СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2018 года по МПК F02N19/00 F02P5/153 

Область техники

Изобретение относится к способу управления двигателем внутреннего сгорания вида, указанного в ограничительной части пункта 1.

Уровень техники

Из патентного документа DE 19504105 А1 известен двигатель внутреннего сгорания, который имеет устройство декомпрессии. Это известное устройство декомпрессии автоматически включается при приведении в действие стартера с тросовым приводом, и при этом открывается декомпрессионный клапан. Декомпрессионный клапан закрывается под действием давления сгорания, возникающего в цилиндре при горении топлива.

Зажиганием двигателей внутреннего сгорания управляет, как правило, управляющее устройство. В диапазоне частоты вращения, соответствующем холостому ходу, зажигание происходит в сравнительно поздний момент зажигания. Благодаря этому рост числа оборотов холостого хода происходит не слишком резко, так что достигается постоянное число оборотов холостого хода, и колебания числа оборотов холостого хода получаются незначительными. Однако, как выяснилось, при известных разгрузочных клапанах давление сгорания, которое устанавливается на основе позднего момента зажигания, не всегда оказывается достаточным для того, чтобы закрыть декомпрессионный клапан. Чтобы обеспечивать надежное закрытие декомпрессионного клапана под действием давления сгорания при холостом ходе, необходимо выдерживать жесткие допуски на размеры декомпрессионного клапана, что приводит к большей трудоемкости его производства.

Раскрытие изобретения

В основе изобретения лежит задача создания такого способа управления двигателем внутреннего сгорания, при котором даже просто устроенный декомпрессионный клапан надежно закрывается.

Эта задача решается способом управления двигателем внутреннего сгорания с признаками пункта 1.

Для достижения надежного закрытия декомпрессионного клапана предусматривается, что по меньшей мере в одном рабочем цикле двигателя зажигание происходит в момент, соответствующий закрытию клапана, который соответствует положению угла поворота коленчатого вала, примерно на 5° опережающему самый ранний момент зажигания, в частности, при таком угле поворота коленчатого вала, который проходится по меньшей мере примерно на 5° раньше угла, соответствующего самому раннему моменту зажигания. При этом самый ранний момент зажигания - это момент зажигания, который предусмотрен в качестве самого раннего режимом управления зажиганием при холостом ходе. Соответственно, в области частоты оборотов холостого хода зажигание на по меньшей мере один цикл двигателя переводится в более "раннее" положение. При этом может быть достаточным изменение момента зажигания в сторону раннего зажигания на время только одного цикла двигателя. Однако возможно также предусмотренное смещение момента зажигания в положение "раннее" на протяжении нескольких циклов двигателя, в частности, для нескольких следующих друг за другом циклов двигателя, чтобы обеспечивалось прохождение по меньшей мере одного достаточного сильного сгорания, приводящего к надежному закрытию декомпрессионного клапана. Управление в режиме холостого хода может предусматривать сравнительно поздний момент зажигания, что обеспечивает плавный ход двигателя в области частоты оборотов холостого хода и надежно предотвращает обратный удар двигателя, то есть движение в противоположном направлении вращения. Момент зажигания, предусмотренный режимом управления при холостом ходе, не обязательно должен быть подстроен к давлению закрытия декомпрессионного клапана. В по меньшей мере одном цикле двигателя, в котором зажигание происходит к моменту закрытия, в камере сгорания происходит более интенсивное сгорание. В результате достигается более высокое давление в камере сгорания, которое приводит к надежному закрытию декомпрессионного клапана. Вследствие этого чрезмерно сложная конструкция декомпрессионного клапана или чрезмерная точность изготовления декомпрессионного клапана не требуется.

Применение способа согласно изобретению возможно для любого типа двигателя внутреннего сгорания с декомпрессионным клапаном, например, в обычном двигателе внутреннего сгорания с механическим карбюратором, в двигателе внутреннего сгорания, в котором количество топлива отмеряется электронным блоком, или в других двигателях такого рода. В частности, способ согласно изобретению применяется для двухтактных двигателей, имеющих стартер с тросовым приводом или электрический стартер.

