Система питания бензинового двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02D41/32 

Изобретение относится к двигателест- роению, в частности к системам впрыска топлива бензиновых ДВС с электронным управлением, и может быть использовано для регулирования мощности двигателя отключением рабочих циклов.

Известно устройство для самоконтроля работы системы впрыска бензина по заявке ФРГ № 3238752, кл. F 02 D 5/00, опублик. 26.04.84, Основным элементом устройства является триггерная опрокидывающая ступень, на входы которой синхронно подводятся сигналы от формирователя импульсов впрыска топлива и от исполнительного элемента - электромагнита форсунки. Если синхронность импульсов нарушается или возникает пропуск импульсов впрыска, или самопроизвольный впрыск, то опрокидывающая ступень переходит в токопроводящее состояние, и на щитке водителя загорается сигнальная лампочка.

Данное устройство дает возможность осуществить самоконтроль технического состояния ..электронной системы импульсного впрыска в впускные каналы ДВС.

Однако устройство при нормальной работе электронного блока не предусматривает контроль подтекания топлива при попадании инородных частиц между якорем электромагнита и основанием жиклера, что особенно актуально для отечественных форсунок с плоским якорем.

Известна система управления мощностью двигателя внутреннего сгорания, содержащая электромагнитную форсунку и электронное устройство управления, включающее датчик частоты вращения (синхронизации), датчик нагрузки, счетчик, преобразователь, запоминающее устройство, программируемый таймер, усилитель с подключенными к нему форсунками, подсоединенными к топливной магистрали. Причем датчики частоты вращения и нагрузки двигателя соединены соответственно со счетчиком и преобразователем, выходы которых соединены с запоминающим устройством. Выход запоминающего устройства соединен с информационным входом таймера, выход которого подключен к электромагнитному приводу форсунки через усилитель.

Однако известная система не имеет функции непрерывного контроля за работой форсунок, а также функции отключения неисправной форсунки (под отключением форсунки подразумевается прекращение подачи топлива.

Целью предполагаемого изобретения является облегчение диагностики системы питания ДВС с впрыском топлива путем непрерывного контроля работы форсунки, а также отключения неисправной форсунки. Поставленная цель достигается тем, что система питания бензинового ДВС, содержащая электронное устройство управления и форсунку, электромагнитный привод которой подключен к выходу электронного устройства управления согласно изобретению снабжена устройством непрерыв0 ного контроля впрыска топлива, которое включает в себя оптопару (излучатель-приемник), установленную в отверстиях, выполненных в дорезьбовой соединительной части форсунки так, что их оптическая ось

5 расположена на пересечении циклически образующегося при впрыске потока топлива от форсунки, частотный дискриминатор, запорный электронный клапан и индикатор неисправности форсунки, при этом

0 один из входов частотного дискриминатора соединен с приемником оптопары, второй вход соединен с синхронизирующим выходом электронного устройства управления, а выход связан с приводом электро5 магнитного клапана и индикатором неисправности форсунки. Кроме того, частотный дискриминатор содержит два триггера, элемент задержки, инвертор, элемейт ИЛИ. Индикатор неисправности форсунки

Q расположен на приборном щитке автомобиля, а электромагнитный клапан установлен в трубопроводе непосредственно перед форсункой.

Благодаря наличию новых для данной

5 системы блоков - оптопары, состоящей из излучателя и приемника, дискриминатора, запорного электромагнитного клапана, индикатора неисправности, их взаимосвязи, а также их связи с другими элементами изве0

стной системы обеспечивается выполнение

системой новой функции - непрерывный контроль работы форсунки, а также отключение неисправности форсунки, что приводит к облегчению диагностики систем

5 питания ДВС с впрыском топлива. При неисправности форсунки на приборном щитке водителя загорается индикатор, указывающий какая форсунка неисправна, а затем неисправная форсурка отключается от топQ ливной магистрали запорным электромагнитным клапаном.

На фиг. 1 изображена структурная схема системы питания бензиновых ДВС; на фиг. 2 - структурная схема частотного дискриминатора; на фиг. 3 - диаграмма сигналов, поясняющие работу частотного дискриминатора; на фиг. 4 - размещение оптопары на соединительной части форсунки; на фиг. 5 - размещение форсунки во впускном патрубке ДВС,

5

Система питания (см. фиг, 1) содержит запорный электромагнитный клапан 2, соединенный посредством трубопровода 1 с электромагнитной форсункой 3, электронное устройство 4 управления, включающее датчик 5 частоты вращения (синхронизации), датчик 6 нагрузки, счетчик 7, преобразователь 8, запоминающее устройство 9, программируемый таймер 10, усилитель 11, формирующее сигнал управления форсункой, частотный дискриминатор 12, индикатор 13 неисправности форсунки, оптопару, состоящую из излучателя 14 и приемника 15. Первый вход частотного дискриминатора 12 соединен с выходом приемника 16, а второй вход - с синхронизирующим выходом электронного устройства 4. Выход частотного дискриминатора 12 подключен к. запорному электромагнитному клапану 2 и индикатору 13.

На фиг. 2 изображена структурная схема частотного дискриминатора 12,содержащего первый и второй D-триггеры 18 и 19, элемент задержки 20, инвертор 21 и элемент ИЛИ 22, D-входы триггеров объедине- ны и яаляются первым входом дискриминатора 12, второй вход которого является С-входом первого D-триггера 18, объединенного с С-входом второго 0-триг- гера 19 через элемент задержки 20, выход первого D-триггера 18 подключен через инвертор 21 к первому входу элемента ИЛИ 22, выход второго D-триггера 19 подключен ко второму входу элемента ИЛИ 22, выход которого является выходом дискриминатора 12. Диаграммы, поясчяющие принцип работы дискриминатора 12, показаны на фиг. 3.

