Система управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Дополнйтельное к авт.сеид-ву -22) Заявлено 24.04. 80 (21)2914857/25-Об исоединением заявки ударетееииый ко СССР2.81 бюллетень РЬ 4 Дата опубликования описания 23.12.8 Ь(фью О ИМ.З,4Ы,ф 1 .11 1 иВКЫРФТсс." Ф,.Г.Пан ентральный о сследователь ена Трудового Красного Зний автомобильный и автомото(71) Заявите и институт. СТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВПРЫСКОМ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ относится к системдвигатели вйутрен"элементами электронмагнитного уПравлеобретен оподачи топл него ного ния. орания с и электр т 5 Известны системы управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащие, по меньшей мере, одну электромагнитную Форсунку, широтно-импульсный модулятор,- датчики абсолютного давления в впускном трубото проводе, температуры, частоты вращения и запускающих импульсов сумматор, Функциональный преобразователь уровня напряжений, преобразователь частота - напряжение, причем электромагнитная форсунка подключена к выходу модулятора, к первому входу которого через сумматор подключен функциональный преобразователь, к второму входу - датчик давления, к третьему- датчик температуры, а к запускающему -,датчик запускающих импульсов, при этом к инвертирующему входу функцио" нального преобразователя через преобразователь частота-напряжение подключен датчик частоты вращения 11.Недостатками данной системы являются сравнительно неудовлетворительная экономичность двигателя и токсичность отработавших газов вследствие того, что дозировка топлива данной системой обеспечивается не с достаточной точностью, так как в известной системе не достигается оптимальной коррекции скоростных и нагрузочных режимов двигателя, а сама система имеет сравнительно сложную конструкцию.Цель изобретения - повышение экономичности двигателя и снижение токсичности отработавших газов путем повышения -точности дозирования топлива.Указанная цель достигается тем, что в систему дополнительно включен дискриминатор уровня напряжения, соединенный входом с датчиком давления, а выходом с неинвертирующим входом функционального преобразователя.Кроме того, дискриминатор состоитиз резисторов и пороговых элементовна опорных диодах с разными порогами отпирания, входы которых служатсвязями с датчиками давления, а аноды через резисторы соединены с выходами дискриминатора.При этом датчик запускающих импульсов выполнен в виде трансФорматора тока, размещенного на высоко- . 10вольтном проводе свечи зажигания.На Фиг,показано блок-схему системы на Фиг. 2 - принципиальнаяэлектрическая схема, начало; наФиг. 3 - то же, продолжение; на15Фиг. 4 - граФическое изображение напряжения в зависимости от частотывращения вала двигателя, на Фиг.5 граФицеское изображение изменениянапряжения, в зависимости от оборотоввала двигателя и давления, с включением дискриминатора уровня,Система содержит по меньшей иере,одну электромагнитную Форсунку 1,подклюценную к широтно-импульсному дмодулятору 2, датцик 3 частоты вращения вала двигателя, соединенныйс инвертирующими входами функциональных преобразователей 4 уровня напряжения, выходы которых подключены ксумматору 5, соединенному с первымвходом широтно-импульсного модулятора 2, датчик 6 абсолютного давления ао впускном трубопроводе двигателя, подключенный к второму входуширотно-импульсного модулятора 2, идатчик 7 запускающих импульсов, соеди-ненный с запускающим входом упомя"нутого модулятора.Дисриминатор 8 уровня напряжениясвоим входом подключен к датчику 640абсолютного давления, а выходамик неинвертирующим входам Функционал ь"ных преобразователей 4 уровня напряжения. Система имеет датчик 9 температуры двигателя.Датчик 3 уста 45новлен перед маховиком 10 вала двигателя и связан с преобразователем11 частота - напряжение. Системаимеет генератор 12 питания датцика 6абсолютного давления. Дискриминаторуровня состоит из пороговых элементов 13 - 15 на опорных диодах сразными порогами отпирания. Катодыпороговых элементов подключены квыходу датчика 6 .абсолютного давле"ния через детектор 16. Аноды порого"вых элементов соединены через резисторы 17-19 с выходами соответствующих 891979, 4Функциональных преобразователей 4уровня напряжения,Датчик 7 запускающих импульсоввыполнен в виде трансФорматора тока1размещенного на высоковольтном проводе свеци зажигания. Детектор 16включает операционный усилитель 20с резистором 21, диодом 22 обратнойсвязи и Фильтрующим конденсатором23 на выходе.Дискриминатор 8 уровня напряжения включает пороговые элементы. 13-15 и резисторы 17-19.Дискриминатор 8 соединен с преобразователями уровня напряжения черезрезисторы 17-19,Выход преобразователя 11 частота"напряжение подключен к входу преобразователя 4 уровня напряжения. Каждыйпреобразователь 4 включает операцион"ный усилитель 24, диоды 25 и 26 обратной связи и резистор 27 обратнойсвязи, в последнюю включены последо"вательно соединенные опорный диод 28и резистор 29.Сумматор 5 содержит операционныйусилитель 30, резисторы 31 обратнойсвязи и 32 смещения, Сумматор соединен с выходами двух преобразователей.