SU506313A4 - Fuel injection system in an internal combustion engine - Google Patents

Description

ные форсунки 2, размещенные на впускном трубопроводе 3 вблизи впускных клапанов 4, и электронную схему управлени  5, ко входу которой подключены датчик разрежени  6 во впускном трубопроводе 3, датчик температуры 7, датчик вращени  8 коленчатого вала двигател , св занный с валом двигател , и другие датчики 9. Датчик разрежени  6 установлен на корпусе 10 дроссельных заслонок 11.nozzles 2, located on the intake manifold 3 near the intake valves 4, and an electronic control circuit 5, to the input of which a vacuum sensor 6 in the intake manifold 3, a temperature sensor 7, an engine crankshaft rotation sensor 8 connected to the engine shaft, and other sensors 9. The vacuum sensor 6 is installed on the body 10 of the throttle valves 11.

Выход электронной управл ющей схемы соединен с обмотками форсунок 2 (на чертеже не показаны).The output of the electronic control circuit is connected to the windings of the nozzles 2 (not shown in the drawing).

Топливо из бака 12 подаетс  насосом 13 по трубопроводу 14 к форсункам 2, которые могут приводитьс  как одновременно, так и в различных сочетани х группами или последовательно .The fuel from tank 12 is supplied by pump 13 through line 14 to nozzles 2, which can be brought both simultaneously and in various combinations in groups or sequentially.

Электронна  схема управлени  используетс  дл  подачи управл ющих импульсов к двлм группам форсунок от датчика 8, выполненного предпочтительно в виде кулачка с одним выступом, приводимого от коленчатого вала. Кулачок попеременно замыкает и размыкает пару коптактов. Импульсы 15 и 16 подаютс  на вход триггера пускового устройства 17, что предотвращает срабатывание последнего при вибраци х. Выходы 18 и 19 пускового устройства соединены с блоком 20, а также сответственно с первыми входами логических элементов «И 21 и 22. Ко входу блока 20 подключены также преобразователи датчиков 6 и 7 (остальные датчики на чертеже не показаны). Выход 23 блока 20 соединен со вторыми входами логических элементов «И 21 и 22. Выход элемента 21 соединен с усилителем 24, а выход элемента 22 - с усилителем 25. Усилители 24 и 25 соединены с соответствующими группами обмоток форсунок .The electronic control circuit is used to supply control pulses to the two groups of nozzles from the sensor 8, preferably made in the form of a single lug cam driven from the crankshaft. Cam alternately closes and opens a pair of koptaktov. The pulses 15 and 16 are fed to the trigger input of the trigger 17, which prevents the latter from being triggered during vibrations. The outputs 18 and 19 of the starting device are connected to block 20, and also with the first inputs of logic elements “And 21 and 22. Sensor converters 6 and 7 are also connected to the input of block 20 (the remaining sensors are not shown in the drawing). The output 23 of the unit 20 is connected to the second inputs of the logic elements “AND 21 and 22. The output of the element 21 is connected to the amplifier 24, and the output of the element 22 is connected to the amplifier 25. The amplifiers 24 and 25 are connected to the corresponding groups of windings of the injectors.

При подаче импульса от одного выхода пускового устройства на другом выходе импульс отсутствует, т. е. управл ющий импульс подаетс  к одному элементу «И. Например, импульс подаетс  с выхода 18 к элементу 21. Одновременно этот импульс подаетс  к блоку 20, который в ответ вырабатывает управл ющий импульс в зависимости от работы двигател . Этот управл ющий импульс подаетс  к обоим элементам «И. Так как от устройства 17 подаетс  импульс только к элементу 21, то последний подает импульс к усилителю 24, открыва  форсунки, в то врем  как элемент 22 сигнал не вырабатывает. По окончании подачи управл ющего импульса от блока 20 на вход элемента 21 выходной импульс последнего убывает до нул , обеспечива  тем самым закрытие форсунок соответствующей группы. В течении периода открытого состо ни  форсунок топливо впрыскиваетс  под давлением 9 соответствующие входные каналы цилиндров двигател .When a pulse is applied from one output of a starter to another output, there is no pulse, i.e. a control pulse is fed to one "I. For example, a pulse is fed from output 18 to element 21. At the same time, this pulse is fed to block 20, which in response produces a control pulse depending on the operation of the engine. This control pulse is applied to both elements of the "I. Since the device 17 only provides a pulse to the element 21, the latter delivers a pulse to the amplifier 24, opening the nozzles, while the element 22 does not generate a signal. Upon completion of the supply of the control pulse from block 20 to the input of element 21, the output pulse of the latter decreases to zero, thereby ensuring the closure of the nozzles of the corresponding group. During the period of the open state of the injectors, the fuel is injected under pressure 9 into the corresponding inlets of the engine cylinders.

