förskjutna 180 grader på kodskivan, för detektering av respektive kolvpars övre dödpunktsläge, TDC, och en extra markering 39 för urskiljning av vilket kolvpar som är i övre död punkt. Extra markeringen 39 ligger strax innan endera av markeringarna 30, och har en betydligt mindre lucka vilket ger en kortare urskiljningsbar signal från givaren 29 gentemot signalen alstrad av markeringarna 30.
För att urskilja vilken av cylindrarna för det aktuella kolvparet som är i kompressionstakt/utblåsningstakt så utnyttjas även en kamaxelgivare 27, lämpligen anordnad i en tändfördelare 26 vilken drives av en kamaxel 17.
Alternativt kan en jonströmsensor i cylindern, företrädesvis en sensor där tändstiftsgapet utnyttjas som sensororgan, detektera i vilken av cylindrarna som förbränning sker. Genom dessa metoder kan tändföljden bestämmas, vilken senare utnyttjas för Sekventiell aktivering av tändstift och insprutare så att tändning och insprutning sker sekventiellt vid rätt taktläge på motorn för respektive cylinder.
För att uppnå optimala prestanda och minimala emissioner måste bränslestyrsystemet vara kapabelt att detektera och hantera motorparameter-data som är så aktuella och noggrant mätta som möjligt.
På grund av de höga krav på bl.a emissioner som systemet konstruerats för är inte bara signalkvaliten viktig. Även själva mät- och regler-strategin blir avgörande för slutresultatet. lnsprutningstidens längd och därmed bränslemängden, är primärt en funktion av momentana motorparametrar såsom inloppsrörstryck, lufttemperatur, trottelläge och -rörelse samt ett flertal andra korrigerande motorparametrar såsom motortemperatur, startförhållande och syrehalten i avgaserna. Motorparametrarna mäts vid olika tidpunkter och med olika intervall. Temperaturer mäts med långsam uppdatering och kraftig medelvärdesbildning. Motorparameterdata såsom inloppsrörstryck och trottelläge uppdateras ofta, flera gånger per motorvarv, enligt speciella strategier, för att snabb respons på av föraren initierade gaspådrag eller gasavdrag skall erhållas.
Så fort startförloppet har lämnats och motorn erhållit en etablerad drift så har alla väsentliga motorparametrar detekterats och en härpå baserad bränslemängdsberäkning utförts. Under själva startförloppet regleras bränslemängden och insprutningstidpunkten av specifika regler- algoritmer som utnyttjas innan tändföljden eller bränsleinsprutnings- sekvensen hittats. Dessa start algoritmer chokar, eller fetar upp bränslet för att säkerställa att motorn överhuvudtaget går igång.
Den vid etablerad drift, efter startförloppet, mot bakgrund av detekterade momentana motorparametrar beräknade erforderliga bränslemängden lagras i ett minne 34 i styrdonet 10. Minnet 10 kan eventuellt innefatta ett mot antalet cylindrar motsvarande antal minnesadresser, i vilka för respektive cylinder fortlöpande lagras den ff7Û 321 . e senast fullbordade insprutningstiden för cylindern ifråga. lnför nästa insprutning hämtas i respektive minnesadress den insprutningstid som senast varit aktuell för cylindern ifråga och denna insprutningstid bildar ett basvärde för insprutningstiden, vilket basvärde användes som preliminär förutbestämd insprutningstid vid aktiveringen av insprutaren. Även insprutningstillfället påverkar prestanda och emissioner. Flera lösningar på hur synkroniseringen av insprutningstillfället skall ske i förhållande till motorns arbetstakt har utarbetats. I en del lösningar har insprutningen synkroniserats på så sätt att insprutningen sker åtminstone till viss del under den tidsperiod som inloppsventilen har öppnat. Bränslet är på så sätt tänkt att bäras med av det utbildade luftflödet förbi insprutaren och vidare in i cylindern. Nackdelen är här att om insprutaren har svårt att finfördela bränslet så kommer relativt stora bränsledroppar in i cylindern vilket får som följd att bränsledroppen förbränns ofullständigt .
