СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ Российский патент 1997 года по МПК F02M51/06 

Изобретение относится к области машиностроение, в частности к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано в автомобилестроении и авиастроении.

Известен способ управления двигателем путем подачи в двигатель доз топлива в виде капель определенного размера за счет создания волны давления в топливе вследствие изменения размера пьезоэлектрического преобразователя при подаче на него электрических импульсов.

Недостаток известного способа заключается в невозможности управления размерами и числом капель топлива в зависимости от режима работы двигателя.

Задача изобретения заключается в увеличении эффективности управления двигателем, увеличении энергетических и экологических показателей двигателя и уменьшении расхода топлива.

Поставленная задача решается тем, что способ управления двигателем заключается в подаче в двигатель доз топлива определенного размера за счет создания волны давления в топливе вследствие изменения размера пьезоэлектрического преобразователя при подаче на него электрических импульсов, причем в зависимости от режима работы двигателя автоматически управляют размерами и числом капель путем изменения параметров электрических импульсов.

Таким образом, суть предлагаемого способа управления двигателем заключается в автоматическом формировании капель легкого топлива (бензина и т.п.) строго определенных заданных размеров и управлении от микропроцессоров или микро-ЭВМ и их числом в зависимости от режима работы двигателя, что обеспечивает реализацию точной дозы впрыскиваемого топлива на данном режиме работы двигателя. При этом, в устройствах, реализующих предлагаемый способ, не используются перемещающиеся с трением подвижные механические и электромеханические элементы, что существенно увеличивает их быстродействие, упрощает их конструкцию, обеспечивает стабильность срабатывания. В качестве исполнительного элемента устройств, реализующих предлагаемый способ управления двигателем (электрокаплеструйных головок), используется, например, пьезоэлектрический преобразователь, который при подаче на него управляющего электрического импульса, изменяет свои размеры, создает волну давления в топливе, находящемся в электрокаплеструйной головке, и таким образом формирует на выходе сопла капли топлива строго определенного размера. Размером и частотой капель топлива можно управлять изменением параметров электрических импульсов, поступающих на пьезоэлектрический преобразователь, и частотой электрических импульсов. По переднему фронту импульса, поступающего на вход пьезоэлектрического преобразователя, происходит, например, формирование капли топлива, по заднему подсос в электрокаплеструйную головку очередной дозы топлива. На чертеже в качестве примера показана функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления двигателем, когда электрокаплеструйные головки устанавливаются перед каждым цилиндром двигателя. Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит двигатель 1, датчик частоты вращения коленчатого вала 2, датчик расхода воздуха 3, электрокаплеструйные головки 4, микропроцессор (микроЭВМ) 5, трехкомпонентный нейтрализатор выхлопных газов 6, датчик кислорода 7. При реализации предлагаемого способа управления двигателем, электрокаплеструйное управление с помощью электрокаплеструйных головок 4 сводится к прецизионному регулированию состава горючей смеси за счет точного дозирования топлива в виде заданного числа капель топлива одинакового размера, что повышает мощность двигателя, становятся чище отработанные газы и улучшаются другие характеристики двигателя (уменьшается потребление топлива, увеличивается надежность работы). Для регулирования коэффициента избыточности воздуха используется в цепи обратной связи датчик кислорода 7, установленный в выпускной системе, который измеряет концентрацию кислорода в отработавших газах и осуществляет обратную связь в системе стабилизации стехиометрического состава горючей смеси.

Предварительные эксперименты с лабораторными образцами исполнительных устройств, реализующих предлагаемый способ (электрокаплеструйных головок) показали, что диапазон объема одной дозы (одной капли) легкого топлива могут автоматически регулироваться от 10^-15 м³ до 10^-12 м³ с точностью 0,1 0,2% и, управляя числом капель, обеспечивается точная подача легкого топлива в двигатель с суммарным расходом 4 5 см³/с и выше. Таким образом, реализуется эффективное управление двигателями широкого класса автомобилей с качественным улучшением энергетических и экологических показателей работы двигателей, увеличением их экономичности.

Использование: двигатели внутреннего сгорания. Сущность изобретения: способ управления двигателем заключается в подаче в двигатель доз топлива определенного размера за счет создания волны давления топлива вследствие изменения размера пьезоэлектрического преобразователя при подаче на него электрических импульсов. В зависимости от режима работы двигателя автоматически управляют размерами и числом капель топлива путем изменения параметров электрических импульсов. 1 ил.

Способ управления двигателем путем подачи в двигатель доз топлива определенного размера за счет создания волны давления в топливе вследствие изменения размера пьезоэлектрического преобразователя при подаче на него электрических импульсов, отличающийся тем, что в зависимости от режима работы двигателя автоматически управляют размерами и числом капель путем изменения параметров электрических импульсов.