ITTO930870A1 - Sistema elettronico per il controllo di carichi induttivi di iniettori di un impianto di alimentazione per motori a combustione interna - Google Patents
Sistema elettronico per il controllo di carichi induttivi di iniettori di un impianto di alimentazione per motori a combustione interna Download PDFInfo
- Publication number
- ITTO930870A1 ITTO930870A1 IT000870A ITTO930870A ITTO930870A1 IT TO930870 A1 ITTO930870 A1 IT TO930870A1 IT 000870 A IT000870 A IT 000870A IT TO930870 A ITTO930870 A IT TO930870A IT TO930870 A1 ITTO930870 A1 IT TO930870A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- control
- load
- swr
- terminal
- switch
- Prior art date
Links
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 title claims description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 39
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 10
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
- H01F7/1805—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current
- H01F7/1816—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current making use of an energy accumulator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/2003—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost voltage, i.e. generation or use of a voltage higher than the battery voltage, e.g. to speed up injector opening
- F02D2041/2006—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost voltage, i.e. generation or use of a voltage higher than the battery voltage, e.g. to speed up injector opening by using a boost capacitor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/2017—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost current or using reference switching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
- H01H47/32—Energising current supplied by semiconductor device
- H01H47/325—Energising current supplied by semiconductor device by switching regulator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
D E S C R I Z I O N E
del brevetto per invenzione industriale
La presente invenzione ? relativa ad un sistema per il controllo di carichi induttivi di iniettori di un impianto di alimentazione per motori a combustione interna .
Come ? noto, per il comando degli iniettori di motori a combustione interna, ? necessario alimentare gli iniettori stessi con una corrente il cui andamento comprende in genere una zona di crescita rapida, una zona di crescita pi? lenta, una zona di ampiezza oscillante intorno ad un valore medio ed una zona di rapida diminuzione.
Per ottenere l'andamento desiderato, vengono attualmente utilizzati circuiti comprendenti essenzialmente una sorgente di alimentazione a bassa tensione ed un condensatore avente lo scopo di immagazzinare l'energia necessaria per produrre un rapido impulso di corrente nel carico induttivo dell 'iniettore.
A tale scopo, il condensatore viene caricato dalla sorgente di alimentazione fino ad un valore di tensione desiderato, quindi viene collegato mediante un primo interruttore elettronico all'iniettore formando un circuito risonante, con trasferimento di energia dal condensatore all'iniettore, che quindi riceve l'impulso di corrente iniziale richiesto per favorire l'apertura dell'iniettore .
Tali circuiti comprendono inoltre un secondo interruttore elettronico.
I circuiti di tipo noto sono accoppiati con una centralina elettronica la quale ? atta ad attivare il primo ed il secondo interruttore per intervalli di tempo aventi durata prefissata al fine di fornire all'iniettore una corrente avente l'andamento precedentemente descritto.
Scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un sistema in grado di calcolare in modo flessibile i tempi di chiusura/apertura del primo e del secondo interruttore in modo che tali tempi siano correlati con l'andamento di alcune grandezze del circuito e con alcuni parametri degli iniettori.
II precedente scopo ? raggiunto dalla presente invenzione in guanto essa ? relativa ad un sistema come descritto nella rivendicazione 1.
L'invenzione verr? ora illustrata con particolare riferimento ai disegni allegati in cui:
la figura 1 rappresenta un sistema per il controllo di carichi induttivi di iniettori di un impianto di alimentazione per motori a combustione interna;
la figura 2 illustra uno schema elettrico semplificato di un circuito che fa parte del sistema elettronico della presente invenzione;
la figura 3 illustra l'andamento nel tempo di alcune grandezze del sistema di figura 2; e
la figura 4 illustra un particolare del circuito di figura 1.
Con riferimento alla figura 1, con 1 ? indicato nel suo insieme un sistema elettronico per il controllo di carichi induttivi di iniettori 7 di un impianto iniezione carburante 8 (di tipo noto) accoppiato ad un motore 9 a combustione interna, in particolare un motore diesel sovralimentato.
Il sistema 1 comprende un circuito di comando 100 degli iniettori 7 che sono collegati attraverso rispettive linee di comando 10 con il circuito 100 stesso
Il sistema 1 comprende inoltre una centralina elettronica 12 la quale riceve in ingresso una pluralit? di segnali di informazione (ad esempio numero di giri, posizione acceleratore ecc..) provenienti dal motore 5 e coopera con il circuito di comando 100.
