Регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСО 14 ИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 271988 ИЕ ИЗОБРЕТЕН Я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРА(57) Изобретение предназначено для регу. лирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение эффективности регулятора путем расширения диапазона регулирования по частоте вращения. При изменении положения топливодозирующего органа н частоты вращения двигателя и соответствующих изменениях параметров двигателя за счет получения передаточной функции в виде аперноднческого звена происходит компенсация вариаций параметров двигателя, и система регулирования частоты вращения становится нечувствительной к изменению рабочей точки двигателя, в том числе и в зоне малых частот вращения. 2 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а имен но к регуляторам частоты вращения двигателя внутреннего сгорания.Целью изобретения является повышение эффективности регулятора путем расширения диапазона регулирования по частоте вращения,На фиг,1 представлена функциональная схема предлагаемого регулятора частоты вращения; на фиг.2 - структурная схема регулятора частоты вращения.Регулятор содержит источникзадающего сигнала, измеритель 2 рассогласования с двумя входами, корректирующее уст. ройство 3, сумматор 4 с четырьмя входами, первый блок 5 умножения с двумя входами, исполнительный элемент 6 топливодозирующего органа, двигатель 7, датчик 8 частоть 1 вращения, датчик 9 перемещения топливодоэирующего органа, блок 10 вычисления обратной величины производной момента по перемещению топливодоэирующего органа с двумя входами, блок 11 вычисления производной момента по частоте вращения с двумя входами, второй блок 12 умножения с двумя входами, блок 13 вычисления производной момента сопротивления по частоте врЭщения, третий блок4 умножения с дву. мя входами и усилитель 15 с постоянным коэффициентом передачи. Источник задающего сигнала, измеритель 2 рассогласования и корректирующее устройство 3 соединены последовательно, выход датчика 8 цас. тоты вращения соединен с вторым входом измерителя 2 рассогласования, вход датцика 9 перемещения топливодозирующего органа соединен с выходом исполнительного элемента 6 топливодозирующего органа, входы сумматора 4 соединены с выходами кор.ректирующего устройства 3, второго 12 и третьего 4 блоков умножения и усилителя 1 о с постоянным коэффициентом передаци, а выход - с входом первого блока 5 умножения, второй вход первого блока 5 умножения соединен с выходом блока 10 вычисления обратнои величины производной момента по перемещению топливодозирующего . органа, а выход - с исполнительным эле.ментом 6 топливодозирующего органа, выход датчика 8 частоты вращения соединен с входами блока 10 вычисления обратной величины производной момента по перемещению топливодоэирующего органа, блока 11 вычисления производной момента по частоте вращения, блока 13 вычисления ароизводной момента сопротивления по частоте вращения, усилителя 15 с постоянным коэффициентом передачи и второго 12 и третьего 14 блоков умножения, выходы блока 11 вычисления производной момента по частоте вращения и блока 13 вычисления производной момента сопротивления по частоте вращения соединены с вторыми входами второго 12 и третьего 14 блоков умножения, а вытд датцика 9 перемещения топливодоэирующего органа соединен с вторыми входами блока 10 вычисления обратной величины производной момента по перемешению топливодозирующего органа и блока1 вычисления производной момента по частоте вращения,Регулятор работает следующим образом, На структурной схеме (фиг.2) принятыследующие обозначения:з - входной задающий сигнал источника 1; %(5) - передаточная функция корректирующего устройства 3; Ч - выходной сигнал корректирующего устройства 3; %(5) - передаточная функция исполнительного элемента 6 топлнводоэирующего органа; Ь - перемещение топливодозирующего органа; Э М./ О Ь " . производная момента двигателя 7 по пере.