В качестве входного устройства этой схемы используется триггер с управлением по двум ходам (см. рис. 63). Нумерация элементов триггера на принципиальной схеме начинается с цифры 7.
Открыть большую картинку в новом окне »
Рис. 68. Принципиальная схема системы регулирования топливоподачи
При вращении распределительного вала двигателя на входы триггера поочередно поступают отрицательные синхроимпульсы от контактов К1 и К2 датчика оборотов. Замыкание контактов К1 приводит к запиранию транзистора Т700 и открытию транзистора Т701. Опрокидывание триггера в противоположное состояние происходит при замыкании контактов К2. При работе триггера на коллекторах транзисторов формируются импульсы, сдвинутые по фазе на 180°. Продолжительность этих импульсов равна половине времени полного рабочего цикла двигателя. Эти импульсы используются для выполнения трех функций:
- 1) формирование импульсов для запуска программирующего устройства;
- 2) переключение каналов усилителя;
- 3) управление работой блока отключения подачи топлива.
Формирование импульсов для запуска программирующего устройства осуществляется дифференцированием импульсов, снимаемых с коллекторов Т700 и Т701, с помощью емкостей С700 и С702. С этих емкостей импульсы поочередно поступают через диоды Д203 и Д204 на вход основного хронирующего устройства, представляющего собой RL—одновибратор на двух транзисторах Т200 и Т201. Таким образом, RL—одновибратор опрокидывается с частотой, равной частоте вращения коленчатого вала двигателя.
Продолжительность импульсов, формируемых. основным хронирующим устройством, является функцией ряда переменных: давления во впускном трубопроводе двигателя, частоты вращения, состояния контактов датчика обогащения смеси на мощностных режимах и температуры масла в картере.
Необходимая функциональная зависимость длительности формируемых этим одновибратором импульсов от давления во впускном трубопроводе достигается введением в его схему импульсного,трансформатора датчика давления. Масштаб этой зависимости может быть изменен путем изменения опорного потенциала контакта IV вторичной обмотки трансформатора соответствующим выбором величины сопротивления резистора R205, чем осуществляется настройка одновибратора на требуемую характеристику по давлению во впускном трубопроводе.
Частотная коррекция зависимости длительности импульсов основного хронирующего устройства сводится к Изменению масштаба при изменении частоты следования импульсов. Для этого с выхода блока частотной коррекции снимается изменяющийся потенциал, подаваемый на контакт IV. Нумерация элементов блока частотной коррекции начинается с цифрой 1. Требуемые характеристики изменения масштаба от частоты определяются параметрами блока частотной коррекции и выбором величины сопротивления резистора R200.
Аналогичным образом изменяется масштаб зависимости длительности импульсов от давления при замыкании и размыкании контактов датчика обогащения состава смеси на мощностных режимах. Необходимая настройка осуществляется здесь с помощью резистора R208. Такой способ введения обогащения состава смеси на мощностных режимах обеспечивает правильное дозирование топлива при изменении атмосферного давления.
Введение коррекции по температуре масла в картере двигателя осуществляется также соответствующим изменением масштаба зависимости длительности импульсов от давления при Изменении температуры. Это достигается включением терморезистора RT.М датчика температуры масла в нижнее плечо делителя напряжения диодного ограничителя Д207, RT.М, R220. Применение диодного ограничителя обеспечивает отключение коррекции при температуре масла выше +70...80°С, что определяется соответствующим выбором величины сопротивления R220 и характеристикой терморезистора RT.М. При температурах ниже —20...25°С потенциал делителя диодного ограничителя меняется незначительно, так как величина сопротивления терморезистора RT.М много больше, чем R220. Это определяет слабую температурную зависимость длительности импульсов в указанном диапазоне температур.
Опрокидывание основного хронирующего устройства в рассматриваемой схеме может осуществляться не только синхроимпульсами, поступающими с емкостей С700 и С702, но и от блока обогащения состава смеси при запуске двигателя (нумерация элементов начинается с цифры 6), генерирующего дополнительные синхроимпульсы при низких температурах головки цилиндров через емкость С603 и диод Д605. Поэтому дополнительное обогащение состава смеси при запуске холодного двигателя достигается за счет увеличения количества поступающих на форсунки импульсов.
