RU46814U1 - ENGINE SPEED CONTROL - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к системам управления подачей топлива дизельных двигателей. Предлагаемая полезная модель обеспечивает плавное автоматическое регулирование частоты вращения двигателя в зависимости от положения устройства задания частоты вращения с учетом нагрузки на двигателе за счет повышения точности и плавности изменения положения топливодозирующего органа, что уменьшает расхода топлива и повышает экологические показатели работы двигателя. Указанный технический результат достигается тем, что регулятор частоты вращения двигателя содержит сельсин-двигатель, вал которого кинематически связан с топливодозирующим органом двигателя, устройство задания частоты вращения, связанный с первым угловым преобразователем, дифференциальный сельсин, связанный со вторым угловым преобразователем, датчик частоты вращения двигателя, блок управления, задатчик угла коррекции, связанный с третьим угловым преобразователем, источник переменного тока. При этом выход источника переменного тока параллельно соединен с входами первого, второго и третьего угловых преобразователей и с первым входом сельсина-двигателя. Выход датчика частоты вращения двигателя соединен с входом блока управления, выход блока управления соединен с входом задатчика угла коррекции. Выход первого углового преобразователя соединен с первым входом дифференциального сельсина, выход третьего углового преобразователя соединен со вторым входом дифференциального сельсина, выход второго углового преобразователя соединен со вторым входом сельсина-двигателя. Блок управления может включать последовательно соединенные частотомер, сумматор и цифрово-аналоговый преобразователь, причем вход частотомера является входом блока управления, а выход цифрово-аналогового преобразователя является выходом блока управления. Первый, второй и третий угловые преобразователи могут быть выполнены в виде трехфазных сельсинов-датчиков.The utility model relates to engine building, in particular to diesel engine fuel control systems. The proposed utility model provides smooth automatic control of the engine speed depending on the position of the speed setting device taking into account the load on the engine by increasing the accuracy and smoothness of changing the position of the fuel-feeding organ, which reduces fuel consumption and improves the environmental performance of the engine. The specified technical result is achieved by the fact that the engine speed controller contains a selsyn motor, the shaft of which is kinematically connected to the fuel-feeding engine of the engine, a speed setting device associated with the first angular transducer, a differential selsyn connected with the second angular transducer, an engine speed sensor, a control unit, a correction angle adjuster associated with the third angular transducer, an AC source. The output of the AC source is connected in parallel with the inputs of the first, second and third angular converters and with the first input of the selsyn motor. The output of the engine speed sensor is connected to the input of the control unit, the output of the control unit is connected to the input of the correction angle adjuster. The output of the first angular converter is connected to the first input of the differential selsyn, the output of the third angular converter is connected to the second input of the differential selsyn, the output of the second angular converter is connected to the second input of the selsyn motor. The control unit may include series-connected frequency counter, adder and digital-to-analog converter, moreover, the input of the frequency counter is the input of the control unit, and the output of the digital-analog converter is the output of the control unit. The first, second and third angle converters can be made in the form of three-phase selsyn sensors.

Description

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к системам подачи топлива, и может быть использована при разработке топливной аппаратуры дизелей автотракторных средств.The utility model relates to engine building, in particular to fuel supply systems, and can be used in the development of fuel equipment for diesel engines of automotive tractors.

Известны электронные регуляторы частоты вращения дизельного двигателя, содержащие электрическую машину и электронный блок управления, соединенный с задающим устройством и датчиком частоты вращения двигателя.Known electronic speed controllers of a diesel engine containing an electric machine and an electronic control unit connected to a driver and an engine speed sensor.

Так, известен механизм привода для органа управления топливного насоса высокого давления [Патент GB №1462871, F 02 D 1/08 оп. 26.01.1977 г.], состоящий из кожуха, электромагнитного устройства, включающего подвижный ротор на ведомом валу, катушку и сердечник, радиального рычага, подвижного относительно оси указанного устройства, диска, эластичного элемента, соединенного одним концом с рычагом, а другим концом с топливодозирующим органом, двух пружин, электронного блока управления.Thus, a drive mechanism is known for a control element of a high pressure fuel pump [GB Patent No. 1462871, F 02 D 1/08 op. 01/26/1977], consisting of a casing, an electromagnetic device, including a movable rotor on a driven shaft, a coil and a core, a radial lever, movable relative to the axis of the specified device, a disk, an elastic element connected at one end with a lever, and the other end with a fuel injection body, two springs, electronic control unit.

Перемещение топливодозирующего органа осуществляется в зависимости от положения задающего устройства и частоты вращения двигателя путем передачи углового перемещения ротора через последовательно связанные ведомый вал, диск, пружину, радиальный рычаг, эластичный элемент. Причем перемещение ротора сдерживается возвратной пружиной, соединенной с кожухом.The movement of the fuel-dosing body is carried out depending on the position of the master device and the engine speed by transmitting the angular movement of the rotor through sequentially connected driven shaft, disk, spring, radial lever, elastic element. Moreover, the movement of the rotor is restrained by a return spring connected to the casing.

