СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВОЙНЫМ ВПРЫСКОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК F02M43/04 F02D19/06 F02M51/02 F02D41/04 

Данное изобретение относится к способу управления двойным впрыском и к устройству для его применения, в частности к способу управления двойным впрыском и к устройству для его применения, которое автоматически осуществляет переключение топлива с бензина на сжиженный газ, соответственно со сжиженного газа на бензин, и повышает эффективность при переключении топлива.

При использовании устройства, которое при всех рабочих условиях обеспечивает необходимое для двигателя топливо в наиболее легко сгораемом виде, важной составляющей частью обычно является управление топливом транспортного средства, которое оказывает сильное влияние на мощность двигателя, в частности силу и экономичность двигателя.

Управление топливом осуществляется в обычных транспортных средствах, содержащих бак для топлива, топливный насос, топливный фильтр, распределитель топлива, форсунку для впрыска топлива, двигатель, различные датчики, регулятор давления топлива и электронное управляющее устройство.

В топливном баке хранится топливо, топливный насос всасывает топливо из топливного бака и направляет его в карбюратор, соответственно, в устройство впрыска топлива. Топливный фильтр удаляет содержащиеся в топливе посторонние тела. Распределитель топлива установлен во впускном коллекторе, он подает и равномерно распределяет топливо в форсунки впрыска топлива.

Форсунки впрыска топлива впрыскивают в соответствии с выдаваемыми электронным блоком управления управляющими сигналами топливо во впускной коллектор каждого цилиндра. Двигатель снабжается топливом через форсунки впрыска топлива, приводится в действие и приводит в движение автомобиль. Различные датчики измеряют массу всасываемого воздуха, нагрузку, содержание кислорода в отработавших газах, температуру воды, температуру всасываемого воздуха, а также уменьшение и увеличение скорости. После преобразования результатов измерения в электрические сигналы, датчики передают их в электронный блок управления. Регулятор давления топлива направляет излишнее топливо через возвратный трубопровод назад в топливный бак, так что поддерживается давление, с которым топливо подается в форсунки впрыска топлива, всегда превышающее давление во впускном коллекторе, т.е. составляет примерно 2,25 кгс/см². После вычисления в электронном блоке управления на основании различных сигналов измерения подходящего момента впрыска, в форсунки впрыска топлива подаются соответствующие управляющие сигналы и приводятся в действие форсунки впрыска топлива.

Кроме того, в транспортных средствах с двойным топливом (т.е. с двумя видами топлива), в которых двигатель приводится в действие с помощью двух видов топлива, при переключении топлива с бензина на сжиженный газ, соответственно с сжиженного газа на бензин, до настоящего времени применялись либо одновременно две форсунки впрыска или же применялся разделенный по цилиндрам способ последовательного переключения топлива.

Известные способы, в которых во время переключения топлива впрыск осуществляется одновременно, имеют на основании чрезмерной подачи топлива в виде бензина и сжиженного газа недостатки потери топлива или остановки двигателя.

Способ с последовательным переключением впрыска также имеет недостатки: аналогично пропуску зажигания двигатель останавливается или же транспортное средство двигается рывками.

Другим недостатком является то, что в случае, когда имеется недостаточно топлива или в аварийных ситуациях, переключение топлива происходит не автоматически и без требования пользователя.

Для решения проблем, возникающих при переключении топлива, необходимо принимать меры.

Задачей данного изобретения является устранение указанных выше недостатков посредством создания способа управления двойным впрыском и применяющего его устройства, которое автоматически осуществляет переключение топлива с бензина на сжиженный газ, соответственно со сжиженного газа на бензин, и повышает эффективность переключения топлива.