Con riferimento alla figura 2, il circuito 100 comprende due morsetti di ingresso 102 e 103 che sono destinati ad essere collegati ad una sorgente di alimentazione B costituita da una batteria a bassa tensione Vbatt.
In particolare, il morsetto 102 ? collegato all'anodo di un diodo D2, il cui catodo ? collegato ad una prima linea comune 104 (linea attuatori), mentre il morsetto 103 ? direttamente collegato ad una seconda linea comune 105 (massa).
Il circuito 100 comprende inoltre una pluralit? di circuiti di attuatore 106 collegati reciprocamente in parallelo fra le linee 104 e 105 e comprendenti ciascuno un attuatore Li, un diodo di accoppiamento Di, un interruttore elettronico comandato SWi (convenientemente realizzato da un transistore MOSFET di potenza) ed in comune un condensatore di accumulo Ci.
In dettaglio, ogni attuatore Li ? costituito dalla bobina di un rispettivo iniettore 7, ? collegato con un proprio morsetto alla linea 104 e con l'altro morsetto, definente un nodo 107, all'anodo del diodo Di avente lo scopo di accoppiare l'attuatore Li ad una terza linea comune 112 (linea capacit?).
Il catodo di ogni diodo Di ? collegato ad un secondo nodo 113 collegato alla linea capacit? 112 e inoltre ad un primo morsetto del condensatore comune Ci, che ha il compito di immagazzinare energia ad una tensione pi? alta di Vbatt. L'altro morsetto del condensatore Ci ? collegato alla linea di massa 105.
Ogni interruttore SWi, avente la duplice funzione di accoppiare 1'attuatore Li con la batteria B e di determinare il trasferimento di energia dall'attuatore Li al condensatore di accumulo Ci, ? interposto fra il nodo 107 e la massa 105 e presenta un ingresso di controllo 108 collegato alla centralina 12 tramite una propria linea di controllo 56 sulla quale l'unit? di controllo 12 invia un segnale si per la selezione dell'attuatore da attivare.
Il circuito 100 comprende inoltre il collegamento in serie di un interruttore elettronico SWR (convenientemente realizzato mediante un transistore MOSFET di potenza) avente la duplice funzione di collegare la linea capacit? 112 alla linea attuatori 104 e di consentire il ricircolo della corrente del carico Li.
In particolare, l'interruttore SWR ? collegato con un primo morsetto alla linea capacit? 112 ed un secondo morsetto alla linea attuatori 104. L'interruttore SWR presenta inoltre un terminale di controllo accoppiato cori un circuito di comando 114 (dettagliato meglio in seguito) collegato all'unit? di controllo 12 attraverso una linea di controllo 58 su cui tale unit? 12 invia un segnale s1 di controllo dell'interruttore SWR.
Infine , la linea 112 ? collegata alla centralina 12 attraverso una linea 59 per consentire alla centralina 12 stessa di monitorare la tensione esistente sulla linea capacit? 112.
La centralina 12 riceve inoltre in ingresso, mediante una linea 113, un segnale proporzionale alla tensione Vbatt ed ? atta a misurare (mediante un circuito di misura non illustrato) il valore dell'induttanza L dei vari attuatori Li.
Il circuito 100 effettua la carica del condensatore di accumulo Ci fino ad un opportuno valore di tensione e alimenta uno degli attuatori Li con una corrente li il cui andamento presenta una zona di ampiezza elevata, con rapido fronte di salita, seguita da una zona di ampiezza inferiore che termina con un fronte di discesa rapido.
Tale andamento viene ottenuto controllando gli interruttori SWR e SWi secondo secondo le modalit? che verranno descritte in seguito.
Con riferimento alla figura 3, si supponga inizialmente che gli interruttori SWR e SWi siano aperti (segnali s1 e si presentanti livello logico basso), che il condensatore di accumulo Ci sia carico ad un valore elevato prefissato Vc (con tensione VC, superiore a Vbatt) e quindi tra la linea capacit? 112 e la linea attuatori 104 esista una caduta di tensione tale da mantenere polarizzato inversamente il diodo D2. La corrente li negli attuatori ? quindi nulla.
Nell'istante t0 viene chiuso l'interruttore SWR, portando quindi la linea attuatori 104 al livello di tensione presente sulla linea capacit? 112.
Nell'istante t1 l'unit? di controllo 12 seleziona l'attuatore Li desiderato, commutando il relativo segnale si dallo stato basso allo stato alto e provocando la chiusura dell'interruttore SWi associato.
Di conseguenza, l'attuatore Li selezionato viene ad essere collegato tra la linea capacit? 112 e la massa 105, in parallelo al condensatore Ci, realizzando un circuito risonante con questo.
