SU1183703A1 - Method of regulating internal combustion engine - Google Patents

Method of regulating internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
SU1183703A1
SU1183703A1 SU813233237A SU3233237A SU1183703A1 SU 1183703 A1 SU1183703 A1 SU 1183703A1 SU 813233237 A SU813233237 A SU 813233237A SU 3233237 A SU3233237 A SU 3233237A SU 1183703 A1 SU1183703 A1 SU 1183703A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
difference
instability
exhaust gases
amount
value
Prior art date
Application number
SU813233237A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Михайлович Бороздин
Владимир Андреевич Набоких
Лев Моисеевич Регельсон
Борис Яковлевич Черняк
Original Assignee
Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов
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 Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов filed Critical Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов
Priority to SU813233237A priority Critical patent/SU1183703A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1183703A1 publication Critical patent/SU1183703A1/en

Links

Abstract

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ путем измерени  каждого временного интервала , вычислени  значени  нестабильности вращени  коленчатого вала как разности величин, определ емых в двух соседних интервалах, измерени  нагрузки двигател  и частоты вращени  вала, определени  опорного уровн  нестабильности, измерени  разности между текущим значением и опорным уровнем нестабильности, выработки по этой разности управл ющего сигнала на ее устранение , анализа состава отработавщих газов и в случае его отклонени  от состава, соответствующего стехиометрической смеси, выработки дл  его восстановлени  командного сигнала, которым в совокупности с управл ющим сигналом воздействуют на топливоподачу и количество рециркулируемых отработавщих газов, причем командным сигналом воздействуют на орган управлени  топливоподачей, а управл ющим - на орган управлени  количеством рециркулируемых отработавщих газов, отличающийс  тем, что, с целью улучщени  процесса регулировани , в качестве временного интервала принимают продолжительность рабочего цикла двигател , определ ют ускорение вращени  вала в каждом рабочем цикле и в качестве разности величин, определ емых в течение двух соседних рабочих циклов. Принимают (Л разность полученных ускорений, после чего с учетом количества рециркулируемых отработавщих газов осуществл ют коррекцию угла опережени  зажигани . enuHz jSfH/H, 00 00 о соMETHOD OF REGULATING INTERNAL COMBUSTION ENGINE by measuring each time interval, calculating the value of instability of the crankshaft rotation as a difference of values determined in two adjacent intervals, measuring the engine load and shaft rotation frequency, determining the reference level of instability, measuring the difference between the unit, its value and its value of its value. , generating a control signal for this difference to eliminate it, analyzing the composition of the exhaust gases and in case of its deviation from a stoichiometric mixture, generating a command signal to restore it, which, together with the control signal, affect the fuel supply and the amount of recirculated exhaust gases, and the command signal affects the fuel control authority, and the control signal controls the amount of recirculated exhaust gases, characterized in that, in order to improve the adjustment process, the duration of the duty cycle is taken as the time interval The accelerators determine the acceleration of the shaft rotation in each working cycle and as the difference of the values determined during two adjacent working cycles. Acceptance (L is the difference of the obtained accelerations, after which, taking into account the amount of recycled exhaust gases, the ignition advance angle is corrected. EnuHz jSfH / H, 00 00 o with

Description

Изобретение относитс  к области регулировани  двигателей внутреннего сгорани , в частности к регулированию двигателей легкого топлива, в том числе с форкамернофакельным зажиганием.The invention relates to the field of regulation of internal combustion engines, in particular to the regulation of light fuel engines, including pre-combustion ignition.

Известен способ регулировани  двигател  внутреннего сгорани  путем измерени  каждого временного интервала, вычислени  значени  нестабильности вращени  коленчатого вала как разности величин, определ емых в двух соседних интервалах, измерени  нагрузки двигател  и частоты вращени  вала, определени  опорного уровн  нестабильности , измерени  разности между текущим значением и опорным уровнем нестабильности , выработки по этой разности управл ющего сигнала на ее устранение, анализа состава отработавщих газов и в случае его отклонени  от состава, соответствующего стехиометрической смеси, выработки дл  его восстановлени  командного сигнала, которым в совокупности с управл ющим сигналом воздействуют на топливоподачу и количество рециркулируемых отработавших газов, причем командным сигналом воздействуют на орган управлени  топливоподачей , а управл ющим - на орган управлени  количеством рециркулируемых отработавщих газов 1.There is a method of controlling the internal combustion engine by measuring each time interval, calculating the value of crankshaft rotation instability as the difference of values determined in two adjacent intervals, measuring the engine load and shaft rotation frequency, determining the reference level of instability, measuring the difference between the current value and the reference level instability, generating a control signal for this difference to eliminate it, analyzing the composition of the exhaust gases and, if it is rejected from the composition corresponding to the stoichiometric mixture; one.

В этом способе в качестве временного интервала выбран период вращени  коленчатого вала, а нестабильность определ етс  как разность между двум  последовательными временными интервалами, т. е. как разность между двум  последовательными периодами вращени  вала. Это определ ет то, что при прин той мере нестабильности как разности двух последовательных периодов вращени  неисправность одного из цилиндров многоцилиндрового двигател  вызывает ложный сигнал значительной величины и, следовательно, существенно снижает качество регулировани . Кроме того, при прин той мере нестабильности как разности двух последовательных временных интервалов регулирование рециркул ции возможно только на установивщихс  скоростных режимах работы двигател . На неустановившихс  скоростных режимах разность между текущим значением и опорным уровнем нестабильности , имеюща  малую амплитуду и равноверо тный знак; не может быть вы в лена на фоне регул рного и значительного изменени  частоты вращени  вала.In this method, the rotation period of the crankshaft is selected as the time interval, and the instability is defined as the difference between two consecutive time intervals, i.e. the difference between two consecutive periods of shaft rotation. This determines that, with the instability adopted as the difference of two successive periods of rotation, the failure of one of the cylinders of a multi-cylinder engine causes a false signal of considerable magnitude and, therefore, significantly reduces the quality of regulation. In addition, with the instability adopted as the difference of two consecutive time intervals, the regulation of recirculation is possible only at steady-state speeds of engine operation. In the unsteady speed regimes, the difference between the current value and the reference level of instability, having a small amplitude and equal sign; cannot be detected against the background of a regular and significant change in the frequency of rotation of the shaft.

