Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам управления подачей топлива в двигателях внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение точности дозирования топлива путем изменения давления на входе дозатора в зависимости от изменения требуемого расхода топлива. Сущность изобретения заключается в том, что система впрыска содержит дроссельную заслонку воздуха, кинематически связанную с педалью акселератора, а также соединенные трубопроводом резервуар топлива под давлением, электромагнитный клапан топлива, дозатор топлива, впускной коллектор двигателя и электронный блок управления дозатором и электромагнитным клапаном топлива, электрически соединенный с датчиком циклов вращения коленчатого вала двигателя. Согласно изобретению выход электромагнитного клапана топлива соединен трубопроводом со входом дозатора топлива, электронный блок содержит устройство сравнения, например компаратор, выход которого электрически связан с электромагнитным клапаном топлива, а на два сравниваемые входа устройства сравнения подается сигнал X1 с датчика давления топлива на выходе электромагнитного клапана топлива и сигнал Х2 с устройства оценки циклового расхода топлива, например с датчика давления во впускном коллекторе двигателя. 1 ил.

Изобретение относится к области управления подачей топлива в двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано в системах питания двигателей газовым или жидким топливом.

Известна система впрыска топлива в ДВС, содержащая дроссельную заслонку воздуха, кинематически связанную с педалью акселератора, а также соединенные трубопроводом резервуар топлива под давлением, электромагнитный клапан топлива, дифференциальный редуктор, управляемый разряжением во впускном коллекторе двигателя, дозатор топлива, электронный блок управления дозатором и электромагнитным клапаном топлива, электрически соединенный с датчиком циклов вращения коленчатого вала двигателя. В качестве дозатора используется один быстродействующий электромагнитный клапан центрального или несколько электромагнитных клапанов распределенного впрыска топлива (см. опубликованные сведения по заявке 97120009, МПК F 02 М 21/02, 10.06.99).

По своему конструктивному решению и функциональному выполнению эта система является наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и может быть принята за прототип.

Недостаток известной системы заключается в том, что дифференциальный редуктор, который управляется разряжением во впускном коллекторе двигателя, обладает инерционностью, связанной с инерционностью мембран, и давление на выходе дифференциального редуктора в некоторой степени зависит от давления в резервуаре топлива, что вносит существенные погрешности при дозировании топлива.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении точности дозирования топлива путем изменения давления на входе дозатора в зависимости от изменения требуемого расхода топлива, например в зависимости от изменения разряжения во впускном коллекторе двигателя.

Технический результат достигается за счет того, что система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания содержит дроссельную заслонку воздуха, кинематически связанную с педалью акселератора, а также соединенные трубопроводом резервуар топлива под давлением, электромагнитный клапан топлива, дозатор топлива, впускной коллектор двигателя, электронный блок управления дозатором и электромагнитным клапаном топлива, электрически соединенный с датчиком циклов вращения коленчатого вала двигателя, при этом выход электромагнитного клапана топлива соединен трубопроводом со входом дозатора топлива, электронный блок содержит устройство сравнения, например компаратор, выход которого электрически связан с электромагнитным клапаном топлива, а на два сравниваемые входа устройства сравнения подается сигнал X1 с датчика давления топлива на выходе электромагнитного клапана топлива и сигнал Х2 с устройства оценки циклового расхода топлива, например с датчика давления во впускном коллекторе двигателя.

На чертеже показана система впрыска топлива в ДВС.

Система впрыска топлива в ДВС содержит резервуар 1 топлива под давлением, электромагнитный клапан топлива 2, дозатор топлива 3, впускной коллектор двигателя 4, дроссельную воздушную заслонку 5, электронный блок управления 6, в который входит устройство сравнения К, например компаратор, и блок 7 формирования импульсов управления дозатором топлива. Резервуар 1 топлива под давлением последовательно соединен трубопроводоми с электромагнитным клапаном топлива 2, дозатором топлива 3 и впускным коллектором двигателя 4. Формирователь импульсов 7 электрически соединен с датчиком Д1 циклов вращения коленчатого вала двигателя, например с датчиком моментов зажигания. Первый вход устройства сравнения К электрически соединен с датчиком Д2 давления топлива на выходе электромагнитного клапана топлива, второй вход электрически соединен с устройством 8 оценки циклового расхода топлива, например с датчиком давления во впускном коллекторе двигателя. Выход устройства сравнения К электрически соединен с электромагнитным клапаном топлива 2. Дроссельная заслонка 5 воздуховодом связана с впускным коллектором двигателя 4.

