Пристрій для регулювання частоти обертання двигуна внутрішнього згоряння

Устройство для регулирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, содержащее последовательно включенные датчик частоты вращения и частотоизмерительную схему, блок рассогласования, четыре усилителя мощности, входы которых связаны с выходами блока рассогласования, а выходы - с фазными обмотками исполнительного электромеханизма, исполнительный электромеханизм кинематически связан с органом управления топливоподающей аппаратуры двигателя внутреннего сгорания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит схему подавления низкочастотных девиаций частоты регулируемого сигнала, включающую статический триггер и два интегрирующих звена, при этом входы указанной схемы подавления, являющиеся установочными входами статического триггера, подключены к выходам частотоизмерительной схемы, а выходы схемы подавления, являющиеся выходами интегрирующих звеньев, подключены ко входам блока рассогласования, причем выходы статического триггера соединены соответственно со входами интегрирующих звеньев. U1 Изобретение относится к области двигателестроения, а именно, к системам автоматического регулирования частоты вращения двигателей внутреннего сгорания. Известно устройство для регулирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания автономного электроагрегата [1], содержащее частотоизмерительную схему, блок рассогласования, усилители мощности и исполнительный электромеханизм. Это устройство осуществляет стабилизацию частоты вращения двигателя внутреннего сгорания при помощи маг нитных усилителей, управляемых сигналами рассогласования, вырабатываемыми балансным частотным дискриминатором. Выходы магнитных усилителей соединены с электромагнитным механизмом поворотного типа, выходное звено которого кинематически связано с органом управления топливоподающей аппаратуры двигателя внутреннего сгорания. Недостатками этого устройства являются большая величина нестабильности заданной частоты вращения, большое время переходных процессов в системе ре о 26543 гулирозания, что снижает точность стабилизации, а также конструктивная сложность. Известие устройство для регулирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания электроагрегата [2], содержащее частоточувствительный элемент, фазочувствительный усилитель, импульсные устройства и исполнительный электропривод. Недостатком этого устройства является выполнение частоточувствительного элемента в виде мостовой схемы с резонансным контуром в одном плече, что вызывает проникновение на выход мостовой схемы помех, обусловленных высшими гармоническими составляющими входного переменного напряжения, и приводит к снижению точности регулирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания. Наиболее близким по совокупности существенных признаков и техническому результату является устройство для регулирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания [3], содержащее датчик частоты вращения, частотоизмерительную схему, блок рассогласования, усилители мощности и исполнительный электромеханизм, выходное звено которого кинематически связано с органом управления топливоподающей аппаратуры двигателя внутреннего сгорания. Недостатком указанного устройства является зависимость точности регулирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания от величины периодических девиаций частоты вращения коленчатого вала двигателя в моменты рабочих ходов шатунно-поршневой группы, что приводит к снижению экономичности, моторесурса двигателя и повышению токсичности отработавших газов. Задачей изобретения является повышение точности регулирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания путем устранения влияния периодических девиаций частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания в эксплуатационных условиях (в моменты рабочих ходов шатунно-поршневой группы ДВС), что повышает экономичность двигателя внутреннего сгорания, в частности, снижение расхода топлива, увеличение моторесурса, снижение токсичности и дымности отработавших газов. Этот технический результат достигается за счет того, что предлагаемое устройство для регулирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 содержащее датчик частоты вращения, частотоизмерительную схему, блок рассогласования, усилители мощности и исполнительный электромеханизм, кинематически связанный с органом управления топливоподающей аппаратуры двигателя внутреннего сгорания, согласно изобретению, дополнительно содержит схему подавления низкочастотных девиаций частоты регулируемого