Система впрыска топлива для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1975 года по МПК F02D5/02 F02M51/00 

(54) СИСТЕМА ВПРЫСКА ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам впрыска топлива.

Известны системы впрыска топлива для Двигателя внутреннего сгорания, содержащие впускной трубопровод с дроссельной заслонкой, по меньшей мере одну электромагнитную форсунку, размещенную на трубопроводе и подключенную к насосу, и электронную управляющую схему, имеющую пусковое приспособление, связанное с валом двигателя, генератор импульсов, ко входу которого подключен по меньшей мере один преобразователь датчика режима работы двигателя, а к выходу - выходное устройство, например мощный транзистор, соединенное с обмоткой форсунки, и включенный между пусковым приспособлением и генератором импульсов триггер.

Предложенная система отличается от известных тем, что между пусковым приспособлением и триггером включен блок формирования импульсов, имеющий входной и выходной транзисторы и защитный транзистор, коллектор которого через сопротивление соединен с базой входного транзистора, эмиттер - через второе сопротивление - с одним из проводов питания электрическим током и через третье сопротивление - с выходом пускового приспособления, преимущественно с общей точкой прерывателя и катушки зажигания, а база - с другим проводом питания электрическим током.

Кроме того, предложенная система отличается от известных тем, что блок формирования импульсов выполнен в виде ждущего мультивибратора, длительность выходного импульса которого не больше, чем максимальная длительность импульса генератора импульсов, а электронная управляющая схема снабжена ограничительным транзистором, база которого подключена к выходу блока формирования импульсов, коллектор - к выходу генератора импульсов, а эмиттер - к одному из проводов питания электрическим током.

Такое выполнение системы впрыска топлива способствует повышению ее надежности. На фиг. 1 изображена схема предложенной

