ДАТЧИК ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО КАЧЕСТВА ТОПЛИВА Российский патент 2011 года по МПК F02P5/152 F02P5/155 F02D41/02 F02D41/30 

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно - к управлению двигателями внутреннего сгорания.

Уровень техники

Как правило, параметры, работы двигателя выбирают, принимая во внимание изменения в составе топлива, поступающего в двигатель, и изменения в производительности самого двигателя. Во многих случаях работа двигателя является субоптимальной, поскольку параметры выбираются для поддержания работы двигателя, для самого низкого качества в диапазоне качества топлива и для наихудших условий работы в диапазоне условий работы двигателя. Например, двигатель может получить топливо с высокой детонационной стойкостью в один момент работы, и топливо с низкой детонационной стойкостью в другой момент работы, и он должен быть способным работать с обоими. В другом примере, только что принятый в эксплуатацию двигатель находится в наилучшей механической форме, но со временем нарастания в камерах сгорания и износ поверхностей уплотнения уменьшают его производительность. Параметры работы двигателя, однако, выбираются на весь срок эксплуатации двигателя. Соответственно, они могут быть субоптимальными, когда двигатель новый, - и субоптимальными ближе к концу эксплуатации. Некоторые системы двигателей выполнены с возможностью регулирования рабочих параметров для учета различных факторов, влияющих на производительность двигателя. Существует потребность в таких системах двигателя, которые осуществляют регулирование параметров работы, принимая во внимание изменения в качестве топлива и условиях работы двигателя.

Раскрытие изобретения

Раскрытие изобретения в этом документе относится к управлению двигателями внутреннего сгорания.

Один аспект охватывает способ управления двигателем внутреннего сгорания с многочисленными камерами сгорания. В этом способе в синхронизацию зажигания первой подгруппы камер сгорания вводят опережение по отношению к рабочей синхронизации зажигания, пока не зарегистрируют событие детонации, в то время как оставшиеся камеры сгорания эксплуатируют с рабочей синхронизацией зажигания. Первую границу детонации первой подгруппы камер сгорания определяют в соответствии с разницей между рабочей синхронизацией зажигания и синхронизацией зажигания при событии детонации. В синхронизацию зажигания второй подгруппы камер сгорания вводят опережение по отношению к рабочей синхронизации зажигания, пока не зарегистрируют событие детонации, в то время как оставшиеся камеры сгорания эксплуатируют с рабочей синхронизацией зажигания. Вторую границу детонации второй подгруппы камер сгорания определяют в соответствии с разницей между рабочей синхронизацией зажигания и синхронизацией зажигания при событии детонации. Могут выполнять опережение зажигания в дополнительных подгруппах и, по желанию, могут определять и дополнительные границы детонации, в некоторых случаях до тех пор, пока не проанализируют все камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания. Характеристики топлива, поступающего в камеры сгорания, определяют, по меньшей мере, по отношению к первой и второй границам детонации.

Подробности одного или нескольких вариантов осуществления изобретения изложены ниже в прилагаемых чертежах и описании. Другие признаки, задачи и преимущества изобретения должны стать ясны из описаний и чертежей и из формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана в виде схемы система двигателя, сконструированного согласно изобретению.

На фиг.2 показан в виде схемы модуль управления двигателем для использования в системе двигателя, сконструированного согласно изобретению.

На фиг.3 показана в виде схемы функциональное управление системы двигателя, сконструированного согласно изобретению.

На фиг.4 показана блок-схема работы модуля управления двигателем сконструированного согласно изобретению.

Одинаковые ссылочные символы в разных чертежах обозначают одинаковые элементы.

