БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

БЛОК
Полезная модель относится к области управления подачей топлива в двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использована в системах питания автомобильных двигателей газовым или жидким топливом.
Известен блок управления подачей топлива в ДВС (свидетельство № 8415), содержащий полосовой фильтр, на вход которого подаются сигналы от датчика моментов зажигания, выход полосового фильтра связан со входом формирователя импульсов электромагнитной форсунки и формирователя импульсов топливного клапана, связанных через усилители с обмотками электромагнитной форсунки и топливного клапана соответственно.
По своему конструктивному решению и функциональному выполнению данный блок является наиболее близким техническим решением предлагаемой полезной модели.
Недостатком известного блока является низкое быстродействие цепей управления форсункой.
6 F 02 D 41/18 УПРАВЛЕНР1Я ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА В ДВР1ГАТЕЛЬ ВПУТРЕПНЕГО СГОРАНИЯ
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в увеличении быстродействия управления форсункой за счет увеличения скорости изменения тока управления форсункой, что в свою очередь позволяет повысить точность дозирования подачи топлива, благодаря чему повышается экономичность и улучшается экологический состав выхлопных газов.
Технический результат достигается за счет того, что обмотка форсунки выполняется на напряжение в несколько раз меньшее напряжения питания (напряжение бортовой сети). Это само по себе приводит к снижению индуктивности обмотки форсунки, препятствующей быстрому изменению тока через нее. Кроме того высокая скорость нарастания тока при включении питания форсунки обеспечивается за счет питания обмотки форсунки в первый момент после включения полным напряжением питания в течение времени задаваемого формирователем импульсов форсированного нарастания тока управления форсункой, а высокая скорость снижения тока при выключении питания форсунки обеспечивается за счет ограничения ЭДС самоиндукции на высоком уровне, определяемом управляемым ограничителем напряжения. В режиме удержания якоря форсунки в притянутом состоянии обмотка форсунки питается импульсным напряжением, постоянная составляюш;ая которого равна рабочему напряжению обмотки форсунки, что позволяет исключить ее перегрев.
На фиг. 1 изображена блок-схема блока управления подачей топлива в
На фиг. 2 изображены временные диаграммы, поясняющие формирование тока управления форсункой.
Блок управления (см. фиг. 1) содержит полосовой фильтр 1, на вход которого подаются сигналы от датчика моментов зажигания 2. Выход полосового фильтра 1 связан со входом формирователя импульсов электромагнитной форсунки 3 и формирователя импульсов топливного клапана 4, связанного через усилитель 5 с обмоткой топливного клапана 6. Выход формирователя импульсов электромагнитной форсунки 3 соединен со входами формирователя импульсов форсированного нарастания тока управления форсункой 7, управляемого ограничителя напряжения 8, логического элемента «и 9. Другой вход элемента «и 9 соединен с выходом генератора импульсов 10. Выходы элемента «и 9 и формирователя импульсов форсированного нарастания тока управления форсункой 7 соединяются со входами элемента «или 11, выход которого через усилитель 12 связан с обмоткой электромагнитной форсунки 13, параллельно которой подключен управляемый ограничитель напряжения 8.
Блок управления подачей топлива работает следующим образом. Нри включенном зажигании и вращении вала двигателя от датчика моментов зажигания 2 на полосовой фильтр 1 поступают импульсы. Нолосовой фильтр
отсеивает различного рода помехи, и на формирователи 3 и 4 поступают запускающие импульсы, очищенные от помех.
Формирователь 4 на каждый запускающий импульс формирует импульс, длительность которого постоянна и равна интервалу времени между соседними моментами зажигания при минимально допустимых оборотах двигателя. Если обороты двигателя превышают минимально допустимые (двигатель запущен и работает нормально), выходные импульсы формирователя 4 перекрывают друг друга, что обеспечивает постоянное открытие топливного клапана. При случайной остановке двигателя импульсы не формируются, и топливный клапан закрывается.
Формирователь 3 на каждый запускающий импульс формирует импульс, длительность которого не превыщает длительности интервала времени между соседними моментами зажигания при максимально допустимых оборотах двигателя. Эти импульсы соответствуют интервалам времени в течении которых форсунка открыта. Выходной сигнал формирователя 3 представляет собой (см. фиг. 2) чередование высоких и низких уровней напряжения, соответствующих интервалам времени в течении которых обмотка форсунки должна быть запитана или обесточена. Положительный фронт выходного сигнала формирователя 3 запускает формирователь импульсов форсированного нарастания тока управления форсункой 7. Этот импульс через элемент «или 11 поступает на вход усилителя 12, который подключает на это время обмотку форсунки 13 к
источнику питания (см. фиг, 2). В это время ток через обмотку форсунки 13 быстро нарастает до своего номинального значения. По окончании имнульса формирователя 7 на вход усилителя 12 через элементы «и 9 и «или 11 поступают импульсы с выхода генератора 10. При этом усилитель 12 периодически на время действия импульсов генератора 10 подключает обмотку форсунки 13 к источнику питания, благодаря чему периодически обеспечивается увеличение тока через обмотку форсунки, компенсирующее его снижение в паузе между импульсами генератора. Для обеспечения низкой скорости снижения тока в паузе между импульсами генератора параллельно обмотке форсунки 13 включен управляемый ограничитель напряжения 8, который при высоком уровне выходного напряжения формирователя 3 обеспечивает ограничение напряжения на обмотке форсунки 13 на уровне близком к нулю. При изменении выходного напряжения формирователя 3 с высокого уровня на низкий элемент «и 9 закрывается. Поступление импульсов на вход усилителя 12 прекращается, обмотка форсунки 13 отсоединяется от источника питания. Порог срабатывания управляемого ограничителя устанавливается на уровне, определяемом допустимым напряжением выходных элементов усилителя 12. Ток через обмотку форсунки быстро снижается.
Предлагаемый блок управления подачей топлива в двигатель внутреннего сгорания по сравнению с прототипом позволяет увеличить быстродействие форсунки, благодаря обеспечению более высоких скоростей
изменения тока управляющего ее работой, что в свою очередь позволяет повысить точность дозирования подачи топлива, благодаря чему повышается экономичность и улучшается экологический состав выхлопных газов.
Авторы:
Велик А. Г.
Тимошенко В. Г.
Никонов А. В.