SE470322B - Anordning och förfarande för reglering av insprutningsstart av bränsle i en förbränningsmotor - Google Patents

Anordning och förfarande för reglering av insprutningsstart av bränsle i en förbränningsmotor

Info

Publication number
SE470322B
SE470322B SE9202097A SE9202097A SE470322B SE 470322 B SE470322 B SE 470322B SE 9202097 A SE9202097 A SE 9202097A SE 9202097 A SE9202097 A SE 9202097A SE 470322 B SE470322 B SE 470322B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
injection
fuel
engine
time
cylinder
Prior art date
Application number
SE9202097A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9202097L (sv
SE9202097D0 (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 SE9202097A priority Critical patent/SE9202097L/sv
Publication of SE9202097D0 publication Critical patent/SE9202097D0/sv
Priority to JP6503223A priority patent/JPH07508813A/ja
Priority to PCT/SE1993/000593 priority patent/WO1994001669A1/en
Priority to GB9425325A priority patent/GB2283337B/en
Priority to US08/362,558 priority patent/US5572975A/en
Priority to DE4393221T priority patent/DE4393221T1/de
Publication of SE470322B publication Critical patent/SE470322B/sv
Publication of SE9202097L publication Critical patent/SE9202097L/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
    • 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
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/345Controlling injection timing
    • 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)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