Om man istället utnyttjar ett datorstyrt bränsleinsprutningssytem som är så pass snabbt att man hinner med att förändra varje insprutningstillfälles start, så kan man initiera insprutningsstarten så att insprutningen avslutas i huvudsak när inloppsventilen 14 skall till att öppna. Härigenom kan i huvudsak allt bränsle sprutas in mot en varm inloppsventil 14 för att ta upp värmet och vid en efterföljande inloppsventilöppning lättare kunna förångas och finfördelas i den av motorn insugna luften. Härigenom erhålles en homogenare bränsle-luft blandning, vilket ger fullständigare förbränning av tillfört bränsle.
Vid en given punkt på vevaxelvarvet beräknas når nästa bränsleventil skall öppna, se fig.2. l figur 2 visas ett sekvensdiagram för olika händelser A-B och åtgärder C-D vidtagna över en fyrtaktscykel för en cylinder. A visar när inloppsventilen 14 hålls öppen över vevaxelområdet 51. B visar när utloppsventilen 15 hålls öppen över vevaxelområdet 52. Med en konventionell icke reglerbar kamaxeldrivning så sker ett visst överlapp vid öppningen av inloppsventilen 14 och stängningen av avgasventilen 15. C visar hur inom vevaxelområdet 53 en mätning företas av de under motsvarande tidsrymd förekommande momentana motorparametrarna.
Detekterade värden medför antingen en uppdatering av medelvärdesbildade data såsom tidigare angivits, emedan andra värden uppdateras direkt för snabb respons utan någon viktning eller 7 4-70 321 medelvärdesbildning, vilka värden lagras i styrenhetens 10 minne 34. Vid D visas när insprutningsventilen hålls öppen, vars öppning styrs av referensläget 50, givet av starten på inloppsventilens öppning. E och F visar i förstorad skala insprutningsintervallet D, där 61 anger öppningstillfället och 60 anger stängningstillfället. l F visas en variant där mätningen inom vevaxelområdet 53 medfört reduktion av erforderlig bränslemängd,varigenom stängningen kan företas i ett tidigare läge 601 Med en i figur 1 visad vevaxelgivare 28-30, utnyttjas markeringarna dels för beräkningav varvtalet, vilket ger hur lång tid det dröjer tills nästa TDC-markering 30 kommer, samt dels för att i en interruptfunktion skapa ett abrott, interrupt när innan TDC ett läge uppnås då en insprutning skall börja. Med varvtalet givet så kan genom en enkel aritmetisk beräkning i styrenheten erforderlig tid fram till det i arbetstakten fasta läget 50 för inloppsventilens 14 öppning bestämmas. l normala lastfall är det önskvärt att säkerställa att huvuddelen av bränslet sprutas ut mot stängd ventil, varigenom den varma ventiltallriken kan förånga bränslet. Endast vid extrema lastfall önskas insprutning mot öppen ventil. Sådana extrema lastfall kan exempelvis uppstå vid kraftiga accelerationer då det gäller att få in så mycket bränsle som möjligt i cylindern samt vid vissa kallstartfall.
Genom att subtrahera den senast avslutade insprutningstiden från den av styrenheten beräknade tiden för uppnående av läget för inloppsventilens öppnande, vevaxelläget 50, erhålles en starttid för insprutningen som lagras i interruptregistret 38. Den vid styrning av insprutningstidpunkten utnyttjade senast avslutade insprutningstiden kan antingen utgöras av den för respektive cylinder senast avslutade insprutningstiden eller den i insprutningssekvensen senast avslutade insprutningstiden.
När denna vevaxelvinkel 50 uppnås genereras ett interru pt vilket öppnar bränsleventilen automatiskt med en förutbestämd insprutningstid enligt en föregående beräkning, lämpligen den insprutningstid som varit aktuell för den senast fullbordade insprutningen. Liksom i fallet med styrningen av insprutningstidpunkten så kan den för bränslemångden utnyttjade senast fullbordade insprutningstiden antingen utgöras av den för respektive cylinder senast avslutade insprutningstiden eller den i insprutnings-sekvensen senast avslutade insprutningstiden.
Samtidigt med öppningen av insprutaren laddas interruptregistret 38 med ett tidsmässigt värde som motsvarar den erforderliga förutbestämda 335 (N rs.) ...A insprutningstiden, och en första förnyad beräkning av erforderligt bränslemängdsbehov startas med de motorparametrar som omedelbart föregick öppningstillfället och som detekterats under en del 53 av vevaxelvarvet.
