Устройство для управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания

Устройство для управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

иц 52909

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту

) (51) M. Кл F 02M 51/02

F 02D 5/02 (22) Заявлено 23.09.70 (21) 1478359/06 (23) Приоритет — (32) 23.09.69;

12.02.70 (31) P 1948002.5;

P 2006281.1 (33) ФРГ

Опубликовано 30.03.77. Бюллетень № 12

Государственный комитет

Совета Мииистрав СССР оо делам изоеретеиий и открытий (53) УДК 621.43.038. .3 (088.8) Дата опубликования описания 07.07.77 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Германн Шолл, Норберт Риттманнсбергер, Вилли Гансерт и Херберт Арнольд (ФРГ) Иностранная фирма

«Роберт Бош ГмбХ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВПРЫСКОМ

ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для управления впрыском топлива в двигателях внутреннего сгорания, управляемым электронными средствами и содержащим минимум один 5 электромагнитный впрыскивающий клапан, один конец возбуждающей обмотки которого соединен с массой. Открытие клапана синхронизировано с оборотами коленчатого вала двигателя и осуществляется под действием 10 прямоугольных электрических импульсов, длительность которых определяет дозировку впрыскиваемого под постоянным давлением топлива и согласована хотя бы с одним из рабочих парамстров данного двигателя. 15

Известны устройства для управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащие источник питания, минус которого связан с массой, и электромагнитные клапаны, обмотки возбуждения кото- 20 рых одними концами соединены с массой, а другими — с выходным транзистором, база которого связана с коллектором усилительного транзистора и — р — n-типа.

В известных впрыскивающих устройствах 25 в качестве выходного транзистора предусмотрен германиевый транзистор р — n — p-типа, который управляется на своей базе через возбуждающий (предоконечный) кремниевый транзистор n — р — и-типа на длительность открывающих импульсов. С учетом высоких предельных температур и высоких блокирующих напряжений желательно использовать вместо германиевого выходного транзистора кремниевый транзистор.

Однако использование кремниевых и — р— и-транзисторов было бы невыгодно по той причине, что при существующем схемном решении один конец возбуждающей обмотки впрыскивающпх клапанов должен был бы соединяться с плюсом илп с общим плюсовым проводом, а для каждого отдельного клапана потребовалось бы два подводящих провода.

Цель изобретения — повышение термостабильности при сохранении схемы включения кл ап а нов.

Это достигается тем, что коллектор выходного транзистора и — р — и-типа соединен с плюсом источника питания, эмиттер — с обмотками возбуждения, между эмиттером и базой транзистора включен резистор утечки, коллектор усилительного транзистора через диод обратной полярности соединен с эмиттером, а через резистор — с базой выходного транзистора.

При этом резистор утечки выполнен в виде защитного транзистора и — р — n-типа, эмиттер которого соединен с эмиттером выходного

552909

25 зо

65 транзистора, а база соединена с минусом источника питания через резистор и с катодом диода, анод которого соединен с эмиттером выходного транзистора, На фиг. 1 показана схема устройства для управления впрыском топлива, предназначенного для четырехцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания; на фиг.

2 — то же, вариант исполнения.

Двигатель 1 внутреннего сгорания с четырьмя электромагнитными впрыскивающliми клапанами 2 с бензопроводами 3, идущими от распределителя 4, содержит топливный насос 5 с приводом от электродвигателя и регулятор давления 6. Управляющее устройство содержит датчик 7 электрических сигналов, связанный по входу с коленчатым валом

8, а выходом — с входом мультивнбратора 9 с одним устойчивым состоянием. Датчик 7 содержит кулачок 10 на валу 8, взаимодействующий с контактными рычажками 11 и 12, Эти рычажки через резисторы 13 и 14 соединены с плюсовым проводом 15 и с одним из электродов одного из двух дифференцирующих конденсаторов 16 и 17. Они попеременно прижимаются кулачком 10 к одному из неподвижных и соединенных с минусовым проводом 18 контактов 19 и 20 и удерживаются в этом положении в продолжение одного полуоборота распределительного вала.

Мультивибр атор 9 содержит тр анзистор

21, проводящий в состоянии покоя, транзистор 22, соединенный с коллектором транзистора 21 через резистор 23 и запертый в состоянии покоя, а также элемент времени, определяющий продолжительность Т прямоугольного импульса, который служит для открывания впрыскивающих клапанов 2. Длительность Т импульсов определяет продолжительность открытого положения впрыскивающих клапанов и, следовательно, ту дозу топлива, которая за это время поступает из клапанов 2, находящихся практически под постоянным давлением топлива.

Элемент времени состоит из трансформатора, обмотка 24 которого последовательно соединена с резистором 25 между коллектором и плюсовым проводом 15.

Обмотка 26 индуктивно связана с обмоткой 24 через подвижный элемент 27, соединенный с впускной трубой 28 двигателя. При повышении давления в трубе 28 элемент 27 передвигается под действием пружин и тем самым увеличивает индуктивность трансформатора. Обмотка 26 соединена с точкой соединения двух резисторов 29 и 30, выполняющих функцию делителей напряжения. Другим своим концом обмотка 26 через диод 31 соединена с базой транзистора 21, который, как и транзистор 22, относится к и — р — n-типу и потому своим эмиттером соединен с минусовым проводом 18.

