Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

ИЯ еспублик ЗОБРЕТЕН К П б 1) Дополнительный к патенту(33) США 79. Бюллетень13 описания 05,0 Ч. Ю осударствеииый комет СССР по делан иэооретеиий и открытий(72) Автор изобретени Иностранная фирмаендикс Корпорейшин(США) . 1) Заявите МА ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 4) СИСТЕ ема отличается от изкаждый генератор тоанзистором, база котоединенному с преобсточником тока с транго соединена с эмитистора, а эмиттер тройством, снабжен- ения Изобретение относится к двигателестрое.нню, в частности к системам впрыска топлива.Известны системы впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащиеразмещенные на впускном трубопроводеэлектромагнитные форсунки, подключенныек насосу, и соединенное с обмотками форсунок электронное управляющее устройство,имеющее пусковое приспособление, связанное с валом двигателя, генератор импуль-.сов и соединенный с последним преобразователь датчика давления 11.Известны также системы впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, в которых генератор импульсов соединен такжес корректирующим устройством, снабженным несколькими генераторами тока различного напряжения 21,Однако в таких системах корректирую.гцее устройство обеспечивает подачу коррек-тирующего сигнала, изменяющегося тольков зависимости от оборотов двигателя, и нещего изменения в зависимости от давво впускном трубопроводе, что привок усложнению конструкции системь 1 иеспечивает требуемое регулирование по 2дачи топлива в двигатель в зависимости от его нагрузкиЦелью изобретения является упрощение конструкции системы и яовыщение точности дозирования подачи топлива.Это достигается тем, что корректирующее устройство включено между генератором импульсов и преобразователем и снабжено выходным контуром, а генераторы тока соединены в каскад для последователь. ной работы и имеют входы для подключения к преобразователю для вырабатывания в за. данном диапазоне давления нелинейно изменяющегося сигнала, а выходной контур подключен к выходам генераторов тока и вырабатывает импульс, суммирующий сигналы от. генераторов.тока. Предложенная сист вестных также тем, что ка снабжен входным тр рого подключена к со разователем входу, и и зистором, база которо тером входного транз с ограничительным ус ным делителем напряж3Кроме того, предложенная система отлц.чается от известных тем, что корректирующее устройство сцабкецо токоприемцыми блоками, каждый цз которых соединенчерез переключатель с соответствующим ге.нератором тока для ослабления импульса цавыходе.На фиг, 1 изображена схематично пред.ложецная система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания; на фиг, 2 -блочная схема электронного управляющегОустройства; на фиг, 3 - электрическая схе.ма части электронного управляющего уст.ройства - корректирующего устройства; нафиг, 4 - графики токов в различных точкахсхемы в зависимости от давления во впускном трубопроводе; на фиг. 5 - график импульсаот корректирующего устройства в зависимости от давления во впускйом трубопроводе,Система впрыска топлива ц двигательвнутреннего сгорания 1 содержит электромагнитные форсунки 2, .размещенные навпускцом трубопроводе 3 вблизи впускцыхкдапанов 4, и соединенное с обмотками (цачертежах це показаны) форсунок 2 электрон.ное управляющее устройство 5, ко. входамкоторого подключено пусковое приспособ.ление 6, связанное с валом двигателя 1,преобразователь 7 датчика разрежения (пачертежах не показан),.датчик 8 температурыЪ датчики 9. ДатЧик разрежения с преобразователем 7 установлен на корпусе 10 дрос сельных заслонок 11.Топливо из бака 12 подается насосом 3цо трубопроводу 14 к форсупкам 2, которыемогут открываться как одновременно, так ив различных сочетаниях группами или после.довательно. Электронное управляющее устройство получает питание от аккумуляторцой батареи 15 .(или системы аккумуляторных батарей),Электронное управляющее устройство 5используется для подачи управляющих импульсов к двум группам форсунок 2 н снабжено пусковым приспособлением 6, имеющим (предпочтительно) кулачок с однимвыступом, приводимый от коленчатого валадвигателя. Кулачок попеременно замыкаети размыкает пару контактов, Импульсы 6и 17. подаются на вход триггера 18.