470 2st 322 2 variant med uppvärmnings-platta försänkt i inloppsröret. I US,A,5056495 visas en i inloppsröret fast anordnad värmeplatta mot vilket bränslet sprutas direkt för vidare spridning mot inloppskanalen. De ovan nämnda lösningarna innefattar riktad insprutning mot en värmeplatta vilken kräver uppvärmning och härigenom kontinuerlig strömförbrukning. l US,A, 5048500 visas en in i luftströmmen svângbar värmeplatta anordnad uppströms inloppsventilen, men där bränslemunstycket är riktat mot den i inloppskanalen uppströms inloppsventilen anordnade uppvärmnings- plattan.
Uppfinningens ändamål uppfinningen tillämpas med fördel på Otto-motorer med elektronisk, datoriserad styrning av företrädesvis sekventiell bränsleinsprutning.
Föreliggande uppfinning har till ändamål att huvudelen av det bränsle som sprutas mot förbränningsmotorns i nloppsventil, sä kallad indirekt insprutning, sker omedelbart innan inloppsventilen börjar öppna, varigenom en större del av den ångbildningsvärme som råder utmed insugningskanalens väggar kan utnyttjas för förång ning av bränslet.
Företrädesvis sprutas bränslet mot ventilskaftet nära ventiltallriken eller direkt på ventiltallriken på respektive inloppsventil. varigenom de mest varma och förbränningsrummet närliggande partierna erhåller en dusch av bränsle vilket förbättrar förångningen och finfördelningen av bränslet inför inloppsventilens öppnande. Med finfördelande insprutare erhålles snabbt en mycket god förångning av bränslet så att en homogen bränsle- luft blandning erhålles, vilket är väsentligt för en fullständig förbränning och lägsta möjliga emissioner. Vid motorer med två eller flera inloppsventiler per cylinder så användes cylindervisa insprutare med ett gentemot antalet inloppsventiler svarande antal insprutningshål, vilka är riktade direkt mot varsin inloppsventil.
I nämnda avseende utmärkes den uppfinningsenliga anordningen av de särdrag som angesi patentkravets 1 kännetecknande del samt utmärkes förfarandemässigt av de särdrag som framgår av kravets 5 kännetecknande del.
Genom att utnyttja en förutbestämd ínsprutningstid vid öppningen av insprutaren baserad på en föregåeende insprutnings bränslemängd, 3 4-70 522 undvikes att datorns beräkningskapacitet bindes upp för kontinuerlig kontroll och beräkning av om bränslemängdsbehovet ändrats. Vid landsvägskörning med konstant väglast och hastighet ändras sällan bränslemängdsbehovet i någon större omfattning mellan två konsekutiva insprutningstillfällen, varför föregåeende bränslemängd i stort sett utnyttjas okorrigerad. I nämnda avseende utmärkes uppfinningen av de särdrag som anges i patentkravets 2 kännetecknande del samt utmärkes förfarandemässigt av de särdrag som framgår av kravets 6 kännetecknande del .
Ett ytterligare ändamål är att reducera den beräkningsåtgång som erfordras för bränslemängdsberäkningen inför varje insprutning och ändå säkerställa att huvuddelen av tillfört bränsle sprutas in mot en stängd ventil, vilket friställer insprutningssystemets beräkningskapacitet för andra ändamål, varigenom eventuellt billigare mikrodatorer med långsammare beräkningskapacitet kan utnyttja för insprutningssystemen.
Uppfinningen erbjuder också förbättrade möjligheter att integrera fler av datorn styrbara motorfunktioner utöver bränslesystemet, då bränslemängdsberäkningen för varje insprutningstillfälle enbart behöver beräknas ett begränsat antal gånger, företrädesvis maximalt 2 gånger, men ändå erhålla en bränslemängd som är påkallad av de momentana motorparametrarna. Andra av datorn styrda funktioner kan då övervakas, såsom tändsystem, laddtryckregleringssystem och eventuellt även datorstyrd växling, utan att bränslemängdsberäkningen blir lidande. Ännu ett ändamål är att kunna korrigera bränslemängden om ett transient lastfall äger rum mellan den föregåeende insprutningen och den aktuella insprutningen, vilken är baserad på föregåeende insprutning. l nämnda avseende utmärkes uppfinningen av de särdrag som anges i patentkravets 4 kännetecknande del. l efterföljande beskrivning av ett utföringsexempel framgår övriga syften och fördelar ned den uppfinningsenliga regleringen av en flytande insprutningsstart med fast läge på avslutning på insprutningen omedelbart innan inloppsventilen öppnar. Beskrivningen görs med hänvisning till bifogade figurer. 470 322 4 Figurförteckning Figur 1, visar en förbränningsmotor med ett insprutningssystem enligt uppfinningen.
Figur 2, visar ett sekvensdiagram över händelser och åtgärder vidtagna över en fyrtakts arbetscykel för en cylinder.
Beskrivninggv ett utföringsexemLel l 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. I 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 bränslefördelningsrör 5 via ett filter 31 _ Från bränslefördelningsröret utgår ett antal bränslerör 6 för var och en av de i respektive cylinders inloppskanal 20 anordnade insprutama 21.
Trycknivån i bränslefördelningsröret bestäms av en tryckregulator 7, som håller bränsletrycket konstant i förhållande till trycket i motorns insugningsrör. Härigenom påverkas 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 brånslestrålen 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 för förångning av bränslet. Ventiltallriken uppvärmes mycket snabbt även vid kallstart, väsentligen lika snabbt som de elektriskt uppvärmda värmeplattorna av PTC-typ som framtagits förförbättrad finfördelning/ förångning av bränslet vid kallstart. Om motorn 1 är försedd med två inloppsventiler 14 _zo s 470 322 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 luftmassa och syrehalten i avgaserna. Styrenheten 10 är via ett ledningsnât 40 uppkopplad till ett 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 reläer 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 bränslemångd 35 samt ett interru ptregister 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 iden luftomspolade glödtrâden 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 styrenheten 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 fyrcylindrig fyrtaktare med två kolvpar som löper fasförskjutet 180 \~J CI) _ _20 UJ FO FO vevaxelgrader, så erfordras åtminstone två 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 dödpunkt. 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 sig nalkvaliten 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, trottellâge 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 härpâ baserad bränslemängdsberäkning utförts. Under själva startförloppet regleras bränslemängden och insprutningstidpunkten av specifika regler- 7 470 322 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 minnesad resser, i vilka för respektive cylinder fortlöpande lagras den 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. l 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 bränsleinsprutnlngssytem 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 när 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 470 322 s 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 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 ínsprutningsintervallet 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 60.' Med en i figur 1 visad vevaxelgivare 28-30, utnyttjas markeringarna dels för beräkning av 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 givetså 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 år det önskvärt att säkerställa att huvuddelen av bränslet sprutas ut mot stängd ventil, varigenom den varma ventiltallriken kan förânga 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 möjligti 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, vevaxellâget 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 interrupt 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 bränslemängden 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 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 deti interru ptregistret 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 interruptregistret 38 lag rade erforderliga insprutningstiden har löpt ut vid läget 60 genereras ett nytt interrupt. Vid denna interruptgenerering beordras insprutaren 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 bränsleupprikningsbehovet.
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 470 322 10 ' 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 förhållanden (upprikning), temperaturkorrigeringar samt tomgångsreglering.
Den fullständiga bränslemängdsberäkningen hinneri normalfallet genomlöpas efter det att insprutaren öppnat och innan insprutaren stänger. Vid specifika lastfall såsom deaccelerationer(motorbromsning), 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 utnyttjande som 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 bränslemângdsberäkningen, motsvarande bränsleuppriknings- behovet, laddas interruptregistret 38 med den härigenom beräknade extra insprutningstiden 55 varefter en kontraorder om öppning av insprutningsventilen 21 lägges 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 .(1 _20 11 470 322 genereras ett nytt interru pt som automatiskt stänger ventilen 21.
Efter varje fullbordad insprutning, vare sig den getts en extra insprutningstid 55 eller avkortats genom tidigarelagd stängning vid 60; i 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.
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 inspruta re 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 bränslemängdsberäkningar 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 (N PO 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 element travade ovanpå varandra bildar ventilkäglan och vid spänningsättning snabbt ändrar form, med betydligt snabbare respons än de i dag konventionellti 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.
III