Момент закрывающего зажигания предпочтительно соответствует угловому положению коленчатого вала, находящемуся как максимум примерно на 40° перед самым ранним моментом зажигания. При этом еще удается надежно предотвращать обратный удар двигателя. Момент закрывающего зажигания предпочтительно соответствует углу поворота коленчатого вала, находящемуся по меньшей мере примерно на 10°, в частности, примерно на 20° перед самым ранним моментом зажигания. Вследствие этого достигается достаточно высокое давление сгорания в камере сгорания, так что декомпрессионный клапан надежно закрывается. Режим управления при холостом ходе предпочтительно устанавливает момент зажигания на угол поворота коленчатого вала от 0 до примерно 20° перед верхней мертвой точкой, а момент закрывающего зажигания соответствует угловому положению коленчатого вала от примерно 25 до примерно 50° перед верхней мертвой точкой.

Тот, по меньшей мере один, цикл двигателя, в котором зажигание происходит в момент закрывающего зажигания, предпочтительно приходится на время первых 100 циклов двигателя, в частности, на время первых 50 циклов двигателя после его пуска. Под пуском при этом понимается процесс запуска двигателя внутреннего сгорания до прохождения первого сгорания в камере сгорания. После первого сгорания двигатель внутреннего сгорания работает в режиме холостого хода до тех пор, пока ускорение не выведет скорость его вращения из области частоты оборотов холостого хода.

Чтобы обеспечивать интенсивное сгорание в том по меньшей мере одном цикле двигателя, в котором зажигание происходит в момент закрывающего зажигания, предпочтительно предусмотрено, что этому циклу двигателя предшествует по меньшей мере один цикл двигателя, в котором зажигание не происходит. В частности, по меньшей мере одному циклу двигателя, в котором зажигание происходит в момент закрывающего зажигания, предшествуют несколько циклов двигателя без зажигания. Двигатель внутреннего сгорания предпочтительно зажигается в положении момента закрывающего зажигания до тех пор, пока в камере сгорания не произойдет сгорание. Вследствие этого обеспечивается закрытие декомпрессионного клапана. Для этого предусмотрено, что после каждого цикла двигателя, в котором зажигание произошло в момент закрывающего зажигания, устанавливается, произошло ли сгорание в камере сгорания. Если сгорание не было обнаружено, в следующем цикле двигателя снова предусматривается зажигание в момент закрывающего зажигания. Выявление факта сгорания возможно простым способом посредством наблюдения за числом оборотов коленчатого вала. Если число оборотов при ходе поршня вниз увеличивается более резко, то есть ускорение превышает определенную граничную величину, значит сгорание происходило. Однако выяснение того, произошло ли сгорание, возможно также при помощи датчика давления, предусмотренного в камере сгорания. Также может быть предусмотрено наблюдение за положением декомпрессионного клапана и повторение зажигания в момент закрывающего зажигания до тех пор, пока декомпрессионный клапан не закроется.

Моментом закрывающего зажигания может быть фиксированный момент зажигания, занесенный в память управляющего устройства. Однако также может быть предусмотрено установление момента закрывающего зажигания исходя из момента зажигания, предусмотренного режимом управления при холостом ходе. Например, момент зажигания, предусмотренный режимом управления при холостом ходе, может смещаться на заданное в управляющем устройстве количество угловых градусов поворота коленчатого вала в направлении более "раннего". При этом в качестве момента зажигания, предусмотренного режимом управления при холостом ходе, может рассматриваться момент зажигания для следующего цикла двигателя или момент зажигания предшествовавшего цикла двигателя. Управляющее устройство может предусматривать прекращение управления в режиме холостого хода к тому циклу или тем циклам двигателя, в которых зажигание происходит в положении момента закрывающего зажигания. Однако возможна также перенастройка управляющего устройства после управления в режиме холостого хода или смещение предусмотренного момента зажигания на более раннее положение момента зажигания.

При управлении в режиме холостого хода момент зажигания предпочтительно регулируется в зависимости от числа оборотов двигателя внутреннего сгорания. При этом предусматривается, в частности, что при увеличении числа оборотов момент зажигания смещается в направлении более "позднего". В результате этого достигается плавный ход двигателя внутреннего сгорания при холостом ходе с незначительными колебаниями числа оборотов. Однако также может быть предусмотрено задание режимом управления при холостом ходе постоянного значения момента зажигания. Декомпрессионный клапан открывается в разгрузочное пространство. Разгрузочное пространство представляет собой, в частности, окружающую среду или внутреннее пространство картера двигателя внутреннего сгорания.

Краткий комментарий к Фигурам чертежей

Ниже варианты осуществления изобретения разъясняются на основе чертежей.

