Устройство программного управления двигателем внутреннего сгорания

(50 4 Г 02 0 28/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ( .1:; 31 Кр, )(56) Цыркин М.И. Автоматизированноеуправление судовыми дизельными установками. Л.: Судостроение, 1977,с,. 60-63, рис. 19,ления шаговым двигателем, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения эффективности путем сокращения времени настройки программразогрева и охлаждения двигателя,оно дополнительно содержит блок изме.рения времени, снабженный последовательно соединенными первым и вторымоднонибраторами, элементом ИЛИ с двумя входами, счетчиком с двумя входами, буферным регистром с двумявходами, дешифпатором с днумя входами и табло цифровой индикации, последовательно соединенными блоком управления эталонным генератором иэталонным генератором, и переключателем "контроль", причем первый входблока упранления частотой генератора соединен с вторым входом элемента ИЛИ и вторым входом дешифратора,второй выход блока управления частотой генератора соединен с входомблока упранления эталонным генератором, выход эталонного генератора соединен с вторым входом счетчика, выход переключателя "Контроль" соединен с вторым входом элемента ИЛИ,выход первого одновибратора соединен с вторым входом буферного регистра, а выход задающего генератора импульсон и второй вход блока управления шаговым двигателем соединены свходом первого однонибратора.(54) (57) УСТРОЙСТВО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ, содержащее следящую систему, снабженную последовательно соединенными блоком задания, блоком формирования сигнала рассогласования сдвумя входами, блоком управления шаговым двигателем с двумя входами,шаговым двигателем, датчиком положения вала с двумя выходами и регулятором оборотов двигателя и последовательно соединенными переключателемпрограмм, блоком управления частотойгенератора с тремя входами и двумявыходами и задающим генератором импульсов, причем второй вход блокаформирования сигнала рассогласованиясоединен с вторым выходом датчика положения вала и вторым входом блокауправления частотой генератора, аныход задающего генератора импульсовсвязан с вторым входом блока управОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИзобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, и может быть использовано в устройствах программного управления двигателем внутреннего сгорания.Целью изобретения является повышение эффективности устройства путем сокращения времени настройки программ разогрева и охлаждения двигателя,На фиг. 1 представлена Функциональная схема устройства 1 на фиг.2 график функциональной зависимости и = Й Устройство программного управления двигателем внутреннего сгорания содержит следящую систему 1, снабженную последовательно соединенными блоком задания 2, блоком формирования сигнала рассогласования 3 с двумя входами, блоком управления шаговым двигателем 4 с двумя входами, шаговым двигателем 5, датчиком положения вала 6 с двумя выходами и регулятором оборотов двигателя 7 и последовательно соединенными переключателем программ 8, блоком управления частотой генератора 9 с тремя входами и двумя выходами задающим генератором импульсов 10, причем второй вход блока формирования сигнала рассогласования 3 соединен со вторым выходом датчика положения вала 6 и вторым входом блока управления частотой генератора 9, а выход задающего генератора импульсов 10 связан со вторым входом блока управления шаговым двигателем 4, блок измерения времени отработки программ 11,снабженный последовательно соединенным первым 12 и вторым 13 одновибраторами, элементом ИЛИ 14 с двумя входами, счетчиком 15 с двумя входами,буферным регистром 16 с двумя входами, дешифратором 17 с двумя входами и табло цифровой индикации 18, последовательно соединенными блоком 10 управления эталонным генератором и эталонным генератором 20, и переключателем "контроль" 21, причем первый вход блока управления частотой генератора 9 соединен со вторым входом элемента ИЛИ 14 й вторым входом дешифратора 17, второй выход блока уп" равления частотой генератора 9 соединен со входом блока 19 управления эталонным генератором, выход эталонного генератора 20 соединен со вто"50 блока управления частотой задающего генератора импульсов 10, что инициирует генерацию частоты, соответствующей пологой ветви программы выбранной переключателем программ 8.Приэтом снимаеся сигнал запрета счета со счетчика 15 и сигнал гашения индикации с дешифратора 17. По положительному фронту каждого из импульсов рым входом счетчика 15, выход переключателя "контроль" соединен со вторым входом элемента ИЛИ 14, выход первого одновибратора 12 соединен со вторым входом буферного регистра 16, а выход задающего генератора импульсов 10 и второй вход блока управления шаговым двигателем 4 соединены со входом первого одновибратора 12,Устройство программного управления работает следующим образом.1При появлении рассогласования вследящей системе 1 между сигналамиблока 2 и эадатчика положения вала6 блок унрав.