Рассмотрим теперь схему блока введения коррекции длительности импульсов по частоте вращения двигателя, собранную на транзисторах Т100—Т103. В качестве ключа К1 (см. рис. 65), установленного на входе блока, используется RC—одновибратор на транзисторе Т100, запускающийся после окончания импульса основного хронирующего каскада. Параметры одновибратора выбраны таким образом, что вне зависимости от того, какова длительность импульсов основного хронирующего каскада, он формирует импульсы практически неизменной продолжительности (—1,7 мс). Опорные импульсы, определяющие положение максимума частотной характеристики, формируются RC—одновибратором на транзисторе Т101. Требуемые настройки блока осуществляются подбором резисторов R103, R107 и R113. Потенциал с выхода блока (с эмиттера транзистора Т103) подается на делитель, к которому подключен контакт IV трансформатора датчика давления. Поскольку потенциал на выходе блока изменяется во времени в течение периода, масштаб зависимости длительности импульсов основного хронирующего устройства будет соответственно зависеть от частоты работы системы, т. ё. от частоты вращения двигателя.
Изложенные выше масштабные преобразования характеристики длительности импульсов основного хронирующего устройства затруднительно осуществить таким образом, чтобы выходная характеристика системы регулирования подачи топлива соответствовала требуемой для работы электромагнитных форсунок. Поэтому в схему введен масштабный преобразователь длительности импульсов, формируемых основным хронирующим устройством. Это позволяет обеспечить широкую унификацию рассматриваемой схемы для различных типов двигателей, а также ввести некоторые дополнительные корректировки длительности импульсов, используя для этих целей подстроечные элементы масштабного преобразователя.
Масштабный преобразователь длительности собран на транзисторах Т300—Т303 по схеме RC—одновибратора с линеаризированными зависимостями напряжения заряда и разряда хронирующей емкости С300 (см. рис. 60). Опрокидывание масштабного преобразователя производится после окончания импульса основного хронирующего устройства, а длительность импульсов на его выходе может быть записана в виде
где τм.п — длительность импульса масштабного преобразователя; τоси — длительность импульса основного хронирующего устройства; kм.п — масштабный коэффициент преобразователя.
В рассматриваемой системе регулирования длительность импульсов, поступающих на электромагнитные форсунки (τвых), состоит из двух слагаемых: длительности импульсов, формируемых основным хронирующим устройством, и длительности импульсов, снимаемых с выхода масштабного преобразователя, т. е.
Такой способ изменения масштаба позволяет при необходимости получить максимальную величину τвых равной периоду следования импульсов, снимаемых с основного хронирующего устройства, и сохранить неизменной фазу начала впрыска топлива. Кроме того, здесь требуется меньшая величина масштабного коэффициента kм.п, чем в случае, когда на выход поступают только импульсы с выхода преобразователя, что облегчает реализацию. Практически осуществление такого способа формирования импульсов достигается путем последовательной подачи на вход усилителя сначала импульса основного хронирующего устройства, а затем, сразу же после его окончания, импульса с выхода масштабного преобразователя.
Масштабный преобразователь, примененный в рассматриваемой схеме, используется для введения коррекции топливоподачи по температуре головки цилиндров и для компенсации ухода характеристик электромагнитных форсунок от изменения напряжения питания.
Ключом для запуска линеаризированного одновибратора, собранного на транзисторах Т301, T302 и Т303, служит транзистор Т300, включенный в качестве каскада, инвертирующего фазу импульса, снимаемого с выхода основного хронирующего устройства. Требуемый масштабный коэффициент преобразователя обеспечивается по цепи заряда хронирующей емкости соответствующим выбором резистора R303, а по цели разряда — выбором резистора R311. Изменение величины масштабного коэффициента в зависимости от температуры головки цилиндров осуществляется посредством изменения потенциала базы транзистора Т302, достигаемого путем включения терморезистора датчика температуры в цепь смещения базы. Необходимые закономерности изменения масштабного коэффициента от температуры головки цилиндра достигаются соответствующим построением и параметрами элементов этой цепи, состоящей из резисторов R305—R309, R321, R322, терморезистора датчика температуры головки цилиндров Rт.г и диодов Д300 и Д305. В схему преобразователя введен также опорный делитель напряжения на резисторах R316—R319, подключенный к стабилизатору напряжения на стабилитроне Д304 и резисторе R320. Напряжение с этого делителя может поступать к эмиттеру транзистора Т302 через диод Д302 только в том случае, если транзистор T100 заперт, т. е. во время импульса 1,7 мс, формируемого одновибратором на этом транзисторе. При этом необходимо, чтобы ток перезаряда хронирующей емкости С300 был достаточно большим, т. е. падение напряжения на резисторах R310, R311 было бы большим, чем опорный потенциал делителей R316—R319. Параметры цепей смещения транзистора Т302 выбраны таким образом, что при температурах головки цилиндров ниже +140..150°С (непрогретый двигатель) диод Д302 заперт, а следовательно, опорный делитель напряжения и транзистор TWO не оказывают никакого влияния на работу масштабного преобразователя (временные диаграммы на рис. 69).