Осуществление изобретения

На фиг.1, рассматриваемой первой, показана в виде схемы система 100 двигателя, сконструированного согласно изобретению. Система 100 управления двигателем включает в себя блок 104 управления двигателем, функционально соединенный для осуществления связи с одним или несколькими датчиками 106 и одним или несколькими исполнительными устройствами 108. Датчики 106 двигателя могут соединяться с поршневым двигателем 102 внутреннего сгорания, контролировать один или несколько эксплуатационных показателей двигателя 102 и/или системы 100 двигателя и выдавать сигнал, представляющий эксплуатационные показатели. Некоторые примеры типичных эксплуатационных показателей двигателя включают в себя частоту вращения коленчатого вала двигателя, параметры работы, отражающие крутящий момент, такие как абсолютное давление во впускном коллекторе или плотность во впускном коллекторе, выходная мощность двигателя, показатель, отражающий соотношение воздуха и топлива в двигателе, такой как содержание кислорода в выхлопе, окружающая температура и/или температура двигателя, окружающее давление и другие. Исполнительные устройства 108 выполнены с возможностью управления различными составными частями системы двигателя (отдельно не показаны), использующимися для управления двигателем или другими составными частями системы двигателя. Некоторые примеры типичных составных частей двигателя включают дросселирующий регулятор газа, байпас или перепускной клапан турбокомпрессора, систему зажигания, регулятор топливовоздушной смеси, такой как регулируемая смесительная камера топлива, регулятор давления топлива, топливные инжекторы и другое. Блок 104 управления двигателем может быть также соединен с возможностью осуществления связи с другими составными частями 110. Некоторые примеры других составных частей 110 включают в себя интерфейс пользователя, позволяющий пользователю делать запрос в блок 104 управления двигателем или вводить данные или команды в блок 104 управления двигателем, один или более внешних датчиков, воспринимающие информацию, отличную от эксплуатационных показателей двигателя или системы двигателя, оборудование для мониторинга и диагностики, на которое блок 104 управления двигателем может сообщать показатели системы, и другое.

Показанный на фиг.2 блок 104 управления двигателем включает в себя компьютерный процессор 112, функционально соединенный с машиночитаемым носителем или памятью 114. В некоторых случаях машиночитаемый носитель 114 может быть полностью или частично извлекаемым из блока 104 управления двигателем. Машиночитаемый носитель 114 содержит команды, используемые компьютерным процессором 112 для исполнения одного или нескольких описанных в этом документе способов. Блок 104 управления двигателем может принимать один или более входных сигналов (входной сигнал₁ ..., входной сигнал _n), таких как от датчиков 106, исполнительных устройств 108 и других составных частей 110, и может выдавать один или более выходных сигналов (выходной сигнал ₁ ..., выходной сигнал _n), таких как на датчики 106, исполнительные устройства 108 и другие составные части 110.

Блок 104 управления двигателем управляет зажиганием горючей смеси, поступающей в двигатель в условиях ускорения, замедления и спокойного состояния. Для этой цели блок 104 управления двигателем принимает входные данные от датчиков 106, включающие в себя параметры состояния двигателя и определяет и выдает одному или нескольким исполнительным устройствам управляющие сигналы, выполненные с возможностью управления исполнительными устройствами 108 для управления двигателем 102.

На фиг.3 показан в виде схемы блок 104 управления двигателем, использующийся для управления зажиганием топлива, поступающего в двигатель. Схематически показанный на фиг.3 блок 104 управления двигателем принимает входные данные параметров состояния двигателя от датчиков 106 и выдает сигнал на исполнительные устройства 108. На фиг.3 параметры состояния включают в себя выходные данные датчика 316 показателей, характеризующих крутящий момент, такого как датчик абсолютного давления во впускном коллекторе или датчик плотности во впускном коллекторе, датчика 318 вращения коленчатого вала двигателя и датчика 320 детонации. Может использоваться больше или меньше параметров состояния. В поршневом двигателе внутреннего сгорания датчик 318 вращения коленчатого вала двигателя прямо или косвенно определяет положение коленчатого вала. Схематически показанный на фиг.3 блок 104 управления двигателем может также принимать информацию от одного или нескольких необязательных датчиков 322. Некоторые примеры необязательных датчиков 322 включают в себя датчик температуры воздуха на входе, датчик влажности, датчик, измеряющий выходную мощность генератора, приводимого в действие двигателем, и другие датчики. Исполнительные устройства 108 включают в себя, по меньшей мере, один воспламенитель 324. На Фиг.3 показаны воспламенители 324 для каждой камеры 1, 2, 3...n сгорания двигателя. В одном случае воспламенитель 324 является свечой зажигания. В других случаях воспламенителем 324 могут быть многочисленные устройства, предназначенные для воспламенения горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания. Некоторые иллюстративные примеры могут включать лазер, направленный внутрь камеры сгорания, инжектор топлива в системе зажигания пускового топлива, приспособленный направлять пусковое топливо в камеру сгорания, и другие устройства. Пусковая система зажигания топлива - это система, которая воспламеняет отмеренное количество пускового топлива в камере сгорания с использованием воспламенителя или сжатия, после чего рост давления и температуры, вызванный сгоранием пускового топлива, воспламеняет основную топливную смесь в камере сгорания. Блок 104 управления двигателем получает информацию от датчика 316 показателей, характеризующих крутящий момент, и датчика 318 вращения коленчатого вала двигателя, и определяет и выдает сигнал управления исполнительного механизма для управления работой воспламенителей 324, как рассматривается ниже.

