СИСТЕМА ЭЛЕКТРОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА ДИЗЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Решение относится к дизелестроению, в частности к системам управления топливоподачей дизеля, предназначенным для автоматического поддержания заданной частоты вращения вала дизеля.
Известна система электронного управления подачей топлива, содержащая электронный блок управления, блок силовых ключей, преобразователь частоты вращения вала дизеля, преобразователь фазовой отметки распределительного вала, выполненный с возможностью синхронизации работы системы с работой цилиндров двигателя, причем электронный блок управления содержит размещенные в едином корпусе и связанные между собой и с внешними цепями разъемами устройства усилителя мощности, зашиты, контроллера, интерфейса и индикации (патент РФ №2430254, МПК: F02D 41/30, опубликован 27.09.2011 г.) - прототип.
Недостатком известной системы является низкая производительность транспортного средства на сортировочных станциях при передвижении составов с большим количеством вагонов. Для безопасного перемещения таких составов необходимо предварительно при стоянке транспортного средства заполнить воздухом тормозную магистраль всех вагонов за короткое время. Поскольку привод тормозного компрессора транспортного средства осуществляется от дизеля, который при этом работает на холостом ходу с минимально устойчивой частотой вращения вала, то для выполнения этой операции требуется много времени.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является повышение производительности (интенсивности работы) транспортного средства на сортировочных станциях при передвижении составов с большим количеством вагонов.
Указанный технический результат достигается тем, что система электронного управления подачей топлива дизеля транспортного средства, содержит блок питания, электронный блок управления, блок силовых ключей, первичные преобразователи частоты вращения вала дизеля и фазовой отметки распределительного вала, давления масла и наддувочного воздуха, температуры воды и масла дизеля, первичный преобразователь давления воздуха в главной тормозной магистрали транспортного средства, выполненный с возможностью перевода дизеля с минимально устойчивой частоты вращения вала холостого хода на увеличенную частоту вращения вала при включении в работу тормозного компрессора транспортного средства, причем один из входов электронного блока управления связан с выходом блока питания, другой вход - с выходом первичного преобразователя давления воздуха в главной тормозной магистрали транспортного средства, остальные входы - с выходами автоматизированной системы управления транспортным средством, первичных преобразователей частоты вращения вала дизеля и фазовой отметки распределительного вала, давления масла и наддувочного воздуха, температуры воды и масла дизеля, а выход электронного блока управления связан с входом блока силовых ключей, причем последний содержит базу транзисторов и выполнен с возможностью выработки разностного сигнала, который распределяется по электромагнитам, управляющим клапанами топливных насосов высокого давления, в порядке очередности работы цилиндров.
Заявляемая система конкретизирована на фиг.1, 2 и 3, где на фиг.1 представлена блок-схема системы, на фиг.2 - конструкция электронного блока управления с разъемом для подключения первичного преобразователя давления воздуха в главной тормозной магистрали транспортного средства, на фиг.3 - вид А фиг.2.
Заявляемая система электронного управления подачей топлива дизеля транспортного средства, содержит блок питания 1, электронный блок управления 2, блок силовых ключей 3, первичные преобразователи, установленные на дизеле 4, частоты вращения вала дизеля 5 и фазовой отметки распределительного вала 6, давления масла 7 и наддувочного воздуха 8, температуры воды 9 и масла 10 дизеля, а также первичный преобразователь давления воздуха в главной тормозной магистрали 11, установленный на транспортном средстве, выполненный с возможностью перевода дизеля с минимально устойчивой частоты вращения холостого хода на увеличенную частоту вращения вала при включении в работу тормозного компрессора транспортного средства, причем один из входов электронного блока управления 2 связан с выходом блока питания 1, другой вход - с выходом первичного преобразователя давления воздуха в главной тормозной магистрали 11 транспортного средства, остальные входы соединены с выходами автоматизированной системы управления транспортным средством 12, первичных преобразователей частоты вращения вала дизеля 5 и фазовой отметки распределительного вала 6, давления масла 7 и наддувочного воздуха 8, температуры воды 9 и масла дизеля 10, а выход электронного блока управления 2 связан с входом блока силовых ключей 3, причем последний содержит базу транзисторов (на фиг.1 не показан) и выполнен с возможностью выработки разностного сигнала, который распределяется по электромагнитам 13, управляющим клапанами топливных насосов высокого давления 14, в порядке очередности работы цилиндров.
