Устройство регулирования момента зажигания для двигателя внутреннего сгорания

С 0103 СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111) 151) Р 02 Р 5 04 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ 1 21) (22) (46) (72) (53) (56) кл. 3322299/220.078130.03.84.А.И.Кашуб621,431.11. Патент23-117 К 5-06 Бюл. Р 12а 3.3 (088,8) США Р 3957023, опублик. 1976,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОМЕНТА ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее датчики импульсов начала отсчета й задан ного угла максимального давления, связанные с коленчатым валом двигателя, датчик давления в цилиндре, блок регулирования. момента зажигания, вход начала отсчета которого соединен с выходом датчика импульсов начала отсчета, логическую схему, вырабатывающую сигнал, пропорциональный отклонению от заданного угла максимального давления., вхо ды которой через формирователи соединены с выходами датчика импульсов заданного угла максимального давления и датчика давления в цилиндре о т л и ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью повышения устойчивости процесса регулирования, в него дополнительно введены блоки совпадения,элемент ИЛИ, блок сравнения и узел .задания допустимой величины отклонения угла максимального давления от заданного значения, причем первый выход логической схемы соединен с первым входом первого блока совпадения и первым входом элемента ИЛИ, второй : выход логической схемы соединен с первым входом второго блока совпадения и с вторым входом элемента ИЛИ,выход элемента ИЛИ.соединен с первымвходом блока сравнения, второй вход.которого соединен с узлом заданиядопустимой величины отклонения угламаксимального давления, выход блокасравнения соединен с вторыми входамиблоков совпадения, выход первого блока совпадения соединен с входом увеличения угла опережения зажиганияблока регулирования, а выход второгоблока совпадения подключен к входууменьшения угла опережения зажиганияблока регулирования. 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок срав- р нения состоит из распределителя им- З пульсов, 15 -триггера и элемента И, причем счетный вход распределителя импульсов соединен со счетным входом блока сравнения и первым вхо- Ъ аее дом элемента И, второй вход которого соединен с выходом б -триггера, е а выход - с выходом блока сравнения, выходы распределителя соединены с узлом задания допустимой величинЬ) отклонения угла максимального давления, вход установки в ноль распределителя соединен с входом блока сравнения и входом установки в ноль б-триггера, а второй вход б Й 15 триггера соединен с узлом задания допустимой величины отклонения угла максимального давления.3. Устройство по пп. 1 и 2 о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что,в ка,честве узла задания допустимой величины отклонения угла максимального , ф давления использован многопозиционный переключатель, 1082978Изобретение относится к системам зажигания, в частности к устройствам регулирования момента зажигания в системах зажигания двигателей внутреннего сгоранияИзвестны устройства регулирования момента зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащие датчики импульсов начала отсчета и заданного угла максимального давления, связанные с коленчатым валом двмга теля, датчик давления в цилиндре, блок регулирования момента зажигания, вход начала отсчета которого соединен с выходом датчика импульсов начала отсчета, логическую схему, 15 вырабатывающую сигнал пропорциональный отклонению от заданного угла максимального давления, входы которой через формирователи соединены с выходами датчика импульсов заданного максимального давления и датчика давления в цилиндре 1 .Недостатком известного устройства является низкая устойчивость процесса РегулиРования момента зажигания. Цель изобретения - повышение устойчивости процесса регулирования момента зажигания.Указанная цель достигается тем, что в устройство регулирования момента зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчики импульсов начала отсчета и заданного угла максимального давления, связан- З 5 ные с коленчатым валом двигателя, датчик давления в цилиндре, блок регулирования момента зажигания, вход начала отсчета которого соединен с выходом датчика импульсов начала 40, отсчета, логическую схему, вырабатывающую сигнал, пропорциональный отклонению от заданного угла максимального давления, входы которой через формирователи соединены с выходами 45 датчика импульсов заданного угла максимального давления и датчика давления в цилиндре, дополнительно введены блоки совпадения, элемент ИЛИ, блок сравнения и узел задания допустимой величины отклонения угла максимального давления от заданного значения, причем первый выход логической схемы соединен с первым входом первого блока совпадения и первым входом элемента ИЛИ, второй выход логической схемы соединен с первым входом второго блока совпадения и с вторым входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого сое динен с узлом задания допустимой величины отклонения угла максимального давления, выход блока сравнения соединен с вторыми входами блоков совпадения, выход первого блока совпаде ния соединен с входом увеличения угла пережения зажигания блока регулиования, а выход второго блока совпа. дения подключен к входу уменьшения угла опережения зажигания блока регулирования. Кроме .