Устройство для управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания

ц 52909 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К ПАТЕНТУ 61) Дополнительный к патенту(33) ФРГОпубликовано 30. осударствениыи комитеСовета Министров СССРпо делам изоеретеиийи открытий 3) УДК 621.43,03(72) Авторы изобрете Иностранцы Шолл, Норберт Риттманнсбергер и Херберт Арнольд(ФРГ) Иностранная фирма Роберт Бош ГмбХ(71) Заявит ТВО ДЛЯ В ИГАТЕЛ(54) УСТ ТОПЛИВА Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для управления впрыском топлива в двигателях внутреннего сгорания, управляемым электронными средствами и содержащим минимум один электромагнитный впрыскивающий клапан, один конец возбуждающей обмотки которого соединен с массой. Открытие клапана синхронизировано с оборотами коленчатого вала двигателя и осуществляется под действием прямоугольных электрических импульсов, длительность которых определяет дозировку впрыскиваемого под постоянным давлением топлива и согласована хотя бы с одним из рабочих парамстров данного двигателя.Известны устройства для управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащие источник питания, минус которого связан с массой, и электромагнитные клапаны, обмотки возбуждения которых одними концами соединены с массой, а другими - с выходным транзистором, база которого связана с коллектором усилительного транзистора п - р - п-типа.В известных впрыскивающих устройствах в качестве выходного транзистора предусмотрен германиевый транзистор р - и - р-типа, который управляется на своей базе через возбуждающий (предоконечный) кремниевый ПРАВЛЕНИЯ ВПРЫСКОМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ транзистор и - р - и-типа на длительность открывающих импульсов. С учетом высокихпредельных температур и высоких блокирующих напряжений желательно использовать5 вместо германиевого выходного транзисторакремниевый транзистор.Однако использование кремниевых п - р -п-транзисторов было бы невыгодно по тойпричине, что при существующем схемном реО шенин один конец возбуждающей обмоткивпрыскивающпх клапанов должен был бысоединяться с плюсом илп с общим плюсовымпроводом, а для каждого отдельного клапанапотребовалось бы два подводящих провода.5 Цель изобретения - повышение термостабильности прп сохранении схемы включенияклапанов,Это достигается тем, что коллектор выходного транзистора и - р - п-типа соединен с0 плюсом источника питания, эмиттер - с обмотками возбуждения, между эмиттером ибазой транзистора включен резистор утечки,коллектор усилительного транзистора черездиод обратной полярности соединен с эмит 5 тером, а через резистор - с базой выходноготранзистора.При этом резистор утечки выполнен в видезащитного транзистора п - р - п-тппа, эмиттеркоторого соединен с эмиттером выходноготранзистора, а база соединена с минусом источника питания через резистор и с катодомдиода, анод которого соединен с эмиттеромвыходного транзистора,На фиг. 1 показана схема устройства дляуправления впрыском топлива, предназначенного для четырехцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 - то же, вариант исполнения.Двигатель 1 внутреннего сгорания с четырьмя электромагнитными впрыскивающпми клапанами 2 с бензопроводами 3, идущими от распределителя 4, содержит топливныйнасос 5 с приводом от электродвигателя ирегулятор давления 6. Управляющее устройство содержит датчик 7 электрических сигналов, связанный по входу с коленчатым валом8, а выходом - с входом мультивибратора 9с одним устойчивым состоянием. Датчик 7содержит кулачок 10 на валу 8, взаимодействующий с контактными рычагкками 11 и 12,Эти рычажки через резисторы 13 и 14 соединены с плюсовым проводом 15 и с одним изэлектродов одного из двух дифференцирующих конденсаторов 16 и 17. Они попеременноприжимаются кулачком 10 к одному из неподвижных и соединенных с минусовым проводом 18 контактов 19 и 20 и удерживаются вэтом положении в продолжение одного полуоборота распределительного вала.Мультивибр атор 9 содержит тр анзистор21, проводящий в состоянии покоя, транзистор 22, соединенный с коллектором транзистора 21 через резистор 23 и запертый в состоянии покоя, а также элемент времени, определяющий продолжительность Т прямоугольного импульса, который служит для открывания впрыскивающих клапанов 2. Длительность Т импульсов определяет продолжительность открытого пологкения впрыскивающих клапанов и, следовательно, ту дозутоплива, которая за это время поступает изклапанов 2, находящихся практически подпостоянным давлением топлива.Элемент времени состоит из трансформатора, обмотка 24 которого последовательно соединена с резистором 25 между коллектором иплюсовым проводом 15.Обмотка 26 индуктивно связана с обмоткой 24 через подвижный элемент 27, соединенный с впускной трубой 28 двигателя, Приповышении давления в трубе 28 элемент 27передвигается под действием пружин и темсамым увеличивает индуктивность трансформатора. Обмотка 26 соединена с точкой соединения двух резисторов 29 и 30, выполняющих функцию делителей напряжения. Другимсвоим концом обмотка 26 через диод 31 соединена с базой транзистора 21, который, каки транзистор 22, относится к и - р - п-типу ипотому своим эмиттером соединен с минусовым проводом 18.