CS207817B1 - Appliance for limitation of the injected quantity of fuel for electronic injection devices - Google Patents

Description

(54) Zařízení k omezování vstřikovaného množství paliva pro elektronická vstřikovací ústrojí

Vynález se týká zařízení pro . omezování vstřikovaného množství paliva pro elektronická vstřikovací ústrojí spalovacích motorů, ve kterých je umístěn multiplikátor, na jehož první vstup je přiváděno napětí závislé na rychlosti otáčení klikového hřídele, na jehož druhý vstup je přiváděno napětí závislé na zátěžovém postavení a na jehož výstupu je součinové napětí, které je přiváděno na srovnávací . ústrojí, a na jehož další vstupy je přiváděno pilovité napětí, jehož průběh klesá ve směru otáčení přes vstřikovací oblast v . závislosti . na úhlu otáčení, jakož i referenční napětí, a u něhož je na klikovém hřídeli umístěn kotouč nesoucí sled nepravidelně rozdělených impulsových značek, kterýžto sled je korigován · podle omezovači charakteristiky vstřikovaných množství spalovacího motoru, a kotouči je přiřazen snímač, od jehož výstupu jsou impulsové značky jako impulsy stejného trvání připojeny přes hradlo na vstup transformátoru napětí, který je spojen s výstupem hradla na jehož druhý vstup je připojen generátor měřicí doby, spouštěný konstantní výchozí polohou, s výhodou týlem vstřikovací oblasti, a dále je upravena paměť analogových hodnot, která je svým řídícím vstupem připojena na generátor měřicí doby, přičemž tato paměť přejímá v okamžiku ukončení impulsu měřicí doby od transformátoru napětí nebo od multiplikátoru okamžitou hodnotu pro napětí závislé na úhlové rychlosti a je upravena buď mezi transformátorem napětí pro napětí závislé na úhlové rychlosti a multiplikátorem nebo mezi multiplikátorem a srovnávacím ústrojím.

Vynález vychází z úlohy použít tohoto známého zařízení pro regulační děj směrem dolů nad jmenovitými otáčkami bez dodatečných nákladů. Přitom má být tato sestupná regulace . tím silnější, čím výše jsou překročeny jmenovité otáčky.

Podle vynálezu je daná úloha rozřešena tím, že generátor měřicí doby je vyměřen pro impuls měřicí doby takového trvání, že při překročení jmenovitých otáček zasáhne svým trváním do některého následujícího impulsu vstřikovací oblasti a vybíjecí člen transformátoru měřicího napětí má nastavitelnou vybíjecí konstantu.

Podle výhodného provedení vynálezu je ' vybíjecí konstanta transformátoru napětí závislá na hodnotě nadměrných otáček.

Za použití shora uvedených význaků může být známé zařízení pro . omezování vstřikovaného množství paliva použito i pro sestupnou regulaci bez dodatečných nákladů.

Vynález bude nyní popsán na příkladu provedení znázorněném na výkresech.

Obr. 1 znázorňuje zásadní schéma zapojení zařízení podle vynálezu v souvislosti s řídícími stavebními skupinami shora uve207817 děného druhu vstřikovacího ústrojí a s pamětí pro korigované napětí U_wk úhlové rychlosti před multiplikátorem.

Obr. 2 znázorňuje diagram napětí и^_к úhlové rychlosti s korekcí v souladu se současně znázorněnou omezovači charakteristikou dopravovaných množství spalovacího motoru a výsledné součinové napětí při napětí U_a = 10, závislém na zátěži (plné zatížení).

Obr. 3 je plán impulsů a průběh různých napětí při jedné otáčce klikového hřídele.

Na obr. 1 je vysvětleno zařízení podle vynálezu к omezování vstřikovaného množství paliva v souvislosti s elektronickým vstřikovacím ústrojím shora popsaných stavebních skupin s jejich vlastnostmi.