Недостатком способа также  вл етс  то, что в нем не отражена -необходимость коррекции угла опережени  зажигани  по количеству рециркулируемых отработавщих газов .The disadvantage of the method is also that it does not reflect the necessity of correcting the ignition advance angle in terms of the amount of recycled exhaust gases.

Цель изобретени  - улучшение процесса регулировани .The purpose of the invention is to improve the regulatory process.

С этой целью в качестве временного интервала принимают продолжительность рабочего цикла двигател , определ ют ускорение вращени  вала в каждом рабочемFor this purpose, the duration of the operating cycle of the engine is taken as the time interval, the acceleration of the shaft rotation in each working time is determined.

цикле и в качестве разности величин, определ емых в течение двух соседних циклов, принимают разность полученных ускорений, после чего с учетом количества рецирку лируемых отработавщих газов осуществл ют коррекцию угла опережени  зажигани . На фиг. 1 показаны зависимости удельного расхода топлива gt от коэффициента избытка воздуха при отсутствии рециркул ции отработавщих газов (а) и приthe cycle and as the difference of the values determined during two adjacent cycles, take the difference of the obtained accelerations, after which, taking into account the amount of recirculated exhaust gases, the ignition advance angle is corrected. FIG. Figure 1 shows the dependences of the specific fuel consumption gt on the excess air ratio in the absence of exhaust gas recirculation (a) and at

0 наличии рециркул ции и коррекции угла опережени  зажигани  (б); на. фиг. 2 - семейство зависимостей Д(Р) (д изменени  нагрузки и частоты вращени  вала во времени (г), значени  опорного уровн 0 availability of recirculation and correction of the ignition advance angle (b); on. FIG. 2 - family of dependences D (P) (d changes in load and shaft rotation frequency in time (g), values of the reference level

нестабильности и разности между текущим значением и опорным уровнем нестабильности (д), зависимость количества рециркулируемых отработавщих газов в процентах от общего количества отработавщих газов по времени (е); на фиг. 3 -instability and the difference between the current value and the reference level of instability (e), the dependence of the amount of recycled exhaust gases as a percentage of the total amount of exhaust gases over time (e); in fig. 3 -

0 линейное изменение частоты вращени  вала во времени и ее приращение за счет нестабильности; на фиг. 4 - аппроксимаци  кривой разгона; на фиг. 5 - упрощенна  функциональна  схема дл  реализации способа.0 linear variation of the frequency of rotation of the shaft in time and its increment due to instability; in fig. 4 - approximation of the acceleration curve; in fig. 5 is a simplified functional diagram for implementing the method.

Прин ты также следующие обозначени : Р - нагрузка двигател ; п - частота вращени  вала двигател ; Лп - приращение частоты вращени  вала за счет регул рных изменений , бп - приращение частотыAccept also the following designations: P - engine load; n is the frequency of rotation of the engine shaft; Lp - increment of shaft rotation frequency due to regular changes, bp - increment of frequency

Q вращени  вала за счет нестабильности; Т - продолжительность рабочего цикла двигател ; А - нестабильность вращени  вала двигател ; А/ - текущее значение нестабильности вращени , А on - опорный уровень нестабильности вращени ; а - коэффициент избытка воздуха; 0 - угол опережени  зажигани ; 6 опт-В- оптимальный угол опережени  при рециркул ции отработавщих газов; g, - удельный расход топлива; geMHH. - минимальный удельный расход топлива при отсутствии рециркул ции , в режиме эффективного обеднени  смеси ,- ) - удельный расход топлива при отсутствии рециркул ции при оС 1; gtwiW2минимальный удельный расход топлива при наличии рециркул ции и коррекции угла опережени  зажигани  и Оц% - количество рециркулируемых отработавщих газов в процентах от общего количества отработавщих газов.Q shaft rotation due to instability; T - the duration of the operating cycle of the engine; And - instability of rotation of the engine shaft; A / is the current value of rotational instability, A on is the reference level of rotational instability; a - coefficient of excess air; 0 is the ignition advance angle; 6 opt-B - the optimum angle of advance in the recirculation of exhaust gases; g, is the specific fuel consumption; geMHH. - the minimum specific fuel consumption in the absence of recirculation, in the mode of efficient depletion of the mixture, -) - the specific fuel consumption in the absence of recirculation at ° C 1; gtwiW2 is the minimum specific fuel consumption in the presence of recirculation and correction of the ignition advance angle and Ots% is the amount of recirculated exhaust gases as a percentage of the total amount of exhaust gases.

Одновременное регулирование рециркул ции и топливоподачи при коррекции угла опережени  зажигани  (фиг. 1), производ т дл  обеспечени  работы трехкомпонентного каталитического нейтрализатора, радикально снижающего уровень всех основных токсических компонентов, но требующего наличи  стехиометрического состава смеси (а 1) и дл  одновременного обеспечени  максимальной в этих услови х экономичности двигател .The simultaneous regulation of the recirculation and fuel supply at the correction of the ignition advance angle (Fig. 1) is carried out to ensure the operation of a three-way catalytic converter that drastically reduces the level of all major toxic components, but requires the stoichiometric composition of the mixture (a 1) and to simultaneously ensure maximum These conditions are engine efficiency.

