СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, ОБОРУДОВАННЫМ УНИВЕРСАЛЬНОЙ КЛАПАННОЙ СИСТЕМОЙ И МЕХАНИЗМОМ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ Российский патент 2010 года по МПК F02D43/00 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Устройство используется для управления двигателем, содержащим механизм регулирования подъема для изменения подъема клапана и механизм регулирования степени сжатия для изменения степени сжатия в камере сгорания. Устройство управляет механизмом регулирования подъема и механизмом регулирования степени сжатия таким образом, что при увеличении требуемой мощности двигателя скорость уменьшения степени сжатия выше скорости увеличения подъема, а при уменьшении требуемой мощности скорость уменьшения подъема выше скорости увеличения степени сжатия. Если двигатель дополнительно содержит механизм регулирования фазы для изменения фазы клапана, то устройство управляет механизмом регулирования степени сжатия и механизмом регулирования фазы таким образом, что при увеличении требуемой мощности двигателя скорость уменьшения степени сжатия выше, чем скорость запаздывания фазы, а при уменьшении требуемой мощности двигателя скорость опережения фазы выше скорости увеличения степени сжатия. Такое выполнение позволит избежать столкновения клапана с поршнем. 7 н. и 23 з.п. ф-лы, 25 ил.

1. Устройство управления для двигателя, где двигатель содержит механизм регулирования подъема для изменения величины подъема клапана двигателя и механизм регулирования степени сжатия для изменения степени сжатия в камере сгорания двигателя, в которое входит
блок управления, который обеспечивает управление механизмом регулирования подъема и механизмом регулирования степени сжатия таким образом, что при увеличении требуемой мощности двигателя скорость уменьшения степени сжатия становится выше, чем скорость увеличения подъема.

2. Устройство управления по п.1 для двигателя, дополнительно содержащего механизм регулирования фазы для изменения фазы клапана, в котором блок управления дополнительно обеспечивает управление механизмом регулирования степени сжатия и механизмом регулирования фазы таким образом, что при увеличении требуемой мощности двигателя скорость уменьшения степени сжатия становится выше, чем скорость запаздывания фазы.

3. Устройство управления для двигателя, где двигатель содержит механизм регулирования подъема для изменения величины подъема клапана двигателя и механизм регулирования степени сжатия для изменения степени сжатия в камере сгорания двигателя, в которое входит блок управления, который обеспечивает управление механизмом регулирования подъема и механизмом регулирования степени сжатия таким образом, что при уменьшении требуемой мощности двигателя скорость уменьшения величины подъема становится выше, чем скорость увеличения степени сжатия.

4. Устройство управления по п.3 для двигателя, дополнительно содержащего механизм регулирования фазы для изменения фазы клапана, в котором блок управления дополнительно обеспечивает управление механизмом регулирования степени сжатия и механизмом регулирования фазы таким образом, что при уменьшении требуемой мощности двигателя скорость опережения фазы становится выше, чем скорость увеличения степени сжатия.

5. Устройство управления для двигателя, содержащее
контроллер степени сжатия для регулирования степени сжатия в камере сгорания двигателя таким образом, чтобы степень сжатия достигала заданной величины сжатия;
контроллер подъема для регулирования величины подъема клапана двигателя таким образом, чтобы обеспечить достижение заданной величины подъема; и
блок переключения независимых/зависимых параметров для выбора одного параметра: степени сжатия или величины подъема в качестве независимого параметра, а другого параметра - в качестве зависимого параметра с учетом требуемой мощности двигателя, и назначения одного контроллера: контроллера степени сжатия или контроллера величины подъема, который регулирует независимый параметр, ведущим контроллером, а другого контроллера, который регулирует зависимый параметр, - ведомым контроллером, причем
ведущий контроллер определяет заданное значение независимого параметра с учетом требуемой мощности двигателя и обеспечивает достижение заданного значения независимого параметра,
ведомый контроллер определяет заданное значение зависимого параметра, полученного в результате регулирования зависимого параметра, и обеспечивает достижение заданного значения зависимого параметра, регулирование независимого и зависимого параметров производится таким образом, что скорость изменения независимого параметра становится выше, чем скорость изменения зависимого параметра.