Блок 104 управления двигателем включает в себя определитель 326 рабочей синхронизации зажигания, который принимает один или несколько параметров состояния двигателя и необязательные дополнительные параметры, и определяет рабочую синхронизацию зажигания. Определитель 326 рабочей синхронизации зажигания выдает сигнал на генератор 328 сигнала зажигания, который передает сигнал одному или нескольким воспламенителям 324 на приведение в действие согласно рабочей синхронизации зажигания. Рабочая синхронизация зажигания указывает, когда по отношению к другому событию в работе системы двигателя воспламенитель 324 следует приводить в действие, чтобы начать событие воспламенения при нормальных рабочих условиях (по отношению к условиям тестирования, описанным ниже). В поршневом двигателе внутреннего сгорания рабочая синхронизация зажигания может привязываться к положению коленчатого вала. При определении рабочей синхронизации зажигания определитель 326 рабочей синхронизации зажигания использует одну или несколько скоростей вращения двигателя, определенных от датчика 317 вращения коленчатого вала двигателя, показатели, характеризующие крутящий момент (например, абсолютное давление во впускном коллекторе или плотность во впускном коллекторе), от датчика 316 показателей, характеризующих крутящий момент, и индикации, произошло ли событие детонации от датчика 320 детонации. Предполагается также, что блок 104 управления двигателем может использовать другие датчики альтернативно или в комбинации с рассмотренными выше. Например, в одном случае определитель 326 рабочей синхронизации зажигания использует датчик температуры воздуха на входе при определении рабочей синхронизации зажигания.

Определитель 326 рабочей синхронизации зажигания может определять рабочую синхронизацию зажигания, используя справочную таблицу, включающую в себя один или несколько параметров состояния, как например, скорость вращения коленчатого вала двигателя или показатели, характеризующие крутящий момент и/или необязательные входные данные одного или нескольких видов, соответствующие значениям рабочей синхронизации зажигания. Альтернативно или в комбинации со справочной таблицей рабочая синхронизация зажигания может быть определена вычислением по формуле, в зависимости от одного или нескольких параметров состояния, например скорости вращения коленчатого вала двигателя или показателям, характеризующим крутящий момент, и/или необязательным входным данным одного или нескольких видов. Дополнительно, в любом случае, рабочая синхронизация зажигания может быть отрегулирована, например, введением запаздывания, если событие детонации фиксируется датчиком 320 детонации.

