Устройство управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК F02D5/02 

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВПРЫСКОМ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1

Изобретение относится к системам управления топливоподачей двигателей внутреннего сгорания.

Известны устройства управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащие датчик оборотов вала, счетчик зубьев вала, управляющий счетный блок и электромагнитные клапаны; причем датчик выполнен в виде постоянного магнита, укрепленного на валу, и первой и второй катущек установленных у вала, счетный блок выполнен с первой и второй парой входных зажимов, подключённых соответственно к первой и второй катушкам, и имеет третий , связанный со счетчиком зубьев 1

Известноеустройство обладает высокими быстродействием, точностью и надежностью работы и автоматически регулирует угол опережения впрыска топлива многоцилиндрового двигателя в функции угловой скорости его вала. Однако это устройство непригодно для управления впрыском топлива многоцилиндрового четырехтактного двигатели, поскольку оно осуществляет впрыск топлива в каждый цилиндр в каждом обороте вала, а в четырехтактном двигателе

впрыск топлива в цилиндр необходимо производить один раз в два оборота вала.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что в 5 устройство введены схемы И и триггер, причем выходы схем И соединены с электромагнитными клапанами, счетный вход триггера соединен с последним выходом управляющего счетного блока, выходы которого под10 кЛючены к первым входам схем И, сгруппированных по парам, вторые входы первых схем И из указанных пар соединены с прямым выходом триггера, а вторые входы вторых схем И из указанных пар соединены с инверсным выходом триггера.

15

На чертеже приведена б.юк-схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 оборотов вала 2 двигателя, выполненный в виде постоянного магнита 3, укрепленного на валу 2, и двух катущек 4 и 5, установленных