Фиг. 1 - вид сбоку углошлифовальной машины,

Фиг. 2 - схематичное изображение конструкции привода углошлифовальной машины с фиг. 1,

Фиг. 3 - схематичный разрез двигателя внутреннего сгорания углошлифовальной машины с фиг. 1,

Фиг. 4 - схематичная диаграмма, на которой показан момент зажигания в зависимости от числа оборотов,

Фиг. 5 - диаграмма, на которой показаны максимальное давление в камере сгорания и момент зажигания для первых 50 циклов двигателя,

Фиг. 6 - диаграмма, на которой показаны ход изменения давления в камере сгорания и момент зажигания для 29-го цикла двигателя с фиг. 5,

Фиг. 7 - диаграмма, на которой показаны ход изменения давления в камере сгорания и момент зажигания для 30-го цикла двигателя диаграммы из фиг. 5,

Фиг. 8 - разрез декомпрессионного клапана,

Фиг. 9 - диаграмма, на которой показаны максимальное давление в камере сгорания и момент зажигания для первых 50 циклов двигателя для дальнейшего варианта осуществления,

Фиг. 10 - схема последовательности операций, которая демонстрирует процесс осуществления способа.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 в качестве варианта осуществления переносного, направляемого вручную рабочего инструмента показана углошлифовальная машина 1. Способ управления двигателем внутреннего сгорания, более подробно описанный ниже, может использоваться также с двигателями внутреннего сгорания, предназначенными для других областей применения, в частности, с двигателями внутреннего сгорания в других рабочих инструментах, таких как, например, мотопилы, триммеры, дутьевые устройства, устройства для распыления, для сбора урожая, газонокосилкам или аналогичных. Углошлифовальная машина 1 имеет корпус 2, на котором закреплены две рукоятки для ведения углошлифовальной машины 1 в процессе эксплуатации, а именно задняя рукоятка 3 и труба-рукоятка 6. На задней рукоятке 3 помещены с возможностью поворота рычаг 4 управления акселератором и блокирующее устройство 5 для рычага управления акселератором. На стороне корпуса 2, противоположной задней рукоятке 3, выступает вперед консоль 8, на свободном конце которой помещен с возможностью вращения отрезной диск 9. На части окружности отрезного диска 9 он покрыт защитной крышкой 12. В корпусе 2 расположен показанный на фиг. 2 двигатель 7 внутреннего сгорания. Отрезной диск 9 приводится во вращательное движение двигателем 7 внутреннего сгорания. Для старта двигателя 7 внутреннего сгорания служит пусковое устройство 10, схематично показанное на фиг. 2, которое имеет рукоятку 11 для запуска. Как показано на фиг. 1, рукоятка 11 для запуска 11 выступает из корпуса 2 углошлифовальной машины 1.

Двигатель 7 внутреннего сгорания, который показан на фиг. 2 схематично, предпочтительно представляет собой одноцилиндровый двигатель, в частности, двигатель, смазываемый рабочей смесью, предпочтительно двухтактный двигатель. Двигатель 7 внутреннего сгорания имеет поршень 15, который посредством шатуна 16 приводит коленчатый вал 17 во вращательное движение вокруг оси 18 вращения. На коленчатом валу 17 укреплен маховик 19. Возможно выполнение маховика 19 в виде колеса вентилятора, имеющего лопасти вентилятора для транспортировки холодного воздуха к двигателю 7 внутреннего сгорания. На стороне двигателя 7 внутреннего сгорания, противоположной маховику, на коленчатом валу 17 расположена центробежная муфта 20. Центробежная муфта 20 имеет не показанные грузы центробежного механизма, соединенные с коленчатым валом 17 без возможности относительного поворота, которые взаимодействуют с цилиндром 21 муфты. Цилиндр 21 муфты соединен без возможности относительного поворота с приводным диском 13, на котором расположен приводной ремень 14. Приводной ремень 14 проходит по консоли 8 и приводит в движение отрезной диск 9. Как показано на фиг. 2, пусковое устройство 10 расположено на консоли 8 рядом с приводным диском 13 и воздействует на коленчатый вал 16.

На фиг. 3 показана конструкция двигателя 7 внутреннего сгорания в деталях. Двигатель 7 внутреннего сгорания имеет цилиндр 27, внутрь которого входят декомпрессионный клапан 22 и свеча 23 зажигания. Управление свечой 23 зажигания происходит посредством управляющего устройства 24. Управляющее устройство 24 управляет также топливным клапаном 25, который в данном варианте осуществления расположен в картере 28 двигателя 7 внутреннего сгорания. Топливный клапан 25 подводит топливо под низким давлением во внутреннее пространство картера 28 двигателя. Внутреннее пространство картера 28 двигателя соединено продувочным каналом 34 с камерой 29 сгорания, выполненной в цилиндре 27. Продувочный канал 34 разделяется на несколько ответвлений, в данном варианте осуществления на четыре ответвления, каждое из которых входит в камеру 29 сгорания через соответствующее продувочное окно 35. Возможно также другое предпочтительное количество или оформление одного или нескольких продувочных каналов 34.

