Устройство управления электромагнитной форсункой

Устройство управления электромагнитной форсункой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к двигателестроению и обеспечивает повышение быстродействия электромагнитных форсунок. Устройство включает источник 1 питания, 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 открывается и в обмотке 10 нарастает ток, при достижении заданного уровня которого генератор 2 закрывает ключ 4. При этом запирается ключ 11 и открывается ключ 6. При поступлении заднего фронта командного импульса на синхровход генератора 2 на его выходе устанавливается низкий уровень сигнала. Генератор 3 запускается. Ключи 4 и 6 при этом закрыты, а ключ 5 открыт. Обмотка 10 подключается к источнику 1 питания. Конденсатор 9 перезаряжается. Емкость конденсатора 9 оказывает значительное влияние на быстродействие форсунки. Запуск формирователя 13 осуществляется по заднему фронту сигнала на выходе генератора 3, а ключ 11 отпирается только по окончании перезарядки конденсатора 9. Выполнение ключа 6 транзисторным позволяет также увеличить быстродействие и расширить диапазон применения данного устройства. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮ3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК щ)g F 02 D 41/20

ГОСУДАРСТБЕННЬЙ НОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2i) 4412837/25-06 (22) 21.04.88 (46) 23.04.90. Вюл. № 15 (71) Коломенский филиал Всесоюзного заочного политехнического института (72) В,Е.Кузин (53) 621.43-55 (088.8) (56) Заявка Франции ¹ 2418336, кл. Г 02 D 5/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ФОРСУНКОЙ (57) Изобретение относится к двигателестроению и обеспечивает повы-шение быстродействия электромагнитных форсунок. Устройство включает источник 1 питания, первый 2 и второй 3 генераторы импульсов, первый 4, второй 5 и третий 6 электронные ключи, датчик 7 тока нагрузки, амплитудный ограничитель 8, разделительный конденсатор 9 и формирующую цепь.

При поступлении переднего фронта командного сигнала на синхровход генератора 2 он вырабатывает намаг„„SU„. 3559234 А1

2 ничивающие импульсы. Ключ 4 открывается и в обмотке 10 нарастает ток, при достижении заданного уровня которого генератор 2 закрывает ключ 4.

При этом запирается ключ 11 и открывается ключ б. При поступлении заднего фронта командного импульса на синхровход генератора 2 на его выходе устанавливается низкий уровень сигнала. Генератор 3 запускается. Ключи 4 и 6 при этом закрыты, а ключ 5 открыт. Обмотка 10 подключается к источнику 1 питания ° Конденсатор 9 перезаряжается. Емкость конденсатора 9 оказывает значительное влияние на быстродействие форсунки.

Запуск формирователя 13 осуществляется по заднему фронту сигнала на выходе генератора 3, а ключ 11 отпирается только по окончании перезарядки конденсатора 9. Выполнение ключа 6 транзисторным позволяет также увеличить быстродействие и расширить диапазон применения данного устройства. 2 з.и ф-лы, 7 ил.

1559214

Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для электрического управлеНия подачей жидкого или газообразного топлива в цилиндры двигателя внутреннего .сгорания, преимущественно дизеля, оборудованного форсунками впрыска топлива с электромагнитным приводом запорного органа. 1Î

Дель изобретения — повьппение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена принципи- альная схема устройства; на фиг. 2— вариант выполнения устройства; на 15 фиг. 3 — временная диаграмма командного сигнала; на фиг. 4 — сигнал на выходе генератора с управляющим входом; на фиг. 5 — сигнал на выходе генератора одиночных прямоугольных 20 импульсов; на фиг. 6 — временная диаграмма напряжения на обмотке электромагнитной форсунки; нафиг. 7— временная диаграмма тока в обмотке электромагнитной йорсунки, 25

Устройство содержит источник 1 питания, генератор 2 сигналов с управляющим входом, генератор 3 одиноч ных прямоугольных импульсов, первый 4, второй 5 и третий б электрон- 30 ные ключи, датчик 7 тока нагрузки, амплитудный ограничитель 8, разде- лительный конденсатор 9, обмотку 10 электромагнитной форсунки, дополнительный электронный ключ 11, ограничитель 12 тока и формирователь 13 импульсов. Дополнительный электронный ключ 11 может быть выполнен с управляющим входом 14. Устройство также содержит резисторы 15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии 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 разряжен, ключ 11 смещен в прямом направлении.

При поступлении переднего фронта командного сигнала на синхровход генератора 2 последний начинает вырабатывать намагничивающие импульсы, и на его выходе появляется высокий уровень сигнала. Ключ 4 открывается

55 и в обмотке 10 электромагнита начинает нарастать намагничивающий ток. Конденсатор 9 заряжается через открытые ключи 4 H 11 и ограничитель 12 тока. Как только намагничивающий ток достигнет заданного уровня форсирующего така (фиг. 7), генератор 2 закрывает ключ 4. Напряжение на обмотке 10 электромагнита при этом скачкообразно уменьшается. ЭДС самоиндукции суммируется с напряжением на конденсаторе 9, запирает ключ 11 и отпирает ключ 6. Таким образом, если ключ 5 заперт, то в момент запирания ключа 4 параллельно обмотке 10 подключается сравнительно низкоомный шунт, значительно увеличивающий время спада тока в электромагните. Генератор 2 отпирает ключ 4, когда ток в обмотке достиг1 нет заданного нижнего уровня удерживающего тока. При этом ток в обмотке опять начинает расти, ключ 6 запирается, а конденсатор 9, частично разряженный через входную цепь ключа 6 заряжается. По достижении током заданного верхнего уровня удерживающего тока ключ 4 запирается, а ключ 6 вновь отпирается. Ток в обмотке 10 электромагнита начинает уменьшаться, достигает величины нижнего уровня удерживающего тока, и цикл повторяется (фиг. 4, 6 и 7).