Snímač a tvarovač 10 impulsů je přiřazen kotouči 110. Tento snímač 10 vytváří pilovité napětí Uč, které při průchodu pilovitého zubu 11 vzniká. Pilovité napětí U₀ snímače 10, odpovídající pilovitému zubu 11, nasazuje při nejvyšším napětí — počáteční napětí ϋ_β3 — a klesá lineárně pres vstřikovací oblast na nulu — koncové napětí ϋ_ββ. Pilovité napětí Up má stále referenční hodnotu 100 mezi jeho počátečním napětím U_0a a koncovým napětím U_3e. Pilovitý zub 11 na kotouči 110 probíhá přes vstřikovací oblast /?, která je vyměřena tak, že při nejvyšších otáčkách n_k klikového hřídele a při maximálním vstřikovaném množství v_E může vstřikovací doba t_E končit před horní úvratí nebo za ní.

Tvarovač 19 vytváří z pilovitého napětí U₃ obdélníkový impuls, který probíhá přes vstřikovací oblast β a je nadále nazýván impuls I₀ vstřikovací oblasti.

Generátor 25 vytváří vzrůstající napětí U_r/ se vzrůstajícím postavením akcelerátoru. Za pomoci tohoto generátoru 25 je nastavitelné zátěžové postavení pro spalovací motor. Napětí U_a vytvářené tímto generátorem vzrůstá od referenční hodnoty O, kdy akcelerátor není v činnosti, na referenční hodnotu 10, při které je pro spalovací motor nastaveno nejvyšší zatížení.

Snímači a tvarovači 20 impulsů je přiřazen kotouč 210, který je uložen na klikovém hřídeli. Snímač 20 přeměňuje impulsové značky 21 na kotouči 210 na obdélníkové impulsy I₂i s konstantní šířkou, přičemž šířka obdélníkových impulsů musí být menší než nejužší sled impulsů. Na kotouči 210 jsou impulsové značky 21 uspořádány ve sledu s nerovnoměrným rozložením — viz obr. 2 — I₂i — a odpovídají přitom co do jejich rozložení omezovači charakteristice V_Emax spalovacího motoru pro vstřikovaná množství.

Transformátor 22 napětí přeměňuje impulsy I₂₁ přicházející v konstantní měřicí době t_jn na napětí ϋ_ωΚ, které je příslušně analogové к zachycenému počtu z_m impulsů 21. V transformátoru 22 napětí vzniká při příchodu každého impulsu I₂i vyšší napětí, které stupňovitě narůstá a dosáhne na konci měřicí doby t_m určité hodnoty, která představuje napětí ϋ_ω1ς úhlové rychlosti. Při otáčkách n_k rovných nule klikového hřídele je referenční hodnota tohoto napětí rovněž 0.

Transformátor 22 napětí je po každém transformačním ději nastavitelný přes svůj vymazávací vstup R na 0, přičemž jako impuls pro nastavení nuly působí čelo impulsu I₀ vstřikovací oblasti.

Generátor 23 měřicí doby vytváří impuls I_m s konstantní měřicí dobou t_m. Tato měřicí doba t_m musí být menší než doba pro jednu otáčku klikového hřídele při nejvyšších jmenovitých otáčkách, avšak musí mít takové trvání, aby impuls I_in při překročení jmenovitých otáček zasahoval do následujícího impulsu I₃ vstřikovací oblasti. Generátor 23 měřicí doby lze spustit přes jeho vstup E, přičemž pro vybavování slouží týl impulsu Ι_β vstřikovací oblasti.

Hradlo 24 je propustné pro impulsy I₂i, když jsou impulsy přítomny na obou vstupech Ei a E₂. Hradlo 24 propouští impulsy I_2J ke svému výstupu tak dlouho, pokud je připojen impuls I_m.

Multiplikátor 30 násobí referenční hodnoty napětí U_a a ϋ_ω1ς, která jsou připojena na jeho vstupy Ei a E₂, na součinové napětí U_p, které se objeví na jeho výstupu A.

Paměť 50, což je paměť analogových hodnot, udržuje napětí, připojené na svém vstupu E, v tom případě, že na jeho vstupu H není impuls I_m měřicí doby. Při přítomnosti impulsu I_m měřicí doby na vstupu H se ukládání do paměti přeruší, jelikož v průběhu této doby se provádí nové ukládání.