Продувочные окна 35 управляются поршнем 15, схематично показанным на фиг. 3. В области отверстия цилиндра в картер 28 двигателя входит впускной канал 32 с входным отверстием 30, которое также управляется поршнем 15. Впускной канал 32 соединен с внутренним пространством картера 28 двигателя в области верхней мертвой точки поршня 15. Во впускном канале 32 расположен дроссельный элемент 31, который в данном варианте осуществления выполнен как дроссельная заслонка с возможностью поворота. Из камеры 29 сгорания выходит выпускное отверстие 33, также управляемое поршнем 15, которое предпочтительно подсоединяется к не показанному выпуску.

Как показано на фиг. 3, топливный клапан 25 расположен в держателе 26 клапана, который зафиксирован на картере 28 двигателя. Кроме того, в картер 28 двигателя выходит приемное устройство 37 для дальнейших деталей. В приемном устройстве 37 возможно, например, расположение узла, состоящего из температурного датчика и датчика давления. Коленчатый вал 17 шарнирно опирается в картере 28 двигателя посредством подшипника 36. Положение поворота коленчатого вала 17 описывается углом α поворота коленчатого вала. В верхней мертвой точке поршня 15 угол α поворота коленчатого вала равен 0°, а в схематично показанном на фиг. 3 положении в нижней мертвой точке поршня 15 угол α поворота коленчатого вала составляет 180°.

В процессе работы двигателя 7 внутреннего сгорания в области верхней мертвой точки поршня 15, то есть при угле α поворота коленчатого вала, равном 0°, воздух для сгорания всасывается внутрь картера 28 двигателя. К воздуху для сгорания через топливный клапан 25 добавляется дозируемое топливо, которое распыляется вращающимися частями во внутреннем пространстве картера двигателя и вместе с воздухом для сгорания подготавливается в виде топливно-воздушной смеси. Рабочая смесь во внутреннем пространстве картера 28 двигателя сжимается при ходе поршня 15 вниз, то есть при движении поршня 15 по направлению к картеру 28 двигателя, и, как только поршень 15 открывает продувочные окна 35, вдавливается в камеру 29 сгорания. При последующем ходе поршня 15 вверх, то есть при движении поршня 15 по направлению к камере 29 сгорания, топливно-воздушная смесь сжимается в камере 29 сгорания и зажигается в области верхней мертвой точки поршня 15 свечой 23 зажигания. При следующем после этого ходе поршня 15 вниз открывается выпускное отверстие 33, и отходящие газы удаляются из камеры 29 сгорания.

Управление моментом ZZP зажигания в зависимости числа n оборотов двигателя 7 внутреннего сгорания осуществляет управляющее устройство 24 в соответствии с диаграммой, схематично показанной на фиг. 4. Момент ZZP зажигания при этом задается как угол α поворота коленчатого вала перед верхней мертвой точкой поршня 15. Чем дальше внизу представлен на диаграмме момент зажигания, тем раньше по отношению к верхней мертвой точке поршня 15 происходит зажигание, соответствующее этому моменту зажигания. В начальном диапазоне 38 частоты вращения управление моментом зажигания соответствует линии 52. При этом при увеличении числа n оборотов момент ZZP зажигания смещается в направлении "раннего". Начальный диапазон частоты вращения 38 в этом варианте осуществления продолжается примерно до 2000 об/мин. К начальному диапазону частоты вращения примыкает область 39 частоты оборотов холостого хода. Область 39 частоты оборотов холостого хода предпочтительно находится в пределах частот вращения от примерно 1500 до примерно 4000 об/мин. Область 39 частоты оборотов холостого хода находится ниже области 40 частоты вращения при включении сцепления, в которой центробежная муфта 20 начинает входить в зацепление. Область 40 частоты вращения при включении сцепления может находиться в диапазоне от примерно 3000 до примерно до 6000 об/мин. В данном варианте осуществления область 39 частоты оборотов холостого хода находится в пределах от примерно 2000 до примерно 3500 об/мин, а область частоты вращения при включении сцепления - от примерно 4000 до примерно 5500 об/мин.