При отсутствии рециркул ции (крива  а) минимальный удельный расход топлива соответствует не стехиометрическому составу смеси (od 1), а обедненной смеси, причем в режиме эффективного обеднени  он равен ge gtntfHi , .Т- е. при экономичность снижаетс . SVo снижение равно приблизительно 6% и отражено значением g geM««iIn the absence of recirculation (curve a), the minimum specific fuel consumption does not correspond to the stoichiometric composition of the mixture (od 1), but to the lean mixture, and in the effective depletion mode, it is equal to ge gtntfHi, T.-e. SVo decrease is approximately 6% and is reflected by the value of g geM «« i

Следовательно, применение трехкомпонентного каталитического нейтрализатора всегда приводит к ухудшению экономичности двигател .Therefore, the use of a three-way catalytic converter always leads to a deterioration of the efficiency of the engine.

Если применить рециркул цию отработавших газов, т. е. разбавление рабочей смеси этими газами (крива  б), то при определенной интенсивности рециркул ции и соответствующей коррекции угла опережени  зажигани  можно добитьс  частичной компенсации ухудшени  экономичности (приблизительно на 3%), обеспечив минимальную при величину удельного расхода топлива на всех скоростных режимах ge Это соответствует режиму эффективного разбавлени  смеси отработавшими газами.If exhaust gas recirculation is applied, i.e., dilution of the working mixture with these gases (curve b), then with a certain intensity of recirculation and a corresponding correction of the ignition advance angle, partial compensation of deterioration of economy (approximately 3%) can be achieved, ensuring the minimum specific fuel consumption at all speeds modes ge This corresponds to the effective dilution of the mixture with exhaust gases.

Предлагаемый способ  вл етс  сочетанием двух способов, реализуемых на всех скоростных режимах двум  системами регулировани , св занными между собой опорным уровнем нестабильности врашени , при воздействии на третью систему - систему зажигани .The proposed method is a combination of two methods implemented at all speeds by two control systems, interconnected by a reference level of instability of ruling, when exposed to a third system, the ignition system.

Одна из систем поддерживает состо ние объекта регулировани  на линии А (фиг. 1), система стабилизации ), друга  - на линии В (система регулировани  рециркул ции при коррекции угла опережени  зажигани ). При совместном регулировании двум  системами состо ние объекта регулировани  отражаетс  точкой С. В системе стабилизации вырабатывают командный сигнал, в системе регулировани  рециркул ции - управл ющий.One of the systems maintains the state of the control object on line A (Fig. 1), the stabilization system), the other on line B (the recirculation control system with the ignition angle correction). In case of joint control by two systems, the state of the control object is reflected by point C. In the stabilization system, a command signal is generated, in the control system, a control signal is generated.

Процесс стабилизации стехиометрической смеси, т. е. поддержани  « 1, основан на том, что специальным датчиком, например кислородным, анализируют состав отработавших газов. Если состав этих газов отличаетс  от состава, соответствующего стехиометрическому составу смеси, то датчик вырабатывает напр жение, на основе которого формируетс  командный сигнал, воздействующий на орган регулировани  топливоподачи , например на электромагнитный клапан жиклера карбюратора. Командный сигнал так воздействует на состав смеси, что последний стремитс  к стехиометрическому . Таким образом, анализируют состав отработавших газов и в случае его отклонени  от состава, соответствующего стехиометрической смеси, вырабатывают дл  его восстановлени  командный сигнал, которым в совокупности с управл ющим сигналом воздействуют на топливодачу и количество рециркулируемых отработавших газов, причем командным сигналом воздействуют наThe process of stabilization of the stoichiometric mixture, i.e., the maintenance of "1", is based on the fact that the composition of the exhaust gases is analyzed by a special sensor, for example, oxygen. If the composition of these gases differs from the composition corresponding to the stoichiometric composition of the mixture, the sensor generates a voltage on the basis of which a command signal is generated that acts on the fuel control unit, such as the carburetor solenoid valve. The command signal affects the composition of the mixture in such a way that the latter tends to be stoichiometric. Thus, the composition of the exhaust gases is analyzed and, if it deviates from the composition corresponding to the stoichiometric mixture, a command signal is generated for its recovery, which, together with the control signal, affect the fuel supply and the amount of exhaust gas recirculated,

орган управлени  топливоподачей, а управл ющим - на орган управлени  количеством рециркулируемых отработавших газов.the fuel supply control authority, and the controller for the control unit for the amount of recirculated exhaust gases.

Регулирование рециркул ции основано на том, что величина нестабильности вращени  вала двигател  Д зависит от степени рециркул ции отработавших газов при данном а и данном угле опережени  зажигани  в. Задача заключаетс  в том, чтобы регулированием рециркул ции обеспечить режим эффективного разбавлени  смеси при стехиометрическом составе, т. е. обеспечить соблюдение услови  ge ёе.н кг при а 1 и при наличии оптимального угла опережени  зажигани  0 Qonr.-R.The regulation of the recirculation is based on the fact that the magnitude of the instability of the rotation of the engine shaft D depends on the degree of recirculation of the exhaust gases at a given a and this ignition advance angle c. The task is to regulate recycling to ensure the effective dilution of the mixture with a stoichiometric composition, i.e. ensure compliance with the condition of ee.n kg at a 1 and if there is an optimum ignition angle 0 Qonr.-R.

