SU442612A1 - Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорани - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к двигателестроению .

Известны системы впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорани  с внешним смесеобразованием , содержащие по меньшей мере одну электромагнитную форсунку, установленную на впускном трубопроводе, и электронный блок управлени  с аккумул торо.м электрической энергии, периодически подключаемым к зар дной и разр дной цеп м, выход последней из которых соединен с обмоткой форсунки. Устройство измерени  расхода воздуха имеет по меньшей мере одно термосопротивление , размещенное во впускном трубопроводе .

Цель изобретени  - повышение точности регулировани  подачи топлива.

Дл  достижени  этой цели устройство измерени  расхода воздуха снаблсено мостом сопротивлений , одно плечо которого образовано термосопротивлением. К диагонали моста подключен регул тор тока, обеспечивающий посто нную температуру термосопротивлени , а выход регул тора тока соединен с аккумул тором энергии, образу  зар дную цепь.

Дл  преобразовани  тока в разр дной цепи В серию импульсов одинаковой длительности

и различной амплитуды электронный блок управлени  снабжен интегратором, установленным в разр дной цепи, и прерывателем, кинематически св занным с валом двигател . Выход интегратора подключен к обмотке форсунки .

Прерыватель установлен в разр дной цепи, а электронный блок управлени  снабжен детектором , включенным между интегратором и

форсунками.

Электронный блок управлени  снабжен блоком пам ти, включенным между обмоткой форсунки и интегратором. Последний имеет цепь короткого замыкани , в которой установлен прерыватель. На выходе электронного блока установлен ждзш,ий мультивибратор с регулирующим приспособлением, подключенным к выходу интегратора.

Интегратор образован усилителем и подключенным к выходу последнего конденсатором .

На фиг. 1 изображена схема предложенной системы прерывистого впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорани  с внещним смесеобразованием; на фиг. 2 - схема устройства дл  измерени  расхода воздуха во впускном трубопроводе; на фиг. 3 и 4 - устройство дл  измерени  расхода воздуха (вариант); на фиг. 5 - график изменени  напр жени  на выходе; на фиг. 6 - система с прерывистым впрыском (вариант); на фиг. 7 - блок пам ти электронного блока управлени ; на фиг. 8 - ждущий мультивибратор электронного блока пам ти; на фиг. 9 - система с непрерывным впрыском топлива (вариант).

Система прерывистого впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорани  с внешним смесеобразованием (см. фиг. 1) содержит установленную на впускном трубопроводе электромагнитную форсунку 1, обмотка 2 которой подключена к выходу ждущего мультивибратора 3 электронного блока управлени . В последнем установлен аккумул тор энергии, например накопительный конденсатор (на чертеже не изображен), к клеммам 4 разр дной цепи которого подключен через прерыватель 5 усилитель 6, выход которого подключен к конденсатору 7. Усилитель 6 и конденсатор 7 образуют интегратор, между которым и мультивибратором 3 включен детектор 8.

В зар дной цепи накопительного конденсатора установлено устройство дл  измерени  расхода воздуха во впускном трубопроводе 9 (см. фиг. 2). Устройство дл  измерени  расхода воздуха содержит мост, образованный сопротивлени ми 10, 11 и 12 и термосопротивлением 13, установленным во впускном трубопроводе 9. К общей точке 14 термосопротивлени  13 и сопротивлени  10 и к общей точке 15 сопротивлений 11 и 12 подключен регул тор тока 16, выход которого соединен с клеммами 17 зар дной цепи накопительного конденсатора и с общими точками 18, 19 термосопротивлени  13 и сопротивлени  12 и сопротивлений 10, 11 соответственно. Термосопротивление 13 нагреваетс  протекающим через него током до такой температуры, при которой напр жение на входе в регул тор 16 равно нулю или заданной величине. При этом с выхода регул тора 16 в мост сопротивлений поступает ток определенной величины. Если вследствие изменени  количества воздуха, проход щего по трубопроводу 9, измен етс  температура термосопротивлени  13, то измен етс  и напр жение на диагонали моста, а регул тор 16 измен ет питающее напр жение или ток до такой величины, при которой или мост уравновеп1ИБаетс , или наступает рассогласование на заданной величине.

Поэтому выходное напр жение на регул торе 16, так же как и ток, протекающий через термосопротивление,  вл етс  мерой измерени  количества воздуха, проход щего по впускному трубопроводу. В соответствии с этим количеством электронный блок управлени  выдает сигнал на обмотку форсунки дл  подачи требуемого количества топлива.

