Способ управления тракторной моторно-трансмиссионной установкой

 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в электронных системах автоматического управления . Цель изобретения - улучшение экономических показателей двигателей. При работе двигателя с управлением от микроЭВМ и электронного регулятора частоты вращения задают постоянные величины мощностей. Необходимую частоту вращения определяют делением задания на фактический момент. При этом по заранее экспериментально определенным характеристикам устанавливают связь наддува, цикловой подачи и частоты вращения 4 ил. ts: СП ю 05 ОО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1257263

cSn 4 F 02 0 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф(, Г Q ". w n rg c

} „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЫИ(зд . (21) 3808947/25-06 (22) 31. 10.84 (46) 15.09.86. Бюл. № 34 (71) Коломенский филиал Всесоюзного заочного политехнического института (72} Ф. И. Пинский, Н. Х. Мяльдзин, В. К. Дутиков и К. М. Резвов (53) 621.436.001 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 90460, кл. F 02 D 1/00, 1949. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРАКТОРНОй МОТОРНО-ТРАНСМИССИОННОЙ

УСТАНОВКОЛ (57) Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в электронных системах автоматического управления. Цель изобретения — улучшение экономических показателей двигателей. При работе двигателя с управлением от микроЭВМ и электронного регулятора частоты вращения задают постоянные величины мощностей.

Необходимую частоту вращения определяют делением задания на фактический момент.

При этом по заранее экспериментально определенным характеристикам устанавливают связь наддува, цикловой подачи и частоты вращения 4 ил.!

2572бЗ

Изобретение относится к области управления тракторной моторно-трансмиссионной установкой, в частности к управлению двигателем постоянной мощности.

Цель изобретения — улучшение экономичЕСКИХ ПОКаЗатЕЛЕй VOTOPHO-тРаНСМИССИОНной установки с электронным управлением при работе в режиме постоянной мощности за счет более высокого качества регулироВания мо1цности, которое обеспечивается реализацией строго гиперболической зависимости цикловой подачи от частоты вращения и 1оддержанием оптимального соотношения наддува и величины цикловой подачи топлива.

На фиг. i изображена функциональная схема системы управления, действующей по предлыг3емом способу; н3 фиг. 2 — — график заданиЯ УРОВней мощности Хз, ., и, В функции Времени; на фиг. 3 -- зависимость частогы О; вращения от величины электрического сигнала U на выходе регулятора частоты Вра1цения; на фиг. 4 — - зависимость сигнала от действительного крутящего момента М.

Заданное значение мощности N,ах в виде электрического сигнала подается на вход делителя и является делимым, на второй вход .1елителя подается электрический сигнал Ц с Выхода электронного регулятора 2 частоты вращения, воздействующий на топливную аппаратуру 3 и определяющий величину цикловой подачи и крутящий момент.

Этот сигнал является делителем.

Час1нос от деления — заданное значение частоты вра1цения — — с выхода делителя подастся на вход электронного регуляторы частоты Вращения, на второй вход электронного регулятора частоты Вращения подается cnl иал 1д С Датчика чаетОты Вращения нала 4 двигателя. На выходе электрон ного регулятора частоты вращения формируется электрический сигнал !,„определяю1ций величину цикловой подачи и воздейст вуюший на топливную аппаратуру и на устройство. регулирующее наддув дзигателя 5.

Входными параметрами для дизеля 6 являются цикловая подача то11лива, определяющая крутя1ций момент и давления наддувы

Г!Остынлен1гая цель достигается тем, что за I 2 HI! C В CH СТСМ у 11 11p38 IВНИЯ ВВОЗ ИТСЯ В виде заданных значений мощности М двиГа ТЕ. I Я, ПРИ ЭТОМ 52, Iа111НЫЕ ЗН 2ЧЕН И и Ч 3СТОты лы,аа ВРышениЯ дьигытелЯ опРеде,1ЯютсЯ в системе у11равления деление I заданной

MOI,HOCI H Х,ад Н3 ВЕЛИЧИНУ ДЕНС 1 BHTE IbHOCI) крутяп его мо vlEHT2 1Ч,р, который, как и цикловая подача, Определяется э.ц ктрическим сигналом н3 выхо;1е электронного автоматического регуляторы частоты Вращения U, по формуле

М„,, = к!.1„, где к — — коэффи1гиент пропорциональности

Заданное значение частоты вращения определяется по формуле о с ор а величина наддува устанавливается в функ циональной зависимости также от величины электрического сигнала на выходе электронного автоматического регулято эа частоты вращения U< и определяется по форy1гле

võ !(!-!я)

Вид функциональной зависимости устанавливается экспериментально при разработ ке двигателя.

При постоянно заданной мощности любое изменение крутящего момента на валу двигателя или цикловой подачи топлива вызывает изменение заданной частоты вращения по гиперболическому закону. Одновременно с изменением цикловой подачи меня. ется наддув, что позволяет обеспечивать для каждого нагрузочного режима оптимальное

2О сочетание параметров подачи топлива и воздушного заряда и что позволяет улучшить показатели качества регулирования в переходных режимах такие как время переходного процесса, величина перерегулироваg5 ния.

