Способ регулирования угла зажигания двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1980 года по МПК F02P5/08 

1

Изобретение относится к двигателе строению, в частности к способам автоматического регулирования двигателя внутреннего сгорания, а именно к способам аналогового регулирования 5 угла зажигания двигателя внутреннего сгорания.

Известны способы регулирования угла зажигания двигателя внутреннего сгорания, заключающиеся в том, что 10 угол зажигания измеряют при помоши центробежного автомата в эависимос. ти от частоты вращения двигателя и при помощи мембранного вакуумного автомата - в зависимости от нагруз- -J5 ки двигателя f .

Недостатком таких способов является низкая точность регулирования угла зажигания из-за наличия значительного гистерезиса у механических 20 автоматов.

Известны также способы регулирования угла зажигания двигателя внутреннего сгорания, заключающиеся в том, что осуществляют запись инфор- 25 мации в аналоговое запоминающее устройство в виде произведения параметра записи и времени записи, равного времени поворота вала двигателя, на некоторый определенный угол записи, ЗО

считывают полученную информацию и , по окончанию считывания производят искрообразование 2j .

Указанные способы имеют низкую точность регулирования угла зажигания вследствие инерционности процесса регулиров-ания.

Целью изобретения являются обеспечение безынерционности и увеличение точности регулирования угла зажигания.

Поставленная цель достигается :тем, что в период времени между записью и считыванием осуществляют запоминание и еекоррекцию, а также тем, что коррекцию осуществляют -в те«чение времени, пропорционального частоте вращения вала двигателя. Кроме того, поставленная цель достигается тем, что коррекцию угла зажигания осу-дествляют по нагрузке двигателя путем изменения значения параметра записи и (или) считывания.

На фиг. 1 дана блок-схема устройства, реализующего способ регулировани:я угла зажигания двигателя внутту реннего сгорания; на фиг. 2 - зависимости угла зажигания от частоты вращения вала двигателя; на фиг.. 3 временная диаграмма процессов, поясняющая сущность предлагаемого способа; на фиг. 4 и 5 - временные диграммы.

Устройство содержит регулятор 1 угла зажигания, выполненный в виде запгминающего устройства,, управляемые ключи записи 2 и считывания 3 информации, источники 4 и 5 информации соответственно записи и считывания, логический блок 6, датчик 7 фиксированного времени коррекции, датчики 8 и 9 времени соответственно записи и считывания, датчик 10 нагрузки двигателя, силовой ключ 11.и катушку 12 зажигания.

Способ регулирования угла зажигания двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что осуществляют запись инфор1мации в аналоговое запоминающее устройство в виде произведения параметра записи и времени записи, равного времени поворота вала двигателя, на некоторый определеЕ1ный угол записи, затем осуществляют запоминание, информацию, ее коррекцию и считывание, а по окончанию считывания производят искрооОразование.

При пусковых частотах вала искрообразование осуществляется в момент времени (фиг. 3) при угловых положениях вала, соответствующих верхней мертвой точке (ВМТ) поршня. Времени t соответствует угол поворота вала &Q, который примем за начало отсчета.

При запуске (uJo UJioJ) (фиг. 2) логический блок б переключает вход ключа 11 на :еыход регулятора 1, с помощью которого осуществляется ре гулирование угла зажигания.

Один цикл работы устройства состоит из трех временных интервалов (фиг. 3) ; время записи t,равное времени поворота на некоторый угол 0,Р1 ; время считывания t .равное времени поворота вала на некоторый постоянный угол; время паузу t - время между окончанием времени зап си и началом времени считывания.

Одновременно с началом времени записи запускается датчик 7 фиксирванного времени коррекции , однако истинное время корреции является разностью t

и t

5П

ко

- t

КО ЬЛ

в течение времени записи открыт ключ 2 (фиг. 1), и в запоминающее устройство 1 вводится информация 9х„ в виде произведения некоторого значения параметра записи А и времени записи .

В качестве параметра записи А (и считывания В) может быть испол зована некоторая величина, изменяющая состояние носителя информации запоминающего устройства, Так для магнитного запоминающего устройства

(ЗУ) такой величиной может быть rianряжение, приложенное к обмотке в течение времени записи (считывания).

При записи информации в такое ЗУ в магнитном сердечнике ЗУ изменяется значение индукции. В конденсаторном и электрохимическом ЗУ параметром записи (считывания) может быть ток, осуществляющий заряд (разряд) конденсатора или перенос вещества в течение времени записи информации.

Мерой записанной информации 0 (фиг. 3)в зависимости от типа используемого ЗУ является соответственно значение индукции, заряда (напряжени и количества вещества (электричества) .

Рассмотрим три режима работы двигателя в соответствии с участками характеристики зажигания (фиг. 2).

Режим малых оборотов ( LL)Q i-O i U), ) (фиг. 2 и 3). На фиг. 3 показаны в временные диаграммы напряжений (сигналов), выpaбaтывae 4ыx соответственно датчиками записи (Vjn )i считывания (Уду ) и коррекции (УЮЭ) при малой частоте вращения вала. Поскольку время записи tjn соответствует времениповорота вала на определенный угол QijO то, очевидно, время записи обратно пропорционально частоте вращения вала. При(и),.iLU время записи , больше времени и, записанная за время записи ,„ информация б2,п(фиг. З)

., nTTSlrjcT П :::11-т/ М1ЛГЛиа :ЛТ/ Ст LJ

сплошная линия 1 запоминается и сохраняется в ЗУ До прихода сигнала о начале времени считывания, после чего открывается ключ считывания и осуществляется считывание информации из носителя ЗУ под.действием параметра считывания в течение времени выборки tjj . В момент окончания выборки t осуществляется искрообразовани при фиксированных значениях параметров записи и считывания (А и В) момент искрообразования может быть совмещен с начальным моментом искрообразования. Угол опережения зажигания при этом равен нулю.