Дл  того, чтобы добитьс  выполнени  5 этого услови  в процессе эксплуатации обеспечивают его выполнение в процессе эксперимента и при этом, например, получают семейство зависимостей Д(Р) при разных фиксированных значени х частоты вращени  0 «i; «2; лз при а 1, 0 вопт.-К и ge geMKHa (в) In order to achieve the fulfillment of 5 of this condition in the course of operation, it is fulfilled during the experiment and, for example, a family of dependencies D (P) is obtained at different fixed values of the rotation frequency 0 i; “2; LZ with a 1, 0 Vpt.-K and ge geMKHa (a)

Эти зависимости реализуют в соответствующем посто нном запоминающем устройстве системы регулировани  и по ним определ ют по текущим значени м п   Р ту 5 величину нестабильности, при которой выполн етс  заданное требование к двигателю , т. е. ge geHHHa при а 1 и Q 9опт-К- Эта величина  вл етс  опорным уровнем нестабильности Аоп и соответствует определенному количеству рециркулируе мых отработавших газов, обеспечивающему выполнение заданных условий.These dependencies are implemented in the corresponding permanent storage device of the control system and from them the instability is determined by the current values of n Ptu 5, at which the specified engine requirement is met, i.e. ge geHHHa at а 1 and Q 9opt-K - This value is the reference level of Aop instability and corresponds to a certain amount of recirculated exhaust gases, ensuring that the specified conditions are met.

Текущее значение нестабильности 4 поддерживают регулированием рециркул ции вблизи опорного уровн , обеспечива , тем самым, выполнение заданных требований. При помощи штриховых линий (фиг. 2) показаны построени , по сн ющие определение опорного уровн  нестабильности Аоп (g) по текущим значени м Л и Р (г) и зависимост м А(Р) (в). Дл  упрощени  построе0 НИИ все исходные зависимости изображены пр мыми лини ми, хот  реально их форма может оказатьс  достаточно сложной. На графике е показано изменение количества отработавших газов Сц% в процентах от общего количества отработавших газов во 5 времени в соответствии с опорным уровнем нестабильности.The current value of instability 4 is maintained by regulating the recirculation near the reference level, thereby ensuring that the specified requirements are met. With the help of dashed lines (Fig. 2), the constructions are shown that clarify the definition of the reference level of instability Aop (g) using the current values of L and P (g) and the dependences A (P) (c). To simplify the construction of scientific research institutes, all the initial dependencies are shown in straight lines, although in reality their form can be quite complex. Chart e shows the change in the amount of exhaust gases Sc% as a percentage of the total amount of exhaust gases in 5 times in accordance with the reference level of instability.

Определение опорного уровн  нестабильности Аоп по сн етс  следующим образом. Точкой 1 отмечено начало отсчета времени в процессе регулировани . В промежуток времени между точками 1 и 2 нагрузка Р двигател  уменьщаетс , между точками 2-4 сохран етс  посто нной, между точками 4-12 возрастает. Частота вращени  вала в промежуток времени между точками 1-3 сохран етс  посто нной и равной п п, между точками 3-б она уменьщаетс , между точками 6 и 7 сохран етс  посто нной и равной п nz, между точками 7 и 8 увеличиваетс , между точками 8-11 уменьшаетс  и между точками 11 и 12 сохран етс  посто нной и равной п пзДл  определени  опорного уровн  Доп производ тс  следующие построени .The determination of the reference level of Aop instability is explained as follows. Point 1 marks the start of the timing in the adjustment process. In the time interval between points 1 and 2, the load P of the engine decreases, between points 2–4 remains constant, and between points 4–12 increases. The shaft rotation frequency in the time interval between points 1–3 is kept constant and equal to n, between points 3-b it decreases, between points 6 and 7 remains constant and equal to n nz, between points 7 and 8 it increases, between points 8-11 is reduced and between points 11 and 12 is kept constant and equal to pz. To determine the reference level Dop, the following constructions are made.

В момент времени, отмеченный точкой 1, частота вращени  вала равна п п. Поэтому значение Р, имеющее место в этот момент, проектируетс  на ту зависимость из семейства A(I), котора  получена при д п (точка 1; график а). Из точки 1 опускают перпендикул р на ось А и полученное значение с горизонтальной оси Д на графике а перенос т на вертикальную ось Д на графике g. Затем из этой точки провод т горизонтальную щтриховую линию, а из точки 1 - вертикальную. Их пересечение , отмеченное точкой 1,  вл етс  величиной опорного уровн  нестабильности в момент времени, отмеченный точкой 1.At the time point marked by point 1, the shaft rotation frequency is equal to n. Therefore, the value of P that occurs at this moment is projected on the dependence from the family A (I), which was obtained at g n (point 1; graph a). From point 1, the perpendicular p is omitted on the axis A and the value obtained from the horizontal axis D in the graph and transferred to the vertical axis D in the graph g. Then a horizontal line is drawn from this point and a vertical line from point 1. Their intersection, marked by point 1, is the value of the reference level of instability at the point in time, marked by point 1.

Подобные же построени  производ т в моменты времени, отмеченные точками 2, 3, 6, 7, 11 и 12 и при помощи соответствующих точек 2, 3, 6,- 7, П и 12 получают значени  опорного уровн  нестабильности 2, 3, 6, 7, И и 12 на графике g.Similar constructions are made at the time points marked by points 2, 3, 6, 7, 11, and 12 and using the corresponding points 2, 3, 6, 7, P, and 12 obtain the values of the reference instability level 2, 3, 6, 7, and 12 on the graph g.

