SU966267A1 - Способ стабилизации стехиометрического состава смеси в двигателе внутреннего сгорани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к двигателестроению , в частности к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорани , а именно, к регулированию двигателей легкого топлива, в том числе с форкамернофакельным зажиганием. Известен способ стабилизации стехиометрического состава смеси в двигателе внутреннего сгорани  путем регистрации сигнала от датчика соста ва отработавших газов, задани  уровн опорного напр жени , соответствующег стехиометрическому составу смеси, ; сравнени  с ним сигнала датчика, выработки пр результатам сравнени  раз ностного сигнала и воздействи  им на орган регулировани  топливо-воздушной смёси на устранение этого сигнала 1. В системе, работающей по этому сп собу, разностный сигнал преобразуют при помощи электронного интегратора с большой посто нной времени в плавн измен кицеес  напр жение. Этим обусловлена больша  инерционность система регулировани , и запаздывание реа гировани  системы на изменение соста ва смеси оцениваетс  временем пор дка 5 с. Цель изобретени  - улучшение процесса регулировани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе стабилизации стехиометрического состава смеси в Двигателе внутреннего сгорани  вырабатывают в одинаковую фазу каждого рабочего цикла двигател  импульс и формируют управл ющий сигнал путем стробировани  этим импульсом разностного сигнала , а результат воздействи  каждого управл ющего сигнала на орган регулировани  сохран ют до получени  очередного управл ющего сигнала. На фиг. 1 приведена упрощенна  функциональна  .схема системы дл  реализации способа; на фиг. 2 показаны зависимость напр жени  Кд, вырабатываемого датчиком состава смеси (кислородным датчиком), от коэффициента избытка воздуха ot, опорное напр жение UpnH разностный сигнал (сигнал ошибки) Uo Цд- и on; на фиг. 3 изрвражены напр жение, вырабатываемое кислородным датчиком Цд, опорное напр жение разностный сигнал (сигналы ошибки) иои,(график а), напр жени  на выходе компараторов (график б), стробирующий импульс, выра- . батываемый одновибратором (график в).

,управл ющий сигнал на входе одного из электромагнитных клапанов (ЭМК) (график г), управл ющий сигнал на входе другого ЭМК (график д) , поло« жение золотника клапана-дозатора (график е) и количество дополнительного воздуха, расходуемого При регулировании состава смеси (график ж); на фиг. 4 схематически изображен клапан-дозатор , при этом прин ты следующие обозначени : . ot - коэффициент избытка воздуха, Т - продолжительность рабочего

цикла двигател , Цд- напр жение, вырабатываемое

кислородным датчиком, Upp- опорное напр жение,, ифщ- разностный сигнал (напр жение сигнала ошибки), Ug - напр жение на выходе одного из компараторов, и - напр жение на выходе другого компаратора, U-J - стробирующий импульс, Ца управл ющий сигнал на входе

электромагнитного клапана . Сэмк).

и - управл ющий сигнал на входе электромагнитного клапана (ЭМК),

РО - атмосферное давление, ДРк - разрежение во всасывающем коллекторе ,

Ff, - сила сжати  пружины, действующа  на диафрагму,

Fpn - сила, действующа  на диафрагму от разрежени  в камере клапана-дозатора,

р Gg - цикловой расход дополнительного воздуха,

Sa - положение золотника клапанадозатора . В состав системы регулировани  дл  осуществлени  способа (фиг. 1) взйэд т кислородный датчик (Л -зонд) 1, уровень опорного напр жени  на котором задают потенциометром, операционный усш1и,тель 2, датчик высоковольтного импульса зажигани  Дл  одного из цилиндров 3, свеча зажигани  4, компараторы 5 и 6, одновибратор 7, схемы 8 и 9 совпадени , усилители 10 и тока, электромагнитные клапаны (ЭЙК) 12 и 13. Клапан-дозатор описываемой системы (фиг. 4) содержит электромагнитные клапаны ЭМК 12 и 13, диафрагму 14, пружину 15, камеру 16 дозато pa и золотник 17.

Процесс регулировани  протекает следующим образом.

