Система управления впрыском топлива двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02D5/02 

Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для элек ронного управления впрыском топлива в двигателях внутреннего сгорания. Известна система управления впры ком топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащая по меньшей мере одну электромагнитную Лорсунку, усилитель мощности, преобразователь импульсов, датчики режимных парамет ров, хронирующий конденсатор и запускающую цепь с датчиком стартовых импульсов, причем электромагнитная форсунка через усилитель мощности подключена к преобразователю импуль сов, к которому присоединены датчики режимных параметров, хронирующий конденсатор и запускающая цепь с датчиком стартовых импульсов ij . Однако известная система характе ризуется невысокой точностью дозирования вследствие влияния на управ ление впрыском топлива синфазных по мех и недостаточной термостабильнос ти напряжения смещения, подаваемого на базы транзисторов. Цель изобретения - повышение точ ности дозирования впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания. Поставленная цель достигается тем, что система управления впрыс- . ком топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащая по меньшей мере одну электромагнитную форсунку, усилитель мощности, преобразователь импульсов, датчики режимных парамет ров, хронирующий конденсатор и запускающую цепь с датчиком стартовых импульсов, причем электромагнитная форсунка через усилитель мощности подключена к преобразователю импульсов, к KOTopoiviy присоединены датчики режимных параметров, хронирующий конденсатор и запускающая цепь с датчиком стартовых импульсов, дополнительно снабжена аналоговым переключателем, триггером и формирователем начальной установки системы, выполненным в виде первого полевого транзистора, к истоку которого через последовательно соединенные конденсатор и диод подключен транзистор, а преобразователь импульсов выполнен в виде дифференциального усилителя с цепями положительной и отрицательной обратных связей, причем датчики режимных параметров -подключены к дифференциальному усилителю через затворы второго и третьего полевых транзисторов, в цепь положительной обратной связи включены последовательно второй и третий полевые транзисторы, между которыми подсоединен аналоговый переключатель, связанный через нулевой вход триггера с выходом запускающей цепи, а формирователь начальной установки системы подключен между единичным входом триггера и выходом дифференциального усилителя. При этом в цепь отрицательной обратной связи дифференциального усилителя включен термовыключатель. На чертеже представлена электрическая схема системы управления впрыском топлива двигателя внутреннего сгорания. Система управления впрыском топлива содержит по меньшей мере одну электромагнитную форсунку 1, усилитель мощности 2, преобразователь импульсов, выполненный в виде дифференциального усилителя 3, датчики 4 и 5 режимных параметров, хронирующий конденсатор 6 и запускающую цепь 7 с датчиком 8 стартовых импульсов . Усилитель мощности 2 выполнен в виде транзистора, подключенного эмиттером к питанию электромагнитнойфорсунки 1, параллельно которой обратной полярностью включен диод 9. Дифференциальный усилитель 3 имеет инвертирующий 10 и неинвертирую- щий 11 входы, а также снабжен цепями положительной 12 и отрицательной 13 обратных связей. Между инвертирующим входом 10 и землей установлен хронирующий конденсатор б, а в цепь 12 положительной обратной связи дифференциального усилителя 3 включены второй 14 и третий 15 полевые транзисторы с соответствующими затворами 16 и 17, к которым подключены датчики 4 и 5 режимных параметров. Между зaтвopa ш 16 и 17 и соответствующими стоками второго 14 и третьего 15 полевых транзисторов установлены конденсаторы 18 и 19. В цепь, соединяющую сток второго полевого транзистора 14 и исток третьего полевого транзисьтора 15, введен аналоговый переключатель 20, состоящий из четвертого полевого транзистора 21, диода 22, включенного последовательно затвору четверто-го полевого транзистора 21, конденсатора 23, присоединенного параллельно диоду 22, транзистора 24 и резисторов 25-27. Следовательно, каждый из полевых транзисторов 14 и 15 включен в одно из двух плечей делителя напряжения, образованного между выходом дифференциального усилителя 3 и неинвертирующим его входом 11, а в разрыв цепи между плечами делителя напряжения введен аналоговый переключатель 20. Запускающая цепь 7 кроме датчика 8 стартовых импульсов, взаимодействующего со штифтом 28 на венце маховика 29 коленчатого вала двигателя, содержит также усилитель 30 и триггер 31, нулевой вход 32 которого присоединен к усилителю 30, а

выход через резистор 21 - с транзистором 24 аналогового переключателя 20, присоединяю1чего запускающую цепь 7 к дифференциальному усилителю 3.

В цепь 13 отрицательной обратной связи дифференциального усилителя 3 включены последовательно резисторы 33 и 34, а параллельно резистору 34 подсоединен термовыключатель 35.

