專利名稱：內(nèi)燃機(jī)控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的工作的控制，特別是涉及一種內(nèi)燃機(jī)的速度和/或負(fù)荷的控制。
在發(fā)動機(jī)工作的控制中存在一些控制功能，這些控制功能需要一些零部件的運(yùn)動以使發(fā)動機(jī)工作的一種方式變化。目前的一種通常的作法是采用電氣或者電子操縱的裝置來實(shí)現(xiàn)這樣的運(yùn)動，所述的裝置通?？梢皂憫?yīng)于被檢測到的工況工作。所述的裝置可以直接被所檢測到的輸入信號所控制或者所述的被檢測到的輸入信號可以被饋入一個(gè)電子控制裝置(ECU)，而所述的電子控制裝置再控制這類裝置。這些已知的作法是有效而精確的，然而通常被使用的電氣或電子的裝置的制作或購買的費(fèi)用相當(dāng)貴并且需要一個(gè)很大的電能源。就一些低成本的小容量發(fā)動機(jī)來說這些成本因數(shù)特別有關(guān)。
隨著降低內(nèi)燃機(jī)的排放的要求的越來越提高，已經(jīng)認(rèn)識到除了車用發(fā)動機(jī)之外對于各種發(fā)動機(jī)的排放所允許的水平必須引進(jìn)數(shù)種控制，尤其對于小容量發(fā)動機(jī)例如用于游船的船用發(fā)動機(jī)和用于摩托車和低座小摩托車的發(fā)動機(jī)。還有一些趨勢是對各種各樣形式的固定式的內(nèi)燃機(jī)和采用成本比較低的小容量內(nèi)燃機(jī)的設(shè)備例如割草機(jī)和鏈鋸的燃油消耗和排放進(jìn)行限制。
已經(jīng)證實(shí)尤其是在兩沖程循環(huán)發(fā)動機(jī)中的排放的最有效的控制是通過將燃油直接噴入發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)而實(shí)現(xiàn)的。在具有較大容量發(fā)動機(jī)的汽車中，設(shè)置安裝有被編好程序可控制燃燒過程包括燃油調(diào)節(jié)、燃油噴射和著火的所有情況的一高容量電子控制裝置(ECU)的一個(gè)高級的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)。然而，這樣的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的成本太高以致不允許其使用于控制成本比較低的小容量發(fā)動機(jī)例如小型船用發(fā)動機(jī)、摩托車和低座小摩托車的發(fā)動機(jī)和割草機(jī)的發(fā)動機(jī)的工作。
這種小容量發(fā)動機(jī)在被供給的燃油速率的控制因而排放的控制方面存在著困難的一個(gè)工作區(qū)域便是在發(fā)動機(jī)怠速時(shí)工作，這是由于此時(shí)發(fā)動機(jī)各氣缸所需要的燃油量比較小因而必須要能夠予以精確的控制這一事實(shí)。先前，實(shí)現(xiàn)在怠速時(shí)所需要的燃油速率控制要求使用電氣裝置例如由一個(gè)電子控制裝置(ECU)控制的線性步進(jìn)電機(jī)。這種裝置相對于總的燃油系統(tǒng)成本費(fèi)用較貴因而不希望予以使用，盡管在為了獲得所需要的速度控制的水平的一些應(yīng)用中是必需要的。另外，已發(fā)現(xiàn)長時(shí)期使用的步進(jìn)電機(jī)的使用壽命要比在某些場合中所要求的水平低并且其它的一些問題例如振動和可靠性問題常常伴隨發(fā)生。
因此本發(fā)明的目的是提供一種用于控制一種內(nèi)燃機(jī)工作的方法和裝置，所述的裝置可以有效而可靠地運(yùn)行和工作成本較低，并且能夠裝入一個(gè)發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中。
一種在至少發(fā)動機(jī)的部分工作范圍內(nèi)控制內(nèi)燃機(jī)的方法，包括控制可從與發(fā)動機(jī)工作相聯(lián)系的一個(gè)源獲得的流體壓力，以及用所述的被控制的壓力控制至少一個(gè)發(fā)動機(jī)的工作參數(shù)。
具體地說，本發(fā)明提供了一種使內(nèi)燃機(jī)在至少發(fā)動機(jī)的部分工作范圍內(nèi)控制內(nèi)燃機(jī)的方法，這種方法包括按照至少一種發(fā)動機(jī)的工況要求修正可從與發(fā)動機(jī)工作相聯(lián)系的一個(gè)源獲得的一個(gè)流體壓力，以及用經(jīng)修正的流體壓力源操縱所述的工作參數(shù)的控制。
可以通過用流體壓力控制的發(fā)動機(jī)的典型的參數(shù)是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、包括燃油供給速率和燃油定時(shí)的燃油供給和著火定時(shí)。
較理想是，所述的流體壓力是一種由發(fā)動機(jī)的工作所產(chǎn)生的氣體壓力。例如，所述的氣體壓力可以由在兩沖程循環(huán)的曲軸箱掃氣發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)曲軸箱內(nèi)的氣體產(chǎn)生或者由一種具有兩種流體燃料的噴射系統(tǒng)的空氣或氣體源產(chǎn)生，在所述的噴射系統(tǒng)中通常是用壓縮空氣、氣體來實(shí)現(xiàn)燃油的噴射。
或者，可從發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)或發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)獲得的氣體壓力可以被用于提供實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的工作參數(shù)控制的能量。如果發(fā)動機(jī)裝有一個(gè)壓縮機(jī)以提供在發(fā)動機(jī)工作過程中完成特定功能的壓縮氣體的話，則在所述的壓縮機(jī)的進(jìn)氣側(cè)或供氣側(cè)上的氣體的壓力就可以被用來實(shí)現(xiàn)所述的控制。為了提供一種壓縮氣體，較合適的是空氣，可以設(shè)置這樣一種壓縮機(jī)，以借助于上述的具有兩種流體燃料的噴射系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)將燃油供到發(fā)動機(jī)的各個(gè)燃燒室中。
在本發(fā)明的一種較佳形式中，提供了一種使內(nèi)燃機(jī)在發(fā)動機(jī)的至少部分的工作負(fù)荷和/或速度范圍內(nèi)運(yùn)行的方法，這種方法用由發(fā)動機(jī)工作所產(chǎn)生的氣體壓力操縱控制至少發(fā)動機(jī)的一個(gè)工作參數(shù)的控制裝置。
氣體壓力通常由一個(gè)其壓力是隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和/或負(fù)荷的變化而改變的供給源所產(chǎn)生?；蛘?，氣體壓力可以由一個(gè)基本穩(wěn)定的壓力源產(chǎn)生并以一種選擇的方式使用以操縱一個(gè)控制裝置來實(shí)現(xiàn)在其一個(gè)操作機(jī)構(gòu)的各自相對或多個(gè)的方向上的變化從而控制至少一個(gè)發(fā)動機(jī)工作參數(shù)。
在一種布置中，氣體壓力以一種已知的波形成周期性并且要保證選擇性地使用對控制裝置起作用的壓力波的高和/或低的部分來實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)參數(shù)的控制。這樣一個(gè)周期性的壓力源，如上所述，可以從一種曲軸箱掃氣的兩沖程循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱中得到。
