Способ определения массы газа в баллоне топливной системы двс

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в газобаллонной топливной системе ДВС для определения массы сжатого газа в баллоне. После включения зажигания ДВС измеряют температуру охлаждающей жидкости и температуру газа на входе в ДВС и в случае равенства измеренных значений определяют величину температуры газа в баллоне равной величине температуры охлаждающей жидкости в ДВС. Измеряют давление газа в баллоне и по полученным значениям температуры и давления вычисляют массу газа в баллоне топливной системы. За счет исключения датчика температуры газа в баллоне достигается простота реализации способа. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в газобаллонной топливной системе двигателя внутреннего сгорания (далее - ДВС) для определения массы сжатого газа в баллоне.

Известна (см. патент RU 2122644 C1, МПК 6 F 02 D 19/02, опубл. 27.11.98) система управления ДВС, работающего на газообразном топливе, включающая в себя выключатель зажигания, датчик давления газа, датчик температуры газа, подаваемого в ДВС, и контроллер, выполняющий обработку информации от датчиков.

Известно, что подавляющее большинство систем управления ДВС включает в себя датчик температуры охлаждающей жидкости.

Для эксплуатации ДВС необходима достоверная информация о первоначальной массе газа в баллоне топливной системы. Основываясь на этой информации и рассчитывая расход топлива по времени открытия форсунок ДВС и показаниям датчиков температуры и давления газа, определяют массу газа, оставшегося в баллоне, и необходимость заправки топливной системы.

Информацию о первоначальной массе газа в баллоне необходимо периодически обновлять, иначе будет происходить накапливание ошибки за счет утечки газа из топливной системы.

Массу газа в баллоне можно определить, зная объем баллона, давление и температуру газа в баллоне.

Для уточнения массы газа в баллоне его обычно снабжают дополнительным датчиком температуры газа в баллоне.

За прототип заявляемого способа взят способ определения массы газа в газобаллонной топливной системе (патент RU 2156960 C2, МПК 7 G 01 F 1/86, опубл. 27.09.2000). Способ заключается в следующем. В газобаллонной топливной системе, включающей в себя датчики давления и температуры, установленные непосредственно в баллоне, и контроллер, выполняющий обработку информации с датчиков, измеряют температуру и давление газа и по измеренным значениям рассчитывают массу газа в баллоне.

Недостатком способа является сложность реализации, обусловленная наличием дополнительного датчика температуры газа и необходимостью его размещения непосредственно в баллоне.

Задачей заявляемого изобретения является создание простого в реализации способа определения массы газа в баллоне топливной системы ДВС.

Указанная задача решается в способе определения массы газа в баллоне топливной системы ДВС, снабженного контроллером, выключателем зажигания, датчиком температуры и датчиком давления газа, подключенными ко входам контроллера, при котором определяют температуру газа, измеряют давление газа и вычисляют по полученным значениям давления и температуры массу сжатого газа в баллоне.

Задача решается тем, что после включения зажигания ДВС измеряют температуру охлаждающей жидкости и температуру газа на входе в ДВС, сравнивают измеренные значения и в случае их равенства определяют величину температуры газа в баллоне равной величине температуры охлаждающей жидкости в ДВС, после чего измеряют давление газа.

Простота реализации способа достигается за счет исключения датчика температуры газа в баллоне топливной системы.

Изобретение поясняется чертежом, где изображена система управления ДВС, работающего на газообразном топливе.

Изобретение может быть реализовано в системе управления ДВС, работающего на сжатом газе, включающей в себя контроллер 1, замок 2 зажигания, датчик 3 температуры охлаждающей жидкости, датчик 4 температуры газа на входе в ДВС и датчик 5 давления газа в баллоне.

В качестве газа может использоваться, например, метан.

Датчик 5 может быть установлен как непосредственно на баллоне, так и в трубопроводе топливной системы ДВС (до редуктора).

Для реализации способа выполняют следующие действия:

- по состоянию контактов замка 2 зажигания контроллером 1 определяют включение зажигания двигателя;

- после включения зажигания ДВС контроллером 1 по сигналам датчиков 3, 4 измеряют температуру охлаждающей жидкости и температуру газа на входе в ДВС;

- сравнивают полученные значения температур;

- в случае равенства измеренных температур определяют, что температура ДВС, температура охлаждающей жидкости ДВС, температура баллона, температура газа в баллоне и температура газа на входе в ДВС равны между собой и соответствуют значению температуры окружающей среды.

После выключения зажигания температура баллона (и газа в баллоне) значительно отличается от температуры ДВС (и охлаждающей жидкости). Так как корпус двигателя обладает большей теплоемкостью по сравнению с теплоемкостью баллона, то равенство температур ДВС, охлаждающей жидкости в системе охлаждения ДВС, баллона, газа в баллоне и газа на входе в ДВС достигается только при остывании ДВС (и охлаждающей его жидкости) до температуры окружающей среды.

В случае равенства измеренных температур запоминают измеренное значение температуры охлаждающей жидкости как температуру окружающей среды.

Измеряют давление газа в баллоне.

По значениям температуры окружающей среды и давления газа, зная объем баллона, определяют массу сжатого газа в баллоне топливной системы ДВС.

Определенное в соответствии с заявляемым способом значение массы газа является наиболее достоверным. Его запоминают в памяти контроллера и используют в расчетах остатка топлива при работе ДВС.

Формула изобретения

Способ определения массы газа в баллоне топливной системы ДВС, снабженного выключателем зажигания, датчиком температуры охлаждающей жидкости, датчиком температуры газа на входе в ДВС и датчиком давления газа, при котором определяют температуру газа, измеряют давление газа и вычисляют по полученным значениям температуры и давления массу газа в баллоне, отличающийся тем, что после включения зажигания ДВС измеряют температуру охлаждающей жидкости и температуру газа на входе в ДВС, сравнивают измеренные значения, в случае их равенства определяют величину температуры газа в баллоне равной величине температуры охлаждающей жидкости в ДВС, после чего измеряют давление газа и вычисляют массу газа в баллоне.

РИСУНКИ

Рисунок 1