Устройство для регулирования двигателя внутреннего сгорания

Устройство для регулирования двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение м.б. использовано для регулирования подачи топлива в двигатель. Цель изобретения - повышение топливной экономичности двигателя за счет повьшения точности коррекции топливоподачи по параметрам нагрузки. Для этого устройство снабжено датчиком 12 крутящего момента двигателя и вторым сумматором 11 с двумя входами. Микропроцессор 7 снабжен вторым выходом, первый вход второго сумматора подключен к выходу первого сумматора 10, а второй его вход - к выходу датчика 12, а выход соединен с шаговым электродвигателем 13. Второй выход микропроцессора 7 связан с входом шагового электродвигателя 13, выходной вал которого соединен с рейкой 14 топливных насосов . Устройство осуществляет дополнительную коррекцию топливоподачи при изменении условий на впуске в двигатель и(или) его температурного режима . 1 ил, со с i4 со ел 00 х

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F 02 D 41 СО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4194746/25-06 (22) 13.02.87 (46) 15.11.88. Бюл. Р 42 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В.Н.Образцова (72) Ю.Х.Русаков, В.И.Барщенков и А.Б.Удальцов (53) 621.43-531.6 (088.8) (56) Заявка ФРГ и 3323106, кл. F 02 D 5/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение м.б. использовано для регулирования подачи топлива в двигатель. Цель изобретения — повышение топливной экономичности двигателя за счет повышения точности

„„SU„„I 437539 А1 коррекции топливоподачи по параметрам нагрузки. Для этого устройство снабжено датчиком 12 крутящего момента двигателя и вторым сумматором

11 с двумя входами. Микропроцессор 7 снабжен вторым выходом, гервый вход второго сумматора подключен к выходу первого сумматора 10, а второй его вход — к выходу датчика 12, а выход соединен с шаговым электродвигателем

13. Второй выход микропроцессора 7 связан с входом шагового электродвигателя 13, выходной вал которого соединен с рейкой 14 топливных насосов. Устройство осуществляет дополнительную коррекцию топливоподачи при ф изменении условий на впуске в двигатель и(или) его температурного режима. 1 ил.

С:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам управления двигателей внутреннего .1 сгорания (ДВС), и может быть использовано для регулирования подачи топлива в двигатель, Цель изобретения — повьппение топливной экономичности двигателя внутреннего сгорания (ДВС) за счет повышения точности коррекции топливоподачи па параметрам нагрузки.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит импульсный датчик 1 частоты вращения вала двигателя впутреннего сгорания (PBC) 2, формирователь 3 импульсов, вход которага подключен к выходу импульсного

9 рабочих параметров ДВС, а первый выход МКП 7 соединен с первым вхадсм первого сумматора 10, второй вход которого поцключен к выходу дифференциатора 5, а выход сумматора 10 соединен с первым входом второго сумматора 11, второй вход которого подключен,к выходу датчика 12 крутящего момента ДБС, а выход соединен с шаговь|м электрацвигателем {ШД) 13, выходной вал которого соединен с рейкой 14 топливных насосов (РТН), датчик 15 углового положения выходного вала шагового электродвигателя, выход которого подключен K четвертому входу YKII 7, и датчик 16 положения верхней мертвой точки (в.м.т.) поршня в цилиндре ДВС, выход которого соединен с вторым входом диффе40

45 ренциатора 5, второй выход NI(11 7 соединен с ЙД 13.

Б памяти микропроцессора 7 в вице графиков заложены зависимости: b < =-.

f(Г ) — цикловой подачи топлива

S (положение РТН) от давления наддува, b = f(t ) — циклавай подачи тап-.

4 . о лива ат температуры охлаждающек жидкости ДВС, b < = f(o.ф) — циклавой податчика 1 частоты вращения, синхрани- 20 зирующий замкнутый контур 4 с двумя

Выходами, вход которого соединен с выходом формирователя 3 импульсов, а первь1к и второй выходы подключены соответственно к первому входу диф- 2В

1 ференциатара 5 и к второму входу схемы 6 определения режимов работы ДВС выход которой соединен с первым входам микропроцессора (Г KII) 7, второй

И третий входы которого подключень. 30 соответственно к выходам датчиков 8 дачи топлива от частоты вращения коленчатого вала ДВС. Указанные зависимости определяют количество подаваемого в ДВС топлива от изменения рабочих параметров ДРС, характеризующих его нагрузку, температурный режим и скоростной режим работы.

Устройство работает следующим образом.

При переходе ДВС на другой режим работы сигнал частоты и вращения от органа задания поступает на первый вход схемы 6 определения режимов работы двигателя, которая устанавливает узкий заданный диапазон изменения

1 частоты вращения на данном режиме работы. На основании этого сигнала задания зависимости b ц = г(п ) YKII ? рассчитывает необходимое псложение

РТН 14 (необходимую цикловую подачу топлива для поддержания заданной частоты вращения двигателя). С первого выхода NKII 7 сигнал на установку

PTH 14 в требуемое положение через первый 10 и второй 11 сумматорь. поступает на ЩП 13, который осуществляет позиционирование PTH 14 в соответствии с заданной частотой п д вращения ДВС. Это положение PTH (цикловая подача топлива) на установившемся режиме непрерывно контролируется и регулируется с помощью цепи обратной связи, включающей в себя датчик 15 углового положения выходного вала ШД 13, При приближении частоты вращения к верхней или нижней границе скоростного диапазона, установленного схемой 6 определения режимов работы двигателя, ЩД 13 по сигналу

ИКП 7 изменяет положение PTH 14 в сторону увеличения или уменьшения подачи топлива в цилиндры ДВС.

При изменении нагрузки ДВС 2, вызванном, например, изменением профиля пути, включением или выключением вспомогательных агрегатов, приводимых от ДВС и т.п., изменяется частота вращения его коленчатого вала.

Сигнал и с выхода импульсного датчика 1 частоты вращения в виде последовательности импульсов произвольной формы поступает на вход формирователя 3 импульсов, который формирует импульсы требуемок формы и длительности. Указанная последовательность импульсов частоты вращения поступает на вход синхронизирующего замкнутого контура 4, где происходит фильтраУстройство для регулирования двигателя внутреннего сгорания, содержащее импульсный датчик частоты вращения вала двигателя, формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу импульсного датчика, синхронизирующий замкнутый контур с двумя выходами, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а первый и второй выходы подключены соответственно к первому входу дифференциатора и к второму входу схемь. определения режимов работы двигателя, выход которой соединен с первым входом микропроцессора, второй и третий входы которого подключены соответственно к выхода.i датчиков рабочих гараметров двигателя, а первый выход микропроцессора соединен с первьж входом первого сумматора, второй вход которого подключен к вьходу дифференциатора, а выход сумматора связан с входом шагового электродвигателя, вь-! ходкой вал которого кинематически связан с рейкой топливных насосов двигателя, датчик углового положения выходного нала шагового электродвигателя, выход которого подключен к четвертому входу микропроцессора, датчик положения верхней мертвой точки поршня в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, выход которого соединен с вторым входом дифферент в

3 143753 ция низких частот импульсов частоты вращения и их синхронизация по фазе с эталонным значением импульсов, генерируемых контуром. С выхода синхронизирующего замкнутого контура 4

5 сигнал частоты вращения в виде напряжения П поступает на первый вход дифференциатора 5 и на второй вход схемы 6 определения режимов работы

ДВС. Схема 6 определяет отклонение фактической частоты вращения от заданной в ту или иную сторону и вь.— дает на первый вход YKD 7 сигнал dU рассогласования, на основании которо- 15 го по зависимости Ь = f(n ) YFP 7 определяет величину коррекции положения РТН 14 по отклонению скоростного режима (изменением М;). В дифференциаторе 5 происходит дифферен- 20 цирование сигнала фактической частоты вращения за интервал времени между двумя соседними моментами впрыска топлива.. Этот интервал времени зада" ется с помощью датчика 16 положения 25 в..м.т. поршня в цилиндре ДВС, выходной сигнал которого поступает на второй вход дифференциатора 5. ПроизводdUф ная --- служит мерой нагрузки ДВС, gl: 30 соответствующей потерям на трение, т.е. служит мерой изменения М при изменении частоты вращения ДЕС. Разность М; — М представляет собой

М (ц < момент, затрачиваемый на со- 35 общение кинетической энергии движущимся масс.ам. Эта разность определяется в первом сумматоре 10, с выхода которого сигнал, соответствующий значению N„u„, поступает íà первый вход 40 ,второго сумматора 11. На второй вход

BToporo сумматора 11 с выхода датчика 12. крутящего момента ДВС поступает сигнал, соответствующий фактическому эффективному моменту нагрузки (М цф). 45

В сумматоре 11 значения М „„ и М ф суммируются и результат суммирования с выхода второго сумматора 11 поступает на ШД 13, который осуществляет позиционирование РТН 14 (изменяет цикловую подачу топлива) в соответствии с этим сигналом регулирования.

При этом временная задержка в коррекции цикловой подачи топлива по скоростному и нагрузочному режимам прак- 55 тически сводится к нулю, Ка установившемся режиме работы

ДВС при изменении условий на входе в

4 двигатель (изменение барометрического давления и температуры окружающей среды) или условий охлаждения двигателя изменяются сигналы датчиков 8, измеряющих давление наддува, и датчиков 9, измеряющих температуру охлаждающей жидкости. Вследствие этого

МКП 7 на основании зависимостей

Ь„= f(Р ) и Ь,„= f(t „), заложенных в его памяти, рассчитывает коррекцию цикловой подачи топлива (положение

PTH) для изменившихся условий работы

ДВС. Сигнал аЬ коррекции с дополнительного (второго) выхода YKP. 7 гоступает на ШД 13, который изменяет положение PTH 14 в соответствии с величиной сигнала db, Таким образом, устройство осуществляет дополнительную коррекцию топливоподачи при изменении условий на впуске в двигатель и(или) его температурного режима.

Формула изобретения

Составитель А.Золотов

Техрер А.Кравчук

Корректор Э. Лончакова

Редактор А.Ревин

Заказ 5870/33

Тираж 505

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. Проектная, 4

5 14 атора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения топливной экономичности двигателя внутреннего сгорания за счет повышения точности коррекции топливоподачи по параметрам нагрузки, оно снабжено датчиком крутящего момента двигателя и вторым сумматором с двумя входами, микропро37539 6 цессор снабжен вторым выходом, первый вход второго сумматора подключен к выходу первого сумматора, второй

его вход — к выходу датчика крутящего момента двигателя, а выход соединен с шаговым электродвигателем, причем второй выход микройроцессора связан с входом шагового электродвигателя.