Рис. 69. Временное диаграммы работы масштабного преобразователя длительности импульсов: а, б — температура головки цилиндров ниже +140°С; в, г — температура более +140°С, пониженное напряжение питания; д, е — температура выше +140°С, номинальное напряжение питания
При температуре головки цилиндров большей +140...150°С ток перезаряда хронирующей емкости С300 возрастает, что приводит к открытию диода Д302 на 1,7 мс в начале формирования импульса масштабным преобразователем, т. е. к подключению хронирующей цепи преобразователя. к стабилизированному относительно плюса питания напряжению и уменьшению постоянной времени перезаряда, обеспечивая тем самым увеличение.крутизны спада отрицательного напряжения на коллекторе Т302. После окончания импульса, формируемого транзистором T100, опорный делитель напряжения отключается, при этом крутизна спада отрицательного напряжения на коллекторе Т302 уменьшается, что иллюстрируется временными диаграммами на рис. 69.
Если при таких температурах головки цилиндров происходит уменьшение напряжения питания системы, то во время открытого состояния Д302 увеличивается положительное смещение на базе Т302, что приводит к увеличению длительности импульсов, формируемых преобразователем (рис. 69, в, а), на величину, зависящую только от напряжения питания. Это увеличение длительности используется для компенсации падения производительности электромагнитных форсунок при пониженном напряжении питания. При повышении напряжения питания будет наблюдаться обратная картина.
С коллектора Т300 и с выхода масштабного преобразователя (с коллектора Т303) импульсы поступают на усилитель, собранный на транзисторах Т500—Т506. Усилитель выполнен по двухканальной схеме с гальваническими связями между каскадами. Каскад предварительного усиления на транзисторе Т506 является общим для обоих каналов. Коэффициент усиления по току каждого канала (вместе с предусилителем) около 1,6·103. Поскольку каналы усилителя собраны по одинаковым схемам, принцип работы усилителя можно рассмотреть на примере одного канала (например, собранного на транзисторах Т500—Т502).
В статическом состоянии транзисторы Т502, Т501 и Т506 заперты, а транзистор Т500 открыт. Необходимые для режимов отсечки транзисторов напряжения смещения снимаются с диоднорезисторного делителя напряжения Д500, Д509, Д501. Диод Д501, достаточно мощный, чтобы обеспечить прохождение тока эмиттера транзистора Т502 (или Т503) во время его открытого состояния. Это же относится к диоду Д500 и транзисторам Т501, Т504.
Поступление отрицательного импульса на базу Т500 от предусилителя ТБ06 не означает еще, что откроются транзисторы Т501 и Т502. Эго произойдет только в том случае, если на базу Т500 не будет поступать положительное смещение через резисторы R501 и Д502, т. е. когда транзисторы Т700 и 7801 будут открыты. Если хотя бы один из этих факторов не соблюдается, импульс с усилителя не поступит на электромагнитные форсунки 3 и 4. Таким образом осуществляются переключение каналов усилителя и отключение подачи топлива на режимах принудительного холостого хода.
Информация о режиме отключения подачи вырабатывается триггером на транзисторах Т800 и Т801 с частоточувствительными цепями на его входах. В правую ветвь триггера вводятся сигналы от контактов датчика положения дроссельной заслонки Д4. На режиме отключения подачи транзистор Т801 заперт, что приводит к открытию транзисторов Т500 и Т505 за счет базового тока, протекающего через резисторы R808, R502 и Д516.