Особенностью способа является то, что при неизменных параметрах записи и считывания (А и В) и отсутствия коррекции количества записанной информации, угол зажигания постоянен и не зависит от частоты вращения вала. Это позволяет сформировать горизонтальные участки характеристик зажигания (фиг. 2) для малых частот вращения вала Ы LU) i.U)i

Режим средних оборотов (tjj,)} (фиг. 2 и 4). При увеличении угловой частоты вала Ы время записи t уменьшается и при частоте LO/ становится равнь1м времени При дальнейшем увеличении ы в,озникает и пропорционально возрастает время коррекции t , равное jcaK было указано, разносВ течение дрети времени Суд и t

jn

65 мени коррекции t осуществляется частичное считывание информации, з писанной во время записи, в количе ве, пропорциональном времени корре ции, т.е. частоте вращения вала дв гателя, в качестве параметров корр ции удобно использовать параметр считывания в, так как в этом слу чае осуществления коррекции исполь ется ключ считывания и нет необход мости введения в схему отдельного ключа коррекции. По окончании времени коррекции оставшаяся в ЗУ информация запоминается и сохраняется до началу вре мени считывания (выборки), после ч го вновь открывается ключ считывания и осуществляется окончательная выборка информации. В момент окончания выборки подается сигнал на искрообразование, Нетрудно видеть, что угол опережения зажигания тем больше, чем больше время коррекции t, которое, в свою очередь, пропорционально чдстоте вращения вала UJ . Из приведенного следует, что за висимость Q (w)-rxapaктepиcтикa зажи гания - в рассматриваемом режиме линейна (фиг. 2). В качестве примера рассмотрим математическое описание процессов применительно к магнитному аналого вому запоминающему устройству. Пусть магнитное ЗУ содержит в своем составе магнитный сердечник сечением S и обмотками записи, коррекции и считывания с числами витков соответственно w В соответствии с интегральным законом электромагнитной индукции для сердечника с обмоткой можно записать где л В - приращение магнитной индукции;среднее значение приложе ного к обмотке напряжени время приложения напряже ния; число витков обмотки; сечение сердечника. В качестве меры количества информации принимает приращение индукции ЛВ, а в качестве параметров записи, коррекции, и считывания соответствующие напряжения Vy , /л , УОЦ . Для процессов записи, коррекции и считывания (выборки) можно записать время записи, к рекции и выборк з приведенного выше следует,что , -4Bu b.Bj, . Принимая во внимание, , получим OL. k UCH - Здесь Э(, и бъп - угол поворота ала за время выборки и записи сответственно. Учитывая, что© 0,,v -б,, где 0 - угол опережения ажигания и угол поворота ала от начала выборки до начала тсчета QQ , а также полагая, что ля коррекции можно использовать араметр и обмотку считывания, будем меть: Q ,a), (2)i В рассмотренном выше режиме малых частот вращения вала величина t| отрицательная и логический блок нб открывает ключ коррекции (считывания) что равносильно тому, что величина 11, в формуле 2 равна нулю е, -bE.Q . сч ьп При этом нетрудно видеть, угол зажигания- постоянен и не зависит от . частоты вращения вала двигателя. Для второго режима, когда t О формулу 2 можно представить в виде ve,, w откуда следует, что зависимость )) линейна и угол опережения зажигания пропорционален частоте вращения вала U . Режим больших оборотов вала двигателя (U)bL)a} (фиг. 2 и 5) . В этом режиме время коррекции занимает все время, паузы t( tq или г. п 9п/ 5 Подставим (5) в управление (2) получим: - . , , @,0 . .Q , П1 U,.. W,r, Ы П1 , гдё ©п угол поворота вала за время паузы. Из выражения (6) следует, что в режиме больших оборотов угол опережения зажигания также не зависит от частоты вращения вала двигателя. Из приведенного следует, что полученая зависимость 9(го) соответствует характеристике зажигания - линия 1. (фиг. 2). Из уравнений (2, 4 и 6) следует также, что изменением значения параметра записи Vojj-, и (или) считывания характеристика может быть смещена вертикально вверх и вниз, что позволяет осуществлять коррекцию углов зажигания по различным параметрам двигателя, и, в частности, по нагрузке, как это показано пунктиром на фиг. 2 И 3.

Предлагаемый способ обеспечивает безинерционность регулирования, так как в устройстве нет инерционных , эле-ентов, а также высокую термостабильность и стабильность работы устройства во времени ввиду того, что погрешности преобразования информации, вызванные изменениями характеристик ЗУ и возникающие при записи информации, полностью компенсируются при ее считывании.

Формула изобретения i

1. Способ регулирования угла зажигания двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что осуИествляют запись информации в аналоговое запоминающее устройство в виде произведения параметра записи и времени записи, равного времени поворота вала двигателя на некотбрый определенный угол записи, считывают полученную информацию и по окончании считывания производят йскро:образование, отличающи й с я тем, что, с целью обеспечения безинерционность и увеличение точности регулирования угла зажигания, в период времени между записью и считыванием осуществляют запоминание информации и ее коррекцию.

2.Способ по По 1, отличающий, с я тем, что коррекцию осуществляют в течение времени, ripoпорционального частоте вращения вала двигателя.

3.Способ по пи. 1 и 2, отличающийся тем, что коррекцию угла зажигания осуществляют

по нагрузке двигателя путем изменени значения параметра записи и (или) считывания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3935843, кл. 123-117, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2593912/06,

кл. F 02 Р 5/08, 1978 (прототип).

и

Ш

1-fOg(,

1/е./

II Ш

о;.

Фиг. 2