Устройство для управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

<>769058

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнеттельное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10,,111.78 (21) 2684821/25-06 (51)М.Кл з F02М51 02 с присоединением заявки—

Государственный комитет (23) Прибри гет— (43) Опубликовано 07 10.80. Бюллетень № 37 по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.43.038 (088.8) (45) Дата опубликования описания 14,10.80 (Я Г%м

1 . ф е ° „ (Ъ Г (72) А вторы етзобретения (71) Заявитель

В. Л. Бенин, А. Н. Борисенко и Е; Г. Заславский

Харьковский ордена Ленина политехнический институт имени В. И. Ленина . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УП РАВЛ ЕНИЯ

ВПРЬ1СКОМ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.1

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для управления апрыеком топлива в двигатель внутреннего агорания.

Известны у стройства для управления взтрыском топлива в двигатель внутреннего, сгорания, содержащие источник питания, датчик частоты, диоды, резисторы, элемент

ИЛИ, усилитель мощности, электромагнитные клапаны и реле времени (1).

Известные устройства имеют низкую надежность вследствие большого числа элементов и наличия подвижного контакта электрической схемы.

Иавестны устройства для управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащие источник питания, электрамапнитные клапаны, усилитель мощности, мультивибратар с одним устойчивым состоянием и реостатно-емкостной обратной связью, датчик угловой скорости, диоды,, резисторы, дифференцирутощий конденсатор и датчики параметров:работы двигателя, причем мультивибратор содержит первый и второй транзисторы и времязадающий конденсатор, минус источника питания связан с массой, обмотки клапанов одними концами соединены с массой, а другими — с выходом усилителя мощности (2).

Однако известные устройспва имеют низкую надежность работы, вследствие наличия подвижных контактных рычажков, взаимодействующих с кулачком на валу двигателя, и большое время регули|рования . длительности импульса мультиви братора при изменении |параметра работы двигателя; так как аигнал датчика указа нного параметра поступает в мультивибратор в в|иде О механического перемещения. сердечника транеформатара. Кроме того,,при необходимости регулирования длительности импульса мультивибратора с учетом нескольких параметров работы двигателя, возникает конструктинная сложность обеспечения перемещения сердечника трансфорМатора в зависимости от этих ла ра метров.

Все это в целом снижает эффективность работы уст.ройства.

Целью, изобретения является ттовышение эффектииности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устрой с IlBO включены: дополнительный диад, мостовой диодный ограничитель, 25 времязадающий резистор и схема ИЛИ.

Датчик угловой екарости выполнен в виде катушки и двух постоянных магнитов, катушка установлена вблизи вала, а постоянные магниты размещены в его диаметральЗО но противоположных точках, мостовой, 7i69058

1 диодный ограничитель введен в мультивиб: ратор, диоды и первый резистор соединены по схеме двухстороннего параллельного ограничителя, через который катушка датчика угловой скорости связана с дополнительным диодом и:вторым резивтором, так, что один контакт катушки сое1дййен с ми:нусом источника питания, а прагой через дифференцирующий конденсатор связан с входом мультивибратора. База первого транзистора и времязадающий,конденсатор мультивибратора через диагональ переменного тока мостового ограничителя связаны с полюсом источника питания, анодный узел мостового ограничителя соединев ic положительными полюсами датчиков параметров работы двигателя, а катодный узел через времяз ада ющий резистор и схему

ИЛ И вЂ” с отрицательными Отолюсами датчиков.

На чертеже лредставлена схема устройства.

Устройство содержит источник питания

1, минус которого связай с массой, электро магнитные клапаны 2, обмотка которых одними контцами соединена с массой, а другими — с выходом усилителя мощности 8, мультивибратар 4 с одним устойчивым состоянием, датчик 5 угловой скорости ва-, ла б двигателя, два диода 7 и 8, два резис- З0 тора 9, 10 и дифференцирующий,кондейса- тар 1,1 . Датчик 5 угловой скорости выполнен в виде катушки 12, установленйой ,вблизи вала б двигателя, íà по верхности которого,в диаметрально противоположных точках акру>юности установлены два постоянных магнита il8 и .14. Диоды 7 и 8 и,резистор 9 образуют двухсторонний параллельный огра!ничитель 15, через который катушка 12 связана с третьим дио- 40 дом Iб и вто:рым резистором 10. Один зажим резистора 10 соединен с минусом источника питания 1, а другой через дйфференццрующий конденсатор И связан со входом мультивибратора 4, имеющего 45 реостатно-емкостную обратную связь. В мультивибратор 4 введен мостовой диодный ограничитель 17, через диа гональлеременного тока которого база транзистора 18 и времязадающий конденсатор 19 связаны 50 с плюсом источника, питания. Анодный узел ограничителя Ii7 соединен с положительными полюсами электрических датчиков 20 параметров работы двигателя, а катодный узел через времязадающий,резистор 21 и 55 схему ИЛИ 22 — с огрицательньгми полюсами датчиков.

Усвройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда вал б пвига- 50 теля неподвижен, сигнал с выхода датчика

5 угловой скорости на вход мультив ибратора 4 не,поступает. П ри этбм транзистор 18 открыт благодаря базовому току, протекающему от плюса источника питания 1 55

1 через диоды ограничителя,17, смещенные в прямом направлении суммарным током. датчиков 20, эмяттерный переход транзистора 18 к минусу источника "питания 1.

Выходной транзистор мультивибратора 4в этом случае закрыт, на .выходе мультивибратора действует единичный аигнал, поступающий на вход усилителя мощности 8.При этом, выходной ток усилителя мощности 8 имеет нулевое значение и топливо чврез электромагнитные клапаны 2 не,поступает. Если выходной сигнал датчиков

20 нулевой, то исходное состояние схемы остается лрежним, так как транзистор 18 открыт благодаря току базы, протекающему от 1плгаса источника питания 1 через диод катодной группы ограничителя 17, резистор 21, схему ИЛИ 22, диод анодной группы ограничителя .17, эмиттерный;переход транзистора 18 к минусу источника питания 1.

При вращении вала б двигателя магнитные силовые линии магнитов 18 и 14 пересекают витки катушки;12, вследствие чвто на ее зажимах возникают би полярйые импульсы налряжеиия. Для надежного опрокидывания мультивибрато ра 4 амплиту-, да запускающих имаульсов должна мало изменяться в широком диапазоне скоростей вращения:вала б. С этой целью .после датчика 5 угловой скорости установлен ограничйтель,15.

Через диод,1 б и конденсатор 11 имлульс отрицательной полярности попадает на базу транзистора 18 и,за пирает его.

П ри этом выходной пранзистор мультиви16ратора 4 отпирается, на выход усилителя мощности 8 лоступает нулевой сигнал, с выхода усилителя так поступает через обмоpKH электроматнитных клапанов 2 к минусу источника питания 1. В этом случае кла паны 2 открываются и начинается впрыск топлива, который |продолжается до тех пор, пока иультивйбратор 4 находится в со(стоянии квазиравновесия. Длительность такого .состояния определяется временем перезаряда конденсатора 19, которое зави- сит от тока перезаряда. Длительность и амплитуда тока переза ряда конденсатора .19 определяются величинами сопротивлений резисторов 21 и схемы ИЛИ 22 и выход— наган.ряжениями датчиков 20.

Начиная,с момента перехода мультивибратора 4 в состояние квазиравновесия, :в течение некоторого времени форми ровайия импульса, конденсатор 19 разряжается по цепи: "плюс источника пйтания" 1, диод катодной груййы :ограничителя 17, резистор

2iI, схема ИЛИ 22, датчики 20 параметров работы двигателя, диод анодной группы ограничителя 17, конденсатор 19, отйрытый выходной транзистор, "минус источник питанйя 1. При эт ом остальные,дв а диода ограничителя 17 закрыты, так как к ним приложены обратные напряжения. По мере

7i69058 разряда конденсатора 19 указанные напряжения уменышаются по абсолютной величине и когда так,разряда стано)вится рав ным току прямого смещений диадов "ог))а,ничителя 17, который ойределяется величинами сопротивлений резисторов 21 и схемы

ИЛИ 22 и выходным напряжением датчиков 20, все диоды опраничителя 17 оказываются открытыми. Теперь разрядный ток конденсатора 19 протекает от плюса истбч - 10 ника, питания 1 через диоды ограничителя

17, конденсатор Ю, открытый выходной транзистор к минусу истОчника питания 1.