Srovnávací zařízení 40 vytváří vstřikovací impuls I_E. Vstupy E_b E₂ a E₃ srovnávacího ústrojí 40 jsou připojeny na referenční napětí U_b, pilovité napětí U₃ a součinové napětí U_p.

Při rovnosti pilovitého napětí Up a součinového napětí U_p (viz bod p) se vybaví vstřikovací impuls I_E.

Při rovnosti pilovitého napětí U₀ a referenčního napětí U_b (viz bod C) se vstřikovací impuls I_E ukončí.

V generátoru 60 referenčního napětí se vytváří referenční napětí U_b. Podle uvažovaného příkladu má být však toto napětí stále rovno 0.

Napětí U₀ vytvářené pilovitým zubem 11 ve snímači a tvarovači 10 impulsů přichází od výstupu snímače a tvarovače 10 ke vstupu E₂ srovnávacího ústrojí 40, jakož i ke vstupu E tvarovače 12 pro impuls Ι_β vstřikovací oblasti. Od výstupu A tvarovače 12 při207817 chází impuls Ιβ vstřikovací oblasti ke vstupu E generátoru 23 měřicí doby a k vymazávacímu vstupu R transformátoru 22 napětí úhlové rychlosti. Výstup A generátoru 23 měřicí doby je spojen se vstupem E₂ hradla 24, ' jakož i s řídícím vstupem H paměti S0.

Výstup snímače a tvarovače 20 impulsů pro impulsové značky 21 je spojen se vstupem Ei hradla 24. Výstup A hradla 24 je připojen na vstup E transformátoru 22 napětí úhlové rychlosti. Výstup A transformátoru 22 úhlové rychlosti je připojen na vstup E paměti 50. Výstup A paměti 50 je spojen se vstupem E, multiplikátoru 30. Na vstupu Ei multiplikátoru 30 je připojen výstup A generátoru 25 akcelerátoru. Výstup A multiplikátoru 30 je připojen na vstup E3 srovnávacího ústrojí 40.

Kromě toho je generátor 60 referenčního napětí svým výstupem A připojen na vstup Ei srovnávacího zařízení 40. Nyní bude popsána funkce zařízení podle vynálezu v souvislosti s funkcí řídících stavebních skupin shora uvedeného druhu vstřikovacího ústrojí. Jelikož ' zařízení podle vynálezu je úplně uzpůsobeno druhu vstřikování podle NDR pat. spisu 120 508, je zapotřebí vysvětlit jeho působnost. Ze základního vzorce s = v. . t vyplyne při ' daném čase t v . přítomném případě trvání íe vstřikovacího impulsu požadovaného akcelerátorem, jakož i úhel y>_E podle následujícího vzorce:

?>E = V» . tE

Podle shora uvedeného matematického vztahu se souznačné veličiny pro tE vstřikovacího impulsu násobí napětí U* — a úhlová rychlost Vw — napětí Щ úhlové rychlosti — multiplikátoru 30 na součinové napětí Up. Ve srovnávacím ústrojí 40 se součinové napětí Up, přicházející od výstupu multiplikátoru 30 (obr. lj nebo od paměti 50, srovnává s pilovitým napětím Ug a snižuje se na toto napětí. Násobení referenčních hodnot napětí Ua a ϋ_ω musí vést pravdivému výroku při srovnání s referenční hodnotou ϋβ příslušným úhlem

Napětí U* lze zvýšit ovládání akcelerátoru až na referenční hodnotu 10 a tím je trvání t₂ vstřikovacího impulsu nastavitelné v lineární závislosti od 0 až do 2 ms. Stejným způsobem, jak stoupá napětí U_a, se spalovacímu motoru přivádí také vyšší množství paliva.

V důsledku toho, že velká množství paliva vyžadují dlouhou dobu tE vstřikovacího impulsu a malá vstřikovaná množství vyžadují krátkou dobu t_E vstřikovacího impulsu, tvoří postavení akcelerátoru a jeho souznač6 né napětí U ekvivalentní veličinu pro trvání Pe vstřikovacího impulsu.

