SU1745133A3

SU1745133A3 - Устройство регулировани угла опережени

Info

Publication number: SU1745133A3
Application number: SU914873668A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Лут; Сергей Михайлович Столяров; Александр Петрович Дьяконов
Original assignee: А.И.Лут, С.М.Стол ров и А.П.Дь конов
Priority date: 1991-09-17
Filing date: 1991-09-17
Publication date: 1992-06-30

Abstract

Изобретение относитс к тепловым двигател м , в частности к двигател м внутреннего сгорани дл оптимизации угла опережени зажигани в ДВС. Устройство содержит датчик 1 сигнала вибраций с выходным процессором 2. сглаживающий фильтр 3, 2 компаратора 4, 5, арифметическое устройство 9, регул тор 12 равномерного управлени моментом зажигани , преобразователь 11 частота - напр жение, входную 10 и выходную 13 клеммы, одновибратор 6. пропорциональный формирователь 7 динамики сигнала восстановлени . 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности, в устройствах оптимизации угла опережения зажигания.

Известно устройство для регулирования угла опережения зажигания, представляющее собой электронный октан-корректор, содержащий управляемый формирователь временной задержки и потенциометрический регулятор.

Однако такое устройство требует постоянной корректировки времени задержки сигнала в зависимости от применяемого октанового числа топлива, нагрузки на двигатель, температуры всасываемого воздуха и т.д. Такая корректировка осуществляется водителем вручную, во время движения автомобиля, что приводит к повышенному расходу топлива, снижению динамических характеристик двигателя, его перегреву. При этом угол опережения зажигания во всем диапазоне частот вращения оптимизировать невозможно, что является дополнительным фактором, влияющим на безопасность движения автомобиля.

Известно устройство контроля и распределения моментов зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащее датчик вибраций, последовательно соединенный с выходным процессором датчика, сглаживающим фильтром и компаратором, вход которого подключен к общей точке соединения выходного процессора и сглаживающего фильтра, преобразователь частота напряжение, последовательно соединенные с регулятором равномерного управления моментом зажигания, входы которых соединены с входной клеммой, а арифметическое устройство последовательно соединено с регулятором равномерного управления моментом зажигания и выходной клеммой.

Недостатком этого устройства является высокая инерционность системы регулирования угла опережения зажигания в динамических режимах работы двигателя и низкая точность процесса восстановления системы в исходное состояние.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности регулирования углов опережения зажигания на переходных режимах работы двигателя внутреннего сгорания.

. Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля и распределения моментов зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащее датчик вибраций, последовательно соединенный с выходным процессором датчика, сглаживающим фильтром и компаратором, вход которого подключен к общей точке соединения выходного процессора датчика и сглаживающего фильтра, преобразователь частота напряжение последовательно соединен с регулятором равномерного управления моментом зажигания, входы которых соединены с входной клеммой, арифметическое устройство, последовательно соединенное с регулятором равномерного управления моментом зажигания и выходной клеммой, введены одновибратор, вход которого соединен с выходом первого компаратора, выходом - с общей точкой соединения первых входов пропорционального формирователя динамики сигнала восстановления и формирователя сигнала прямого преобразования, общая точка вторых входов этих формирователей соединена с выходом второго компаратора. выходы которых соответственно соединены с первым и вторым входами арифметического устройства. Третий вход пропорционального формирователя динамики сигнала восстановления соединен с входной клеммой. Первый вход второго компаратора включен к общим точкам соединения первого компаратора и выходного процессора с сглаживающим фильтром, второй вход второго компаратора подключен к общей точке соединения входа первого компаратора и выхода сглаживающего фильтра.

