СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

Способ управления двигателем и устройство управления двигателем могут быть исполь-зованы в двигателях внутреннего сгорания, работающих на газообразном топливе с ис-кровым зажиганием. Определяют текущее положение дроссельного регулятора двигателя с газовым инжектором для впрыскивания топлива в каждый цилиндр и определяют зна-чение процента от полной нагрузки для двигателя на основе ранее определенного поло-жения дроссельного регулятора. Определяют время включения инжектора на основе зна-чения процента от полной нагрузки, в течение которого происходит впрыскивание в каждый цилиндр строго необходимого количества топлива в зависимости от текущего положения дроссельного регулятора. Устройство управления газотопливного двигателя с газовым инжектором снабжено датчиком определения текущего положения дроссельного регулятора двигателя и процессором, определяющим значения процента от полной нагрузки на основе текущего положения дроссельного регулятора и значения времени включения инжектора каждого цилиндра на основе указанного процента. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к устройству управления (УУД) для работающего на газооб-разном топливе двигателя внутреннего сгорания и, в частности, относится к УУД для ра-ботающего на газообразном топливе двигателя в искровым зажиганием, преобразованно-го из поршневого дизельного двигателя с турбокомпрессором.
В известных разработках дизельные двигателя с естественным всасыванием преоб-разовались для работы на газообразном топливе, например, на природном газе, с исполь-зованием технологии карбюрирования. Однако возникли проблемы при использовании газовых карбюраторов, особенно при применении в качестве топлива сжатого природно-го газа (СНГ). Более того, появление поршневых дизельных двигателей с турбокомпрес-сором создало дополнительные трудности для большинства преобразователей этих двига-телей, поскольку двигатели в этом случае испытывают более высокие нагрузки.
Согласно проведенным измерениям, температура природного газа после его про-хождения через регуляторы давления понижалось до -40°С при работе с полностью заря-женными цилиндрами СНГ. Газовые карбюраторы выдают порции топлива на объемной основе, а не на основе массы (или теплопроизводительности), и поэтому карбюраторы имеют тенденцию переполнять двигатель топливом, что неблагоприятно сказывается как на двигателях с естественным всасыванием, так и на двигателях с турбокомпрессором и с газовыми карбюраторами.
Проблемы также возникают из-за конструкции всасывающего трубопровода и раз-мещения карбюратора, и это может приводить к тому, что некоторые цилиндры получают больше или меньше газа, чем другие. Это в свою очередь вызывает тенденцию детониро-вания некоторых цилиндров при определенных уровнях нагрузки. Попытки контролиро-вать это явление посредством использования датчиков детонации не оказались достаточ-но успешными.
Еще одной проблемой, связанной с двигателями с турбокомпрессором, является не-способность управлять параметрами Турбонагревателя, поскольку именно "свободный агент" не контролируется напрямую с дроссельным регулятором. Поэтому трудность за-ключается также в том, чтобы измерить его характеристики, отрегулировать поток топ-лива и соответствующим образом повысить давление.
Известен способ управления двигателем внутреннего сгорания, работающим на га-зообразном топливе, включающий в себя впрыскивание топлива в каждый цилиндр по-средством газового инжектора и определение текущего положения дроссельного регуля-тора двигателя посредством датчика, кроме того, известно также устройство управления работающего на газообразном топливе двигателя, имеющего газовый инжектор для впрыскивания топлива в каждый цилиндр и датчик для определения текущего положе-ния дроссельного регулятора двигателя (а.с. СССР 787707, МПК F 02 М 21/00, 1979 г.).
В указанном известном решении также не решены проблемы управления двигателя, связанные с несовершенством конструкции.
Устройство управления двигателем, согласно настоящему изобретению, было разра-ботано с задачей преодоления одного или нескольких из указанных недостатков.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается способ управления работой газотопливного двигателя внутреннего сгорания, имеющего газовый инжектор для впрыскивания газообразного топлива в каждый цилиндр, причем этот способ вклю-чает в себя следующие этапы:
определение текущего положения дроссельного регулятора двигателя; расчет про-цента от полной величины нагрузки для двигателя на основе указанного текущего поло-жения дроссельного регулятора; и
расчет времени включения инжектора для каждого цилиндра на основе указанного процента от полной величины нагрузки, причем в процессе работы необходимое количе-ство газообразного топлива впрыскивается в каждый цилиндр в соответствии с текущим положением дроссельного регулятора для достижения оптимальных рабочих параметров двигателя.
