Система впрыска топлива Советский патент 1989 года по МПК F02M65/00 F02D41/30 

151

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к электронным системам топливопоДачи бензиновых две.

Цель изобретения - повьшение эффективности путем повышения точности дозирования топлива и настройки системы.

На фиг. 1 представлена принципи- альная схема системы впрыска топлива на фиг. 2 - схема преобразования; на фиг. 3 - 6 - временные диаграммы выт ходного напряжения на первом - четвертом операционных усилителях (ОУ1- ОУ4).

Система впрыска топлива в двигатель 1 содержит датчик 2 массового расхода воздуха, выходной сигнал которого подается на рабочий вход измерителя 3 циклового заряда воздуха, на управляющий вход которого подается сигнал с датчика 4 стартовых импульсов. Выходной сигнал измерителя 3 в виде напряжения постоянного тока подается в схему 5 преобразования, к которой также подключен датчик 6 теплового состояния. Выходной сигнал схемы 5 подается на ждущий мультивибратор 7,-который запускается от датчика 4. Мультивибратор 7 соединен с входом усилителя 8 мощности, выход которого соединен с обмотками электромагнитных форсунок 9. Форсунки 9 системой трубопроводов соединены с топливным насосом 10, стабилизатором 11 давления и топливным баком 12.

Система работает следующим образом.

При работе двигателя датчик 2 вы- дает сигнал, пропорциональньш массо- вому расходу воздуха, потребляемому двигателем 1, который поступает в измеритель 3. Датчик 4 вьщает импульсы, кратные частоте вращения коленчатого вала двигателя, которые поступают в измеритель 3 и мультивибратор 7. Выходной сигнал измерителя 3, пропорци- ональньй,цикловому заряду воздуха, -.. подается в 5, в которую также поступает сигнал от датчика 6. В зависимости от величины входных напряжений схема 5 вырабатывает выходной сигнал, который лгаравляет мультивиб-- ратором 7. Мультивибратор вырабатывает командные импульсы прямоугольной формы, длительность которых пропорциональна цикловому заряду воздуха. Импульсы подаются на усилитель мощнос

0

5

0

ти 8 и далее - на обмотки электромагнитных форсунок 9. Цикловые дозы топлива, подаваемые форсункой, определяются временем впрыска, которое зависит от длительности командного импульса и давления топлива, -Топливный насос 10 подает топливо к форсункам У, стабилизатор 11 давления поддерживает давление топлива в заданных пределах, сбрасывая излишки в топливньш бак.

Рассмотрим работу системы в различных режимах.

Принудительный холостой ход (фиг.З (фиг. 3-6, зона I).

Выходное напряжение измерителя 3 меньше напряжения в т. A(U.). Операционные усилители ОУ1-ОУЗ вьщают отрицательные выходные напряжения, т.к. потенциал инверсного входа ОУ1 и ОУ2

Ug причем и :U.

равен ид, а СУЗ , соответствует

0

Величина напряжения и цикловому заряду воздуха в режиме- устойчивого холостого хода. Диоды D1-D3 заперты, отрицательное напряжение на вход операционного усилителя ОУб не поступает, выходной сигнал схемы 5 равен нулю, подача топлива отключена. Холостой ход.

Входное напряжение и„ равно напвх

ряжению в т, А. ОУ1, включенньш в ре- .жиме компаратора, открывается. Управляющее напряжение обеспечивает податоплива, необходимых устойчивого холостого хода.

35 -чу цикло-вых доз для

Работа в экономичном режиме. Входное напряжение U больше напряжения в т, А (U), но меньше .

вх но

пряжения в т. и (Ug), Ид

В (UB), ид и,

Потенциал точки В соответствует цик-т ловому заряду воздуха при полностью открытой дроссельной заслонке и номинальных оборотах в нормальных атмосферных условиях. Система работает по линии АВ, которая соответствует экономичному составу смеси. Управляющее напряжение обеспечивает получение доз топлива экономичного состава для любого циклового заряда воздуха. Экономичный состав смеси пропорционален .цикловому заряду воздуха и незначительно меняется для различньк марок двигат елей. Подстройка программы дозирования осуществляется выбором потенциалов точек А и В, а угол наклона линии АВ - подбором резистора цепи обратной связи.

5151

Работа в мощностном режиме.