Om den parallellt med öppen insprutningsventil företagna första beräkningen indikerar att insprutningstiden behöver modifieras så sker en korrigering av det i interruptregistret 38 lagrade tidsvärdet. Eventuellt så kan en korrigering enbart utföras om skillnaden är påtaglig och överskrider ett förutbestämt tröskelvärde mellan den förutbestämda bränslemängden och den bränslemängd som är påkallad av de momentana motorparametrarna som detekterats under tidsintervallet 53 av vevaxelvarvet. Härefter återgår systemet till andra uppgifter medan ~> 'insprutningsventilen fortsätter att vara öppen.
När den i interru ptregistret 38 lagrade erforderliga insprutningstiden har löpt ut vid läget 60 genereras ett nytt interrupt. Vid denna interru ptgenerering beordras inspruta ren först att stänga varefter systemet omedelbart kontrollerar om det sedan den senaste beräkningen av insprutningstiden, som gjordes när insprutaren öppnade, har varit en trottelrörelse som indikerarar en beordrad acceleration och bränsleupprikning. Är så fallet så startar en andra förnyad beräkning av det momentant påkallade brånsleupprikningsbehovet.
Bränsleupprikningsbehovet beräknas som funktion av med de härför mest betydelsefulla motorparametrarna såsom åtminstone trottelläge, trottelderivata och motortemperatur. Tidsåtgången för denna bränsleupprikningsberäkning ligger i 100 mikrosekunders området, vilket innebär att en konventionell elektromekanisk ventil inte hinner börja att stänga innan beräkningen är klar.
Med en mikrodator med klockfrekvensen 16 MHertz och en hanteringskapacitet på 2 miljoner instruktioner per sekund så genomlöpes de cirka 3000 instruktioner som är erforderliga för en fullständig bränslemängdsberäkning, motsvarande den första förnyade beräkningen vid öppningstillfället, på drygt 1 millisekund (1 ms). En sådan fullständig bränslemängdsberäkning beräknar och korrigerar bränslemängden i beroende av alla de detekterade motorparametrar som kan ha inverkan på erfordelig bränslemängd. Dessa kan utgöras av last (d.v.s luftmassa), varvtal, lambda-värde, motortemperatur, efter-start JR jzo 9 4-70 52? förhållanden (upprikning), temperaturkorrigeringar samt tomgångsreglering.
Den fullständiga bränslemängdsberäkningen hinneri normalfallet genomlöpas efter det att insprutaren öppnat och innan insprutaren stänger. Vid specifika lastfall såsom deaccelerationerlmotorbromsning), där insprutnings-tiden är försumbar på grund av att reellt bränslebehov ej föreligger, så kommer insprutaren, om den överhuvudtaget öppnar, att hinna beordras stänga innan den fullständiga beräkningen genomlöpts.
Det i minnet lagrade basvärdet för insprutningen uppdateras dock för utnyttjandesom förutbestämd insprutningstid inför nästa insprutning då en fullständig beräkning av bränslemängden utföres parallellt med att ventilen öppnat.
Den andra förnyade bränslemängdsberäkningen som initieras direkt efter beordrad stängning av insprutaren utnyttjar dock för uträkning av bränsleupprikningen enbart de för lastpådrag mest indikativa parametrarna. Dessa parametrar utgöres primärt av trottelläge och trottelderivata samt sekundärt av motortemperaturen, och med dessa parameterar beräknas lastupprikningsbehovet genom ett hundratal instruktioner i styrenhetens 10 dator, vilka genomlöpes inom storleksordningen 100 mikrosekunder.
När en erforderlig extra insprutningstid är beräknad med en andra förnyade bränslemängdsberäkningen, motsvarande bränsleuppriknings- behovet, laddas interruptregistret 38 med den härigenom beräknade extra insprutningstiden 55 varefter en kontraorder om öppning av insprutningsventilen 21 Iägges ut av styrenheten 10. Mekaniskt sett hinner inte ventilen reagera på denna sekvens av order och kontraorder utan insprutningen upplevs som en enda, något förlängd, insprutningstid.
När även den eventuellt beordrade extra insprutningstiden 55 löpt ut genereras ett nytt interrupt som automatiskt stänger ventilen 21.