пения шаговым двигателем;4 формирует управляющие импульсы всоответствии со знаком сигнала рассогласования от блока формированиясигнапа рассогласования 3, что вызывает вращение шагового двигателя 5в сторону уменьшения рассогласованияи приводит к изменению задания нарегулятор оборотов двигателя 7, Скорость вращения шагового двигателя 5определяется частотой задающих импульсов генератора 10. Блок управления частотой генератора 9 позволяет настраивать положения точки излома и частоты, соответствующие пологим ветвям программ (т.е. диапазон изменения и крутизну пологих ветвей). В соответствии с сигналом датчика положения вала 6 блок управления частотой генератора 9 задаетмаксимально возможную частоту генератора импульсов 10 (в диапазоне доточки излома), либо частоту, соответствующую одной из пологих ветвей(в диапазоне от точки излома до 40и, (фиг.2). Выбор программ осуществляется переключателем программ8. Время отработки пологой частипрограмм прямо пропорционально диапазону (участку АВ фнг.2) и обратнопропорционально частоте генератораимпульсов 10, В режиме настройкисигнал от переключателяконтроль"21 блока измерения времени отработкипрограмм 11 поступает на первый вход3 12 генератора импульсов 10 на выходе первого одновибратора 12 формируется кратковременный сигнал переноса информации из счетчика 15 в буферный регистр 16, а по окончании переноса на выходе второго одновибратора 13 формируется кратковременный сигнал обнуления счетчика 15,который посту-пает на его вход через элемент ИЛИ 14. После этого счетчик 15 возобновляетсчет импульсов, поступающих на его счетный вход от эталонного генератора 20, частота которого значительно превышает частоту задающего генератора импульсов 10. Таким образом, число импульсов от эталонного генератора 20, сосчитанное счетчиком 15 за время, равное периоду импульсов генератора импульсов 1 О, пропорционально времени обработки программы. Время реализации любой пологой ветви программы следящей системой определяется выражениемТ = - К =Т К1иЧигде Т - время реализации пологойветви программы;Ги - частота задающего генератора импульсов 10;К - число шагов шагового двигателя 5, за которое реализуется пологая ветвь программы;л - период импульсов задающегогенератора импульсов 10.Период задающего генератора импульсов 10 может быть определен из соотношениягде Гэ - частота эталонного генератора 20;и - число импульсов эталонногогенератора 20, сосчитанноеза период задающего генератора импульсов 10.Окончательно1 Т = К и и Ь Если частота эталонного генератора 20 выбирается равной числу шаговТ = и,при 10 При перенастройке точки излома(изменение диапазона АВ фиг.2) изменяется число шагов .шагового двига"теля 5, за которое реализуется пологая "ветвь программы. Для учета этогоизменения в блоке измерения времениотработки программ 1 1 используетсяблок 19 управления эталонным генератором 20. На вход блока 19 управления со второго выхода блока управления частотой 9 генератором импульсов 1 О подается сигнал, соответствую"щий заданному при настройке значениюординаты точки излома. В блоке управления эталонным генератором 19 происходит вычисление диапазона АВ позначению ординаты точки излома. Управляющий сигнал блока 19 управленияпоступает на вход эталонного генератора 20 и изменяет частоту его им" ЭОпульсов пропорционально величинедиапазона АВ. При этом равенство Э 5 сохраняется при любых значениях ординаты точки излома программы. Код промежуточного буферного регистра 16 соответствует времени реализации настраиваемой программы. Информация е буферного регистра 19 дешифруется дешифратором 17 и индицируется на табло цифровой индикации 18 в минутах и секундах. Таким образом, при настройке программ (изменении частоты генератора импульсов 10 и ширины диапазона пологих ветвей программы) на цифровом табло постоянно индицируется текущее значение времени реализации пологой ветви программы в минутах и секундах, причем цикл измерения и индикации повторяется каждый период импульсов задающего генератора 10. 670284шагового двигателя 5, за котороеполностью реализуется пологая ветвьпрограммы, то число импульсов эталонного генератора 20 эа период задающего генератора. импульсов 1 О будетравно времени отработки ветки программы в секундах.3267028 Зсмк -7,чин -70 ми УАаи Составитель В. СлавниковРедактор Н, Горват Техред .П.Олейник Коррект Ма.ксимишнне ц Закаэ 5739/28ВНИИА 3035, М Производственно-полиграфическое предприятие, г. од, ул. Проектная,Государ ственелам иэобретсква, Ж,Подписноого комитета СССний и открытийаувская наб., д.