В мосту устройства дл  измерени  расхода воздуха сопротивление 12 заменено термосопротивлением 20 (см. фиг. 3), а сопротивление 10 - термосопротивлением 21 (см. фиг. 4). Величина термосопротивлени  20 подобрана таким образом, что потер  мощности протекающего через него тока незначительна, и температура этого термосопротивлени  практически не измен етс  с изменением напр жени  моста, а посто нпо соответствует температуре проход щего по трубопроводу 9 воздуха. Так компенсируетс  вли ние изменени  температуры всасываемого воздуха на выходное напр жение регул тора 16. Величина термосопротивлени  21 подобрана таким образом, чтобы протекающий через термосопротивлени  13 и 21 ток не вли л практически на температуру термосопротивлени  21 и последнее , следовательно, имело бы приблизительно ту же температуру, что и всасываемый воздух.

Работа системы происходит следующим образом . Выходное напр жение с накопительного

конденсатора (см. фиг. 1) подаетс  на вход усилител  6. При этом, поскольку давление топлива в форсунке 1 всегда остаетс  посто нным , количество впрыскиваемого топлива зависит от времени ее открыти . Сначала выходной сигнал при помощи прерывател  5, приводимого от кулачка 22, кинематически св занного с валом двигател , преобразуетс  в серию импульсов. Прерыватель 5 остаетс  замкнутым на посто нный угол поворота коленчатого вала, равный, например, углу поворота при такте всасывани . Выходной сигнал в виде серии импульсов подаетс  в интегратор , образованный усилителем 6 и конденсатором 7. Интегратор преобразует по времени

напр жение на клеммах 4 в сигнал Us (см. фиг. 5) так, что он соответствует интегралу количества всасываемого воздуха за период такта впуска. В конце каждого импульса прерыватель 5 размыкает разр дную цепь накопительного конденсатора, и конденсатор 7 разр жаетс , так что напр жение па пем к началу следующего импульса равно нулю. Максимальное значение выходного импульса подаетс  на детектор 8, которым он удерживаетс  и подаетс  па ждущий мультивибратор 3. Последний получает также импульсы от выключател  23 и находитс  в неустойчивом состо нии в течение времепн, завис щего от напр жени  на выходе детектора 8. Ждущий

мультивибратор дл  такого типа работы может примен тьс  с катодной св зью и положительной сеткой. К вы.ходу мультивибратора 3 подключены обмотки 2 форсунок 1 (последние представлены схематично). Возможны варианты выполнени  интегратора, в котором конденсатор находитс  в системе обратной св зи усилител .

В изображенном на фиг. 6 варианте выполнени  системы преобразование управл ющего напр жени  Us в импульсы на открытие ф.орсунок 1 производитс  интегратором, образованным усилителем 6 и кондепсатором 7 и имеющим цепь короткого замыкани , в которой установлен прерыватель 5.

Выходное напр жение на интеграторе возрастает в соответствии с напр жением Us в течение всей длительности импульса. В конце каждого импульса прерыватель 5 синхронно с оборотами двигател  замыкаетс . Происходит разр дка конденсатора 7, в результате чего каждый новый такт интегрировани  начинаетс  при нулевом напр жении. Выходное напр жение на конденсаторе 7 непосредственно перед замыканием прерывател  снимаетс  блоком 24 и подаетс  на блок пам ти 25, который удерживает это напр жение до прихода следующего импульса. Блок пам ти 25 управл ет неустойчивым состо нием мультивибратора 3, который тоже получает импульсы от выключател  23. Последний также управл ет блоком 24. Выключатель 23 кинематически св зан с валом двигател .

Работа систем, изображенных на фиг. 1 и 6, происходит следующим образом. Регулирующее напр жение Ug преобразуетс  прерывателем 5 в серию импульсов, продолжительность которых уменьшаетс  с увеличением числа оборотов, а амплитуда соответствует мгновенному значению напр жени . Прерыватель 5 (см. фиг. 1) находитс  в разр дной цепи. Тот же прерыватель (см. фиг. 6) находитс  в цепи короткого замыкани . При обоих вариантах исполнени  системы выходной сигнал интегратора зависит как от длительности импульса , так и от величины напр жени  Us, и вли ет на врелш открыти  форсунки 1. Выходной сигнал с интегратора подаетс  на ждущий мультивибратор 3 через детектор 8 (см. фиг. 1) или через блок 24 и блок пам ти 25 (см. фиг. 2). Врем  нестабильного состо ни  мультивибратора 3 определ етс  в обоих случа х напр жением на его входе и, следовательно , временем открыти  форсунки 1.