Пропорциональный формирователь динамики сигнала восстановления содержит логический модуль, включающий инвертор, последовательно соединенный с элементом И, второй вход которого соединен с одновибратором, а выходом - с интегратором с начальной установкой и регулируемым одновибратором, формирователь сигнала сброса интегратора, вход которого соединен с выходом регулируемого одновибратора. Входы формирователя сигнала сброса интегратора и регулируемого одновибратора соединены с входной клеммой, инвертор логического модуля соединен с выходом второго компаратора.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства: на фиг.2 -схема пропорционального формирователя динамики сигнала восстановления; на фиг.З - временные диаграммы измерения параметров импульса детонации; на фиг.4 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство оптимизации угла опережения зажигания двигателя внутреннего сгорания содержит установленный на двигателе вблизи свечи зажигания датчик 1 вибраций, последовательно включенный с выходным процессором датчика 2, сглаживающим фильтром 3 и вторым входом первого компаратора 4, первый вход которого ности регулирования углов опережения зажигания на переходных режимах работы двигателя внутреннего сгорания, в него дополнительно введены одновибратор, пропорциональный формирователь динамики сигнала восстановления, формирователь сигнала прямого преобразования, второй компаратор, при этом одновибратор входом соединен с выходом первого компаратора, выходом - с общей точкой соединения первых входов пропорционального формирователя динамики сигнала восстановления и формирователя сигнала прямого преобразования, общая точка вторых входов этих формирователей соединена с выходом второго компаратора, а их выходы соответственно соединены с первыми вторым входами арифметического устройства, третий вход пропорциональногоформировате20ля динамики сигнала восстановления соединен с входной клеммой, первый вход .второго компаратора соединен с вторым входом первого компаратора, второй вход второго компаратора подключен к первому входу первого компаратора.

2. Устройство по п.1, от л ичающеес я тем, что пропорциональный формирователь динамики сигнала восстановления содержит логический модуль, интегратор с начальной установкой, регулируемый одновибратор и формирователь сигнала сброса интегратора, при этом логический модуль включает инвертор, последовательно соединенный с элементом И, второй вход ко35 торого соединен с первым входом пропорционального формирователя динамики сигнала восстановления, а выход - с интегратором с начальной установкой, выход которого соединен с входом регулируемого 40 одновибратора, вход формирователя сигнала сброса интегратора соединен с выходом регулируемого одновибратора, входы формирователя сигнала сброса интегратора й регулируемого одновибратора соединены с третьим входом пропорционального формирователя динамики, инвертор логического сигнала восстановления, вход инвертора логического модуля соединен с вторым входом пропорционального формирователя диный интенсивности детонационного процесса (фиг.4д). Импульсы восстановления, поступающие из пропорционального формирователя 7 динамики сигнала восстановления используются в арифметическом устройстве 9 для восстановления значения выходного постоянного сигнала, соответствующего отсутствию детонации или меньшей ее интенсивности (фиг.4д). Регулятор 12 равномерного управления моментом зажигания, используя сигнал зажигания и выходное напряжение преобразователя 11 частота - напряжение, пропорциональное частоте вращения вала, с клеммы 10, а также выходное напряжение арифметического ус- 15 тройства 9, вносит задержку положительного фронта своего выходного сигнала (фиг.4е). Задержка, вносимая в сигнал зажигания, имеет оптимальную величину, необходимую для устранения детонации, существующей в текущий момент.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить быстродействие и точность регулирования углов опережения зажигания на переходных режимах работы двигателя, что позволяет экономить топливо, применять его в широком диапазоне октановых чисел без дополнительной регулировки, увеличить ресурс двигателя, снизить токсичность выхлопных газов.

Claims

Формула изобретения

1. Устройство регулирования угла опережения зажигания двигателя внутреннего . сгорания, содержащее датчик вибраций, последовательно соединенный с выходным процессором датчика, сглаживающим фильтром и первым компаратором, второй вход которого подключен к общей точке соединения выходного процессора датчика и сглаживающего фильтра, преобразователь частота - напряжение, последовательно соединенный с регулятором равномерного упт равления моментом зажигания, входы которых соединены с входной клеммой, арифметическое устройство последовательно соединено с регулятором равномерного управления моментом зажигания и выходной клеммой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,’ с целью повышения быстродействия и точ- 50 намики сигнала восстановления.

