RU2260141C2 - Method to control operation of multicylinder internal combustion engine - Google Patents
Method to control operation of multicylinder internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260141C2 RU2260141C2 RU2001132751/06A RU2001132751A RU2260141C2 RU 2260141 C2 RU2260141 C2 RU 2260141C2 RU 2001132751/06 A RU2001132751/06 A RU 2001132751/06A RU 2001132751 A RU2001132751 A RU 2001132751A RU 2260141 C2 RU2260141 C2 RU 2260141C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- injection
- fuel
- mismatch
- pistons
- correction
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/008—Controlling each cylinder individually
- F02D41/0085—Balancing of cylinder outputs, e.g. speed, torque or air-fuel ratio
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
- F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
- F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Уровень техникиState of the art
Настоящее изобретение относится к способу управления работой многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания (ДВС), прежде всего ДВС с непосредственным впрыскиванием топлива, при этом впрыскивание топлива в камеру сгорания этого ДВС через клапанную форсунку осуществляют на такте сжатия в первом режиме работы и на такте впуска во втором режиме работы, а также осуществляют переключение между указанными режимами работы и взаимно согласуют крутящие моменты, развиваемые поршнями в отдельных цилиндрах ДВС, причем указанное согласование крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах, осуществляют в первом режиме работы с помощью регулятора. Изобретение относится далее к ДВС, прежде всего ДВС с непосредственным впрыскиванием топлива, имеющему камеру сгорания с возможностью впрыскивания в нее топлива через клапанную форсунку на такте сжатия в первом режиме работы и на такте впуска во втором режиме работы, блок управления, обеспечивающий переключение между указанными режимами работы, и регулятор, обеспечивающий по меньшей мере в первом режиме работы согласование крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах. Помимо этого изобретение относится также к блоку управления для подобного ДВС.The present invention relates to a method for controlling the operation of a multi-cylinder internal combustion engine (ICE), in particular an ICE with direct injection of fuel, while the fuel is injected into the combustion chamber of this ICE through a valve nozzle at a compression stroke in the first operation mode and at an intake stroke in the second mode work, and also carry out switching between the specified operating modes and mutually agree on the torques developed by the pistons in the individual cylinders of the engine, and the specified coordination to torsional moments developed by pistons in individual cylinders are carried out in the first mode of operation with the help of a regulator. The invention further relates to an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine with direct injection of fuel, having a combustion chamber with the possibility of injecting fuel into it through a valve nozzle at a compression stroke in the first operating mode and at an intake stroke in the second operating mode, a control unit for switching between these modes work, and a regulator that ensures at least in the first mode of operation the coordination of the torques developed by the pistons in the individual cylinders. In addition, the invention also relates to a control unit for such an internal combustion engine.
Подобные системы непосредственного впрыскивания топлива в камеру сгорания ДВС общеизвестны. При этом такие системы могут работать в двух режимах, первым из которых является так называемый режим с послойным смесеобразованием (режим с послойным распределением топлива в заряде), а вторым - режим с гомогенным смесеобразованием (режим с однородным распределением топлива в заряде). Режим с послойным смесеобразованием используется прежде всего в диапазоне малых нагрузок, а режим с гомогенным смесеобразованием используется при работе ДВС в диапазоне более высоких нагрузок. В режиме с послойным смесеобразованием топливо впрыскивается в камеру сгорания ДВС на такте сжатия таким образом, что в момент зажигания "облако" топлива (т.е. распыленные капельки топлива) находится непосредственно вблизи от свечи зажигания. При этом сам процесс впрыскивания может происходить различным образом. Так, например, топливо можно впрыскивать таким образом, чтобы уже в процессе впрыскивания, соответственно сразу по завершении процесса впрыскивания "облако" впрыснутого топлива находилось непосредственно вблизи от свечи зажигания, обеспечивающей его воспламенение. Другая возможность состоит в том, что "облако" впрыснутого топлива сначала подводится к свече зажигания путем целенаправленного перемещения заряда к свече и лишь затем воспламеняется. В обоих рассмотренных выше вариантах топливо распределяется в заряде не равномерно, а послойно.Similar systems of direct injection of fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine are well known. Moreover, such systems can operate in two modes, the first of which is the so-called layer-by-layer mixture formation mode (the mode with layer-by-layer distribution of fuel in charge), and the second is the mode with homogeneous mixture-formation (mode with a uniform distribution of fuel in charge). The mode with layer-by-layer mixing is used primarily in the range of small loads, and the mode with homogeneous mixing is used when the internal combustion engine operates in the range of higher loads. In the mode with layer-by-layer mixing, fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine at the compression stroke in such a way that at the moment of ignition a "cloud" of fuel (i.e. atomized droplets of fuel) is located directly near the spark plug. In this case, the injection process itself can occur in various ways. So, for example, fuel can be injected in such a way that already during the injection process, respectively, immediately after the injection process is completed, the “cloud” of injected fuel is located directly near the spark plug, which ensures its ignition. Another possibility is that the "cloud" of injected fuel is first supplied to the spark plug by purposefully moving the charge to the spark plug and only then ignites. In both of the above options, the fuel is distributed in the charge not evenly, but in layers.
Преимущество послойного смесеобразования состоит в том, что при исключительно малом расходе топлива он обеспечивает возможность отдачи двигателем необходимой в диапазоне малых нагрузок мощности. Однако в диапазоне более высоких нагрузок режим с послойным смесеобразованием уже не позволяет двигателю развивать необходимую мощность.The advantage of layer-by-layer mixing is that, with an extremely low fuel consumption, it provides the ability for the engine to deliver the required power in the range of small loads. However, in the range of higher loads, the mode with layer-by-layer mixing does not allow the engine to develop the required power.
Поэтому в предусмотренном для работы ДВС в подобном диапазоне повышенных нагрузок режиме с гомогенным смесеобразованием топливо впрыскивается на такте впуска рабочего цикла ДВС, что обеспечивает завихрение топлива и тем самым его эффективное распределение по всему объему камеры сгорания. В этом отношении режим с гомогенным смесеобразованием по существу соответствует обычному принципу работы ДВС, основанному на впрыскивании топлива во впускной коллектор. При необходимости режим с гомогенным смесеобразованием может использоваться и в диапазоне более низких нагрузок.Therefore, in a mode with a homogeneous mixture formation, provided for the operation of an internal combustion engine in a similar range of increased loads, fuel is injected at the intake cycle of the internal combustion engine operating cycle, which ensures turbulence of the fuel and thereby its efficient distribution over the entire volume of the combustion chamber. In this regard, the mode with homogeneous mixture formation essentially corresponds to the usual principle of ICE operation, based on the injection of fuel into the intake manifold. If necessary, a mode with homogeneous mixture formation can be used in the range of lower loads.
В режиме с послойным смесеобразованием дроссельная заслонка, установленная в ведущем к камере сгорания впускном трубопроводе, практически полностью открыта, а управление и/или регулирование процессом воспламенения и сгорания рабочей смеси осуществляется в основном лишь за счет варьирования количества впрыскиваемого топлива. В режиме с гомогенным смесеобразованием угол открытия, соответственно закрытия дроссельной заслонки изменяется в зависимости от требуемого крутящего момента, который должен развить двигатель, а управление и/или регулирование количества впрыскиваемого топлива осуществляется в зависимости от количества впускаемого в цилиндр воздуха.In the mode with layer-by-layer mixing, the throttle valve installed in the intake pipe leading to the combustion chamber is almost completely open, and the control and / or regulation of the process of ignition and combustion of the working mixture is carried out mainly by varying the amount of injected fuel. In the mode with homogeneous mixture formation, the opening or closing angle of the throttle valve varies depending on the required torque that the engine must develop, and the control and / or regulation of the amount of fuel injected is carried out depending on the amount of air introduced into the cylinder.
