Устройство управления зажиганием двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F02P5/145 

Изобретение относится к двигателестро- ению, в частности к устройствам управления зажиганием для многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано при разработке устройств управления зажиганием, преимущественно в автомобильных двигателях.

Цель изобретения - повышение мощност- ных показателей многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания путем регулирования угла опережения зажигания оптимальным образом для каждого цилиндра.

На чертеже представлена блок-схема устройства управления зажиганием двигателя внутреннего сгорания.

Устройство управления зажиганием содерпо модулю N. Вход схемы 16 формирования импульсов зажигания подключен к выходу счетчика 15 времени задержки, а выход - к входу распределителя 17 зажигания. Двойными стрелками показаны шины передачи кодов, одинарными - цени временных и управляющих сигналов.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала датчик 1 начала отсчета вырабатывает сигналы, соответствую- 10 щие определенным положениям коленчатого вала, причем за один цикл работы Л/-ци- линдрового ДВС датчик 1 начала отсчета вырабатывает N импульсов, каждый из которых устанавливает в исходное сосояние счетчик 3 углового положения коленвала, изжит датчик 1 начала отсчета, умножитель меняет на единицу состояние счетчика 14 по

2 частоты, счетчик 3 углового положения коленвала с первым и вторым входами, дешифратор 4 с первым вторым и третьим входами, регистр 5 сдвига с регулируемой

модулю N, загружает в счетчик 15 времени задержки число из сумматора 12. Кроме того, импульсы с выхода датчика 1 начала отсчета поступают на умножитель

длиной, счетчик 6 номера зоны, буферныйJQ частоты, который увеличивает частоту вход- регистр 7, датчик 8 вибраций, экстрема-ных импульсов в определенное число раз, тор 9, регистр 10 сдвига, функциональныйзависящее как от требуемой точности уп- преобразователь 11 код-код с первым и вто-равления угла опережения зажигания (УОЗ)

рым входами, сумматор 12, запоминающее устройство 13 на Л ячеек, счетчик 14 по

так и от числа цилиндров N в ДВС. Например, в четырехцилиндровом двигателе

модулю N, счетчик 15 времени задержки, 25 при коэффициенте умножения, равном 256,

схему 16 формирования импульсов зажигания, распределитель 17 зажигания, причем датчик 1 начала отсчета соединен с умножителем 2 частоты, счетчиком 3 углового положения коленвала, счетчиком 14 по мопериод повторения импульсов на выходе умножителя 2 частоты соответствует 0,7 градуса угла поворота коленвала. Импульсы с выхода умножителя 2 частоты являются счетными импульсами как для счетчика 3 угдулю N, счетчиком 15 времени задержки, 30 лового положения коленвала, так и для счет- умножитель 2 частоты подсоединен к счет-чика 15 времени задержки, работающего в чику 3 углового положения коленвала, ре-режиме вычитания, кроме того, они явля- гистру 5 сдвига с регулируемой длиной иются тактирующими сигналами для регист- счетчику 15 времени задержки, выход счет- ра 5 сдвига с регулируемой длиной, чика 3 углового положения коленвала под-Состояние счетчика 3 углового положения ключен к входу дешифратора 4. Вход экстре- коленвала анализируется дешифратором 4, матора 9 соединен с выходом датчика 8 вибраций, а выход - с тактовым входом буферного регистра 7, информационный вход буферного регистра 7 соединен с выходом счетчика 6 номера зоны, первый вход которого соединен с выходом регистра 5 сдвига с регулируемой длиной, а второй вход - с вторым входрм экстрематора 9 и вторым выходом дешифратора 4. Первый выход дешифратора 4 соединен с вторым входом

имеющим три выхода. На первом выходе дешифратора 4 появляются импульсы в моменты достижения счетчиком 3 углового положения коленвала некоторых состояний,со- Q ответствующих началам определенных зон уг лов поворота коленвала. Эти зоны, минимальное число которь х может быть равно трем, граничат друг с другом. Центральная зона охватывает угол оптимального положения коленвала, при котором должно

регистра 5 сдвига с регулируемой дли- 45 наблюдаться максимальное давление в каменой, третий выход дешифратора 4 - с тактовым входом регистра 10 сдвига.

Информационный вход регистра 10 сдвига подключен к выходу буферного регистра 7, а промежуточный выход и выход

ре сгорания.

Регистр 5 сдвига с регулируемой длиной позволяет смещать одновременно начала этих зон по отношению к импульсам датчика начала отсчета, а счетчик 6 норегистра 10 сдвига соединены со входами 50 мера зоны подсчитывает импульсы начала функционального преобразователя 11 код- код. Входы сумматора 12 соединены соответственно с выходами функционального преобразователя 11 код-код и запоминающего устройства 13 на Л/ ячеек, а выход - с входами запоминающего устройства 13 на Л/ ячеек и счетчика 15 времени задержки. Адресный вход запоминающего .устройства 13 на N ячеек соединен с выходом счетчика 14

55

зон, т. е. его состояние определяет номер зоны.