В области 39 частоты оборотов холостого хода управление моментом ZZP зажигания осуществляется на основе режима 43 управления при холостом ходе, который устанавливает момент ZZP зажигания на определенный фиксированный, самый ранний момент ZZP1 зажигания. Однако также может быть предусмотрено управление моментом ZZP зажигания в области 39 частоты оборотов холостого хода в зависимости числа n оборотов. При этом предусматривают, в частности, что с увеличением числа n оборотов момент ZZP зажигания смещается в направлении более "позднего", причем смещение происходит, в частности, линейно. Соответствующий режим 44 управления при холостом ходе показан на фиг. 4 пунктирной линией.

Процесс пуска начинается с началом запуска, то есть когда пользователь начинает тянуть рукоятку 11 пускового механизма, и заканчивается первым сгоранием в камере 29 сгорания. Вплоть до первого сгорания управление моментом ZZP зажигания происходит в соответствии с линией 52. Если во время работы число n оборотов опускается до области 38 стартовой частоты вращения, выходя из области 39 частоты оборотов холостого хода, то есть в данном варианте осуществления ниже 2000 об/мин, то моментом ZZP зажигания управляют в соответствии с линией 53. При этом предусмотрено смещение момента ZZP зажигания в направлении "раннего". Момент ZZP зажигания, предусмотренный в соответствии с линией 53, при этом может находиться и перед самым ранним моментом ZZP1 зажигания.

Декомпрессионный клапан 22 служит для того, чтобы уменьшать давление сжатия при запуске двигателя 7 внутреннего сгорания, чтобы пользователю требовалось прикладывать меньше усилий для вытягивания рукоятки 11 пускового механизма. Пользователь имеет возможность открыть декомпрессионный клапан 22 перед стартом двигателя 7 внутреннего сгорания вручную. Однако может быть также предусмотрена автоматическая установка декомпрессионного клапана 22 в открытое положение, например, перед или во время приведения в действие пускового устройства 10. Как только в камере 29 сгорания происходит сгорание, декомпрессионный клапан 22 должен закрываться под действием давления сгорания.

На фиг. 8 показана в качестве образца возможная конструкция декомпрессионного клапана 22. Декомпрессионный клапан 22 имеет держатель 55, который образует корпус и в котором расположен запорный элемент 46. Запорный элемент 46 в данном варианте осуществления выполнен в форме штифта и имеет закрывающий участок 54, который при закрытом положении декомпрессионного клапана 22 взаимодействует с выполненным в держателе 55 седлом 45 клапана. В показанном на фиг. 8 открытом положении декомпрессионного клапана воздух из камеры 29 сгорания имеет возможность выходить вдоль наружной поверхности запорного элемента 46 через отверстие 47, выполненное в держателе 55, в разгрузочное пространство - например, в окружающую среду. Если воздух удаляется в окружающую среду, то отверстие 47 открыто наружу. Разгрузочное пространство может представлять собой, например, также внутреннее пространство картера 28 двигателя. Если воздух удаляется во внутреннее пространство картера 28 двигателя, то возможно соединение декомпрессионного клапана 22 с внутренним пространством картера 28 двигателя посредством соединительного трубопровода 56, схематично изображенного на фиг. 3.

Запорный элемент 46 соединен с кнопкой 49 управления, которую должен нажимать пользователь для открытия декомпрессионного клапана 22. При этом пружина 48 сжимается, и фиксирующие шарики 50 заскакивают в фиксирующее углубление 51 запорного элемента 46. На торцевой стороне запорного элемента 46 образованна опорная поверхность 57, на которую действует давление сгорания. Если давление сгорания достаточно высоко, то сила, действующая на опорную поверхность 57, достаточна для того, чтобы вывести фиксирующие шарики 50 из фиксирующего углубления 51, преодолевая силу, воздействующую на фиксирующие шарики 50 со стороны пружинящего элемента 58. Этому оказывает поддержку сила пружины 48.

