使用燃料加油速率控制的發(fā)動機速度穩(wěn)定的制作方法中已經(jīng)作出了某些改進,但本創(chuàng)造人認為可以坦率地說還沒有一種改進在克服這種發(fā)動機表面上固有的和不抱負的特征方面取得完全的勝利。

對一可調(diào)整的柴油機中的發(fā)動機怠速的掌握,歷來立足于掌握在氣缸內(nèi)作往復運動的活塞的沖程過程中引入到各氣缸內(nèi)的燃料量即,基于每一沖程的燃料量。

通過對其觀看,使用大致相同的每沖程的燃料量,柴油機能夠在任何多個不同的速度下運行,本創(chuàng)造人認為利用嚴格掌握每沖程的燃料量來掌握怠速的掌握策略不能有效掌握怠速。

通過已知的裝置和硬件詳細實施用來掌握發(fā)動機加燃料的一熟知的調(diào)整算法的一熟知的怠速調(diào)整器,在依據(jù)每沖程的燃料量運行時易于產(chǎn)生不穩(wěn)定性,現(xiàn)以以下的情形予以說明該已知的怠速調(diào)整器。

假如為了在一盼望的怠速下運行發(fā)動機而將怠速調(diào)整器鎖定到每沖程一特定的燃料量,則諸如因一被發(fā)動機驅(qū)動的附件被致動而引起發(fā)動機載荷的變化那樣的、降低發(fā)動機速度的任何變化,將必定地降低輸入到發(fā)動機內(nèi)的加燃料的速率。

換句話說,由于發(fā)動機減速,每單位時間的沖程變少,而每沖程的燃料量保持不變。

這正好與發(fā)動機為了保持盼望的怠速的實際需要相反,因此,怠速變得不穩(wěn)定,至少臨時地不穩(wěn)定。

假如為了在相同的盼望的怠速下運行發(fā)動機而將怠速調(diào)整器鎖定到那個相同的每沖程特定的燃料量,則諸如因那個被發(fā)動機驅(qū)動的附件不被致動而引起發(fā)動機載荷的變化那樣的、增加發(fā)動機速度的任何變化,將必定地增加輸入到發(fā)動機內(nèi)的加燃料的速率。

換句話說,由于發(fā)動機加速,每單位時間的沖程變多,而每沖程的燃料量保持不變。

這正好與發(fā)動機為了保持盼望的怠速的實際需要相反,因此,怠速變得不穩(wěn)定,至少臨時地不穩(wěn)定。

盡管電子掌握系統(tǒng)的問世在柴油機掌握技術和造成的發(fā)動機特性方面產(chǎn)生了顯著的進步,但調(diào)整策略還連續(xù)依靠于每沖程的燃料量作為怠速掌握的基礎。

柴油機的電子掌握系統(tǒng)的進展導致單獨的電子模塊用于發(fā)動機掌握和用于燃料掌握,它們的存在對于怠速的調(diào)整造成進一步的簡單程度。

一發(fā)動機掌握模塊有時也稱之為,而一燃料掌握模塊稱之為噴射器掌握模塊,但它們能彼此連通,各具有其自己單獨的處理系統(tǒng)。

單獨的和模塊的使用將增加的指令放置在怠速調(diào)整器上,這樣趨使怠速的穩(wěn)定變得更加困難。

這根本的緣由在于不同模塊之間的聯(lián)通和時序支配上的延遲,不同的模塊在發(fā)動機速度測量的瞬間和由于發(fā)動機速度變化引起的加油變化的瞬時之間形成相移。

在任何的反饋掌握系統(tǒng)中,電子的發(fā)動機調(diào)整器是一個實例,相移通常是調(diào)諧掌握回路增益的一限制因素。

增加相移趨于使掌握的穩(wěn)定性變小,假如相移變得太大,則最終會不穩(wěn)定。

表面上看來是柴油機中固有的怠速穩(wěn)定性和由使用單獨的電子模塊引起的增加的相移的組合,可認為對于優(yōu)化一發(fā)動機調(diào)整器中的怠速的掌握目的是起相反作用的。