Датчик 8 вибраций (в качестве которого можно использовать пьезоэлектрический элемент), например,преобразовывает в электрические сигналы шумы двигателя, связан-. ные как с механическими ударами деталей, так и с процессом сгорания смеси в цилиндрах. Последние сигналы являются полезпо модулю N. Вход схемы 16 формирования импульсов зажигания подключен к выходу счетчика 15 времени задержки, а выход - к входу распределителя 17 зажигания. Двойными стрелками показаны шины передачи кодов, одинарными - цени временных и управляющих сигналов.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала датчик 1 начала отсчета вырабатывает сигналы, соответствую- щие определенным положениям коленчатого вала, причем за один цикл работы Л/-ци- линдрового ДВС датчик 1 начала отсчета вырабатывает N импульсов, каждый из которых устанавливает в исходное сосояние счетчик 3 углового положения коленвала, изменяет на единицу состояние счетчика 14 по

меняет на единицу состояние счетчика 14 по

модулю N, загружает в счетчик 15 времени задержки число из сумматора 12. Кроме того, импульсы с выхода датчика 1 начала отсчета поступают на умножитель

частоты, который увеличивает частоту вход- ных импульсов в определенное число раз, зависящее как от требуемой точности уп- равления угла опережения зажигания (УОЗ)

так и от числа цилиндров N в ДВС. Например, в четырехцилиндровом двигателе

период повторения импульсов на выходе умножителя 2 частоты соответствует 0,7 градуса угла поворота коленвала. Импульсы с выхода умножителя 2 частоты являются счетными импульсами как для счетчика 3 углового положения коленвала, так и для счет- чика 15 времени задержки, работающего в режиме вычитания, кроме того, они явля- ются тактирующими сигналами для регист- ра 5 сдвига с регулируемой длиной, Состояние счетчика 3 углового положения коленвала анализируется дешифратором 4,

лового положения коленвала, так и для счет- чика 15 времени задержки, работающего в режиме вычитания, кроме того, они явля- ются тактирующими сигналами для регист- ра 5 сдвига с регулируемой длиной, Состояние счетчика 3 углового положения коленвала анализируется дешифратором 4,

имеющим три выхода. На первом выходе дешифратора 4 появляются импульсы в моменты достижения счетчиком 3 углового положения коленвала некоторых состояний,со- ответствующих началам определенных зон уг лов поворота коленвала. Эти зоны, минимальное число которь х может быть равно трем, граничат друг с другом. Центральная зона охватывает угол оптимального положения коленвала, при котором должно

ре сгорания.

Регистр 5 сдвига с регулируемой длиной позволяет смещать одновременно начала этих зон по отношению к импульсам датчика начала отсчета, а счетчик 6 номера зоны подсчитывает импульсы начала

зон, т. е. его состояние определяет номер зоны.

Датчик 8 вибраций (в качестве которого можно использовать пьезоэлектрический элемент), например,преобразовывает в электрические сигналы шумы двигателя, связан-. ные как с механическими ударами деталей, так и с процессом сгорания смеси в цилиндрах. Последние сигналы являются полезравления зажиганием оптимальным образом устанавливает УОЗ для каждого цилиндра две, увеличивая тем самым его мощност- ные показатели.

Экономический эффект от внедрения устройства состоит в повышении эффективности работы двигателя, повышении era КПД, облегчении температурных режимов, снижении токсичности выхлопных газов и повышеными, так как их амплитуда характеризует давление в камере сгорания цилиндра. Для выделения только этих сигналов на втором выходе дешифратора 4 появляется импульс, разрешаюш,ий работу экстрематора 9 и счетчика 6 номера зоны и соответ- ствуюш,ий тому диапазону углов поворота коленвала, где может наблюдаться максимум давления в камерах сгорания, например, О-30 градусов после ВМТ. На выходе экстрематора 9 в момент достижения этого ю нии экономичности двигателя, максимума вырабатывается импульс, с помощью которого в буферный регистр 7 записывается состояние счетчика 6 номера зо-Формула изобретения ны. По окончании импульса на втором выходе дешифратора 4 появляется импульс на Устройство управления зажиганием дви- третьем выходе дешифратора 4, перепи- 15 гателя внутреннего сгорания, содержащее сывающий информацию из буферного регист- включенные последовательно счетчик време- ра 7 в регистр 10 сдвига, который через ни задержки с несколькими входами, схему каждые N ступеней имеет промежуточные формирования импульсов зажигания и рас- выходы, как минимум один выход. Инфор- пределитель зажигания, отличающееся тем, мация с основного и промежуточного выхо- что, с целью повышения эффективности радов регистра 10 сдвига поступает на функциональный преобразователь 11 код-код вырабатывающий сигнал ошибки регулирования в соответствии с предысторией попадания импульсов с выхода экстрематора 9 в

боты двигателя внутреннего сгорания путем регулирования угла опережения зажигания для каждого цилиндра, устройство дополнительно содержит соединенные последовательно датчик начала отсчета, умножитель

определенные зоны углов поворота колен- 25 частоты, счетчик углового положения коленвала. Очевидно, что в случае, если номер зоны, записанный в буферном регистре 7, больше (меньше) номера центральной зоны (зоны оптимального угла), сигнал ошибки регулирования должен соответствовать ввечатого вала, с первым и вторым входами, дешифратор с первым, вторым и третьим выходами, регистр сдвига с регулируемой длиной, счетчик номера зоны с первым и вторым входами, буферный регистр, регистр

дению опережения (запаздывания) УОЗ, а в 30 сдвига, функциональный преобразователь случае их равенства - быть равным нулю. код-код с первым и вторым входами. Этот сигнал ошибки регулирования скла-сумматор, датчик вибраций, экстрематор с

дывается в сумматоре 12 с сигналом ре- двумя входами, счетчик по модулю jV и за- гулирования прелтыдущего цикла, хранящим-поминающее устйройство на Л ячеек, прися в запоминающем устройстве 13 на Л чем выход датчика вибраций подключен к ячеек и результат сложения по сигналу дат- 35 первому входу экстрематора, второй выход чика 1 начала отсчета загружается в счет- дешифратора соединен с вторыми входами чик 15 времени задержки и одновременно экстрематора и счетчика номера зоны, выход в память запоминающего устройства 13 экстрематора соединен с одним из входов на N ячеек. Счетчик 15 времени задерж- буферного регистра, третий выход дешиф- ки отсчитывает данное число импульсов иратора соединен с одним из входов региствыдйет сигнал на схему 16 формирования ра сдвига, один из выходов которого соединен с вторым входом функционального преобразователя код-код, выход сумматора соединен с входами счетчика времени задержки и запоминающего устройства на 45 N ячеек, выход запоминающего устройства на Л , ячеек соединен с вторым входом сумматора и адресный вход запоминающего устройства на N ячеек подключен к выходу счетчика по модулю Л выход датчика начала отсчета соединен с входом прошлого цикла, относящееся к следуюшему 50 счетчика по модулю /V, с вторыми входами цилиндру, и обработка повторяется.счетчика углового положения коленчатого ваТаким образом, несмотря на конструк-ла и счетчика времени задержки, а выход

торские и технологические отклонения комп-умножителя подключен к второму входу релектующих изделий и другие отличия ци-гистра сдвига с регулируемой длиной и

линдров друг от друга, устройство уп-третьему входу счетчика времени задержки.

импульсов зажигания, выходной сигнал которой через распределитель 17 зажигания поступает на свечу зажигания для воспламенения горючей смеси в камере сгорания определенного Цилиндра.

Импульс датчика 1 начала отсчета, кроме того, изменяет состояние счетчика 14 по модулю Л на единицу, тем самым извлекая из запоминающего устройства 13 на N ячеек значение сигнала регулирования

ВНИИПИЗаказ 944/34Тираж 504Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

равления зажиганием оптимальным образом устанавливает УОЗ для каждого цилиндра две, увеличивая тем самым его мощност- ные показатели.

нии экономичности двигателя, Формула изобретения Устройство управления зажиганием дви- гателя внутреннего сгорания, содержащее включенные последовательно счетчик време- ни задержки с несколькими входами, схему формирования импульсов зажигания и рас- пределитель зажигания, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности раЭкономический эффект от внедрения устройства состоит в повышении эффективности работы двигателя, повышении era КПД, облегчении температурных режимов, снижении токсичности выхлопных газов и повышении экономичности двигателя, Формула изобретения Устройство управления зажиганием дви- гателя внутреннего сгорания, содержащее включенные последовательно счетчик време- ни задержки с несколькими входами, схему формирования импульсов зажигания и рас- пределитель зажигания, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы двигателя внутреннего сгорания путем регулирования угла опережения зажигания для каждого цилиндра, устройство дополнительно содержит соединенные последовательно датчик начала отсчета, умножитель

чатого вала, с первым и вторым входами, дешифратор с первым, вторым и третьим выходами, регистр сдвига с регулируемой длиной, счетчик номера зоны с первым и вторым входами, буферный регистр, регистр

сдвига, функциональный преобразователь код-код с первым и вторым входами. сумматор, датчик вибраций, экстрематор с

Изобретение относится к двигателе- строению и м. б. использовано в автомобильных двигателях. Цель изобретения - повышение мощностных показателей многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания. Устр-во дополнительно содержит соединенные последовательно датчик 1 начала отсчета, умножитель 2 частоты, счетчик 3 условного положения коленчатого вала, дешифратор 4, регистр 5 сдвига с регулируемой длиной, счетчик 6 номера зоны, буферный регистр 7, регистр 10 сдвига, функциональный преобразователь 11, счетчик 14 по модулю N и запоминающее устр-во 13 на N ячеек. Такое выполнение позволяет повысить КПД, облегчить т-рные режимы и снизить токсичность выхлопных газов путем регулировки угла опережения зажигания оптимальным образом для каждого цилиндра. 1 ил. СА5 о ю