Устройство для управления подачей топлива к дизелю транспортного средства

 

Использование: в транспортных средствах, в частности в устройствах для управления подачей топлива к дизелю транспортного средства. Сущность изобретения: устройство содержит датчик 1 положения педали подачи топлива, дифференциатор 2, первый компаратор 3, логический элемент И 4, логический элемент ИЛИ 5, второй компаратор 6, первый формирователь импульсов 7, R - S-триггер 8, первый ключ 9, второй ключ 10, третий компаратор 11. Второй формирователь импульсов 12, усилитель 13, исполнительный механизм 14, датчик 15 частоты вращения коленчатого вала, датчик 16 скорости автомобиля, блок 17 вычисления передаточного числа коробки передач, датчик 18 загрузки автомобиля, блок 19 вычисления рекомендуемой скорости перемещения педали подачи топлива, интегратор 20, блок 21 памяти, сумматор 22. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам, связанным с подачей топлива к двигателю внутреннего сгорания, в частности, к дизелю транспортного средства.

Известно устройство для управления подачей топлива в двигатель. Оно содержит датчик скорости, задатчик скорости, усилитель, управляющее устройство и привод механизма топливоподачи. Его недостатком является невозможность рационального управления подачей топлива в процессе разгона.

Известно устройство управления дизельным двигателем, позволяющее управлять количеством впрыскиваемого горючего и состоящее из датчика положения педали подачи топлива, датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя, датчика давления воздуха, датчика температуры охлаждающей жидкости и воздуха, датчика воспламенения, электромагнитных клапанов и электронного блока управления.

На основании данных о частоте вращения и положении педали подачи топлива устройство определяет основное количество впрыскиваемого топлива, а затем рассчитывает поправку к этой величине на основании сигналов остальных датчиков.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность его использования для управления подачей топлива к дизелю со всережимным регулятором на режимах разгона, так как применение устройства не предотвращает выхода рейки топливного насоса при разгоне в положение максимальной подачи.

Однако известно, что вероятность выхода рейки топливного насоса в положение максимальной подачи зависит от темпа нажатия на педаль и нагрузки на двигатель (Жаров С. П. , Глазырин А. В. Влияние скорости перемещения педали управления подачей топлива на динамику и экономичность двигателя. - В сб: Диагностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей. Л. : ЛСХИ, 1989, с. 35-36). Поэтому при управлении разгоном дизеля со всережимным регулятором важно обеспечить соответствующий темп нажатия на педаль.

Цель изобретения - повышение эффективности управления подачей топлива к дизелю со всережимным регулятором на режимах разгона.

Указанная цель достигается тем, что выход датчика положения педали топлива подключен к входу дифференциатора, первому входу третьего компаратора, входу первого ключа и входу блока памяти, выход блока памяти подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора. Выход дифференциатора подключен к первым входам первого и второго компаратора, при этом второй вход первого компаратора подключен на нулевую точку, а второй вход второго компаратора подключен ко второму входу интегратора к выходу блока вычисления рекомендуемой скорости перемещения педали, первый вход которого подключен к выходу датчика загрузки, а второй вход - к выходу блока вычисления передаточного числа КПП, первый вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения коленчатого вала, а второй вход - с выходом датчика скорости автомобиля.

Выход первого компаратора соединен с входом элемента И, второй вход которого совместно с входом второго формирователя импульсов, подключен к выходу третьего компаратора, а выход элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсов. Выход элемента ИЛИ подключен на S вход R-S триггера, R - вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу второго компаратора. R выход R-S триггера подключен на управляющий вход первого ключа, а S выход R-S триггера соединен с первым входом интегратора, с управляющим входом блока памяти и с управляющим входом второго ключа, вход которого совместно со вторым входом третьего компаратора подключен к выходу сумматора, выходы первого и второго ключей подключены на вход усилителя выход которого соединен с входом исполнительного механизма.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них те же признаки, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 положения педали подачи топлива, выход которого подключен к входу дифференциатора 2, первого компаратора 3, элемента И 4, элемента ИЛИ 5, второго компаратора 6, выход которого соединен с первым формирователем импульсов 7, R-S триггера 8, первого ключа 9, второго ключа 10, третьего компаратора 11, выход которого подключен на вход второго формирователя импульсов 12, усилителя 13, выход которого подключен к исполнительному механизму 14, датчика частоты вращения коленчатого вала 15 и датчика скорости автомобиля 16, подключенных к блоку вычисления передаточного числа КПП 17, датчика загрузки автомобиля 18, соединенного с блоком 19 вычисления рекомендуемой скорости перемещения педали ()Р, соединенного с интегратором 20, блока памяти 21 и сумматора 22.

Устройство работает следующим образом. Сигнал с датчика положения педали подачи топлива 1 поступает на дифференциатор 2, который выдает на выходе сигнал пропорциональный скорости перемещения педали подачи топлива , с выхода дифференциатора 2 сигнал поступает на первые входы первого 3 и второго 6 компараторов. Одновременно с этим сигналы с датчиков частоты вращения коленчатого вала двигателя 15 и скорости автомобиля 16 поступают на входы блока 17 вычисления передаточного числа КПП (U_кп), на выходе которого сигнал пропорциональный передаточному числу КПП, который поступает на первый вход блока 19 вычисления рекомендуемой скорости перемещения педали топлива ()Р, на второй вход блока 19 поступает сигнал с датчика загрузки автомобиля 18 (G). Блок 13 вычисляет рекомендуемую скорость перемещения педали подачи топлива и на его выходе сигнал пропорциональный выражению ()Р= 15,4 U_кп-0,5G - 0,9, который поступает на второй вход второго компаратора 6.

В случае, если сигнал с дифференциатора 2 меньше сигнала с блока вычисления рекомендуемой скорости перемещения педали подачи топлива 19, сигнал с выхода второго компаратора 6 на вход первого формирователя импульсов 7 отсутствует. На R - входе R-S триггера 8 сигнала нет, ключ 9 открыт, а ключ 10 закрыт, тогда сигнал с датчика положения педали подачи топлива 1 через ключ 9 и усилитель 13 подается на исполнительный механизм 14. Второй компаратор 6 срабатывает в том случае, когда сигнал с дифференциатора 2 больше сигнала с блока 19, то есть скорость перемещения педали выше рекомендуемой. В этом случае с выхода второго компаратора 6 подается сигнал на первый формирователь импульсов 7, с выхода которого сигнал поступает на R - вход R-S триггера 8, который по этому сигналу закроет первый ключ 9 и откроет второй ключ 10.

Одновременно с этим сигнал с R-S триггера переключит блок памяти 21 в режим хранения, который запомнит начальное положение педали подачи топлива, при которой фактическая скорость перемещения педали подачи топлива превышает рекомендуемую. С выхода блока памяти 21 сигнал подается на первый вход сумматора 22. Пpи этом сигнал с блока вычисления рекомендуемой скорости перемещения педали подачи топлива поступает на вход интегратора 20, на управляемый вход которого поступает сигнал с R-S триггера 8, запуская его, с выхода интегратора 20 сигнал поступает на второй вход сумматора 22, с выхода которого управляющий сигнал через ключ 10 и усилитель 13 поступает на исполнительный механизм 14. Таким образом, на выходе сумматора формируется сигнал, который перемещает механизм управления с рекомендуемой скоростью.

Когда сигнал с выхода датчика 1 становится равным сигналу с выхода сумматора 22, третий компаратор 11 через формирователь импульсов 12 и логический элемент ИЛИ 5 переключает R-S триггер в первоначальное состояние, при этом откроется ключ 9 и закроется ключ 10 и исполнительный механизм будет перемещать рычаг управления подачей топлива пропорционально сигналу с датчика 1.

В случае, если водитель в процессе разгона отпускает педаль, сигнал на выходе дифференциатора 2 становится отрицательным, при этом первый компаратор 3 выдает сигнал на первый вход элемента И 4, на второй вход которого поступает сигнал с выхода третьего компаратора 11, в случае равенства сигналов с датчика 1 и сумматора 22. В этом случае сигнал с выхода элемента И 4 через элемент ИЛИ 5 переключает R-S триггер 8 в первоначальное положение, при котором ключ 9 откроется, а ключ 10 закроется и управляющий сигнал на исполнительный механизм будет поступать с датчика положения педали подачи топлива.

Техническим преимуществом предлагаемого устройства является сокращение расхода топлива на 2. . . 5% за счет повышения плавности разгона.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА К ДИЗЕЛЮ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее датчик положения педали подачи топлива и датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности управления подачей топлива к дизелю с всережимным регулятором на режимах разгона, выход датчика положения педали топлива подключен к входу дифференциатора, первому входу третьего компаратора, входу первого ключа и входу блока памяти, выход блока памяти подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, выход дифференциатора подключен к первым входам первого и второго компараторов, при этом второй вход первого компаратора подключен на нулевую точку, а второй вход второго компаратора подключен к второму входу интегратора и выходу блока вычисления рекомендуемой скорости перемещения педали, первый вход которого подключен к выходу датчика загрузки, а второй вход - к выходу блока вычисления передаточного числа коробки перадач, первый вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения коленчатого вала, а второй вход - с выходом датчика скорости автомобиля, выход первого компаратора соединен с входом элемента И, второй вход которого совместно с входом второго формирователя импульсов подключен к выходу третьего компаратора, а выход элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсов, выход элемента ИЛИ подключен на S-вход RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу второго компаратора, R-выход RS-триггера подключен на управляющий вход первого ключа, а S-выход RS-триггера соединен с первым входом интегратора, с управляющим входом блока памяти и управляющим входом второго ключа, вход которого совместно с вторым входом третьего компаратора подключен к выходу сумматора, выходы первого и второго ключей подключены на вход усилителя, выход которого соединен с входом исполнительного механизма.

РИСУНКИ

Рисунок 1