RU3516U1 - Устройство регулирования прогрева двигателя автомобиля - Google Patents

Abstract

Устройство регулирования прогрева двигателя содержит последовательно соединенные датчик температуры двигателя, блок контроля температуры двигателя, блок управления на полупроводниковых приборах, выход которого соединен с датчиком аварийного давления масла и генератором, отличающееся тем, что оно содержит дополнительный блок контроля температур в режиме компаратора, соединенного с узлом коммутации зажигания, стартера и отопителя.

Description

УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к области электротехники и может

быть использована в двигателях внутреннего сгорания, в которых для поддержания температуры осуществляется автоматический пуск двигателя.

Известно устройство для регулирования температуры электрического прибора ij . Известно также устройство для регулирования нагревательного элемента датчика кислорода 12J . Недостатком известных устройств является то, что они предназначены для работы в условиях переменного тока и высоких значений электросопротивлений, что вызывает значительные трудности при работе их на двигателях внутреннего сгорания, работающих в диапазоне напряжений 12 - 14 В.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство регулирования предварительного нагрева дизельных двигателей 3J , содержащее резистор с запальной свечой, усилитель напряжения и генератор опорного напряжения. Устройство регулирует предварительный нагрев запальной свечи тлеющего разряда с заданным коэффициентом сопротивление - температура.

Устройство содержит: резистор, включенный послелозательно с запальной свечой, усилитель напряжения, развиваемого на резисторе, генератор опорного напряжения. Компаратор сравнивает уровень выходного усилителя с уровнем опорного нап тхения. ПелеУ - з

ключатель управляет током, подаваемым на запальную свечу, в соответствии с результатом сравнения напряжений в компараторе. Генератор опорного напряжения генерирует напряжение в соответствии с потенциалом на запальной свече.

Недостаткоп известного устройства является с л еду ют fee: Вольт-амперная характеристика /ВАХ/ тлеющего г азряда сложный характер и параметры новообразования запальной могут измениться в широких пределах. Это момет привести к лодньтм срабатываниям устройства /выдача сигнала на включение или отключение питающего напряжения без перехода тлеющего разпяда в дуговой /искрообразование/. Дополнительно этому способствует тот Iw-ст, что в работе устройства не учитываются существенные изменения ВАХ при искрообразовании, возникают при изменении Давления в цилиндрах двигателей.

Техническим преимуществом является повынзние надё :ности пуска автомобиля в холодное время и снижения за счет этого износа деталей.- .

Указанные преимущества достигаются тем, что устройство регулирования прогрева двигателя, содержащее блок контроля температуры, вход которого подключен к штатному датчику температуры автомобиля и цепочку из блока управления, производящего опрос показаний датчика аварийного давления масла автомобиля, датчика температур, работы генератора и блока коммутации, производящего включение зажигания, стартера и отопителя салона.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляеттое .устройство отличается наличием новых блоков: контроля температуры, включенном в режиме компаратора, блока управления с устройством для контроля давления масла и блокировки стартера

- 8 во время работы двигателя.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию полезной медели новизна. Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что приборы блокировки стартера во время работы двигателя широко известны 4 . Однако, при введении в указанной связи с остальными элементами схемы в заявляемое устройство регулирования прогрева автомобиля, вышеуказанные блоки проявляют новые свойства, что приводит к повышению надёжности пуска автомобиля в холодное время. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию существенные отличия.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства регулирования прогрева двигателя. На фиг.2 показан пример выполнения устройства.

Устройство регулирования прогрева двигателя автомобиля /фиг.1/ содержит последовательно соединенные датчик I температуры двигателя, блок контроля температуры 2, блок управления на полупроводниковых приборах 3, выход которого соединен с датчиком аварийного давления масла 5 и генератором б и блок коммутации 4, соединенный с зажиганием 7 и стартером 8, двигателем отопителя салона 9.

