Способ управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТОТНРЫТИЯМ Н АВТОРСНО ЕЛЬСТВ 81 8/25-063. 876. 90. Бюл. И"ковский политВ,И.ЛенинаБорисенко43-055 (088,8рское свидетелкл. ЕО 2 М 5(56) Авто Ф 918487,нический инс ство СССР 02, 1982. Из игатепе т ИСАНИЕ ИЗО(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВПР 111 СКОМ тОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИ(57) Изобретение может быть использовано в топливоподающих системахдизелей с электронным управлением.Длповышения топливной экономичности инадежности двигателя длительность импульсов впрыска преобразуют с помощьвторой высокочастотной импульснойпоследовательности в третье двоичноечисло, запоминают это число,преобразуют интервал времени при движении ение относится к маши строению, в частности строению, преимущественно к топливоподающм системам дизелей с электр онным упр авлением.Цель изобретения - повышение экономичности и надежности двигателя путем регулирования угла опережения впрыска топлива как по частоте вращения вала, так и по нагрузке.На джг. приведена схема устройства для осуществления способа; на диг. 2 - вр еменная ди агр амма при повороте вала на один оборот; на Лиг.3 зависимость угла опережения впрыска 1)5 Е 02 П 41/00 41 ЕНИЯ в ,:,2поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ) в первое двоичное число, преобразуют интервал времени при движении поршня из НМТ в ВМт во второе двоичное число, контролируют сумму второго и третьего двоичных чисел с первым двоичным числом и в момент равенства формируют начало импульса впрыска, Длительность импульсов впрыска пропорциональна нагрузке двигателя, а первое и второе двоичные числа получают с помощью первой высокочастотной импульсной последовательности, Частоту первой и второй высокочастотных импульсных последовательностей изменяют пропорционально частоте заходов поршня в ВМТ и НМТ. Испппьзование способа обеспечивает сокращение дельного эААективного расхода толлиа и уменьшение нагрузок на деталиилиндропоршневой группы, 4 ил,топлива от угловой скорости вращения вала при неизменной нагрузке; на Лиг, 4 - то же, от нагрузки двигателя при неизменном скоростном режиме его работы,Устройсгво для осуществления способа содержит датчик 1 верхней мертвой точки, датчик 2 нижней мертвой точки, первый формирователь 3 прямоугольных импульсов, второй формирователь 4 прямоугольных импульсов, первую схема ИЛИ 5, триггер 6, первую схему И 7, вторую схему И 8, преобразоваель 9 частоты в напр яж ние, четвертую схему И 1 О, первый управляемыйгенер атор 11, второй упр авл яемый генератор 12, третью схему И 13,вторую схему ИЛИ 4, второй счетчик 15 импульсов, первый счетчик 1 б импульсов, схему 1 7 р авноз нач ности, одновибр атор 18, управляемый Аормирователь 19 импульсов впрыска, датчик 20 нагрузки, инвертор 21, усилитель 22 мощности, электромагнитный клапан 23. 1 ОВыходы датчиков 1 и 2 соединены с входами первого 3 и второго 4 Аормирователей соответственно, прямой выход первого Аормирователя 3 соединен с первым входом первой схемы 15 ИЛИ 5 и входом установки в единицу триггера б, прямой выход второго Аормирователя 4 соединен с вторым вхоцом первой схемы ИЛИ 5 и входом установки в ноль тригт ера 6, инверсный выход 2 Опервого Аормирователя 3 соединен с входом установки в ноль первого счетчика 16, прямой и инверсный выходы .триггера б соединены с первыми входа.ми первой схемы И 7 и второй схемы 25 И 8 соответственно, инверсный выход триггера 6 соединен также с вторым входом четвертой схемь 1 И О, выход схемы ИЛИ 5 соединен с входом преобразователя 9 частоты в напряжение, выход которого соединен с входами первого и второго управляемых генераторов 11 и 12, выход первого управляемого генератора 11 соединен с вторыми входами первой схемы И 7 и второй схемы И 8, выход второго управляемого генератора 12 соединен с вторым входом третьей схемы И 13.Кроме того, выход управляемого Аормирователя 19 соединен с первым О входом третьей схемы И 13, входами 22 усилителя мощности и инвертора21, выход инвертора 21 соединен с третьим входом второй схемы И Я,выход третьей схемы И 13 соединен с 45вторым входом второй схемы ИЛИ 14,первый вход второй схемы ИЛИ 14 соединен с выходом второй схемы И Я,выход второй схемы ИЛИ 14 соединен с инАормационным входом второго счетчи О ка 15 импульсов, вход установки в ноль которого соединен с одновибратором 18, выход первой схемы И 7 соединен с инАормационным входом первого счетчика 16 импульсов, выходывсех разрядов первого 16 и второго 15счетчиков соединены с входами схемы17 равнозначности, выход которой соединен с первым входом четвертой схемы И 10, выход последней соединен с входами управляемого Аормирователя 19 импульсов и одновибратора 18, вход управления Аормирователя 19 соединен с выходом датчика 20 нагрузки, выход усилителя 22 мощности соединен с обмоткой электромагнитного клапана 23.Способ осуществляют следующим образомм.При работе двигателя измеряют с помощью датчика 20 нагрузку Р и вырабатывают с помощью управляемого Аормирователя 19 импульсы впрыска, длительность которых Ф+р пропорциональна нагрузке двигателя ц Кр 1 Агде Кр - коэААициент преобразованиядатчика 20,Данные импульсы поступают на усилитель 22 мощности и далее на обмот"ку электромагнитного клапана 23,осуществляющего впрыск топлива в цилиндр. Интервал времени 1 ,р преобразуют в третье двоичное число Ис помощьн высокочастотных импульсовс частотой следования Г, выр абатываемых управляемым генератором 12,путем подачи этих импульсов черезтретью схему И 13 и вторую схемуИЛИ 14 на инАормационный вход второго счетчика 15,Число Б, которое равноБз ьорКр Рд(1 )запоминается в счетчике 15.При прохождении порщня двигателя через верхнюн мертвую точку (ВМт.) Аормирунт с помощью датчикаи Аормирователя 3 прямоугольный импульс длительностью 1, В момент действия переднего Аронта этого импульса триггер б устанавливается в единичное состояние, а первый счетчик 16 сбрасывается данным импульсом и сохраняет данное состояние в течение времени 1Интервал времени 1 вн с момента окончания импульса длительностью Фь до момента захода порння в нижнюн мертвую точку (НМТ) преобразуют с помощью высокочастотных импульсов частотой Г в первое двоичное число И 4 путем подачи этих импульсов с выхода управляемого генератора 11 через первую схему.И 7 на вход первого счетчика 16, Поступления им(3) д. -фвгде К,(4) 5 15 пульсов частотой Г на счетчик 15 в этом случае не происходит, так как 1после окончания времени 1 ь схема И 13 закрыта, прохождение импульсов на счетчик 15 исключено за счет наличия на первом входе схемы И 8 нуле- в ого сигнала с инвер си ого выхода триггера 6, Интервал времени давя определяется следующим образом: где П - угол поворота вала на полоборота;- угловая скорость вращениявала,В момент захода поршня в НМт число Инакопленое в счетчике 1 б,имеет значение При заходе поршня в НМТ с помощью датчика 2 и формирователя 4 вырабатывается короткий импульс, под действием которого триггер 6 сбрасывается, закрывая первую схему И 7 и отпирая вторую схему И 8, Это предотвращает поступление импульсов на вход первого счетчика 16, а число 11 присутствует на входах схемы 17 равнозначности, С момента захода поршня в НМТ осуществляется преобразование интервала времени 1 в во второе двоичное число И, с помощью высокочастотных импульсов Г с выхода первого управляемого генератора 11 путем подачи этих импульсов через открытую вторую схему И 8 и вторую схему ИЛИ 14 на инйормационный вход второго счетчика 15. При этом Поскольку в счетчике 15 ранее было записано число И то после захода поршня в НМТ на выходах счетчика 15 будет формироваться число,определяемое суммой И + И, ИнАормация о состоянии счетчика5 также поступает на входы схемы 17 равнозначности. В момент совпадения кодов на выходах счетчиков 15 и 6 Я + Ив= Ит,е. при К Рд Г + СнвПЗ)Ы732266на выходе схемы7 равнозначностиАормируется импульс, поступающий через четвертую схему И 1 О на вход 5одно виб р ат ор а8 и Аор мир ов ат еля 19импульсов впрыскаВторой счетчик 15обнуляется. Момент выполнения равенства (4) совпадает с моментом окончания времени Ф 6 и началом отсчета О времени 1 о опережения впрыска топлива. Импульс впрыска через усипитель 22 мощности поступает на обмотку электромагнитного клапана 23.Частоту следованиявысокочас тотных импульсов, с помощью которойинтервалы времени 1;в и 1преобразуют в двоичные числа Ии И получают путем преобразования импульсов, вырабатываемых датчиками 1,2 иАормирователями 3,4 и первой схемойИЛИ 5 в постоянное напряжение, с помощью преобразователя 9 частота -напряжение=КР,25где К - коэААициент преобразованиячастоты в напряжение или коэффициент передачи преобразователя 9;30 Р =- частота заходов поршня/7П в мертвые точки.Частота импульсов на выходе первого управляемого генератора 11 определяется соотношением35 где Ки - коэффициент преобразованиянапряжения в частоту, т.е.коэААициент преобразования гейератора 11,Частота импульсов на выходе второго управляемого генератора определяется соотношением Ф = К, 1 П = К К( Н (6) к оэАФициент пр еобр азования напряжения в частоту, т е коэААициент преобразования генератора 1 2. При появпении переднего фронта выходного сигнала с выхода четвертой схемы И 1 О происходит запуск управляемого формирователя 19 импульсов впрыска и одновибратора 8, Второй счетчик 15 устанавливается в нулевое состояние. Сразу после этого в счет. чик 15 начинается запись следующего числа 11 затем обнуляется первый+Кч Ы Кр Кч РА Н(7) Формула из о бр етения45Способ управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания,счетчик 16, Далее в счетчик 16 заносится следующее число И 1, затем в счетчик 15 - число И и т,д. Работа устройства повторяется.Подставляя выражения (5) и (6) в выражение (4), получают Следовательно, время опережениявпрыска топлива П- 1 нэ .= 1 + оп о Угол опережения впрыска В сд акоп =йь + Из последнего выражения видно, 25что предлагаемый способ обеспечивает изменение угла опережения впрыскав зависимости от угловой скоростивращения вала и нагрузки двигателя.При этом с увеличением (уменьшением)нагрузки угол опережения впрыскатоплива растет (падает),Предлагаемый способ позволяет осуществить изменение начала подачи топлива при работе двигателя как по нагрузочкой характеристике, так и в эа 35висимости от угловой скорости вращения вала, что приводит к сокращениюудельного эЬАективного расхода топлива и уменьшению механических нагрузок на детали цилиндропоршневой группы,заключающийся в Аормировании импульсов при прохождении поршня черезмертвые точки, преобразовании частоты импульсов в управляющее напряжение постоянного тока, пропорциональное угловой скорости вращения вала,Аормирования первой высокочастотнойимпульсной последовательности,изменении частоты указанной импульсной последовательности с помощью управляющего напряжения постоянного тока,преобразовании интервала времени придвижении поршня от верхней мертвойточки к нижней с момента окончанияимпульса, сформированного в верхнеймертвой точке, в первое двоичноечисло с помощью первой высокочастотной импульсной последовательности,преобразовании интервала времени отмомента начала движения поршня изнижней мертвой точки к верхней вовторое двоичное число с помощью первой высокочастотной импульсной последовательности, Аормировании импульсавпрыска топлива, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности двигателя,устанавливают длительность импульсавпрыска топлива пропорционально нагрузке, формируют вторую высокочастотную импульсную последовательность,измеряют нагрузку двигателя путемпреобразования длительности импульсавпрыска в третье двоичное число с помощью второй высокочастотной импульсной последовательности, изменяют частоту второй импульсной последовательности с помощью управляющего напряжения постоянного тока, суммируюттретье двоичное число с вторым двоичным числом, сравнивают указанную сумму с первым двоичным числом, а импульс впрыска топлива формируют вмомент совпадения суммы второго итретьего двоичных чисел с первымдвоичным числом.1573226 Составитель Б,ЧистовТехред М,ХоданичКорректор М.Самборская Редактор А,Мотыль Заказ 1631 тираж 442 ПодписноеЯНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5