Обычно этот способ включает в себя также определение текущей величины числа оборотов двигателя и использование этой величины на- указанном этапе расчета процен-та от полной величины нагрузки. Предпочтительно, чтобы процент от полной величины нагрузки использовался вместе с текущей величиной числа оборотов двигателя для опре-деления требуемого значения давления в трубопроводе (магистрали). Затем расчетное значение требуемого давления в трубопроводе можно использовать вместе с процентом от полной величины нагрузки при расчете процента от допустимой величины нагрузки. Время включения инжектора определяют с использованием расчетного значения процен-та допустимой нагрузки и текущего значения числа оборотов двигателя.
Положение клапана всасывающего трубопровода успешно рассчитывается для управления давлением в трубопроводе на основе указанного расчетного процента от полной величины нагрузки и определенной величины числа оборотов двигателя. Жела-тельно, чтобы имелся датчик давления для определения реального давления в трубопро-воде. Если двигатель имеет турбонагреватель, предпочтительно, чтобы положение клапа-на управления повышением давления контролировалось на основе сравнения указанного расчетного значения требуемого давления в трубопроводе с определенным фактическим давлением в трубопроводе. Обычно оба указанных давления в трубопроводе - требуемое и фактическое - это абсолютные величины давления.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения имеется устройство управления работой газотопливного двигателя внутреннего сгорания, причем двигатель имеет газо-вый инжектор для впрыскивания газообразного топлива в каждый цилиндр, а все устройство включает в себя:
датчик положения дросселя для определения текущего положения дроссельного ре-гулятора двигателя;
- процессор для расчета процента от полной величины нагрузки для двигателя на основе текущего положения дроссельного регулятора и для расчета времени включения инжектора для каждого цилиндра на основе процента от полной величины нагрузки, чтобы при работе оптимальное количество газового топлива впрыскивалось в каждый цилиндр в соответствии с текущим положением дроссельного регулятора для достижения оптимальных рабочих параметров двигателя.
Обычно устройство, кроме того, включает в себя датчик скорости для определения текущей величины числа оборотов двигателя, а указанный процессор также использует текущее значение этой величины для расчета процента от полной величины нагрузки. Предпочтительно, чтобы процент от полной величины нагрузки использовался вместе с числом оборотов двигателя для расчета требуемой абсолютной величины давления в тру-бопроводе в средстве для расчета, содержащемся в процессоре.
Устройство может содержать датчик давления для регистрации фактического абсо-лютного давления в трубопроводе, воздуха, подаваемого в двигатель, и для формирова-ния сигнала обратной связи к процессору, показывающего фактическое абсолютное дав-ление в трубопроводе.
Устройство может содержать клапан для управления повышенным давлением воз-духа, подаваемого в двигатель, снабженный Турбонагнетателем, в ответ на управляющий ситом процессора, формируемый на основе сравнения расчетного требуемого абсолютно-го давления в трубопроводе с определенным фактическим абсолютным давлением в тру-бопроводе.
Процессор может содержать средство расчета значения процента до допустимой нагрузки на основе расчетных значений требуемого абсолютного давления в трубопрово-де и процента от полной нагрузки.
Средство расчета значения процента от допустимой нагрузки функционирует с ис-пользованием следующей формулы:

ПДН = х ППН
где
ПДН - процент допустимой нагрузки,
АДТ - абсолютное давление в трубопроводе, минимальное АДТ = показательное значение АДТ при ППН = 0
ППН - процент от полной нагрузки.
При расчете процессором времени включения инжектора используются расчетные значения процента допустимой нагрузки и текущего значения числа оборотов.
Устройство может содержать датчик определения давления и датчик определения температуры газообразного топлива, подаваемого в двигатель, причем процессор исполь-зует определенные таким образом значения давления и температуры газа при расчете времени включения инжектора.