Каскад мощности 32 через усилитель соединен с резистором 25 в коллекторной цепи резистора 23. Каскад 32 содержит усилитель 5 10 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 ный кремниевый транзистор 33 р - а - р-типа, эмиттер которого непосредственно соединен с общим плюсовым проводом 15, а также выходной кремниевый транзистор 34 п - р и- типа, работающий как эмиттер-повторитель.Он непосредственно связан своим коллектором с плюсовым проводом 15, а эмиттером соединен с добавочными резисторами 35 в цепи обмоток Зб клапанов 2. Для транзистора 34 предусмотрен резистор утечки 37, соединяющий базу этого транзистора, связанную с коллектором транзистора ЗЗ, с его эмиттером.При таком схемном решении обеспечивается полная блокировка и транзистора 34 при блокировке транзистора 33, Эта блокировка обеспечивается и тогда, когда возбуждающие обмотки в цепи эмиттера транзистора 34 обладают значительной индуктивностью и когда вследствие этой индуктивной нагрузки потенциал на эмиттере транзистора 34 в конце открывающего импульса становится более отрицательным по сравнению с потенциалом минусового провода 18.При отключении тока, держащего клапаны в открытом положении, в конце длительности импульса Т в возбуждающих обмотках возможны значительные индуктивные пики напряжения, направление которых противоположно направлению приложенного напряжения.Для исключения возникающей при этом на транзисторе 34 потери мощности между коллектором транзистора 33 и точкой соединения базы транзистора 34 с резистором утечки 37 поставлен добавочный резистор 38. Кроме того, предусмотрен диод 39, присоединенный своим анодом к минусовому проводу 18, а катодом - к коллектору транзистора 33.Для устранения этих потерь энергии на резисторе 37 (на фиг. 2) вместо резистора утечки предусмотрен участок эмиттер-коллектор защитного транзистора 40 и - р - п-типа, эмиттер которого непосредственно соединен с эмиттером транзистора 34. База транзистора 40 через резистор 41 соединена с минусовым проводом. Кроме того, названный участок транзистора 40 шунтирован защитным диодом 42, который своим анодом соединен с эмиттером транзистора 34. Когда на возбуждающих обмотках клапанов 2 (на фиг. 2 они показаны схематично) возникает пик напряжения при отключении, то транзистор 40 под действием этого пика шунтирует базо. эмиттерный переход транзистора 34.Устройство работает следующим образом.При каждом процессе закрывания мульти- вибратор 9 переходит свое нестабильное состояние, длительность которого определяет продолжительность импульса Т и зависит от величины индуктивности, задаваемой положением элемента 27. Для блокировки транзистора 21 в момент срабатывания конденсаторы 16 и 17 через диоды 43 и 44 соединены с базой транзистора 21, а через нагрузочный резистор 45 и 46 - с минусовым проводом 18, До тех пор пока соотвстствющие им рычажки 11, 12 находятся в разомкнутом положении, дифференцирующие конденсаторы 16 и 17 могут заряжаться и отдавать свой заряд в моменты замыкания рычажков. Как только транзистор 21 переходит в блокированное состояние, транзистор 22 переводится в свое проводящее состояние. Его коллекторный ток, проходящий по обмотке 24 и возрастающей экспоненциально, наводит во вторичной обмотке напряжение обратной связи. Это напряжение удерживает транзистор 21 в блокированном состоянии после момента замыкания до тех пор, пока это напряжение обратной связи не станет ниже значения, определяемого потенциалом съема на делителе напряжения, при котором транзистор 21 может перейти в свое первоначальное проводящее состояние, В период проводящего состояния выходного транзистора возникает прямоугольный импульс на открывание впрыскивающих каналов.Формула изобретения1. Устройство для управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее источник питания, минус которого связан с массой, и электромагнитные клапаны, обмотки возбуждения которых одними концами соединены с массои, а другими - с выходным транзистором, база которо го связана с коллектором усилительного транзистора и - р - п-типа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения термостабильности при сохранении схемы включения клапанов, коллектор выходного транзистора и - 10 р - .г-типа соединен с плюсом источника питания, эмиттер - с обмотками возбуждения, между эмиттером и базой включен резистор утечки, коллектор усилительного транзистора через диод обратной полярности соединен с 15 эмиттером, а через резистор - с базой выходного транзистора,2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что резистор утечки выполнен в виде за Э щитного транзистора а - р - п-типа, эмиттеркоторого соединен с эмиттером выходного транзистора, а база соединена с минусом источника питания через резистор и с катодом диода, анод которого соединен с эмиттером 25 выходного транзистора.Приоритет по пунктам;23.09.69 по п. 1;12.02.70 по п, 2.