6. Устройство управления по п.5, дополнительно содержащее фазовый контроллер для регулирования фазы клапана двигателя и обеспечения достижения значения, близкого к заданной фазе, в котором блок переключения независимых/зависимых параметров выбирает с учетом требуемой мощности двигателя один параметр - степень сжатия, величину подъема или фазу - в качестве независимого параметра, а другие параметры - в качестве зависимых параметров, и назначает один контроллер - контроллер степени сжатия, контроллер величины подъема или контроллер фазы, который регулирует независимый параметр, ведущим контроллером, а остальные контроллеры - ведомыми контроллерами.

7. Устройство управления по п.5, в котором при увеличении мощности двигателя блок переключения независимых/зависимых параметров выбирает в качестве независимого параметра степень сжатия, а в качестве зависимого параметра - величину подъема.

8. Устройство управления по п.5, в котором при уменьшении мощности двигателя блок переключения независимых/зависимых параметров в качестве независимого параметра выбирает величину подъема, а в качестве зависимого параметра - степень сжатия.

9. Устройство управления по п.6, в котором при предельно низкой нагрузке на двигатель и увеличении требуемой мощности двигателя блок переключения независимых/зависимых параметров выбирает в качестве независимого параметра степень сжатия, а в качестве зависимых параметров - величину подъема и фазу.

10. Устройство управления по п.6, в котором при предельно низкой нагрузке на двигатель и уменьшении мощности двигателя блок переключения независимых/зависимых параметров выбирает в качестве независимого параметра фазу, а в качестве зависимых параметров - величину подъема и степень сжатия.

11. Устройство управления по п.6, в котором при предельно низкой нагрузке на двигатель контроллер подъема задает значение величины подъема с учетом фактического измеренного значения фазы, полученной в результате регулирования контроллером фазы.

12. Устройство управления по п.5, в котором ведущий контроллер обеспечивает регулирование в режиме задания времени отклика таким образом, чтобы получить заданное время отклика независимого параметра на заданное значение,
ведомый контроллер обеспечивает регулирование в режиме задания времени отклика таким образом, чтобы получить заданное время отклика зависимого параметра на заданное значение, а
ведущий контроллер задает время отклика независимого параметра таким образом, что время отклика независимого параметра становится меньше, чем время отклика зависимого.

13. Устройство управления по п.6, в котором ведущий контроллер обеспечивает регулирование в режиме задания времени отклика таким образом, чтобы получить заданное время отклика независимого параметра на заданное значение,
в котором ведомый контроллер обеспечивает регулирование в режиме задания времени отклика таким образом, чтобы получить заданное время отклика зависимого параметра на заданные значения, а ведущий контроллер задает время отклика независимого параметра таким образом, что время отклика независимого параметра становится меньше, чем время отклика зависимого параметра.

14. Устройство управления по п.5, дополнительно содержащее контроллер количества впускаемого воздуха для определения корректирующей величины, обеспечивающей достижение количества впускаемого воздуха, близкого к заданному, соответствующего требуемой мощности двигателя,
в котором основной ведущий контроллер определяет заданное значение независимого параметра с учетом корректирующей величины.

15. Устройство управления по п.6, дополнительно содержащее контроллер количества впускаемого воздуха для определения корректирующей величины, обеспечивающей достижение количества впускаемого воздуха, близкого к заданному, соответствующего требуемой мощности двигателя, в котором ведущий контроллер определяет заданное значение независимого параметра с учетом корректирующей величины.

16. Устройство управления по п.14, в котором контроллер количества впускаемого воздуха обеспечивает регулирование в режиме задания времени отклика таким образом, чтобы получить заданное время отклика количества впускаемого воздуха на заданное количество впускаемого воздуха, причем контроллер количества впускаемого воздуха задает время отклика в соответствии с увеличением или уменьшением требуемой мощности двигателя.

17. Устройство управления по п.14, в котором контроллер количества впускаемого воздуха задает время отклика количества впускаемого воздуха в соответствии с нагрузкой на двигатель.

18. Устройство управления по п.14, в котором рабочий цикл определения корректирующей величины контроллером количества впускаемого воздуха больше, чем рабочий цикл определения независимых и зависимых параметров ведущим и ведомым контроллерами.

19. Устройство управления по п.6, дополнительно содержащее средство обеспечения отказоустойчивости для прекращения процесса регулирования контроллером степени сжатия, контролером подъема или контроллером фазы в случае обнаружения отказа одного механизма: механизма регулировании степени сжатия, управляемого контроллером степени сжатия, механизма регулирования подъема, управляемого контроллером подъема, или механизма регулирования фазы, управляемого контроллером фазы, и для регулирования момента зажигания в режиме задания времени отклика с целью поддержания угловой скорости вращения двигателя на определенном уровне.

