Устройство для отключения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК F02D31/00 G05D13/04 

Изобретение относится к машинос строению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.. По основному авт.св. № 827824 известно устройство, содержащее формирователь управляющего сигнала, выход которого соединен через управляющее звено с исполнительным механизмом остановки ддигателя и с индикатором через отключатель, а вход подключен через компаратор к источнику опорного напряжения и к преобраа оватёлю входного сигнала через ,цепь управления, снабженную формирователем импульсов и звеном включения, связанным с датчиком частоты вращения коленчатого вала, причем устройство снабжено ге.нератором опорной частоты с двумя выходами, блоком управления с четырьмя выходами, включателем, первым и вторым ключами и первой и второй линиями задержки, причем первый и второй выходы генератора опорной частоты связаны через первый и второй ключи соответственно с включателем, последний подсоединен к цепи управления между звеном включения и формирова5 телем импульсов, блок-управления соединен первым выходом с управляющим звеном и отключателем и через первую линию задержки связан с звеном включения и вклю чателем и вторым выходом

10 с звеном включения и включателем и . подключен--;через вторую линию задержки к управляющему звену и отключателю, а третий и четвертый выходы блока соединены со вторым и первым ключами

5 соответственно l .

Сигнал с выхода датчика частоты вращения в виде напряжения синусо/идальной формы через звено включения поступает в формирователь импульсов,

где преобразуется в сигнал прямоугольной формы и далее поступает к преобразователю входного.сигнала частоты в напряжение. Затем полученное напряжение, пропорциональное частоте вращения коленчатого вала, с помощью компаратора сравнивается с напряжением источника опорного напряжения. При превышении напряжения на выходе преобразователя значения опорного напряжения на выходе компаратора появится сигнал, который через формирователь управляющего сигнала и управляющее звено включает исполнительный механизм остановки двигателя. Контроль исправности устройства осуществляется с помощью двух значений опорной частоты, соответствующих нижнему и верхнему значениям допуска максимальной частоты вращения двигателя, от генератора опорной частоты подается последовательно на -ВХОД формирователя импульсов через первый, второй ключи и включается по командам от блока управления. Если устройство исправно, то при подаче на его вход частот, соответствующих верхнему и нижнему значениям допуска максимальной частоты вращения, на вы-js

ходе формирователя образуется сигнал, который через отключатель подается на индикатор, сигнализирующий состояние схемы устройства. С целью исключения ложных срабатываний исполнительного механизма введены линии задержки, обеспечивающие подачу сигнала генератора опорной частоты через ключи отключения исполнительного механизма до подачи контрольного сигнала или обратно.

Однако при начальной частота вращения двигаагеля отличной от нуля форма поступающих сигналов от датчика сильно искажена, модулирована разными частотами, величина которых не только соизмерима с информативным, но и зачастую превосходит его. Эти сигналы помех, соизмеримые по амплитуде с информативным сигналом, совместно с последним поступают на вход формирователя импульсов, расцениваются как информативные и приводят к ложному срабатыванию исполнительного механизма и, соответственно, двигателя .

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Эта цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит полосовой фильтр высоких частот, дополнительный формирователь импульсов, дополнительный преобразователь входного сигнала, логический элемент ИЛИ и дополнительныи компаратор, звено включения снабжено дополнительным входом, а источник опорного напряжения снабжён дополнительным выходом, причем

выход датчика частоты вращения соединен с входом дополнительного формирователя импульсов через полосовой фильтр высоких частот, выход,,дополнительного формирователя импульсов соединен через дополнительный преобразователь входного сигнала с первым входом логического элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом преобразователя входного сигнала, выход логического элемента ИЛИ соединен с первым входом дополнительного компаратора, второй вход которого соединен с дополнительным выходом источника опорного напряжения и выход дополнительного компаратора подключен к дополнительному входу звена включения,

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит датчик .1 часзвено 2.1 включения с двумя управляемыми входами 2.2 и 2.3 подключен к формирователю 3 импульсов. Выход формирователя импульсов соединен с преобразователем 4 входного сигнала, а выход последнего - с первым входом 5.1 компаратора 5.2, другой вход которого 5.3 соединен с источником 6 опорного напряжения. Выход компаратора соединен с входом формирователя 7 управляющего сигнала, выход которого через отключатель 8.1 с входами 8.2 и 8.3 управления соединен со входом индикатора 9, а через звено 10.1 управления - с входом исполнительного механизма 11. Выход включателя 12.1 подсоединен к цепи управления между звеном включения и формирователем импульсов.