Блок 104 управления двигателем включает в себя определитель 330 корректировки синхронизации при тестировании, который получает входные данные, по меньшей мере, от датчика 320 детонации и датчика 316 показателей, характеризующих крутящий момент. Периодически, или после приема сигнала, например сигнала внешнего по отношению к блоку 104 управления двигателя, блок 104 управления двигателем передает сигнал определителю 330 корректировки синхронизации при тестировании войти в режим тестирования. В режиме тестирования определитель 330 корректировки синхронизации при тестировании определяет по данным от датчика 316 показателей, характеризующих крутящий момент, когда система двигателя работает с полной или почти полной нагрузкой. Когда двигатель работает с полной или почти полной нагрузкой, определитель 330 корректировки синхронизации при тестировании выдает величину тестирующего опережения, на которую вводят опережение в синхронизации зажигания для подгруппы камер 1, 2, 3...n сгорания для более раннего приведения в действие по сравнению с заданной рабочей синхронизацией зажигания. В одном случае подгруппа является единственной камерой сгорания. Остальные камеры сгорания продолжают работать в соответствии с рабочей синхронизацией зажигания по выходным данным определителя 326 рабочей синхронизации зажигания. Величину тестирующего опережения комбинируют с рабочей синхронизацией зажигания для подгруппы камер сгорания. Величину тестирующего опережения поступательно увеличивают на протяжении ряда циклов работы двигателя до тех пор, пока событие детонации не зарегистрирует датчик 320 детонации. После того, как событие детонации зарегистрировано датчиком 320 детонации, величину тестирующего опережения передают на анализатор 332 границы детонации, и синхронизацию зажигания подгруппы камер сгорания возвращают к рабочей синхронизации зажигания. Определитель 330 корректировки синхронизации при тестировании может после этого повторить процесс для следующей подгруппы камер сгорания и продолжить повторение до тех пор, пока все камеры сгорания или определенная группа камер сгорания не будут протестированы. Например, если определитель 330 корректировки синхронизации при тестировании вводит опережение синхронизации зажигания до детонации в первой камере сгорания, определитель 330 корректировки синхронизации при тестировании может затем ввести опережение синхронизации зажигания до детонации во второй камере сгорания и так далее до тех пор, пока все камеры сгорания или определенная группа камер сгорания не будут протестированы.

Анализатор 332 границы детонации определяет границу детонации для каждой подгруппы камер сгорания, протестированной определителем 330 корректировки синхронизации при тестировании, как функцию величины опережения при тестировании. В одном случае найденная величина опережения при тестировании, приводящая к детонации, равна границе детонации. В случае, если подгруппами, тестируемыми определителем 330 корректировки синхронизации при тестировании, являются отдельные камеры сгорания, анализатор 332 границы детонации определяет границу детонации для каждой камеры в отдельности. Границу детонации определяют для ряда подгрупп или для всех подгрупп. Информацию о границе детонации собирают всякий раз, когда определитель 330 корректировки синхронизации при тестировании входит в режим тестирования.

Анализатор 332 границы детонации может извлекать информацию о работе камер сгорания и горючей смеси, поступающей в камеры сгорания, из информации о границе детонации и выдавать на выходе как информацию о границе детонации, и информацию, выведенную из нее. Информация и данные могут быть выходными данными анализатора 332 границы детонации из блока 104 управления двигателем, например, для использования оператором или на другом участке системы двигателя и/или переданы другим управляющим элементам 334 блока 104 управления двигателем. Анализатор 332 границы детонации может также осуществлять связь с определителем 326 рабочей синхронизации зажигания, чтобы отрегулировать синхронизацию зажигания в зависимости от границы детонации.

В некоторых вариантах осуществления анализатор 332 границы детонации собирает информацию о границе детонации для каждой камеры сгорания для множества случаев вхождения определителя корректировки синхронизации при тестировании в режим тестирования. Если динамика изменения данных указывает на то, что границы детонации всех камер сгорания изменяются, анализатор 332 границы детонации может сделать вывод о том, что состав горючей смеси меняется. Например, если граница детонации для всех камер сгорания понижается, анализатор 332 границы детонации может предположить, что качество топлива, поступающего в камеры сгорания, ухудшается. Если граница детонации для всех камер сгорания повышается, анализатор 332 границы детонации может оценить качество топлива, поступающего в камеры сгорания, как улучшающееся. В некоторых вариантах осуществления анализатор 332 границы детонации может определять детонационную стойкость топлива по данным о границе детонации. Детонационная стойкость топлива может быть определена по справочной таблице, связывающей границы детонации и детонационную стойкость топлива, и/или вычислена по формуле. Как данные о границе детонации, так и о детонационной стойкости топлива могут выводить из блока 104 управления двигателем для использования оператором, например, для осуществления мониторинга работы системы двигателя. В частности, граница детонации может использоваться для оценки выходной мощности двигателя. Низкая граница детонации, вместе с другими данными, может указывать на высокую энергетическую плотность топлива и возможную, более высокую мощность двигателя на выходе.