在一種特定的形式中，本發(fā)明被用來對一種內(nèi)燃機(jī)，特別是一種兩沖程循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的燃油供給進(jìn)行控制。具體地說，提供了一種控制一內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法，在這種方法中，至少當(dāng)發(fā)動機(jī)是在一個(gè)被選定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，燃油供給速率是由一燃油控制件的機(jī)械運(yùn)動控制的，所述的方法包括借助于由來源于發(fā)動機(jī)工作的氣體壓力所產(chǎn)生的力實(shí)現(xiàn)燃油控制件的機(jī)械運(yùn)動，所述的氣體壓力是響應(yīng)于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速而變化的。
所述的氣體壓力所產(chǎn)生的力通常被用來實(shí)現(xiàn)燃油控制件、或者一個(gè)中間件或者產(chǎn)生所述的燃油控制件運(yùn)動的一些構(gòu)件的運(yùn)動。較理想是，所述的力是通過將氣體壓力施加于可線性位移并與所述的燃油控制件相聯(lián)結(jié)的一個(gè)工作機(jī)構(gòu)，例如一個(gè)活塞或者膜片上。燃油供給速率控制的這種形式最好至少在發(fā)動機(jī)處在怠速或接近怠速時(shí)運(yùn)用。
燃油通常夾帶在壓縮空氣中而被供給發(fā)動機(jī)，并且同樣的氣體壓力源可以用來實(shí)現(xiàn)燃油控制件的運(yùn)動。
具體地說，提供一種控制一燃油噴射的內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法，在這種方法中，燃油是夾帶在氣體中被噴入并且至少當(dāng)發(fā)動機(jī)怠速或在一選定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，燃油供給速率是由一燃油控制件的機(jī)械運(yùn)動所控制，所述的方法包括借助于響應(yīng)于所述的氣體壓力所產(chǎn)生的一個(gè)力實(shí)現(xiàn)所述的燃油控制件的所述運(yùn)動。
較理想是，所述的被選定的轉(zhuǎn)速范圍是一個(gè)包括正常的發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的一個(gè)范圍，或者可以是工作轉(zhuǎn)速一般存在一被限制變化的另一個(gè)轉(zhuǎn)速范圍。較理想是，控制用于發(fā)動機(jī)的供油速率的另一種形式操縱機(jī)構(gòu)是為在發(fā)動機(jī)處在所選定轉(zhuǎn)速范圍之外運(yùn)行時(shí)使用而提供的，并且所述的另一種形式的操作機(jī)構(gòu)可以單獨(dú)或者與上述的燃油控制件組合地工作。
用于噴射燃油的氣體的壓力通常是響應(yīng)于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(尤其是在怠速運(yùn)行時(shí))變化而變化的。在一種較理想的形式中，用于噴射燃油的氣體被保持在容器中并在發(fā)動機(jī)的燃燒室經(jīng)歷一壓縮沖程時(shí)從一個(gè)或一個(gè)以上的燃燒室供入所述的容器中。這樣就可以通過調(diào)節(jié)相對于該燃燒室的發(fā)動機(jī)循環(huán)的空氣從燃燒室供向容器的結(jié)束時(shí)刻來實(shí)現(xiàn)容器中氣體壓力的變化。通常，該結(jié)束時(shí)刻越接近在壓縮沖程時(shí)活塞的上止點(diǎn)位置，則被供給并最終保持在該容器內(nèi)的氣體的壓力就越高。
在其燃油是夾帶在氣體中直接噴入燃燒室中的一些發(fā)動機(jī)中，氣體或空氣從燃燒室供給容器可以通過噴油器使它在完成燃油噴射之后保持開啟一段時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)在燃燒室內(nèi)的壓縮壓力上升到超過在容器中的壓力時(shí)，氣體就被供入所述的容器從而在其中產(chǎn)生一個(gè)總的壓力升高。這樣，在所述的容器中的氣體壓力可以通過調(diào)節(jié)噴油器關(guān)閉的定時(shí)而改變。然而，在發(fā)動機(jī)運(yùn)行時(shí)噴油器工作的其它情況也可以影響在容器中的氣體的壓力。這些其它的因素包括但并不限于下面的因素，這些因素或獨(dú)立地或共同地產(chǎn)生一種影響(1)噴射開始時(shí)刻；(2)噴射持續(xù)時(shí)間；(3)噴射的頻率；(4)噴油器閥的行程。
適合于以這種方式使用的氣體容器和噴油器閥的一種典型的布置結(jié)構(gòu)在申請人的美國專利第4936279中的一種形式以及申請人的PCT專利申請PCT/AU94/00210中的另一種形式中較詳細(xì)地予以了揭示并將其中的揭示內(nèi)容援引于此供參考。
以這種方式在容器中所建立的氣體壓力可被用來實(shí)現(xiàn)所要求的燃油控制件運(yùn)動。
在本發(fā)明的另一種特定的形式中，提供有一種控制一內(nèi)部或曲軸箱掃氣的兩沖程循環(huán)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法，在這種方法中，至少當(dāng)發(fā)動機(jī)怠速或者是在一選定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，供油速率是由燃油控制件的機(jī)械運(yùn)動所控制，所述的方法包括借助于響應(yīng)于所述的發(fā)動機(jī)的曲軸箱內(nèi)的壓力所產(chǎn)生的一個(gè)力來實(shí)現(xiàn)所述的燃油控制件的運(yùn)動。
借助于一個(gè)控制將由曲軸箱內(nèi)壓力所產(chǎn)生的施加于燃油控制件的力的定時(shí)和持續(xù)時(shí)間的換向裝置，可對燃油控制件的機(jī)械運(yùn)動加以控制。此外，無論曲軸箱壓力的正壓力部分還是負(fù)壓力部分或者它們的組合都可以被用來產(chǎn)生引起燃油控制件運(yùn)動的力。
或者，實(shí)現(xiàn)燃油控制件運(yùn)動的由氣體壓力所產(chǎn)生的力可以由發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣系統(tǒng)產(chǎn)生。與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和/或負(fù)荷的變化有關(guān)的進(jìn)氣系統(tǒng)空氣壓力的變化性質(zhì)可被用來直接操縱所述的燃油控制件，或者，進(jìn)氣系統(tǒng)的氣體壓力可以僅僅被用作對所述的燃油控制件的一個(gè)控制壓力源。在這后一種的布置結(jié)構(gòu)中，如上所述的一個(gè)換向裝置可以用于控制壓力所產(chǎn)生的供給燃油控制件的力的定時(shí)和持續(xù)時(shí)間。
由上述的源中的任何一個(gè)所產(chǎn)生的氣體壓力通常可以被施加到被設(shè)置在一個(gè)室內(nèi)并構(gòu)成該室一部分的一個(gè)可位移的運(yùn)動件，例如一個(gè)活塞或者一膜片上，因此所述的件的位移的大小是由所述的室的一部分內(nèi)的氣體壓力所確定的。這個(gè)可位移的運(yùn)動件是直接或間接地與燃油控制件相連接以響應(yīng)于在所述的室內(nèi)或其一部分內(nèi)的氣體壓力來控制供給發(fā)動機(jī)的燃油數(shù)量。