Obr. 2 znázorňuje diagram napětí úhlové rychlosti s charakteristikou (vEmax) omezením vstřikovaného množství spalovacího motoru. Předmětem vynálezu má být vytvořeno napětí U_wk, které je závislé na otáčivé popř. úhlové rychlosti klikového hřídele a které nad jmenovitými otáčkami zajišťuje sestupnou regulaci mezi A a Λθ — viz obr. 2. Při nejvyšším naregulovaném zatížení odpovídající U_ď = 10 musí být maximální vstřikované množství v_Emax paliva nanesené proti otáčivé, popř. úhlové rychlosti klikového hřídele, nanesené v oblasti od A až A_o, neregulováno na nulu. To znamená pouze to, že se trvání tE vstřikovacího impulsu, které je v lineárním poměru ke vstřikovanému množství Ve paliva, omezí v oblasti otáčivé rychlosti nad jmenovitými otáčkami a při vzrůstajícím překračování musí být uvedeno na nulu. Tímto omezením se dosáhne toho, že se Diesellův motor · nepřetáčí. Korigované napětí U_tók se v závislosti na otáčivé, popř. úhlové rychlosti . klikového hřídele získá ze sledu nerovnoměrně rozložených impulsových značek.

Sled 21 impulsových značek, který je upraven na kotouči 210, se zachycuje snímačem 20 a přes hradlo 24 vede se k transformátoru 22 napětí otáčivé rychlosti. Hradlo 24 propouští impulsy I₂₁ k transformátoru 22 napětí jen při připojení impulsu I_m měřicí doby. V transformátoru 22 napětí · se při každém impulsu I₂i napětí stupňovitě zvyšuje. Analogicky k počtu Z impulsů I_2b které v měřicí době tm přicházejí k transformátoru 22 napětí, vytvoří se napětí U_wk. V obr. 2 je tento děj rozeznatelný v impulsovém plánu v diagramu U_Wk. Uvnitř měřicí doby t_m se nastaví napětí U_wk, které odpovídá počtu zachycených impulsů I₂i.

Toto napětí U_Cok se však při překročení jmenovitých otáček snižuje vybitím. Vybití se provádí v době tE, ve kterém se impuls Ig vstřikovací oblasti a impuls Im měřicí doby překrývají, zhášecím spínačem s nastavitelnou vybíjecí konstantou transformátoru napětí. Při překrývání se při silně překročených jmenovitých otáčkách dostane dlouhé časové trvání tE, kdežto při malém překročení jmenovitých otáček se obdrží krátké časové trvání ír. Podle hodnoty tR se dostane menší nebo větší zmenšení napětí

Jako transformátoru 22 napětí lze použít zapojení s nabíjecí diodou a zhášecím spínačem, který má nastavitelnou vybíjecí konstantu. Zapojení s nabíjecími diodami jsou podrobně popsána i s jejich vlastnostmi v časopise „Rádio und Fernsehen“, sešit 18/65, str. 557—558 a 563—565.

V obr. 3 jsou znázorněna typická napětí a impulsy v jejich časové souvislosti v průběhu jedné otáčky klikového hřídele mezi týly Ipe dvou impulsů vstřikovací oblasti. V obr. 1 lze seznat příslušná vedení, jimiž jsou impulsy popř. napětí přenášeny.

Po klesnutí pilovitého napětí ϋ_β na 0 [Up_e] je ' vstřikovací oblast β ukončena, přičemž týl l0_e impulsu Ι_β vstřikovací oblasti vybaví generátor 23 měřicí doby a potom se vyšle impuls I_m měřicí doby. Je patrno, že za týlem Ιβ6 začne nerovnoměrný impulsový sled I21, který se získává z impulsových značek 21 kotouče 210 přes snímač a tvarovač 20. Hradlo 24 propouští při překročení jmenovitých otáček celý počet z impulsů I21, který se objeví při připojení impulsu měřicí doby. Tento počet z Impulsů I21 vede v transformátoru 22 napětí ke stupňovitému nárůstu napětí, na jehož konci je dáno nejvýše možné napětí ' Uuk úhlové rychlosti. Toto napětí Uuk se však přes vybíjecí dráhu zhášecího spínače v transformátoru 22 napětí snižuje, pokud trvá časová doba překrývání impulsu vstřikovací oblasti a impulsu měřicí doby.