На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема работающего на газообразном топливе двигателя внутреннего сгорания, использующая УУД согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 представлена технологическая схема, показывающая работу предпочти-тельного примера осуществления УУД согласно изобретению;
на фиг. 3 представлена иллюстрирующая относительную эффективность преобразо-ванного дизельного двигателя, функциональная зависимость нагрузки и числа оборотов двигателя, использующего предлагаемое УУД, по сравнению с ранее известным дизель-ным двигателем;
на фиг. 4 представлен трехмерный график, иллюстрирующий измерения времени включения инжектора (Вей), когда он контролируется УУД, имеющим оптимальный ва-риант исполнения согласно предлагаемому изобретению;
на фиг. 5 представлен трехмерный график, иллюстрирующий изменения в положе-нии клапана трубопровода (КТ), управляемого предлагаемым УУД;
на фиг. 6 представлен трехмерный график, иллюстрирующий изменения величины абсолютного давления трубопровода (АДТ) при управлении предлагаемым УУД;
на фиг. 7 представлен трехмерный график, иллюстрирующий изменения опереже-ния вспышки (ОБ) при управлении предлагаемым УУД;
на фиг. 8 представлена зависимость дозированной величины нагрузки от кривой числа оборотов двигателя.
На фиг. 1 показана функциональная схема двигателя внутреннего сгорания 1 с ис-кровым зажиганием. Двигатель 1 способен работать на газообразном топливе и имеет систему подачи газа 2, регулирующую подачу топлива из газового резервуара 3 через ли-нию подачи газа 4 к топливному впускному отверстию 5 двигателя. Система подачи газа 2 обычно содержит отдельные, работающие от соленоида газовые инжекторы (не показа-ны) для каждого цилиндра двигателя. Система подачи газа 2 управляется контроллером 6 устройства управления двигателя через линию управления 7. Газовые инжекторы систе-мы подачи газа 2 впрыскивают газ в двигатель последовательно, причем каждый инжек-тор подает газ в течение такта "и впуска" соответствующего ему цилиндра. Контроллер 6 устройства управления двигателем (УУД) подает сигнал посредством линии управления зажиганием 8 системе искрового зажигания 9, которая зажигает топливо, введенное в двигатель вместе с воздухом, и тем самым создает такт "Рабочий ход" каждого цилиндра.
Воздух для поддержания горения подается в двигатель 1 через отверстие 10, напри-мер впускное отверстие трубопровода двигателя, и через дроссельный регулятор 11. Дроссельный воздушный регулятор 11 может содержать, например, клапан трубопровода, который также управляется контроллером 6 УУД по линии управления 12 для осуществ-ления контроля абсолютного давления в трубопроводе. Предпочтительно ввести обрат-ную связь (не показана), чтобы клапан трубопровода формировал сигнал обратной связи для контроллера 6 УУД, который в свою очередь указывал бы рабочее положение клапана трубопровода.
Воздух подается к впускному отверстию 10 через клапан дроссельного регулятора 11 трубопровода от турбонагнетателя 13. Воздух при атмосферном давлении подается в тру-бонагнетатель 13 через линию подачи воздуха 14 от воздушного фильтра 15, который со-общается с атмосферой. Турбонагнетатель 13 поднимает давление воздуха, подаваемого в двигатель 1 через клапан дроссельного регулятора11 трубопровода, выше атмосферного. Датчик 16 регулирует температуру воздуха в линии 17 подачи сжатого воздуха и форми-рует сигнал обратной связи, указывающий температуру воздуха контролеру 6 УУД через линию управления 18. Датчик 19 регулирует фактическое давление воздуха в трубопро-воде (АДТ) и формирует сигнал обратной связи, указывающий АДТ для контроллера 6 УУД, через линию управления 20.
Клапан 21 управления повышенным давлением имеется в линии 17 подачи сжатого воздуха для управления величиной повышенного давления воздуха, подаваемого в дви-гатель 1. Клапан 21 управления повышенным давлением обеспечивает регулирование повышенного давления посредством контролера 6 УУД через линию 22 управления по-вышенным давлением. Обычно клапан 21 управления повышенным давлением снабжен обратной связью для создания сигнала обратной связи к контроллеру 20 УУД, характери-зующего рабочее состояние клапана 21 управления повышенным давлением.
В данном примере реализации предлагаемого изобретения первичные входные па-раметры для контроллера 6 УУД - это число оборотов двигателя и положение дроссельно-го регулятора. Число оборотов двигателя определяется датчиком 23, который формирует сигнал, характеризующий число оборотов двигателя, по линии 24 на вход к контроллеру 6 УУД. Обычно датчик 23 – это индуктивный (магнитный или катушечный) датчик, рас-положенный рядом с кольцевым зубом шестерни маховика двигателя 1. Датчик выдает сигнал синусоидальной формы, характеристики напряжения и частоты которого меняют-ся в зависимости от числа оборотов двигателя. Фактическая величина числа оборотов двигателя рассчитывается контроллером 6 УУД путем измерения количества импульсов, проходящих за определенный временной интервал.
