Способ управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

Сотой Советских .

Социалистических

Республик

ti>) 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.. свид-ву.— (22) Заявлено 11.07.80 (21) 29559}8/25-06. с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

F 02 М 51/02

Гееударетевимй кемктет

СССР

Опубликовано 07.04.82. Бюллетень №13

Дата опубликования описания 17.04.82 (53) УДК 621.43. .038.5 (088.8 ) Ilo арлам кзебретений и вткрмткй

В..Л. Бенин, А. Н. Борисенко, В. H Соболь, В.. " екий-= —. и Е. Г. Заславский

1:, 1

) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВПРЫ1СКМ ТОПЛИВА.

В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к средствам и методам управления работой двигателя, преимущественно двигателя с электроприводной системой топливоподачи.

Известны способы управления впрыском топлива.в двигатель внутреннего сгорания, заключающиеся в том, что формируют низкочастотные импульсы, длительность которых является заданием, времени опережения впрыска, в моменты прохождения поршня через верхнюю и нижнюю мертвые точкй преобразуют с помощью высокочастотных импульсов B первое двоичное число время движения поршня из верхней мертвой точки в нижнюю, уменьшенное на величину задания времени опережения впрыска, запоминают это число, преобразуют с помощью тех же высокочастотных импульсов часть промежутка времени движения поршня из нижней мертвой точки в верхнюю во второе двоичное число, при достижении равенства которого с первым двоичным числом подают сигнал на впрыск топлива (1).

Недостаток известного способа связан с тем, что из-за, отсутствия синхронизации между низкочастотными и высокочастот2 ными импульсами, соотношение между их начальными фазами при работе двигателя меняется, начало и окончание формирования первого и второго двоичных чисел также меняется и равенство этих чисел наступает при различных фазах указанных импульсов, т. е. впрыск производят при различных временах опережения впрыска.

В результате этого мгновенные значения фактического времени опережения впрыска топлива колеблются, амплитуда этих колебаний составляет полпериода следования высокочастотных импульсов. Это приводит к колебаниям мгновенного значения . фактического угла опережения впрыска и амплитуда этих колебаний равна произ15 ведению полупериода высокочастотных импульсов на угловую скорость вала. Поэтому при увеличении угловой скорости вала амплитуда указанных колебаний пропорционально увеличивается, а стабильность и точность регулирования угла опережения впрыска уменьшаются, что является недостатком известного способа.

Цель изобретения — повышение стабильности и точности регулирования угла опережения впрыска топлива путем приве918487

1Е

1S

2S зе

35 ю

4S

SO

И дения частоты следования высокочастотных импульсов в соответствие с угловой частотой вращения вала двигателя.

Указанная цель достигается тем, что частоту следования низкочастотных импульсов преобразуют в постоянное напряжение, которое затем преобразуют в высокочастотные импульсы, частота следования которых пропорциональна угловой частоте вращения вала двигателя. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства,. реализующего способа; на фиг. 2 а и б показаны временные диаграммы низкочастотных импульсов формируемых при прохождении поршня через верхнюю (обозначены буквой В) и нижнюю (обозначены буквой Н) мертвые точки, и высокочастотных импульсов при разных фазах импульсов в случае малой угловой скорости; на фиг. 3 а и b — временные диаграммы при большой угловой скорости вала двигателя при тех же фазах импульсов.

Устройство содержит датчик вала 2 двигателя, выполненный в виде двух катушек 3 и 4 установленных у вала 2, и постоянного магнита 5, размещенного на валу.

Катушки 3 и 4 соединены со входами соответственно формирователей 6 и 7 импульсов, прямые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами схемы ИЛИ 8 и входами триггера 9 для установки его соответственно в единичное и нулевое состояние. Инверсный выход формирователя 6 импульсов подключен к шине сброса в нулевое состояние счетчика 10.

Выход схемы ИЛИ 8 соединен со входом преобразователя 11 частота — напряжение, выход которого подключен ко входу преобразователя 12 напряжение — частота. Прямой и инверсный выходы триггера 9 соединены соответственно с первым входом схемы И 13 и шиной сброса в нулевое состояние счетчика 14. Прямые выходы ячеек всех разрядов счетчиков 10 и 14 подключены ко входам схемы 15 равнозначности, выход которой соединен со входом одновибратора 16. Выход одновибратора 16 через усилитель 17 связан с электромагнитным клапаном 18.

На фиг. 3 — символами t< и 4tg обозначены соответственно мгновенные значения времени опережения впрыскати амплитуда колебаний времени опережения впрыска.

Способ управления впрыском топлива осуществляют следующим образом.

При прохождении поршня через верхнюю мертвую точку магнит 5 проходит вблизи катушки 3, на зажимах которой появляется импульс напряжения. Из этого импульса с помощью формирователя 6 формируют низкочастотный единичный импульс, длительность которого является заданием времени опережения впрыска топлива. Этот единичный импульс устанавливает триггер 9 в единичное состояние, а нулевой сигнал с инверсного выхода формирователя 6 импульсов сбрасывает счетчик 10 в нулевое состояние. Так как на прямом выходе триггера 9 установлен единичный сигнал, схема И 13 открыта и выходные высокочастотные импульсы преобразователя 12 напряжение — частота проходят на вход счетчика 1О. С помощью этих высокочастотных импульсов ыроизводят преобразование оставшегося времени движения поршня в нижнюю мертвую точку в первое двоичное число. При прохождении поршня через нижнюю мертвую точку магнит 5 проходит вблизи катушки 4, и на ее зажимах появляется импульс напряжения. Из этого импульса с помощью формирователя 7 импульсов формируют низкочастотный единичный импульс, устанавливающий триггер 9 в нулевое состояние и запирающий схему И 13. Формирование первого двоичного числа в этот момент прекращают и запоминают его с помощью счетчика 10. С переходом триггера 9 в нулевое состояние на шине сброса в нулевое состояние счетчика !4 устанавливается единичный сигнал, и запрет на запись числа в этом счетчике снимается. Начиная с этого момента, с помощью высокочастотных импульсов преобразователя 12 напряжение — частота производят преобразование части промежутка времени движения поршня из нижней мертвой точки в верхнюю во второе двоичное число, накапливаемое в счетчике 14.

При достижении равенства второго двоичного числа с первым срабатывает схема 15 равнозначности, срабатывает одновибратор 16, и его выходной импульс после усиления по мощности усилителем 17 открывает электромагнитный клапан 18, производя впрыск топлива.

При постоянстве угловой скорости вала 2 частота низкочастотных импульсов на входах и выходе схемы ИЛИ 8 постоянна, напряжение на выходе преобразователя 1 частота — напряжение постоянно, частота следования высокочастотных импульсов преобразователя 12 напряжение— частота также постоянна, вследствие чего время формирования первого двоичного числа равно времени формирования второго двоичного числа. Кроме того, при постоянстве угловой скорости вала время движения поршня из верхней. мертвой точки в нижнюю равно времени его движения в обратную сторону, и фактическое время опережения впрыска, отсчитываемое от момента появления выходного импульса схемы 15 равнозначности до момента прихода поршня в верхнюю мертвую точку, колеблется относительно заданного значения в пределах полупериода высокочастотных импульсов 411 (см. фиг. 2).

При увеличении угловой скорости вала 2 двигателя частота низкочастотных

918487

5 импульсов на входах схемы ИЛИ 8 и на ее выходе, выходное напряжение преобразователя 11 частота — напряжение, частота высокочастотных импульсов преобразователя 12 напряжение — частота растут, а период высокочастотных импульсов падает, вследствие чего амплитуда колебаний фактического времени опережения впрыска уменьшается (см. фиг. 3). Колебания фактического угла опережения впрыска равны произведению колебаний времени опережения на угловую скорость вала, и в so случае линейных преобразований частоты в напряжение и напряжения в частоту амплитуда колебаний угла остается такой же, как и при меньшей угловой скорости вала. Постоянство этой амплитуды обусловлено тем, что во сколько раз увеличивает15 ся (уменьшается) угловая скорость вала, во столько же раз уменьшается (увеличивается) период следования высокочастотных импульсов, определяющий амплитуду колебаний фактического времени опереже- go ния впрыска топлива. Однако даже в случае отсутствия указанной линейности преобразования, а лишь при соблюдении условия возрастания частоты высокочастотных импульсов при увеличении угловой скорости вала двигателя амплитуда колебаний угла опережения впрыска меньше, чем в прототипе, при любой (кроме минимальной) угловой скорости вала, так как колебания времени опережения впрыска в предлагаемом способе меньше при любом скоростном режиме двигателя, кроме минимального, в чем и заключается более высокая стабильность и точность регулирования угла опережения впрыска топлива.

Таким образом, по сравнению с известными, предлагаемый способ управления впрыском топлива обеспечивает более высокие стабильность и точность регулирования угла опережения впрыска за счет изменения частоты высокочастотных импульсов в соответствии с угловой скоростью в ал а дви гателя.

Формула изобретения

Способ управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, заключающийся в том, что формируют низкочастотные импульсы, длительность которых является заданием времени опережения впрыска в моменты прохождения поршня через верхнюю и нижнюю мертвые точки преобразуют с помощью высокочастотных импульсов в первое двоичное число время движения поршня из верхней мертвой точки в нижнюю, уменьшенное на величину задания времени опережения впрыска, запоминают это число, преобразуют с помощью тех же высокочастотных импульсов часть ,промежутка времени движения поршня из нижней мертвой точки в верхнюю во второе двоичное число, при достижении равенства которого с первым двоичным числом подают сигнал на впрыск топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и точности регулирований угла опережения путем приведения частоты следования высокочастотных импульсов в соответствие с угловой частотой вращения вала двигателя, частоту следования низкочастотных импульсов преобразуют в постоянное напряжение, которое затем преобразуют в высокочастотные импульсы, частота следования которых пропорциональна угловой частоте вращения вала двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2797979/25-06, кл. F 02 М 51/02, 1979.

9!8487

Фиг. 2

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор М. Циткина. Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Заказ 2083/ 0 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! I3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 11EIII «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4