В обоих режимах работы, т.е. в режиме с послойным и в режиме с гомогенным смесеобразованием, управление и/или регулирование количества впрыскиваемого топлива необходимо осуществлять с учетом большого количества других рабочих параметров с целью получения оптимальной величины с точки зрения экономии топлива, снижения токсичности отработавших газов (ОГ) и иных факторов. Подобное управление и/или регулирование, которое различается в каждом из обоих режимов работы, осуществляет блок управления, которым оснащен ДВС.In both operating modes, i.e. in the layered mode and in the mode with homogeneous mixture formation, the control and / or regulation of the amount of injected fuel must be carried out taking into account a large number of other operating parameters in order to obtain the optimal value from the point of view of fuel economy, reduction of exhaust gas (exhaust) toxicity and other factors. Such control and / or regulation, which differs in each of both operating modes, is carried out by the control unit with which the internal combustion engine is equipped.
У ДВС с непосредственным впрыскиванием топливо обычно впрыскивается в их камеры сгорания под высоким давлением через клапанные форсунки. При этом однотипные клапанные форсунки характеризуются определенным разбросом значений давления открытия, что обусловлено производственными допусками и износом. Поскольку, однако, все клапанные форсунки, установленные на двигателе, нагружены одинаковым давлением впрыскивания, преобладающим в общем топливном аккумуляторе высокого давления, топливо впрыскивается в разные камеры сгорания в различном количестве, что приводит к неравномерной работе ДВС, повышению показателя токсичности выбрасываемых ОГ и увеличению расхода топлива.In direct-injection ICEs, fuel is usually injected into their high-pressure combustion chambers through valve nozzles. At the same time, valve nozzles of the same type are characterized by a certain range of opening pressure values, which is due to manufacturing tolerances and wear. Since, however, all valve nozzles installed on the engine are loaded with the same injection pressure prevailing in the common high-pressure fuel accumulator, fuel is injected into different combustion chambers in different quantities, which leads to uneven operation of the internal combustion engine, an increase in the toxicity index of the exhaust gases and an increase in consumption fuel.
Из заявки DE 19828279 известны средства координации или согласования работы поршней отдельных цилиндров многоцилиндрового ДВС, позволяющие компенсировать обусловленные производственными допусками и износом различия в характеристиках расхода топлива через клапанные форсунки, используемые для впрыскивания топлива под высоким давлением. При этом крутящие моменты, развиваемые поршнями в отдельных цилиндрах ДВС, взаимно согласуют (т.е. приводят к единой величине) варьированием количества топлива, впрыскиваемого в соответствующие камеры сгорания. Создание всеми поршнями отдельных цилиндров максимально равномерного крутящего момента положительно сказывается на плавности работы ДВС, на показателях токсичности ОГ и на расходе топлива.From DE 19828279, means are known for coordinating or coordinating the operation of the pistons of individual cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine, which make it possible to compensate for differences in fuel flow characteristics due to manufacturing tolerances and wear through valve nozzles used to inject fuel under high pressure. In this case, the torques developed by the pistons in the individual cylinders of the internal combustion engine, mutually agree (i.e. lead to a single value) by varying the amount of fuel injected into the corresponding combustion chambers. The creation of the maximum uniform torque by all pistons of individual cylinders has a positive effect on the smooth operation of the internal combustion engine, on the indicators of exhaust gas toxicity and on fuel consumption.
В соответствии с DE 19828279 А1 предлагается предусматривать для каждого цилиндра предназначенную для регулирования с упреждением многопараметровую характеристику, которая определяется адаптивно в процессе работы ДВС. В режиме с послойным смесеобразованием согласование крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах ДВС, обеспечивается регулятором, при этом подобную предназначенную для регулирования с упреждением многопараметровую характеристику можно использовать для снижения нагрузки на регулятор, используемый для согласования крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах ДВС, и для улучшения динамических показателей. В режиме с гомогенным смесеобразованием по этой многопараметровой характеристике определяется поправочный коэффициент, используемый для коррекции продолжительности впрыскивания. В режиме с гомогенным смесеобразованием выходной сигнал регулятора имеет постоянную во времени величину, т.е. регулятор пассивен, а управление согласованием крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах ДВС, осуществляется только на основании значений, выбираемых по многопараметровой характеристике.In accordance with DE 19828279 A1, it is proposed to provide for each cylinder a multi-parameter characteristic designed to be anticipated, which is determined adaptively during the operation of the internal combustion engine. In the mode with layer-by-layer mixing, the coordination of the torques developed by the pistons in the individual ICE cylinders is provided by the regulator, while the similar multi-parameter characteristic designed to control with anticipation can be used to reduce the load on the regulator used to coordinate the torques developed by the pistons in the individual ICE cylinders, and to improve dynamic performance. In the mode with homogeneous mixture formation, according to this multi-parameter characteristic, the correction factor is determined, which is used to correct the injection duration. In the mode with homogeneous mixture formation, the controller output signal has a constant value in time, i.e. the regulator is passive, and the coordination of the torques developed by the pistons in the individual ICE cylinders is controlled only on the basis of the values selected by the multi-parameter characteristic.
Однако согласно заявке DE 19828279 А1 управляемое согласование крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах ДВС, в режиме с гомогенным смесеобразованием происходит только с учетом статического рассогласования расхода топлива через различные форсунки, т.е. анализу подвергаются только циклы впрыскивания большой продолжительности. При этом величины динамического рассогласования расхода не учитываются. В результате рассогласование крутящих моментов, развиваемых поршнями отдельных цилиндров, можно корректировать только при значительной длительности впрыскивания, т.е. в тех случаях, когда ДВС должен развивать высокий крутящий момент и работать с высокой нагрузкой. В отличие от этого при малой продолжительности впрыскивания, например при холостом ходе ДВС, не обеспечивается достаточная степень компенсации рассогласования крутящих моментов, что приводит к неравномерной работе ДВС.However, according to the application DE 19828279 A1, the controlled coordination of the torques developed by the pistons in the individual ICE cylinders in the mode with homogeneous mixture formation occurs only taking into account the static mismatch of the fuel consumption through various nozzles, i.e. Only long injection cycles are analyzed. In this case, the values of the dynamic mismatch of the flow rate are not taken into account. As a result, the mismatch of the torques developed by the pistons of the individual cylinders can be corrected only with a significant injection duration, i.e. in cases where the internal combustion engine must develop high torque and work with high load. In contrast, with a short injection duration, for example, when the engine is idling, a sufficient degree of compensation of the torque mismatch is not provided, which leads to an uneven operation of the engine.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача усовершенствовать способ согласования крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах ДВС, таким образом, чтобы обеспечить возможность коррекции рассогласования крутящих моментов, развиваемых поршнями отдельных цилиндров, и при малой, и при значительной продолжительности впрыскивания, а также при работе ДВС как в первом, так и во втором режимах.Based on the foregoing, the present invention was based on the task of improving the method of matching the torques developed by the pistons in the individual ICE cylinders, so as to provide the possibility of correcting the mismatch of the torques developed by the pistons of the individual cylinders, both for short and long injection times, as well as during the operation of the internal combustion engine in both the first and second modes.
В соответствии с изобретением в отношении способа указанного в начале описания типа эта задача решается благодаря тому, что:In accordance with the invention in relation to the method specified at the beginning of the description of the type this problem is solved due to the fact that:
- определяют в нескольких рабочих точках и сохраняют значения предназначенных для коррекции параметров впрыскивания поправочных коэффициентов, необходимых для коррекции рассогласования крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах,- determine at several operating points and save the values intended for the correction of the injection parameters of the correction factors necessary to correct the mismatch of the torques developed by the pistons in individual cylinders,
- на основании этих предназначенных для коррекции параметров впрыскивания поправочных коэффициентов определяют величины статического и динамического рассогласования расхода топлива через клапанную форсунку и- on the basis of these correction factors intended for correction of injection parameters, the values of static and dynamic mismatch of fuel consumption through the valve nozzle are determined and
- на основании полученных значений рассогласования расхода топлива через клапанную форсунку корректируют количество впрыскиваемого в камеру сгорания топлива.- based on the obtained values of the mismatch in fuel consumption through the valve nozzle, the amount of fuel injected into the combustion chamber is adjusted.
