устройство для управления подачей топлива к дизелю транспортного средства

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА К ДИЗЕЛЮ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее датчик положения педали подачи топлива и датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности управления подачей топлива к дизелю с всережимным регулятором на режимах разгона, выход датчика положения педали топлива подключен к входу дифференциатора, первому входу третьего компаратора, входу первого ключа и входу блока памяти, выход блока памяти подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, выход дифференциатора подключен к первым входам первого и второго компараторов, при этом второй вход первого компаратора подключен на нулевую точку, а второй вход второго компаратора подключен к второму входу интегратора и выходу блока вычисления рекомендуемой скорости перемещения педали, первый вход которого подключен к выходу датчика загрузки, а второй вход - к выходу блока вычисления передаточного числа коробки перадач, первый вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения коленчатого вала, а второй вход - с выходом датчика скорости автомобиля, выход первого компаратора соединен с входом элемента И, второй вход которого совместно с входом второго формирователя импульсов подключен к выходу третьего компаратора, а выход элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсов, выход элемента ИЛИ подключен на S-вход RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу второго компаратора, R-выход RS-триггера подключен на управляющий вход первого ключа, а S-выход RS-триггера соединен с первым входом интегратора, с управляющим входом блока памяти и управляющим входом второго ключа, вход которого совместно с вторым входом третьего компаратора подключен к выходу сумматора, выходы первого и второго ключей подключены на вход усилителя, выход которого соединен с входом исполнительного механизма.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам, связанным с подачей топлива к двигателю внутреннего сгорания, в частности, к дизелю транспортного средства.

Известно устройство для управления подачей топлива в двигатель. Оно содержит датчик скорости, задатчик скорости, усилитель, управляющее устройство и привод механизма топливоподачи. Его недостатком является невозможность рационального управления подачей топлива в процессе разгона.

Известно устройство управления дизельным двигателем, позволяющее управлять количеством впрыскиваемого горючего и состоящее из датчика положения педали подачи топлива, датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя, датчика давления воздуха, датчика температуры охлаждающей жидкости и воздуха, датчика воспламенения, электромагнитных клапанов и электронного блока управления.

На основании данных о частоте вращения и положении педали подачи топлива устройство определяет основное количество впрыскиваемого топлива, а затем рассчитывает поправку к этой величине на основании сигналов остальных датчиков.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность его использования для управления подачей топлива к дизелю со всережимным регулятором на режимах разгона, так как применение устройства не предотвращает выхода рейки топливного насоса при разгоне в положение максимальной подачи.

Однако известно, что вероятность выхода рейки топливного насоса в положение максимальной подачи зависит от темпа нажатия на педаль и нагрузки на двигатель (Жаров С. П. , Глазырин А. В. Влияние скорости перемещения педали управления подачей топлива на динамику и экономичность двигателя. - В сб: Диагностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей. Л. : ЛСХИ, 1989, с. 35-36). Поэтому при управлении разгоном дизеля со всережимным регулятором важно обеспечить соответствующий темп нажатия на педаль.

Цель изобретения - повышение эффективности управления подачей топлива к дизелю со всережимным регулятором на режимах разгона.

Указанная цель достигается тем, что выход датчика положения педали топлива подключен к входу дифференциатора, первому входу третьего компаратора, входу первого ключа и входу блока памяти, выход блока памяти подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора. Выход дифференциатора подключен к первым входам первого и второго компаратора, при этом второй вход первого компаратора подключен на нулевую точку, а второй вход второго компаратора подключен ко второму входу интегратора к выходу блока вычисления рекомендуемой скорости перемещения педали, первый вход которого подключен к выходу датчика загрузки, а второй вход - к выходу блока вычисления передаточного числа КПП, первый вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения коленчатого вала, а второй вход - с выходом датчика скорости автомобиля.

Выход первого компаратора соединен с входом элемента И, второй вход которого совместно с входом второго формирователя импульсов, подключен к выходу третьего компаратора, а выход элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсов. Выход элемента ИЛИ подключен на S вход R-S триггера, R - вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу второго компаратора. R выход R-S триггера подключен на управляющий вход первого ключа, а S выход R-S триггера соединен с первым входом интегратора, с управляющим входом блока памяти и с управляющим входом второго ключа, вход которого совместно со вторым входом третьего компаратора подключен к выходу сумматора, выходы первого и второго ключей подключены на вход усилителя выход которого соединен с входом исполнительного механизма.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них те же признаки, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 положения педали подачи топлива, выход которого подключен к входу дифференциатора 2, первого компаратора 3, элемента И 4, элемента ИЛИ 5, второго компаратора 6, выход которого соединен с первым формирователем импульсов 7, R-S триггера 8, первого ключа 9, второго ключа 10, третьего компаратора 11, выход которого подключен на вход второго формирователя импульсов 12, усилителя 13, выход которого подключен к исполнительному механизму 14, датчика частоты вращения коленчатого вала 15 и датчика скорости автомобиля 16, подключенных к блоку вычисления передаточного числа КПП 17, датчика загрузки автомобиля 18, соединенного с блоком 19 вычисления рекомендуемой скорости перемещения педали ()Р, соединенного с интегратором 20, блока памяти 21 и сумматора 22.