Недостатком данного механизма является наличие ряда механических связей, не обеспечивающих точного и плавного перемещения топливодозирующего органа, что вызывает колебание количества поступающего топлива и ведет к его перерасходу.The disadvantage of this mechanism is the presence of a number of mechanical connections that do not provide accurate and smooth movement of the fuel-dosing body, which causes a fluctuation in the amount of incoming fuel and leads to its excessive consumption.

Известно устройство для управления впрыском топлива дизельного двигателя [Патент JP №58-038330, F 02 D 1/02, F 02 D 5/02, оп. 05.03.1983 г.], состоящее из импульсного двигателя, управляющей рейки и шестерни, которые объединены стойкой с возможностью перемещения управляющей рейки, и компьютера, управляющего работой импульсного двигателя.A device for controlling diesel fuel injection [JP Patent No. 58-038330, F 02 D 1/02, F 02 D 5/02, op. 03/05/1983], consisting of a pulse motor, control rack and gears, which are connected by a rack with the ability to move the control rack, and a computer that controls the operation of the pulse engine.

Это устройство задает общее количество вводимого в двигатель топлива, исходя из обнаруженных компьютером операционных условий его впрыскивания, Недостатком работы устройства является дискретность перемещения топливодозирующего органа за счет использования импульсного двигателя, приводящее к колебаниям поступающего топлива на неустановившихся режимах работы двигателя и его перерасходу.This device sets the total amount of fuel injected into the engine, based on the operating conditions of its injection detected by the computer.The drawback of the device is the discreteness of the movement of the fuel-dosing body due to the use of a pulsed engine, which leads to fluctuations in the incoming fuel at unsteady engine operating conditions and its excessive consumption.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является регулятор частоты вращения теплового двигателя [Патент RU №2097593, МПК F 02 D 31/00, F 02 D 1/08, оп. 27.11.1997 г.], содержащий электрическую машину одностороннего направления вращения, одна из частей которой является ротором, кинематически связанным с валом теплового двигателя, а другая часть статором, и блок управления частотой вращения теплового двигателя, подключенный своим выходом к электрической машине. Статор имеет возможность углового перемещения и кинематически связан с топливодозирующим органом двигателя.The closest technical solution to the claimed utility model is the speed controller of a heat engine [Patent RU No. 2097593, IPC F 02 D 31/00, F 02 D 1/08, op. November 27, 1997], comprising an electric machine with a one-way rotation direction, one of the parts of which is a rotor kinematically connected to the shaft of the heat engine, and the other part is a stator, and a speed control unit of the heat engine connected by its output to the electric machine. The stator has the possibility of angular movement and is kinematically connected with the fuel-feeding organ of the engine.

Угловое перемещение статора определяется частотой вращения ротора, соответствующей частоте вращения вала топливного насоса, и величиной сигнала, поступающего с блока управления, что дает возможность учитывать частоту вращения двигателя непосредственно при регулировании количества подаваемого топлива.The angular movement of the stator is determined by the rotor speed corresponding to the rotational speed of the fuel pump shaft and the magnitude of the signal from the control unit, which makes it possible to take into account the engine speed directly when controlling the amount of fuel supplied.

Недостатком данного регулятора является нелинейная зависимость перемещения топливодозирующего органа от частоты вращения двигателя из-за уменьшения силы взаимодействия магнитных полей ротора и статора на больших The disadvantage of this controller is the nonlinear dependence of the movement of the fuel-dosing body on the engine speed due to a decrease in the interaction force of the magnetic fields of the rotor and stator at large

