Устройство управления электромагнитными форсунками

Авторы патента:

Гармаш Юрий Владимирович (RU)

Валова Татьяна Сергеевна (RU)

Сарбаев Владимир Иванович (RU)

Ширяев Алексей Георгиевич (RU)

F02D41/30 - управление или регулирование впрыска топлива

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

Владельцы патента RU 2545119:

Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Современный технический институт" (RU)

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.

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.

Недостатком 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 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, катушку 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.

Недостатками известной системы являются высокое потребление электрической энергии от бортовой сети автомобиля при получении охлажденного воздуха, а также пониженная надежность схемы, обусловленная ее сложностью.

Технический результат направлен на снижение энергопотребления и повышение надежности схемы, а также способности регулирования времени срабатывания форсунки в зависимости от режима работы двигателя внутреннего сгорания.

Технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее 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 форсунки соединен со схемой управления, дополнительно 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 которого связан с первым выводом форсунки, вход управления управляемого генератора прямоугольных импульсов связан с выходом схемы управления, а его выход со входом управления электронного ключа, плюс питания управляемого генератора прямоугольных импульсов соединены с плюсовой шиной бортовой сети, а его минусовой вывод питания и второй вывод конденсатора соединены с минусовой шиной бортовой сети.

Отличительными от прототипа признаками является то, что в устройство дополнительно введены конденсатор, управляемый генератор прямоугольных импульсов и второй диод, а также наличие новых связей между вновь введенными и ранее применявшимися узлами системы.

Сопоставительный анализ характеристик заявляемой системы и имеющихся технических решений показывает, что заявляемая система обладает рядом существенных преимуществ: способностью регулирования времени срабатывания форсунки в зависимости от режима работы двигателя внутреннего сгорания, небольшой потребляемой мощностью и повышенной надежностью.

На рисунке представлена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство, содержащее катушку 1 индуктивности, электронный ключ 2, диод 3 и схему 4 управления, причем электронный ключ 2 включен между минусовой шиной бортовой сети, катушкой 1 индуктивности и анодом диода 3, второй вывод катушки 1 индуктивности связан с плюсовой шиной бортовой сети, второй вывод форсунки 5 соединен со схемой 4 управления, кроме того, в устройство дополнительно введены конденсатор 6 и управляемый генератор 7 прямоугольных импульсов, второй диод 8, причем катод диода 3 соединен со входом схемы 4 управления, первым выводом конденсатора 6, и анодом диода 8, катод второго диода 8 соединен с первым выводом форсунки 5, вход управления управляемого генератора 7 прямоугольных импульсов связан с выходом схемы 4 управления, а его выход со входом управления электронного ключа 2, плюс питания управляемого генератора 7 прямоугольных импульсов соединен с плюсовой шиной бортовой сети, а его минусовой вывод питания и второй вывод конденсатора 6 соединены с минусовой шиной бортовой сети.

Устройство работает следующим образом.

При включении зажигания управляемый генератор 7 прямоугольных импульсов начинает генерировать импульсы, амплитуда которых практически равна напряжению бортовой сети. При этом электронный ключ 2 периодически открывается и в катушке 1 индуктивности периодически запасается энергия. В моменты закрывания электронного ключа 2 запасенная в катушке 1 индуктивности энергия через диод 3 заряжает конденсатор 6. Напряжение на конденсаторе 6 увеличивается до порогового значения, которое определяется схемой 4 управления и зависит от режима работы двигателя внутреннего сгорания. После достижения напряжением на конденсаторе 6 порогового значения схема 4 управления прекращает генерацию управляемого генератора 7 прямоугольных импульсов, и энергия из бортовой сети практически не потребляется. В момент поступления импульса включения электромагнитной форсунки 5 ее нижний по схеме вывод через схему 4 управления соединяется с минусовой шиной бортовой сети и в цепи форсунки протекает импульс тока повышенного уровня, возникающий при разряде конденсатора 6, длительность импульса тока определяется параметрами конденсатора 6 и индуктивностью форсунки 5. Второй диод 8 исключает протекание тока в противоположном направлении и через него осуществляется поступление напряжения бортовой сети (по цепи катушка 1 индуктивности, диод 3, диод 8) в течение всего времени действия импульса включения электромагнитной форсунки 5 от схемы 4 управления.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с имеющимися техническими решениями показывает, что заявляемое устройство позволяет повысить скорость срабатывания электромагнитных форсунок на порядок по сравнению с аналогичными устройствами, по сравнению с прототипом обеспечивается снижение энергопотребления за счет отсутствия постоянного тока в катушке 1 индуктивности, повышение надежности схемы, а также реализуется способность регулирования времени срабатывания форсунки в зависимости от режима работы двигателя внутреннего сгорания.

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. Патент РФ №2365776, МПК F02D 41/20. БИ 24, 27.08.2009.

Устройство управления электромагнитными форсунками, содержащее 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 форсунки соединен со схемой управления, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены конденсатор и управляемый генератор прямоугольных импульсов, 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, а его выход со входом управления электронного ключа, плюс питания управляемого генератора прямоугольных импульсов соединен с плюсовой шиной бортовой сети, а его минусовой вывод питания и второй вывод конденсатора соединены с минусовой шиной бортовой сети.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено устройство для управления подачей топлива, включающее форсунку (1) с подпружиненной иглой и электромагнитным управляющим клапаном, индивидуальный клапан (20) регулирования высокого давления с пьезоприводом для каждой форсунки (1) и индивидуальный топливный насос (26) для каждой форсунки с приводом от кулачкового вала (25), соединенного кинематически с коленчатым валом.