Построени , осуществленные в моменты времени, отмеченные точками 4, 5, 8 и 9, характерны тем, что в эти моменты текуща  частота вращени  вала не равна ни одному из фиксированных значений, при которых построены зависимости семейства Д(Р) на графике а, и иллюстрируют тот факт, что из семейства зависимостей Д(Р) используют зависимость, полученную при том фиксированном значении п, которое ближе к текущему значению частоты вращени . При определении опорного уровн  Доп в указанные моменты времени может быть применен и другой метод, например, метод интерпол ции .The constructions carried out at the time points marked by points 4, 5, 8, and 9 are characterized by the fact that at these moments the current shaft rotation frequency is not equal to any of the fixed values at which the dependences of the D (P) family are plotted on graph a, and illustrate the fact that from the family of dependencies D (P) they use the dependence obtained for a fixed value of n, which is closer to the current value of the rotation frequency. When determining the reference level Dop at specified times, another method can be applied, for example, the interpolation method.

Текущее значение нестабильности Д; получают следующим образом.The current value of the instability D; receive as follows.

Определ ют ускорение вращени  вала в каждом рабочем цикле двигател  и разность между ускорени ми за два очередных соседних цикла, причем из больщего значени  вычитают меньщее. Последнее св зано с тем, что опорный уровень нестабильности , с которым сравниваетс  ее текущее значение Д/,  вл етс  положительной величиной.The acceleration of the shaft rotation in each engine running cycle and the difference between the accelerations in two successive adjacent cycles are determined, and the smaller one is subtracted from the larger value. The latter is due to the fact that the reference level of instability, with which its current value of D / is compared, is a positive value.

Дл  получени  управл ющего сигнала измер ют разность между текущим значением и опорным уровнем нестабильности Д/ -- Доп (график g), который  вл етс  сигналом ошибки в системе регулировани . Этот сигнал преобразуют в управл ющий сигнал, поступающий на исполнительный элемент регул тора рециркул ции, воздействующий на орган регулировани  рециркул ции, которым , в частности, может быть клапан с электрическим дискретным управлением.In order to obtain a control signal, the difference between the current value and the reference instability level D / - Aq (plot g), which is an error signal in the control system, is measured. This signal is converted into a control signal fed to the actuator of the recirculation regulator acting on the recirculating control unit, which, in particular, may be an electrically controlled valve.

Воздействие производитс  таким образом , что изменение количества рециркулируемых отработавших газов приводит к уменьшению сигнала ошибки, т. е. текуща  нестабильность Д, стремитс  к опорному уровню Доп, соответствующему выполнению услови  ge gewHHa при а 1 и 8 бопт-К Рассмотренный процесс регулировани  рециркул ции показывает, что измер ют нагрузку двигател  и частоту вращени  вала, определ ют опорный уровень нестабильности , измер ют разность между текущим значением и опорным уровнем нестабильности , вырабатывают по этой разности управл ющий сигнал на ее устранение. Значение нестабильности вычисл ют как разность величин, определ емых в течение двух соседних временных интервалов. При этом в качестве временного интервала принимают продолжительность рабочего цикла двигател , определ ют ускорение вращени  вала в каждом рабочем цикле и в качестве разности величин, определ емых в теQ чение двух соседних рабочих циклов, принимают разность полученных ускорений. Прин та  мера нестабильности вращени  позвол ет при вычислении нестабильности устранить вли ние регул рного изменени  частоты вращени  вала не неустановившихс  скоростных режимах, а также сравнительно низкочастотных циклических колебаний частоты вращени , наблюдаемых в установившихс  скоростных режимах. Кроме того, уменьшаетс  вли ние на качество регулировани  неисправности одного из цилиндров многоцилиндрового двигател .The impact is made in such a way that a change in the amount of recirculated exhaust gases leads to a decrease in the error signal, i.e., the current instability D tends to a reference level Dop corresponding to the fulfillment of the condition gewHHa at а 1 and 8 bop-K The considered process of regulating recirculation shows that the engine load and the shaft rotational speed are measured, the reference level of instability is determined, the difference between the current value and the reference level of instability is measured, and the difference which is a signal to eliminate it. The instability value is calculated as the difference of the values determined during two adjacent time intervals. In this case, the duration of the engine working cycle is taken as the time interval, the acceleration of the shaft rotation in each working cycle is determined, and the difference of the accelerations obtained is taken as the difference of the values determined during the two adjacent work cycles. The calculation of the instability of rotation allows the calculation of instability to eliminate the effect of regularly changing the frequency of rotation of the shaft at unspecified speed conditions, as well as the relatively low frequency cyclic fluctuations of the speed of rotation observed in the established speed modes. In addition, the effect on the quality of the malfunction adjustment of one of the cylinders of a multi-cylinder engine is reduced.

При прин той мере нестабильности, разность величин, определ емых в течение двух соседних циклов, равна в соответствии с фиг. 3:With the accepted degree of instability, the difference in the values determined during two adjacent cycles is equal in accordance with FIG. 3:

.i+LrL i .i + LrL i

TiTi

TiTi

+ 1+ 1

;+2; +2

Дп,Dp,

Лп,Lp,

Sni+iSniSni + iSni

t±fii I/ Oflj-Ht ± fii I / Oflj-H

i+ii + i

),),

ir) -IT (. ir) -IT (.

Tj+г Tifi . Tt+iTj + r tifi. Tt + i

где Т,1 и T,-f2 - продолжительность соседних рабочих циклов;where T, 1 and T, -f2 - the duration of adjacent work cycles;

Дп, и Д«;+| - приращение частоты вращени  соответственно за цикль ;Dp, and D "; + | - increment of rotational frequency, respectively, per cycle;

Т/4-1 и - обусловленное регул рными изменени ми;T / 4-1 and - due to regular changes;

б/г;ибп,+|- нерегул рные приращени  частоты вращени  соответственно за циклы TI+I и Т|+2 обусловленные нестабильностью вращени .b / g; ups, + | - irregular increments of the rotation frequency, respectively, over cycles TI + I and T | +2, due to the instability of the rotation.