Как указывалось ранее, в системе регулирования топливоподачи применен блок обогащения состава смеси при запуске непрогретого двигателя. Этот блок собран на транзисторах Т600—Т602 и представляет собой мультивибратор, работающий в автоколебательном режиме, если замкнуты контакты реле включения стартера двигателя и контакты датчика обогащения смеси на мощностных режимах, а температура головки цилиндров ниже +10...15°С. В этом случае на вход основного хронирующего устройства поступают дополнительные запускающие импульсы, обеспечивающие необходимое обогащение состава смеси. Для управления работой мультивибратора по температуре головки цилиндров в базовую цепь транзистора Т602 введен транзистор Т601, эмиттер которого подключен к цепям введения коррекции по температуре головки цилиндров. Соответствующим выбором элементов схемы достигается срыв колебательного процесса мультивибратора при достижении требуемой величины температуры головки цилиндров, а также увеличение частоты генерации при понижении температуры. Необходимая блокировка мультивибратора с цепями включения стартера осуществляется по базовой цепи транзистора Т600, а с датчиком обогащения смеси на мощностных режимах — по цепи выхода мультивибратора.
Управление работой бензонасоса аппаратуры впрыска осуществляется применением специального устройства, собранного на транзисторах Т400 и Т401 по схеме, которая изображена на рис. 67. Блок обеспечивает отключение напряжения питания от электродвигателя бензонасоса, если частота вращения двигателя уменьшится до 200—300 об/мин. Для обеспечения возможности запуска двигателя в цепь базы транзистора Т401 введена блокировка устройства от реле включения стартера.
Рассмотренная система регулирования подачи топлива использовалась в аппаратуре впрыска, устанавливаемой на двигателе воздушного охлаждения. Применение ее на двигателях с водяным охлаждением требует, помимо соответствующего изменения настройки программирующего устройства, исключения датчиков, вводящих информацию о температуре масла в картере и по температуре головки цилиндров. Температурное состояние двигателя в этом случае целесообразно оценивать по температуре жидкости в системе охлаждения. Кроме того, в этой схеме отсутствует коррекция по температуре воздуха на входе во впускной тракт двигателя. Если получение информации об этих температурах осуществить с помощью датчиков, работающих на основе изменения сопротивления терморезисторов, то для обработки информации могут быть применены такие же методы, как и в рассмотренной системе. При этом принципиальная электрическая схема системы регулирования подачи топлива не претерпевает изменений меняются лишь соответствующие величины подстрочных элементов.
Как указывалось ранее, в настоящее время для дополнительного обогащения состава смеси на ряде двигателей при холодном запуске используется пусковая форсунка, управляемая с помощью термореле, реагирующего на температуру жидкости в системе охлаждения. В этом случае электронный блок, обеспечивающий генерацию дополнительных импульсов при запуске, может быть исключен из состава системы регулирования. В некоторых системах электронный блок обогащения смеси при запуске выполняется таким образом, что он может обеспечивать как формирование дополнительных управляющих импульсов, поступающих на основные электромагнитные форсунки, так и (с незначительными изменениями) работу дополнительной пусковой форсунки.
В рассмотренной схеме системы регулирования отсутствуют какие-либо устройства, обеспечивающие обогащение состава смеси при резком открытии дроссельной заслонки. При включении в состав системы датчиков, реагирующих на угол открытия заслонки или на скорость изменения разрежения во впускного трубопроводе возникает необходимость в соответствующих каскадах, обрабатывающих информацию, поступающую от этих датчиков. В простейшем случае для этих целей может найти применение схема ждущего мультивибратора (см. рис. 61). Запуск мультивибратора осуществляется пусковыми импульсами, получаемыми дифференцированием импульсов, поступающих от датчика открытия дроссельной заслонки (или от датчика скорости, изменения разрежения во впускном трубопроводе). Импульсы, формируемые мультивибратором, через развязывающие цепи подаются на вход усилителя, обеспечивая тем самым поступление дополнительных импульсов на электромагнитные форсунки, т. е. необходимое обогащение состава смеси. В некоторых программирующих устройствах находят применение схемы, построенные на основе мультивибратора, работающего в автоколебательном режиме. В отсутствие сигналов от датчика колебательный процесс мультивибратора тем или иным способом срывается, а при поступлении сигнала с выхода мультивибратора на вход усилителя поступают импульсы. Длительность «пачки» импульсов стробируется либо непосредственно продолжительностью импульсов, поступающих от датчика, либо дополнительными каскадами программирующего устройства.
Эта схема системы регулирования топливоподачи не является единственно возможной для реализации требуемой программы. Она не свободна от недостатков, к которым в первую очередь следует отнести относительно большое количество входящих в состав системы контактных устройств, снижающих надежность топливной аппаратуры. Кроме того, в этой системе для обеспечения стабильности работы топливной аппаратуры используются специальные элементы, к параметрам которых предъявляются относительно высокие требования.
