Устройство управления двигателем внутреннего сгорания

Устройство управления двигателем внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет расширить диапазон и увеличить дискретность регулирования мощности двигателя. Устройство содержит датчики 1-3 нагрузки, пороговые элементы 4-6, преобразователи 7-9 типа напряжение - частота, счетчики 10-12 наработки, элемент 13 ИЛИ и блок 14 управления. При необходимости регистрации времени наработки двигателя к устройству управления через ключ 15 м.б. подключен счетчик 16. Выходы блока 14 через усилители 17-19 связаны с приводами 20-22 муфт включения секций двигателя. При нагрузке на двигатель, меньшей или равной третьей части от номинальной, происходит автоматическое переключение и последовательное подключение секций двигателя к общему валу и их отключение. При увеличении нагрузки последовательно подключаются вторая и третья секции двигателя. Принцип построения схемы позволяет создать устройства управления двигателем с произвольным количеством секций. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

союз сОВЕтсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН дц4 F02D41 02 1702

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4205243/25-06 (22) 04.03.87 (46) 23.08.89. Бюл. И 31

l,71) Ульяновский политехнический институт (72) А.М. Казаков, И.Ф. Дьяков и А.P. Какутин (53) 621.43-055(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1370273, кл. F 02 D 17/02, 1986. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет расширить диапазон и увеличить дискретность регулирования мощности двигателя.Устройство содержит датчики 1-3 нагрузки, пороговые элементы 4-6, преобразователи 7-9 типа напряжение — частота, счетчики 10-12 наработки, элемент

„„SU„„! 502867 А1

13 ИЛИ и блок 14 управления. При необходимости регистрации времени наработки двигателя к устройству управления через ключ 15 м.б. подключен счетчик 16. Выходы блока 14 через усилители 17-19 связаны с приводами

20-22 муфт включения секций двигателя. При нагрузке на двигатель, меньшей или равной третьей части от номинальной, происходит автоматическое переключение и г1оследовательное подключение секций двигателя к общему валу и нх отключение. При увеличении нагрузки последовательно подключаются вторая и третья секции двигателя.

Принцип построения схемы позволяет создавать устройства управления двигателем с произвольным количеством секций. 1 э.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

1502867

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в качестве автономного управляющего устройства на транспорт5 ных средствах, оснащенных двигателями внутреннего сгорания.

Цель изобретения — расширение диапазона и увеличение дискретности регулирования мощности двигателя. 1О

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства управления двигателем, имеющим три секции; на фиг. 2 схема блока yi.равления; на фиг. 3— кинематическая схема двигателя с тре- 15 ми секциями.

Устройство управления двигателем содержит датчики 1-3 нагрузки, пороговые элементы 4 — 6, преобразователи

7-9 типа напряжение — частота, свя- 20 зан гые соответственно с датчиками 1—

3 нагрузки, счетчики 10-12 наработки, элемент ИЛИ 13 и блок 14 управления. При необходимости регистрации времени наработки двигателя к устройству управления через ключ 15 может быть подсоединен счетчик 16, например, электромеханического типа.

Датчики 1-3 нагрузки с преобразователями 7-9 через счетчики 10-12 наработки связаны с входами элемента

ИЛИ 13, выход которого связан с переключающим входом блока 14 управления.

К выходу элемента ИЛИ 13 через ключ

15 подсоединен счетчик 16. Управляющие входы блока 14 управления через пороговые элементы 4-6 связаны с датчиками 1-3 нагрузки, а выходы блока 14 управления через усилители 1719 связаны с приводами 20-22 муфт 40 включения секций двигателя.

Блок 14 управления может быть роалиэован в виде счетчика-делителя, собранного на триггерах 23 и 24 и программируемого запоминающего эле- 45 мента 25, один нз входов которого через счетчи.-:-делитель связан с выходом элемента ИЛИ 13, а остальные три входа подключены через Пороговые элементы 4-6 к датчикам 1-3 «а—

50 груэки. Выходы элемента 25 через усилители 17-19 связаны с приводами 20-.

22 муфт включения секций двигателя.

Алгоритм работы блока 14 управления поясняется таблицей, где покаэаг но соответствие каждого адреса, который формируется с помощью пороговых элементов 4-6 и счетчика-qeëèãåля, собранного на триггерах 23 и 24, каждой цифровой комбинации на выходах элемента 25.

Двигатель состоит из отдельных секций, кинематически связанных с первыми частями 26-28 муфт включения (фиг. 4), вторые части 29-31 к .торых жест :о связаны с валами шестерен 32 и 33. Шестерни 32 и 33 могут быть выполнены в виде MBxooHKQB Шестерни

32 и 33 с помощью шестерен 34 и 35, жестко соединенных с валом 36, кинематически свчзаны между собой.с образовапием механизма передачи крутящегo MoMeнта.

Иеханизм газораспределения (не пока— зан) выполнендля каждой секции отдельно. Устройство управления двигателем внутреннего сгорания работает следую-. щим образом.

При включении устройства управления счетчики 10-12 наработки и счет-! чик-делитель блока 14 управления устан;,вливаются в нулевое состояние.

Если в этот моменг на выходе lioporoвых элементов 4-6 также нулевой сигнал, то на адресных входах элемента

25 устанавливается цифровой код

00000. По этому адресу записан код

;00, следовательно, на первом (по порядку) выходе блока 14 управления

1появляется управляющее напряжение, по„ действием которого срабатывает ,привод 20 первой муфты. Первая часть

26 муфты включения соединяется с второй ее частью 29 и коленчатый вал первой секции двигателя подключается к механизму передачи крутящего момента, состоящему из ш стерен 32-35 и вала 36.