Положение дроссельного регулятора измеряют датчиком положения 25, который подает электрический сигнал, характеризующий положение дроссельного регулятора, по входной линии 26 на вход к контроллеру 6 УУД. В этом примере осуществления датчик положения 25 дроссельного регулятора содержит потенциометр, "геометрически" связан-ный с педальным сцеплением дроссель/акселератор. Обычно значение напряжения 0,0 В соответствует нулевому положению дроссельного регулятора, тогда как значение напря-жения соответствует максимальному его положению.
В проиллюстрированном примере осуществления изобретения двигателя 1 – это ше-стицилиндровый двигатель, имеющий три катушки зажигания (узел из трех катушек, в котором каждая катушка поджигает одновременно две запальные свечи). Синхронный импульс формируется датчиком 27 синхронизации или датчиком 27 фазы работы двига-теля, установленным на двигателе, каждую секунду вращения двигателя. Сигналы с зуб-цов маховика, поступающие от датчика 23 числа оборотов двигателя, модифицируется фазовой схемой с замкнутым контуром, которая умножает частоту сигнала в 12 раз. Та-ким образом, два оборота двигателя всегда можно подразделить на 6 интервалов с рав-ным угловым смещением. Поскольку фактически физическое местоположение датчика синхронизации 27 известно, есть возможность задать время зажигания в градусах угла поворота кривошипа до верхней мертвой точки. В этом примере
контроллер 6 УУД также использует 1/12 интервала зубцов маховика (приблизительно 0,2 градуса) как величину приращения, по которой можно варьировать опережение вспыш-ки.
Обычно контроллер 6 УУД содержит систему управления на базе микропроцессора, имеющую аналого-цифровые преобразователи (АЦП) для преобразования аналоговых сигналов от датчиков 16, 19, 23 и 25, а также сигнала обратной связи от клапана 21 управления повышенным давлением, в цифровой формат. Цифровые сигналы использу-ются для получения соответствующих управляющих сигналов для управления положени-ем клапана трубопровода, положением клапана управления повышенным давлением и работой системы подачи газа 1 и системы искрового зажигания 9. Контроллер 6 УУД также содержит соответствующие постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) для хра-нения просмотровых таблиц рабочих параметров двигателя, используемых контроллером 6 УУД для достижения оптимальных характеристик двигателя. Программируемый харак-тер контроллера 6 УУД означает, что его можно легко модифицировать для работы с раз-ными двигателями, и он обеспечивает полную свободу установки рабочих характеристик
двигателя. Поскольку двигатель полностью управляется устройством управления двига-телем, реагирующим на число оборотов двигателя, и положением дроссельного регулято-ра, задаваемыми водителем (если предположить, что двигатель - это двигатель транс-портного средства), транспортное средство может эффективно управляться "по прово-дам".
Теперь на фиг. 2 будет подробно проиллюстрирован способ управления работой га-зотопливного двигателя внутреннего сгорания 1, использующего описанное выше устройство управления работой двигателя.
На левой стороне процесса фиг. 2 перечислен каждый из рабочих параметров двига-теля, соответствующих описанному выше УУД, а именно число оборотов двигателя 28, положение дроссельного регулятора 29, абсолютное давление трубопровода (АДТ) 30, давление газа 31, температура газа 32, напряжение батареи 33, температура воздуха 34, фаза 35 работы двигателя и состояние клапана управления повышенным давлением (КУПД) 36 по положению обратной связи 37. Каждый из этих параметров подается в ка-честве входа в виде электрического сигнала на контроллер 6 УУД фиг. 1 для управления работой газотопливного двигателя внутреннего сгорания 1. Обычно в контроллере 6 УУД используется найденное значение числа оборотов 28 двигателя и положение дрос-сельного регулятора 29 для расчета значения процента от полной нагрузки (ППН) для двигателя. ППН это безразмерная величина нагрузки или крутящего момента, вырабаты-ваемого двигателем или требующегося от него. Он обычно прямо пропорционален поло-жению дроссельного регулятора, за исключением основных областей огибающей нагруз-ка/скорость, где происходит управление скоростью (см. фиг. 8). ППН эффективно указы-вает значение нагрузки, требуемой от двигателя, как процент полной нагрузки для кон-кретного значения скорости двигателя. Он обеспечивает способ определения нагрузки, требуемой от двигателя или производимой им, без необходимости измерять или рассчи-тывать величину реальной нагрузки, что затруднительно в дорожной ситуации. Посколь-ку ППН - величина безразмерная, не требуется значения абсолютной величины нагрузки, и поэтому такая система расчета может быть применима к любому двигателю. ППН рас-считывается следующим образом.
