Устройство управления электромагнитными форсунками

Авторы патента:

F02D41/20 - выходные схемы, например для управления токами в командных катушках (управление током в индуктивных нагрузках вообще H03K 17/64)

Владельцы патента RU 2365776:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени генерала армии В.П. Дубынина" (RU)

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к системе подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания. Технический результат направлен на повышение скорости срабатывания электромагнитных форсунок. Устройство содержит два электронных ключа и схему управления. Первый электронный ключ включен между минусовой шиной питания и форсункой. Второй электронный ключ связан с минусовой шиной питания, а входы управления электронных ключей соединены со схемой управления. В устройство дополнительно введены катушка индуктивности, первое и второе сопротивления, первый и второй диоды. Второй вывод второго электронного ключа соединен с катушкой индуктивности, второй вывод которой подключен к плюсовой шине питания, Второй вывод второго электронного ключа соединен с анодом первого диода, катод которого связан со вторым выводом форсунки, вторым сопротивлением и катодом второго диода, анод которого соединен с первым сопротивлением. Второй вывод первого сопротивления соединен с плюсовой шиной питания. Второй вывод второго сопротивления связан с минусовой шиной питания. 1 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к системе подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания.

Известно устройство подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания [1], содержащее топливопровод высокого давления, электромагнитные форсунки и микропроцессорную схему управления, в состав которой входят электронные ключи управления.

Недостатками устройства подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания является невысокая скорость срабатывания электромагнитных форсунок.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство управления электромагнитными форсунками [2], содержащее два электронных ключа, сопротивление и схему управления, причем первый электронный ключ включен между минусовой шиной питания и форсункой, второй электронный ключ связан с минусовой шиной питания, а входы управления электронных ключей соединены со схемой управления.

Недостатками известного устройства управления электромагнитными форсунками является невысокая скорость срабатывания электромагнитных форсунок.

Технический результат направлен на повышение скорости срабатывания электромагнитных форсунок.

Технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее два электронных ключа и схему управления, причем первый электронный ключ включен между минусовой шиной питания и форсункой, второй электронный ключ связан с минусовой шиной питания, а входы управления электронных ключей соединены со схемой управления, при этом в устройство дополнительно введены катушка индуктивности, первое и второе сопротивления, первый и второй диоды, причем второй вывод второго электронного ключа соединен с катушкой индуктивности, второй вывод которой подключен к плюсовой шине питания, также второй вывод второго электронного ключа соединен с анодом первого диода, катод которого связан со вторым выводом форсунки, вторым сопротивлением и катодом второго диода, анод которого соединен с первым сопротивлением; второй вывод первого сопротивления соединен с плюсовой шиной питания, второй вывод второго сопротивления связан с минусовой шиной питания.

Отличительными признаками от прототипа является то, что в устройство дополнительно введены катушка индуктивности, первое и второе сопротивления, первый и второй диоды, а также наличие новых связей между вновь введенными и ранее применявшимися узлами устройства.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство управления электромагнитными форсунками содержит два электронных ключа 2 и 3, схему управления 4, причем первый электронный ключ 3 включен между минусовой шиной питания и электромагнитной форсункой 1, второй электронный ключ 2 связан с минусовой шиной питания, а входы управления электронных ключей 2 и 3 соединены со схемой управления 4, катушку индуктивности 5, первое 8 и второе 7 сопротивления, первый 6 и второй 9 диоды, причем второй вывод второго электронного ключа 2 соединен с катушкой индуктивности 5, второй вывод которой подключен к плюсовой шине питания, а также второй вывод второго электронного ключа 2 соединен с анодом первого диода 6, катод которого связан со вторым выводом электромагнитной форсунки 1, вторым сопротивлением 7 и катодом второго диода 9, анод которою соединен с первым сопротивлением 8; второй вывод первого сопротивления 8 соединен с плюсовой шиной питания, второй вывод второго сопротивления 7 связан с минусовой шиной питания.

Устройство управления электромагнитными форсунками работает следующим образом.