Входное напряжение Ugj больше напряже141я в т. В (ив), Ug. Операционньш усилитель ОУЗ, работаю- щий в режиме компаратора, открывается, напряжение на его выходе суммиру- ется с напряжениями на выходах первого и второго ОУ. Выходное напряжение схемы 5 переходит в точку С, что обеспечивает подачу дополнительных доз топлива и обогащение смеси. Далее система работает по линии CD, для каждого циклового заряда схемы 5 выдает напряжение, обеспечивающее получение горючих смесей мощностного состава. Потенциал т. С соответствует цикловому заряду воздуха на номинальных оборотах при нормальных условиях окружающей среды, потенциал T.D - максимально возможному заряду для данного типа двигателя.

Преимуществом предлагаемой систе- ; мы является ее саморегулирование, автоматический переход с экономичного на мощностной состав смеси при: Нарас- тании нагрузки. При постоянном открытии дросселя падение оборотов приводит к росту циклового заряда воздуха. Когда цикловой заряд превышает максимально экономичный, в цилиндры поступает мощностная смесь (линия ВС). Это вызывает повышение эффективного момента примерно на 15 %, обороты, растут, цикловой заряд падает, система переходит в экономичный режим. Такая система повышает приемистость двигателя, позволяет автомобилю преодолевать незначительные препятствия без переключения передачи, что облегчает условия труда водителя.

Работа в режиме ускорения.

При открытии дросселя растут расходы воздуха и топлива. Однако при резком открытии.дросселя ввиду инер- ционности системы топливоподачи наступает кратковременное переобед- нение смеси, на характеристике разгона появляется провал, при определенных условиях двигатель может остановиться. Для компенсации этого явления в режимах интенсивного разгона необходимо подавать дополнительные дозы топлива, исключающие переобеднение смеси и улучшающие динамику двигателя.

Выходной сигнал измерителя 3 подается на дифференцирующую цепь и в том случае, если скорость нарастания

06

расхода превьш1ает некоторое значение, на выходе операционного усилителя ОУ4 появляется напряжение, пропорци- нальное скорости нарастания расхода. Это вызывает подачу дополнительных доз топлива и обеспечивает быстрый переход двигателя с одной характеристики на другую без провалов.

Прогрев двигателя.,

При запуске холодного двигателя ухудшаются условия испарения топлива, что затрудняет пуск двигателя. Для надежного пуска и быстрого прогрева

смесь необходимо обогащать. При низ- кой температуре охлаждающей жидкости потенциал резисторного делителя выше средней точки, на инерсный вход операционного усилителя ОУЗ подается

уровень напряжения U, которьй преобразуется и суммируется с основной программой. По мере прогрева двигателя сопротивление датчика 6 растет, потенциал падает, температурная добавка топлива уменьшается и при 80°С исчезает полностью.

I

Управляющее напряжение на выходе

схемы 5 является суммой напряжений на выходе каждого из операционных усилителей ОУ, весовой вклад каждого определяется величиной токозадающего резистора в выходной цепи ОУ. Использование датчика массового расхода воздуха и введение коррекции топливо- подачи в зависимости от теплового состояния обеспечивает улучшение показателей системы впрыска. Введение регулируемых источников опорного нап- ряжения также обеспечивает повьш1ение эффективности работы устройства.

Формула изобретения

Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащая датчик нагрузки, схему управления с датчиком стартовых импульсов и схему преобразования, вьшолненную по меньшей мере с тремя операционными усилителями и дифференцируюшдм звеном, входы которых подключены к датчику нагрузки, а выходы объединены с образованием общей точки схемы управления, связанной с электромагнитной форсункой подачи топлива, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности путем повышения точности дозирования топлива

и настройки системы, она снабженаРазования снабжены регулируемыми ис- датчиком теплового состояния двигате-точниками опорного напряжения а дат- ля, датчик нагрузки выполнен в видечик теплового состояния двигателя датчика массового расхода воздуха,подключен к общей точке схемы преоб- операционные усилители схемы преоб- разования.

Изобретение относится к двигателестроению и обеспечивает повышение точности дозирования топлива и настройки системы впрыска. Система содержит датчик 2 расхода воздуха, датчик 4 стартовых импульсов, датчик 6 теплового состояния, которые подключены к блоку управления (БУ). Выход БУ подключен к электромагнитной форсунке 9 впрыска топлива, подаваемого топливным насосом 10. Схема 5 преобразования выполнена в виде параллельно включенных операционных усилителей (ОУ) с регулируемыми источниками опорного напряжения во входной цепи. Управляющее напряжение на выходе схемы 5 преобразования является суммой напряжений на выходе каждого из ОУ, весовой вклад каждого из которых определяется величиной токозадающего резистора в выходной цепи ОУ. 6 ил.

ОУ1

R1 S1

1Ъ.

1 н:Ь-ИГ

т&Н ьфиг. 2

иву

ивых.