Если положение дроссельного регулятора = 0% и число оборотов < Ni, то ППН = К  (Ni – N).
Если число оборотов > Ni, то ПЛИ = 0.
Если положение дроссельного регулятора > 0%,
ППН = минимум от

x 100%

при соответствующем положении дроссельного регулятора %, где
N - число оборотов работающего двигателя;
Ni - число оборотов двигателя в режиме холостого хода;
Nmax - максимальное число оборотов двигателя в основной области управления дви-гателем;
Np - число оборотов двигателя при обеспечении максимальной мощности;
К - наклон в основной области управления при холостом ходе.
АПН можно также отрегулировать, чтобы снизить выходную мощность двигателя, если температура впускаемого воздуха слишком повышается, например, из-за заблокиро-ванного промежуточного охладителя (отводящее тепло устройство, расположенное меж-ду выпускным отверстием для воздуха Турбонагнетателя и впускным трубопроводом). ППН можно снизить, например, следующим образом (соответственно):
температура воздуха, 0С: 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90.
макс. допустимый ППН: 100, 100, 90, 94, 90, 86, 82.
Затем рассчитанное значение АПН 38 может использовать контроллер УУД для рас-чета времени включения инжектора (ВВИ) для каждого газового инжектора в системе подачи газа 2. ВВИ определяется при просмотре просмотровой таблицы, хранящейся в контроллере 6 УУД, как функция числа оборотов двигателя и нагрузки (ППН). ВВИ определяется эмпирически по всему диапазону числа оборотов, а ППН - испытанием двигателя на испытательном стенде для получения желаемого выхода по всей огибающей число оборотов - нагрузка. Затем значения ВВИ заводятся в ПЗУ в виде просмотровой таблицы. Фиг. 4 – это трехмерное представление типичных изменений ВВИ по огибаю-щей число оборотов - нагрузка двигателя согласно описываемому примеру осуществле-ния.
Коллектор 6 УУД также отслеживает синхронность времени включения инжектора (ВВИ) по мере увеличения числа оборотов двигателя, т.е. центральная линия угла впрыс-кивания (ВВИ, преобразованное в угловые параметры) продвигается вперед по мере уве-личения скорости вращения двигателя. Эта регулировка осуществляется таким образом, чтобы учесть номинальное время открывания (т.е. течение которого газа не протекает) инжектора и время протекания газа от инжектора к впускному каналу. Опять же 1/2 зубца маховика используется контроллером УУД в качестве приращения, по которому варьи-руется центральная линия угла впрыскивания.
Определенную текущую скорость вращения - число оборотов 28 двигателя и расчет-ное значение ППН 38 можно также использовать для расчета положения впускного кла-пана дроссельного регулятора 11 трубопровода (КТ) двигателя. КТ также устанавливается в ходе испытания двигателя по огибающей скорость-нагрузка, и эти значения заводятся в ПЗУ в виде просмотровой таблицы. Фиг. 5 показывает в трехмерном виде изменение КТ по огибающей скорость-нагрузка двигателя 1. КТ определяется при просмотре контрол-лером 6 УУД как функция скорости вращения двигателя и ПЛИ. АПН используется в данном случае, поскольку он обеспечивает такой режим, при котором клапан трубопро-вода открывается предельно рано в течение переходных процессов, что требует высоких нагрузок. Если от клапана трубопровода имеется некоторый вид обратной связи для со-здания сигнала обратной связи, идущего к контролеру УУД, положением клапана трубо-провода можно управлять еще точнее. Такое устройство обратной связи может включать в себя, например, датчик положения, соединенный с клапаном трубопровода, или можно использовать фактическое значение АДТ, чтобы обеспечить для контроллера УУД инди-кацию положения клапана трубопровода. Это позволит избежать необходимости уста-навливать нужное положение клапана трубопровода при запуске путем перемещения клапана в его полностью открытое и полностью закрытое положение.
