Устройство для регулирования двигателя внутреннего сгорания

 

Союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3833009/25-06 (22) 02.01.85 (46) 07.08.86. Бюл. Ф 29 (71) Центральный научно-исследовательский дизельный институт (72) В.В.Колешонок, В.Г.Григорьев и Н.Д.Ходунов (53) 621.436.005(088.8) (56) Патент США У 4064844, кл. 123-32 ЕА, опублик. 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ДВИГАТЕЛЯ .ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее электроуправляемые форсунки, впускные и выпускные клапаны, измеритель частоты вращения, датчик синхронизации, триггер, схему И, счетчик рабочих циклов, делитель частоты, дешифратор, кольцевой счетчик и схему отключения, причем выход триггера соединен с первым входом схемы И, выход схемы И вЂ” со счетчиком рабочих циклов, выходы дешифратора и кольцевого счетчика соединены соответственно с первым и вторым входами схемы отключения, первые выходы которой соединены с входами открывания электроуправляемых форсунок, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности путем отключения рабочих циклов, оно дополнительно снабжено микропроцессором, измерителем крутящего момента, задатчиком частоты вращения, счетчиком угла поворота, регистром угла поворота, первой и второй схемами сравнения, регистром длительности подачи топлива, генератором импульсов, схемой ИЛИ, регистром управления и электроуправляемым приводом впускных и выпускных,Л0„, 1249182 А 1 (51) 4 F 02 D 17/02 клапанов, причем выход задатчика частоты вращения соединен с первым информационным входом микропроцессора, измеритель крутящего момента — с вторым информационным входом микропроцессора, измеритель частоты вращения — с третьим информационным входом микропроцессора, первый выход датчика синхронизации — с первым уп" равляющим входом микропроцессора, второй выход датчика синхронизациисо счетчиком угла поворота, выходы которого и выходы регистра угла поворота соединены с входами первой схемы сравнения, выход которой соединен с вторым управляющим входом микропроцессора, вход регистра угла поворота соединен с первым выходом микропроцессора, второй выход которого соединен с входом регистра длительности подачи топлива, генератор импульсов соединен с вторым входом схемы И, выходы счетчика рабочих циклов и регистра длительности подачи топлива соединены с второй схемой сравнения, выход которой соединен с первым входом триггера и входами закрывания электроуправляемых форсунак, третий информационный выход микропроцессора содинен с входом регистра управления, выход которого соединен с входом дешифратора, четвертый выход микропроцессора соединен с первым входом делителя частоты, выход которого соединен с третьим входом схемы отключения, пятый выход микропроцессора соединен с вторым входом делителя частоты, входом кольцевого счетчика и четвертым входом схемы отключения, первые выходы которой

1249182 соединены с входами схемы ИЛИ, выход которой соединен с вторым входом триггера, вторые выходы схемы отключения соединены с входами электроупИзобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение экономичности путем отключения рабочих циклов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для регулирования двигателя внутреннего сгорания путем отключения рабочих циклов содержит задатчик 1 частоты вращения, измеритель 2 крутящего момента, измеритель

3 частоты вращения, датчик 4 синхронизации, счетчик 5 угла поворота, первую схему 6 сравнения, регистр 7 угла поворота, микропроцессор 8, регистр 9 длительности подачи топлива, вторую схему 10 сравнения, ачетчик

11 рабочих циклов, схему И 12, генератор 13 импульсов, триггер 14, схему ИЛИ 15, регистр 16 управления, дешифратор 17, кольцевой счетчик 18, делитель 19 частоты, схему 20 отключения, электроуправляемые форсунки

21, электроуправляемый привод 22 впускных клапанов и электроуправляемый привод 23 выпускных клапанов.

Задатчик 1 частоты вращения соединен с первым информационным входом микропроцессора 8, измеритель 2 крутящего момента соединен с вторым информационным входом микропроцессора 8, а измеритель 3 частоты вращения соединен с третьим информационным входом микропроцессора 8. Первый выход датчика 4 синхронизации соединен с первым управляющим входом микропроцес.сора 8, à его второй выход соединен со счетчиком 5 угла поворота, выходы последнего и регистра 7 угла поворота соединены с входами первой схемы 6 сравнения, выход которой соединен с вторым управляющим входом равляемого привода впускных клапанов, а третьи выходы схемы отключения — с входами электроуправляемого привода выпускных клапанов. микропроцессора б, вход регистра 7 угла поворота соединен с первым выхо дом микропроцессора 8, второй выход микропроцессора 8 соединен с входом регистра 9 длительности подачи топлива, выход триггера 14 соединен с первым входом схемы И 12, генератор

13 импульсов соединен с вторым входом схемы И 12, выход схемы И 12 соединен со счетчиком 11, выходы счетчика 11 и регистра длительности подачи топлива

9 соединены с второй схемой 10 сравнения, выход которой соединен с первым входом триггера 14 и входами закрытия электроуправляемых форсунок 21.

Третий выход микропроцессора 8 соединен с входом регистра 16 управления, а выход регистра 16 управления соединен с входом дешифратора 17 °

Четвертый выход микропроцессора 8 соединен с первым входом делителя 19 частоты, а пятый выход микропроцессора 8 соедийен с кольцевым счетчиком

18, вторым входом делителя 19 частоты и с четвертым входом схемы 20 отключения. Выходы дешифратора 17 кольцевого счетчика 18 и делителя 19 .частоты соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами схемы 20 отключения. Первые выходы схемы 20 отключения соединены с входами открытия электроуправляемых форсунок

21 и с входами схемы ИЛИ 15, вторые выходы схемы 20 отключения соединены

3S с входами электроуправляемого приво- да 22 впускных клапанов, а третьи выходы схемы ?О отключения соединены с входами электроуправляемого привода

23 выпускных клапанов, выход схемы

40 ИЛИ 15 соединен с вторым входом триггера 14.

Устройство работает следующим образом.

При работе двигателя датчик 4 син45 хронизации, который связан с колен1249182

30 чатым валом, выдает в микропроцессор

8 сигналы о начале каждого нового цикла работы двигателя (один сигнал эа один или два оборота коленчатого вала соответственно для двухтактного или четырехтактного двигателя). На вход счетчика 5 угла поворота, который находится в исходном состоянии в начале работы каждого цикла, с выхода датчика 4 синхронизации поступают импульсы при повороте коленчатого вала на определенный угол, например, на каждый градус, так что в счетчике

5 угла поворота всегда находится текущее положение коленчатого вала относительно начала цикла. В памяти микропроцессора 8 перед началом каж дого цикла формируются значения углов поворота коленчатого вала, при которых должно происходить срабатывание соответствующих испэлнительных органов. При приходе от датчика 4 синхронизации в микропроцессор 8 сигнала начала цикла микропроцессор 8 вьдает на регистр 7 угла поворота первое значение угла, при котором должно происходить срабатывание исполнительных, органов. При повороте коленчатого вала на данный угол первая .схема 6 сравнения выдает сигнал в микропроцессор 8, а последний вьдает управляющее слово на регистр 16 управления и новое значение угла на регистр 7 угла поворота. Управляющее слово состоит из четырех зон для действий над исполнительными органами, выполняемыми одновременно. К этим действиям относятся открытие форсунок, закрытие впускных клапанов, открытие выпускных клапанов н закрытие выпускных клапанов. Каждая эона содержит код исполнительного органа, 1 действие над которым необходимо проводить в данный момент. Сигналы об открытии впускных клапанов 22, которые характеризуют начало цикла работы каждого цилиндра, поступают на кольцевой счетчик 18, делитель 19 частоты и схему 20 отключения. Управляющее слово дешифратор 17 преобразует в управляющие импульсы, которые через схему 20 отключения поступают на исполнительные органы, Если при появлении из микропроцессора 8 импульса открытия впускного клапана какого-либо цилиндра на выходе делителя 19 частоты сигнал не появляется, то схема 20 отключения запрещает про-,, хождение управляющего импульса с кольцевого счетчика 18 на соответствующий впускной клапан 22 и все остальные управляющие импульсы откры тия исполнительных органов, в том числе электроуправляемых форсунок

21, выпускных клапанов 23 от дешифратора 17, относящиеся к этому цилиндру в данном цикле его работы.

Микропроцессор 8 задает длительность топливоподачи вьдачей кода на регистр 9 длительности подачи топлива. При открытии какой-либо из форсунок импульс открытия через схему

ИЛИ 15 перебрасывает триггер 14, который разрешает прохождение импульсов с генератора 13, через схему И

12 на счетчик 11. При равенстве значений счетчика 11 и регистра 9 длительности подачи топлива вторая схема 10 сравнения вьдает импульс на закрытие электроуправляемой форсунки

21 и сброс триггера 14.

Таким образом, микропроцессор 8, задавая значения углов на регистр 7 угла поворота и вьдавая соответствующие им управляющие слова и импульсы открытия впускных клапанов, а также длительности топливоподачи, осуществляет управление электроуправляемыми форсунками и клапанами 21-23.

Режим работы двигателя определяется по значениям измерителя крутящего момента 2 и измерителя 3 част6ты вращения. На каждом эксплуатационном режиме рабочий процесс осуществляется с цикловой подачей топлива, находящейся в пределах 75-100Х от но.— минальной подачи (исключая перегрузочные режимы). На нагрузках меньших

757 Р„ь для поддержания цикловой подачи в указанных пределах проведится отключение части рабочих циклов в цилиндрах двигателя за. счет прекращения подачи топлива в них и прекращение их газообмена с окружающей средой.

При этом на всех режимах двигатель работает с оптимальными углами опережения впрыска топлива и фазами газораспределения. Режим включения цициндров задается микропроцессором 8 выдачей кода на делитель 19 частоты с переменным коэффициентом деления.

Режим отключения цилиндров на нагрузках, меньших 757. от номинальной, и длительность топливоподачи при нагрузках, больших 757 от номинальной, определяются микропроцессором 8 по

1249182

Составитель В.Ищенко

Техред Г.Гербер Корректор Г. Решетник

Редактор О.Головач

Заказ 4213/33 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.13035, Москаа, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 рассогласованию между действительной и задаваемой частотами вращения от эадатчика 1 частоты вращения.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет осуществить регулирование частоты вращения, обеспечивая оптимальный выбор параметров управления топливоподачи и газораспределения, что повышает! экономичность двигателя. Регулирева- ние частоты вращения отключением циклов работы цилиндров путем эакры. тия исполнительных органов позволяет улучшить протекание рабочего процесса и создать условия для значительного снижения механических потерь в цилиндре, что также повышает эконо.мичность работы двигателя.