Преимущества изобретенияAdvantages of the Invention
Таким образом, согласно изобретению предлагается сначала определять в нескольких рабочих точках предназначенные для коррекции параметров впрыскивания поправочные коэффициенты для отдельных цилиндров ДВС. Рабочая точка ДВС определяется, в частности, количеством и составом рабочей смеси, наполняющей цилиндр. Затем эти поправочные коэффициенты после их определения сохраняются в памяти.Thus, according to the invention, it is proposed first to determine, at several operating points, correction factors for individual injection parameters for individual ICE cylinders. The operating point of the internal combustion engine is determined, in particular, by the quantity and composition of the working mixture filling the cylinder. Then, these correction coefficients after their determination are stored in memory.
Основная причина рассогласования крутящих моментов, развиваемых поршнями отдельных цилиндров ДВС, состоит в разбросе параметров отдельных клапанных форсунок, прежде всего в разбросе значений расхода топлива через них. Таким образом, рассогласование значений расхода топлива достаточно точно отражают рассогласование крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах. Согласно изобретению, в котором эффективно используется подобная взаимосвязь, на основании сохраненных в памяти поправочных коэффициентов, предназначенных для коррекции параметров впрыскивания, сначала при нормальной работе ДВС в режиме с послойным и/или гомогенным смесеобразованием определяют величины рассогласования расхода топлива через клапанные форсунки. После этого для согласования крутящих моментов, развиваемых поршнями отдельных цилиндров, на основании выявленных рассогласований расхода топлива через клапанные форсунки корректируют количество впрыскиваемого в соответствующие камеры сгорания топлива.The main reason for the mismatch of the torques developed by the pistons of the individual ICE cylinders is the scatter of the parameters of the individual valve nozzles, primarily the scatter of the fuel consumption values through them. Thus, the mismatch of the fuel consumption values accurately reflect the mismatch of the torques developed by the pistons in the individual cylinders. According to the invention, in which such a relationship is effectively used, based on the correction coefficients stored in the memory for correcting the injection parameters, first, during normal operation of the internal combustion engine in a mode with layer-by-layer and / or homogeneous mixture formation, the values of the mismatch in fuel consumption through the valve nozzles are determined. After that, to coordinate the torques developed by the pistons of the individual cylinders, based on the identified discrepancies in fuel consumption through the valve nozzles, the amount of fuel injected into the corresponding combustion chambers is adjusted.
Под статическим рассогласованием понимается величина устанавливающегося в статическом состоянии при полностью открытой клапанной форсунке отклонения расхода через нее топлива от номинальной величины. Динамическое рассогласование определяется как величина устанавливающего в статическом состоянии отклонения расхода плюс величина отклонения, возникающего в динамике при открытии и закрытии клапанной форсунки. На количество топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания цилиндра через клапанную форсунку, и тем самым на развиваемый поршнем этого цилиндра крутящий момент решающее влияние главным образом оказывает величина динамического рассогласования расхода топлива через соответствующую форсунку.By static mismatch is meant the value of the deviation of the fuel flow through it from the nominal value that is established in a static state with the valve nozzle fully open. Dynamic mismatch is defined as the value of the flow rate deviating in a static state plus the amount of deviation that occurs in the dynamics when the valve nozzle opens and closes. The amount of fuel injected into the combustion chamber of the cylinder through the valve nozzle, and thus the torque developed by the piston of this cylinder, is mainly influenced by the magnitude of the dynamic mismatch of fuel consumption through the corresponding nozzle.
Благодаря тому, что согласно изобретению на основании сохраненных в памяти поправочных коэффициентов, предназначенных для коррекции параметров впрыскивания, определяют величины не только статического, но и динамического рассогласования расхода топлива через отдельные клапанные форсунки ДВС и учитывают эти величины для коррекции количества впрыскиваемого в камеру сгорания топлива, в любой рабочей точке ДВС обеспечивается плавная и равномерная его работа как в режиме с послойным, так и в режиме с гомогенным смесеобразованием.Due to the fact that according to the invention, based on the correction coefficients stored in the memory for correcting the injection parameters, not only the static but also the dynamic mismatch of the fuel consumption through individual ICE valve nozzles is determined and these values are taken into account for correcting the amount of fuel injected into the combustion chamber, at any operating point of the internal combustion engine, its smooth and uniform operation is ensured both in the mode with layer-by-layer and in the mode with homogeneous mixture formation.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления данного изобретения предназначенные для коррекции параметров впрыскивания поправочные коэффициенты предлагается определять только в первом режиме работы, т.е. в режиме с послойным смесеобразованием. Таким образом, в режиме с послойным смесеобразованием рассогласование крутящих моментов, развиваемых поршнями отдельных цилиндров, полностью компенсируется регулятором, координирующим или согласующим работу поршней отдельных цилиндров. При этом существует пропорциональная зависимость между количеством впрыскиваемого топлива и развиваемым ДВС крутящим моментом. Выдаваемое регулятором регулирующее воздействие соответствует при этом поправочному коэффициенту, предназначенному для коррекции параметров впрыскивания. Таким образом, в режиме с послойным смесеобразованием поправочные коэффициенты могут определяться с особо высокой точностью, что позволяет полностью устранить различия в крутящих моментах, создаваемых поршнями различных цилиндров ДВС.In accordance with one of the preferred embodiments of the present invention, correction coefficients intended to correct injection parameters are proposed to be determined only in the first operating mode, i.e. in the mode with layer-by-layer mixing. Thus, in the mode with layer-by-layer mixing, the mismatch of the torques developed by the pistons of the individual cylinders is fully compensated by the regulator coordinating or coordinating the operation of the pistons of the individual cylinders. At the same time, there is a proportional relationship between the amount of injected fuel and the torque developed by the ICE. The regulating action issued by the regulator corresponds in this case to a correction factor designed to correct injection parameters. Thus, in the mode with layer-by-layer mixing, correction factors can be determined with particularly high accuracy, which allows one to completely eliminate differences in the torques created by the pistons of various ICE cylinders.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения предназначенные для коррекции параметров впрыскивания поправочные коэффициенты для отдельных цилиндров предлагается определять в первом и втором режимах работы, т.е. и в режиме с гомогенным смесеобразованием. Рассмотренная выше система регулирования, предназначенная для координации или согласования работы поршней отдельных цилиндров, эффективна только для режима с послойным смесеобразованием, поскольку в режиме с гомогенным смесеобразованием не обеспечивается пропорциональная зависимость между количеством впрыскиваемого топлива и крутящим моментом. Тем не менее в этом случае может использоваться адаптивное регулирование, позволяющее с относительно большим шагом уменьшать, предпочтительно сводить к нулю, рассогласование крутящих моментов. При этом определяется необходимый для этого поправочный коэффициент, предназначенный для коррекции параметров впрыскивания. Использование адаптивного метода регулирования, обеспечивающего коррекцию параметров впрыскивания в каждом случае только для двух цилиндров с наибольшими величинами рассогласования, позволяет уменьшить разброс в величинах количества топлива, впрыскиваемого в отдельные цилиндры, и тем самым разброс в величинах крутящего момента, создаваемого поршнями отдельных цилиндров.In accordance with another embodiment of the invention, correction coefficients for the injection parameters for individual cylinders are proposed to be determined in the first and second operating modes, i.e. and in a mode with homogeneous mixture formation. The control system discussed above, designed to coordinate or coordinate the operation of the pistons of individual cylinders, is effective only for the mode with layer-by-layer mixture formation, since in the mode with homogeneous mixture formation, a proportional relationship between the amount of injected fuel and torque is not provided. Nevertheless, in this case, adaptive regulation can be used, which allows, with a relatively large step, to reduce, preferably reduce to zero, the mismatch of the torques. In this case, the correction factor necessary for this is determined, which is intended for correcting the injection parameters. The use of an adaptive control method that provides correction of the injection parameters in each case for only two cylinders with the highest mismatch values allows one to reduce the spread in the amount of fuel injected into individual cylinders, and thereby the spread in torque values created by the pistons of individual cylinders.
