Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1979 года по МПК F02D5/02 F02M51/00 

Кроме того, предложенная система отличается от известных тем, что корректирующее устройство снабжено токоприемными блоками, каждый из которых соединен через переключатель с соответствующим ieнератором тока для ослабления импульса на выходе., .

На фиг. 1 изображена схематичгю:предложенная система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания; на фиг.-, 2 - блочная схема электронного -управля 6щего устройства; на фиг. 3 - электрическая схема части электронного управляющего устройства :- корректирующего устройства; на фиг. 4 - графики токов в различных точка схемы в зависимости от давления во впускном трубопроводе; на фиг. 5 - график импульса°от корректирующего устройства Б зависимости от давления во BjiycKHOM трубоИроводе.

, Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания i содержит электромагнитные фрр1сунки 2, .размещенные на впускном трубопроводе 3 вблизи впускных вдапанов 4, и соединенное с обмотками -(на чертежах не показаны) форсунок 2 электронное управляющее устройство. 5,, ко/входам которого подключено пускоеое приспособление 6, связанное с валом двигателя , преобразователь 7 датчика разрежения (на чертежах не показан),-датчик 8 темнературы датчики 9. разрежения с нреобразователём 7 установлен корпусе 10 дроссельных заслонок И..

: Топливо из бака 12..по.дается насосом 13 по трубопроводу 14 к форсункам 2, которые могут открываться, как одновременно, так и В различных сочетаниях, группами или последовательно. Электронное управляюннее устройство получает питание от аккумулятор.Ной батареи 15 .(или системы аккумуляторных батарей), .

Электронное управляющее устройство 5 используется для г одачи управляющих импульсов к двум, груннам форсунок 2 и снаб,жено пусковым приспособлением ,6, имеющий (пред|1очтительно) Кулачок с .одним выступом, приводимый от коленчатого вала двигателя. Кулачок попеременно : замыкает и размыкает пару /контактов. Импульсы 16 и 17 подаются на вход триггера 18.пускового приспособления, 4.TQ предотвращает ерабатывание последнего при вибрациях. Выходы 19 и 20 триггера 18 соединены с блоком 21, а также соответственно со входами логических элементов И 22 и 23 На-вход блока 21 и элементов И-22 и 23 подаются импульсы 24 и 25. Блок 21. служит дляобеспечення подачи короткого отправляющего сиГ нала на вход генератора 26 импульсов, когда триггер 18 меняет сво состояние, и подачи выходного сигнала Постоянного уровня в остальное время. Генератор 26 импульсов соединен с выходным блоком 27, выход катх)рого соединен со вторыми вяодамн логических элементов И 22 и 23. Выход элемента И 22 соедннен с усилителем 28, я выход элемента И 23 - с усилителем 29. Усилители 28 и 29 сосдинеиы с соотиетстэующими группами обмоток форсунок 2, Ко входам генератора 26 имнульсон подключены датчики 9, а преобразователь 7 датчика разрежения подключен ко входу генератора импульсов 26 через корректирующее устройство 30. Преобразователь 7 выполнен преимущественно в виде потенциометра, обеспечивающегоизменение выходного сигнала Vo (или 9 ) от датчика давления, прямо про.порционального давлению во впускном трубопроводе.

При подаче импульса от .одного на %ыходов триггера 18 .на другом выходе f-M пульс отсутствует, то есть импульс подается только к одному из элементов И. Например, .импульс 24 подается с выхода 19 к элементу И 22. Одновременно этот импульс 24 подается к блоку 21, который,при предположении, что триггер 18 изменил свое состояние, вырабатывает короткий управляющий сигнал, подаваемый к Генератору 26 импульсов. Доследний с определенной задержкой вырабатывает управляющий импульс в зависимости от режима и скорости работы двигателя 1 и через выходной блок 27 по.аает его ко входам элементов И 22 и. 23. Так как от триггера 18 подается импульс 24 только к одному элементу. И 22, то последний подает импульс к усилителю 28, кото,рый обеспечивает открытне форсунок 2, в ТО вре.мя как второй элемент И 23 не вырабатывает сигнал. После окончания подачи управляющего импульса от генератора 26 импульсов и блока 27 на вход элемента И 22, выходной импульс последнего убывает до нуля, обеспечивая тем.самым закрытие форсунок соответствующей группы. В течениепериода открытого состояния форсунок 2 топливо в отдозированно.у количестве впрыскивается под давлением в соответствующие патрубки впускного трубопровода 3 двигателя 1... ... .