20 у вала 2, счетчик 6 зубьев, установленный у зубчатого колеса 7, насаженного ва вал управляющий счетный блок 8. Первая и вторая пары входных зажимов управляющего счетного блока 8 подключены соответст венно к катушкам 4 и 5, а третий входной зажим - к счетчику б зубьев. Первый, второй и третий выходы управляющего счетного блока 8 подключены к первым входам схем И 9-14 сгруппированных по парам в соответствии с порядком работы цилиндров. Вторые входы схем И.9, II и 13 соединены с прямым выходом триггера 15, вторые входы схем И 10, 12 и 14 соединены с инверсным выходом триггера 15, счетный вход которого подключен к третьему выходу управляющего счетного блока 8. Выходы схем И 9-14 подключены соответственно к электромагнитным клапанам 16-21, число которых равно числу цилиндров двигателя. Устройство работает следующим образом. При прохождении порщня первого (четвертого) цилиндра через верхнюю мертвую точку постоянный магнит 3 проходит вблизи катущки 4 и возникщий вследствие изменения пронизывающего ее витки магнитного потока импульс напряжения поступает на первую пару входных зажимов управляющего счетного блока 8. В управляющем счетном блоке происходит преобразование времени движения поршня из верхней мертвой точки в нижнюю, уменьщенного на величину задания времени опережения впрыска, в двоичное число. В момент прихода порщня первого (четвертого) цилиндра в нижнюй) мертвую точку магнит 3 проходит вблизи катущки 5 и возникающий на ее зажимах импульс напряжения поступает на вторую пару входных зажимов управляющего блока 8. Начиная с этого момента, в управляющем блоке 8 в процессе движения порщня из нижней .мертвой точки в верхнюю происхрдит преобразование полученного ранее двоичного числа в интервал времени, по окончании которого происходит формирование импульса напряжения на первом выходе управляющего счетного блока 8. Длительность указанного импульса определяет продолжительность впрыска топлива.-, Сформированный на первом выходе указанного блока импульс поступает на первые входы схем И 9 и И 10 и проходит через ту из них, на втором входе которой действует единичный сигнал. Допустим, что триггер 15 находится , в единичном состоянии, тогда открытой оказывается схема И 9, импульс проходит на электромагнитный клапан 16, открывая его и производя впрыск топлива в первый цилиндр. По окончании указанного импульса впрыск топлива в первый цилиндр прекращается. Информация об угле поворота вала 2 в виде числа импульсов, соответствующего числу пройденных вблизи счетчика 6 зубьев зубчатого колеса 7, поступает со счетчика 6 зубьев на третий входной зажим управляющего счетного блока 8. В результате этого при пбвороте зубчатого колеса 7, насаженного на вал 2, на NI зубьев с момента появления импульса на первом выходе управляющего счетного блока 8 появляется импульс напряжения на втором выходе этого блока. Поскольку триггер 15 остался в прежнем, единичном, состоянии, то импульс со второго выхода управляющего счетного блока 8 проходит через схему И 11 на электромагнитный клапан 18,. открывая его и производя впрыск топлива во второй цилиндр. При повороте зубчатого колеса 7 на некоторое число зубьев, например Nj, считая от момента появления импульса на втором выходе управляющ:его счетного блока 8, появляется импульс напряжения на TpeTj eM выходе этого блока, проходящий через открытую схему И 13 на электромагнитный клапан 20. Последний открывается, производя впрыск топлива в третий цилиндр двигателя. Окончание импульса на третьем выходе управляющего счетного блока 8 приводит к переходу триггера 15 в другое, нулевое состояние, вследствие чего единичный сигнал устанавливается на вторых входах схем И 10, 12 и 14, а на вторых входах схем И 9, 11 и 13 устанавливается нулевой сигнал. За время с момента подачи топлива в первый цилиндр до м.омента подачи его во второй цилиндр постоянный магнит 3 проходит вблизи катущки 4, что соответствует прохождению порщня четвертого (первого) цилиндра через верхнюю мертвую точку, и на первую пару входных зажимов управляющего счетного блока 8 поступает импульс напряжения. Во время движения порщня в .нижнюю мертвую точку в управляющем счетном блоке 8, как и ранее, пр.оисходит преобразование интервала времени в двоичное число. Во время прохождения порщня через нижнюю мертвую точку, что происходит в промежутке с момента подачи топлива во второй цилиндр до момента его подачи в третий цилиндр, магнит 3 проходит вблизи катушки 5, на вторую пару входных зажимов управляющег о счетного блока 8 поступает импульс напряжения, вследствие чего в процессе движения порщня из нижней мертвой точки в верхнюю в указанном блоке происходит преобразование ранее полученного двоичного числа в интервал времени, по окончании которого происходит формирование импульса напряжения на первом выходе управляющего счетного блока 8. Этот импульс поступает на первые входы схем И 9 и 10, но на втором входе только одной из них - схемы И 10 - действует единич ный сигнал, в результате чего импульс напряжения проходит на электромагнитный клапан 18: открывая его и производя впрыск топлива в четвертый цилиндр. В течение рассмотренного промежутка време.ни с момента перехода триггера 15 в нулевое состояние в четвертом цилиндре

при движении поршня из верхней мертвой точки в нижнюю происходит всасывание, а в первом цилиндре - р-абочий ход; при движении поршня иа ни-жней мертвой точки в верхнюю в четвертом цилиндре происходит сжатие, а в первом. цилиндре - выхлоп.

При повороте зубчатого колеса 7 на определенное число зубьев, которое, как, и прежде, равно 1, считая с момента появления импульса на первом выходе управляющего счетного блока 8, на втором выходе этого блока возникает импульс напряжения, поступаюш.ий на первые входы схем И 11 .и 12. Однако открытой оказывается лишь схема И 12, так как на ее втором входе действует единичный сигнал, и указанный им пульс напряжения проходит на электромагнитный клапан 19, открывая его и производя впрыск топлива в пятый цилиндр. В пятом цилиндре в это время происходит сжатие, а во втором цилиндре - выхлоп.

