Устройство для контроля минимальной частоты вращения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК G01P3/42 

2, Устройство по п. 1, о т -л и чающееся тем, что логический блок вьтоянен в виде преобразователя частота - напряжение с подключенными через последовательно соединенные дифференциатор, дискриминатор, делитель частоты двумя элементами It причем выход дискриминатора подклтен к прямым входам элементов И и первому выходу логического блока, выход преобразователя частота - напряжение соединен с вторым ва ходом логического блока, второй выход делителя частоты подключен к прямому входу первого элемента И, инверсному, входу второго элемента И и пятому выходу логического блока, выходы элементов И присоединены.к третьему и четвертому выходам логического блока, а вход преобразователя частота - напряжение соединен с входом логического блока.

3. Устройство по п. 1, ОТЛИ-.

чающееся тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соединенных блока вычитания, преобразовс1теля напряжения, блока ключей, блока памяти, блока сравнения, причем один вход блока вычитания соединен с одним входом блока сравнения -и представляет собой третий вход-блока управления, другой вход блока вычитания представляет собой второй вход блока управления, управляющий внод блока ключей представляет собой первый вход блока управления, выход блока сравнения является выходом блока управления.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля минимальной частоты вращения двигателя внутреннего сгорадия.

Известно -устройство, аналогичнго назначения, содержащее формирователь,, демодулятор, подключенный к ВБСходу формирователя, детекторы индикатор и цепь с дополнительным демодулятором 1. .

Недостатком такого устройства являются непрерывные изменения показаний И1щикатора, .что вызывае необходимость длительного времени для оценки колебаний скорости.

На иболее близким по технической сугиности и достигаемс 1у эффекту к предлагаемому является устройство, содержащее первичный преобразователь, установленный на валу двигателя, с последовательно подключенными к его выходу формирователем, первым коммутатором, первым счетчиком, вторьам коммутатором, индикатором/ второй счетчик, подключенный входсад к другому выходу первого коммутатора, а выходом к другому входу второго коммутатора С 2.

Недостатком этого устройства яляется большая динамическая погрешность измерения минимальной частоты вращения двигателя.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первичный преобразователь, установленный на двигателя, с по лецовательно подключенными к его

выходу формирователем, первым коммутатором, первым счетчиком, вторым коммутаторо.м, индикатором, второй счетчик, .подключенный входом к

другому выходу первого коммутатора, а выходом к другому входу второго коммутатора, введены логический блок с подключенные к его первому и второму В1лходам своими первым и

вторьм входами блоком управления, 1 преобразователь код - напряжение, выход которого подключен к третьему входу блока управления, а вход к выходу второго коммутатора, послед

довательио соединенные регулирующий , прибор, топливный насос и двигател псщключенные к выходу блока управрзния, при этом выход формирователя подключен к входу логического блока,

третий и четвертый выходы которого

подключены к управляющим входам соотЕ(зтственно первого и второго счетчиi;pB, а пятый - к управлшадим входам первого и второго коммутатора.

Лог.ический блок выполнен в виде преобразователя частота-напряжение с подключенными через последовательно соединенные дифференциатор, диc {pими- на-Еор, делитель частоты дву14я эле:ментами И, причем выход дискримииатора подключен к прямым входам элементов И и первому выходу логического блока, выход преобразователя частота - напря:кение соединен с вторым

выходом логического блока, второй вы,ход делителя частоты подключен к пршиюму вход;/первого элемента И,инверскому входу второго элемента И и пятому выходу логического блок, выходы элементов И присоединены к