оборотах, приводящая к уменьшению точности его позиционирования и перерасходу топлива.revolutions, leading to a decrease in the accuracy of its positioning and excessive consumption of fuel.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка устройства, позволяющего регулировать частоту вращения двигателя при любых режимах его работы путем увеличения точности и плавности перемещения топливодозирующего органа двигателя в зависимости как от изменения частоты вращения двигателя, так и от нагрузки на его валу. В результате оптимизируется динамика изменения подачи топлива, позволяющая снизить расход топлива и повысить экологические показатели работы двигателя.The task to which the claimed utility model is directed is the development of a device that allows you to adjust the engine speed under any conditions of its operation by increasing the accuracy and smoothness of movement of the fuel-feeding engine of the engine depending on changes in the engine speed and the load on its shaft. As a result, the dynamics of changes in the fuel supply is optimized, which allows to reduce fuel consumption and improve the environmental performance of the engine.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что регулятор частоты вращения двигателя аналогично прототипу содержит электрическую машину, одна из частей которой является ротором, а другая статором, устройство задания частоты вращения и блок управления. В отличие от прототипа электрическая машина выполнена в виде сельсина-двигателя, вал которого кинематически связан с топливодозирующим органом двигателя, устройство задания частоты вращения связано с первым угловым преобразователем. Регулятор дополнительно содержит дифференциальный сельсин, связанный со вторым угловым преобразователем, задатчик угла коррекции, связанный с третьим угловым преобразователем, датчик частоты вращения двигателя и источник переменного тока. При этом выход источника переменного тока параллельно соединен с входами первого, второго и третьего угловых преобразователей и с первым входом сельсина-двигателя. Выход первого углового преобразователя соединен с первым входом дифференциального сельсина, выход третьего углового преобразователя соединен со вторым входом дифференциального сельсина, выход второго углового преобразователя соединен со вторым входом сельсина-двигателя. Выход датчика частоты вращения двигателя соединен с входом блока управления, выход блока управления соединен с входом задатчика угла коррекции.The essence of the claimed utility model lies in the fact that the engine speed controller, similarly to the prototype, contains an electric machine, one of the parts of which is a rotor, and the other a stator, a speed setting device and a control unit. Unlike the prototype, the electric machine is made in the form of a selsyn-motor, the shaft of which is kinematically connected to the fuel-feeding engine of the engine, the device for setting the rotation frequency is connected with the first angular transducer. The controller further comprises a differential selsyn coupled to the second angular transducer, a correction angle adjuster associated with the third angular transducer, an engine speed sensor and an alternating current source. The output of the AC source is connected in parallel with the inputs of the first, second and third angular converters and with the first input of the selsyn motor. The output of the first angular converter is connected to the first input of the differential selsyn, the output of the third angular converter is connected to the second input of the differential selsyn, the output of the second angular converter is connected to the second input of the selsyn motor. The output of the engine speed sensor is connected to the input of the control unit, the output of the control unit is connected to the input of the correction angle adjuster.

Блок управления может включать последовательно соединенные частотомер, сумматор и цифрово-аналоговый преобразователь, причем вход частотомера является входом блока управления, а выход цифрово-аналогового преобразователя является выходом блока управления.The control unit may include series-connected frequency counter, adder and digital-to-analog converter, moreover, the input of the frequency counter is the input of the control unit, and the output of the digital-to-analog converter is the output of the control unit.

Первый, второй и третий угловые преобразователи могут быть выполнены в виде трехфазных сельсинов-датчиков.The first, second and third angle converters can be made in the form of three-phase selsyn sensors.

Выполнение электрической машины в виде сельсина-двигателя увеличивает точность и плавность перемещения топливодозирующего органа за счет плавного поворота вала сельсина-двигателя, точно повторяющего вычисленное дифференциальным сельсином угловое перемещение, учитывающее как изменение частоты вращения двигателя, так и нагрузку на валу двигателя.The design of an electric machine in the form of a selsyn motor increases the accuracy and smoothness of the movement of the fuel injection unit due to the smooth rotation of the shaft of the selsyn motor, which accurately repeats the angular displacement calculated by differential selsyn, taking into account both the change in the engine speed and the load on the engine shaft.

Угловые преобразователи формируют трехфазные сигналы из угловых перемещений, определенных устройством задания частоты вращения, задатчиком угла коррекции и полученных сложением в дифференциальном сельсине.Angular converters form three-phase signals from angular displacements determined by the device for setting the rotational speed, the adjuster of the angle of correction, and obtained by addition in the differential synchro.

Источник переменного тока обеспечивает согласование угловых положений сельсина-двигателя и угловых преобразователей.The alternating current source ensures coordination of the angular positions of the selsyn motor and angular transducers.

Датчик частоты вращения двигателя введен для осуществления корректировки скорости перемещения топливодозирующего органа при изменении нагрузки на валу двигателя или при резком изменении частоты вращения двигателя.An engine speed sensor has been introduced to adjust the speed of the fuel injection unit when the load on the engine shaft changes or when the engine speed changes abruptly.

Блок управления служит для преобразования сигнала с датчика частоты вращения в сигнал управления для задатчика угла коррекции.The control unit is used to convert the signal from the speed sensor into a control signal for the correction angle adjuster.

Для формирования сигнала управления частотомер определяет значение частоты вращения двигателя по сигналу, поступающему на его вход от датчика частоты вращения через равные промежутки времени. Сумматор сохраняет промежуточные значения двух последовательно определенных частот вращения и определяет разность между ними. Цифрово-аналоговый преобразователь формирует из разности показаний двух частот вращения сигнал управления задатчиком угла коррекции.To generate a control signal, the frequency meter determines the value of the engine speed by the signal received at its input from the speed sensor at regular intervals. The adder stores the intermediate values of two successively determined rotation frequencies and determines the difference between them. The digital-to-analog converter generates a control signal for the correction angle setter from the difference in the readings of two rotational speeds.