На фиг. 3 изображена предпочтительна  электрическа  схема блока 20. Последний содержит два источника зар дного тока, которые поочередно подключаютс  к двум накопительным конденсаторам 26 и 27.FIG. Figure 3 shows the preferred electrical circuit of the unit 20. The latter contains two sources of charge current, which are alternately connected to two storage capacitors 26 and 27.

Первый источник зар дного тока образован выходным транзистором 28, база которого соединена с общей точкой делител  напр жени , состо щего из сопротивлений 29 и 30, а эмиттер - с сопротивлением 31. Сопротивлени  30 и 31 подключены к положительному полюсу батареи В+, а сопротивлени  29 - кThe first charge current source is formed by an output transistor 28, the base of which is connected to a common point of a voltage divider consisting of resistances 29 and 30, and an emitter is connected to resistance 31. Resistances 30 and 31 are connected to the positive pole of the battery B +, and resistance 29 - to

отрицательному полюсу батареи, т. е. к «массе .negative pole of the battery, i.e. to "mass.

Второй источник зар дного тока образован выходным транзистором 32, база которого соединена через диод 33 с общей точкой делител  напр жепи , состо щего из сопротивлений 34 и 35, а эмиттер - с сопротивлением 36. Сопротивлени  35 и 36 соединены с положительным полюсом батареи В+. Коллектор транзистора 28 соединен параллельпо с коллекторами транзисторов 37 и 38. Аналогично коллектор транзистора 32 соединен параллельно с коллекторами транзисторов 39 и 40. Базы транзисторов 37 и 40 подключены соответственно через сопротивлени  41 и 42 к выходу 18 устройства 17, а базы транзисторов 38 и 39 соответственно через сопротивлени  43 и 44 - к выходу 19 устройства 17. Эмиттеры трапзисторов 37 и 39 соедипены с конденсатором 26, а эмиттеры транзисторов 38 иThe second charge current source is formed by an output transistor 32, the base of which is connected via diode 33 to a common divider point, consisting of resistors 34 and 35, and the emitter is connected to resistor 36. Resistors 35 and 36 are connected to the positive pole of battery B +. The collector of transistor 28 is connected in parallel with the collectors of transistors 37 and 38. Similarly, the collector of transistor 32 is connected in parallel with the collectors of transistors 39 and 40. The bases of transistors 37 and 40 are connected, respectively, through resistances 41 and 42 to output 18 of device 17, and bases of transistors 38 and 39, respectively through the resistances 43 and 44 to the output 19 of the device 17. The emitters of the trapsistors 37 and 39 are connected to the capacitor 26, and the emitters of the transistors 38 and

40 - с конденсатором 27. Транзисторы 37-40 и сопротивлени  41-44 образуют переключатель дл  попеременного подключени  конденсаторов 26 и 27 к двум источникам зар дного тока. Переключатель обеспечивает подключение конденсатора 27 ко второму источнику зар дного тока, когда управл ющий импульс подаетс  с выхода 18, а на выходе 19 импульс отсутствует, в то врем  как конденсатор 26 подключён к первому источнику зар дного тока . При этом ток от первого источника зар дного тока подаетс  на конденсатор 26 через транзистор 37, а от второго источника зар дного тока - на конденсатор 27 через транзистор 40. При подаче импульса от выхода 1940 with a capacitor 27. Transistors 37-40 and resistances 41-44 form a switch for alternately connecting capacitors 26 and 27 to two sources of charge current. The switch provides the connection of the capacitor 27 to the second source of charging current when the control pulse is supplied from output 18 and the output 19 does not have a pulse, while the capacitor 26 is connected to the first source of charging current. In this case, the current from the first source of charging current is supplied to the capacitor 26 through the transistor 37, and from the second source of charging current to the capacitor 27 through the transistor 40. When a pulse is applied from the output 19