При линейном изменении частоты вращени  перва  скобка обращаетс  в нуль и поэтому разность величин, определ емых в течение двух соседних циклов,  вл етс  нестабильностью и равнаWith a linear change in the frequency of rotation, the first bracket vanishes and, therefore, the difference in the values determined during two adjacent cycles is instability and is equal to

Д бпу.| ЬтD bpu | Bt

Ti+2 Ti-ttTi + 2 Ti-tt

В общем случае изменение частоты вращени  не  вл етс  линейным. Типичные из71In general, the change in rotational speed is not linear. Typical of 71

менени  отображаютс , например, кривой разгона, котора  приближенно изображена на фиг. 4. Эту кривую можно аппроксимировать отрезками пр мых, как показано на примере отрезков, соедин ющих точки 13 -и 15 и 14 и 16. Каждый из этих отрезков охватывает участки двух соседних циклов, на прот жении которых производ т вычисление нестабильности. На этих участках изменени  частоты вращени  можно считать линейными и в св зи с этим можно пользоватьс  последней формулой,Changes are displayed, for example, by the acceleration curve, which is approximately shown in FIG. 4. This curve can be approximated by straight line segments, as shown by the example of segments connecting points 13 and 15 and 14 and 16. Each of these segments covers parts of two adjacent cycles, during which the instability is calculated. In these areas, the variations in the rotational speed can be considered linear and, in connection with this, the latter formula can be used.

Правомерность указанной аппроксимации всей кривой разгона подтверждаетс  следующими соображени ми. Ориентировочное врем  разгона автомобильного двигател  от 1000 об/мин до 6600 об./мин на одной передаче можно прин ть равным 5 с.The validity of this approximation of the entire acceleration curve is confirmed by the following considerations. The approximate acceleration time of an automobile engine from 1000 rpm to 6600 rpm in one gear can be taken as 5 s.

Среднее число оборотов вала равно 3800 об. об./с. Следовательно, за врем  разгона осуществл етс  315 оборотов, т. е. 157 рабочих циклов или приблизительно 78 пар циклов. Таким образом, крива  разгона (фиг. 4) аппроксимируетс  78 отрезками пр мых, что вполне достаточно дл  прин того допущени .The average number of revolutions of the shaft is 3800 rpm. about./s. Consequently, during the acceleration time, 315 revolutions take place, i.e., 157 duty cycles or approximately 78 pairs of cycles. Thus, the acceleration curve (Fig. 4) is approximated by 78 straight line segments, which is quite enough for the accepted assumption.

Дл  того, чтобы экономичность при рециркул ции отработавших газов повышалась до таких значений, когда удельный расход топлива достигает минимальных величин gg geHHHj осуществл ют коррекцию угла опережени  зажигани  с учетом количества рециркулируемых отработавших газов, поддержива  его на уровне оптимального значени  9 вопт R - При этом о количестве рециркулируемых отработавших газов можно судить, например, по опорному уровню нестабильности или по величине управл ющего сигнала.In order for the efficiency of the exhaust gas recirculation to increase to such values when the specific fuel consumption reaches the minimum values gg geHHHj, the ignition advance angle is corrected taking into account the amount of recycled exhaust gases, maintaining it at the optimum value of 9 seconds C - The amount of exhaust gas recirculated can be judged, for example, by the reference level of instability or by the magnitude of the control signal.

На упрощенной функциональной схеме (фиг. 5) изображены следующие элементы: кислородный датчик 17 состава отработавших газов, блок 18 формировани  командного сигнала, исполнительный элемент регул тора стабилизатора стехиометрического состава смеси 19, орган регулировани  топливоподачи, например карбюратор 20 с электронным управлением, двигатель 21, датчик 22 нагрузки (разрежени ), датчик 23 частоты вращени  коленчатого вала, датчик 24 верхней мертвой точки (ВМТ). блок 25 формировани  опорного уровн  нестабильности , блок 26 вычислени  текущей нестабильности, блок 27 формировани  управл ющего сигнала, исполнительный элемент регул тора рециркул ции 28, орган 29 регулировани  рециркул ции (клапан рециркул ции) и блок 30 коррекции угла опережени  зажигани .The simplified functional diagram (Fig. 5) shows the following elements: an oxygen sensor 17 for the composition of the exhaust gases, a command signal generating unit 18, an actuator for the regulator regulator of the stoichiometric composition of the mixture 19, a fuel regulating body, such as a carburetor 20 electronically controlled, an engine 21, load (dilution) sensor 22, crankshaft speed sensor 23, upper dead center sensor 24 (TDC). a reference instability level generating unit 25, a current instability calculating unit 26, a control signal generating unit 27, a recirculating regulator actuator 28, a recirculation control body 29 (recirculation valve), and an advance angle correction unit 30.

Датчик 17 состава отработавших газов фиксирует парциальное давление кислорода в отработавших газах, соответствующее стехиометрическому составу смеси, и, в случае нарущени  указанного соответстви , выраба37038An exhaust gas composition sensor 17 detects the partial pressure of oxygen in the exhaust gases, which corresponds to the stoichiometric composition of the mixture, and, in the event that this correspondence is violated, is determined by

тывает сигнал обратной св зи в замкнутой системе регулировани  топливоподачи, который в блоке 18 формируетс  как командный сигнал. Последний поступает на исполнительный элемент регул тора стабилизатора стехиометрического состава смеси 19, непосредственно воздействующего на орган регулировани  топливоподачи в данном случае на карбюратор 20 с электронным управлением .The feedback signal is generated in a closed fuel control system, which in block 18 is generated as a command signal. The latter is supplied to the executive element of the regulator of the stabilizer of the stoichiometric composition of the mixture 19, which directly acts on the body regulating fuel supply in this case on the carburetor 20 with electronic control.

