Система подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1979 года по МПК F02M3/00 F02D5/00 

1

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам подачи топлива.

Известны системы подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащие карбюратор с дроссельной заслонкой и электромагнитным клапаном выключения подачи топлива, датчики положения дроссельной заслонки и оборотов двигателя и электронную схему, имеющую выходной блок, подключенный к обмотке электромагнитного клапана, и вычислительный блок, соединенный с выходами датчиков 1.

Однако известные системы не обеспечивают оптимального согласования включеимя электромагнитного клапана с режимами работы, двигателя вследствие необеспечения анализа оборотов принудительного холостого хода при различных пололсениях дроссельной заслонки, температуры и давления. В связи с этим происходит перерасход топлива и повышается токсичность отработавших газов.

Цель изобретения - повышение точности срабатывания электромагнитного клапана.

Это достигается тем, что в предлагаемой системе подачи датчик положения дроссельной заслонки снабжен генератором стабильной частоты и преобразователем с переменной выходной частотой, а вычнслнтельный блок имеет тактовый генератор с входом, подключенным к датчику оборотов, формирователь серий импульсов, входы которого подключены к выходам преобразователя и тактового генератора, счетчик импульсов, подключенный к выходу формирователя серий импульсов, и дешифратор с входами, подключенными соответственно к второму выходу тактового генератора и выходу счетчика импульсов, и двумя выходами, соеднненными с выходным блоком.