Система впрыска топлива в ДВС работает следующим образом.

При отсутствии вращения коленчатого вала двигателя импульсы с датчика Д1 не поступают на формирователь 7 и дозатор топлива 3 закрыт, топливо в двигатель не поступает. При вращении коленчатого вала, например при запуске, с датчика Д1 поступают импульсы на формирователь 7 импульсов открытия дозатора 3. Сигнал X1 с датчика Д2, который характеризует давление топлива на выходе электромагнитного клапана 2, сравнивается устройством сравнения К с сигналом Х2, который поступает с устройства 8 оценки циклового расхода топлива, например с датчика давления во впускном коллекторе. Если X1 меньше Х2, то на выходе устройства сравнения появляется сигнал открытия электромагнитного клапана 2 топлива, из резервуара 1 топливо через открытый электромагнитный клапан 2 поступает на вход дозатора. Если X1 больше либо равен Х2, то на выходе устройства сравнения сигнал отсутствует и электромагнитный клапан 2 топлива закрыт, на входе дозатора устанавливается давление топлива, пропорциональное цикловому расходу топлива. Если дроссельная заслонка 5 открывается, то давление во впускном коллекторе увеличивается, увеличивается сигнал Х2, открывается электромагнитный клапан 2 и давление топлива на входе дозатора 3 увеличивается.

Импульсы постоянной длительности, формируемые блоком 7 с каждым циклом, открывают дозатор и обеспечивают впрыск топлива, пропорционально его давлению на входе дозатора. При закрытии дроссельной заслонки сигнал Х2 уменьшается, электромагнитный клапан 2 закрывается и давление топлива на входе дозатора 3 уменьшается, цикловая подача топлива в двигатель уменьшается.

При использовании предлагаемой системы точность дозирования топлива увеличивается в сравнении с прототипом, так как давление на входе дозатора определяется датчиком давления и не зависит от давления в резервуаре топлива.

Быстродействие предлагаемой системы так же выше быстродействия прототипа, так как срабатывание устройства сравнения практически мгновенно, а инерционность электромагнитного клапана топлива меньше инерционности дифференциального редуктора.

При переоборудовании бензиновых автомобилей на газовое топливо в качестве устройства 8 оценки расхода топлива могут использоваться штатные контроллеры, которые управляют работой бензиновых дозаторов (инжекторов) и учитывают информацию большого количества датчиков, включая информацию о выхлопных газах (датчик кислорода). При этом качество дозирования газового топлива при использовании предложенной системы обеспечивает выполнение требований, аналогичных требованиям, предъявленных к автомобилю при его работе на бензине.

Формула изобретения

Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащая дроссельную заслонку воздуха, кинематически связанную с педалью акселератора, а также соединенные трубопроводом резервуар топлива под давлением, электромагнитный клапан топлива, дозатор топлива, впускной коллектор двигателя, электронный блок управления дозатором и электромагнитным клапаном топлива, электрически соединенный с датчиком циклов вращения коленчатого вала двигателя, отличающийся тем, что выход электромагнитного клапана топлива соединен трубопроводом со входом дозатора топлива, электронный блок содержит устройство сравнения, например компаратор, выход которого электрически связан с электромагнитным клапаном топлива, а на два сравниваемые входа устройства сравнения подается сигнал X1 с датчика давления топлива на выходе электромагнитного клапана топлива и сигнал Х2 с устройства оценки циклового расхода топлива, например с датчика давления во впускном коллекторе двигателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1