Устройство управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1980 года по МПК F02D5/02 F02M51/02 

1

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системах управления топливоподачи двигателей внутреннего сгорания.

Известны устройства управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащие датчик оборотов и схему преобразования, выполненную в виде дифференцирующей цепочки, соединенной последовательно через диод и одновибратор |Q с усилителем и электромагнитым клапаном

.

Известное устройство позволяет регулировать длительность впрыска в зависимости от одного из параметров работы двигателя и имеет повышенную термостабильность. Однако это устройство имеет низкую надежность работы вследствие наличия в датчике угловой скорости подвижных контактных рычажков, взаимодействующих с ку- Q лачком на валу, и не позволяет регулировать угол опережения впрыска, так как кулачок на валу укреплен подвижно и не может проворачиваться вокруг него при изменении скоростного режима работы двнга- 5 теля.

Цель изобретения - повышение точности и надежности работы устройства и регулирование угла опережения впрыска в зависимости от скоростного режима работы двигателя.

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены три формирователя, триггер, реверсивный счетчик, генератор импульсов и схема И, а датчик оборотов выполнен в виде постоянного магнита, размещенного на валу двигателя, и двух катушек, установленных у вала, причем, первая катущка параллельно через первый и второй формирователи связана с шиной сброса в «О счетчика и входом «1 триггера, вторая катушка через третий формирователь соединена со входом «О триггера, прямой и инверсный выходы которой соединены соответственно с шинами сложения и вычитания счетчика, инверсный выход которого соединен параллельно со входом дифференцирующей цепочки и одним входом схемы И, к другому входу которой подсоединен генератор импульсов, а к выходу - вход счетчика.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 угловой скорости вала 2 двигателя, выполненный в виде двух катушек 3 и 4, расположенных вблизи вала 2, на поверхности которого укреплен постоянный магнит 5. Оси катушек 3 . - . 3 и 4 параллельны оси вала 2, симметричны относительно нее и лежат с ней в одной плоскости. Магнит 5 укреплен так, что при расположении поршня двигателя в верхней мертвой точке расстояние между ним и катушкой 3 минимально, а при расположении поршня в нижней мертвой точке магнит 5 находится на минимальном расстоянии от катушки 4. Катушка 3 через формирователи 6 и 7 импульсов связана соответственно с шиной сброса в нулевое состояние реверсивного счетчика 8 и входом триггера 9 для установки его в единичное состояние, катушка 4 через формирователь 10 связана с входом -триггера 9 для установки его в нулевое состояние. Прямой и инверсный выходы триггера 9 соединены соответственно с управляюш,ими шинами перевода в режимы сложения и вычитания реверсивного счетчика 8. Инверсный выход счетчика 8 соединен с входом дифференцируюшей цепочки 11 и одним входом схемы И 12, другой вход которой соединен с выходом генератора 13 импульсов. Выход схемы И 12, соединен с входом счетчика 8. Через диод 14 выход дифференцирующей цепочки 11 связан с входом одновибратора 15. Вход усилителя 16 мошности подключен к выходу одновибратора 15, а выход - к обмоткам электромагнитных клапанов 17. Устройство работает следуюш;им образом. Предположим, что при вращении вала 2 магнит 5 прошел вначале вблизи катушки 3. Вследствие изменения магнитного потока, пронизывающего витки катушки 3, на ее зажимах появляется импульс напряжения, поступающий на входы формирователей 6 и 7. На выходе формирователя 7 появляется короткий единичный импульс, устанавливающий триггер 9 в единичное состояние. На выходе формирователя 6 появляется единичный импульс большей длительности, определяемой необходимой вели иной угла опережения впрыска топлива. В течение времени существования этого импульса счетчик 8 сброщен в нулевое состояние и на его инверсном выходе присутствует единичный потенциал, отпирающий схему И 12 и разрешающий прохождение импульсов с генератора 13 на вход счетчика, в который, однако, информация не записывается. После окончания выходного импульса формирователя 6 счетчик 8 работает в режиме сложения, так как на его соответствующую управляющую шину уже подан единичный сигнал с прямого выхода триггера 9. Запись числа в счетчик 8 продолжается до тех пор, пока магнит 5 не приблизится к катушке 4. Как только магнит пройдет вблизи этой катушки, на ее зажимах появится импульс напряжения, поступающий на вход формирователя 10. На выходе последнего появляется короткий еди4ничный импульс, устанавливающий триггер 9 в нулевое состояние. При этом на соответствующей управляющей шине реверсивного счетчика В появляется единичный сигнал и счетчик переходит в режим вычитания. Когда число, записанное ранее в счетчик 8, будет считано, счетчик окажется сброшенным, т. е. перейдет в такое же состояние, в каком он был в момент окончания выходного импульса формирователя 6. Так как запись и считывание числа в счетчике 8 осуществляется импульсами одной частоты, то интервал времени между моментом окончания выходного импульса формирователя 6 и моментом появления выходного импульса формирователя 10 и интервал времени между последним и моментом перехода счетчика 8 в нулевое состояние равны. После прихода следующего выходного импульса схемы И 12 на вход счетчнка на инверсном выходе последнего сигнал принимает нулевое значение, схема И 12 запирается и импульсы генератора 13 не проходят на вход счетчика. При этом на выходе дифференцирующей ценочки 11 появляется импульс, проходящий через диод 14 на вход одновибратора 15, который переходит в состояние квазиравновесия и формирует импульс. После усиления по мощности усилителем 16 импульс попадает на обмотки электромагнитных клапанов 17, открывая их, впрыск топлива начинается. По окончании указанного импульса впрыск топлива прекращается. Если скорость вала в пределах одного оборота постоянна, то интервал времени между моментом появления выходного импульса формирователя 7 н моментом появления имнульса на выходе формирователя 10 равен интервалу времени между последним и моментом появления импульса на выходе формирователя 7, Следовательно, интервал времени между моментом появления нулевого сигнала на инверсном выходе счетчика 8 и моментом появления выходного импульса формирователя 7 равен разности длительностей импульса формирователя 6 и импульса генератора 13. Так как указанные длительности постоянны, то разность между ними постоянна нри любой скорости вращения вала, а значит постоянно и время между моментом начала впрыска и моментом прихода поршня двигателя в верхнюю мертвую точку. Поэтому угол опережения впрыска топлива, равный произведению указанного промежутка времени на угловую скорость вращения вала, меняется при изменении скоростного режима работы двигателя. Таким образом, по сравнению с известными, предлагаемое устройство имеет более высокую надежность, так как из него исключены подвижные контакты, и позволяет регулировать угол опережения впрыска

топлива в зависимости от угловой скорости вала двигателя за меньшее время и с более высокой точностью.

Формула изобретения

Устройство управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее датчик оборотов и схему преобразования, выполненную в виде дифференцирующей цепочки, соединенной последо вательно через диод и одновибратор с усилителем и электромагнитным клапаном, о тличающееся тем, что, с целью повыщения точности и надежности работы, в устройство дополнительно введены три формирователя, триггер, реверсивный счетчик, генератор импульсов и схема И, а датчик оборотов выполнен в виде постоянного магнита, размещенного на двигателя, и двух катушек, установленных у вала, причем, первая катущка параллельно через первый и второй формирователи связана с

шинойсброса в «О счетчика и входом «1 триггера, вторая катушка через третий формирователь соединена со входом «О триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с шинами сложения и вычитания счетчика, инверсный выход которого соединен параллельно со входом дифференцирующей цепочки и одним входом схемы И, к другому входу которой подсоединен генератор импульсов, а к выходу - вход счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СССР № 552909, кл. F 02М 51/02, 1977.