Snížené napětí ϋ_ω1< se přímo nebo nepřímo udržuje nad součinovým napětím Up po uplynutí impulsu I_m měřicí doby paměti 50 až k opětnému nasazení impulsu I_m měřicí doby.

Součinové napětí Up vytvořené z napětí Uuk a z napětí ϋ_σ závislého na zátěži, se srovnává s pilovitým napětím ' ϋ_β a při jejich rovnosti se vybaví vstřikovací 0 impuls Ie. Při pilovitém napětí = 0 u uvedeného příkladu Ue se ukončí vstřikovací impuls Ie, Vstřikovací impuls . Ie probíhá přitom po dobu t_E v souhlasu s přiváděným množstvím paliva a probíhá v závislosti na otáčivé rychlosti popř. na úhlové rychlosti klikového hřídele přes úhel j>_E, tj. vstřikovací úhel.

Jelikož součinové napětí Up je stále vytvářeno jako činitel napětí závislého na otáčivé popř. úhlové rychlosti, lze jej omezit omezením napětí Um samotného nebo uvést na nulovou hodnotu.

Z obr. 3 je patrno, že v měřicí době tm není dáno žádné součinové napětí Up, které by obsahovalo hotovou hodnotu pro korigované napětí U_wk, závislé na úhlové popř. otáčivé rychlosti. Z toho důvodu je u daného zapojení vstřikovací impuls Ie k dispozici jen po každé otáčce klikového hřídele.

Zařízení podle vynálezu lze dosáhnout jakékoliv charakteristiky sestupné regulace použitím vybíjecí konstanty, která je nastavitelná nebo regulovatelná v závislosti na hodnotě nadměrných otáček.

Claims (2)

1. Předmět vynálezu

   1. Zařízení pro omezování vstřikovaného množství paliva pro elektronická vstřikovací ústrojí spalovacích motorů, ve kterých je umístěn multiplikátor, na jehož první vstup je přiváděno napětí závislé na rychlosti otáčení klikového hřídele, na jehož druhý vstup je přiváděno napětí závislé na zátěžovém postavení a na jehož výstupu je součinové napětí, které je přiváděno na srovnávací ústrojí, a na jehož další vstupy je přiváděno pilovité napětí, jehož průběh klesá ve směru otáčení přes vstřikovací oblast v závislosti na úhlu otáčení, jakož i referenční napětí, a u něhož je na klikovém hřídeli umístěn kotouč nesoucí sled nepravidelně rozdělených impulsových značek, kterýžto sled je korigován podle omezovači charakteristiky vstřikovaných množství spalovacího motoru, a kotouči je přiřazen snímač, od jehož výstupu jsou impulsové značky jako impulsy stejného trvání připojeny přes hradlo na vstup transformátoru napětí, který je spojen s výstupem hradla, na jehož druhý vstup je připojen generátor měřicí doby, spouštěný konstantní výchozí polohou, s výhodou týlem vstřikovací oblasti, a dále je upravena paměť analogových hodnot, která je svým řídícím vstupem připojena na generátor měřicí doby, přičemž tato paměť přejímá v okamžiku ukončení impulsu měřicí doby od transformátoru napětí nebo od multiplikátoru okamžitou hodnotu pro napětí závislé na úhlové rychlosti a je upravena buď mezi transformátorem napětí pro napětí závislé na úhlové rychlosti a multiplikátorem nebo mezi multiplikátorem a srovnávacím ústrojím, vyznačující se tím, že generátor (23) měřicí doby je vyměřen pro impuls (I_m) měřicí doby takového trvání, že pří překročení jmenovitých otáček zasáhne svým trváním (t^) do některého následujícího impulsu (I₀) vstřikovací oblasti a vybíjecí člen transformátoru (22) měřicího napětí má nastavitelnou vybíjecí konstantu.
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že vybíjecí konstanta transformátoru (22) napětí je závislá na hodnotě nadměrných otáček.