конденсатор 26 через транзистор 40 подключаетс  ко второму источнику, а конденсатор 27 через транзистор 38 - к первому источнику . Блок 20 содержит схему, имеющую четыреthe capacitor 26 is connected via transistor 40 to the second source, and the capacitor 27 via transistor 38 is connected to the first source. Block 20 contains a circuit having four

транзистора 45-48, делители напр жени , состо щие соответственно из сопротивлений 49, 50 и 51, 52 и устанавливающие уровень напр жени  диоды 53-58, блок задержки 59 и дополнительные диоды 60 и 61. Изменениеtransistors 45-48, voltage dividers, consisting respectively of 49, 50 and 51, 52 resistances and diodes 53-58, voltage level setting 59, delay unit 59 and additional diodes 60 and 61. Change

сигнала на выходах 18 и 19 вызывает в блоке 59 генерирование возвратного импульса. Блок 59 может быть выполнен, например, в виде ждущего мультивибратора или в виде другого устройства, вырабатывающего импульс на заданный период времени после поступлени  импульса от выходов 18 и 19. Наличие импульсов от выхода 18 и от выхода блока 59 вызывает в точке 62 повышение напр жени , и через диод 54 транзистор 48 становитс  провод щим . Соответственно, становитс  провод щим и транзистор 47, эмиттер которого соединен с конденсатором 26. С последнего ток поступит через транзисторы 47 и 48 на «массу . Уменьшение напр жени  на конденсаторе 26 происходит до заданной величины. В течение этого периода времени ток от первого источника, поступающей через транзистор 37 на конденсатор 26, создает превышение напр жени  на нем до заданной величины. По окончании подачи импульса от блока 59 напр жение в точке 62 уменьшаетс . В результате включени  диода 54 и установленного на нем блока диодов напр жение на базе транзистора 48 становитс  недостаточным дл  того , чтобы последний мог стать провод щим. Транзистор 47 переходит в непровод щее состо ние , и разр д конденсатора 26 прекращаетс , обеспечива  тем самым его зар д от первого источника зар дного тока.the signal at outputs 18 and 19 causes in block 59 the generation of a return pulse. Block 59 can be performed, for example, in the form of a standby multivibrator or as another device generating a pulse for a predetermined period of time after a pulse arrives from outputs 18 and 19. The presence of pulses from output 18 and from the output of block 59 causes a voltage increase at point 62 and through diode 54, transistor 48 becomes conductive. Accordingly, the transistor 47, the emitter of which is connected to the capacitor 26, becomes conductive. From the latter, the current will flow through the transistors 47 and 48 to ground. The voltage reduction at the capacitor 26 occurs to a predetermined value. During this period of time, the current from the first source through the transistor 37 to the capacitor 26 creates an excess of voltage across it to a predetermined value. When the pulse from block 59 ends, the voltage at point 62 decreases. As a result of turning on the diode 54 and the diode block mounted on it, the voltage at the base of the transistor 48 becomes insufficient for the latter to become conductive. The transistor 47 goes to a non-conducting state, and the discharge of the capacitor 26 is stopped, thereby ensuring its charge from the first source of charging current.