системы впрыска топлива для двигателя внутреннего сгорания; 3 на фиг. 2 - электрическая часть электронной управляющей схемы; на фиг. 3 - графики различных величин, изменяющихся в зависимости от угла новорота коленчатого вала двигателя.5 Система внрыска топлива для четырехцилиндрового четырехтактного двигателя внутренного сгорания 1 содержит впускной трубонровод 2 с дроссельной заслонкой 3, четыре электромагнитные форсунки 4, размещен-10 ные на впускпых патрубках 5 впускного трубопровода 2 п подключенные при помощи трубопроводов 6 к распределителю 7. Топливо к распределителю 7 подается электроприводным насосом 8 через регуля-15 тор 9, поддерживающий постоянное (примерно 2 ати), давление топлива в распределителе 7. Обмотки 10 форсунок 4 через развязывающее сопротивление 11 подключены к выходу выходного устройства электронной уп-20 равляющей схемы. Выходное устройство имеет но меньщей мере один мощный транзистор 12. Электронная управляющая схема, кроме, выходного устройства, содерлшт пусковое25 приспособление, выполненное в виде нрерывателя, являющегося одновременно прерывателем системы зажигания и имеющего четырехугольный кулачок 13, подвижный 14 и неподвижный 15 контакты, блок формирова-30 ния импульсов 16, триггер 17, являющийся каскадом деления частоты, генератор импульсов 18 и множительный каскад 19, соединенный с выходным устройством. Триггер 17 обеспечивает нодачу одного импульса на35 вход генератора импульсов 18 за один оборот коленчатого вала двигателя I, в то время как от прерывателя поступает за это время два импульса. Ко входу генератора импульсов 18 подключен преобразователь 20 датчи-40 ка расхода воздуха во впускном трубопроводе, выполненный в виде установленной перед дроссельной заслонкой 3 пластины 21, воепринимающей динамический напор потока воздуха.45 В множительном каскаде 19 импульс от генератора импульсов изменяется на величину коэффициента /, который зависит от режима работы двигателя (например, от рабочей темнературы, положения дроссельной за-50 слонки 3 в период пуска и т. п.). Блок формирования импульсов 16 имеет защитный транзистор 22, обеспечивающий подавление ложных отключений, которые могут возникнуть вследствие паразитных волн55 в положительном 23 и отрицательном 24 проводах питания электрическим током и при работе других потребителей тока общей аккумуляторной батареи (на чертеже не изображена).60 База транзистора 22 типа р-п-р подключена к положительному проводу 23, а его эмиттер - к общей точке делителя напряжения, образованного постоянными сопротивлениями 25 и 26. Последние включены нарал-65 4 лельно контактам 14 и 15 прерывателя. Параллельно сопротивлению 26 включены конденсатор 27 и диод 28, последний из которых своим анодом соединен с отрицательным проводом 24. Транзистор 22 может быть проводящим, если потенциал его эмиттера будет выще, чем потенциал его базы, соединенной с положительным проводом 23. Это может происходить только тогда, когда подвижный контакт 14 поднят и в первичной обмотке 29 катущки зажигания индуктируется высокое напряжение. В системах зажигания нри разрыве контактов прерывателя возникает пик напряжения, во много раз нревыщающего напряжение аккумуляторной батареи, При помощи делителя напряжения, образованного сопротивлениями 25 и 26, порог реагирования транзистора 22 установлен настолько высоким, что только пики нанряженпя в первичной обмотке 29 обеспечивают проводящее состояние транзистора 22 на короткое время, В коллекторной цепи транзистора 22 установлен делитель напрял ения из постоянных сопротивлений 30 и 31, к общей точке которых подключена база входного транзистора 32 типа п-р-п. Коллектор этого транзистора соединен с базой зарядного транзистора 33. Входной транзистор 32, зарядный транзистор 33 и транзистор типа п-р-п 34 образуют для конденсатора связи 35 ждущий мультивибратор. Транзистор 34 посредством регулируемого сопротивления 36 в цепи базы удерживается в состоянии покоя проводящим и запирает выходной транзистор 37 блока формирования импульсов 16. Транзистор 37 через сопротивление 38 соединен с коллектором транзистора 34, а коллектор последнего - через сопротивление обратной связи 39 с базой транзистора 32. Триггер 17 имеет два транзистора 40 и 41 типа п-р-п, эмиттеры которых подключены к отрицательному проводу 24, а коллекторы соответственно через сопротивления 42 и 43- к положительному проводу 23. Базы транзисторов 40 и 41 соответственно через сопротивления обратной связи 44 и 45 соединены с коллектором другого транзистора. Одновременно базы транзисторов 40 и 41 через сопротивления 46 и 47 подключены к отрицательному проводу 24. Кроме того, базы транзисторов 40 и 41 соединены соответствующими анодами диодов 48 и 49, катоды которых через конденсаторы обратной связи 50 и 51 соединены с коллектором выходного транзистора 37 блока формирования импульсов 16. Транзисторы 40 и 41 находятся в нротивоположных состояниях. При каждом размыканни контактов 14 и 15 нрерывателя транзистор 37 становится проводящим, в результате чего становится проводящим один из транзисторов 40 и 41, в то время как другой запирается. Этим достигается то, что в коллекторной цепи транзистора 41 образуются

импульсы прямоугольной формы (кривая 52 на фиг. 3).

В генераторе импульсов 18 преобразователь 20, выполненный в виде потенциометра, обеспечивает зарядку конденсатора 53 в течение полуоборота коленчатого вала током , который пропорционален количеству воздуха, проходящего по трубопроводу 2 в течение одного рабочего такта. При зарядке конденсатора 53 напряжение 17с на нем линейно возрастает. Разрядка конденсатора 53 процсходит постоянным током /S . Во время разрядки конденсатора 53 генератор импульсов 18 выдает импульс S продолжительностью Тр.

Генератор импульсов выполнен в виде ждугцего мультивибратора и имеет транзисторы 54 и 55 типа п-р-п, эмиттеры которых соединены с отрицательным проводом 24. Коллектор транзистора 55 через сопротивление 56 соединен с положительным проводом 23 и через сопротивление 57 - с базой транзистора 54.

Конденсатор 53, длительность разряда которого определяет продолжительность Тр импульса, соединен с коллектором зарядного транзистора 58. Эмиттер последнего подключен через сопротивление 59 к положительному проводу 23, а база - к отводу 60 потенциометра преобразователя 20. Чтобы зарядный транзистор 58 мог в течение полуоборота коленчатого вала двигателя 1 подавать на конденсатор 53 постоянный ток 1л, потенциометр преобразователя 20 соединен с коллектором переключающего транзистора 61, эмиттер которого соединен с отрицательным проводом 24, а база - с коллектором транзистора 41.

Пока потенциал коллектора транзистора 41 имеет положительную величину, как показано на фиг. 3 в период вращения коленчатого вала от 540 до 0° и от 180 до 360°, переключающий транзистор 61 является проводящим и удерживает в проводящем состоянии зарядный транзистор 58. Для исключения любого влияния коллекторного сопротивления 62 транзистора 54 на зарядку конденсатора 53, последний соединен с коллектором транзистором 54 через диод 63, катод которого соединен с общей точкой сопротивления 62 и коллектора транзистора 54.

Как только угол вращения коленчатого вала двигателя 1 окажется равным О, 360 или 720°, транзистор 41 станет проводящим и переведет в запертое состояние транзистор 61, прекращая зарядку конденсатора 53. Одновременно с подключенным к коллектору транзистора 41 конденсатором связи 64, который за предыдущее время зарядился so потенциала положительного провода 23, запирается транзистор 55, бывший проводящим. В этом состоянии транзистор 55 удерживается до тех пор, пока конденсатор 53 не разрядится. Разряд конденсатора 53 током /в осуществляется через транзистор 65, соединенный коллектором с одной из пластин конденсатора 53. База транзистора 65 соединена с общей точкой делителя напряжения, образованного сопротивлениями 66 и 67. 5 Для предотвращения пробоя базо-эмиттерного перехода транзистора 65 установлен диод 68, подключенный своим кятолом к б язе транзистора 55. Так как ток IF. постоянный, то напрял ение f/c на конденсаторе 53 линей0 но падает, как показано на фиг. 3. Как только напряжение Uc упадет до О, транзистор 55 станет вновь проводящим, а подача импульса от генератора импульсов 18 закончится. Для защиты электропной управляющей схемы при механических повреждениях (короткое замыкание на корпус у отвода потенциометра преобразователя 20 или обрыв соединения с положительным проводом) она снабжена ограничительным транзистором 69, КОТОРЫЙ

0 обеспечивает ограничение длительности импульса, -например, в 4,5 мсек. При этом продолжительность нестабильного состояния ждущего мультивибратора блока формирования импульсов 16 установлена путем соответствующего подбора зарядного тока конденсатора 35. Коллектор транзистора 69 подключен к коллектору транзистора 55. соединенному с выходной клеммой генератора импульсов 18. Ограничительный транзистор 69 запирается

0 только во время неустойчивого состояния ждущего мультивибратора блока формирования импульсов и замыкает накоротко выход генератора импульсов 18, как только пройдет заранее заданное время, напоимер 4,5 мсек.

5 Таким образом предотвращается превышение подачи топлива в двигатель, если произощло какое-либо повреждение электронной управляющей схемы, и обеспечивается повышение надежности работы системы.

Предмет изобретения

5 меньшей мере одну электромагнитную форсунку, размещенную на трубопроводе и подключенную к насосу, и электронную управляющую схему, имеющую пусковое приспособление, связанное с валом двигателя, генератор импульсов, ко входу которого подключен по мепьшей мере один преобразователь датчика режима работы двигателя, а к выходу - выходное устройство, например мощный траааистор, соединенное с обмоткой форсунки, и

5 включенный между пусковым приспособлением и генератором импульсов триггер, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежпости ее в работе, между пусковым приспособлением и триггером включен блок фор0 Атпроваппя импульсов, имеющих входной и выходной транзисторы и защитный транзистор, коллектор которого через сопротивление соединен с базой входного транзистора, эмиттер - через второе сопротивление - с одним

5 из проводов питания электрическим током и

через третье сопротивление - с выходом пускового приспособления, преимущественно с общей точкой прерывателя и катушки зажигания, а база - с другим проводом питания электрическим током.

максимальная длительность импульса генератора импульсов.

фиг.1

..x .Л .ХЛ .ХЛ

V

.

ф

Фиг Z

л

И

Фие.З