блок управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания

Формула изобретения

Блок управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащий первый формирователь, вход которого соединен с датчиком верхней мертвой точки, а выход подключен к блоку измерения частоты вращения и блоку управления, второй формирователь, вход которого соединен с датчиком угловых импульсов, а выход подключен через блок временных интервалов к АЦП, третий формирователь, вход которого соединен с датчиком расхода воздуха, выход блока измерения частоты вращения подключен к микропроцессору, выход которого подключен через усилитель мощности к дозатору топлива, отличающийся тем, что в него дополнительно введены функциональный преобразователь код - код, сумматор кодов и делитель кодов, при этом выход АЦП подключен через функциональный преобразователь код - код к сумматору кодов, выход которого через делитель кодов подключен к второму входу процессора, выход третьего формирователя подключен к второму входу АЦП, выход блока временных интервалов - к вторым входам функционального преобразователя код-код и сумматора кодов, первый выход блока управления подключен к третьему входу сумматора кодов, а второй выход - к второму входу делителя кодов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электронным системам управления впрыском топлива и зажигания двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известен блок управления зажиганием и впрыском топлива в ДВС (Электронное управление автомобильными двигателями / Г.П. Покровский, Е.А. Белов, С. Г. Драгомиров и др.; Под общ. ред. Г.П. Покровского.-М.: Машиностроение, 1994, с. 105, 106, рис. 76), содержащий процессор, связанный через входной интерфейс с шинами сигналов датчиков системы, а по выходу подключенный через выходной интерфейс к шинам сигналов на исполнительные устройства. При этом сигнал датчика расхода воздуха подключен к шине данных процессора через схему нормализации и АЦП.

Недостатком известного устройства является малая эффективность управления впрыском топлива из-за низкой точности обработки сигнала с датчика расхода воздуха, связанной с нелинейностью характеристик последнего и как следствие этого занижением истинных показаний датчика по величине расхода воздуха.

Наиболее близким к предлагаемому является блок управления впрыском топлива в ДВС (а. с. SU, 1665056A1, В.Я. Литуев и др. "Система управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания", опубл. 23.07.91, бюл. N 27), содержащий датчик расхода воздуха, датчики положения поршня в верхней мертвой точке и угловых импульсов коленчатого вала и формирователи этих сигналов, блок измерения частоты вращения коленчатого вала, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), микропроцессор, связанный через усилитель мощности с дозатором топлива, блок временных интервалов, блок управления, коммутатор, блок интегрирования и блок выборки и хранения.

Данный блок управления является также недостаточно эффективным с точки зрения управления впрыском топлива из-за низкой точности обработки сигнала с датчика расхода воздуха, связанной с нелинейностью характеристики последнего и как следствие этого занижением истинных показаний датчика по величине расхода воздуха.

В блок управления дополнительно введены функциональный преобразователь код-код, сумматор кодов и делитель кодов.

Введение упомянутых узлов и блоков в канале обработки сигнала расхода воздуха позволяет усреднить не величины кодов, соответствующих напряжениям на выходе датчика расхода воздуха, а величины расходов воздуха на выходе функционального преобразователя код-код, что устраняет методическую ошибку определения расхода воздуха, вызванную нелинейностью характеристики датчика. Случайных ошибок усреднение также позволяет избежать за счет нивелировки случайных выбросов на фоне суммирования многократных выбросов с делением на их количество. Это повышает точность дозирования, а следовательно, эффективность управления впрыском топлива в ДВС.

На фиг. 1 приведена схема блока управления; на фиг. 2 - типовая характеристика датчика расхода воздуха.

Блок управления включает формирователь 1, подключенный к блоку измерения частоты вращения 2, формирователь 3, подключенный через блок временных интервалов 4 к АЦП 5, выход которого через функциональный преобразователь код-код 6 и сумматор кодов 7 подключен к делителю кодов 8, выход которого подключен к микропроцессору 9. Выход блока временных интервалов 4 подключен ко вторым входам функционального преобразователя код-код 6 и сумматора кодов 7. Формирователь 10 соединен со вторым входом АЦП 5. Выход формирователя 1 подключен к блоку управления 11, первый выход которого подключен к третьему входу сумматора кодов 7, а второй выход подключен ко второму входу делителя кодов 8. Выход микропроцессора 9 подключен через усилитель мощности 12 к дозатору топлива 13. Вход формирователя 1 связан с датчиком верхней мертвой точки ДВМТ 14, вход формирователя 3 соединен с датчиком угловых импульсов ДУИ 15, вход формирователя 10 соединен с датчиком расхода воздуха ДРВ 16. Датчик ДУИ 15 получает сигнал от зубчатого венца 17, а датчик ДВМТ 14 получает сигнал от штифта 18.

Блок управления функционирует следующим образом.

После запуска двигателя на выходах формирователей 1,3,10 формируются соответственно сигналы верхней мертвой точки, угловых импульсов и расхода воздуха. Блок временных интервалов 4 формирует по переднему фронту сигналов с формирователя 3 импульсы, длительность которых выбирается с учетом числа зубьев венца 17 и максимального числа оборотов двигателя, но не менее времени преобразования АЦП 5. Сигналы с выхода блока временных интервалов 4 передним фронтом запускают АЦП 5, на аналоговый вход которого подается сформированный на формирователе 10 выходной сигнал ДРВ 16. Выходной код АЦП 5, пропорциональный выходному напряжению ДРВ 16, преобразуется в функциональном преобразователе код-код 6 в код расхода воздуха и поступает на сумматор кодов 7, где по заднему фронту импульса с блока временных интервалов 4 суммируется с предыдущим значением кода. После прихода сигнала верхней мертвой точки на вход блока управления 11 последний формирует на своих выходах сигнал осуществления деления суммы кодов делителем кодов 8 и передачу частного в микропроцессор 9, а также сигнал сброса сумматора кодов 7 в ноль, подготавливая следующий цикл измерения расхода воздуха. Кроме того, сигнал с датчика ВМТ 14 поступает на блок измерения частоты вращения 2, где преобразуется в цифровой код и передается в микропроцессор 9, который по заложенной в него программе определяет необходимое количество топлива и через усилитель мощности 12 и дозатор топлива 13 управляет подачей топлива в двигатель по заложенной в микропроцессор программе.

Усреднение кодов с выхода АЦП 5, пропорциональных выходным напряжениям с ДРВ 16 с последующим однократным преобразованием этого усредненного кода в код расхода воздуха привело бы к заниженным показаниям по расходу воздуха, поскольку ДРВ имеет нелинейную характеристику, приведенную на фиг. 2, а поток воздуха через датчик носит пульсирующий характер. Именно введение описанных блоков и связей между ними позволяет повысить точность определения расхода воздуха, а следовательно, правильность дозирования смеси и повышения эффективности управления впрыском.