Efter varje fullbordad insprutning, vare sig den getts en extra insprutningstid 55 eller avkortats genom tidigarelagd stängning vid GOIi beroende av en detekterad deacceleration under tidsintervallet 53 av vevaxelvarvet, så lagras kontinuerligt den senast fullbordade insprutningstiden såsom ett nytt basvärde i styrenhetens minne 34, att utnyttjas som förutbestämd insprutningstid för efterföljande insprutning. 470 __20 -v Ö 3D' 21 ie Vid vissa driftsfall, hög last och högt varvtal, kan bränsleinsprutarna behöva vara aktiverade/öppna så pass lång tid att de delvis överlappar varandra. Det vill säga att en insprutare ännu är i slutfasen av sitt öppethållande när nästföljande cylinders insprutare aktiveras för öppning. l dessa fall kan inte den omedelbart föregående cylinderns insprutningstid utnyttjas vid nästkommande cylinders insprutares öppnande, då denna senare insprutare öppnar innan föregående insprutare fullbordat sin insprutning. l dessa fall utnyttjas som basvärde och förutbestämd insprutningstid den insprutningstid som näst föregående cylinder fullbordades med. Alternativt så kan eventuellt detta basvärde ha hunnit korrigeras med avseende på de motorparametrar som föregick öppningstillfället på ännu icke avslutad insprutning, som sker parallellt överlappande med den insprutare som skall till att öppna.
Den beskrivna uppfinningen skall inte vara begränsad till motorer med icke reglerbara ventilöppningstider. Även vid fasförskjutbara kamaxlar så kan uppfinningen tillämpas, men där medför en fasförskjutning av inloppsventilen motsvarande påverkan av insprutningsventilens öppnande. Den beskrivna strategin med som mest endast två erforderliga bränslemångdsberäkningar för varje insprutningstillfälle vid insprutningens mest kritiska skeden, nämligen vid öppning och stängning, erbjuder ett minimum med erforderliga beräkningar och ändå erhålles snabb respons vid transienta lastfall. Den första förnyade händelsestyrda bränsleberäkningen vid insprutningens start fångar snabbt upp beordrade deaccelerationer, men även accelerationer som inträffar vid detta tillfälle, medan den andra förnyade händelsestyrda bränsleberäkningen vid insprutningens slut fångar upp bränsleupprikningsbehovet vid accelerationer så sent som möjligt med bibehållande av ett enda insprutningsintervall. Detta friställer kapacitet hos styrdonets mikrodator för andra ändamål, vilket ger förbättrade förutsättningar för så kallade engine-management systems, där ett flertal motorsystem såsom tändsystem, turbosystem, antispinnsystem m.m. kan integreras och hanteras av en enda dator.
Med mikroprocessorer med än snabbare beräkningskapacitet än 2 miljoner instruktioner per sekund, så kan insprutare med betydligt snabbare respons än konventionella magnetventiler av solenoidtyp användas. Sådana insprutare kan exempelvis vara av piezo-typ, där piezo Vi vi __20 ii 470 321 element travade ovanpå varandra bildar ventilkäglan och vid spänningsättning snabbt ändrar form, med betydligt snabbare respons än de i dag konventionellt i bruk utnyttjade magnetventilerna. Med snabbare processorer så kan även sådana piezo-insprutare beordras stänga, varefter en förnyad händelsestyrd bränslebehovsberäkning medför en kontraorder om öppning innan ventilen mekaniskt sett hinner börja stänga.

