Устройство регулирования момента зажигания для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02P5/04 

Изобретение относится к системам зажигания, в частности к устройствам tэeгyлиpoвaния момента зажигания в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания.

Известны устройства регулирования момента зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащие датчики импульсов начала отсчета и заданого угла максимального давления, связанные с коленчатым валом двлгателя, датчик давления в цилиндре, блок регулирования момента зажигания, вход начала отсчета которого соединен с выходом датчика импульсов начала отсчета, логическую схему, вырабатывающую сигнал пропорциональный отклонению от заданного угла максимального давления, входы которой чертез формирователи соединены с выходами датчика импульсов заданного -максимального давления и датчика давления в цилиндре P-J .

Недостатком известного устройства является низкая устойчивость процесса регулирования момента зажига ния.

Цель изобретения - повышение устойчивости процесса регулирования момента зажигания.

Указанная цель достигается тем, что в устройство регулирования момента зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчики импульсов начала отсчета и заданного угла максимального давления, связанные с коленчатым валом двигателя, датчик давления в цилиндре, блок регулирования момента зажигания, вход начала отсчета которого соединен с выходом датчика импульсов начала отсчета, логическую схему, вырабатывающую сигнал, пропорциональный отклонению от заданного угла максимального давления, входы которой через формирователи соединены с выходами датчика импульсов заданного угла мак,симального давления и датчика давления в цилиндре, дополнительно введены блоки совпадения, элемент ИЛИ, блок сравнения и узел задания допустимой величины отклонения угла максимального давления от заданного значения , причем первый выход логической схемы соединен с первым входом первого блока совпадения и первым входом элемента ИЛИ, второй выход логической схемы соединен с первым входном второго блока сов-падения и с вторым входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с узлом задания допустимой величины отклонения угла максимального давления, выход блока сравнения соединен с вторыми входами блоков совпадения, выход первого блока совпадения соединен с входом увеличения угл опережения зажигания блока регулирования, а выход второго блока совпадения подключен к входу уменьшения угла опережения зажигания блока регулирования.

Кроме .того, блок сравнения состоит из распределителя импульсов, ЯЗ-триггера и элемента И, причем счетный вход распределителя импульсов соединен со счетным входом блока сравнения и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом US -триггера, а выход - с выходом блока сравнения, выходы распределителя соединены с узлом задания допустимой величины отклонения угла максимального давления, вход установки в ноль распределителя соединен с входом блока сравнения и входом установки в ноль 8S -триггера а второй вход S R5 -триггера соедине с узлом задания допустимой величины отклонения угла максимального давления .

При этом в качестве узла задания допустимой величины отклонения угла максимального давления использован многопозиционный переключатель.

На фиг.1 изображена блок-схема прелагаемого устройства;на фиг.2-схема блока сравнения и узла задания допустимой величины отклонения угла максима-пьного давления.

Устройство регулирования момента зажигания .фиг. 2) состоит из контакта прерывателя 1, являющегося датчиком начала отсчета, соединенного с входом 2 начала отсчета блока 3 регулирования, выход которого подключе к блоку 4 зажигания, выход блока зажигания соединен с высоковольтным распределителем, 5, связанным с коленчатым валом двигателя и контактом прерывателя 1, датчика б давления в цилиндре двигателя, соединенного с формирователем 7, выход которого подк-лючен к первому входу логической схемы 8, датчика 9 импульсов заданного угла максимального давления, соединенного с формирователем 10, выход которого соединен с вторым входом логической схемы 8. Первый выход логической схема 8 соединен с первыми входами блока 11 совпадения и элемента ИЛИ 12, второй выход логической схемы 8 соединен с первым входом блока 13 совпадения и вторым входом элемента ИЛИ 12. Выход элемента ИЛИ 12 подключен к первому входу блока 14 сравнения, второй вход которого соединен с узлом 15 задания допустимой величины отклонения угла максимальното давления, а его выход - с вторыми входами блоков 11 и 13 совпадения Выход блока 11 подключен к входу 16 увеличения опережения момента зажигания блока 3 регулирования, а выход блока 13 - к входу 17 уменьшения one режения момента зажигания блока3 регулирования, который состоит из ре версивного счетчика 18, счетчика 19 и узла 20 сравнения, входы которого соединены с выходами счетчиков 18 и 19, а его выход - с выходом блока 3 регулирования. Вычитгиощий вход ревер сивного счетчика 18 соединен с входом 16 увеличения опережения эажи(гания, а суммирующий его вход - с входом 17 уменьшения опережения момента зажигания блока регулирования. Вход установки в ноль счетчика 19 соединен с входом 2 начала отсчета блока 3, а счетный вход счетчика 19 соединен со счетным входом блока 14 и с выходом датчика 21 угловых импульсов, который выдает один импульс через каждый градус угла поворота ко ленчатого вала. На контакт прерывателя 1 воздействуют имеющиеся в распределителе 5 центробежный и вакуумный механизмы опережения зажигания (не показаны). . Датчик 9 заданного угла максималь ного давления выдает один импульс при повороте коленчатого вала дви-; гателя на угол 15° после прохода поршнем верхней мертвой точки во время рабочего цикла именно в том цилиндре, в котором измеряется давление датчиком б. Формирователь 7 формирует импульс в момент достижени максимума давления в цилиндре, т.е. когда скорость нарастания давления становится равной нулю-. Устройство работает следующим образЬм. При вращении коленчатого вала дви гателя контакт прерывателя 1 размыка ется на 10-20° раньше оптимального момента зажигания. Счетчик 19 начинает суммировать импульсы, поступающие на его счетный вход с датчика 21 Когда эта сумма станет равной числу, записанному в реверсивном счетчике 18, узел 20 сравнения видает сигнал блоку 4 зажигания для подачи высоког напряжения на распределитель 5 и к электродам свечи зажигания соответствующего цилиндра. На первый вход логической схемы 8 подается импульс с формирователя 7 в момент достижения максимума давлений при рабочем ходе в цилиндре, в котором установлен датчик 6 давления На второй вход логической схемы 8 подается импульс с датчика 9 через формирователь 10 в тот момент, когда коленчатый вал повернется на угол 15 после прохода поршнем того же цилинд ра верхней мертвой точки при рабочем ходе. Логическая схема 8 совместно с датчиками 6 и 9 и формирователями и 10 работает аналогично известному устройству. Если максимум давления в цилиндре возникает позже заданного угла 15, то сигнал появляется на первом выходе логической схемы 8, а если раньше, то сигнал появляется на втором выходе логической схемы 8. Длительность сигналов пропорциональна отклонению угла максимального давления от заданного значения. I Сигнал с первого и второго выходов логической схемы 8 поступает на элемент ИЛИ 12, который пропускает его на вход блока 14, на второй вход которого подается сигнал с узла 15 задания допустимой величины отклонения угла максимального давления. В данном случае задается число угловых импульсов, которое не пропускается блоком.14 с датчика 21 на вторые рходы блоков 11 и 13. Так, если допустимая величина отклонения угла максимального давления от заданного установлена равной ±3°, то блок 14 по приходе сигнала на его первый вход с элемента ИЛИ 12 не пропускает первые три импульса, а остальные пропускает до тех пор, пока присутствует сигнал На его первом входе. В результате этого,если отклонение фактического угла максимального давления меньше .1 3°, то.длительность сигнала на первом или втором выходах логической схемы 8, а также на выходе элемента ИЛИ 12 (2-ой и п+1 циклы) не превышает длительности трех импульсов датчика 21. При этом на входы блоков 11 и 13 и входы 16 и 17 реверсивного счетчика 18 не поступает никаких сигналов, В счетчике 18 сохраняется прежнее записанное число и двигатель работает при неизменном опережении момента зажигания. В случае, когда максимальное давление возникает позже заданного угла и величина отклонения превышает допустимую, 1-й цикл на первом выходе логической схемы 8 и на выходе элемента ИЛИ образуется сигнал, длительность которого в данном случае равна шести угловым импульсам, из-за чего первые три импульса с датчика 21 не пропускаются, а остальные три проходят на вторые входы блоков 11 и 13 и так как в это . время на первом входе блока 11 присутствует сигнал, поступающий с первого выхода логической схемы 8, то он пропускает эти три импульса на вычитающий вход 16 счетчика 18, который уменьшает прежде записанное в нем число на три. Поэтому в следующем цикле счетчик 19 считает с момента размыкания контакта прерывателя 1 до числа, на .три меньше прежнего, и зажигание происходит на 3 раньше. Аналогично устройство работает, когда максимальное давление в цилиндре возникает раньше заданного углового положения коленчатого вала. Сигнал от дат чика б давления через формирователь приходит на первый вход логической схемы 8 на 5° угла поворота коленчатого вала раньше, чем сигнал, поступающий на второй вход от датчика 9 заданного угла максимального давления через формирователь 10. При этом на втором выходе логической сх мы 8 и выходе элемента ИЛИ возникае сигнал, длительность которого равна 5 угл. импульсам. Так как блок 1 сравнения согласно защанию не пропускает первые три импульса,, то чер него проходят от датчика 21 только два оставшихся импульса, которые по даются на вторые входы блоков 11 и 13. В это время на первом входе блока 13 совпадения присутствует сигнал, поступакядий с второго выхода логической схемы 8, поэтому он пропускает эти два импульса на суммирующий вход 17 реверсивного счетчика 18, который увеличивает прежде записанное число на два. В результа яе, в П +1-ОМ цикле счетчик 19 с момента размыкания контакта 1 считает до числа на два больше прежнего и зажигание осуществляется на 2 позже, чем в предыдущем цикле. Блок сравнения состоит из счетно входа 22, соединенного со счетным входом распределителя 23 импульсов, вход установки в ноль которого-соединен с входом 24 сравнения и входо установки в ноль RS -триггера 25. Выходы распределителя 23 соединены с входами многопозиционного переклю чателя, являющегося узлом 15 задания допустимой величины отклонения угла максимального давления, выход которого подключен к 5-входу тригге ра 25. Выход триггера 25 соединен с входом элемента И 26, другой вход которого соединен со счетным входом 22, а выход - с выходом 27 блока 14 сравнения. Счетный вход 22 блока 14 соединен с выходом датчика 21 угловых им пульсов, вход 24 сравнения с выхо|дом элемента ИЛИ 12, а выход 27 - с вторыми входами блоков 11 и 13 совпадения. Распределитель 23 и RS-триггер 25 устанавливается в ноль при нулевом уровне на входе 24. В процессе работы двигателя при возникновении отклонения угла максимального давления на вход 24 блока сравнения поступает с выхода элемента ИЛИ 12 сигнал, длительность которого пропорциональна величине отклонения угла максимального давления от заданного значения. По переднему фронту этого сигнала начинает работать распределитель 23. При этом после поступления первого импульса на вход 22 с датчика 21, высокий уровень появляется на первом выходе распределителя 23, при поступлении на вход 22 второго импульса высокий уровень появляется на втором его выходе и т.д. Многопозиционный переключатель является узлом 15 задания допустимой величины отклонения угла максимального давления, установлен в 4-е положения, что обозначено i з В таком положении первые три угловых импульса, поступающие на вход 22, не приводят к изменению состояния триггера 25, При поступлении четвертого импульса на вход 22, появляется высокий уровень на четвертом выходе распределителя 23, в результате триггер 25 переключается в единичное состояние и высокий уровень с его выхода поступает на вход элемента И 26, который вследствие этого пропускает поступающие на его другой вхЬд четвертый и все последующие . импульсы до тех пор, пока действует на входе 24 сигнал с элемента ИЛИ 12. При исчезновении этого сигнала распределитель 23 и триггер 25 устанавливаются в О и блок 14 совпадения приходит в исходное состояние. ПовьЕиение устойчивости процесса регулирования момента зажигания благодаря уменьшению влияния на него неидентичности протекания последовательных рабочих циклов двигателя расширяет область применения предлагаемого устройства. Возмоишость изменения допустимой величины отклонения угла максимального давления позволяет подстраивать регулятор при изменении параметров двигателя в процессе эксплуатации.

i.J

1. УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОМЕНТА ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее датчики импульсов начала отсчета и заданного угла максимального давления, связанные с коленчатым валом двигателя, датчик Давления в цилиндре, блок регулирования, .момента зажигания, вход начала отсчета которого соединен с выходом датчика импульсов начала отсчета, логическую схему, вырабатывающую сигнал, пропорциональный отклонению от заданного угла максимального давления, входы которой через формирователи соединены с выходами датчика импульсов заданного угла максимального давления и датчика давления в цилиндре, отличающееся, тем, что, с целью повышения устойчивости процесса регулирования, в него дополнительно введены блоки совпадения,элемент ИЛИ, блок сравнения и узел .задания допустимой величины отклонения угла максимального давления от заданного значения, причем первый выход логической схемы соединен с первым входом первого блока совпадения и первым входом элемента ИЛИ, второй .. выход логической схемы соединен с первым входом второго блока совпадения и с вторым входом элемента ИЛИ, . выход элемента ИЛИ-соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с узлом задания допустимой величины отклонения угла максимального давления, выход блока сравнения соединен с вторыми входами блоков совпадения, выход первого блока совпадения соединен с входом увеличения угла опережения зажигания блока регулирования, а выход второго блок-а совпадения подключен к входу уменьшения угла опережения зажигания блока регулирования. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок срав- с нения состоит из распределителя им- ® пульсов, R5 -триггера и элемента (Л И, причем счетный вход распределителя импульсов соединен со счетным входом блока сравнения и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом RS -триггера, 5 а выход - с выходом блока сравнения, выходы распределителя соединены с узлом задания допустимой величину отклонения угла максимального давления, вход установки в ноль распределителя соединен с входом блока сравнения и входом установки в ноль RS-триггера, а второй вход 5 RS триггера соединен с узлом задания допустимой величины отклонения угла максимального давления. j 3. Устройство по пп. 1 и т л и Ч а ю щ е е с я тем, что.в ка- I ,честве узла задания допустимой вели- I чины отклонения угла максимального , | давления использован многопозиционный ;переключатель.

LT

лллл.

20

OJ