Если к началу регулировани  смесь богата , то согласно фиг. 2 lJoui и - Jon (график а, фиг. 3) и процессы в цеп х схемы осуществл ютс  так, что сигнал ошибки идц,, преобразованньй операционным усилителем 2, поступает на компаратор 6, и с его

:выхода напр жение Uj, (график б ,фиг.З) поступает на схему совпадени  9, где оно стробируетс  импульсом tl (график в , фиг. 3). .Стробирукнций импульс получают содновибратора 7,который запускаетс  импульсом зажигани  свечи 4 одного из цилиндров, генерируемым высоковольтной катушкой 3, т.е. стробирующий импульс вырабатывают в одинаковую фазу каждого рабочего цикла двигател , в данном случае в момент начала воспламенени  смеси в одном из цилиндров.

Далее преобразованный сигнал ошибки , т.е. разностный сигнал, стробируемый импульсом U-t, с выхода cxeNbi 9 совпадени  через усилитель 11 тока поступает с периодичностью Т в качестве управл ющего сигнала U на ЭМК 13 (график д, фиг. 3).

ЭМК 13 (фиг. 4) на врем  действи  управл ющего сигнала открывает доступ разрежению дР в камеру 16 дозатора, .пружина 15 сжимаетс , и золотник 17 вместе с диафрагмой 14 передвигаетс  (график е, фиг. 3), увеличива  доступ дополнительного атмосферного.воздуха (давление PQ) во всасывающий коллектор (график ж, фиг. 3), обеспечива  тем самым обеднение смеси (график а,, фиг. 3).

Положение золотника 17 сохран етс  до прихода .следующего управл ющего . сигнала, т.е. воздействие управл ющего сигнала на орган регулиро.вани  сохран етс  до получени  очередного управл ющего сигнала.

Когда смесь становитс  бедной, и сигнал ошибки 11 U - UQ 0, полученное в операционном усилителе 2 напр жение преобразованного сигнала ошибки воздействует на компаратор 5, и далее через схему совпадени  8 и усилитель 10 тока стробируемый управл ющий сигнал поступает на ЭМК 12, который пропускает во врем  действи  этого сигнала в камеру клапана-дозатора атмосферное давление PQ, оказыва  на дозатор воздействие, противоположное описанное, т.е. обогаща  смесь.

Если до фсармировани  очередного управл ющего, сигнала смесь еще не успела пройти через состо ние ot 1 (фиг. 3), то повтор ютс  предыдущие процессы.

Таким образом, разностный сигнал, т.е. сигнал Ошибки, воздействует на ojJraH регулировани  дл  устранени  этого сигнала.

Claims (1)

1. В дайном способе стабилизации стехиометрического состава отсутствует необходимость применени  электронного интегратора, и инерционность процесса регулировани  практически определ етс  только инерционностью процессов в самом двигателе, котора  уменьшаетс  по сравнению с тем случаем, ;когда примен ют электронный интегратор . В cHCTertS регулировани , работа ющей по предложенному способу, врем  реагировани  на изменение состава смеси составл ет 1с. Кроме того, ск рость отработки сигнала ошибки увеличиваетс , т.е. инерционность процесса регулировани  уменьшаетс  с возрастанием частоты вращени  коленчатого вала благодар  тому, что в результате стробировани  период следовани  управл ющего сигнала равен продолжительности рабочего цикла дви гат,ел . Предложенный способ обеспечивает такую корректиррвку работы карбюратора или такое управление сис темами впрыска топлива, при которых осуществл етс  малоинерционна  стаби лизаци  стехиометрического состава, что обуславливает снижение токсичности отработавших газов. . Формула изобретени  способ стабилизации стехиометрического состава смеси в двигателе вйутреннего сгорани  путем регистрации сигнала от датчика состава отработавших газов,,задани  уровн  опорного напр жени , соответствующего стехиометрическому составу смеси , сравнени  с ним сигнала датчика, выработки по результатам сравнени  разностного сигнала и воздействи  им на орган регулировани  топливо-ввздушной смеси на устранение этого сигнала , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  процесса регулировани , вырабатывают в одина- . ковую-фазу каждого рабочего цикла двигател  импульс и формируют управл ющий сигнал путем стробировани  этим импульсом разностного сигнала, а результат воздействи  каждого управл ющего сигнала на орган регулировани  сохран ют до получени  очереДног6 управл ющего сигнала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США 4046118, кл. 123 - 119, опублик. 1977.

   - фаг. i

   Uon

   UotUiUg-Uon

   of-7 (риг.1

   а

   j

   у в и.

   Inn