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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВПРЫСКОМ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

t

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

Известны устройства для управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащие датчик угловой скорости вала двигателя, формирователи и сх,ему преобразования, выполненную в виде последовательно соединенных дифференцирующей цепочки, диода, одновибратора и усилителя мощности, подключенных к электромагнитным клапанам.

Известные устройства позволяют ре гулировать длительность впрыска в зависимости от одного из параметров работы двигателя и имеют повышенную термостабильность 1}.

Однако эти устройства имеют низкую Нсщежность работы вследствие наличия в датчике угловой скорости подвижных контактных рычажкбв, взаимодёй ствутадих с кулачком на вгшу, и не позволяют регулировать угол опережения впрыска, так как кулачок на, валу укреплен неподвижно и не может проворачиваться вокруг него при изменении скоростного режима работы двигателя.

Известны также устройства для управления впрыском топлива в двига-, тель внутреннего сгорания, содержащие датчик угловой скорости вала

5 двигателя, формирователи, триггер, реверсивный счетчик, основную схвму И, генератбр импульсов, электромагнитные клапаны и схему преобразования, выполненную в виде последовательно соединенных дифференцирующей цепочки, диода, одновибратора и усилителя мощности, подключенных к электромагнитным клапанам, причем датчик угловой скорости выполнен в виде постоянного магнита, укрепленного на валу, и первой и второй катушек, установленных у вала с магнитом и связанных соответственно через первый и второй формирователи последовательно с триггером и реверсивным счетчиком, при этом первый формирователь инверсным выходом дополнительно связан с шиной установки в О реверсивного счетчика, к другому входу которого дополнительно подключены последовательно соединенные генератор импульсов и основная схема И pj.

Однако известные устройства обладгиот недостаточной точностью регу30Лирования угла опережения впрыска топлива, что определяется выполнением датчика угловой скорости.

Цель изобретения - повышение точности регулирования угла опережения.

Указанная цель достигается тем, i.тo 3 устройство введена дополнительная схема И, катушки датчика угловой скорости размещены у вала так, что расстояние от первой катушки до магнита минимально при положении поршня в верхней мертвой точке, а расстояние от второй катушки , до. магнцрга максимально при положении поршня в нижней мертвой точке, инверсный выход дополнительной схемы И соединён,параллельно со входом .дифференцирующей цепочки и вторым входом основной схемы И, а входьа дополнительной схемы

бВязайЫ е пряйЕми выходами двоичных ячеек счетчика.

На чертеже приведена 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 и 4 параллельны оси вала 2, симметричны относительно нее и лежат с ней в одной плоскости-. Магнит 5 укреплен так,

Что .:при расположении поршня в верхней мертвой точке минимальное расстояние получается мегКду ним и катушкой 3,а

ри расйо южении поршня в нижней мертвой точке - между ним и катушкой 4. Катушка 3 подключена к входу формирователя б импульсов,прямой выход которого соединен с входом триггера 7 для установки его в единичное состояние, а инверсный - с шиной,сброса в нулевое состояние реверсивного счетчика 8. катушка 4 через формирователь 9 ймпУПьсов связана с входом триггера 7 для установки его в нулевое состояние. Прямой и инверсный выходы триггера 7 соединены соответственно с упраёйяющйми шинами.перевода в режимы (сложения и вычитания реверсивного счётчика 8. Прямые вых:бды дв1с йчНых ячеек счетчика 8 подключены к входам схемы 10 И,инверсный выход которой соединен с входом дифференцирующей цепочки 11 и одним входом дополнительной схемы 12 И. Другой вход схемы 12 И соединен с выходом генератора 13 импульсов, а выход - с входом счетчика 8. Через диод 14 выход дифференцирующей цепочки 11 связан с входом одновибратора .15. Вход усилителя 16 йбЩИости подключен к выходу одновибратора 15, а выход - к обмоткам электромагнитных клапанов 17. .,

/ .

Устройство работает следующим образом. . .

При вращении вала 2 магнит 5 прошел вначале вблизи катушки 3, что соответствует прохождению поршня двигателя через верхнюю мертвую точку.

вследствие изменения магнитного потока, пронизывающего витки катушки 3, на ее зажимах появляется импульс напряжения, поступающий на вход форМирователя 6. На прямом и инверсном выходах этого формирователя появляют 5 ся соответственно епинйчный и нулевой импульсы,первый из которых устанавливает триггер 7 в единичное состояние, а второй - сбрасывает счетчик 8 в нулевое состояние.При этом на входы схемы 10 И поступают нулевые сигналы с прямых выходов двоичных ячеек счетчиKai 8 и на инверсном выходе этой схемы присутствует единичный сигнал.Вследствие этого схема 12 И отпирается и на

5 вход счетчика 8 поступают импульсы -генератора 13. Однако запись информации в счетчик начинается лишь после окончания действия нулевого сигнала на инверсном выходе формирователя б