Несмотря на то, что предназначенные для коррекции параметров впрыскивания поправочные коэффициенты, определенные в режиме с гомогенным смесеобразованием, имеют меньшую точность по сравнению с поправочными коэффициентами, определенными в режиме с послойным смесеобразованием, тем не менее они благодаря сгоранию рабочей смеси с коэффициентом избытка воздуха, равным 1, обладают более высокой надежностью или достоверностью прежде всего по мере увеличивающего износа узлов ДВС.Despite the fact that the correction coefficients for adjusting the injection parameters determined in the mode with homogeneous mixture formation are less accurate than the correction coefficients determined in the mode with layer-by-layer mixing, nevertheless, they are due to the combustion of the working mixture with an excess air coefficient equal to 1, have higher reliability or reliability primarily as the wear of the ICE components increases.
При наличии же информации об индивидуальном для каждого цилиндра коэффициенте избытка воздуха рассогласование крутящих моментов можно компенсировать с помощью регулятора и в режиме с гомогенным смесеобразованием. При этом следует отметить, что в отличие от режима с послойным смесеобразованием в режиме с гомогенным смесеобразованием зависимость между количеством впрыскиваемого топлива и развиваемым ДВС крутящим моментом является нелинейной.If there is information about the individual coefficient of excess air for each cylinder, the mismatch of the torques can be compensated by the regulator and in the mode with homogeneous mixture formation. It should be noted that, in contrast to the mode with layer-by-layer mixing in the mode with homogeneous mixing, the relationship between the amount of injected fuel and the torque developed by the ICE is non-linear.
В соответствии со следующим предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения на основании предназначенных для коррекции параметров впрыскивания поправочных коэффициентов, определенных в первом режиме работы, и на основании предназначенных для коррекции параметров впрыскивания поправочных коэффициентов, определенных во втором режиме работы, предлагается определять общую величину статического и динамического рассогласования расхода и на основании этой величины осуществлять коррекцию количества впрыскиваемого в камеру сгорания топлива. При этом общие величины рассогласования расхода можно определять на основании предназначенных для коррекции параметров впрыскивания поправочных коэффициентов с помощью различных математических действий или операций. В качестве примера таких операций можно назвать усреднение, взвешивание или фильтрацию значений таких поправочных коэффициентов.In accordance with a further preferred embodiment of the present invention, it is proposed to determine the total value of the static and dynamic mismatch based on the correction parameters for the injection of correction factors determined in the first operation mode and on the basis of the correction parameters for the injection of correction factors determined in the second operation mode flow rate and based on this value to carry out the correction of the amount injected in the kama from fuel combustion. In this case, the total values of the flow mismatch can be determined on the basis of correction parameters for the injection of correction factors using various mathematical actions or operations. An example of such operations is averaging, weighting, or filtering the values of such correction factors.
Общие величины рассогласования расхода можно определять на основании поправочных коэффициентов различными путями. Так, например, общую величину статического рассогласования расхода можно определять на основании величин статического рассогласования расхода, полученных в режиме с послойным и в режиме с гомогенным смесеобразованием. Равным образом на основании величин динамического рассогласования расхода, полученных в режиме с послойным и в режиме с гомогенным смесеобразованием, можно определять общую величину динамического рассогласования расхода. В другом варианте для определения общей величины статического, соответственно динамического рассогласования расхода можно использовать и величины статического, и величины динамического рассогласования расхода.The total flow mismatch values can be determined based on correction factors in various ways. So, for example, the total value of the static flow mismatch can be determined based on the values of the static flow mismatch obtained in the layered mode and in the mode with homogeneous mixing. Similarly, based on the values of the dynamic flow mismatch obtained in the layered mode and in the mode with homogeneous mixture formation, the total value of the dynamic flow mismatch can be determined. In another embodiment, both static and dynamic flow mismatch values can be used to determine the total value of the static or dynamic flow mismatch.
Другая возможность определения общего рассогласования расхода состоит в использовании в качестве общей величины рассогласования расхода полученных в режиме с послойным смесеобразованием значений статического и динамического рассогласований расхода, если определенные в режиме с послойным, соответственно в режиме с гомогенным смесеобразованием значения рассогласования расхода в первом приближении совпадают. Если же значения рассогласования расхода, полученные в режиме с послойным, соответственно в режиме с гомогенным смесеобразованием, не совпадают, то в качестве общих величин рассогласования расхода используются значения статического и динамического рассогласований расхода, полученные в режиме с гомогенным смесеобразованием. Хотя в последнем случае и существует вероятность не полной компенсации рассогласования крутящих моментов, развиваемых поршнями отдельных цилиндров, тем не менее подобные значения являются гораздо более достоверными по сравнению со значениями рассогласования расхода, полученными в режиме с послойным смесеобразованием, и поэтому им следует отдавать предпочтение.Another possibility of determining the total flow mismatch is to use the values of the static and dynamic flow mismatches obtained in the mode with layer-by-layer mixing as the total value of the flow mismatch, if the values of the flow mismatch in the mode with layer-by-layer, respectively, in the mode with homogeneous mixing form the first approximation. If the values of the flow mismatch obtained in the layered mode, respectively, in the mode with homogeneous mixture formation, do not coincide, then the static and dynamic flow mismatch values obtained in the mode with homogeneous mixing are used as general values of the flow mismatch. Although in the latter case there is a likelihood of incomplete compensation for the mismatch in the torques developed by the pistons of the individual cylinders, nevertheless, such values are much more reliable than the values of the mismatch in flow rate obtained in a layer-by-layer mixing mode, and therefore they should be preferred.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения для согласования крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах, в качестве предназначенных для коррекции параметров впрыскивания поправочных коэффициентов предлагается использовать регулирующие воздействия регулятора, необходимые для коррекции величин рассогласования крутящих моментов, развиваемых поршнями отдельных цилиндров. При этом определение и сохранение в памяти поправочных коэффициентов, предназначенных для коррекции параметров впрыскивания, происходит известным из заявки DE 19828279 А1 способом. В этом отношении эта публикация DE 19828279 А1 включена в настоящее описание в качестве ссылки.In accordance with another preferred embodiment of the invention, to regulate the torques developed by the pistons in the individual cylinders, it is proposed to use the regulating actions of the regulator necessary for correcting the values of the mismatch in the torques developed by the pistons of the individual cylinders for adjusting the injection parameters of the correction factors. In this case, the determination and storage in memory of correction factors designed to correct injection parameters occurs by a method known from DE 19828279 A1. In this regard, this publication DE 19828279 A1 is incorporated into this description by reference.
В соответствии со следующим предпочтительным вариантом осуществления изобретения для коррекции количества впрыскиваемого в камеру сгорания топлива предлагается варьировать продолжительность впрыскивания топлива клапанной форсункой. В этом случае на основании обеих, определенных для каждого цилиндра поправок, т.е. величины статического и величины динамического рассогласования расхода, корректируется количество топлива, впрыскиваемого через соответствующую клапанную форсунку. При этом каждое из значений продолжительности впрыскивания корректируется путем умножения на соответствующую величину статического рассогласования расхода и путем сложения со значением динамического рассогласования расхода.In accordance with a further preferred embodiment of the invention, it is proposed to vary the duration of fuel injection with a valve nozzle to correct the amount of fuel injected into the combustion chamber. In this case, based on both corrections defined for each cylinder, i.e. the magnitude of the static and the magnitude of the dynamic mismatch of the flow rate, the amount of fuel injected through the corresponding valve nozzle is adjusted. At the same time, each of the values of the injection duration is corrected by multiplying by the corresponding value of the static flow mismatch and by adding to the value of the dynamic flow mismatch.