Способ управления подачей топлива и устройство управления подачей топлива // 2531704

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системе питания двигателя внутреннего сгорания. Предложен способ управления подачей топлива, заключающийся в том, что создают давление топлива с помощью топливного насоса высокого давления, подают топливо в гидравлический аккумулятор высокого давления, устанавливают в нем определенный уровень давления с помощью клапана регулирования высокого давления, подают топливо к каждой форсунке под установленным для всех форсунок давлением от общего гидравлического аккумулятора высокого давления, подают топливо под иглу и в камеру над иглой, при впрыске топливо из камеры над иглой направляют на слив через канал, который открывают управляющим клапаном форсунки с пьезоприводом, за счет разности давлений над и под иглой осуществляют подъем иглы и впрыск топлива, закрывают управляющий клапан, подают топливо под высоким давлением в камеру над иглой и под иглу перемещают иглу на седло, как за счет пружины, так и за счет высокого давления, воздействующего на иглу сверху.

Способ управления подачей топлива и устройство управления подачей топлива // 2531475

Способ управления подачей топлива и устройство управления подачей топлива // 2531163

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системе питания двигателя внутреннего сгорания. Предложен способ управления подачей топлива и устройство для реализации способа управления подачей топлива.

Электронно-механический регулятор частоты вращения дизеля с дублирующим механизмом регулирования // 2528237

Изобретение может быть использовано в регуляторах частоты вращения двигателей внутреннего сгорания. Электронно-механический регулятор частоты вращения дизеля содержит корпус, приводной вал (1), державку (2) грузов, жестко установленную на валу (1), центробежные грузы (3), шарнирно установленные в державке (2), муфту (4) центробежных грузов, установленную коаксиально приводному валу с возможностью перемещения вдоль его оси, опирающуюся через пяту штока (26) на главный рычаг (5), шарнирно установленный в корпусе регулятора и опирающийся на него винтом.

Способ регулирования параметров впрыска двс // 2519272

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в процессах сгорания топлива в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Технический результат - расширение диапазона степеней обеднения смеси, что повышает экономичность и чистоту выхлопных ДВС.

Способ управления подачей топлива и устройство управления подачей топлива // 2509226

Изобретение относится к способу и устройству для управления подачей топлива в дизель на стационарных установках и мобильном транспорте для больших дизелей, в частности на тракторах при выполнении различных технологий в сельском хозяйстве и в дорожном строительстве, при выполнении земляных работ, на судовых, тепловозных, транспортных дизелях.

Способ запуска двигателя внутреннего сгорания // 2507408

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в автотранспортном средстве. Техническим результатом является обеспечение запуска двигателя на морозе.

Автоматическая самонастраивающаяся микропроцессорная система регулирования частоты вращения вала тепловой машины // 2504678

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Автоматическая самонастраивающаяся микропроцессорная система регулирования частоты вращения вала тепловой машины содержит тепловую машину (1) (объект регулирования) с агрегатом нагрузки, топливную аппаратуру с приводом - исполнительным механизмом (5) регулирующего элемента органа (4) топливоподачи, датчик (2) частоты вращения вала и датчик положения регулирующего элемента органа топливоподачи.

Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания // 2439353

Изобретение относится к способу эксплуатации двигателя внутреннего сгорания (ДВС) в виде карбюраторного двигателя, в частности транспортного средства, в котором топливо для карбюраторных двигателей, в частности бензин или этанол (Е85), впрыскивается непосредственно с помощью по меньшей мере одного топливного инжектора по меньшей мере в одну камеру сгорания ДВС, причем по выбору карбюраторные двигатели ДВС эксплуатируется с помощью газа, в частности, CNG (Compressed Natural Gas) и LPG (Liquified Petroleum Gas), причем во время работы ДВС на топливе для карбюраторных двигателей непрерывно определяется величина адаптации смеси.

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.

Устройство и способ управления ультразвуковым пьезоэлектрическим приводом // 2432662

Изобретение относится к управлению несколькими ультразвуковыми пьезоэлектрическими приводами. .

Устройство управления электромагнитными форсунками // 2365776

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

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 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.

Способ и система контроля преждевременного зажигания // 2566683

Изобретение относится к системам управления автомобильным двигателем при обнаружении преждевременного зажигания. Техническим результатом является ликвидация преждевременного зажигания. Предложен способ управления двигателем, предназначенный для уменьшения количества случаев преждевременного зажигания на основании упреждающей оценки вероятности возникновения преждевременного зажигания и обратной связи по произошедшему преждевременному зажиганию. В ответ на появление признака преждевременного зажигания может выполняться обогащение смеси в цилиндре при ограничении нагрузки на двигатель. За обогащением может следовать обеднение с целью восстановления уровней кислорода в выхлопных газах для катализа. Меры по подавлению преждевременного зажигания можно регулировать на основании рабочих условий двигателя, счетчика случаев преждевременного зажигания, а также характера преждевременного зажигания. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

Компенсация кислородосодержащих видов топлива в дизельном двигателе // 2566872

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ и система управления ДВС в которых определяют фактор компенсации топлива (FCF), с помощью которого рассчитывают количество кислородсодержащего топлива, смешанного с дизельным топливом, подаваемым в двигатель. В одном из вариантов “FCF” основан на соотношении ожидаемой концентрации кислорода в выхлопных газах в сравнении с фактической концентрацией кислорода в выхлопных газах. “FCF” используется для оценки количества кислородсодержащего топлива в топливной смеси. Данная оценка может быть использована для корректировки модели температуры выхлопа, применяемой, по меньшей мере, при определении температуры устройств доочистки, модели разжижжения топлива, влияющей на рекомендации по замене масла, и модели заполнения сажевого фильтра дизеля, влияющей на регенерацию. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.