Кроме того, в системе выходной блок имеет дополнительный вход, выполненньи с приоритетом по отношению к другим входам, а электронная схема снабжена анализатором направления перемеш,ения дроссельной заслонки, нмеюш,им генератор серий импульсов, вход которого подключен к выходу преобразователя с переменной выходной частотой, подключенные к выходу генератора серий импульсов два счетчика импульсов, первый из которых выполнен с входом сброса, а второй - с входом запоминания, схему переноса, включенную межд; выходом первого счетчика и входом запоминания второго счетчика, и схему сравнения, вход которой соединен с выходом второго счетчика, а два выхода подключены соответственно к дополнительному входу выходного блока и к входу сброса первого счетчика. Электронная схема снабжена дополнительными датчиками режимов работы двигателя, а преобразователь с переменной выходной частотой выполнен с дополнительными входами, соединенными с датчиками режимов. На чертеже изображена блочная схема предлагаемой системы подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания. Система подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания содержит карбюратор I с дроссельной заслонкой 2 и электромагнитным клапаном 3 выключения нодачи топлива, датчик положения 4 дроссельной заслонки 2, датчик оборотов 5 двигателя и электронную схему, имеющую выходной блок 6, подключенный при помощи провода/к обмотке 8 электромагнитного клапана 3, и вычислительный блок 9. Датчик положения 4 дроссельной заслонки 2 имеет генератор 10 стабильной частоты, преобразователь II с переменной выходной частотой, подвижный сердечник 12, связанный через систему рычагов 13 с дроссельной заслонкой 2, и первичную 14 и вторичную 15 обмотки, первая из которых подключена к выходам генератора 10 стабильной частоты, а вторая - к входам преобразователя 11 с переменной выходной частотой. Вычислительный блок имеет тактовый генератор 16 с входом 17, подключенным к датчику оборотов 5, формирователь 18 серий импзльсов, входы 19 и 20 которого подключены соответственно к выходам преобразователя 11 и тактового генератора 16, счетчик 21 импульсов, подключенный к выходу формирователя 18, и дещнфратор 22 с входами 23 и 24, соединенными соответственно с вторым выходом тактового генератора 16 и выходом счетчика 21, и двумя выходами, подключенными к входам 25 и 26 выходного блока 6. Электронная схема снабжена также анализатором направления перемещения 27 дроссельной заслонки 2, имеющим генератор 28 серий импульсов, выход 29 которого подключен к второму выходу преобразователя И, подключенные к выходу генератора 28 два счетчика 30 и 31 импульсов, первый из которых выполнен с входом сброса 32, а второй - с входом запоминания 33, схему переноса 34, включенную между выходом первого счетчика 30 и входом запоминания 33, и схему сравнения 35, вход 36 которой соединен с выходом второго счетчика 31, а два выхода подключены соответственно к дополнительному входу 37 выходного блока и входу сброса 32 первого счетчика 30. Выходной блок 6 представляет собой триггерное устройство с логическими связями на входах 25, 26 и 37, носледний из которых выполнен с приоритетом по отношению к входам 25 и 26. Преобразователь 11 выполнен с дополнительными входами 38 и 39, первый нз которых подключен к датчику температуры 40, а второй - к датчику давления 41. Система подачи топлива работает следующим образом. При работе двигателя на первичную обмотку 14 подается переменное нанряженне постоянной частоты от генератора 10. В зависимости от положения дроссельной заслонки 2 меняется положение сердечника 12, в связи с чем обеспечивается получение во вторичной обмотке 15 напряжения с переменной амплитудой, которое подается к преобразователю 11, последний в совокупности величин этого напряжения и сигналов датчика температуры 40 и датчика давления 41, определяющих нагрузочные нараметры режима работы двигателя, обеспечивает функциональное преобразование этих сигналов в выходной сигнал с нере.менной частотой. Выходной сигнал от преобразователя И поступает на вход 19 фор.мирователя 18, на второй вход 20 которого подаются импульсы от тактового генератора 16, запуск генератора производится от датчика оборотов 5. Формирователь 18 в зависимости от сигнала от преобразователя 11 и импульсов от генератора 16 вырабатывает серии импульсов, которые поступают к счетчи1 у 21, выполненному в виде последовательного двоичного счетчика с разрядом переполнения. Количество серий, вырабатываемых формирователем 18, кратно числу оборотов двигателя (или количеству импульсов от тактового генератора 16), а количество импульсов в серии кратно углу открытия дроссельной заслонки 2, при этом больщему числу оборотов соответствует большее количество серий, а большему углу открытия - большее количество импульсов в серии, большей температуре - меньшее количество импульсов в серии и большему давлению - меньшее количество импульсов в серии. Поэтому режиму самостоятельного холостого хода двигателя при переменных углах открытия дроссельной заслонки 2, числах оборотов, температуре и давлении соответствует заданное постоянное количество импульсов на счетчике 21, число триггерных ячеек которого подобрано таким образом, что он может быть недозаполнен в случае меньшего количества импульсов и переполнен в случае большего количества импульсов. Дешифратор 22 запускается от тактового генератора 16 и анализирует в конце каждого такта состояние счетчика 21. В случае, если счетчик 21 недозаполнеи, что соответствует режиму принудительного холостого хода двигателя, дешифратор 22 подает сигнал на вход 25 выходного блока 6, который вырабатывает сигнал на закрытие электромагнитного клаана 3, этим обеспечивая прекращение подачи топлива от карбюратора 1 к двигателю. Если счетчик переполнеи, то дешифратор 22 подает сигнал на вход 2G выходного блока 6, который вырабатывает сигнал выключения электромагнитного клапана 3, в связи с чем возобновляется подача топлива от карбюратора 1 к дЕ игатслю. Дешифратор 22 для повышения стабильности системы питания выполнен такт; образом, что между сигналом, подаваемым к входу 25, и сигналом, подаваемым к входу 26, выполнен гистерезис, определяемый несколькими шагами работы счетчика 21. В паузах между сериями импульсов тактовый генератор 16 последовательно за сигналом запуска дешифратора 22 вырабатывает сигнал сброса для счетчика 21 в исходное положение. После перевода счетчика 21 в исходное положение цикл работы вычислительного блока 9 повторяется.