Nell'attuatore selezionato si determina quindi un impulso di corrente formato da un tratto di sinusoide ad alta frequenza (il cui valore ? determinato dall'induttanza dell'attuatore Li e dalla capacit? del condensatore Ci) e provocato dalla scarica rapida dell'energia accumulata dal condensatore di accumulo Ci, con contemporanea rapida riduzione della tensione sul condensatore Ci stesso.
La scarica del condensatore continua fino all'istante , quando la tensione sulla linea 112 ? approssimativamente uguale alla tensione Vbatt, per cui il diodo D2 viene polarizzato direttamente e collega la batteria B con la linea attuatori 104.
Successivamente, dopo l'istante t2, l'attuatore Li selezionato viene alimentato dalla batteria B a bassa tensione e da questo momento in poi nell'iniettore i inizia a scorrere una corrente proporzionale a Vbatt/L con L valore dell'induttanza dell'attuatore Li selezionato dalla centralina 12.
In questa fase il diodo Di associato all'attuatore selezionato continua ad essere polarizzato inversamente.
La corrente nell'iniettore cresce pertanto lentamente finch? essa raggiunge dopo un tempo Tbypass (istante t3) dell'istante to, un valore pari ad Ipicco.
Secondo la presente invenzione il tempo Tbypass di chiusura dell'interruttore 'SWi ? calcolato dall'unit? 12 mediante una mappa elettronica Mi la quale fornisce in uscita il tempo Tbypass in funzione di valori di Vbatt/L di ingresso.
In particolare, la mappa Mi fornisce valori d Tbypass che crescono con l'aumentare dell'induttanza L e con il decrescere di Vbatt.
Nell'istante t3 viene quindi aperto l'interruttore SWi (commutazione del segnale si da alto a basso).
Di conseguenza, il diodo Di dell'attuatore selezionato viene ad essere polarizzato direttamente e si comporta come diodo di "free-wheeling?, consentendo la scarica dell'attuatore Li, precedentemente caricato, con ricircolo della corrente li attraverso la linea capacit? 112 e l'interruttore SWR. In questa fase, la corrente li tende a decrescere secondo un andamento proporzionale a -(Vd2)/L, con Vd2 caduta di tensione sul diodo D2 ed L valore di induttanza dell'attuatore Li selezionato, finch? essa assume in un istante t4 un valore pari a Ioffchop.
Il calcolo del tempo di apertura Tdelay=t4-t3 dell'interruttore SWi viene effettuato dall'unit? 12 la quale ? provvista di una unit? di interpolazione CI che fornisce in uscita il tempo Tdelay secondo l'espressione Tdelay=Kl+A* (L-K2)
dove L ? l'induttanza dell'attuatore Li selezionato espressa in micro-Henry, Kl e K2 sono due costanti numeriche ricavate sperimentalmente ed A ? un coefficiente di guadagno ricavato sperimentalmente.
Nell'istante t4 viene nuovamente chiuso l'interruttore SWi, determinando nuovamente la carica dell 'attuatore Li selezionato Li da parte della batteria B e il disaccoppiamento dalla linea capacit? 112 per l'apertura del diodo Di associato.
Negli istanti successivi all'istante t4 la corrente li nell'attuatore Li cresce nuovamente proporzionalmente a Vbatt/L. La corrente cresce per un tempo Tonchop dall'istante t4, finch? essa assume il valore Ionchop in un istante t5 in cui viene comandata una successiva apertura dell'interruttore SWi.
Secondo la presente invenzione il tempo Tonchop ? calcolato dall'unit? 12 mediante una mappa elettronica M2 la quale fornisce in uscita il tempo Tonchop in funzione di valori di Vbatt/L di ingresso.
In particolare, la mappa M2 fornisce valori di Tonchop che crescono con l'aumentare dell'induttanza L dell 'attuatore Li selezionato e con il decrescere della tensione Vbatt.
L'apertura dell'interruttore SWi (istante t5) provoca nuovamente la scarica dell'attuatore Li per un tempo Toffchop.
Il calcolo del tempo Toffchop viene effettuato dall'unit? 12 la quale ? provvista di una unit? di interpolazione C2 che fornisce in uscita il tempo Toffchop secondo l'espressione
dove L ? l'induttanza dell 'attuatore selezionato Li espressa in micro-Henry, K3 e K4 sono due costanti numeriche ricavate sperimentalmente e B ? un coefficiente di guadagno ricavato sperimentalmente.