假如掌握回路的增益失諧而獲得穩(wěn)定性,則當發(fā)動機載荷變化時發(fā)動機相應性很差。

假如為了更好地相應而提高增益,則系統(tǒng)趨向不穩(wěn)定。

本創(chuàng)造人認為,為掌握一受控柴油機中的發(fā)動機怠速所實施的策略中的基本變化主要是為獲得最可能的方法來優(yōu)化發(fā)動機怠速的掌握。

創(chuàng)造內(nèi)容本創(chuàng)造涉及為避開怠速不穩(wěn)定性在柴油機掌握系統(tǒng)策略中實施的一種改進。

本創(chuàng)造的一個方面涉及一種用來調(diào)整一壓燃式內(nèi)燃機的方法。

該方法包括處理實際的發(fā)動機速度和盼望的發(fā)動機速度的數(shù)據(jù)值,以產(chǎn)生發(fā)動機速度誤差的數(shù)據(jù)值;依據(jù)一調(diào)整器算法,處理發(fā)動機速度誤差的數(shù)據(jù)值,以便產(chǎn)生調(diào)整發(fā)動機加油的一質(zhì)量燃料消耗率的數(shù)據(jù)值;處理調(diào)整發(fā)動機加油的質(zhì)量燃料消耗率的數(shù)據(jù)值和實際發(fā)動機速度的數(shù)據(jù)值,以產(chǎn)生在一發(fā)動機氣缸內(nèi)的一活塞的一隨后的沖程過程中、待噴射到該氣缸內(nèi)的一燃料量的一數(shù)據(jù)值;以及在該沖程過程中,將該燃料量噴射到該氣缸內(nèi)。

另一方面涉及一壓燃式內(nèi)燃機,它包括多個氣缸,在發(fā)動機的循環(huán)過程中,一加油系統(tǒng)將燃料噴射到這些氣缸內(nèi);一發(fā)動機掌握系統(tǒng)包括用來調(diào)整發(fā)動機的一調(diào)整器;以及一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),用來處理調(diào)整發(fā)動機有用的各種數(shù)據(jù),包括實際發(fā)動機速度和要求發(fā)動機速度的數(shù)據(jù)值。

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)重復以下操作處理實際發(fā)動機速度和盼望的發(fā)動機速度的數(shù)據(jù)值,以產(chǎn)生多個發(fā)動機速度誤差的數(shù)據(jù)值;依據(jù)一算法,處理發(fā)動機速度誤差的數(shù)據(jù)值,以便產(chǎn)生發(fā)動機加油的質(zhì)量燃料消耗率的數(shù)據(jù)值;處理用于發(fā)動機加油的質(zhì)量燃料消耗率的數(shù)據(jù)值和實際發(fā)動機速度的數(shù)據(jù)值,以產(chǎn)生在對應氣缸內(nèi)的活塞的隨后的沖程過程中待噴射到發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃料量的數(shù)據(jù)值;以及在對應隨后的沖程過程中,使加油系統(tǒng)將該燃料量噴射到對應的氣缸內(nèi)。

還有另一方面涉及上述的掌握系統(tǒng)。

還有另一方面涉及一種用來調(diào)整一壓燃式內(nèi)燃機的怠速的方法。

該方法包括處理實際發(fā)動機速度和盼望的發(fā)動機速度的數(shù)據(jù)值,以產(chǎn)生發(fā)動機速度誤差的數(shù)據(jù)值;依據(jù)一算法,處理發(fā)動機速度誤差的數(shù)據(jù)值,以便產(chǎn)生發(fā)動機加油的質(zhì)量燃料消耗率的數(shù)據(jù)值;處理發(fā)動機加油的質(zhì)量燃料消耗率的數(shù)據(jù)值和實際發(fā)動機速度的數(shù)據(jù)值,以產(chǎn)生在氣缸內(nèi)的活塞的一隨后的沖程過程中待噴射到發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃料量的數(shù)據(jù)值;以及在該沖程過程中,將該燃料量噴射到氣缸內(nèi)。

另一方面涉及一壓燃式內(nèi)燃機,它包括多個氣缸,在發(fā)動機的循環(huán)過程中,一加油系統(tǒng)將燃料噴射到多個氣缸內(nèi),一發(fā)動機掌握系統(tǒng)包括一最低穩(wěn)定怠速調(diào)整器-,它用來調(diào)整發(fā)動機加油,通過發(fā)布一以加燃料速率的測量單位測量的加油指令,以低的怠速運行發(fā)動機,一轉(zhuǎn)換功能,它用來將來自加油速率測量單位的加油指令轉(zhuǎn)換為每沖程量測量單位--,以及一加速器,它用于通過發(fā)布一以每沖程量測量單位測量的加油指令,從低怠速加速發(fā)動機。

當發(fā)動機以低怠速運行時,燃料以轉(zhuǎn)換功能設定的每沖程量噴射到氣缸內(nèi),而當發(fā)動機從低怠速進行加速時,來自加速器的加油指令用來設定噴射到氣缸內(nèi)的每沖程量。