В задатчике угла коррекции сигнал управления преобразуется в угловое перемещение, пропорциональное изменению частоты вращения, в том числе при изменении нагрузки на валу двигателя.In the correction angle adjuster, the control signal is converted into an angular displacement proportional to the change in the rotational speed, including when the load on the motor shaft changes.

Дифференциальный сельсин автоматически складывает и вычитает угловые величины путем преобразования двух трехфазных сигналов, поступающих от первого и третьего угловых преобразователей, в суммарное угловое перемещение, позволяя при подаче топлива топливодозирующим органом точно учитывать изменение частоты вращения двигателя как при изменении положения устройства задания частоты вращения, так и при изменении нагрузки на его валу.Differential selsyn automatically adds and subtracts angular values by converting two three-phase signals from the first and third angular transducers into total angular displacement, allowing, when fuel is supplied by the fuel injection unit, to accurately take into account the change in engine speed both when changing the position of the speed setting device, and when changing the load on its shaft.

Использование в качестве угловых преобразователей сельсинов-датчиков увеличивает плавность и точность перемещения топливодозирующего органа, поскольку по принципу действия сельсин представляет собой поворотный трансформатор высокой статической и динамической точности, у которого при вращении ротора происходит плавное изменение взаимной индуктивности между его обмотками - однофазной первичной (обмоткой возбуждения) и трехфазной вторичной (обмоткой синхронизации). При этом сельсины сохраняют способность к самосинхронизации при высоких скоростях вращения.The use of selsyn sensors as angular transducers increases the smoothness and accuracy of movement of the fuel-feeding organ, since, according to the principle of operation, the selsyn is a rotary transformer of high static and dynamic accuracy, in which when the rotor rotates, the mutual inductance smoothly changes between its windings - single-phase primary (excitation winding) ) and a three-phase secondary (synchronization winding). At the same time, selsyn retain the ability to self-synchronize at high speeds of rotation.

Благодаря указанной совокупности признаков при работе регулятора частоты вращения двигателя перемещение топливодозирующего органа происходит точно и плавно как в зависимости от углового перемещения устройства задания частоты вращения, так и в зависимости от изменения мощности двигателя, определяемой по динамике изменения числа оборотов на разных режимах работы двигателя.Due to this set of features, when the engine speed controller is operating, the movement of the fuel-dosing body occurs precisely and smoothly, depending on the angular movement of the speed setting device, as well as on the change in engine power, determined by the dynamics of the number of revolutions at different engine operating modes.

В качестве устройства задания частоты вращения на автотракторном транспортном средстве может использоваться педаль подачи топлива, а на стационарной дизельной установке - ступенчато-фиксируемый регулятор подачи топлива, например, поворотного типа.As a device for setting the rotational speed on a tractor vehicle, a fuel supply pedal can be used, and on a stationary diesel installation, a step-fixed fuel supply regulator, for example, a rotary type, can be used.

В качестве датчика частоты вращения может быть использован индуктивный датчик скорости и частоты вращения [Автомобильный справочник. Пер. с англ. - М.: ЗАО КЖИ «За рулем», 2002. - с.107-108]As a speed sensor, an inductive speed and speed sensor can be used [Automobile reference. Per. from English - M .: ZAO KZhI “Behind the Wheel”, 2002. - p.107-108]

В качестве сельсина-двигателя и дифференциального сельсина могут быть использованы соответствующие сельсины [Армейский Е.В. и Фалк Г.Б. Электрические микромашины. Изд. 2-е, перераб. и доп. Учебное пособие для элекротех. специальностей вузов. М., «Высш.школа», 1975 - с.182-186].As a selsyn engine and a differential selsyn, corresponding selsins can be used [Armysky EV and Falk G.B. Electric micromachines. Ed. 2nd, rev. and add. Textbook for electrical engineers. university specialties. M., "Higher School", 1975 - p. 182-186].

В качестве угловых преобразователей могут быть использованы трехфазные сельсины-датчики [Там же - с.166-171], или линейные многополюсные поворотные трансформаторы [Там же - с.203-206], или синусно-косинусные поворотные трансформаторы с фазовращательной системой, формирующей на выходе трехфазный управляющий сигнал [Патент RU №2209459, МПК G 05 B 11/01].As angular converters, three-phase selsyn sensors can be used [Ibid., Pp. 166-171], or linear multipolar rotary transformers [Ibid., Pp. 203-206], or sine-cosine rotary transformers with a phase-rotation system forming on the output is a three-phase control signal [Patent RU No. 2209459, IPC G 05 B 11/01].

