Устройство для контроля минимальной частоты вращения двигателя внутреннего сгорания

 

,СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН3(58 G 01 P 3 4 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН н aB TOPCKOMV СВИД ТВъатвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3420854/18-10 (22) 09 ° 04 ° 82 (46) 15,11.83, Бюл. 9 42 .(72) Е.Н.Клеветенко (71) Специализированный проектный конструкторско-технологический институт по разработке .и внедрению автоматизированных систем для обо. рудования с программным управлением (53) 621,317.799.681.84 (088.,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 430321, кл. (j 01 P 3j48, 1972..

2. Авторское свидетельство СССР

9 572706, кл, 6 01-Р 3/42, 1975, (прототип). (54 ) (57 ) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

МИНИМАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЫЩ1 ДВИ-.

ГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, сГодержащее первичный преобразователь, установленный на валу двигателя с последовательно подключенными к его ! выходу формирователем, первым коммутатором,первым счетчиком, вторым ком„„SU„„1054787 А мутатором, индикатором„, второй счетчик, подключенный входом к другому выходу первого коммутатора, а выходом . к другому. входу второго, коммутатора о т л и ч. а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены логический блок с подключенным к его первому и второму выходам своими первыми и вторим вхо« дами блоком управления, преобразователь код - напряжение, выход которого подключен к третьему входу блока управления, а вход к выходу второго коммутатора, последовательно соедйненные регулирующий прибор, топливный насос и двигатель, подключенные к выходу блока управления, при этом .I вьиод формирователя подключен к входу логического блока, третий и четвер-. тый выходы которого подключены к управляющим входам соответственно пе ного и второго счетчиков, а пятый = к управляющим входам первого и второ- Я го коммутатора.

1054787

10

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что логический блок выполнен в виде преобразователя частота - напряжение с подключенными через последовательно соединенные дифференциатор, дискриминатор, делитель частоты двумя элементами И,причем выход дискриминатора подкювочен к прямым входам элементов И и первому выходу логического блока, выход преобразователя частота — напряжение соединен с вторым вы-, 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 логиИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля минимальной частоты вращенйя двигателя внутреннего сгорания. Известно устройство аналогичного назначения, содержащее формирователь,,демодулятор, подключенный к выходу формирователя, детекторы, индикатор и цепь с дополнительным демодулятором (1 )., Недостатком такого устройства являются непрерывные изменения показаний индикатора, что вызывает необходимость длительного времени для оценки колебаний скорости.

Наиболее близким по технической сущности .и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство, содержащее первичный преобразователь, установленный на валу двигателя, с последовательно подключенными к его выходу формирователем, первым коммутатором, первым счетчиком, вторым коммута-- . тором, индикатором, второй счетчик, подключенный входом к дру.гому выходу первого коммутатора, а выходом к другому входу второго коммутатора (2 3.

Недостатком этого устройства является 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 валу двигателя, с пос ледовательно подключенными к его ческого блока, а вход преобразователя частота †. напряжение соединен с входом логического блока.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соединенных блока вычитания, преобразователя напряжения, блока ключей, блока памяти, блока сравнения, причем один вход блока вычитания соединен с одним входом блока сравнения .и представляет собой тре» тий вход. блока управления, другой вход блока вычитания представляет собой второй вход блока управления, управляющий вход блока ключей представляет собой первый вход блока, управления, выход блока сравнения является выходом блока управления. выходу формирователем, первым ком-. мутатором, первым счетчиком, вторым коммутатором, индикатором, второй счетчик, .подключенный входом к другому выходу первого коммутатора, а выходом к другому входу второго коммутатора, введены логический блок с подключенным к его .первому и второму выходам своими первым и вторым входами блоком управления, преобразователь код -. напряжение, выход которого подключен к третье, му входу блока управления, а вход к выходу второго коммутатора, последовательно соединенные регулирующий прибор, топливный насос и двигател . поцключенные к выходу блока управу<виня, при этом выход формирователя подключен к входу логического блока, третий и четвертый выходы которого подключены к управляющим входам соот. ветственно первого и- второго счетчи,«: в, а пятый - к управляющим входам первого и второго коммутатора.