5 1745133 подключен к общей точке соединения выходного процессора датчика 2 и сглаживающего фильтра 3, второй компаратор 5, первый вход которого подключен к общим точкам соединения первого компаратора 4 5 и выходного процессора датчика со сглаживающим фильтром 3, а второй вход подключен к общей точке соединения второго входа первого компаратора 4 и выхода сглаживающего фильтра 3, одновибратор 6, 10 вход которого соединен с выходом первого компаратора 4, выходом - с общей точкой соединения первых входов пропорционального формирователя 7 динамики сигнала восстановления и формирователя 8 сигнала 15 прямого преобразования, представляющего логический элемент И, общая точка вторых входов этих формирователей соединена с выходом второго компаратора 5, выходы которых соответственно соединены с пер- 20 вым и вторым входами арифметического устройства 9. Третий вход пропорционального формирователя 7 динамики сигнала восстановления соединен с входной клеммой 10, подключаемой к прерывателю дви- 25 гателя. Преобразователь 11 частота напряжение последовательно соединен с регулятором 12 равномерного управления . моментом зажигания, входы которого соединены с входной клеммой 10. Арифмётиче- 30 ское устройство 9 последовательно соединено с регулятором 11 равномерногоуправления моментом зажигания и выходной клеммой 13, подключаемой к свече зажигания двигателя черёз силовой ключ и 35 катушку зажигания (не показаны). Пропорциональный формирователь 7 динамики сигнала восстановления может быть выполнен в виде (фиг.2) логического модуля 14, включающего инвертор 15, последователь- 40 но соединенного с элементом И 16, второй . вход которого соединен с одновибратором 6, интегратором 11 с начальной установкой 'и регулируемым одновибратором 18. Устройство содержит также формирователь 19 45 сигнала сброса интегратора, вход которого соединен с· выходом регулируемого одновибратора 18. Формирователь 19 сигнала сброса интегратора и регулируемый одновибратор 18 имеют входы, соединенные с 50 входной клеммой 10.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал вибрации с датчика 1 вибраций поступает на выходной процессор датчика 55 2, где происходит его усиленне й выпрямление. Выпрямленный сигнал поступает на сглаживающий фильтр 3, первый компаратор 4 и второй аналоговый компаратор 5. Сглаживающий фильтр 3 формирует огиба ющую выпрямленного сигнала вибраций, значение огибающей используется как опорное для компараторов 4 и 5. Пороги срабатывания этих компараторов различаются (фиг.За), следовательно,, выходной сигнал второго компаратора 5 запаздывает по отношению к выходному сигналу первого компаратора 4 (фиг.36, в). Нарастающий фронт выходного сигнала первого компаратора 4 используется для запуска прецизионного одновибратора 6, который вырабатывает измерительный импульс (фиг.Зг).

В формирователе 8 сигнала прямого преобразования измерительный импульс и импульс из второго компаратора 5 используется для выработки импульса совпадения (фиг.Зд), длительность которого пропорциональна крутизне фронта сигнала вибрации. Такая зависимость позволяет определить интенсивность детонационного' процесса сгорания топлива в двигателе внутреннего сгорания. Импульс совпадения подается в арифметическое устройство 9. В пропорциональном формирователе 7 динамики сигнала восстановления измерительный импульс и импульс второго компаратора 5 используется логическим модулем 14. Для формирования импульса крутизны импульс компаратора 5 инвертируется в инверторе 15 и сравнивается в элементе И 16 с измерительным импульсом (фиг.Зе). Длительность этого импульса обратно пропорциональна крутизне фронта сигнала вибрации. Длительность импульса крутизны используется для установления скорости восстановления угла опережения зажигания в сторону начальных значений после подавления или умень- шения детонации.

На пропорциональный формирователь 7 динамики сигнала восстановления также поступают импульсы сигнала зажигания через входную клемму 10 (фиг.4а). Импульсы крутизны накапливаются в интеграторе с начальной установкой 17 (фиг.4б). При отрицательном фронте сигнала зажигания регулируемый одновибратор 18 вырабатывает импульс восстановления. Выходное напряжение интегратора'17 определяет.длительность импульса одновибратора 18. По окончании импульса восстановления интегратор 17 сбрасывается в начальное состояние формирователем 19 сигнала сброса интегратора (фиг,4б, в). Импульсы регулируемого одновибратора 18 (импульсы восстановления) поступают на арифметическое устройство 9. Импульсы совпадения, поступающие из формирователя 8 сигнала прямого преобразования в арифметическом устройстве 9 (фиг.4), преобразуются в постоянный выходной сигнал, пропорциональ1745133

Фиг. 4