Система автоматичного пуску двигуна внутрішнього згоряння

Реферат: Система автоматичного пуску двигуна внутрішнього згоряння обладнана: електростартером, тяговим реле, пристроєм плавного пуску, додатковим реле електростартера, контактами системи запалювання, контролером, датчиком частоти обертання колінчастого вала ДВЗ. Додатково введено блок керування, блок індикації із світловими індикаторами, електронні датчики положення педалі зчеплення, датчик положення важеля коробки передач, датчик кутової швидкості колінчастого вала ДВЗ, датчик положення педалі акселератора, датчик відкриття капота, датчик відкриття дверей. Як електростартер постійного струму застосовують обернену електромашину змінного струму. UA 79964 U (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧНОГО ПУСКУ ДВИГУНА ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ UA 79964 U UA 79964 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до системи запуску двигунів за допомогою електродвигунів, що складається з електричних двигунів і двигунів внутрішнього згоряння і може бути використана на різноманітних транспортних засобах. Відома система електростартерного пуску ДВЗ [1, 2, 3, 4], що обладнана електростартером постійного струму. Такі системи забезпечують пуск ДВЗ, складаються з акумуляторної батареї, електростартера постійного струму, реле, вмикача запалювання та електронних компонентів. Система [1] додатково оснащена зворотним зв'язком від генератора, що дозволяє автоматично вимикати електростартер після пуску ДВЗ. Також вона обладнана конденсаторною батареєю для полегшення пуску. Недоліком є використання двох електромашин [1, 2, 3, 4]. Система [2] оптимізована за кількістю електронних компонентів. Особливістю системи [3] є наявність пристрою плавного пуску ДВЗ, контролера та датчика частоти обертання колінчастого вала ДВЗ. Недоліком даної системи є неможливість автоматично вимикання електростартера після пуску ДВЗ. Відмінністю системи [4] є використання кінетичної енергії накопиченої маховиком для пуску ДВЗ у два етапи, що забезпечується за рахунок маховика в який вбудована електромагнітна муфта. Недоліком є неможливість плавного пуску ДВЗ. Всі зазначені системи [1, 2, 3, 4] мають спільні недоліки: неможливість автоматичного пуску ДВЗ, відсутність контрольно-сигналізуючих приладів та системи запобігання випадковому пуску ДВЗ. За прототип винаходу прийнято конструкцію системи електростартерного пуску за патентом RU 2447314 С1 [3], де описано систему плавного пуску ДВЗ. Система обладнана електростартером, тяговим реле, пристроєм плавного пуску, додатковим реле електростартера, контактами системи запалювання, контролером, датчиком частоти обертання колінчастого вала ДВЗ. Пристрій плавного пуску ввімкнено послідовно між позитивним полюсом акумуляторної батареї та силовими контактами тягового реле. Контакти замка запалювання та пристроєм плавного пуску згідно із заданим алгоритмом, враховуючи при цьому сигнал датчика частоти обертання колінчастого вала ДВЗ. Недоліком конструкції системи електростартерного пуску - прототипу є наявність двох електромашин, неможливість автоматичного пуску ДВЗ. Конструктивні заходи направлені на зниження динамічних навантажень в момент підключення електростартера до акумуляторної батареї, але відсутні контрольно-сигналізуючі прилади та система запобігання випадковому пуску ДВЗ. Задача корисної моделі - покращення системи пуску ДВЗ, зменшення кількості електричних машин на транспортному засобі, зменшення динамічних навантажень при пуску ДВЗ, підвищення надійності системи. Поставлена задача вирішується тим що, введено в систему пуску ДВЗ блок керування, блок індикації із світловими індикаторами, електронні датчики положення педалі зчеплення, датчик положення важеля коробки передач, датчик кутової швидкості колінчастого вала ДВЗ, датчик положення педалі акселератора, датчик відкриття капота, датчик відкриття дверей