.На фиг. 3 изображен предпочтительный. вариант выполнения электрической схемы части электронного управляющего устройства, - корректирующего устройства 30, на вход 31 которого подается напряжение Vo от преобразователя 7 датчика разрежения. Корректирующее устройство имеет гёнераторытока А, Б, В, Г и Д, показанные пунктирной линией, выходной контур, показанный как сопротивление 32, и токоприемные блоки Е, Ж, К, Л и М, показанные пунктирной линией, при этом включен в работу только-блок К. В зависимости от требуемой формы выходного импульса относительно изменения давления включаются требуемые токоприемные блоки. Все генераторы тока выполнены по одной схеме (аналогичные элементы обозначены одинаково), и токоприемные блоки также выполнены, по одинаковой

схеме (подробно описаны только ге11с,атрр тока В и ток1)(1риемн)1Й блок К). Корректирующее устройстпо 30 имеет также генератор тока 33, который обеспечивает сдвиг уроппя пыхол.ного импульса (генератор тока 33 не обязателен в схеме устройства 30), и выходной транзистор 3-1, защищающий преобразонатель 7 латчика разрежения от нагрузки в устройстве 30. Устройство 30 клеммой Ь+ подключено к положительному полюсу источника питания {это может быть батарея 15 или другой отдельный источник) и через «массу - к отрицательному полюсу источника.

Генератор тока В (так же, как и остальные генераторы тока А , Б, Г и Д) содержит

входной транзистор 35В, база которого подключена ко входу 31, а змиттер соединен с сопротивлением 36В нагрузки, источник тока, выполненный из транзисторов 37В и 38В и сопротивления 39В, транзистор 40В обратной связи и ограничительное устройство -. выполненное в виде делителя напряжения из сопротивлений 41В и 42В. База трйнзистора 38В соединена с точкой 43В. соединенной с эмиттером транзистора 35В, а эмиттер через еэпротивление 39В - с эмиттером транзистора 38В, база которого соединена с общей точкой делителя напряжения. Точка 43В соединена с эмиттером транзистора 40Г обратной связи генератора тока Г, а эмиттер транзистора 40В обратной связи генератора гока В соединен с точкой 435 .генератора тока Б. Когда напряжение Vo на входе 31 меньше заданного .значения, определяемого транзистором 40Г обратной связи,т нератора тока Г, напряжение,нрявляю1цееся на базе транзистора 38 В, будет постоянного значения, определяемого транзистором 40Г об ратной связи. Напряжение в эмиттере транзистора 38В будет определяться напряжени- ем-базы, увеличенным потенциалом перехода эмиттер-база. Напряжение в базе транзистора 37В задается делителем напряжения из сопротивлений 41В и 42В, а на его мит-. тере будет равно напряжению базы, уменьшенному на потенциал эмиттер-база. Ток, протекающий через сопротивление 39В, будет равен разности потенциалов эмиттеров, деленному на величину его активного сопрбтивления. Поэтому через транзистор 38В проходит постоянный ток, который подается к -выходному проводу 44В. Напряжение, образующееся на эмиттере транзистора 40В, определяется напрял ением на базе транзистора 37В, уменьшенным падением напряжений на двух эмиттерных переходах и подводимым к точке 435.