另一方面涉及上述的掌握系統(tǒng)。

還有另一方面涉及在掌握系統(tǒng)內(nèi)實施的方法,用于在低怠速下調(diào)整發(fā)動機,然后加速該發(fā)動機。

從以下對顯示目前實施本創(chuàng)造所構思的最佳模式的優(yōu)選實施例的描述中,將會看到上述的連同本創(chuàng)造其它的特征和優(yōu)點。

本說明書包括諸附圖,現(xiàn)簡要地描述如下。

圖1是用于柴油機怠速掌握的現(xiàn)有技術的調(diào)整策略的總圖。

圖2是依據(jù)本創(chuàng)造原理的調(diào)整策略的圖。

圖3是圖2策略的一部分的具體圖。

圖3是圖3的具體實例。

圖4是用來理解本創(chuàng)造策略如何不同于現(xiàn)有技術策略的曲線圖。

圖5是示出依據(jù)本創(chuàng)造調(diào)整策略在一發(fā)動機運行的開頭和起始運轉(zhuǎn)過程中發(fā)動機加油和發(fā)動機速度的曲線圖。

圖6是示出包含某些增加內(nèi)容的本創(chuàng)造調(diào)整策略的一種形式的圖。

詳細實施例方式圖1示出一用于柴油機的已知調(diào)整策略10。

該策略可以在一基于處理器的發(fā)動機掌握系統(tǒng)-內(nèi)實施,它使用一合適的算法來調(diào)整發(fā)動機怠速。

策略10包括處理實際發(fā)動機速度和盼望的發(fā)動機怠速的數(shù)據(jù)值,以對發(fā)動機速度誤差產(chǎn)生一數(shù)據(jù)值,該速度誤差形成輸入到一調(diào)整器12內(nèi)的一數(shù)據(jù)。

該調(diào)整器12在例如一中實施為一合適的調(diào)整器算法,它被編程到的處理系統(tǒng)中。

調(diào)整器12依據(jù)該算法處理發(fā)動機速度誤差的數(shù)據(jù)值,以產(chǎn)生呈每沖程燃料量形式的發(fā)動機加油的一數(shù)據(jù)值,如呈任何合適測量單位如毫克沖程的每沖程燃料質(zhì)量。

該數(shù)據(jù)值被傳遞到存在于例如一中的噴油器驅(qū)動器規(guī)律部分14,以掌握發(fā)動機加油系統(tǒng)的諸噴油器。

該驅(qū)動器規(guī)律部分14通過一被編程到其處理系統(tǒng)內(nèi)的合適的算法將每沖程量數(shù)據(jù)值轉(zhuǎn)換為諸電信號,當這些電信號被施加到諸噴油器時,電信號致使對應于數(shù)據(jù)值的燃料量在發(fā)動機循環(huán)中的適當時間從調(diào)整器12噴射到各個氣缸內(nèi)。

圖2示出一依據(jù)本創(chuàng)造原理的調(diào)整策略20。

該策略實施在一中,在該中一調(diào)整器22實施為一被編程處處理系統(tǒng)中的調(diào)整器算法。

類似于調(diào)整器12,調(diào)整器22處理發(fā)動機速度誤差的數(shù)據(jù)值,但與調(diào)整器12不同,調(diào)整器22產(chǎn)生一呈燃料消耗率形式的發(fā)動機加油的數(shù)據(jù)值,諸如呈任何合適測量單位例如磅小時或克秒的質(zhì)量燃料消耗率。

該被以燃料消耗率形式測量的發(fā)動機加油的數(shù)據(jù)值形成一輸入到一燃料消耗率轉(zhuǎn)換規(guī)律部分24內(nèi)的輸入。

另一輸入到轉(zhuǎn)換規(guī)律部分24內(nèi)的輸入是用于實際發(fā)動機速度的數(shù)據(jù)值。

轉(zhuǎn)換規(guī)律部分24處理質(zhì)量燃料消耗率的數(shù)據(jù)值,以便調(diào)整發(fā)動機的加油,并處理實際發(fā)動機速度的數(shù)據(jù)值,以在一發(fā)動機氣缸內(nèi)一活塞隨后的一沖程過程中對待噴射到該氣缸內(nèi)的肯定量燃料產(chǎn)生一數(shù)據(jù)值。