пускового приспособления, что предотвращает срабатывание последнего при вибрациях. Выходы 19 и 20 триггера 18 соединены с блоком21, а также соответственно со входамн логических элементов И 22 и 23: На вход блока 21 и элементов И 22 и 23 подаются импульсы 24 и 25, Блок 21 служит дляобеспечения подачи короткого управляощего сиг-нала на вход генератора 26 импульсов, когда триггер 18 меняет свое состояние, и подачи выходного сигнала постоянного уровня в остальное время, Генератор 26 импульсов соединен с выходным блоком 27, выходкоторого соедицеи со вторыми входами ло. гическцх элементов И 22 и 23. Выход зле.мента И 22 соединен с усилителем 28, а выход элемента И 23 . с усилителем 29. Уси.лители 28 и 29 сосдццецы с соответствующими грунпамц Обмоток форсуцок 2, Ко входам генератора 26 импульсов подключены датчики 9, а преобразователь 7 датчика разрежения подкл 1 очен ко входу генератора импульсов 26 через корректирующее устройство 30. Преобразователь 7 выполнен преиму.ществецно в виде потецциометра, обеспеци.вающего изменение выходного сигнала Чо (цли 8 ) от датчика давления, прямо про.,порццоцального давлению во впускном тру.бопроводе.При подаче импульса от одного из Ъыходов триггера 18 на другом выходе им ф пульс отсутствует, то есть импульс подается тОлько к одному из элементов И. Напри" мер, импульс 24 подается с выхода 19 к элементу И 22, Одновременно этот импульс 24 подается и блоку 21, который,при предпо ложении, что триггер 8 изменил свое сос.тояние, вырабатывает короткий управляющий сигнал, подаваемый к генератору 26 импульсов. Последний с определенной задержкой вырабатывает управляющий импульс в зависимости от режима и скорости х 5 работы двигателя 1 ц через выходкой блок 27подает его ко входам элементов И 22 и. 23.Так как от триггера 8 подается импульс 24 только к одному элементу И 22, то последзг ний подает импульс к усилитеио 28, кото,рь 1 и обеспечивает открытие форсунок 2, в то время как второй элемент И 23 не вырабатывает сигнал. После окончания подачи управляющего импульса от гецератора 26 импульсов и блока 2 ца вход элемента И 22, выходной импульс последнего убывает до нуд ля, обеспечивая тем самым закрытие форсунок соответствующей группы, В течение периода открытого состояния форсунок 2 топливо в отдозировацном количестве впрыскиваегся под давлением в соответствуощие патрубки впускного трубопровода 3 двигателя .На фиг. 3 изображен предпочтительный.вариант выполнения электрической схемы части электронного управляющего устройства - корректирующего устройства 30, на д вход 31 которого подается напряжение Чоот преобразователя 7 датчика разрежения, Корректирующее устройство имеет генераторытока А, Б, В, Г и Д, показанные пунктирной линией, вьходной контур, показанный как сопротивление 32, и токоприемные блоки Е, Ж, К, Л и М, показанные пунктирной линией, при этом включен в работу только.блок К. В зависимости от требуемой формы выходного импульса относительно изменения давления включаются требуемые токоприемные блоки. Все генераторы тока выполнены по одной схеме (аналогичные элементы Обозначены Одинаково), и токоприемные блоки также выполнены по одинаковой5схеме ( гсолргсбцо опига цьо,гькО гецс,втор тока В и токонрцемцый блок К), Корректц русосев ус 1 россстгсо 30 имеет также генератор гокг 33, который обессе гсвги сдвиг угосия вы ход сого и м пульса ( генератор то ка 33 це обязателен в схеме устройства 30), и выходной транзистор 34, загцишагощий прсобраэоватсль 7 датчика разрежения от нагрузки в устройстве 30. Устросгство 30 клеммой Ь+ подключено к положительному полюсу источника питания (это может быть батарес 15 или лругой отдельньгй источник) и через массу. - к отрицательному полюсу источника.1Генератор тока В (так же, как и остальные генераторы тока А, Б, Г и Д) содержит входной транзистор 35 В, база которого подключена ко вхолу 31, а эмнттер соединен с 1 сопротивлением 36 В нагрузки, источник тока, выполненный из транзисторов 37 В и 38 В и сопротивления 39 В, транзистор 4 ОВ обрат.ной связи и ограничительное устройство - выполненное в виде делителя напряжения из сопротивлений 4 В и 42 В. База транзистора 38 В соединена с точкой 4 ЗВ, соединенной с эмиттером транзистора 35 В, а эмиттер через епротивление 39 В - с эмиттером транзистора 38 В, база которого соединена с общей точкой делителя напряжения. Точка 43 В и соединена с эмиттером транзистора 4 ОГ обратной связи генератора тока Г, а эмиттер транзистора 40 В обратной связи генератора гока В соединен с точкой 43 Б .генератора тока Б. Когда напряжение Уо на входе 31 меньше заданного, значения, определяемогозо транзистором 40 Г обратной связи;генератора тока Г, напряжение, появляющееся на базе транзистора 38 В, будет постоянного значения, определяемого транзистором 40 Г об ратной связи. Напряжение в эмиттере транзистора 38 В будет определяться напряжени- ем.