та обернена електромашина змінного струму, вилучено електростартер постійного струму. Пропонується відмовлення від автомобільного електростартера постійного струму за рахунок виконання його функцій з запуску ДВЗ оберненою електромашиною змінного струму. За таку електромашину пропонується використовувати штатний генератор змінного струму, яким обладнано ДВЗ. Для забезпечення виконання вказаних функцій в систему введено електронний блок керування, що поєднаний з силовим блоком електроніки. На фіг. 1 зображено структурну схему система автоматичного пуску ДВЗ автомобіля. До складу системи входить ДВЗ 1, зчеплення 2, коробка переміни передач 3, головна передача 4, колеса 5, обернена електромашина змінного струму 6, пасова передача (зубчаста або поліклинова) 7, акумуляторна батарея 8, педаль акселератора 9, блок керування 10, електричні сигнали від датчиків 11…16 надходять в блок керування 10, який виробляє електричний сигнал управління і передає його до мотор/генератора 6. Датчик положення педалі зчеплення 11, датчик положення важеля коробки передач 12, датчик кутової швидкості колінчастого вала ДВЗ 13, датчик положення педалі акселератора 14, датчик відкриття капоту 15, датчик відкриття дверей 16, які перетворюють фізичні величини у електричні сигнали. До блока 10 під'єднань панель контрольно-сигналізуючих приладів з світловими індикаторами, контрольна лампа відкриття капота 17, контрольна лампа відкриття дверей 18, контрольна лампа положення педалі зчеплення та важеля коробки передач 19. Механічно пов'язані між собою пасовою передачею 7, ДВЗ 1 та обернена електромашина змінного струму 6. Механічно сполучені ДВЗ 1, зчепленням 2, з коробкою передач 3, головною передачею 4 та колесами 5. Електричним сполученням пов'язані акумуляторна батарея 8, обернена електромашина змінного струму 6, електронний блок керування системи пуску ДВЗ та датчики 11…16. 1 UA 79964 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Блок-схема алгоритму роботи системи автоматичного пуску наведено на фіг. 2. Сигнал Даксел від датчика положення педалі акселератора 14, сигнал Дкап датчика відкриття капоту 15, сигнал Ддвер датчика відкриття дверей 16, сигнал Дкпп датчика положення важеля коробки передач 12, сигнал Дзчеп датчика положення педалі зчеплення 11, можуть мати два логічних стани: сигнал логічного нуля "0" та сигнал логічної одиниці "1". Поточне значення кутової швидкості колінчастого вала пот та пускове значення кутової швидкості колінчастого вала пуск. Система автоматичного пуску ДВЗ працює наступним чином. Для пуску ДВЗ водій натискає на педаль акселератора 9, датчик положення педалі акселератора 14 у свою чергу перетворює положення педалі у електричний сигнал Даксел та подає його у блок керування 10. Потім блок керування 10 порівнює отриманий сигнал пот від датчика кутової швидкості колінчастого вала 13 з пусковою частотою пуск. В залежності від співвідношення кутових швидкостей можливі три варіанти перебігу подій. Перший варіант. Якщо поточна кутова швидкість колінчастого вала пот більша пускової пуск, блок керування 10 переводить у режим "генератор" обернену електромашину змінного струму 6, яка розпочинає заряджати акумуляторну батарею 8 та надавати електричну енергію іншим споживачам. Другий варіант. Якщо поточна кутова швидкість колінчастого вала пот менша або рівна пусковій пуск, блок керування 10 проводить перевірку запобіганню випадкового пуску ДВЗ 1. Якщо сигнал Дзчеп дорівнює логічному нулю, від датчика положення педалі зчеплення 11, сигнал Дкпп дорівнює логічному нулю, від датчика положення важеля коробки передач 12, сигнал Д аксел дорівнює логічному нулю, від датчика положення педалі акселератора 14, сигнал Д кап дорівнює логічному нулю, від датчика відкриття капота 15, сигнал Д двер дорівнює логічному нулю, від датчика відкриття дверей 16. Блок керування 10 переводить у режим "мотор" обернену електромашину змінного