За некоторое время t до поступления импульса включения электромагнитной форсунки 1 со схемы управления 4 электронные ключи 2 и 3 замыкаются. Это время необходимо для того, чтобы катушка индуктивности 5 успела запасти энергию, достаточную для последующего срабатывания электромагнитной форсунки 1. В момент срабатывания электромагнитной форсунки 1 со схемы управления 4 поступает импульс, закрывающий электронный ключ 2, при этом энергия, запасенная в катушке индуктивности 5, через первый диод 6 поступает на второе сопротивление 7 и электромагнитную форсунку 1. ЭДС индукции определяется уравнением

E=-dФ/dt,

где Е - ЭДС индукции, В;

Ф - магнитный поток, Вб.

Следовательно, скорость нарастания тока через электромагнитную форсунку 1 в момент коммутации определяется соотношением

dI/dt=U/L,

где dI/dt - скорость нарастания тока, А/с;

L - индуктивность электромагнитной форсунки, Г;

U - напряжение на электромагнитной форсунке 1, В.

Напряжение на электромагнитной форсунке 1 примерно равно отношению

U=I₅R₇,

где I₅ - ток через катушку индуктивности 5 в момент коммутации, А;

R₇ - значение сопротивления 7, Ом.

Как показывает расчет, при известных соотношениях параметров цепи переходной процесс имеет характер затухающей синусоиды, протекает достаточно быстро, а токи могут принимать большие значения [3], что и обеспечивает срабатывание электромагнитной форсунки 1 с повышенной скоростью. При этом первое сопротивление 8 и второй диод 9 обеспечивают открытое состояние электромагнитной форсунки 1 до окончания импульса со схемы управления 4, закрывающего электронный ключ 3.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с имеющимися техническими решениями показывает, что заявляемое устройство позволяет повысить скорость срабатывания электромагнитных форсунок на порядок.

Источники информации

1. Чижков Ю.П. Электрооборудование автомобилей [Текст]: учебник / Ю.П.Чижков, С.В.Акимов/ Под ред. М.Бирюков, Е.Певзнер. - М.: Книжное издательство «За рулем», 2005. - 336 с.

2. А.с. 1559214 СССР, МПК F02D 41/20. Устройство управления электромагнитной форсункой [Текст] / В.Е.Кузин (СССР). - №4412837/25 заявл. 21.04.88; опубл. 23.04.90, Бюл. №15.

3. Зевеке, Г.В. Основы теории цепей [Текст]: учебник / Зевеке Г.В. и др. - Изд. 5-е, доп. и перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 528 с.

Устройство управления электромагнитными форсунками, содержащее два электронных ключа и схему управления, причем первый электронный ключ включен между минусовой шиной питания и форсункой, второй электронный ключ связан с минусовой шиной питания, а входы управления электронных ключей соединены со схемой управления, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены катушка индуктивности, первое и второе сопротивления, первый и второй диоды, причем второй вывод второго электронного ключа соединен с катушкой индуктивности, второй вывод которой подключен к плюсовой шине питания, также второй вывод второго электронного ключа соединен с анодом первого диода, катод которого связан со вторым выводом форсунки, вторым сопротивлением и катодом второго диода, анод которого соединен с первым сопротивлением; второй вывод первого сопротивления соединен с плюсовой шиной питания, второй вывод второго сопротивления связан с минусовой шиной питания.

Похожие патенты:

Способ управления двс // 2331780

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в электронной системе управления двигателем внутреннего сгорания (далее - ДВС) автомобиля.

Способ управления работой электромагнитного клапана, предназначенного для дозирования газового топлива в цилиндры двигателя внутреннего сгорания // 2213249

Изобретение относится к области электронных систем управления подачей топлива в цилиндры ДВС и, в особенности, к электронному управлению параметрами командного сигнала.

Устройство управления электромагнитной форсункой // 1559214

Изобретение относится к двигателестроению и обеспечивает повышение быстродействия электромагнитных форсунок. .

