RU2600218C1 - Electronic controller of diesel engine rpm with additional effect of crankshaft twisting value - Google Patents

Electronic controller of diesel engine rpm with additional effect of crankshaft twisting value Download PDF

Info

Publication number
RU2600218C1
RU2600218C1 RU2015119710/06A RU2015119710A RU2600218C1 RU 2600218 C1 RU2600218 C1 RU 2600218C1 RU 2015119710/06 A RU2015119710/06 A RU 2015119710/06A RU 2015119710 A RU2015119710 A RU 2015119710A RU 2600218 C1 RU2600218 C1 RU 2600218C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
controller
crankshaft
additional effect
diesel engine
engine rpm
Prior art date
Application number
RU2015119710/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Фаниль Закариевич Габдрафиков
Сергей Борисович Шамукаев
Римма Рафисовна Сафина
Original Assignee
Фаниль Закариевич Габдрафиков
Сергей Борисович Шамукаев
Римма Рафисовна Сафина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фаниль Закариевич Габдрафиков, Сергей Борисович Шамукаев, Римма Рафисовна Сафина filed Critical Фаниль Закариевич Габдрафиков
Priority to RU2015119710/06A priority Critical patent/RU2600218C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2600218C1 publication Critical patent/RU2600218C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3827—Common rail control systems for diesel engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D1/02—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
    • F02D1/08—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance
    • F02D2001/082—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance electric
    • F02D2001/085—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance electric using solenoids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: electronics.
SUBSTANCE: invention can be used in diesel engines rpm electronic controllers. Electronic controller of a diesel engine rpm with an additional effect of the crankshaft twisting value comprises electromagnet (4) moving rack (1) of high-pressure fuel pump (2), sensors (5), (6), (7), (8) of the engine rpm, mass air flow, fuel pump rack position, fuel supply control pedal position, and controller (11). Electromagnet (4) is controlled by the controller signals having an additional effect of the crankshaft angle of twisting.
EFFECT: technical result is improvement of accuracy and timeliness of the load change tracking, improvement of dynamic characteristics of the controller, improvement of the engine power response.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к конструкции электронных регуляторов частоты вращения дизельного двигателя.The invention relates to engine building, in particular to the design of electronic speed controllers of a diesel engine.

Известна конструкция электронного регулятора частоты вращения дизельного двигателя [1], содержащая электромагнит с пружиной, перемещающий рейку топливного насоса высокого давления, датчики частоты вращения двигателя, массового расхода воздуха, положения рейки топливного насоса, положения педали управления подачей топлива и контроллер, в котором электромагнит и его якорь выполнены из секций отдельных обмоток, управляемых сигналами независимо друг от друга контроллером при помощи датчиков, одним из которых является датчик нагрузки сцепки.A known design of an electronic speed controller of a diesel engine [1], comprising an electromagnet with a spring moving the rail of the high pressure fuel pump, sensors for engine speed, air mass flow, position of the rail of the fuel pump, position of the fuel control pedal and a controller in which the electromagnet its anchor is made of sections of individual windings, controlled by signals independently from each other by the controller using sensors, one of which is a load sensor heels.

Недостатком такой конструкции является неточное определение нагрузки на сцепке трактора, обусловленное влиянием колебательных процессов в трансмиссии, воздействием разнонаправленных сил на датчик при движении машинно-тракторного агрегата по неровной поверхности поля, выполнении поворотов и подъемов агрегата, а также наличие люфтов в механических соединениях и искажение сигнала при передаче к системе управления, что приводит к несоответствию нагрузки и регулируемого параметра регулятора топливного насоса высокого давления и, как следствие, к повышению расхода топлива.The disadvantage of this design is the inaccurate determination of the load on the tractor hitch, due to the influence of oscillatory processes in the transmission, the action of multidirectional forces on the sensor when the machine and tractor unit moves along an uneven field surface, the unit rotates and rises, as well as the presence of backlash in mechanical joints and signal distortion when transferring to the control system, which leads to a mismatch of the load and the adjustable parameter of the high pressure fuel pump regulator and, as with COROLLARY, increase fuel consumption.

Изобретение позволяет получить новый технический эффект - улучшение точности и своевременности слежения за изменением нагрузки, улучшение динамических характеристик (уменьшение времени срабатывания) регулятора, повышение приемистости двигателя и снижение расхода топлива.The invention allows to obtain a new technical effect - improving the accuracy and timeliness of tracking changes in load, improving the dynamic characteristics (reducing response time) of the controller, increasing engine throttle response and reducing fuel consumption.