Устройство работает следующим образом. Сигнал от датчика температуры I поступает на блок контроля температуры 2. В зависимости от показаний датчика I, блок 2 вырабатывает на выходе логические сигналы определённой формы. Блок управления 3 производит опрос показаний датчика аварийного давления масла автомобиля 5, датчика температуры I и работы генератора 6, и подает управляющие сигналы на блок коммутации 4. Блок коммутации 4 производит включение зажигания 7 стартера 8 и двигателя отопителя салона 9 автомобиля. Когда температура двигателя ниже ус- 4 тановленного предела, сигнал с блока контроля температуры 2 поступает на вход блока управления 3. Блок управления 3 производит опрос показаний датчика аварийного давления масла 5 и наличие сигнала генератора 6. При отсутствии сигнала генератора /двигатель не работает/ блок управления 3 подает на блок коммутации 4 сигнал на включение стартера 8 к начинает повторный опрос датчиков. При появлении сигнала с генератора 6 /двигатель запущен/ блок управления 3 отключает стартер 8, включает двигатель отопителя салона 9 и опрашивает датчик аварийного давления масла 5. При отсутствии запрещающего сигнала с датчика 5 зажигание 7 остается включенным, двигатель продолжает работу.

При достижении требуемой температуры блок контроля 2 выключает залигание 7, двигатель отопителя салона 9 и блок управления 3 переходит в режим ожидания.

Устройство регулирования прогрева двигателя автомобиля монет бить выполнено, например, как это показано на фиг.2.

Звено 2 /блок контроля температур/ состоит из компаратора 10, на один из входов которого подается опорное напряжение с делителя напряжения II. Значение опорного напряжения определяет нижний предел температуры двигателя автомобиля, до которой ему разрешено остывать. На другой вход компаратора 10 подается напряжение, снимаемое с датчика температуры, который запитывается генератором тока 12. Штатные автомобильные тсрморезисторы /термодатчики/ имеют обратную ТКС, таким образом с понижением температуры сопротивление датчика возрастает, следовательно увеличивается значение напряжения, снимаемое с датчика температуры, и когда оно превысит значение опорного напряжения, на выходе компаратора появляется сигнал высокого уровня, который включает шунтирующий узел 13, который в свою очередь шунтирует делитель

напряжения II. При этом величина опорного напряжения уменьшается и переход компаратора 10 в состояние с низким уровнем сигнала на выходе произойдёт при более высокой температуре. Изменение установочных значений опорного напряжения и сопротивлений узла 13 позволяет изменять температуры запуска и останова двигателя соответственно.

В звене 3 сигнал высокого уровня с компаратора 10 поступает на вход узла включения зажигания 14, который при отсутствии запрещающих сигналов с других узлов вырабатывает сигнал высокого уровня, управляющий работой узла коммутации зажигания 24. Сигнал высокого уровня с выхода кёмпаратора 10 также поступает на счетно-командные узлы 15 и 16, разрешая их работу. Задающий генератор 17 вырабатывает импульсы прямоугольной формы частотой I Гц /период I с/, которые поступают на вход узла 15, работа которого устроена таким образом, что по прохо;кдении 12 импульсов с задающего генератора 17, т.е. через 12 секунд, на выходе узла 15 появляется сигнал высокого уровня длительностью 4 сек, который подается на вход узла включения стартера 18. Узел 18 в зависимости от поступающих сигналов с других узлов вырабатывает сигнал высокого уровня длительностью от 0 до 4 сек, управляющий работой узла коммутации стартера 22.

Если двигатель запущен за время меньше 4 сек, на узел 18 поступает сигнал высокого уровня с генератора автомобиля, При этом узел 18 преобразует сигнал высокого уровня в сигнал низкого уровня на выходе, тем самым, посредством узла 22, отключая стартер.

