Устройство для регистрации режимов работы двигателя Советский патент 1992 года по МПК G01L3/24 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров двигателей внутреннего сгорания при испытаниях автотракторной и другой техники,

Известно устройство, позволяющее регистрировать отдельно установившиеся и неустановившиеся режимы работы двигателя. Оно содержит генератор, блок управления, датчик хода рейки топливного насоса высокого давления (ТНВД), датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя, пиковые детекторы, блоки вычисления средней величины, компараторы, логические элементы, счетчик времени работы на неустановившемся режиме и матричный блок счетчиков.

Недостатком этого устройства является невысокая информативность фиксации режимов вследствие невозможности классификации неустановившихся режимов по величине ускорения. Вместе с тем, такое разделение крайне важно, например, при решении задач экономичного управления транспортным средством.

Цель изобретения - повышение информативности регистрации неустановившихся режимов работы двигателя.

Указ анная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены два формирователя импульсов, третий блок компараторов, третий блок ключей, блок памяти, сумматор и делитель, а счетчик времени работы на. неустановившихся режимах выполнен в виде счетчиков, при этом выход элемента 2 И подключен к счетчику .времени работы на неустановившемся режиме через управляющий вход третьего блока ключей, входы которого через третий блок компарато0ов подключены к выходу делителя, первый вход которого подключен к выходу сумматора, первый вход которого подключен к входу первого блока компараторов и информационному входу блока па- мяти, выход которого подключен к второму входу сумматора, управляющий вход кото- рого соединен с выходом первого формирователя импульсов, вход которого подключен к второму входу делителя, к выходу блока управления и через второй формирователь импульсов - к управляющему входу блока памяти.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство состоит из генератора 1, выход которого подключен к блоку 2 управления, датчика 3 хода рейки ТНВД, датчика 4 частоты вращения коленчатого вала двигателя, первого пикового детектора 5. второго пикового детектора 6, включенных на входе

схемы -из первого блока 7 вычисления средней величины, первого блока 8 вычисления среднеквадратичного отклонения и первого блока 9 вычисления относительной величины, выход которого соединен через первый компаратор 10, элемент 2 ИЛИ 11с элементом 2 И 12; блока 13 счетчиков времени работы двигателя на неустановившихся режимах, схемы из третьего пикового детекто0 ра 14, четвертого пикового детектора 15. второго блока 16 вычисления средней величины, второго блока 17 вычисления среднеквадратичного отклонения, второго блока 18 вычисления относительной величины и

5 второго компаратора 19; первого элемента НЕ 20 и второго элемента НЕ 21, включенных на входы элемента 3 И 22; двух последовательных цепей соответственно из первого блока 23 компараторов, первого

0 блока 24 ключей и второго блока 25 компараторов, второго блока 26 ключей; матричного блока счетчиков 27; цепи, вычисляющей среднее ускорение коленчатого вала двигателя и включающей блок 28

5 памяти, первый формирователь 29 импульсов, второй формирователь 30 импульсов, сумматор 31 и делитель 32, выход которого подключен к третьему блоку 33 компараторов, третьему блоку 34 ключей.

0 Устройство работает следующим образом.

Сигнал с датчика 3 хода рейки ТНВД поступает на пиковые детекторы 5 и 6, которые соответственно запоминают макси5 мальное и минимальное значения параметра за фиксированный период времен ;, задаваемый блоком 2 управления. Сигналы с пиковых детекторов 5 и 6 подаются на блок 7 вычисления среднего значения,

0 который вычисляет среднее значение хода рейки ТНВД. С выхода блока 7 сигнал, пропорциональный среднему значению параметра, подается на вход блока 8, на второй вход которого подается сигнал с пикового

5 детектора 5, пропорциональный максимальному значению параметра. Блок 8 вычисляет среднеквадратичное отклонение хода рейки в фиксированный отрезок времени. Сигналы с выходов блоков 7 и 8

0 подаются на вход блока 9, который вычисляет отношение среднеквадратичного отклонения к средней величине параметра. С выхода блока 9 сигнал подается на вход компаратора 10, на установочный вход кото5 рого подается постоянное напряжение. пропорциональное относительной величине, равной 2%. Таким образом, компаратор 10 срабатывает при величине отношения среднеквадратичного отклонения к среднему значению параметра более 2%. Канал

вычисления параметров по частоте вращения коленчатого вала двигателя работает аналогичным образом.

При срабатывании хотя бы одного из компараторов 10 или 19, что соответствует неустановившемуся режиму работы двигателя, с выхода элемента 2 ИЛИ 11 подается сигнал на вход элемента 2 И 12 на второй вход которого в конце каждого фиксированного отрезка времени подается сигнал с блока 2 управления; при наличии сигналов на обоих входах элемента 2. И 12, на его выходе появляется сигнал, поступающий на управляющий вход третьего блока ключей 34 и включающий его в работу во время неустановившегося режима.