того, блок сравнения состоит из распределителя импульсов, ,Йб-триггера и элемента И, причем счетный вход распределителя импульсов соединен со счетным входом блока сравнения и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом Рб -триггера, а выход - с выходом блока сравнения, выходы распределителя соединены с узлом задания допустимой величины отклонения угла максимального давления, вход установки в ноль распределителя соединен с входом блока сравнения и входом установки в ноль 25 -триггера, а второй вход 5 Я 5 -триггера соединен с узлом задания допустимой величины отклонения угла максимального давления.При этом в качестве узла задания допустимой величины отклонения угла максимального давления использован многопозиционный переключатель.На фиг,1 изображена блок-схема предлагаемого устройства;на фиг.2 -схема блока сравнения и узла задания допустимой величины отклонения угла максимального давления.Устройство регулирования момента зажигания фиг,2) состоит из контакта прерывателя 1, являющегося датчиком начала отсчета, соединенного с входом 2 начала отсчета блока 3 регулирования, выход которого подключен к блоку 4 зажигания, выход блока зажигания соединен с высоковольтным распределителем, 5, связанным с коленчатым валом двигателя и контактом прерывателя 1, датчика б давления в цилиндре двигателя, соединенного с формирователем 7, выход которого подключен к первому входу логической схемы 8, датчика 9 импульсов заданного угла максимального давления, соединенного с формирователем 10, выход которого соединен с вторым входом логической схемы 8. Первый выход логической схемы 8 соединен с первыми входами блока 11 совпадения и элемента ИЛИ 12, второй выход логической схемы 8 соединен с первым входом блока 13 совпадения и вторым входом элемента ИЛИ 12. Выход элемента ИЛИ 12 подключен к первому входу блока 14 сравнения, второй вход которого соединен с узлом 15 задания допустимой величины отклонения угла максимального давления, а его выход - с вторыми входами блоков 11 и 13 совпадения, Выход блока 11 подключен к входу 16 увеличения опережения момента зажигания блока 3 регулирования, а выход блока 13 - к входу 17 уменьшения опеФ режения момента зажигания блока 3 регулирования, который состоит из реверсивного счетчика 18, счетчика 19 и узла 20 сравнения, входы которого соединены с выходами счетчиков 18 и 19, а его выход - с выходом блока 3 регулирования. Вычитающий вход реверсивного счетчика 18 соединен с вхоом 16 увеличения опережения эажи гания, а суммирующий его вход - с входом 17 уменьшения опережения момента зажигания блока регулирования. Вход установки в ноль счетчика 19 соединен с входом 2 начала отсчета 15 блока 3, а счетный вход счетчика 19 соединен со счетным входом блока 14 и с выходом датчика 21 угловых импульсов, который выдает один импульс через каждый градус угла поворота коленчатого вала. На контакт прерывателя 1 воздействуют имеющиеся в распределителе 5 центробежный и вакуум" ный механизмы опережения зажигания (не показаны). 25Датчик 9 заданного угла максимального давления выдает один импульс при повороте коленчатого вала двигателя на угол 15 О после прохода поршнем верхней мертвой точки во время рабочего цикла именно в том цилиндре, в котором измеряется давление датчиком 6. Формирователь 7 формирует импульс в момент достижения максимума давления в цилиндре, т.е. когда скорость нарастания давления становится равной нулю,Устройство работает следующим об.разом,При вращении коленчатого вала дви гателя контакт прерывателя 1 размыкается на 10-20 раньше оптимальногоомомента зажигания. Счетчик 19 начинает суммировать импульсы, поступающие на его счетный вход с датчика 21.45Когда эта сумма станет равной числу,записанному в реверсивном счетчике18, узел 20 сравнения вйдает сигналблоку 4 зажигания для подачи высокогонапряжения на распределитель 5 и кэлектродам свечи зажигания соответ-ствующего цилиндра.На первый вход логической схемы 8подается импульс с формирователя 7в момент достижения максимума давлений при рабочем ходе в цилиндре, вкотором установлен датчик 6 давления.На второй вход логической схемы 8подается импульс с датчика 9 черезформирователь 10 в тот момент, когдаколенчатый вал повернется на угол 15 60после прохода поршнем того же цилиндра верхней мертвой точки при рабочемходе. Логическая схема 8 совместнос датчиками 6 и 9 и формирователями 7и 10 работает аналогично известному 65 устройству, Если максимум давления в цилиндре возникает позже заданного угла 15 о, то сигнал появляется на первом выходе логической схемы 8, а если раньше, то сигнал появляется на втором выходе логической схемы 8. Длительность сигналов пропорциональна отклонению угла максимального давления от заданного значения.1Сигнал с первого и второго выходов логической схемы 8 поступает на элемент ИЛИ 12, который пропускает его на вход блока 14, на второй вход .которого подается сигнал с узла 15 задания допустимой величины отклонения угла максимального давления. В данном случае задается число угловых импульсов, которое не пропускается блоком 14 с датчика 21 на вторые ходы блоков 11 и 13. Так, если допустимая величина отклонения угла максимального давления от заданного установлена равной 1 3, то блок 14 по приходе сигнала на его первый вход с элемента ИЛИ 12 не пропускает первые три импульса, а остальные пропускает до тех пор, пока присутствует сигнал на его первом входе, В результате этого, если отклонение фактического угла максимального давления меньше + 3 , то.длительность сигнала на первом или втором выходах логической схемы 8, а также на выходе элемента ИЛИ 12 (2-ой и и+1 циклы) не превышает длительности трех импульсов датчика 21. При этом на входы блоков 11 и 13 и входы 16 и 17 реверсивного счетчика 18 не поступает никаких сигналов. В счетчике 18 сохраняется прежнее записанное число и двигатель работает при неизменном опережении момента зажигания, В случае, когда максимальное давление возникает позже заданного угла и величина отклонения превышает допустимую, 1-й цикл на первом выходе логической схемы 8 и на выходе элемента ИЛИ образуется сигнал, длительность которого в данном случае равна шести угловым импульсам, из-за чего первые три импульса с датчика 21 не пропускаются, а остальные три проходят на вторые входы блоков 11 и 13 и так как в это . время на первом входе блока 11 присутствует сигнал, поступающий с первого выхода логической схемы 8, то он пропускает эти три импульса на вычитающий вход 16 счетчика 18, который уменьшает прежде записанное в нем число на три, Поэтому в следующем цикле счетчик 19 считает с момента размыкания контакта прерывателя 1 до числа, на,три меньше прежнего, и зажигание происходит на 3 раньше, Аналогично устройство работает, когда максималь 1082978ное давление в цилиндре возникаетраньше заданного углового положения коленчатого вала, Сигнал от датчика 6 давления через формирователь 7приходит на первый вход логическойсхемы 8 на 5 угла поворота коленчатого вала раньше, чем сигнал, поступающий на второй вход от датчика9 заданного угла максимального давления через формирователь 10. Приэтом на втором выходе логической схеьы 8 и выходе элемента ИЛИ возникаетсигнал, длительность которого.равна 5 угл. импульсам, Так как блок 14сравнения согласно заданию не пропускает первые три импульса,. то через 15него проходят от датчика 21 толькодва оставшихся импульса, которые подаются на вторые входы блоков 11и 13, В это время на первом входеблока 13 совпадения присутствуетсигнал, поступающий с второго выхода логической схемы 8, поэтому онпропускает эти два импульса на суммирующий вход 17 реверсивного счет-чика 18, который увеличивает преждезаписанное число на два. В результате, в П +1-ом цикле счетчик 19 с момейта размыкания контакта 1 считает до числа на два больше прежнегои зажигание осуществляется на 2позже, чем в предыдущем цикле.Блок сравнения состоит из счетноговхода 22, соединенного со счетнымвходом распределителя 23 импульсов,вход установки в ноль которого. соединен с входом 24 сравнения и входомустановки в ноль Вб -триггера 25.Выходы распределителя 23 соединеныс входами многопозиционного переключателя, являющегося узлом 15 задания допустимой величины отклонения 40угла максимального давления, выходкоторого подключен к 5 -входу триггера 25. Выход триггера 25 соединен свходом элемента И 26 другой входкоторого соединен со счетным входом 22, а выход - с выходом 27 блока 14 сравнения,Счетный вход 22 блока 14 соединен с выходом датчика 21 угловых импульсов, вход 24 сравнения с выходом элемента ИЛИ 12, а выход 27 - свторыми входами блоков 11 и 13 совпадения. Распределитель 23 и КБ-триггер 25 устанавливается в ноль при нулевом уровне на входе 24. В процессе работы двигателя при возникновении отклонения угла максимального давления на вход 24 блока сравнения поступает с выхода элемента ИЛИ 12 сигнал, длительность которого пропорциональна величине отклонения уг- ла максимального давления от заданного значения. По переднему фронту этого сигнала начинает работать распределитель 23. При этом после поступления первого импульса на вход 22 с датчика 21, высокий уровень появляется на первом выходе распределителя 23, при поступлении на вход 22 второго импульса высокий уровень появляется на втором его выходе и т.д, Многопозиционный переключатель является узлом 15 задания допустимой величины отклонения угла максимального давления, установлен в 4-е положения, что обозначено " + 3. В таком положении первые три угловых импульса, поступающие на вход 22, не приводят к изменению состояния триггера 25. При поступлении четвертого импульса на вход 22, появляется высокий уровень на четвертом выходе распределителя 23, в результате триггер 25 переключается в единичное состояние и высокий уровень с его выхода поступает на вход элемента И 26, который вследствие этого пропускает поступающие на его другой вход четвертый и все последующиеимпульсы до тех пор, пока действует на входе 24 сигнал с элемента ИЛИ 12, При исчезновении этого сигнала распределитель 23 и триггер 25 устанавливаются в "0" и блок 14 совпадения приходит в исходное состояние.Повьнаение устойчивости процесса регулирования момента зажигания благодаря уменьшению влияния на него неидентичности протекания последовательных рабочих циклов двигателя расширяет область применения предлагаемого устройства. Возможность изменения допустимой величины отклонения угла максимального давления позволяет подстраивать регулятор при изменении параметров двигателя в процессе эксплуатации.ПП фПатевтф, г, Узтород, ул.Проект ВНИИ Фили Заказ 17097 1082978 ирам 524 П ое