Этот технический эффект достигается тем, что электромагнит управляется сигналами регулятора, имеющего дополнительное воздействие от величины угла скручивания коленчатого вала. Угол скручивания коленчатого вала пропорционален величине нагрузки на машинно-тракторный агрегат и определяется посредством датчика угла скручивания, который состоит из двух чувствительных элементов, установленных на разных концах коленчатого вала. Датчик формирует сигнал в виде импульсов, которые сравниваются контроллером, и определяется фазовое отставание сигналов друг от друга. Величина отставания прямо пропорциональна величине приложенной нагрузки на коленчатый вал. Полученное значение величины фазового отставания используется контроллером как входной параметр системы автоматического регулирования дизельного двигателя для корректировки сигнала управления подачи топлива в пределах заданного скоростного режима.This technical effect is achieved by the fact that the electromagnet is controlled by the signals of the controller, which has an additional effect on the magnitude of the angle of twist of the crankshaft. The cranking angle of the crankshaft is proportional to the load on the machine and tractor unit and is determined by the twist angle sensor, which consists of two sensing elements mounted at different ends of the crankshaft. The sensor generates a signal in the form of pulses, which are compared by the controller, and the phase lag of the signals from each other is determined. The magnitude of the lag is directly proportional to the magnitude of the applied load on the crankshaft. The obtained value of the phase lag value is used by the controller as an input parameter of the automatic control system of the diesel engine to adjust the fuel supply control signal within a given speed mode.

Приведена схема электронного регулятора частоты вращения дизельного двигателя с дополнительным воздействием от величины скручивания коленчатого вала.A diagram of the electronic speed controller of a diesel engine with an additional effect on the magnitude of the crankshaft twisting is given.

Рейка 1 топливного насоса высокого давления 2 связана с якорем 3 электромагнита 4. Регулятор снабжен датчиками частоты вращения двигателя 5, массы поступающего в цилиндры воздуха 6, положения рейки 7, положения педали управления подачей топлива 8, угла скручивания коленчатого вала 9 с двумя чувствительными элементами 10, установленными на разных концах коленчатого вала, электронным контроллером 11.The rail 1 of the high pressure fuel pump 2 is connected to the armature 3 of the electromagnet 4. The regulator is equipped with sensors for engine speed 5, the mass of air entering the cylinders 6, the position of the rail 7, the position of the fuel supply pedal 8, the angle of the crankshaft 9 with two sensing elements 10 mounted at different ends of the crankshaft by the electronic controller 11.

Регулятор работает следующим образом. Требуемое положение рейки 1 определяется контроллером 11 по сигналам датчиков положения педали управления подачей топлива 8, частоты вращения двигателя 5, массы поступающего в цилиндры воздуха 6 и датчика угла скручивания коленчатого вала 9. Действительное положение рейки 1 определяется при помощи датчика положения рейки 7. При наличии рассогласования контроллер 11 изменяет сигнал, подаваемый на электромагнит 4, изменяя положение рейки 1 топливного насоса 2. Контроллер 11 способен дополнительно корректировать положение рейки 1 топливного насоса 2 в зависимости от величины скручиваемости коленчатого вала по необходимому закону в пределах заданного скоростного режима. Применение в регуляторе дополнительного воздействия от угла скручивания коленчатого вала улучшает точность и своевременность слежения за изменением нагрузки, которая пропорциональна углу скручивания. Исключаются помехи в сигнале от влияния колебательных процессов в трансмиссии, воздействия разнонаправленных сил на датчик при движении машинно-тракторного агрегата по неровной поверхности поля, выполнении поворотов и подъемов агрегата, а также наличия люфтов в механических соединениях и искажение сигнала при передаче к системе управления. Регулирование двигателя осуществляется непосредственно по параметрам коленчатого вала.The regulator operates as follows. The required position of the rack 1 is determined by the controller 11 according to the signals of the position sensors of the fuel supply pedal 8, the engine speed 5, the mass of the air entering the cylinders 6 and the torsion angle sensor of the crankshaft 9. The actual position of the rack 1 is determined using the rack position sensor 7. mismatch, the controller 11 changes the signal supplied to the electromagnet 4, changing the position of the rail 1 of the fuel pump 2. The controller 11 is able to further adjust the position of the rail 1 of the fuel pump ca 2 depending on the magnitude of curl of the crankshaft according to the required law within predetermined speed limits. The use of the additional effect of the crankshaft twisting angle in the regulator improves the accuracy and timeliness of monitoring the load changes, which is proportional to the twisting angle. Interferences in the signal from the influence of oscillatory processes in the transmission, the influence of multidirectional forces on the sensor during the movement of the machine and tractor unit on an uneven field surface, the execution of turns and elevations of the unit, as well as the presence of backlashes in mechanical joints and signal distortion during transmission to the control system are excluded. Engine regulation is carried out directly according to the crankshaft parameters.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет получить новый технический эффект - улучшение точности и своевременности слежения за изменением нагрузки, улучшение динамических характеристик (уменьшение времени срабатывания) регулятора, повышение приемистости двигателя и снижение расхода топлива, т.е. повысить быстроту реагирования регулятора, устойчивость самого регулирования (исключаются колебательные процессы и в целом сокращается длительность переходного процесса).Thus, the proposed design allows to obtain a new technical effect - improving the accuracy and timeliness of tracking changes in load, improving the dynamic characteristics (reducing response time) of the controller, increasing engine throttle response and reducing fuel consumption, i.e. increase the speed of response of the regulator, the stability of the regulation itself (oscillatory processes are eliminated and the duration of the transition process is generally reduced).

