Устройство для управления впрыскомТОплиВА B дВигАТЕль ВНуТРЕННЕгОСгОРАНия Советский патент 1981 года по МПК F02M51/02 

Изобретение относится к двигателе строению и может быть использовано в системах управления топливоподачей двигателей внутреннего сгорания. Известны устройства управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащие датчик частоты вращения, первый и второй формирователи, триггер,„схему И, генератор импульсов и блок выхода, при чем датчик частоты выполнен в виде двух катушек, взаимодействующих с постоянным магнитом на валу двигателя и связанных с формирователями, выходы которых соединены с триггером блок выполнен в виде одновибратора, усилителя и клапана, связанных после довательно, а генератор импульсов соединен с первым входом схемы И f| Известные устройства имеют высокую точность и надежность работы и позволяют регулировать угол опережения впрыска при изменении скоростного режима работы двигателя, но сложны к имеют ограниченный снизу диапазон скоростных режимов работы двигателя, в котором происходит регулирование угла опережения впрыска. Это связано с тем, что при движении порш ня от верхней мертвой точки к нижней запись числа в реверсивный счетчик происходит до тех пор, пока в старшем разряде счетчика не появится единица, потому что при ее появлении на инверсном выходе счетчика возникает нулевой сигнал, запирающий схему совпадения и запрещающий дальнейшее прохождение импульсов на вход реверсивного счетчика, т.е. при работе счетчика в режиме сложения старший разряд его не используется. Таким образом, вследствие неполного использования информационной емкости реверсивного счетчика уменьшается записываемое в него число, сокращается время движения поршня двигателя от верхней мертвой точки к -нижней, а следовательно, ограничивается нижний предел скорости вращения, при которых устройство функционирует. Цель изобретения - повышение эффективности устройства путем расширения диапазона скоростных режимов работы двигателя, в котором происходит регулирование угла опрежения впрыска. Указанная цель достигается тем, что в него дополнительно введены первый и второй суммирующие счетчики и схема равнозначности, причем шина сброса в нулевое состояние первого

счетчика соединена с инверсным выходом первого формирователя импульсов, вход первого счетчика соединен с выходом схемы И, второй вход которой coejj HeH с прямым выходом триггера, шина сброса в нулевое состояние второго счетчика соединена с инверсным выходом триггера, вход второго счетчика соединен с выходом генератора импульсов, выходы всех разрядов счетчиков соединены со входами схемы равнозначности, выход которой соединен со входом одновибратора.

На чертеже представлена блок-схем предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 угловой скорости вала 2 двигателя, выполненный в виде постоянного магнита 3, размещенного на валу 2 двигателя, и двух катушек 4 и 5, установленных у вала 2. Оси катушек 4 и 5 параллельны оси вала 2, симметричны относительно нее и лежат с ней в одной плокости. Магнит 3 укреплен так, что при расположении поршня двигателя в верхней мертвой точке (ВМТ), расстоние меладу ними и катушкой 4 минимально, а при расположении поршня в нижней мертвой точке (НМТ) магнит 3 находится на минимальном расстоянии от катушки 5. Катушки 4 и 5 через формирователи 6 и 7 импульсов связаны соответственно с входами установки в единичное и нулевое состояние триггера 8. Прямой выход триггера 8 соединен со вторым входом схемы 9 И, первый вход которого связан с генератором 10 импульсов, а выход схемы 9 И со входом суммирующего счетчика 11 Шина сброса в нулевое состояние суммирующего счетчика 11 соединена с инверсным выходом формирователя 6 импульсов. Инверсный выход триггера 8 соединен с шиной установки в нулевое состояние суммирующего счетчика 12, вход которого соединен с выходом ген ратора 10 импульсов. Выход всех разрядов суммирующих счетчиков 11 и 12 соединены со входами схемы 13 равнозначности, выход которой соединен с входом одновибратора 14. Выход одновибратора 14 через усилитель 15 связан с электромагнитными клапанами 16 осуществляющими подачу топлива. Блок 17 выхода объединяет блоки 14-16.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что при вращении вала 2 магнит 3 прошел вначале вблизи катушки 4. Вследствие изменения магнитного потока, пронизывающего витка катушки 4, на ее зажимах появляется импульс напряжения, поступающий на вход формирователя 6 импульсов. На прямом выходе формирователя 6 импульсов появляется единичный импульс длительность которого определяет необходимый угол опережения впрыска топлива.

в течение времени существования этого импульса суммирующий счетчик 11 сброшен в нулевое состояние, так как на его соответствующей шине действует нулевой сигнал.

При появлении единичного импульса на прямом выходе формирователя 6 им пульсов, триггер 8 переходит в единичное состояние. При этом схема 9 И отпирается и на вход суммирующего счечика 11 поступают импульсы генератора 10. Однако запись числа в этот счетчик начинается только после окончания выходного импульса формирователя 6 импульсов. Запись числа в суммирующий счетчик 11 продолжается до тех пор, пока поршень двигатели не придет в НМТ и магнит 3 не приблизится к катушке 5.