В электрической схеме (см. фиг. 7) усилитель 26 в обратной цепи имеет конденсатор 27 и подключен к цепи через выключатель 28, кинематически св занный с валом двигател  в точке 29, котора  через сопротивление 30 соединена с входной клеммой 31. К точке 29 подключено одним концом сопротивление обратной св зи 32, которое другим концом соединено с выходной клеммой 33 усилител . Когда выключатель 28 замкнут, конденсатор 27 зар жаетс , а сопротивление 32  вл етс  замедлителем. Как только выключатель 28 размыкаетс , сопротивление 32 отключаетс  от конденсатора 27. Напр жение на выходной клемме 33 остаетс  посто нным, поскольку конденсатор 27 не может разр жатьс . Сн тие напр жени  происходит при замыкании выключател  28. Пока выключатель 28 замкнут, напр жение, поданное к входной клемме 31, передаетс  на выходную клемму 33 в соответствии с соотношением величин сопротивлений 30 и 32. При размыкании выключател  28 Напр жение на входной клемме остаетс  на том уровне, на котором оно было до размыкани  выключа.тел  28.

Ждущий .мультивибратор (см. фиг. 8) может быть использован в системах, изображенных на фиг. 1 и 6. Мультивибратор выполнен на транзисторах 34 и 35, эмиттеры которых подключены к отрицательному проводу 36 источника тока, а коллекторы - соответственно через сопротивлени  37 и 38 - к положительному проводу 39 источника тока. База транзистора 34 соединена через сопротивление 40 с

проводом 36 и с коллектором транзистора 35. Коллектор транзистора 34 через сопротивление 41 соединен с входной клеммой 42, подключаемой , например, к выходной клемме 33 блока пам ти, и через конденсатор 43 - с баЗОЙ транзистора 35. База транзистора 35 соединена также через сопротивление 44 с положительным проводом 39 и с отрицательным проводом 36 - через сопротивление 45. На базу транзистора 35 через диод 46 подаютс 

отрицательные управл ющие импульсы от клеммы 47, соединенной с выключателем 23. Мультивибратор работает следующим образом . В устойчивом состо ниимультивибратора транзистор 35 открыт, а транзистор 34 заперт , поскольку на базу транзистора 35 через сопротивлени  45 и 44 подаетс  соответствующее напр жение управлени . Напр жение на коллекторе транзистора 35 приблизительно равно напр жению на отрицательном провоце 36. Следовательно, на базу транзистора 34 подаетс  отрицательное напр жение, запирающее его. Конденсатор 43 зар жаетс  до напр жени , которое имеетс  на обеих его клеммах . Так как транзистор 34 заперт, на коллекторе возникает напр жение, складываемое из напр жений на сопротивлени х 41 и 37. На базе транзистора 35 в проводе, соедин ющем сопротивлени  44 и 45, имеетс  незначительное положительное напр жение, которое открывает транзистор 35. Конденсатор 43 зар жаетс  до напр жени , которое имеетс  между базой транзистора 35 и коллектором транзистора 34. Если теперь на базу транзистора 35 подаетс  отрицательный импульс, то транзистор 35 запираетс . Вследствие этого увеличиваетс  напр жение коллектора и открываетс  транзистор 34. Процесс релаксации поддерживаетс  обратной св зью, так что транзистор 35 остаетс  непровод щим, а транзистор 34 - провод щим. Так как напр жение конденсатора не может изменитьс  скачкообразно , то напр жение на базе транзистора 35 вследствие проводимости транзистора 34 подскакивает до такого значени , которое находитс  около максимума напр жени  конденсатора 43 при устойчивом состо нии мультивибратора под предществующим напр жением базы. Транзистор 35 становитс  провод щим тогда, когда его база получает незначительное положительное напр жение по сравнению с эмиттером, после чего конденсатор 44 разр жаетс . Врем , которое необходимо конденсатору 44 дл  разр дки, зависит от уровн  напр жени  при устойчивом состо нии мультивибратора . Величина напр жени  при этом

состо нии мультивибратора определ етс  напр жением на клемме 42. Вследствие этого продолжительность выходного импульса мультивибратора зависит от напр жени  на конденсаторе в устойчивом состо нии и - в конечном итоге - от управл ющего напр жени  на клемме 42 и от напр жени  Us.