базы, увеличенным потенциалом церехода эмиттер-база. Напряжение в базе транзистора 37 В задается делителем напряжениявз сопротивлений 41 В и 42 В, а на его эмиттере будет равно напряжению базы, умень щенному на потенциал эмиттер-база. Ток, протекающий через сопротивление 39 В, будет равен разности потенциалов эмиттеров, деленному на величину его активного сопрбтивления. Поэтому через транзистор 38 В проходит постоянный ток, который подается к выходному проводу 44 В, Напряжение, образующееся на эмиттере транзистора 40 В, определяется напряжением на базе транзистора 37 В, уменьшенным падением напряжений ца двух эмиттерных переходах и подво. 6 димым к точке 43 Б.Когда величина напряжений Чо на входе 3 достигнет заданной величины, обеспечивающей преодоление напряжений различ"ных эмиттерцьгх переходов, напряжение в точке 43 В начинает подниматься соответственно с напряжением Чг. Это увеличение напряжения вызовет. чменьшецие перепада бнапряжения ца сопротивлении 39 В, в связи с чем умецыцается колцчестгсо тока, протеклюцгего черсз сопропсвлецце 39 В. Так как напряжение ца эмиттере транзистора ЗУВ является постоянной величиной, тс умень.шецие напряжении на змцттере трацзисто.ра 38 В оказывает влияние ца величину генерирования тока. Напряжение на эмиттере транзистора 38 В вызывает повыцгение напряжения на его базе до тех пор, пока напряжение на эмиттере транзистора 38 В це уравняется с напряжением на эмиттере транзистора 37 В, после чего транзистор 38 В станет непроводящим.Как видно из схемы на фиг. 3, генератортока А не имеет транзистора обратной связи, а генератор тока Д имеет сопротивление 45 Д, соединяющее точку 43 Д с положительной клеммой Ь+ источника питания, Это обеспечивает вклсочение в работу генерато ра тока А при Чо равном О, а ггодвод напря жения Ь+ к точке 43 Д исключает необхо лимость обратной связи так, что генераторы тока А и Д имеют одну критическую точку, соответствующую в первом - окончанию работы, а во втором - началу работы, в то время как генераторы Б, В и Г имеют две критические точки, соответствующие началу и окончанию их работы в выбранном диана.зоне Чо, в связи с чем обеспечивается их последовательное включение.Каждый генератор тока А, Б, В, Г и Добеспечивает ток в соответствующем выходном проводе 44 (А, Б, В, Г и Д). Последние соединены через провод 46 с выходным сопротивлением 32 и выходом 47 корректирую.щего устройства 30. Ток, подаваемый от генераторов тока А, Б, В, Г и Д, рассеивает.ся в сопротивлении 32, и напряжение, появляющееся на выходе 47, по отношению к массе представляет нелинеаризированный выходной импульс, как функцию от давления воздуха во впускном трубопроводе.Выходной провод 44 В генератора тока В соединен с токопрнемным блоком 5 прн по.ложении переключателя 48 К как показано на фиг. 3. Ток, подаваемый от генератора тока В, протекает в цепи базы транзистора 49 К и к базе транзистора 50 К через сопро.-.тивление 51 К. Коллектор транзистора 50 К соединен с клеммой Ь+ через сопротивление 52 К. Коллекто 1 транзистора 49 К соеди. нен с проводом 46, а его змиттер через со противление 5 ЗК соединен с массой. В зависимости от, величины тока, получаемого от генератора тока В, и от величины со. противления 53 К опрелеляется величина тока, текущего от провода 46 на массу. Этот ток уменьшает величину тока, протекающе. го через провод 46 и сопротивление 32 так,. что импульс, появляющийся на выходе 47, снижается. Как только величина тока, идущего от генератора тока В, начнет уменьшаться, как описано выше, при том же количестве тока, отбираемом через блок К,7го одновременно начнет уменьшаться величина импульса ца выходе 47,В случае, когда импульс ца выходе 47 должен иметь минимальцую величину, которая может быть как постоянной, так и не постоянной в определенном диапазоне давления во впускном трубопроводе 3, генератор тока 33 подает к сопротивлению 32 заданной величины ток через транзистор 54 и сопротивление 55. Транзистор 54 регулируется управляющим транзистором 56, который удерживается в режиме проводимости сопротивлениями 57, 58 и 59.На .