Устройство управления двигателем внутреннего сгорания

СНИХ ЕСНИх союз соВЕ СОЦИА ЛИС РЕСПУБЛИ 502867 19) с 5 ц 4 Р 0 02 17 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕРЬГТИУ К А 8 ТОРСКОМ(46) 23.08.89.71) Ульяновски юл. У ический иноли иститут(56) Авторское свидетельство СССР Ф 1370273, кл. Р 02 Р 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 преобраэоваУтели 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. подключенсчетчик 16. Выходы блока 14 черезусилители 17-19 связаны с приводами20-22 муфт включения секций двигателя. При нагрузке на двигатель, меньшей или равной третьей части от номинальной, происходит автоматическоепереключение и последовательное подключение секций двигателя к общемувалу и нх отключение. При увеличениинагрузки последовательно подключаются вторая и третья секции двигателя.Принцип построения схемы позволяетсоздавать устройства управления двгателем с произвольным количествомсекций. 1 э.п. ф-лы, 3 ил 1 табл.Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в качестве автономного управляющего устройства на транспорт 5 ных средствах, оснащенных двигателями внутреннего сгорания.Цель изобретения - расширение диапазона и увеличение дискретности регулирования мощности двигателя. 1 ОНа фиг. 1 приведена структурная схема устройства управления двигателем, имеющим три секции; на фиг. 2 схема блока управления; на фиг. 3 - кинематическая схема двигателя с тре ми секциями.Устройство управления двигателем содержит датчики 1-3 нагрузки, пороговые элементы 4-6, преобразователи 7-9 типа напряжение - частота, свя зангые соответственно с датчиками 1 - 3 нагрузки, счетчики 10-12 наработки, элемент ИЛИ 13 и блок 14 управления. При необходимости регистрации времени наработки двигателя к устройству управления через ключ 15 может 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 ИЛИ 13 через ключ 15 подсоединен счетчик 16, Управляющие входы блока 14 управления через пороговые элементы 4-6 связаны с датчиками 1-3 нагрузки, д выходы блока 14 управления через усилители 17- 19 связаны с приводами 20-22 муфт40 включения секций двигателя.Блок 14 управления может быть рга. лиэован в виде счетчика-делителя, собранного на триггерах 23 и 24 и программируемого запоминающего элемента 25, один нз входов которого через счетчик-делитель связан с выходом элемента ИЛИ 13, а остальные три входа подключены через Пороговые элементы 4-6 к датчикам 1-3 ца 50 груэки. Выходы элемента 25 через усилители 17-19 связаны с приводами 20- 22 муфт включения секций двигателя,Алгоритм работы блока 14 управления поясняется таблицей, где покдэдно соответствие каждого адреса, который формируется с помощью пороговых элементов 4-6 и счетчика-целцгеля, собранного на триггерах 23 и 24,каждой цифровой комбинации ца выходах элемента 25,Двигатель состоит из отдельныхсекций, кинематически связанных спервыми частями 26-28 муфт включения(фиг. 4), вторые части 29-31 к вторыхжестко связаны с вдпдми шестерен 32и 33. Шестерни 32 и 33 могут быть выполнены в виде маховиков. Шестерни32 и 33 с помощью шестерен 34 и 35,жестко соединенных с валом Зб, кинематически связаны межу собой с образовдцием механизма переддчи крутящего момента,11 еханизм газораспределения (не пока -зан) выполнендля каждой секции отдельно.Устройство управления двигателемвнутреннего сгорания работает следующим образом.При включении устройства управления счетчики 10-12 наработки и счетчик-делитель блока 14 управления устан;,вливаются в нулевое состояние.Если в этот моменг на выходе пороговых элементов 4-6 также нулевой сигнал, то на адресных входах элемента25 устанавливается цифровой код00000. По этому дцресу записан код;00, следовательно, цд первом (по порядку) выходе блока 14 управленияпоявляется управляющее напряжение,по действием которого грабатывает,привод 20 перзой муфты. Первая часть26 муфты включения соединяется с вто .рой ее частью 29 и коленчатый валпервой секции двигателя подключается к механизму передачи крутящегомомецтд, состоящему из шс стерен 32-.35 и вдлд Зб.В период работы первой секции двигателя ца выходе датчика 1 нагрузкипоявляется напряжение, уровень которого пропорционален мощности, развиваемой этой секцией. Напряжение, преобразованное в импульсную последовательность в преобразователе 7, посту-.пает нд вход счетчика 10 наработки.