10 Таким образом, производ т анализ состава отработавших газов и в случае его отклонени  от состава, соответствующего стехиометрической смеси, вырабатывают дл  его восстановлени  командный сигнал, которым в совокупности с управл ющим10 Thus, an analysis of the composition of the exhaust gases is carried out and, in case of its deviation from the composition corresponding to the stoichiometric mixture, a command signal is generated for its recovery, which together with the controller

1515

сигналом воздействуют на топливоподачуsignal affect the fuel supply

и количество рециркулируемых отработавших газов, причем командным сигналом воздействуют на орган управлени  топливоподачей , а управл ющим - на орган уп2Q равлени  количеством рециркулируемых отработавших газов.and the amount of recirculated exhaust gases, with a command signal acting on the fuel supply control authority, and on the control signal - on the control unit 2Q of the amount of recirculated exhaust gases.

В блоке 25 формировани  опорного уровн  нестабильности и вход щем в его состав посто нном запоминающем устройстве реализовано семейство зависимостей Д(Р),In block 25 of the formation of the reference level of instability and its permanent storage device, the family of dependencies D (P) is implemented,

25 полученных при разных фиксированных значени х частоты вращени  вала п и при соблюдении услови  ge ge.MKH2 при а 1 и 0 Qonr-R- По этим зависимост м дл  каждого текущего значени  нагрузки Р и частоты вращени  л, поступающих в блок 2525 obtained at different fixed values of the shaft rotation frequency n and subject to the condition ge.MKH2 at а 1 and 0 Qonr-R- For these dependences for each current value of the load P and the frequency of rotation l, entering the block 25

0 с датчиков 22 и 23 соответственно определ ют опорный уровень нестабильности Доц (фиг. 2). Таким образом, измер ют нагрузку двигател  и частоту вращени  вала и определ ют опорный уровень нестабильности .0 from sensors 22 and 23, respectively, determine the reference level of instability of the Doc (Fig. 2). Thus, the engine load and shaft rotational speed are measured and the reference level of instability is determined.

При помощи датчика 24 ВМТ производ т измерение каждого временного интервала, т. е. продолжительности каждого рабочего цикла двигател , причем сигналы с этого датчика используютс  через один. Информаци  о продолжительности рабочих циклов поступает как в блок 25 формировани  опорного уровн  нестабильности, так и в блок 26 вычислени  текущей нестабильности . Using the sensor 24, the TDC takes measurements of each time interval, i.e. the duration of each engine operating cycle, and the signals from this sensor are used through one. The information on the duration of the working cycles goes both to the block 25 for forming the reference level of instability, and to block 26 for calculating the current instability.

В этом блоке, на который также поступают данные с датчика 23, дл  вычислени  текущего значени  нестабильности производ т фиксацию частоты вращени  в начале каждого рабочего цикла, вычисл ют разность частот, полученных в результатеIn this block, which also receives data from sensor 23, to calculate the current value of instability, the rotation frequency is fixed at the beginning of each working cycle, the difference of frequencies obtained as a result of

- соседних измерений, и дел т ее на продолжительность соответствующего рабочего цикла , получа  ускорение вращени  вала в каждом рабочем цикле, и затем вычисл ют разность между двум  соседними ускорени ми , вычита  из больщего значени - adjacent measurements, and divide it by the duration of the corresponding working cycle, obtaining acceleration of the shaft rotation in each working cycle, and then calculate the difference between two adjacent accelerations, subtracting from the larger value

5 меньшее, что и  вл етс  текущим значением нестабильности. Таким образом, при вычислении текущего значени  нестабильности определ ют ускорение вращени  вала5 is smaller, which is the current value of instability. Thus, when calculating the current value of instability, the acceleration of the shaft rotation is determined.

в каждом рабочем цикле и в качестве разности величин, определ емых в течение двух соседних рабочих циклов, принимают разность полученных ускорений.in each working cycle and as the difference of the values determined during two adjacent working cycles, accept the difference of the obtained accelerations.

Вычисленное текущее значение нестабильности поступает на один из входов блока 27 формировани  управл ющего сигнала, на второй вход которого поступает опорный уровень нестабильности с блока 25.The calculated current value of instability is fed to one of the inputs of the control signal generation unit 27, the second input of which receives the reference level of instability from block 25.

В блоке 27 происходит сравнение текущего значени  нестабильности А/ с опорным уровнем АОП, т. е. производ т измерение разности между текущим значением и опорным уровнем нестабильности, на основе чего вырабатывают управл ющий сигнал определенной формы, например импульсный сигнал определенной скважности. Этот сигнал поступает на исполнительный элемент регул тора рециркул ции 28, представл ющий собой, например, электромагнит клапана рециркул ции,  вл ющегос  органом 29 регулировани . При этом количество рецир --1In block 27, the current value of instability A / is compared with the reference level of the AOP, i.e., the difference between the current value and the reference level of instability is measured, on the basis of which a control signal of a certain shape is generated, for example, a pulse signal of a certain duty ratio. This signal arrives at the control element of the recirculation regulator 28, which is, for example, a recirculation valve solenoid, which is the control element 29. In this case, the number of recir --1

Р-.пP.p

8-Вдпт.1к ify8-Vdpt.1k ify

.g

)(| ) (|

кулируемых отработавших газов в процентах от всего количества отработавщих газов Gr% мен етс  так, что при а 1 и Q Qom-R текущее значение нестабильности А/ стремитс  к опорному уровню A«i,a значение удельного расхода топлива g стремитс  к geHJUfa . Следовательно, управл ющий сигнал действует на устранение разности между текущим значением и опорным уровнем нестабильности.exhaust gases as a percentage of the total amount of exhaust gases Gr% changes so that when a 1 and Q Qom-R, the current value of instability A / tends to the reference level A "i, a the value of specific fuel consumption g tends to geHJUfa. Therefore, the control signal acts to eliminate the difference between the current value and the reference level of instability.