In questo modo vengono comandate successive ed opportune aperture e chiusure dell'interruttore SWi ed ? possibile mantenere la corrente nell'attuatore Li selezionato oscillante intorno ad un valore medio-basso prestabilito.
Per ottenere la scarica rapida dell'attuatore Li, vengono aperti in successione gli interruttori SWR e SWi.
In particolare, nell'istante tg viene aperto l'interruttore SWi, con l'interruttore SWR aperto. In questa fase, il diodo Di viene polarizzato direttamente, collegando l'attuatore Li con la linea capacit? 112 e realizzando nuovamente un circuito risonante. Di conseguenza 1'attuatore Li si scarica rapidamente nel condensatore Ci, e la corrente li decresce secondo un tratto di sinusoide ad elevata frequenza. In tal modo, l'energia precedentemente accumulata dall'attuatore Li viene trasferita al condensatore Ci, la cui tensione cresce quindi rapidamente.
Tale fase dura fino all'annullamento della corrente nell 'attuatore Li, corrispondente ad una prima carica del condensatore Ci alla tensione di valore V2, dopo di che si interdice il diodo Di, impedendo l'inversione del segno della corrente nell'induttore (istante t7).
Successivamente, il condensatore Ci rimane carico al valore precedente, essendo isolato dal resto del circuito.
Secondo guanto mostrato in figura 3, nell'istante t8 l'unit? di controllo 12 comanda nuovamente la chiusura di uno o pi? interruttori SWi per un tempo Tonric, provocando nuovamente la chiusura del circuito includente la batteria B e ciascun attuatore Li associato ad un interruttore SWi chiuso.
Di conseguenza, in ciascun attuatore Li si ha passaggio di corrente crescente. In questa fase il condensatore Ci rimane isolato.
Nell'istante t9 viene aperto nuovamente l'interruttore SWi (o comunque tutti gli interruttori precedentemente chiusi), provocando per un tempo Toffric), come nell'intervallo t6-t7, il trasferimento di energia dall'attuatore al condensatore Ci. Di conseguenza, la corrente li nell'attuatore Li decresce fino ad annullarsi (istante t10), mentre aumenta la tensione sulla linea capacit? 112.
Ripetendo le due fasi appena descritte n volte ? quindi possibile caricare gradualmente il condensatore fino al livello desiderato, caricando dapprima simultaneamente gli attuatori Li fino ad un valore tale da non determinare l'attivazione degli attuatori stessi (con conseguente apertura degli iniettori), e quindi scaricare la corrente degli attuatori nel condensatore.
Secondo la presente invenzione il tempo di ricarica Tonric (t9-t8) viene calcolato dalla unit? 12 che ? provvista di una mappa elettronica M3 la quale fornisce in uscita il tempo Tonric in funzione di valori di Vbatt/L di ingresso.
In particolare, la mappa M3 fornisce valori di Tonric che crescono con l'aumentare dell'induttanza L e con il decrescere di Vbatt
L'unit? 12 fornisce inoltre il numero n di fasi di ricarica in funzione della tensione V2 presente sul condensatore Ci alla fine di un ciclo di iniezione.
Tale numero n ? calcolato dalla unit? 12 mediante una mappa elettronica M4 la quale fornisce in uscita il numero n in funzione del valore di tensione V2 di ingresso.
Con particolare riferimento alla figura 4 ? illustrato nel dettaglio il circuito di comando 114 che sovrintende alla commutazione del MOSFET SWR.
In particolare, nella figura 4 sono dettagliati i terminali di Source e Drain del MOSFET che sono rispettivamente collegati alla linea 112 ed al nodo 113.
Il circuito 114 comprende un primo condensatore Cl presentante un primo terminale connesso alla linea 112 ed un secondo terminale connesso al catodo di un diodo Dr il cui anodo ? connesso al nodo 113.
Il circuito 114 comprende un secondo condensatore C2 che ? disposto in parallelo ad un diodo Zener Dz e presenta un primo terminale connesso alla linea 112 ed un secondo terminale connesso al catodo del diodo Dr attraverso un resistere R.
Il circuito 114 comprende inoltre un primo interruttore elettronico SWB (convenientemente realizzato da un optoisolatore) disposto tra la linea 112 ed un terminale di controllo 115 (GATE) del MOSFET SWR ed un secondo interruttore elettronico SWA (convenientemente realizzato da un optoisolatore) interposto tra il terminale di controllo 115 ed il nodo 116 a cui confluiscono il diodo Dz, il condensatore C2 ed il resistore R.
Gli interruttori SWA e SWB sono controllati in modo complementare dal segnale logico proveniente dalla centralina di comando 12, cio? uno ? sempre in conduzione mentre l'altro ? in interdizione.
