Способ контроля степени загрузки двигателя внутреннего сгорания

 

1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ ЗАГРУЗКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, работающего в условиях частотных возмущакнцих воздействий, основанный на подаче электрических импульсов электроконтактным датчиI ком положений ограничителя подачи топлива, соответствующих недогрузке или перегрузке двигателя, отли«V/t/A чающийся тем, что, с целью повышения достоверности, выбирают опорный электрический импульс и фикЬированный промежуток времени, в течение которого регистрируют и суммируют энергию электрических импульсов от электроконтактного датчика, сравнивают ее с энергией опорного импульса и формируют сигнал степени загрузки двигателя. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что фиксированный промежуток времени выбирают равным полупериоду верхней частоты возмущающих воздействий. 3.Способ по п. 1, отли (Л чающийся тем, что длительность опорного электрического импульса при регистрации импульсов перегрузки двигателя выбирают равной 0.01-0,5 длительности фиксированного промежутка времени. J со со fljtft.f

(19) (1!),, СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СЮДЕТЕЛЫТВУ

4(5ц G 01 L 23/22 т ф (21) 3678612/25-06 (22) 31. 10. 83 (46) 30.03.85. Вюл. У t2 (72) А.А. Денисов и Ю.А. Судник (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (53) 621.436-545(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 1006954, кл. G 01 L 23/22, 1981. (54) (57) 1 ° СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ ЗАГРУЗКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ, работающего в условиях частотных возмущающих воздействий, основанный на подаче электрических импульсов электроконтактным датчи, ком положений ограничителя подачи топлива, соответствующих недогрузке или перегрузке двигателя, о т л ичающий ся тем, что, сцелью новьппения достоверности, выбирают . опорный электрический импульс и фиксированный промежуток времени, в течение которого регистрируют и суммируют энергию электрических импульсов от электроконтактного датчика, сравнивают ее с энергией опорного импульса и формируют сигнал степени загрузки двигателя.

2. Способ по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что фиксированный промежуток времени выбирают равным полупериоду верхней частоты возмущающих воздействий.

3. Способ по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что длительность опорного электрического импульса при регистрации импульсов перегрузки двигателя выбирают равной 0,01-0,5 длительности фиксирован ного промежутка времени.

1147934

Цель изобретения — повышение достоверности. 40

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля степени загрузки двигателя внутреннего сгорания, работающего в условиях частотных возмущающих воздействий, основанному на подаче электрических импульсов электроконтактным датчиком положений ограничителя подачи топлива, соответствующих недогрузке или перегрузке двигателя, 50 выбирают опорный электрический импульс и фиксированный промежуток времени, в течение которого регистрируют и суммируют энергию электрических импульсов от электроконтакт-55 ного датчика, сравнивают ее с энер" гией опорного импульса и формируют сигнал степени загрузки двигателя.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в устройствах для определения степени загрузки двигателя внутреннего сгорания, в системах 5 автоматического контроля.

Известен способ контроля степени загрузки двигателя внутреннего сгорания, работающего в условиях час— тотных возмущающих воздействий, основанный на подаче электрических импульсов электроконтактным датчиком положений ограничителя подачи топлива, соответствующих недогрузке или перегрузке двигателя (1J .

Недостатками способа являются низкие достоверность и эффективность контроля загрузки двигателя, обусловленные субъективными и объектив- ными причинами, определяющими режим 20 работы двигателя.

В условиях реальной эксплуатации двигателя при случайном характере его нагрузки регистрация текущих моментов наступления перегрузоК или 25 недогрузок двигателя не позволяет трактористу оперативно и своевременно реагировать на быстроменяющиеся мигания ламп в силу его ограниченных физиологических воэможностей.

Кроме того, действия тракториста по компенсации различного рода возмущений, вызывающих перегрузки (недогрузки) двигателя, как правило, значительно запаздывают из-за—

35 инерционности отдельных рабочих органов управления и самого объекта (трактора, машины).

При этом фиксированный промежуток времени выбирают равным нолупериоду верхней частоты возмущающих воздействий.

Кроме того, длительность опорного электрического импульса при регистрации импульсов перегрузки двигателя выбирают равной 0,1-0,5 длительности фиксированного промежутка времени.