較理想是，所述的燃油控制件是布置得使氣體壓力所產(chǎn)生的力的增加導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的供油速率的下降，反之亦然?；蛘?，所述的燃油控制件可以布置得使由氣體壓力所產(chǎn)生的力的減少導(dǎo)致對發(fā)動機(jī)的供油速率的增加，反之亦然。
較理想是被保持在所述的室內(nèi)或者其一部分內(nèi)的氣體數(shù)量是與氣體壓力形成對比地與所要求的供油速率有關(guān)地進(jìn)行選擇。設(shè)置有合適的閥調(diào)節(jié)裝置以按照所要求的供油速率控制所述的室或其一部分中的氣體的供給和釋放。
概括地說，在發(fā)動機(jī)工作的至少一個(gè)所選定的范圍內(nèi)控制發(fā)動機(jī)按被選定的起作用工況例如燃油供給速率的運(yùn)行，是通過采用一種可獲得的(較理想是在正常運(yùn)行過程中可從發(fā)動機(jī)獲得的)氣體壓力源間接地實(shí)現(xiàn)，因此就并不需要提供一種附加的或者專用的壓力源。所述的氣體源可以以一種操作控制的簡單的開/關(guān)方式被應(yīng)用或者可以在實(shí)行控制時(shí)調(diào)節(jié)其應(yīng)用的壓力或持續(xù)時(shí)間。
另外，在此涉及的有關(guān)用于實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)控制的壓力是指絕對壓力因而包括負(fù)壓(真空度)。
從下面對目前已提出的發(fā)動機(jī)供油速率控制系統(tǒng)的幾種實(shí)用的布置的具體說明中就可以較容易地理解本發(fā)明。
在這些附圖中

圖1是用于控制一內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的本發(fā)明一實(shí)施例的示意圖；圖2是安裝有可以應(yīng)用圖1的速度控制系統(tǒng)的一個(gè)燃油噴射器的一個(gè)發(fā)動機(jī)氣缸頭的部分剖視圖；圖3是一個(gè)發(fā)動機(jī)速度控制器的一個(gè)替代實(shí)施例的示意圖；圖4是一個(gè)發(fā)動機(jī)速度控制器的又一個(gè)替代實(shí)施例的示意圖；圖5是可以應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)燃油調(diào)節(jié)裝置的剖視圖；以及圖6示出將本發(fā)明應(yīng)用于如圖4所示的燃油調(diào)節(jié)裝置的一種方式。
現(xiàn)參照這些附圖中的圖1，圖中示意說明了特別適用于在怠速時(shí)控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的一個(gè)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)的基本布置。桿1直接聯(lián)結(jié)在壓力操縱機(jī)構(gòu)3的膜片2的一端上。桿1的另一端直接或間接地與作為機(jī)構(gòu)一部分的一個(gè)件(未圖示)相連接，該件根據(jù)由桿1的運(yùn)動所引起的其運(yùn)動控制供給發(fā)動機(jī)的燃油供給速率。下面將更詳細(xì)地說明所述的燃油供給速率控制裝置。所述的壓力操縱機(jī)構(gòu)3具有一種帶有膜片2的傳統(tǒng)的膜片形式，該壓力操縱機(jī)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)壓力室5并有一個(gè)壓力彈簧4，該彈簧作用在膜片2與所述的壓力室5相對側(cè)上。
發(fā)動機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)的空氣容器7，例如在圖2中所示，通過設(shè)有一節(jié)流孔9的導(dǎo)管8與壓力操縱機(jī)構(gòu)3的壓力室5直接相連通，以限制在容器7內(nèi)的氣體壓力的高頻率波動以免影響在壓力室5內(nèi)的氣體壓力。然而要注意到所述的導(dǎo)管8同樣可以與所述的第二壓力室6直接相連通。雖然未圖示，典型的做法是與連接于導(dǎo)管8的那個(gè)壓力室相對的壓力室(例如在圖1中的壓力室6)通常與大氣相連通以便能夠使這個(gè)壓力室對在另一個(gè)壓力室(例如在圖1中的壓力室5)內(nèi)的壓力增減起作用。
噴嘴裝置30以一種已知的方式裝配在一發(fā)動機(jī)的氣缸頭上以將燃油直接噴入發(fā)動機(jī)的一個(gè)氣缸的燃燒室內(nèi)。噴嘴的開閉是用一種具有已知結(jié)構(gòu)的電子控制裝置(EPU)以一種已知的方式予以控制以便控制將燃油供給發(fā)動機(jī)的開始和持續(xù)時(shí)間的定時(shí)。
當(dāng)所述的噴嘴裝置30的噴嘴開啟時(shí)，空氣帶有一定量的燃油通過噴嘴從容器7排出以幫助燃油的霧化和傳輸。在將總的一定量的燃油供給燃燒室之后，噴嘴保持開啟另一段時(shí)間以便來自燃燒室的氣體可以供入容器7以補(bǔ)充其中的氣體供給并將氣體壓力升高到實(shí)現(xiàn)下一個(gè)燃油供給過程所必需的水平。在申請人的美國專利第4936276及申請人的前述的PCT專利申請PCT/AU94/00210中揭示了用于噴射系統(tǒng)的提供壓縮空氣的這個(gè)構(gòu)思。在這些說明書的每一篇中所揭示的內(nèi)容一并援引于此。
在容器7內(nèi)的氣體或空氣的名義壓力是由在燃燒循環(huán)的壓縮沖程時(shí)噴嘴相對于活塞在燃燒室中的位置的開啟而更重要是關(guān)閉的定時(shí)所確定的。通常，噴嘴在壓縮沖程時(shí)關(guān)閉得越晚，則在容器7中的氣體壓力越高。因此，如果發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不同于標(biāo)定轉(zhuǎn)速，例如發(fā)動機(jī)的標(biāo)定的怠速轉(zhuǎn)速，則通過改變噴嘴的開啟和/或關(guān)閉的定時(shí)，在容器7中的壓力就可以增大或減小。由于在壓力室5內(nèi)的壓力的增大或減小的結(jié)果，反過來也可以使膜片2將桿1從其當(dāng)前的位置伸出或者縮進(jìn)。桿1的運(yùn)動可以調(diào)節(jié)對所述的噴射裝置30的供油速率(即供給噴射裝置的一定量的燃油)以使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速回到預(yù)定或所要求的值，如下面所述。
一般，在容器7中的壓力對噴嘴的關(guān)閉比較敏感，因此控制噴嘴關(guān)閉的定時(shí)更為有效。然而，噴嘴工作的其它工況在發(fā)動機(jī)工作時(shí)也可以影響在容器7中的氣體的壓力。因此，這些影響因素獨(dú)立地或組合地包括但并不限于以下方面(1)空氣噴射的開始；(2)空氣噴射的持續(xù)時(shí)間；(3)空氣噴射的頻率；(4)噴射閥的行程。
