Устройство управления двигателем внутреннего сгорания
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