Claims (7)

470 521 12 10 15 _ '20 25 30 35 Patentkrav
1.Anordning för korrigering av bränslemängden i en förbränningsmotor
(1) med åtminstone en cylinder (12) och med bränsleinsprutare (21)
anordnade i respektive cylinders inloppsrör (20) och riktade mot
åtminstone en inloppsventil (14), innefattande detekteringsanordningar
(24,25,27,29,36,37) vilka alstrar signaler indikativa på motorns
momentana driftsförhållanden såsom vevaxelläge och motorlast,
och en styrenhet (10) kopplad till detekteringsanordningarna (24,25,27,
293637) och bränsleinsprutarna(21) för aktivering av bränsleinsprutarna
(21) i en av styrenheten (10) förutbestämd sekvens, vilken styrenhet (10)
innefattar medel för repeterbar beräkning av bränslebehovet mot
bakgrund av motorns momentana driftsparametrar
kännetecknad av att
styrenheten innefattar ett minne (34) i vilket vid etablerad drift lag ras som
basvärde ett föregående insprutningstillfälles bränslemängdsbehov,
och att medel (10,27,29) för aktivering av insprutaren (21) synkront med
motorn (1) i nära anslutning till respektive cylinders (12) insugningstakt
utnyttjar det i minnet (34) lagrade basvärdet för preliminär beräkning av
erforderlig aktiveringstid på insprutaren (21),
varefter styrenheten (10) efter aktiveringen av insprutaren (21) med en
förutbestämd preliminär aktiveringstid motsvarande basvärdet
automatiskt via medel för interrupt-generering (38) startar en beräkning
av ett första momentant bränslebehov mot bakgrund av motorns (1)
momentana driftsparametrar vid öppningstillfället för insprutaren (21 ),
och vid detekterad avvikelse av det första momentana bränslebehovet
från det preliminära bränslebehovet över en förutbestämd nivå korrigerar
aktiveringstiden på insprutaren så att erforderlig bränslemängd erhålles i
proportion till det momentana bränslebehovet.
2.Anordningenligtkrav1kä n n etecknad av att
styrenheten innefattar medel (1038) för beordring av stängning av
insprutaren (21) när den preliminära aktiveringstiden eller en mot
bakgrund av förändrade momentana motorparametrar modifierad
aktiveringstid utlöpt, vid vilken beordran om stängning styrenheten (10)
omedelbart genererar en förnyad beräkning av ett andra momentant
bränslebehov mot bakgrund av motorns momentana driftsparametrar vid
9%.
10
15
._20
25
30
35
B 470 521
stängningstillfället (60) för insprutaren och omedelbart vid ett detekterat
ökat bränslebehov vid stängningstillfället ger en kontraorder om öppning
av insprutaren under en extra förlängning(55) av aktiveringstiden (54) i
proportion till det ökade bränslemängdsbehovet vid stängningstillfället
(60).
3. Anordning enligt krav 2 k ä n n e t e c k n a d a v a ttför att detektera
om en förnyad bränslemängdsberäkning skall företas utnyttjas en för det
transienta lastfallet karaktäristisk parameter, företrädesvis från en
trottelgivare (25) vilken parameter är representativ för den lastföränd ring
som skett sedan senast företagna bränslemängdsberäkning.
4. Anordning enligtkrav3 kä n neteckn ad av att
beräkningen av det andra momentant bränslebehovet utföres i en i
styrenheten anordnad dator, vilken för denna beräkning ej utnyttjar mer
tid än 100-400 mikrosekunder, och att insprutningsventilen utgöres av en
solenoidventiltyp vars mekaniska tröghet överstiger den tid som är
erforderlig för beräkningen av det andra momentant bränslebehovet,
varigenom insprutaren ej hinner börja stänga, trots aktiveringen mot
stängning, på grund av insprutarens mekaniska tröghet, varigenom
insprutningen sker som en enda sammanhållen insprutningssekvens
5.Förfarande för korrigering av tillförd bränslemängd i en
förbränningsmotor (1) försedd med bränsleinsprutare (21) för varje
cylinder, där motorns momentana driftsförhållanden såsom vevaxeliäge
och motorlast övervakas medelst en styrenhet (10) för aktivering av
bränsleinsprutarna (21) i en förutbestämd sekvens, vilken styrenhet (10)
innefattar medel för repeterbar beräkning av bränslebehovet mot
bakgrund av motorns momentana driftsparametrar
kännetecknad av
att för varje insprutningsinitiering utnyttjas en föregående insprutnings
insprutningstid som förutbestämd insprutningstid,
att direkt som en händelsestyrd konsekvens av ett initierande av en
förändring av insprutarens tillstånd, vilket tillstånd kan vara antingen
öppet eller stängt, en förnyad beräkning av erforderligt bränslebehov
automatiskt företas mot bakgrund av de rådande momentana
motorparametrarna vid initierandet av förändringen av insprutarens
470 321 14
10
15
._20
25
30
35
tillstånd och
att vid avvikelse av bränslebehovet påkallat av de rådande momentana
motorparametrar vid initierandet av insprutarens tillstånd från det
preliminära bränslebehovet givet av den förutbestämda
insprutningstiden korrigeras aktiveringstiden på insprutaren så att
erforderlig bränslemängd erhållesi proportion till det momentana
bränslebehovet.