20. Способ управления двигателем с механизмом регулирования подъема для изменения величины подъема клапана двигателя и механизмом регулирования степени сжатия для изменения степени сжатия в камере сгорания, содержащий этап
управления механизмом регулирования подъема и механизмом регулирования степени сжатия таким образом, что при увеличении требуемой мощности двигателя скорость уменьшения степени сжатия становится выше, чем скорость увеличения величины подъема.

21. Способ по п.20 для двигателя с механизмом регулирования фазы для изменения фазы клапана, который содержит этап
управления механизмом регулирования фазы и механизмом регулирования степени сжатия таким образом, что при увеличении мощности двигателя скорость уменьшения степени сжатия становится выше, чем скорость запаздывания по фазе.

22. Способ управления двигателем с механизмом регулирования подъема для изменения величины подъема клапана двигателя и механизмом регулирования степени сжатия для изменения степени сжатия в камере сгорания двигателя, содержащий этап
управления механизмом регулирования подъема и механизмом регулирования степени сжатия таким образом, что при уменьшении требуемой мощности двигателя скорость уменьшения величины подъема становится выше, чем скорость увеличения степени сжатия.

23. Способ по п.22 для двигателя, содержащего механизм регулирования фазы для изменения фазы клапана, который содержит этап
управления механизмом регулирования фазы и механизмом регулирования степени сжатия таким образом, что при уменьшении требуемой мощности двигателя скорость опережения по фазе становится выше, чем скорость увеличения степени сжатия.

24. Способ управления двигателем, содержащий этапы:
(a) выбора одного параметра - степени сжатия в камере сгорания двигателя или величины подъема клапана двигателя в качестве независимого параметра, другого параметра - в качестве зависимого параметра с учетом требуемой мощности двигателя;
(b) определение заданного значения независимого параметра с учетом требуемой мощности двигателя;
(c) регулирования независимого параметра для достижения значения, близкого к заданному определенному на этапе (b);
(d) определения заданного значения зависимого параметра с учетом фактического измеренного значения независимого параметра, полученного в результате регулирования независимого параметра на этапе (с); и
(е) регулирования зависимого параметра для достижения значения близкого к заданному полученному на этапе (d), причем в результате регулирования независимого и зависимого параметров скорость изменения независимого параметра становится выше, чем скорость изменения зависимого параметра.

25. Способ по п.24, в котором при увеличении мощности двигателя этап (а) содержит выбор степени сжатия в качестве независимого параметра и выбор величины подъема в качестве зависимого параметра.

26. Способ по п.24, в котором при уменьшении мощности двигателя этап (а) содержит выбор величины подъема в качестве независимого параметра и выбор степени сжатия в качестве зависимого параметра.

27. Способ управления двигателем, содержащий этапы:
(a) выбора одного параметра - степени сжатия в камере сгорания двигателя, величины подъема клапана двигателя или фазы клапана - в качестве независимого параметра, а других параметров - в качестве зависимых параметров с учетом требуемой мощности двигателя;
(b) определения заданного значения независимого параметра с учетом требуемой мощности двигателя;
(c) регулирования независимого параметра для обеспечения значения, близкого к заданному определенному на этапе (b);
(d) определения заданных значений зависимых параметров с учетом фактического измеренного значения независимого параметра, полученного в результате регулирования независимого параметра на этапе (с); и
(e) регулирования зависимых параметров для обеспечения значений, близких к заданным значениям, полученным на этапе (d), причем в результате регулирования независимого и зависимого параметров скорость изменения независимого параметра становится выше, чем скорость изменения зависимого параметра.

28. Способ по п.27, в котором при предельно низкой нагрузке на двигатель и увеличении требуемой мощности двигателя этап (a) содержит выбор степени сжатия в качестве независимого параметра и выбор величины подъема и фазы в качестве зависимых параметров.

29. Способ по п.27, в котором при предельно низкой нагрузке на двигатель и уменьшении требуемой мощности двигателя этап (а) содержит выбор фазы в качестве независимого параметра и выбор величины подъема и степени сжатия в качестве зависимых параметров.

30. Способ по п.27, в котором при предельно низкой нагрузке на двигатель заданное значение величины подъема определяется с учетом фактического измеренного значения фазы, полученного в результате регулирования фазы.