Когда величина напряжений Vo на входе 31 достигнет заданной величины, обеспечивающей преодоление напряжений разлнчных эмиттерны.х переходов, напряжение в точке 43В начинает подниматься соответственно с напряжением Vo. Это увеличение напряжения вызовет уменьшение перепада

напряжения на сопротивлении 39В. в связи с чем уменьшается количество тока, протеклюнюго через сопротивление 39В. Так как напряжение на эмиттере транзистора 37В является постоянной величиной, тс уменьшение напряжения на эмиттере транзистора 38В оказывает влияние на величину генерирования тока. Напряжение на эмиттере транзистора 38В вызывает повышение напряжения на его базе до тех пор, пока напряжение на эмиттере транзистора 38В не уравняется с напрях еннем на эмиттере

o транзистора 37В, после чего транзистор 38В станет непроводящим.

Как видно из схемы на фиг. 3, генератор тока А не имеет транзистора обратной связи, а генератор тока Д имеет сопротивление 45Д, соединяющее точку 43Д с положи5тельной клеммой Ь+ источника питания. Это обеспечивает включение в работу генератО ра тока А при Vo равном О, а г1одвод напряжения b-f к точке 43Д исключает необходимость обратной связи так, что генерато0ры тока А и Д имеют одну критическую точку, соответствующую в первом - окончанию работы, а во втором - началу работы, в то время как генераторы Б, В и Г имеют две критические точки, соответствующие началу и окончанию их работы в выбранном диапа5зоне Vo, в связи с чем обеспечивается их последовательное включение..

Каждый генератор тока А, Б, В, Г и Д обеспечивает ток в соответствующем выходном проводе 44 (А, Б, В, Г и Д). Последние соединены через провод 46 с выходным сопротивлением 32 и выходом 4 корректирующего устройства 30. Ток, подаваемы.й от генераторов тока А, Б, В, Г и Д, рассеивается в сопротивлении 32, и напряжение, появляющееся на выходе 47, по отношению к

J «массе представляет нелинеа.ризированный выходной импульс, как функцию от давления „воздуха во впускном трубопроводе.

Выходной провод 44В генератора тока В соединен с токоприемным блоком 5 при по® ложении переключателя 48К как показано на фиг. 3. Ток, подаваемый от генератора тока В, протекает в цепи базы транзистора 49К и к базе транзистора БОК через сопро тивление 51 К. Коллектор транзистора 50К соединен с клеммой Ь+ через сопротивле5ние 52К. КЬллекто( транзистора 49К соедиг ней с проводом 46, а его эмиттер через сопротивление БЗК соединен с «массой. В зависимости от. величины тока, получаемого от генератора тока В, и от величины соO противления 53К определяется величина тока, текущего от провода 46 на «.массу. Этот ток уменьшает величину тока, протекающего через провод 46 и сопротивление 32 так,, что импульс, появляющийся на выходе 47, снижается. Как только величина тока, идущего от генератора тока В. начнет уменьшаться, как описано выше, при том же ко71ичестве тока, отбираемом через блок К,

TO одновременно начнет уменьшаться величина импульса на выходе 47.

В случае, когда импульс на выходе 47 должен иметь минимальную величину, которая может быть как постоянной, так и не постоянной в определенном диапазоне давления во впускном трубопроводе 3, генератор тока 33 подает к сопротивлению 32 заданной величины ток через транзистор 54 и сопротивление 55. Транзистор 54 регулируется управляющим транзистором 56, который удерживается в режиме проводимости сопротивлениями 57, 58 и 59.

На .фиг. 4 показаны графики токов в различных точках схемы корректирующего устройства в зависимости от давления во впускном трубопроводе. При этом по оси абсцисс - давление Р во впускном трубопроводе в мм рт. ст., а по оси ординат -« величины токов I, идущих от генераторов тока А, Б, В, Г и Д, при этом кривая 60 - ток от генератора тока А, кривая 61 - генератора тока В, кривая 62 - генератора тока В, 63 - генератора тока Г и кривая 64 - генератора тока Д. Действия токоприемных блоков Е, Ж, К, Л и М на графиках на фиг. 4 не отображены. Однако влияние этих токоприемных блоков графически изображено кривой, представляющей, отрицательный ток, имеющий постоянные или изменяющиеся участки, аналогичные по протяженности участкам кривых соответствующего генератора тока. Этот отрицательный ток может быть больще или меньше величины тока, поступающего от соответствующего генератора тока при любом заданном напряжении Vo на входе 31 или давлении во впускном трубопроводе 3. Как видно из графиков на фиг. 4, поступающий от генераторов А, Б, В, Г и Д ток имеет изменяющуюся величину только в заданном диапазоне изменения давления во впускном трубопроводе 3. Так, для генератора тока В иду1ЦНЙ от негб ток изменяется от максимальной величины до минимальной при уменьще; НИИ давления во впускном трубопроводе с 550 мм рт.ст. до 450 мм рт.ст. Изменение токов в генераторах тока может быть выбрано как с перекрытием Диапазонов, так и без перекрытия.

