Устройство для определения степени загрузки дизельного двигателя Советский патент 1988 года по МПК G01L3/24 

(61) 1224621 .

(21)4141055/24-10

(22)29.10.86

(46) 30.03.88. БКШ. № 12

(71)Сибирское отделение по автоматизации машино-тракторных агрегатов Научно-производственного объединения по тракторостроению НАТИ и Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства

(72)В.М.Лившиц, А.Р.Голштейн и И.П.Добролюбов

(53) 531.781 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР

1224621, кл. G 01 L 3/24, 1984.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ЗАГРУЗКИ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Сигнал с выхода блока 12 вычисления загрузки поступает на вход блока 7 сравнения, в котором текущее значение степени загрузки сравнивается с номинальным. Если в результате сравнения окажется, что степень загрузки ниже номинальной, то по сигналу, поступающему с выхода блока 7 сравнения на вход блока 14 индикации, включается индикатор 20 повышения передачи. Если же степень загрузки вьш1е номинальной, то по сигналу, поступающему с выхода блока 7 сравнения на вход блока 14 индикации, включается индикатор 21 понижения передачи. 1 ил.

с S

сл

00 00

со

со

N)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- зовано для контроля режимов работы дизельных двигателей.

Цель изобретения - повьшение точности .

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 частоты вращения вала, подключенный к входу первого блока ,2 дифференцирования через формирователь 3 сигнала частоты вращения, датчик 4 крутящего момента двигателя, подключенный к входу второго блока 5 дифференцирования через формирователь 6 сигнала крутящего момента, четыре блока 7-10 сравнения, блок 11 вычисления номинального момента двигателя,блок 12 вычисления загрузки, блок 13 деления, выход которого подключен к первым входам второго 8 и третьего 9 блоков сравнения, первые выходы которых подключены соответственно к второму входу блока 12 вычисления загрузки и третьему входу блока 11 вычисления номинального момента двигателя, первые входы которых соединены между собой, блок 14 индикации, три входа которого подключены к соответствующим выходам первого блока 7 с1 авнения и выходу блока 12 вычисления загрузки, четвертый вход которого подключен к выходу блока 11 вычисления номинального момента двигателя, а третий - к второму выходу третьего блока 9 сравнения, второй вход которого подключен ко второму выходу второго блока 8 сравнения,че- тьфе аналоговых ключа 15-18, управляющие входы которых подключены к выходу четвертого блока 10 сравнения вход которого подключен к выходу первого блока 2 дифференцирования, который через первый аналоговый ключ 15 соединен с первым входом блока 13 деления, второй вход которого через второй аналоговый ключ 16 соединен с выходом второго блока 5 дифференцирования, вход которого через трети аналоговьй ключ 17 соединен с первым входом блока 11 вычисления номинального момента двигателя, второй вход которого через четвертый аналоговый ключ 18 соединен со входом первого блока 2 дифференцирования.

Блок 14 индикации снабжен индикатором 19 степени загрузки, индикатором 20 повьшения передачи и индикатог ром 21 понижения пе;редачи.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с датчика 1 частоты вращения коленчатого вала дизельного двигателя поступает на вход формирователя 3 сигнала частоты вращения,после которого сигнал поступает на вход первого блока 2 дифференцирования и на первьй ( сигнальный) вход четвертого аналогового ключа 18. С первого блока 2 дифференцирования сигнал углового ускорения поступает на первый (сигнальный) вход первого аналогово- го ключа 15 и на вход четвертого блока 10 сравнения. Одновременно сигнал с датчика 4 крутящего момента через

формирователь 6 сигнала крутящего момента поступает на вход второго блока 5 дифференцирования и первый (сигнальный) вход третьего аналогового ключа 17. С выхода второго блока 5 дифференцирования сигнал поступает на первьй (сигнальньй) выход второго аналогового ключа 16.

В четвертом блоке 10 сравнения проводится сравнение текущего значе-

ния сигнала,.соответствующего среднему значению ускорения коленчатого вала, с двумя уровнями сигнала (положительным и отрицательным), соответствующими пороговым значениям ускорения, когда рассогласование воздухот топливоподачи в двигатель незначи-. тельное. Практически в качестве этих уровней выступают уровни порогов в блоке сравнения. Если поступающий с первого блока 2 дифференцирования сигнал вьш1е или ниже порогового уров ня, то на выходе четвертого блока 10 сравнения вырабатьюается сигнал, ко- торьй поступает на управляющие входы аналоговых ключей 15-18.и запрещает передачу информации к остальным блокам устройства. Если сигнал с первого блока 2 дифференцирования находит- ся внутри зоны, задаваемой порогами в четвертом блоке 10 сравнения, то с его выхода на управляющие входы ана- аналоговых ключей 15-18 поступает сигнал, разрешающий прохождение сигнала через эти ключи.