這樣，在一個(gè)實(shí)施例中，如果發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速減小到預(yù)定的或者所要求的值以下，則噴嘴可以在氣缸壓縮沖程中較早地關(guān)閉，由此減小在容器7和室5內(nèi)的主壓力因而如圖1所看到的那樣使桿1向上運(yùn)動，這可以如下所述那樣被用于提高發(fā)動機(jī)的供油速率。相反，如果發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高超過預(yù)選值，則噴嘴的關(guān)閉定時(shí)在壓縮沖程中可以被調(diào)節(jié)到遲些，由此提高在空氣容器7和室5中的壓力因而使桿1向下運(yùn)動以減小對發(fā)動機(jī)的供油速率。顯然，如果所述的導(dǎo)管8與壓力室6連接，則情形相反。發(fā)動機(jī)供油速率是由燃油調(diào)節(jié)裝置的活塞的行程的交替進(jìn)行控制的這種方式將在下面進(jìn)一步予以詳細(xì)說明。
在導(dǎo)管8中的節(jié)流孔9的作用是抑制每次噴嘴開啟時(shí)可能發(fā)生的在容器7內(nèi)的壓力波動的影響。因此，在每次循環(huán)中在壓力操作機(jī)構(gòu)3內(nèi)的膜片2就可以不明顯地受到在容器7中的壓力變化的明顯影響，而主要只是響應(yīng)于在容器7中長時(shí)期的壓力變化而受到影響。
另一個(gè)驅(qū)動操作機(jī)構(gòu)3的可變壓力源是傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的節(jié)流閥所控制的空氣進(jìn)氣通路。正如大家所熟悉的，當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)行和在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高時(shí)負(fù)壓存在于所述的進(jìn)氣通路中，對于一設(shè)定的節(jié)流閥位置，在進(jìn)氣通路中的壓力是減少的反之亦然。因此，如果所述的導(dǎo)管8(如在圖1中所示)與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣通路相連通，作為一種對氣體容器7的替代，則一個(gè)與速度有關(guān)的可變壓力源就可以用到與操作機(jī)構(gòu)3的壓力室5相對的膜片2一側(cè)的壓力室6上。這就是說，由于壓力源的低于大氣壓力的特性因此要求導(dǎo)管8與壓力室6而不是壓力室5相連通。
在這樣一種布置結(jié)構(gòu)中，如果發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高到一個(gè)選定值以上，則在壓力室6內(nèi)的壓力將下降(在進(jìn)氣通路中提高真空度)從而使膜片2向下運(yùn)動，而如果轉(zhuǎn)速下降，則膜片2向上運(yùn)動。因此，對發(fā)動機(jī)的供油速率是由桿1的運(yùn)動控制以將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速保持在一個(gè)預(yù)定的轉(zhuǎn)速，具體說是保持在一預(yù)定的怠速轉(zhuǎn)速上。應(yīng)認(rèn)識到在此修改中，彈簧4可以是一個(gè)拉簧或者可以替換地布置成設(shè)置在帶有通向大氣的出口的膜片2的另一側(cè)上。
在圖2中更詳細(xì)地示出如圖1中所示的噴嘴裝置30和空氣容器7，其中所述的空氣容器7裝入一個(gè)兩沖程循環(huán)發(fā)動機(jī)的氣缸頭中，在該發(fā)動機(jī)上還裝有兩個(gè)流體燃料噴射裝置30和一個(gè)火花塞35。從圖2和下面的說明所考慮的一個(gè)結(jié)構(gòu)可以明顯地看出，一些現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)零部件被用于控制發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。
兩個(gè)流體燃料噴射器30具有已知的結(jié)構(gòu)并以一種已知的方式設(shè)置在氣缸頭19的與燃燒室20相連通的一個(gè)通路38中。所述的氣體容器7部分地作為在氣缸頭19內(nèi)的一個(gè)空腔和部分以一個(gè)可拆卸的蓋板17構(gòu)成。借助于一個(gè)通路26氣體容器7與所述的通路38相連續(xù)地連通。
所述的燃料噴射裝置30包括容置在通路38內(nèi)的一個(gè)噴嘴15和由一個(gè)電磁線圈48所控制的一個(gè)提升閥16。所述的電磁線圈裝置48以一種已知的方式周期性地通電以使閥16開啟和關(guān)閉以將燃料和空氣供向燃燒室20。
一個(gè)燃油調(diào)節(jié)裝置14通過燃油管14A和針閥18將一定量的燃油供入通路42直接與通路26連通的喉口部中。燃油通入環(huán)繞閥16的下端23和桿部22周圍的一個(gè)環(huán)形腔25內(nèi)，該環(huán)形腔25與閥16的頭部24的上游側(cè)直接相連通。通路26橫向地設(shè)置在燃料噴射器30的噴嘴15內(nèi)并提供在氣缸頭19的容器7和在燃料噴射裝置30內(nèi)的環(huán)形腔25之間的一個(gè)連續(xù)的自由的連通。
在采用上述的燃油和氣體供給的發(fā)動機(jī)工作時(shí)，可以理解到通過在容器7內(nèi)的針閥18從所述的調(diào)節(jié)裝置14供入到空腔25內(nèi)的定量的燃油是與閥16的開啟分開工作的以通過噴嘴15將被夾帶在氣體中的燃油從容器7供向發(fā)動機(jī)燃燒室20。假定一個(gè)開始的位置，在此位置上將先前由發(fā)動機(jī)燃燒室20所容納的氣體充滿氣體容器7而有關(guān)氣缸的活塞在發(fā)動機(jī)壓縮沖程時(shí)正在向上運(yùn)動，并且通過調(diào)節(jié)裝置14借助于通路26已經(jīng)將一定量的燃油供入燃油噴射器30的的腔25內(nèi)，則當(dāng)氣缸壓力基本低于容器7內(nèi)的壓力而閥16在壓縮沖程時(shí)的一個(gè)位置上開啟時(shí)，該一定量的燃油就可以被夾帶在氣體中通過噴嘴15而排入發(fā)動機(jī)燃燒室20內(nèi)，氣體可從容器7通過通路42和26因而通過環(huán)形腔25再經(jīng)開啟的噴嘴15流出。
在相當(dāng)短的時(shí)間間隔之后，所有的一定量的燃油就可通過噴嘴15排入燃燒室20中，而在氣缸內(nèi)的活塞的連續(xù)向上運(yùn)動就可在燃燒室20內(nèi)提供一個(gè)合成的升高壓力?？梢赃_(dá)到這樣一個(gè)狀態(tài)，在此狀態(tài)中在燃燒室20內(nèi)的壓力大于在容器7中的壓力并且實(shí)現(xiàn)一反方向的氣體流動以取代在先前的燃油供給過程中所排出的在容器7中的氣體。這種氣體的反向流動可使在容器7內(nèi)的氣體壓力升高到基本要比在噴嘴15的下一次開啟時(shí)燃燒室20內(nèi)的壓力高以實(shí)現(xiàn)將燃油供入燃燒室20中。所述的再充滿的容器7就處于在下一個(gè)發(fā)動機(jī)循環(huán)過程中可實(shí)現(xiàn)將燃油供向燃燒室20的這樣一個(gè)狀態(tài)。
所述的燃油調(diào)節(jié)裝置14可以具有任何已知的結(jié)構(gòu)，而特別適用于這種環(huán)境的一種形式的燃油調(diào)節(jié)裝置是在申請人的共同待批的PCT專利申請第PCT/AU92/00561號或者國際專利申請第WO93/00502中所揭示的那種。
