Способ регулирования подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

473 И (á1) Дополнительный к патенту— (22) ЗаявлЕно 25,1175 (21) 2191152/25-06 (51) М. Кл.

F 02 D 35/00

F 02 D 5/02 (23) Приоритет - (32) 05.12,74 (33) ФРГ

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и откры гий (31) Р24574365 (53) Х1К 621.43. .037.2 (088.8) Опубликовано р5р 779. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 0507.79

Иностранцы (?2) Авторы Валерио Бианчи (Италия), Райнхард Лач, Эрнст Линдер, изобретения Герхард Кистнер, Хельмут Маурер н Херберт Шиндлер (ФРГ) Иностранная фирма Роберт Бош ГмХ (ФРГ) (?1) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА

В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ Е1 О ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к двигателестроению и, в частности, к способам регулирования подачи топлива.

Известны способы регулирования поцачи топлива в двигатель внутреннего 5 сгорания с внешним смесеобразованием, заключающиеся в том,что на входы регу лятора подают сигналы от датчика оборотов вала и датчика режимов работы двигателя и дополнительно вводят сиг- 10 нал обратной связи от датчика состава смеси, расйоложенного на выхлопном трубопроводе, и регулятор выдает к обмотке электромагнитной форсунки управляющие импульсы с продолжите- 15 льностью, обеспечивающей коэффициент избытка воздуха В топливо-воздушной смеси сб э 1 (1).

Однако при таких способах измеряют расход воздуха во впускном трубо- 20 проводе, и не учитывают положение дроссельной заслонки, в связи с чем регулятор не может учитывать все условия режимов работы двигателя.

Целью изобретения является повыше" ние точности дозирования подачи топлива.

Поставленная цель достигается тем, что в регулятор подают сигнал от датчика угла открытия дроссельной эас- 30

2 донки и вводят от программного блока памяти эмпирический график зависимости продолжительности открытия электро- магнитной форсунки от числа оборотов и величины угла открытия дроссельной заслонки, и иэ графика по величине

Сигналов от датчика оборотов вала и угла открытия регулятор вычисляет заданную продолжительность впрыска, которую корректирует в соответствии с сигналом от датчика состава смеси, и выдает управляющий импульс к обмотке с откорректированной продолжительностью,обеспечивающей поступление смеси с М 1.

Предложенный способ отличается от известных тем, что на вход регулятора подают сигналы от датчика плавности вращения вала двигателя, вычисля емые по продолжительности двух следующих один за другим оборотов вала двигателя, а сигналю от датчиков плавности вращения и состава смеси поступают в вычислительный блок, обеспечйвающий наложение сигналов один на другой и выдающий сйгнал к регулятору, соответствующийс4= 1 при величине сигнала от датчика состава смеси с о >l.

67.3 (95 к обмотк» последних регулятор 4, ко входам 5-7 которого подключены датчик 8 оборотов, датчик 9 теплового состояния двигателя 10 и датчик угла поворота дроссельной заслонки 2, выполненный в виде потенциометра 11, подвижный элемент 12 которого кинематически связан с приводом дроссельной заслонки 2.

Кроме того, предложенный способ отличается от известных также тем, что вычислительный блок выдает сигналы после множительной обработки сй-гйалов от датчиков плавности вра " щения и состава смеси.

ТаКой способ может быть осущест влен устройством, содержащим впускной трубопровод с дроссельной заслон кой, установленную на трубопроводе по меньшей мере одну электромагнитную форсунку и подключенный к обмотке 10 последней регулятор, ко входу которого подключены датчик оборотов и датчики режимов работы двигателя и к дополнительному входу - датчйк состава смеси, установленный на выхлопном 15 трубопроводе.