Между выходом дифференциального усилителя 3 и единичным входом 36 триггера 31 подключен формирова- тель 37 начальной установки системы который состоит из первого полевого транзистора 38, включенного в цепь его нагрузки, резистора 39, присоединенных к истоку первого полевого транзистора 38 конденсатора 40, резистора 41 и диода 42, соединенного с базой транзистора 43, режим работы которого задается резисторами 4447. Выход транзистора 43 подключен к единичному входу 36 триггера 31. Система подключена к источнику питания постоянного тока (на чертеже не показан).

Система управления впрыском топлива работает следующим образом.

При вращении маховика 29 коленчатого вала двигателя штифт 28 взаимодействует с датчиком 8, возбуждая стартовые импульсы, которые усиливаются в усилителе 30 и передаются на нулевой вход 32 триггера 31, переключая триггер из состояния О в состояние 1, тем самым запуская систему. Перепад напряжения с триггера 31 переключает транзистор 24, который через диод 22 открывает р -п переход транзистора 21. Конденсатор 23 способствует снятию заряда с затвора транзистора 21. Резистор 25 задает ток транзистора 24, резистор 26 задает запирающее смещение на базу, а резистор 27 ограничивает ток базы транзистора 24.

Датчики 4 и 5 режимных параметров управляют изменением сопротивления плечей делителя напряжения, образованного между выходом дифференциального усилителя 3 и неинвертирующего его входа 11. осле переключения аналогового переключателя 20 сопротивление его р -.h перехода резко уменьшается. На неинвертирующий вход 11 дифференциального усилителя 3 поступает опорное напряжение, которое сравнивается с потенциалом зарйда хронирующего конденсатора 6, подаваемого на инвертирующий вход 1

в результате сравнения напряжений на выходе дифференциального усилителя 3 формируется стабильный по времени и помехоустойчивый управляющий прямоугольный импульс с крутыми передним и задним Фронтами, который передается через усилитель мощности 2 на электромагнитную Форсунку 1. Длительность управляющего импульса, определяющая расход топлива через электромагнитную Форсунку 1, зависит от мгновенных значений сопротивления плечей делителя напряжения, в которые включены управляемые датчиками 4 и 5 режимных параметров второй 14 и. третий 15 полевые транзисторы, от сопротивления открытого р-п перехода аналогового переключателя 20, от настройки резисторов 33 и 34 и положения термовыключателя 35.

Прямоугольный импульс с выхода дифференциального усилителя 3 подается также на затвор первого полевого транзистора 38, в цепи нагрузки которого на конденсаторе 40 и резиторе 41 импульс укорачивается, выделяется пик заднего Лронта и через диод 42 подается на вход транзистора 43, где этот пик усилийается и поступает далее на единичный вход 36 триггера 31. В конце каждого цикла впрыска триггер 31 устанавливается в положение О для Формирования очередного управляющего импульса.

После прогрева двигателя после запуска срабатывает термовыключатель 35, замыкая резистор 34 и уменшая тем самым длительность управляющего импульса на электромагнитную форсунку 1. Настройкой-резистора 33 корректируют длительность управляю,щего импульса на режимах холостого хода двигателя.

Предложенная система управления впрыском топлива двигателя позволяет заметно повысить точность дозирования подачи топлива вследствие обеспечения благоприятной Формы управляющего импульса, его высокой стабильности по времени и термостабильности, а также повышения помехаустойчивости импульса, поступающего на электромагнитную форсунку. Включение в цепь отрицательной обратной связи дифференциального усилителя двух резисторов и термовыключателя обеспечивает получение управляюи1его импульса необходимой длительности н режиме холостого хода и при различном тепловом состоянии двигателя.

/3

35 tC

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВПРЫСКОМ .ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая по меньшей мере одну электромагнитную форсунку, усилитель мошности, преобразователь импульсов, датчики режимных параметров, хронирующий конденсатор и запускающую цепь с датчиком стартовых импульсов, причем электромагнитная форсунка через усилитель мощности подключена К преобразователю импульсов, ,к которому присоединены датчики режимных параметров, хронирующий конденсатор и запускающая цепь с датчиком стартовых-импульсов, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности дозирования впрыска топлива, система дополнительно снабжена аналоговым переключателем, триггером и Аорьдарователем начальной установки системы, выполненным в виде первого полевого транзистора, к истоку которого через последовательно соединенные конденсатор и диод подключен транзистор, а преобразователь импульсов выполнен в виде дифференциального усилителя с цепями положительной и отрицательной обратных связей, причем датчики режимных параметров подключены к дифференциальному усилителю, через затворы второго и третьего полевых транзисторов, в цепь положительной обратной связи включены последовательно второй и третий поле- вые транзисторы, между которыми подсоединен аналоговый переключатель связанный через нулевой вход триггера с выходом запускгиощей цепи, а формирователь начальной установки системы подключен между единичным входом триггера и выходом дифференциального усилителя. 2. Система по п. 1, ли чающаяся тем, что,в цепь отрицательной обратной связи дифференциального усилителявключен термовыключатель.