Реализация требуемой программы топливоподачи может быть осуществлена и иными путями, в значительной степени устраняющими эти недостатки. В частности, принципы построения системы регулирования топливоподачи, положенные в основу аппаратуры впрыска топлива с электронным управлением конструкции ЦНИТА—ГАЗ, позволяют уменьшить количество контактных устройств. Необходимые функциональные преобразования здесь осуществлены с помощью схемотехнических решений без использования контактных пар.
Блок-схема системы регулирования подачи топлива аппаратуры впрыска ЦГ1И1А—ГАЗ приводится на рис. 70. Принципиальная электрическая схема, временные диаграммы и графики, поясняющие принципы ее действия, изображены соответственно на рис. 71—73. Как видно, блок-схема имеет много общего с описанной ранее, однако структурное построение схемы и методы реализации программы топливоподачи имеют существенные отличия.
Рис. 70. Блок-схема системы регулирования подачи топлива аппаратуры конструкции ЦНИТА—ГАЗ
Открыть большую картинку в новом окне »
Рис. 71. Принципиальная электрическая схема системы регулирования подачи топлива аппаратуры впрыска конструкции ЦНИТА—ГАЗ
Рис. 72. Временное диаграммы работы системы регулирования подачи топлива аппаратуры впрыска конструкции ЦНИТА—ГАЗ
Рис. 73. Функциональные преобразования зависимости τС=f(Δpk)
Рассмотрим сначала, как производятся основные функциональные преобразования зависимости длительности импульсов от разрежения.
Требуемая зависимость длительности управляющих импульсов от разрежения, как было показано ранее, должна иметь три характерных участка:
- 1) близкий к линейному основной участок характеристики, определяемый работой двигателя на режимах частотных нагрузок и холостых ходов;
- 2) участок мощностных режимов работы двигателя в зоне разрешений, близких к нулю;
- 3) участок отключения подачи топлива (т. е. участок длительности импульсов меньших, чем время срабатывания электромагнитных форсунок), соответствующий режимам торможения двигателем (принудительному холостому ходу).
Отметим, что участок мощностных режимов должен отличаться от основного участка увеличенной в kм раз продолжительностью импульсов, а переход с основного участка на участок мощностных режимов и обратно должен осуществляться скачкообразно с наличием гистерезиса по разрежению.
Если в качестве основного хронирующего устройства используется регенеративный RL—одновибратор типа, изображенного на рис. 62, то очевидно, что для реализации требуемой программы изменения длительности импульсов необходимо произвести функциональное преобразование закономерности продолжительности импульсов от разрежения формируемых таким одновибратором в требуемую зависимость. При этом проведение такого функционального преобразования целесообразно производить без применения дополнительных датчиков, на базе возможностей, предоставляемых схемотехникой. Анализ функциональных преобразований имеет смысл производить, используя основные положения булевой алгебры. Поскольку выходные транзисторы большинства элементарных времязадающих ячеек, входящих в состав системы регулирования, во время формирования импульсов находятся в состоянии отсечки, целесообразно это состояние принять за логическую единицу, а открытое состояние этих транзисторов — соответственно за логический нуль (негативная логика).
Для проведения функционального преобразования зависимости от разрежения длительности импульсов С, формируемых основным хронирующим устройством, собранным на транзисторах 1-Т1 и 1-Т2, используются одновибраторы В (B1), Е (Е1), D, Н и триггер включения мощностных режимов G, смонтированные соответственно на транзисторах 9-Т1; 5-T1; 3-Т1—3-Т3; 5-Т4 и 5-Т2—5-Т3. Триггер включения мощностных режимов имеет логическое состояние 0 на режимах частичных нагрузок и состояние, описываемое логической единицей на режиме полных нагрузок. Отметим, что в зависимости от состояния триггера одновибратор В формирует импульсы различной продолжительности — либо τВ при G=0, либо τВ1 > τВ при G=1. Аналогичное свойство имеет и схема одновибратора Е, формирующего импульсы с продолжительностью либо τE при G=0, либо τE1 < τE при G=1. Такое изменение продолжительности импульсов, формируемых одновибраторами В (В1) и Е (E1) в зависимости от состояния триггера G, эквивалентно проведению логических операций BG V B1G и EG V E1G. Это необходимо для правильного введения коррекции по атмосферному давлению, а также для получения гистерезиса при включении и выключении мощностного режима. Практическое осуществление такой работы одновибраторов В и Е сводится к подключению базовой цепи транзистора S-T1 и цепи заряда хронирующей емкости 9-С2 с соответствующими делителями напряжения, подключаемыми к плюсу питания триггером G.