Отличие устройства, осуществляющего предлагаемый способ, состоит в Гбм, Фто один из датчиков режима 15аботы выполнен в виде датчика угла 20 поворота дроссельной заслонки, а регулятор снабжен програмным блоком памяти эмпирического графика зависимос" " ти- продолжительности угла открытия электромагнитной форсунки от числа оборо«той и величины угла открытия дроссельной заслонки, и датчики обо ротов и угла открытия подключены к блоку памяти, выдающему сигнал к регулятору в зависимости от сигналов датчиков, и регулятор выдает к обмотке управляющий импульс, откорректированный по сигналу датчика состава смеси.

Предложенное устройство отличается от известных также тем,что выход дат-35 чика состава смеси подключен к вычис- лительному блоку, выход которого подключен к регулятору, который снабжен подключенным к его входу датчиком плавности вращения вала двигате- 40 ля.

Кроме того, датчик плавности вращения подключен к вычислительному блоку, который выполнен с характеристикой o(><1, при сигнале от датчика сос- 45

1 тава смеси cx < 1, а датчик угла открытия дроссельной заслонки выполнен в виде потенциометра, подвижный элемент которого кинематически связан с приводоМ дроссельной заслонки.

На фиг. 1 изображена схема устройства для осуществления предложенного способа регулирования подачи тойлива в двигатель внутреннего сгорания; на фиГ, 2 — вид на датчик оборотов двигателя; на фиг. 3 — эмпирический график продолжительности открытия электромагнитной форсунки от числа оборотов; на фиг. 4 — график выходного сигнала вычислительного блока в зависимости от коэффициента избытка 60

« воздуха в топливовоздушной смеси.

Устройство содержит впускной трубопровод 1 с дроссельной заслонкой 2, установленные на трубопроводе 1 электромагнитные форсунки 3 и подключенный

Регулятор 4 имеет программный блок памяти (на чертежах не изображен)эмпирического графика зависимости продолжительности угла открытия электромагнитной форсунки от числа оборотов вала двигателя 10 и величины угла открытия дроссельной заслонки 2 ° Датчик 8 оборотов подключен ко входу 5 регулятора 4 через промежуточный каскад 1: образования импульсов. На выхлопном трубопроводе 14 двигателя 10 установлен датчик 15 состава смеси, подключенный через каскад 16 ко входу 17 вычислительного блока 18, выход которого соединен с дополнительным входом 19 регулятора 4.

Двигатель 10 снабжен размещенным на валу 20 диском 21, который имеет два элемента 22, индуктивно взаимодействующие с датчиком 8 оборотов.

Элементы 22, датчик 8 оборотов и промежуточный каскад 13 образуют датчик. плавности хода двигателя, который подключен ко входу 23 вычислительного блока 18.К потенциометру 11 подключены переключатель 24 полной нагрузки и переключатель 25 холостого хода, со единенные соответственно с дополнительными входами 26 и 27 регулятора

4.

На фиг. 3 изображен эмпирический график продолжительности открытия электромагнитных форсунок 3 от числа оборотов, который заложен в програмный блск памяти .регулятора 4. На этом графике по оси ординат изображена продолжительность впрыска топлива t1 на каждый ход поршня двигателя 10, а по оси абсцисс — число оборотов движения в мин. и, При этом график имеет кривые 28 — 33, показывающие изменение продолжительности впрыска топЛива в завиоимости от оборотоВ двигателя в заданном фиксированном угле открытия дроссельной заслонки.

При этом кривая 28 показывает это изменение при минимальном угле открытия дроссельной заслонки 2, а кривая 33 — при максимальном угле открытия -примерно при 90 . Вид такого графика блока памяти зависит от типа двигателя и для каждого конкретного типа выполняется свой график.

На фиг, 4 пОкаэан график выходного сигнала вычислительного блока 18, в котором по оси абсцисс показан коэффициент избытка воздуха с4, а по. оси ординат величина выходного сигнала оТ вычислительного блока 5. б7

Способ регулирования подачи топлива в двигатель осуществляется следу юшим образом.