如在上面提及的先前說明書中所揭示的那樣，對夾帶在空氣中的燃油供給燃燒室20的定時(shí)是通過一個(gè)電子控制裝置(ECU)以已知的方式實(shí)現(xiàn)的，而由于燃油的調(diào)節(jié)是獨(dú)立于將燃油供給燃燒室20的，因此供油定時(shí)和噴嘴15開啟的持續(xù)時(shí)間就可以在不直接影響每循環(huán)供油量的情況下予以改變。因此，本發(fā)明使噴嘴15的開啟定時(shí)和/或開啟期的終止改變以便使容器7內(nèi)的壓力變化的做法就可以在不妨礙燃油調(diào)節(jié)或者燃油噴射工作的情況下予以實(shí)施。如前所述，噴油器閥關(guān)閉定時(shí)的改變可以控制在容器7內(nèi)的氣體壓力，以使噴油器閥16相對于發(fā)動機(jī)的壓縮沖程關(guān)閉得越晚，則在容器7內(nèi)的壓力就越高。
通常用在一燃油噴射系統(tǒng)控制中的電子控制裝置接受各種各樣的有關(guān)發(fā)動機(jī)工況的輸入信號，一種這樣的輸入是發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，因而，在電子控制裝置中包括控制發(fā)動機(jī)怠速或者其它所選定的轉(zhuǎn)速范圍的一個(gè)程序是一件簡單的事情，只要通過控制在容器7中的氣體壓力來操縱合適的機(jī)構(gòu)例如所述的壓力操作機(jī)構(gòu)3因而控制對發(fā)動機(jī)的供油速率以使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速保持在所要求的水平上就能實(shí)現(xiàn)。例如，這可以通過一合適的檢查表或圖或者通過用一個(gè)比例積分微分動作(PID)規(guī)則系統(tǒng)所進(jìn)行的調(diào)節(jié)來驅(qū)動。
現(xiàn)參照圖3，圖中示意地表示特別可以應(yīng)用在按曲軸箱掃氣原理工作的兩沖程循環(huán)發(fā)動機(jī)上的一種替代的形式，其中在曲軸箱中被引入的空氣在從曲軸箱傳送給燃燒室之前被壓縮。這種形式的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)可以通過用在曲軸箱內(nèi)的空氣壓力驅(qū)動一個(gè)機(jī)構(gòu)，尤其在發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)行過程中以例如在圖1中的壓力驅(qū)動裝置3控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速而使本發(fā)明得以實(shí)際應(yīng)用。
如圖3所示，桿61以與前面參照圖1所說明的同樣方式直接地與構(gòu)成壓力操縱裝置63的一部分的膜片62相聯(lián)結(jié)。在壓力室65中的壓力是由閥60控制的，該閥工作可以通過空氣管路68a、閥60和空氣管路68b使空氣從兩沖程循環(huán)發(fā)動機(jī)71的曲軸箱70進(jìn)入壓力室65，并通過管路67控制空氣從壓力室65流向大氣或者任何其它適當(dāng)?shù)胤?，例如流入發(fā)動機(jī)71的空氣進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)，或者最終使在壓力室65中的壓力保持恒定。這樣，對這個(gè)特定的實(shí)施例來說，閥60的結(jié)構(gòu)制作成一個(gè)具有兩個(gè)開啟和一個(gè)關(guān)閉位置的三位閥，而在兩個(gè)開啟位置的每一個(gè)上，閥60可以使空氣流向或者流出壓力室65。這個(gè)控制系統(tǒng)同樣可以應(yīng)用于其它的氣體壓力源。即在此具體實(shí)施例中，正的曲軸箱壓力用作一個(gè)恒定壓力源，但其它的恒定壓力源也可適用。
例如，有關(guān)圖1所說明的容器7可以僅僅用作一個(gè)恒定壓力源而燃料噴射裝置30可不工作以如前述那樣改變噴嘴開啟時(shí)間的結(jié)束，但可以如正常情況那樣工作。在容器7中的氣體壓力就可以僅僅用作取代在發(fā)動機(jī)曲軸箱70中的壓力的一個(gè)恒定壓力源。
或者，在離開發(fā)動機(jī)71的空氣進(jìn)氣系統(tǒng)中的節(jié)流閥葉片69的下游所產(chǎn)生的真空度同樣可以被用作對正的曲軸箱壓力的替代。因此，一個(gè)負(fù)壓或者真空源可以被施加于壓力室65。同樣，以與正的曲軸箱壓力同樣的方式負(fù)壓可以用于提供一個(gè)壓力源。然而，顯然在這后兩個(gè)實(shí)施例中，需要使單向閥72反向并且使彈簧64重新置于壓力室65中或者具有一種拉簧的形式。此外，還可以將一個(gè)傳統(tǒng)的壓縮機(jī)用作一個(gè)氣體壓力源。
所述的閥60是用一個(gè)在一電子控制裝置55控制之下的電磁線圈54或者類似的裝置操縱。設(shè)置在空氣供給管路68a中的單向閥72布置成只是大于大氣的壓力才從曲軸箱70供入管路68a并供向室65。
萬一發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高到超過所需要的轉(zhuǎn)速，則電子控制裝置就會驅(qū)動閥60以便關(guān)閉排氣管路67和打開進(jìn)入管路68b，因此壓縮空氣就可以從發(fā)動機(jī)曲軸箱70流入操作機(jī)構(gòu)63的壓力室65內(nèi)由此使膜片62向下偏移而實(shí)現(xiàn)對桿61的同樣的運(yùn)動。桿61的這個(gè)運(yùn)動再使對發(fā)動機(jī)的供油速率減小。相反，如果發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速太低，則電子控制裝置就操作閥60以使進(jìn)氣管路68b保持關(guān)閉并將排氣管路67打開，由此使在操作機(jī)構(gòu)63的壓力室65內(nèi)的壓力減小，從而膜片62就在彈簧64的作用下向上運(yùn)動，由此使桿61向上運(yùn)動因而提高對發(fā)動機(jī)的供油速率。在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速合適的情況下，管路68b和67都關(guān)閉以保持在室65內(nèi)的目前壓力。
如參照圖3所說明的發(fā)動機(jī)燃油控制系統(tǒng)特別適用于控制曲軸箱掃氣的兩沖程循環(huán)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，但是它可以與具有其它的壓縮空氣源的發(fā)動機(jī)一起使用，所述的壓縮空氣源例如是一種來自一個(gè)壓縮機(jī)的恒定供給源或者其它的合適的源，例如在圖1中的氣體容器7或者在一個(gè)兩沖程循環(huán)發(fā)動機(jī)的曲軸箱內(nèi)的最大壓力。閥60可以布置得選擇性地將一壓力氣體源施加于壓力操作機(jī)構(gòu)63的室65，使室65內(nèi)的氣體排向大氣，或者將室與壓力氣體供給源和大氣都隔離。在后一個(gè)位置上，在壓力控制機(jī)構(gòu)63內(nèi)的膜片62被保持在一個(gè)固定的位置上，而該位置也是桿61的位置。閥60的各個(gè)位置中的每一個(gè)都可以根據(jù)相對于發(fā)動機(jī)的預(yù)定或者所要求的工作轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速例如怠速由電子控制裝置選定。
有關(guān)圖3中所示的實(shí)施例，其一種修改是不用控制閥60并在操作機(jī)構(gòu)63的壓力室65內(nèi)設(shè)置一個(gè)固定直徑的放氣孔。所述的放氣孔尺寸大小要能夠提供在壓力室65內(nèi)的與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的壓力變化，這樣當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高時(shí)作用在膜片上的壓力就增大，而當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，作用在膜片上的壓力就減小。這樣使桿61的運(yùn)動因而供油速率得到控制從而保持所要求的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。
