Устройство управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания

ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 918473 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1) Дополнительное к авт. свид-ву -(72) Авторы изобретения Л. Бенин, А. Н. Борисенко, В. Н. Соболь В. Н. Зайончковский и Е. Г. Заславский 71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВПРЫСКО В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГО ТОПЛ НИЯ 2 носится к системам упра чей двигателей внутре К 20 Изобретение от вления топливопода ннего 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 катушек установленных у вала, счетный блок 1 выполнен с первой и второй парой входных зажимов, подключенных соответственно к первой и второй катушкам, и имеет третий .зажим, связанный со счетчиком зубьев 11Известное устройство 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 двигателя, поскольку оно осуществляет впрыск топлива в каждый цилиндр в каждом обороте вала, а в четырехтактном двигателе впрыск топлива в цилиндр необходимо произ. водить один раз в два оборота вала.Цель изобретения - расширение фун циональных возможностей устройства.Указанная цель достигается тем, что в 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 подключены 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.На чертеже приведена блок-схема устройства.Устройство содержит датчик 1 оборотов вала 2 двигателя, выполненный в виде постоянного магнита 3, укрепленного на валу 2, и двух катушек 4 и 5, установленных 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 6 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, 11 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 поршня первого (четвертого) цилиндра через верхнюю мертвую точку постоянный магнит 3 проходит вблизи катушки 4 и возникший 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, уменьшенного на величину задания времени опережения впрыска, в двоичное число. В момент прихода поршня первого (четвертого) цилиндра в нижнюй) мертвую точку магнит 3 проходит вблизи катушки 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 поршня из нижней мертвой точки в верхнюю происходит 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 повороте зубчатого колеса 7, насаженного на вал 2, на Х, зубьев с момента появления импульса на первом выходе управляющего счетного блока 8 появляется импульс нап 5 ряжения 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 колесана некоторое число зубьев, например 1 Ч, считая от момента появления импульса на втором выходе управляющего счетного блока 8, появ 13 ляется импульс напряжения на третьем 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 счетногс 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 входахи схем И 9, 11 и 13 устанавливается нулевойсигнал. За время с момента подачи топлива в первый цилиндр до момента подачи его во второй цилиндр постоянный магнит 3 проходит вблизи катушки 4, что соответствует прохождению поршня четвертого (первого) цилиндра через верхнюю мертвую точку, и на первую пару входных зажимов управляющего счетного блока 8 поступает импульс напряжения. Во время движения поршня в нижнюю мертвую точку в управляющем счетном блоке 8, как и ранее, происходит преобразование интервала времени в двоичное число. Во время прохождечия поршня через нижнюю мертвую точку, что происходит в промежутке с момента подачи топлива во второй цилиндр до момента его подачи в третии цилиндр, магнит 3 проходит вблизи катушки 5, на вторую пару входных зажимов управляющего счетного блока 8 поступает импульс напряжения, вследствие чего в процессе движения поршня из нижд ней мертвой точки в верхнюю в указанномблоке происходит преобразование ранее полученного двоичного числа в интервал времени, по окончании которого происходит формирование импульса напряжения на пер 50вом 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 электромагнитныйклапан 18: открывая его и производя впрысктоплива в четвертый цилиндр.В течение рассмотренного промежуткавремени с момента перехода триггера 15 в нулевое состояние в четвертом цилиндрепри движении поршня из верхней мертвой точки в нижнюю происходит всасывание, а в первом цилиндре - рабочий ход; при движении поршня иъ нижней мертвой точки в верхнюю в четвертом цилиндре происходитсжатие, а в первом цилиндре - выхлоп З 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 напряже-, ния, поступающий 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 указанньчй им пульс напряжения проходит на электромаг нитный клапан 19, открывая его и производя впрыск топлива в пятый цилиндр. В пятом цилиндре в это время происходит сжа.тие, а во втором цилиндре - выхлоп,При дальнейшем повороте вала 2 и насаженного на него зубчатого колеса 7 на число зубьев, как и прежде, равное И: считая с момента появления импульса на втором выходе управляющего счетного блока 8, импульс напряжения появляется на третьем выходе указанного блока, Этот импульс по ю ступает 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 у выхода поступает на вторые входы схем И 9, 11 и 13, а нулевой сигнал с .его инверсного выхода поступает на вторые входы схе И 10 12 и 14. С переходом триггера 15 в единичное состояние устройство подготавливается для осуществления впрыска топлива в первый, фф второй и третий цилиндры.В паузе между впрыском топлива в четвертый и шестой цилиндры поршень четвертого (первого) цилиндра совершает полныйход из верхней мертвой точки в нижнюю ичасть хода из нижней мертвой точки в верхнюю, и работа управляющего счетного счет- ного блока 8 происходит, как и прежде. Сог- ласно принятому ранее порядку работы ци-. линдров, впрыск топлива в первый цилиндр происходит после впрыска топлива в шес- фф той цилиндр, вследствие чего переход триггера 15 в единичное состояние происходит раньше, чем формирование впрыска топлива в первый цилиндр. При определенном дляданной 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 вала 2 с насаженным на него зубчатым колесом 7 на выходах управляющего счетного блока 8 поочередно один раз за оборот вала формируются импульсы напряжения, поступающие на первые 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 выходе управляющего счетного блока 8. Это приводит к тому, что в 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 10, 12 и 14, срабатывают электромагнитные клапаны 17, 9 и 21, и впрыск топлива происходит поочередно в четвертый, пятый и шестой цилиндры.Формула изобретенияУстройство 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, подключенных 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 соединены с прямым выходом триггера, а вторые входы вторых схем И из указанных пар соединены с инверсным выходом триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2832784/25-06; кл. Р 02 Р 5/02, 1979;с Госуда лам и ква, Ж Патент Редактор М. ЦиткинаЗаказ 2082/9ВНИИПИпо д113035, МоФилиал ППП ставитель Н. Паехред А, Бойкаскраж 548рственного комобретений и о- 35, Раушска, г. Ужгород,трахальцевКорректор МПодписноеитета СССРткрытийя наб д. 4/5ул. Проектная, 4 арош