Устройство для моделирования системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1985 года по МПК G06G7/57 

I Изобретение относится к аналоге вой вычислительной технике и может быть использовано в тренажерах транспортных средств. Цель изобретения - повьшение точности моделирования. На чертеже изображена схема устройства. Устройство содержит датчик 1. включения подогревателя, первый коммутатор 2, блок 3 моделирования двигателя, второй 4 и первьй 5 разделительные диоды, первыйинтегратор 6, сумматор 7, схему 8 сравнения, ограничительный резистор 9, второй коммутатор 10, усилитель 11, второй интегратор 12, третий коммутатор 13 датчик 14 положения жалюзи. Блок моделирования двигателя выполнен, например, по авт.св. № 942066, причем вторым выходом его является выход интегратора, а первым выходом - выход первого блока воспро изведения нелинейности. Устройство работает следующим образом. Режим прогрева двига:теля от подогревателя . Перед запуском двигателя при низких температурах водитель производит предварительный прогрев двигателя. Для этого после подготовительных опе раций он включает подогреватель. При этом на выходе датчика 1 включения подогревателя появляется сигнал, включающий коммутатор 2. С помощью коммутатора 2 на вход интегратора 6 подается постоянное напряжение, пропорциональное количеству тепла, отдаваемого подогревателем охлаждающей жидкости. В результ те на выходе интегратора 6 появляется напряжение U,.., пропорциональное температуре охлаждающей жидкост в двигателе. Это напряжение поступает на вход сумматора 7. На другой вход его п6ступает напряжение U, пропорционал ное температуре охлаждающей жидкост в радиаторе (в данный момент оно ра но нулю). В результате на выходе сумматора 7 появляется напряжение Ui.,(4 , пропорциональное количеству тепла, отводимого от двигателя. Это напряжение через резистор 9 (коммутатор 10 отключен) и усилитель 11 поступает на вход интеграто ра 12, заряжая его. При этом на вы 702 ходе последнего появляется напряжение.U, однако-увеличение этого напряжения незначительно, так как коэффициент передачи по цепи резистор 9 - усилитель 11 незначителен в связи с тем, что в данном случае моделируется процесс теплопередачи без циркуляции жидкости, т.е. моделируется процесс работы подогревателя. Режим работы устройства при работающем двигателе. После прогрева двигателя с помощью подогревателя водитель отключает подогреватель. Коммутатор 2 при этом отключает напряжение от интегратора 6. Далее водитель запускает двигатель. В этом случае на втором выходе блока 3 моделирования двигателя появляется напряжение , пропорциональное оборотам вала двигателя. Это напряжение поступает на схему 8 сравнения и включает ее. На выходе схемы 8 формируется сигнал логической единицы, соответствующий вращению вала двигателя. Этот сигнал включает коммутаторы 10 и 13. Включение коммутатора 10 соответствует наличию циркуляции охлаждающей жидкости, а коммутатора 13 включению йентипятора в системе обдува вентилятора. При включении коммутатора 10 резистор9 закорачивается, а поэтому коэффициент передачи усилителя 11 резко увеличивается. Увеличивается в этом случае и напряжение Ug, которое ускоряет заряд интегратора 12, на выходе которого формируется напряжение пропорциональное температуре охлаждающей жидкости в радиаторе. Если датчик 14 отключен, то коммутатор 13 влияния на изменение этого напряжения не оказывает (режим с закрытыми жалюзи). В этом случае моделируется отсутствие влияния вентилятора на процесс передачи тепла окружающей среде. Увеличение напряжения U- приводит также к уменьшению напряжения UT«A и& выходе интегратора 6, т.е. при запуске двигателя моделируется уменьшение температуры жидкости в двигателе и увеличение теьшературы жидкости в радиаторе за счет включения водяного насоса, создающего циркуляцрпо жидкости. При работе двигателя тепло от сгораемого топлива передается охлаж дающей жидкости. Количество тепла, отдаваемого от сгораемого топлива жидкости принимается пропорциональным сумме оборотов двигателя и крутящего момента, причем соотношение этой суммы выбирается так, чтобы процесс моделирования прогрева по возможности ближе соответствовал реальному (это соотношение определяется типом двигателя и конструкцией системы охлаждения). Напряжени U(j, пропорциональное оборотам вала двигателя, и напряжение , пропорциональное крутящему моменту дви гателя, соответственно через диоды поступают на входы интегратора 6. Эти диоды необходимь для предотвращения разряда интегратора при смене полярности напряжений. Напряжение Ujy может изменить по лярность при скатывании машины на зад с включенной передачей переднег хода, напряжение U, может сменить полярность при выходе двигателя на тормозной режим. Напряжения, поступающие на интегратор 6, вызьшают вначале уменьш ние разряда, а затем увеличение заряда интегратора 6. Чем больше значение напряжений и цо и и„, тем быстрее идет нарастание напряжения Ut, на выходе интегратора. После того, как напряжение Uj начинает нарастать, напряжение на выходе сумматора 7 будет неизменным и пропорциональным количеству тепла, отбираемого от двигателя радиатором. В этом случае скорость нарастания напряжений будет одинаковой, причем величина будет всегда больше U ц Если двигатель перегревается, то водитель открывает жалюзи. При зтом включается датчик 14, замыкая выход интегратора 12 через коммутатор 13 на вход интегратора, напряжение иа выходе интегратора уменьшается, что соответствует продувке радиатора холодным воздухом. Уменьшение напряжения приводит к увеличению разности и , а следовательно. к снижению напряжения , т.е моделируется процесс охлаждения двигателя за счет, отбора тепла жидкостью , охлаждаемой радиато ром.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее источник постоянного напряжения, первый интегратор, выход которого подключен к первому входу сумматора, и усилитель, выход которого подключен к первому информационному входу первого интегратора, отличающееся тем, что, с целью повьипения точности моделирования, оно дополнительно содержит датчик включения подогревателя, первый, второй и третий коммутаторы, датчик положения жалюзи, схему сравнения, два разделительных диода и блок моделирования двигателя, первый и второй выходы которого через соответствуюнше разделительные диоды подключены с .КА к второму и третьему информационным входам первого интегратора, четвертый информационный вход которого соединен с выходом первого коммутатора, управлякнций вход которого подключен к выходу датчика включения подогревателя, а информационный вход - к выходу источника постоянного напряжения, выход сумматора соединен с информационньм входом второго коммутатора выход которого через усилитель подключен к первому информационному входу второго интегратора, выход которого соединен с вторым входом сумматора и информационным входом третьего коммутатора, (Л выход которого подключен к входу с датчика положения жалюзи, выход которого соединен с вторым информационным входом второго интегратора, управляющие входы второго и третьего коммутаторов подключены к выходу :схемы сравнения, вход которой соединен с вторым выходом блока моделирования двигателя, а информационный вход и выход второго коммутатора соединены через ограничитель4ib ный резистор. О