In uso, durante la fase di carica del condensatore Ci precedentemente descritta, l'energia magnetica accumulata sugli iniettori viene trasferita ai condensatori Ci e Cl che si caricano in funzione del rispettivo valore di capacit?. In particolare, dal momento che il rapporto tra i valori di capacit? dei condensatori Cl e Ci ? minore di 1, il condensatore Cl si carica con una tensione Vi che ? minore della tensione presente ai capi del condensatore Ci. In tali condizioni, il diodo Dr ? interdetto ed il condensatore Cl ? isolato dal condensatore Ci e si comporta come una sorgente di tensione costante avente un terminale collegato al terminale di Source del MOSFET SWR.
Inoltre, il condensatore C2 ? carico ad una tensione Vz che ? fissata dal diodo Zener Dz ed ? inferiore alla tensione Vi di carica del condensatore Cl. La tensione Vz ? inoltre maggiore della tensione di soglia Vgsth necessaria per ottenere la chiusura del MOSFET SWR.
Durante la fase di interdizione del MOSFET SWR l'interruttore SWA viene mantenuto aperto e l'interruttore SWB viene mantenuto chiuso; in tali condizioni la tensione Vgs tra il terminale di controllo 115 del MOSFET SWR ed il terminale di Source ? pari a zero ed il MOSFET ? pertanto interdetto.
Per comandare la chiusura del MOSFET SWR l'interruttore SWB viene aperto e l'interruttore SWA viene chiuso in modo tale che la tensione Vz presente ai capi del condensatore C2 viene applicata tra il terminale di controllo 115 (GATE) ed il terminale di Source del MOSFET che si chiude. Durante questa fase la corrente fornita al MOSFET SWR viene limitata dalla resistenza R mentre il diodo Zener Dz protegge il GATE 115 del MOSFET da eventuali sovratensioni.
Dal momento che i tempi di commutazione del MOSFET SWR non sono trascurabili il comando degli interruttori SWA e SWB avviene con un certo anticipo rispetto agli istanti di inizio e fine dell'iniezione.
Da quanto sopra detto risultano evidenti i vantaggi del circuito 114 in quanto esso fornisce al MOSFET SWR una tensione sempre sufficiente a realizzare una rapida chiusura del MOSFET stesso. Il circuito 114 inoltre non assorbe energia dal condensatore Ci per la polarizzazione degli optoisolatori SWA e SWB.
Il circuito 114 ? inoltre estremamente semplice ed affidabile.
Da quanto sopra detto risulta chiaro che il sistema della presente invenzione permette di calcolare in modo flessibile, per ogni attuatore Li selezionato, i tempi di comando del primo e del secondo interruttore SWi,SWR dal momento che tali tempi sono correlati al valore dell'induttanza L dell'attuatore Li selezionato ed al valore della tensione Vbatt presente sulla batteria B.
In questo modo la corrente fornita ad ogni iniettore 7 ? regolata in funzione dell'induttanza L della bobina dell'iniettore stesso. Dal momento che bobine degli iniettori 7 dell'impianto di iniezione 3 presentano inevitabilmente valori di induttanza L diversi tra di loro (a causa di tolleranze di lavorazione), viene automaticamente fornito ad ogni iniettore 7 il valore di corrente pi? opportuno.
In particolare, con l'aumentare della induttanza Li aumenta (per note ragioni fisiche) la difficolt? di iniettare corrente nell'attuatore Li e viene pertanto automaticamente aumentata la durata dell'intervallo di tempo Tbypass al fine di consentire alla corrente alimentata all'iniettore di raggiungere comunque il valore Ipicco prefissato.
Analogamente, con il diminuire della tensione della batteria Vbatt diminuisce la pendenza della corrente dell'intervallo T3-t2 e viene pertanto viene aumentata la larghezza dell'intervallo di tempo Tbypass al fine di consentire alla corrente alimentata all'iniettore di raggiungere comunque il valore Ipicco prefissato.
Risulta infine chiaro che al sistema qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione.