сигнала, включающую статический триггер и два интегрирующих звена, при этом входы указанной схемы, являющиеся входами статического триггера, подключены к выходу частотоизмерительной схемы, а выходы этой схемы, являющиеся выходами интегрирующих звеньев, подключены ко входу блока рассогласования, причем выходы статического триггера соединены соответственно со входами интегрирующих звеньев. Введение схемы подавления низкочастотных колебаний устраняет вредное влияние колебаний частоты вращения, вызванное толчками рабочих ходов ша~ тунно-поршневой группы, в результате чего повышается точность регулирования частоты вращения и вытекающие из этого повышение экономичности двигателя, его моторесурса и снижение токсичности отработавших газов. Исполнительный механизм выполнен в виде четырехфазного электродвигателя. На чертеже изображена структурная схема устройства для регулирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания. Устройство содержит датчик частоты вращения 1, частотоизмерительную схему 2, схему подавления низкочастотных девиаций частоты измеряемого сигнала 3, состоящего из статического триггера 4 и двух интегрирующих звеньев 5 и 6, блок рассогласования 7, четыре усилителя мощности 8, 9, 10, 11 и исполнительный электромеханизм 12. Элементами структурной схемы являются: орган управления топливоподающей аппаратуры 13 и двигатель внутреннего сгорания 14. Датчик частоты вращения 1 соединен с двигателем внутреннего сгорания 14, выход датчика частоты вращения 1 соединен со входом частотоизмерительной схемы 2, выходы частотоизмерительной схемы 2 соединены с установочными входами статического триггера 4 схемы подавления низкочастотных девиаций частоты измеряемого сигнала 3, выходы статического триггера соединены с входами элементов 5 и 6 интегрирующих звеньев схемы 3, выходы которых соединены со 26543 входами блока рассогласования 7, выходы блока рассогласования 7 соединены со входами четырех усилителей мощности 8, 9, 10, 11, выходы которых соединены с исполнительным электромеханизмом 12, выполненным в виде четырехфазного электродвигателя, выходное звено которого кинематически связано с органом управления топлиЁоподающей аппаратуры 13 двигателя внутреннего сгорания 14. Устройство работает следующим образом. Датчик частоты вращения 1 вырабатывает импульсы, частота следования которых прямо пропорциональна частоте вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания 14. Эти импульсы поступают на вход частотоизмерительной схемы 2, которая вырабатывает сигналы рассогласования при отклонении частоты импульсов от номинальной, заданной эксплуатационными требованиями для двигателя внутреннего сгорания 14. При работе устройства вблизи номинальной частоты вращения двигателя внутреннего сгорания сигналы рассогласования представляют собой чередующиеся во времени на обоих выходах частотоизмерительной схемы 2 низкочастотные пакеты импульсов, перебрасывающие статический триггер 4 схемы 3 с периодичностью, равной частоте рабочих ходов шатунно-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания 14. При этом скважность выходных прямоу 10 15 20 25 30 гольных импульсов на выходе статического триггера 4 близка к единице. Интегрирующие звенья 5 и 6 при этом вырабатывают потенциалы, равные по величине и составляющие около 0,5 величины выходного потенциала " 1 " на выходах статического триггера 4. При этом указанный уровень выходных потенциалов интегрирующих звеньев схемы 3 не запускает ни один из входов блока рассогласования 7. Вследствие изменения частоты импульсов из-за изменения нагрузки на двигатель внутреннего сгорания 14 происходит следующее: скважность прямоугольных импульсов на одном из выходов статического триггера 4 уменьшается, а на другом - увеличивается, что соответственно вызовет изменение потенциалов на интегрирующих звеньях 5 и 6 схемы 3. Один из входов блока рассогласования 7 сработает, что вызовет организацию рабочей серии импульсов на выходах блока рассогласования 7, которые через усилители мощности 8, 9, 10, 11 поступают на исполнительный электромеханизм 12, приводящий в движение орган управления топливоподающей аппаратуры 13 двигателя внутреннего сгорания 14, который будет изменять свою частоту вращения до номинальной, после чего прекратится работа блока рассогласования 7 и устройство вернется в режим ожидания, описанный выше. 35 1 12 13 14 1 г і 8 5 1 ^~ 1 SBi 1 с> 1 1 1 1 7 4 6 • 9 10 11 26543 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор М. Куль Замовлення 515 Тираж Підписне ** Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101