SU1105673A1 - Регул тор частоты вращени двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий последовательно соединенные чувствительный элемент, усилитель выходного сигнала и исполнительный орган, а также масштабный усилитель, неинвертируемый вход которого подключен к выходу чувствительного элемента, а выход к нелинейному звену, подключенному своим выходом к входам интегратора и нелинейного преобразовател , причем выход интегратора подключен к инвертируемому входу масштабного усилител , а выход нелинейного преобразовател  - к второму входу усилител  выходного сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  регулировани , в регул тор дополнительно введены вычислительное устройство определени  посто нной времени переходного процесса двигател , снабженное трем  входами и одним выходом, датчик нагрузочного момента и датчик положени  рычага топливодозирующего органа, а интегратор выполнен с дополнительны.м входом, причем выход вычислительного устройства подключен к дополнительному входу интегратора , а входы вычислительного устройства подключены к датчикам нагрузочного моменс та и положени  рычага топливодозирующего органа и к выходу чувствительного э.те (Л мента.

Description

СП

а

со Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к двигателестроению, а именно к устройствам дл  регулировани  частоты вращени  двигател  внутреннего сгорани . Известен регул тор частоты вращени  двигател  внутреннего сгорани , содержащий последовательно соединенные чувствительный элемент, усилитель выходного сигнала и исполнительный орган, а также масштабный усилитель, неинвертируемый вход которого подключен к вьгходу чувствительного элемента, а выход к нелинейному звену , подключенному своим выходом ко входам интегратора и нелинейного преобразовател , причем выход интегратора подключен к инвертируемому входу масилтабного усилител , а выход нелинейного преобразовател  ко второму входу усилител  выходного сигнала 11. Однако известный регул тор имеет низкое быстродействие, так как врем  подачи в двигатель максимально возможного количества топлива не зависит от посто нной времени регулировани , которое измен етс  при изменении режима работы двигател , т. е. оптимальна  настройка регул тора возможна лишь Б какой-то одной точке диапазона регулировани . Цель изобретени  - повышение быстродействи  регулировани . Указанна  цель достигаетс  тем, что регул тор частоты вращени  внутреннего сгорани , содержащий последовательно соединенные чувствительный элемент, усилитель выходного сигнала и исполнительный орган, а также масштабный усилитель, неинвертируемый вход которого подключен к выходу чувствительного элемента, а выход к нелинейному звену, подключенному своим выходом к входам интегратора и нелинейного преобразовател , причем вЫход интегратора подключен к инвертируемому входу масштабного усилител , а выход нелинейного преобразовател  ко второму входу усилител  выходного сигнала, дополнительно содержит вычислительное устройство определени  посто нной времени переходного процесса двигател , снабженное трем  входами и одним выходом, датчик нагрузочного момента и датчик положени  рычага топливодозирующего органа, а интегратор выполнен с дополнительным входом, причем выход вычислительного устройства подключен к дополнительному входу интегратора, а входы вычислительного устройства подключены к датчикам нагрузочного момента и положени  рычага топливодозирующего органа, и к выходу чувствительного элемента . На чертеже представлена функциональна  схема регул тора частоты вращени  двигател  внутреннего сгорани . 1 3 Регул тор содержит чувствительный элемент 1, усилитель 2 выходного сигнала, исполнительный орган 3, воздействующий на топливодозирующий орган двигател  4, масщтабный усилитель 5, нелинейное звено 6в виде реле, нелинейный преобразователь 7с зоной нечувствительности, интегратор 8с регулируемой посто нной времени, вычислительное устройство 9 определени  посто нной времени переходного процесса двигател  4, датчик 10 нагрузочного момента и датчик 11 положени  рычага топливодозирующего органа двигател  4. Регул тор работает следующим образом . В установившемс  режиме частота вращени  двигател  4 поддерживаетс  посто нной с помощью исполнительного органа 3, на вход которого через усилитель 2 поступает сигнал, пропорциональный отклонению частоты от уставки 1/5, с выхода чувствительного элемента 1. При этом сигнал на выходе нелинейного преобразовател  7 равен нулю, так как при медленном изменении входного сигнала Ugx. масштабного усилител  5, в силу конечного значени  коэффициента усилени  в зоне нечувствительности нелинейного звена 6, интегратор 8 компенсирует этот сигнал. То же самое происходит и при резких изменени х входного сигнала UBJC чувствительного элемента 1, если величина этого сигнала не превышает уровн , определ емого зоной нечувствительности нелинейного звена 6. При резких изменени х входного сигнала Usr, превышающих выбранную чувствительность схемы, на выходе нелинейного звена 6 устанавливаетс  напр жение насыщени  UBX, при котором темп изменени  компенсирующего сигнала UH на выходе интегратора 8 определ етс  величиной выходного сигнала вычислительного устройства 9. Алгоритм работы вычислительного устройства 9 определ етс  по формуле дл  вычислени  посто нной времени переходного процесса частоты вращени  двигател  под нагрузкой где - приведенный момент инерции вращающихс  масс к валу двигател ; Ле. -момент сопротивлени  на валу двигател ; Мд-движущий момент двигател ; UL1 -частота вращени  двигател . При конкретных зависимост х М.е. () и Мд.(и)). по входным данным W, Мд и величины угла поворота рычага топливодозирующего органа двигател , согласно приведенной формуле вычислительным устройством 9 определ етс  величина TQ, котора  и определ ет посто нную времени интегратора 8.

При этом нелинейный преобразователь 7 находитс  в состо нии, соответствующем насыщению нелинейного звена 6. Такое состо ние схемы сохран етс  до тех пор, пока темп изменени  входного сигнала йад не станет меньще темпа изменени  компенсирующего сигнала интегратора 8, после чего по мере уменьшени  выходного сигнала масштабного усилител  5, нелинейное звено б выходит из состо ни  насыщени  и вс  схема возвращаетс  в исходное положение .

При каких-либо суш.ественных изменени х частоты вращени  двигател  на вход усилител  2, кроме сигнала Цф, пропорционального этому изменению частоты вращени , поступает управл ющий импульс, который существует до тех пор, пока частота вала не достигнет прежнего либо нового установившегос  значени . При этом в двигатель подаетс  максимально возможное количество топлива. Максимально возможное количество топлива поступает в двигатель в течение периода времени, вычисленного с учетом величины нагрузки и величины рассогласовани  по скорости, т. е. оптимальном в смысле быстродействи  и точности регулировани , в св зи с чем врем  регулировани  системы значительно сокращаетс .

Таким образом, реализаци  изобретени  позвол ет повысить быстродействие регулировани .

Claims (1)

1. РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий последовательно соединенные чувствительный элемент, усилитель выходного сигнала и исполнительный орган, а также масштабный усилитель, неинвертируемый вход которого подключен к выходу чувствительного элемента, а выход к нелинейному звену, подключенному своим выходом к входам интегратора и нелинейного преобразователя, причем выход интегратора подключен к инвертируемому входу масштабного усилителя, а выход нелинейного преобразователя — к второму входу усилителя выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия регулирования, в регулятор дополнительно введены вычислительное устройство определения постоянной времени переходного процесса двигателя, снабженное тремя входами и одним выходом, датчик нагрузочного момента и датчик положения рычага топливодозирующего органа, а интегратор выполнен с дополнительным входом, причем выход вычислительного устройства подключен к дополнительному входу интегратора, а входы вычислительного устройства подключены к датчикам нагрузочного момента и положения рычага топливодозирующе- 5 го органа и к выходу чувствительного элемента. Г