Ad esempio, il numero di circuiti 106 ? legato al numero di attuatori Li ed ? variabile a seconda delle esigenze.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1.- Sistema di comando di carichi induttivi di iniettori comprendente: un circuito di comando (100) provvisto di un primo ed un secondo morsetto di ingresso (102, 103) collegabili ad una sorgente di alimentazione (Vbatt) a bassa tensione; un circuito di accumulo energia (106), collegato fra detti morsetti di ingresso e includente un elemento capacitivo (Ci) ed almeno un carico induttivo (Li) di un iniettore; un primo elemento di commutazione (SWi) controllato, interposto fra detto carico induttivo (Li) ed una linea di riferimento (105) per consentire l'alimentazione selettiva di detto carico induttivo (Li); un secondo elemento di commutazione (SWR) controllato, atto a consentire la scarica rapida di detto elemento capacitivo in detto carico induttivo; un'unit? di controllo (12), atta a generare segnali di comando (si, s1) per detti primo e secondo elemento di commutazione (SWi, SWR), caratterizzato dal fatto che la detta unit? di controllo comprende mezzi di calcolo (M1,C1,M2,C2) atti ad elaborare, in base a segnali di informazione di ingresso (Vbatt/L), l'ampiezza di intervalli temporali (Tbypass,Tdelay,Tonchop,Toffchop) di comando di almeno uno dei detti interruttori (SWi,SWR) al fine di alimentare il detto carico con una corrente (Ii) presentante una zona ad ampiezza elevata con rapido fronte di salita, una zona a crescita lenta ed una zona ad ampiezza oscillante in cui la detta corrente si mantiene intorno ad un valore medio sensibilmente costante. 2.- Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la detta unit? di controllo comprende: primi mezzi di calcolo (Hi) atti ad elaborare un primo tempo (Tbypass) in cui il detto primo elemento di commutazione (SWi) viene mantenuto chiuso mentre il detto secondo elemento di commutazione (SWR) ? chiuso ed il detto elemento capacitivo (Ci) ? carico, per generare una scarica rapida di detto elemento capacitivo in detto carico (Li); secondi e terzi mezzi di calcolo (M2,C2) atti ad elaborare rispettivi secondi e terzi tempi (Tonchop, Toffchop) in cui il detto primo elemento di commutazione (SWi) viene alternativamente chiuso/aperto con detto secondo elemento di commutazione (SWR) chiuso, per generare piccoli impulsi di corrente in detto carico senza trasferimento di energia fra detto carico e detto elemento capacitivo. 3.- Sistema secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la detta unit? di controllo comprende quarti e quinti mezzi di calcolo (M3,C2) atti ad elaborare rispettivi quarti e quinti tempi (Tonric, Toffric) in cui il detto primo elemento di commutazione (SWi) viene alternativamente chiuso/aperto con detto secondo elemento di commutazione (SWR) aperto, per generare piccoli impulsi di corrente in detto carico e successivo trasferimento di energia da detto carico a detto elemento capacitivo. 4.- Sistema secondo la rivendicazione 2 e 3, caratterizzato dal fatto che i detti primi secondi e quarti mezzi di calcolo comprendono mappe elettroniche (M1,M2,M3) le quali ricevono in ingresso i detti segnali di informazione (Vbatt/L) e forniscono in uscita i detti rispettivi primi secondi e quarti tempi (Tbypass, Tonchop, Tonric). 5.- Sistema secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i detti segnali di informazione comprendono il valore dell'induttanza (L) della bobina del detto iniettore ed il valore della tensione (Vbatt) della detta batteria (B); le dette mappe elettroniche fornendo in uscita tempi (Tbypass, Tonchop, Tonric) crescenti con l'aumentare del valore della detta induttanza (L) ed il diminuire della detta tensione (Vbatt). 6.- Sistema secondo una delle rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzato dal fatto che i detti terzi (Cl) e quinti (C2) mezzi di calcolo ricavano i detti terzi e quinti tempi (Tdelay,Toffchop) mediante combinazioni lineari di detti segnali di informazione (Vbatt/L). 7.- Sistema secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i detti terzi (Cl) e quinti (C2) mezzi di calcolo ricavano i detti terzi e quinti tempi (Tdelay,Toffchop) mediante combinazioni lineari del tipo:dove L ? il valore dell'induttanza dell'iniettore espressa in micro-Henry, coeff.l e coeff.2 sono due costanti numeriche ricavate sperimentalmente ed A ? un coefficiente di guadagno. 8.- Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto carico (Li) ? collegato con un suo primo morsetto (104) a detto primo morsetto di ingresso (102), detta linea di riferimento (105) ? collegata a detto secondo morsetto di ingresso (103), detto carico (Li) ? collegato a detto primo elemento di commutazione (SWi) con un suo secondo morsetto definente un primo nodo (107) collegato ad un secondo nodo (113) costituito da un primo morsetto di detto elemento capacitivo (Ci) e detto secondo elemento di commutazione (SWR) ? interposto fra detto secondo nodo (113) e detto primo morsetto (104) di detto carico. 9.- Sistema secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto elemento capacitivo (Ci) ? collegato a detta linea di riferimento (105) con un suo secondo morsetto. 10.- Sistema secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che detto primo e secondo nodo (107, 113) sono collegati reciprocamente tramite un primo interruttore unipolare (Di) atto a consentire il passaggio di corrente da detto carico (Li) a detto elemento capacitivo (Ci) e dal fatto che fra detto primo morsetto di ingresso (102) e detto primo morsetto (104) di detto carico (Li) ? interposto un secondo interruttore unipolare (D2) atto a consentire il passaggio di corrente da detto primo morsetto di ingresso a detto carico. 11.- Sistema secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti primo e secondo interruttore unipolare (Di, D2) sono costituiti da un diodo a giunzione. 12.- Sistema secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti primo e secondo elemento di commutazione (SWi, SWR) presentano ciascuno un terminale di comando (108) collegato a detta unit? di controllo (12). 13.- Sistema secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il detto secondo elemento di commutazione comprende un interruttore elettronico a s?miconduttore (SWR), in particolare un transistore MOSFET, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di comando (114) del detto interruttore elettronico (SWR) interposti tra un terminale di controllo (115) dell'interruttore elettronico stesso e la detta unit? di controllo (12); i detti mezzi di comando (114) comprendendo mezzi accumulatori di energia (C1,C2) e mezzi interruttori unipolari (Dr) interposti tra i detti mezzi accumulatori di energia (C1,C2) ed il detto elemento capacitivo (Ci) ed atti a consentire il flusso di energia verso i detti mezzi accumulatori di energia (C1,C2) durante la carica del detto elemento capacitivo (Ci); i detti mezzi di comando comprendendo inoltre primi mezzi interruttori (SWB) controllati dalla detta unit? di controllo (12) ed interposti tra i detti mezzi accumulatori di energia (C1,C2) ed il detto terminale di controllo (115) del detto interruttore elettronico (SWR) ; i detti primi mezzi interruttori (SWB) essendo mobili tra una prima posizione di apertura ed una posizione di chiusura in cui essi forniscono al detto interruttore elettronico a semiconduttore l'energia necessaria per la sua commutazione. 14.- Sistema secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto di comprendere secondi mezzi interruttori (SWA) interposti tra il detto terminale di controllo (115) ed un terminale (source) del detto interruttore elettronico; i detti secondi mezzi interruttori (SWA) essendo azionati dalla detta unit? di controllo (12) in modo complementare rispetto ai detti primi mezzi (SWB) interruttori . 15.- Sistema secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi accumulatori di energia comprendono almeno un condensatore (C2) e mezzi limitatori della tensione di carica del detto condensatore (C2). 16.- Sistema elettronico per il controllo di carichi induttivi di iniettori di un impianto di alimentazione per motori a combustione interna, sostanzialmente come descritto ed illustrato con riferimento ai disegni allegati.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITTO930870A IT1261360B (it) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | Sistema elettronico per il controllo di carichi induttivi di iniettoridi un impianto di alimentazione per motori a combustione interna |
EP94931032A EP0685030B1 (en) | 1993-11-19 | 1994-10-31 | Internal combustion engine fuel injector control system |
DE69413206T DE69413206T2 (de) | 1993-11-19 | 1994-10-31 | Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für eine brennkraftmaschine |
PCT/EP1994/003600 WO1995014162A1 (en) | 1993-11-19 | 1994-10-31 | Internal combustion engine fuel injector control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITTO930870A IT1261360B (it) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | Sistema elettronico per il controllo di carichi induttivi di iniettoridi un impianto di alimentazione per motori a combustione interna |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ITTO930870A0 ITTO930870A0 (it) | 1993-11-19 |
ITTO930870A1 true ITTO930870A1 (it) | 1995-05-19 |