Каждый элемент 10.1 и 12.1 выполнен с двумя входами управления 10.2, 10.3 и 12.2, 12.3 соответственно. На вход включателя 12.1 подключены объединенные выходы первого и второго ключей 13 и 14, входы которых соединены соответственно с первым 15.1 и вторым 15.2 выходами генератора 15.3 опорной частоты. К управляющим входам 8.3 отключателя 8.1 и 10.2 управляющего звена 10.1 подключен первый выход 16.1 блока 16.2 управления который подключен также через первую линию 17 задержки к управляющим входам 2.3 и 12.2 звена 2.1 включения тоты вращения, выход которого через и включателя 12.1. Второй выход 16.3 блока 16.2 управления соединен с упра ляющими входами 2.2 и 12.3 звена 2.1 включения и включателя 12.1 и через втюрую линию 18 задержки - с управгтющими входами 8.2 и 10.3 отключателя 8.1 и звена 10.1 управления соот;вественно. Третий 16. и четвертый 16.5 выходы блока управления соединены с уп.равляющими входами второго и первого ключей 13 соответственно. Дополнительный полосовой фильтр 19 высоких частот соединен с датчиком 1 частоты вращения, выход дополнительного полосового фильтра 19 внешних частот соединен с входом дополнительного формирователя 20 импульсов, выход которого соединен с входом дополнительно го преобразователя 21 входного сигнала, выход дополнительного преобразо. вателя 21 соединен .через вход 22.2 с входо 1 логического элемента ИЛИ 22.1, другой вход 22.3 соединен с выходом преобразбвателя Ц входного сигнала, выход логического элемента ИЛИ 22.1 соединен через вход 23.2 с входом дополнительного компаратора 23.1, на второй вход 23.2 которых подключен дополнительный выход источника 6 опорного напряжения, выход дополнительного компаратора 23.1 соединен с третьим управляющим входом 2.4 звена 2.1 включения. Устройство работает следующим образом. Чacтoт ый сигнал от датчика 1 частоты вращения поступает в дополнительный полосовой фильтр 19 высоких частот, где происходит фильтрация высокой частоты, включая частоты, близ.т кие к частоте срабатывания устройства Выделенный информативный сигнал с выхода фильтра 19 поступает на вход дополнительного формирователя 20 импульсов, формируется в сигнал прямоугольной формы для дальнейшего преобразования частоты в напряжение дополнительным преобразователм 21 входного сигнала. Затем полученное напряжение пропорциональное частоте вращения коленчатого вала, через логический элемент ИЛИ 22.1 поступает на первый вход 23-2 дополнительного компаратора 23-1, сравнивается с напряжением источника 6 опорного напряжения. До определенного значения контролируемой частоты вращения величина напряжения на выходе дополнительного преобразователя 21 частоты в напряжение ниже величины опорного напряжения, вследствие чего на выходе дополнительного компаратора 23.1 образуется сигнал управления, запрещающий прохождение входных сигналов через звено 2.1 включения. При достижении значения частоты вращения определенного уровня на выходе дополнительного преобразователя 21 частоты сигнал выравнивается или превышает значение опорного напряжения, дополнительный компаратор 23.1 х:рабатывает и выдает сигнал на звено 2.1 включения, разрешающийпрохождение информативного сигнала в основной тракт измерения. Для поддержания сигнала разрешения на вход дополнительного компаратора 23-1 на его вход через логический элемент ИЛИ 22.1 подается также выход преобразователя k,- Исчезновение сигнала разрешения возникает при высоких частота вращения (равных или больше порога срабатывания), из-за срезания этих частот со стороны дополнительного полосового фильтра 19. Таким образом, за счет фильтрации высоких частот дополнительным полосовым фильтром 19 исключается воздействие сигналов помех на устройство и тем самым обеспечивается нормальное функционирование схемы устройства. Устройство для двигателя внутреннего сгорания по сравнению с известным обеспечивает устранение ложных срабатываний системы, возникающих при начальных частотах вращения из-за различных помех на входе. Такое устрой- ство позволяет предотвратить ложные срабатывания системы и тем самым исключает аварийную ситуацию объекта в целом как в момент запуска, так и в случае работы объекта на малом ходе, что, в свою очередь, исключает дополнительный расход топлива и в ряде случаев аварийную ситуацию объекта. Формула изобретения Устройство для отключения двигателя внутреннего сгорания по авт. св. М 82782Й, о Т1,л ичающееся тем, что. с целью повыщения надежности, оно дополнительно содержит полосовой фильтр высоких частот, дополнительный формирователь импульсов, дополнительный преобразователь входного сигнала, логический элемент ИЛИ и дополнительный компаратор, звено включения снабжено дополнительным входом, а источник опорного напряжения снабжен дополнительным выходом, причем выход датчика частоты вращения соединен с входом дополнительного формирователя импульсов через полосовой фильтр высоких частот, выход дополнительного формирователя импульсов соединен через дополнительный преобразователь входного сигнала с -первым входом Логического элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом 99 48 преобразователя входного сигнала, выход логического элемента ИЛИ соединен с первым входом дополнительного компаратора, второй вход которого соединен с дополнительным выходом источника опорного напряжения и выход дополнитель ого компаратора подключен к дополнит ель ному входу звена включения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. ABfopCKoe свидетельство СССР № 82782, кл. F 02 О 31/00, G 05 D U/Ot, 1981.

jLJ

Z.i

8,1

(JTIL,

д,г 63

f2,i

ti

з2

fS

п

A

fy.f

tCLf

11

I I P л I

fa31(7.2

t-

18

16,1

16.5