RU2242627C2 - Method of stopping of internal combustion engine - Google Patents
Method of stopping of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2242627C2 RU2242627C2 RU2002129962/06A RU2002129962A RU2242627C2 RU 2242627 C2 RU2242627 C2 RU 2242627C2 RU 2002129962/06 A RU2002129962/06 A RU 2002129962/06A RU 2002129962 A RU2002129962 A RU 2002129962A RU 2242627 C2 RU2242627 C2 RU 2242627C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- internal combustion
- combustion engine
- fuel
- injection
- cylinders
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано для управления двигателем внутреннего сгорания (далее ДВС) с распределенным последовательным впрыском топлива и искровым зажиганием.The invention relates to the field of engine building and can be used to control an internal combustion engine (hereinafter ICE) with distributed sequential fuel injection and spark ignition.
Известен способ автоматического останова ДВС, снабженного электронной системой управления (см. патент US 4453506, МКИЗ F 02 D 17/00, публ. 12.06.84), в котором автоматическую остановку ДВС осуществляют при обнаружении контроллером электронной системы управления определенного режима работы агрегатов транспортного средства путем одновременного отключения подачи тока к свече зажигания и перекрытия подачи топлива в цилиндры ДВС.A known method of automatic shutdown of an internal combustion engine equipped with an electronic control system (see patent US 4453506, MKIZ F 02 D 17/00, publ. 12.06.84), in which an automatic shutdown of an internal combustion engine is carried out upon detection by a controller of an electronic control system of a certain operating mode of vehicle units by simultaneously turning off the current supply to the spark plug and shutting off the fuel supply to the internal combustion engine cylinders.
Такой способ позволяет снизить расход топлива при движении автомобиля с частыми кратковременными остановками, характерными для городского режима движения автомобиля.This method allows to reduce fuel consumption when driving a car with frequent short stops, typical for urban traffic mode.
Вместе с тем упомянутый способ не учитывает процессов, происходящих в цилиндрах при выполнении остановки ДВС. Игнорирование этих процессов приводит к следующим негативным последствиям.However, the aforementioned method does not take into account the processes occurring in the cylinders when stopping the internal combustion engine. Ignoring these processes leads to the following negative consequences.
Поскольку команда на остановку ДВС формируется в случайный момент времени, возможно прерывание начатого впрыска топлива для части цилиндров ДВС. Так как вал ДВС продолжает некоторое время вращаться по инерции, рабочая смесь, поступающая в эти цилиндры, обедняется и не может быть воспламенена. В часть цилиндров, для которых впрыск топлива был закончен до поступления команды на остановку двигателя, топливо поступает в полном объеме, но не воспламеняется по причине отключения зажигания. Таким образом, после выполнения действий по остановке ДВС топливо, поступающее в часть цилиндров, не воспламеняется и попадает в систему выпуска, загрязняя окружающую среду.Since the command to stop the internal combustion engine is generated at a random time, it is possible to interrupt the started fuel injection for part of the internal combustion engine cylinders. Since the ICE shaft continues to rotate due to inertia for some time, the working mixture entering these cylinders is leaner and cannot be ignited. In the part of cylinders for which the fuel injection was completed before the command to stop the engine was received, the fuel enters in full, but does not ignite due to the ignition being turned off. Thus, after the actions to stop the internal combustion engine, the fuel entering the part of the cylinders does not ignite and enters the exhaust system, polluting the environment.
Как показывают расчеты, за одну остановку 1,5-литрового четырехцилиндрового ДВС в окружающую среду может выделяется от 15 мг топлива на холостом ходу до 100 мг топлива на полной нагрузке.As calculations show, for one stop of a 1.5-liter four-cylinder internal combustion engine, from the environment 15 mg of idle fuel can be released to 100 mg of fuel at full load.