В некоторых вариантах реализации анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал на определитель 326 рабочей синхронизации зажигания, реагируя на изменение границы детонации. Например, если граница детонации для всех камер сгорания понижается, анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал на определитель 326 рабочей синхронизации зажигания на ввод запаздывания в рабочую синхронизацию зажигания по причине изменения границы детонации топлива. Если граница детонации для всех камер сгорания повышается, анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал на определитель 326 рабочей синхронизации зажигания на ввод опережения в рабочую синхронизацию зажигания. Величина запаздывания или опережения, вводимая в рабочую синхронизацию зажигания, может определяться в зависимости от величины (максимальной, средней или иной) границы детонации или детонационной стойкости топлива.

Отдельно или в комбинации с передачей сигнала на определитель 326 рабочей синхронизации зажигания анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал на другие управляющие элементы 334, реагируя на границу детонации или детонационную стойкость топлива. В некоторых вариантах осуществления анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал топливному контроллеру регулировать количество топлива, поступающего в одну или несколько камер сгорания. Значение корректировки, выполняемой контроллером подачи топлива, может определяться в зависимости от величины границы детонации или детонационной стойкости топлива. Например, в двигателе, который работает на ненасыщенной горючей смеси (больше воздуха или меньше топлива, чем при стехиометрическом соотношении), если граница детонации для всех камер сгорания понизится, анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал контроллеру управления подачи топлива сократить количество топлива подаваемого в камеры сгорания. Сокращение количества топлива, поступающего в камеры сгорания, когда они принимают ненасыщенную горючую смесь, уменьшает температуру сгорания и снижает тенденцию прохождения события детонации. Например, для двигателя, работающего при значении показателя лямбда состава топливной смеси, равном 1,64, обеднение горючей смеси до значения лямбда 1,68 может быть достаточным, чтобы вывести двигатель из детонации. В двигателе, работающем на горючей смеси, близкой к стехиометрической, если граница детонации для всех камер сгорания понижается, анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал контроллеру управления подачи топлива увеличить количество топлива подаваемого в камеры сгорания, таким образом уменьшая тенденцию к прохождению детонации. В некоторых вариантах осуществления анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал контроллеру подачи топлива контролировать количество охлажденного выхлопного газа рециркуляции в зависимости от величины границы детонации или детонационной стойкости топлива. Например, если граница детонации подвергшихся действию камер сгорания понижается, анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал контроллеру увеличить количество охлажденного выхлопного газа рециркуляции в камерах сгорания. Увеличение количества охлажденного выхлопного газа рециркуляции уменьшает температуру сгорания и уменьшает тенденцию к прохождению детонации. В некоторых вариантах осуществления анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал контроллеру наддува турбокомпрессора или нагнетателя откорректировать наддув двигателя в зависимости от величины границы детонации или детонационной стойкости топлива. Если граница детонации камер сгорания, подвергшихся воздействию, понижается, анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал контроллеру наддува турбокомпрессора уменьшить наддув камер сгорания, чтобы получить преимущество повышенной границы детонации или детонационной стойкости топлива. Уменьшение количества наддува, подаваемого в подвергшиеся воздействию камеры сгорания, уменьшает тенденцию к возникновению детонации. Если граница детонации камер сгорания повышается, анализатор границы детонации может передавать сигнал контроллеру наддува увеличить количество наддува, подаваемого в камеры сгорания, чтобы получить преимущество повышенной границы детонации и детонационной стойкости топлива. Если динамика изменений указывает на то, что детонационная граница меняется у меньшей части камер сгорания с меньшей интенсивностью, чем у другой части камер сгорания, анализатор 332 границы детонации может сделать вывод, что изменение границ детонации подвергшихся воздействию камер сгорания не вызвано изменением свойств топлива. Вместо этого изменение детонационной границы для подвергшихся воздействию камер сгорания указывает на изменение в самих подвергшихся воздействию камерах сгорания. Например, наросший нагар или зола в камере сгорания и на других горячих участках могут понизить детонационную границу.

Уменьшенная мощность индивидуальной камеры сгорания от пропуска воздуха кольцами и/или негерметичности клапанов повышает детонационную границу. В некоторых примерах величина изменения детонационной границы различна для каждой камеры сгорания, поскольку некоторые различия в камерах сгорания, которые вызывают изменения детонационной границы, формируют различные величины изменений для различных камер сгорания. Соответственно, анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал на определитель 326 рабочей синхронизации зажигания или другие устройства 334 управления корректировать различия между камерами сгорания. Вдобавок, анализатор 332 границы детонации может различать изменения детонационной границы, вызванные изменениями в топливе (замечая изменение детонационной границы, по существу одинаковое для всех камер сгорания) и изменения детонационной границы, вызванные изменениями в камерах сгорания (замечая изменение детонационной границы, различное по сравнению с другими камерами сгорания) и корректировать оба вида изменений.

