SU1559214A1 - Устройство управлени электромагнитной форсункой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к двигателестроению и обеспечивает повышение быстродействи  электромагнитных форсунок. Устройство включает источник 1 питани , первый 2 и второй 3 генераторы импульсов, первый 4, второй 5 и третий 6 электронные ключи, датчик 7 тока нагрузки, амалитудный ограничитель 8, разделительный конденсатор 9 и формирующую цепь. При поступлении переднего фронта командного сигнала на синхровход генератора 2 он вырабатывает намагничивающие импульсы. Ключ 4 открываетс  и в обмотке 10 нарастает ток, при достижении заданного уровн  которого генератор 2 закрывает ключ 4. При этом запираетс  ключ 11 и открываетс  ключ 6. При поступлении заднего фронта командного импульса на синхровход генератора 2 на его выходе устанавливаетс  низкий уровень сигнала. Генератор 3 запускаетс . Ключи 4 и 6 при этом закрыты, а ключ 5 открыт. Обмотка 10 подключаетс  к источнику 1 питани . Конденсатор 9 перезар жаетс . Емкость конденсатора 9 оказывает значительное вли ние на быстродействие форсунки. Запуск формировател  13 осуществл етс  по заднему фронту сигнала на выходе генератора 3, а ключ 11 отпираетс  только по окончании перезар дки конденсатора 9. Выполнение ключа 6 транзисторным позвол ет также увеличить быстродействие и расширить диапазон применени  данного устройства. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

фиг.2 LJ

. Изобретение относитс  к двигате- леетроению и предназначено дл  электрического управлени  подачей жидкого или газообразного топлива в цилиндры двигател  внутреннего сгорани , преимущественно дизел , оборудованного форсунками впрыска топлива с электромагнитным приводом запорного органа.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства.

На фиг, 1 представлена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 - вариант выполнени  устройства; на фиг. 3 - временна  диаграмма командного сигнала; на фиг. 4 - сигнал на выходе генератора с управл ющим входом; на фиг. 5 - сигнал на выходе генератора одиночных пр моугольных импульсов; на фиг. 6 - временна  диаграмма напр жени  на обмотке электромагнитной форсунки; на фиг. 7 - временна  диаграмма тока в обмотке электромагнитной форсунки.

Устройство содержит источник 1 питани , генератор 2 сигналов с управл ющим входом, генератор 3 одиночных пр моугольных импульсов, первый 4, второй 5 и третий б электрон- ные ключи, датчик 7 тока нагрузки, амплитудный ограничитель 8, разделительный конденсатор 9, обмотку Ю электромагнитной форсунки, дополнительный электронный ключ 11, ограни- читель 12 тока и формирователь 13 импульсов. Дополнительный электронный ключ 11 может быть выполнен с управл ющем входом 14. Устройство также содержит резисторы 15 и 16.

Устройство работает следующим образом,.

В исходном состо нии генераторы 2 и 3 имеют на выходах низкий , уровень сигнала, поэтому ключи 4 и 5 закрыты, обмотка 10 электромагнита обесточена, ключ 6 заперт, разделительный конденсатор 9 практически разр жен, ключ 11 смещен в пр мом направлении.При поступлении-переднего фронта командного сигнала на синхровход генератора 2 последний начинает вырабатывать намагничивающие импульсы, и на его выходе по вл етс  высокий уровень сигнала. Ключ 4 открываетс  и в обмотке 10 электромагнита начинает нарастать намагничивающий ток. Конденсатор 9 зар жаетс  через

5 0 5

0 5 0

5 5

открытые ключи 4 и 11 и ограничитель 12 тока. Как только намагничивающий ток достигнет заданного уровн  форсирующего тока (фиг. 7), генератор 2 закрывает ключ 4. Напр жение на обмотке 10 электромагнита при этом скачкообразно уменьшаетс . ЭДС самоиндукции суммируетс  с напр жением на конденсаторе 9, запирает ключ 11 и отпирает ключ 6. Таким образом, если ключ 5 заперт, то в момент запирани  ключа 4 параллельно обмотке 10 подключаетс  сравнительно низкоомный шунт, значительно увеличивающий врем  спада тока в электромагните . Генератор 2 отпирает ключ 4, когда ток в обмотке достиг- нет заданного нижнего уровн  удерживающего тока. При этом ток в обмотке оп ть начинает расти, ключ 6 запираетс , а конденсатор 9} частично разр женный через входную цепь ключа 6 зар жаетс . По достижении током заданного верхнего уровн  удерживающего тока ключ 4 запираетс , а ключ 6 вновь отпираетс . Ток в обмотке 10 электромагнита начинает уменьшатьс , достигает величины нижнего уровн  удерживающего тока, и цикл повтор етс  (фиг. 4, 6 и 7).

При поступлении заднего фронта командного сигнала на синхровход генератора 2 на его выходе устанавливаетс  или поддерживаетс  низкий уровень сигнала, генератор 3 при этом начинает вырабатывать высокий уровень напр жени  (фиг. 5). Ключ 4 закрываетс , а ключ 5 открываетс , ключ 6 при этом остаетс  закрытым. Обмота 10 электромагнита оказываетс  подключенной к последовательно соединенным источнику 1 питани  и зар женному конденсатору 9. Последний начинает перезар жатьс , ток в обмотке 10 электромагнита сначала увеличиваетс , а затем с высокой скоростью спадает, поскольку переходньй процесс по характеру близок к синусоидальному (фиг. 7). Длительность импульса генератора 3 устанавливаетс  такой, чтобы напр жение на конденсаторе 9 в процессе его перезар да достигло максимальной величины.

При исчезновении сигнала на выходе генератора 3 ключ 5 закрываетс , ключ 11 открываетс  и зар женный конденсатор 9 оказываетс 

5

подключенным к обмотке 10 электромагнита через открытый ключ 11 и ограничитель .12 тока, Ток в обмотке электромагнита измен ет свое направление, размагничива  магни- топровод. Размагничивающий ток нарастает также с высокой скоростью, обусловленной синусоидальным характером переходных процессов. Амплитуда размагничивающего тока (фиг. 7) и его продолжительность завис т от величины емкости конденсатора 9, индуктивности обмотки 10 электромагнита и сопротивлени  ограничител  12 тока. Оптимальный уровень размагничивающего тока дл  каждой конкретной конст рукции электромагнита устанавливаетс  экспериментально выбором необходимой емкости конденсатора 9 из услови  обеспечени  наибольшего быстродействи  электромагнитной форсунки при его запирании.

Устройство по фиг. 2 работает следующим образом.

В исходном состо нии электронные ключи 4, 6 и 11 закрыты, конденсатор 9 практически разр жен,

Отпирание ключа 4 приводит к увеличению тока в обмотке 10 электромагнита и зар ду конденсатора 9 через ограничитель 12 тока и резистив ный делитель на резисторах 15 и 16. Далее, до момента окончани  работы генератора 3, принцип действи  этого устройства не отличаетс  от описанного

Поскольку запуск формировател  1 осуществл етс  по заднему фронту сигнала на выходе генератора 3, то формирователь 139 выполненный, напрмер , в виде генератора одиночных пр моугольных импульсов, отпирает ключ 11 только по окончании перезар да конденсатора 9. При этом конденсатор 9 оказываетс  подключенным к обмотке 10 электромагнита через открытый ключ 11 и ограничитель 12 тока. Внутреннее оспротив- ление ограничител  12 тока может бы , установлено значительно меньшим по сравнению с устройством по фиг. 1, что позвол ет увеличить уровень размагничивающего тока и уменьшив потери в ограничителе 12 тока.

5592146 .

Выполнение электронного ключа 6 транзисторным также позвол ет увеличить быстродействие, расширить диапазон применени  описанного ва- рианта устройства по напр жению питани  и использовать с более сложными формами командного сигнала.

Claims (3)

1. Устройство управлени  электромагнитной форсункой подачи топлига в двигатель внутреннего сгорани , содержащее датчик тока нагрузки, генератор импульсов с управл ющим входом, св занным с датчиком тока нагрузки, генерагст одиночных пр моугольных импульсов, разделительный конденсатор, лервый

ключ, улравл ющл

вход которого

5

0

5

0

5

0

св зан с выходом генепатора импульсов с управл ющим входом, а выход через обмотку электромагнитной форсунки и датчик то:са нагрузки св зан с источником питани  зторой ключ, управл ющий вход которого подключен к выходу генератора одиночных пр моугольных импульсов, третггй ключ с управл ющим входов;, вход которого- св зан с выходом первого ключа , а выход - с источником питани  причем разделительный конденсатор установлен между выходами второго и третьего ключей, о т л т ч а ю- щ е е с   тем, что, с целыо повышени  быстродействи , устройство снабжено дополнительным ключом и огранили-- телем тока, св зывающим выход второго ключа с управл ющий входом третьего ключа)к которому также подключен выход дополнительного ключа, входом подключенного к источнику питани .

2,Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что око снабжено формирователем импульсов, дополнительный ключ выполнен активным

и его управл ющий вход соединен с выходом формировател  импульсов, вход которого св зан с выходом генератора одиночных пр моугольных импульсов.

3.Устройство по пи. 1 и 2, о -т- личающеес  тем, что третий ключ выполнен транзисторным.

Фиг.1

Фиг