За прототип заявляемого изобретения взят способ остановки ДВС (см. заявку Германии DE4010940, МКИ5 F 02 D 17/04, публ. 18.10.90), в котором после подачи команды на остановку ДВС продолжают в течение заданного времени впрыск топлива в цилиндры ДВС.The prototype of the claimed invention is taken as a method of stopping the internal combustion engine (see German application DE4010940, MKI5 F 02 D 17/04, publ. 18.10.90), in which, after giving a command to stop the internal combustion engine, fuel injection into the internal combustion engine cylinders is continued for a predetermined time.
Недостатками прототипа является повышенное загрязнение окружающей среды из-за поступления в систему выпуска ДВС несгоревшего топлива.The disadvantages of the prototype is the increased environmental pollution due to receipt of unburned fuel in the ICE exhaust system.
Задачей заявляемого изобретения является снижение загрязнения окружающей среды при эксплуатации ДВС.The task of the invention is to reduce environmental pollution during the operation of internal combustion engines.
Указанная задача решается в способе остановки ДВС с последовательным распределенным впрыском топлива и искровым зажиганием по команде оператора (водителя) или по команде автоматической системы управления, при котором после подачи команды на остановку ДВС продолжают впрыск топлива и зажигание в цилиндрах ДВС.This problem is solved in the method of stopping the internal combustion engine with sequential distributed fuel injection and spark ignition by the command of the operator (driver) or by the command of the automatic control system, in which, after issuing a command to stop the internal combustion engine, fuel injection and ignition in the internal combustion engine cylinders are continued.
Указанная задача решается тем, что впрыск топлива продолжают только для тех цилиндров ДВС, для которых на момент подачи команды на остановку ДВС впрыск не был завершен, завершают впрыск расчетных порций топлива и формируют в указанных цилиндрах ДВС искровые разряды до тех пор, пока рабочий цикл во всех цилиндрах ДВС не будет завершен полностью.This problem is solved by the fact that fuel injection is continued only for those ICE cylinders for which injection was not completed at the time of issuing the command to stop the ICE, the injection of the calculated portions of fuel is completed and spark discharges are formed in the indicated ICE cylinders until the duty cycle all ICE cylinders will not be completed completely.
Заявленный способ применим как для ДВС с впрыском топлива во впускной тракт, так и для ДВС с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания.The claimed method is applicable for both internal combustion engines with fuel injection into the intake tract, and for internal combustion engines with direct fuel injection into the combustion chamber.
Предлагаемый способ позволяет снизить загрязнение окружающей среды.The proposed method allows to reduce environmental pollution.
Заявляемое изобретение поясняется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.
На фиг.1 изображена структурная схема системы управления ДВС для реализации заявляемого способа.Figure 1 shows the structural diagram of the control system of the engine for the implementation of the proposed method.
На фиг.2 изображена последовательность тактов и процессов управления впрыском топлива и зажиганием, обеспечиваемых системой управления 4-цилиндровым ДВС согласно предложенному способу.Figure 2 shows the sequence of cycles and control processes of fuel injection and ignition provided by the control system of a 4-cylinder internal combustion engine according to the proposed method.