третьему и четвертому выходам логического блока, а вход преобразователя частота - напряжение соединен с входом логического блока. Блок управления выполнен в виде последовательно соединенных блока вычитания, преобразователя напряжения, блока ключей, блока памяти, блока сравнения, причем один вход блсрка вычитания соединен с одним вх дом блока сравнения и представляет собой третий вход блока управления, другой вход блока вычитания предста ляет собой второй вход блока управления, управляющий вход блока ключе представляет собой первый вход бло,ка управления, выход блока сравне:ния является выходом блока управления. На фиг. 1 изображена.функциональ ная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2, 3 - эпюры напряжений, , Устройство содержит первичный пр образователь 1 с подключенным через цепочку формирователь 2 - первый .коммутатор 3 - первый счетчик 4 второй коммутатор 5 индикатором 6, выполненным в виде цепочки дешифратор 7 - регистратор 8, второй счетчик 9, подключенный входорл к другому выходу первого коммутатора 3, а выходом - к другому входу второго коммутатора 5, блок 10 - логический, блок 11 управления с подключенным к его третьему входу 12 прео разователем 13 код - напряжение-, а к его выходу 14 .регулирукмдим прибором 15, топливным насосом 16 и дви гателем ,17. Первый и второй выходы18, 19 бло ка 10 соединены соответственно с пе вым и вторым выходами 20, 21 блока 11, а третий и четвертый выходы 22, 23 - со сбросами соответственно пер вого и второго счетчиков 4 и 9, пятый выход 24 блока 10 подключен к уиравляквдим входам первого и второг KOMi TaTopoB 3 и 5, вход 25 блока 1 подключен к выходу формирователя 2, Вход преобразователя 13 соединен с выходом второго коммутатора 5. Блок 10 выполнен в виде преобразователя 26 частота-напряжение с подключенными через цепочку дифференциатор 27 - дискриминатор 28 делитель 29 частоты элементами 30, 31 И, причем вьссод дискриминатора 28подключен к пряшдм входам элемен тов 30, 31 и представляет собой первый выход 18 блока 10, выход преобразователя 26 представляет собой йторой выход 19 блока 10, выход 32 делителя 29 псздключен к прямому входу первого элемента 30 и инверсному входу второго элемен.та 31 и представляет собой пятый выход 24 блока 10, выход 33 делител 29подключен к прямым входам элемен тов 30, 31, выходы которых представ ляют собой третий и четвертый .выходы 22, 23 блока 10. Блок 11 выполнен в виде блока 34 вычитания с подключенным через цепочку преобразователь 35 наг щения, блок 36 ключей, блок паМятй 37 блоком 38 сравнения, другой вход которого соединен с другим входом блока 34 и представляет собой третий вход 12 блока 11, выход блока 3S представляет собой выход 14 блока 11, блока 34 представляет собой второй вход 21 блока 11, управляющий вход блока 36 представляет собой первый выход 20 блока 11, Первичный преобразователь 1 выполнен в виде магнитоэлектрического преобразователя .с усилителем.переменного тока. При вращении зубчатого диска из ферромагнитного материала, укрепленного на валу двигателя, в обмотке преобразователя 1 наводится переменная ЭДС. Частоха выходных . импульсов преобразователя 1 пропорциональна частоте вращения двигателя 17 Формирователь 2 состоит из усилителя и триггера Шмитта и вырабатывает импульсы частотой равной частоте входного сигнала спостоянной амплитудой. Преобразователь 35 выполнен в виде последовательно соединенных двухпanyпериодного выпрямителя и усилителя ,с регулируемым вруч-ную коэффициентом усиления. Элемент 37 выполнен в виде конденсатора. Дискриминатор. 28 вырабатывает короткий ш отульс при . переходе входного сигнала через, нуль. Делитель 29 обеспечивает деление частоты входных импульсов на 2 (выход 33 ) и на 4 ( ход 32 ). Устройство работает следунвдим образом. При вращении коленчатого вала двигателя на выходе цепочки перричный преобразователь 1 - формирователь 2 формируются импульсы фиксированной г мш1итуды .с частотой пропорциональной чартоте вращения. Эти импульсы поступают на вход 25 блока 11 и первого коммутатора 3. npeo6pa3OBaTejib . 26 преобразует последовательность входных импульсов в напряжение( ;фиг, 2), величина которого пропор- циональна частоте входных импульсов. Это напряжение дифференциатором 27 преобразуется в строго переменное (t/2T I которое дискриминатором 28 . , преобразуется в последовательность импульсов (стабильные по амплитуде к длительности I 1/20, а после дополнительного деления делителем 29 в две последовательности , (/j,. Длительность импульсов. Ujj равна периоду колебаний частоты вращения ко- ленчатого вала,.Элементы 30, 31 фор4 мируют соответственно импульсы 1/23 перисад следования которых равен

удвоенному периоду колебаний частоты вращения, а сдвинуты они один относительно другрго на период.

. Коммутаторы 3,5 работают в противофазе: на протяжении одного периода колебаний частоты один из счетчиков 4 и 9 подключен через первый коммутатор 3 к выходу формирователя 2, а другой через второй коммутатор 5 к преобразователю 13 и и.щикатору б, в следующий период подключение счетчиков 4,9 изменяется. При этом в начале цикла счета вновь подключенного счетчика к формирователю 2 происходит его обнуление (сигналы (/22 23 соот.ветстве Н;НО для первого и второго счётчиков 4 и 9).

Показания каждого счетчика в период подключения k преобразователю 13 пропорциональаы средней частоте вращения коленчатого вала, так как су Фшрование вх эднь1х импульсов производилось в течение периода колебаний частоты вращения.

На второй и третий входы блока 11 поступает напряжение пропорцнональное мгновенной частоте враиення (второй выход 19 блока 10 / и средней частоте вращения после пЕ еое4зазователя 13. На выходе блока 34 будет напряжение пропорциональное отклоненшо мгновенной частоты от средней, которое преобразуется преобразователем 3

в пульсирующее и увеличенное в 20раз. В моменты достижения максимума, минимума колебаний частоты на первь1й вход 20 блока 11 поступают импульсы с первЬго выходы 18 блока 10, которыми управляются блок 36, тем самым в элемент 37 переписывается содержимое преобразователя 35. На входах блока 38 постоянно присутствуют сигналы: один - пропорциональный средней частоте вргидения, другой - пропорциональный амплитуде отклонения мгновенной частоты от средней умноженной на 20, На выходе 14 блока 11 вырабатывается напряжение пропорцио5 нальное отклонению амплитуды колебания частоты вращения от заданного уровня средней частоты вращения. Регулирующий прибор 15, воздействуя на ТОПЛИВН1ЛЙ насос 16, устанавливает такой режим работы двигателя 17, при котором будут колебания частоты apajeetejj коленчатого вала, соответствуклще минимальной частоте врааденид холостого хсдаа. Дещифра5 тор 7 преобразует параллельный код с выхода второго ксмимутатора 5 в двоично-десятичный для индикаций на регистраторе 8.

Применение предлагаемого устройства для замера минимальной частоты вращения двигателя позволяет повысить точность измерения, так как устраняется динамическая ошябка.