В период работы первой секции двигателя на выходе датчика 1 нагрузки появ,ляется напряжение, уровень которого пропорционален мощности, развиваемой этой секцией. Напряжение, преобразованное в импульсную последовательность в преобразователе 7, посту-пает на вход счетчика 10 наработки.

Счетчик 10 наработки выполнен с коэффициентом деления К, зависящим от ресурса двигать п1 и выбираемым из ус.говия обеспечения равномерного износа (счетчики 11 и 12 также выполнены с соответг гвующимп коэффициен=ами деления). После заполнения счетчика 10 наработки формирующийся на его выходе импульс через элемент ИЛИ

13 изменяет состояние счетчика-делителя блока 14 управления. Тем самым

5 150 на «хо;гс >деме«та 25 б»ока 14 управленин устанавливается цифровой код

00001. Изменение кода на входе элемента 25 вызывает и>менение состояния на его выходах: на первом по порядку

«ыходе управляющее напряжение исчезает и появляется упр «>l÷þùåå напряжение на втором входе.

Изменение состояния выходов элемента 25 блока 1 i управления вызывает размыка«ие частей 26 и 29 первой муфты и отключение первой секции от

2867 ции устройства управления двигателем с произвольным количеством секций.

В случае необходимости учета обще5 го времени наработки импульсы переключения с выхода элемента ИЛИ 13 подают через электронный ключ 15 на счетчик 16, тем самым создается воэможносгь автоматического определения ресурса двигателя.

Формула и э о б р е т е н и я механизма передачи крутящего момента.

Появление у«р >вляющего напряжения на втором выходе блока 14 ;правления вызывает срабатывание привода 21 второй муфты и замыкание ее частей 27 и 30. Отключение в>орой секции двигателя в случае зап лнения счетчика 11

Hûðàl>îòêH и вк> ючение третьей секции проис ходит анлло; ично.

Таким образом, при «агрузке на двигатель меньшей или равной третьей части от номинальнои происходит автома1ическое переключение муфт и последовательное подклк>чение и отключение секций двигателя. Переключение секций двигателя происходит по мере запслнения счетчиков 10-12 наработки, которые после отключения соответствующей секции г бнуляются.

При увеличении нагрузки на двигатель более трети от номинальной срабатывает пороговый элемент 4 (если в этот момент рабс тает первая секция), на его выходе появляется напряжение уровня логической единицы, что приводит к нзмененик> пифрового кода на входах элемента 25 и соответствующее изменение состояния его ««>ходов. В

1 соответствии с программированием элемента 25 к механизму передачи крутя щего момента подключаются две секции. При дальнеишем у«е.г>ичении нагрузки срабатывает, ««пример, пороговый элемент 5 и н соответствии с изменившимся кодом на входах элемента 25 срабатывает ири«од 22 третьей муфты,осуществляя подключение третьей секции к механизму передачи крутящего момента

Принцип построе«ия "хомы устройст—

«а управления, за>«ж.««llH в устройство, поз«олнет рс ши> ь >ада гу реализа1. Устройство управления двиг атепем внутреннего сгорания с отключаемыми секциями, содержащее датчики нагрузки с преобразователями, количество которых равно числу секций двигателя, блок управления с переклюэ(чающим и управляющим входами и выходами, количество которых равно числу секций двигателя, элемент ИЛИ и по меньшей мере один пороговый элемент„ причем выходы блока управления

25 через усилители связаны с-приводами

>1уфт включения секций двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью расширения диапазона и увеличения дискретности регулирования мощн >сти двигателя, устройство снабжено счетчиками наработки и пороговыми элементами, а элемент ИЛИ выполнен с числом входов, равным числу секций двигателя, причем каждый датчик нагрузки с преобразователем через один

35 счетчик наработки подключен к одному входу элемента ИЛИ, выход элемента

ИПИ связан с переключающим входом блока управления, каждый пороговый элемент подключен выходом к одному из управляющих входов блока управления, а входом — к одному из датчиков нагрузки.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления выполнен в виде программируемого запоминающего элемента и счетчика-делителя, вход которого связан с выходом элемента ИЛИ, а выход — с одним из входов программируемого запоминающего элемента, другие входы которого связаны с пороговыми элементами, а выходы через усилители связаны с приводами муфт сцепления.

1502RF 7

1 1

24 23

4 5 6

1 Вых. 2

М1 М2 МЗ

Вых. 3

Вых

Примечание.

I — логическое состонние: пороговых устройств; II — состояние счетчика дешифратора управления; III — состояние выхода дешифратора выправления (113У); IV — срабатывающая муфта.

Sn4 т

Составитель П. Мурашев редел,тор 1. Зайцева Техред Л.Олийпьпс Корректор И. Муска

Заказ 51167/47

Тираж 482

Подписное

ЬНИИПИ Государственного. комитета по и обоетениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбпн .т Пат=-нт", г. Ужгород, ул. Гагарина 101

BrapHHB

О 0 0 0

0 0 0

1 1 0 0

0 0 0 0

0 1 0 0

0 1 1 0

0 0 0 1

0 0

1 1 1 1

0

0

1

1

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1