струму 6, що приводить через пасову передачу 7 у рух колінчастий вал ДВЗ 1. Третій варіант. Якщо поточна кутова швидкість колінчастого вала пот менша або рівна пусковій пуск, блок керування 10 проводить перевірку запобіганню випадкового пуску ДВЗ 1. Якщо сигнал від датчика відкриття капота Дкап рівний одиниці, блок керування 10 вмикає систему захисту, яка блокує пуск ДВЗ 1, причому засвідчується контрольна лампа 17, яка свідчить, що капот відкритий. Або сигнал від датчика дверей Д двер рівний одиниці, блок керування 10 вмикає систему захисту, яка блокує пуск ДВЗ 1, причому засвідчується контрольна лампа 18, яка свідчить що двері відкриті. Якщо сигнал від датчика положення важеля коробки передач Дкпп рівний одиниці, ввімкнута будь яка передача, блок керування 10 перевіряє сигнал від датчика положення педалі зчеплення Дзчеп рівний одиниці, блок керування 10 вмикає систему захисту, яка блокує пуск ДВЗ 1, причому засвічується контрольна лампа 19, що сигналізує про включення передачі або ввімкненого стану зчеплення, педаль зчеплення не натиснута. В цьому випадку блок керування 10 не подає сигналів на обернену електромашину змінного струму 6. Запропонована система автоматичного пуску ДВЗ покращує систему пуску ДВЗ, зменшує кількість електричних машин на транспортному засобі, зменшує динамічні навантаження при пуску ДВЗ, підвищує надійність системи за рахунок наявності контрольно-сигналізуючих приладів із світловими індикаторами та системи запобігання випадкового пуску ДВЗ. Пропонується відмовлення від автомобільного електростартера постійного струму за рахунок виконання його функцій з запуску ДВЗ оберненою електромашиною змінного струму, за яку пропонується використовувати штатний генератор змінного струму, яким обладнано автомобільний ДВЗ. Для забезпечення виконання вказаних функцій в систему введено електронний блок керування, що поєднаний з силовим блоком електроніки. Джерела інформації: 1. Пат. 2433300 Российская Федерация, МПК F02N11/08. Система электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания /Лебедев С.А., Рябцовских И.В., Диденко А.А., Гуменный В.З; патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени генерала армии В.П. Дубынина" - 2008144772/06; заявл. 13.11.2008; опубл. 10.11.2011. 2. Пат. 2431055 Российская Федерация, МПК F02N11/08. Система пуска двигателя внутреннего сгорания / Кашканов В.В.; патентообладатель Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" - 2008138901/06; заявл. 30.09.2008; опубл. 10.04.2010. 3. Пат. 2447314 Российская Федерация, МПК F02N11/08, F02N11/14, B60W10/06. Система электростартерного пуска / Баданин А.В., Дубровский А.Ф.; патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования 2 UA 79964 U 5 "Южно-Уральский государственный университет" - 2010145417/07; заявл. 08.11.2010; опубл. 10.04.2012. 4. Пат. 2462611 Российская Федерация, МПК F02N15/02. Система электростартерного пуска ДВС / Аджиманбетов С.Б., Глабец А.А., Голобоков М.Г.; патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Горский государственный аграрный университет" - 2010153553/07; заявл. 27.12.2010; опубл. 27.12.2012. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Система автоматичного пуску двигуна внутрішнього згоряння, що обладнана: електростартером, тяговим реле, пристроєм плавного пуску, додатковим реле електростартера, контактами системи запалювання, контролером, датчиком частоти обертання колінчастого вала ДВЗ, яка відрізняється тим, що введено блок керування, блок індикації із світловими індикаторами, електронні датчики положення педалі зчеплення, датчик положення важеля коробки передач, датчик кутової швидкості колінчастого вала ДВЗ, датчик положення педалі акселератора, датчик відкриття капота, датчик відкриття дверей, як електростартер постійного струму застосовують обернену електромашину змінного струму. 3 UA 79964 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4