Устройство управления двигателем внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02D41/02 F02D17/02 

1

(21)4205243/25-06

(22)04.03.87

(46) 23.08.89. Бюл. 31

(71)Ульяновский политехнический институт

(72)A.M. Казаков, И.Ф. Дьяков и А.Р. Какутин

(53)621.43-055(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 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

. Т1 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 rfocлeдoвaтeльнoe подключение секций двигателя к общему валу и их отключение. При увеличении нагрузки последовательно подключаются вторая и третья секции двигателя. Принцип построения схемы позволяет создавать устройства управления двигателем с произвольным количеством

секций. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

СЛ

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.

И и

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

Цель изобретения - расширение диапазона и увеличение дискретности регулирования мощности двигателя,

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства управления двигателем, имеющим три секции; на фиг. 2 - схема блока управления; на фиг. 3 - кинематическая схема двигателя с тремн секциями.

Устройство управления двигателем содержит датчики 1-3 нагрузки, пороговые элементы 4-6, преобразователи 7-9 типа напряжение - частота, свя- зан1гые соответственно с датчиками 1- 3 нагрузки, счетчики 10-12 наработки, элемент ЬШИ 13 и блок 14 управления. При необходимости регистрации времени наработки двигателя к устройству управления через ключ 15 мо- жет 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 ИЛЯ 13 через к.пюч 15 подсоединен счетчик 16. Управляю- щие входы блока 14 управления через пороговые элементы 4-6 связаны с датчиками 1-3 нагрузки, а выходы блока 14 управления через усилители 17- 19 связаны с приводами 20-22 муфт включения секций двигателя.

Блок 14 управления может быть реализован в виде, счетчика-делителя, собранного на триггерах 23 и 24 и программируемого запоминающего эле- мента 25, один из входов которого через счетчик-делитель связан с выходом элемента ИЛИ 13, а остальные три входа подключены через rtoporo- вые элементы 4-6 к датчикам 1-3 на- грузки. Выходы элемента 25 через усилители 17-19 связаны с приводами 20- 22 муфт включения секций двигателя.

Алгоритм работы блока 14 управления поясняется таблицей, где гткатл- но соответствие каждого адреса, который формируется с помощью пороговых элементов 4-6 и счетчика-целителя, 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 которых жестко связаны с влапми шестерен 32 и 33. Шестерни 32 и 33 могут бмть вы- полнетл в виде махоьиков. Шестерни 32 и 33 с помощью шестерен 34 и 35, жестко соединеннь х с валом 36, кинематически связаны ме)1сцу собой.с образованием механизма передачи крутящего момента.

Механизм газораспределения (не показан) вьшолнендля каладой секции отдельнс.

Устройство управления двигателем внутреннего сгорания работает следующим образом.

При включении устройства управления счетчики 10-12 наработки и счетчик-делитель блока 14 управления ус- танкяливаются в нулевое состояние. Если в этот момент на выходе пороговых элементов 4-6 также нулевой сигнал, то на адресн1,х входах элемента

25устанавливается цифровой код ОрПОО. По этому адресу записан код 00, следовательно, на первом (по порядку) выходе блока 14 управления появляется управляющее напряжение, под действием которого срабатывает

.привод 20 гтерзой муфты. Первая часть

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

В период работы первой секции двигателя на выходе датчика 1 нагрузки появляется напряжение, уровень которого пропорционален мощности, разви- паемой этой секцией. Напряжение, преобразованное в импульсную последовательность в преобразователе 7, поступает на вход счетчика Ш наработки. Счетчик 10 HapatJOTKH вьпюлнен с ко- )ициент(м деления К, зависящим от ресурса двигате-1я и выбираемым из условия обеспечения равномерного износа (счетчики 11 и 12 также выполнены с соответс гвуюшцмп коэффициентами деления). После заполнения счет-- чика 10 нараб лтки формируюцц1Йся на его выходе импульс через элемент ИЛИ 13 изменяет состояние счетчика-делителя блока 14 упраи.аенип. Тем самым

ил Hx(i;u элемента 25 блока 14 управления устанаиливается цифровой код 00001. Изменение кода на входе элемента 25 вызывает изме}1енне состояния на его выходах: на первом но гюря7;ку выходе управляющее напряжение исчезает и п(зявляется управляющее напряжение на втором вхиде.

Изменение состояния выходов элемента 25 бл(5ка 1 управления вызывает размыкание частей 26 и 29 первой муфты и отключение первой секции от механизма передачи крутящего момента. Появление управляющего напряжения на втором выходе бло1са 14 управления вызывает срабатывание привода 21 второй муфты и замыкание ее частей 27 и 30. Отключение второй секции двигателя в случае запс лнения счетчика 1 1 наработки и вк; юче11ие третьей сек1;ии происходит аналогично.

Таким обратом, при нагрузке на лвигатель меньшей или равной третьей части от номинальной происходит автоматическое переключение муфт и последовательное подключение и отключение секций двигателя. Переключение секций двигателя происходит по мере заполнения счетчиков 10-12 наработки, которые после отключения соответст- в тощей секции обнуляют-ся.

При увеличении нагрузки на двигатель более трети от номинальной срабатывает пороговый элемент 4 (если

10

ции устройства управления двигателем с произвольным количеством секций.

В случае необходимости учета обще го времени наработки импульсы переключения с выхода элемента ИЛИ 13 по дают через электронный ключ 13 на счетчик 16, тем самым создается возможность автоматического определения ресурса двигателя.

Формула изобретения

20 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 пуфт включения секций двигателя, отличающееся тем, что,, с целью расщирения диапазона и увеличения дискретности регулирования мощ

3Q нпсти двигателя, устройство снабжено счетчиками наработки и пороговыми элементами, а элемент HlHi выполнен с числом входов, равным числу секций двигателя, причем каждый датчик нагрузки с преобразователем через один

в этот момент работает первая секция), счетчик наработки подключен к одному на его выходе появляется напряжение входу элемента ИЛИ, выход элемента

уровня логической единиц,, что приводит к изменению иифрово1Ч1 кода на входах элемента 25 и соответствующее изменение состояния его выходов. В соответствии с программированием элемента 25 к механизму передачи крутя-

|щего момента подключаются две сек- . При дальнейшем увеличении нагрузки срабатывает, например, пороговый элемент 5 и в соответствии с изменившимся кодом на входах элемента 25 срабатывает привод 22 третьей МУФТЫ,осуществляя подключение третьей секции к механизму не-ре.цачи крутяще. Г о момента.

Принцип построения схемы устройства управления, :1а.,1й в устройство, позволяет р(мии1ь члдату реализа

ции устройства управления двигателем с произвольным количеством секций.

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

Формула изобретения

через усилители связаны с-приводами пуфт включения секций двигателя, отличающееся тем, что,, с целью расщирения диапазона и увеличения дискретности регулирования мощнпсти двигателя, устройство снабжено счетчиками наработки и пороговыми элементами, а элемент HlHi выполнен с числом входов, равным числу секций двигателя, причем каждый датчик нагрузки с преобразователем через один

0

5

0

И-ПИ 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.

Приме чание.

I - логическое состояние; пороговых устройств; 11 - состояние счетчика дешифратора управления; III - состояние выхода деш1фратора управления (ПЗУ); IV - срабатывающая муфта.

7-:

к/ „х