Система управления двигателем внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет снизить токсичность отработавшихся газов и повысить надежность двигателя путем автоматического изменения числа фаз впрыскивания топлива. Система содержит регулятор 1 частоты вращения, регулятор 2 опережения впрыскивания, формирователь 3 командных импульсов, подаваемых на форсунку 4 двигателя 5. Информация, поступающая с датчиков 6 давления в цилиндре, датчика 15 температуры отработавших газов, датчика 19 содержания окислов азота и сажи в отработавших газах через соответствующие пороговые элементы и счетчики поступает на вход коммутатора 23 фаз впрыскивания. При плавном изменении нагрузки, частоты вращения или других параметров, определяющих продолжительность впрыскивания для того, чтобы исключить работу устройства в переходном режиме, в устройство введен счетчик 29 циклов впрыскивания .Система обеспечивает автоматический переход на двухфазную подачу топлива в случае, если величина контролируемых параметров превысит определенное число раз свое допустимое значение. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 F 02 Р 41/38 41/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4222412/25-06 (22) 06.04.87 (46) 23.01.90. Вюл. Ф 3 (71) Коломенский филиал Всесоюзного заочного политехнического института (72) Ф.И.Пинский, Н.л.Мяльдзин и В.К.Дутиков (53) 62 1.43-055(088,8) (56) Пинский Ф.И., Кузин B,Е., Долинин В.H. Унифицированное электронное устройство регулирования топливоподачи. — Двигателестроение, 1982, Р 7, с. 53-54. (54) СИСТЕМА YIIPABJILÍÈ!I ДВИГАТЕЛЕМ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет снизить токсичность отработавших газов и повысить надежность двигателя путем автоматического изменения числа фаз впрыскивания топлива. Система содержит регулятор 1 частоты вращения, регулятор 2 опережения впрыскивания, „„Я0„„1537 62 А1

2 формирователь 3 командных импульсов, подаваемых на форсунку 4 двигателя 5.

Информация, поступающая с датчиков 6 давления в цилиндре, датчика 15 температуры отработвших газов, датчика

19 содержания окислов азота и сажи в отработавших газах через соответствующие пороговые элементы и счетчики поступает на вход коммутатора 23 фаз вспрыскивания ° При плавном изменении нагрузки, частоты вращения или других параметров, определяющих продолжительность впрыскивания для того, чтобы исключить работу устройства в переходном режиме, в устройство введен счетчик 29 циклов вспрыскивания. Система обеспечивает автоматический переход на двухфазную подачу топлива в случае, если величина контролируемых параметров превысит определенное число раз свое допустимое значение. 5 э.п. ф-лы, 1 ил.

1537862

Изобретение относится к области автоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — снижение ток5 сичности отработавших газов и повышение надежности двигателя путем автоматического изменения числа фаз впрыскивания топлива.

На чертеже представлена схема сис- 1р темы управления.

Система содержит регулятор 1 частоты вращения, регулятор 2 опережения впрыскивания, формирователь 3 командных импульсов, подаваемых на электро- 15 управляемую форсунку 4 двигателя 5, датчик 6 давления в цилиндре, пороговый элемент 7, ключ 8, счетчик 9, элемент ИЛИ 10, блок 11 вычисления скорости нарастания давления в цилиндре, >р пороговый элемент 12, ключ 13, счетчик

14, датчик 15 температуры отработавших газов, пороговый элемент 16, ключ 17, счетчик 18, датчик 19 содержания окислов азота н сажи в отработавших газах,15 пороговый элемент 20, ключ 21, счетчик

22, коммутатор 23 фаз впрыскивания, запоминающее устройство 24, элемент ИЛИ

25, блок 26 вычисления скорости изменения выходного сигнала регулятора час-3ð тоты вращения, пороговый элемент 27, элемент ИЛ11 28, счетчик 29, ключ 30, блок 31 сравнения.

Пороговые элементы 7,12,16 и 20, связанные соответственно с ключами 8, 13,17 и 21 и счетчиками 9,14,18 и 22, образуют задатчик 32 числа фаз впрыскивания, а блок 26 вычисления. novoговый элемент 27, счетчик 29 и ключ

30 образуют устройство 33 блокировки. 4р

Датчик 6 давления в цилиндре соединен одновременно с входом блока 11 вычисления скорости нарастания давления и входом порогового элемента 7, выход которого соединен с входом клю- 45 ча 8, выход ключа 8 соединен со счетным входом счетчика 9, выход которого соединен с первым входом элемента 1ШИ 10. Выход блока 11 вычисления скорости нарастания давления соединен с входом порогового элемента 8, выход которого соединен с входом ключа 12, выход последнего соединен со счетным входом счетчика 13, выход которого соединен с вторым вхо55 дом элемента ИЛИ 10.

Датчик 15 температуры отработавших газов соединен с входом порогового элемента 1(>, выход которого соединен с входом ключа 17, выход которого соединен со счетным входом счетчика 18. Выходы счетчика 18 соединен с третьим входом элемента ИЛИ 10.

Датчик 19 содержания окислов азота и сажи в отработавших газах соединен с входом порогового элемента 20, выход которого соединен с входом ключа 21, выход которого соединен с входом счетчика 22. Выход счетчика 22 соединен с четвертым вхо" дом элемента ИЛИ 10. Выход элемента

ИЛИ 10 соединен одновременно с первым входом коммутатора 23 фаз и вторым входом запоминающего устройства 24, Выход коммутатора фаз соединен одновременно с первым входом регулятора 2 опережения впрыскивания и первым входом элемента ИЛИ 25.

Выход регулятора 1 частоты вращения соединен одновременно с первым входом формирователя 3 командных импульсов, входом блока 26 вычисления скорости изменения выходного сигнала регулятора 1, счетным входом счетчика 29 и входом ключа 30. Выход блока 26 соединен с входом порогового элемента 27, выход которого соединен одновременно С вторыми входами элементов KIH 25 и 28 и обнуляющим входом счетчика 29. Выход счетчика 29 соединен одновременно с разрешающими входами ключей 8, 13, 17, 21 и 30, а выход ключа 30 соединен одновременно с вторым входом регулятора 2 опережения впрыскивания, первым входом блока 31 сравнения и первым входом запоминающего устройства 24, выход которого соединен с вторым входом блока

31 сравнения, выходом соединенного с первым входом элемента 1ПИ 28. Выход элемента ИЛ11 28 соединен с вторым входом коммутатора 23 фаз. Выход элемента ИЛИ 25 соединен одновременно с обнуляющими входами счетчиков 9,14, 18 и 22, а выход регулятора 2 опережения соединен с вторым входом формирователя 3 командных импульсов, выход которого подключен к электроуправляемой форсуHKp.

Система управления работает следующим образом.

Сигнал с выхода регулятора 1 частоты вращения, определяющий длительность командного импульса, и сигнал с выхода регулятора 2 опережения, определяющий момент вача:ia вспрыскивания, поступают соответгтвелно на

1537862

Если текущее значение сигнала, определяюще го продолжительность впрыскивания, стяновится меньше сигнала 55 хранящегося в устройстве 24, что соответствует уменьшению нагрузки или частоты врящения, то ня выходе блока

31 cpяннення ф рмиру«тся сигнал, порезкому набросу нагрузки или резкому увеличению частоты вращения.

По сигналу, поступающему на второй вход коммутатора 23 фаз, на его выходе формируется сигнал, по которому регулятор 2 опережения переключается на формирование одного импульса начала подачи, т.е. на формирование однофазной подачи.

Введение блока 26 и порогового элемента 27 позволяет при набросе нагрузки или резком увеличении частоты вращения перейти на однофазное впрыскивание и одновременно обнулить счет15 чики 9,14,18 и 22, т.е. установить схему в исходное состояние.

При плавном изменении нагрузки, частоты вращения или других параметров, определяющих продолжительность впрыскивания, для того, чтобы исключить работу устройства в переходном режиме, в устройство введен счетчик 29 циклов впрыскивания.

В счетчике 29 имеется уставкя, 25 соответствующая числу циклов, отводимому на стабилизацию режима работы двигателя. Обнуление счетчика

29 происходит по сигналу с выхода порогового элементя 27. После отсчета заданного числа циклов, что соответствует стабилизации режима, на выходе счетчика 29 формируется сигнал разрешения для ключей 8,13 17, 21 и 30. С этого момента счетчики 9, 14, 18 и 22 начинают счет превышения контролируемых параметров своих предельных значений и одновременно через ключ 30, нервый вход которого соединен с выходом регулятора 1 час40 тоты, сигнал, соответствующий текущему значению продолжительности впрыскивания, начинает поступать на первый вход блока 31 сравнения и на первый вход запоминающего устройст-.. ва 24. В блоке сравнения происходит

45 сравнение те куще го значения сигнала, определяющего продолжительности впрыскивания, и сигналя, соответствующего продолжительности впрыскивания при однофазном впрыскивании, предшествую50 щем двухфазному впрыскиванию. ступающий на вход элемента JiJIH 28 и через него на второй вход коммутатора 23 фаз, по которому происходит переключение на однофазную подачу.

С выхода ключа 30 сигнал, определяющий продолжительность впрыскивания, одновременно поступает на второй вход регулятора 2 опережения. В режиме двухфазного впрыскивания пропорционально этому сигналу формируется продолжительность первой фазы впрыскивания и продолжительность паузы между первой и второй фазами впрыскивания.

Таким образом, система управления двигателя с устройством автоматического изменения числа фяз впрыскивания позволяет автоматически осуществить переход на двухфазную подачу топлива в случае, если на установившемся режиме один из контролируемых параметров, а именно максимальное давление сгорания, максимальная скорость нарастания давления при сгорании, максимальная температура отработавших газов, содержание окислов азота и сажи в отработавших газах, превысят определенное число раз свое допустимое значение. Помимо этого предлагаемая система позволяет автоматически устанавливать продолжительность первой фазы впрыскивания и паузы между первой и второй фазами впрыскивания. Все это позволяет улучшить показатели рабочего процесса и экологичеcKHp показатели двигателя.

Формула и з о б р е т е и и я о

1. Система управления двигателем внутреннего сгорания, содержащая по меньшей мере один датчик контролируемых параметров, регулятор частоты вращения, регулятор опережения впрыскивания топлива, задятчик числа фаз впрыскивания, вход которого связан с одним из входов регулятора опережения впрыскивания топлива, другой вход которого связан с выходом регулятора частоты вращения, и формирователь командных импульсов, один из входов которого связан с выходом регулятора частоты вращения, другой вход связан с выходом регулятора опережения впрыскивания то пчива а выход подключен к электроупрявляемой форсунке впрыскивания топлив»., о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения токсичности отработавших газов и повышения надежности двигате1537862

55 первый и второй входы формирователя

3 командных импульсов, с выхода которого управляющие импульсы поступают на электроуправляемую форсунку 4, вирыскивающую топливо в двигатель 5.

Датчик 6 давления, преобразующий давление в соответствующее значение электрического сигнала, соединен с входом порогового элемента 7, на выходе которого формируется сигнал в случае, если входной сигнал, т.е. сигнал, определяющий давление в цилиндре, превысит свое заданное предельное значение, Выход первого порогового элемента 7 через ключ 8, дающий разрешение на прохождение сигнала и имеющий разрешающий вход, поступает на первый счетный вход счетчика 9, который производит подсчет числа сигналов на выходе первого порогового элемента 7, т.е. числа превышений значения давления в цилиндре своего предельного значения.

Выход датчика 6 давления в цилиндре одновременно соединен с входом блока 11 вычисления скорости нарастания давления в цилиндре, в котором формируется сигнал первой производной по времени от значения давления в цилиндре. Выход блока 11 соединен с входом порогового элемента 12 и далее через ключ 13 с счетным входом счетчика 14, который производит подсчет числа сигналов на выходе второго порогового элемента 12, т.е. числа превышений значения скорости нарастания давления в цилиндре своего заданного предельного значения. Выход счетчика 14 соединен с вторым входом элемента KIH 10.

Выход датчика 1э температуры соединен с входом порогового элемента 16 и далее через ключ 17 — со счетным входом счетчика 18, который производит подсчет числа сигналов на выходе порогового элемента 16, т.е. числа превышения значения температуры отработавших газов своего заданного предельного значения.

Выход датчика 19 содержания окислов азота и сажи соединен с входом порогового элемента 20 и далее через ключ 21 со счетным входом счетчика 22, который производит подсчет числа сигналов на выходе порогового элемента 20, т.е. числа превышений значения содержания окислов азота и сажи своего заданного гредепьного значения.

ЭО

Уставки счетчиков 9,14,18 и 22 мо-, гут быть равными, а могут отличаться в зависимости от важности того ипи иного контролируемого параметра дпя конкретного двигателя. Наличие счетчиков 9,14,18 и 22, отсчитывающих опредепенное число превышений контролируемых параметров своих предельных значений, позволяет исключить ложное срабатывание устройства при спучайньгх воздействиях на двигатель.

B случае достижения числа превышений предельных значений уставки по любому из контролируемых параметров на выходе элемента ИП1 10 формируется сигнал на изменеHHp числа фаз впрыскивания, поступающий на первый вход коммутатора 23 фаз, на выходе коммутатора по этому сигналу формируется сигнал, ио которому регулятор 2 опережения переключается нз формиро- . вание двух импульсов начала подачи, т.е. на формирование двухфазной подачи.

Нри выработке сигнала перехода на двухфазное впрыскивание происходит запоминание текущего значения сигнала, определяющего продолжительность вспрыскивания при однофазном впрыскивании, предшествующем двухфазному впрыскиванию. Запоминание происходит в устройстве 24 по сигналу с выхода элемент» И. 1И 10. сигнал с выходя коммутатора 23 фаз, соответствующий включению ггвухфазног и впрыскивания, подается на первый вход регулятора 2 опережения и одновременно на первый вход элемента KIH 25, выход которого соединен с обнуляющими входами счетчиков 9,14,18 и 22, что позволяет обнулить счетчики после включения двухфазной подачи.