Устройство работает следующим образом. Сигнал с датчика положения педали подачи топлива 1 поступает на дифференциатор 2, который выдает на выходе сигнал пропорциональный скорости перемещения педали подачи топлива , с выхода дифференциатора 2 сигнал поступает на первые входы первого 3 и второго 6 компараторов. Одновременно с этим сигналы с датчиков частоты вращения коленчатого вала двигателя 15 и скорости автомобиля 16 поступают на входы блока 17 вычисления передаточного числа КПП (U_кп), на выходе которого сигнал пропорциональный передаточному числу КПП, который поступает на первый вход блока 19 вычисления рекомендуемой скорости перемещения педали топлива ()Р, на второй вход блока 19 поступает сигнал с датчика загрузки автомобиля 18 (G). Блок 13 вычисляет рекомендуемую скорость перемещения педали подачи топлива и на его выходе сигнал пропорциональный выражению ()Р= 15,4 U_кп-0,5G - 0,9, который поступает на второй вход второго компаратора 6.

В случае, если сигнал с дифференциатора 2 меньше сигнала с блока вычисления рекомендуемой скорости перемещения педали подачи топлива 19, сигнал с выхода второго компаратора 6 на вход первого формирователя импульсов 7 отсутствует. На R - входе R-S триггера 8 сигнала нет, ключ 9 открыт, а ключ 10 закрыт, тогда сигнал с датчика положения педали подачи топлива 1 через ключ 9 и усилитель 13 подается на исполнительный механизм 14. Второй компаратор 6 срабатывает в том случае, когда сигнал с дифференциатора 2 больше сигнала с блока 19, то есть скорость перемещения педали выше рекомендуемой. В этом случае с выхода второго компаратора 6 подается сигнал на первый формирователь импульсов 7, с выхода которого сигнал поступает на R - вход R-S триггера 8, который по этому сигналу закроет первый ключ 9 и откроет второй ключ 10.

Одновременно с этим сигнал с R-S триггера переключит блок памяти 21 в режим хранения, который запомнит начальное положение педали подачи топлива, при которой фактическая скорость перемещения педали подачи топлива превышает рекомендуемую. С выхода блока памяти 21 сигнал подается на первый вход сумматора 22. Пpи этом сигнал с блока вычисления рекомендуемой скорости перемещения педали подачи топлива поступает на вход интегратора 20, на управляемый вход которого поступает сигнал с R-S триггера 8, запуская его, с выхода интегратора 20 сигнал поступает на второй вход сумматора 22, с выхода которого управляющий сигнал через ключ 10 и усилитель 13 поступает на исполнительный механизм 14. Таким образом, на выходе сумматора формируется сигнал, который перемещает механизм управления с рекомендуемой скоростью.

Когда сигнал с выхода датчика 1 становится равным сигналу с выхода сумматора 22, третий компаратор 11 через формирователь импульсов 12 и логический элемент ИЛИ 5 переключает R-S триггер в первоначальное состояние, при этом откроется ключ 9 и закроется ключ 10 и исполнительный механизм будет перемещать рычаг управления подачей топлива пропорционально сигналу с датчика 1.

В случае, если водитель в процессе разгона отпускает педаль, сигнал на выходе дифференциатора 2 становится отрицательным, при этом первый компаратор 3 выдает сигнал на первый вход элемента И 4, на второй вход которого поступает сигнал с выхода третьего компаратора 11, в случае равенства сигналов с датчика 1 и сумматора 22. В этом случае сигнал с выхода элемента И 4 через элемент ИЛИ 5 переключает R-S триггер 8 в первоначальное положение, при котором ключ 9 откроется, а ключ 10 закроется и управляющий сигнал на исполнительный механизм будет поступать с датчика положения педали подачи топлива.

Техническим преимуществом предлагаемого устройства является сокращение расхода топлива на 2. . . 5% за счет повышения плавности разгона.