Способ формирования характеристикуправления momehtom зажигания двигателявнутреннего сгорания и устройство дляего осуществления

 

° т

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИ ИПЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик о»796472 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 090179 (21) 2711113/18-21 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 1501.81. Бюллетень ИВ 2 (51)м. Кл.з

F 02 P 5/04

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (53) Уд (621.43. .044(088.8) Дата опубликования описания 25. 01. 81 (72) Авторы изобретения

К.Н.Чебанов и Е.A.Áåëoâ (71) Заявитель

Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК УПРАВЛЕНИЯ

МОМЕНТОМ ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автомобильной электронике и может быть использовано для обеспечения автоматического управления моментом зажигания в электронных системах за жигания двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известны способы программного и микропрограммного управления зажиганием, в соответствии с которыми электрический сигнал, определяющий момент искрообразования, вырабатывается исходя из информации о рабочих режимах ДВС по программе, записанной в постоянном запоминающем устройстве 1Ц .

Недостатками этих способов явля ются сложность исполнения, высокая стоимость устройств, построенных на их основе, а также требование обязательного использования сложных вычислительных средств, построенных на базе дорогостоящих больших интегральных схем (EHC) и микрогроцессоров.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ, согласно которому получение заданного закона изменения угла опережения зажигания для ДВС производится путем формирования и считывания серий электрических импульсов, сиихрон. ных вращению коленчатого вала. Одна из этих серий определяет начальное:: число. Оно формируется в счетчике импульсов начального числа за время и прямопропорциональна скорости вращения коленчатого вала. Другая серия определяет основное число и выбирается исходя из заданного диапазона регулирования угла опережения зажигания. Начальная серия импульсов вводится в счетчик импульсов основного

15 числа и запоминается в нем, а импульс зажигания получается в процессе дополнения счетчика импульсов основного числа числом импульсов, равным разности между основным и начальным

29 числами. В зависимости от.скорости вращения коленчатого вала количество ймпульсов, определяющих начальное число, изменяется, количество досчитываемых импульсов также изменяется, 25 следовательно, момент искрообразования сдвигается в сторону больших или меньших углов по линейному закону.

Изменение крутизны характеристики опережения зажигания в этом способе

30 осуществляется изменением временного

796472 интервала t посредством генератора функций (23 .

Недостатком этого способа является то, что он не обеспечивает достаточной точности воспроизведения регулировочных характеристик ДВС при реализации сложных нелинейных характеристик момента искрообраэования.

Это связано с тем, что угол опережения зажигания меняется линейно- дискретными интервалами. Кроме того, учет особенностей различных характеристик опережения зажигания ДВС (точек излома крутизны) требует необходимых аппаратных изменений, т. е. перестройка характеристик опережения зажигания ведет к изменению структуры устройства, реализующего этот способ.

Цель изобретения — расширение диапаэона формируемых характеристик управления моментом зажигания и обеспечение возможности их изменения без изменения структуры и алгоритма устройства.

Поставленная цель достигается тем, что способ предусматривает формирование характеристик управления моментом зажигания двигателя внутреннего .".горания путем получения и считывания серий импульсов, одна из которых определяет начальное число, запоминающееся в счетчике импульсов основного числа, другая определяет основное число, и формирование импульса зажигания дополнением счетчика импульсов основного числа числом импульсов, равным разности между осионным и начальным числами, при этом начальное число, одно или в комплексе с другими числами, характеризую- щими дополнительные параметры двигателя внутреннего сгорания, перед запоминанием в счетчике импульсов основного числа преобразуют в кодовую комбинацию, соответствующую требуемому закону управления моментом зажигания.

Устройство для осуществления способа содержит датчик импульсов начала отсчета, датчик основных импульсон, связанные с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, датчиКи дополнительных параметров двигателя, подключенные к блоку обработки информации, состоящему из счетчика импульсов основного числа и счетчика импульсов начального числа, снабжено программным устройством, узлом управления досчетом и матрицей, одна группа входов которой соединена с выходами счетчика импульсов начального числа и входами программного устройства, другая группа входов соединена с выходами датчиков дополнительной информации, а нход разрешения выборки матрицы соединен с первым выходом программного устройства, выходы матрицы соединены

d0

65 со входами счетчика импульсов основного числа, при этом один из входон программного устройства соединен с датчиком импульсов начала отсчета, второй выход программного устройства соединен со входом установки исходного состояния счетчика импульсов начального числа, а третий выход с перным входом узла управления досчетом, причем выход датчика основных импульсов соединен со счетным входом счетчика импульсов начального числа и вторым входом узла управления досчетом, имеющего выход, соединенный со счетным входом счетчика импульсов основного числа, выход которого является выходом устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — пример характеристик управления моментом зажигания, -реализуемых устройством.

Устройство состоит из насаженного на вал 1 (фиг. 1) профилированного диска 2 с размещенными на его цилиндрической поверхности зубьями

3, имеющего один меченый или дополнительный опорный зуб 4. В частности, в качестве диска с зубьями может быть использована насаженная на коленчатый вал шестерня двигателя, снабженная дополнительным опорным зубом. Устройство снабжено также датчиком 5 основных импульсов, датчиком б импульсов начала отсчета, счетчиком 7 импульсов начального числа, матрицей 8, программным устройством 9, узлом 10 управления досчетом, счетчиком 11 импульсов основного числа и датчиком 12 дополнительной информации.

Датчик б установлен с возможностью контроля. прохождения опорного зуба 4. Датчик 5 установлен с возможностью контроля прохождения зубьев 3. Выход датчика .б подсоединен ко входу узла обнуления программного устройства 9, выход датчика 5 подсоединен к одному из входов узла 10 упранления досчетом и к счетному входу счетчика 7 импульсов начального числа. Выходы счетчика 7 импульсов начального числа соединены с частью информационных входов матрицы 8 и входами программного устройства 9, выходы которого соединены: первый выход — co входом разрешения выборки матрицы 8 > второй ныход— со входом уст нонки исходного состояния счетчика 7 импульсов начального числа, а третий выход — с одним иэ входов узла 10 управления досчетом. Часть информационных входов матрицы 8 соединена с датчиками 12 дополнительной информации. Выходы матрицы 8 соединены со входами счетчика 11 импульсов основного числа. Выход узла 10 управления досчетом соединен со счетным входом счетчика 1) 796472 импульсов основного числа, выход ко. торого является выходом устройства.

Работа устройства по предложенной блок-схеме осуществляется следующим образом.

При вращении вала 1 .с диском 2 по мере прохождения зубьев 4 и 3 с датчиков б и 5 снимаются сигналы.

Сигнал с датчика б поступает на вход узла обнуления программного устройства 9 и после обработки поступает на вход установки "0" счетчика 7, устанавливая его в исходное состояние. Одновременно с датчика 5 на счетный вход счетчика 7 поступают импульсы, которые записываются в нем после окончания обнуления. Количество импульсов, находящихся в счетчике 7 в любой момент времени, пропорционально скорости вращения коленчатого вала. В определенный момент времени с первого выхода программного устройства 9 на вход разрешения выборки матрицы 8 поступает короткий импульс. При поступлении этого импульса матрица 8 анализирует присутствующую на ее входах информацию о счетном состоянии счетчика 7 импульса начального числа, а также информацию с датчика 12 о рабочем состоянии двигателя, преобразует эту информацию в кодовую комбинацию, соответствующую оптимальной рабочей точке для ДВС, и записывает ее в счетчик 11 импульсов основного числа. В зависимости от требуемого алгоритма работы и необходимого диапазона регулирования, заложенных в программное устройство 9, в соответствующий момент времени с третьего выхода программного устройства на вход узла 10 управления досчетом подается импульс, разрешающий досчет импульсов в счетчик 11 импульсов основного числа. Импульсы от датчика 5 через узел 10 управления досчетом поступают на счетный вход счетчика 11 и к кодовой комбинации, записанной в счетчике 11 ранее, добавляется количество импульсов, равное разности между основным числом и кодовой комбинацией. При достижении счетчиком 11 числового значения, равного основному числу, на выходе сметчика 11 появляется импульс упрфвления зажиганием. Момент появления этого импульса и его угловое положение по коленчатому валу оптймизированы с точки зрения заданного и запрограммированного в матрице критери . минимума токсичности или (и) максимума экономичности или (и) мощности, Ь

Описанные способ и устройство для формирования характеристик управления зажиганием ДВС позволяют реализовать сложные зависимости угла опережения момента искрообразования от скорости, нагрузки, температуры охлаждающей жидкости, положени>„ дроссельной заслонки и других параметров двигателя.

На фиг. 2 дан пример семейства характеристик управления зажиганием, реализуемых предлагаемым устройством. По оси ординат отложено разрежение

Л Рк во впускном трубопроводе в мм. рт. ст.. по оси абсцисс — скорости вращения коленчатого вала в об/мин.

Цифры на поле характеристик обозна<4 чают значения угла опережения зажигания в градусах положения коленчатого вала относительно ВМТ. Характеристики даны для фиксированных значений температуры охлаждающей жид35 кости и октанового числа топлива.

Технико-экономический эффект предложенных способа и устройства определяется снижением токсичности отработавших газов и повышением топливной экономичности при общем улучшении мощностных показателей двигателя внутреннего сгорания за счет воспроизведения с достаточной точностью необходимого семейства характеристик, запрограммированного в матрице, оптимизированного по ряду параметров

ДВС.

Формула изобретения

ЗО

1. Способ формирования характеристик управления моментом зажигания двигателя внутреннего сгорания путем чике импульсов основного числа, другая определяет основное число, и формирования импульса зажигания до44 полнением счетчика импульсов основного числа числом импульсов, равным разности между основным и начальным числами, отличающийся тем, что, с целью расширения диапаэона формируемых характеристик управления моментом зажигания и обеспе.чения возможности их изменения без изменения структуры и алгоритма устройства, начальное число, одно или в комплексе с другими числами, характеризующими дополнительные параметры двигателя внутреннего сгорания, перед запоминанием в счетчике импульсов основного числа преобразуют в кодовую комбинацию, соответствующую

55 требуемому закону управления моментом зажигания.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее датчик импульсов начала отсчета, датчик основных импульсов, связанные с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, датчики дополнительных параметров двигателя, подключенные к блоку обработки информации, состоящему из счетчика импульсов основнополучения и считывания серий импуль35 сов, одна из которых определяет начальное число, запоминающееся в счет796472

Фиг.1 го числа и счетчика импульсов начального числа. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено программным устройством, узлом управления досчетом и матрицей, одна группа входов которой соединена с выходом счетчика импульсов начального числа и входами программного устройства, другая группа входов соединена с выходами датчиков дополнительной информации, а вход разрешения выборки матрицы соединен с первым выходом программмного устройства, выходы матрицы соединены со входами счетчика импульсов основного числа, при этом один из входов программного устройст а соединен с датчиком импульсов начала отсчета, второй выход программного устройства соединен со входом установки исходного состояния счет— чика импульсов начального числа, а третий выход соединен с первым входом узла управления досчетом, причем выход датчика основных импульсов соединен со счетным входом счет5 чика и ульсов начального числа и вторым входом узла управления досчетом, имеющего выход, соединенный со счетно входом счетчика импульсов основного числа, выход которого является выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при эксйертизе

"Автомобильная промышленность", 15 США, 1976, 9 8.

2. Патент ФРГ М 2339755,кл. 46 К 3/00, опублик. 1975.

796472

ZZh„>>p pрт. (>>P j бОО

180

/1я)апцн ио и

Фиг.2

Составитель С.Маценко

Техред Н;Барадулина

Редактор М.Циткина

Корректор Н.Григорук

Закаэ

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тирам 592 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР..по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д. 4/5