Счетчик 10 наработки вьпголнен с коэффициентом деления К, зависящим отресурса двигать тя и выбираемым изусловия обеспечения равномерного износа (счетчики 11 и 12 также выполнены с соответг гвующимп коэффициентами деления), После заполнения счетчика 1 О наработки формирующийся наего выходе импульс через элемент ИЛИ13 изменяет состояние счетчика-делителя бпокд 14 управ.пения, Тем самым5 150 нл нхолс :ементл 25 блока 14 упрлвленин устлнлвливлется цифровой код 00001. Изменение кода нл входе элемента 25 вызывлет изменение состояниянл его выходах: на первом по порядкуныходе управляющее напряжение исчезает и появляется упрлччющее напряжение на втором входе.Изменение состояния выходов элемента 25 блока 1 управления вызывает размыкание частей 26 и 29 первой муфты и отключение первой секции от цни 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 15 на счетчик 16, тем самым создается воэможносгь автоматического определенияресурса двигателя.Формула и э о б р е т е н и ямеханизма передачи крутящего момента. Появление упр влякщего напряжения на втором выходе блока 1 ч управления вызывает срабатывание привода 21 второй муфты и замыкание ее частей 27 и 30. Отключение в 1 орой секции двигателя в случае заполнения счетчика 11 наработки и включение третьей секциипроисходит лнллоично. Таким образом, при нагрузке на двигатель меньшей или равной третьей части от номинлльнои прсисхоцит автома 1 ическое переключение муфт и последовательное подклнчение и отключение секций двигателя. Переключение секций двигателя происходит по мере запслнения счетчиков 10-12 наработки, которые после отключения соответствующей секции обнуляются.При увеличении нагрузки на дви; атель более трети от номинальной срабатывает пороговый элемент ч (если в этот момент работает первая секция), на его выходе появляется напряжение уровня логической единицы, что приводит к измененик цифрового кода на входах элемента 25 и соответствующее изменение состояния его чьходов, В соответствии с программированием элемента 25 к механизму передачи крутящего момента подключаются две секции. При длльнеишем уве,гичении нагрузки срабатывает, например, пороговый элемент 5 и н соответствии с изменившимся кодом нл входах элемента 25 срабатывает привод 22 третьей муфты,осуществляя подключение третьей секции к механизму ерецлчи крутящего моментаПринцип построенияхомы устройст - ил управления, зли желчей в устройство, познопнет рг ши ь ада у реализа 1. Устройство управления двиг атепем внутреннего сгорания с отключаемыми секциями, содержащее датчикинагрузки с преобразователями, количество которых равно числу секцийдвигателя, блок управления с переклю- эО чающим и управляющим входами и выходами, количество которых равно числу секций двигателя, элемент ИЛИ ипо меньшей мере один пороговый элемент причем выходы блока управления 25 через усилители связаны с-приводамимуфт включения секций двигателя,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. сцелью расширения диапазона и увеличения дискретности регулирования мощн сти двигателя, устройство снабжено счетчиками наработки и пороговымиэлементами, а элемент ИЛИ выполненс числом входов, равным числу секцийдвигателя, причем каждьгй датчик нагрузки с преобразователем через один 35счетчик наработки подключен к одномувходу элемента ИЛИ, выход элементаИЛИ связан с переключающим входомблока управления, каждый пороговыйэлемент подключен выходом к одномуиз управляющих входов блока управления, а входом - к одному из датчиковнагрузки. 2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления выполнен в виде программируемого запоминающего элемента и счетчика-делителя, вход которого связан с выходом элемента ИЛИ, а выход - с одним из входов программируемого запоминающего элемента, другие входы которого связаны с пороговыми элементами, а выходы через усилители связаны с приводами муфт сцепления.1502867 1 1 24 23 4 5 6 1 Вых. 2 М 1 М 2 МЗ Вых. 3 Вых Примечание. 1 - логическое состояние пороговых устройств; 11 - состояние счетчика дешифратора управления; 111 - состояниевыхода дешиФратора управления (ПЗУ); 1 Ч - срабатывающаямуФта. Составитель П. МурашевРедактор П. Зайцева Техред Л.Олийнык Корректор И, Муск Э 067/ 47 Государ Зпк раж 482 По сно В венного комитета по и113035, Москва, ЖобоетенияГаушская и открытиям при ГКНТ СССб., д. 4/5 венно-издательский комбпн,.т Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина 101