6.Förfarande enligt krav 5 k ä n n et e c k n a d a v
att direkt som en händelsestyrd konsekvens av öppningens initierande en
förnyad beräkning av erforderligt bränslebehov automatiskt företas mot
bakgrund av de rådande momentana motorparametrar vid
öppningstillfället och
att vid avvikelse över en förutbestämd nivå av bränslebehovet påkallat av
de rådande momentana motorparametrar vid öppningstillfället från det
preliminära bränslebehovet givet av den förutbestämda
insprutningstiden korrigeras aktiveringstiden på insprutaren så att
erforderlig bränslemängd erhålles i proportion till det momentana
bränslebehovet
7. Förfarande enligt krav 5 k ä n n e t e c k n a d a v att när
insprutningstiden, baserad på förutbestämd tid ellertiden given av de
rådande momentana motorparametrar vid öppningstillfället, löpt ut
startas direkt som en händelsestyrd konsekvens av initiering av
stångningen en förnyad beräkning av bränslebehovet vid tillfället för
initieringen av stängning av insprutaren, beräkningen baserad på
åtminstone ett par för lastfallet representativa motorparametrar och
omedelbart vid ett detekterat ökat bränslebehov vid stängningstillfället
ger en kontraorder om öppning av insprutaren under en extra
förlängning(55) av aktiveringstiden (54) i proportion till det beräknade
ökade bränslemängdsbehovet vid stängningstillfället (60), vilken
beräkning och kontraorder sker snabbare än den responstid insprutarens
mekaniska tröghet kräver från initiering av stängning och faktiskt
påbörjad stängning av insprutaren.
*z
SE9202098A 1992-07-07 1992-07-07 Anordning och förfarande för korrigering av tillförd bränslemängd till Otto-motorer SE9202098L (sv)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9202098A SE9202098L (sv) 1992-07-07 1992-07-07 Anordning och förfarande för korrigering av tillförd bränslemängd till Otto-motorer
PCT/SE1993/000594 WO1994001668A1 (en) 1992-07-07 1993-06-30 Device and method of correcting the fuel amount supplied to otto engines
GB9425236A GB2283336B (en) 1992-07-07 1993-06-30 Device and method of correcting the fuel amount supplied to Otto engines
JP6503224A JPH07508814A (ja) 1992-07-07 1993-06-30 火花点火機関に供給される燃料を修正する装置と方法
DE4393222T DE4393222T1 (de) 1992-07-07 1993-06-30 Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren der Ottomotoren zugeführten Kraftstoffmenge
US08/362,559 US5495841A (en) 1992-07-07 1993-06-30 Device and method of correcting the fuel amount supplied to Otto engines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9202098A SE9202098L (sv) 1992-07-07 1992-07-07 Anordning och förfarande för korrigering av tillförd bränslemängd till Otto-motorer

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9202098D0 SE9202098D0 (sv) 1992-07-07
SE470321B true SE470321B (sv) 1994-01-17
SE9202098L SE9202098L (sv) 1994-01-17

Family

ID=20386728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9202098A SE9202098L (sv) 1992-07-07 1992-07-07 Anordning och förfarande för korrigering av tillförd bränslemängd till Otto-motorer

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5495841A (sv)
JP (1) JPH07508814A (sv)
DE (1) DE4393222T1 (sv)
GB (1) GB2283336B (sv)
SE (1) SE9202098L (sv)
WO (1) WO1994001668A1 (sv)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3325392B2 (ja) * 1994-07-06 2002-09-17 本田技研工業株式会社 内燃エンジンの燃料噴射制御装置
US5546909A (en) * 1994-12-27 1996-08-20 Ford Motor Company Method and system for generating a fuel pulse waveform
DE19537381B4 (de) * 1995-10-07 2007-01-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
US5730105A (en) * 1996-10-17 1998-03-24 Outboard Marine Corporation Idle control for internal combustion engine