Заявляемый способ может быть успешно реализован, например, в электронной системе управления четырехцилиндровым ДВС с распределенным последовательным впрыском топлива (см. 1), в состав которой входят (см. фиг.1) контроллер 1, выключатель 2 зажигания, датчик 3 положения коленчатого вала и датчик 4 положения распределительного вала (датчик фаз), а также индивидуальные для каждого цилиндра ДВС катушки 5 зажигания, электромагнитные топливные форсунки 6 и главное реле 7.The inventive method can be successfully implemented, for example, in an electronic control system for a four-cylinder internal combustion engine with distributed sequential fuel injection (see 1), which includes (see Fig. 1) a controller 1, an
Как правило, система управления содержит также датчики 8 параметров режима работы ДВС, такие, как температура охлаждающей жидкости, расход и температура всасываемого воздуха, положения дроссельной заслонки и т.п. Питание системы управления ДВС осуществляется от системы электроснабжения (аккумуляторная батарея и генератор электрического тока с регулятором напряжения, на фигуре не показаны), выход “+АБ” которой подключен ко входам питания контроллера 1, выключателя 2 зажигания и главного реле 7. Выход “-АБ” источника питания соединен со входом заземления контроллера.As a rule, the control system also contains sensors 8 of the parameters of the engine operating mode, such as the temperature of the coolant, the flow rate and the temperature of the intake air, the position of the throttle valve, etc. The internal combustion engine control system is powered by the power supply system (the battery and electric current generator with voltage regulator, not shown in the figure), the “+ AB” output of which is connected to the power inputs of the controller 1,
Подача топлива во впускные каналы каждого из цилиндров ДВС производится из топливной магистрали (не показано) через форсунки 6 при протекании через обмотки последних электрического тока. Импульсы управления током через катушки 5 зажигания и топливные форсунки 6 формируются контроллером 1 в зависимости от параметров режима работы ДВС, измеряемых с помощью датчиков 3, 4, 8.The fuel is supplied to the inlet channels of each of the internal combustion engine cylinders from the fuel line (not shown) through nozzles 6 when electric current flows through the windings. The pulses of the current control through the
В известных системах непосредственного впрыска топливо поступает через форсунки непосредственно в камеры сгорания ДВС. Структурная схема системы управления (см. фиг.1) в обоих случаях остается неизменной.In known systems of direct injection, fuel is fed through nozzles directly into the combustion chambers of the internal combustion engine. The structural diagram of the control system (see figure 1) in both cases remains unchanged.
Зажигание топливовоздушной смеси производится путем формирования электроискровых разрядов между электродами запальных свечей (не показаны), устанавливаемых в камерах сгорания ДВС. Электроды свечей при этом подключаются к выходам вторичных обмоток катушек зажигания.Ignition of the air-fuel mixture is carried out by forming electric spark discharges between the spark plug electrodes (not shown) installed in the combustion chambers of the internal combustion engine. The electrodes of the candles are connected to the outputs of the secondary windings of the ignition coils.
Выходы датчиков 3, 4, 8, а также выход выключателя 2 зажигания подключены к соответствующим входам контроллера 1, выходы которого подключены ко входам управления катушек 5 зажигания, топливных форсунок 6 и главного реле 7.The outputs of the
Зачастую в системах управления ДВС питание катушек зажигания, а иногда и питание топливных форсунок осуществляется через выключатель зажигания. При этом размыкание выключателя зажигания вызывает немедленное прекращение формирования импульсов впрыска топлива и зажигания, что приводит к вышеописанному недостатку. В предлагаемой системе входы питания первичных обмоток катушек 5 зажигания и обмоток электромагнитных приводов топливных форсунок 6 подключены к выходу главного реле 7.Often, in ICE control systems, the power of the ignition coils, and sometimes the fuel injectors, is supplied through the ignition switch. In this case, the opening of the ignition switch causes an immediate cessation of the formation of pulses of fuel injection and ignition, which leads to the above disadvantage. In the proposed system, the power inputs of the primary windings of the