Полученные значения предназначенных для коррекции параметров впрыскивания поправочных коэффициентов, используемых для согласования крутящих моментов, развиваемых поршнями отдельных цилиндров, предпочтительно сохранять в виде многопараметровой характеристики. Подобную многопараметровую характеристику предпочтительно сохранять в памяти блока управления ДВС. Такая многопараметровая характеристика отражает зависимость поправочных коэффициентов, во-первых, от частоты вращения вала ДВС и, во-вторых, от развиваемого этим ДВС крутящим моментом. В процессе работы ДВС блок управления может в этом случае обращаться к сохраненным в его памяти поправочным коэффициентам, предназначенным для коррекции параметров впрыскивания, определять величины соответствующего рассогласования расходов топлива через отдельные клапанные форсунки и соответствующим образом корректировать количество топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания.The obtained values of the correction factors used to correct the injection parameters used to match the torques developed by the pistons of individual cylinders are preferably stored in the form of a multi-parameter characteristic. Such a multi-parameter characteristic is preferably stored in the memory of the engine control unit. This multi-parameter characteristic reflects the dependence of the correction factors, firstly, on the frequency of rotation of the ICE shaft and, secondly, on the torque developed by this ICE. In the process of ICE operation, the control unit can in this case access the correction factors stored in its memory for adjusting the injection parameters, determine the values of the corresponding mismatch of fuel consumption through individual valve injectors, and accordingly adjust the amount of fuel injected into the combustion chamber.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления изобретения при значительной продолжительности впрыскивания соответствующий рабочей точке поправочный коэффициент, предназначенный для коррекции параметров впрыскивания, предлагается использовать в качестве величины статического рассогласования расхода. При больших значениях продолжительности впрыскивания такой поправочный коэффициент позволяет получить достоверное значение статического рассогласования расхода, поскольку влияние динамического рассогласования, т.е. рассогласования, обусловленного характеристиками открытия и закрытия клапанной форсунки, с увеличением продолжительности впрыскивания уменьшается.According to a further preferred embodiment of the invention, with a considerable injection duration, a correction factor corresponding to the operating point for adjusting the injection parameters is proposed to be used as a value of the static flow mismatch. With large injection durations, such a correction coefficient allows one to obtain a reliable value of the static flow mismatch, since the effect of dynamic mismatch, i.e. mismatch due to the characteristics of the opening and closing of the valve nozzle, with an increase in the duration of injection decreases.
Аналогичным образом в соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения при малой продолжительности впрыскивания соответствующий рабочей точке поправочный коэффициент, предназначенный для коррекции параметров впрыскивания, предлагается использовать в качестве величины динамического рассогласования расхода. Такая возможность обусловлена тем, что с уменьшением продолжительности впрыскивания, т.е. с сокращением промежутка времени, в течение которого клапанная форсунка открывается, соответственно закрывается, влияние динамического рассогласования на общую величину рассогласования расхода топлива через эту форсунку возрастает.Similarly, in accordance with another preferred embodiment of the invention, for a short injection time, a correction factor corresponding to the operating point for correcting the injection parameters is proposed to be used as a value of the dynamic flow mismatch. This possibility is due to the fact that with a decrease in the duration of injection, i.e. with a reduction in the period of time during which the valve nozzle opens and closes accordingly, the effect of dynamic mismatch on the total mismatch in fuel consumption through this nozzle increases.
Предлагаемое в изобретении решение позволяет расширить производственные допуски на клапанные форсунки. Такая возможность создается благодаря индивидуальному для каждого цилиндра определению характерных особенностей работы каждой из клапанных форсунок и учету этих характерных особенностей при координации или согласовании крутящих моментов, развиваемых поршнями отдельных цилиндров. Помимо этого при коррекции рассогласований крутящих моментов, развиваемых поршнями отдельных цилиндров, согласно изобретению учитываются также величины динамического рассогласования расхода топлива через соответствующую клапанную форсунку, что прежде всего при малой продолжительности впрыскивания полностью скомпенсировать рассогласование крутящих моментов, развиваемых поршнями отдельных цилиндров.The solution proposed in the invention allows to expand manufacturing tolerances on valve nozzles. This possibility is created due to the individual definition of the characteristic features of each of the valve nozzles for each cylinder and the consideration of these characteristic features when coordinating or coordinating the torques developed by the pistons of individual cylinders. In addition, when correcting the mismatch of the torques developed by the pistons of the individual cylinders, according to the invention, the values of the dynamic mismatch of fuel consumption through the corresponding valve nozzle are also taken into account, which, first of all, when the injection time is short, fully compensates for the mismatch of the torques developed by the pistons of the individual cylinders.
Особое значение имеет реализация предлагаемого в изобретении способа на базе элемента управления, предназначенного для блока управления ДВС, прежде всего ДВС с непосредственным впрыскиванием топлива. При этом в памяти такого элемента хранится программа, ориентированная на выполнение в вычислительном устройстве, прежде всего в микропроцессоре, блока управления и предназначенная для осуществления предлагаемого в изобретении способа. Таким образом, в этом случае предлагаемое в изобретении решение реализуется с помощью хранящейся в памяти элемента управления программы, и поэтому подобный элемент управления с заложенной в него программой является одним из объектов изобретения аналогично описанному выше способу, для осуществления которого предназначена эта программа. В качестве элемента управления можно использовать прежде всего электрический носитель данных, например постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) или флэш-память.Of particular importance is the implementation of the method proposed in the invention on the basis of a control element intended for an internal combustion engine control unit, in particular an internal combustion engine with direct fuel injection. Moreover, in the memory of such an element is stored a program oriented to execution in a computing device, primarily in a microprocessor, of a control unit and designed to implement the method of the invention. Thus, in this case, the solution proposed in the invention is implemented using a program control element stored in the memory, and therefore, such a control element with a program embedded in it is one of the objects of the invention similarly to the method described above for which this program is intended. As a control element, you can primarily use an electric storage medium, such as read-only memory (ROM) or flash memory.
В отношении двигателя внутреннего сгорания указанного в начале описания типа поставленная в изобретении задача решается благодаря тому, что его блок управления позволяетWith respect to the internal combustion engine of the type indicated at the beginning of the description, the task set in the invention is solved due to the fact that its control unit allows
- определять в нескольких рабочих точках и сохранять значения предназначенных для коррекции параметров впрыскивания поправочных коэффициентов, необходимых для коррекции рассогласования крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах,- determine at several operating points and save the values intended for the correction of the injection parameters of the correction factors necessary to correct the mismatch of the torques developed by the pistons in individual cylinders,
- определять величины статического и динамического рассогласования расхода топлива через клапанную форсунку на основании этих предназначенных для коррекции параметров впрыскивания поправочных коэффициентов и- determine the values of static and dynamic mismatch of fuel consumption through the valve nozzle on the basis of these correction factors for correction of injection coefficients and
- корректировать количество впрыскиваемого в камеру сгорания топлива на основании полученных значений рассогласования расхода топлива через клапанную форсунку.- adjust the amount of fuel injected into the combustion chamber based on the obtained values of the mismatch in fuel consumption through the valve nozzle.
Помимо этого в отношении блока управления, предназначенного для ДВС указанного в начале описания типа, поставленная в изобретении задача решается благодаря тому, что такой блок управления позволяетIn addition, with respect to the control unit intended for the internal combustion engine of the type indicated at the beginning of the description, the task set in the invention is solved due to the fact that such a control unit allows
- определять в нескольких рабочих точках и сохранять значения предназначенных для коррекции параметров впрыскивания поправочных коэффициентов, необходимых для коррекции рассогласования крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах,- determine at several operating points and save the values intended for the correction of the injection parameters of the correction factors necessary to correct the mismatch of the torques developed by the pistons in individual cylinders,
- определять величины статического и динамического рассогласования расхода топлива через клапанную форсунку на основании этих предназначенных для коррекции параметров впрыскивания поправочных коэффициентов и- determine the values of static and dynamic mismatch of fuel consumption through the valve nozzle on the basis of these correction factors for correction of injection coefficients and
- корректировать количество впрыскиваемого в камеру сгорания топлива на основании полученных значений рассогласования расхода топлива через клапанную форсунку.- adjust the amount of fuel injected into the combustion chamber based on the obtained values of the mismatch in fuel consumption through the valve nozzle.
При этом в качестве поправочных коэффициентов, предназначенных для коррекции параметров впрыскивания, предпочтительно использовать регулирующие воздействия регулятора, обеспечивающего согласование крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах.Moreover, as correction factors designed to correct injection parameters, it is preferable to use the regulatory effects of the regulator, which ensures coordination of the torques developed by the pistons in individual cylinders.
