Способ управления мощностью двигателя внутреннего сгорания

(71) Волжское объедву легковых автомоб(72) Ю.М.Федоренко иэводстение по ией Регулировэн еннего сгора клов. - Авто 983; М 10, с,(56) Филиппов А.З. сти двигателя внутр чением рабочих ци промышленность. 1 е мощноия отклю- обильная ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ Изобретение относится кроению, в частности к двигатнего сгорания с электронным у рподачей топлива,Известен способ управления впрыском топлива с обратной связью по сигналу Х- зонда, 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 впрыскэ топлйвэ, так как в этом случае неизбежны искажения информации о составе обработавших газов, ввидутого, 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(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование: управление мощностью двигателей внутреннего сгорания с циклическим фаэированным впрыском топлива. Сущность: при управлении мощностью ДВС с циклическим фээированным впрь 1 ском топлива изменяют количество впрыскиваемого топлива на неотключенном рабочем цикле пропорционально усредненной на предшествующих неотключенных рабочих циклах концентрации кислорода в отработавших газах, 7 ил, ьючасти рабочих ДВС в зависимости от пара-; Зметров, характеризующих состояние двигателя. При этом не учитываются выходныепараметры рабочего процесса ДВС.Способ не исключает ошибок, связанных с погрешностями измерения состояниядвигателя и износом в процессе эксплуатации. Это снижает эффективность управления,фприводит 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 в части рабочихциклов по расчетным значениям нагрузкиизменяют количество вспрыскиваемого топлива нэ неотключенном рабочем циклепропорционально усредненной нэ предшествующих рабочих циклах концентрациикислорода в отработавших газах,Ха фиг, 1 показана структурная схемасистемы 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, О-триггер 6, элемент И 7, усилитель 8, электромагнитную форсунку 9, подключенную к топливной магистрали 10, аналоговый ключ 11, фильтр 12 нижних частот, масштабирующий усилитель 13, датчик 14 концентрации кислорода в отработавших газах ДВС, элемент 15 задержки для компенсации транспортных задержек ОГ от выпускного окна до датчика 14,Выход датчика 1 соединен со счетным С-входом счетчика 21 с С-входом триггера 6 и с первым входом элемента И 7, Выход датчика 4 через преобразователь 5 соединен с первым входом циФрового компаратора 3, второй вход которою подключен к выходу счетчика 2 а выход- к О-входу триггера 6, Инверсный выход триггера 6 соединен с вторым входом элемента И 7, В-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 Х 1(фиг, 2) подсчитываются счетчиком 2, формирующим на своем выходе код Х 2 номера цикла (фиг. 3), счетчик реагирует на задние фронты импульсов Х 1,Датчик формирует сигнал напряжения, уровень которого зависит ат нагрузки на двигатель (например, от положения педали акселератора).Сигнал датчика 4 преобразуется в код ХЗ (фиг. 3) преобразователем 5 (величина кодов Х 2, ХЗ показана условно отклонением от оси абсцисс на фиг. 3).В случае сохранения кодов Х 2 и ХЗ компаратор 3 формирует на своем выходе сигнал Х 4 (фиг. 4),который воспринимается триггером 6 по переднему фронту следующего опорного импульса Х 1, На выходе триггера 6 формируется сигнал Х 5, который разрешает или блокирует прохождение импульса Х 1 через элемент И 7 на форсунку 9. Сигнал Х 5 низкого уровня сбрасывает счетчик 2 в "0". Как показано в примере при нагрузке, соответствующей коду Х 3=5 (фиг, 3), система формирует пять импульсоввпрыска, а шестой пропускает, после чего последовательность повторяется, Соответственно при другой нагруэке, например при Х 3=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 непрапущенным впрыском топлива, т,е, когда логичЕский уровень сигнала Х 5=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 ОГ в неотключенных циклах, (с непрапущенным 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 триггРра 6Пример 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 злемента 1 реагирующего на. прохождение метки вблизи него. Эта может быть оптоэлектронная пара, формирующая 50 импульс при вращении светонепроницаемого диска с прорезью, связанного с валом двигателя,Таймер в показанноМ примере выполнен на интегральной схеме КР 1006 ВИ 1. На 3-вход запуска таймера (фиг. 7) поступает импульс задатчика, 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 заЗО ка 14 концентрации кислорода прерывается на время совершения отключенного раборяжается от источника питания +Ел через резистор 22. Совпадение уровня напряжения на входе й таймера, соединенного с конденсатором 21, с уровнем напряжения на входе С таймера (таймер имеет встроенный 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 ЯС-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 увеличением или уменьшением длительности впрцска таК, чтобы обеспечить регулирование состава смеси на заданном уровне. 5 Формула изобретенияСпособ управления мощностью двигателя внутреннего сгораййя с циклическим фазированным впрыском топлйва в части рабочих циклов по расчетным значениям на грузки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью снижения токсичности отработавших газов, изменяют количество впрыскиваемого топлива на неотключенном рабочем цикле пропорционально усредненной на 15 предшествующих неотключенных рабочихциклах концентрации кислорода в отработавших газах.1749514 Составитель Э, ЗархиРедактор В, Бугренкова Техред М.Моргентал Корректо ончакова КНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина аз 257ВНИИ Подписноеа по изобретениям и открытЖ, Раушская наб., 4/5 ТиражИ Государственного комитетиям113035, Москва,