То же самое происходит в схеме при подаче импульса от выхода 19, так как она выполнена из двух идентичнь х половин, работа одной из которых была описана выше. Путем подбора величин сопротивлений и емкости конденсаторов , можно добитьс , чтобы разр дка конденсаторов 26 и 27 происходила в очень короткое по сравнению с длительностью импульса выходов 18 и 19 врем .The same thing happens in the circuit when a pulse is output from output 19, since it is made of two identical halves, the work of one of which was described above. By selecting the values of the resistances and the capacitance of the capacitors, it is possible to achieve that the discharge of the capacitors 26 and 27 takes place in a very short time compared with the pulse duration of the outputs 18 and 19.

Блок управлени  63 получает сигнал от датчика разрежени  6 через ввод 64. Одновременно к блоку 63 подключены конденсаторы 26 и 27 соответственно через диоды 65 и 66. Блок 63 содержит транзисторы 67-69. Эмиттеры транзисторов 67 и 68 соединены между собой, и тот из этих транзисторов провод щий , к базе которого подаетс  импульс большего напр жени . Когда величина напр жени  импульса на базе транзистора превышает величину напр жени  импульса на вводе 64, транзистор 67 становитс  провод щим, а транзистор 68 - непровод щим. При переходе последнего в непровод щее состо ние транзистор 69 становитс  также непровод щим. При открытом транзисторе 68 транзистор 69 также открываетс , в результате чего на выходе 23 по вл етс  управл ющий импульс, снимаемый с общей точки делител  напр жени , образованного сопротивлени ми 70 и 71. При закрытии транзистора 69 управл ющий импульс на выходе 23 отсутствует, так как сопротивление 7 соединено с «массой. Управл ющий импульс от выхода 23 подаетс  к логическим элементам 21 и 22 дл  обеспечени  подачи сигнала на открытие форсунок 2.The control unit 63 receives a signal from the vacuum sensor 6 via input 64. At the same time, capacitors 26 and 27 are connected to unit 63 via diodes 65 and 66, respectively. Block 63 contains transistors 67-69. The emitters of transistors 67 and 68 are interconnected, and that of these transistors is conductive, to the base of which a higher voltage pulse is applied. When the magnitude of the pulse voltage at the base of the transistor exceeds the magnitude of the pulse voltage at input 64, transistor 67 becomes conductive and transistor 68 becomes nonconductive. When the latter goes into the non-conducting state, the transistor 69 also becomes non-conducting. When the transistor 68 is opened, transistor 69 also opens, resulting in a control pulse appearing at output 23 taken from a common point of the voltage divider formed by resistances 70 and 71. When transistor 69 is closed, the control impulse at output 23 is absent, so as resistance 7 is connected to “mass. The control pulse from the output 23 is supplied to the logic elements 21 and 22 to provide a signal for opening the nozzles 2.

Система впрыска топлива (см. фиг. 3) имеет регул тор изменени  тока второго источника зар дного тока в зависимости от температуры двигател .The fuel injection system (see Fig. 3) has a regulator for changing the current of the second charge source depending on the engine temperature.

Дл  этого в цепи базы транзистора 32 усгановлен регул тор изменени  напр жени , образованный делителем нанр жени , состо щим из посто нного сопротивлени  72 и переменного сопротивлени  73 датчика температуры 7 (в схеме переменное сопротивление показано в виде гермистора, но может быт1.To do this, in the base circuit of the transistor 32, a voltage regulator formed by a voltage divider consisting of a constant resistance 72 and a variable resistance 73 of the temperature sensor 7 (variable resistance is shown as a hermistor, but may be 1) is set.

любого другого типа). Обща  точка этого делител  напр жени  соединена с базой транзистора 32 через диод 74 параллельно делителю напр жени , состо щего из сопротивлений 34 и 35.any other type). The common point of this voltage divider is connected to the base of the transistor 32 through a diode 74 in parallel with a voltage divider consisting of resistors 34 and 35.