Обычно команды запуска и остановки ДВС поступают от выключателя 2 зажигания. Замкнутое состояние выключателя 2 зажигания соответствует разрешению работы системы управления ДВС. Размыкание выключателя 2 зажигания является командой на остановку ДВС. Команда остановки ДВС может формироваться автоматически (в том числе, контроллером 1), например, при работе прогретого ДВС на режиме холостого хода с закрытой дроссельной заслонкой в течение определенного времени. В приведенном примере рассматривается первый вариант.Typically, the engine start and stop commands come from the
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
При замкнутом выключателе 2 зажигания осуществляют включение главного реле 7 путем подачи сигнала управления на соответствующий выход контроллера 1. При этом напряжение питания от системы электроснабжения поступает через реле 7 на катушки зажигания 5 и форсунки 6. По сигналам датчиков 3, 4, 8 производят управление впрыском топлива и зажиганием путем формирования электрических импульсов в обмотках форсунок 6 и катушек зажигания 5, поступающих с соответствующих выходов контроллера 1.When the
По команде на остановку ДВС, которой является размыкание выключателя 2, выполняют следующие действия.The command to stop the internal combustion engine, which is the opening of the
Продолжают начатый до поступления команды на остановку ДВС впрыск топлива путем продолжения импульса (импульсов) управления форсункой (форсунками) на соответствующем выходе (выходах) контроллера. Длительность этого импульса (импульсов) должна соответствовать режиму работы ДВС в соответствии с параметрами режима его работы, измеряемого контроллером по сигналам датчиков 2, 4, 8.The fuel injection started before the command to stop the engine is continued by continuing the pulse (s) of the nozzle (s) control at the corresponding output (s) of the controller. The duration of this impulse (impulses) should correspond to the operation mode of the internal combustion engine in accordance with the parameters of its operation mode, measured by the controller according to the signals of
Продолжают формирование импульсов управления катушками зажигания до тех пор, пока рабочий цикл во всех цилиндрах не будет завершен воспламенением присутствующей в них воздушно-топливной рабочей смеси.The formation of ignition coil control pulses continues until the duty cycle in all cylinders is completed by ignition of the air-fuel mixture present in them.
На фиг.2 показана последовательность процессов, происходящих в цилиндрах 4-цилиндрового ДВС с распределенным последовательным впрыском топлива во впускной тракт с порядком работы цилиндров 1-3-4-2. Впрыск топлива во впускной канал каждого из цилиндров производится на закрытый впускной клапан, что способствует испарению топлива перед его всасыванием для улучшения эффективных показателей ДВС. Другими словами, впрыск топлива для данного цилиндра в зависимости от режима работы ДВС (прежде всего, в зависимости от нагрузки на ДВС) может начаться на такте сжатия или рабочего хода или выпуска, но должен закончиться перед открытием впускного клапана, т.е., на такте выпуска. Остановка ДВС производится чаще всего на холостом ходу, когда топливоподача относительно невелика и впрыск топлива для каждого из цилиндров производится в течение одного такта, начинаясь и заканчиваясь на такте выпуска. Теоретически команда на остановку ДВС может быть сформирована и на режиме полной нагрузки, когда топливоподача максимальная. В этом случае впрыск топлива для каждого из цилиндров ДВС может начинаться на такте сжатия (после закрытия впускного клапана) и заканчиваться в конце такта выпуска (перед открытием впускного клапана).Figure 2 shows the sequence of processes occurring in the cylinders of a 4-cylinder internal combustion engine with distributed sequential fuel injection into the inlet tract with the operation order of cylinders 1-3-4-2. Fuel is injected into the inlet channel of each cylinder to a closed inlet valve, which contributes to the evaporation of fuel before it is sucked in order to improve the effective performance of the internal combustion engine. In other words, the fuel injection for a given cylinder, depending on the operating mode of the internal combustion engine (primarily, depending on the load on the internal combustion engine), may begin at the compression stroke or the stroke or exhaust, but must end before the intake valve opens, i.e., release beat. The engine stops most often at idle, when the fuel supply is relatively small and the fuel is injected for each cylinder for one cycle, starting and ending at the exhaust cycle. Theoretically, a command to stop the engine can be formed at full load, when the fuel supply is maximum. In this case, fuel injection for each of the ICE cylinders can begin at the compression stroke (after closing the intake valve) and end at the end of the exhaust stroke (before opening the intake valve).