В изображенной на фиг. 9 системе применен ненрерывный впрыск топлива во впускной трубопровод, а регулирование подачи топлива осуществл етс  по количеству поданного воздуха. Дл  этого управл ющее напр жение Us подаетс  на вход усилител  6, выход которого соединеп с обмоткой 48 регул тора давлени  впрыскиваемого топлива, обеспечивающего преобразование изменени  входного электрического сигнала в соответствующее давление топлива на форсунках 49. Обмотка 48 регул тора размещена в кожухе 50, закрытом крыш-кой 51. Внутри обмотки 48 помещен подвижный  корь 52, щток 53 которого проходит через крыщку 51 и имеет два золотниковых порщн  54 и 55. Последние размещены в цилг1ндрической гильзе 56. К гильзе 56 радиально подход т подвод щий 57, сливной 58, топливоподающий 59 и отводной 60 каналы . Подвод щий канал 57 подключен ко входу подкачивающего насоса 61, подающего топливо из бака 62. Сливной канал 58 обеспечивает слив топлива из полости гильзы обратно в бак 62. Топливоподвод щий канал 59 сообщен напорным трубопроводом 63 с форсунками 49, а отводной канал 60 через дроссель 64 подключен к топливоподвод щему каналу 59. Якорь 52 со щтоком и порпш ми 54 и 55 нагружен пружиной 65.

Работа этой системы происходит следующим образом. При отсутствии управл ющего напр жени  обмотка 48 обесточена. Под действием пружины 65 порщень 54 перемещаетс  в ноложепие полного перекрыти  канала 57, в результате чего топливо от насоса 61 к форсункам 49, и, следовательно в двигатель не подаетс . При подаче управл ющего напр жени  на вход усилител  6 от последнего к обмотке 48 идет ток. Возникающее в обмотке 48 магнитное поле перемещает  корь 52 внутрь кожуха, вследствие чего порщень 54 приоткрывает канал 57, а норщень 55 прикрывает сливной канал 58 так, что в напорном трубопроводе 63 давление топлива повыщаетс . Якорь 52 с порщн ми 54 и 55 перемещаетс  до тех пор, пока сумма действующих на него сил не станет равной нулю. Эта сумма складываетс  из силы магнитного пол , силы пружины и давлени  на порщень 54, передаваемого по каналу 60. Таким образом, давление топлива в напорном трубопроводе 63 пропорционально нанр жению t/s на входе усилител  6, и, следовательно, количество поданного

тонлнва также зависит от управл ющего напр жени  Us, которое соответствует количеству проход щего по впускному трубопроводу топлива.

Предмет изобретени 

Claims (7)

1. Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорани  с внещним смесообразованием , содержаща  по меньщей мере одну электромагнитную форсунку, установленную на впускном трубопроводе, и электронный блок управлени  с аккумул тором электрической энергии, периодически подключаемым к

зар дной и разр дной цеп м, выход последней из которых соединен с обмоткой форсунки , и устройством измерени  расхода воздуха, имеющим по меньщей мере одно термосопротивление , размещенное во внускном трубопроводе , отличающа с  тем, что, с целью новыщени  точности регулировани  подачи, устройство измерени  расхода воздуха снабжено мостом сопротивлений, одно плечо которого образовано термосопротивлением, и подключенным к диагонали моста регул тором тока, обеспечивающим посто нную температуру термосопротивлени , а выход регул тора тока подключен к аккумул тору энергии, образу  зар дную цепь.

2. Система по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью преобразовани  тока разр дной цепи в серию импульсов одинаковой длительности и различной амплитуды, электронный блок управлени  снабжен интегратором,

установленным в разр дной цепи, и прерывателем , кинематически св занным с валом двигател , а выход интегратора подключен к обмотке форсунки.

3.Система по п. 2, отличающа с  тем, что прерыватель установлен в разр дной

цепи.

4.Система по п. 3, отличающа с  тем, что электронный блок унравлени  снабжен детектором, включенным между интегратором и форсунками.

5.Система по п. 2, отличающа с  тем, что электронный блок управлени  снабжен блоком пам ти, включенным между обмоткой форсунки и интегратором, и последний имеет

цепь короткого замыкани , в которой установлен прерыватель.

6.Система по пп. 2-5, отличающа с  тем, что интегратор образован усилителем и подключенным к выходу последнего конденсатором .

7.Система по пп. 2-5, отличающа с  тем, что на выходе электронного блока установлен ждущий мультивибратор с регулирующим приспособлением, подключенным к выходу интегратора.

Vs

/5

9иг 2

IS

5,

2D

J3

П15

u

Ю

19

.З

18

19

-017

017

,1)5,

и

(fvi.b

iKl7 s

ai

г2

wl

Л

30

31

Г|1

32

2826

7

ЗЙ , W HP 45