Для аккумуляторных систем топливоподачи цикловая подача является функцией двух параметров продолжительности

Впрыскивания и давления топлива В аккумуляторе. При постоянном давлении топЗО лива цикловая подача пропорциональна продолжительности впрыскивания, которая в электронных системах управления определяется электрическим сигналом на выходе регулятора частоты вращения !!г. Так как крутящий момент М определяется цикловой подачей, т.е. продолжительностью впрыскиВания, следовательно, он пропорционален электрическому сигналу на выходе регулятора частоты вращения М =ко.

В предлагаемом способе заданное зналО чение частоты вращения определяется пу;-ем деления заданной мощности на величину действительного крутящего момента, в качестве которого используется электрический сигнал с выхода регулятора частоты вращения, т.е.

6) =— азах

КИуу

Рассмотрим работу устройства, реализующего предлагаемый способ управления, пользуясь графическими зависимостями, свя1»1vающими между собой заданнук> мощность N,, частоту м вращения, электри1еский сигнал на выходе регулятора частоты вращения UI и крутящий момент М.

Предположим, что задается три уровня мощности, N„N и N причем Хз) N„>N,. В

55 зависимости от времени это выражается графиком, изображенным на фиг. 2.

Каждому значению мощности соответствует своя гипербола, связывающая между со1257263 бой частоту я вращения и величину электрического сигнала на выходе регулятора частоты вращения Uq

Ф = Тд

Эти зависимости представлены на фиг. 3.

На фиг. 4 представлена зависимость Uq от действительного крутящего момента М.

Величина электрического сигнала на выходе регулятора частоты вращения ограничена минимальным и максимальным значеHHHMH 4>вил и Up a.

1О

Предположим, что в процессе работы момент нагрузки изменился от значения М до значения 1V4, причем Ма- М,. При этом значение электрического сигнала на выходе регулятора изменится и примет значение

Ups>Up . На семействе гипербол фиг. 2 по гиперболе, соответствующей одному из заданных значений мощности N,, Х„или N, определится требуемая величина частоты я вращения. Возможные значения сз лежат в области, ограниченной зависимостями =ы „и о =с4„;„

Если величина частоты вращения, найденная по гиперболической зависимости, например, соответству ющей N, окажется меньше минимально допустимой,г, то оператор перемещением педали или контроллера установит но ое значение мощности

N > N, и при этом установится автоматически новое значение частоты вращения.

Электронный регулятор частоты вращения и делитель могут быть реализованы в управляющей микроЭВМ, выполняющей наряду с функцией регулирования частоты вращения и мощности и другие функции, связанные с работой трактора, причем применение микроЭВМ позволяет унифицировать системы управления различных типов двигателей работающих в режиме постоянной мощности, где переход от системы управления одного типа двигателя к системе управления другого типа двигателя сводится к программному изменению коэффициента пропорциональ- 4р ности К и введению новой функциональной зависимости Р» =Г(Ур).

Предлагаемый способ управления тракторной моторно-трансмиссионной установкой улучшает экономические показатели моторно-трансмиссионной установки за счет 45 более высокого качества регулирования мощности, которое обеспечивается реализацией строго гиперболической зависимости цикловой подачи топлива от частоты вращения и поддержанием оптимального соотношения наддува и величины цикловой подачи в переходных и установившихся режимах работы.

Применение микроЭВМ для регулирования частоты вращения и мощности по предлагаемому способу позволяет унифицировать системы управления различных типов двигателей, работающих в режиме постоянной мощности.

Формула изобретения

Способ управления тракторной моторно-трансмиссионной установкой, заключающийся в определении действительного крутящего момента и установлении величины наддува, осуществляемый с помощью микроЭВМ при установлении электронным автоматическим регулятором заданных значений частоты вращения двигателя, путем введения задания в систему управления и изменения электрических сигналов, управляющих цикловой подачей топлива, отличаюи ийся тем, что, с целью улучшения экономических показателей моторно-трнасмиссионной установки при работе в режиме постоянной мощности, задание в систему управления вводится в виде заданных значений мощности двигателя, а заданные значения частоты вращения двигателя определяются в системе управления делением заданных значений мощности на величину действительного крутящего момента, в качестве которого используется значение электрического сигнала с выхода электронного автоматического регулятора частоты вращения, определяющего величину цикловой подачи топлива в данный момент времени, а величину наддува устанавливают в зависимости от электрического сигнала на выходе электронного автоматического регулятора частоты вращения, определяющего цикловую подачу топлива в соответствии с определенной экспериментально для каждого типа двигателя зависимостью величины наддува от величины цикловой подачи.

1257263

Уртсп 1 Vp r 7 Upb 3 Up, д Ор (Риг 3

Щиг 2 PmcN

Ирц

Фп л

Составитель Н. Патрахальпев

Редактор А. Ревин Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 4895/29 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4