Система регулирования угла опережения впрыска топлива в дизель
Изобретение относится к дни -ателес1 роению , преимущественно к микропроцессорным системам регулирования топливоподачи ди (елей, н позволяет снизить эксплуатационный расход топлива дизелем путем ик та переменных условий эксплуатации двигателя, система регулирования уела опережения впрыска топлива в дизель содержит топливный насос высокого давления, датчики частоты вращения, температуры хладагента, угла опережения впрыска топлива, положения рейки топливного насоса высокого давления, датчик нагрузки, интерфейсный блок и(мерительных преобразователей, исполнительное устройство, интерфейсный блок исполнительного устройства, микроЭВМ, четыре триггера, семь одновибраторов, четыре таймера, четыре схемы ИЛИ, три схемы И, две схемы сравнения-совпадения, схему сравнения , вычитания, шесть регистров, инвертор, четыре ключа, схему подавления дребеиа контактов. На установившемся режиме работы .имел я медленно изменяют у.ол опережения в сторону увеличения, а атом в сторону уменьшении гла опере ж-1 впрыска топлива, и определяют угол опережения впрыска топлива, соответствующий минимальному расходу топлива. I ил. S (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК,„, SU„„1622601
А1 (5!)5 1- 02 D 41 40
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (2I) 4626186/06 (22) 27.12.88 (45) 23.01.91. Бюл. ¹ 3 (71) Центральный научно-исследовательский дизельный институт (72) Э, С. Островский, E. Ю. Леснер и В. Б. Головенко (53) 621.43.03.055 (088.8) (56) Заявка ЕР ¹ 0059586, кл. E 02 D 5, 02, 1982. (54) (:ИСТЕМА РЕГУ. 1ИРОВАНИЯ УГ, IА
О! IЕРЕЖ ЕНИЯ ВИРЫ(.1,"А I < 311. <)!ВА В
Д ИЗБ. 1 Ь (57) Изобретение относится к дни..ате.!(< гр(киню, преимущественно к микропроц»«орным системам регулирования топливоподачи 1Н зелей, и позволяет снизить нксплуатыпиоииый расход топлива дизелем путем ч(т, переменных условий эксплуатации дни!и<ге<я, \.è«Tåìà рег,лиронания у<.ла o Изобретение относит< я к дни! аг(<лесгроеt<èNt, ы именно к микропроцессорным системам регулирования угла опережения ш<рыска топлива (УОВТ) в дизель. Цель изобретения уменьшение рысхо IH топлива путем учета переменных условии эксплуатации. 1(а чертеже показана блок-сх»ча предл;— I немой системы Система содержит интерфейсный блок 1 и:<черительных преобразовател(й, чикроЭВ<Ч 2, датчик 3 температуры хладаг»итcl, датчик 4 ча ToTbl вращения колеи <(3гого нала, датчик 5 нагрузки, датчик 6 положения рейки iîïëèâíî< (< насоса,,чат IHK 7 угла опережения впрыска <оплина, lt»рный 8,и третий 9 регистры, II(рвуN< 10 вторую 11 (хемы сравнения-совпадет<" с.»вЂ” M . !2 сравнения, схечу 13 нь IHT;H, < .. <31онпрьи ка топлива н дизель содержит топливный насос высокого давления, датчики частоты вращения, температуры хладагента, угла <и!ережения нпрыска топлива, положения рейки топливного насоса высокого данг!сния, дат <ик нагрузки, интерфейсный блок изчерительных преобразователей, исполнительное устройство, интерфейсный блок исl!олни lельного у<тройстна, микроЭВМ, четыре .риггера, семь одновибраторов, четыре Iайчсра, четыре схечы ИЛ(1, три схемы И, дв(сх»мы сраннения-совпадения, схему сранH(<ия, схему вычитания, шесть регистров, ни<3(рч< р, четыре кчн3чы, схему подавления .<ре6«3;;! контактон. 13ы установившемся рея ич(работы дизеля че.<лепно и(менян<ч <и ережеиия в сторону увеличения, 33 < 31 и <"! орину у меньшения у гл а опер»,+,< ьч!рысh, T<3<3ët<íà, и определяют угол
lp<6е <га контакч <)l3, второй 16, четвертый ! . llHTblH l8 и <вестой 19 регистры. пер<<<,.« триггер 20, первую 21 и вторую 22 . x(".Iû И, первый 23 и второй 24 таймеры, перH.ю схему ИЛИ 25, первый 26, второй 27, г!чтги 28 и седьмой 29 однонибрыторы, .; < .,N) «х< чу И 30, третий 31 и четвер< ы:,! таймеры, топливный нас<н 33 ны«<к(и о давления, четвертый 34, пятый 35 пестой 36 одновибраторы, испо.- нит;I bllo(< тройстно 37, четвертый ключ 38. второй, <ч
<«: о устройства, тр< "ий ключ 43, трети и четвертый 45 триггеры. второй 46 ный 4 ключи. иннертор 48. (ри атом дат:! <ки ча ToT«l вращения и <ачого вала 4, температуры хлада< 1622601 3, угла опережения впрыска топлива 7 и положения рейки топливного насоса 6 выходами соединены с интерфейсным блоком I измерительных преобразователей, соединенным с цифровым входом микроЭВМ 2, первый цифровой выход интерфейсного блока 1 измерительных преобразователей соединен с информационным входом первого регистра 8 и с первым информационным входом первой схемы 10 сравнения-совпадения, а выход первого регистра 8 соединен с вторым информационным входом первой схемы 10 сравнения-совпадения, выход сравнения которой соединен с первым входом первой схемы И 21, а выход совпадения соединен с первым входом второй схемы И 22. Тре- 15 тий информационный вход первой схемы сравнения-совпадения 10 соединен с вторым регистром 16, второй цифровой выход интерфейсного блока измерительных преобразователей соединен с информационным входом третьего регистра 9 и первым входом второй схемы 11 сравнения-совпадения, а выход третьего регистра 9 соединен с вторым информационным входом второЙ схемы 1 сравнения-совпадения, выход сравнения которой соединен с вторым входом первой схемы gr, И 21, а выход совпадения соединен с вторым входом второй схемы И 22. Третий информационный вход второй схемы 11 сравнения-совпадения соединен с четвертым регистром 17, третий цифровой выход интерфейсного блока 1 измерительных преобразо- З вателей соединен с первым информационным входом схемы 12 сравнения и информационным входом пятого регистра 18, выход которого соединен с вторым входом схемы 12 сравнения, выход которой соединен с первым входом первой схемы ИЛИ 25 и с управ- З ляющим входом схемы 13 вычитания; четвертый цифровой выход интерфейс ного блока измерительных преобразователей 1 соединен с первым информационным входом схемы l3 вычитания и с информационным вхо,!ом 4> шестого регистра 19, выход которого соединен с вторым информационным входом схемы 13 вычитания, выход которой соединен с вторым цифровым входом микроЭВМ 2, управляющий выход когорой соединен с первым входом второй схемы ИЛИ !4, вы- 45 ход которой соединен . К-входами первого 20, второго 39, третьего 44 и четвертого 45 триггеров. Схема 15 подавления дребезга кон)такта соединена с С-входом первого триггера 2!), выход которого соединен с входом первог)) таймера 23 и третьим входом первой схемы И 21 выход первого таймера 23 соединен с первым одновибратором 26, выход которого соединен с вторым входом вчорой схемы ИЛИ 14; выход первой схемы И 21 ;с соединен с управляющими входами первого 8 и третьего 9 реги«гров и «третьим Входом второй схемы 11 22, выход которой соединен с первьlM входом третьей хемы И 30 и с входом второго таймера 24, выход которого соединен с входом второго одновибратора 27, выход которого соединен с вторым входом третьей схемы И 30, выход которой соединен с входами третьего 28 и четвертого 34 одновибраторов и третьего таймера 31, выход третьего одновибратора 28 соединен с управляющим входом шестого регистра 19 и вторым входом первой схемы ИЛИ 25, выход которой соединен с управляющим входом пятого регистра 18, выход четвертого одновибратора 34 соединен с первым входом третьей схемы ИЛИ 40 и С-входом второго триггера 39, выход которого соединен с управляющими входами первого 47 и второго 46 ключей и через инвертор 48 с управляющими входами третьего 43 и четвертого 38 ключей, причем ных )ды первого 47 и четвертого 38 ключей соеди )сны с первым входом интерфейсного блока и«ïoë))èòåëüíoão устройства 42 («Назад»), а выходы второго 46 и третьего 43 ключей соединены с вторым входом интерфейсного блока исполнительного устройства 42 («Вперед»); выход третьего таймера 31 соединен с входом пятого одновибратора 35, выход которого соединен с первым входом четвертой схемы ИЛИ 41 и входом четвертого таймера 32, выход которого соединен с входом шестого одновибратора 36, выход которого соединен с вторым входом четвер.ой схемы ИЛИ 41, выход четвертой схемы ИЛ И 41 соединен с С-входом четвертого триггера 45, выход которого соединен с рабочим входом первого ключа 47, выход пятого одновибратора 35 соединен с вторым »:одом третьей схемы ИЛИ 40, выход хоорой соединен с С-входом третье) о триггеpd !4. выход которого с<)единен с рабочим l). )iдом второго к.чюча 46, цифровой выход микроЭВМ 2 соеди )ен с рабочими входамп чp«) ьего 43 и четвертого 38 кчючей, )ыход второй схемы И 22 соединен черс з cc,)) ìoIi одновибратор 29 с третьим входом вч )р )й «хемы И;1И 14. Система работает следующим образом. В исходном состоянии система работает в режиме управления углом опережения впрыска то Iëèíà в зависимости от, емпературы;лада гента, частоты вращения и ):) грузии на вале двигателя. Трап геры 20, 39, !4 и 45 сброшены, на их выходах содержится логический «О». В регистре 16 записано значение у«гавки частоты вращения на границе зоны подстройки, в реги«чре ! 7 - значс))ие уставки нагрузки на границ« оны подстройки. Ключи 38 и 43 открыты и управлсние исп))лнительным .стройством 37 ))су цествляется чсрез интерфейсный блс,к исп))лнительного устройства 42 от микроЭВМ 2. Эс)1)ми()ование сигнала на включение рекнма адаптации к леремснным усчовиям зк< в I c,)T;lo))è производи) я либо автомати1 62261) 1 чески Ifo истечеl СИГНаЛ, ПОСтУПаЮЩИй На П«PBhlH НХ»Д . Х«мы И 21; а на входах сxev! I 11 i p;IBнения-совпадения сигнал <>T;13T«flh;! 5 и;1грузки превышает величин) хранчщук>сч в регистре 17, и на «е выхо.и и я<< зчс < ч сигнал, поступающий нз второи н. >.I «x< x!hl И 21. На выходе схемы (1 21 ) сf ..<»ав.»fвается логическая «1», ко<<>рзя »<и туп;ит f<3 трет и и вход схем ы И 22. Логическая «1» с выхо13 < лемы И 2! Tdhже поступает на управлян><ц>и вх(>ы р(гH(1ров 8 и 9, вызывая На ПЕрВЫй И ВтОрой НХ(> ll. CX«Ы 11 логические «!» На выхо.<е схемы И " ;и>чч,<ч< 1«ч <гнал, поступан)щий нз <и рный f x<>1 < x ll! И 30, и о < f На выходе схемы И, 31) < T,if<; Логическая « I » с Bh!XOT;I схемы 11:30 поступает на одновибратор 34, формирующий короткий импульс. поступающий нз первый вход схемы ИЛИ 40, далее на счетный вход триггера 44, на выход< KQTopol o устанавливается логическая «1», и на сч«тный вход триггера 39, логическая «I» с выхода которого открывает ключи 46 и 47 и через инвертор 48 закрывает ключи,38 и 43. <.HI flilл (BhIx(> 1il триггера 39 через ключ 46 Il< .<па< т »3 интерфейсный блок исполI роиствз 42. вызывая работ) lf< fl(). Il ". It>f<(>l <) устройства 3(в сторону л <ил и:<ч X г.<а опережения впрыска топлива., (ог>< иская «1» с выхода схемы И 30 также пос.)!13eT на тайм«р 31, сигнал с которого и(и:< время Т запустит одновибратор 35, импульс с выхода которого посту»ит ирен второй вхо1 cxevb! ИЛИ 40 счетный вход триггера 44, вызывая на (l o выходе логический «О». Импульс с одновибратора 35 также посту»3«т нз первый вход схемы ИЛИ 4(, сигнал с выхода которой поступает на счетный вход триггера 45, логическая « I » поступает на интерфейсный блок исполнитель<и)го устройства 42. вызывая работу исполнит«льного устройства 37 в сторону уменьIII«f
T()IIëHííîì насосе 33 высокого давления; нз вход таймера 32, с выхода которого ч< (и < время Т< сигнал поступает на однон)ч>ра<ор 36, сигнал с которого поступает ч< р«" второй вход схемы ИЛИ 41 на счетны» вход триггера 45, вызывая на его Bblxo;u .<огический «О». В течение вр«мени Т +Т<, ногда рейки то»ливного насоса 3:3 высоког<) ,1,<н и нич»«p< м<»13«тсч, происx() IHI врзщ«нн«в сх«л<«12 сравнения знзч<ния»олоО ж< нич рейки, <; В случае, если показания . « хел<у 13 вычитания, вычисляющую разность межд) .<начс виями в р«гистре 19 и 1iI г» В случае, если во время режим;< <133 55 ! 1 2>2); ««1Н нагрузка не с(ютветствует знач(IIHIo нагрузки в начале режима адаптации, то с вы.хода совпадения схемы 11 сравнения-совпадения на второй вход схемы И 22 поступает логический «0», вызывая ло1622601 Фор,иуда изобретения Система регулирования угла опережения нпрыска топлива в дизель, содержащая топ- 45 ливный насос высокого давления, датчики частоты вращения, температуры хладагента, угла опережения впрыска топлива, положения рейки топливного насоса, интерфейсный блок измерительных преобразователей, исполнительное устройство, интерфейс- 50 ный блок исполнительного устройства и микроЭВМ, причем выходы датчиков связаны с ссютветствующими входами интерфейсного блока измерительных преобразователей, выход которого соединен с первым цифровым входом микроЭВМ, выход микроЭВМ через интерфейсный блок исполнительного устройства связан с исполнительным устройством. отличиющаягя тем, что, с целью снижения гический «О» на выходе схемы И 22. Г1ри прекращении сигнала на выходе схемы И 22 (логическая «1» логический «О») одновибратор 29 формирует импульс, поступающий на третий вход схемы ИЛИ 14, импульс с выхода которой, поступая на R-входы первого — четвертого триггеров, переводит их н исходное состояние; если в течение адаптации из микроЭВМ 2 поступит управляюгций сигнал на первый вход схемы ИЛИ 14, то импульс с выхода этой схемы переведет триггеры 20, 39, 44 и 45 в исходное с ост оян ие. Логическая «1», кроме первого входа схемы И 22, поступает на вход таймера 23 через время Т +Т +Тз, на выходе которого появится сигнал, поступающий на вход однонибратора 26, импульс с выхода которого переведет н исходное состояние триггеры 20, 39, 44 и 45. Ключи 46 и 47 закроются, а ключи 38 и 43 откроются. Управление углом опережения впрыска топлива будет осуществляться от микроЭВМ 2, которая в дальнейших вычислениях использует полученную поправку. Разность между значением угла опережения впрыска топлива, содержащимся в регистре 19, и значением угла опережения впрыска топлива, детектируемым датчиком 7, соответствует разности теоретического и фактического углов опережения впрыска топлива, полученных н режиме адаптации. В дальнейшей работе по жесткой программе система осуществляет регулирование угла опережения впрыска топлива с коррекцией по переменным условиям эксплуатации. Таким образом, предлагаемая система осуществляет регулирование угла опережения впрыска топлива н занисимости от частоты вращения коленчатого вала, нагрузки и температуры двигатели, устанавливая оптимальный по топливной экономичности УОВТ для каждого сочетания частоты нагрузки и температуры. 30 расхода топлива путем учета переменных условий эксплуатации, она дополнительно содержит датчик нагрузки, четыре триггера, семь одновибраторов, четыре таймера, четыре схемы ИЛИ, три схемы И, две схемы сравнения совпадения, схему сравнения, схему вычитания, шесть регистров, инвертор, четыре ключа И, схему подавления дребезга контактов, причем датчик нагрузки связан с интерфейсным блоком измерительных преобразователей, первый цифровой выход которого соединен с информационным входом первого регистра и первым информационным входом первой схемы сравнения-совпадения, выход первого регистра соединен с вторым информационным входом первой схемы сравнения-совпадения, выход сравнения которой связан с первым входом первой схемы И, а выход совпадения соединен с первым входом второй схемы И, третий информационный вход первой схемы сравнения совпадения соединен с вторым регистром, второй цифровой выход интерфейсного блока измерительных преобразователей соединен с информационным входом третьего регистра и первым входом второй схемы сравнения-совпадения, выход третьего регистра соединен с вторым информационным входом второй схемы сравнениясовпадения, ныход сравнения которой соединен с вторым входом первой схемы И, а выход совпадения соединен с вторым входом второй схемы И, третий информационный вход второй схемы сравнения-совпадения соединен с четвертым регистром, третий цифровой выход интерфейсного блока измерительных преобразователей соединен с первым информационным входом схемы сравнения и информационным входсм пятого регистра, выход которого связан с вторым входом схемы сравнения, выход схемы сравнения соединен с первым входом первой схемы ИЛИ и с управляющим входом схемы вычитания, четнертый цифровой вылод интерфейсного блока измерительных преобразователей соединен с первым информационным входом схемы вычитания и с информационным входом шестого регистра, выход которого соединен с вторым информационным входом схемы вычитания, выход схемы вычитания соединен с вторым цифровым входом микроЭВМ, управляющий выход микроЭВМ соединен с первым входом второй схемы ИЛИ, выход которой связан с входами сброса в нуль перво о, второго, гретьего и четвертого триггеров, схема подавления дребез а контактов соединена со счетным нхо,ом первого триггера, выход которого связан < входом первого таймера и Tf åòüèì входом первой схемы И, выход первого таймера через первый одновибратор с оединен с вторым входом второй схемы ИЛИ, выход первой схемы И связан с управляющими входами первого и третьего регистров и с третьим входом второй 1622601 Соста вигель Г Кислои Р< t;tt t«I> А Ко.<орин Текре» А. Краи« к Корректор > Гlо,к < Зал,t < >К Тираж По >иисн<>< Ill llIlll llI >сна>рсT<>r tlkt<>lr> кои ит< та II<> и >оГ>ретении>< и о > лl I l,З<)З5, А1о лва. Ж З5, Ра tttct;tkt н,t<>. 4 5 Ill><>rr <и< осгв< tttt<»r >лате,>ь лий л >ч<>ин t> «!1атент», r Хж l><, . . I;r <пни.<. <> схемы И, выход второй схемы И параллельно связан с первым входом третьей схемы И, через седьмой одновибратор — с третьим входом второй схемы ИЛИ и с входом второго таймера, выход которого через второй одновибратор соединен с вторым входом третьей схемы И, выход третьей схемы И связан с входами третьего и четвертого одновибратора и входом третьего таймера, выход третьего одновибратора соединен с управляющим входом шестого регистра и вторым входом первой схемы ИЛИ, выход которой связан с управляющим входом пятого регистра, выход третьего таймера через пятый одновибратор параллельно соединен с вторым входом третьей схемы ИЛИ, первым входом четвертой схемы ИЛИ и четвертым таймером, выход четвертого таймера через шестой одновибратор связан с вторым входом четвертой схемы ИЛИ, выход четвертой схемы ИЛИ соединен со счетным входом четвертого триггера, выход которого связан с рабочим входом первого ключа, вы. ол гретьей схемы 11,111 с()t ;1èttå tt со счс Tным входом третьего триггера, выход которого связан с рабочим входом второго ключа, выход четвертого одновибратора соединен с первым вvîäoì третьей схемы ИЛИ и со счетным входом второго триггера, выход второго триггера связан с правляющими входами первого и второго ключей и через инвертор с управляющими входами третьего и четвертого ключей, выходы первого и четвертого ключей соединены с первым входом, а выходы второго и третьего ключей с вторым входом интер15 фейсного блока испол интел ьного устройства, связь между цифровым выходом микроЭВМ и интерфейсным блоком исполнительного i Tройства осуществляется черсз рабочие входы и выходы третьег» и четвертого клк>чей.