Каскад мощности 32 через усилитель соединен с резистором 25 в коллекторной цепи резистора 23. Каскад 32 содержит усилительный кремниевый транзистор 33 р — n — р-типа, эмиттер которого непосредственно соединен с общим плюсовым проводом 15, а также выходной кремниевый транзистор 34 n — p птипа, работающий как эмиттер-повторитель.

Он непосредственно связан своим коллектором с плюсовым проводом 15, а эмиттером соединен с добавочными резисторами 35 в цепи обмоток Зб клапанов 2. Для транзистора 34 предусмотрен резистор утечки 37, соединяющий базу этого транзистора, связанную с коллектором транзистора ЗЗ, с его эмиттером.

При таком схемном решении обеспечивается полная блокировка и транзистора 34при блокировке транзистора 33, Эта блокировка обеспечивается и тогда, когда возбуждающие обмотки в цепи эмиттера транзистора 34 ооладают значительной индуктивностью и когда вследствие этой индуктивной нагрузки потенциал на эмиттере транзистора 34 в конце открывающего импульса становится более отрицательным по сравнению с потенциалом минусового провода 18.

При отключении тока, держащего клапаны в открытом положении, в конце длительности импульса T в возбуждающих обмотках возможны значительные индуктивные пики напряжения, направление которых противоположно направлению приложенного напряжения.

Для исключения возникающей при этом на транзисторе 34 потери мощности между коллектором транзистора 33 и точкой соединения базы транзистора 34 с резистором утечки 37 поставлен добавочный резистор 38. Кроме того, предусмотрен диод 39, присоединенный своим анодом к минусовому проводу 18, а катодом — к коллектору транзистора 33.

Для устранения этих потерь энергии на резисторе 37 (на фиг. 2) вместо резистора утечки предусмотрен участок эмиттер-коллектор защитного транзистора 40 и — р — n-типа, эмиттер которого непосредственно соединен с эмиттером транзистора 34. База транзистора 40 через резистор 41 соединена с минусовым проводом. Кроме того, названный участок транзистора 40 шунтирован защитным диодом 42, который своим анодом соединен с эмиттером транзистора 34. Когда на возбуждающих обмотках клапанов 2 (на фиг. 2 они показаны схематично) возникает пик напряжения при отключении, то транзистор 40 под действием этого пика шунтирует базоэмиттерный переход транзистора 34.

Устройство работает следующим образом.

При каждом процессе закрывания мультивибратор 9 переходит свое нестабильное состояние, длительность которого определяет продолжительность импульса Т и зависит от величины индуктивности, задаваемой положением элемента 27. Для блокировки транзистора 21 в момент срабатывания конденсаторы 16 и 17 через диоды 43 и 44 соединены с базой транзистора 21, а через нагрузоч552909 ный резистор 45 и 46 — с минусовым проводом 18. До тех пор пока соотвстств чощие им рычажки 11, 12 находятся в разомкнутом положении, дифференцирующие конденсаторы

16 и 17 могут заряжаться и отдавать свой заряд в моменты замыкания рычажков. Как только транзистор 21 переходит в блокированное состояние, транзистор 22 переводится в свое проводящее состояние. Его коллекторный ток, проходящий по обмотке 24 и возрастающей экспоненциально, наводит во вторичной обмотке напряжение обратной связи.

Это напряжение удерживает транзистор 21 в блокированном состоянии после момента замыкания до тех пор, пока это напряжение обратной связи не станет ниже значения, определяемого потенциалом съема на делителе напряжения, при котором транзистор 21 может перейти в свое первоначальное проводящее состояние, В период проводящего состояния выходного транзистора возникает прямоугольный импульс на открывание впрыскивающих каналов.

Формула изобретения

1. Устройство для управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее источник питания, минус которого связан с массой, и электромагнитные клапаны, обмотки возбуждения которых одними концами соединены с массои> а другими — с выходным транзистором, база которо5 го связана с коллектором усилительного транзистора и — р — n-типа, отличающееся тем, что, с целью повышения термостабильности при сохранении схемы включения клапанов, коллектор выходного транзистора n—

10 p — -n-типа соединен с плюсом источника питания, эмиттер — с обмотками возбуждения, между эмиттером и базой включен резистор утечки, коллектор усилительного транзистора через диод обратной полярности соединен с

15 эмиттером, а через резистор — с базой выходного транзистора.

2. Устройство по п. 1, отлич ающееся тем, что резистор утечки выполнен в виде за2Э щитного транзистора n — р — n-типа, эмиттер которого соединен с эмиттером выходного транзистора, а база соединена с минусом источника питания через резистор и с катодом диода, анод которого соединен с эмиттером

25 выходного транзистора.

Приоритет по пунктам:

23.09.69 по п. 1;

12.02.70 по п. 2.