US6053147A (en) * 1998-03-02 2000-04-25 Cummins Engine Company, Inc. Apparatus and method for diagnosing erratic pressure sensor operation in a fuel system of an internal combustion engine
US6085730A (en) * 1998-12-16 2000-07-11 Chrysler Corporation Method for improved fuel delivery for multi-port fuel injection system
KR100325224B1 (ko) * 1999-06-11 2002-03-04 이계안 차량의 엔진 실린더 불균형 방지장치
US6293251B1 (en) 1999-07-20 2001-09-25 Cummins Engine, Inc. Apparatus and method for diagnosing erratic pressure sensor operation in a fuel system of an internal combustion engine
GB0011202D0 (en) * 2000-05-09 2000-06-28 Kci Licensing Inc Abdominal wound dressing
US6488012B1 (en) * 2000-08-29 2002-12-03 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for determining fuel pressure
US6935322B2 (en) * 2003-10-17 2005-08-30 Barry S. Grant Nitrous oxide/fuel injector for air intake to internal combustion engine
US7878177B2 (en) * 2007-10-23 2011-02-01 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine having common power source for ion current sensing and fuel injectors
DE102016217308A1 (de) * 2016-09-12 2018-03-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung von Mehrfacheinspritzungen bei einem Einspritzsystem

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60233352A (ja) * 1984-05-07 1985-11-20 Toyota Motor Corp 独立噴射式内燃機関の燃料噴射量制御装置
JPS6138139A (ja) * 1984-07-30 1986-02-24 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2577210B2 (ja) * 1986-06-30 1997-01-29 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関の電子制御燃料噴射装置
US4785784A (en) * 1986-11-18 1988-11-22 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel injection control system for internal combustion engine
JPH0531243Y2 (sv) * 1987-05-18 1993-08-11
JP2630442B2 (ja) * 1988-09-19 1997-07-16 本田技研工業株式会社 エンジン制御装置
JPH02204654A (ja) * 1989-02-01 1990-08-14 Japan Electron Control Syst Co Ltd 内燃機関の燃料供給制御装置
US5003953A (en) * 1990-05-14 1991-04-02 Chrysler Corporation Transient fuel injection

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07508814A (ja) 1995-09-28
GB2283336A (en) 1995-05-03
GB9425236D0 (en) 1995-02-15
WO1994001668A1 (en) 1994-01-20
SE9202098D0 (sv) 1992-07-07
SE9202098L (sv) 1994-01-17
DE4393222T1 (de) 1995-05-11
US5495841A (en) 1996-03-05
GB2283336B (en) 1995-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101644195B (zh) 发动机自动停止及起动控制装置
CN100404828C (zh) 在内燃机中控制燃油喷射的装置和方法
US8051704B2 (en) Method for diagnosing fuel injectors
US9422884B2 (en) Internal combustion engine control system with injector valve timing control
CN101535614B (zh) 内燃机的控制方法
CN104047751B (zh) 用于改善发动机启动的方法
JPH0828338A (ja) 内燃機関のクランク角位置検出装置及び制御装置
SE470321B (sv) Anordning och förfarande för korrigering av tillförd bränslemängd till Otto-motorer
WO2004048761A1 (en) Improved engine management
CN101680414A (zh) 用于内燃发动机的点火正时控制装置
CN101438040A (zh) 用于操作内燃机的控制系统
CN102325985B (zh) 内燃机的控制装置
JPH1122512A (ja) 直噴火花点火式内燃機関の制御装置
US11118518B2 (en) Method and system for aftertreatment control
US6176222B1 (en) Engine fuel injection control method with fuel puddle modeling
JP2002517672A (ja) 電磁操作可能なガス交換弁を備えたピストン式内燃機関の燃焼不良を検出する方法
US5137000A (en) Device and method for decreasing delays in fuel injected internal combustion engines
CN101498250A (zh) 内燃机的运转控制装置
CN102953849B (zh) 用于燃料中的醇类浓度补偿的方法和系统
JPH08232708A (ja) 内燃機関の暖機運転中の燃料調量方法
GB2212215A (en) I.c engine ignition timing control
US5058551A (en) System for identifying misfire cylinder in internal combustion engine
US10533512B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3643250B2 (ja) エンジンの失火検出装置
SE470322B (sv) Anordning och förfarande för reglering av insprutningsstart av bränsle i en förbränningsmotor

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 9202098-1

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed