Устройство автоматического управления двигателем в процессе его обкатки

(5 ц 5 Р 02 В 79/00 ЕТЕНИЯ Е ИЗС) ДЕТЕЛЬСТ ПИС ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Курганский машиностроительный институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1657698, кл, Р 02 В 79/00, 1989.(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ В ПРОЦЕС СЕ ЕГО ОБКАТКИ Изобретение относится к устройствам для испытания и обкатки двигателей, в частности для автоматического управления органом подачи топлива при горячей обкатке двигателя,Целью изобретения является повышение надежности работы. Укаэанная цель достигается тем, чтодля повышения надежности работы оно снабжено исполнительным механизмом, подсоединенным на выход усилителя мощности, вход которого подсоединен к выходам первого и второго ключей,На вход первого ключа подключен выход интегратора и первый вход четвертого компаратора, Вход второго ключа подключен к совместно соединенному второму входу четвертого ком паратора; входу интегратора, выходу усилителя разности и первому входу третьего компаратора, К управляющему входу интегратора подключен выход ВЯ-триггера, а управляющие входы первого и второго ключа подключены соот.Ы 2 1813897(57) Сущность изобретения; устройство снабжено исполнительным механизмом, подключенным к выходу усилителя мощности. Исполнительный механизм соединен с рычагом привода подачи топлива обкатываемого двигателя. Для создания нагрузки используется маховик двигателя в режиме свободного разгона, а для оценки механических потерь двигателя - произведение углового замедления коленчатого вала и момента сил инерции движущихся масс двигателя в режиме свободного выбега, 1 ил. ветственно к выходу четвертого компаратора, совместно соединенному со входом инвертора и к выходу инвертора,Датчик частоты вращения коленчатоговала двигателя подключен к совместно сое- (ф диненным первым входам первого и второ- аго компараторов, входу дифференциатора и ( р второму входу третьего компаратора, при-чем выход первого компаратора через формирователь импульсов соединен с управляющим входом устройства выборки - хранения, по входу которого подключен выход дифференциатора. Выходы второго и третьего компараторов включены на входы а ЯЯ-триггера, а выход устройства выборки- хранения соединен с первым входом усилителя разности, На вторые входы первого и второго компараторов, перемножающего устройства и усилителя разности поданы установочные напряжения.Блок-схема предлагаемого устройства представлена на фиг.1.Устройство состоит из пружины 1, упора 2, исполнительного механизма 3, соединенного с рычагом привода подачи топлива 4, обкатываемого двигателя 5, датчика частоты вращения коленчатого вала 6, выход которого подсоединен к совместно соединенным входам дифференциатора 7, первого 8, второго 9,.и третьего 10 компараторов, ВЯ-триггера 11, формирователя импульсов 12, соединенного с управляющим входом устройства выборки и хранения 13, перемножающего устройства 14, усилителя разности 15, интегратора 16, первого 17 и второго 18 ключей, четвертого компаратора 19, инвертора 20 и усилителя мощности 21.Устройство работает следующим образом,Для создания нагрузки используется маховик двигателя в режиме свободного разгона, а для оценки механических потерь двигателя - произведение углового замедления коленчатого вала и момента сил инерции движущихся масс двигателя в режиме свободного выбега, Во время свободного выбега двигателя 5 величина сигнала с датчика частоты вращения коленчатого вала 6 сравнивается первым 8 компаратором с величиной сигнала Оуст,1, а вторым 9 компаратором с величиной сигнала Оуст,2. Величина Оуст.2 выбирается равной, а сигнала Оуст.1 несколько большей величины сигнала при минимальной частоте вращения коленчатого вала. Когда величина сигнала с датчика частоты вращения коленчатого вала 6 станет меньше величины Оут,1, первый 8 компаратор через формирователь 12 подает сигнал на управляющий вход устройства выборки и хранения 13. По этому сигналу устройство выборки и хранения 13 запомнит величину сигнала с выхода дифференциатора 7, которая пропорциональна. угловому замедлению коленчатого вала в данный момент и подает его на один из входов перемножающего устройства 14, На аторой вход перемножающего устройства 14 подается сигнал Оуст.з,пропорциональный моменту инерции данного двигателя. Таким образом, на выходе перемножающего устройства формируется сигнал, пропорцио нальный моменту сопротивления (механических потерь) двигателя 01, который подается на один из входов усилителя разности 15, на второй вход этого усилителя поДаетсЯ сигнал Оут,4, пРопоРЦиональный максимально возможному моменту механических потерь для данного двигателя, На выходе усилителя разности формируется сигнал 02 = Оуст,4- 01, котоРый поДаетсЯ на входы третьего 10 и четвертого 19 компараторов, интегратора 16 и второго ключа 18. При снижении частоты вращения коленчатого вала до минимальной частоты вращения холостого хода, оп ределяемойвеличиной Оут,2, второй - компаратор 9 переключит триггер 11, которьй сигналом высокого уровня включит интегратор 16,С выхода интегратора сигнал через открытый ключ 17 и усилитель мощности 21поступит на исполнительный механизм 3.10 Последний переместит рычаг приводаподачи топлива 4 и в сторону увеличенияподачи топлива с интенсивностью,определяемой величиной сигнала 02, т.е. в зависимости от механических потерь двигателя,15 При этом двигатель перейдет в режим свободного разгона, интенсивность которого, ауследовательно, и величина развиваемогокрутящего момента, определяется интенсивностью перемещения рычага привода20 подачи топлива 4,После того как величина сигнала на выходе интегратора 16 станет больше 02, четвертый компаратор 19 закроет первый 17ключ и откроет второй ключ 18. Последний25 через усилитель мощности 21 подаст на исполнительный механизм 3 сигнал 02, ограничивая тем самым величинуперемещения рычага привода подачи топлива, Таким образом, максимальная подача.30 топлива и соответственно крутящий моментдвигателя 5 определяются величиной сигнала 02, т.е, в зависимости от механическихпотерь двигателя,При увелицении частоты вращения ко 35 ленчатого вала до момента, когда величинасигнала с датчика частоты вращения колен-.чатого вала 6 станет больше величины 02,,третий компаратор 10 переключит триггер11, Последний сигналом низкого уровня вы 40 ключит интегратор 16 и установит на еговыходе сигнал низкого уровня, При этомчетвертый компаратор 19 откроет первыйключ 17 и через инвертор 20 закроет второйключ 18 и пружина 1 вернет рычаг привода45 подачи топлива 4 к упору 2, т,е. в положение,соответствующее минимальной частоте вращения холостого хода, и двигатель перейдетв режим свободного выбега, В дальнейшемциклы разгона и выбега будут повторяться,50По мере приработки двигателя механические потери его снижаются, что приведетк снижению величины сигнала 01 и увеличению сигнала 02, При этом по мере обкатки55 двигателя рычаг привода подачи топлива 4будет перемещаться исполнительныммеханиэмом 3 с большей интенсивностью и набольшую величину. Кроме того,при увеличении сигнала 02 третий компаратор 10 будет переключать двигатель в режим свободного1813897 Рус оставитель В,Граче ехред М.Моргентал Н.Рожкова Корректор А,Козориз аэ 1818 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарин выбега при большей частоте вращения коленчатого вала,Формула изобретения Устройство автоматического управления двигателем в процессе его обкатки, содержащее упор, рычаг привода подачи топлива обкатываемого двигателя, исполнительный механизм, соединенный с рычагом привода, датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя, дифференциатор, три компаратора, четыре источника опорных напряжений, ЙЯ-триггер, формирователь импульсов, устройство выборки-хранения с информационным и управляющим входами, перемножающее устройство, усилитель разности, интегратор с управляющим входом и усилитель, причем каждый компаратор информационным входом подключен к выходу датчика частоты вращения, установочные входы первого и второго компараторов подключены к первому и второму источникам опорных напряжений, устройство выборки-хранения информационным входом через дифференциатор подключено к выходу датчика частоты вращения, входом управления через формирователь - к выходу первого компаратора, а выходом - к одному входу перемножающего устройства, другой вход которого соединен с третьим источником опорного напряжения, один 5 вход усилителя разности соединен с четвертым источником опорного напряжения, другой вход - с выходом переключающего устройства, а выход - с установочным входом третьего компаратора, выходы второго 10 и третьего компарэторов соединены с входами Р-триггера, выход которого подключен куправляющему входу интегратора, а выход усилителя мощности соединен с исполнительным механизмом, о т л и ч а ю щ е е с я 15 тем, что, с целью повышения надежностиработы, оно снабжено двумя ключами с управляющими входами, инвертором и дополнительным компаратором, один вход которого подключен к выходу усилителя 20 разности, другой вход - к выходу интегратора, а выход соединен с управляющим входом первого ключа и через инвертор с управляющим входом второго ключа, причем вход усилителя мощности соединен с 25 выходом интегратора через первый ключ, ас выходом усилителя разности - через второй ключ,