Устройство управления подачей топлива

 

Изобретение позволяет повысить топливную экономичность автомобильного дизеля. Устройство содержит топливный насос 1 высокого давления с рейкой 2, всережимный регулятор 3 скорости, ограничитель подачи топлива, датчик 5 пути, микропроцессорное вычислительное устройство 6 с усилителем 7 мощности. При этом ограничитель подачи топлива выполнен в виде стержня 8, установленного на одной оси с рейкой 2 и снабженного пружиной 10 и электроуправляемым фиксатором, выполненным в виде вилки 12, электромагнита 14 и фрикционов 17, установленных перпендикулярно оси стержня 8 и поджимаемых с помощью вилки 12. Выход усилителя 7 мощности соединен с входом электроуправляемого фиксатора 11. При движении автомобиля сигналы с датчика 5 пути поступают на вход микропроцессорного вычислительного устройства 6, которое вычисляет нормативное и текущее значения ускорения. Если текущее значение ускорения превышает нормативную величину, то включается фиксатор 11, предотвращая дальнейшее увеличение подачи топлива и обеспечивая плавный разгон автомобиля. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4719339/25-06 (22) 14.07.89 (46) 30,07,91., Бюл. М 28 (71) Усть-Каменогорский строительно-дорожный институт (72) А.Г. Завалко, Ю.В. Куликов и Н,В. Иванов (53) 621.436-545(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1344925, кл, F 02 0 1/00, 1986.

Заявка Японии 61 — 244842, кл. F 02 0 29/02, опублик, 1986. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА (57) Изобретение позволяет повысить топливную экономичность автомобильного дизеля. Устройство содержит топливный насос 1 высокого давления с рейкой 2, всережимный регулятор 3 скорости, ограничитель подачи топлива, датчик 5 пути, микропроцессорное вычислительное устройство 6 с

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутрейнего сгорания, в частности к устройствам управления подачей топлива дизеля автомобиля.

Цель Изббретения — повышение топливной экономичности автомобильного дизеля.

На фиг. 1 изображена схема устройства управления подачей топлива; на фиг. 2— алгоритм работы микропроцессорного вычислительного устройства; на фиг, 3. — временная диаграмма функционирования микропроцессорного вычислительного устоойства. (51)ю F 02 0 29/02, В 60 К 31/00 усилителем 7 мощности. При этом ограничитель подачи топлива выполнен в виде стержня 8, установленного на одной оси с рейкой 2 и снабженного пружиной 10 и электроуправляемым фиксатором, выполненным в виде вилки 12, электромагнита 14 и .фрикционов 17., установленных перпендикулярно оси стержня 8 и поджимаемых с помощью вилки 12. Выход усилителя 7 мощности соединен с входом электроуправляемого фиксатора 11. При движении автомобиля сигналы с датчика 5 пути поступают на вход микропроцессорного вычислительного устройства 6, которое вычисляет нормативное и текущее значение ускорения.

Если. текущее значение ускорения превышает нормативную. величину, то включается фиксатор 11, предотвращая дальнейшее увеличение подачи топлива и обеспечивая плавный разгон автомобиля. 3 ил.

Устройство управления подачей топли- . ос ва содержит топливный насос 1 высокого давления с рейкой 2, всережимный регулятор 3 скорости, ограничитель 4 подачи топлива, датчик 5 пути, микропроцессорное вычислительное устройство 6 и усилитель 7 мощности. Ограничитель подачи топлива д состоит из стержня 8, установленного на одной оси с рейкой топливного насоса высокого давления (ТНВД) в корпусе 9, пружины

10 стержня и электроуправляемого фиксатора 11 стержня, состоящего из вилки 12, жестко соединенной с сердечником 13 электромагнита 14, прикрепленного к корпусу ТНВД с помощью кронштейна 15 и

1666793,содержащего пружину 16 сердечника, и фрикционов 17, подпружиненных пружина,ми 18 и установленных в отверстиях 19 корпуса 9, Выход датчика 5 пути подключен к входу микропроцессорного вычислительного устройства 6, выход микропроцессорного вычислительного устройства 6, в свою, очередь, подключен к входу усилителя 7 мощности, а выход последнего соединен с электрическим входом фиксатора 11, Стержень 8 ограничителя установлен со стороны свободного конца рейки 2 и прижат к ней

,пружиной 10. Усилие пружины меньше силы, создаваемой рейкой при ее пере мещении под действием всережимного ре, гулятора 3, что обеспечивает совместное, перемещение рейки и стержня при выключенном фиксаторе, С включени ем фиксатора стержень 8 заклинивается, предотвращая перемещение рейки в сторону увеличения подачи топлива.

Устройство работает следующим обра зом.

При отключенном микропроцессорном, вычислительном устройстве 6 электромагнит 14 обесточен, вилка 12 вместе с сердечником 13 электромагнита 14 выдвинута пружиной 16, фрикционы 17 отжаты и стержень 8 имеет возможность свободного хода. Управление положением рейки ТНВД и подачей топлива осуществляется при этом всережимным регулятором скорости. При движении рейки вправо (увеличение подачи топлива) она перемещает стержень 8, сжимая пружину 10. При перемещении рейки влево пружина 10 перемещает стержень 8 вслед за рейкой ТНВД.

С включением микропроцессорного вычислительного устройства управление подачей топлива осуществляется совместно регулятором 3 и микропроцессорным вычислительным устройством 6, запрограммированным в соответствии с алгоритмом, приведенным на фиг. 2, Датчик 5 пути вырабатывает импульсы пройденного пути. Эти сигналы непрерывно поступают на вход устройства 6, Микропроцессорное вычислительное устройство имеет блок памяти, в котором хранится подпрограмма для вычисления нормативной величины ускорения. Расчет осуществляется по формуле

2 ан=Ьо+ Ь1 ч+ b2 у, где bo Ь1, Ь2 — коэффициенты, имеющие постоянные значения для определенного автомобиля;

v — скорость автомобиля.

В блок памяти микропроцессорного вычислительного устройства введены также подпрограммы для определения текущих значений пути, скорости и ускорения автомобиля. Эти величины вычисляются периодически с интервалом времени Т, равным

5 примерно 0,15 с, по следующим зависимостям;

- н (— 1 — %)

51=от С; Ч1 Т а2 = где Х Йт — число импульсов, поступивших на

"0 вход микропроцессорного вычислительного устройства за период времени Т;

С вЂ” путь, пройденный автомобилем между двумя импульсами датчика пути;

vi — значение скорости за i-й период времени.

Таким образом, в микропроцессорном вычислительном устройстве, заданы зависимости для вычисления нормативной величины ускорения, а также текущих значений

20 пути, скорости и ускорения автомобиля.

По истечении очередного периода времени Т (момент времени на фиг. 3) на вход микропроцессорного вычислительного устройства поступит некоторое число импульсов, после чего рассчитывается величина Sr, Если Si=0 (автомобиль стоит на месте), то на выходе микропроцессорного вычислительного устройства и усилителя мощности сигнал отсутствует, при этом фиксатор выключен и ограничительный стержень 8 имеет возможность свободного хода, Если S;=-"0 (автомобиль двигается), вычисляются знчения Vi, ai и а и проверяется неравенство ai aH. Если неравенство выполняется, то на усилитель мощности 7 выдается потенциал, который усиливается и поступает на вход фиксатора 11 (на электромагнит 14). Электромагнит фиксатора передвигает вилку 12, которая своими сужениями поджимает фрикционы, которые, в свою очередь, блокируют свободный ход ограничительного стержня 8. Стержень 8 препятствует движению рейки ТНВД в сторону увеличения подачи топлива, что в конечном

45 more ограничивает избыточную динамику автомобиля и поддерживает экономичный режим его движения в транспортном потоке, Фиксатор находится во включенном состоянии до окончания следующего периода времени, По окончании следующего периода времени (момент 0+1) вычисления повторяются, и если неравенство ai a> продолжает выполняться, то фиксатор останется включенным. Если же а1 < ан, то

55 фиксатор выключится. В выключенном состоянии фиксатор находится в течение интервала времени г, выбранного из условия, что в случае разгона рейка под действием регулятора скорости успеет

1666793 реместиться на 15-20 от своего максимального хода. По истечении времени гфиксатор включится, предотвращая дальнейшее перемещение рейки в сторону увеличения подачи топлива, Если разгон автомобиля продолжается, а ускорение не достигло нормативной величины, то по истечении очередного цикла измерения фиксатор вновь отключится, обеспечивая дальнейшее увеличение подачи топлива и ускорения автомобиля. Таким образом, исключается резкое увеличение подачи топлива под действием всережимного регулятора скорости и между очередными циклами измерения подача топлива может возрасти не более чем на 15 — 20 . Период времени т зависит при этом от чувствительности регулятора, При необходимости полной подачи топлива (движение на подъем или разгон полностью загруженного автомобиля) устройство обеспечивает увеличение подачи топлива до максимума за 5-6 периодов Т (т.е. менее чем 1 с).

Устройство позволяет обеспечить одинаковую динамическую характеристику автомобиля независимо от массы автомобиля и дорожного сопротивления. Данная динамическая характеристика обеспечивает плавный-разгон автомобиля при движении в транспортном потоке, что снижает количество циклов разгон-торможение на единицу пути и уменьшает расход топлива. Кроме того. разгон с ограниченной подачей топлива приводит к уменьшению сажи в отработавших газах.

Формула изобретения

Устройство управления подачей топ5 лива преимущественно автомобиля, содержащее топливный. насос с рейкой. взаимодействующий с одним концом рейки всережимный регулятор, ограничитель подачи топлива с механизмом управления, 10 датчик скорости движения, соединенный с микропроцессорным вычислительным устройством с усилителем мощности, выход которого соединен с механизмом управления ограничителя подачи топлива, о т л и ч а ю15 щ е е с я тем, что, с целью повышения топливной экономичности в условиях эксплуатации дизеля на автомобиле, ограничитель подачи топлива выполнен в виде подвижного стержня, установленного с

20 возможностью взаимодействия с торцом рейки, а механизм управления ограничителя подачи топлива выполнен в виде подвижного подпружиненного стержня, размещенного в неподвижном цилин25 дрическом корпусе, и электромагнита, сердечник которого подпружинен и жестко соединен с вилкой, охватывающей неподвижный цилиндрический корпус, в котором выполнены радиальные отвер30 стия с размещенными в них с возможностью взаимодействия с онцами вилки и поверхностью подпружиненного стержня подпружиненными фрикционными элементами.

1666793

Составитель В.Забегалин

Техред M,Моргентал Корректор О.Кундрик

Редактор M. Циткина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Г) Заказ 2511 Тираж 356 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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