Одновременно при подаче выходных сигналов к вычислительному блоку 9 от преобразователя 11 последний подает имиульсы переменной частоты к аиализатору направления перемеш,ения 27. Эти импульсы поступают на вход 29 генератора 28, который вырабатывает серии импульсов, подаваемых на счетчики 30 и 31. Во время паузы между сериями импульсов от генератора 28 число импульсов первого счетчика 30 схемой переноса 34 через вход запоминания 33 переносится на второй счетчик 31 и во время следуюш,ей серии импульсов от генератора 28 из них производится вычитание (в режиме инверсного счета). В следующей паузе между сериями схемой сравнения 35 производится анализ содержимого числа во втором счетчике 31. Если это число меньше или равно минус единице, что свидетельствует о перемещении дроссельной заслонки 2 в сторону закрытия, то схема сравнения 35 вырабатывает сигнал разрешения, подаваемый на вход 37 выходного блока 6, и последний вырабатывает выходной сигнал для электромагнитного клапана 3 в зависимости от сигнала вычислительного блока 9. Если это число больше или равно едииицс, что свидетельствует о перемещении дроссельной заслонки 2 в сторону открытия, то схемой сравнения на вход 37 подается сигнал запрета, который предотвращает срабатывание выходного блока 6 в зависимости от сигнала вычислительного блока 9.

В момент времени, когда схемой сравнения 35 вырабатываются сигналы разрешения или запрета, от схемы сравнения 35 на вход сброса 32 первого счетчика 30 подается импульс, который обеспечивает перевод первого счетчика 30 в исходное состояние, и цикл работы анализатора нанравлепия перемещения 27 повторяется. Если в момент анализа схемой сравнения 35 содержимое второго счетчика 31 равно нулю, что свидетельствует о неизменности

положения дроссельной заслонки 2 по отношению к предыдущему моменту, то во время паузы между сериями снова происходит перенос содержимого первого счетчика

30 на второй, вычитание из него импульсов последующей серии и анализ содержимого второго счетчика. При этом сигнал разрешения или запрета на выходе схемы сравнения 35 сохраняется неизменным до появления содержимого числа во втором счетчике 31, отличного от нуля.

Таким образом, такое выполнение анализатора направления перемещения 27 позволяет независимо от скорости перемещения

дроссельной заслонки 2 разрещать или запрещать выходному блоку 6 управление электромагнитным клапаном 3.

Такое выполнение системы обеспечивает повышение точности срабатывания электромагнитного клапана выключения подачи топлива в зависимости от режима работы двигателя, вследствие чего достигается снижение токсичности отработавщих газов и повышение экономичности работы двигателя.

Формула изобретения

1- Система подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащая карбюратор с дроссельной заслонкой и электромагнитным клапаном выключения подачи топлива, датчики положения дроссельной заслонки и оборотов двигателя и электронную схему, имеющую выходной блок, подключенный к обмотке электромагнитного клапана, и вычислительный блок, соединенный с выходами датчиков, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности срабатывания электромагнитного клапана, датчик положения дроссельной заслонки снабжен генератором стабильной частоты и преобразователем с переменной

выходной частотой, а вычислительный блок имеет тактовый генератор с входом, подключенным к датчику оборотов, формирователь серий импульсов, входы которого подключены к выходам преобразователя и

тактового генератора, счетчик импульсов, подключенный к выходу формирователя серий импульсов, и деши4зратор с входами, подключенными соответственно к второму выходу тактового генератора и выходу счетчика импульсов, и двумя выходами, соединенными с выходным блоком.

2, Система по п. 1, отличающаяся тем, что выходной блок имеет дополнительный вход, выполненный с приоритетом

по отношению к другим входам, а электронная схема снабжена анализатором направления перемещения дроссельной заслонки, имеющим генератор серий импульсов, вход которого подключен к выходу преобразователя с переменной выходной частотой, подключенные к выходу генератора серий импульсов два счетчика импульсов, первый из которых выполнен с входом сброса, а второй - с входом запоминания, схему переноса, включенную между выходом первого счетчика и входом запоминания второго счетчика, и схему сравнения, вход которой соединен с выходом второго счетчика, а два выхода подключены соответственно к дополнительному входу выходного блока и к входу сброса первого счетчика.

3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что электронная схема снабжена дополнительными датчиками режимов работы двигателя, а преобразователь с переменной выходной частотой выполнен с дополнительными входами, соединенными с датчиками режимов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3702603, кл. 123-97, 1972.

И Iff 11 38