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 13 470 522 Patentkrav
1.Anordning för reglering av insprutningsstarten av bränsle 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 ,29,36,37)för aktivering av bränsleinsprutarna i en 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 lagras som basvärde ett föregåeende insprutningstillfälles bränslemängdsbehov, att aktiveringsorgan för insprutarna innefattar synkroniseringsmedel (10,27,29) vilka aktiverar insprutarna (21) för öppning och insprutning av bränsle i ett relativt motorn förutbestämt taktläge givet av basvärdet på så sätt att insprutarna med ett okorrigerat basvärde stänger (60) när respektive inloppsventil (14) börjar öppna (50).
2. Anordning enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a d a v a ttdet i minnet (34) lagrade basvärdet kontinuerligt uppdateras med ett värde motsvarande den senast fullbordade insprutningens bränslemängd .
3.Anordning enligtkrav3 kä n neteckn ad av att synkroniseringsmedlen (10,27,29) innefattar motorns momentana rotationsläge bestämmande organ (27-30,39) vilka ger det relativa startläget (60) för inloppsventilens (14) öppning, detekteringsorgan för varvtalet (2939), och att aktiveringsorganen (10) innefattar medel för proportionell mot varvtalet tidigarelagd öppning av insprutaren (21) relativt startläget (51) för inloppsventilens (14) öppning, så att den mot basvärdet motsvarande aktiveringstiden av insprutaren motsvarar tiden för motorns rotation mellan läget för insprutningsstart (61) och start läget för inloppsventilens (14) öppning (50). 470 322 14 10 15 20 25 30 35
4. Anordning enligt krav 3 k ä n n e t e c k n a d a v a tt styrenheten (10) innefattar medel för justering av insprutarens aktiveringstid baserat på åtminstone en momentan förändring av bränslemängdsbehovet vid tillfället (53) vid insprutarens (14) öppning, men innan insprutaren stängt (60,60 ').
5.Förfarande för för reglering av insprutningsstarten av bränsle 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), där motorns momentana driftsförhâllanden såsom vevaxelläge och motorlast övervakas medelst en 'styrenhet (10) för aktivering av bränsleinsprutarna (21) i en förutbestämd sekvens och vid förutbestämda vevaxellägen, vilken styrenhet (10) innefattar medel för repeterbar beräkning av bränslebehovet mot bakgrund av motorns momentana driftsparametrar kännetecknad av att för varje insprutningsinitiering vid etablerad drift i respektive cylinder utnyttjas en före insprutningsstarten beräknad förutbestämd insprutningstid och att insprutningsstarten med den förutbestämda insprutningstiden och åtminstone vid normala lastfall läggs så att insprutningen med den förutbestämda insprutningstiden är i huvudsak avslutad när inloppsventilen skall börja öppna.
6.Förfarande enligt krav 5 k ä n n e t e c k n a d a v att en föregåeende fullbordad insprutnings insprutningstid utnyttjas som förutbestämd insprutningstid.
7.Förfarande enligt krav 6 k ä n n et e c k n a d a v att den förutbestämda insprutningstiden kontinuerligt uppdateras med den senast fullbordade insprutningstiden-
8. Förfarande enligt krav 6 k ä n n e t e c k n a d a v att varje cylinder ges en egen förutbestämd insprutningstid vilken kontinuerligt uppdateras med den senast fullbordade insprutningstiden för cylindern ifråga. ll
SE9202097A 1992-07-07 1992-07-07 Anordning och förfarande för reglering av insprutningsstart av bränsle i en förbränningsmotor SE9202097L (sv)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9202097A SE9202097L (sv) 1992-07-07 1992-07-07 Anordning och förfarande för reglering av insprutningsstart av bränsle i en förbränningsmotor
JP6503223A JPH07508813A (ja) 1992-07-07 1993-06-30 火花点火機関の燃料噴射開始を調整する装置と方法
PCT/SE1993/000593 WO1994001669A1 (en) 1992-07-07 1993-06-30 Device and method of regulating the start of fuel injection in an otto engine
GB9425325A GB2283337B (en) 1992-07-07 1993-06-30 Device and method of regulating the start of fuel injection in an Otto engine
US08/362,558 US5572975A (en) 1992-07-07 1993-06-30 Device and method of regulating the start of fuel injection in an otto engine
DE4393221T DE4393221T1 (de) 1992-07-07 1993-06-30 Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Kraftstoffeinspritzbeginns in einem Ottomotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9202097A SE9202097L (sv) 1992-07-07 1992-07-07 Anordning och förfarande för reglering av insprutningsstart av bränsle i en förbränningsmotor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9202097D0 SE9202097D0 (sv) 1992-07-07
SE470322B true SE470322B (sv) 1994-01-17
SE9202097L SE9202097L (sv) 1994-01-17