ЧертежиBlueprints
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере предпочтительного варианта его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:Below the invention is described in more detail on the example of a preferred variant of its implementation with reference to the accompanying drawings, which show:
на фиг.1 - схематичное изображение предпочтительного варианта выполнения предлагаемого в изобретении ДВС,figure 1 - schematic representation of a preferred embodiment of the proposed in the invention ICE,
на фиг.2 - другое схематичное изображение ДВС по фиг.1 иfigure 2 is another schematic representation of the internal combustion engine of figure 1 and
на фиг.3 - схема предпочтительного варианта выполнения предлагаемого в изобретении блока управления.figure 3 - diagram of a preferred embodiment of the proposed invention, the control unit.
Описание вариантов осуществления изобретенияDescription of Embodiments
На фиг.1 схематично показан устанавливаемый на транспортном средстве двигатель 1 внутреннего сгорания (ДВС) с непосредственным впрыскиванием топлива, в цилиндре 3 которого с возможностью возвратно-поступательного движения установлен поршень 2. ДВС 1 имеет z цилиндров 3. В каждом из цилиндров 3 имеется камера 4 сгорания, которая ограничена, в частности, поршнем 2, впускным клапаном 5 и выпускным клапаном 6. Впускной клапан 5 управляет соединением цилиндра с впускным трубопроводом 7, а выпускной клапан 6 управляет его соединением с выпускным трубопроводом 8.Figure 1 schematically shows an internal combustion engine (ICE) mounted on a vehicle with direct fuel injection, in the
В зоне впускного клапана 5 и выпускного клапана 6 в камеру 4 сгорания выступают клапанная форсунка 9 и свеча 10 зажигания. Клапанная форсунка 9 служит для впрыскивания топлива под высоким давлением во впускной трубопровод 7. Свеча 10 зажигания предназначена для воспламенения поступившего в камеру 4 сгорания топлива. Впрыскивание топлива в камеру 4 сгорания может происходить на такте сжатия при работе ДВС в первом режиме (в режиме с послойным смесеобразованием) и на такте впуска при работе ДВС во втором режиме (в режиме с гомогенным смесеобразованием). Переключение между обоими этими режимами может происходить во время работы ДВС 1.In the area of the intake valve 5 and exhaust valve 6, the
В результате расширения газов, образующихся при сгорании топлива в камере 4 сгорания, поршень 2 приводится в возвратно-поступательное движение, которое передается на коленчатый вал 11 (см. фиг.2) и развивает на последнем крутящий момент M_ik.As a result of the expansion of the gases generated during the combustion of fuel in the combustion chamber 4, the
На коленчатом валу 11 установлен зубчатый диск 12, угловое положение которого регистрируется датчиком 13. На цилиндре 3 установлен еще один датчик 14, который, например, регистрирует достижение поршнем 2 его верхней мертвой точки (ВМТ), разделяющей два рабочих цикла четырехтактного ДВС. Сигналы, выдаваемые датчиками 13 и 14, поступают в блок 15 управления, который в рабочей точке k ДВС 1 генерирует командный импульс t_ik на впрыскивание, обеспечивающий срабатывание клапанной форсунки 9 в одном из цилиндров i (i=l...z). К параметрам, определяющим рабочую точку k, относятся, в частности, количество и состав рабочей смеси, наполняющей цилиндр.A
Внутреннее устройство блока 15 управления схематично изображено на фиг.3. В этом блоке 15 управления известным из DE 19828279 А1 способом с помощью соответствующих регуляторов R_i (i=l...z), например пропорционально-интегральных регуляторов (ПИ-регуляторов), для каждого из цилиндров i ДВС 1 формируются значения r_ik поправочных коэффициентов, предназначенных для коррекции параметров впрыскивания. В этом отношении указанная публикация DE 19828279 А1 включена в настоящее описание в качестве ссылки. Сигналы от датчиков 13,14 цилиндра i поступают в эти регуляторы R_i.The internal structure of the
Указанные поправочные коэффициенты r_ik, предназначенные для коррекции параметров впрыскивания, представляют собой коэффициенты, необходимые для коррекции рассогласования M_f_ik крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах i ДВС 1. Полученные значения этих поправочных коэффициентов r_ik сохраняются в индивидуальной для каждого цилиндра многопараметровой характеристике K_i (i=l...z) в функции рабочей точки. Для определения рабочей точки k такие многопараметровые характеристики K_i устанавливают зависимость выходного параметра от двух или более входных параметров, которыми в данном случае являются частота вращения n_k и крутящий момент M_k ДВС 1.The indicated correction coefficients r_ik, intended for correcting injection parameters, are the coefficients necessary for correcting the mismatch M_f_ik of the torques developed by the pistons in the individual cylinders i of the internal combustion engine 1. The obtained values of these correction coefficients r_ik are stored in the multi-parameter characteristic K_i (i = l ... z) as a function of the operating point. To determine the operating point k, such multi-parameter characteristics K_i establish the dependence of the output parameter on two or more input parameters, which in this case are the rotation speed n_k and the torque M_k of the internal combustion engine 1.
Поправочные коэффициенты r_ik, предназначенные для коррекции параметров впрыскивания, определяются для отдельных цилиндров i при работе ДВС как в режиме с послойным, так и с гомогенным смесеобразованием. В режиме с послойным смесеобразованием рассогласование M_f_ik крутящих моментов по отдельным цилиндрам полностью компенсируется соответствующим регулятором R_i. При этом существует пропорциональная зависимость между количеством впрыскиваемого топлива и развиваемым ДВС 1 крутящим моментом M_k. Выдаваемые регулятором R_i регулирующие воздействия соответствуют при этом поправочному коэффициенту r_ik, предназначенному для коррекции параметров впрыскивания. Таким образом, в режиме с послойным смесеобразованием поправочные коэффициенты r_ik могут определяться с особо высокой точностью, что позволяет полностью устранить различия M_f_ik в крутящих моментах, создаваемых поршнями различных цилиндров i ДВС 1.Correction coefficients r_ik intended for correction of injection parameters are determined for individual cylinders i when the internal combustion engine is operating both in a layered mode and with homogeneous mixture formation. In the mode with layer-by-layer mixing, the mismatch M_f_ik of the torques for the individual cylinders is completely compensated by the corresponding controller R_i. In this case, there is a proportional relationship between the amount of injected fuel and the developed engine 1 torque M_k. The regulating actions issued by the regulator R_i correspond in this case to a correction coefficient r_ik intended for correcting the injection parameters. Thus, in the regime with layer-by-layer mixing, the correction coefficients r_ik can be determined with particularly high accuracy, which makes it possible to completely eliminate the differences M_f_ik in the torques created by the pistons of various cylinders i of the engine 1.
Рассмотренная выше система регулирования эффективна только для режима с послойным смесеобразованием, поскольку в режиме с гомогенным смесеобразованием не обеспечивается пропорциональная зависимость между количеством впрыскиваемого топлива и крутящим моментом M_k. Тем не менее в этом случае может использоваться адаптивное регулирование, позволяющее с относительно большим шагом уменьшать, предпочтительно сводить к нулю, рассогласование M_f_ik крутящих моментов. При этом определяется необходимый для этого поправочный коэффициент r_ik, предназначенный для коррекции параметров впрыскивания. Несмотря на то, что подобные поправочные коэффициенты r_ik, определенные в режиме с гомогенным смесеобразованием, имеют меньшую точность, тем не менее они благодаря сгоранию рабочей смеси с коэффициентом избытка воздуха, равным 1, обладают более высокой надежностью или достоверностью.The control system discussed above is effective only for the mode with layer-by-layer mixing, since in the mode with homogeneous mixture-formation, a proportional relationship between the amount of injected fuel and the torque M_k is not provided. Nevertheless, in this case, adaptive regulation can be used, which allows, with a relatively large step, to reduce, preferably reduce to zero, the mismatch M_f_ik of the torques. In this case, the correction coefficient r_ik necessary for this is determined, which is intended for correcting the injection parameters. Despite the fact that such correction coefficients r_ik, determined in the mode with homogeneous mixture formation, have less accuracy, nevertheless, due to the combustion of the working mixture with an excess air coefficient of 1, they have higher reliability or reliability.