При поступлении заднего фронта командного сигнала на синхровход генератора 2 на его выходе устанавливается или поддерживается низкий уровень сигнала, генератор 3 при этом начинает вырабатывать высокий уровень напряжения (фиг. 5). Ключ 4 закрывается, а ключ 5 открывается, ключ 6 при этом остается закрытым.

Обмота 10 электромагнита оказывается подключенной к последовательно соединенным источнику 1 питания и заряженному конденсатору 9. Последний начинает перезаряжаться, ток в обмотке 10 электромагнита сначала увеличивается, а затем с высокой скоростью спадает, поскольку переходный процесс по характеру близок к синусоидальному (фиг. 7).

Длительность импульса генератора 3 устанавливается такой, чтобы напряжение на конденсаторе 9 в процессе

его перезаряда достигло максимальной величины.

При исчезновении сигнала на ! выходе генератора 3 ключ 5 закрывается, ключ 11 открывается и заряженный конденсатор 9 оказывается

1559214 подключенным к обмотке 10 электромагнита через открытый ключ 11 и ограничитель 12 тока. Ток в обмотке электромагнита изменяет свое направление, размагничивая магнитопровод. Размагничивающий ток нарастает также с высокой скоростью, обусловленной синусоидальным характером переходных процессов. Амплитуда размагничивающего тока (фиг. 7) и его продолжительность зависят от величины емкости конденсатора 9, индуктивности обмотки 10 электромагнита и сопротивления ограничителя 12 тока. Оптимальный уровень размагничивающего тока для каждой конкретной конструкции электромагнита устанавливается экспериментально Выбором необходимой емкости конденсатора 9 из условия обеспечения наибольшего быстродействия электромагнитной форсунки при его залирании.

Устройство пс фиг. 2 работает следующим образом.

В исходном .".Остоянии электронные ключи 4, 6 и 11 закрыты, конденсатор 9 практически разряжен.

Отпирание ключа 4 приводит к увеличению тока в обмотке 10 электромагнита и заряду конденсатора 9 через ограничитель 12 тэка и резистивный делитель на резисторах 15 и 16.

Далее, до момента окончания работы генератора 3, принцип действия этого устройства не отличается от описанного.

Поскольку, запуск формирователя 13 осуществляется по заднему фронту . сигнала на выходе генератора 3, то формирователь 13, выполненный, например, в виде генератора одиночных прямоугольных импульсов, отпирает ключ 11 только по окончании перезаряда конденсатора 9. При этом конденсатор 9 оказывается подключенным к обмотке 10 электромагнита через открытый кгаоч 11 и ограничитель 12 тока. Внутреннее оспротивление ограничителя 12 тока может быть, установлено значительно меньшим по сравнению с устройством по фиг, 1, что позволяет увеличить уровень размагничивающего тока и уменьши ъ потери в ограничителе 12 тока.

Выполнение электронного ключа 6 транзпсторным также позволяет увеличить быстродействие, расшприть диапазон применения Описанного Варианта устройства пс напряженпю итания и использовать с более сло.. .— ными формами командного сигнала.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство управпения электромагнитной форсункой пода-и топлива в двигатель внутреннега сгорания, содержащее датчик тока нагрузки, генератор импульсов с управляющим

Входом связаннь?и датчиком тс ка нагрузки, генератс сдннсчнь:х прямоугольных импульсов, раздe-лительный конденсатор, первый ключ управляющ =; вход кстсрогс связан с выходом генератора мпульсОВ с управляюцжч В -ot1см а выход через обмо-.:ку эле.-;трсмагнптной форсунки и датчик то;а нагрузки связан с источникам питания, Второ:. ключ управляющHA ехсд Ko7cpсГО ВОд ключен к выходу генератор Одиночных прямоугольных импульсов, трет N ключ с управляющим входом L . 0L> кс торого. связан с вьыодом первого клю ча,.а выход — с источником питания, причем разделительный конденсатор установлен между Выходами второго и третьего ключей, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, устрсйст";о снабжено допОлнительньгм ключОм и Ограничи-. телем тока, связывающим выход Второ-го ключа с управляюпим входом третьего ключа к которому также подключен выход дополнительного ключа, входом подключенного к источнику питания.

2. Устройство по и. 1, с т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено формирователем импульсог, допол., нительный ключ выполнен активным и его управляющий вход соединен с Выходом формирователя импульсов. вход которого связан с выходом генератора одиночных прямоугольных импульсов.

3. Устройство по пп. 1 н 2 с тл и ч а ю щ е е с я тем, что третий ключ выполнен транзисторным.

1559214 о

1! I I I 1 I t

Фиг. 4

I I

Составитель И.Проскурин

Техред Л.Сердюкова Корректор Ф. Гирняк

Редактор О.Юрковецкая

Закаэ 831 Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101