Одновременно сигнал с блока 16 вычисления средней величины поступает на информационный вход блока 28 памяти, В момент прихода импульса с блока 2 управления первый формирователь 29 импульсов включает в работу сумматор 31. По тылу сигнала с блока 2 управления второй формирователь 30 импульсов вырабатывает сигнал, поступающий на управляющий вход блока 28 памяти, по которому производится запоминание новой величины среднего значения. Таким образом, на выходе блока 28 памяти присутствует напряжение, пропорциональное среднему значению частоты вращения коленчатого вала за предыдущий период и . в момент срабатывания первого формирователя 29 импульсов. На вычитающие входы сумматора 31 поступает напряжение, пропорциональное средней частоте вращения коленчатого вала за предыдущий цикл и такое же напряжение за текущий цикл.

Сигнал с сумматора 31, пропорциональный разности частот вращения коленчатого вала за текущий и предыдущий фиксированные периоды времени, подается на первый, вход делителя 32, на второй вход которого подается сигнал, пропорциональный длине фиксированного периода времени, задаваемого блоком. 2 управления.

С выхода делителя 32 на третий блок 33 компараторов подается сигнал, пропорциональный среднему угловому ускорению коленчатого вала двигателя за фиксированный период времени. С соответствующего выхода блока 33 компараторов сигнал подается через соответствующий канал третьего блока 34 ключей, при условии наличия на е го управляющем входе сигнала с элемента 2 И 12 на блок 13 счетчиков, фиксирующий время работы двигателя на неустановившейся режиме с определенными ускорениями коленчатого вала.

С выходов блоков 7 и 16 вычисления средней величины сигнал подается на входы блоков 23.и 25 компараторов, которые производят классификацию параметра по определенным диапазонам. С соответствующих выходов блоков 23 и 25 компараторов

сигнал подается через соответствующие каналы блоков 24 и 26 ключей на матричный блок 27 счетчиков, на пересечении столбца и строки которого срабатывает соответствующий счетчик, фиксирующий время работы .

двигателя на данном скоростном и нагрузочном установившемся режимах.

Блоки 24 и 26 ключей управляются следующим образом.

При работе двигателя на установившемся режиме, на выходах компараторов 10 и

19сигнал отсутствует. Соответственно отсутствуют сигналы на входах элементов НЕ

20и 21, При этом с выходов этих элементов поступает сигнал на входы элемента 3 И 22.

При наличии сигнала на двух входах элемента 3 И 22 и сигнала с блока 2 управления в конце каждого фиксированного отрезка времени на третьем входе элемента 3 И 22, с его выхода поступает сигнал на управляющие входы блоков 24 и 26 ключей.

Предлагаемое устройство позволяет повысить информативность регистрации неустановившихся режимов работы двигателя по диапазонам ускорений на 10-15 %, что

дает возможность выбирать оптимальные режимы движения автомобиля и повысить топливную экономичность на 3-5%.

35

Формула изобретения

Устройство для регистрации режимов работы двигателя по авт. св. № 1420396, о т- личающееся тем, что, с целью повышения информативности, в него дополнитель0 но введены два формирователя импульсов, третий блок компараторов, третий блок ключей, блок памяти, сумматор и делитель, а счетчик времени работы на неустановившихся режимах выполнен в виде блока счетчиков,

5 при этом выход элемента 2 И подключен к счетчику времени работы на неустановившемся режиме через управляющий вход третьего блока ключей, входы которого через третий блок компараторов подключены к выходу дели0 теля, первый вход которого подключен к выходу сумматора, первый вход которого подключен к входу первого блока компараторов и к информационному входу блока памяти, выход которого подключен к второму входу

5 сумматора, управляющий вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, вход которого подключен к второму . входу делителя, к выходу блока управления и через второй формирователь импульсов - к управляющему входу бло;:о памяти.

Изобретение относится к измерительной технике для измерения параметров двигателей внутреннего сгорания. Устройство содержит генератор 1. блок управления 2, датчик хода рейки топливного насоса высокого давления 3, датчик частоты вращения коленчатого вала 4, пиковые детекторы 5, 6 и 14, 15, блоки вычисления средней величины 7 и 16, блоки вычисления среднеквадратичного отклонения 8 и 17,блоки вычисления относительной величины 9 и 18. компараторы 10 и 19, элемент 2 ИЛИ 11, элемент 2 И 12, блок счетчиков 13, элементы НЕ 20 и 21, элемент 3 И 22, блок памяти 28, формирователи импульсов 29 и 30, сумматор 31, делитель 32, блоки компараторов 23. 25 и 33, блоки ключей 24, 26 и 34 и матричный блок счетчиков 27. Повышение информативности обеспечивается тем, что устройство позволяет фиксировать неустановившиеся режимы по диапазонам ускорений, что позволяет выбирать оптимальные режимы движения и повысить топливную экономичность. 1 ил. ел с о ю СА) ю ю