То есть, если детонационная граница для одной камеры сгорания или подгруппы камер сгорания понижается, анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал на определитель 326 рабочей синхронизации зажигания вводить запаздывание в рабочую синхронизацию зажигания для одной камеры сгорания или подгруппы камер сгорания в дополнение к любому другому запаздыванию или опережению, применяемому, чтобы корректировать изменения в топливе. Аналогично, если детонационная граница для одной камеры сгорания или подгруппы камер сгорания поднимается, анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал на определитель 326 рабочей синхронизации зажигания вводить опережение в рабочую синхронизацию зажигания для одной камеры сгорания или подгруппы камер сгорания в дополнение к любому другому запаздыванию или опережению, применяемому, чтобы корректировать изменения в топливе. Аналогично, анализатор 332 границы детонации может передавать сигнал на топливный контроллер отрегулировать количество топлива, подаваемого на одну камеру сгорания или подгруппу камер сгорания, и/или на контроллер наддува отрегулировать количество наддува, подаваемого на одну камеру сгорания или подгруппу камер сгорания для корректировки изменений в камерах сгорания, оказывающих воздействие на детонационную границу.

Индивидуальные детонационные границы камер сгорания могут сохраняться в памяти или может анализироваться динамика их изменений, чтобы помочь идентифицировать износ цилиндров. Данные индивидуальных детонационных границ камер сгорания могут быть выходными данными блока 104 управления двигателем, например, для приема оператором и/или использования вне системы двигателя.

На фиг.4 показана в виде схемы работа блока управления двигателем. В операции 410 блок управления двигателем принимает сигналы, указывающие один или несколько параметров состояния двигателя. Как отмечалось выше, параметры состояния двигателя могут в одном случае включать в себя угловое положение коленчатого вала двигателя, параметр, характеризующий крутящий момент двигателя (например, абсолютное давление во впускном коллекторе или плотность во впускном коллекторе), входные данные от датчика детонации и другое. Блок управления двигателем может также принимать сигналы, характеризующие дополнительную информацию, такую как температура воздуха на входе и окружающая влажность.

В операции 412 блок управления двигателем определяет рабочую синхронизацию зажигания по входным данным, принятым в операции 410, а также по входным данным, принятым от дополнительных этапов в способе. Например, блок управления двигателем может определять рабочую синхронизацию зажигания, по меньшей мере, частично на основе обновленных параметров, определенных для камер сгорания, протестированных в операциях 416-430 (рассматриваемых более подробно ниже), если такие операции выполнялись. В операции 414 блок управления двигателем передает сигналы воспламенителям одной или нескольких камер сгорания привести в действие воспламенители для начала события зажигания согласно рабочей синхронизации зажигания. Если одну или несколько камер сгорания тестируют (операции 416-430), блок управления двигателем передает сигналы воспламенителям одной или нескольких камер сгорания, которые не тестируют. Блок управления двигателем беспрерывно осуществляет циклы операций 412 и 414 во время работы двигателя.

Если блок управления двигателем работает с тестированием одной или нескольких камер сгорания, например, в заданные интервалы, при полной нагрузке или почти полной нагрузке двигателя, блок управления двигателя выполняет операции 412-430. В операции 416 блок управления двигателем определяет первоначальное тестирующее опережение зажигания для камер сгорания, которые должны тестироваться. За один раз не все камеры сгорания должны тестироваться, а в одном примере за один раз тестируется одна камера сгорания. Первоначальное тестирующее опережение зажигания может быть заранее запрограммировано в блок управления двигателем, определенное в зависимости от рабочей синхронизации зажигания, определенной в предыдущих циклах тестирования или определенной в ином порядке. В операции 418 блок управления двигателем передает сигналы воспламенителям для одной или нескольких камер сгорания, которые тестируются, привести в действие воспламенители для начала события зажигания согласно рабочей синхронизации зажигания, скомбинированной с тестирующим опережением зажигания. В операции 420 блок управления двигателем определяет, зарегистрировано ли событие детонации, например, по входным данным от датчика детонации. Если событие детонации не зарегистрировано, в операции 422 опережение зажигания тестирования наращивается для достижения большего опережения зажигания, и в следующем цикле работы двигателя операция 418 и операция 420 повторяются. Операции 418-422 повторяются в последующих циклах работы двигателя, пока не будет зарегистрировано событие детонации. Если событие детонации зарегистрировано, в операции 424 определяют границу детонации. Операции 416-424 могут повторяться для других камер сгорания, и в одном случае операции 416-426 повторяются для всех камер сгорания. Тестируемые камеры сгорания могут повторно тестироваться повторным выполнением операций 416-424.

