Устройство для моделирования двигателя внутреннего сгорания

ОП И САН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 230530 (21)2928574/18-24 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР ио делам зобретений н открытийДата опубликования описания 150233(54) УСТРОЙСТВО ДПЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯИзобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для обучения водителей в тренажере транспортных средств. 5По основному авт. св Р 942066 известно устройство для моделировайия двигателя внутреннего сгорания, содержащее интегратор, блоки воспроиз-ведения нелинейностей, сумматор, источник питания, блок сравнения и выпрямительный элемент, усилитель и датчик температуры масла, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подклю". чен к выходу источника питания, выход сумматора соедийен-с:первым входом блока сравнения, выход которого через выпрямительный элемент подключен к первому входу интегратора, выход которого непосредственно соединен со вторым входом блока сравнения, с первым входом первого блока воспроизведения нелинейностии через цепоч. ку из последовательно соединенных усилителей и второго блока воспро" 25 изведения нелинейности подключен к второму. входу первого блока воспроизведения нелинейности, выход которого соединен с вторым входом интегратора 1 . ЗО Однако это устройство не позволяет имитировать расход топлива в за- висимости от режима работы двигателя и глушение двигателя при отсутствии топлива;Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет имитации расхода топлива при работе двигателя.Поставленная цель достигается тем, что в,устройство введены датчик запаса топлива, второй выпрямитель" ный элемент и последовательно соединенные блок умножения, второй интегратор, второй сумматор, компаратор и третий выпрямительный элемент, ка" тод которого подключен к катоду первого выпрямительного элемента, первый и второй входы блока умножения соединены с выходом второго блока воспроизведения нелинейности и выходом первого интегратора соответственно, выход датчика запаса топлива соединен с другим входом второго сумматора, анод второго выпрямительного элемента подключен к выходу второго интегратора, а катод соединен с входом второго интегратора.На чертеже изображена схема уст- . ройстваУстройство содержит датчик температуры масла 1, первый сумматор 2,блок 3 сравнения, первый интегратор4, 1 блоки 5 и б воспроизведения нели"кейности, блоК 7 умножения, второйинтегратор 8, второй сумматор 9, датчик 10 запаса топлива, компаратор 11,выпрямительные элементы 12,13 и 14.Устройство работает следующим образом,Основное управление, на которомоснована работа устройства, имеет3 ид где .Э-момент инерции, приведенныйк валу двигателя;- угловая скорость вращениявала;И(а,у)-крутящий момент, действующий на вал двигателя, зависящий от угловой скорости ва"ла двигателя и количестватоплива.Укаэанное уравнение решается с помощью первого интегратора,25Зависимость Формируется первым интегратором, на один вход которого синтегратора 4 поступает напряжение,пропорциональное оборотам вала двигателя, а на другой - напряжение, зазисящее от циклического расхода топлива, которое формируется вторым блоком 5 воспроизведения нелинейности.Моделирование пусковых характеристикдвигателя основано на том, что при 35оборотах зала двигателя ниже минимально устойчивых резко повышается моментсопротивления, что осуществляется спомощью блока 3 сравнения, на одинвход которого с первого сумматора поступает напряжение, пропорциональноеминимально устойчивым оборотам валадвигателя, зависящее от напряжения,пропорционального температуре масладвигателя. На другой вход блока 3сравнения с первого интегратора поступает напряжение, пропорциональноеоборотам вала двигателя. Если это напряжение больше напряжения, соответствующего минимально устойчивым оборотам, то на выходе блока 3 сравненияимеется напряжение такой полярности,при котором блок сравнения не влияетна работу интегратора. Если напряжениес выхода первого интегратора становит-;ся меньше напряжения с выхода первого 55суюатора, то напряжение на выходеблока 3 сравнения меняет знак и черезвыпрямительный элемент 12 поступаетна вход первого интегратора, имитируярезкое возрастание момента сопротивления,Зависимость напряжения, пропорцио"нального минимально устойчивым оборотам двигателя, обеспечивается с помощью первого сумматора и датчика тем"65 пературы масла, таким образом, при уменьшении напряжения, пропорционального температуре масла, напряжение, определяющее минимально устойчивые обороты двигателя, повышается.Имитация расхода топлива в устройстве осуществляется следующим образом.Напряжение, пропорциональное положению рейки топливного насоса, снимается с выхода второго блока 5 воспроизведения нелинейности. Расход топлива эа единицу времени пропорционален циклическому расходу топлива ум- умноженному на число оборотов коленчатого вала двигателя в единицу времени. Поэтому напряжение, пропорциональное оборотам коленчатого вала, снимаемое с выхода первого интегратора 4 с помощью блока 7 умножения умножается на напряжение с выхода второго блока 5 воспроизведения нелинейности, В результате на выходе блока 7 умножения формируется напряжение, пропорциональное расходу топлива в единицу времени. Для определения величины расхода топлива в любой промежуток времени зто напряжение интегрируется с помощью интегратора 8, Выпрямительный элемент 14 з обратной связи интегратора 8 предотвращает воэможность изменения знака напряжения,пропорционального расходу топлива ка выходе интегратора.Напряжение с выхода интегратора 8 в сумматоре 9 вычитается из напряжения, пропорционального запасу топлива, которое выставляется датчиком 10 запаса топлива. Этот датчик может, например, прецставлять собой обычный потенциометр.Таким образом, на выходе сумматора 9 имеется напряжение, пропорциональное остатку топлива з системе питания двигателя.Если это напряжение становится равным нулю, то на выхода компаратора 11 появляется напряжение той полярности, которое пропускает выпрями- тельный элемент 13, поступающее на вход первого интегратора 4, Полярность напряжения соответствует моменту сопротивления вращению вала двигателя, Сигнал с выхода компаратора 11 устанавливает первый интегратор 4 в исходное положение, что соответствует прекращению работы двигателя в случае окончания запаса топлива,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет моделировать расход топлива на функцию от частоты вращения коленчатого вала двигателя и положения топливной рейки, те. от нагрузки на двигатель, а также позволяет формировать запас топлива в топливной системе и имитировать глушение при полном расходе топлива.Формула изобретенияУстройство для моделирования двигателя внутреннего сгорания по .997054 Составитель В.фукаловРедактор М.Петрова Техред Т.фанта Корректор Е. Рош 8/68 . Тираж 704 ПодпВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж-.35, Раушская наб.,аз с лиал ППП1 Патент 1 ф, г. Ужгород, ул. Проектная авт.св. 9942066, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей устройства за счет имитации расхода топлива при работе двигателя, в неговведен датчик запаса топлива, второй выпрямительный элемент и последовательно соединенные блок умножения, второй интегратор, второй сумматор, компаратор и третий выпрями-.тельный элемент, катод которого подключен к катоду первого выпрямительногО элемента, первый .и второй входыблока умножения соединены с выходом второго блока воспроизведения нелинейности и выходом первого интегратора соответственно, выход датчика запаса топлива соединен с другим входом второго сумматора, анод второго 5 выпрямительного элемента подключенк выходу второго интегратора, а катод соединен с входом второго. интегратора. Источники информации,щ принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельствр СССРМ 942066, кл.:С 06 С 7/62, 1979