Устройство управления подачей топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

СОЮЭ СОШ 1г КИХ социАлистиче ских

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕН1НОЕ

В ЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ в„Р, 1

К ПАТЕНТУ (2 «) 4923398/06 (2 ) 22.04.91 (4 ) 30.08.93. Бюл. N. .32 (7 ) П.С.Громыко, С.1О.Баландин, О.И,Зайце и В.Г,Мацокин (5 ) Патент США N 3214776, кл, F 02 D

41 /18, опублик, 1975.

Патент США % 4718383, кл. F 02 М 7/00, опублик. 1988.

Ф (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование: двигателестроение, регу11ирование двигателей внутреннего сгорания. Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с внешним смесеобраэованием и позволяет повыИзобретение относится к регулированию двигателей внутреннего сгорания (Д(С), в частности к устройствам управления подачей топлива в двигатель, и может быть использовано в системах питания ДВС с внешним смесеобразованием и распределенным впрыском топлива., Целью изобретения является повышение точности доэирования топлива на переходных режимах.

На фиг. 1 представлена функциональна11 схема устройства управления подачей тосклива в ДВС; на фиг. 2 — принципиальная схема блока управления.

Устройство управления подачей топлива в ДВС содержит датчик 1 углового положения дроссельной заслонки (или педали акСелератора), выход которого через первый преобразователь 2 подключен к перво„„, ) ÄÄ 1838647 АЗ (я)з F 02 D 41/18 // F 02 M 7/00 сить точность дозирования топлива на переходных режимах. Сущность изобретения: устройство содержит датчик частоты вращения коленча1ого вала, подключенный через аналого-цифровой преобразователь к блоку управления, датчик углового положения дроссельной заслонки, подключенный через аналого-цифровой преобразователь к блоку управления, имеющему два преобразователя сигнала в последовательный код, два частотных компаратора, блок задания длительности управляющего сигнала с формирователем управляющего импульса и схему совпадения, Выход блока управления подключен через усилитель к обмотке электромагнитной форсунки, размещенной во впускном трубопроводе двигателя. 3 з.п. флы, 2 ил. му входу блока 3 управления, датчик 4 частоты вращения коленчатого вала двигателя, выход которого через второй преобразователь 5, выполненный в виде полосового фильтра 6 и формирователя 7 импульсов (прямоугольных сигналов), подключен к второму входу блока 3 управления, а выход последнего через усилитель 8 подключен к обмотке электромагнитной форсунки 9, размещенной во впускном трубопроводе двигателя. Блок 3 управления содержит первый преобразователь 10 сигнала в последовательный код, выполненный с двумя выходами, вход преобразователя 10 совмещен с первым входом блока 3, второй преобразователь 11 сигнала в последовательный код, вход которого совмещен с вторым входом блока 3. Первый и второй выходы преобразователя 10 подключены к первым входам QO 6д

",Q0, с

Дь

1 (л) 1838647 соответственно первого и второго частотных компараторов 12 и 13, э выход преобра зователя 11.соединен с вторыми входами частотных компараторов 12 и 13. Выход преобразователя 2 связан с первой группой управляющих входов блока 14 задания длительности управляющего сигнала, вторая группа управляющих входов которого подключена к выходу первого частотного компараторэ 12, Выходы преобразователя 5 и компаратора 13 подключены соответственно к первому и второму входам схемы 15 совпадения, Выход блока 14 подключен к формирователю 16 сигнала управления, вход запуска которого соединен с выходом схемы 15, а выход формирователя 16 выполнен в виде выхода блока 3 управления.

Датчик 4 частоты вращения коленчатого вала двигателя выполнен в виде бесконтактного датчика моментов зажигания и представляет собой обмотку 17, размещенную коаксиально высоковольтному проводу 18 катушки зажигания.

Датчик 1 углового положения дроссельной заслонки выполнен в виде потенциометра 19, подвижный контакт которого кинематически связан с приводом (не показан) дроссельной заслонки.

Первый преобразователь 2 выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя

20 и имеет в своем составе первый генератор 21 опорной частоты, счетчик 22, второй генератор 23 ступенчатого напряжения, выполненный с управляющим входом, компаратор 24 и регистр 25. Генератор 23 может быть выполнен flo схеме усилителя с дискретными степенями усиления. Выход генератора 21 подключен к информационному входу счетчика 22, выходы разрядов которого подключены к соответствующим информационным .входам регистра 25 и управляющему входу генератора 23. Входы компаратора 24 соединены с выходом генератора 23 и подвижным контактом потенциометра 19, неподвижные контакты которого подключены к выводам источника питания, а выход компаратора 24 соединен с входом синхронизации регистра 25, выводы разрядов которого являются выходом преобразователя 2.

Первый преобразователь 10 сигнала в последовательный код выполнен в виде двух управляемых генераторов 26 и 27, выходы которых являются выходами преобразователя 10. Каждый генератор 26 и 27 снабжен идентификатором кода i-ro интервала изменения положения дроссельной заслонки. При этом частота импульсов на выходе генератора 26 соответствует минимальному значению сигнала открытия дроссельной заслонки в пределах i-ro интервала, а частота импульсов на выходе генератора

27 соответствует максимальному значению сигнала открытия дроссельной заслонки в пределах i-ro интервала.

Второй преобразователь 11 сигнала в последовательный код выполнен в виде умножителя частоты и служит для согласования временных характеристик сигналов от

10 датчика 4 и преобразователя 10.

Блок 14 задания длительности управляющего сигнала выполнен в виде N последовательно соединенных цепочек (по числу разрядов управления от аналого-цифрового

15 преобразователя), каждая из которых имеет два последовательно соединенных резистора 28 и 29 и два управляемых ключа 30 и 31, один из которых включен параллельно цепочке, а другой — параллельно второму резистору. Управляющие входы ключей 30 и 31 образуют соответственно первую и вторую группы управляющих входов блока 14, при этом замкнутое состояние ключа соответствует наличию нулевого сигнала на его управляющем входе, Формирователь 16 может быть выполнен в виде одновибратора 32, задающим элементом которого является суммарное сопротивление блока 14, а схема 15 совпэде.30 ния выполнена в виде элемента 2И 33., Устройство работает следующим образом.

При работе двигателя сигналы с дат иков 1 и 4 поступают на входы преобразова35 телей 2 и 5 соответственно, при этом нэ выходе преобразователя 5 формируются импульсы, частота следования которых пропорциональна частоте вращения коленчатого вала двигателя. На выходе

40 преобразователя 2 формируется код, соответствующий углу открытия дроссельной заслонки. Ключи 30 блока 14 устанавливаются в положение, определяемое кодом на выходе регистра 25, На выходе генераторов 26 и

45 27 формируются последовательности импульсов, частота которых соответствует нижнему и верхнему пределам значения угла открытия дроссельной заслонки в пределах i-ro интервала. идентифицируемого по

50 выходному коду регистра 25.

-.- Если частота сигнала Еп,„ нэ выходе генератора 27 меньше частоты следования импульсов от датчика 1, что соответствует режиму работы двигателя "Замедление"

55 (сброс нагрузки), то на выходе компаратора

13 формируется нулевой сигнал, запрещающий работу одновибратора 32, при этом подача топлива во впускной трубопровод отсутствует. В противном случае сигнал ло1838647 гичфской "1" с выхода компаратора 13 обеспечивает формирование управляющих сигналов на выходе одновибратора 32 в моменты. времени, соответствующие моментам зажигания в двигателе.

Если частота сигнала Fm; ; на выходе генератора 26 превышает частоту следования импульсов до датчика 4, что соответствуе режиму "Разгон" (увеличение нагрузки) двигателя, то на выходе компаратора 12 присутствует единичный сигнал и ключи 31 открыты, что обеспечивает увеличение длительности управляющего сигнала по сравне 1ию с заданной, определяемой состоя н ием кл ючей 30, а значит, и. увеличение подачи топлива в двигатель на указанном,. режиме.

Если величина частс-ы следования импульсов от датчика 4 находится в пределах от Fmin, до Fmgy;, то на выходе компаратора

12 формируется нулевой сигнал, ключи 31 замкнуты, а длительность управляющего сигнала определяется кодом на выходе регистра 25. Указанный режим соответствует неэиачительным отклонениям режима от установившегося. Выполнение первого преобразователя

2 в виде аналого-цифрового преобразователя, второго 5 — в виде формирователя прямоугольных импульсов в совокупности с описанной конструкцией блока управления позволяет отслеживать не только установившийся режим двигателя, но и переходный, что позволяет корректировать подачу топлива в двигатель и на переходном режиме за счет изменения длительности управляю щего сигнала, что значительно увеличивает точность дозирования топлива на пЕреходном режиме.

Формула изобретения

1. Устройство управления подачей топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя, датчик углового положения дроссельной заслонки. выполненный в виде потенциометра, подвижный контакт которого кинематически,связан с приводом дроссельной заслонки, блок управления, первый и второй входы которого через первый и второй преобразователи подключены соответственно к выходам датчика углового положения дросСельной заслонки и датчика частоты враЩения коленчатого вала, а выход через усилитель — к обмотке электромагнитной форсунки, размещенной во впускном трубопроводе двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения точности дозирования топлива на переходных режимах. датчик частоты вращения коленчатого вала выполнен в виде бесконтактного датчика моментов зажигания, первый преобразователь выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя, второй преобразователь имеет полосовой фильтр и формирователь прямоугольных сигналов, блок управления выполнен в виде первого преобразователя сигнала в последовательный код с двумя выходами, второго преобразователя сигна5

10 ла в последовательный код, первого и второго частотных компараторов. блока задания длительности управляющего сигнала с двумя группами управляющих входов, схемы совпадения с двумя входами и формирователя управляющего импульса с информационным и управляющим входами, причем первый и второй выходы первого преобразователя сигнала в последовательный код подключены к первым входам соответственно первого и второго компараторов, вторые входы которых подключены к выходу второго преобразователя

20 воду второй группы управляющих входов блока задания длительности управляющего сигнала, выход которого связан с информационным входом формирователя управляющего импульса, выход второго компаратора подключен к второму входу схемы совпадения, выход которой подключен к управляющему входу формирователя управляющего импульса, а выход последнего выполнен в виде выхода блока управления, вход первого преобразователя сигнала в последова30

35 тельный код и первая группа управляющих входов блока задания длительности управляющего сигнала совмещены с первым вхо40 дом блока управления, второй вход которого совмещен с входом второго преобразователя сигнала в последовательный код и первым входом схемы совпадения, 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что первый преобразователь сигнала в последовательный код выполнен в виде двух управляющих генераторов, выходы которых выполнены в виде выходов преобразователя, каждый генератор имеет идентификатор интервалов входного кода, первый генератор выполнен с возможно50 стью настройки на частоту, соответствующую нижней границе каждого интервала, входного кода, а второй — верхней границе

55 того же интервала.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что второй преобразователь сигнала в последовательный код выполнен в виде умножителя частоты. сигнала в последовательный код, выход пер25 вого компаратора подключен к каждому вы1838647 QwR 2

Составитель П, Громыко

Редактор С. Кулакова Техред M.Морген1ал Корректор M. Ткач

Заказ 2917 Тираж Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

4. Устройство по пп. 1-3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок задания длительности управляющего сигнала выполнен в виде N последовательно соединенных цепочек, каждая из которых имеет два последова- 5 тельно включенных резистора и два управляемых ключа, один из которых включен параллельно цепочке, а другой — параллельно резистору, управляющие входы ключей образуют соответственно первую и вторую группы управляющих входов блока, причем количество цепочек равно числу разрядов на выходе аналого-цифрового преобразователя,