RU1809153C

RU1809153C - Internal combustion engine fuel pump control system

Info

Publication number: RU1809153C
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Глотов
Original assignee: Тюменский Завод Автотракторного Электрооборудования
Priority date: 1990-12-17
Filing date: 1990-12-17
Publication date: 1993-04-15

Abstract

Сущность изобретени : система управлени топливным насосом двигател внутреннего сгорани содержит приводной электродвигатель 1, блок управлени , шину 2 источника питани , транзистор 3 и резистор 13. Система снабжена по меньшей мере двум датчиками 15 и 16, а блок управлени содержит сумматор Юс количеством входов по числу датчиков, широтно- импульсный модул тор 11 с двум входами, тактовый генератор 12, формирователи сигналов и усилители 8 по числу датчиков, причем каждый датчик через формирователь и усилитель 8 подключен к соответствующему входу сумматора 10, один вход широтно-им- пульсного модул тора соединен с тактовым генератором 12, другой вход - с Выходом сумматора 10, а выход через резистор1 13 подключен к базе транзистора 3. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: The fuel pump control system of an internal combustion engine includes a drive motor 1, a control unit, a power supply bus 2, a transistor 3 and a resistor 13. The system is equipped with at least two sensors 15 and 16, and the control unit contains an adder Us with the number of inputs by the number sensors, a pulse-width modulator 11 with two inputs, a clock 12, signal conditioners and amplifiers 8 according to the number of sensors, each sensor through a former and amplifier 8 connected to the corresponding the input of the adder 10, one input of the pulse-width modulator is connected to the clock generator 12, the other input is to the output of the adder 10, and the output through the resistor1 13 is connected to the base of the transistor 3. 4 zpf, 1 il .

Description

Изобретение относитс к двигателест- роению, в частности к системам управлени бензиновыми двигател ми внутреннего сгорани .The invention relates to engine building, in particular to control systems for gasoline internal combustion engines.

Цель изобретени - повышение эффективности и экономичности работы.The purpose of the invention is to increase the efficiency and economy of work.

Элементы схемы системы управлени топливным насосом широко известны, однако , за вл емое схемное решение позвол ет повысить эффективность и Экономичность системы:The circuit elements of the fuel pump control system are widely known, however, the claimed circuit solution allows to increase the efficiency and economy of the system:

На чертеже представлена блок-схема системы управлени топливным насосом двигател внутреннего сгорани .The drawing shows a block diagram of a fuel pump control system of an internal combustion engine.

Система состоит из топливного насоса 1, приводом которого вл етс коллекторный электродвигатель посто нного тока, со- единенный с одной стороны с шиной напр жени питани 2. а с другой - с транзистором 3; служащим дл коммутации тока в цепи привода насоса 2 и вл ющимс усилителем мощности выходного сигнала, поступающего с блока управлени топливным насосом, включающего формирователи входных сигналов двух типов: формирователи датчиков, информаци которых заложена в величине напр жени , представл ющие собой ограничители 4 и преобразователи уровн 5, последовательно соединенные между собой и формирователи дл датчиков , информаци которых заложена в частоте или длительности выходного напр жени , представл ющие собой ограничители 6 и преобразователи частоты в напр жение 7, последовательно св занные между собой. Выход каждого из преобразователей уровн 5 и преобразователей частоты в напр жение 7 соединен с соответствующим входом усилителей 8, причем коэффициент усилени каждого из них задаетс в соответствии с весом каждого из входных сигналов.The system consists of a fuel pump 1, the drive of which is a DC collector electric motor, connected on one side to the supply voltage bus 2. and on the other to a transistor 3; which serves to switch the current in the pump drive circuit 2 and is a power amplifier for the output signal coming from the fuel pump control unit, which includes two types of input signal shapers: sensor shapers whose information is in the voltage value, which are limiters 4 and level converters 5, connected in series with each other and formers for sensors whose information is embedded in the frequency or duration of the output voltage, which are limiters 6 and in the VSD voltage 7 sequentially bonded together. The output of each of the level 5 converters and frequency converters to voltage 7 is connected to the corresponding input of amplifiers 8, and the gain of each of them is set in accordance with the weight of each of the input signals.

Дл обеспечени зависимости длительности выходного импульса блока управлени от напр жени питани в схему введен усилитель 9, вход которого соединен с шиной напр жени питани 2. Выходы усилителей 8, 9 соединены с входами сумматора 10, подключенного своим выходом к первому входу модул тора ШИМ 11, на второй вход которого поступает напр жение с тактового генератора 12. Выход модул тора ШИМ 11 блока управлени соедин етс через резистор 13с базой транзистора 3.To ensure the dependence of the duration of the output pulse of the control unit on the supply voltage, an amplifier 9 is introduced into the circuit, the input of which is connected to the supply voltage bus 2. The outputs of the amplifiers 8, 9 are connected to the inputs of the adder 10, which is connected by its output to the first input of the PWM modulator 11, the second input of which receives voltage from the clock generator 12. The output of the PWM modulator 11 of the control unit is connected through the resistor 13 to the base of the transistor 3.

В блоке управлени имеетс источник вторичного питани 14, соединенный с шиной напр жени питани 2. Входы ограничителей 4, 6 формирователей входных сигналов соединены с соответствующими датчиками 15, 16.In the control unit there is a secondary power supply 14 connected to the supply voltage bus 2. The inputs of the limiters 4, 6 of the input signal conditioners are connected to the corresponding sensors 15, 16.

В качестве датчиков 15, информаци которых заложена в величине выходного напр жени могут примен тьс датчики: температуры охлаждающей жидкости, окру- жающего воздуха, расхода воздуха, давлени .As sensors 15, the information of which is inherent in the value of the output voltage, sensors can be used: temperature of the coolant, ambient air, air flow, pressure.

В качестве датчиков 16, информаци которых заложена в частоте или длительности выходного напр жени может примен тьс As sensors 16, the information of which is embedded in the frequency or duration of the output voltage, can be used

магнитоэлектрический датчик вращени .magnetoelectric rotation sensor.

00

Общее количество датчиков выбираетс из услови , обеспечени заданной точности регулировани .The total number of sensors is selected from the condition to ensure a given control accuracy.

Система управлени топливным насо5 сом дл двигател внутреннего сгорани работает следующим образом: при работе двигател информаци от датчиков 15, 16 поступает на ограничители 4, 6 входных формирователей, в которых сигналы ограни0 чиваютс .The fuel pump control system for an internal combustion engine operates as follows: when the engine is running, information from sensors 15, 16 is fed to input shapers 4, 6, in which the signals are limited.

Сигналы с датчиков 15 после ограничени поступают на преобразователи уровней 5 дл согласовани диапазонов изменени сигналов с выхода ограничителей 4 с вход5 ными диапазонами усилителей 8.The signals from the sensors 15 after limiting are fed to level converters 5 to match the ranges of the signals from the output of the limiters 4 with the input 5 ranges of the amplifiers 8.

Сигналы с датчиков 16 после ограничени поступают на преобразователи частоты в напр жение 7, где преобразуютс в уровни напр жени посто нного тока. Преобразованные сигналы поступают на входыThe signals from the sensors 16, after limiting, are fed to the frequency converters in voltage 7, where they are converted into DC voltage levels. The converted signals are fed to the inputs

усилителей 8, где каждый сигнал усиливаетс в соответствии с коэффициентом усилени , который дл каждого усилител задан заранее. Входным сигналом дл усилител amplifiers 8, where each signal is amplified in accordance with a gain that is predetermined for each amplifier. Input signal for amplifier

5 9 вл етс напр жение бортовой сети. Коэффициент усилени и величина выходного напр жени данного усилител 9 задаютс таким образом, что при исключении всех датчиков из системы, сигнал, поступающий5 9 is the voltage of the on-board network. The gain and the output voltage of this amplifier 9 are set so that when all sensors are excluded from the system, the signal

0 с усилител 9,обеспечивает работу топливного насоса с производительностью, необходимой дл обеспечени работы двигател в средних режимах. С усилителей 8, 9 сигналы поступают на входы сумматора 10. Сум5 марный сигнал поступает на первый вход модул тора ШИМ 11 на выходе которого действует импульсное напр жение переменной скважности, длительность выходных импульсов с модул -fopa ШИМ 110 s amplifier 9, provides the fuel pump with the capacity necessary to ensure the engine in medium conditions. From the amplifiers 8, 9, the signals are fed to the inputs of the adder 10. The total signal is fed to the first input of the PWM modulator 11, the output of which is a pulse voltage of variable duty cycle, the duration of the output pulses from the module -fopa PWM 11

0 определ етс уровнем напр жени , действующим на его первом входе,св занным с выходом сумматора 10. Причем, увеличение уровн напр жени на первом входе модул тора ШИМ 11 приводит к уменьшению0 is determined by the voltage level acting on its first input associated with the output of the adder 10. Moreover, an increase in the voltage level at the first input of the PWM modulator 11 leads to a decrease

5 длительности его выходных импульсов. Тем самым достигаетс обратна св зь в системе , необходима дл обеспечени ее устойчивой работы и исключени аварийных режимов. Транзистор 3 усиливает выходной сигнал, поступающий с модул тора ШИМ5 duration of its output pulses. Thus, feedback in the system is achieved, which is necessary to ensure its stable operation and to prevent emergency conditions. Transistor 3 amplifies the output signal coming from the PWM modulator

11, коммутиру ток в обмотке электродвигател насоса. Производительность насоса 1 определ етс величиной тока, протекающего через его обмотку, при изменении соотношени времени включенного и выключенного состо ний выходного транзистора 3 измен етс средний ток в обмотке насоса и, следовательно, регулируетс его производительность.11, the switching current in the motor winding of the pump. The productivity of the pump 1 is determined by the amount of current flowing through its winding, when the ratio of the on and off states of the output transistor 3 changes, the average current in the pump winding changes and, therefore, its performance is regulated.

За вл ема система управлени топ- ливным насосом имеет р д преимуществ по сравнению с известными.The inventive fuel pump control system has several advantages over the known ones.

Ключевой режим работы транзистора позвол ет существенно снизить мощность, рассеиваемую на транзисторе, улучшить его тепловой режим. Данное техническое решение позвол ет облегчить тепловой режим работы транзистора при колебании (РОВЫ- шении) напр жени бортовой сети, так как блок управлени соответственно измен ет (уменьшает) длительность выходных импульсов , поддержива необходимую скорость вращени насоса, тем самым повышает эффективность системы. Использование предлагаемого технического решени по- звол ет также увеличить ресурс электробензонасоса , улучшить энергобаланс автомобил (снизить потребл емый ток), стабилизировать характеристики насоса и системы при изменении напр жени борто- вой сети.The key mode of operation of the transistor can significantly reduce the power dissipated by the transistor and improve its thermal mode. This technical solution makes it possible to facilitate the thermal operation of the transistor when the voltage of the on-board network fluctuates (INCREASED), since the control unit accordingly changes (decreases) the duration of the output pulses, maintaining the necessary speed of rotation of the pump, thereby increasing the efficiency of the system. Using the proposed technical solution can also increase the life of the gasoline pump, improve the energy balance of the car (reduce the current consumption), stabilize the characteristics of the pump and system when the voltage of the on-board network changes.

Claims

1. The control system of the fuel pump of an internal combustion engine, comprising a drive motor, a control unit, a power source, a transistor and a resistor, the electric motor

connected to a power source through a transistor, the base of which is connected through a resistor to the output of a control unit, characterized in that. in order to increase the efficiency and economy of operation, it is equipped with at least two sensors, and the control unit comprises an adder with the number of inputs by the number of sensors, a pulse-width modulator with two inputs, a clock generator, signal shapers and amplifiers according to the number of sensors, each sensor through a driver and amplifier is connected to the corresponding input of the adder, one input of the pulse-width modulator is connected to the clock generator, the other input to the output of the adder, and the output through the resistor is connected n to the base of the transistor.

2. The system according to claim 1, characterized in that at least one driver is made in the form of serially connected signal level limiter and level converter.

3. The system of claims. 1 and 2, with the proviso that at least one driver is made in the form of a signal level limiter and a frequency-voltage converter connected in series.

4. The system of claims. 1-3, with the exception that amplifiers are made with adjustable gain.

5. The system according to claims 1 to 4, characterized in that it is equipped with a correction amplifier, and the adder is made with an additional input connected to a power source through a correction amplifier.