Источники информацииInformation sources

1. Патент RU 2363855 С1, МПК F02D 1/08, Бюл. №22 от 10.08.2009 Габдрафиков Ф.З., Шамукаев С.Б., Мехоношин Е.П.1. Patent RU 2363855 C1, IPC F02D 1/08, Bull. No.22 of 08/10/2009 Gabdrafikov F.Z., Shamukaev S.B., Mekhonoshin E.P.

Claims (1)

Электронный регулятор частоты вращения дизельного двигателя с дополнительным воздействием от величины скручивания коленчатого вала, содержащий электромагнит, перемещающий рейку топливного насоса высокого давления, датчики частоты вращения двигателя, массового расхода воздуха, положения рейки топливного насоса, положения педали управления подачей топлива и контроллер, отличающийся тем, что электромагнит управляется сигналами регулятора, имеющего дополнительное воздействие от величины угла скручивания коленчатого вала. An electronic regulator of the speed of a diesel engine with an additional effect on the amount of twisting of the crankshaft, comprising an electromagnet moving the rail of the high pressure fuel pump, sensors for engine speed, mass air flow rate, position of the rail of the fuel pump, position of the fuel control pedal and a controller, characterized in that the electromagnet is controlled by the signals of the controller, which has an additional effect on the magnitude of the angle of twist of the crankshaft.
RU2015119710/06A 2015-05-25 2015-05-25 Electronic controller of diesel engine rpm with additional effect of crankshaft twisting value RU2600218C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015119710/06A RU2600218C1 (en) 2015-05-25 2015-05-25 Electronic controller of diesel engine rpm with additional effect of crankshaft twisting value

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015119710/06A RU2600218C1 (en) 2015-05-25 2015-05-25 Electronic controller of diesel engine rpm with additional effect of crankshaft twisting value

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2600218C1 true RU2600218C1 (en) 2016-10-20

Family

ID=57138722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015119710/06A RU2600218C1 (en) 2015-05-25 2015-05-25 Electronic controller of diesel engine rpm with additional effect of crankshaft twisting value

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600218C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2363855C1 (en) * 2007-12-10 2009-08-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный аграрный университет" Electronic controller of diesel engine rotation frequency
RU2449148C2 (en) * 2010-03-29 2012-04-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный аграрный университет" Electronic controller of diesel engine crankshaft rotation frequency
JP2012117502A (en) * 2010-12-03 2012-06-21 Yanmar Co Ltd Fuel injection pump

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2363855C1 (en) * 2007-12-10 2009-08-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный аграрный университет" Electronic controller of diesel engine rotation frequency
RU2449148C2 (en) * 2010-03-29 2012-04-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный аграрный университет" Electronic controller of diesel engine crankshaft rotation frequency
JP2012117502A (en) * 2010-12-03 2012-06-21 Yanmar Co Ltd Fuel injection pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100480496C (en) Method and device for controlling an internal combustion engine
JP4442670B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
DE102008043165B4 (en) Method and device for calibrating the pre-injection quantity of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle
CN108869055B (en) Electronic throttle control using model predictive control
CN101435369A (en) Switching control of RPM-torque
CN100432406C (en) Fuel injection controlling apparatus for internal combustion engine
DE102007041940A1 (en) Control device for an internal combustion engine
JP2012167636A (en) Control device for engine
DE102004053347A1 (en) Injection control system for an internal combustion engine
JP5886500B2 (en) Fuel injection characteristic learning device for internal combustion engine
CN104100432A (en) Method and device for determining ignition angle of engine control apparatus
Gabdrafikov et al. Mathematical Description of the Machine-Tractor Aggregate Diesel Engine with Electronic Positional Impact Regulator.
RU2600218C1 (en) Electronic controller of diesel engine rpm with additional effect of crankshaft twisting value
CN102506001B (en) A kind of injection characteristics scaling method based on electronically controlled unit pump pretravel
US9732722B1 (en) Methods and systems for cylinder speed increase control to improve combustion uniformity
KR101107334B1 (en) Engine
ATE489546T1 (en) COMBUSTION ENGINE CONTROL DEVICE
CN101910594A (en) Method for detecting a periodically pulsing operating parameter
US20160363061A1 (en) Control Systems and Methods for Reducing Vibration in Internal Combustion Engines
CN106988915A (en) Method for carrying out the demarcation of zero amount to the fuel in internal combustion engine by injector institute dosage
CN106460682B (en) Method for running internal combustion engine
CN103649503A (en) Method for operating an internal combustion engine
JP6543509B2 (en) Control device for internal combustion engine
RU2363855C1 (en) Electronic controller of diesel engine rotation frequency
JP5472165B2 (en) Engine control device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170526