При наличии же информации об индивидуальном для каждого цилиндра коэффициенте избытка воздуха рассогласование M_f_ik крутящих моментов можно компенсировать с помощью регулятора R_i и в режиме с гомогенным смесеобразованием вплоть до значения коэффициента избытка воздуха, равного примерно 0,85. При этом следует отметить, что в отличие от режима с послойным смесеобразованием в режиме с гомогенным смесеобразованием зависимость между количеством впрыскиваемого топлива и развиваемым ДВС 1 крутящим моментом M_k является нелинейной.If there is information about the individual excess air coefficient for each cylinder, the mismatch M_f_ik of torques can be compensated with the help of the controller R_i and in the mode with homogeneous mixture formation up to the value of the excess air coefficient equal to approximately 0.85. It should be noted that, in contrast to the mode with layer-by-layer mixing in the mode with homogeneous mixing, the dependence between the amount of injected fuel and the torque M_k developed by ICE 1 is nonlinear.
После этого на основании предназначенных для коррекции параметров впрыскивания поправочных коэффициентов r_ik в функциональном блоке 17 определяются величины статического q_stat и динамического q_dyn рассогласования расходов. При работе ДВС 1 в режиме с послойным смесеобразованием величины рассогласования q_stat, q_dyn расходов определяются на основании значений формируемых регуляторами R_i поправочных коэффициентов r_ik, предназначенных для коррекции параметров впрыскивания. При работе ДВС 1 в режиме с гомогенным смесеобразованием такие поправочные коэффициенты r_ik определяются для каждой из рабочих точек k по многопараметровой характеристике K_i. Переключение между режимами с послойным смесеобразованием (положение "S") и гомогенным смесеобразованием (положение "Н") осуществляется переключателями 18. Срабатывание переключателей 18 осуществляется по соответствующему управляющему сигналу, выдаваемому управляющим устройством 19 блока 15 управления. Это управляющее устройство 19 определяет текущий режим работы ДВС 1 в зависимости от различных рабочих параметров 20 ДВС 1.After that, on the basis of correction parameters r_ik intended for correction of injection parameters, the values of static q_stat and dynamic q_dyn of the flow rate mismatch are determined in the
В соответствии с изобретением при значительной продолжительности t_ik впрыскивания соответствующее рабочей точке k значение предназначенного для коррекции параметров впрыскивания поправочного коэффициента r_ik используется в функциональном блоке 17 в качестве величины статического рассогласования q_stat расхода, поскольку динамическое рассогласование q_dyn расхода с увеличением продолжительности t_ik впрыскивания, т.е. с увеличением промежутка времени, в течение которого клапанная форсунка 9 открывается, соответственно закрывается, уменьшается. При малой продолжительности t_ik впрыскивания соответствующее рабочей точке k значение предназначенного для коррекции параметров впрыскивания поправочного коэффициента r_ik используется в качестве величины динамического рассогласования q_dyn расхода, поскольку влияние статического рассогласования q_stat расхода с сокращением продолжительности t_ik впрыскивания, т.е. с сокращением промежутка времени, в течение которого клапанная форсунка 9 остается открытой, уменьшается.In accordance with the invention, for a significant injection duration t_ik, the value corresponding to the operating point k, the correction coefficient r_ik intended for correcting the injection parameters is used in the
На основании полученных для отдельных цилиндров i значений поправочных коэффициентов r_ik устройство 21 обработки блока 15 управления определяет величину скорректированной продолжительности t_ik впрыскивания для конкретного цилиндра i в конкретной рабочей точке k. Иными словами, каждое из рассчитанных значений продолжительности впрыскивания корректируется путем умножения на соответствующую величину статического рассогласования расхода q_stat, соответственно путем сложения со значением динамического рассогласования q_dyn расхода. Помимо этого в устройстве 21 обработки полученные значения t_ik продолжительности впрыскивания могут подвергаться фильтрации или нормированию.Based on the correction coefficients r_ik obtained for the individual cylinders i, the
Таким образом, в соответствии с рассмотренным выше подходом сначала определяются предназначенные для коррекции параметров впрыскивания поправочные коэффициенты r_ik. В режиме с послойным смесеобразованием, а также в режиме с гомогенным смесеобразованием вплоть до величины коэффициента избытка воздуха, равной 0,85, величины рассогласования M_f_ik крутящего момента уменьшаются с помощью регулятора R_i до нуля. При этом выдаваемые регулятором R_i воздействия соответствуют предназначенным для коррекции параметров впрыскивания поправочным коэффициентам r_ik. При работе в режиме с послойным смесеобразованием между количеством впрыскиваемого топлива и развиваемым ДВС крутящим моментом существует пропорциональная зависимость, а в режиме с гомогенным смесеобразованием вплоть до величины коэффициента избытка воздуха, равной 0,85, существует нелинейная зависимость. Предназначенные для коррекции параметров впрыскивания поправочные коэффициенты r_ik сохраняются в памяти блока 15 управления в виде индивидуальных для каждого цилиндра многопараметровых характеристик K_i.Thus, in accordance with the above approach, correction factors r_ik intended for correcting the injection parameters are first determined. In the mode with layer-by-layer mixing, as well as in the mode with homogeneous mixing, up to a coefficient of excess air equal to 0.85, the values of the mismatch M_f_ik of torque are reduced by the regulator R_i to zero. Moreover, the actions generated by the controller R_i correspond to correction factors r_ik intended for correction of the injection parameters. When operating in the mode with layer-by-layer mixing, there is a proportional dependence between the amount of injected fuel and the torque developed by the ICE, and in the mode with homogeneous mixture formation, up to the coefficient of excess air equal to 0.85, there is a nonlinear dependence. Correction coefficients r_ik intended for correcting the injection parameters are stored in the memory of the
При работе ДВС 1 на основании поправочных коэффициентов r_ik, сохраненных в памяти в виде многопараметровых характеристиках K_i для определенной рабочей точки k, определяются величины статического q_stat и динамического q_dyn рассогласования расхода. Далее в зависимости от этих величин рассогласования q_stat, q_dyn расхода корректируется количество впрыскиваемого в камеры 4 сгорания топлива, благодаря чему поршень каждого из цилиндров i вне зависимости от степени погрешности или рассогласования, присущей каждой отдельной клапанной форсунке 9, развивает одинаковый крутящий момент M_ik, что положительно сказывается на плавности работы ДВС 1, на показателях токсичности выбросов ОГ и на расходе топлива.When the internal combustion engine 1 is operating, based on the correction coefficients r_ik stored in memory in the form of multi-parameter characteristics K_i for a specific operating point k, the values of static q_stat and dynamic q_dyn of the flow mismatch are determined. Further, depending on these mismatch values q_stat, q_dyn, the amount of fuel injected into the combustion chamber 4 is adjusted, so that the piston of each cylinder i, regardless of the degree of error or mismatch inherent in each
Предлагаемое в изобретении решение позволяет расширить производственные допуски на клапанные форсунки 9. Такая возможность создается благодаря тому, что при коррекции рассогласований M_f_ik крутящих моментов учитываются также величины динамического рассогласования q_dyn расхода, а также благодаря индивидуальному для каждого цилиндра определению характерных особенностей работы каждой из клапанных форсунок 9 ДВС 1 и учета этих характерных особенностей при координации или согласовании крутящих моментов, развиваемых поршнями в отдельных цилиндрах.The solution proposed in the invention allows to expand production tolerances for
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10012025A DE10012025A1 (en) | 2000-03-11 | 2000-03-11 | Method for operating a multi-cylinder internal combustion engine |
| DE10012025.3 | 2000-03-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001132751A RU2001132751A (en) | 2003-08-20 |
| RU2260141C2 true RU2260141C2 (en) | 2005-09-10 |
Family
ID=7634442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001132751/06A RU2260141C2 (en) | 2000-03-11 | 2001-01-30 | Method to control operation of multicylinder internal combustion engine |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1179130B1 (en) |