Способ управления двойным впрыском, согласно первому аспекту данного изобретения, для решения указанной выше задачи характеризуется тем, что содержит следующие стадии:

- стадию, в которой с помощью блока управления впрыском оценивают, выполняются ли в двигателе с больше чем одним топливом, при этом для выбора имеется топливо 1 и топливо 2, заданные условия выполнения логики переключения топлива, чтобы переключить топливо на указанное выше топливо 1 или указанное выше топливо 2;

- стадию, в которой, при выполнении указанных выше условий выполнения, за счет выполнения указанной выше логики переключения топлива, подают в цилиндр 1 двигателя в каждом цикле количество топлива по схеме, так что доля топлива, впрыскиваемого затронутой переключением форсунки впрыска, увеличивается, в то время как доля топлива, впрыскиваемого не затронутой переключением форсунки впрыска, уменьшается, а остальные цилиндры двигателя снабжают количеством топлива с последовательным повторением указанной выше схемы;

- стадию, в которой выполняют участок схемы, в котором подаваемое по указанной схеме в цилиндр 1 общее количество топлива впрыскивается затронутой переключением форсункой впрыска, и переключение топлива завершают, когда указанный участок схемы последовательно выполняется один раз во всех остальных цилиндрах.

Предпочтительно, что указанная выше доля установлена заранее для каждого цикла.

Предпочтительно, указанные выше условия выполнения содержат случаи, в которых со стороны пользователя имеется команда на переключение топлива или в которых одно из обоих топлив, топливо 1 или топливо 2, находится ниже заданного заранее уровня и тем самым имеется в недостаточном количестве.

Кроме того, устройство для управления двойным впрыском, согласно второму аспекту данного изобретения, характеризуется тем, что содержит следующие компоненты:

- компонент, с помощью которого оценивается, выполняются ли в двигателе, работающем с больше чем одним топливом, при этом для выбора имеется топливо 1 и топливо 2, заданные условия выполнения логики переключения топлива, чтобы выполнить переключение топлива на указанное выше топливо 1 или указанное выше топливо 2;

- блок 1 управления впрыском, в котором, при выполнении указанных выше условий выполнения, за счет выполнения указанной выше логики переключения топлива, подают в цилиндр 1 двигателя в каждом цикле количество топлива по схеме, так что доля топлива, впрыскиваемого затронутой переключением форсунки впрыска, увеличивается, в то время как доля топлива, впрыскиваемого не затронутой переключением форсунки впрыска, уменьшается, а остальные цилиндры двигателя снабжаются количеством топлива с последовательным повторением указанной выше схемы;

- блок 2 управления впрыском, в котором выполняется участок схемы, в котором подаваемое по упомянутой выше схеме в цилиндр 1 общее количество топлива впрыскивается затронутой указанным переключением форсункой впрыска, и переключение топлива завершается, когда указанный участок схемы последовательно выполняется один раз во всех остальных цилиндрах.

Предпочтительно, что характеристика для указанной выше доли установлена заранее для каждого указанного цикла.

Предпочтительно, что указанные выше условия выполнения содержат случаи, в которых со стороны пользователя имеется команда на переключение топлива или в которых одно из обоих топлив, топливо 1 или топливо 2, находится ниже заданного заранее уровня и тем самым имеется в недостаточном количестве.

Следовательно, преимущества данного изобретения состоят в том, что переключение топлива с бензина на сжиженный газ, соответственно со сжиженного газа на бензин, выполняется автоматически и что может повышаться эффективность переключения, за счет чего можно предотвращать потери топлива и остановку двигателя.

На прилагаемых к данному описанию чертежах показаны предпочтительные примеры выполнения данного изобретения для иллюстрации технической идеи данного изобретения; при этом данное изобретение не ограничивается показанными примерами выполнения. На чертежах изображено:

фиг. 1 - блок-схема устройства управления впрыском, согласно одному примеру выполнения данного изобретения;

фиг. 2 - результат выполнения логики переключения топлива, согласно одному примеру выполнения данного изобретения;

фиг. 3 - результат выполнения логики переключения топлива, согласно одному примеру выполнения данного изобретения, для случая переключения топлива с сжиженного газа на бензин;

фиг. 4 - результат выполнения логики переключения топлива, согласно одному примеру выполнения данного изобретения, для случая переключения топлива с бензина на сжиженный газ;

фиг. 5 - схема выполнения способа управления впрыском, согласно одному варианту выполнения данного изобретения.

