Устройство для контроля и регистрацииРЕжиМОВ РАбОТы дВигАТЕля Советский патент 1981 года по МПК G07C3/00 G01L23/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И РЕГИСТРАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ

1

Изобретение относится к автоматизированному контролю работы и регистрации состояния двигателя внутреннего сгорания.

Известно устройство для регистрации режимов работы двигателя, содержащее датчик, коммутатор, логическиеэлементы и счетчик .

Недостатком устройства является низкая точность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее датчик нагрузки, выход которого соединен с группой входов электронного коммутатора, электронномеханичёскиё часы, входы которых подключены к выходам коммутатора счетчики числа пусков и числа переходов двигателя с одного режима на другой, элемент задержки, элемент ИЛ дифференциальную цепочку, блок питания и блок пуска 2 .

Однако устройство имеет низкую точность регистрации количества переходов с одного режима на другой, так как счетчик переходов регистрирует любой переход через установленную Границу диапазона с частотой изменения менее установленного времени з,адержки, но не учитывает при этом время пребывания в новом диапазоне нагрузок, которое может быть весьма малым при быстропеременном процессе нагружения из-за возможных забросов при автоматическом регулировании двигате-. ля ИЛИ при наличии импульсных помех, возникающихJ например, в момент включения или выключения различных вспомогательных механизмов, включенных

0 в цепь нагрузки двигателя, если последний - дизель-генератор.

Цель изобретения - повышение точности регистрации количества переходов двигателя-, с одного режима работы

5 на другой при быстропеременном или импульсном процессе нагружения. .

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее датчик нагрузки, выход которого

0 подключен к группе входов коммутатора, блок пуска, элемент ИЛИ, счетчики числа переходов и числа пусков двигателя и электронномеханичёскиё часы, входы которых соединены с вы5ходами коммутатора, введены элемент сравнения, блок памяти, делитель частоты, генератор тактовых импульсов, два элемента И и формирователь им-. пульсов, информационные, входы блока .

0 памяти и первая группа входов элемента сравнения подключены к соответствующим выходам коммутатора, выкрды. блока памяти подключены ко второй группе входов элемента сравнения, выход ко орого соединен с первым входом первого элемента И, выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу делителя частоты и второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и со вторым входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом второго элемента И и со вторым входом элекюнта ИЛИ, выход которого подключен к выходам блока памяти, выход блока пуска соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к счетчику числа переходов двигателя, ко входу коммутатора и ко входу формирователя импульсов, выход которого соединен со счетчиком числа пусков двигателя.

На фиг, 1 изображена структурная схема устройства; на фиг, 2 - диаграммы, поясняквдие его работу,

Устройство содержит датчик 1 нагрузки, подключенный к двигателю, блок Запуска, коммутатор 3, состоящий из i компараторов 4 различных уровней, и дешифратор 5, блок б памяти, элемент 7 сравнения, У которого число входов каждой группы равно числу компараторов 4 ком1 татора 3, генвратОр 8 та:ктовых импульсов, делитель 9 частоты, два эяемента И 10 и 11, элемент ИЛИ 12, форшфователь 13 импульсов, элвктронао(жанические часы 14, счетчики 15 яг , числа пусков и числа переходов двШмсселя. количество часов 14 1+1, где означает колгостого хода

Первая группа входов 7 сравнения гюдключена к коммутатору 3 непосредственно, а вторая группа входов - через блок 6 памяти, BSUXOM генератора а подключен к счетному входу делителя 9 частоты, а к установочному входу через злемейт И и ко входу записи блока б памяти - -через элемент И и ИЛИ,

Число кокшараторов 4 зависит от капичества условных интервалов, на которые разбивается весь диапазон нагрузок двигателя, что, очевидно, определяется заданной точностью регистрации прОЕ(есса нагружения двигателя.

Устройство работает следупщим образом.

При включении двягатеяя (по достижению определенных оборотов) срабатывает реле, на выходе которого появляется постоянный nol eнцяaл, в результате чего вклоочаккгся электронномеханические часы 14 холостого хода а формирователь 13 импульсов, наприыер Одновибратор, фО1 тарует единичный импульс, который увеличивает показания счетчика 15 на единицу. Одновременно этот потенциал поступает на один из входов элемента И 11, подготавливая его к работе. Далее любое изменение нагрузки на двигателе преобразуется датчиком 1 в электрический сигнал, который поступает на входы компараторов 4 коммутатора 3. На вторые входы компараторов 4 подается опорное напряжение Оощ-UoHii которое

сравнивается с выходным напряжением

датчика 1. Величина U(jn ДЛЯ каждого компаратора выбирается такой, чтобы разбить вес.ь диапазон нагрузок двигателя (а следовательно, выходной сигнал датчика 1) на ряд интервалов, например на пять. Тогда при превышении какого-либо уровня срабатывает соотватствукддий компаратор 4.

Таким образом, на выходе коммутатора 3 имеется соответствукадая комбинация кода, которая отображает работу двигателя в том или ином диапазоне нагрузок. Эта комбинация расшифровывается дешифратором 5, благодаря чему включаются электронномеханические 5 часы 14 соответствующего диапазона нагрузок, а другие часы при этом выключаются.