Логический блок выполнен в виде преобразователя частота-напряжение с подключенными через последовательно соединенные диффереициатор, дискриминатор, делитель частоты двумя зле:ментами И, причем выход дискриминаЗ0 тора подключен к.прямым входам элементов И и первому выходу логическоro блока, выхсд преобразователя частота - HanyeeeHHe соединен с вторым выходом логического блока, второй вы

35 ход делителя частоты подключен к прямому входу первого элемента H,èíверсному входу второго элемента Й и пятому выходу логического блока, выходы элементов И присоединены к третьему и четвертому выходам логи1054787 ческого блока, а вход преобразова- ляют собой третий и четвертый .выходы теля частота — напряжение соединен 22, 23 блока 10. с входом логического блока. Блок 11 выполнен в виде блока 34

Блок управления выполнен в виде вычитания с подключенным через цепочпоследовательно соединенных блока ку преобразователь 35 нащщнлзния, вычитания, преобразователя напряже- блок 36 клЮчей, блок памяти 37 блония, блока ключей, блока памяти, ком 38 сравнения, другой вход. котоблока сравнения, причем один вход рого соединен с другим входом блока блока вычитания соединен с одним вхо. 34 и представляет собой третий вход дом блока сравнения и представляет 12 блока 11, выход блока 38 представсобой третий вход блока управления, 10 ляет собой выход 14 блока 11, вход другой вход блока вычитания представ- блока 34 представляет собой второй ляет собой второй вход блока управ- вход 21 блока 11, упранляющий вход ления, управляющий вход блока ключей блока 36 представляет собой первый представляет собой первый вход бло- выход 20 блока 11. ,ка управления, выход блока сравне- )g ПеРвичный преобразователь 1 выпол:ния является выходом блока управ- нен в виде магнитоэлектрического ления.

Н преобразователя,с усилителем . переа фиг. 1 изображена уункциональ- менного тока. При вращении зубчатого ная схема предлагаемого устройства, диска из ферромагнитного материала на а фиг. 2, 3 — эпюры напряжений. >О Укрепленного на валу. двигателя, в

Р . °

Устройство содержит первичный пре- обмотке преобразователя 1 наводит об а разователь 1 с подключенным через переменная ЭДС. Частота выходных . ся цепочку формирователь 2 — первый импульсов преобразователя 1 пропор коммутатор 3 - первый счетчик 4 - циональна частоте вращения днигатев второй коммутатор 5 индикатором 6, ля 17. Формирователь 2 состоит из

ыполненным в виде цепочки дешифра25 усилителя и триггера Ымитта и вытор 7 - регистратор 8, второй счет- рабатывает импульсы частотой равной чик 9, подключенны входом к друго- частоте входного сигнала с постоянму выходу первого коммутатора 3, ной амплитудой. Преобразователь 35 а выходом - к другому входу второго выполнен в виде последовательно соекоммутатора 5, блок 10 - логичес- Зо диненных двухполупериодного выпрямикий, блок 11 управления с подклю- теля и усилителя,с регулируеыам нруч ченным к его третьему входу 12 преоб- ную коэффициентом усиления. Элемент разователем 13 код — напряжение-, а 37 выполнен в виде конденсатора. к его выходу 14.регулирующим прибо- Дискриминатор 28 вырабатывает корот- . ром 15, топливным насосом 16 и дни- З5 кий импульс при . переходе входного . гателем, 17. сигнала через. нуль. Делитель 29 .обесПервый и второй ныхоцы 18, 19 бло- печивает деление частоты входных имка 10 соединены соответственно;с пер- пульсов на 2 (выход 33 ) и на 4 (вы— вым и вторым выходами 20, 21 блока ход 32 ).

