RU2602323C2 - Electronic-mechanical rotation speed control of traction diesel engine - Google Patents
Electronic-mechanical rotation speed control of traction diesel engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602323C2 RU2602323C2 RU2013158999/06A RU2013158999A RU2602323C2 RU 2602323 C2 RU2602323 C2 RU 2602323C2 RU 2013158999/06 A RU2013158999/06 A RU 2013158999/06A RU 2013158999 A RU2013158999 A RU 2013158999A RU 2602323 C2 RU2602323 C2 RU 2602323C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lever
- electronic
- housing
- rotation speed
- control
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а более конкретно - к регуляторам частоты вращения транспортных дизелей.The invention relates to internal combustion engines, and more specifically to speed controllers of transport diesels.
Известны автоматические центробежные регуляторы частоты вращения дизелей, содержащие корпус, приводной вал, державку грузов, жестко закрепленную на приводном валу, центробежные грузы, шарнирно установленные в державке, муфту, установленную коаксиально приводному валу с возможностью перемещения вдоль него и взаимодействия с центробежными грузами, рейку топливного насоса, установленную в корпусе топливного насоса, жестко соединенного или выполненного за одно целое с корпусом регулятора, рычаг регулятора, шарнирно установленный в корпусе с возможностью взаимодействия с ним через регулировочный винт, кинематически связанный с педалью акселератора (А.с. СССР 1033783, Центробежный регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания/ П.Р. Козин, Л.М. Малышев. - 1983, Б.И. №29; Кругов В.И. Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания, - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - C.151…163).Known automatic centrifugal controllers of diesel engine speeds, comprising a housing, a drive shaft, a load holder rigidly mounted on the drive shaft, centrifugal loads pivotally mounted in the holder, a coupling mounted coaxially to the drive shaft with the ability to move along it and interact with centrifugal loads, fuel rail a pump installed in the housing of the fuel pump, rigidly connected or made in one piece with the body of the regulator, the lever of the regulator, pivotally mounted in the housing all with the possibility of interacting with it through an adjusting screw kinematically connected with the accelerator pedal (A.S. USSR 1033783, Centrifugal speed controller of an internal combustion engine / P.R. Kozin, L.M. Malyshev. - 1983, B.I. No. 29; Krugov VI Automatic control of internal combustion engines, - 4th ed., Revised and additional - M .: Mashinostroenie, 1979. - C.151 ... 163).
Такие регуляторы автоматически обеспечивают поддержание скоростного и нагрузочного режима во всем рабочем диапазоне частот вращения и крутящего момента.Such regulators automatically ensure the maintenance of speed and load conditions in the entire operating range of rotational speeds and torque.
Кроме того, известны электронные регуляторы частоты вращения дизелей, оснащенных рядными и V-образными топливными насосами (Системы управления дизельными двигателями. Перевод с немецкого. Первое русское издание. - М.: ЗАО «КЖИ» «За рулем», 2004, - С.174-179; Пат. РФ 2231663, Исполнительный механизм электронной системы регулирования частоты вращения дизеля / С.В. Овчинников, Ю.Е. Хрящев, P.O. Антошин и др. - 2004., Б.И. №18).In addition, electronic speed controllers for diesel engines equipped with in-line and V-shaped fuel pumps are known (Diesel engine control systems. Translation from German. First Russian edition. - M.: KZHI Za Rulem, 2004, - С. 174-179; Pat. RF 2231663, Executive mechanism of an electronic system for regulating the speed of a diesel engine / S.V. Ovchinnikov, Yu.E. Khryashchev, PO Antoshin et al. - 2004., B.I. No. 18).
Поворотный пропорциональный электромагнит, используемый в качестве исполнительного механизма по патенту 2231663 РФ, имеет ряд преимуществ при установке его на V-образном топливном насосе, так как хорошо компонуется под управление двумя рейками, и, обеспечивая одновременное воздействие сразу на обе рейки и обратную связь с электронным блоком управления, обладает необходимой и достаточной точностью и быстродействием.The rotary proportional electromagnet used as an actuator according to RF patent 2231663 has several advantages when it is installed on a V-shaped fuel pump, as it is well assembled under the control of two rails, and, at the same time, influences both rails simultaneously and feedback from electronic control unit, has the necessary and sufficient accuracy and speed.
Электронные регуляторы подобного типа оснащены комплектом датчиков, с помощью которых производится анализ состояния дизеля и окружающей среды, электромагнитным исполнительным механизмом, кинематически связанным с рейкой (или рейками) топливного насоса, электронным блоком управления, электрически соединенным с электромагнитным исполнительным механизмом и всеми датчиками. Такие регуляторы также автоматически обеспечивают поддержание скоростного и нагрузочного режима во всем рабочем диапазоне частот вращения и крутящего момента, однако при выходе их из строя в условиях неразвитого сервиса в труднодоступных районах это приводит к остановке двигателя, и транспортное средство надолго выходит из строя.Electronic regulators of this type are equipped with a set of sensors, with the help of which the state of the diesel engine and the environment are analyzed, an electromagnetic actuator kinematically connected to the rail (or rails) of the fuel pump, an electronic control unit electrically connected to the electromagnetic actuator and all the sensors. Such regulators also automatically maintain the speed and load conditions in the entire operating range of rotational speeds and torque, however, if they fail in conditions of undeveloped service in hard-to-reach areas, this leads to engine shutdown and the vehicle fails for a long time.
Известны также и электронно-механические регуляторы, где с разной целью применяется сочетание двух видов регуляторов: электронного и механического (Заявка ФРГ 4221685, Электронно-механический регулятор; Пат. РФ 2159860, Открытия. Изобретения. - 2000, №33; Пат. РФ 2425998, Открытия. Изобретения. - 2011, №22; Пат. США 4683854).Electronic-mechanical regulators are also known, where for different purposes a combination of two types of regulators is used: electronic and mechanical (Application FRG 4221685, Electronic-mechanical regulator; Pat. RF 2159860, Discovery. Inventions. - 2000, No. 33; Pat. RF 2425998 , Discoveries. Inventions. - 2011, No. 22; US Pat. No. 4,683,854).
Электронно-механический регулятор по патенту РФ 2425998 обладает тем недостатком, что положение рычага рейки, связывающего рейку топливного насоса с электромагнитным исполнительным механизмом, никак не определено при работе по механическому варианту, т.е. при выходе из строя электронной части регулятора. Очевидно, что если рейка займет одно из двух крайних положений, то двигатель либо «уйдет в разнос», т.к. цикловая подача топлива будет равна стартовой, т.е. будет превышать номинальную цикловую подачу в 1,5-2 раза, либо остановится, т.к. рейка будет поставлена в положение, соответствующее нулевой цикловой подаче. Кроме того, вызывает сомнение рациональность конструкции двуплечего стопора, т.к. усилие его электромагнита должно превышать суммарное усилие двух пружин: главной пружины регулятора и пружины стопора (примерно 300-400Н) с ходом хотя бы 5-10 мм. Размеры такого электромагнита на порядок превысят размеры электромагнита исполнительного механизма и сделают невозможным компоновку такого устройства. Техническое исполнение предлагаемого электронно-механического регулятора наиболее близко к конструкции электронно-механического регулятора частоты вращения дизеля, описываемого патентом РФ 2159860 (прототип).The electronic-mechanical regulator according to the patent of the Russian Federation 2425998 has the disadvantage that the position of the rail lever connecting the rail of the fuel pump with the electromagnetic actuator is not determined in any way when working according to the mechanical variant, i.e. in case of failure of the electronic part of the regulator. Obviously, if the rail occupies one of the two extreme positions, the engine will either "go into spacing", because cyclic fuel supply will be equal to the starting one, i.e. will exceed the nominal cyclic feed by 1.5-2 times, or will stop, because the rail will be set to the position corresponding to zero cycle feed. In addition, the rationality of the design of the two-shouldered stopper is doubtful, since the force of its electromagnet should exceed the total force of two springs: the main regulator spring and the stop spring (approximately 300-400N) with a stroke of at least 5-10 mm. The dimensions of such an electromagnet will exceed the dimensions of the electromagnet of the actuator by an order of magnitude and make the layout of such a device impossible. The technical performance of the proposed electronic-mechanical controller is closest to the design of the electronic-mechanical diesel speed controller described by RF patent 2159860 (prototype).
Электронно-механический регулятор частоты вращения транспортного дизеля содержит корпус, приводной вал, две рейки топливного насоса, связанные между собой двуплечим рычагом реек, державку грузов, жестко установленную на приводном валу, центробежные грузы, шарнирно установленные в державке, муфту центробежных грузов, установленную коаксиально приводному валу с возможностью перемещения вдоль него, рычаг муфты, шарнирно связанный с муфтой и контактирующий с первой рейкой топливного насоса, подпружиненной относительно корпуса, рычаг регулятора, шарнирно соединенный с рычагом муфты, опирающийся на корпус через регулировочный винт, ввернутый в него, и соединенный через пружину регулятора с рычагом управления, шарнирно установленным в корпусе и связанным с педалью акселератора, установленной в кабине водителя транспортного средства, с помощью тросика, причем поворот рычага управления ограничен упором максимальной частоты вращения и упором минимальной частоты вращения, электромагнитный исполнительный механизм, установленный в корпусе с возможностью воздействия на одну или обе рейки топливного насоса, датчик положения реек топливного насоса, жестко установленный на корпусе, датчик частоты вращения коленчатого вала дизеля, подпедальный датчик положения педали акселератора, установленный на ней, датчики температуры и давления топлива в магистрали низкого давления топливного насоса, датчики температуры и давления воздуха во впускном коллекторе дизеля, электронный блок управления, электрически соединенный со всеми датчиками и электромагнитным исполнительным механизмом.The electronic-mechanical speed controller of the transport diesel engine includes a housing, a drive shaft, two fuel pump rails connected by a two-arm rack lever, a load holder rigidly mounted on the drive shaft, centrifugal weights pivotally mounted in the holder, a centrifugal load coupling mounted coaxially to the drive the shaft with the ability to move along it, the clutch lever pivotally connected to the clutch and in contact with the first rail of the fuel pump, spring-loaded relative to the housing, the reg a hinge pivotally connected to the clutch lever, resting on the housing through an adjusting screw screwed into it, and connected through the regulator spring to a control lever pivotally mounted in the housing and connected to the accelerator pedal installed in the vehicle driver’s cab with a cable, the rotation of the control lever is limited by the focus of the maximum speed and the focus of the minimum speed, an electromagnetic actuator mounted in the housing with the possibility of impact on one or both rails of the fuel pump, the position sensor of the racks of the fuel pump rigidly mounted on the housing, the diesel engine speed sensor, the pedal pedal position sensor of the accelerator mounted on it, the temperature and pressure sensors of the fuel in the low pressure line of the fuel pump, temperature and pressure sensors air in the intake manifold of the diesel engine, an electronic control unit electrically connected to all sensors and an electromagnetic actuator.
Недостатком этой конструкции электронно-механического регулятора является то, что его работа по электронному варианту сопровождается поворотом рычага управления механической части регулятора, постоянно вызывающим натяжение пружины регулятора, осуществляемым ногой водителя через педаль акселератора, поскольку она соединена с рычагом управления посредством тяги. Если учесть, что основным вариантом работы является электронный, то становится очевидной целесообразность отключения механической части регулятора вместе с пружиной, усилие которой постоянно нагружает педаль акселератора.The disadvantage of this design of the electronic-mechanical controller is that its electronic operation is accompanied by a rotation of the control lever of the mechanical part of the controller, constantly causing tension of the controller spring, carried out by the driver’s foot through the accelerator pedal, since it is connected to the control lever by means of a traction. If you consider that the main option is electronic, it becomes obvious the expediency of turning off the mechanical part of the regulator together with the spring, the force of which constantly loads the accelerator pedal.
Таким образом, целью изобретения является обеспечение свойств эргономичности управления, а именно уменьшение управляющих усилий, прилагаемых к педали акселератора при работе регулятора по электронному варианту, и повышение безотказности дизеля.Thus, the aim of the invention is to provide ergonomic control properties, namely, reducing the control efforts exerted on the accelerator pedal during operation of the regulator according to the electronic version, and increasing the reliability of the diesel engine.
Указанная цель достигается тем, что регулятор дополнительно оснащен рычагом переключения, установленным в кабине транспортного средства, рычагом минимальной частоты вращения, кинематически связанным с ним и шарнирно установленным в корпусе, с возможностью поворота совместно с рычагом управления до соприкосновения с упором максимальной частоты вращения, а упор минимальной частоты вращения ввернут в рычаг минимальной частоты вращения с возможностью соприкосновения с рычагом управления, а также электрическим контактом в цепи электропитания электронного блока управления, установленным с возможностью размыкания цепи электропитания при повороте рычага переключения на механический вариант работы, причем может быть вариант конструкции, когда рычаг минимальной частоты вращения может быть установлен с рычагом управления соосно.This goal is achieved by the fact that the controller is additionally equipped with a shift lever installed in the vehicle cabin, a minimum rotation speed lever kinematically connected to it and pivotally mounted in the housing, with the possibility of rotation together with the control lever to touch the maximum rotation speed stop, and the stop the minimum speed screwed into the lever of the minimum speed with the possibility of contact with the control lever, as well as an electrical contact in the electric circuit power of the electronic control unit, installed with the ability to open the power circuit when turning the shift lever to the mechanical version, and there may be a design option when the minimum speed lever can be installed coaxially with the control lever.
Крайнее положение рычага минимальной частоты вращения, повернутого совместно с рычагом управления до его соприкосновения с упором максимальной частоты вращения, может устанавливаться с возможностью автоматической фиксации положения рычага переключения в кабине транспортного средства.The extreme position of the lever of the minimum speed, rotated together with the control lever until it contacts the focus of the maximum speed, can be set with the possibility of automatically fixing the position of the shift lever in the cab.
Рычаг минимальной частоты вращения может быть выполнен в виде эксцентрика, обеспечивающего возможность автоматической фиксации рычага управления в прижатом положении к упору максимальной частоты вращения.The lever of the minimum speed can be made in the form of an eccentric, which enables automatic locking of the control lever in the pressed position against the stop of the maximum speed.
В качестве электромагнитного исполнительного механизма может применяться как линейный пропорциональный электромагнит, оснащенный датчиком положения сердечника, так и поворотный пропорциональный электромагнит, оснащенный датчиком положения ротора.As an electromagnetic actuator, both a linear proportional electromagnet equipped with a core position sensor and a rotary proportional electromagnet equipped with a rotor position sensor can be used.
Сопоставительный анализ регулятора с другими конструкциями электронно-механических регуляторов позволяет сделать вывод о том, что в них не применялся рычаг минимальной частоты вращения с ввернутым в него упором минимальной частоты вращения с возможностью его соприкосновения с рычагом управления и с возможностью его поворота с помощью рычага переключения, установленного в кабине транспортного средства, а также контакта в цепи электропитания электронного блока управления, установленного с возможностью размыкания цепи электропитания при повороте рычага переключения на механический вариант работы. Причем фиксация положения рычага упора минимальной частоты вращения в положении, обеспечивающем работу электронно-механического регулятора по электронному варианту, когда отключен рычаг управления, и пружина регулятора «не мешает» повороту педали акселератора с подпедальным датчиком положения педали акселератора, может быть выполнена по двум схемам: когда крайнее положение рычага минимальной частоты вращения, повернутого совместно с рычагом управления до его соприкосновения с упором максимальной частоты вращения, может устанавливаться с возможностью автоматической фиксации положения рычага переключения в кабине транспортного средства, и когда рычаг минимальной частоты вращения может быть выполнен в виде эксцентрика, обеспечивающего возможность автоматической фиксации рычага управления в прижатом положении к упору максимальной частоты вращения. В этом заключается сущность изобретения.A comparative analysis of the regulator with other designs of electronic-mechanical regulators allows us to conclude that they did not use the minimum speed lever with the minimum rotation speed stop screwed into it with the possibility of its contact with the control lever and with the possibility of its rotation using the shift lever, installed in the vehicle cabin, as well as a contact in the power circuit of the electronic control unit, installed with the possibility of opening the power circuit when turning the shift lever to the mechanical version of the work. Moreover, fixing the position of the stop lever of the minimum speed in the position that ensures the operation of the electronic-mechanical controller according to the electronic version when the control lever is turned off and the controller spring does not interfere with the rotation of the accelerator pedal with the pedal accelerator pedal position sensor can be performed in two ways: when the extreme position of the minimum speed lever, rotated together with the control lever until it contacts the focus of the maximum speed, can set be able to automatically lock the position of the shift lever in the vehicle cabin, and when the minimum speed lever can be made in the form of an eccentric, which allows automatic control of the control lever in the pressed position against the stop of the maximum speed. This is the essence of the invention.
В случае «отказа» электронной части электронно-механического регулятора переключение его на механический вариант осуществляется вручную с помощью поворота рычага переключения, размещенного в кабине транспортного средства, причем, чтобы не произошло случайного включения пропорционального электромагнита, в конструкции электронно-механического регулятора предусмотрена возможность размыкания цепи электропитания электронного блока управления с помощью контакта в цепи электропитания.In case of “failure” of the electronic part of the electronic-mechanical controller, it is manually switched to the mechanical version by turning the shift lever located in the vehicle cabin, and so that the proportional electromagnet does not accidentally turn on, the design of the electronic-mechanical controller provides the possibility of opening the circuit power supply of the electronic control unit by means of a contact in the power supply circuit.
На фиг.1 представлена кинематическая схема электронно-механического регулятора с исполнительным механизмом на основе линейного пропорционального электромагнита при работе по штатному (электронному) варианту; на фиг.2 представлена блок-схема электронной части регулятора с исполнительным механизмом на основе линейного пропорционального электромагнита; на фиг.3 - кинематическая схема электронно-механического регулятора с исполнительным механизмом на основе линейного пропорционального электромагнита при работе по аварийному (механическому) варианту; на фиг.4 - регуляторные характеристики электронно-механического регулятора с исполнительным механизмом на основе линейного пропорционального электромагнита при работе по аварийному (механическому) варианту; на фиг.5 - фрагмент кинематической схемы электронно-механического регулятора с рычагом минимальной частоты вращения, выполненным в виде эксцентрика; на фиг.6 - фрагмент кинематической схемы электронно-механического регулятора для случая, когда рычаг управления с рычагом минимальной частоты вращения выполнены соосно; на фиг.7 - кинематическая схема электронно-механического регулятора с исполнительным механизмом, выполненным в виде поворотного пропорционального электромагнита; на фиг.8 представлена блок-схема электронной части регулятора с исполнительным механизмом, выполненным в виде поворотного пропорционального электромагнита.Figure 1 presents the kinematic diagram of an electronic-mechanical controller with an actuator based on a linear proportional electromagnet when operating in a standard (electronic) version; figure 2 presents a block diagram of the electronic part of the controller with an actuator based on a linear proportional electromagnet; figure 3 is a kinematic diagram of an electronic-mechanical controller with an actuator based on a linear proportional electromagnet during emergency (mechanical) operation; figure 4 - regulatory characteristics of the electronic-mechanical controller with an actuator based on a linear proportional electromagnet when working on emergency (mechanical) option; figure 5 is a fragment of a kinematic diagram of an electronic-mechanical controller with a lever of minimum speed, made in the form of an eccentric; figure 6 is a fragment of the kinematic diagram of the electronic-mechanical controller for the case when the control lever with the lever of the minimum speed is made coaxially; Fig.7 is a kinematic diagram of an electronic-mechanical controller with an actuator made in the form of a rotary proportional electromagnet; on Fig presents a block diagram of the electronic part of the regulator with an actuator made in the form of a rotary proportional electromagnet.
Электронно-механический регулятор (фиг.1) содержит следующие элементы: приводной вал 1, державку грузов 2, жестко установленную на приводном валу 1, центробежные грузы 3, шарнирно установленные в державке 2, муфту 4 центробежных грузов, установленную коаксиально приводному валу 1 с возможностью перемещения вдоль него, рычаг 5 муфты центробежных грузов и первую рейку 6 топливного насоса, подпружиненную относительно корпуса с помощью пружины 7, рычаг регулятора 8, шарнирно соединенный с рычагом 5 муфты центробежных грузов, опирающийся на корпус через регулировочный винт 9, ввернутый в него и соединенный через пружину 10 регулятора с рычагом управления 11, шарнирно установленным в корпусе и связанным посредством тросика 12 с педалью 13 акселератора, установленной в кабине транспортного средства, причем поворот рычага управления 11 ограничен упором 14 максимальной частоты вращения, установленным в корпусе, и упором 15 минимальной частоты вращения, ввернутым в рычаг 16 минимальной частоты вращения и шарнирно установленным в корпусе, электромагнитный исполнительный механизм в виде линейного пропорционального электромагнита 17, установленный в корпусе с возможностью соприкосновения его сердечника 18 со второй рейкой 19 топливного насоса, двуплечий рычаг 20, связывающий первую и вторую рейки топливного насоса, причем рычаг 16 минимальной частоты вращения кинематически связан с рычагом 21 переключения, установленным в кабине транспортного средства, а в рычаг 8 регулятора ввернут винт 22 регулировки стартовой подачи. Пружина 7 установлена с возможностью взаимодействия со штоком 23, соприкасающимся с первой рейкой 6 топливного насоса.The electronic-mechanical regulator (figure 1) contains the following elements:
Электронная часть электронно-механического регулятора состоит из следующих элементов, изображенных на блок-схеме (фиг.2), а именно: датчиков давления 24 топлива в магистрали низкого давления топливного насоса, давления 25 воздуха во впускном коллекторе дизеля, температуры 26 топлива, температуры 27 воздуха, датчика 28 частоты вращения коленчатого вала, подпедального датчика 29 положения педали акселератора, датчика 30 положения реек топливного насоса высокого давления и датчика 31 положения сердечника линейного пропорционального электромагнита, электрически связанных с электронным блоком управления 32, и электромагнитного исполнительного механизма в виде линейного пропорционального электромагнита 17, также электрически соединенного с электронным блоком управления 32, который в свою очередь связан с блоком аккумуляторных батарей 33, причем в цепи питания имеется два контакта: контакт 34, замыкающийся через ключ зажигания, и контакт 35, замыкающийся посредством рычага управления 21.The electronic part of the electronic-mechanical regulator consists of the following elements shown in the block diagram (Fig. 2), namely:
Регулятор работает в соответствии с двумя вариантами.The regulator operates in accordance with two options.
1 вариант (штатный)1 option (regular)
Электронно-механический регулятор, оснащенный электромагнитным исполнительным механизмом в виде линейного пропорционального электромагнита, работает как электронный (фиг.1).The electronic-mechanical controller, equipped with an electromagnetic actuator in the form of a linear proportional electromagnet, works like an electronic one (Fig. 1).
Рычаг 21 переключения занимает такое положение (фиг.1), при котором связанный с ним рычаг 16 минимальной частоты вращения повернут до соприкосновения упором 15 минимальной частоты вращения, ввернутым в него, с рычагом управления 11, который оказывается прижатым к упору 14 максимальной частоты вращения, т.е. зафиксирован таким образом, что тросик 12 между ним и педалью 13 акселератора ослаблен, и она имеет возможность перемещаться, не испытывая нагрузки со стороны пружины 10 регулятора, и поворот педали 13 акселератора контролируется подпедальным датчиком 29, от которого управляющий сигнал передается в электронный блок управления 32, куда поступают сигналы от всех других датчиков. В электронном блоке управления 32 производится анализ информации о состоянии дизеля и вырабатывается управляющий сигнал на пропорциональный электромагнит 17, который посредством сердечника 18 перемещает рейку 19, в соответствии с алгоритмом, запрограммированным в электронном блоке управления 32, которая в свою очередь через двуплечий рычаг 20 перемещает рейку 6. Стартовая подача осуществляется за счет пружины 7, когда частота вращения дизеля еще небольшая, и усилие от центробежных грузов 3 не превышает усилия ее преднатяга. При увеличении частоты вращения муфта 4 под действием центробежных грузов 3 перемещается вправо, поворачивая рычаг 5 муфты по часовой стрелке до соприкосновения с упором 22, ввернутым в рычаг рейки 8, который прижат пружиной 10 регулятора к корпусу через регулировочный винт 9. Преднатяг пружины 10 регулятора устанавливается упором 14 максимальной частоты вращения таким образом, что она не будет растягиваться во всем скоростном диапазоне дизеля, а срабатывает только в случае небольшого превышения частоты вращения сверх номинальной (например, на 100-200 мин-1). Данная настройка регулятора позволяет осуществить автономную защиту транспортного дизеля в случае аварийной ситуации от «ухода в разнос» (т.е. от неконтролируемого повышения частоты вращения дизеля).The
2 вариант (аварийный) (фиг.3)2 option (emergency) (figure 3)
Если происходит нештатная ситуация, которая приводит к сбою в работе электронной части регулятора, то в работу включается механическая часть электронно-механического регулятора путем поворота рычага 21 переключения по часовой стрелке. При этом рычаг 16 минимальной частоты вращения также поворачивается по часовой стрелке, и вместе с ним перемещается упор 15, освобождая рычаг управления 11. Тросик 12 под воздействием пружины 10 регулятора натягивается, и управление ее преднатягом осуществляется с помощью педали 13 акселератора. При повороте рычага 21 переключения на механический вариант работы электрические контакты 35 (фиг.2) в цепи электропитания электронного блока управления 32 размыкаются, обеспечивая невозможность случайного подключения электронной части регулятора.If an emergency occurs, which leads to a malfunction in the electronic part of the controller, then the mechanical part of the electronic-mechanical controller is turned on by turning the
Формирование регуляторных характеристик с помощью электронно-механического регулятора по схеме механического (фиг.3) осуществляется следующим образом.The formation of regulatory characteristics using an electronic-mechanical regulator according to the mechanical scheme (figure 3) is as follows.
Центробежные грузы 3 при увеличении частоты вращения перемещают муфту 4, которая поворачивает рычаг 5 муфты по часовой стрелке, который в свою очередь воздействует на первую рейку 6 топливного насоса и, сжимая пружину 7, перемещает ее вправо на уменьшение подачи топлива до упора рычага 5 муфты в винт 22 регулировки стартовой подачи. При этом формируется участок стартовой подачи топлива (характеристика «а-б» на фиг.4). Далее при увеличении частоты вращения перемещения рычагов и реек не происходит (участок «б-в») до тех пор, пока усилие центробежных грузов 3 не превысит усилия преднатяга пружины 10 регулятора, затем она растягивается, позволяя повернуться по часовой стрелке рычагам 5 и 8, при этом рычаг 5 муфты перемещает рейку 6 и соответственно рейку 19 на выключение подачи, формируется участок характеристики «в-г» (точка «г» соответствует частоте вращения n3). В зависимости от положения рычага 11 управления (координата Y1, Y2, … Ymax) регуляторная характеристика «в-г» может соответствовать разным частотам вращения «n».
Рычаг 16 минимальной частоты вращения может быть выполнен в виде эксцентрика (фиг.5).The
Рычаг 16 минимальной частоты вращения и рычаг 11 управления могут быть установлены соосно (фиг.6).The
На фиг.7 представлена схема электронно-механического регулятора частоты вращения транспортного дизеля, оснащенного поворотным пропорциональным электромагнитом в качестве электромагнитного исполнительного механизма 17 с ротором 36, жестко соединенным с двуплечим рычагом 20. Описание кинематической схемы, изображенной на фиг.7, совпадает с описанием схемы, изображенной на фиг.1, за исключением того, что в качестве электромагнитного исполнительного механизма 17 используется поворотный пропорциональный электромагнит, корпус которого жестко закреплен на корпусе регулятора, а ротор 36 в свою очередь шарнирно установлен в его корпусе и жестко соединен с двуплечим рычагом 20, установленным с возможностью воздействия на первую 6 и вторую 19 рейки топливного насоса.7 is a diagram of an electronic-mechanical speed controller of a transport diesel engine equipped with a rotary proportional electromagnet as an
Электронная часть электронно-механического регулятора с исполнительным механизмом, выполненным в виде поворотного пропорционального электромагнита 17, состоит из следующих элементов, изображенных на блок-схеме (фиг.8), а именно: датчиков давления 24 топлива в магистрали низкого давления топливного насоса, давления 25 воздуха во впускном коллекторе дизеля, температуры 26 топлива, температуры 27 воздуха, датчика 28 частоты вращения коленчатого вала, подпедального датчика 29 положения педали акселератора, датчика 30 положения реек топливного насоса высокого давления и датчика 37 положения ротора 36 (фиг.7) поворотного пропорционального электромагнита 17, электрически связанных с электронным блоком управления 32, и поворотного пропорционального электромагнита 17, также электрически соединенного с электронным блоком управления 32, который в свою очередь связан с блоком аккумуляторных батарей 33, причем в цепи питания имеется два электрических контакта: контакт 34, замыкающийся через ключ зажигания, и контакт 35, замыкающийся посредством рычага 21 переключения.The electronic part of the electronic-mechanical controller with an actuator made in the form of a rotary
Регулятор работает в соответствии с двумя вариантами.The regulator operates in accordance with two options.
1 вариант (штатный). Электронно-механический регулятор с исполнительным механизмом на основе поворотного пропорционального электромагнита работает как электронный (фиг.7).1 option (regular). An electronic-mechanical controller with an actuator based on a rotary proportional electromagnet works as an electronic one (Fig. 7).
Рычаг 21 переключения занимает такое положение, при котором связанный с ним рычаг 16 минимальной частоты вращения повернут до соприкосновения с упором 15 минимальной частоты вращения, ввернутым в него, с рычагом управления 11, который в свою очередь прижат к упору 14 максимальной частоты вращения, т.е. зафиксирован таким образом, что тросик 12 между ним и педалью 13 акселератора ослаблен, и она имеет возможность перемещаться, не испытывая нагрузки со стороны пружины 10 регулятора, и поворот педали 13 акселератора контролируется подпедальным датчиком 29, от которого управляющий сигнал передается в электронный блок управления 32, куда поступают сигналы от всех других датчиков. В электронном блоке управления 32 производится анализ информации о состоянии дизеля и вырабатывается управляющий сигнал на электромагнитный исполнительный механизм 17, представленный как поворотный пропорциональный электромагнит, который посредством ротора 36 и двуплечего рычага 20 перемещает сразу обе рейки 6 и 19, в соответствии с алгоритмом, запрограммированным в электронном блоке управления 32.The
2 вариант (аварийный). Электронно-механический регулятор с исполнительным механизмом на основе поворотного пропорционального электромагнита работает как механический (фиг.9).Option 2 (emergency). An electronic-mechanical controller with an actuator based on a rotary proportional electromagnet works like a mechanical one (Fig. 9).
Если происходит нештатная ситуация, которая приводит к сбою в работе электронной части регулятора, то в работу включается механическая часть электронно-механического регулятора путем поворота рычага 21 переключения по часовой стрелке. При этом рычаг 16 упора минимальной частоты вращения также поворачивается по часовой стрелке, и вместе с ним перемещается упор 15, освобождая рычаг управления 11. Тросик 12 под воздействием пружины 10 регулятора натягивается, и управление ее преднатягом осуществляется с помощью педали 13 акселератора. При повороте рычага 21 переключения на механический вариант работы электрические контакты 35 (фиг.8) в цепи электропитания электронного блока управления 32 размыкаются, обеспечивая невозможность случайного подключения электронной части регулятора. Двуплечий рычаг 20, связывающий первую 6 и вторую 19 рейки топливного насоса, в данном случае при отключении электропитания поворачивается совместно с ротором 36.If an emergency occurs, which leads to a malfunction in the electronic part of the controller, then the mechanical part of the electronic-mechanical controller is turned on by turning the
Эффект от внедрения предлагаемой конструкции электронно-механического регулятора следует ожидать в улучшении эргономических свойств, связанных с уменьшением усилия на педали акселератора при работе в штатном режиме (т.е. в режиме регулирования с помощью его электронной части), а также в повышении безотказности дизеля, так как электронно-механический регулятор обеспечивает не только сохранение его работоспособности в случае выхода из строя своей электронной составляющей, но и обеспечивает автономную защиту дизеля от «ухода» в разнос.The effect of the introduction of the proposed design of the electronic-mechanical controller should be expected to improve ergonomic properties associated with a decrease in the effort on the accelerator pedals during normal operation (i.e., in the control mode with the help of its electronic part), as well as increase the reliability of the diesel engine, since the electronic-mechanical regulator provides not only the preservation of its operability in the event of failure of its electronic component, but also provides autonomous protection of the diesel engine from "leaving" in the distance.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013158999/06A RU2602323C2 (en) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Electronic-mechanical rotation speed control of traction diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013158999/06A RU2602323C2 (en) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Electronic-mechanical rotation speed control of traction diesel engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013158999A RU2013158999A (en) | 2015-07-10 |
| RU2602323C2 true RU2602323C2 (en) | 2016-11-20 |
Family
ID=53538145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013158999/06A RU2602323C2 (en) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Electronic-mechanical rotation speed control of traction diesel engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2602323C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115815158A (en) * | 2022-09-27 | 2023-03-21 | 安徽中能电源有限公司 | Material transfer device for battery assembly production line |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2237660A (en) * | 1989-08-31 | 1991-05-08 | Daimler Benz Ag | A controller for an injection pump of an internal combustion engine |
| RU2132475C1 (en) * | 1997-07-21 | 1999-06-27 | Козлов Анатолий Васильевич | Combined fuel-feed control device of diesel engine |
| RU2159860C2 (en) * | 1997-12-16 | 2000-11-27 | ОАО Ярославский завод дизельной аппаратуры | Diesel engine electronic-mechanical speed governor |
| US6220220B1 (en) * | 1999-01-19 | 2001-04-24 | Kubota Corporation | Fuel supplying device for engine |
| RU2425998C1 (en) * | 2010-03-09 | 2011-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Diesel rpm electronic-mechanical controller with redundant control mechanism |
-
2013
- 2013-12-30 RU RU2013158999/06A patent/RU2602323C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2237660A (en) * | 1989-08-31 | 1991-05-08 | Daimler Benz Ag | A controller for an injection pump of an internal combustion engine |
| RU2132475C1 (en) * | 1997-07-21 | 1999-06-27 | Козлов Анатолий Васильевич | Combined fuel-feed control device of diesel engine |
| RU2159860C2 (en) * | 1997-12-16 | 2000-11-27 | ОАО Ярославский завод дизельной аппаратуры | Diesel engine electronic-mechanical speed governor |
| US6220220B1 (en) * | 1999-01-19 | 2001-04-24 | Kubota Corporation | Fuel supplying device for engine |
| RU2425998C1 (en) * | 2010-03-09 | 2011-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Diesel rpm electronic-mechanical controller with redundant control mechanism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013158999A (en) | 2015-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3847664B2 (en) | In-vehicle engine controller | |
| KR100930662B1 (en) | Apparatus for generating hysteresis of electronic accelerator pedal | |
| EP2301788B1 (en) | Accelerator pedal apparatus | |
| US5060613A (en) | System for transferring a control position of a set-point value transducer | |
| JPH02277932A (en) | Load regulator | |
| JPH02130235A (en) | Load regulator | |
| RU2602323C2 (en) | Electronic-mechanical rotation speed control of traction diesel engine | |
| EP0523072A1 (en) | Throttle valve. | |
| US4729357A (en) | Control system for controlling an internal combustion engine provided with at least one fuel injection pump | |
| EP3171001B1 (en) | Variable compression ratio internal combustion engine | |
| US20150167574A1 (en) | Method and device for monitoring an actuator device | |
| CN104153839B (en) | Method for self-inspection of continuously variable valve lift mechanism | |
| KR101630873B1 (en) | Valve train for internal combustion engine | |
| RU2425998C1 (en) | Diesel rpm electronic-mechanical controller with redundant control mechanism | |
| US20150300269A1 (en) | Device for positioning a member for controlling an injection pump | |
| JPH076426B2 (en) | Load adjuster | |
| JPS63145133A (en) | Electrical target-value signal generator | |
| KR20170036684A (en) | Method for controlling and/or regulating the power of an engine | |
| EP1770262A1 (en) | Regulating device for regulating the air intake of a vehicle internal combustion engine | |
| US5161506A (en) | Load adjustment device | |
| US10054060B2 (en) | Adjustable fuel plate for diesel engine fuel pump | |
| US2619080A (en) | Fuel injection system for compression ignition engines | |
| US8291883B2 (en) | Stuck throttle ignition interrupting device | |
| SU1067238A1 (en) | Rotational speed governor with limiting fuel load of diesel engines,designed for fuel pumps | |
| US3025843A (en) | Control arrangement for internal combustion engines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201231 |