В качестве задатчика угла коррекции может быть использован поляризованный электромагнитный исполнительный орган, якорь которого при отсутствии тока удерживается в среднем положении пружиной. В зависимости от направления тока в обмотке якорь может поворачиваться в соответствующем направлении [Гинзбург С.А. и др. Основы автоматики и телемеханики. Под ред. С.А.Гинзбурга. Изд. 4-е перераб. М., «Энергия», 1968. - с.79-80].A polarized electromagnetic actuator can be used as a correction angle adjuster, the anchor of which in the absence of current is held in the middle position by a spring. Depending on the direction of the current in the winding, the armature can rotate in the corresponding direction [Ginzburg S.A. et al. Fundamentals of automation and telemechanics. Ed. S.A. Ginzburg. Ed. 4th rev. M., "Energy", 1968. - S. 79-80].

Кинематическая связь вала сельсина-двигателя с топливодозирующим органом топливного насоса может осуществляться с помощью различных механических передач, в том числе реечной, рычажной, винтовой и т.п., преобразующих вращательное движение вала сельсина-двигателя в перемещение топливодозирующего органа.The kinematic connection of the shaft of the selsyn engine with the fuel injection body of the fuel pump can be carried out using various mechanical gears, including rack, linkage, screw, etc., which convert the rotational movement of the shaft of the selsyn engine to the movement of the fuel injection body.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется блок-схемой регулятора частоты вращения двигателя (фиг.1) и электрической блок-схемой частного случая выполнения регулятора дизельного двигателя, в котором угловые преобразователи выполнены в виде трехфазных сельсинов-датчиков, в качестве устройства задания частоты вращения использована педаль подачи топлива, в качестве задатчика угла коррекции использован поляризованный электромагнитный исполнительный орган, а блок управления включает частотомер, сумматор и цифрово-аналоговый преобразователь (фиг.2).The essence of the claimed utility model is illustrated by a block diagram of the engine speed controller (Fig. 1) and an electric block diagram of a particular case of a diesel engine controller, in which the angle converters are made in the form of three-phase selsyn sensors, the feed pedal is used as a speed setting device fuel, a polarized electromagnetic actuator was used as a correction angle adjuster, and the control unit includes a frequency counter, adder and a digital-analog converter The indexer (figure 2).

Регулятор частоты вращения двигателя (фиг.1) содержит устройство 1 задания частоты вращения, связанный с первым угловым преобразователем 2, дифференциальный сельсин 3, связанный со вторым угловым преобразователем 4, сельсин-двигатель 5, вал которого кинематически связан с топливодозирующим органом 6 двигателя, датчик 7 частоты вращения двигателя, блок управления 8, задатчик 9 угла коррекции, связанный с третьим угловым преобразователем 10, источник 11 переменного тока. Выход источника 11 параллельно соединен с входами преобразователей 2, 4, 10 и с первым входом сельсина-двигателя 5. Выход преобразователя 2 соединен с первым входом дифференциального сельсина 3, второй вход которого соединен с выходом преобразователя 10. Выход преобразователя 4 соединен со вторым входом сельсина-двигателя 5. Выход датчика 7 соединен с входом блока управления 8, выход блока управления 8 соединен с входом задатчика 9 угла коррекции.The engine speed controller (Fig. 1) comprises a speed setting device 1 connected to the first angular transducer 2, a differential synchro 3 connected to the second angular transducer 4, a synchro-motor 5, the shaft of which is kinematically connected to the fuel-feeding organ 6 of the engine, a sensor 7 of the engine speed, the control unit 8, the adjuster 9 of the correction angle associated with the third angular transducer 10, an AC source 11. The output of the source 11 is connected in parallel with the inputs of the converters 2, 4, 10 and with the first input of the selsyn-motor 5. The output of the converter 2 is connected with the first input of the differential selsyn 3, the second input of which is connected to the output of the converter 10. The output of the converter 4 is connected to the second input of the selsyn -engine 5. The output of the sensor 7 is connected to the input of the control unit 8, the output of the control unit 8 is connected to the input of the adjuster 9 of the correction angle.

В частном выполнении регулятор частоты вращения дизельного двигателя (фиг.2) содержит устройство 1 задания частоты вращения, выполненный в виде педали 12 подачи топлива. Педаль 12 жестко соединена с валом первого сельсина-датчика 13, выполняющего функцию первого углового преобразователя 2. Трехфазный выход ротора Р1 сельсина 13 соединен с трехфазным входом обмотки статора С1 дифференциального сельсина 3, вал ротора Р2 которого жестко связан с валом второго сельсина-датчика 14, осуществляющего функцию второго углового преобразователя 4. Трехфазный выход ротора РЗ сельсина 14 соединен с трехфазным входом обмотки синхронизации внешнего статора С2 сельсина-двигателя 5, вал которого посредством зубчатого колеса 15 кинематически связан с топливной рейкой 16, являющейся топливодозирующим органом 6 топливного насоса 17 дизельного двигателя.In a particular embodiment, the speed controller of a diesel engine (FIG. 2) comprises a speed setting device 1 made in the form of a fuel supply pedal 12. The pedal 12 is rigidly connected to the shaft of the first synchro sensor 13, which serves as the first angular transducer 2. The three-phase output of the rotor P1 of the synchro 13 is connected to the three-phase input of the stator winding C1 of the differential synchro 3, the shaft of the rotor P2 of which is rigidly connected to the shaft of the second synchro-sensor 14, performing the function of the second angular transducer 4. The three-phase output of the rotor RE selsyn 14 is connected to the three-phase input of the synchronization winding of the external stator C2 of the selsyn motor 5, the shaft of which by means of a gear wheel 15 to it is mathematically connected to the fuel rail 16, which is the fuel-dispensing body 6 of the fuel pump 17 of the diesel engine.

Выход датчика 7 соединен с входом блока управления 8, совпадающим с входом частотомера 18, выход частотомера 18 соединен с входом сумматора 19, выход сумматора 19 соединен с входом цифрово-аналогового преобразователя 20, выход цифрово-аналогового преобразователя 20 является выходом блока управления 8. Выход блока управления 8 соединен с входом поляризованного исполнительного органа 21, использованного в качестве задатчика 9 угла The output of the sensor 7 is connected to the input of the control unit 8, which coincides with the input of the frequency meter 18, the output of the frequency meter 18 is connected to the input of the adder 19, the output of the adder 19 is connected to the input of the digital-to-analog converter 20, the output of the digital-to-analog converter 20 is the output of the control unit 8. The output the control unit 8 is connected to the input of the polarized actuator 21 used as the angle adjuster 9

коррекции. Исполнительный орган 21 включает обмотку 23, якорь 24. Якорь 24 поляризованного исполнительного органа 21 жестко соединен с валом третьего сельсина-датчика 22, выполняющего функцию третьего углового преобразователя 10. Трехфазный выход ротора Р4 сельсина 22 соединен с трехфазным входом обмотки ротора Р2 дифференциального сельсина 3.correction. The actuator 21 includes a winding 23, the armature 24. The armature 24 of the polarized actuator 21 is rigidly connected to the shaft of the third synchro sensor 22, which performs the function of the third angular transducer 10. The three-phase output of the rotor P4 of the synchro 22 is connected to the three-phase input of the rotor winding P2 of the differential synchro 3.

Выход источника 11 параллельно соединен с обмотками возбуждения B1, B2 и В3 сельсинов-датчиков 13, 14 и 22 соответственно и обмоткой возбуждения внутреннего статора С3 сельсина-двигателя 5.The output of the source 11 is connected in parallel with the field windings B1, B2 and B3 of the sync sensors 13, 14 and 22, respectively, and the field winding of the internal stator C3 of the sync motor 5.

Дополнительно в цепь питания подвижного статора С3 включен конденсатор 25, обеспечивающий временной сдвиг магнитного поля, необходимый для поворота ротора сельсина-двигателя 5 на заданный дифференциальным сельсином 3 угол.Additionally, a capacitor 25 is included in the power circuit of the movable stator C3, which provides a temporary shift of the magnetic field necessary to rotate the rotor of the synchro-motor 5 to the angle specified by the differential synchro 3.

Регулятор работает следующим образом.The regulator operates as follows.

При работе двигателя при неизменном положении педали 12 подачи топлива и совпадении последовательно определяемых датчиком 7 и блоком управления 8 частот вращения двигателя изменение положения топливной рейки 16 не происходит.When the engine is running at a fixed position of the fuel supply pedal 12 and matching the engine speed control unit 8 sequentially determined by the sensor 7 and the control unit 8, the position of the fuel rail 16 does not change.

При изменении положения педали 12 в направлении увеличения топливоподачи, например, нажатием на нее, за счет жесткой связи оси педали 12 с валом сельсина-датчика 13 изменяется положение его ротора Р1. При прохождении переменного тока от источника 11 на выходе сельсина-датчика 13 формируется трехфазный сигнал управления, который поступает на обмотку статора С1 дифференциального сельсина 3, вызывая синхронный и синфазный поворот его ротора Р2 на угол, равный углу изменения положения педали 12. Поскольку валы сельсина 3 и сельсина-датчика 14 жестко связаны, на выходе сельсина 14 сформируется соответствующий новому угловому положению его ротора РЗ трехфазный электрический сигнал. Сигнал поступит на вход сельсина-двигателя 5, создаст пропорциональный вращающий момент на его валу, что за When changing the position of the pedal 12 in the direction of increasing the fuel supply, for example, by pressing it, due to the rigid connection of the axis of the pedal 12 with the shaft of the synchro sensor 13, the position of its rotor P1 changes. With the passage of alternating current from source 11, a three-phase control signal is generated at the output of selsyn-sensor 13, which is fed to the stator winding C1 of differential selsyn 3, causing synchronous and in-phase rotation of its rotor P2 by an angle equal to the angle of change of position of pedal 12. Since selsyn 3 and selsyn-sensor 14 are rigidly connected, at the output of selsyn 14 a three-phase electric signal corresponding to the new angular position of its rotor RE is formed. The signal will go to the input of the selsyn-motor 5, will create a proportional torque on its shaft, which

счет кинематической связи плавно и точно переместит топливную рейку 16 в направлении увеличения подачи топлива в двигатель.due to kinematic communication smoothly and accurately move the fuel rail 16 in the direction of increasing fuel supply to the engine.

Для уменьшения числа оборотов двигателя положение педали 12 изменяют в направлении уменьшения количества подаваемого в двигатель топлива, что соответствует, например, ее отпусканию. При этом протекают действия, обратные нажатию на педаль 12. Ротор Р1 сельсина 13 повернется в обратном направлении, на его выходе сформируется трехфазный сигнал управления, соответствующий новому углу положения педали 12, магнитный поток статора С1, а затем и ротор Р2 дифференциального сельсина 3 повернутся на соответствующий угол до согласования их магнитных потоков, вызывая поворот сельсина 14, вала сельсина-двигателя 5, что переместит топливную рейку 16 в направлении уменьшения подачи топлива в двигатель и, в итоге, уменьшит цикловую подачу топлива.To reduce the engine speed, the position of the pedal 12 is changed in the direction of decreasing the amount of fuel supplied to the engine, which corresponds, for example, to releasing it. In this case, the actions are opposite to pressing the pedal 12. The rotor Р1 of the selsyn 13 will turn in the opposite direction, a three-phase control signal will be generated at its output, corresponding to the new angle of the position of the pedal 12, the magnetic flux of the stator C1, and then the rotor P2 of the differential selsyn 3 will turn to the corresponding angle until their magnetic fluxes are coordinated, causing a rotation of the selsyn 14, the shaft of the selsyn-engine 5, which will move the fuel rail 16 in the direction of decreasing the fuel supply to the engine and, as a result, will reduce the cyclic feed t Pliva.

Для увеличения плавности перемещения топливной рейки 16 и учета нагрузки на двигателе датчик 7 постоянно регистрирует частоту вращения вала двигателя. Частота вращения периодически, в равные интервалы времени, определяется с помощью частотомера 18. Сумматор 19 вычисляет разность между двумя последовательно определенными значениями частоты вращения. Цифрово-аналоговый преобразователь 20 формирует пропорциональный разности частоты вращения сигнал управления, который поступает на обмотку 23 исполнительного органа 21 и перемещает его якорь 24 в ту или другую стороны в зависимости от полярности сигнала управления. Перемещение якоря 24 за счет жесткой связи с валом сельсина-датчика 22 изменяет положение его ротора Р4.To increase the smoothness of the movement of the fuel rail 16 and taking into account the load on the engine, the sensor 7 constantly records the frequency of rotation of the engine shaft. The rotation frequency is periodically, at equal time intervals, determined using a frequency meter 18. The adder 19 calculates the difference between two successively determined values of the rotation frequency. The digital-analog converter 20 generates a control signal proportional to the difference in the rotational speed, which enters the winding 23 of the actuator 21 and moves its armature 24 in one direction or another, depending on the polarity of the control signal. The movement of the armature 24 due to tight coupling with the shaft of the synchro sensor 22 changes the position of its rotor P4.

При увеличении частоты вращения двигателя на выходе сельсина-датчика 22 формируется трехфазный электрический сигнал, соответственно равный отрицательному углу коррекции подачи топлива. Он передается на обмотку ротора Р2 дифференциального сельсина 3 и уменьшает заданный педалью 12 угол поворота ротора Р2 соответственно изменению частоты вращения вала двигателя в заданный промежуток времени.When the engine speed increases, a three-phase electric signal is generated at the output of the synchro sensor 22, correspondingly equal to the negative angle of the fuel supply correction. It is transmitted to the winding of the rotor P2 of the differential selsyn 3 and reduces the angle of rotation of the rotor P2 set by the pedal 12 according to the change in the frequency of rotation of the motor shaft in a given period of time.

Уменьшение суммарного угла поворота ротора Р2 дифференциального сельсина 3 уменьшает угол поворота сельсина-датчика 14, а затем и вала The decrease in the total angle of rotation of the rotor P2 of the differential selsyn 3 reduces the angle of rotation of the selsyn sensor 14, and then the shaft

сельсина-двигателя 5, что уменьшает величину перемещения топливной рейки 16, увеличивая плавность ее движения. В результате обеспечивается плавное изменение количества поступающего топлива, исключая возможность резкого изменения частоты вращения двигателя.selsyn-engine 5, which reduces the amount of movement of the fuel rail 16, increasing the smoothness of its movement. The result is a smooth change in the amount of incoming fuel, eliminating the possibility of a sharp change in engine speed.

При увеличении числа оборотов двигателя, связанном с уменьшением нагрузки на нем, аналогично формируется отрицательный трехфазный сигнал, определяющий поворот вала сельсина-двигателя 5 в обратном направлении для уменьшения подачи топлива, что соответственно уменьшит число оборотов двигателя.With an increase in the number of engine revolutions associated with a decrease in the load on it, a negative three-phase signal is generated similarly, which determines the rotation of the shaft of the synchro-engine 5 in the opposite direction to reduce the fuel supply, which will accordingly reduce the number of engine revolutions.

При снижении числа оборотов двигателя, связанном с увеличением нагрузки на нем, разность двух последовательно определяемых частот вращения является положительной, что соответствует наличию на выходе сельсина 22 положительного трехфазного сигнала, необходимого для увеличения подачи топлива. В результате число оборотов двигателя изменяется до первоначально установленного положением педали подачи топлива 12.With a decrease in the engine speed associated with an increase in the load on it, the difference between two successively determined rotation frequencies is positive, which corresponds to the presence of a positive three-phase signal at the output of selsyn 22 necessary to increase the fuel supply. As a result, the engine speed changes to the initially set position of the fuel supply pedal 12.

Применение заявляемого устройства обеспечивает точность и плавность регулирования положения топливодозирующего органа 6 с помощью устройства 1 задания частоты вращения с автоматическим учетом динамики изменения частоты вращения вала двигателя. Регулятор повышает равномерность изменения подачи количества топлива, поступающего в цилиндры двигателя, и приводит к снижению расхода топлива и повышению экологических показателей работы двигателя, снижая дымность отработавших газов двигателя.The use of the inventive device provides accuracy and smoothness of the regulation of the position of the fuel-dosing body 6 using the device 1 sets the speed with automatic taking into account the dynamics of changes in the frequency of rotation of the motor shaft. The regulator increases the uniformity of changes in the supply of the amount of fuel entering the engine cylinders, and leads to lower fuel consumption and higher environmental performance of the engine, reducing the smoke of the engine exhaust.

Claims (3)

1. Регулятор частоты вращения двигателя, содержащий устройство задания частоты вращения, связанный с первым угловым преобразователем, дифференциальный сельсин, связанный со вторым угловым преобразователем, сельсин-двигатель, вал которого кинематически связан с топливодозирующим органом двигателя, датчик частоты вращения двигателя, блок управления, задатчик угла коррекции, связанный с третьим угловым преобразователем, источник переменного тока, при этом выход источника переменного тока параллельно соединен с входами первого, второго и третьего угловых преобразователей и с первым входом сельсина-двигателя, выход первого углового преобразователя соединен с первым входом дифференциального сельсина, второй вход которого соединен с выходом третьего углового преобразователя, выход второго углового преобразователя соединен со вторым входом сельсина-двигателя, выход датчика частоты вращения двигателя соединен с входом блока управления, выход блока управления соединен с входом задатчика угла коррекции.1. The engine speed controller, comprising a speed setting device associated with the first angular transducer, a differential selsyn coupled to a second angular transducer, a selsyn motor whose shaft is kinematically coupled to a fuel-feeding engine member, an engine speed sensor, a control unit, a control unit the correction angle associated with the third angular converter, an AC source, while the output of the AC source is connected in parallel with the inputs of the first, second and the third angular transducer and with the first input of the selsyn motor, the output of the first angular transducer is connected to the first input of the differential selsyn, the second input of which is connected to the output of the third angular transducer, the output of the second angular transducer is connected to the second input of the selsyn motor, the output of the engine speed sensor connected to the input of the control unit, the output of the control unit is connected to the input of the correction angle adjuster. 2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что блок управления включает последовательно соединенные частотомер, сумматор и цифровоаналоговый преобразователь, причем вход частотомера является входом блока управления, а выход цифровоаналогового преобразователя является выходом блока управления.2. The controller according to claim 1, characterized in that the control unit includes a series-connected frequency meter, an adder and a digital-to-analog converter, wherein the input of the frequency counter is the input of the control unit, and the output of the digital-to-analog converter is the output of the control unit. 3. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что первый, второй и третий угловые преобразователи выполнены в виде трехфазных сельсинов-датчиков.3. The controller according to claim 1, characterized in that the first, second and third angular converters are made in the form of three-phase selsyn sensors.