мещению топлнводозирующего органа; ю - частота вращения двигателя 7; д М./дЮ - производная момента двигателя по частоте,вращения; Э М,/ до - производная момен 20 та сопротивления двигателя 7 по частотевращения; К - коэффициент передачи усилителя 15; %(5) - передаточная функция датчика 8 частоты вращения; %(5) -передаточная фуйкция датчика 9 перемеще 25ния топливодозирующего органа; П - выходной сигнал датчика 8 частоты вращения;Иь - выходной сигнал датчика 9 перемещения топливодозирующего органа; 1 -момент инерции вращающихся масс, приведенный к валу двигателя 7,В процессе функционирования двигателя7 текущие изменения положения Й топливодозирующего органа и частоты вращения юприводят к изменению параметров дМ/дЬ,Э М-/ д а и д М,/ Эа двигателя 7. Снабжение регулятора сумматором 4, первым блоком 5 умножения, блоком 10 вычисленияобратной величины производной момента поперемещению топливодозирующего органа,блоком 11 вычисления производной моментапо частоте вращения, вторым 12 и третьим4 блоками умножения, блоком 13 вычисле 4 О ния производной момента сопротивления почастоте вращения и усилителем 15 с постоянным коэффициентом передачи, возможностьих точной настройки и быстродействие исполнительного элемента 6 топливодозирую.щего органа, датчика 8 частоты вращения идатчика 9 перемещения топливодозирующего органа, превышающее быстродействиеконтура регулирования частоты вращения,т. е, при%(5) 1,% (5) = 1,%(5)1,что справедлило практически для всех двигателей, позволяют получить передаточнуюфункцию выход корректирующего устройства - частота врагцения двигателя в видеапериодицеского звена.ю Д) к(5)1+(1/к) 555Таким образом, происходит компенсация вариаций параметров двигателя, обусловленная изменением величин дМ/ М, дМ/84, 1271988и д Мо/ди, и система регулирования частоты вращения двигателя 7 становится не.чувствительной к изменению рабочей точки двигателя 7, в том числе и в зоне малых частот вращения.Обычно механическая характеристика н момент сопротивления двигателя 7 имеют полиномиальное представлениеМ. (Ь) = Х Х сЬю;М,(60) = . дФ,Тогда частные производные д М./ д Ь,дМ./Эц) и ЭМ,/ дскб также имеют полиномиальное представление.Формула изобретенияРегулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, содержащий соединенные последовательно источник задающего сигнала, измеритель рассогласования с двумя входами и корректирующее устройство, исполнительный элемент топливодозирующего органа и датчики частоты вращения и перемещения топливодозирующего органа двигателя, причем выход датчика частоты вращения соединен с вторым входом измерителя рассогласования, а вход датчика перемещения топливодозирующего органа - с выходом исполнительного элемента топливодозирующего органа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем расширения диапазона регулирования по частоте вращения, он дополнительно содер. жит сумматор с четырьмя входами, первый,второй н третий блоки умножения с двумя входами, блок вычисления обратной величи.ны производной момента по перемещению топливодозирующего органа с двумя входамн, блок вычисления производной момента по частоте вращения с двумя входами, блок вычисления производной момента сопротивления по частоте вращения н усилитель с постоянным коэффициентом передачи, причем входы сумматора соединены с выходами корректирующего устройства, второго и третьего блоков умножения и усилителя, а его выход - с входом первого блока умножения, второй вход первого блока, умножения соединен с выходом блока вычисления обратной величины производной момента по перемещению топливодозируюшего органа, а выход - с исполнительным элементом топливодозируюшего органа, выход датчика частоты вращения соединен с входами блока вычисления обратной величины 20 производной момента по перемещению топлнводозирующего органа, блока вычисления производной момента по частоте вращения, блока вычисления производной момента сопротивления по частоте вращения, усилителя и второго и третьего блоков умножения, выходы блока вычисления производной момента по частоте вращения и блока вычисления производной момента сопротивления по частоте вращения соединены с вторыми входами второго и третьего блоков умножения, а выход датчика перемещения топливодозирующего органа соединен с вторыми входами блока вычисления обратной величины производной момента по перемещению топлвводозируюшего органа и блока вычисления производной момента по частоте враСоставитель В. СлаТехред И. ВересТираж 523рственного комитетаобретений н откры- 35, Раушская наг. Ужгород, ул. едактор О.Юрконецкаяаказ 63 9131ВНИИПИ Госудапо делам изП 3035, Москва, ЖФилиал ППП Патент ников Корректор А. Тя Подписное СССР нй д, 4/5 Проектная, 4