| JP (1) | JP2003527527A (en) |
| CN (1) | CN1364216B (en) |
| AU (1) | AU3914501A (en) |
| BR (1) | BR0105031B1 (en) |
| DE (3) | DE10012025A1 (en) |
| MX (1) | MXPA01011465A (en) |
| RU (1) | RU2260141C2 (en) |
| WO (1) | WO2001069066A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2519272C2 (en) * | 2012-01-10 | 2014-06-10 | Аркадий Фёдорович Щербаков | Method for ice injection parameter adjustment |
| RU2701430C2 (en) * | 2014-09-18 | 2019-09-26 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | Method of determining fuel injector operation characteristic |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10235105B4 (en) * | 2002-08-01 | 2015-02-26 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle |
| DE10317684B4 (en) | 2003-04-17 | 2015-02-12 | Robert Bosch Gmbh | Method and control device for operating an internal combustion engine |
| DE10323671A1 (en) * | 2003-05-16 | 2004-12-09 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine |
| DE10339251B4 (en) * | 2003-08-26 | 2015-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine |
| DE102004006294B3 (en) * | 2004-02-09 | 2005-10-13 | Siemens Ag | Method for equalizing the injection quantity differences between the cylinders of an internal combustion engine |
| DE102004006554B3 (en) | 2004-02-10 | 2005-06-30 | Siemens Ag | Cylinder equalization method for fuel injection in automobile engine using adaption of fuel injection parameters via learned adaption values |
| FR2910552B1 (en) * | 2006-12-21 | 2009-01-30 | Renault Sas | METHOD FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| JP2012026340A (en) | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Denso Corp | Fuel injection control device for direct injection internal combustion engine |
| AT511001B1 (en) * | 2011-01-18 | 2013-11-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg | METHOD FOR OPERATING A COMBUSTION ENGINE THROUGHOUT AT LEAST TWO CYLINDER |
| JP5880258B2 (en) * | 2012-04-26 | 2016-03-08 | マツダ株式会社 | Multi-cylinder gasoline engine |
| JP5918702B2 (en) * | 2013-01-18 | 2016-05-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Engine control device |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4539956A (en) * | 1982-12-09 | 1985-09-10 | General Motors Corporation | Diesel fuel injection pump with adaptive torque balance control |
| JPS59141729A (en) * | 1983-01-31 | 1984-08-14 | Nippon Denso Co Ltd | Method of controlling fuel injection quantity of internal-combustion engine |
| DE3336028C3 (en) * | 1983-10-04 | 1997-04-03 | Bosch Gmbh Robert | Device for influencing control variables of an internal combustion engine |
| JP2920262B2 (en) * | 1991-06-14 | 1999-07-19 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for multi-cylinder internal combustion engine |
| DE4122139C2 (en) * | 1991-07-04 | 2000-07-06 | Bosch Gmbh Robert | Method for cylinder equalization with regard to the fuel injection quantities in an internal combustion engine |
| US5575264A (en) * | 1995-12-22 | 1996-11-19 | Siemens Automotive Corporation | Using EEPROM technology in carrying performance data with a fuel injector |
| JPH09228864A (en) * | 1996-02-27 | 1997-09-02 | Unisia Jecs Corp | Fuel injection controller of direct injection type engine |
| IT1284681B1 (en) * | 1996-07-17 | 1998-05-21 | Fiat Ricerche | CALIBRATION PROCEDURE FOR AN INJECTION SYSTEM FITTED WITH INJECTORS. |
| DE19650518C1 (en) * | 1996-12-05 | 1998-06-10 | Siemens Ag | Method for controlling a direct injection internal combustion engine |
| DE19720009C2 (en) * | 1997-05-13 | 2000-08-31 | Siemens Ag | Method for cylinder equalization with regard to the fuel injection quantity in an internal combustion engine |
| US6021758A (en) * | 1997-11-26 | 2000-02-08 | Cummins Engine Company, Inc. | Method and apparatus for engine cylinder balancing using sensed engine speed |
| WO1999042718A1 (en) * | 1998-02-23 | 1999-08-26 | Cummins Engine Company, Inc. | Premixed charge compression ignition engine with optimal combustion control |
| DE19812305C2 (en) * | 1998-03-20 | 2001-12-06 | Siemens Ag | Method for cylinder equalization in a direct-injection internal combustion engine |
| DE19828279A1 (en) * | 1998-06-25 | 1999-12-30 | Bosch Gmbh Robert | Electronic control device for parameter which influences unsteady running of IC engine |
| JP3279982B2 (en) * | 1998-07-06 | 2002-04-30 | 株式会社ボッシュオートモーティブシステム | Method and apparatus for controlling fuel injection amount |
| JP2000110617A (en) * | 1998-10-02 | 2000-04-18 | Mitsubishi Motors Corp | Internal combustion engine |
-
2000
- 2000-03-11 DE DE10012025A patent/DE10012025A1/en not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-01-30 BR BRPI0105031-1A patent/BR0105031B1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-01-30 AU AU39145/01A patent/AU3914501A/en not_active Abandoned
- 2001-01-30 JP JP2001567921A patent/JP2003527527A/en not_active Ceased
- 2001-01-30 DE DE10190969T patent/DE10190969D2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-30 RU RU2001132751/06A patent/RU2260141C2/en not_active IP Right Cessation
- 2001-01-30 CN CN018004873A patent/CN1364216B/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-01-30 EP EP01913545A patent/EP1179130B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-30 DE DE50101962T patent/DE50101962D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-30 WO PCT/DE2001/000346 patent/WO2001069066A1/en active IP Right Grant
- 2001-01-30 MX MXPA01011465A patent/MXPA01011465A/en active IP Right Grant
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2519272C2 (en) * | 2012-01-10 | 2014-06-10 | Аркадий Фёдорович Щербаков | Method for ice injection parameter adjustment |
| RU2701430C2 (en) * | 2014-09-18 | 2019-09-26 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | Method of determining fuel injector operation characteristic |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1179130B1 (en) | 2004-04-14 |
| JP2003527527A (en) | 2003-09-16 |
| CN1364216A (en) | 2002-08-14 |
| DE10012025A1 (en) | 2001-10-18 |
| BR0105031A (en) | 2007-05-29 |
| AU3914501A (en) | 2001-09-24 |
| MXPA01011465A (en) | 2002-08-30 |
| DE50101962D1 (en) | 2004-05-19 |
| EP1179130A1 (en) | 2002-02-13 |
| DE10190969D2 (en) | 2002-06-20 |
| WO2001069066A1 (en) | 2001-09-20 |
| BR0105031B1 (en) | 2009-08-11 |
| CN1364216B (en) | 2010-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6092507A (en) | Control arrangement for a direct-injecting internal combustion engine | |
| JP4462315B2 (en) | Internal combustion engine control device | |
| US6382188B2 (en) | Fuel injection control system of internal combustion engine | |
| EP2031231B1 (en) | Fuel injection control device | |
| US5313924A (en) | Fuel injection system and method for a diesel or stratified charge engine | |
| US5887566A (en) | Gas engine with electronically controlled ignition oil injection | |
| JP4483908B2 (en) | Fuel injection control device | |
| US5261366A (en) | Method of fuel injection rate control | |
| US5706780A (en) | Diesel engine fuel property determining device and controller | |
| JP4525729B2 (en) | EGR distribution variation detection device | |
| US6688282B1 (en) | Power-based idle speed control | |
| US8688353B2 (en) | Engine control system with algorithm for actuator control | |
| RU2260141C2 (en) | Method to control operation of multicylinder internal combustion engine | |
| JP2009103062A (en) | Intake air quantity correcting device | |
| US6205973B1 (en) | Method and arrangement for determining the torque of an internal combustion engine having direct gasoline injection | |
| JP2006125370A (en) | Injection quantity self-learning controller | |
| CN1423728A (en) | Method and device for controlling internal combustion engine | |
| JP5774521B2 (en) | Fuel leak detection device | |
| US7706957B2 (en) | Apparatus for controlling quantity of fuel to be actually sprayed from injector in multiple injection mode | |
| CN100595427C (en) | Fuel injection controller | |
| JP2000265876A (en) | Method for operating internal combustion engine and control device | |
| JP2002098029A (en) | Operating method for fuel metering system, fuel metering system, direct-injection internal combustion engine, control system of direct-injection internal combustion engine, and controlling element for the control system | |
| US20010037791A1 (en) | Method of operating an internal combustion engine | |
| JPH11324757A (en) | Fuel injection pressure control device of internal combustion engine | |
| JP2004509279A (en) | Operating method of internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110131 |