Если .в течение 4 сек работы стартера двигатель запустить не удалось. на выходе узла 15 появляется сигнал низкого уровня, стартер отключается и узел 15 продолжает счет импульсов с задающего генератора L7 до появления сигнала высокого уровня на выхоИмпульсы с выхода узла 15 поступают так;.;е на вход счетнокомандного узла 16, который производит подсчет количества попыток залуска двигателя. В случае трех неудачи гх попыток на выходе 16 появляется сигнал высокого уровня, который поступает на вход узла 14, при этом на выходе последнего появляется сигнал низкого уровня, являющийся командой для узла 24 на отключение зажигания, и одновременно с этим узел 16 блокирует работу задающего генератора 17.

Т.к. система работает автономно, в схеье предусмотрена блокировка аварийных режимов двигателя. Пока двигатель не заведен, узел контроля давления масла 19 игнорирует сигнал высокого уровня с датчика давления масла 5. После запуска двигателя, через 4 сек, узел 19 начинает реагировать на сигнал датчика давления пасла 5. При низком уровне сигнала, узел 19 оргирует на выходе сигнал высокого уровня, который поступая на узел 14, выключает заг.игание.

Узел защиты стартера 20 исключает случайное включение стартера при работающем двигателе. Если при работало-,ei,: .двигателе /при наличии сигнала высокого уровня с генератора автомобиля/ на выходе узла 18 появится аигнал высокого уровня, то узел 20 подает сигнал высокого уровня на узел 14 и узел 18, тагиг образом отключая зажигание и стартер.

Узел управления отопителем салона 21 спустя 5 сек после запуска ,двигателя включает двигатель отопитзля салона автомобиля. После запуска двигателя автомобиля при достижении двигателем заданного верхнего предела температуры, на выходе компаратора 10 появляется сигнал низкого уровня, который поступает к узлаг. 13, 14, 15 и 16; т.о. выключается зажигание, обнуляется счетно-опанднпе узлы 15 и 16 и запрещается их работа, он:п:ается пунт

релким, двигатель остывает. При достижении двигателем заданного нижнего предела температуры цикл повторяется как описано выие.

Звено 4 /блок коммутации/ состоит из трех узлов: узла комнутации стартера 22, узла коммутации отопителя 23, узла кошутации зажигания 24, которые в зависимости от уровня поступаготдих сигналов с узлов 14, 18 и 21, либо снимают, либо подают питание к соответствующим электрическим цепям автомобиля.

Экспериментальные исследования заявляемого устройства регулирования прогрева двигателя автомобиля показали, что по сравнению с устройством аналогичного назначения /прототипом/ заявляемое устройство обеспечивает более надёжный запуск автомобиля в холодное время и позволяет за счет этого уменьшить износ деталей автоиобиля и расход горючего.

Авторы: Дейко Д.А. tffasf1Тымбаев Е.Г,

iOOTA ПОЛЕЗНОЙ МОДЕМ

Устройство регулирования прогрева двигателя автомобиля, содержащее блок контроля температур и блок управления на полупроводниковых приборах, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным блоком, контролирующим температуру двигателя автомобиля и давления масла с выходом на блок управления этими параметрами, путём автоматического поддержания определённой температуры двигателя. 1.Пат.СП1А 2.Пат.ФРГ 11 3.Пат.СМ ;° 4.А.Кузена.

,: tfc-S-;

Авторы: Дейко Д.А.

мбаев Е.Г, Источники информации: 4,885,456, кл.НКИ 219-497, клЛКЙ Н05 El/02. 3933517, кл.МКИ Н05 BI/02. 4,902,300 кл.НКИ 219-497, кл.МКИ Н05 31/02 /прототип/ Устройство блокировки стартера. Радио, 1987, ;-1.

Claims (1)

1. Устройство регулирования прогрева двигателя содержит последовательно соединенные датчик температуры двигателя, блок контроля температуры двигателя, блок управления на полупроводниковых приборах, выход которого соединен с датчиком аварийного давления масла и генератором, отличающееся тем, что оно содержит дополнительный блок контроля температур в режиме компаратора, соединенного с узлом коммутации зажигания, стартера и отопителя.