Способ автоматического регулирования частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

Способ автоматического регулирования частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить динамические качества, быстродействие и надежность устройства. Выход датчика 2 угла положения коленчатого вала подключен к первому входу буферного элемента /БЭ/ 12 и информационному входу делителя 3 частоты. Выход делителя 3 связан с первым входом БЭ 11 и входом микропроцессорного блока 1, а через импульсный элемент 4 - с информационным входом интегратора 5, выход которого подключен к входу блока 1. Фиксирующий элемент 9 установлен в линии между блоком 1 и исполнительным механизмом 10, а выход элемента 9 подключен к вторым входам БЭ 11 и 12. Выходы БЭ 11 и 12 связаны с управляющими входами генератора 6 и делителя 3 соотв., а выход генератора 6 подключен к управляющему входу интегратора 5. В дискретные моменты времени измеряют регулируемую величину, сравнивают ее с заданной, по результатам сравнения вырабатывают управляющее воздействие и передают его на орган дозирования подачи топлива с изменением на величину статического коэффициента передачи. Измеряют промежутки между импульсами. В качестве регулируемой величины используют измеренные промежутки времени. Коэффициент передачи изменяют в соответствии с измеренным значением промежутка времени между импульсами. 2 с.п. ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1474307 щ> 4 F 02 D 41 00

ВСЕСОЮЗН

М(сцБ1 !ИИВа1 - .: — .дД, ERA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4170136/25-06 (22) 29.12.86 (46) 23.04.89. Бюл. № 15 (71) Коломенский тепловозостроительный завод им. В. В. Куйбышева (72) Б. П. Колосов, В. Ф. Руденко и В. И. Харитонов (53) 621.436.545 (088.8) (56) Заявка ЕПВ № 0050364, кл. G 05 D 11/13, опублик. 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1300169, кл. F 02 D 41/00, 1985. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить динамические качества, быстродействие и надежность устр-ва. Выход датчика 2 угла положения коленчатого вала подключен к первому входу буферного элемента (БЭ) 12 и информационному входу делителя 3 частоты. Выход делителя 3 связан с первым входом БЭ 11 и входом микропроцессорного блока 1, а через импульсный элемент 4 с информационным входом интегратора 5, выход к-рого подключен к входу блока l.

Фиксирующий элемент 9 установлен в линии между блоком 1 и исполнительным механизмом 10, а выход элемента 9 подключен к вторым входам БЭ 11 и 12. Выходы БЭ 11 и 12 связаны с управляющими входами генератора 6 и делителя 3 соотв., а выход генератора 6 подключен к управляющему входу интегратора 5. В дискретные моменты времени измеряют регулируемую величину, сравнивают ее с заданной, по результатам сравнения вырабатывают управляющее воздействие и передают его на орган дозирования подачи топлива с изменением на величину статического коэффициента передачи. Измеряют промежутки времени между импульсами. В качестве регулируемой величины используют измеренные промежутки времени. Коэффициент передачи изменяют в соответствии с измеренным значением промежутка времени между импульсами. 2 с. и. ф-лы, 1 ил.

1474307

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам и способам регулирования двигателя внутреннего сгорания, и может быть использовано для регулирования частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Цель изобретения — повышение динамических качеств и надежности устройства автоматического регулирования.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит микропроцессорный блок 1, сигнальный вход которого связан с выходом датчика 2 угла поворота через делитель 3 частоты, выполненный с управляющим входом. Второй сигнальный вход блока 1 связан с выходом делителя 3 через импульсный элемент 4 и интегратор 5, управляющий вход которого подключен к выходу генератора 6. Остальные сигнальные входы блока 1 связаны с выходами датчиков 7 параметров двигателя. Выход пульта 8 подключен к управляющему входу блока 1, первый выход которого связан через фиксирующий элемент 9 с исполнительным механизмом 10. Второй выход блока l,через элемент 9 подключен к второму входу второго буферного элемента 11, первый вход которого подключен к выходу делителя 3, а выход — к управляющему входу генератора 6. Третий выход блока 1 подключен к второму входу первого буферного элемента 12, первый вход которого связан с выходом датчика 2, а выход подключен к управляющему входу делителя 3. На валу двигателя закреплен диск 13, с количеством выступов, расположенных равномерно по окружности диска, равным числу рабочих ходов двигателя за один оборот коленчатого вала.

Способ реализуется следующим образом.

