Способ управления работой электромагнитного клапана, предназначенного для дозирования газового топлива в цилиндры двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области электронных систем управления подачей топлива в цилиндры ДВС и, в особенности, к электронному управлению параметрами командного сигнала. Технический результат заключается в повышении стабильности и надежности работы электромагнитного газового клапана и в обеспечении возможности управления его быстродействием при условии минимизации рассеиваемой мощности в катушке электромагнита. Электромагнитный клапан, предназначенный для дозирования газового топлива в двигатель внутреннего сгорания, работает по формируемому микроконтроллером сигналу, который состоит из форсирующей, удерживающей и размагничивающей ступеней. Кроме того, уровни форсирующего, удерживающего и размагничивающего токов корректируются по величине давления наддувочного воздуха в воздушном ресивере двигателя внутреннего сгорания. 3 ил.

Изобретение относится к области электронных систем управления подачей топлива в цилиндры ДВС и, в особенности, к электронному управлению параметрами командного сигнала.

Известен способ управления работой дозаторов [а.с. СССР 1559214 А1, МПК5 F 02 D 41/20, опубл. 23.04.1990], согласно которому устройство управления формирует командный импульс специальной формы (фиг.1), питающий обмотку клапана. Командный сигнал состоит из трех ступеней: форсирующей t_ф, удерживающей t_y и размагничивающей t_p. Длительность форсирующей ступени обычно не превышает время срабатывания электромагнита. Уровень удерживающей ступени, с целью уменьшения рассеиваемой мощности, устанавливается в соответствии с заданным временем открытого состояния клапана. Размагничивающая ступень, уменьшая действие вихревых токов и препятствуя залипанию якоря, повышает быстродействие электромагнитного привода при отпадании якоря электромагнита. Длительности этих ступеней задавались постоянными, независимо от режима работы ДВС. Однако способ управления фиксированным значением уровней токов обладает рядом недостатков. Во-первых, снижается стабильность и надежность работы газового клапана при попытке минимизации постоянных по длительности соответствующих ступеней. Во-вторых, отсутствует возможность управления быстродействием газового клапана.

Задача изобретения - повышение стабильности и надежности работы газового клапана и обеспечение возможности управления его быстродействием при условии минимизации рассеиваемой мощности в катушке электромагнита.

Поставленная задача решается тем, что электромагнитный клапан, предназначенный для дозирования газового топлива в двигатель внутреннего сгорания, работает по формируемому микроконтроллером сигналу, состоящему из форсирующей, удерживающей и размагничивающей ступеней. При этом уровни форсирующего, удерживающего и размагничивающего токов корректируются по величине давления наддувочного воздуха в воздушном ресивере двигателя внутреннего сгорания.

На фиг.1 показана диаграмма формирования командного импульса, питающего обмотку клапана; на фиг.2 - график изменения уровня тока; на фиг.3 - схема системы подачи газа.

Изображенная на фиг.3 схема системы подачи газа не имеет вышеуказанного, присущего прототипу недостатка и поясняет предлагаемый способ управления электромагнитным газовым клапаном 1, устанавливаемым, например, индивидуально на каждый цилиндр 2 ДВС. По сигналу с микроконтроллера 3 электромагнитный клапан 1 открывается и закрывается, дозируя газовое топливо. Газ, смешиваясь с воздухом, поступающим из воздушного ресивера 4, подается в цилиндры 2 ДВС. Микроконтроллер 3 содержит блок 5 формирования управляющих сигналов, включающий в себя генераторы форсирующего 8, удерживающего 7 и размагничивающего 6 импульсов токов. При отсутствии командного сигнала на обмотке электромагнита 9 якорь-затвор 10 максимально удален от стопа 11 сердечника 12 и прижимается к седлу 13 силами возвратной пружины 14 и давления газа из магистрали, оказывающими запирающее воздействие. При подаче микроконтроллером 3 сигнала на обмотку электромагнита 9 якорь-затвор 10 притягивается к стопу 11 сердечника 12, и начинается впуск газа. Давление наддувочного воздуха, действующее со стороны воздушного ресивера 4, способствует движению якоря-затвора 10 от седла 13 к сердечнику 12, вследствие чего целесообразно ограничивать форсирующую ступень тока I_ф (фиг.2) до уровня, достаточного для надежного открывания клапана 1. Давление наддувочного воздуха также способствует и удержанию якоря-затвора 10 в притянутом состоянии. В этом случае от электромагнита 9 требуется меньшее усилие, удерживающее якорь-затвор 10, а значит, и меньший уровень удерживающего тока I_у (фиг.2). В то же время с ростом давления наддувочного воздуха для увеличения быстродействия клапана 1 целесообразно увеличивать уровень размагничивающего тока I_р (фиг.2).

Таким образом, для повышения стабильности и надежности работы газового клапана 1 и обеспечения возможности управления его быстродействием при минимизации рассеиваемой мощности в катушке электромагнита 9 целесообразно уровни форсирующего, удерживающего и размагничивающего токов корректировать по величине давления наддувочного воздуха в воздушном ресивере 4 ДВС.

Предлагаемая коррекция достигается путем воздействия на генераторы форсирующего 8, удерживающего 7 и размагничивающего 6 импульсов тока. На один из входов генераторов дополнительно подается сигнал с датчика 15 давления наддувочного воздуха. Микроконтроллер 3, обрабатывая полученный сигнал по заложенному алгоритму, формирует скорректированный управляющий сигнал, питающий обмотку электромагнита 9 газового клапана 1.

Формула изобретения

Способ управления работой электромагнитного клапана, предназначенного для дозирования газового топлива в двигатель внутреннего сгорания и работающего по формируемому микроконтроллером сигналу, состоящему из форсирующей, удерживающей и размагничивающей ступеней, отличающийся тем, что уровни форсирующего, удерживающего и размагничивающего токов корректируются по величине давления наддувочного воздуха в воздушном ресивере двигателя внутреннего сгорания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3