Способ управления мощностью двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: управление мощностью двигателей внутреннего сгорания с циклическим фазированным впрыском топлива Сущность: при управлении мощностью ДВС с циклическим фазированным впрыском топлива изменяют количество впрыскиваемого топлива на неотключенном рабочем цикле пропорционально усредненной на предшествующих неотключенных рабочих циклах концентрации кислорода в отработавших газах 7 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4724983/06 (22) 27.07,89 (46) 23.07.92. Бюл, № 27 (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей (72) Ю.M.Ôåäîðåíêo (56) Филиппов А.З. Регулирование мощности двигателя внутреннего сгорания отключением рабочих циклов. — Автомобильная промышленность. 1983; ¹ 10, с, 5.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания с электронным управлением подачей топлива.

Известен способ управления впрыском топлива с обратной связью по сигналу Xзонда, основанный на интегрировании сигнала с выхода последнего.

Однако данный способ используется для управления мощностью ДВС без отключения рабочих циклов и не применим в случае наличия пропуска впрыска топлйва, так как в этом случае неизбежны искажения информации о составе обработавших газов, ввиду того, что в части рабочих циклов двигателя производится продувка рабочей камеры воздухом.

Известен способ управления мощностью ДВС с циклическим фазированным впрыском топлива, основанный на отключении части рабочих циклов двигателя путем пропуска впрыска. Данный способ осуществляет формированием заданной последовательности тактов впрыска топлива определенной длительности и пропусков в

5U ы 1749514 А1 (s<)s F 02 О 17/02, 41/24 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование: управление мощностью двигателей внутреннего сгорания с циклическим фаэированным апрыском топлива.

Сущность: при управлении мощностью ДВС с циклическим фаэированным впрыском топлива изменяют количество впрыскиваемого топлива на неотключенном рабочем цикле пропорционально усредненной на предшествующих неотключенных рабочих циклах концентрации кислорода в отработавших газах, 7 ил. части рабочих ДВС в зависимости от параметров, характеризующих состояние двигателя. При этом не учитываются выходные параметры рабочего процесса ДВС.

Способ не исключает ошибок, связанных с погрешностями измерения состояния двигателя и износом в процессе эксплуатации. Это снижает эффективность управления, приводит к ухудшению выходных параметров, в частности токсичности ОГ ДВС.

Цель изобретения — снижение токсичности отработавших газов ДВС.

Цель достигается тем, что при управлении мощностью ДВС с циклическим фаэированным впрыском топлива s части рабочих циклов по расчетным значениям нагрузки изменяют количество вспрыскиваемого топлива на неотключенном рабочем цикле пропорционально усредненной на предшествующих рабочих циклах концентрации кислорода в отработавших газах.

Ха фиг, 1 показана структурная схема системы управления мощностью ДВС, работа которой иллюстрирует предлагаемый способ; на фиг. 2-6 — диаграммы, поясняющие работу системы; на фиг, 7- пример реализации генератора опорного импульса, Система (фиг, 1) содержит датчик 1 опорных импульсов, счетчик 2, компаратор

3, датчик 4 нагрузки двигателя, аналогоцифровой преобразователь 5, 0-триггер 6, элемент И 7, усилитель 8, электромагнитную форсунку 9, подключенную к топливной магистрали 10, аналоговый ключ 11, фильтр

12 нижних частот, мзсштабирующий усилитель 13, датчик 14 концентрации кислорода в отработавших газах ДВС, элемент 15 задержки дпя компенсации транспортных задержек ОГ от выпускного окна до датчика 14, Выход датчика 1 соединен со счетным

С-входом счетчика 2i с ".-входом триггера 6 и с первым входом элемента И 7, Выход датчика 4 через преобразователь 5 соединен с первым входом цифрового кампзратора 3, второй вход которого подключен .к выходу счетчика 2,, а выход — к D-входу триггер;.. 6. Инверсный выход триггера 6 соединен с вторым входом элемента И 7, R-входом сброса счетчика 2 и входом Ч стробирования аналогового ключа 11 через элемент 15 задержки, Информационный вход ключа 11 соединен с выходом датчика 14„а выход аналогового ключа 11 через блок 12 и усилитель 13 — с корректирующим входом датчика 1. Выход элемента И 7 через усилитель 8 подключен к электромагнитному приводу форсунки 9, Система работает следующим образом, Опорные импульсы Х1 (фиг, 2) подсчитываются счетчикам 2, формирующим нз своем выходе код Х2 намерз цикла (фиг. 3), счетчик реагирует на задние фронты импульсов Х1.