Оптопара (излучатель 14 -- приемник 15) установлены в соосных отверстиях, которые выполнены в дорезьбовой соединительной части 23 форсунки 3, как показано на фиг. 4, Излучатель 14 оптически связан с приемником 15 по линии, перпендикулярной струе топлива. Крепятся излучатель и приемник в указанных отверстиях с помощью эпоксид- ното или т, п. клея, а выводы подсоединяются к малогабаритному разъему, который соединен с электронным блоком управления 4.

Форсунка 3 установлена во впускном трубопроводе ДВС 24 (фиг. 5) с помощью резьбового соединения. Индикатор неисправности 13 устанавливается на приборном щитке автомобиля.

Работает система следующим образом. Электронное устройство управления 4 (1) формирует сигнал управления электромагнитной форсункой. Этот же сигнал является синхронизирующим для частотного дискриминатора 12, При исправной работе форсунок триггер 18 будет находиться в состоянии логической 1, т. к. к моменту прихода синхроимпульса на D-входе триггера 18 5 присутствует уровень логической 1 с приемника, как видно из диаграмм (см. фиг. 3). Сигнал логической 1 инвертируется элементом 21 и обеспечивает логический О, на первом входе элемента ИЛИ 22. Задер0 жанный синхроимпульс устанавливает триггер 19 в состояние логического О. Два логических нуля на входах элемента ИЛИ 22 обеспечивают логический О на его выходе (как видно из диаграмм фиг. 3). В случае

5 пропуска впрыска топлива триггер 19 устанавливается в состояние логической 1. Сигнал с выхода триггера 19 поступает на второй вход элемента ИЛИ 22 и обеспечивает логическую единицу по входе элемента

0 ИЛИ 22.

Следовательно включается индикатор неисправности форсунки 13 на приборном щитке и срабатывает запорный электромагнитный клапан 3, установленный перед фор5 сумкой, который отсекает подачу топлива к форсунке.

В случае неисправности форсунки, приведшему к непрерывному впрыску топлива, триггер 18 устанавливается в

0 состояние логического О. Сигнал с выхода триггера 18, пройдя через инвертор 21, поступает в виде уровня логической 1 на первый вход элемента ИЛИ 22, что обеспечивает логиче5 скую 1 на его выходе. Следовательно включается индикатор неисправности 13 и срабатывает запорный электромагнитный клапан 3. Задержка синхроимпульса осуществляется на время,

п которое не меньше времени трогания и перелета якоря форсунки и не больше длительности импульса впрыска.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет осущестс вить непрерывный контроль за работой форсунок, отключать их в случае неисправ- . ности, что в результате приводит к облегчению диагностики системы питания ДВС с впрыском топлива,

Формула изобретения

1. Система питания бензинового двигателя внутреннего сгорания, содержащая топливопровод, форсунку с электромагнитным приводом, имеющую канал подачи топлива, соединенный с топливопроводом, электронное устройство управления, выход которого подключен к электромагнитному приводу форсунки, о т л и ч а ю щ з я с я тем,

что, с целью повышения надежности, система снабжена устройством контроля впрыска топлива, выполненным в виде оптической пары излучателя - приемник, частотным дискриминатором с двумя входа- ми, первый из которых соединен с приемником оптической пары, запорным электромагнитным клапаном, установленным в топливопроводе, и индикатором неисправности форсунки, блок управления выполнен с выходом синхронизации, соединенным с вторым входом частотного дискриминатора, а корпус форсунки - с отверстиями, расположенными на оси, пересекающий канал подачи топлива, при- чем излучатель и приемник оптической пары установлены в отверстиях корпуса форсунки, а к выходу частотного дискриминатора подключены привод запорного электромагнитного клапана и индикатор неисправности.

2.Система по п. 1, отличающая- с я тем, что частотный дискриминатор выполнен в виде двух D-триггеров, элемента задержки, инвертора и элемента ИЛИ с двумя входами, причем информационные входы триггеров соединены между собой и подключены к приемнику оптической пары, тактовый вход первого триггера соединен с выходом синхронизации устройства управления и через элемент задержки - с тактовым входом второго триггера, один вход элемента ИЛИ подключен к выходу первого триггера через инвертор, другой вход к выходу второго триггера, а выход - к приводу запорного электромагнитного клапана и индикатору неисправности форсунки.

3.Система по пп. 1и2, отличающаяся тем, что запорный электромагнитный клапан установлен в топливопроводе непосредственно перед форсункой.

Сг/нж/эо )6Ct,/ за#е/ Јег+/мб(&

Использование: регулирование мощности двигателя внутреннего сгорания отключением рабочих циклов. Сущность изобретения: система питания содержит запорный электромагнитный клапан 2, соединенный посредством трубопровода 1 с электромагнитной форсункой 3, электронное устройство 4 управления, включающее датчик 5 частоты вращения, датчик б нагрузки, счетчик 7, преобразователь 8, запоминающее устройство 9, программируемый таймер 10, усилитель 11. частотный дискриминатор 12, индикатор 13 неисправности форсунки, оптопару, состоящую из излучателя 14 и приемника 15. Первый вход частотного дискриминатора 12 соединен с выходом приемника 15, а второй вход - с синхронизирующим выходом электронного устройства 4. Выход частотного дискриминатора 12 подключен к запорному электромагнитному клапану 2 и индикатору 13. 2 з. п. ф-лы. 5 ил. 7 7 (Л С vj VJ VI О NJ Ю СО

С n/ M&sJtJ - ftcr

fiefi /d &хо pSG erS+rtcr (

fisne otJ fj(o L/-ffи

fi&/xo /vт Y if Ј/

Фиг.з

Фиг.Ч

Фиг.Ј