Транзистор 32 применен р-п-р типа и его эмиттер соединен с положительным полюсом В+. Сопротивление 73 соединено с «массой и имеет более высокую величину активного сопротивлени  при низких температурах. Следовательно , при уменьшении температуры сопротивление 73 обеспечивает по вление напр жени  на базе транзистора 32. Поскольку напр жение на эмиттере транзистора 32 неThe transistor 32 is applied pp-type and its emitter is connected to the positive pole B +. Resistance 73 is connected to "mass" and has a higher value of active resistance at low temperatures. Consequently, when the temperature decreases, the resistance 73 provides the voltage on the base of the transistor 32. Since the emitter voltage of the transistor 32 does not

намного больше напр жени  на его базе, ток в его эмиттерно-коллекторной цепи мен етс  в обратной зависимости от величины напр жени  на базе транзистора 32. Таким образом, когда уменьшаетс  температура переменного сопротивлени  73 и увеличиваетс  напр жение на базе транзистора 32, ток в эмиттерно-коллекторной цепи транзистора , т. е. ток второго источника зар дного тока, уменьшаетс . И наоборот, с увеличением температуры сопротивлени  73 и уменьшением напр жени  в точке 75 ток второго источника увеличиваетс . Делитель напр жени , состо щий из сопротивлений 34 и 35, устанавливает минимальное напр жение наmuch more voltage at its base, the current in its emitter-collector circuit changes in inverse proportion to the voltage at the base of transistor 32. Thus, when the temperature of the variable resistor 73 decreases and the voltage at the base of transistor 32 increases, the current in the emitter source - the collector circuit of the transistor, i.e. the current of the second charge current source, is reduced. Conversely, as the temperature of the resistance 73 increases and the voltage decreases at point 75, the current of the second source increases. A voltage divider consisting of resistances 34 and 35 sets the minimum voltage to

базе транзистора 32.the base of the transistor 32.

Графики (см. фиг. 4) показывают напр жени  в функции от времени в различных элементах электронной схемы управлени . Верхн   крива  76 показывает нанр жение на конденсаторе 26. Напр жение в начальтюй точке 77  вл етс  наименее низким (близким к напр жению «массы). Это напр жение сохран етс  в течение заданного периода времени при помощи блока задержки 59. Когда конденсатор 26 или 27 соединен с первым источником зар дного тока, напр жение на конденсаторе вначале растет (этот период обозначен на кривой 76 между точками 78 и 79),The graphs (see Fig. 4) show the voltages as a function of time in the various elements of the electronic control circuit. The upper curve 76 shows the voltage on the capacitor 26. The voltage at the start point 77 is the lowest (close to the "mass" voltage). This voltage is maintained for a predetermined period of time by means of a delay block 59. When capacitor 26 or 27 is connected to the first source of charging current, the voltage on the capacitor first rises (this period is indicated on curve 76 between points 78 and 79),

а затем в течение остального времени (между точками 79 и 80) остаетс  посто нным. В это врем  импульс поступает от выхода 18 и обозначен кривой 81. По окончании поступлени  импульса с выхода 18 точно такой же импульс поступает с выхода 19 (он обозначен кривой 82). Поступление импульса с выхода 19 показывает, что напр жение на конденсаторе 27 измен етс  так, как было описано дл  конденсатора 26. Одновременно с началомand then for the rest of the time (between points 79 and 80) remains constant. At this time, the impulse comes from exit 18 and is indicated by curve 81. After the arrival of the impulse from exit 18, exactly the same impulse comes from exit 19 (it is indicated by curve 82). The arrival of a pulse from output 19 indicates that the voltage on the capacitor 27 varies as described for capacitor 26. Simultaneously with the onset of

Claims (3)