Запуск основного хронирующего устройства С и одиовибраторов В (B1) и Е (E1) осуществляется импульсами, вырабатываемыми регенеративным RC—одновибратором А (А1), собранным на транзисторах 8-T1—8-Т3, причем на всех скоростных режимах, кроме низких частот, одновибраторы C, B (B1) и Е (E1) запускаются одновременно.
Применение логической операции «ИЛИ—НЕ» к импульсам С и BG (С V BG) позволяет «отсечь» начальную, нелинейно изменяющуюся от разрежения часть характеристики основного хронирующего устройства, т. е. позволяет получить разность длительностей τB и τBG. Если τBG выбрана равной τC при требуемой величине порога отключения подачи, то при более глубоких разрежениях результат логической операции «ИЛИ—НЕ» будет равен логическому нулю, и импульсы τG V BG будут отсутствовать, что и требуется для участка отключения подачи. Эта логическая операция осуществляется с помощью стабисторов 6-Д1 и 6-Д2 и фазоинверсного каскада на транзисторе 6-Т1.
Для обеспечения скачкообразного увеличения продолжительности импульсов от нуля до требуемой величины на границе участков отключения подачи и частичных нагрузок используется ждущий мультивибратор D, запуск которого осуществляется спадом разностного импульса С V BG. При этом должно быть выполнено условие:
где τтреб — требуемая программой длительность импульсов на участке частичных нагрузок.
Применение логической операции «ИЛИ» к импульсам С V BG и D (т. е. С V BG V D) обеспечивает необходимое суммирование длительностей разностного импульса С V BG и импульса D. Для этой цели используются диоды 6-Д5 и 6-Д8.
Управление работой триггера включения мощностного режима производится по величине разрежения путем сравнения длительности импульсов С с длительностью импульсов Е (E1). Если величина разрежения уменьшается, а τС < τEG, то после окончания импульсов С выделяются положительные импульсы (EG V E1G) V С, опрокидывающие триггер в состояние G=0 (см. временные диаграммы на рис. 72). При дальнейшем уменьшении разрежения, как только τС будет больше τEG, появляются отрицательные импульсы (EG V E1G) V С, опрокидывающие триггер в состояние G=1. При этом сравнение длительности импульсов С производится уже не с длительностью импульсов EG, а с меньшей длительностью E1G, что при увеличении разрежения приводит к смешению момента обратного переброса триггера в сторону более глубоких разрежений, чем обеспечивает реализацию гистерезиса включения и выключения мощностных режимов. Для целей сравнения длительностей импульсов С и Е (E1) и выделение необходимых для управления триггером сигналов в рассматриваемой схеме применены диодно-емкостные цепи 5-С2, 5-Д7 и 5-С3, 5-R9, 5-Д5, 5-Д6, 5-Д8, 5-Д9.
Состояние триггера G=1 обусловливает прохождение в блок синтеза информации импульсов Н, формируемых после окончания импульсов D. При G=0 импульсы Н в блок синтеза информации не поступают, что достигается использованием блокировочного диода 5-Д15. Применение логической операции «ИЛИ» (получение дизъюнкции С V B1G V D V Н с помощью, диода 5-Д16) обеспечивает необходимое для мощностного режима увеличение продолжительности импульсов на выходе программирующего устройства, которое определяется двумя факторами: увеличением продолжительности, импульсов «отсечки» до величины τB1 > τB и прохождением на выход импульсов Н. При соблюдении условия
продолжительность импульсов на выходе будет соответствовать требуемой программе топливоподачи.