Декомпрессионный клапан 22 должен быть выполнен таким образом, что запорный элемент 46 надежно фиксируется в открытом положении и что после пуска двигателя 7 внутреннего сгорания обеспечивается надежное закрытие декомпрессионного клапана 22. В зависимости от двигателя 7 внутреннего сгорания давление сгорания в камере 29 сгорания после процесса пуска может быть сравнительно низким. Это показано на фиг. 5. На фиг. 5 представлены первые 50 циклов двигателя х после пуска двигателя 7 внутреннего сгорания, то есть с первого сгорания в камере 29 сгорания. Как показано на фиг. 5, давление р в камере сгорания для первых 28 циклов х двигателя составляет порядка 9 бар. Давление р1 начала закрытия декомпрессионного клапана 22 в данном варианте осуществления находится несколько выше, так что декомпрессионный клапан 22 остается открытым. При этом управление моментом ZZP зажигания осуществляют на основании числа n оборотов, а именно в соответствии с режимом 44 управления при холостом ходе (фиг. 4). Управление моментом ZZP зажигания в зависимости от числа n оборотов получается в результате того, что момент ZZP зажигания на нижней диаграмме на фиг. 5 не постоянен, а незначительно изменяется от цикла к циклу двигателя. Тем не менее, может предусматриваться также постоянный момент ZZP зажигания, например тот, который задается режимом 43 управления при холостом ходе.

К циклу х1 двигателя, который в варианте осуществления является 30-м циклом двигателя после его пуска, момент ZZP зажигания смещается на более ранний, с момента ZZP3 зажигания на момент ZZP2 закрывающего зажигания. Момент ZZP2 закрывающего зажигания предпочтительно находится раньше самого раннего момента ZZP1 зажигания по меньшей мере примерно на 5° угла α поворота коленчатого вала, предпочтительно по меньшей мере примерно на 10° угла α поворота коленчатого вала, в частности 20° угла α поворота коленчатого вала. При этом момент ZZP2 закрывающего зажигания соответствует углу поворота коленчатого вала, проходимому самое большее примерно за 40° до самого раннего момента ZZP1 зажигания. В варианте осуществления момент ZZP2 закрывающего зажигания находится в области от 30 до 35° угла поворота коленчатого вала перед моментом ZZP3 зажигания, в частности, соответствует углу поворота коленчатого вала, проходимому примерно на 33° раньше момента ZZP3 зажигания. Как показано на фиг. 5 в верхней части диаграммы, давление р в камере 29 сгорания вследствие этого поднимается до уровня свыше 15 бар, то есть до давления, значительно превышающего давление р1 начала закрытия декомпрессионного клапана 22. В результате этого декомпрессионный клапан 22 закрывается. И в следующем цикле х2 двигателя, который в варианте осуществления соответствует 31-му циклу двигателя, зажигание также происходит еще раз в момент ZZP2 закрывающего зажигания. Давление р, устанавливающееся в камере 29 сгорания, при этом, правда, ниже, чем в цикле х1 двигателя, однако значительно выше, чем давление р1 начала закрытия декомпрессионного клапана. Декомпрессионный клапан 22 теперь закрыт. Начиная со следующего цикла двигателя х, который в данном варианте осуществления является 32-м циклом двигателя, зажигание происходит снова к моменту ZZP зажигания, установленному режимом 44 управления холостого хода. Давление р в камере 29 сгорания после закрытия декомпрессионного клапана 22 несколько выше, чем перед закрытием декомпрессионного клапана 22, и в большинстве случаев выше давления р1 начала закрытия, что также показано на фиг. 5. Поскольку при холостом ходе сгорание не обязательно должно происходить при каждом цикле двигателя, зажиганием в момент ZZP2 закрытия при больше чем одном цикле двигателя может обеспечиваться выполнение того условия, что по меньшей мере в одном цикле двигателя, в котором зажигание выполнено в момент ZZP2 закрывающего зажигания, происходит сгорание.

Момент ZZP2 закрывающего зажигания может представлять собой фиксированное значение, заложенное в управляющем устройстве 24. Однако также может быть предусмотрено смещение момента ZZP зажигания, установленного режимом 44 управления при холостом ходе, для данного или предшествовавшего цикла х двигателя, на заданный угол α поворота коленчатого вала в направлении более "раннего" - например, на величину от примерно 30 до примерно 35° угла α поворота коленчатого вала. При этом управляющее устройство 24 может прерывать управление моментом ZZP зажигания на основе режима 44 управления при холостом ходе на время по меньшей мере одного цикла х1 двигателя, х2, для которого устанавливается момент закрытия ZZP2. Однако управляющее устройство 24 может также изменить настройку момента ZZP зажигания, предусмотренного режимом 44 управления при холостом ходе, перенеся момент ZZP зажигания на более ранний момент, и к более позднему моменту, предусмотренному управлением 44 при холостом ходе, на свече уже не будет достаточного количества энергии для получения воспламеняющей искры.