При работе двигателя засасываемый в цилиндры воздух проходит по выпускному трубопроводу 1, à его количество регулируется положением дроссельной заслонки. В поток воздуха вблизи впус-! :кных клапанов форсунками 3 впрыскивается топливо и его количество задается продолжительностью управляющего импульса, поступающего к обмоткам форсунок 3 от регулятора 4. Последний получает си. налы от датчика 8 оборотов, датчика 9 теплового состояния двигателя 10 и датчика угла поворота дроссельной заслонки. В соответствии с этйми сигналами программйый блок памяти регулятора 4 вычисляет соответственно заложенному эмпирическому графику предварительный импульс продолжительностью tq. Из этого графика видно, что при малом числе оборотов небольшое изменение положения дроссельной заслонки 2 вызывает сравнительно большое изменение продолжительности управляюшего импульса т6 есть большое изменение количества поданного на форсунки 3 топлива.

Соответственно при высоком числе оборотов существенное изменение продолжительности управляюшего импульса происходит при значительном повороте дроссельной заслонки 2, угол поворота которой определяют потенциометром

11, подвижный элемент 12 которогб перемещается приводом дроссельной заслонки 2. В крайних положениях заслонки 2 регулятор 4 получает сигналы от переключателей 24 и 25 через входы 2б и 27. Регулятор 4 получает сигнал о числе оборотов от датчика 8, который вызывает срабатывание промежуточного каскада 13 образования импульсов, сигналы от которого подаются на вход 5 и сигналы от датчика 9 температуры, подаваемые на вход б.

Вычисленную в регуляторе 4 продолжительность t управляющего импульса по программному блоку памяти корректируют TIO сигналу S датчика 15 состава смеси, сигналы от которого через каскад 16 подаются на вход 17 множи тельного блока. Датчик состава смеси подает сигнал S показывающий отклонение состава смеси от стехиометрического, то есть от величины (3(= 1.

При этом наилучшее сгорание смеси в двигателе происходит при о = 1 или близким к нему значениям и при эт м величина сигнала S минимальная„ а при значительном обогащении или обеднении смеси сгорание ухудшается и величина сигнала S возрастает. При этом работа двигателя на обогашенной смеси, то есть при Ы(<1, недопустима, так как отработавшие газы при этом ймеют высокую токсичность. Поэтому . вычислительный блок получает на вход.

23 сигнал плавности хода двигателя..Ж

N от датчика 8 оборотов, индуктивно взаимодействуюшеro с элементами 22„ в виде сигнала о продолжительности двух следующих .один за другим оборотов двигателя. Вычисдительный блок 18 выполнен с обеспечением наложения

5 сигналов от датчика 15 состава смеси и от датчика плавности хода, производит множительную обработку сигналов и выдает управляюший сигнал S, =оответствующий = 1 при величине сиг1П нала от датчика состава смеси об 1 и соответствующий составу смеси при 3Ф ф )1. Таким образом сигнал от датчика состава смеси имеет приоритет перед сигналом от датчика плавности врашения приа631. Как видно из фиг.4, вычислительный блок 18 может определить, величину сигнала S как для <6 1, так и для сй:1, и поэтому вторая о5ласть графика по фиг. 4 для вычисли- @

2О тельного блока является запретной, когда — - <О. Фактически состав смеdS б си подаваемой в двигатель, зависит от .режима работы двигателя, и вычислительный блок 18 позволяет нужным об25 разом корректировать продоить-1

1ность t управляюшег6 импульса, полученную в регуляторе 4 согласно программному блоку памяти.

Предложенный способ регулирования

30 и устройство для его осуществления поз.воляют повысить точность дозирования подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания.