Q и продолжается до момента приближения магнита 5 к катушке 4. При прохождении магнита вблизи катушки 4, что соответствует прохождению поршня двигателя через нижнюю мертвую точку, на вход формирователя 9 поступает импульс напряжения. На выходе формирователя 9 появляется единичный импульс, устанавливающий триггер 7 в нулевое состояние. При этом на соЬтветствующей управляющей счетчика 8 появляется единичный сигнал, переводящий счетчик в режим вычитания. Так как частота импульсов генератора 13 выбирается такой, чтобы при минимальной угловой скорости вала

5 2 и движении поршня двигателя от верхней до нижней мертвой точки заполнение всех ДВОИЧНЫХячеек счетчика 8 не происходило, то при переводе счетчика 8 в режим вычитания на

„ выходе хотя бы одной его двоичной ячейки действует нулевой сигнал, а на инверсном выходе схемы 10 И - единичный. В этом случае схема 12 И открыта, импульсы генератора 13 поступают на вход счетчика 8, с которого

5 информация считывается. Процесс считывания оканчивается тогда, когда на прямых выходах всех двоичных ячеек счетчика 8 появляются нулевые сигналы. С приходом следующего входного

0 импульса на выходах указанных ячеек появляются единичные сигналы, а на Инверсном выходе схемы 10 И - нулевой. Вследствие этого схема 12 И запирается и импульсы генератора 13 на

5 вход счетчика не поступают.

Действующий на входе дифференцирующей цепочки II отрицательный перепад напряжения вызывает появление на ее выходе импульса, проходящего через

0 диод 14 на вход однрвибратора 15,

который формирует импульс. После усиления по мощности с помощью усилителя 16 импульс поступает на обмотки электромагнитных клапанов 17, открывая их, впрыск топлива начинается. lo окончании импульса одновибратора впрыск прекращается. Запись и считывание информации в реверсивном счетчике 8 производится импульсами одной частоты, поэтому равны интервалы времени, необходимые для записи и считывания одной и той же информации. В силу этого интервал времени между моментом окончания выходного импульса формирователя 6 до момента появления выходного импульса формирователя 9 и интервал времени между последним и моментом начала впрыска топлива отличаются лишь на величину длительности импульса генератора 13. Если в пределах одного оборота угловая скорость вала двигателя постоянна, то отрезок времени, необходимый для перемещения поршня от верх ней мертвой точки до нижней равен отрезку времени движения поршня от нижней мертвой точки до верхней. По- этому интервал времени от момента на чала впрыска до момента появления вы ходного импульса формирователя 6 равен разности длительности импульсов этого формирователя и длительности импульса генератора 13. Так как указанные величины постоянны, то постоянна и их разность при любой угло вой, скорости вала, а угол опережения впрыска топлива, равный произведению этой разности на угловую скорость, и меняется с изменением скоростного ре жима работы двигателя. Таким образом, по сравнению с известными, предлагаемое устройство по зволяет регулировать угол опережения впрыска топлива в зависимости от угловой скорости вала двигателя за меньшее время и с более высокой точностью, так как для отсчета угла опе режения используется электронная схе ма. А Формула изобретения Устройство для управления впрыско топлива в двигатель внутреннего егорания, содержащее датчик угловой скорости вала двигателя, формирователи, триггер, реверсивный счетчик, основную схему И, генератор импульсов, электромагнитные клапаны и схему преобразования, выполненную в виде последовательно соединенных дифференцирующей цепочки, диода, одновибратора и усилителя мощности, подключенных к электромагнитным клапанам, причем датчик угловой скорости выпол нен в виде постоянного магнита, укреплённого на валу, и первой и второй катушек, установленных у вала с магнитом и связанных срответств.енно через первый и второй формирователи последовательно с триггером и реверфивным счетчиком, при этом первый формирователь инверсным выходом дополнительно связан с шиной установки в О реверсивного счетчика, к другому входу которого дополнительно подключены последовательно соединенные генератор импульсов и основная схема И,о тл и чающее с я тем, что, с целью повышения точности регулирования угла опережения, в устройство введена дополнительная схема И, катушки датчика угловой скорости размещены у вала так, что расстояние от первой катушки до магнита минимально при положении поршня в верхней мертвой точке, а расстояние от вторюй катушки до магнита .максюлально при положении поршня в нижней мертвой точке, инверсный выход, дополнительной схемы И соединен параллельно со входом дифференцирующей цепочки и вторым входом основной схемы И, а входы дополнительной схемы И связаны с пря№лми выходами двоичных ячеек счетчика. Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе. 1.Патент СССР 552909, Кл. F 02 М 51/02, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке №2687822/25-06, КЛ. F 02 М 51/02, 1978.

rrdn

I

I J rf-#

5

/