поступлени  импульса напр жение на конденсаторе 26 возрастает от величины в точке 80 до величины в точке 83 (конденсатор 26 подключен в это врем  ко второму источнику зар дного тока). При работе прогретого двигател  напр жение на конденсаторе измен етс , как это показано на графике кривой 76. При этом возрастание напр жени  на конденсаторе должно в какой-то период времени превысить напр жение, поступающее от преобразовател  датчика 6. Напр жение на конденсаторе (крива  84) остаетс  таким же от точки 77 до точки 80. Однако от точки 80 оно может иовышатьс  по н ти лини м 85, 86, 87, 88 и 89. Эти напр жени  соответствуют различным значени м температур двигател  и, следовательно, сопротивлению 73. Лини  89 соответствует напр жению при минимально допустимой температуре двигател , а лини  85 - рабочей температуре двигател . Это папр жение определ етс  делителем напр жени , состо п1.им из сопротивлений 34 и 35. Линии 86, 87 и 88 - напр жени  при нромежуточных температурах. Напр жение , подаваемое с преобразовател  датчика температуры, показано липией 90. Кривые напр жений 91 показывают импульсы, подаваемые с выхода 23 блока 20. Нри этом импульс 92 соответствует импульсу, который подаетс  при росте напр жени  на конденсаторе по линии 85. При более низких температурах двигател  импульсы 93-96 подаютс  соответственно лини м 86-89. Импульсы напр жений 91 подаютс  к логическим злемептам 21 и 22 и затем той же длительности вырабатываютс  одним из усилителей 24 пли 25. Таким образо.м, предложепна  система впрыска топлива позвол ет повысить точность регулировани  подачи в период пуска и прогрева двигател  посредством регулировани  силы тока, поступающего от второго источника зар дпого тока к конденсатору, в зависимости от температуры двигател . Формула изобретени  1. Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорани  по патенту 458139, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности регулировани  подачи в период пуска и прогрева двигател , второй источник тока снабжен регул тором изменени  силы тока в зависимости от температуры двигател . when the pulse arrives, the voltage across the capacitor 26 increases from the value at point 80 to the value at point 83 (capacitor 26 is connected at this time to the second source of charging current). When a warm engine is running, the voltage on the capacitor changes, as shown in the graph of curve 76. At the same time, the increase in voltage on the capacitor must exceed the voltage from the transducer sensor 6 at some time period (curve 84 ) remains the same from point 77 to point 80. However, from point 80 it can increase along the lines 85, 86, 87, 88 and 89. These voltages correspond to different values of engine temperatures and, therefore, resistance 73. Line 89 corresponds to the voltage at the minimum allowable temperature of the engine, and line 85 - the operating temperature of the engine. This voltage is determined by a voltage divider, consisting of resistances 34 and 35. Lines 86, 87 and 88 are voltages at intermediate temperatures. The voltage supplied from the temperature sensor converter is indicated by lipia 90. The voltage curves 91 show the pulses supplied from the output 23 of the block 20. In this case, the pulse 92 corresponds to the pulse that is applied when the voltage on the capacitor increases along line 85. At lower temperatures motor pulses 93-96 are supplied respectively to lines 86-89. Voltage impulses 91 are supplied to logical terminals 21 and 22 and then produced by one of the amplifiers 24 or 25 of the same duration. Thus, the proposed fuel injection system improves the control accuracy of the supply during the start-up and warm-up period of the engine by adjusting the current, incoming from the second source of charge current to the capacitor, depending on the engine temperature. Claim 1. The fuel injection system of the internal combustion engine according to patent 458139, characterized in that, in order to improve the accuracy of controlling the supply during the engine start-up and warm-up period, the second current source is equipped with a regulator of current variation depending on the engine temperature. 2. Система по п. 1, от л и ч а ю щ а   с   тем, что второй источник тока снабжен выходным транзистором, в цепи базы которого установлен регул тор изменени  силы тока. 2. The system of claim 1, in accordance with the fact that the second current source is equipped with an output transistor, in the base circuit of which a current control regulator is installed. 3. Система но п. 2, отличающа с  тем, что пеиь базы выходного транзистора второго источника тока через разделительные диоды соединена с общими точками двух делителей напр жени , один из которых выполнен из посто нных сопротивлений, а другой, образующий регул тор изменени  силы тока, - .из посто нного и переменного, измен ющегос  в зависимости от температуры двигател , сопротивлений .3. System no. 2, characterized in that the base of the output transistor of the second current source through dividing diodes is connected to common points of two voltage dividers, one of which is made of constant resistance, and the other, forming a regulator of current variation , - of constant and variable, varying with the temperature of the engine, resistances. #19#nineteen П 25П 25 58 i Ьл I58 i l i II