Электронный блок управления 2 выполнен в виде отдельной конструкции, состоящей из корпуса 15 и крышки 16. Корпус 15 уплотняется резиновым уплотнителем, вложенным в пазы крышки 16, которая закрывает корпус 15. В корпусе 15 размещены шесть самостоятельных устройств (электронных плат) 17, 18, 19, 20, 21 и 22, соединенных между собой и внешними цепями посредством разъемов. На одной (нижней) стороне корпуса 15 расположены штепсельные разъемы 23, предназначенные для подключений блоков 1 и 3, первичных преобразователей 5, 6, 7, 8, 9 и 10, автоматизированной системы управления транспортным средством 12, и разъем 24, предназначенный для подключения первичного преобразователя давления воздуха в главной тормозной магистрали 11 транспортного средства.
Электронный блок управления 2 крепится к дизелю 4 в вертикальном положении разъемами. Питание к нему подводится от блока питания 1, на который подается напряжение постоянного тока.
Блок питания 1 предназначен для преобразования исходного напряжения в цепи управления транспортного средства в выходное стабилизированное напряжение питания, подаваемое к электронному блоку управления 2.
Электронный блок управления 2 обеспечивает прием и преобразование сигналов, поступающих от первичных преобразователей 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, и автоматизированной системы управления транспортным средством 12, на основе чего формирует сигнал управления, передаваемый в блок силовых ключей 3.
Преобразователь частоты вращения вала дизеля 5 предназначен для формирования частотного сигнала, пропорционального частоте вращения его вала.
Преобразователь фазовой отметки распределительного вала 6 предназначен для формирования дискретного сигнала о положении поршня 1-го цилиндра дизеля в верхней мертвой точке, соответствующей началу рабочего хода.
Преобразователи давления 7 и 8 предназначены для измерения давления масла и наддувочного воздуха дизеля.
Преобразователи температуры 9 и 10 предназначены для измерения температуры воды и масла дизеля.
Преобразователь давления воздуха в главной тормозной магистрали транспортного средства 11 предназначен для формирования сигнала о включении в работу тормозного компрессора транспортного средства.
Блок силовых ключей 3 предназначен для приема сигнала управления с электронного блока управления 2, распределения его по выходным силовым ключам в порядке очередности работы цилиндров дизеля 4 и выдачи сигнала на электромагниты 13, управляющие клапанами топливных насосов высокого давления 14.
Блок силовых ключей 3 выполнен отдельной конструкцией, состоящей из корпуса и крышки. Внутри корпуса расположены две платы с транзисторными ключами и контроллер, обеспечивающий реализацию программы управления топливными насосами высокого давления 14 (не показано).
Топливные насосы высокого давления 14, выполненные с электроуправляемым встроенным электрогидравлическим клапаном, предназначены для обеспечения начала и продолжительности цикловой подачи топлива в цилиндры дизеля в зависимости от управляющего сигнала, подаваемого на электромагниты 13 от блока силовых ключей 3.
Заявляемая система работает только на режиме холостого хода дизеля с минимально устойчивой частотой вращения вала. При работе дизеля 4 на этом режиме электронный блок управления 3 на основе анализа значений давления воздуха в главной тормозной магистрали транспортного средства, измеренных первичным преобразователем 11, определяет (устанавливает) режим работы тормозного компрессора транспортного средства - включен в работу или выключен. Если тормозной компрессор включен в работу, то система управления 4 вырабатывает сигнал на перевод дизеля с минимально устойчивой частоты вращения вала на увеличенную частоту вращения вала холостого хода. Если тормозной компрессор выключен, то система управления 4 сохраняет работу дизеля с минимально устойчивой частотой вращения холостого хода.
Таким образом, заявляемая система электронного управления подачей топлива дизеля транспортного средства обеспечивает повышение производительности (интенсивности работы) транспортного средства на сортировочных станциях при передвижении составов с большим количеством вагонов.