через резисторы 33 и 34. Выход одногоиз преобразователей 4 соединен с не"инвертирующим входом сумматора черезсуммирующий резистор 35.Система имеет резистивные делители 36-42, через которые преобразователи уровня 4 соединены с преобразователем 11 частота-напряжение и дискриминатором 8 уровня напряжения.Широтно-импульсный модулятор 2включает соединенные между собой входной конденсатор 43, резистор 44 смещения, усилитель 45 на транзисторе,резистор 46 нагрузки. Выход транзистора 45 включен на нулевой вход триггера 47. Нулевой вход триггера 47подключен к усилителю 48 мощностиЕдиничный выход триггера 47 подключен к входу транзистора 49. Резисто"ры 50 и 51 включены в эмиттерную цепьтранзистора 49. Выход транзистора 49соединен с базой транзистора 52,в которую включен резистор 53 смещения, а. в коллекторную цепь включенхронирующий конденсатор 54, Датчик9 температуры вклюцен в цепь делителя из резисторов 55 и 56, в точкесоединения между которыми включен выход сумматора 5. Резисторы 55 и 56 являются нагрузкой транзистора 57, выходкоторого через резистор 58 включенна неинвертирующий вход операционного усилителя 59 с резистором 60 в обратной связи. Кроме того, выходтранзистора 57 подключен к выходу транзистора 52 и хронирующему конденса"тору 54.Датчик 6 абсолютного давления через детектор 16 подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя 59, выход которого через резис"тор 61 подключен к эмиттеру транзистора 62, выход которого - к единичному входу триггера 47, Выход усилите.ля 48 мощности нагружен электромагнитными Форсунками 1. Датчик 7 запус"кающих импульсов подключен ко входуширотно-импульсных модуляторов 2 через входные конденсаторы, Кроме того,устройство содержит делители 63 и 64,Работает устройство следующим образом.С выхода магнитозлектрического датчика 3, расположенного вблизи венцамаховика 10, импульсы частоты вращения поступают на вход преобразователя частота"напряжение 11, где сигна"лы прямоугольной формы преобразуют"ся в напряжение пропорциональноечастоте вращения коленвала двигателя.С выхода преобразователя 11 напряжение подается на инвертирующиевходы усилителей преобразователейуровня 4 через резисторы 36, 38 и 41.Этим напряжением производится отпирание преобразователей уровня 4(Фиг.2), где Формируется ломанаякривая напряжения от частоты вращения коленвала двигателя с точкамиизломов В О (Фиге 4)Для получеййя отрицательногонаклона аппроксимирующих отрезковВ 0 напряжение с выхода одногоиз преобразователей уровня 4 поступает к неинвертирующему входу сум"мирующего усилителя 30 (Фиг.З)Таким образом,из линейно-возрас"тающего напряжения частоты вращения коленвала формируется необходи"мая, заданная заранее ломаная характеристика,При работе устройства индуктивный датчик 6 давления записываютсинусоидальным сигналом от генератора 12, а сигнал преобразуют вдетекторе 16, с выхода которогонапряжение, пропорциональное абсолютному давлению во всасывающемпатрубке системы питания двигателя,1979 4поступает на вход широтно-импульсного модулятора 2. В модуляторепроизводится операция умножения.Кроме того, напряжение с датчика 6 давления поступает на три цепидискриминатора 8 уровня.Иоменты появления управляющихсигналов на выходах дискриминатора 8обусловлены выбором напряжений опорО ных диодов 14, 13 и 15 и величинойвыходного напряжения с датчика давления, а крутизна характеристикипо каждому выходу - резисторами 18,19 и1 З Поочередное включение опорныхдиодов с различными порогами отпи"рания (в частном случае с одинаковыми порогами отпирания) сдвигаетточки излома ломаной кривой харак 26 теристики напряжения, начальные зна"чения которых заданы делителями 37,63, 42, 39, 40 и 64.Одновременно производится умножение подачей. напряжения с датчика дав 2 ю ления непосредственно на вход широтно"импульсного модулятора 2.Синхронизирующие импульсы для за"пуска широтно"импульсного модулятора 2, который работает в ждущем режизв ме, подают с датчика 7 запускающихимпульсов, выполненного по схеметрансформатора тока, через обмоткикоторого пропущены свечные провода.В исходном состоянии при напряжениях, поданных с выхода сумматора 5и датчика 6 давления, триггер 47 широтно-импульсного модулятора нахо"дится в нулевом состоянии.При подаче запускающего импульсас датчика 7 через входной конденсатор 43, он усиливает я транзистором45 и переключает триггер 47 в единичное состояние. Напряжение единичного уровня триггера 47 с его выхода поступает на вход усилителя мощности 48 и находится в таком состояниипериод времени, соответствующийзаряду хронирующего.конденсатора 54,время заряда которого зависит от напряжений с выхода сумматора 5, датчика 6 давления, датчика 9 температуры и дискриминатора 8 уровня,После разряда конденсатора 54 триггер 47 возвращается в исходное состояние и истечение топлива из ФорЫсунки 1 прекращается,Система обеспечивает коррекциюдлительности импульса от частоты вращения вала ДВС. Ломаная напряжения891979 каэ 11180/4 егород ул. Проектн иал ППП "Патент ИИ раж 584 Подпис