В течение рассмотренного интервала времени движения поршня от ВМТ к НМТ запись числа в суммирующий счетчик 12 не происходит, так как на его шину сброса поступает нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 8.

При прохождении поршня двигателя через НМТ на зажимах катушки 5 появляется единичный импульс напряжения, поступающий на вход формирователя 7 импульсов. Выходной единичный импульс этого формирователя переводит триггер 8 в нулевое состояние, вследствие чего схема 9 и закрывается, запись числа в суммирующий счетчик 11 прекращается. При этом, благодаря появлению единичного сигнала tia инверсном выходе триггера 8, запрет счета в суммирующем счетчике 12 снимается, и в него начинается запись числа.

Как только число, записанное в этот счетчик, станет равным числу, записанному в суммирующем счетчике 11, на соответствующих выходах одинаковых разрядов этих счетчиков будут одинаковые сигналы и на выходе схемы 13 равнозначности появится единичный импульс, исчезающий после поступления следующего импульса генератора 10 импульсов на вход суммирующего счетчика 12.

Так как запись числа в суммирующие счетчики 11 и 12 осуществляется импульсами одной частоты, то и интервалы времени, необходимые для записи одинаковых чисел в эти счетчики, равны. Это означает, что интервал -времени от момента окончания выходного импульса формирователя 6 импульсов до момента появления импульса на выходе формирователя 7 импульсов равен интервалу времени от последнего до момента появления импульса на выходе схемы 13 равнозначности при любой скорости вращения вала 2 двигателя .

Если 3 пределах одного оборота вала угловая скорость постоянна, время движения порщия и ч ВМТ и НМТ равно времени его движения из НМТ и ВМТ при любых угловых скоростях вала. Отсюда следует, что интервал времени от момента появления единичного импульса на выходе схемы 13 равнозначности до момента прихода поршня в верхнюю мертвую точку, равный разности полупериода вращения вала, 2 и времени записи числа в суммирующий счетчик 12, равен разности полупериода вращения вала и времени записи числа в суммирующий счетчик 11, т.е длительносРги импульса по выходе формирователя 6 импульсов. При появлении импульса на выходе схемы 13 равнозначности на выходе одновибратора 14 появляется единичный импульс, длительность которого определяет длительность впрыска топлива. Этот импульс после усиления по мощности усилителем 15 поступает на обмотки - т: ктопмс1гнитных клапанов 16, открывс4Я их, впрыск топлива начинается.. В этом случае угол опережения вприска топлива, равный произведе ию углов - сгкорости вала н промежуток времени от момента начала впрыска до момента прихода порцгня в верхнюю мертвую точку, меняется при изменении скоростного режима работы двигателя. Причем, так как контролируется выходные сигналы всех разрядов суммирующих счетчиков 11 и 12 с помощью схемы 13 равнозначности, единицы могут быть записаны во все разряды счетчиков одновременно, информационные емкости счетчиков испульзуются полностью, время записи чисел в счетчике увеличивается и уве личивается максимально возможное зна чение полупериода вращения вала двигателя. Таким образом, по сравнению с из вестными, предлагаемое устройство пр ще и позволяет регулировать угол оп режения впрыска топлива при более низких угловых скоростях вала, так как запись чисел в сумм.ирующие счет ки может происходить заполнения всех их разрядов, а не только до по явления единицы в старшем разряде, что и позволяет расширить диапазон скоростных режимов работы двигателя, в котором происходит регулирование угугла опережения впрыска, в область более низких угловых скоростей. Формула изобретения Устройство управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее датчик частоты вращения, первый и второй формирователи, триггер, схему И, генератор импульсов и блок выхода, причем датчик частоты выполнен в виде двух катушек, взаимодействующих с постоянным магнитом на валу двигателя и связанных с формирователями, выходы которых соединены с триггером, блок выхода выполнен в виде одновибратора, усилителя и клапана, связанных последовательно, э. генератор импульсов соединен с первым входом схемы И, отличающеес я тем, что, с целью повьпиения эффективности путем расширения диапазона скоростных режимов, на которых происходит регулирование угла опережения впрыска, в него дополнительно введены первый и второй суммирующие счетчики и схема равнозначности, причем шина сброса в нулевое состояние первого счетчика соединена с инверсным выходом первого формирователя импульсов , вход первого счетчика соединен с выходом схемы И, второй вход которой соединен с прямым выходом триггера, шина сброса в нулевое состояние второго счетчика соединена с инверсным выходом триггера, вход второго счетчика соединен с выходом генератора импульсов, а выходы всех разрядов счетчиков соединены со входами схемы равнозначности, выход которой соединен с входом одновибратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2687822/25-06, кл. F 02 М 51/02, 1978.

«э

О-I

ю

..