在當代的處理系統(tǒng)中,各種策略通常以不同的速率執(zhí)行,有些比另一些更加頻繁。

應當理解到使用的術語“實際發(fā)動機速度”意指用測量發(fā)動機速度的一策略得到的瞬時發(fā)動機速度的一特別近期的更新。

圖3示出由轉(zhuǎn)換規(guī)律部分24執(zhí)行的特地的處理,一除法功能26將用于對發(fā)動機的可調(diào)整的加油的質(zhì)量燃料消耗率的數(shù)據(jù)值除以實際發(fā)動機速度的數(shù)據(jù)值。

得到的商這一數(shù)據(jù)值在其后再被一乘法功能28處理,即,用一轉(zhuǎn)換常數(shù)乘以該商。

得到的該積是在隨后沖程過程中待噴射的燃料量的數(shù)據(jù)值。

策略20然后將該數(shù)據(jù)值傳遞到噴油器驅(qū)動器規(guī)律部分30,該驅(qū)動器規(guī)律部分可被包含在與分別的一內(nèi)。

驅(qū)動器規(guī)律部分30包括一被編程到其處理系統(tǒng)內(nèi)的合適的算法,該系統(tǒng)最終通過一對應的電信號操作各個噴油器,以在一隨后的沖程過程中使對應于來自于轉(zhuǎn)換規(guī)律部分24的數(shù)據(jù)值的燃料量噴射到對應的氣缸內(nèi)。

圖3示出圖3轉(zhuǎn)換處理的一具體的實例。

參數(shù)的數(shù)據(jù)值代表由調(diào)整器供應的、以“磅小時”的燃料進行測量的可調(diào)整的質(zhì)量燃料流量。

一算法功能36使該數(shù)據(jù)值被以下的乘積相除代表發(fā)動機氣缸數(shù)量的參數(shù)--,以及代表發(fā)動機速度的--,但限制避開可能的被零除的情形。

--的數(shù)據(jù)值由一功能38設定,它選擇以“轉(zhuǎn)數(shù)分鐘”測量的、實際發(fā)動機速度中的較大的速度以及數(shù)字100。

然后,該結(jié)果被轉(zhuǎn)換常數(shù)15117相乘,以使代表每沖程的燃料質(zhì)量的-的數(shù)據(jù)值用單位“毫克沖程”的給出。

假如調(diào)整器鎖定到一特別的燃料消耗率,則減緩發(fā)動機的發(fā)動機載荷的增加將增加每沖程的燃料量,這就是發(fā)動機處理增加的載荷所需要的。

同樣地,加速發(fā)動機的發(fā)動機載荷的減小將減小每沖程的燃料量。

在這兩種情形中,發(fā)動機將設定到一平衡速度而沒有不穩(wěn)定。

使用燃料消耗率而不使用每沖程的燃料量的策略作為一柴油機的怠速掌握的基礎,使得怠速的掌握固有地穩(wěn)定。

這能使發(fā)動機對載荷的施加或載荷的卸載作出反應,而不過度地補償或過度地延遲。

發(fā)動機可處理載荷的變化,具有減小發(fā)動機速度的力量或陷于受阻的狀況。

策略還允許向前饋送補償-,以便更有效地施加到怠速掌握中,而沒有造成發(fā)動機失控或失速的風險。

由于怠速掌握不必在怠速時供應一人為的穩(wěn)定性,所以,發(fā)動機不易于在停止怠速運行-時發(fā)生抖撞。

固有的穩(wěn)定性允許在發(fā)動機起動之后馬上有較順滑的過渡。

它能使發(fā)動機在發(fā)動機進展過程中具有更好的特征,以使一新的發(fā)動機可更牢靠地和更快地被校準。

分別的諸掌握模塊之間的較大的相移變得被容許。

圖4顯示了本創(chuàng)造的策略供應固有的穩(wěn)定性。

圖4是比較本創(chuàng)造的圖2和3的策略與圖1的現(xiàn)有技術的策略所繪的曲線圖。

兩個軌跡32、34中的各個軌跡已經(jīng)從發(fā)動機在1000轉(zhuǎn)分鐘轉(zhuǎn)速下、到100%加油點的測試過程中所獲得的諸試驗數(shù)據(jù)被正則化。