В случае наличия сигналов на выходах аналоговых ключей 15-18 устройство работает следующим образом.

Сигналы с выходов первого 15 и второго 16 ключей поступают нА входы

блока 13 деления, на выходе которого напряжение соответствует скорости изменения крутящего момента от

dM

частоты вращения

dn

который поступает на вход второго блока 8 сравнения, где сравнивается с константой dM

i

Равенство - ±С

означает, что

двигатель работает на регуляторной ветви характеристики, и в блоке 12 вычисления загрузки по сигналам, поступающим с выхода третьего аналогового ключа 17 и с первого выхода вто рого блока 8 сравнения по отношению текущего значения крутящего момента к номинальному конструктивному крутящему моменту производится вычисление степени загрузки, и сигнал с вы- хода блока 12 вычисления загрузки поступает натретий вход блока 14 индикации, по которому в индикаторе 19 степени загрузки фиксируется его значение. Одновременно сигнал с выхода блока 12 вычисления загрузки поступает на вход первого блока 7 сравнения, в котором текущее значение степени загрузки срч1.внивается с номинальным. Если в результате сравнения окажется, что степень загрузки намного ниже номинальной, то по сигналу, поступающему со второго выхода блока 7 сравнения на первый вход блока 14 индикации включается индикатор 20

dM

повьшения передачи. Если -j-

d п

то со второго выхода второго блока 8 сравнения сигнал об этом поступает на второй вход третьего блока 9 срав нения, на первый вход которого поступает сигнал с выхода блока 13 деdMления, и происходит сравнение с Cj

d М

Равенство -р- ±С означает, что дви d п

гатель работает на корректорной ветви характеристики. В этом случае сигнал с первого выхода третьего блока 9 сравнения поступает на третий вход блока 11 вычисления номинального момента двигателя с учетом его технического состояния, на первый вход которого поступает сигнал крутящего момента с выхода третьего аналогового ключа 17, а на второй вход - сигнал с выхода четвертого аналогового ключа 18.

Значение номинального момента с учетом технического состояния определяется соотношением

5 0 5 О

О

д

5

М - ( ТС CO,-U

) (Wj,-o)+Mr ,

0

0

5

mo м

где М„ - номинальное значение крутящего момента;

шох максимальное значение крутящего моментаi

(ma м- частота вращения, соответствующая максимальному крутящему моменту J

С0„ - номинальная частота вращения, а - текущее значение частоты

вращения}

М - текущее значение крутящего момента.

Сигнал с выхода блока 11 вычисления номинального момента с учетом его технического состояния поступает на четвертый вход блока 12 вычисления загрузки и .запоминается там. На третий вход блока 12 вычисления загрузки поступает сигнал со второго выхода блока 9 сравнения, указывающий на то, что двигатель работает на корректорной ветви характеристики, и происходит вычисление загрузки по отношению текущего крутящего момента к номинальному крутящему моменту с учетом технического состояния. Все последующие вычисления загрузки происходят аналогично. Сигнал, соответствующий степени загрузки, поступает с выхода блока 12 вычисления загрузки на третий вход блока 14 индикации и на вход первого блока 7 управления. Если окажется, что степень загрузки вьпле номинальной, то по сигналу,поступающему с первого выхода первого блока 7 сравнения на первый вход блока 14 индикации, включается индикатор 21 понижения передачи.

Формула изобретения

Устройство для определения степени загрузки дизельного двигателя по авт. св. № 1224621, о т ли чающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введен четвертый блок сравнения, один вход которого подключен к выходу первого блока дифференцирования, и четыре аналоговых ключа, управляющие входы которых подключены к выходу четвертого

513849736

блока сравнения, при этом выход пер-момента двигателя соединен с выходом

вого блока дифференцирования соеди-формирователя сигнала крутящего монен с первым входом блока делениямента двигателя через третий аналочерез первый аналоговый ключ, второйговый ключ, а выход формирователя

вход блока деления подключен к вьпсо-сигнала частоты вращения подключен

ду второго блока дифференцированияк второму входу блока вычисления ночерез второй аналоговый ключ, первыйминального момента двигателя через

вход блока вычислений номинальногочетвертый аналоговый ключ.