Устройство для регулирования частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F02D41/16 

Изобретение относится к двига- телестроению и позволяет повысить качество регулирования частоты вращения вала двигателя. Датчик 1 частоты вращения вала и генератор 2 импульсов подключены к блоку (Б) 5 синхронизации, а формирователь 3 адреса с тремя входами - к Б 4 памяти. Второй выход Б 5 подключен к Б 6 задержки командных триггеров (Т) 10 и 9 через решающий Т 8, первый выход которого подключен к третьему входу решающего Т 7. Первый выход Б 5 подключен к счетчику 11 импульсов, выходы которого подключены к второму входу Б 4 и первому входу Т 7 и второму входу Б 6. Второй выход Б 6 подключен к второму входу т 7, второй выход которого подключен к второму входу Б 5. Входы Т 9 подключены к выходу Т 7 и входу Б 4, а выходы Т 9 и 10 подключены к входам дифференциального усилителя 12. При переполнении счетчика к адресу Б 4 добавляется единица. В результате этого Т 8 и счетчик переписываются с нечетного адреса памяти коэффициента деления, соответствующего наибольшему разрешенному периоду - правой границе нечувствительности. Так как после первого переполнения счетчика Т 8 оказывается опрокинутым, новое состояние Т 8 пропускает второй сигнал переполнения счетчика на Т 7, устанавливающий его в состояние, запрещающее, счет. 2 ил. с в сл

риг.1

Изобретение относится к двигатепе- строению, в частности к автоматическому управлению двигателями внутреннего сгорания, и может быть испол ьзо- с вано для регулирования частоты вращения вала дизеля.

Цель изобретения - повышение качества регулирования.

-На фиг.1 представлено устройство JQ Иа фиг.2 - блок синхронизации.

Устройство содержит датчик 1 частоты вращения вала дизеля, вьтол- «енный в виде обмотки с сердечником и пикового детектора, установленный 15 над зубчатым венцом маховика, генератор 2 импульсов, формирователь 3 адреса с тремя входами для подключения к датчикам параметров дизеля, блок 4 ;памяти с тремя входами, блок 5 син- 20 хронизации счетырьмя входами и двумя выходами, блок 6 задержки с двумя входами, первый решающий триггер 7 с тремя входами и двумя выходами, второй решающий триггер 8 с двумя выхо- 25 дами, первьй и второй командные триггеры 9 и 10, каждый из которых снабжен двумя входами, счетчик 11 импульсов с тремя входами и двумя выходами, дифференциальньш усилитель о 12, выходы которого подключены к двигателю 13 привода 14 рейки топливного насоса.

Выход датчика 1 связан с первым входом блока 5, второй вход которого ,5 подключен к выходу генератора 2, третий его вход подключен к второму выходу триггера 7. Первый выход блока 5 подключен к первому- входу счетчика 11, а второй выход блока 5 связан о с первыми входами блока 6, .триггеров 10 и 9 и третьим входом блока 4. Второй вход последнего подключен к выходу формирователя 3 адреса, а его выход связан с вторым входом счетчи- д ка 11, выход которого подключен к первому входу блока 4 и первому вхо- ду триггера 7 и второму входу блока 6,

Выход блока 6 связан с входом триггера 8, четвертым входом блока 5, третьим входом счетчика 11 и вторым входом триггера 7, а первьш выход триггера 7 подключен к второму входу триггера 9. Первый выход триггера 8 подключен к второму входу триггера 10, а второй вь1ход триггера 8 связан с третьим входом триггера 7. Выходы триггеров 9 и 10 связаны с входами дифференн 1ального усшштеля 12.

Блок 5 синхронизации вьсголнен в виде RS-триггера 15 и первого и второго элементов И-НЕ 16 и 17, снабженных тремя входами. Первые входы элементов И-НЕ 16 и 17 совмещены, с вторым входом блока 5, первьй вход которого совмещен с входом S-триггера 15. Вторые входы .элементов 16 и 17 подключены к инверсному выходу триггера. Третий вход блока 5 совмещен с третьим второго элемента 17 а четвертьй вход блока 5 - с третьим входом первого элемента 16. Первьй и второй выходы блока 5 совмещены с выходами элементов 17 и 16 соответственно. ,

Устройство работает следующим образом.

Установка на необходимый скоростной режим дизеля осуществляется путем задания соответствующей опорной частоты fцсг генератора 2. При этом коррекция частоты вращения коленчатого ваша дизеля в зависимости от других параметров дизеля, например, температуры входящего воздуха t,, давления наддувочного воздуха Р , температуры жидкости в системе охлаждения, осуществляется автоматически с помощью формирователя 3 адреса к блока 4 памяти.

Импульсы с периодом следования Т от датчика 1 поступают на первьй вход блока 5 синхронизации. Импульс от датчика 1 устанавливает инверс- ньй выход триггера 15 блока 5 синхронизации в состояние О и запирает серию импульсов, поступающую на второй вход блока 5 от генератора 2 частоты.

На первом и втором вьтходах блока

5появляются сигналы. При этом счетчик 11 устанавливается в О и подготавливается к началу счета. Сигнал с первого выхода блока 5 через блок

6задержки поступает на установочный вход счетчика 11 и на вхорГ решающего триггера 8. При этом в счетчик Н переписывается из блока 4 памяти коэффициент деления N0, соответствующий наименьшему разрешенному периоду вращения Т1 при заданном скоростном режиме и состоянии параметров дизеля и происходит запуск счета счетчика 11. Решающий триггер 8 устанавливается

в состояние 1, а решающий триггер

7- в состояние О. При этом переписывается информация с решающих

триггеров 8 и 7 на командные триггеры 10 и 9 соответственно.

При переполнении счетчика 11 к адресу блока 4 памяти добавляется еди- ница. Сигналом переполнения счетчика i1 через блок 6 задержки сбрасывается в О решающий триггер 8 и в счетчик 11 переписьшается с нечетного адреса памяти коэффициент деления N1, соответствующий наибольшему разрешенному периоду Т2 - правой границе зоны нечувствительности.

Поскольку после первого переполнения счетчика; 11 триггер 8 оказы-

вается в состоянии О (опрокину- тьм), «овое состояние этого триггера пропускает второй сигнал переполнения счетчика 11 на триггер 7, устанавливающий его в состояние 1 и запрещающий дальнейший счет.

Рассмотрим три частных случая работы устройства на какой-либо выбранной частоте вращения . .данной зоне нечувствительности &Т Т2-Т1. Предположим, что частота вращения коленчатого вала вьппе заданной, т.е. период следования импульсов цикла Т Т Т1. В данном случае с выхода счетчика 11 не поступают сигналы о его переполнении и решаницие триггеры 8 и 7 сохраняют свои начальные состояния 1 и О, которые передаются командным триггерам 10 и 9. При этом на выходе триггера 10 - сигнал логической 1, а на выходе триггера 9 - сигнал логического О, что обуславливает команду на двигатель 1-3, соответствующую, уменьшению цикловой подачи топлива.

Если частота вращения коленчатого вала соответствует периоду Т Т , находящемуся внутри зоны нечувствительности, т.е. , то до прихода следующего импульса от датчика частоты решающий триггер 8 установлен в состояние О первым сигналом переполнения счетчика и командны триггеры 10 и 9 принимают нулевые значения, обуславливая остановку исполнительного двигателя 13 и привода 14 топливодозатора, что соответствует постоянной подаче топлива лЬр О при нахождении частоты вращения в пределах зоны нечувствительности.

Величины зоны нечувствительности Т2-Т1 для различных скоростных режимов дизеля задаются в виде кодов N1

и хранятся по нечетным адресам блока 4 памяти попарно с кодами NG, -адаго- щими контролируемые частоты врагде а1л и хра 1ящимися по четным адресам.

В случае, когда- частотг вращения коленчатого вала снижается настолько что период Т Тр, становится меньше Т2, первый сигнал переполнения счетчика 11 устанавливает решающий триггер 8 в состояние О, а второй сигнал переполнения счетчика устанавливает решающий триггер 7 в состояние 1, после чего импульс датчика час

тоты вращения переписывает состояния решающих триггеров 8 и 7 на командные триггеры 14-и 15. При этом на выходе триггера 10 появляется сигнал логического О, а на выходе триггера 9 - сигнал логической 1, обуславливающие действия двигателя 13 и привода 14 топливодозатора в направлении увеличения подачи топлива.

Формула изобретения

0

Устройство для регулирования частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик частоты вращения, выход которого связан с входом блока задержки, генератор импульсов, связанньп с ним счетчик импульсов с двумя входами, блок памяти, первый решающий и первый ко5 мандньш триггеры, каждый из которых снабжен двумя входами, причем второй вход счетчика импульсов подключен к выходу блока памяти, а выход счетчика связан с входом блока памяти и

0 первым входом первого решающего триггера, второй вход которого подключен к выходу блока задержки, а выход первого решающего триггера связан с вто- рьм входом первого командного тригге5 ра, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения качества регулирования, устройство дополнительно содержит второй решаюсщй триггер с двумя выходами и одним входом и второй командньш триггер с двумя входами и одним выходом, дифференциальньп усилитель, блок синхронизации, выполненный с четырьмя входами и двумя выходами, и формирователь адреса,снабженный входами по числу датчиков параметров двигателя, блок памяти снабжен вторым и третьим входами, счетчик импульсов третьим входом, блок задержки - вторым входом, а первый

0

5

р€ шающий триггер - вторым выходом и третьим входом, причем первый вход блока синхронизации подключен к выходу датчика частоты вращения, второй его вход подключен к выходу генератора импульсов, третий его вход связан с вторым выходом первого ре- шйклцего триггера, первый выход синхронизации подключен к первому входу счетчика импульсов, выход которого подключен к второму входу блока задержки, второй выход блока синхронизации связан с третьим входом блока памяти и первыми входами первого

+5в.

Г

R D С

15

ДА/ 0X0

9

ffifO

0

5

и второго .командных триггеров, выходы последних связаны с входами дифференциального усилителя, выход формирователя адреса подключен к второму входу блока памяти, выход блока задержки дополнительно подключен к четвертому входу блока синхронизации, третьему входу счетчика импульсов и входу второго решающего триггера, первьй выход которого подключен к второму входу второго командного триггера, а второй вьтход второго решающего триггера связан с третьим входом первого решакицего триггера.

Ч-й Bxoff

W

2-й вы)(од

Г7

1-й BfixoS