Введение коррекции длительности импульсов по частоте вращения на всех скоростных режимах, кроме малых частот не требует применения каких-либо дополнительных элементов и логических операций. Изменение длительности с частотой следования импульсов достигается применением в качестве ждущего мультивибратора D схемы, собранной на транзисторах 3-Т1—3-Т3. Эта схема представляет собой регенеративный RC—одновибратор на транзисторах 3-Т1 и 3-Т2, хронирующая емкость которого заряжается во время формирования импульса простейшим RC —одновибратором на транзисторе З-ТЗ. На низких частотах вращения двигателя, когда период следования импульсов достаточно велик, емкость 3-С1 разряжается с выбранной постоянной времени до напряжения, определяемого диодными ограничителями 3-R1—3-R3, 3-Д1. По мере роста частоты вращения, т. е. уменьшения периода следования импульсов, напряжение на емкости будет увеличиваться, достигать максимума, когда спад импульса, формируемого на коллекторе 3-Т3, совпадает с моментом запуска регенеративного одновибратора, и уменьшаться при дальнейшем повышении частоты вращения. Длительность формируемых регенеративным одновибратором импульсов будет соответственно изменяться от частоты их следования.
При выбранном способе построения программирующего устройства частотная коррекция будет сводиться к эквидистантному сдвигу зависимости длительности управляющих импульсов от разрежения вдоль оси времени в соответствии с частотной характеристикой ждущего мультивибратора D, что с достаточной степенью точности удовлетворяет требованиям программы регулирования топливоподачи для отечественных двигателей. Требуемая закономерность введения частотной коррекции достигается путем соответствующей настройки ждущего мультивибратора D, обладающего широкими возможностями получения разнообразных частотных характеристик.
Введение ручной коррекции на малых оборотах холостого хода двигателя требует применения в программирующем устройстве дополнительных элементов и осуществления некоторых логических операций. Для этой цели используется схема ждущего мультивибратора с двумя выходами, собранного на транзисторах 3-Т1—8-Т3, Эту схему можно интерпретировать как совокупность двух одновибраторов, один из которых, собранный на транзисторе 8-Т3, формирует импульсы А неизменной продолжительности, а другой, собранный на транзисторе 8-Т2, — импульсы A1, продолжительность которых изменяется с частотой вращения. Однако, поскольку транзисторы этих одновибраторов включены в каскадную схему, то с коллектора транзистора 8-Т2 снимаются импульсы, являющиеся дизъюнкцией А V А1 длительность которых изменяется в зависимости от частоты вращения, как показано на рис. 74. Верхний предел изменения длительности импульсов А V А1 может быть отрегулирован вручную, путем изменения порогового потенциала диодных ограничителей РК, 8-R1, 8-Д1, с помощью потенциометра РК, вынесенного из электронного блока.
Рис. 74. Характер частотной зависимости длительности импульсов снимаемых с коллекторов транзисторов 8-Т2 и 8-Т3
Если запуск основного хронирующего устройства производится спадом импульсов А V А1, а запуск импульсов «отсечки» В (B1) — спадом импульсов А, то на малых частотах вращения обеспечивается сдвиг во времени импульсов С относительно импульсов отсечки. Это приводит к увеличению продолжительности импульсов С V B1G V BG, а следовательно, и импульсов на выходе программирующего устройства, на регулируемую величину (τА1—τА). При этом одновременно осуществляется требуемый программой регулирования топливоподачи сдвиг порога отключения подачи в сторону более глубоких разрежений при малых частотах вращения (см. рис. 73).
Требования, предъявляемые программой регулирования топливоподачи к закономерностям введения коррекции по атмосферному давлению, легко осуществимы, если продолжительности импульсов В и B1 — линейные функции атмосферного давления и если соблюдаются следующие условия:
для участка частичных нагрузок
для участка полных нагрузок
В этом случае уменьшение атмосферного давления на величину Δp0 приведет к уменьшению длительности импульсов на выходе на величину ΔτВ во всем участке частичных нагрузок и на величину ΔτВ1=kмΔτВ при мощностных режимах. Одновременно обеспечится требуемый программой сдвиг порога отклкючения подачи в сторону менее глубоких разрежений на величину Δp0.
Реализация этих требований осуществляется соответствующей настройкой одновибратора блока коррекции по атмосферному давлению и делителя напряжения S-R17—S-R19, с которого снимается питание на датчик атмосферного давления МДД-780-220. Использование здесь одновибратора с двумя хронирующими емкостями 9-С1 и 9-С2 требуется для обеспечения возможности компенсации недостаточно идентичных характеристик отдельных образцов датчиков МДД-780-220.