Для лучшего понимания данного изобретения, преимуществ данного изобретения, а также достигаемых при выполнении данного изобретения целей ниже приводится подробное описание предпочтительного примера выполнения устройства (100) управления впрыском, согласно данному изобретению, со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства (100) управления впрыском, согласно одному примеру выполнения данного изобретения. Как показано на фиг. 1 лишь в качестве примера, устройство (100) управления впрыском содержит:

- конструктивный элемент, с помощью которого оценивается, выполняются ли в двигателе (400), работающем с больше чем одним топливом, при этом для выбора имеется бензин и сжиженный газ (LPG), предварительно заданные условия выполнения логики переключения топлива, чтобы переключить топливо на привод посредством бензина или на привод посредством сжиженного газа;

- блок 1 управления впрыском, с помощью которого, в случае когда результат оценки с помощью конструктивного элемента соответствует условиям выполнения, за счет выполнения логики переключения топлива, количество топлива, подаваемое в цилиндр 1 двигателя (400), подается в каждом цикле по схеме, так что доля топлива, впрыскиваемого затронутой переключением форсунки впрыска, увеличивается, в то время как доля топлива, впрыскиваемого не затронутой переключением форсунки впрыска, уменьшается, и с помощью которого в остальные цилиндры двигателя подается количество топлива с последовательным повторением указанной выше схемы;

- блок 2 управления впрыском, с помощью которого - после ввода участка схемы, в котором подаваемое по указанной схеме в цилиндр 1 общее количество топлива впрыскивается затронутой переключением топлива форсункой впрыска - переключение топлива завершается, когда введенный участок схемы последовательно выполнился один раз также во всех остальных цилиндрах.

При этом можно в качестве примеров, т.е. в качестве условий для выполнения логики переключения, привести следующие возможности: случай, когда пользователь отдает команду на выполнение переключения топлива со сжиженного газа на бензин, соответственно с бензина на сжиженный газ, или случай, когда сжиженный газ или бензин находится ниже заданного ранее уровня и тем самым имеется недостаточное количество топлива.

Когда эти условия выполняются, то устройство (100) управления впрыском посредством автоматической эксплуатации может более эффективно выполнять управление подаваемым в двигатель (400) топливом.

Кроме того, происходит согласование с определяемой с помощью логики переключения долей топлива в каждом цикле двигателя (400), как будет более подробно пояснено ниже.

Затронутая переключением топлива форсунка впрыска может быть как форсункой (200) впрыска бензина, так и форсункой (300) впрыска сжиженного газа, а также не затронутая переключением топлива форсунка впрыска может быть как форсункой (200) впрыска бензина, так и форсункой (300) впрыска сжиженного газа.

Соответственно, бензин хранится в баке 500 для бензина, а сжиженный газ - в баке 600 для сжиженного газа. При этом также предусмотрен регулятор 700 давления сжиженного газа.

На фиг. 2 показан в качестве примера результат выполнения логики переключения топлива, согласно данному изобретению. Как показано на фиг. 2, в качестве примера взят снабженный четырьмя цилиндрами двигатель 400.

При выполнении, например, переключения топлива с бензина на сжиженный газ, когда выполняются условия для выполнения логики переключения топлива, за счет выполнения переключения топлива с помощью устройства 100 управления форсунками достигается, что подаваемое в течение всего цикла 1 в цилиндр 1 двигателя 400 общее количество топлива наполовину состоит из бензина и наполовину из сжиженного газа.

Дополнительно к этому, за исключением цилиндра 1, для цилиндров 2-4 сохраняется прежний впрыск топлива, как перед переключением.

Затем в цикле 2 в цилиндр 1 впрыскивается ¼ бензина и ¾ сжиженного газа, а в цилиндр 2 впрыскивается наполовину бензин и наполовину сжиженный газ.

При этом за исключением цилиндра 1 и цилиндра 2 в цилиндре 3 и цилиндре 4 сохраняется впрыск топлива как перед переключением.