Момент формирования команды остановки ДВС показан на фиг.2 стрелкой. Предположим, она сформирована на такте впуска первого цилиндра, обозначенном в показанной последовательности тактов номером 1. Это означает, что в первый цилиндр всасывается смесь воздуха с топливом, впрыснутым во впускной канал ранее (впрыск был закончен на предшествующем такте выпуска). Для корректного завершения рабочего цикла в первом цилиндре согласно предлагаемому способу на такте номер 2 (сжатие) производят зажигание, а следующий впрыск, завершающийся на такте 4, не производят.The moment of formation of the engine stop command is shown in figure 2 by an arrow. Suppose that it is formed on the intake stroke of the first cylinder, indicated by the number 1 in the shown sequence. This means that a mixture of air and fuel injected into the intake channel earlier (the injection was completed at the previous exhaust stroke) is sucked into the first cylinder. For the correct completion of the duty cycle in the first cylinder according to the proposed method, step 2 (compression) is ignited, and the next injection, completed at
Во время формирования команды остановки ДВС во втором цилиндре происходит такт рабочего хода, в котором производят зажигание для воспламенения смеси воздуха с топливом, впрыснутым во впускной канал ранее. Если к моменту формирования команды на остановку впрыск топлива для данного цилиндра не был начат, то его и не начинают. Если же впрыск топлива во впускной канал данного цилиндра к моменту формирования команды на остановку был начат, то его полностью завершают. Это означает, что производят впрыск рассчитанного в зависимости от режима работы ДВС количества топлива. В этом случае на следующем такте сжатия данного цилиндра (такт номер 5) производят зажигание.During the formation of the ICE stop command in the second cylinder, a stroke of the working stroke occurs, in which ignition is performed to ignite the mixture of air with fuel injected into the inlet channel earlier. If at the time of formation of the stop command, fuel injection for a given cylinder was not started, then it does not start. If the injection of fuel into the inlet channel of this cylinder by the time the formation of the stop command was started, then it is completely completed. This means that they inject the amount of fuel calculated depending on the operating mode of the internal combustion engine. In this case, at the next compression stroke of this cylinder (cycle number 5), ignition is performed.
Первый показанный на фиг.2 такт является тактом выпуска 3-го цилиндра. Согласно данному способу, если в момент формирования команды на остановку впрыск топлива для этого цилиндра уже начался, то его производят полностью, т. е. заканчивают впрыск расчетного (в зависимости от режима работы ДВС) количества топлива. В этом случае в такте 3, когда в данном цилиндре происходит сжатие, производят зажигание для воспламенения рабочей смеси. Если к моменту формирования команды на остановку ДВС впрыск топлива для данного цилиндра не был начат, его не начинают. Зажигание в такте 3 не производят. Следующий впрыск топлива для этого цилиндра не производят.The first beat shown in FIG. 2 is the beat of the release of the 3rd cylinder. According to this method, if at the moment of formation of the stop command the fuel injection for this cylinder has already begun, then it is fully produced, i.e., the calculated amount of fuel (depending on the internal combustion engine operating mode) is finished. In this case, in
Команда на остановку ДВС формируется в то время, когда в четвертом цилиндре происходит такт рабочего хода. Если впрыск топлива для этого цилиндра уже начался, то его производят полностью. В этом случае в такте 4 сжатия данного цилиндра производят зажигание для воспламенения рабочей смеси. Если впрыск топлива в момент формирования команды на остановку не был начат, то его не производят. Не производят и зажигание в этом цилиндре в такте 4.The command to stop the engine is formed at a time when a stroke of the working stroke occurs in the fourth cylinder. If fuel injection for this cylinder has already begun, then it is produced completely. In this case, in the
После того, как рабочий цикл во всех цилиндрах ДВС завершен воспламенением поступившей в них смеси, дальнейшую топливоподачу и зажигание не производят. Главное реле 7 отключают посредством снятия сигнала включения реле 7 на соответствующем выходе контроллера 1. При этом питание обмоток катушек 5 зажигания и форсунок 6 впрыска топлива отключается. Система управления переходит в режим ожидания следующего события запуска и работы ДВС.After the duty cycle in all ICE cylinders is completed by ignition of the mixture received in them, further fuel supply and ignition are not performed. The main relay 7 is turned off by removing the enable signal of the relay 7 at the corresponding output of the controller 1. In this case, the power to the windings of the
Предложенный способ применим также и к ДВС с непосредственным впрыском. Начатый к моменту формирования команды на остановку впрыск топлива в любой из цилиндров ДВС полностью завершают, и формируют зажигание для воспламенения смеси в данном цилиндре. Если к моменту формирования команды на остановку впрыск топлива в цилиндр не был начат, в дальнейшем его не производят. Не производят и последующее зажигание, т. к. топливо в данном цилиндре отсутствует. Отличие заключается только в том, что непосредственный впрыск топлива в цилиндры ДВС производится обычно только на тактах впуска и сжатия.The proposed method is also applicable to ICE with direct injection. The injection of fuel into any of the internal combustion engine cylinders started at the time of the formation of the stop command was completed and an ignition was formed to ignite the mixture in this cylinder. If, at the time of the formation of the stop command, fuel injection into the cylinder was not started, it will not be produced in the future. Subsequent ignition is also not carried out, since there is no fuel in this cylinder. The only difference is that direct injection of fuel into the ICE cylinders is usually done only at the intake and compression strokes.