Формула изобретения

1. Способ регулирования подачи топлива в двигатель внутреннего сго- рания с внешним смесеобразованием, заключающийся в том, что на входы

О регулятора подают сигналы от датчика оборотов вала и датчика режимов работы двигателя и дополнительно вводят сигнал обратной связи от датчика состава смеси, расположенного на выхлопном трубопроводе, и регулятор выдает к обмотке электромагнитной форсунки управляюшие импульсы с продолжительностью, обеспечивающей коэффициент избытка воздуха в топливовоз-(;душной смеси ) 1, о т л и ч а ю5О ш и и с я тем, что, с целью повышения т6чности дозирования подачи, в регулятор подают сигнал от датчика угла открытия дроссельной заслонки и вводят от программного блока памяти эмпи

55 рический график зависимости продолжительности открытия электромагнитной форсунки от Числа оборотов и величины угла открытия дроссельной заслонки, и из графика по величине сигбО налов от датчика оборотов вала и угла открытия регулятор вычисляет за- Е.йй данную продолжительность впрыска, которую корректирует в соответствии с сигналом от датчика состава смеси, .и выдает управляющий импульс к обмотке с откорректированной

7 6731 льностью, обеспечивающей поступление топливо-воздушной смеси с аЬ1.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, ч:o на вход регулятора подают сигналы от датчика плавности вращения вала двигателя.

3. Способ по и. 2, о т л и ч а ю - б шийся тем, что датчик плавности вращения вычисляет сигнал по продолжительности двух следующих один за другим оборотов вала двигателя.

4. Способ по пп. 2 и 3, о т л и - 10 ч а ю щ к и с я тем, что сигналы от датчиков плавности вращения и состава смеси поступают в вычислительный блок, обеспечивающий наложение сиг налов обоих датчиков один на другой !б и выдающий сигнал к регулятору, соответствУющий Ф 1 при величине сигнала от датчика состава смеси соС>1.

5.Способ по п.4, о т л и ч а юшийся тем, что вычислительный блок выдает сигналы после множительной обработки сигналов от датчиков плавности вращения и состава смеси. б. Устройство для осуществления способа по пп. 1-5, содержащее впускной трубопровод с дроссельной заслонкой, установленную на трубопроводе по меньшей мере одну электромагнитную форсунку и подключенный к обмотке последней регулятор, ко входу которого подключены датчик оборотов и датчики режимов работы и к дополнительному входу — датчик состава смеси, установленный на выхдопном трубопроводе, о т л и ч а ю щ е е » с я тем, что один из датчиков режи- Зб ма работы выполнен в виде датчика УЫа поворота дроссельной заслонки, 75

95 8 а регулятор снабжен программным блоком памяти эмпирического графика зависимости продолжительности угла от» крытия электромагнитной форсунки от числа оборотов и величины угла открытия дроссельной заслонки, и датчики оборотов и угла открытия подключены к блоку памяти, выдающему сигнал к регулятору в зависимости от сигналов датчиков, и регулятор выдает к обмотке управляющий импульс, откорректированный по сигналу датчика соста ва смеси.

7. Устройство по п.б, о т л и ч а ю m е е с я тем, что выход датчика состава смеси подключен к вычислительному блоку, выход которого подключен к регулятору.

8. Устройство по пп. б, 7, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что регулятор снабжен подключенйым к его входу датчиком плавности вращения вала двигателя.

9. Устройство по пп. 6-8 о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что датчик плавности вращения подключен к вычислительному блоку, который выполнен с характеристикой o(>1, при .сигнале от датчика состава смесите) 1.

10. Устройство по пп. б-9, о т- .. .л и ч а ю щ е е с я тем, что датчик угла открытия дроссельной заслонки выполнен в виде потенциометра, подвижный элемент которого кинематически связан с приводом дроссельной заслонки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции,Р 2201404, кл. Р 02 D 35j00, 1974..

Д7 $000 ЯРОЕ

Фиг З

0,7 08 09 10 f1 l2 1.1 - ос Рыг Ф

Составитель Л.Синай

Редактор М.Васильева Техред C. Мигай Корректор Е.Папгс

Закаэ 3770/57 1ираж 627 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР

rid":äåééì"Hýîáðåòåíèé и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4