На фиг. 1 представлена усредненная составляющая множества возмущающих воздействий, которая представляет собой математическое ожидание

m „(), около которого группируются все реализации случайных возмущений; на фиг. 2 — временная диаграмма режима работы двигателя, где — фиксированный промежуток вреMF HH ь,",, — периоды перегрузки двигателя, U д — амплитуда напряжения импульсов, на фиг. 3— и диаграммы, связывающие величину <р с величиной напряжения импульсов.

На фиг. 4 приведена одна из возможных структурных схем устройства для осуществления способа контроля степени загрузки двигателя.

Устройство состоит из электроконтактного датчика 1 положений ограничителя подачи топлива, сумматора 2, управляемого задатчиком 3 фиксированного промежутка времени и о,р . Выходы датчика 1 и задатчика

3 соединены с соответствующими входами сумматора 2. С делителя 4 опорное напряжение Uop поступает на первый вход компаратора 5, .на второй вход которого подается напряжение

U с сумматора 2.

На входы датчика и делителя 4 поступает напряжение питания U„ä и у

Визуальный и звуковой индикатор 6 управляется выходом сигнала компаратора 5.

Способ реализуется следующим образом.

Для процессов, для которых выполняется m>(t) const для отдельных участков с интервалом времел и ни ь = с, =, и т.д. значения амплитуд (математических ожиданий) близки по отношению к соседним интери валам времени ь.

Следовательно, измеряя среднее л значение тп, на интервале ь<р, можно с определенной точностью прогнозировать значение т на интервале

3 1 и т.д. Фиксированный промежуток времени, равный шагу квантования

Л г . г и ,IV = 091 = »-q)2 у ° ° ° у о(р, ... ь Ipn выбирают с учетом верхней частоты

Я возмущающих воздействий

9 . 314

Я И

Как видно иэ примера временной диаграммы (фиг. 2) режим работы двигателя .близок к оптимальному, если + и + ь = 0 5 Г,р т е. если за время ьщ суммарная длительность (энергия импульсов) перегрузок (положительные импульсы с амплитудой U ) равна суммарной длительности недогрузок (отсутствуют импульсы).

Диапазон варьирования реальных перегрузок по отношению к недогрузкам зависит от средней величины нагрузки, амплитудь» и периода колебаний, особенностей двигателя и т.д. Это. отношение в оптимальном режиме работы двигателя для трактора на различных технологических операциях составляет 0,1 ... 0 5.

При оптимальной загрузке двигателя выходное напряжение интегратора равно величине По„ . В этом случае

0,5) 2 д д»п (и л

При ь +» + < w < о»» наблюдает.ся режим перегрузки, и выходное нап ряжение для режима перегрузки U« больше, чем U д (фиг. 3) .

При ь + ь" + ь а ьо„имеется режим недогрузки, и выходное напряжение интегратора, равное U мень»»»е U»»»» °

Устройство работает следующим образом.

147934

По мере загрузок двигателя его обороты падают до номинального значения, что приводит к касанию ограничителя подачи топлива и его, упора. При этом контакты датчика 1 кракратковременно замыкаются и размыкаются ° Сумматор 2 за фиксированный промежуток времени с, задаваемый задатчиком 3, накапливает энергию, 10 продорциональную суммарной длительности одиночных импульсов, соответствующих моментам наступления перегрузок двигателя. Выходное напряжение с сумматора U, пропорциональf5 ное этой длительности, поступает на один из входов компаратора 5, на другой вход которого с делителя 4 поступает напряжение Uä„, пропорцио-. нальное энергии (длительности) опор2О ного импульса » о»» = (0,01 ... 0,5)

»<Р . При этом амплитуды напряжений

П и U „ близки по значениям. При этом в визуальном индикаторе 6 отображается информация, свидетельствую25 щая об оптимальной загрузке двигатеЛЯ.

В случае же суммарной длительности (энергии) одиночных импульсов за время ь»р, превышающей (менее) и ь о и соответствующей перегрузке (недогрузке) двигателя, с сумматора поступает на вход компаратора .напРяжение Ппе Поп(П и Поп )

При этом в визуальном индикаторе 6 отображается информация, свидетельствующая о перегрузке (недогрузке) двигателя. В случае длительной перегрузки двигателя включается индикатором 6 звуковая сигнализация.

Данный способ позволяет с большей достоверностью контролировать ,режим загрузки двигателя.

Фиг. 2

1147934 (Ðèå, 3

К= 01,. ng

ВНИЫПИ Заказ 1566/34 Тирам . 897 . Подписное

Филааа IHRl,"Патаках", r. Уагорбд, ул.Проектная,4