Одновременно кодовая комбинация с выхода кОишутатора 3 поступает на „ информационные входы блока 6.,памяти и элемент 7 сравнения (перваяая группа входов). На вторую группу входов сигнал, отображамщий состояние компараторов 4, поступает с задерж. кой на один такт, генератора 8, частота следования импульсов которого вы. бирается выше, чем наивысшая частота изменений нагрузки.

Если эти коды совпадают, то на выходе элемента 7 сравнения имеется потенциал, кото,рый поступает на вход элемента И 10, на другой вход которого поступают {щпульоы с генератора 8, беспрепятственно проходябцие на выход этого элемента, посколысу второй вход 5 находится под потенциалсш. С первого вЕлхода элемеята И 10 тактовьае импульсы поступают на вход установки нуля делителя 9 частоты, постоянно устанавливая его состояние в исхощяое 0 положение, и через элекюнт ИЛИ 12 - на вход блока б памяти, производя за каждый такт перезапись состояний компараторов в блок 6. .

Теперь любое изменение нагрузки на двигателе вызывает новую комбина цшо вшсодного кода конадутатора 3, которая поступает на первую группу входов элемента 7 сравнения в сравнивается с предыд;т йм состоянием блока 6. При яесовпаяеняи кодов на выходе элемента.7 выходной пропадает и элемент И 10 запирается.. В результате чего делитель 9 частоты начинает считать импульсы, ос цествляя задержку срабатывания счетчя 5 ка 16 на время регушфования двигателя. Если произошел устойчивый переход двигателя на новый режим рабо ты (плавная кривая на фиг. 2в), то следующая перезапись информации в блок памяти 6 происходит только после того, как делитель 9 частоты отсчитает определенное количество импульсов, которое определяется време нем переходного процесса двигателя. Тогда на выходе счетчика появляется выходной импульс (фиг. 29), пройдя через второй элемент И 11, увеличивает показание счетчика 16 и, пройдя через элемент ИЛИ 12, пере писывает состояние компараторов в блок б памяти. В результате чего коды сравнивгиотся, и на выходе 7 сравнения появляется потенциал который открывает первый элемент 10 (фиг. 28), т.е. схема принимает исходное состояние. При новом изменени нагрузки процесс повторяется. Если только происходит импульсное: изменение состояния двигателя, т.е. двига тель пересекает условную границу дта пазона нагрузок и тотчас же возвращается в нее, то делитель 9 частоты не успевает отсчитать заданное количество импульсов, так как коды элемента 7 сравнения совпадают, и тактовые импульсы с генератора, пройдя первый элемент И 10, сбрасывают состояние делителя 9 частоты в ноль, на выходе которого не.появляется импульс, отображающий условный переход двигателя с одногр устойчивого состояния в другое. Следовательно, любая вькзокочастотная помеха не. отражается счетчиком 16 переходов двигателя, что повышает точность регистрации числа переходов предлагаемого устройства по сравнению с известным. Предлагаемое устройство позволяет более объективно регистрировать tteреходы двигателя с одного режима на другой вследствие наличия элемента сравнения, который производит анализ состояний двигателя до начала перехо да и после-., .В случае регистрация н.агрузки дви гателя по индикаторным НЬказателшя вход реле можно подсоедяиять к датчику 1 на фиг. 1 показано пунктирной линюей), так как нгшичия сия трвйяя эти показатели дая на хожх:7Ом ходу не равны О, т.е. яа вы ходе датчика 1 появляется напряжение, которое приводит реле в действие. Формула изобретения Устройство для контроля и регистрации режимов работы двигателя, содержащее датчик нагрузки, вьвсод которого подключен к группе входов коммутатора, блок пуска, элемент ИЛИ, счетчики числа переходов и числа пусКО9 двигателя и элвкт{ онномеханические часы, ъхода которых соединены с выходами ко(Ф(утато| а, отличающееся тем, что, с щвпью повине-. ния трчности устройства, з него введены элемент сравнения, блок памяти, делитель частоты, генератор тактовых и отульсов, два элемента И и формирователь импульсов, инфО{(ационмые входы блока памяти и первая группа входов элемгнта сравнения подключены к соответствующим выходам коммутатора, выход-ы блока памяти пояклкгчены ковторой группе входов элемента срав- иения, выход которого соединен с первьм входом первого элемента И, выход генератора тактовых импульсов подквочен к первому входу делителя частоты и второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИои со втором входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом второго элемента И и со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходам блока памяти, выход блока пуска соединен со вторьм входом второго элемента И,.вых6д которого подключеа к счетчику числа переходов двигателя, ко входу коммутатора и ко 8ХСФ1У формирователя тмпуяьсо-в, выход которого соединен, со счетчиком числа пусков двигателя. Источники информации, принят ; ВО внимание при экспертизе 1.Гурин . Исследование задач автоматизации контроля работы судовых двигателей в связи с требовавияи повышоения их эксплуатационной дол овечности и экономичности Автореф.. ис на соиск.учеы. степени канд.. ехн. наук. Калининградский техниеский институт рыбной промышленноси и хозяйства, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР 233303, кл. G 07 С 5/10, 1967 (прототип).