Система управления двигателем внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02D41/00 

Изобретение относится к двигателестрое- нию, в частности к устройствам управления работой двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение экономичности работы двигателя внутреннего сгорания, путем оптимизации управления топливоподачей и фазами газораспределения.

На чертеже изображена блок-схема сисцилиндра. Выходы схем И 11 и 12 режима работы цилиндра соединены соответственно с первым и вторым входами триггера 13 цикла, выход которого соединен с первыми входами схем И 14, 15 и 16. Выходы 5 схем И 14, 15 и 16 соединены с первыми входами схемы 17 управления впускным клапаном, схемы 18 управления выпускным клапаном и схемы 19 управления форсункой соответственно. Выход открытия

со счетным входом и входом установки в «О микроэвм 6 с несколькими информационными и управляющими входами, причем мик- роЭВМ 6 выполнена с выходами кода угла

темы управления двигателем внутреннегоЮ впускного клапана микроЭВМ 6 соединен

сгорания.с вторыми входами схем И 11 и 12 режима

Система управления двигателем внут-работы цилиндра и -вторым входом схемы

реннего сгорания содержит датчик 1 син-И 14. Выход закрытия впускного клапана

хронизации с двумя выходами, измерительмикроЭВМ 6 соединен с вторым входом

2 частоты вращения, задатчик 3 частотысхемы 17 управления впускным клапаном,

вращения, измеритель 4 момента, счетчик 5Выходы открытия выпускного клапана и

открытия форсунки микроэвм 6 соединены с вторыми входами схем И 15 и 16 соответственно. Выходы закрытия выпускного клапана и закрытия форсунки микроЭВМ 6

поворота, разрешения работы цилиндра, за-20 соединены с вторыми входами схемы 18 прещения работы цилиндра, с выходамиуправления выпускным клапаном и схе- открытия впускного клапана, закрытия впуск-мы 19 управления форсункой соответственно, ного клапана, открытия выпускного клапа-Система работает следующим образом, на, закрытия выпускного клапана, с вы-МикроЭВМ 6 выполняет программу рабо- ходами открытия форсунки и закрытия фор-ты системы в реальном масштабе времени, сунки, схему 7 совпадения, схему 8 срав-который задается внешними прерываниями нения, регистр 9, триггер 10 режима с дву-в соответствии с установленными приори- мя выходами, две схемы И 11 и 12 режиматетами. В процессе работы двигателя при работы цилиндра, триггер 13 цикла, триопределенном положении коленчатого ва- схемы И 14, 15 и 16, схему 17 управленияла импульс от датчика 1 синхронизации ус- впускным клапаном, схему 18 управлениязо танавлива т в «О счетчик 5, включает из- выпускным клапаном и схему 19 управлениямеритель 2 частоты вращения, а также вы- форсункой.

Первый выход датчика 1 синхронизации соединен с входом счетчика 5, а второй выход соединен с первым входом измерителя 2 частоты вращения, с входом уста-35 теля, микроЭВМ 6 выдает на регистр 9 код новки в «О счетчика 5 и первым управляю-угла поворота коленчатого вала, которому щим входом микроэвм 6. Выход счетчикасоответствует первое управляющее воздей- 5 соединен со схемой 7 совпадения и пер-ствие по открытию или закрытию испол- вым входом схемы 8 сравнения. Выходнительных органов цилиндра в данном цик- схемы 7 совпадения соединен с вторым вхо-ле. При повороте коленчатого вала на дом измерителя 2 частоты вращения, за- угол, записанный в регистре 9, схема 8 срав- датчиком 3 частоты вращения, измерителемнения вырабатывает сигнал прерывания, 4 момента и вторым управляющим входомпо которому возникает прерывание, посту- микроЭВМ 6. Измеритель 2 частоты враще-пающее в микроЭВМ 6. По сигналу прения, задатчик 3 частоты вращения и из-рывания микроЭВМ 6 выдает сигнал откры- меритель 4 момента соединены с первым,45 ™ закрытия соответствующего испол- вторым и третьим информационными вхо-нительного органа, а на регистр 9 выдает дами микроэвм 6 соответственно. Выходкод угла следующего управляющего воз- кода угла поворота микроЭВМ 6 соединендействия данного цикла. Таким образом, с регистром 9. Выход регистра 9 соединенмикроЭВМ 6, задавая последовательности с вторым входом схемы 8 сравнения, выходкодов углов управляющих воздействий на которой соединен с третьим управляющим50 регистр 9 и выдавая соответствующие им входом микроэвм 6. Выходы разрешения иуправляющие воздействия на исполнитель- запрещения работы цилиндра микроЭВМ 6ные органы, осуществляет управление кла- соединены с первым и вторым входами триг-панами топливоподачи и газораспределе- гера 10 режима соответственно. Первыйния. При определенном угле поворота схерабатывает прерывание в микроЭВМ 6. По этому прерыванию, которое свидетельствует о начале выполнения алгоритма обслуживания очередного цикла работы двигавыход триггера 10 режима соединен с пер- вым входом схемы И 11 режима работы цилиндра, а второй выход триггера 10 - с первым входом схемы И 12 режима работы

ма 7 совпадения вырабатывает импульс, который фиксирует значение измерителя 2 частоты вращения, задатчика 3 частоты вращения и измерителя 4 момента и выцилиндра. Выходы схем И 11 и 12 режима работы цилиндра соединены соответственно с первым и вторым входами триггера 13 цикла, выход которого соединен с первыми входами схем И 14, 15 и 16. Выходы схем И 14, 15 и 16 соединены с первыми входами схемы 17 управления впускным клапаном, схемы 18 управления выпускным клапаном и схемы 19 управления форсункой соответственно. Выход открытия

впускного клапана микроЭВМ 6 соединен

соединены с вторыми входами схемы 18 управления выпускным клапаном и схе- мы 19 управления форсункой соответственно, Система работает следующим образом, МикроЭВМ 6 выполняет программу рабо- ты системы в реальном масштабе времени, который задается внешними прерываниями в соответствии с установленными приори- тетами. В процессе работы двигателя при определенном положении коленчатого ва- ла импульс от датчика 1 синхронизации ус- танавлива т в «О счетчик 5, включает из- меритель 2 частоты вращения, а также вы-

теля, микроЭВМ 6 выдает на регистр 9 код угла поворота коленчатого вала, которому соответствует первое управляющее воздей- ствие по открытию или закрытию испол- нительных органов цилиндра в данном цик- ле. При повороте коленчатого вала на угол, записанный в регистре 9, схема 8 срав- нения вырабатывает сигнал прерывания, по которому возникает прерывание, посту- пающее в микроЭВМ 6. По сигналу прерывания микроЭВМ 6 выдает сигнал откры- ™ закрытия соответствующего испол- нительного органа, а на регистр 9 выдает код угла следующего управляющего воз- действия данного цикла. Таким образом, микроЭВМ 6, задавая последовательности кодов углов управляющих воздействий на регистр 9 и выдавая соответствующие им управляющие воздействия на исполнитель- ные органы, осуществляет управление кла- панами топливоподачи и газораспределе- ния. При определенном угле поворота схерабатывает прерывание в микроЭВМ 6. По этому прерыванию, которое свидетельствует о начале выполнения алгоритма обслуживания очередного цикла работы двигателя, микроЭВМ 6 выдает на регистр 9 код угла поворота коленчатого вала, которому соответствует первое управляющее воздей- ствие по открытию или закрытию испол- нительных органов цилиндра в данном цик- ле. При повороте коленчатого вала на угол, записанный в регистре 9, схема 8 срав- нения вырабатывает сигнал прерывания, по которому возникает прерывание, посту- пающее в микроЭВМ 6. По сигналу прерывания микроЭВМ 6 выдает сигнал откры- ™ закрытия соответствующего испол- нительного органа, а на регистр 9 выдает код угла следующего управляющего воз- действия данного цикла. Таким образом, микроЭВМ 6, задавая последовательности кодов углов управляющих воздействий на регистр 9 и выдавая соответствующие им управляющие воздействия на исполнитель- ные органы, осуществляет управление кла- панами топливоподачи и газораспределе- ния. При определенном угле поворота схема 7 совпадения вырабатывает импульс, который фиксирует значение измерителя 2 частоты вращения, задатчика 3 частоты вращения и измерителя 4 момента и вырабатывает сигнал прерывания в микроЭВМ 6. По сигналу прерывания происходит запись измеренных значений в микроЭВМ 6. По этим значениям в микроЭВМ 6 выполняются алгоритмы расчетов длительности подачи, выраженных в углах поворота коленчатого вала и угла опережения подачи, а также фаз газораспределения, после чего готовятся последовательности углов и соответствующие им коды управляющих возкотором его выходной сигнал разрешает прохождение импульсов открытия исполнительных органов через схемы И 14, 15 и 16 на схемы 17, 18 и 19 управления впускным, выпускным клапанами и форсункой. При запрещении работы цилиндра импульс с выхода открытия впускного клапана микроэвм 6 проходит через схему И 12 режима работы цилиндра и устанавливает триггер 13 цикла в состояние, при котором

действий для следующего цикла работы 10 его выходной сигнал не разрешает прохож- двигателя, переход к которым происходит дение импульсов открытия исполнительных

органов через схемы И 14, 15 и 16 на схемы 17, 18 и 19 управления впускным, выпускным клапанами и форсункой.

Таким образом, предлагаемая система осуществляет регулирование частоты вращения, обеспечивая оптимальный выбор параметров управления топливоподачей и газораспределением по частоте и нагрузке, что повышает экономичность двигателя. Рера определяется моментом открытия впуск- 20 гулирование частоты вращения отключе- ного клапана.нием циклов путем закрытия клапанов поПри разрешении работы цилиндра им- дачи топлива и газораспределения улуч- пульс с выхода открытия впускного кла- шаег протекание рабочего процесса и соз- пана микроэвм 6 проходит через схему дает условия для значительного снижения И 11 режима работы цилиндра и устанав- механических потерь в цилиндре, что также ливает триггер 13 цикла в состояние, при повышает экономичность работы двигателя.

по прерыванию от датчика 1 синхронизации. Микроэвм 6, подавая сигналы разрешения или запрещения работы цилиндра на триггер 10 режима, позволяет решить задачу регулирования частоты вращения путем отключения циклов работы двигателя при постоянной длительности подачи топлива и постоянных фазах газораспределения. Начало цикла работы каждого цилиндкотором его выходной сигнал разрешает прохождение импульсов открытия исполнительных органов через схемы И 14, 15 и 16 на схемы 17, 18 и 19 управления впускным, выпускным клапанами и форсункой. При запрещении работы цилиндра импульс с выхода открытия впускного клапана микроэвм 6 проходит через схему И 12 режима работы цилиндра и устанавливает триггер 13 цикла в состояние, при котором

его выходной сигнал не разрешает прохож- дение импульсов открытия исполнительных

Редактор М. Дылын Заказ 3468/29

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель П. Филиппов Техред И. ВересКорректор Е. Рошко

Тираж 523Подписное