Способ регулирования угла зажигания двигателя внутреннего сгорания

Способ регулирования угла зажигания двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

— м. .>д цен па.-тен- ис- т

И C-A3 È

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ пц785540

/ ъ.™

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{б1) Дополнительное к авт. саид-ву{22) Заявлено 03.10 78 {2t) 2671299/25-06 (51)М. Кл.з

F 02 Р 5/08 с присоединением заявки ¹(осударственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 07,12,80.бюллетень №

Дата опубликования описания 07. 12. 80 (53) УДК 621. . 43. 044 (088. 8) (72) Автор изобретения

Г. Л. Баканов (71) Заявитель

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛА ЗАЖИГАНИЯ

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателе.строению, в частности к способам автоматического регулирования двигателя внутреннего сгорания, а именно к способам аналогового регулирования 5 угла зажигания двигателя внутреннего сгорания.

Известны способы регулирования угла зажигания двигателя внутреннего сгорания, заключающиеся в том, что 10 угол зажигания измеряют при помоши центробежного автомата B зависимости от частоты вращения двигателя и при помощи мембранного вакуумного автомата — в зависимости от нагрузки двигателя (1).

Недостатком таких способов является низкая точность регулирования угла зажигания из-за наличия значительного гистереэиса у механических автоматов.

Известны также способы регулирования угла зажигания двигателя внутреннего сгорания, заключающиеся в том, что осуществляют запись инфор- 25 мации в аналоговое запоминающее устройство в. виде произведения параметра записи и времени записи, равного времени поворота вала двигателя, на некоторый определенный угол записи, 3Q считывают полученную информацию и по окончанию считывания производят искрообразов ание t 2) .

Указанные способы имеют низкую точность регулирования угла зажигания вследствие инерционности процесса регулирования.

Целью изобретения являются обеспечение безынерционности и увеличение точности регулирования угла зажигания.

Поставленная цель достигается ,тем, что в период времени между записью и считыванием осуществляют запоминание и ее коррекцию, а также тем, что коррекцию осуществляют в те» чение времени, пропорционального частоте вращения вала двигателя, Кроме того, поставленная цель достигается тем, что коррекцию угла зажигания осу.. ествляют по нагрузке двигателя путем изменения значения параметра записи и (или) считывания.

На фиг. 1 дана блок-схема устрой" ства, реализующего способ регулирования угла зажигания двигателя внут-. реннего сгорания; на фиг. 2 — зависимости угла зажигания от частоты вращения вала двигателя; на фиг. 3— временная диаграмма процессов, лояс785540 няющая сущность предлагаемого способа; на фиг. 4 и 5 — временные диаграммы.

Устройство содержит регулятор 1 угла зажигания, выполненный в виде запоминающего устройства, управляемые ключи записи 2 и считывания 3 информации, источники 4 и 5 информации соответственно записи и считывания, логический блок б, датчик 7 фиксированного времени коррекции, датчики 8 и 9 времени соответственно записи и считывания, датчик 10 нагрузки двигателя, силовой ключ 11.и катушку 12 зажигания.

Способ регулирования угла зажигания двигателя внутреннего cl.opcLнИя заключается в том, что осуществляют запись информации в аналоговое запоминающее устройство в вкде произведения параметра записи и времени записи, равного времени поворота вала двигателя, на некоторый определенный угол записи, затем осуществляют запоминание, информацию, ее коррекцию и считывание, а по окончанию считывания производят искрообразование.

При пусковых частотах вала искрообразование осуществляется в момент времени, (фиг. 3) при угловых положениях вала, соответствующих верхней мертвой точке (ВМТ) поршня. Времени t соответио ствует угол поворота вала Ор, кото рый примем за начало отсчета.

При запуске (Ы<> Ы/цЭ ) (фиг. 2) логический блок 6 переключает вход ключа 11 на выход регулятора 1, с помощью которого осуществляется ре гулирование угла зажигания.

Один цикл работы устройства состоит из трех временных интервалов (фиг. 3); время записи с,„,равноe времени поворота на некоторый угол

9 „, время считывания tea,равное времени поворота вала на некоторый постоянный угол; время паузь время между окончанием времени эапи си и началом времени считывания.

Одновременно с началом времени записи запускается датчик 7 фиксированного времени коррекции t

В течение времени записи открыт ключ 2 (фиг. 1), и в запоминающее устройство 1 вводится информация

9>„ в виде произведения некоторого зйачения параметра записи "А" и времени записи

В качестве параметра записи "A" (и считывания "В") может быть исполь зована некоторая величина, изменяющая состояние носителя информации запоминающего устроиства, Так для магнитного запоминающего устройства

1 .г

55 б5 (ЗУ) такой величиной может быть напряжение, приложенное к обмотке в течение времени записи (считывания).

При записи информации в такое ЗУ в магнитном сердечнике ЗУ изменяется значение индукции. В конденсаторном и электрохимическом ЗУ параметром записи (считывания) может быть ток, осуществляющий заряд (разряд) конденсатора или перенос вещества в течение времени записи информации.

Мерой записанной информации 9g (фиг. 3)в зависимости от типа используемого ЗУ является соответственно значение индукции, заряда (напряжения) и количества вещества (электричества).

Рассмотрим три режима работы двигателя в соответствии с участками характеристики зажигания (фиг. 2).

Режим малых оборотов (Ld < 4З- <, ) (фиг. 2 и 3) . На фиг. 3 показаны в временные диаграммь. напряжений (сигналов), вырабатываемых =ooTaeTcTsevно датчиками записи (Ч п ), считывания (\/ ч ) и коррекции (/ д ), при малой частоте вращения вала. Поскольку время записи с рсоответствует времени поворота вала на определенный угол

В „п, то, очевидно, время записи обратно пропорционально частоте вращения вала. При(Ы,,8.42) время записи t>„ больше времени tg() и, записанная за время записи t> информация В п(фиг. 3), сплошная линия "запоминается" и сохраняется в ЗУ до прихода сигнала о начале времени считывания, после чего открывается ключ считывания и осуществляется считывание информации из носителя ЗУ под.действием параметра считывания в течение времени выборки t . В момент окончания выборЬ ки t> осуществляется искрообраэование при фиксированных значениях параметров записи и считывания ("А" и "В") момент искрообразования может быть совмещен с начальным моментом искрообразования. Угол опережения зажигания при э — îì равен нул:о.

Особенностью способа является то, что при неизменных параметрах записи и считывания ("А" и "В") и отсутствия коррекции количества записанной информации, угол зажигания постоянен и не зависит от частоты вращения вала. Это позволяет сформировать горизонтальные участки характеристик зажигания (фиг. 2) для малых частот вращения вала 42> И / Ы1

Режим средних оборотов („, Ы/.4)Д (фиг. 2 и 4). При увеличении угловой частоты вала Ы время записи „ уменьшается и при частоте ) становится равным времени t, При дальнейшем увеличении Е0 Bозникает и пропорционально возрастает время коррекции с, равное как было указано, разности времени t и t t, . В течение времени коррекции t осуществляется

785540 частичное считывание информации, записанной во время записи, в количестве, пропорциональном времени коррекции, т.е. частоте вращения вала двигателя. В качестве параметров коррекции удобно использовать параметр считывания "В", так как в этом случае осуществления коррекции используется ключ считывания и нет необходимости введения в схему отдельного ключа коррекции.

По окончании времени коррекции оставшаяся в ЗУ информация запоминается и сохраняется до начала времени считывания (выборки), после чего вновь открывается ключ считывания и осуществляется окончательная выборка информации, В момент окончания выборки подается сигнал на искрообразование. Нетрудно видеть, что угол опережения зажигания тем больше, чем больше время коррекции t,, к оoтTоoр оoеe, в свою очередь, пропорционально частоте вращения вала Ю

Из приведенного следует, что зависимость О (и);-характеристика за>кигания — в рассматриваемом режиме линейна (фиг. 2).

В качестве примера рассмотрим математическое описание процессов применительно к магнитному аналоговому запоминающему устройству.

Пусть магнитное Зу содержит в своем составе магнитный сердечник сечением S и обмотками записи, коррекции и считывания с числами витков соответственно ы, и, иск .

В соответствии с интегральным законом электромагнитной индукции для сердечника с обмоткой можно записать

Uñ Ъ жъ- — —

ЖЬ где д B — приращение магнитной индукции;

V - -среднее значение приложенср ного к обмотке напряжения; с — время приложения напряжения;

w — число витков обмотки; сечение сердечника.

B качестве меры количества информации принимает приращение индукции ЬВ, а в качестве параметров записи, коррекции и считывания соответствующие напряжения V

V . Для процессов записи, коррекции и c÷èòûâàíèÿ (выборки) можно записать

U t Ц„ .t шь - — - — . ьь„= - — - —, см где с3п, с>с, t< - соответственно время записи, коррекции и выборки.

Из привеценного выше следует, что ьВ3„ -4В,с=b.B> . Принимая во внимание, что с

B получим сч )к 1сч

 — Ь вЂ” — — 1 ц>

Ь и,ч qJ3п»nn

Здесь Эь и 6ъо — угол поворота вала за время выборки и записи соответственно. Учитывая, что 8

= С>„, -6@, где 8 — угол опережения с0 зажигания и Вс — угол поворота вала от начала выборки до начала отсчета 8<>, а также полагая, что для коррекции можно испольэовать параметр и обмотку считывания, будем иметь:

8=8 — —, — 3n p (Ц

3Г1 СЧ

В рассмотренном выше режиме малых частот вращения вала величина с отрицательная и логический блок нЕ открывает ключ коррекции (считывания) что равносильно тому, что величина

t в формуле 2 равна нулю

- — П -e ч (М

25 m исч Whn 3n

При этом не трудно видеть, угол зажигания постоянен и не зависит от частоты вращения вала двигателя.

Для второго режима, когда t > 0 формулу 2 можно представить в виде

О „w откуда следует, что зависимость ,8(ф) линейна и угол опережения зажигания пропооционален частоте вращения вала Сс)

Режим больших оборотов вала двигателя (Сс>)Ш )(фиг. 2 и 5).

40 В этом режиме время коррекции занимает все время паузы tg =t< или с = ся = /цА (5)

Подставим (5) в управление (2) получим:

gñ÷ ч >3п (6) где Оп — угол поворота вала за время паузы.

Из выражения (6) следует, что в режиме больших оборотов угол опережения зажигания также не зависит от частоты вращения вала двигателя.

Из приведенного следует, что полученая зависимость B(u)) соответствует характеристике зажигания — линия 1. (фиг. 2).

Из уравнений (2, 4 и 6) следует также, что изменением значения пара60 метра записи V3t> и (или) считывания

Vt характеристика может быть смещена вертикально вверх и вниз, что позволяет осуществлять коррекцию углов зажигания по различным параметрам 5 двигателя, и, в частности, по на785540 грузке, как зто показано пунктиром на фиг. 2 и 3 °

Предлагаемый способ обеспечивает безинерционность регулирования, так как в устройстве нет инерционных, зле"ентов, а также высокую термостабильность и стабильность работы устройства во времени ввиду того, что погрешности преобразования информации, вызванные изменениями характеристик ЗУ и возникающие при записи информации, полностью компенсируются при ее считывании. формула изобретения

1. Способ регулирования угла зажигания двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что осу,ществляют запись информации в аналоговое запоминающее устройство в виде произведения параметра записи и времени записи, равного времени поворота вала двигателя на некотбрый оп-ределенный угол записи, считывают полученную информацию и по окончании считывания производят искро:образование, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения безинерционность и увеличение точности регулирования угла зажигания, в период времени между записью и считыванием осуществляют запоминание информации и ее коррекцию.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что коррекцию осуществляют в течение времени, Пропорционального частоте вращения вала двигателя.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что коррекцию угла зажигания осуществляют по нагрузке двигателя путем изменения значения параметра записи и (или) считывания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3935843, 20 кл. 123-117, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2593912/06, кл. F 02 P 5/08, 1978 (прототип), 785540

Заказ 8796/36 Тираж 608 Подписное

ЭНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб.

4 5

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель A. Старостин

Редактор С. Петрова Техред С.Мигунова Ко енто О. Ковинская