Устройство автоматического регулирования нагрузки дизеля транспортного средства

/06 60 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ М. Савин,Мироненко,ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР М А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Производственное объединение Кировский завод и Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАГРУЗКИ ДИЗЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(57) Устройство относится к транспортному машиностроению. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик устройства. Сигналы измерительных преобразователей 1 и 2 соответственно частоты вращения и нагрузки дизеля поступают в блоки 10 и 9 вычисления приращений этих сигналов. Если при снижении частоты вращения вала дизеля на заданную величину приращение сигнала нагрузки дизеля меньше порогового, на выходе компаратора 21 появляется сигнал, означающий перегрузку двигателя. Этот сигнал открывает ключ 26, чем разрешает запомнить имеющееся в данный момент значение сигнала измерительного преобразователя 2 и по нему выполнять расчет порогов недогрузки и перегрузки дизеля. После пересечения действительным значением сигнала измерительного преобразователя 2 рассчитанных порогов формируются команды на соответствующее переключение передач. Устройство обеспечивает поддержание оптимальных нагрузочных и скоростных режимов дизеля независимо от изменений технического состояния дизеля и характеристики измерительных преобразователей. 2 ил.Изобретение относится к транспортному ашиностроению, в частности к устройствам втоматического управления переключением ередач транспортных средств, преимушественно тракторов, на которых установлены дизельные двигатели со всережимным регуЛятором.Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик устройства.На фиг. 1 представлена принципиальная блок-схема устройства; на фиг. 2 - скоостные характеристики дизеля с всережимым регулятором.Устройство содержит измерительные пребразователи 1 и 2 частоты врашения и агрузки дизеля, блок 3 логики, усилителии 5, а также электромагниты 6 и 7 исполительного механизма 8 переключения переач. Блок 3 логики включает в себя уст)ойства 9 и 10 вычисления прирашений Сигналов нагрузки и частоты вращения ва 4 а дизеля и устройство 11 формирования управляющих команд. Выход измерительного преобразователя 1 частоты вращения вала дизеля через первый вход устройства 10 чвязан с сигнальным входом компаратора 12, первым входом сумматора 13 и рабочим входом электронного ключа 14, выход которого через элемент 15 запоминания подключен к второму входу сумматора 13, а также к опорному входу компаратора 12 и через инвертирующий триггер 16 Шмитта к управляющему входу электронного ключа 14. Выход компаратора 12 через первый вход элемента ИЛИ 17 связан со стирающим входом элемента 15 запоминания, Выход сумматора 13, являющийся выходом блока 10, подключен к сигнальному входу компаратора 18, опорный вход которого соединен с источником постоянного напряжения, пропорционального пороговому Значению Люприращения частоты врашения вала дизеля. Выход компаратора 18 Связан через второй вход устройства 10 с вторым входом элемента ИЛИ 17 и с упавляюшими входами электронных ключей 9 и 20. Рабочий вход электронного ключа 20 связан с источником постоянного напряжения, пропорционального пороговому .значению ЛМ. приращения нагрузки дизеля, Рабочий вход электронного ключа 19 соединен с выходом устройства 9 вычисления приращений нагрузки дизеля, а выход подключенк сигнальному входу компаратора 21, опорный вход которого связан с выходом электронного ключа 20, Выход измерительного преобразователя 2 нагрузки дизеля через первый вход устройства 9 связан с рабочим входом электронного ключа 22 и первым входом сумматора 23, второй вход которого через элемент 24 запоминания связан с выходом электронного ключа 22. При этом выход элемента 24 через инвертируюший триггер Шмитта 25 подС 5 20 2 30 35 40 45 ключен к управляюшему входу ключа 22, выход сумматора 23 является выходом устройства 9, а стирающий вход элемента 24 запоминания связан через второй вход блока 9 с выходом компаратора 21. Выход компаратора 21 через второй вход устройства 11 формирования управляющих команд связан с управляющим входом электронного ключа 26, рабочий вход которого через первый блок устройства 11 связан с выходом измерительного преобразователя 2 нагрузки дизеля, Выход ключа 26 через первый вход элемента 27 запоминания подключен к входам устройства 28 и 29 формирования порогов перегрузки и недогрузки дизеля, выходы которых через соответствуюшие сигнальные входы ком параторов 30 и 31 связаны соответственно с элементами 32 и 33 задержки. Опорные входы компараторов ЗО и 31 подключены к выходу измерительного преобразователя 2 нагрузки дизеля. При этом выход элемента 27 запоминания через инвертирующий триггер Шмитта 34 и управляющий вход ключа 35 связан со стирающим входом элемента 27 запоминания, а рабочий