Изображенный на фиг. 5 график импульса от корректирующего устройства в зависимости от давления во впускном трубопроводе 3 показан кривой 65. Г1о оси абсцисс - давление Р во впускном трубопроводе, по оси ординат - ток I или напряжение V в-выходном контуре, то есть импульС, получаемый при помощи сопротивления 32. Кривая 65 имеет четыре выступа и представляет аналог требуемого количества топлива для двигателя в зависимости от давления во впускном трубопроводе. Кривые 60-64 (фиг. 4) рассчитаны так, чтобы обеспечить при суммировании Изменяющихся участков токов получение кривой 65, которая является наиболее близко приближенной к эмпирически выведенной кривой заданной подачи топлива в двигатель в зависимости от давления во впускном трубопроводе 3.

Кривая 65 имеет относительно плавные переходы между различными рабочими участками и обеспечивает однородность изменений участков, а транзисторы 40 {А, Б, В, Г и Д) обратной связи устанавливают конец изменения одного участка при значении начала другого участка. Это также обеспечивается подбираемой величиной сопротивлений. Однако изменением обратной связи можно обеспечить получение на кривой 65 различных отрицательных и положительных пиков.

Таким образом, в предложенной систеJ ме впрыска подбором подключения генераторов тока к различным токоприемным блокам и к выходному контуру, а также варьированием количества генераторов тока и токоприемных блоков достигается получениелюбого вида импульса на выходе корректи- . рующего устройства в зависимости от давления во впускном трубопроводе, что позволяет упростить конструкцию системы и повысить точность дозирования подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания.

Формула изобретения .

1.Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащая размещенные на впускном трубопроводе электромагнитные форсунки, подключенные к насосу, и соединенное с, обмотками форсунок электронное управляющее устройство, имеющее пусковое приспособление, связанное с валом двигателя, генератор импульсов, соединенный с последним преобразователь датчика давления и корректирующее устройство, снабженное несколькими генераторами тока различного напряжения, отличающаяся тем, что. с целью упрощения конструкции и повышения точности дозирования подачи топлива, корректирующее устройство включено между генератором импульсов и преобразователем и снабжено выходным контуром, а генераторы тока соединены в каскад для последовательной работы н имеют входы для подключения к преобразователю для вырабатывания в заданном диапазоне давления нелинейно изменяющегося сигнала, а выходной контур подключен к выходам генераторов тока и вырабатывает импульс, суммирующий сигналы от генераторов тока

2.Система по п. 1, отличающаяся тем. .что каждый генератор тока снабжен входным транзистором, база которого подключена к соединенному с преобразователем входу, и источником тока с транзистором, база которого соединена с эмиттером входного транзистора, а -эмиттер -- с ограничительным ycrpcjHCTBoM, снабженным делителем напряжения. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что KoppeKTHpyiouiee устройство снабжено токоприемными блоками, каждый из которых соединен через переключатель с соответствующим генератором тока для ослабления импульса на выходе. Источники информации, принятые гк внимание при экспертизе 1. ПатентФранции № 2046189, кл. F 02 М 51/00, 05.03.71. 2. Патент Франции № 2030872, кл. F 02 D 5/00, 1970.

W /« //

-j rs 4

Н

fn.t

ег

V

vv

rso eso fsa so ма

Фиг.