В варианте осуществления по фиг. 5 предусмотрено, что момент ZZP2 закрывающего зажигания устанавливается для двух циклов двигателя. При этом оба цикла двигателя приходятся на время первых 100 циклов двигателя, в частности, на время первых 50 циклов двигателя после процесса пуска.

На фиг. 6 показан характер изменения давления p в камере 29 сгорания при цикле двигателя 29. Линия 41 схематично указывает момент зажигания. Как показано на фиг. 6, давление p, которое отражено линией 59, после возникновения воспламеняющей искры увеличивается примерно до 9 бар. Зажигание происходит в момент ZZP3 зажигания, который приходится на промежуток от примерно 10 до примерно 20°, в частности, приблизительно 15°, перед верхней мертвой точкой поршня 15. Пунктирной линией на фиг. 6 изображена кривая 60 сжатия без зажигания, так называемая кривая давления при прокручивании.

На фиг. 7 линией 61 изображен характер изменения давления в камере 29 сгорания при цикле х1 двигателя, следующем за 29-м циклом двигателя. Момент ZZP зажигания, который схематично представлен линией 42, соответствует моменту ZZP2 закрывающего зажигания. Момент ZZP2 закрывающего зажигания соответствует значительно более раннему положению, чем самый ранний момент ZZP1 зажигания, определяемый режимом управления при холостом ходе 39, и в варианте осуществления находится примерно на 47° раньше верхней мертвой точки поршня 15. В результате очень раннего момента зажигания происходит интенсивное сгорание, и давление в камере 29 сгорания поднимается до значения более чем 15 бар. Так как давление p значительно выше давления р1 начала закрытия декомпрессионного клапана 22, декомпрессионный клапан 22 закрывается. На фиг. 7 изображена также сравнительная кривая 60.

На фиг. 9 показан вариант осуществления способа, при котором зажигание прерывается на двух циклах х3 и х4 двигателя перед теми циклами х1 и х2 двигателя, на которых зажигание смещается, переходя на момент ZZP2 закрывающего зажигания. Вследствие этого обеспечивается, что к циклу х1 двигателя камера 29 сгорания хорошо промыта и горючая смесь в камере 29 сгорания имеет благоприятный для сгорания состав, чтобы в камере 29 сгорания произошло сгорание.

На фиг. 10 показана схема последовательности операций альтернативного способа управления двигателем 7 внутреннего сгорания. В ходе технологической операции 62 момент ZZP зажигания устанавливают на основании режима 43 управления при холостом ходе или режима 44 управления при холостом ходе. В ходе технологической операции 63 проверяется, достигнут ли уже цикл х1 двигателя. Если цикл х1 двигателя еще не достигнут, то в ходе технологической операции 62 моментом ZZP зажигания продолжают управлять в соответствии с режимом 43 или 44 управления при холостом ходе. После достижения цикла х1 двигателя момент ZZP зажигания смещается на момент ZZP2 закрывающего зажигания. Затем в ходе технологической операции 65 устанавливается, произошло ли сгорание в камере 29 сгорания. Это может происходить, например, путем определения ускорения коленчатого вала 17 на основании числа n оборотов коленчатого вала 17 или путем определения давления p в камере 29 сгорания. Если сгорание не произошло, то в качестве момента ZZP зажигания снова задается момент ZZP2 закрывающего зажигания и проверяется, произошло ли теперь сгорание. Как только сгорание произошло, момент ZZP зажигания в ходе технологической операции 66 снова устанавливается в соответствии с режимом 43 или 44 управления при холостом ходе.