Введение коррекции по температуре жидкости в системе охлаждения на режимах прогрева двигателя осуществляется при помощи терморезистора ДТ1 изменением крутизны наклона характеристики τС=f(Δpk) основного хронирующего устройства. Для обеспечения возможности настройки характеристики RL — одновибратора в соответствии с требованиями программы здесь используется эмиттерный повторитель, собранный на транзисторе 2-T1. Необходимое ограничение коррекции по верхнему пределу температуры обеспечивается соответствующим выбором величин сопротивления терморезистора ДТ1 и резисторов 2-R1 и 2-R2. Требуемая закономерность изменения крутизны наклона характеристики основного хронирующего устройства в зависимости от температуры жидкости в системе охлаждения достигается подбором резисторов 2-R3 и 2-R4, уменьшение величины которых приводит к увеличению влияния вводимой температурой коррекции.
В рассматриваемом программирующем устройстве дополнительное обогащение при стартовании непрогретого двигателя осуществляется за счет введения в его схему RC — мультивибратора в автоколебательном режиме, собранного на транзисторах 10-Т1 и 10-Т2, порогового каскада на транзисторе 2-Т2 и терморезистора ДТ2, помещаемого в малый круг циркуляции жидкости системы охлаждения.
При низких температурах жидкости терморезистор ДТ2 имеет относительно большое сопротивление, что -при соответствующем выборе элементов порогового каскада обеспечивает открытое состояние транзистора 2-T2, если резистор 2-R6 подключается к плюсу питания. При включении реле стартера плюс питания с его контактов поступает на блок обогащения при стартовании и на резистор 2-R6, в результате чего базовые цепи мультивибратора подключаются к минусу питания, и мультивибратор начинает генерировать импульсы, которыми обеспечивается дополнительный запуск устройства формирования импульсов. Одновременно обеспечивается и регулируемое посредством выбора величин 2-RS и 2-R9 дополнительное увеличение длительности импульсов, формируемых основным хронирующим устройством. При выключении реле стартера (прекращении стартования) генерация дополнительных импульсов основного хронирующего устройства срывается.
При правильном выборе параметров схемы верхний предел температуры жидкости, при которой прекращается генерация мультивибратора и отключается дополнительное увеличение длительности, равен 10—15°С. Это обеспечивается тем, что при превышении этого значения температуры стабилитрон 2-Д1 заперт и, следовательно, транзистор 2-Т2 находится в состоянии отсечки.
Работа блока управления бензонасосом основана на использовании временных зависимостей в цепях заряда и разряда интегрирующего конденсатора 11-С1. В статическом состоянии схемы этот конденсатор заряжен до потенциала стабилизации стабилитрона 11-Д1, в результате чего транзистор 11-Т1 открыт, 11-Т2—заперт и бензонасос отключен от цепей питания контактами реле Р2. При поступлении положительного импульса с транзистора 8-Т1 емкость 11-С1 разряжается, стабилитрон, запирается и срабатывает реле Р2. В таком состоянии схема находится в течение 1—1,5 с, что определяется соответствующим выбором постоянной времени цепи заряда интегрирующей емкости. Если следующий импульс с транзистора 8-Т1 поступает раньше, чем напряжение на интегрирующей емкости достигнет потенциала стабилизации стабилитрона (если период следования синхроимпульсов менее 1 с), схема останется в состоянии, определяющем поступление напряжения питания на электродвигатель бензонасоса. Необходимая блокировка схемы при стартовании двигателя обеспечивается подключением на ее вход «плюса» питания от реле стартера (через стабилитрон 10-Д1 и диод 10-Д6). Схема обеспечивает также включение электродвигателя бензонасоса на 1—1,5 с после момента включения замка зажигания, что благоприятно сказывается на скорости нарастания давления в топливных магистралях при запуске двигателя после длительной стоянки автомобиля.
В разработанной аппаратуре применен усилитель импульсов с гальваническими связями, собранный на транзисторах 7-Т1—7-Т3. Кроме того, функцию входного каскада усилителя выполняет каскад на транзисторе 6-Т2 блока синтеза информации. Усилитель обеспечивает коммутирование на выходе тока 8 А при выходном импендансе около 0,2 Ом и коэффициенте усиления, равном (1,5—1,6)·103. Выходные, транзисторы усилителя защищены от возникающих при окончании управляющих импульсов пиков перенапряжения стабилитроном 7-Д2.
Для целей повышения стабильности параметров программирующего устройства в условиях изменяющегося в широких пределах напряжения и наличия помех применен стабилизатор напряжения питания электронного блока. Блок питания программирующего устройства обеспечивает стабилизированное питание аппаратуры при изменении напряжения в сети автомобиля в диапазоне от 7,0 др 15 В.