При дальнейшем повороте вала 2 и насаженного на негоЗубчатого колеса 7 на число зубьев, как и прежде, равное Nj: считая с момента появления импульса на втором выходе управляющего счетного блока 8, импульс напряжения появляется на третьем выходе указанного блока. Этот импульс поступает на первые входы схем И 13 и 14, но поскольку открытой оказывается только схема И 14, то импульс напряжения проходит на электромагнитный клапан 21, открывая его и производя впрыск топлива в шестой цилиндр. В шестом цилиндре в это время происходит сжатие, а в третьем цилиндре - выхлоп. При окончании импульса на третьем выходе управляющего счетного блока 8 триггер 15 переходит в единичное состояние, единичный сигнал с его прямого выхода поступает на вторые входы схем И9

11и 13, а нулевой сигнал с его инверсного выхода поступает на вторые вхЪды схеИЮ

12и 14. С переходом триггера 15 в единичное состояние устройство подготавливается для осушествления впрыска топлива в первый, второй и третий цилиндры.

В паузе между впрыском топлива в четвертый и шестой цилиндры поршень четвертого (первого) цилиндра совершает полный ход из верхней мёртвой точки в нижнюю и часть хода из нижней мертвой точки в верхнюю, и работа управляющего счетного счет ного блока 8 происходит, как и прежде. Согласно принятому ранее порядку работы цит линдров, впрь1ск топлива в первый цилиндр происходит после впрыска топлива в шее- той цилиндр, вследствие чего переход триггера 15 в единичное состояние происходит раньше, чем формирование впрыска топлива в первый цилиндр. При определенном для данной угловой скорости вала 2 положении поршня первого (четвертого) цилиндра на первом выходе управляющего счетного блока 8 Появляется импульс напряжения, проходящий через схему И 9 на электромагнитный клапан 16, открывая его и производя впрыск топлива в первый цилиндр. Далее работа устройства повторяется.

В процессе работы двигателя и поворота

J вала 2 с насаженным на него зубчатым колесом 7 на выходах управляющего счетного блока 8 поочередно один раз зэ оборот вала формируются импульсы напряжения, поступающие напервые входы схем И 9-14.

- Через какую из указанных схем пройдет импульс и в какой из цилиндров произойдет впрыск топлива, зависит от состояния триггера 15. Триггер 15 переходит из одного состояния в другое один раз за оборот вала 2 при окончании импульса на третьем выS ходе управляющего счетного блока 8. Это приводит к тому, что и одном обороте вала триггер 15 находится в единичном состоянии, единичный сигнал поступает на вторые входы схем И 9, 11 и 13, срабатывают электромагнитные клапаны 16, 18 и 23, и впрыск топлива происходит в первый, второй и третий цилиндры поочередно, а в другом обороте вала триггер 15 находится в нулевом состоянии, единичный сигнал поступает на вторые входы схем И Ш, 12 и 14, срабатывают электромагнитные клапаны 17, 19 и

21, и впрыск топлива происходит поочеред но в четвертый, пятый и шестой цилиндры.

Формула изобретения

Устройство управления Впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее датчик оборотов вала, счетчик зубьев вала, управляющий счетный блок и

электромагнитные клапаны, причем датчик выполнен в виде постоянного магнита, укрепленного, на валу, и первой и второй катушек, установленных у вала, счетный блок выполнен с первой и второй парой входных зажимов, подключённых соответственно к

первой и второй катушкам, и имеет третий зажим, связанный с счетчиком зубьев, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона применимости, в него введены схема И и триггер, причем выходы схем

И соединены с электромагни тными клапанами, счетный вход триггера соединен с последним выходом управляющего счетного блока, выходы которого подключены к первым входам схем И, сгруппированных по парам, вторые входы первых схем И из указанных пар соединенны с прямым выходом триггера, а вторые втсоды вторых схем И из указанных пар соединены с инверсным выходом триггера.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2832784/25-06, кл. F 02 D 5/02, 1979;