還是有關(guān)圖3中所示的實(shí)施例，被供給操作機(jī)構(gòu)63的氣體可以來自一個(gè)外部源，而不是來自發(fā)動機(jī)曲軸箱70并且供給源可以通過閥60，例如通過改變閥的開啟程度、開啟的頻率、開啟的總的持續(xù)時(shí)間或者其任何的組合來得到控制。
在本發(fā)明應(yīng)用在一個(gè)多氣缸的兩沖程循環(huán)發(fā)動機(jī)上時(shí)，被供給供油速率控制操作機(jī)構(gòu)63的氣體可以只來自發(fā)動機(jī)的多個(gè)曲軸箱中的一個(gè)或某幾個(gè)。
現(xiàn)參照圖4，圖中示出了如圖3中所示的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的一種修改形式。兩沖程循環(huán)曲軸箱掃氣的發(fā)動機(jī)81和操作機(jī)構(gòu)83與在圖3中的相應(yīng)的部件71和63是相同的，因而在下文中不再予以說明。其不同之處在于在圖3中的多位閥60被在一個(gè)電子控制裝置86控制下的一個(gè)電磁線圈88驅(qū)動的一個(gè)單閥元件85所取代。
為了理解本實(shí)施例，必需認(rèn)識到，在一個(gè)曲軸箱掃氣的兩沖程循環(huán)發(fā)動機(jī)中，相對于發(fā)動機(jī)氣缸循環(huán)的在曲軸箱中的壓力變化，一般的說是不依賴于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的。主要的不同之處只是在于壓力循環(huán)的實(shí)時(shí)頻率。還可能具有峰值的最大和最小壓力的小變化，然而，這并不明顯地影響發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的工作。因此，在曲軸箱80內(nèi)的壓力可以用作驅(qū)動調(diào)節(jié)對發(fā)動機(jī)81的供油速率的一個(gè)裝置例如操作機(jī)構(gòu)83的一個(gè)可靠的能源。
電子控制裝置86接受表示出所要求的發(fā)動機(jī)供油速率的合適的輸入信號并確定實(shí)現(xiàn)那種供油速率所要求的膜片82的位置。電子控制裝置86然后使電磁線圈88通電以便在合適的部分的氣缸循環(huán)過程中打開閥85以將壓力施加于壓力室87從而使膜片82向?qū)?yīng)于所要求的供油速率的位置運(yùn)動。
如果膜片82如圖4中所示那樣向下運(yùn)動，則在發(fā)動機(jī)81工作循環(huán)的高的曲軸箱壓力的一段時(shí)間過程中閥85被打開。如果膜片82如圖4中所示那樣向上運(yùn)動，則在曲軸箱循環(huán)的低壓力的一段時(shí)間過程中閥85被打開，這通常是在曲軸箱壓力低于大氣壓力的場合的一段時(shí)間。如果膜片82是保持在一個(gè)提供一穩(wěn)定的供油速率的固定位置上的話，閥85就保持關(guān)閉。
本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例可以利用其產(chǎn)生壓力的力，該壓力存在于發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中，特別是存在于進(jìn)氣系統(tǒng)的節(jié)流閥葉片的下游和進(jìn)氣簧片閥的上游。相對于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和/或負(fù)荷變化的這個(gè)壓力源可以用于控制如在圖1中所示3那樣的一個(gè)操作機(jī)構(gòu)。
通常，在怠速或者低速運(yùn)行過程中，在進(jìn)氣系統(tǒng)中的節(jié)流閥葉片基本是關(guān)閉的，因而在所述的簧片閥的上游和節(jié)流閥葉片的下游產(chǎn)生一個(gè)真空。對于節(jié)流閥葉片的一固定位置，這個(gè)真空度是相對于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速而變化的，即當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高時(shí)則真空度越負(fù)，反之亦然。因此，可變化的負(fù)壓就可以用來控制如在圖1中所示2那樣的一個(gè)膜片的運(yùn)動。
例如，如果要求在一定的轉(zhuǎn)速處怠速，但是發(fā)動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速太高，則在進(jìn)氣系統(tǒng)中的壓力就會小于對應(yīng)于所要求的怠速轉(zhuǎn)速的壓力(即真空度要大于所需要的真空度)。這個(gè)壓力因此就可以用來通過如在圖1中用標(biāo)號8所示的一導(dǎo)管驅(qū)動膜片2，以便對如在圖1中標(biāo)號1所示的一根桿的合適的控制進(jìn)行操縱從而使發(fā)動機(jī)的供油速率減小。相反，比所要求的低的一個(gè)怠速轉(zhuǎn)速會在進(jìn)氣系統(tǒng)中產(chǎn)生一個(gè)較高的壓力(即真空度小于所要求的)，該壓力可以用來合適地驅(qū)動桿1從而使發(fā)動機(jī)的供油速率提高。
顯然，如圖1所示的操縱機(jī)構(gòu)3、壓力室5和6以及導(dǎo)管8的特定的布置結(jié)構(gòu)可以布置得使在進(jìn)氣系統(tǒng)中的真空度的增大或減小給發(fā)動機(jī)經(jīng)所要求供油速率的控制。
圖5示出本發(fā)明可以應(yīng)用的一個(gè)燃油調(diào)節(jié)裝置，它在申請人的PCT專利申請第PCT/AU92/00516號中較詳細(xì)地予以了說明。如在圖5中所示的標(biāo)號是在所述的PCT申請中所用的標(biāo)號的基礎(chǔ)上加上100，但是由在所述的PCT申請中的標(biāo)號所表示的許多零部件在本說明書中未予以說明，但在上面提及的專利申請中作了適當(dāng)?shù)恼f明。PCT專利申請第PCT/AU92/00516的揭示內(nèi)容一并援引于此。
在圖5中所示的機(jī)構(gòu)直接與本發(fā)明有關(guān)的部分是與調(diào)節(jié)桿157相連接的活塞151和凸輪159，所述的凸輪與活塞止擋件161共同工作以控制活塞151的行程因而控制調(diào)節(jié)桿147的行程。具體地說，活塞151響應(yīng)于在氣缸158中的周期性施加的流體壓力在氣缸158中往復(fù)運(yùn)動。施加的這種流體壓力使活塞151和與之相連接的調(diào)節(jié)桿157向如圖5中所示的右方移動，因而此時(shí)可以通過輸送管155將燃油供給一燃油噴射器(未圖示)?？梢钥吹酵ㄟ^改變活塞151的行程從而改變調(diào)節(jié)桿147的行程，調(diào)節(jié)桿147的每一個(gè)行程所供給的燃油量可以按照發(fā)動機(jī)的燃油供給要求而變化。
所供給的一定數(shù)量的燃油的變化是通過凸輪159在其軸線160上的轉(zhuǎn)動而實(shí)現(xiàn)的，所述的凸輪159與活塞止擋件161共同工作，該活塞止擋件控制活塞151在氣缸158中的返回位置。這樣當(dāng)活塞止擋件161向著如圖5中所示的右方運(yùn)動時(shí)，燃油調(diào)節(jié)桿147的行程便減小，因而由燃油調(diào)節(jié)室各行程所供給的燃油量相應(yīng)地減少。