11, а третий и четвертый выходы 22, 40 Устройство работает следукн1им об23 - со сбросами соответственно пер- ps3OMs ного и второго счетчиков 4 и 9, пя- При вращении коленчатого вапа тый выход 24 блока 10 подключен к двигателя на выходе цепочки первич- к

УпРавляющим входам первого и второго ный преобразователь 1.- формировател ь оммутаторов 3 и 5, вход 25 блока 10 45 2 формируются импульсы фиксированной подключен к выходу формирователя 2. амплитуды.с частотой пропорциональВход преобразователя 13 соединен с ной частоте вращения. Эти импульсы выходом второго коммутатора 5. поступают на вход- 25 блока 11 и перБлок 10 выполнен в виде преобра- -soro коммутатора 3. Преобразователь зователя 26 частота-напряжение с о 26 преобразует последовательность подключенными через цепочку диффе- входных имп льс н ул cos н напряжение (0 6 ор - дискриминатор 28 — фиг. 2 ), величина которого пропор» делитель 29 частоты элементами 30, циональна частоте входных имп со уль в. р ыход дискриминатора Это напряжение дифференциато м 27

28 подключен к п н ром тов 30 31 и п е с рямым нходам элемен. преобразуется в строго переменное б р д тавляет собой (О ), которое дискриминатором 28 .

55 первый выход 18 блока 10 вых а 10, выход преобразуется в последовательность

Р преобразователя 26 представляет со- импульсов {стабил ные а ильные по амплитуде ных 32 е оро выход 19 блока 10, и длительности. ) 0 а пос од делителя 29 подключен к нительного деления делителем 29 в

B после .дополпрямому входу первого элемента 30 6О две последовательности Q», 0/ . и инверсному входу нторого элемен- Длительность импульсов.U .та 31 и п едставл е ульсов, » равйа пе выход 24 блока 1

Р яет собой пятый риоду колебаний частоты вра ен

10, выход 33 делителя ленчатого вала. Элементы 30 31 фо - . щ ия ко

29 подключен к п рямым входам элемен-. мируют соответственно импульсы 0 тов 30, 31 ныхо ы кото д о орых представ- 65 О » период следования которых Равен сы

1054787

S (Рщ Z

ВНИИПИ Заказ 9099/52 Тираж 873 Подписное

Филиал IIIIII "Патент", г.ужгород,ул. Проектная, 4 удвоенному периоду колебаний частоты вращения, а сдвинуты они один относительно другого на период.

Коммутаторы 3, 5 работают в про-. тивофазе: 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 индикатору 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 0 2, О >) соответственно для первого и второго счетчиков

4и9).

Показания каждого счетчика в период подклЮчения к преобразователю

13 пропорциональны средней частоте вращения коленчатого-вала, так .как суммирование входных импульсов производилось в течение периода колебаний частоты вращения.

На второй и третий входы блока 11 поступает напряжение пропорциональ-. ное мгновенной частоте вращения (второй выход 19 блока 10 ) и средней частоте вращения после преобразователя

13. На выходе блока 34 будет напряжение пропорциональное отклонению .мгновенной частоты от средней, которое преобразуется преобразователем 35

b в пульсирующее и увеличенное в 20 раз. В моменты достижения максимума, . минимума колебаний частоты на первый вход 20 блока 11 поступают импульсы с первогс 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 сред>О ней частоте вращения, другой - пропорциональный амплитуде отклонения мгновенной частоты от средней умнсюженной на 20. На выходе 14 блока 11 вырабатывается напряжение пропорцио-, 15 нальное отклонению амплитуды колебания частоты вращения от заданного уровня средней частоты вращения. Ре- гулирующий прибор 15, воздействуя на топливный насос 16, устанавлива2п ет такой режим работы двигателя 17, при котором будут колебания частоты вращения коленчатого вала, соответствующие минимальной частоте вращения холостого хода. Дещи@ра25 тор 7 преобразует параллельный код с выхода второго коммутатора 5 в двоично-десятичный для индикации на регистраторе 8.

Применение предлагаемого устройЗО ства для замера минимальной частоты вращения двигателя позволяет повысить точность измерения, так как устраняется динамическая ошибка.