Aparato de control de tiempo de inyección de combustible para motor de combustión interna
Descripción general
 El momento final de la inyección de combustible se establece de forma variable en el momento en que se puede obtener un buen rendimiento de atomización para cada condición de funcionamiento del motor. ] La velocidad de movimiento del pistón Vp se obtiene en función de la velocidad de rotación del motor Ne (S11). A continuación, basándose en el área de apertura Sv de la válvula de admisión y la velocidad de movimiento del pistón Vp, se obtiene la velocidad de flujo de admisión Va * cerca de la válvula de admisión (S 12). Entonces, la velocidad de flujo de admisión Va * cerca de la válvula de admisión, la velocidad del aire de entrada Va ** determina como la tasa de cambio! Q de la cantidad de aire Q detectada por el medidor de flujo de aire, la obtención de la velocidad de entrada VA en el orificio de inyección cerca de la válvula de inyección de 6 (S13) Aquí, la temporización a la que la velocidad de flujo de entrada Va en las proximidades del orificio de inyección alcanza el valor máximo se establece como la temporización de fin de inyección TiE (S14) (S14).
Campo técnico
Se refiere aparato de control de sincronización de la inyección de la presente invención es un motor de combustión interna, y más particularmente, a finalizar la inyección de combustible en un tiempo final de inyección predeterminada, para motor de combustión interna formado como de controlar el momento de inyección de combustible por la válvula de inyección de combustible.
Antecedentes de la técnica
Como este tipo de motor de combustión interna, hay un tipo descrito, por ejemplo, en la solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número 29 2933/1989. Esta es la inyección de combustible de fin de tiempo por la válvula de inyección de combustible proporcionada en cada cilindro, de modo que la carrera de admisión justo antes de cada cilindro, hacia atrás desde la cantidad de inyección de combustible calculada sobre la base de la condición operativa del motor (tiempo de inyección) La temporización de inicio de inyección de combustible se establece de forma variable, de modo que se puede obtener una alta estabilidad de combustión (véase la figura 9).
Tarea de solución
Sin embargo, el flujo de admisión del motor, el efecto de carga del aire de admisión de aceleración por la superposición de las válvulas de escape de admisión, influencia de las condiciones de funcionamiento del motor antes de la carrera de admisión, en el motor que tiene un mecanismo de sincronización variable de válvulas, el efecto de la variable de la sincronización de válvulas . Por lo tanto, el momento de fin de inyección asignado ajustando el estado estacionario, no se puede controlar al óptimo de temporización extremo de inyección en todas las condiciones operativas, incluyendo la operación transitoria, no se puede obtener de forma estable combustibilidad óptima Había.
La presente invención se ha realizado en vista de los problemas anteriores, que proporciona la temporización de inyección aparato de control que se puede establecer la óptima temporización extremo de inyección en todas las condiciones operativas, incluyendo la operación transitoria, que Te, la mejora de la combustibilidad del motor Apunta.
Solución
Por lo tanto la inyección de combustible de temporización dispositivo de control para un motor de combustión interna de acuerdo con la presente invención, la cantidad de inyección de combustible se calcula en base a la condición de funcionamiento del motor, la válvula de inyección de combustible de acuerdo con la cantidad de inyección de combustible de modo que la inyección de combustible termina en un tiempo final de inyección predeterminada El aparato de control de temporización de inyección de combustible para un motor de combustión interna que tiene un medio de control de suministro de combustible para controlar el aparato de control de temporización de inyección de combustible está configurado como se muestra en la FIG.
En la Figura 1, se detectó el parámetro de flujo de aire de admisión medios de detección, al menos la velocidad rotacional del motor como parámetros que se correlaciona con el flujo de aire de admisión, cantidad de aire de admisión del motor y el área de abertura de la válvula de admisión en cada velocidad de flujo inspiratorio medios de detección, el parámetro de flujo de aire de admisión medios de detección Y la velocidad de flujo de aire de admisión se determina en base al parámetro detectado por los medios de detección de la tasa de flujo de aire de admisión. El ajuste de temporización de terminación de la inyección establece de forma variable la temporización de la terminación de la inyección sobre la base de la velocidad del flujo de admisión obtenida por los medios de detección de la velocidad del flujo de admisión.
Aquí, es preferible que el medio de ajuste de temporización de terminación de inyección establezca la posición de ángulo de cigüeñal a la que la velocidad de flujo de admisión no es menor que un valor predeterminado como la temporización de fin de inyección. Por otra parte, el momento de fin de inyección medios de ajuste, es 100 por ciento entre la ingesta comienzo TDC y la ingesta termina BDC, el intervalo del ángulo del cigüeñal de ± 40% con respecto al punto medio del intervalo del ángulo del cigüeñal La temporización del final de la inyección puede establecerse en el tiempo de inyección de combustible.