Затем в цикле 3 в цилиндр 1 впрыскивается лишь сжиженный газ, в цилиндр 2 впрыскивается ¼ бензина и ¾ сжиженного газа, и в цилиндр 3 впрыскивается наполовину бензин и наполовину сжиженный газ.

При этом в цилиндр 4 сохраняется впрыск топлива как перед переключением.

Затем в цикле 4 в цилиндр 1 и цилиндр 2 впрыскивается лишь сжиженный газ, в цилиндр 3 впрыскивается ¼ бензина и ¾ сжиженного газа, и в цилиндр 4 впрыскивается наполовину бензин и наполовину сжиженный газ.

Затем в цикле 5 в цилиндр 1, цилиндр 2 и цилиндр 3 впрыскивается лишь сжиженный газ, в цилиндр 4 впрыскивается ¼ бензина и ¾ сжиженного газа.

Наконец, в цикле 6 в цилиндр 1, цилиндр 2, цилиндр 3 и цилиндр 4 впрыскивается лишь сжиженный газ, и тем самым завершается процесс переключения топлива.

На фиг. 3 показан в качестве примера результат выполнения логики переключения топлива, согласно данному изобретению, в случае переключения топлива со сжиженного газа на бензин. Как показано лишь в качестве примера на фиг. 3, в двигателе 400 можно без проблем осуществлять переключение топлива с сжиженного газа на бензин посредством поэтапного согласования долей тем, что подаваемое в цикле 1 в соответствующий цилиндр общее количество топлива наполовину состоит из бензина и наполовину из сжиженного газа, подаваемое в следующем цикле 2 в соответствующий цилиндр общее количество топлива состоит на ¼ из сжиженного газа и на ¾ из бензина.

При этом доли, которые регулируются с помощью логики переключения топлива, не являются неизменными, задаваемыми данным изобретением значениями, а возможными долями, которые основываются на максимальной эффективности достигаемых результатов испытаний, соответственно, которые устанавливаются в качестве подходящих значений.

На фиг. 4 показан в качестве примера результат выполнения логики переключения топлива, согласно данному изобретению, в случае переключения топлива с бензина на сжиженный газ. Как показано лишь в качестве примера на фиг. 4, в двигателе 400 можно без проблем осуществлять переключение топлива с бензина на сжиженный газ посредством поэтапного согласования долей тем, что подаваемое в цикле 1 в соответствующий цилиндр общее количество топлива наполовину состоит из бензина и наполовину из сжиженного газа, подаваемое в следующем цикле 2 в соответствующий цилиндр общее количество топлива состоит на ¼ из бензина и на ¾ из сжиженного газа.

На фиг. 5 показан пример выполнения схемы работы устройства 100 управления впрыском, согласно данному изобретению. На фиг. 5 показано лишь в качестве примера выполнение способа управления впрыском (стадии S1 и S3) для случая, когда при работающем 4-х цилиндровом двигателе 400 и находящемся в работе транспортном средстве выполняются условия для выполнения логики переключения топлива.

Когда выполняются условия для выполнения логики переключения топлива с бензина на сжиженный газ (S5), то выполняется соответствующее переключение топлива, при этом общее количество топлива, которое подается в цикле 1 двигателя 400 в цилиндр 1 двигателя 400, состоит наполовину из сжиженного газа и наполовину из бензина (S7 и S9).

Дополнительно к этому, за исключением цилиндра 1, для цилиндров 2-4 сохраняется впрыск топлива как перед переключением.

Затем в цикле 2 в цилиндр 1 впрыскивается ¼ бензина и ¾ сжиженного газа, а в цилиндр 2 впрыскивается наполовину бензин и наполовину сжиженный газ (S11).

За исключением цилиндра 1 и цилиндра 2, в цилиндре 3 и цилиндре 4 сохраняется впрыск топлива как перед переключением.

Затем в цикле 3 в цилиндр 1 впрыскивается лишь сжиженный газ, в цилиндр 2 впрыскивается ¼ бензина и ¾ сжиженного газа, и в цилиндр 3 впрыскивается наполовину бензин и наполовину сжиженный газ (S13).