IT1261360B IT1261360B (it) | 1996-05-20 |
Family
ID=11411885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ITTO930870A IT1261360B (it) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | Sistema elettronico per il controllo di carichi induttivi di iniettoridi un impianto di alimentazione per motori a combustione interna |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0685030B1 (it) |
DE (1) | DE69413206T2 (it) |
IT (1) | IT1261360B (it) |
WO (1) | WO1995014162A1 (it) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9622330D0 (en) * | 1996-10-26 | 1996-12-18 | Lucas Ind Plc | Drive circuit |
DE19812744A1 (de) * | 1998-03-24 | 1999-09-30 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum Schalten eines induktiven Verbrauchers |
ITTO20030609A1 (it) * | 2003-08-05 | 2005-02-06 | Fiat Ricerche | Metodo di funzionamento di un dispositivo di comando di elettroattuatori induttivi. |
US7349193B2 (en) * | 2005-04-26 | 2008-03-25 | Delphi Technologies, Inc. | Solenoid driver with high-voltage boost and reverse current capability |
FR2925977B1 (fr) * | 2007-12-26 | 2010-04-16 | Renault Sas | Dispositif de commande pour un solenoide, demarreur electrique l'incorporant, et procedes de commande correspondants. |
US7911758B2 (en) * | 2008-05-13 | 2011-03-22 | Automatic Switch Company | Low power solenoid control system and method |
DE102019200179A1 (de) * | 2019-01-09 | 2020-07-09 | Robert Bosch Gmbh | Ansteuervorrichtung für Injektoren |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61258949A (ja) * | 1985-05-13 | 1986-11-17 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジン用電磁弁駆動装置 |
IT1217171B (it) * | 1987-08-25 | 1990-03-14 | Marelli Autronica | Circuito per il pilotaggio di carichi induttivi in particolare per il comando degli elettroiniettori di un motore a combustione interna a ciclo diesel |
JPH03199667A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-30 | Yamaha Motor Co Ltd | 2サイクルエンジンの空気燃料噴射装置 |
IT1251259B (it) * | 1991-12-23 | 1995-05-05 | Elasis Sistema Ricerca Fiat | Circuito di comando di carichi prevalentemente induttivi, in particolare elettroiniettori. |
DE69320829T2 (de) * | 1992-03-26 | 1999-01-21 | Zexel Corp., Tokio/Tokyo | Kraftstoff-Einspritzvorrichtung |
-
1993
- 1993-11-19 IT ITTO930870A patent/IT1261360B/it active IP Right Grant
-
1994
- 1994-10-31 EP EP94931032A patent/EP0685030B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-31 DE DE69413206T patent/DE69413206T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-31 WO PCT/EP1994/003600 patent/WO1995014162A1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0685030A1 (en) | 1995-12-06 |
WO1995014162A1 (en) | 1995-05-26 |
DE69413206D1 (de) | 1998-10-15 |
ITTO930870A0 (it) | 1993-11-19 |
DE69413206T2 (de) | 1999-03-25 |
IT1261360B (it) | 1996-05-20 |
EP0685030B1 (en) | 1998-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5558071A (en) | Ignition system power converter and controller | |
JP4808292B2 (ja) | 圧電素子の充電および放電方法並びに充電および放電装置 | |
US5130598A (en) | Apparatus for driving a piezoelectric actuator | |
KR100806451B1 (ko) | 압전 소자의 충전 및 방전을 위한 시간 및 순간 제어식작동 장치 | |
KR100597825B1 (ko) | 압전소자의 온도 결정 방법 및 장치 | |
KR100522905B1 (ko) | 적어도 하나의 용량성 액추에이터 구동장치 | |
EP1288974B1 (en) | Electromagnetic load control apparatus having variable drive-starting energy supply | |
KR20000048551A (ko) | 용량성 액츄에이터를 구동하기 위한 방법 및 장치 | |
JP2002106402A (ja) | 内燃機関のための燃料噴射装置 | |
US6680620B2 (en) | Method for timed measurements of the voltage across a device in the charging circuit of a piezoelectric element | |
KR20070093132A (ko) | 용량성 부하를 제어하기 위한 방법 및 장치 | |
ITTO930870A1 (it) | Sistema elettronico per il controllo di carichi induttivi di iniettori di un impianto di alimentazione per motori a combustione interna | |
JP4847644B2 (ja) | システムパラメータを制御するための方法及び装置 | |
US4705013A (en) | Regulated power supply for a solid state ignition system | |
US4829971A (en) | Regulated power supply for a solid state ignition system | |
EP0821149B1 (en) | Device for controlling inductive loads, in particular of injectors of an internal combustion engine injection system | |
US20030140899A1 (en) | Control circuit for an actuator | |
EP1382824B1 (en) | A system for controlling a piezoelectric actuator, in particular for the fuel injectors of a diesel engine | |
JP2773585B2 (ja) | 圧電素子駆動回路 | |
RU2010413C1 (ru) | Реле времени | |
US4904961A (en) | Control circuit for blocking oscillator | |
JPS63183250A (ja) | ピエゾアクチユエ−タ駆動回路 | |
JPH06153538A (ja) | 圧電素子駆動回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
0001 | Granted | ||
TA | Fee payment date (situation as of event date), data collected since 19931001 |
Effective date: 19971127 |