УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ПОВЫШЕНИЕМ ДАВЛЕНИЯ

1. Способ управления работой установки внутреннего сгорания с повышением давления, содержащей устройство обеспечения давления топлива, топливную форсунку и узел зажигания, причем способ включает:
а) нахождение скважности импульсов топливной форсунки и частоты циклов сгорания, которые соответствуют заданной рабочей точке нагрузки и заданному коэффициенту заполнения установки;
б) нахождение уставки давления подачи топлива, уставки момента впрыска для топливной форсунки и уставки момента зажигания, которые обеспечивают найденную скважность импульсов топливной форсунки и найденную частоту циклов сгорания; и
в) передачу управляющего сигнала давления подачи топлива, содержащего уставку давления подачи топлива, в устройство обеспечения давления топлива, управляющего сигнала топливной форсунки, содержащего уставку момента впрыска топлива, в топливную форсунку, и управляющего сигнала момента зажигания, содержащего уставку момента зажигания, в узел зажигания.
2. Способ по п.1, в котором стадия нахождения скважности импульсов топливной форсунки включает измерение расхода воздуха, проходящего через установку, и нахождение интенсивности подачи топлива, которая пропорциональна расходу воздуха и соответствует заданной рабочей точке нагрузки.
3. Способ по п.2, в котором стадия нахождения скважности импульсов топливной форсунки включает также измерение расхода воздуха, проходящего через установку, и нахождение интенсивности подачи топлива, которая соответствует заданной рабочей точке нагрузки и обеспечивает стехиометрическое отношение окислитель/топливо.
4. Способ по п.2, включающий также задание по меньшей мере одного коэффициента избытка топлива и нахождение интенсивности подачи топлива, которая соответствует заданной рабочей точке нагрузки и заданному коэффициенту избытка топлива.
5. Способ по п.1, включающий также измерение давления внутри смесительной камеры установки для перемешивания окислителя и топлива, причем устройство обеспечения давления топлива, работающее с уставкой давления подачи топлива, обеспечивает давление, достаточное для подачи топлива в смесительную камеру с найденной интенсивностью подачи топлива.
6. Способ по п.1, включающий также нахождение угла сдвига зажигания для установки, причем управляющий сигнал момента зажигания содержит также найденный сдвиг угла зажигания.
7. Способ по п.1, в котором величина заданного коэффициента заполнения находится в диапазоне от 0,8 до 1,1.
8. Способ по п.1, в котором стадия нахождения частоты циклов сгорания включает: нахождение максимальной продолжительности впрыска топлива (MID), которая зависит от заданного коэффициента заполнения и требуемой продолжительности впрыска топлива в цикле детонации (IDDC), определяемой делением скважности на частоту циклов сгорания; и выбор такой частоты циклов сгорания, при которой величина IDDC не превышает величины MID.
9. Контроллер для установки внутреннего сгорания с повышением давления, содержащей устройство обеспечения давления топлива, топливную форсунку и узел зажигания, причем контроллер содержит процессор и запоминающее устройство, в котором записаны программы, содержащие команды, выполняемые процессором для:
а) нахождения скважности импульсов топливной форсунки и частоты циклов сгорания, которые соответствуют заданной рабочей точке нагрузки и заданному коэффициенту заполнения установки;
б) нахождения уставки давления подачи топлива, уставки момента впрыска для топливной форсунки и уставки момента зажигания, которые обеспечивают найденную скважность импульсов топливной форсунки и найденную частоту циклов сгорания; и
в) передачи управляющего сигнала давления подачи топлива, содержащего уставку давления подачи топлива, в топливный насос, управляющего сигнала топливной форсунки, содержащего уставку момента впрыска топлива, в топливную форсунку, и управляющего сигнала момента зажигания, содержащего уставку момента зажигания, в узел зажигания.
10. Контроллер по п.9, в котором стадия нахождения скважности импульсов топливной форсунки включает измерение расхода воздуха, проходящего через установку, и нахождение интенсивности подачи топлива, которая соответствует заданной рабочей точке нагрузки.
11. Контроллер по п.10, в котором стадия нахождения скважности импульсов топливной форсунки включает также измерение расхода воздуха, проходящего через установку, и нахождение интенсивности подачи топлива, которая соответствует заданной рабочей точке нагрузки и стехиометрическому отношению окислитель/топливо.
12. Контроллер по п.11, в котором программа содержит также стадию задания по меньшей мере одного коэффициента избытка топлива и нахождения интенсивности подачи топлива, которая соответствует заданной рабочей точке нагрузки и заданному коэффициенту избытка топлива.
13. Контроллер по п.9, в котором программа содержит также стадию измерения давления внутри смесительной камеры установки для перемешивания окислителя и топлива, причем уставка давления подачи топлива обеспечивает давление, достаточное для подачи топлива в смесительную камеру с найденной интенсивностью подачи топлива.
14. Контроллер по п.9, в котором программа содержит также стадию нахождения угла сдвига зажигания для установки, причем управляющий сигнал момента зажигания содержит также найденный сдвиг угла зажигания.
15. Контроллер по п.9, в котором величина заданного коэффициента заполнения находится в диапазоне от 0,8 до 1,1.
16. Контроллер по п.9, в котором стадия нахождения частоты циклов сгорания включает: нахождение максимальной продолжительности впрыска топлива (MID) и требуемой продолжительности впрыска топлива в цикле детонации (IDDC), определяемой делением скважности на частоту циклов сгорания; и выбор такой частоты циклов сгорания, при которой величина IDDC не превышает величины MID.
17. Контроллер по п.9, причем установка внутреннего сгорания с повышением давления соединена с системой компрессора и турбины для получения механической энергии.
18. Установка внутреннего сгорания с повышением давления, содержащая:
а) устройство обеспечения давления топлива;
б) топливную форсунку, соединенную с устройством обеспечения давления топлива;
в) смесительную камеру, соединенную с топливной форсункой и с устройством подачи окислителя;
г) камеру сгорания, сообщающуюся со смесительной камерой;
д) узел зажигания, сообщающийся с камерой сгорания; и
е) контроллер, содержащий процессор и запоминающее устройство, в котором записаны программы, содержащие команды, выполняемые процессором для:
1) нахождения скважности импульсов топливной форсунки и частоты циклов сгорания, которые соответствуют заданной рабочей точке нагрузки и заданному коэффициенту заполнения установки;
2) нахождения уставки давления подачи топлива, уставки момента впрыска для топливной форсунки и уставки момента зажигания, которые обеспечивают найденную скважность импульсов топливной форсунки и найденную частоту циклов сгорания; и
3) передачи управляющего сигнала, содержащего уставку давления топливного насоса, в топливный насос, управляющего сигнала топливной форсунки, содержащего уставку момента впрыска топлива, в топливную форсунку, и управляющего сигнала момента зажигания, содержащего уставку момента зажигания, в узел зажигания.
19. Установка внутреннего сгорания с повышением давления по п.18, выпускное отверстие которой сообщается с системой компрессора и турбины для получения механической энергии.
20. Установка внутреннего сгорания с повышением давления по п.19, в которой входным сигналом нагрузки для заданной рабочей точки нагрузки является скорость вращения вала турбины.