Дпя исключения работы устройства при резком изменении продолжительности впрыскивания, что соответствует резкому изменению частоты вращения или нагрузки, в устройство введен блок 26 вычисления скорости изменения выходного сгггнала регулятора 1, выходом соединенный с входом порогового элемента 27, На выходе порогового элемента формируется сигнал, если скорость изменения сигнала с выхода регулятора частоты вращения, определяющего продолжительность впрыскивания, превысит предельное заданное значение, что соответствует

9 15378 ля путем автоматического изменения числа фаэ впрыскивания топлива, система снабжена коммутатором фаз впрыскивания, запоминающим устройством, блоком сравнения, двумя элементами

ИЛИ, устройством блокировки с выходом обнуления и выходом разрешения и выполненным в вице блока вычисления скорости изменения выходного сигнала регулятора частоты вращения, порогового элемента, счетчика и ключа, а задатчик числа фаз впрыскивания выполнен в виде многоканального формирователя с входами обнуления и разрешения, число каналов которого равно количеству датчиков контролируемых параметров, причем коммутатор фаз впрыскивания первым входом и выходом

BKJIN÷åH в электрическую линию связи задатчика числа фаз впрыскивания с одним из входов регулятора опережения впрыскивания, и устройство блокировки входом и выхо,-ом включено в электрическую линию связи регулятора частоты вращения с другим входом регулятора опережения впрыскивания, блок вычисления скорости изменения выходного сигнала ре гулятора частоты вращения, вход котnpnãî выголнен в виде устройства блокировки, выходом подключен к входу порогового элемента, выход которого выполнен в виде выхода обнуления устройства блокировки и связан также с входом установки

1t fl в 0 счетч ка, счетный вход которого связан с входом ключа и подключен к входу блока вычисления скорости изменения выходного сигнала регулятора частоты вращения, выход счетчика вы40 полнея в виде выхода разрешения устройства блокировки и подключен к управляющему входу ключа, выход которого выполнен в виде выхода устройства блокировки, связанного также с од45 ним из входов блока сравнения, другой вход которого подключен к выходу запоминающего устройства, выход блока сравнения связан с одним из выходов первого элемента IL Ы, другой вход которого связан с выходом обнуления устройства блокировки, а выход связан с вторым входом коммутатора фаэ впрыскивания, выход которого подклю62

10 чен к одному из входов второго элемента ШП1, другой вход которого связан с выходом обнуления устройства блокировки, а выход связан с входом обнуления задатчика числа фаэ впрыскивания, вход разрешения которого связан с выходом разрешения устройства блокировки, выход которого связан также с первым входом заггоминающего устройства, второй вход которого подключен к выходу задатчика числа фаз впрыскивания, 2. Система по п. 1, отличающ а,я с я тем, что эадатчик числа фаз впрыскивания снабжен элементом

ИЛИ, Число входов которого равно числу датчиков контролируемых параметров, а каждый канал многоканального формирователя выполнен в виде последовательно связанных порогового элемента, ключа и счетчика, причем вход порогового элемента подключен к датчику контролируемых параметров, управляющий вход ключа связан с входом разрешения устройства блокировки, вход установки в 0 счетчика связан с выходом второго элемента ШП1, а выход счетчика через элемент ИЛИ задат.чика числа фаз впрыскивания связан с первым входом коммутатора фаз впрыскивания и вторым входом запоминающего устройства.

3. Система по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что датчик контролируемых параметров выполнен в виде датчика цавления газов в цилиндре двигателя.

4. Система по п. 3, о т л и ч а ющ а я с я тем, что датчик контролируемых параметров снабжен блоком вычисления скорости нарастания давления, связанным с датчиком давления газов в цилиндре двигателя.

5. Система по пп. 1,2,3 или 4, отличающаяся тем, что датчик контролируемых параметров выполнен в виде датчика температуры отработавших газов.

6. Система по пп. 1,2,3,4 или 5, отличающаяся тем, что датчик контролируемых параметров выполнен в виде датчика содержания сажи и окислов азота в отработавших газах.

Система управления двигателем внутреннего сгорания Система управления двигателем внутреннего сгорания Система управления двигателем внутреннего сгорания Система управления двигателем внутреннего сгорания Система управления двигателем внутреннего сгорания 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить точность формирования программы дозирования топлива

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить точность дозирования воздуха

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам и устройствам управления силовым агрегатом

Изобретение относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к области использования двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в машинах и машинных агрегатах различного назначения, использующих электромеханическую трансмиссию, в частности, применительно к транспортным средствам

Изобретение относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания и предназначено для точного включения требований, связанных с различными характеристиками двигателя внутреннего сгорания, в работу исполнительных механизмов

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС)

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС)

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС)

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС)

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС)

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДВС)

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в топливной аппаратуре дизелей

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способу управления двигателем внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам и устройствам для калибровки датчиков давления системы дозирования топлива двигателя внутреннего сгорания
Наверх