Когда напряжение на конденсаторе 19 меняет знак и величина его становится доста- 15 точной для отпирания транзистора 18, последний отпирается, мультивибратор 4 переходит в устойчивое состояние, на его выходе появляется единичный сигнал. При этом, выходной так усилителя мощности 8 падает 20 до нуля, клапаны 2 за крываются и подача топлива прекращается.

В процессе формирования импульса разрядный так конденсатора 19 имеет ограниченную амплитуду, определяемую величи- 25 нами сопротивлений 21 и схемы ИЛИ 22 и выходными на|пряжениями датчиков 20.

Амплитуда этого тока мало за висит от времени и линейно связана с суммарным сигналом датчиков 20: при увеличении этого з0 сигнала амптлитуда тока растет, при уменьшении — падает. В этом случае напряжение на коюденсаторе 19 при его разряде меняется во времени по закону, близкому к линейному, а длительность отрицательной l части импулыса этого напряжения, которая, в основном, и определяет длительность импульса мультивибратара 4, связана с величиной разрядного тока, близкой к линейной зависимоети. ПоэтоМу связь между длитель- 40 пастью импульса мультивибратора 4.и суммарным выходным сигналом датчиков 20 близка к линейной. Наличие такой близкой ,к линейной связи создает удобства для уп ра вления длительностью впрыска талли- 45 ва электрическими сигналами, вырабатываемыми датчиками .параметров, работы двигателя.

Суммирование этих электрических сигналав происходит с помощьр схемы ИЛИ 50

22, которая должна иметь столько входов, околько параметров, работы двигателя необходимо вводить в рассматриваемое устройство управления IBllipblcl

Таким образом, по сравнению с известными предлагаемое устройспво имеет более ., высокую надежность работы, так как датчик угловой скорости вала двигателя не содержит. подвижных контактов электриче- ской схемы, связанных с кулачком на валу.

Время регулирования длительности впрыска уменышается и появляется возможность управления BIIpblQKov в завйсиъгостй от не= скольких па1раметров" ра|боты двигателя, так как,последние вводятся в устройство в ниде электрических сигналов, вырабатываемых датчиками, параметров работы двигателя и суммируемых с помощью схемы ИЛИ.

Ф ор мула изобрете ния

Устройство .для управления впрыоком топлива в двигатель .внутреннего сгорания, содержащее источник питания, электромагнитные клапаны, усилитель мощности, мульти виаратор с адним устойчивым состоянием и реостатно-емкостной обратной связью, датчик угловой скорости, диоды, резисторы, ди фференцирующий конденсатор и датчики параметров работы двигателя, причем, мультивибратор содержит первый и вто1рой транзисторы и времязадающий конденсатор, минус источника питания связан с массой, обмотки клапанов одними концами соединены с ма ссой, а другими — с выходом усилителя мощности, о т л и ч а ющ е еся тем, что,. с целью повышения эффективности,в устройство включены: дополнительный диод, мостовой диодный ограничитель, времязадающий резистор и схема

ИЛИ, причем датчик угловой скорости выполнен в виде катушки и двух постоянных магнитофон, катушка установлена вблизи вала двигателя, а постоянные магниты размещены н его диаметрально противоположных точках, моставой диадйый ограничитель введен .в мультивибратор, диоды и перBbIH резистор соединены по схеме двухсто роннего параллельнаго ограничителя, через который:катушка датчика угловой скорости связана с дополнительным диодом и вторым резистором, так, что один контакт катушки соединен с минусом источника питания, а другой через дифференцирующий конденсатор связан с входом мультивибрато ра, база первого пранзистора и времязадающий конденсатор мультивибратора через диагональ переменного тока мостоваго ограничителя связаны с плюсом источника пйтания анодный узел мостового ограничителя соединен с положительньгяй "похй+айи датчиков а= ра метров работы двигателя, а катодный узел через времязадающий резистор и схему ИЛИ с отрицательными:полюсами датчлкав.

Источники инфармации, принятые во внимание при экспертизе: .

1. Патент СССР № 519146, кл. F 02 D

5/02, 1976.

2. Патент СС,СР № Б52909, кл. F 02 М

51/02, 1977 (прототил)."

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор М. Васильева Техред И. Пенчко Корректор И. Осиповская

Заказ 1290/1292 Изд. № 488 " " Тираж 626 Подписное

"fTIO «Поиск> Государствениото комитета CCCP по делам изобретений и открытий

Москва, 3Ê-35,. Раушская иаб. д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»