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к способам управления двигателем внутреннего сгорания при его запуске. Техническим результатом является повышение надежности запуска двигателя, снабженного декомпрессионным клапаном. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель имеет цилиндр, в котором помещен поршень, совершающий возвратно-поступательное движение и приводящий в движение коленчатый вал, помещенный с возможностью поворота в картере двигателя. Поршень ограничивает камеру сгорания, внутрь которой выступает свеча зажигания. Двигатель внутреннего сгорания имеет пусковое устройство для пуска двигателя внутреннего сгорания. Зажигание свечи зажигания происходит в момент (ZZP) зажигания, задаваемый управляющим устройством. Момент (ZZP) зажигания в области частоты оборотов холостого хода определяют на основании режима управления при холостом ходе, в котором имеется самый ранний момент (ZZP1) зажигания. Двигатель внутреннего сгорания имеет декомпрессионный клапан, который в открытом состоянии соединяет камеру сгорания с декомпрессионным пространством и который при пуске двигателя внутреннего сгорания находится в открытом состоянии и закрывается, если давление (p) в камере (29) сгорания превышает давление (p1) начала закрытия. Для достижения надежного закрытия декомпрессионного клапана предусмотрено, что в области частоты оборотов холостого хода для по меньшей мере одного цикла (x1, х2) двигателя зажигание происходит в момент (ZZP2) закрывающего зажигания, отличающийся от момента, задаваемого режимом управления холостого хода, и соответствующий углу поворота коленчатого вала, который по меньшей мере примерно на 5° опережает самый ранний момент (ZZP1) зажигания. 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ управления двигателем внутреннего сгорания, причем двигатель (7) внутреннего сгорания имеет цилиндр (27), в котором помещен поршень (15), совершающий возвратно-поступательное движение и приводящий в движение коленчатый вал (17), помещенный с возможностью поворота в картере (28) двигателя, причем поршень (15) ограничивает камеру (29) сгорания, причем внутрь камеры (29) сгорания выступает свеча (23) зажигания с пусковым устройством (10) для пуска двигателя (7) внутреннего сгорания, согласно которому зажигание свечи (23) зажигания осуществляют в момент (ZZP) зажигания, задаваемый управляющим устройством (24), причем момент (ZZP) зажигания в области (39) частоты оборотов холостого хода определяют на основании режима (43, 44) управления при холостом ходе, в котором имеется самый ранний момент (ZZP1) зажигания, причем двигатель (7) внутреннего сгорания имеет декомпрессионный клапан (22), который в открытом состоянии соединяет камеру (29) сгорания с разгрузочным пространством, причем при пуске двигателя (7) внутреннего сгорания декомпрессионный клапан (22) открыт и причем декомпрессионный клапан (22) закрывается, если давление (р) в камере (29) сгорания превышает давление (р1) начала закрытия,

отличающийся тем, что в области (39) частоты оборотов холостого хода для по меньшей мере одного цикла (х1, х2) двигателя зажигание осуществляют в момент (ZZP2) закрывающего зажигания, отличающийся от момента, задаваемого режимом (43, 44) управления холостого хода, и соответствующий углу (α) поворота коленчатого вала, который по меньшей мере примерно на 5° опережает самый ранний момент (ZZP1) зажигания.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что момент (ZZP2) закрывающего зажигания соответствует углу (α) поворота коленчатого вала, составляющему максимум примерно 40°, перед самым ранним моментом (ZZP1) зажигания.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что момент (ZZP2) закрывающего зажигания соответствует углу (α) поворота коленчатого вала, составляющему по меньшей мере примерно 20°, перед самым ранним моментом (ZZP1) зажигания.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в режиме (43, 44) управления при холостом ходе устанавливают момент (ZZP) зажигания на угол (α) поворота коленчатого вала от 0 до примерно 20° перед верхней мертвой точкой.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что момент (ZZP2) закрывающего зажигания соответствует углу (α) поворота коленчатого вала, составляющему от примерно 25 до примерно 50°, перед верхней мертвой точкой.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один цикл (х1, х2) двигателя, в котором зажигание осуществляют в момент (ZZP2) закрывающего зажигания, имеет место на протяжении первых 100 циклов двигателя (x), в частности на протяжении первых 50 циклов (x) двигателя, после процесса его пуска.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанному по меньшей мере одному циклу (х1, х2) двигателя, в котором зажигание осуществляют в момент (ZZP2) закрывающего зажигания, предшествует по меньшей мере один цикл (х3, х4) двигателя, в котором зажигание не происходит.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после цикла (х1) двигателя, в котором зажигание произошло в момент (ZZP2) закрывающего зажигания, устанавливают, произошло ли сгорание в камере (29) сгорания и, если сгорание не обнаружено, в следующем цикле двигателя (х2) повторно осуществляют зажигание в момент (ZZP2) закрывающего зажигания.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что момент (ZZP2) закрывающего зажигания представляет собой фиксированное значение момента (ZZP) зажигания, занесенное в память управляющего устройства.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что момент (ZZP2) закрывающего зажигания устанавливают исходя из момента (ZZP) зажигания, предусмотренного режимом (43, 44) управления при холостом ходе.

11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в режиме (43, 44) управления при холостом ходе регулируют момент (ZZP) зажигания в зависимости числа (n) оборотов двигателя (7) внутреннего сгорания.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в режиме (43, 44) управления при холостом ходе задают в качестве момента (ZZP) зажигания постоянное значение момента зажигания.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разгрузочное пространство представляет собой окружающую среду или внутреннее пространство картера (28) двигателя.