Система подачи топлива с электрическим управлением Советский патент 1983 года по МПК F02M51/00 

Изобретение относится к двигателетстроению и предназначено для регулирования подачи топлива в двигателях внутреннего сгорания, преимущественно дизелях, оборудованных форсунками с . электрическим управлением.

По основному авт.св. 861698 известна система подачи топлива с электрическим управлением, используемая в двигателестроении и предназначенная для регулирования подачи топлива в двигателях внутреннего сгорания, преимущественно дизелях, оборудованных форсунками с электрическим управлением. Эта система содержит для каждой форсунки по меньшей мере три датчика положения коленчатого вала и два входных триггера, причем два датчика соединены со счетным входом первого триггера, а третий - со входом второго триггера, связанного с одним из входов входного триггера. Входные триггеры через соответствующие в}(оды двух схем Ц, подключенных другими входами к генераторам импульсов с регулируемой и постоянной частотами, связаны с входами счетчиков рассогласования частоты вращения коленчато|ГО вала и регулирования длительности подачи топлива, а выходы счетчиков

соединены со входами схемы И, подключенной к выходному триггеру, сообщенному через усилитель с электромагнитЬм форсунки Си.

Однако в известной системе момент начала подачи топлива не регулируется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля, что приводит к снижению экономичности двигателя,

10 особенно на частичных нагрузках и режимах холостого хода. Снижение экономичности объясняется следующим. Геометрическое начало подачи топлива определяется установкой датчика положе15ния коленчатого вала относительно верхней мертвой точки и остается постоянным. Однако при снижении частоты вращения коленчатого вала время от момента начала подачи топлива до про20хождения верхней мертвой точки увеличивается, что ведет к ухудшению, рабочего процесса и снижению экономичности.

Целью изобретения является повы25шение эксплуатационной экономичности двигателя.