В операции 426 данные границы детонации, определенные в операции 424 для каждой из тестировавшихся камер сгорания, собираются, и в операции 428 данные границы детонации анализируются, как описано выше. В некоторых вариантах осуществления изобретения данные границы детонации анализируют для выдачи данных детонационной стойкости топлива. В некоторых вариантах осуществления изобретения данные границы детонации анализируют для идентификации износа камер сгорания и/или изменений в камерах сгорания, воздействующих на границы детонации, и такая информация может выдаваться. В операции 430 обновленные параметры корректировки рабочей синхронизации зажигания определяют для протестированных камер сгорания, как описано выше, и обновленные параметры корректировки передают в операцию 412 для определения рабочей синхронизации зажигания.

Описано несколько вариантов осуществления изобретения. Тем не менее должно быть понятно, что различные модификации могут выполняться без отступления от сути и объема изобретения. Соответственно другие варианты осуществления изобретения находятся в объеме следующей формулы изобретения.

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано для управления двигателями внутреннего сгорания. Техническим результатом является обеспечение регулирования параметров работы двигателя внутреннего сгорания с учетом изменения качества топлива и условий работы двигателя. Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания с многочисленными камерами сгорания включает ввод опережения в синхронизацию зажигания первой подгруппы камер сгорания от рабочей синхронизации зажигания, пока не зарегистрируют событие детонации, одновременно управляют работой остальных камер сгорания с рабочей синхронизацией зажигания. Определяют первую границу детонации первой подгруппы камер сгорания в соответствии с разницей между рабочей синхронизацией зажигания и синхронизацией зажигания при событии детонации. Определяют характеристики топлива, подаваемого в камеры сгорания в соответствии, по меньшей мере, с первой границей детонации. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания с многочисленными камерами сгорания, заключающийся в том, что: вводят опережение в синхронизацию зажигания первой подгруппы камер сгорания от рабочей синхронизации зажигания, пока не обнаружат событие детонации, одновременно управляют работой остальных камер сгорания с рабочей синхронизацией зажигания; определяют первую границу детонации первой подгруппы камер сгорания в соответствии с разницей между рабочей синхронизацией зажигания и синхронизацией зажигания при событии детонации; вводят опережение в синхронизации зажигания второй подгруппы камер сгорания от рабочей синхронизации зажигания, пока не обнаружат событие детонации, одновременно управляют работой остальных камер сгорания с рабочей синхронизацией зажигания; определяют вторую границу детонации второй подгруппы камер сгорания в соответствии с разницей между рабочей синхронизацией зажигания и синхронизацией зажигания при событии детонации; и определяют характеристики топлива, подаваемого в камеры сгорания, в соответствии с первой и второй границами детонации.

2. Способ по п.1, в котором на этапе определения характеристик топлива, подаваемого в камеры сгорания, определяют детонационную стойкость топлива.

3. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором регулируют рабочую синхронизацию зажигания первой подгруппы камер сгорания по первой рабочей синхронизации зажигания в зависимости от границы детонации, определенной для первой камеры сгорания.

4. Способ по п.1, содержащий этап, на котором регулируют рабочую синхронизацию зажигания второй подгруппы камер сгорания по второй рабочей синхронизации зажигания в зависимости от границы детонации, определенной для второй камеры сгорания.

5. Способ по п.4, в котором первая рабочая синхронизация зажигания и вторая рабочая синхронизация зажигания являются различными, если граница детонации для первой подгруппы камер сгорания и для второй подгруппы камер сгорания отличается.