現(xiàn)參照圖6，圖中示出凸輪159的具體結(jié)構(gòu)和分別由如圖1、3或4所示的桿1、61或41對它進(jìn)行驅(qū)動的情況。凸輪159是與可轉(zhuǎn)動地安裝在軸92上的一個(gè)套91成整體。驅(qū)動銷93剛性地固定在軸92上并穿過在所述的套上形成的槽94。螺旋形彈簧95在96處與凸輪159固定而在97處與銷93固定。這樣，彈簧95通過槽94的朝前端將套91夾抵臂93上。當(dāng)軸92和臂93按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，也使套91和凸輪159與軸92一起在該方向上運(yùn)動。所述的軸92響應(yīng)于發(fā)動機(jī)的正常轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制裝置而旋轉(zhuǎn)，以與發(fā)動機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速成比例地控制燃油供給。
臂99剛性地安裝在套91上而桿98等同于分別在圖1、3或4中所示的桿1、61或41，它響應(yīng)于在操縱裝置3、63、83中的膜片2、62、82的運(yùn)動而軸向地運(yùn)動。這樣，當(dāng)發(fā)動機(jī)處在怠速或者低轉(zhuǎn)速以及操縱機(jī)構(gòu)3、63或83起作用時(shí)，桿98向如圖6中所示的左方運(yùn)動就可使臂99、套91和凸輪159一起相對于軸92逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)以通過升起止擋件161增大燃油調(diào)節(jié)桿147的行程來增加對發(fā)動機(jī)的燃油供給。在桿98向著如在圖6中所示的右方運(yùn)動時(shí)，彈簧96就可以使臂99、套91和凸輪159順時(shí)針旋轉(zhuǎn)直到槽94的朝前端再靠抵臂93為止。
這樣，可以看到如參照圖1、3或4所說明的操縱裝置3、63、83可以當(dāng)正常的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)和與之相連接的軸92固定時(shí)用于控制發(fā)動機(jī)的燃油供給速率。
權(quán)利要求
1.一種至少在發(fā)動機(jī)的部分工作范圍內(nèi)控制內(nèi)燃機(jī)的方法，所述的方法包括控制可從與發(fā)動機(jī)工作相關(guān)聯(lián)的一個(gè)源獲得的流體壓力，以及應(yīng)用所述的被控制的壓力來控制發(fā)動機(jī)的至少一個(gè)工作參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的流體壓力被用于在至少部分的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或者負(fù)荷范圍內(nèi)控制發(fā)動機(jī)的燃油供給速率。
3.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的流體壓力被用于控制在至少部分的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或者負(fù)荷范圍內(nèi)的發(fā)動機(jī)點(diǎn)火定時(shí)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的流體壓力被用于控制對發(fā)動機(jī)各燃燒室的燃油噴射定時(shí)。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4之任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的流體壓力源是一個(gè)空氣進(jìn)氣系統(tǒng)，空氣通過所述的空氣進(jìn)氣系統(tǒng)被引入流向發(fā)動機(jī)的一個(gè)或者一個(gè)以上的燃燒室內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4之任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的發(fā)動機(jī)是一種曲軸箱掃氣的兩沖程循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)，而所述的壓力源是所述發(fā)動機(jī)的至少一個(gè)曲軸箱。
7.如權(quán)利要求1、2、3或4之任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的發(fā)動機(jī)包括將夾帶在壓縮空氣中的燃油供給發(fā)動機(jī)的一個(gè)或者多個(gè)燃燒室的噴射裝置，而所述的流體壓力源是被用于實(shí)現(xiàn)將燃油供給一個(gè)或多個(gè)燃燒室的一種壓縮氣體源。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的發(fā)動機(jī)具有將燃油直接供給發(fā)動機(jī)各燃燒室單獨(dú)的噴射器，而所述的壓縮氣體源將壓縮氣體供給各所述的單獨(dú)噴射器。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述的氣體是由一壓縮機(jī)提供。
10.如權(quán)利要求1、2、3或4之任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的發(fā)動機(jī)具有將壓縮空氣供給一個(gè)燃油噴射器或者布置成將燃油供給發(fā)動機(jī)的數(shù)個(gè)噴射器的一個(gè)空氣壓縮機(jī)，而所述的方法包括提供來自所述的壓縮機(jī)的進(jìn)氣側(cè)的所述的流體壓力。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，可以從發(fā)動機(jī)工作中獲得的所述的流體壓力源是一種據(jù)此流體的壓力可響應(yīng)于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速或負(fù)荷變化而變化的流體壓力源。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，可以從發(fā)動機(jī)工作中獲得的所述的流體壓力源是一種據(jù)此在發(fā)動機(jī)每一循環(huán)過程中使流體壓力在高水平和低水平之間循環(huán)以及可將所述的流體壓力用來在所述循環(huán)的選定部分過程中實(shí)現(xiàn)所的控制的流體壓力源。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述的流體壓力源是在所述循環(huán)的一段選定的時(shí)間時(shí)提供流體以實(shí)現(xiàn)基本穩(wěn)定的壓力流體供給。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述的流體壓力是由一曲軸箱掃氣的兩沖程循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)曲軸箱提供的。