Текущее значение скорости вращения - числа оборотов 28 двигателя и расчетное значение ППН 38 контроллер 6 УУД может также использовать для расчета требуемого абсолютного давления в трубопроводе (АДТ) во всасывающем трубопроводе двигателя 1. Требуемое значение АДТ определяется эмпирическим путем как функция скорости и ППН двигателя для возможности достижения достаточной выходной мощности двигате-ля. Для высокого значения выходной мощности (крутящего момента) требуется высокое АДТ, и наоборот, для низкой выходной мощности двигателя требуется низкое АДТ. Тре-буемые значения АДТ также хранятся в ПЗУ в виде просмотровой таблицы, к которой обращается контроллер 6 УУД, чтобы рассчитать требуемое АДТ на основе зарегистриро-ванного мгновенного значения текущей скорости вращения - числа оборотов 28 двигате-ля и расчетного значения ППН 38. На фиг. 6 показано в трехмерном виде изменение тре-буемого АДТ по огибающей скорость-нагрузка двигателя 1.
Если двигатель 1 имеет турбонагнетатель, как в вышеописанном примере осуществ-ления, требуемое значение АДТ 39 сравнивается с фактическим значением АДТ 30, и по-сле того, как смещение позволит получить АДТ при нулевой нагрузке, рассчитывается процент допустимой нагрузки (ПДН) 40. ПДН требуется в случае двигателей с турбона-гнетателем, чтобы предотвратить чрезмерную подачу топлива, что произошло бы, если бы подача газа управлялась только ППН. В ходе переходных процессов возникает неко-торое отставание по мере ускорения двигателя, поскольку турбонагнетателю требуется некоторое время, чтобы ускориться до нового рабочего состояния и выработать требуемое давление АДП (повышенное давление, ПДН рассчитывается следующим образом):

ПДН = х ППН,

где минимальное АДТ – показательное значение АДТ при ППН = 0, а выражение в скобках сводится к меньше или равно 1,00.
Обычно расчетное значение ПДН 40 используется вместе с текущей скоростью вра-щения - числом оборотов 28 двигателя, чтобы найти ВВИ в просмотровой таблице, а не использовать непосредственно расчетное значение ППН 38.
Если фактическое значение АДТ превышает атмосферное давление и превышает требуемое значение АДТ, клапан управления повышенным давлением (КУПД) приводит-ся в действие для управления давлением, т.к. КУПД открывается, чтобы снизить высокое давление. Наоборот, КУПД закрывается, если фактическое АДТ меньше желаемого зна-чения АДТ. Сигнал обратной связи КУПД 36 используется контроллером 6 УУД, чтобы проверить правильную работу КУПД. Фактическое положение КУПД используется для проверки того, что клапан переместился на небольшую величину, когда контроллер 6 УУД дал ему команду на перемещение. Если перемещения нет, регистрируется неисправ-ность и КУПД требует проверки и/или техобслуживания.
ВВИ 41 рассчитывается с использованием зафиксированной текущей скорости вра-щения числа оборотов 28 двигателя и расчетного значения ПДК 40 для заданных условий температуры воздуха (ТВ) 34, давления газа (ДГ) 31, температуры газа (ТГ) 32 и напряже-ния батареи (ЦБ) 33.
Если зафиксированные значения этих рабочих параметров отличаются от заданных значений, контроллер 6 УУД осуществляет коррекцию, чтобы изменить ВВИ и, следова-тельно, количество газа, иным образом, подаваемого в двигатель. В частности, если тем-пература воздуха поднимается выше ее установленного заданного значения, масса газа, впрыскиваемого в двигатель, снижается на 0,5%, для каждого повышения на 30С выше заданной температуры (например, 298 градусов Кельвина).
Чтобы учитывать изменения давления и температуры газа, которые влияют на плот-ность газа и скорость звука в сопле газового инжектора, вносится следующая корректи-ровка в эффективное время включения инжектора:

ЭВВИ = ЭВВИз х
где
ЭВВИз = эффективное время включения инжектора, заданное;
ДГз - давление газа, заданное;
ТГз - температура газа, заданная;
ТВз - температура воздуха, заданная, и
ТГ > ТГз;
ДГ - давление газа текущее;
ТГ - температура газа текущая;
ТВ - температура воздуха текущая.
ТГз обычно устанавливается на 15°С, что совпадает со стандартами газовой про-мышленности для измерения свойств газообразного топлива. Это также приблизительно в середине диапазоне измерения фактической температуры газа. ДГз зависит от типа ис-пользуемых газовых инжекторов и основывается на компромиссе между наличием низ-кого давления газа, но длительного времени включения, или более высокого давления газа с более коротким временем включения. Обычно величина ДГз находится в диапазоне от 700 до 800 кПа. Для открытия газовому инжектору требуется дискретный интервал времени в зависимости от имеющегося напряжения батареи (ЦБ) и давления газа (ДГ). Поэтому ЭВВИз указывает на время "протекания" по газовому инжектору, и поэтому ре-гулировка для изменений давления и температуры газа производится по значению ВВИ, чтобы получить эффективное время включения инжектора (ЭВВИ).
Обнаруженное текущее значение скорости вращения числа оборотов 28 двигателя и расчетное значение ПДН 40 также используются контроллером 6 УУД для расчета опере-жения вспышки (ОВ) 42 для заданной температуры воздуха 34. ОВ также рассчитывается со ссылкой на просмотровую таблицу, хранящуюся в контроллере 6 УУД.
На фиг. 7 в трехмерном виде показано изменение ОВ по огибающей скорость-нагрузка.
На фиг. 4, 5 и 7 все указанные значения - это безразмерные цифровые значения, ис-пользуемые резидентом программы в контроллере 6, за исключением скорости вращения двигателя, которая выражается в оборотах в минуту. ОВ также определяется путем испы-тания конкретного двигателя, для которого предназначено устройство управления двига-телем, ОБ необходимо из-за малой задержки (порядка 2 миллисекунды), которая происхо-дит до начала сгорания после возникновения искры. Величина этой задержки меняется при изменении температуры воздуха 34 и отношения газ/воздух. Чем выше температура воздуха, тем меньше задержка и наоборот для более низких температур воздуха. Поэтому делается выверка значения ОВ, полученного из просмотровой таблицы, на основе выверенной температуры воздуха 34. Данные фазы 35 работы двигателя (или сигнал синхро-низации) используются как данные для установки ОВ. Данные фазы 35 работы двигателя также используются для установления синхронизации для формирования правильной последовательности газовых инжекторов.
Теперь, когда работа предпочтительного примера осуществления устройства управ-ления двигателем согласно этому изобретению была подробно описана, станет очевид-ным, что эта система имеет значительные преимущества по сравнению с предыдущими системами для управления работой газотопливных двигателей внутреннего сгорания. В частности, путем использования газовых инжекторов и точного расчета времени включе-ния инжектора выверенное количество газообразного топлива можно впрыскивать в каждый цилиндр для достижения оптимальных характеристик двигателя во всем диапа-зоне скоростных и нагрузочных условий работы двигателя. Так можно исключить избы-точную подачу топлива и достичь значительной его экономии. На фиг. 3 графически по-казан относительный КПД преобразованного дизельного двигателя, использующего устройства управления двигателем согласно этому изобретению, по сравнению с параметрами исходного двигателя, как функция нагрузки и скорости вращения двигателя. На фиг. 3 можно видеть, что преобразованный двигатель позволяет достигать относительно-го КПД выше 80% по основной части огибающей скорость-нагрузка и относительного КПД выше 90%, при нагрузках на двигатель менее 300 Нм.
Многочисленные вариации и модификации могут быть реализованы специалистами в области машиностроения в дополнение к уже описанным, не выходя из основных концентраций изобретения. Например, устройство управления двигателем согласно этому изобретению также пригодно для газотопливного двигателя внутреннего сгорания, который не имеет турбонагревателя. Устройство и способ согласно этому изобретению также применимы с подходящими модификациями к двигателям с двойной подачей топлива. Все такие вариации и модификации должны рассматриваться в рамках настоящего изоб-ретения на основе предыдущего описания и прилагаемой формулы изобретения.

SU, 787707, А, 25.12.1980 прототип к п.1 и п.11.
SU, 1707213, А, 23.01.1992.
SU, 339212, А, 15.08.1987.
ЕР, 0409247, А2, 23.01.1992.