Устройство и способ управления ультразвуковым пьезоэлектрическим приводом // 2432662

Изобретение относится к управлению несколькими ультразвуковыми пьезоэлектрическими приводами

Устройство и способ управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства // 2542333

Изобретение относится к устройствам управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания. Технический результат - обеспечение возможности изменения количества энергии возбуждения без изменения количества впрыскиваемого топлива. Электронный блок управления применяется для дизельного двигателя, оснащенного двумя задающими схемами, каждая из которых приводит в действие инжектор, для изменения количества энергии возбуждения, сообщаемой инжектору, на основании рабочего состояния двигателя. Во время изменения количества энергии возбуждения электронный блок управления заставляет задающую схему, выполняющую впрыск топлива, завершить впрыск топлива при ранее измененном количестве энергии возбуждения и изменяет количество энергии возбуждения задающей схемы, которая не выполняет впрыск топлива. С помощью устройства управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания, оснащенного электронным блоком управления, возможно изменить количество энергии возбуждения для приведения в действие двух задающих схем без какого-либо отклонения количества впрыскиваемого топлива. 6 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство управления электромагнитными форсунками // 2545119

Изобретение может быть использовано в системах подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания. Устройство управления содержит катушку индуктивности, электронный ключ, диод и схему управления, причем электронный ключ включен между минусовой шиной бортовой сети, катушкой индуктивности и анодом диода, второй вывод катушки индуктивности связан с плюсовой шиной бортовой сети, второй вывод которой соединен со схемой управления. В устройство введены конденсатор, управляемый генератор прямоугольных импульсов и второй диод, причем катод диода соединен со входом схемы управления, первым выводом конденсатора, и анодом второго диода, катод диода соединен с первым выводом форсунки, вход управления управляемого генератора прямоугольных импульсов связан с выходом схемы управления. Технический результат заключается в снижении энергопотребления и повышении надежности схемы. 1 ил.

Устройство управления инжектором // 2563038

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в легковых и грузовых автомобилях, строительной и сельскохозяйственной технике, тепловозах и судах промышленного и военного назначения. Техническим результатом является повышение надежности работы, уменьшение габаритно-массовых характеристик и увеличение быстродействия. Устройство управления инжектором содержит схему управления, задающую схему, включающую полевой транзистор, источник постоянного напряжения, общую шину, устройство для повышения напряжения, шунтирующий резистор и схему управления полевым транзистором. Схема управления полевым транзистором содержит схему измерения тока, дроссель, драйвер тока затвора, формирователь импульсов, генератор, управляемый напряжением, усилитель рассогласования, аналоговый коммутатор, микроконтроллер. Микроконтроллер содержит аналого-цифровой преобразователь, универсальный асинхронный приемопередатчик, таймер и цифроаналоговый преобразователь. Указанные элементы соединены между собой так, как указано в материалах заявки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания // 2597252

Изобретение относится к устройствам управления ДВС. Технический результат - обеспечение работы ДВС при использовании топлива с низким цетановым числом. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания включает в себя модуль получения концентрации кислорода в цилиндрах, выполненный с возможностью получать концентрацию кислорода в цилиндрах, модуль получения температуры в цилиндрах, выполненный с возможностью получать температуру в цилиндрах, модуль получения целевой температуры в цилиндрах, выполненный с возможностью получать целевую температуру в цилиндрах в ходе основного впрыска на основе концентрации кислорода в цилиндрах, полученной посредством модуля получения концентрации кислорода в цилиндрах, и модуль управления концентрацией кислорода в цилиндрах, выполненный с возможностью осуществлять управление концентрацией кислорода в цилиндрах для управления концентрацией кислорода в цилиндрах в ходе предварительного впрыска, выполняемого до основного впрыска, на основе разности между целевой температурой в цилиндрах в ходе основного впрыска, полученной посредством модуля получения целевой температуры в цилиндрах, и температурой в цилиндрах, полученной посредством модуля получения температуры в цилиндрах. 7 з.п. ф-лы, 25 ил.

Способ управления регулятором давления наддува турбонагнетателя двигателя и способ управления турбонагнетателем двигателя // 2639826

Изобретение относится к способу для управления устройством турбонагнетателя двигателя внутреннего сгорания. Предусмотрены различные способы для управления регулятором давления наддува с приводом, имеющим зависящее от температуры магнитное поле. В одном из примеров магнитное поле оценивается на основании условий эксплуатации и других параметров и используется для применения магнитной поправки к напряжению, подаваемому на привод. Способы могут обеспечивать точное управление регулятором давления наддува в присутствии переменных магнитных полей, гарантируя надлежащую подачу наддува в двигатель. Техническим результатом является повышение точности. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.