6. Способ по п.1, в котором первой подгруппой является одна из многочисленных камер сгорания.

7. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором регулируют контроллер подачи топлива в зависимости, по меньшей мере, от одной из первой и второй границ детонации.

8. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап, на котором регулируют контроллер подачи топлива для подачи меньшего количества топлива в первую подгруппу камер сгорания, чем подают во вторую подгруппу камер сгорания, если первая граница детонации понижается.

9. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап, на котором регулируют контроллер наддува в зависимости, по меньшей мере, от одной из первой и второй границ детонации.

10. Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания с многочисленными камерами сгорания, заключающийся в том, что: (I) вводят опережение момента зажигания одной камеры сгорания двигателя с многочисленными камерами сгорания от рабочей синхронизации зажигания, пока не обнаружат событие детонации, одновременно управляют работой остальных камер сгорания с рабочей синхронизацией зажигания; (II) определяют границу детонации одной камеры сгорания; (III) повторяют операции (I) и (II) для последующих камер сгорания, пока не определят границу детонации для множества камер сгорания; и (IV) определяют характеристики топлива, подаваемого в камеры сгорания, в соответствии с определенными границами детонации.

11. Способ по п.10, дополнительно содержащий этапы, на которых: повторяют операции (I) и (III) множество раз; определяют из разницы данных границы детонации, по меньшей мере, между первой из множества камер сгорания и другим множеством камер сгорания через множество раз, что, по меньшей мере, часть изменения границы детонации первой из камер сгорания подлежит изменению в первой камере сгорания.

12. Способ по п.11, дополнительно содержащий этап, на котором регулируют рабочую синхронизацию зажигания первой камеры сгорания в зависимости от изменения границы детонации.

13. Способ по п.11, дополнительно содержащий этап, на котором регулируют, по меньшей мере, одно из следующего: количество топлива, подаваемое в первую камеру сгорания, и количество наддува, подаваемого в первую камеру сгорания, в зависимости от изменения границы детонации.

14. Способ по п.11, дополнительно содержащий этап, на котором собирают данные о границе детонации на основе того, что многократно повторяют операции (I)-(III) и выводят собранные данные границ детонации, соотнесенные с камерами сгорания.

15. Способ по п.10, в котором на этапе определения характеристик топлива, подаваемого в камеры сгорания, определяют детонационную стойкость топлива.

16. Способ по п.10, дополнительно содержащий этап, на котором получают на выходе информацию, характеризующую границу детонации.

17. Способ по п.10, в котором повторяют операции (I) и (II) для последующих камер сгорания, пока не определят границы детонации для множества камер сгорания, при этом повторяют операции (I) и (II), пока не определят границы детонации для всех камер сгорания.

18. Система управления работой двигателя внутреннего сгорания с многочисленными камерами сгорания, содержащая процессор, выполненный с возможностью выполнения операций, содержащих: ввод опережения в синхронизации зажигания первой подгруппы камер сгорания от рабочей синхронизации зажигания, пока не обнаружат событие детонации с одновременным управлением работой остальных камер сгорания с рабочей синхронизацией зажигания; определение первой границы детонации первой подгруппы камер сгорания в соответствии с разницей между рабочей синхронизацией зажигания и синхронизацией зажигания при событии детонации; осуществление опережения в синхронизации зажигания второй подгруппы камер сгорания от рабочей синхронизации зажигания, пока не обнаружат событие детонации с одновременным управлением работой остальных камер сгорания с рабочей синхронизацией зажигания; определение второй границы детонации второй подгруппы камер сгорания в соответствии с разницей между рабочей синхронизацией зажигания и синхронизацией зажигания при событии детонации; и определение характеристик топлива, подаваемого в камеры сгорания в соответствии с первой и второй границами детонации.

19. Система по п.18, в которой процессор выполнен с дополнительной возможностью выполнения операций, содержащих определение детонационной стойкости топлива, подаваемого в камеры сгорания.

20. Система по п.18, в которой процессор выполнен с дополнительной возможностью выполнения операций, содержащих регулировку рабочей синхронизации зажигания первой подгруппы камер сгорания по первой рабочей синхронизации зажигания в зависимости от границы детонации, определенной для первой камеры сгорания.