Источники информации.Sources of information.
1. Система управления двигателями ВАЗ-2111 и ВАЗ-2112 (1,5 л) с распределенным впрыском топлива. Руководство по техническому обслуживанию и ремонту. - М.: Третий Рим, 1999, с. 158, 159.1. The engine management system of the VAZ-2111 and VAZ-2112 (1.5 liters) with distributed fuel injection. Maintenance and repair manual. - M.: Third Rome, 1999, p. 158, 159.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002129962/06A RU2242627C2 (en) | 2002-11-10 | 2002-11-10 | Method of stopping of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002129962/06A RU2242627C2 (en) | 2002-11-10 | 2002-11-10 | Method of stopping of internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002129962A RU2002129962A (en) | 2004-06-10 |
| RU2242627C2 true RU2242627C2 (en) | 2004-12-20 |
Family
ID=34387261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002129962/06A RU2242627C2 (en) | 2002-11-10 | 2002-11-10 | Method of stopping of internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2242627C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2640146C2 (en) * | 2012-02-06 | 2017-12-26 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Engine operation method (versions), engine control system |
-
2002
- 2002-11-10 RU RU2002129962/06A patent/RU2242627C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2640146C2 (en) * | 2012-02-06 | 2017-12-26 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Engine operation method (versions), engine control system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7891330B2 (en) | Engine starting method and device | |
| CN101688482B (en) | Stop/start control device for internal combustion engine | |
| EP1403512B1 (en) | Engine start system | |
| US20080087249A1 (en) | Crank Angle Detector Of Internal Combustion Engine And Ignition Timing Controller | |
| CN104583571B (en) | Control device and control method for internal combustion engine | |
| CN101163873A (en) | Starting system and method of internal combustion engine | |
| WO2012111147A1 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP4670710B2 (en) | Engine starter | |
| US6945220B2 (en) | Starting device for internal combustion engine | |
| JPH06137197A (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP5168065B2 (en) | Diesel engine control device and diesel engine control method | |
| JP4665818B2 (en) | Engine starter | |
| JP2004028046A (en) | Starting control device for internal combustion engine | |
| RU2242627C2 (en) | Method of stopping of internal combustion engine | |
| KR100367036B1 (en) | Fuel injection control system for internal combustion engine | |
| US6640763B2 (en) | Apparatus for controlling starting of internal combustion engine | |
| JP7251900B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP2006266257A (en) | Fuel pump driving method, fuel pump driving control method and electronic control device for internal combustion engine | |
| US6357418B1 (en) | Internal combustion engine control system and apparatus therefor | |
| KR100273539B1 (en) | Protection method for residual fuel in cylinder in engine stopping | |
| JPH09112395A (en) | Ignition control device for engine | |
| JP3726553B2 (en) | Internal combustion engine control method and apparatus | |
| US11002163B2 (en) | Valve timing controller and valve timing control method | |
| JP2006275001A (en) | Engine control device and engine control method | |
| JP2009030525A (en) | Control device of engine for vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051111 |