Датчик 2 вырабатывает сигнал о прохождении отметки диска 13. Время между импульсами от датчика 2 используют в качестве регулируемой величины. Сигнал с датчика 2 поступает на вход делителя 3 частоты, а с его выхода поступают на вход импульсного элемента 4. Команды, выдаваемые последним после прихода сигнала с делителя 3 частоты, останавливают интегратор 5, переписывают из него информацию во входной буферный регистр микропроцессорного блока 1, приводят интегратор 5 в исходное состояние и запускают его вновь. Так как интегратор интегрирует сигнал постоянной величины, то величина сигнала на выходе интегратора в момент остановки будет пропорциональна интервалу времени между запуском интегратора и его остановкой, а коэффициент пропорциональности, определяющий чувствительность измерения этого интервала, будет равен самой величине интегрируемого выходного сигнала генератора 6.

Одновременно сигнал соответствующий регулируемой величине от делителя 3 час5

1О

55 тоты поступает на вход прерывания микропроцессорного блока 1, по этому сигналу последний прекращает работу по другим программам, вычисляет величину управляющего воздействия на дозирующее устройство подачи топлива ДВС по результатам сравнения регулируемой и заданной величин и выдает его через фиксирующий элемент 9 на исполнительный механизм 10 управления подачей топлива, причем статический коэффициент передачи устройства изменяют в соответствии с измеренным значением промежутка между импульсами от датчика 2.

В это же время выдают через фиксирующие элементы 9 заранее подготовленные команды, задающие коэффициент делителя 3 частоты и частоты генератора 6. Управляемый буферный элемент 12 передает задание коэффициента деления к делителю 3 частоты при поступлении очередного импульса от датчика 2, а управляемый буферный элемент 11 передает задание величины или частоты к генератору 6 при поступлении очередного сигнала с выхода делителя 3. Это обеспечивает исключение ошибок измерения в моменты изменения коэффициента деления и частоты. Время, не занятое вычислением управляющего воздействия по контуру регулирования частоты вращения, используется для приема команд с пульта 8 управления выработки уставок для контура регулирования скорости, команд, задающих коэффициент деления для делителя 3 частоты и величину или частоту выхода генератора 6, опроса и обработки информации с датчиков 7 состояния ДВС, например датчиков деления и температур масла и наддувочного воздуха, параметров теплоносителей, окружающей среды и т. п. и выработки управляющих воздействий на исполнительные механизмы 10 (например, управление мощностью потребителей, управление системой охлаждения и т. п)..

При работе микропроцессорного блока синхронно с фазами рабочего процесса ДВС предлагаемый способ позволяет избавиться от влияния крутильных колебаний в любом диапазоне частот вращения без применения специальных устройств и повысить динамические свойства системы. Задание микропроцессорным блоком коэффициента деления делителя 3 частоты позволяет поддерживать в широком скоростном диапазоне период повторения съема информации большим, чем продолжительность выработки микропроцессорным блоком управляющего воздействия, что создает резерв времени для выполнения других программ автоматизации.

Измерение периода вращения коленчатого вала позволяет получить высокую статическую точность системы.

Формула изобретения

1. Способ автоматического регулирования частоты вращения вала двигателя внут1474307

Составитель А. Золотов

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 1863/30 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 реннего сгорания, при котором измеряют регулируемую величину в дискретные моменты времени, сравнивают ее с заданной, по результатам сравнения вырабатывают управляющее воздействие и передают управляющее воздействие на орган дозирования подачи топлива с изменением на величину статического коэффициента передачи, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и повышения надежности, вырабатывают импульсы через равные углы поворота вала двигателя, измеряют промежутки времени между импульсами и в качестве регулируемой величины используют измеренные промежутки времени и коэффициент передачи изменяют в соответствии с измеренным значением промежутка времени между импульсами.

2. Устройство дл я а втом атическ о го ре гулирования частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания, содержащее дискретный датчик угла поворота коленчатого вала и датчики параметров двигателя, выходы датчиков связаны с микропроцессорным блоком управления, снабженным сигнальными входами по числу датчиков и входом управления, подключенным к выходу пульта управления, а выход микропроцессорного блока связан с исполнительным механизмом, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, устройство дополнительно снабжено импульсным элементом, делителем частоты, снабженным информационным и управляющим входами, фиксирующим элементом, интегратором, выполненным с информационным и управляющим входами, генератором с унравляющим входом и первым и вторым буферными элементами, каждый из которых

10 выполнен с двумя входами, причем выход датчика угла положения коленчатого вала подключен к первому входу первого буферного элемента и информационному входу делителя частоты, выход последего связан с первым входом второго буферного элемента, входом микропроцессорного блока, а через импульсный элемент — с информационным входом интегратора, выход которого подключен к входу микропроцессорного блока, фиксирующий элемент установлен в ли20 нии между микропроцессорным блоком и исполнительным механизмом, а выход фиксирующего элемента подключен к вторым входам первого и второго буферных элементов, выходы которых связаны с управляющими входами делителя частоты и генератора соответственно, а выход последнего подключен к управляющему входу интегратора,