軌跡32示出訪用現(xiàn)有技術策略的加油,它是發(fā)動機速度的函數(shù)。

軌跡34示出訪用本創(chuàng)造策略的加油,它是發(fā)動機速度的函數(shù)。

軌跡34具有合適的恒定的正向斜率,這樣,各個加油值唯一地與對應的速度值相關。

軌跡32不是這樣的情形。

軌跡32具有一不規(guī)章的斜率,它在一個區(qū)域內(nèi)更加陡,并斜率實際上呈負值。

較陡的斜率意味著小的加油變化可產(chǎn)生大的速度變化,而負的斜率區(qū)域的存在顯示各個加油值不是唯一地與對應的發(fā)動機速度相關。

圖5示出三個軌跡40、42、44,它們?nèi)∽园l(fā)動機起動后的10秒的時間間隔。

軌跡40代表呈每沖程量形式的發(fā)動機加油,軌跡42代表呈質(zhì)量流量形式的發(fā)動機加油;而軌跡44代表發(fā)動機速度。

在該10秒的時間段,當來自調(diào)整器軌跡42的燃料消耗率指令為保持恒定時,燃料流調(diào)整器供應一導致穩(wěn)定怠速的順滑的發(fā)動機起動。

發(fā)動機速度軌跡44沿漸近線地上升到一穩(wěn)態(tài)的速度,在此實例中略微在600轉(zhuǎn)分鐘以上。

當發(fā)動機速度增加時,以每沖程量的形式測量的加油軌跡40沿漸近線地下降。

該圖顯示,當以一恒定的燃料流指令進行怠速時,發(fā)動機速度將保持相對地穩(wěn)定。

諸如因載荷的施加和載荷的卸載所引起的發(fā)動機速度的擾動被固有地訂正以供應怠速的穩(wěn)定性。

圖6顯示對低怠速和發(fā)動機從怠速開頭加速采納的一增加的調(diào)整策略50。

類似于策略20,策略50實施在一中,其中,一低怠速調(diào)整器52實施為一被編程處處理系統(tǒng)中的低怠速調(diào)整器算法。

調(diào)整器52處理發(fā)動機速度誤差的數(shù)據(jù)值,以產(chǎn)生一呈燃料消耗率形式的發(fā)動機低怠速加油的數(shù)據(jù)值,諸如以任何合適測量單位如“磅小時”或”克秒”的質(zhì)量燃料消耗率。

以燃料消耗率形式測量的發(fā)動機加油的數(shù)據(jù)值對一燃料消耗率轉(zhuǎn)換規(guī)律部分54形成一輸入。

對于轉(zhuǎn)換規(guī)律部分54的另一輸入是實際發(fā)動機速度的數(shù)據(jù)值。

轉(zhuǎn)換規(guī)律部分54處理以上述方式的輸入的數(shù)據(jù)值,以在氣缸內(nèi)活塞的一隨后的沖程過程中,轉(zhuǎn)換規(guī)律部分24產(chǎn)生待噴射到一發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃料量的數(shù)據(jù)值。

術語“實際的發(fā)動機速度”還是指由測量發(fā)動機速度的一策略造成的瞬時發(fā)動機速度的特別接近目前的一更新。

由轉(zhuǎn)換規(guī)律部分54供應的數(shù)據(jù)值在噴油器驅(qū)動器規(guī)律部分30之前經(jīng)受進一步處理。

該處理包括一求和功能56,它求出由轉(zhuǎn)換規(guī)律部分54供應的數(shù)據(jù)值和由踏板位置轉(zhuǎn)換規(guī)律部分58供應的數(shù)據(jù)值相加之和。

踏板位置轉(zhuǎn)換規(guī)律部分58使用加速器踏板位置作為一輸入,處理由一加速器位置傳感器導出的一數(shù)據(jù)值,當車輛的駕駛員踩下踏板時,該傳感器由采納策略50的一發(fā)動機供應動力的機動車中的加速器踏板進行操作。

由規(guī)律部分58供應的數(shù)據(jù)值是以任何合適單位的測量值測得的每沖程量的燃料指令。

當發(fā)動機運行而沒有踩下加速器踏板時,由規(guī)律部分58供應的數(shù)據(jù)值對其與由規(guī)律部分54供應的數(shù)據(jù)值相加的求和功能56不供應附加的貢獻。

因此,正是由規(guī)律部分54單獨供應的數(shù)據(jù)值,其后由一最小選擇功能60進行處理,該功能將在下面作更完整地解釋。

由于發(fā)動機運行在低怠速下的穩(wěn)態(tài)中,為從低怠速加速發(fā)動機而踩下加速器踏板,這將轉(zhuǎn)變了對規(guī)律部分58的數(shù)據(jù)輸入,致使規(guī)律部分58產(chǎn)生一非零數(shù)據(jù)值,以便通過求和功能56與由規(guī)律部分54供應的數(shù)據(jù)值相加。

兩個加數(shù)代表以同一測量單位表示的對應的質(zhì)量燃料消耗率。

通過對從低怠速調(diào)整器52和從規(guī)律部分58發(fā)出的、以不同測量單位