Датчик формирует сигнал напряжения, уровень которого зависит от нагрузки на двигатель (например, от положения педали акселератора).

Сигнал датчика 4 преобразуется в код

ХЗ (фиг. 3) преобразователем 5 (величина кодов Х2, ХЗ показана условно отклонением от оси абсцисс на фиг. 3).

В случае сохранения кодов Х2 и ХЗ компаратор 3 формирует на своем выходе сигнал Х4 (фиг. 4), который воспринимается триггером 6 по переднему фронту следующего опорного импульса Х1, На выходе триггера 6 формируется сигнал Х5, который разрешает или блокирует прохождение импульса Х1 через элемент И 7 на форсунку 9.

Сигнал Х5 низкого уровня сбрасывает счетчик 2 в "0". Как показано в примере при нагрузке, соответствующей коду X3=5 (фиг, 3), система формирует пять импульсов впрыска, а шестой пропускает, после чего последовательность повторяется, Соответственно при другой нагруэке, например при

Х3=4, последовательность впрысков будет следующая: четыре впрыска и один пропуск.

Таким образом, различными положениями педали акселератора автоматически ставятся в соответствие определенный процент пропусков впрыска топлива и, следовательно, определенная выходная мощность на валу двигателя, В рабочих циклах двигателя с непропущенным впрыском топлива, т.е, когда логический уровень сигнала Х5=1, разрешается

10 прохождение сигнала датчика 14 на вход 12 через аналоговый ключ 11, В результате на выходе блока 12 формируется сигнал, уровень которого зависит ат содержания кислорода в Ot в неотключенных циклах. (с непропущенным впрыском топлива). Этот сигнал через масштабирующий усилитель

13 воздействует на корректирующий вход датчика 1, При этом образуется петля обратной связи, благодаря которой осуществляется регулирование состава смеси на заданном уровне, например на стехиометрическом.

В рабочих циклах с отключенной подачей топлива интегрирование сигнала датчичего цикла, т,е. цикла с пропуском впрыска, что обеспечивается в общем случае формируемым специально импульсом блокиравки. В данном примере интегрирование прерывается с помощью аналогового ключа 11, управляемого сигналом с выхода триггера 6.

Пример выполнения датчика 1 показан на фиг, 7, Здесь 16 — вход датчика, 17— задатчик импульса синхронизации, формируемого в заданной фазе рабочего цикла

ДВС, 18 — таймер, управляемый напряжением. Задатчик может быть выполнен, например, в виде метки, жестко связанной с распределительным валом двигателя, и чувствительного элемента1 реагирующего на. прохождение метки вблизи него. Это может быть оптоэлектронная пара, формирующая

50 импульс при вращении светонепроницаемого диска с прорезью, связанного с валом двигателя.

Таймер в показанноМ примере выполнен нз интегральной схеме КР 1006 ВИ1. На

3-вход запуска таймера (фиг. 7) поступает импульс задзтчика. При этом таймер переключается в состояние "1" на выходе 19, а выход 20 таймера, выполненный в виде транзистора с открытым коллектором, отключается от "земли" и конденсатор 21 за30 ка 14 концентрации кислорода прерывается на время совершения отключенного рабо1749514

Х2

Х5

Х6 ряжается от источника питания +г-> через резистор 22. Совпадение уровня напряжения на входе R таймера,,соединенного с конденсатором 21, с уровнем напряжения на входе С таймера (таймер имеет вст :.оенный компаратор), вызывает переключающие таймера в "0", при этом выход 20 закорачивается на "землю" и конденсатор 21 разряжается. Длительность импульса на выходе

19 таймера определяется постоянной времени RC-цепи 21 и 22 и уровнем напряжения на корректирующем входе С таймера.

Таким образом, отклонения в составе смеси, формируемой с помощью системы впрыска (фиг. 1), от заданного соотношения контролируется датчиком 14 и через цепь элементов 11 — 13 компенсируются увеличеI нием или уменьшением длительности впрыска таК, чтобы обеспечить регулирование состава смеси на заданном уровне.

5 Формула изобретения

Способ управления мощностью двигателя внутреннего сгораййя с циклическим фазированным впрыском топлйва в части рабочих циклов по расчетным значениям на10 грузки, отличающийся тем,что,с целью снижения токсичности отработавших газов, изменяют количество впрыскиваемого топлива на неотключенном рабочем цикле пропорционально усредненной на

15 предшествующих неотключенных рабочих циклах концентрации кислорода в отработавших газах.

1 749514

Составитель Э, Зархи

Редактор В, Бугренкова Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор 3. Лончакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул Гагарина 101

Заказ 2578 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН! СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4(5