Угол опережени  зажигани  0 корректируетс  при помощи сигнала, формируемого в блоке 30 коррекции, на который, кроме управл ющего сигнала, . поступают также сигналы с датчиков 22 нагрузки и частоты вращени  вала 23. Коррекци The ignition advance angle 0 is corrected by the signal generated in the correction unit 30, to which, besides the control signal,. Signals are also received from load and rotation speed sensors 22 of the shaft 23. Correction

угла опережени  в блоке 30 производитс  с учетом количества рециркулируемых отработавших газов.the advance angle in block 30 is made based on the amount of recycled exhaust gas.

Использование способа позволит снизить токсичность отработавших газов и повысить экономичность двигател Using the method will reduce exhaust emissions and improve engine efficiency.

MVH6600иMVH6600i

WOOWOO

Claims (1)

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ путем измерения каждого временного интервала, вычисления значения нестабильности вращения коленчатого вала как разности величин, определяемых в двух соседних интервалах, измерения нагрузки двигателя и частоты вращения вала, определения опорного уровня нестабильности, измерения разности между текущим значением и опорным уровнем нестабильности, выработки по этой разности управляющего сигнала на ее устра- нение, анализа состава отработавших газов и в случае его отклонения от состава, соответствующего стехиометрической смеси, выработки для его восстановления командного сигнала, которым в совокупности с управляющим сигналом воздействуют на топливоподачу и количество рециркулируемых отработавших газов, причем командным сигналом воздействуют на орган управления топливоподачей, а управляющим — на орган управления количеством рециркулируемых отработавших газов, отличающийся тем, что, с целью улучшения процесса регулирования, в качестве временного интервала принимают продолжительность рабочего цикла двигателя, определяют ускорение вращения вала в каждом рабочем цикле и в качестве разности величин, определяемых в течение двух соседних рабочих циклов, Принимают разность полученных ускорений, после чего с учетом количества рециркулируемых отработавших газов осуществляют коррекцию угла опережения зажигания.METHOD FOR REGULATING THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE by measuring each time interval, calculating the value of the instability of the crankshaft rotation as the difference between the values determined in two adjacent intervals, measuring the engine load and the shaft speed, determining the reference level of instability, measuring the difference between the current value and the reference level of instability, generation of a control signal for its elimination for its elimination, analysis of the composition of the exhaust gases and in case of deviation from the composition corresponding to the stoichiometric mixture, generating a command signal for its restoration, which together with the control signal affects the fuel supply and the amount of recirculated exhaust gases, the command signal affecting the fuel supply control element, and the control signal affecting the amount of recirculated exhaust gas control element, characterized in that, in order to improve the regulation process, the duration of the engine operating cycle is taken as a time interval, op the acceleration of rotation of the shaft in each operating cycle is divided and the difference between the accelerations obtained is taken as the difference between the values determined during two adjacent working cycles, and then, taking into account the amount of recirculated exhaust gases, the ignition timing is adjusted. (риг. 1(rig. 1
SU813233237A 1981-01-08 1981-01-08 Method of regulating internal combustion engine SU1183703A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813233237A SU1183703A1 (en) 1981-01-08 1981-01-08 Method of regulating internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813233237A SU1183703A1 (en) 1981-01-08 1981-01-08 Method of regulating internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1183703A1 true SU1183703A1 (en) 1985-10-07

Family

ID=20937668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813233237A SU1183703A1 (en) 1981-01-08 1981-01-08 Method of regulating internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1183703A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 1072561, кл. F 02 D 33/00, 1979. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4843556A (en) Method and apparatus for controlling an internal combustion engine
JPS5872647A (en) Air-fuel ratio controlling method for internal-combustion engine
EP0345942B1 (en) Adaptive control system for an internal combustion engine and method of operating an internal combustion engine
JPS63239340A (en) Adaptation controller and control method of internal combustion engine
US4896639A (en) Method and apparatus for engine control and combustion quality detection
KR900000220B1 (en) Apparatus for controlling idling operation of internal combustion engine
JPH04128535A (en) Electronically controlled fuel injection of internal combustion engine
JPS639646A (en) Electronic control fuel injection equipment for internal combustion engine
KR100240970B1 (en) Method for controlling mixture compositions of fuel and air for internal combustion engine
US5320080A (en) Lean burn control system for internal combustion engine
SU1183703A1 (en) Method of regulating internal combustion engine
EP0210766A2 (en) Adaptive control system for an internal combustion engine
US5755205A (en) Engine control system
JPS63285239A (en) Transient air-fuel ratio learning control device in internal combustion engine
US20150053179A1 (en) Method for controlling an internal combustion engine
WO2004106720A1 (en) Air-fuel ratio control device of internal combustion engine
US5069182A (en) Ignition timing control apparatus for an engine
US4787358A (en) Fuel supply control system for an engine
JPH0526932B2 (en)
US9664097B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JPH02181043A (en) Air-fuel ratio control device for electronic control fuel injection type engine
SU1204765A1 (en) Method of internal combustion engine regulation
JPS63176644A (en) Air-fuel ratio controller for internal combustion engine
JPS63105264A (en) Ignition timing control device for electronic controlled fuel injection type internal combustion engine
JP3478713B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine