Устройство и способ управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства



Устройство и способ управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства
Устройство и способ управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства
Устройство и способ управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства
Устройство и способ управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства
Устройство и способ управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства
Устройство и способ управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства

 


Владельцы патента RU 2542333:

ТОЙОТА ДЗИДОСЯ КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)
КАБУСИКИ КАЙСЯ ТОЙОТА ДЗИДОСЁККИ (JP)

Изобретение относится к устройствам управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания. Технический результат - обеспечение возможности изменения количества энергии возбуждения без изменения количества впрыскиваемого топлива. Электронный блок управления применяется для дизельного двигателя, оснащенного двумя задающими схемами, каждая из которых приводит в действие инжектор, для изменения количества энергии возбуждения, сообщаемой инжектору, на основании рабочего состояния двигателя. Во время изменения количества энергии возбуждения электронный блок управления заставляет задающую схему, выполняющую впрыск топлива, завершить впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения и изменяет количество энергии возбуждения задающей схемы, которая не выполняет впрыск топлива. С помощью устройства управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания, оснащенного электронным блоком управления, возможно изменить количество энергии возбуждения для приведения в действие двух задающих схем без какого-либо отклонения количества впрыскиваемого топлива. 6 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству управления впрыском топлива и способу управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания, которые изменяют количество энергии возбуждения, сообщаемой инжектору, на основании рабочего состояния двигателя, и транспортному средству, оснащенному устройством управления впрыском топлива.

2. Описание известного уровня техники

[0002] В современном дизельном двигателе осуществляется управление так называемым многоступенчатым впрыском. При управлении многоступенчатым впрыском осуществляется многократный впрыск топлива в каждом цикле сгорания, чтобы уменьшить выброс, снизить шум и т.д. Когда осуществляется такое управление многоступенчатым впрыском топлива, необходим клапан впрыска топлива, чтобы иметь высокоскоростную рабочую характеристику, так как требуется впрыскивать топливо в чрезвычайно малом количестве или т.п. Таким образом, для обеспечения такой высокоскоростной рабочей характеристики внимание привлек пьезоэлектрический инжектор, обладающий замечательным быстродействием.

[0003] Пьезоэлектрический инжектор приводит в действие форсунку за счет того, что пьезоэлектрический элемент расширяется или сжимается, когда он заряжается или разряжается, чтобы тем самым осуществить впрыск топлива. Однако пьезоэлектрический элемент зависит от температуры, и величина расширения или сжатия значительно меняется в зависимости от температуры. В частности, как показано на фиг.5, кажущаяся емкость С пьезоэлектрического элемента, которая коррелирует с электрическим зарядом, накопленным в пьезоэлектрическом элементе под воздействием электрического напряжения, увеличивается с ростом температуры. При этом электрические характеристики пьезоэлектрического элемента меняются в зависимости от температуры, поэтому трудно управлять деформацией пьезоэлектрического элемента, используя количественные характеристики электрического состояния, например напряжение или ток.

[0004] На фиг.6 показана корреляция между пьезоэлектрическим модулем d пьезоэлектрического элемента и температурой пьезоэлектрического элемента. Пьезоэлектрический модуль d пьезоэлектрического элемента получается как отношение величины деформации к напряжению. Как показано на чертеже, пьезоэлектрический модуль d пьезоэлектрического элемента увеличивается с ростом температуры. Поэтому даже когда деформацией пьезоэлектрического элемента намерены управлять с помощью напряжения пьезоэлектрического элемента, невозможно получить высокую точность управления.

[0005] Далее, в уровне техники, например в опубликованной патентной заявке Японии №2009-65812 (JP-A-2009-65812), предлагается управлять впрыском топлива путем управления количеством энергии возбуждения, сообщаемой каждому пьезоэлектрическому элементу, вместо управления количественными параметрами электрического состояния. Причина, по которой осуществляется такое управление, заключается в том, что деформацию каждого пьезоэлектрического элемента можно сделать по существу постоянной, когда количество энергии возбуждения Е, сообщаемой каждому пьезоэлектрическому элементу, является одним и тем же независимо от температуры каждого пьезоэлектрического элемента. Этот факт можно просто описать следующим образом. То есть, когда количество энергии возбуждения Е, сообщаемой каждому пьезоэлектрическому элементу, является постоянным, то при увеличении емкости С пьезоэлектрического элемента с ростом температуры в соответствии с зависимостью, представленной на фиг.5, напряжение V пьезоэлектрического элемента уменьшается ("V^2" означает "квадрат V") в соответствии с зависимостью "Е=1/2CV^2". Поэтому увеличение пьезоэлектрического модуля d с ростом температуры, как показано на фиг.6, компенсируется за счет уменьшения напряжения с ростом температуры. В результате деформация пьезоэлектрического элемента при одном и том же количестве энергии возбуждения Е является по существу постоянной независимо от температуры пьезоэлектрического элемента.

[0006] Однако во время холостого хода двигателя внутреннего сгорания шум от сгорания топлива становится меньше, уменьшая тем самым фоновый шум, вследствие чего рабочий шум каждого инжектора становится заметным. Тогда понятно, что во время холостого хода количество энергии возбуждения, сообщаемой каждому инжектору, уменьшается для уменьшения рабочего шума инжектора. Однако если количество энергии возбуждения изменяется во время впрыска топлива, то количество впрыскиваемого топлива отклоняется от заданного количества впрыска.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Настоящее изобретение обеспечивает устройство управления впрыском топлива и способ управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания, которые способны изменять количество энергии возбуждения без какого-либо отклонения количества впрыскиваемого топлива, и транспортное средство, оснащенное устройством управления впрыском топлива.

[0008] Первый аспект настоящего изобретения относится к устройству управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания, которое изменяет количество энергии возбуждения, сообщаемой инжектору, на основании рабочего состояния двигателя. Указанное устройство управления впрыском топлива включает электронный блок управления, который при осуществлении инжектором впрыска топлива во время изменения количества энергии возбуждения позволяет инжектору совершать впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения.

[0009] При указанной выше конфигурации, даже когда выдается запрос на изменение количества энергии возбуждения, количество энергии возбуждения не изменяется для впрыска топлива, осуществляемого в этот момент, но инжектор имеет возможность выполнять впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения. Поэтому при указанной выше конфигурации количество энергии возбуждения во время впрыска топлива не изменяется. Таким образом, при указанной выше конфигурации количество энергии возбуждения может быть изменено без какого-либо отклонения количества впрыскиваемого топлива.

[0010] Кроме того, указанный электронный блок управления может изменять количество энергии возбуждения в течение периода с момента завершения впрыска топлива, осуществляемого в момент выдачи запроса на изменение количества энергии возбуждения, чтобы начать следующий впрыск топлива.

[0011] При этом, даже когда выдается запрос на изменение количества энергии возбуждения, количество энергии возбуждения не изменяется в этот момент, но изменяется в течение периода с момента завершения впрыска топлива, который осуществляется, чтобы начать следующий впрыск топлива. Поэтому при указанной выше конфигурации количество энергии возбуждения во время впрыска топлива не изменяется. Таким образом, при указанной выше конфигурации количество энергии возбуждения может быть изменено без какого-либо отклонения количества впрыскиваемого топлива.

[0012] Кроме того, указанное устройство управления впрыском топлива в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения может дополнительно включать задающую схему, которая обеспечивается для каждой группы цилиндров и приводит в действие соответствующий инжектор, при этом во время изменения количества энергии возбуждения указанный электронный блок управления может заставить задающую схему, выполняющую впрыск топлива, осуществлять впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения и может изменять количество энергии возбуждения задающей схемы, не выполняющей впрыск топлива.

[0013] При указанной выше конфигурации, даже когда выдается запрос на изменение количества энергии возбуждения, задающую схему, выполняющую впрыск топлива, не заставляют в этот момент изменять количество энергии возбуждения, но заставляют выполнить впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения. Затем изменяется количество энергии возбуждения задающей схемы, не выполняющей впрыск топлива. Поэтому при указанной выше конфигурации количество энергии возбуждения во время впрыска топлива не изменяется. Таким образом, при указанной выше конфигурации количество энергии возбуждения может быть изменено без какого-либо отклонения количества впрыскиваемого топлива.

[0014] Кроме того, электронный блок управления может изменить количество энергии возбуждения задающей схемы в ответ на запрос на изменение количества энергии возбуждения при условии, что задающая схема находится в режиме ожидания, в котором задающая схема не выполняет впрыск топлива.

[0015] При указанной выше конфигурации, даже когда выдан запрос на изменение количества энергии возбуждения, количество энергии возбуждения данной задающей схемы не изменяется, разве только в режиме ожидания, в котором задающая схема не выполняет впрыск топлива. То есть при указанной выше конфигурации количество энергии возбуждения задающей схемы, выполняющей впрыск топлив, не изменяется, но задающую схему заставляют выполнить впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения. Поэтому при указанной выше конфигурации количество энергии возбуждения во время впрыска топлива не изменяется. Таким образом, при указанной выше конфигурации количество энергии возбуждения может быть изменено без какого-либо отклонения количества впрыскиваемого топлива.

[0016] Необходимо отметить, что в устройстве управления впрыском в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения электронный блок управления может изменять количество энергии возбуждения на основании изменения рабочего состояния двигателя в промежутке между холостым ходом двигателя внутреннего сгорания и его рабочим ходом, отличным от холостого хода.

[0017] Второй аспект настоящего изобретения относится к способу управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания, при котором изменяется количество энергии возбуждения, сообщаемой инжектору, на основании рабочего состояния двигателя. Указанный способ управления впрыском топлива включает следующие шаги: определяют, выполняется ли предварительное условие для изменения количества энергии возбуждения; определяют, осуществляет ли инжектор впрыск топлива; и когда предварительное условие для изменения количества энергии возбуждения выполняется и инжектор осуществляет впрыск топлива, то инжектору разрешают выполнить впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения.

[0018] Третий аспект настоящего изобретения относится к транспортному средству, которое включает устройство управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения.

[0019] В соответствии со вторым и третьим аспектами настоящего изобретения могут быть получены такие же преимущества, что и в первом аспекте настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0020] Далее будут описаны признаки, преимущества, техническая и промышленная значимость показательных примеров осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одни и те же номера позиций обозначают одни и те же элементы:

Фиг.1 представляет собой схему общей конфигурации устройства управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 представляет собой сечение, показывающее структуру пьезоэлектрического инжектора, используемого в указанном примере осуществления изобретения в продольном сечении.

Фиг.3 представляет собой временную диаграмму, показывающую режим управления изменением количества энергии возбуждения в соответствии с указанным примером осуществления изобретения.

Фиг.4 представляет собой блок-схему, показывающую процедуру алгоритма определения изменения количества энергии возбуждения, используемой в указанном примере осуществления изобретения.

Фиг.5 представляет собой график, отражающий корреляцию между кажущейся емкостью С пьезоэлектрического элемента и температурой пьезоэлектрического элемента.

Фиг.6 представляет собой график, отражающий корреляцию между пьезоэлектрическим модулем d пьезоэлектрического элемента и температурой пьезоэлектрического элемента.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0021] Далее со ссылкой на фиг.1 - фиг.4 будет подробно описан конкретный пример осуществления устройства управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания в соответствии с указанным аспектом настоящего изобретения. Устройство управления впрыском топлива в соответствии с настоящим примером осуществления изобретения применяется для V-образного восьмицилиндрового дизельного двигателя. Четыре цилиндра, то есть первый цилиндр №1, третий цилиндр №3, пятый цилиндр №5 и седьмой цилиндр №7, расположены на левой стороне дизельного двигателя, и четыре цилиндра, то есть второй цилиндр №2, четвертый цилиндр №4, шестой цилиндр №6 и восьмой цилиндр №8, расположены на правой стороне дизельного двигателя. При этом зажигание происходит в дизельном двигателе в следующем порядке: первый цилиндр №1, второй цилиндр №2, седьмой цилиндр №7, третий цилиндр №3, четвертый цилиндр №4, пятый цилиндр №5, шестой цилиндр №6 и восьмой цилиндр №8. Необходимо отметить, что в дизельном двигателе впрыск топлива всегда осуществляется в каком-то одном из цилиндров в процессе работы двигателя.

[0022] Фиг.1 показывает общую структуру устройства управления впрыском топлива в соответствии с настоящим примером осуществления изобретения. Как показано на чертеже, устройство управления впрыском топлива включает электронный блок управления (ЭБУ) 10 и две задающие схемы (EDU (electronic driver unit - электронное задающее устройство (ЭЗУ) - примеч. перевод.)). Указанные две задающие схемы включают первую задающую схему 11 и вторую задающую схему 12. Электронный блок управления 10 определяет количество впрыскиваемого топлива и моменты впрыска топлива для выдачи команды на задающие схемы 11 и 12 на основании зарегистрированного рабочего состояния дизельного двигателя, такого как число оборотов двигателя и результат работы акселератора. Затем задающие схемы 11 и 12 на основании команды приводят в действие инжекторы с ИНЖ1 по ИНЖ8.

[0023] Необходимо отметить, что в настоящем примере осуществления изобретения первая задающая схема (ЭЗУ1) 11 предназначена для группы цилиндров, образованной следующими четырьмя цилиндрами: первым цилиндром №1, четвертым цилиндром №4, шестым цилиндром №6 и седьмым цилиндром №7. То есть первая задающая схема 11 приводит в действие инжектор ИНЖ1 первого цилиндра №1, инжектор ИНЖ4 четвертого цилиндра №4, инжектор ИНЖ6 шестого цилиндра №6 и инжектор ИНЖ7 седьмого цилиндра №7. Кроме того, вторая задающая схема (ЭЗУ2) 12 предназначена для группы цилиндров, образованной следующими четырьмя цилиндрами: вторым цилиндром №2, третьим цилиндром №3, пятым цилиндром №5 и восьмым цилиндром №8. То есть вторая задающая схема 13 приводит в действие инжектор ИНЖ2 второго цилиндра №2, инжектор ИНЖ3 третьего цилиндра №3, инжектор ИНЖ5 пятого цилиндра №5 и инжектор ИНЖ8 восьмого цилиндра №8. Таким образом, в настоящем примере осуществления изобретения, в котором установлен описанный выше порядок зажигания, две задающие схемы 11 и 12 поочередно осуществляют впрыск топлива.

[0024] Далее со ссылкой на фиг.2 будет описана структура каждого из инжекторов ИНЖ1 - ИНЖ8. На фиг.2 показана структура каждого из инжекторов от ИНЖ1 до ИНЖ8 в продольном сечении. В настоящем примере осуществления изобретения пьезоэлектрические инжекторы, приводимые в действие пьезоэлектрическими элементами, используются в качестве инжекторов ИНЖ1-ИНЖ8. На удаленном конце корпуса 20 каждого пьезоэлектрического инжектора предусмотрен участок 21 под иглу, представляющий собой цилиндрическое колоннообразное пространство. При этом игла 22 форсунки расположена внутри участка 21 под иглу так, чтобы она могла перемещаться в осевом направлении. Игла 22 форсунки садится в кольцевое седло 23 иглы, чтобы изолировать участок 21 под иглу извне, т.е. от камеры сгорания дизельного двигателя. Седло 23 иглы выполнено на удаленном конце корпуса 20. Кроме того, игла 22 форсунки отделяется от седла 23 иглы, чтобы обеспечить гидравлическую связь между участком 21 под иглу и окружением. Необходимо отметить, что с участком 21 под иглу сообщается топливный канал высокого давления 24, и топливо под высоким давлением, откачиваемое топливным насосом, подается через топливный канал высокого давления 24.

[0025] Кроме того, сторона задней поверхности, т.е. сторона, противоположная стороне, обращенной к седлу 23 иглы 22 форсунки, обращена к камере противодавления 25. Топливо из топливного канала высокого давления 24 подается в камеру противодавления 25 через отверстие 26. Кроме того, в камере противодавления 25 расположена пружина 27 иглы. Пружина 27 иглы прижимает иглу 22 форсунки к седлу 23 иглы.

[0026] Далее, камера противодавления 25 через клапан 28 сообщена с топливным каналом низкого давления 30. Когда сторона задней поверхности клапана 28 садится в кольцевое седло 29 клапана, топливный канал низкого давления 30 изолируется от камеры противодавления 25. Когда клапан 28 смещается к удаленному концу корпуса 20, топливный канал низкого давления 30 сообщается посредством гидравлической связи с камерой 25.

[0027] Сторона клапана 28, смежная с седлом клапана 29, соединена с поршнем малого диаметра 32 с помощью нажимного штифта 31. Задняя сторона поршня малого диаметра 32 обращена к удаленному концу поршня большого диаметра 33, имеющего диаметр больше, чем поршень малого диаметра 32. Кроме того, поршнем малого диаметра 32, поршнем большого диаметра 33 и внутренней периферийной поверхностью корпуса 20 ограничена камера объемной передачи 34, которая заполняется жидкостью, например топливом.

[0028] С другой стороны, сторона поршня большого диаметра 33, смежная с задней стороной корпуса 20, соединена с пьезоэлектрическим элементом 35. При этом пьезоэлектрический элемент 35 прикреплен к корпусу 20 на его стороне задней поверхности стороны, обращенной к поршню большого диаметра 33.

[0029] Расположенный таким образом пьезоэлектрический элемент 35 выполнен в виде пакета, в котором множество пьезоэлектрических элементов расположены один поверх другого (пьезоэлектрический пакет), и указанный пьезоэлектрический пакет расширяется или сжимается благодаря обратному пьезоэлектрическому эффекту и тем самым работает как привод. Электрически пьезоэлектрический элемент 35 представляет собой емкостную нагрузку и расширяется при подаче на него электрического заряда и сжимается при его разряде. Причем в пьезоэлектрическом элементе 35, установленном в каждом инжекторе в соответствии с настоящим примером осуществления изобретения, используется пьезоэлектрический элемент, выполненный из пьезоэлектрического материала, такого как ЦТС (цирконат-титанат свинца).

[0030] Когда в выполненном таким образом пьезоэлектрическом инжекторе на пьезоэлектрический элемент 35 электрический ток не подается и этот элемент находится в сжатом состоянии, давление топлива под высоким давлением в топливном канале высокого давления 24 действует на клапан 28 и поршень малого диаметра 32, поэтому клапан 28 и поршень малого диаметра 32 размещаются у задней стороны корпуса 20. В этот момент камера противодавления 25 изолирована клапаном 28 от топливного канала низкого давления 30. Поэтому в этот момент игла 22 форсунки прижата к стороне корпуса 20 на его удаленном конце давлением топлива в камере противодавления 25 и прижимным усилием пружины 27 иглы, так что игла 22 форсунки находится в закрытом положении клапана, в котором игла 22 форсунки посажена в седло 23.

[0031] С другой стороны, когда на пьезоэлектрический элемент 35 подается ток и этот элемент расширяется, клапан 28 перемещается в сторону удаленного конца корпуса 20, после чего устанавливается гидравлическая связь камеры противодавления 25 с топливным каналом низкого давления 30. При этом, когда давление топлива в камере противодавления 25 уменьшается, сила, с которой топливо под высоким давлением на участке 21 под иглу прижимает иглу 22 форсунки к задней стороне корпуса 20, преодолевает силу, с которой топливо в камере противодавления 25 и пружина 27 иглы прижимает иглу 22 форсунки в сторону удаленного конца корпуса 20. Тогда в результате игла 22 форсунки в этот момент находится в открытом состоянии клапана, в котором игла 22 форсунки отделена от седла 23 иглы.

[0032] Необходимо отметить, что работа пьезоэлектрического элемента 35 каждого пьезоэлектрического инжектора зависит от температуры, а пьезоэлектрический модуль d увеличивается с ростом температуры. Тогда в настоящем примере осуществления изобретения, чтобы надлежащим образом привести в действие каждый пьезоэлектрический инжектор независимо от температуры пьезоэлектрического элемента 35, количество энергии возбуждения, сообщаемой пьезоэлектрическому элементу 35, регулируют для управления впрыском топлива.

[0033] С другой стороны, во время холостого хода дизельного двигателя шум от сгорания топлива становится меньше, уменьшая тем самым фоновый шум, вследствие чего рабочий шум каждого инжектора становится заметным. Тогда в настоящем примере осуществления изобретения во время холостого хода количество энергии возбуждения, сообщаемой каждому пьезоэлектрическому элементу 35, уменьшается, что уменьшает рабочий шум каждого инжектора. То есть в настоящем примере осуществления изобретения, когда дизельный двигатель переходит на холостой ход, количество энергии возбуждения, сообщаемой каждому пьезоэлектрическому элементу 35, изменяется от нормального количества энергии возбуждения до меньшего количества энергии возбуждения для холостого хода.

[0034] Необходимо отметить, что количество впрыскиваемого топлива отклоняется от заданного количества впрыска, когда количество энергии возбуждения, сообщаемой каждому пьезоэлектрическому элементу 35, изменяется во время впрыска топлива. Кроме того, в зависимости от изменения количества энергии возбуждения во время впрыска топлива работа задающей схемы 11 или 12 может выйти за пределы номинального диапазона, что вызовет перегрузку переключающих элементов или т.п.

[0035] В таком случае в настоящем примере осуществления изобретения во время изменения количества энергии возбуждения, когда любой из инжекторов осуществляет впрыск топлива, указанному инжектору разрешается завершить впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения. Кроме того, количество энергии возбуждения изменяется в период с момента завершения впрыска топлива, осуществляемого во время выдачи запроса на изменение количества энергии возбуждения, чтобы начать следующий впрыск топлива.

[0036] Более конкретно, в настоящем примере осуществления изобретения во время изменения количества энергии возбуждения задающую схему 11 или 12, выполняющую впрыск топлива, заставляют завершить впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения, а задающая схема 11 или 12, не выполняющая впрыск топлива, изменяет количество энергии возбуждения. Другими словами, в настоящем примере осуществления изобретения в ответ на запрос на изменение количества энергии возбуждения количество энергии возбуждения задающей схемы изменяют при условии, что задающая схема находится в режиме ожидания, в котором задающая схема не выполняет впрыск топлива.

[0037] Необходимо отметить, что когда количество энергии возбуждения изменяется, меняется скорость впрыска топлива, поэтому также изменяется время впрыска, необходимое для подачи потребного количества топлива. Например, когда количество энергии возбуждения уменьшается, потребное количество топлива не может быть подано, если не продлить время впрыска. Кроме того, электронный блок управления 10 также изменяет смещение момента впрыска (коррекция момента впрыска вместе с количеством энергии возбуждения) синхронно с изменением количества энергии возбуждения.

[0038] На фиг.3 показан режим управления изменением количества энергии возбуждения в соответствии с настоящим примером осуществления изобретения. На чертеже в момент времени t1 выполняется предварительное условие изменения от возбуждения с нормальной энергией до возбуждения с низкой энергией холостого хода. Предварительное условие выполняется, например, когда величина работы акселератора равна нулю, а частота вращения двигателя меньше или равна 1000 об/мин.

[0039] В настоящем примере осуществления изобретения электронный блок управления 10 определяет, изменить ли количество энергии возбуждения во время обновления номера цилиндра, указывающего, в каком цилиндре в текущий момент происходит зажигание. После того, как предварительное условие выполнено, второй цилиндр №2 является цилиндром для зажигания в момент времени t2, когда осуществляют начальное определение изменения - изменять ли количество энергии возбуждения, и в момент времени t2 начинается впрыск топлива во второй цилиндр №2. Впрыск топлива во второй цилиндр №2 выполняется второй задающей схемой 12. В этот момент первая задающая схема 11 находится в режиме ожидания, в котором она не выполняет впрыск топлива. Затем в настоящем примере осуществления изобретения в момент времени t2 вторая задающая схема 12 сохраняет ранее измененное количество энергии возбуждения, и только первая задающая схема 11 в режиме ожидания изменяет количество энергии возбуждения. Затем изменение количества энергии возбуждения во второй задающей схеме 12 приостанавливается до момента времени t3, в который осуществляется следующее определение изменения.

[0040] На фиг.4 представлена блок-схема алгоритма определения изменения количества энергии возбуждения, используемого в настоящем примере осуществления изобретения. Процесс выполнения алгоритма осуществляется электронным блоком управления 10 с периодическим повторением каждый раз, когда номер цилиндра обновляется.

[0041] Когда алгоритм запускается, электронный блок управления 10 сначала проверяет на шаге S100, выполняется ли предварительное условие для изменения от возбуждения с нормальной энергией до возбуждения с низкой энергией холостого хода. Здесь электронный блок управления 10 заставляет процесс перейти к шагу S101, когда предварительное условие выполняется (S100:ДА), и электронный блок управления 10 заставляет процесс перейти к шагу S104, когда предварительное условие не выполняется (S100:НЕТ).

[0042] Когда процесс переходит к шагу S101, электронный блок управления 10 определяет, выполняет ли в текущий момент задающая схема 11 впрыск топлива, то есть имеет ли первая задающая схема 11 электрический заряд инжектора цилиндра для зажигания в этот момент. Здесь, когда первая задающая схема 11 не выполняет впрыск топлива (S101:НЕТ), то есть когда впрыск топлива выполняет вторая задающая схема 12, электронный блок управления 10 на шаге S102 выдает команду для возбуждения с низкой энергией холостого хода первой задающей схеме 11 и затем заканчивает процесс текущего алгоритма. Кроме того, когда первая задающая схема 11 выполняет впрыск топлива (S101:ДА), электронный блок управления 10 на шаге S103 выдает команду для возбуждения с низкой энергией холостого хода второй задающей схеме 12 и затем прекращает процесс текущего алгоритма.

[0043] С другой стороны, когда процесс переходит к шагу S104, электронный блок управления 10 определяет, выполняет ли задающая схема 11 в текущий момент впрыск топлива, то есть имеет ли первая задающая схема 11 электрический заряд инжектора цилиндра для зажигания в этот момент. Здесь, когда первая задающая схема 11 не выполняет впрыск топлива (S104:НЕТ), то есть когда впрыск топлива выполняет вторая задающая схема 12, электронный блок управления 10 на шаге S105 выдает команду для возбуждения с нормальной энергией первой задающей схеме 11 и затем заканчивает процесс текущего алгоритма. Кроме того, когда первая задающая схема 11 выполняет впрыск топлива (S104:ДА), электронный блок управления 10 на шаге S106 выдает команду возбуждения с нормальной энергией второй задающей схему 12 и затем заканчивает процесс текущего алгоритма.

[0044] При использовании устройства управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания в соответствии с вышеописанным примером осуществления изобретения можно получит следующие преимущества.

(1) В настоящем примере осуществления изобретения во время изменения количества энергии возбуждения задающую схему 11 или 12 электронного блока управления 10, выполняющую впрыск топлива, заставляют завершать впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения, а задающая схема 11 или 12, не выполняющая впрыск топлива, изменяет количество энергии возбуждения. То есть в настоящем примере осуществления изобретения в ответ на запрос на изменение количества энергии возбуждения электронный блок управления 10 изменяет количество энергии возбуждения задающей схемы 11 или 12 при условии, что задающая схема 11 или 12 находится в режиме ожидания, в котором задающая схема 11 или 12 не выполняет впрыск топлива. В этом примере осуществления изобретения, даже когда выдается запрос на изменение количества энергии возбуждения, задающую схему 11 или 12, выполняющую впрыск топлива, не заставляют в этот момент изменять количество энергии возбуждения, но заставляют завершить впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения. При этом задающую схему, не выполняющую впрыск топлива, заставляют изменить количество энергии возбуждения. Поэтому в настоящем примере осуществления изобретения количество энергии возбуждения во время впрыска топлива не изменяется. Таким образом, в соответствии с настоящим примером осуществления изобретения количество энергии возбуждения может быть изменено без какого-либо отклонения количества впрыскиваемого топлива.

[0045] (2) В настоящем примере осуществления изобретения можно не изменять количество энергии возбуждения во время впрыска топлива. Это может предотвратить ситуацию, когда работа задающей схемы привода 11 или 12 выходит за пределы номинального диапазона, что вызовет перегрузку переключающих элементов задающей схемы 11 или 12 или т.п.

[0046] Необходимо отметить, что описанный выше пример осуществления изобретения можно модифицировать в следующие альтернативные примеры осуществления изобретения. В описанном выше примере осуществления изобретения система впрыска топлива включает две задающие схемы. Вместо этого подход настоящего изобретения может быть применен к двигателю внутреннего сгорания, который включает систему впрыска топлива, имеющую три или более задающих схем. В таком случае задающую схему, выполняющую впрыск топлива, также заставляют завершить впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения, а задающие схемы, не выполняющие впрыск топлива, каждую заставляют изменять количество энергии возбуждения. При этом количество энергии возбуждения может быть изменено без какого-либо отклонения количества впрыскиваемого топлива.

[0047] В описанном выше примере осуществления изобретения система впрыска топлива включает множество задающих схем. Вместо этого подход настоящего изобретения может быть применен к двигателю внутреннего сгорания, который включает систему впрыска топлива, имеющую единственную задающую схему. В таком случае во время изменения количества энергии возбуждения, пока инжектор осуществляет впрыск топлива, указанному инжектору разрешается завершить впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения. Тогда, если количество энергии возбуждения изменяется в течение периода с момента завершения впрыска топлива, который осуществляется в момент выдачи запроса на изменение количества энергии возбуждения, чтобы начать следующий впрыск топлива, то можно изменить количество энергии возбуждения без какого-либо отклонения количества энергии возбуждения.

[0048] В рассмотренном выше примере осуществления изобретения описан случай, когда количество энергии возбуждения изменяется во время холостого хода и во время рабочего хода, отличного от холостого хода; однако подход настоящего изобретения может быть также аналогично применен к случаю, когда количество энергии возбуждения изменяется в другом режиме.

[0049] В рассмотренном выше примере осуществления изобретения указанный подход изобретения применяется к устройству впрыска топлива, используемому в V-образном восьмицилиндровом дизельном двигателе. Вместо этого указанный подход также может аналогично применяться к двигателю внутреннего сгорания с другим расположением цилиндров или другим числом цилиндров или использующему другое топливо.

[0050] В то время как раскрытие настоящего изобретения объяснено в связи с конкретными показательными примерами осуществления, очевидно, что для специалистов в данной области техники ясны многие альтернативные решения, модификации и вариации. Соответственно, показательные примеры осуществления в раскрытии изобретения, приведенные в нем, предназначены для иллюстрации и не являются ограничивающими. Возможно внесение изменений без отступления от объема раскрытия.

1. Устройство управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания, которое изменяет количество энергии возбуждения, сообщаемой инжектору, на основании рабочего состояния двигателя, характеризующееся тем, что содержит:
электронный блок управления, который, когда выполняется предварительное условие изменения количества энергии возбуждения, позволяет инжектору, находящемуся в процессе выполнения впрыска топлива, завершить впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения и затем осуществляет изменение количества энергии возбуждения после того, как впрыск топлива завершен при указанном ранее измененном количестве энергии возбуждения.

2. Устройство управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания, которое имеет задающую схему, обеспеченную для каждой группы цилиндров и приводящую в действие соответствующий инжектор, и которое изменяет количество энергии возбуждения, сообщаемой инжектору, на основании рабочего состояния двигателя, характеризующееся тем, что содержит:
электронный блок управления, который определяет, выполняется ли предварительное условие изменения количества энергии возбуждения,
при этом во время обновления цилиндра, в который осуществляется впрыск топлива, после того как выполнено указанное предварительное условие изменения количества энергии возбуждения, электронный блок управления заставляет задающую схему, которая выполняет впрыск топлива, завершить впрыск топлива при указанном ранее измененном количестве энергии возбуждения и изменяет количество энергии возбуждения задающей схемы, которая не выполняет впрыск топлива.

3. Устройство управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания, которое имеет задающую схему, обеспеченную для каждой группы цилиндров и приводящую в действие соответствующий инжектор, и которое изменяет количество энергии возбуждения, сообщаемой инжектору, на основании рабочего состояния двигателя, характеризующееся тем, что содержит:
электронный блок управления, который определяет, выполняется ли предварительное условие изменения количества энергии возбуждения,
при этом во время обновления цилиндра, в который осуществляется впрыск топлива, после того как выполнено указанное предварительное условие изменения количества энергии возбуждения, электронный блок управления изменяет количество энергии возбуждения задающей схемы при условии, что задающая схема находится в режиме ожидания, в котором она не выполняет впрыск топлива.

4. Устройство управления впрыском топлива по любому из пп.1-3, в котором электронный блок управления определяет, выполняется ли указанное предварительное условие изменения количества энергии возбуждения, на основании изменения рабочего состояния двигателя в промежутке между холостым ходом двигателя внутреннего сгорания и его рабочим ходом, отличным от холостого хода.

5. Устройство управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания, которое изменяет количество энергии возбуждения, сообщаемой инжектору, на основании рабочего состояния двигателя, характеризующееся тем, что содержит:
электронный блок управления, такой, что, когда инжектор осуществляет впрыск топлива во время изменения количества энергии возбуждения, указанное устройство управления впрыском топлива сконфигурировано так, что даже при выдаче запроса на изменение количества энергии возбуждения оно для осуществляемого впрыска топлива не изменяется.

6. Устройство управления впрыском по п.5, в котором электронный блок управления изменяет количество энергии возбуждения в течение периода с момента завершения впрыска топлива, который осуществляется во время выдачи запроса на изменение количества энергии возбуждения, чтобы начать следующий впрыск топлива.

7. Устройство управления впрыском топлива по п.5, дополнительно содержащее:
задающую схему, обеспеченную для каждой группы цилиндров и приводящую в действие соответствующий инжектор, при этом во время изменения количества энергии возбуждения электронный блок управления заставляет задающую схему, которая выполняет впрыск топлива, завершить впрыск топлива при указанном ранее измененном количестве энергии возбуждения и изменяет количество энергии возбуждения задающей схемы, которая не выполняет впрыск топлива.

8. Устройство управления впрыском топлива по п.7, в котором электронный блок управления изменяет количество энергии возбуждения задающей схемы в ответ на запрос на изменение количества энергии возбуждения при условии, что задающая схема находится в режиме ожидания, в котором задающая схема не выполняет впрыск топлива.

9. Устройство управления впрыском топлива по любому из пп.5-8, в котором электронный блок управления изменяет количество энергии возбуждения на основании изменения рабочего состояния двигателя в промежутке между холостым ходом двигателя внутреннего сгорания и его рабочим ходом, отличным от холостого хода.

10. Способ управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания, в котором изменяют количество энергии возбуждения, сообщаемой инжектору, на основании рабочего состояния двигателя, характеризующийся тем, что в нем:
определяют, выполняется ли предварительное условие для изменения количества энергии возбуждения;
определяют, осуществляет ли инжектор впрыск топлива; и
когда инжектор осуществляет впрыск топлива во время изменения количества энергии возбуждения, даже при выдаче запроса на изменение количества энергии возбуждения запрещают изменение количества сообщаемой энергии возбуждения для осуществляемого впрыска топлива.

11. Транспортное средство, характеризующееся тем, что содержит устройство управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания по любому из пп.5-8.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к управлению несколькими ультразвуковыми пьезоэлектрическими приводами. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к системе подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в электронной системе управления двигателем внутреннего сгорания (далее - ДВС) автомобиля.

Изобретение относится к области электронных систем управления подачей топлива в цилиндры ДВС и, в особенности, к электронному управлению параметрами командного сигнала.

Изобретение относится к двигателестроению и обеспечивает повышение быстродействия электромагнитных форсунок. .

Изобретение может быть использовано в системах подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания. Устройство управления содержит катушку индуктивности, электронный ключ, диод и схему управления, причем электронный ключ включен между минусовой шиной бортовой сети, катушкой индуктивности и анодом диода, второй вывод катушки индуктивности связан с плюсовой шиной бортовой сети, второй вывод которой соединен со схемой управления. В устройство введены конденсатор, управляемый генератор прямоугольных импульсов и второй диод, причем катод диода соединен со входом схемы управления, первым выводом конденсатора, и анодом второго диода, катод диода соединен с первым выводом форсунки, вход управления управляемого генератора прямоугольных импульсов связан с выходом схемы управления. Технический результат заключается в снижении энергопотребления и повышении надежности схемы. 1 ил.

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в легковых и грузовых автомобилях, строительной и сельскохозяйственной технике, тепловозах и судах промышленного и военного назначения. Техническим результатом является повышение надежности работы, уменьшение габаритно-массовых характеристик и увеличение быстродействия. Устройство управления инжектором содержит схему управления, задающую схему, включающую полевой транзистор, источник постоянного напряжения, общую шину, устройство для повышения напряжения, шунтирующий резистор и схему управления полевым транзистором. Схема управления полевым транзистором содержит схему измерения тока, дроссель, драйвер тока затвора, формирователь импульсов, генератор, управляемый напряжением, усилитель рассогласования, аналоговый коммутатор, микроконтроллер. Микроконтроллер содержит аналого-цифровой преобразователь, универсальный асинхронный приемопередатчик, таймер и цифроаналоговый преобразователь. Указанные элементы соединены между собой так, как указано в материалах заявки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх