Система управления двигателем внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1240938 0 04 Р 02 Б ЕТ М 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ САНИЕ ИЗ АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ,содержащая микроЭВМ с несколькими информационными и управляющими входами,счетчик со счетным входом и входом установки в О, схему сравнения, регистр, датчик синхронизации с двумя выходами, схему, управления форсункой, причем выходсчетчика и выход регистра соединены с первым и вторым входами схемы сравнения,отличающаяся тем, что, с целью повышенияэкономичности работы двигателя, она дополнительно содержит измеритель частотывращения вала двигателя с двумя входами,задатчик частоты вращения, измеритель крутящего момента, схему совпадения, триггер режима с двумя выходами, первую ивторую схемы И режима работы цилиндра,триггер цикла, первую, вторую и третьюсхемы И, схему управления впускным клапаном и схему управления выпускным клапаном, причем микроЭВМ выполнена с выходами кода угла поворота, разрешения работы цилиндра, запрещения работы цилиндра, с выходами открытия впускного клапана, закрытия впускного клапана, открытия выпускного клапана, закрытия выпускного клапана, с выходами открытия форсунки и закрытия форсунки, первый выходдатчика синхронизации соединен со счетным входом счетчика, а второй выход соединен с первым входом измерителя частоты вращения, с входом установки в Осчетчика и первым управляющим входоммикроЭВМ, выход схемы совпадения соединен с вторым входом измерителя частоты вращения вала двигателя, задатчиком частоты вращения, измерителем момента и вторым управляющим входом микроЭВМ, выход схемы сравнения соединен с третьим управляющим входом микроЭВМ, измеритель частоты вращения, задатчик частоты вращения и измеритель момента соединены с первым, вторым и третьим информационными входами микроЭВМ соответственно, выход кода угла поворота мик- роЭВМ соединен с регистром, выходы разрешения и запрещения работы цилиндра микроЭВМ соединены с первым и вторым входами триггера режима соответственно, первый выход триггера режима соединен с первым входом первой схемы И режима работы цилиндра, а второй выход триггера режима соединен с первым входом второй схемы И режима работы цилиндра, выходы первой и второй схем И режима работы цилиндра соединены соответственно с первым и вторым входами триггера цикла, выход которого соединен с первыми входами первой, второй и третьей схем И, выходы первой, второй и третьей схем И соединены соответственно с первыми входами схемы управления впускным клапаном, схемы управления выпускным клапаном и схемы управления форсункой, выход открытия впускного клапана микроЭВМ соединен с вторыми входами первой и второй схем И режима работы цилиндра и вторым входом первой схемы И, выход закрытия впускного клапана микроЭВМ соединен с вторым входом схемы управления впускным клапаном, выходы открытия выпускного клапана и открытия форсунки микроЭВМ соединены с вторыми входами второй и третьей схем И соответственно, выходы закрытия выпускного клапана и закрытия форсунки микроЭВМ соединены с вторыми входами схемы управления выпускным клапаном и схемы управления форсункой соответственно.1240938 10 15 20 Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам управления работой двигателей внутреннего сгорания.Цель изобретения - повышение экономичности работы двигателя внутреннегосгорания, путем оптимизации управлениятопливоподачей и фазами газораспределения.На чертеже изображена блок-схема системы управления двигателем внутреннегосгорания.Система управления двигателем внутреннего сгорания содержит датчик 1 синхронизации с двумя выходами, измеритель2 частоты вращения, задатчик 3 частотывращения, измеритель 4 момента, счетчик 5со счетным входом и входом установки в ОмикроЭВМ 6 с несколькими информационными и управляющими входами, причем микроЭВМ 6 выполнена с выходами кода углаповорота, разрешения работы цилиндра, запрещения работы цилиндра, с выходамиоткрытия впускного клапана, закрытия впускного клапана, открытия выпускного клапана, закрытия выпускного клапана, с выходами открытия форсунки и закрытия форсунки, схему 7 совпадения, схему 8 сравнения, регистр 9, триггер 10 режима с двумя выходами, две схемы И 11 и 12 режимаработы цилиндра, триггер 13 цикла, трисхемы И 14, 15 и 16, схему 17 управлениявпускным клапаном, схему 18 управлениявыпускным клапаном и схему 19 управленияфорсункой,Первый выход датчика 1 синхронизациисоединен с входом счетчика 5, а второйвыход соединен с первым входом измерителя 2 частоты вращения, с входом установки в О счетчика 5 и первым управляющим входом микроЭВМ 6. Выход счетчика5 соединен со схемой 7 совпадения и первым входом схемы 8 сравнения. Выходсхемы 7 совпадения соединен с вторым входом измерителя 2 частоты вращения, задатчиком 3 частоты вращения, измерителем4 момента и вторым управляющим входоммикроЭВМ 6. Измеритель 2 частоты вращения, задатчик 3 частоты вращения и измеритель 4 момента соединены с первым,вторым и третьим информационными входами микроЭВМ 6 соответственно. Выходкода угла поворота микроЭВМ 6 соединенс регистром 9. Выход регистра 9 соединенс вторым входом схемы 8 сравнения, выходкоторой соединен с третьим управляющимвходом микроЭВМ 6. Выходы разрешения изапрещения работы цилиндра микроЭВМ 6соединены с первым и вторым входами триггера 10 режима соответственно, Первыйвыход триггера 10 режима соединен с первым входом схемы И 11 режима работы цилиндра, а второй выход триггера 10 - спервым входом схемы И 12 режима работы 2цилиндра. Выходы схем И 11 и 12 режима работы цилиндра соединены соответственно с первым и вторым входами триггера 13 цикла, выход которого соединен с первыми входами схем И 14, 15 и 16. Выходы схем И 14, 15 и 16 соединены с первыми входами схемы 17 управления впускным клапаном, схемы 18 управления выпускным клапаном и схемы 19 угравления форсун кой соответственно. Выход открытия впускного клапана микроЭВМ 6 соединен с вторыми входами схем И 11 и 12 режима работы цилиндра и вторым входом схемы И 14. Выход закрытия впускного клапана микроЭВМ 6 соединен с вторым входом схемы 17 управления впускным клапаном. Выходы открытия выпускного клапана и открытия форсунки микроЭВМ 6 соединены с вторыми входами схем И 15 и 16 соответственно. Выходы закрытия выпускного клапана и закрытия форсунки микроЭВМ 6 соединены с вторыми входами схемы 18 управления выпускным клапаном и схемы 19 управления форсункой соответственно.Система работает следующим образом.МикроЭВМ 6 выполняет программу работы системы в реальном масштабе времени, который задается внешними прерываниями в соответствии с установленными приоритетами. В процессе работы двигателя при определенном положении коленчатого вала импульс от датчика 1 синхронизации устанавливает в О счетчик 5, включает измеритель 2 частоты вращения, а также вырабатывает прерывание в микроЭВМ 6. По этому прерыванию, которое свидетельствует о начале выполнения алгоритма обслуживания очередного цикла работы двигателя, микроЭВМ 6 выдает на регистр 9 код угла поворота коленчатого вала, которому соответствует первое управляющее воздействие по открытию или закрытию исполнительных органов цилиндра в данном цикле. При повороте коленчатого вала на 4 о угол, записанный в регистре 9, схема 8 сравнения вырабатывает сигнал прерывания, по которому возникает прерывание, поступающее в микроЭВМ 6. По сигналу прерывания микроЭВМ 6 выдает сигнал откры тия или закрытия соответствующего исполнительного органа, а на регистр 9 выдает код угла следующего управляющего воздействия данного цикла. Таким образом, микроЭВМ 6, задавая последовательности кодов углов управляющих воздействий на 50 регистр 9 и выдавая соответствующче имуправляющие воздействия на исполнительные органы, осуществляет управление клапанами топливоподачи и газораспределения. При определенном угле поворота схема 7 совпадения вырабатывает импульс, 55 который фиксирует значение измерителя 2частоты вращения, задатчика 3 частоты вращения и измерителя 4 момента и вы1240938 Составитель П. Филиппов Редактор М, Дылын Техред И. Верес Корректор Е. Рошко Заказ 3468/29 Тираж 523 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 43рабатывает сигнал прерывания в микроЭВМ 6. По сигналу прерывания происходит запись измеренных значений в микроЭВМ 6. По этим значениям в микроЭВМ 6 выполняются алгоритмы расчетов длительности подачи, выраженных в углах поворота коленчатого вала и угла опережения подачи, а также фаз газораспределения, после чего готовятся последовательности углов и соответствующие им коды управляющих воздействий для следующего цикла работы двигателя, переход к которым происходит по прерыванию от датчика 1 синхронизации. МикроЭВМ 6, подавая сигналы разрешения или запрещения работы цилиндра на триггер 10 режима, позволяет решить задачу регулирования частоты вращения путем отключения циклов работы двигателя при постоянной длительности подачи топлива и постоянных фазах газораспределения. Начало цикла работы каждого цилиндра определяется моментом открытия впускного клапана.При разрешении работы цилиндра импульс с выхода открытия впускного клапана микроЭВМ 6 проходит через схему И 11 режима работы цилиндра и устанавливает триггер 13 цикла в состояние, при котором его выходной сигнал разрешает прохождение импульсов открытия исполнительных органов через схемы И 14, 5 и 16 на схемы 17, 18 и 19 управления впускным, выпускным клапанами и форсункой,При запрещении работы цилиндра импульс с выхода открытия впускного клапана микроЭВМ 6 проходит через схему И 2 режима работы цилиндра и устанавливает триггер 13 цикла в состояние, при котором 1 О его выходной сигнал не разрешает прохождение импульсов открытия исполнительных органов через схемы И 14, 15 и 16 на схемы 17, 18 и 19 управления впускным, выпускным клапанами и форсункой.Таким образом, предлагаемая системаосуществляет регулирование частоты вращения, обеспечивая оптимальный выбор параметров управления топливоподачей и газораспределением по частоте и нагрузке, что повышает экономичность двигателя. Ре гулирование частоты вращения отключением циклов путем закрытия клапанов подачи топлива и газораспределения улучшает протекание рабочего процесса и создает условия для значительного снижения механических потерь в цилиндре, что также 25 повышает экономичность работы двигателя.