15.一種至少當(dāng)發(fā)動機(jī)在一選定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作時(shí)控制一內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的方法，所述的燃油供給速率是由一燃油控制件的機(jī)械運(yùn)動所控制，所述的方法包括通過由發(fā)動機(jī)工作所提供的氣體壓力所產(chǎn)生的一個(gè)力實(shí)現(xiàn)燃油控制件的所述的機(jī)械運(yùn)動，所述的氣體壓力響應(yīng)于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速而變化。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述的被選定的轉(zhuǎn)速范圍基本是一種怠速的轉(zhuǎn)速。
17.一種控制一種燃油噴射的內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法，其中至少當(dāng)發(fā)動機(jī)是處在怠速或在一被選定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)燃油夾帶在一種壓縮氣體中被噴射，燃油供給速率是由所述的燃油控制件的所述的機(jī)械運(yùn)動控制，所述的方法包括通過響應(yīng)于所述的氣體的壓力所產(chǎn)生的一個(gè)力實(shí)現(xiàn)所述的燃油控制件的所述運(yùn)動。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，當(dāng)發(fā)動機(jī)不是處在怠速或者在所選定的轉(zhuǎn)速范圍之外運(yùn)行時(shí)，所述的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不依賴于所述的氣體壓力而被控制。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，當(dāng)發(fā)動機(jī)是在所選定的轉(zhuǎn)速范圍之外的一個(gè)第二轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作時(shí)，所述的流體壓力被用來控制所述的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述的壓縮氣體源是由發(fā)動機(jī)工作所供給的。
21.如權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述的發(fā)動機(jī)是一種曲軸箱掃氣的兩沖程循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)，而所述的流體壓力是由在所述的發(fā)動機(jī)曲軸箱內(nèi)的氣體壓力產(chǎn)生的。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述的壓縮氣體是由所述的發(fā)動機(jī)驅(qū)動的一個(gè)壓縮機(jī)所產(chǎn)生的。
23.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述的壓縮氣體源接受由在發(fā)動機(jī)的至少一個(gè)燃燒室內(nèi)的氣體經(jīng)壓縮所產(chǎn)生的壓縮氣體。
24.如權(quán)利要求17、18或19所述的方法，其特征在于，所述的夾帶有燃油的氣體是由發(fā)動機(jī)的至少一個(gè)燃燒室提供。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述氣體的壓力是通過控制在燃燒室循環(huán)過程中從燃燒室供給氣體的定時(shí)而控制的。
26.在一內(nèi)燃機(jī)中用于控制發(fā)動機(jī)的至少一個(gè)工作參數(shù)的控制裝置，所述的控制裝置可響應(yīng)于流體壓力的改變而工作，以及可以工作以提供驅(qū)動所述的控制裝置用的所述的流體壓力的裝置，其特征在于，所述的流體壓力可以從與發(fā)動機(jī)工作相聯(lián)系的一個(gè)源獲得。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置組合，其特征在于，所述的控制裝置適合于至少在發(fā)動機(jī)的部分轉(zhuǎn)速或者負(fù)荷工作范圍內(nèi)控制發(fā)動機(jī)的燃油供給速率。
28.如權(quán)利要求26所述的裝置組合，其特征在于，所述的控制裝置適合于至少在發(fā)動機(jī)的部分轉(zhuǎn)速或者負(fù)荷工作范圍內(nèi)控制發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火定時(shí)。
29.如權(quán)利要求26所述的裝置組合，其特征在于，所述的控制裝置適合于至少在發(fā)動機(jī)的部分轉(zhuǎn)速或者負(fù)荷工作范圍內(nèi)控制發(fā)動機(jī)的燃油噴射定時(shí)。
30.如權(quán)利要求26至29中的任一項(xiàng)所述的裝置組合，其特征在于，所述的發(fā)動機(jī)是一種曲軸箱掃氣的兩沖程循環(huán)發(fā)動機(jī)，提供所述流體壓力的裝置是所述的兩沖程循環(huán)發(fā)動機(jī)的曲軸箱。
31.如權(quán)利要求26至29中的任一項(xiàng)所述的裝置組合，其特征在于，所述的發(fā)動機(jī)具有一個(gè)或多個(gè)燃燒室，而燃油是夾帶在一種壓縮氣體中被供向各個(gè)燃燒室，所述的提供流體壓力的裝置是提供所述的壓縮氣體的裝置。
32.如權(quán)利要求31所述的裝置組合，其特征在于，所述的壓縮氣體是由一個(gè)或多個(gè)發(fā)動機(jī)燃燒室供給。
全文摘要
一種在發(fā)動機(jī)部分負(fù)荷或轉(zhuǎn)速工作范圍內(nèi)通過采用可從一與發(fā)動機(jī)工作相聯(lián)系的源獲得的流體壓力實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的至少一個(gè)工作參數(shù)的操縱控制，例如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或者燃油供給包括燃油供給速率和定時(shí)或者點(diǎn)火定時(shí)來控制一內(nèi)燃機(jī)工作的方法。所述的流體壓力較理想是由其壓力相應(yīng)于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和/或負(fù)荷而變化的一個(gè)源或者以一種選定的實(shí)現(xiàn)所述控制的方式被應(yīng)用的基本穩(wěn)定的一壓力源所產(chǎn)生。較理想是，所述的流體壓力是由在一兩沖程循環(huán)的曲軸箱掃氣的發(fā)動機(jī)的曲軸箱內(nèi)的氣體所產(chǎn)生或者從另一種源產(chǎn)生，在所述源中氣體的壓力以一種已知的波形成周期性，并將壓力波的高和/或低的部分選擇性地用于控制裝置以實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)工作的控制。
文檔編號F02P5/10GK1151785SQ95193872
公開日1997年6月11日 申請日期1995年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月30日
發(fā)明者雷蒙德·約翰·希爾 申請人:軌道發(fā)動機(jī)公司(澳大利亞)有限公司