вход ключа 35 подключен к источнику постоянного напряжения, пропорционального обобшенному значению М 0 номинальной нагрузки дизеля. Выходы элементов 32 и ЗЗ задержки через выходы устройства 11 связаны соответственно через выходные усилители 4 и 5 с электромагнитами 6 и 7 исполнительного механизма 8 переключения передач,Кривая а (фиг. 2) изображает внешнюю скоростную характеристику дизеля, полученную при задании максимального скоростного режима, кривые 0 и с - частные скоростные характеристики, получаемые при задании промежуточных скоростных режимов. Отрезки Ла равны интервалу уменьшения частоты вращения вала дизеля, через которые измеряют текущее значение нагрузки, Отрезок ЛМ соответствует изменению нагрузки дизеля на корректорной ветви ВС характеристики а, ЛМ(ЛМпороговое приращение нагрузки дизеля.Устройство работает следующим образом.При включении устройства ключи 14, 22 и 35 открыты, а ключ 26 закрыт и сигнал М 0, соответствующий обобщенному значению номинальной нагрузки дизеля, проходит в элемент 27 запоминания. По уровню этого сигнала в устройствах 28 и 29 выполняется формирование порогов соответственно перегрузки и недогрузки дизеля. В компараторах 30 и 31 выполняется сравнение этих порогов с текушими значениями сигнала измерительного преобразователя 2 нагрузки дизеля. В момент превышения этим сигналом порога перегрузки вырабатывается сигнал перегрузки, который запускает отсчет задержки в элементе 32. Если в течение времени действия задержки сигнал измерительного преобразователя нагрузки дизеля остается выше уровня порога перегрузки, то по истечении задержки сигнал перегрузки проходит через усилитель 4 к электромагниту 6 и через исполнительный механизм 8 вызывает переключение передач вниз. Аналогично при уменьшении текущего значения сигнала измерительного преобразователя 2 нагрузки дизеля ниже порога недогрузки по истечении задержки, формируемой элементом 33, через усилитель 5 к электромагниту 7 поступает сигнал на переключение передач вверх.Корректировка настроек устройства для компенсации возможных в эксплуатации отклонений значений сигнала измерительного преобразователя нагрузки дизеля при перегрузке от величины обобщенного значения М номинальной нагрузки дизеля выполняется следующим образом. При включении устройства текущие значения сигналов измерительных преобразователей 1 и 2 через открытые ключи 14 и 22 поступают соответственно в элементы 15 и 24 запоминания. Появление информации в соответствуюших элементах запоминания через инвертирующие триггеры Шмитта 16 и 25 закрывает соответственно ключи 14 и 22. При этом в компараторе 12 происходит непрерывное сравнение текущего значения частоты а;+1 с запомненным в элементе 15 значением а;. Если а;+1)аь то на выходе компаратора 12 появляется сигнал, который через первый вход элемента ИЛИ 17 стирает запомненное в элементе 15 значение частоты а;. После этого на выходе инвертирующего триггера 16 появляется сигнал, открывающий электронный ключ 14, через ра бочий вход которого в элемент 15 запоминания поступает текущее значение а;+1 частоты вращения вала дизеля. Таким образом происходит перезапоминание большего значения частоты вращения вала дизеля. При увеличении нагрузки происходит снижение частоты вращения вала дизеля и в сумматорах 13 и 23 начинается вычисление приращений текущих значений сигналов измерительных преобразователей нагрузки и частоты вращения вала дизеля относительно запомненных. Результат вычисления приращения частоты вращения вала дизеля, получаемый в сумматоре 13, поступает в компаратор 18, на выходе которого появляется управляющий сигнал, если текущее значение частоты вращения вала дизеля становится меньше запомненного на величину Ьь. Обчно принимают Ль=100 об/мин, Выходной сигнал компаратора 18 через второй вход элемента ИЛИ 17 поступает на стирающий вход элемента 15 запоминания и одновременно открывает электронные ключи 19 и 20 и пропускает имеющееся в данный момент в сумматоре 23 значение приращения сигнала нагрузки дизеля наФормула изобретения Устройство автоматического регулирования нагрузки дизеля транспортного средства, содержащее измерительные преобразователи частоты вращения и нагрузки дизеля, усилители, электромагниты исполнительного 40 механизма переключения передач и блок логики, содержащий первый и второй элект 45 ронные ключи, элемент ИЛИ, первый, второй и третий входные компараторы, устройство формирования управляющих команд, включающее третий электронный ключ и первый элемент запоминания, устройства вычисления порогов перегрузки и недогрузки дизеля, первый и второй выходные ком 50 параторы, устройство формирования управляющих команд, включающее третий электронный ключ и первый элемент запоминания, устройства вычисления порогов перегрузки и недогрузки дизеля, первый и второй выходные компараторы, соответственно первый и второй элементы задержки, при 55 чем первый и второй выходы устройства сигнальный вход компаратора 21. Приращение сигнала нагрузки дизеля формируется всережимным регулятором частоты вращения вала дизеля, смещающим дозатор цик ловой подачи топлива. Если приращениенагрузки после снижения частоты вращения вала дизеля на Ьа превышает некоторое заданное значение ЛМ., поступающее в компаратор 21, то это значит, что дизель работает на регуляторной ветви и на выходе компаратора 21 никаких сигналов не появляется. Приращение нагрузки, меньшее ЛМП, свидетельствует о том, что движение дозатора цикловой подачи топлива ограничено корректором и дизель вошел в режим перегрузки. В этом случае на выходе компаратора 21 появляется управляющий сигнал, который поступает на стирающий вход элемента 24 запоминания и одновременно открывает ключ 26 и пропускает в элемент 27 запоминания текущее значение сигнала измерительного преобразователя 2 нагрузки дизеля, соответствующее работе дизеля на упоре в корректор цикловой подачи топлива, При этом первоначально запомненное значение Мо номинальной нагрузки 25 значение Мо номинальной нагрузки стирается. По уровню сигнала в элементе 27 запоминания в блоках 28 и 29 выполняется расчет порогов соответственно перегрузке и недогрузке дизеля. В компараторах 30 и 31 выполняется сравнение этих порогов с текущими значениями сигнала измерительного преобразователя 2 нагрузки дизеля. Процесс формирования команд на переключение передач вниз и вверх по скорректированному значению сигнала нагрузки осуществляется аналогично процессу, описанному для обобщенного номинального значения Мо нагрузки.1463536 МВ, Нгг шения Вала дизелягеиг з аетлт Составитель А. БТехред И. ВересТираж 527 ковКорректор В. РоманенкоПодписноеи открытиям при ГКНТ ССнаб., д. 4/5Ужгород, ул. Гагарина, 1 О Редактор С. Пат 1)ушева Заказ 650/20 ВНИИПИ Государственног 113035, М Производственно-издателомитета по изобретениям кв а, Ж - 35, Раушская кий комбинат Патент, г рмирования управляющих команд и перв й и второй усилители связаны с электр магнитами исполнительного механизма пер ключения передач, причем сигнальные вХоды первого и второго выходных компараторов и рабочий вход третьего электронного ключа через первый вход устройс Гва формирования управляющих команд соединены с выходом измерительного преобразователя нагрузки дизеля, а опорные вход 1 первого и второго входных компарат ров подключены к источникам постоянного н пряжения, отличающееся тем, что, с целью у учшения эксплуатационных характеристик б ок логики снабжен устройствами вычисл ния приращений сигналов нагрузки и част ты вращения вала дизеля, первые входы к торых связаны с выходами соответствуюих измерительных преобразователей, выход устройства вычисления приращений сигналов частоты вращения вала дизеля подключен к сигнальному входу первого входного компаратора, выход которого связан через второй вход устройства с вторым входом элевента ИЛИ и с управляющими входамиервого и второго электронных ключей, выход устройства вычисления приращений сигналов нагрузки через сигнальный вход первого электронного ключа подключен к сигнальному входу второго входного компаатора, опорный вход которого через раочий вход второго электронного ключа свяан с источником постоянного напряжения, 4 выход второго входного компаратора под 1 лючен к второму входу устройства вычисления приращений сигналов нагрузки дизеляк второму входу устройства формирования управляющих команд, причем блок выЧисления приращений сигналов частоты вращения вала дизеля состоит из последовательно соединенных четвертого электронного ключа, второго элемента запоминания и первого сумматора, выход второго элемента запоминания подключен также к первому инвертирующему триггеру Шмитта и к опорному входу третьего входного компаратора, выход которого через первый вход элемента ИЛИ соединен со стирающим входом второго элемента запоминания, выход первого инвертирующего триггера Шмитта связан с управляющим входом четвертого электронного ключа, рабочий вход которого, а также второй вход первого сумматора и сигнальный вход третьего входного компаратора подключены к первому входу блока вычисления приращений сигналов частоты вращения вала дизеля, а выход первого сумматора связан с выходом этого блока, блок вычисления приращений сигналов нагрузки дизеля состоит из последовательно соединенных пятого электронного ключа, третьего элемента запоминания и второго сумматора, выход третьего элемента запоминания через второй инвертирующий триггер Шмитта соединен с управляющим входом пятого электронного ключа, сигнальный вход которого и второй вход второго сумматора подключены к первому входу блока вычисления приращений сигналов нагрузки дизеля, а выход второго сумматора связан с выходом этого блока, при этом выход первого элемента запоминания через третий инвертирующий триггер Шмитта подключен к управляющему входу шестого электронного ключа, сигнальный вход которого связан с источником постоянного напряжения, а выход соединен с вторым входом третьего элемента запоминания.