При этом в цилиндр 4 сохраняется впрыск топлива как перед переключением.

Затем в цикле 4 в цилиндр 1 и цилиндр 2 впрыскивается лишь сжиженный газ, в цилиндр 3 впрыскивается ¼ бензина и ¾ сжиженного газа, и в цилиндр 4 впрыскивается наполовину бензин и наполовину сжиженный газ (S15).

Затем в цикле 5 в цилиндр 1, цилиндр 2 и цилиндр 3 впрыскивается лишь сжиженный газ, в цилиндр 4 впрыскивается ¼ бензина и ¾ сжиженного газа (S17).

Наконец, в цикле 6 в цилиндр 1, цилиндр 2, цилиндр 3 и цилиндр 4 впрыскивается лишь сжиженный газ, и тем самым завершается процесс переключения топлива (S19 и S21).

Соответственно, когда выполняются условия для выполнения логики переключения топлива со сжиженного газа на бензин (S5), то выполняется соответствующее переключение топлива, при этом общее количество топлива, которое подается в цикле 1 двигателя 400 в цилиндр 1 двигателя 400, состоит наполовину из бензина и наполовину из сжиженного газа (S23 и S25).

Дополнительно к этому, за исключением цилиндра 1, для цилиндров 2-4 сохраняется впрыск топлива как перед переключением.

Затем в цикле 2 в цилиндр 1 впрыскивается ¼ сжиженного газа и ¾ бензина, а в цилиндр 2 впрыскивается наполовину бензин и наполовину сжиженный газ (S27).

За исключением цилиндра 1 и цилиндра 2, в цилиндре 3 и цилиндре 4 сохраняется впрыск топлива как перед переключением.

Затем в цикле 3 в цилиндр 1 впрыскивается лишь бензин, в цилиндр 2 впрыскивается ¼ сжиженного газа и ¾ бензина, и в цилиндр 3 впрыскивается наполовину бензин и наполовину сжиженный газ (S29).

При этом в цилиндр 4 сохраняется впрыск топлива как перед переключением.

Затем в цикле 4 в цилиндр 1 и цилиндр 2 впрыскивается лишь бензин, в цилиндр 3 впрыскивается ¼ сжиженного газа и ¾ бензина, и в цилиндр 4 впрыскивается наполовину бензин и наполовину сжиженный газ (S31).

Затем в цикле 5 в цилиндр 1, цилиндр 2 и цилиндр 3 впрыскивается лишь бензин, в цилиндр 4 впрыскивается ¼ сжиженного газа и ¾ бензина (S33).

Наконец, в цикле 6 в цилиндр 1, цилиндр 2, цилиндр 3 и цилиндр 4 впрыскивается лишь бензин, и тем самым завершается процесс переключения топлива (S35 и S37).

Приведенное выше описание дано применительно к предпочтительным примерам выполнения данного изобретения, однако для специалистов в данной области техники понятно, что данное изобретение может быть изменено или улучшено, без отклонения от идеи прилагаемой формулы изобретения и выхода за объем защиты данного изобретения.