фиг. 4 показаны графики токов в различных точках схемы корректирующего устройства в зависимости от давления во впускном трубопроводе. При этом по осиабсцисс - давление Р во впускном трубопроводе в мм рт. ст а по оси ординат - величины токов 1, идущих от генераторов тока А, Б, В, Г и Д, при этом кривая 60 - ток от генератора тока А, кривая 61 - генератора тока В, кривая 62 - генератора тока В, 63 вгенератора тока Г и кривая 64 - генератора тока Д. Действия токоприемных блоков Е, Ж, К, Л и М на графиках на фиг. 4 не отображены. Однако влияние этих токоприемных блоков графически изображено кривой, представляющей. отрицательный ток, имеющий постоянные или изменяющиеся участки, аналогичные по протяженности участкам кривых соответствующего генератора тока. Этот отрицательный ток может быть больше или меньше величины тока, поступающего от соответствующего генератора тока при любом заданном напряжении Чо на входе 31 или давлении во впускном трубопроводе 3. Как видно из графиков на фиг. 4, поступающий от генераторов А, Б, В, Г и Д ток имеет изменяющуюся величину только в заданном диапазоне изменения давления во впускном трубопроводе 3. Так, для генератора тока В идущий от негб ток изменяется от максимальной величины до минимальной прй уменьшении давления во впускном трубопроводе с 550 мм рт,ст. до 450 мм рт,ст. Изменение токов в генераторах тока может быть выбрано как с перекрытием диапазонов, так и без перекрытия.Изображенный на фиг. 5 график импульса от корректирующего устройства в зависимости от давления во впускном трубопроводе 3 показан кривой 65. По оси абсцисс - давление Р во впускном трубопроводе, по оси ординат - ток 1 или напряжение У в выходном контуре, то есть импульс, получаемый при помощи сопротивления 32, Кривая 65 имеет четыре выступа и представляет аналог требуемого количества топлива для двигателя в зависимости от давления во впускном трубопроводе, Кривые 60 - 64 (фиг. 4) рассчитаны.так, чтобы обеспечить при суммировании иЬменяющихся участков таков пблучение кривой %, которая является наиболее близко приближенной к эмпирически выведенной кривой заданной подачи топлива в двигатель в зависимости от давления во впускном трубопроводе 3.Кривая 65 имеет относительно плавные переходы между различными рабочими участками и обеспечивает однородность изменений участков, а транзисторы 40 (А, Б, В, Г и Д) обратной связи устанавливают конец изменения одного участка при значении ца. чала другого участка. Это также обеспечи. вается подбираемой величиной сопротивлений. Однако изменением обратной связи можно обеспечить получение на кривой 65 раз. личных отрицательных и положительных пиков.Таким образом, в предложенной системе впрыска подбором подключения генераторов тока к различным токоприемным блс. кам и к выходному контуру, а также варьированием количества генераторов тока и токоприемных блоков достигается получение. любого вида импульса на выходе корректи- . рующего устройства в зависимости от давления во впускном трубопроводе, что позволяет упростить конструкцию системы и повысить точность дозирования подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания.Формула изобретения1, Система впрыска топлива в двигательвнутреннего сгорания, содержащая размещенные на впускном трубопроводе электромагнитные форсунки, подключенные к насосу, и соединенное с обмотками форсунок электронное управляющее устройство, имеющее пусковое приспособление, связанное с валом двигателя, генератор импульсов, соединенный с последним преобразователь датчика давления и корректирующее устройство, снабженное несколькими генераторами тока различного напряжения, отличающаяся тем, что. с целью упрощения конструкции и повышенин точности дозирования подачи топлива, корректирующее устройство включено между генератором импульсов и преобразователем и снабжено выходным контуром, а генераторы тока соединены в каскад для последовательной работы и имеют входы для подключения к преобразователю для вырабатывания в заданном диапазоне давления нелинейно изменяющегося сигнала, а выходной контур подключен к выходам генераторов тока и вырабатывает импульс, суммирующий сигналы отгенераторов тока2. Система по п. 1, отличающаяся тем, .что каждый генератор тока снабжен вход.ным транзистором, база которого подключена к соединенному с преобразователем входу, и источником тока с транзистором, база которого соединена с эмиттером входного транзистора, а эмиттеу - - с ограничительным656547 9устройством, снабженным делителем напряжения,3. Система по п. 1, отличиощаясл тем, что корректирующее устройство снабжено токоприемными блоками, каждый из которых соединен через переключатель с соответствующим генератором тока для ослабления импульса на выходе. 10Источники информации, принятые вс внимание при экспертизеВ а е,Х Составитель А. С ва Техред О. Луговаи Тираж 622 ИПИ Государственного комн по делам изобретений и 5, Москва, Ж.35, Раушска ППП Патент, г. Ужгород