Family

ID=20386727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9202097A SE9202097L (sv) 1992-07-07 1992-07-07 Anordning och förfarande för reglering av insprutningsstart av bränsle i en förbränningsmotor

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5572975A (sv)
JP (1) JPH07508813A (sv)
DE (1) DE4393221T1 (sv)
GB (1) GB2283337B (sv)
SE (1) SE9202097L (sv)
WO (1) WO1994001669A1 (sv)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1268053B1 (it) * 1994-03-10 1997-02-20 Marelli Autronica Dispositivo di controllo dell'iniezione del combustibile in un motore termico.
JP3783285B2 (ja) * 1995-07-03 2006-06-07 マツダ株式会社 エンジンの制御装置
US20050106035A1 (en) * 2002-10-29 2005-05-19 Nobuo Aoki High flow rate fuel valve and fuel supply pump with the valve
WO2008016916A2 (en) * 2006-08-01 2008-02-07 Pcrc Products Small engine operation components
US7938102B2 (en) * 2006-11-08 2011-05-10 William Sherry Method and system for conserving fuel in a diesel 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

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5623563A (en) * 1979-08-01 1981-03-05 Toyota Motor Corp Fuel injecting carburetor
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
DE3426469C2 (de) * 1984-07-18 1986-05-28 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Ansaugsystem für eine gemischverdichtende Brennkraftmaschine
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
NL8801334A (nl) * 1988-05-24 1989-12-18 Texas Instruments Holland Verbrandingsmotor van het inspuittype, en plaat bestemd om te worden aangebracht tussen de inlaatpoorten van een cilinderblok van een dergelijke motor en een inspuitstuk.
JP2569174B2 (ja) * 1989-06-19 1997-01-08 株式会社日立製作所 複数気筒内燃機関の制御装置
JPH0323364A (ja) * 1989-06-20 1991-01-31 Texas Instr Japan Ltd 燃料供給装置及び加熱装置
US5048500A (en) * 1990-08-22 1991-09-17 Texas Instruments Incorporated Internal combustion engine with fuel injectors and heaters
JPH04262031A (ja) * 1991-01-22 1992-09-17 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の燃料制御装置
US5159914A (en) * 1991-11-01 1992-11-03 Ford Motor Company Dynamic fuel control

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07508813A (ja) 1995-09-28
WO1994001669A1 (en) 1994-01-20
DE4393221T1 (de) 1995-05-11
GB2283337A (en) 1995-05-03
SE9202097L (sv) 1994-01-17
US5572975A (en) 1996-11-12
GB2283337B (en) 1996-04-03
GB9425325D0 (en) 1995-02-15
SE9202097D0 (sv) 1992-07-07

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
CN101535614B (zh) 内燃机的控制方法
CN103850818B (zh) 排气湿度传感器
RU2620466C2 (ru) Способ запуска двигателя (варианты) и система управления двигателем
US9422884B2 (en) Internal combustion engine control system with injector valve timing control
CN102477909B (zh) 判断喷油器的方法
US10767587B2 (en) Methods and system for injecting water at different groups of cylinders of an engine
CN103670751A (zh) 协调的扭矩控制安全系统和方法
CN103670760A (zh) 协调的发动机扭矩控制
US5584277A (en) Fuel delivery system with wall wetting history and transient control
US20180038294A1 (en) Methods and system for adjusting engine operation based on evaporated and condensed portions of water injected at an engine
CN108204308B (zh) 用于脉冲式发动机水喷射的方法和系统
SE470321B (sv) Anordning och förfarande för korrigering av tillförd bränslemängd till Otto-motorer
JPH1122512A (ja) 直噴火花点火式内燃機関の制御装置
US6568373B2 (en) Fuel injection control for start-up of internal combustion engine
CN104033228A (zh) 冷却发动机活塞的系统和方法
CN104832310B (zh) 在单个汽缸爆震控制期间控制组与组之间部件温度保护的方法和系统
CN101858271B (zh) 一种汽油发动机怠速及小油门工况的转速控制方法及装置
JPH08232708A (ja) 内燃機関の暖機運転中の燃料調量方法
CN102953849B (zh) 用于燃料中的醇类浓度补偿的方法和系统
CN101498250A (zh) 内燃机的运转控制装置
SE470322B (sv) Anordning och förfarande för reglering av insprutningsstart av bränsle i en förbränningsmotor
JPH08232745A (ja) 内燃機関の制御装置
CN102725500B (zh) 内燃机的控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 9202097-3

Format of ref document f/p: F