Указанная цель достигается тем, что система Содержит блок регулирования начала подачи, установленный меж30ду датчиками положения коленчатого вала и BToptJM входным триггером и выполненный в виде двух дополнительных триггеров, входы первого -из которых соединены с двумя датчиками положения .коленчатого вала, а входы второго - с двумя остальными, причем выходы допол .нительны.х триггеров через соответству юшие входы схем И, подключенных к генераторам импульсов постоянной частоты, связаны с входами счетчиков, выходы которых подсоединены к входам второй схемы И. Каждая схема И. связана с выходом последнего разряда соответствующего счетчика,, На фиг.1 представлена схема включения блока задержки в систему регулирования, например, для четырехцилиндрового дизеля, на фиг.2. - структурная схема всей системы. Система подачи топлива содержит датчики положения коленчатого вала дизеля 1-4, входные. 5 и б и выходной 7 триггеры, генераторы импульсов ,с регулируемой. 8 и нерегулируемой 9 частот.ами, схемы И 10-12, узеЛзапре та 13, счетчики 14 и 15 и усилитель сигналов 16, сообщенный с электромагнитом 17- форсунки. Аналогично каналу 18 выполнены каналы 19-21, а усилитель каждого из них соединен сго ответственно с электромагнитами 22-2 форсунок. Между датчиками положения и входным триггером б системы регулировани включен блок задержки 25, К блоку за дерлски подводятся сигналы от. четырех датчиков положения коленчатого вала .дизеля и генераторов 26 и 27. В цепь каждого канала регулирования включен соответствующий блок заде.ржки 28-30. Блок задержки, содержит два дополнительных триггера 31 и 32,схемы И 33-35 выполненные на логических схемах И, и. два счетчика 36 и 37. Два датчика 1 и 2 соединены со счетными входами триггеров 5 и 31 (фиг.2) и датчик 3 со входом триггера 32. Выход схемы Н 35 соединен со входом входного триггера 6. Входные триггеры 5 и 6 и дополнительные 31 и 32 через соответствующие входы схем 10, 11, 33 и 34, подключенных .также к генераторам импульсов 8 с регулиру емой и нерегулируемой 9, 26 и 27 час тотами, связаны со входами счетчиков 14, 15, 36 и 37. Счетчик 14 является счетчиком измерения рассогласования действительной и заданной частоты вращения коленчатого вала, счетчик 15 - регулирования длительности пода чи топлива, счетчик 36 - измерения частоты вращения коленчатого вала, а счетчик 37 - задержки начала подачи топлива. Выходы упомянутых счетчиков соединены со входами схем И 12 и 35. Выход cxeMtj И 12 подключен к выходно му триггеру 7, сообщенному усилителем-Хб с электромагнитом 17 форсунки (не показана). Выход схемы И 35.подключен к входному триггеру 6, выход которого подключен к выходному триггеру .7. | Узел запрета 13 связан с несколькими выходами счетчика 14. Выход узла запрета 13 соединен со входом ус- тановки в ноль выходного триггера 7. Последний выход счетчика 14 соединен со входом установки в ноль входного триггера 5, а аналогичные выходы счетчиков 15, 36 и 37 со входом соответствующих схем И 11, 33 и 34. В предлагаемой системе имеется дополнительный датчик, 4, соединенный со входами установки в ноль триггеров 6 и 32 и счетчиков 14, 15, 36 и 37. Система работает следующим образом. При определенном положении коленчатого в-ала датчик 1 вырабатывает импульс, опрокидывающий бистабильные триггеры 5 и 31. На вход схемы И 10 поступает разрешающий сигнал и импульсы от генератора 8 с регулируемой частотой начинают поступать на вход счетчика 14 рассогласования частоты вращения. Одно.временно разрешающий сигнал триггера 31 поступает на схе- му И 33 и импульсы от генератора 26 с постоянной частотой поступают на вход счетчика 36 измерения частоты вращения коленчатого вала дизеля. После поворота коленчатого вала на заданный угол датчика 2 .вырабатывает импульс, возвращающий триггеры 5 и 31 в исходное состояние, в результате чего генераторы 8 и 26 отключаются от соответствующих счетчиков 14 и 36. Очевидно, что число импульсов, прощедших на вход счетчиков 14 и 36, пропорц.ионально частоте вращения коленчатого зала дизеля, и следовательно в счетчиках записывается пропорциональный этой частоте код. При повороте коленчатого вала в. положение, соответствующее выбранному гео.метрическому углу начала подачи топлива в соответствующий цилиндр, датчик 3 вырабатывает сигнал, опрокидывающий бистабильный триггер 32..На вход схемы И 34 поступает разрещающий сигнал и на вход счетчика .37 задержки начала подачи топлива начинают поступать импульсы от генератора 27с постоянной частотой. Выходы счетчиков 36 и 37 объединены схемой И 35 и при определенном сочетании кодов, записанных, в счетчиках, на в.ыходе схемы 35 появляется сигнал, опрокидывающий входной триггер 6. Выходной сигнал триггера 6 опрокидывает выходной триггер 7 и через усилитель 16 на электромагнит 17 форсунки подается сигнал, определяющий момент начала подачи топлива в цилиндр дизеля. Одновременно с триггера 6 на схему И 1 подается разрешающий сигнал и на вход счетчика 15 регулирования длительности подачи топлива начинают по ступать импульсы от генератора 9 с достоянной частотой. При определенно сочетании кодов в счетчиках 14 и 15. объединенных схемой И 12 на выходе последней появляется сигнал, возвращающий выходной триггер 7 в исходное состояние, обеспечивая тем самым пре кращение подачи топлива. Таким образом, момент начала пода чи топлива определяется действительной частотой вращенияколенчатого ва ла, а длительность подачи топлива оп ределяется отклонениемдействительно частоты вращения коленчатого вала от заданной. Если частота вращения коленчатого вала мала и близка к частоте вращеНИН на холостом ходу, то счетчик 36 заполняется полностью. В момент заполнения последнего разряда сигнал с него поступает на вход схемы И 33, тем самым отключая генератор 26 от счетчика. При заполнении, счетчика 37 сигнал с последнего его выхода запирает схему И 34, отключая генератор 27 от счетчика 37. При дальнейшем повороте коленчатого вала сигнал с датчика 4 возвращает всю схему в исходное состояние. . Аналогично осуществляется регулиро вание момента начала подачи топлива в другие цилиндры дизеля. Для четырехцилиндрового дизеля, система для которого в качестве примера приведена на фиг.1, каналы управления 18, 19, 20 и 21 являются самостоятельными и идентичными. Этим достигается большая надежность систеглл, так как при случайном выходе из строя одного канала остальные продолжают работать самостоятельно. Общими для всех каналов являются генераторы 8, 9, 26и27и датчики 1-4, причем для второго цилиндра функции датчика 1 выполняет Датчик 2, датчика 2-3 и т.д. .Проведенные испытания предлагаемой система на стенде и одноцилиндровом отсеке подтверждают работоспособность системы, возможность корректировки момента начала подачи топлива и получения требуемых характеристик и высокую стабильность цикловых подач по углу опережения подачи между отдельными циклами, так и во времени при изменяющихся условиях. Кроме того, испытания показывают высокую : идентичность работы отдельных образцов, что обеспечивает требуемую равномерность подач топлива в цилиндры дизеля. Формула изобретения 1. Система подачи топлива с электрическим управлением по авт.св. № 861698, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной экономичности двигателя путем регулирования угла опережения впрыска, система содержит блок регулирования начала- подачи, установленный между датчиками положения коленчатого вала и вторым входным триггером И выполненный в виде двух дополнительных триггеров, входы первого из которых соедииены с двумя.датчиками положения коленчатого вала, а входы второго - с двумя остальными, причем выходы дополнительных триггеров через соответствующие входы схем И, подключенных х. генераторам .импульсов постоянной частоты, связаны с входами счетчиков, выходы которых подсоединены к входам второй схемы И. 2. Система поп.1,отличающ а я с я тем, что каждая схема И связана с, выходом последнего разряда соответствующего счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I 1. Авторское свидетельство СССР 861698, кл. F 02 М 51/00, 1979.