De acuerdo con tal configuración, al menos la velocidad de rotación del motor, la cantidad de aire de admisión del motor y el área de abertura de la válvula de admisión se detectan primero como parámetros correlacionados con el flujo de admisión. Entonces, la velocidad del flujo de admisión en ese momento se obtiene usando estos parámetros, y el tiempo de terminación de la inyección se ajusta de forma variable de acuerdo con la velocidad del flujo de admisión. Por lo tanto, es posible establecer la temporización de terminación de inyección de acuerdo con el cambio en la característica de generación de la velocidad de flujo de admisión de acuerdo con la condición de operación del motor.
Aquí, la tasa de flujo de admisión por la posición del ángulo de manivela terminado la inyección de tiempo igual o mayor que un valor predeterminado, aspirado en el cilindro de poner el flujo del aire de admisión rápida de combustible inyectado, y se puede atomizar favorablemente combustible Conviértete Además, cuando el extremo de inyección de temporización que se establece en base a la velocidad de flujo inspiratorio de la manera descrita anteriormente, fue entre la ingesta comienzo TDC y la ingesta termina el punto muerto inferior es 100%, el punto medio del intervalo del ángulo del cigüeñal Al 40% del rango del ángulo del cigüeñal, es posible asegurar una buena combustibilidad.
Las realizaciones de la presente invención se describirán a continuación. En la figura 2, que muestra una realización, se aspira aire al motor de combustión interna 1 desde un filtro de aire 2 a través de un conducto de admisión 3, una válvula de mariposa 4 y un colector de admisión 5. En cada porción de ramificación del colector de admisión 5, se proporciona una válvula de inyección de combustible 6 para cada cilindro. La válvula de inyección de combustible 6 se energiza al solenoide para abrir, se desenergiza y una válvula de inyección de tipo electromagnético de combustible para el cierre y apertura se activa por una señal de pulso de inyección de la unidad de control 12 que se describirá posteriormente, Y suministra el combustible, que se alimenta a presión desde una bomba de combustible (no se muestra) y se ajusta a una presión predeterminada por un regulador de presión, al motor 1.
Las bujías 7 están provistas en las respectivas cámaras de combustión del motor 1 para encender y quemar la mezcla de aire y combustible por encendido por chispa. Entonces, el gas de escape se descarga desde el motor 1 a través del colector de escape 8, el conducto de escape 9, el catalizador 10 y el silenciador 11. La unidad de control 12 como medio de control de suministro de combustible, CPU, ROM, RAM, un microordenador configurado para incluir un convertidor A / D y la entrada y la interfaz de salida o similar, recibe señales de entrada de varios sensores, que se describen más adelante Ajustando la cantidad de inyección de combustible Ti de la válvula de inyección de combustible 6 calculando y emitiendo una señal de impulso de inyección correspondiente a la cantidad de inyección de combustible Ti en una sincronización de inyección predeterminada a la válvula de inyección de combustible 6, Electrónicamente
Como los diversos sensores, se proporciona un medidor 13 de flujo de aire en el conducto 3 de admisión, y emite una señal correspondiente a la cantidad Q de aire de admisión del motor 1. Además, se proporciona un sensor de ángulo de cigüeñal 14 y emite una señal de rotación en cada ángulo de cigüeñal predeterminado. Aquí, la velocidad de rotación del motor Ne se puede calcular midiendo el ciclo de la señal de rotación o el número de ocurrencias dentro de un tiempo predeterminado.
También se proporciona un sensor de temperatura del agua 15 para detectar la temperatura del agua de refrigeración Tw de la camisa de agua del motor 1. Se proporciona un sensor de oxígeno 16 para detectar la relación aire-combustible de la mezcla de admisión del motor en la parte de recogida del colector de escape 8 a través de la concentración de oxígeno en el gas de escape. Aquí, la CPU de microordenador incorporado en la unidad de control 12, mientras que el cálculo de una cantidad básica de inyección de combustible Tp basado en la cantidad de aire de admisión Q y la velocidad rotacional del motor Ne, de acuerdo con las condiciones de funcionamiento del motor tales como la temperatura del refrigerante Tw Y corrige la cantidad de inyección de combustible básica Tp para calcular la cantidad final de inyección de combustible Ti (ancho de impulso de inyección). Como la inyección de combustible termina en un lazo de inyección final temporización predeterminada, ajustar la posición angular de la parte delantera por el ángulo del cigüeñal correspondiente a la cantidad de inyección de combustible Ti, desde el lazo de temporización de fin de inyección como la inyección sincronización del comienzo de TiS, iniciar la inyección Cuando se alcanza el tiempo TiS, se envía una señal de impulso de inyección que tiene un ancho de impulso correspondiente a la cantidad de inyección de combustible Ti a la válvula de inyección de combustible 6.
Aquí, el ajuste de control realizado por la unidad de control 12, y un ejemplo de control de sincronización de la inyección usando el lazo de temporización extremo de inyección lazo de fin de tiempo de inyección, se describirá con referencia al diagrama de flujo de la Figura 3. La Figura 5. Programa mostrado en el diagrama de flujo de la Fig. 3, con la determinación del área de abertura de la válvula de admisión, un programa de cálculo de la velocidad de flujo del aire de admisión Va ** (velocidad de flujo de admisión en el medidor de flujo de aire 13 alrededor) de los datos de la cantidad de aire de admisión Q.
En el diagrama de flujo de este 3, primero, en la etapa 1 (en la figura es como S1. De aquí en adelante la misma), así como ajustado a los datos 'CA' para la posición de ángulo de calado de corriente obtenida basándose en la señal de detección del sensor de ángulo de calado 14 , Y si se proporciona el mecanismo de sincronización de la válvula variable, la información que indica la sincronización actual de la leva se establece en 'X'.
A continuación, en el siguiente paso 2, con referencia al mapa de almacenamiento de la válvula de admisión área de abertura S correspondiente al avance de la posición de ángulo del cigüeñal CA y la leva información de temporización X, obtenido a partir de la zona de apertura de la válvula de admisión actual S, este 'Sv' . Incidentalmente, cuando no se proporciona el mecanismo de temporización variable de la válvula, el área S de apertura de la válvula de admisión puede obtenerse basándose únicamente en la información de la posición CA del ángulo del cigüeñal.
Por lo tanto, en la presente realización, el área de apertura de la válvula de admisión se detecta en base a la posición de ángulo de cigüeñal CA y al tiempo de leva X. En la siguiente etapa 3, la desviación entre los datos y el valor detectado previamente Q-1 de la detectada ingesta cantidad de aire Q hasta la fecha por el medidor de flujo de aire 13, así como el cálculo de una tasa de cambio! Q de la cantidad de aire de admisión Q, en el próximo tiempo de ejecución Para el cálculo de ΔQ, la cantidad de aire detectada actual Q en este momento se establece en el valor anterior Q-1.
En el siguiente paso 4, la tasa de cambio ΔQ de la cantidad de aire se establece en la velocidad de inspiración Va **. Es decir, la cantidad de aire de admisión Q se correlaciona con la velocidad de flujo inspiratorio (véase la Fig. 7), un ángulo de cigüeñal cuando el theta, ya que la cantidad de aire de admisión Q es expresado por Q = k∫Va ** dθ (k es una constante) , Va ** = 1 / k ΔQ. Por lo tanto, en la presente realización, ΔQ = Va **.
Por otro lado, el programa que se muestra en el diagrama de flujo de la figura 4 es un programa para establecer de manera variable la temporización de fin de inyección TiE usando los datos de la velocidad de entrada de aire de entrada Va **. La función de software de la unidad de control 12 mostrada en el diagrama de flujo de la figura 4 corresponde a los medios de detección de velocidad de flujo de admisión y los medios de ajuste de temporización de terminación de inyección en esta realización. Primero, en una etapa 11, se usa una tabla para convertir la velocidad de rotación del motor Ne en una velocidad de movimiento del pistón Vp para obtener una velocidad de movimiento del pistón Vp correspondiente a la velocidad de rotación actual del motor Ne.
En la siguiente etapa 12, en referencia a un mapa que almacena el caudal de admisión Va * (véase la Fig. 6) en la proximidad de la válvula de admisión correspondiente al avance el área de abertura de la válvula Sv y el pistón que se mueve la velocidad Vp y la corriente de la zona de apertura de válvula Sv Se obtiene la velocidad de flujo de admisión Va * (parámetro correspondiente a la presión negativa de admisión cerca de la válvula de admisión) en las proximidades de la válvula de admisión correspondiente a la velocidad de movimiento del pistón Vp.
En la siguiente etapa 13, la velocidad de flujo inspiratorio Va * cerca de la válvula de admisión, el diagrama de flujo la Figura 3 en la velocidad del aire que fluye determinado Va ** (medidor de velocidad de flujo de admisión de flujo de aire en el entorno de 13) y en válvulas de inyección de correspondencia 6 Se hace referencia a un mapa que almacena la velocidad de flujo de entrada Va en las proximidades del orificio de inyección y se obtiene la velocidad de flujo de entrada Va cerca del orificio de inyección presente. En el paso 14, se determina si o no la tasa de flujo de admisión Va en la proximidad del orificio de inyección de corriente determinada es el valor de pico (valor máximo), cuando el valor máximo, el proceso pasa a la etapa 15, la posición de ángulo de calado actual Se establece en el tiempo de finalización de inyección TiE. Los pasos 14 y 15 corresponden a los medios de ajuste de temporización de terminación de inyección.
Es decir, mediante el uso de la zona de apertura de la válvula determinada a partir de la posición de ángulo de calado y la información de sincronización de la leva, el pistón velocidad de movimiento Vp calcula a partir de la velocidad rotacional del motor Ne, la velocidad de cambio! Q de la cantidad de aire de admisión Q un (velocidad de flujo de entrada de aire de admisión Va **), combustible la estimación de la velocidad de flujo del aire de admisión Va en el orificio de inyección cerca de la válvula de inyección 6, la velocidad de entrada Va está destinado a señalar con el lazo de temporización de fin de inyección como un valor de pico.
significa que el parámetro de detección de flujo de admisión en la presente realización, como se describe anteriormente, el sensor de ángulo de cigüeñal 14, la información del área de abertura correspondiente a la posición de ángulo de calado almacenada en el medidor de flujo de aire 13 y la unidad de control 12 corresponde. Por lo tanto, si la posición de ángulo del cigüeñal en el que la velocidad de entrada Va cerca del orificio de inyección se maximiza y el extremo de inyección de temporización empate, el chorro de combustible colocado en un flujo de admisión rápido aspirado en el cilindro, para atomizar el combustible de manera satisfactoria Se vuelve posible. Características naturales, la velocidad de flujo de admisión Va es una posición de ángulo del cigüeñal en el que el máximo, el área de abertura de la válvula, la Vp (velocidad del motor Ne) de pistón velocidad de movimiento, basado en la velocidad de flujo de entrada de aire de admisión Va ** (tasa de cambio! Q de la cantidad de aire de admisión Q) ya que cada vez que se calcula como los datos correspondientes a la condición de funcionamiento del motor en ese momento, o el motor es la operación transitoria, aun cuando dichas modificaciones de la sincronización de la leva, la velocidad de entrada Va en el agujero de inyección de forma estable cerca se hace máxima posición Puede ajustarse a la temporización de fin de inyección TiE, y es posible presentar una alta atomización en todas las condiciones de funcionamiento (incluido el transitorio).
8, un cambio en el rendimiento de combustión cuando se cambia el lazo de fin de tiempo de inyección, es indicativo como un cambio del límite de combustión pobre, el límite de combustión pobre es mayor, es posible de combustión a una alta relación de aire-combustible . Como se muestra en la Fig. 8, cuando una entre la ingesta TDC de inicio y la ingesta de extremos de punto muerto inferior es 100%, la inyección de la gama de ángulo del cigüeñal de ± 40% con respecto al punto medio del intervalo del ángulo del cigüeñal si el extremo de temporización TIE, relativamente, porque se obtiene una buena combustión, la necesidad de velocidad no necesariamente ingesta Va cerca del orificio de inyección es para poner fin a la sincronización del tiempo que tiene la máxima lazo de fin de tiempo de inyección está el rango de ángulo del cigüeñal Debería estar configurado para estar dentro.
En la realización anterior, aunque para obtener la velocidad de admisión Va cerca del orificio de inyección usando una pluralidad de mapas, y establece la ecuación del modelo del motor de flujo de admisión, el orificio de inyección cerca sustituyendo varios datos a la ecuación La velocidad de flujo de aire de admisión Va en la FIG. La temporización de terminación de inyección TiE establecida como se describió anteriormente se usa en el control de inyección de combustible mostrado en el diagrama de flujo de la FIG. La función de software de la unidad de control 12 mostrada en el diagrama de flujo de la figura 5 corresponde a los medios de control de suministro de combustible en esta realización.
En el diagrama de flujo de la figura 5, en primer lugar, en el paso 21, se calcula la cantidad de inyección de combustible Ti (ancho del impulso de inyección) en función de las condiciones de funcionamiento del motor. En la siguiente etapa 22, la cantidad de inyección Ti se convierte en el ángulo de tic de cigüeñal basado en la velocidad de rotación del motor Ne. En el paso 23, con base en el extremo de inyección de temporización TIE y el ángulo de calado de inyección Tic, establece la inyección sincronización del comienzo de TiS (inyección de posición de ángulo de calado de inicio) para poner fin a la inyección de combustible a la TIE temporización extremo de inyección.
En la siguiente etapa 24, compara el ángulo de calado actual y la inyección de sincronización del comienzo de TiS, cuando la inyección real de ángulo de manivela sincronización del comienzo de partido TiS, el proceso pasa a la etapa 25, la anchura de impulso correspondiente a la cantidad de inyección de combustible Ti Y envía una señal de pulso de inyección a las válvulas de inyección de combustible 6 de los cilindros correspondientes para ejecutar la inyección de combustible para cada cilindro.
Efecto de la invención
Según el dispositivo de control de temporización de inyección de combustible para un motor de combustión interna de acuerdo con la presente invención se ha descrito anteriormente, detecta la tasa de flujo de admisión basado en la velocidad de rotación menos del motor, la cantidad de aire de admisión del motor y la zona de apertura de la válvula de admisión, de la velocidad de flujo de inspiración detectado desde el tiempo de fin de inyección se establece en cada momento un valor óptimo sobre la base de la información, es posible lograr una buena atomización del combustible para la zona de operación completa, incluyendo un transitorio, después de Te, hay un efecto de que el rendimiento de la combustión se mejora .
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra la configuración básica de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama esquemático del sistema de la realización en la figura 2.
La figura 3 es un diagrama de flujo que muestra el control para obtener diversos parámetros.
La figura 4 es un diagrama de flujo que muestra el control de ajuste de la temporización de terminación de la inyección.
La figura 5 es un diagrama de flujo que muestra el control de combustible en base a la temporización de terminación de la inyección.
La figura 6 es un diagrama de estado que muestra diversos parámetros usados ​​en la realización.
La figura 7 es un diagrama que muestra la relación entre la velocidad de flujo de aire de admisión y la velocidad de flujo de aire de admisión.
La figura 8 es un diagrama que muestra las características del límite de combustión pobre que corresponde a la temporización del extremo de la inyección.
Fig. 9 Diagrama de tiempo que muestra las características del control de terminación de la inyección.
1 motor de combustión interna
6 válvula de inyección de combustible
12 Unidad de control
13 Medidor de flujo de aire
14 Sensor de ángulo de cigüeñal
Reclamo
Sobre la base de la reivindicación 1, las condiciones de funcionamiento del motor mediante el cálculo de la cantidad de inyección de combustible, el motor de combustión interna que tiene un control de suministro de combustible medios para controlar la válvula de inyección de combustible de acuerdo con la cantidad de inyección de combustible de modo que la inyección de combustible termina en un tiempo final de inyección predeterminada un dispositivo de control de temporización de inyección de combustible, al menos la velocidad del motor, el parámetro de flujo de aire de admisión medios de detección para detectar la cantidad de aire de admisión del motor y la zona de apertura de la válvula de admisión del parámetro de flujo de aire de admisión detectada respectivos medios como un parámetro que se correlaciona con el flujo de aire de admisión detectar significa una detección caudal de admisión para la determinación de la tasa de flujo inspiratorio sobre la base de los parámetros, configurado para incluir, significa un ajuste de temporización de fin de inyección para establecer de forma variable el tiempo de fin de inyección en base a la velocidad de flujo de aire de admisión obtenida por los medios de detección de caudal de admisión Aparato de control de tiempo de inyección de combustible para un motor de combustión interna.
La reivindicación 2 en el que el tiempo de fin de inyección medios de ajuste, de inyección de combustible de temporización dispositivo de control para un motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1, en el que ajustar la posición de ángulo del cigüeñal en el cual la tasa de flujo de admisión es igual o mayor que un valor predeterminado como el tiempo de fin de inyección.
Cuando la reivindicación 3 en el que el tiempo de fin de inyección medios de ajuste, en el que entre la ingesta TDC de inicio y la ingesta termina el punto muerto inferior es 100%, la gama de ángulo del cigüeñal de ± 40% con respecto al punto medio del intervalo del ángulo del cigüeñal Y establece un tiempo de terminación de inyección en el dispositivo de control de sincronización de inyección de combustible del motor de combustión interna.
Dibujo :
Application number :1994-002600
Inventors :日本電子機器株式会社
Original Assignee :冨澤尚己、杉野重巳、北山亨