Кроме того, данное изобретение за счет того, что оно обеспечивает автоматическое переключение топлива с бензина на сжиженный газ, соответственно, со сжиженного газа на бензин и повышение эффективности переключения топлива, пригодно для промышленного применения, поскольку оно имеет не только привлекательность для рынка и деловой потенциал, но также действительно может быть реализовано.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ управления двойным впрыском, включающий стадию, в которой с помощью устройства управления впрыском оценивают, выполняются ли в работающем с больше чем одним топливом двигателе заданные ранее условия выполнения логики переключения топлива, чтобы выполнить переключения топлива на привод посредством указанного топлива 1 или на привод посредством указанного топлива 2. Стадию, в которой, при выполнении указанных условий, за счет выполнения указанной логики переключения топлива, подают в цилиндр 1 двигателя в каждом цикле количество топлива по запрограммированной схеме, так что доля топлива, впрыскиваемого затронутой переключением форсункой увеличивается, в то время как доля топлива, впрыскиваемого не затронутой переключением форсункой уменьшается, а остальные цилиндры двигателя снабжают количеством топлива с последовательным повторением указанной схемы. Стадию, в которой выполняют участок схемы, в котором подаваемое по указанной схеме в указанный цилиндр 1 общее количество топлива впрыскивается затронутой переключением форсункой впрыска, и переключение топлива завершают, когда указанный участок схемы последовательно выполняется один раз во всех остальных цилиндрах. Также рассмотрено устройство для управления впрыском. Технический результат заключается в повышении эффективности переключения топлива. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ управления двойным впрыском, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:
- стадию, в которой с помощью устройства управления впрыском оценивают, выполняются ли в работающем с больше чем одним топливом - при этом для выбора имеется топливо 1 и топливо 2 - двигателе заданные ранее условия выполнения логики переключения топлива, чтобы выполнить переключения топлива на привод посредством указанного топлива 1 или на привод посредством указанного топлива 2;
- стадию, в которой, при выполнении указанных условий выполнения, за счет выполнения указанной логики переключения топлива, подают в цилиндр 1 двигателя в каждом цикле количество топлива по схеме, так что доля топлива, впрыскиваемого затронутой переключением форсунки впрыска, увеличивается, в то время как доля топлива, впрыскиваемого не затронутой переключением форсунки впрыска, уменьшается, а остальные цилиндры двигателя снабжают количеством топлива с последовательным повторением указанной схемы;
- стадию, в которой выполняют участок схемы, в котором подаваемое по указанной схеме в указанный цилиндр 1 общее количество топлива впрыскивается затронутой переключением форсункой впрыска, и переключение топлива завершают, когда указанный участок схемы последовательно выполняется один раз во всех указанных остальных цилиндрах.

2. Способ управления двойным впрыском по п. 1, отличающийся тем, что характеристику указанной доли устанавливают заранее для каждого указанного цикла.

3. Способ управления двойным впрыском по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что указанные условия выполнения содержат случаи, в которых со стороны пользователя имеется команда на переключение топлива или в которых одно из обоих топлив, топливо 1 или топливо 2, находится ниже заданного заранее уровня и тем самым имеется в недостаточном количестве.

4. Устройство для управления впрыском, отличающееся тем, что содержит следующие компоненты:
- компонент, с помощью которого оценивается, выполняются ли в работающем с больше чем одним топливом - при этом для выбора имеется топливо 1 и топливо 2 - двигателе заданные заранее условия выполнения логики переключения топлива, чтобы переключить топливо на привод посредством указанного топлива 1 или на привод посредством указанного топлива 2;
- блок 1 управления впрыском, в котором, при выполнении указанных выше условий выполнения, за счет выполнения указанной выше логики переключения топлива, в цилиндр 1 двигателя подается в каждом цикле количество топлива по схеме, так что доля топлива, впрыскиваемого затронутой переключением форсунки впрыска, увеличивается, в то время как доля топлива, впрыскиваемого не затронутой переключением форсунки впрыска, уменьшается, а остальные цилиндры двигателя снабжаются количеством топлива с последовательным повторением указанной схемы;
- блок 2 управления впрыском, в котором выполняется участок схемы, в котором подаваемое по указанной схеме в цилиндр 1 общее количество топлива впрыскивается затронутой переключением форсункой впрыска, и переключение топлива завершается, когда указанный участок схемы последовательно выполняется один раз во всех остальных цилиндрах.

5. Устройство управления впрыском по п. 4, отличающееся тем, что характеристику указанной доли устанавливают заранее для каждого указанного цикла.

6. Устройство управления впрыском по любому из пп. 4 или 5, отличающееся тем, что указанные условия выполнения содержат случаи, в которых со стороны пользователя имеется команда на переключение топлива или в которых одно из обоих топлив, топливо 1 или топливо 2, находится ниже заданного заранее уровня и тем самым имеется в недостаточном количестве.