Устройство для контроля минимальной частоты вращения двигателя внутреннего сгорания

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСН 19) 111)СПУБ 51) С 01 Р.З ЕН ИЗОБ Т ВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ 1 И(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 СССРВ 430321, кл. С 01 Р 3/48, 1972,.2. Авторское свидетельство СССР М 572706, кл, 6 01.Р 3/42, 1975, (прототип).(54)(57 ) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МИНИМАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЫЩ 1 ДВИ-. ГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, сГодержащее первичный преобразователь, установленный на валу двигателя) с последовательно поцключенньзли к еговыходу формирователем,первыл комму" татором,первым счетчиком,вторил коммутатором, 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 . выход формирователя подключен к входу логического блока, третий и четвер-. тый выходы которого подключены к управляющим входам соответственно пе вого и второго счетчиков, а пятый-. к управляющим входам первого и второ- Я го коммутатора1054787 5 10 40 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 сое. диненные диФФеренциатор, дискриминатор, делитель частоты двумя элементами И,причем выход дискриминатора подкочен 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 двигателявнутреннего сгорания.Известно .устройство аналогичного назначения, содержащее Формирователь демодулятор, подключенныйк выходу Формирователя, детекторы,индикатор и цепь с дополнительнымдемодулятором 1 .,Недостатком такого устройстваявляются непрерывные измененияпоказаний идикатора, что вызываетнеобходимость длительного временидля оценки колебаний скорости.Наиболее близким по технической сущности .и достигаемому эФфекту к предлагаемому являетсяустройство, содержащее первичныйпреобразователь, установленный навалу двигателя, с последовательноподключенными к его выходу Формирователем, первым коммутатором,первым счетчиком, вторым коммутатором, индикатором, второй счетчик, подключенный входом к дру.гому выходу первого коммутатора,а выходом к другому входу второгокоммутатора2 3.Недостатком этого устройства является большая динамическая погрешность измерения минимальнойчастоты вращения двигателя.Цель изобретения - повышениеточности измерения.поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащеепервичный преобразователь, установленный на валу двигателя, с последовательно подключенными к его ческого блока, а вход преобразователя частота в . 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, вторымкоммутатором, индикатором, второйсчетчикподключенный входом кдругому выходу первого коммутатора,а выходом к другому входу второгокоммутатора, введены логическийблок с. подключенным к его .первомуи второму выходам своими первым ивторым входами блоком управления,преобразователь код - напряжение,выход которого подключен к третье,му входу блока управления, а вход к выходу второго коммутатора, после 5 дОВательно соединенные регулирующийприбор, топливный насос и двигател.поцключенные к выходу блока управ 1 ения, при этом выход Формирователяподключен к входу логического блока,третий и четвертый выходы которогоподключены к управляющим входам соответственно первого и второго счетчи- .,дв, а пятый - к управляющим входампервого и второго коммутатора,Логический блок выполнен в видепреобразователя частота-напряжение сподключенными через последовательносоединенные дифФереициатор, дискриминатор, делитель частоты двумя эле.ментами И, причем выход дискриминаЗ 0 тора подключен к.прямым входам элементов И и первому выходу логического блока, выхсд преобразователя частота - напряжение соединен с вторымвыходом логического блока, второй вы 35 ход делителя частоты подключен к прямому входу первого элемента И,инверсному входу второго элемента Й и пятому выходу логического блока, выходы элементов И присоединены к третьему и четвертому выходам логи1054787ческого блока, а вход преобразова- ляют собой третий и четвертый .выходытеля частота - напряжение соединен 22, 23 блока 10,с входом логического блока. Блок 11 выполнен в виде блока 34Блок управления выполнен в виде вычитания с подключенным через цепочпоследовательно соединенных блока ку преобразователь 35 нащщнлюния,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 блокаблока вычитания соединен с одним вхо 34 и представляет собой третий входдом блока сравнения и представляет 12 блока 11, выход блока 38 представ.собой третий вход блока управления, 10 ляет собой выход 14 блока 11, входдругой вход блока вычитания представ- блока 34 представляет собой второйляет собой второй вход блока управ- вход 21 блока 11, упранляющий входления,управляющий вход блока ключей блока 36 представляет собой первыйпредставляет. собой первый вход бло- выход 20 блока 11.,ка управления, выход блока сравне Первичный преобразователь 1 выполния является выходом блока управ- нен в виде магнитоэлектрическоголения.Нпреобразователя,с усилителем, переа Фиг, 1 изображена уункциональ- менного тока. При вращении зубчатогоная схема предлагаемого устройства, диска из Ферромагнитного материаланаа фиг. 2, 3 - эпюры напряжений, 20 Укрепленного на валу. двигателя, в1, ВУстройство содержит первичный пре" обмотке преобразователя 1 наводитоб аразователь 1 с подключеннымчерез переменная ЭДС. Частота выходных .сяцепочку Формирователь 2 - первый импульсов преобразователя 1 пропор коммутатор 3 - первый счетчик 4 - циональна частоте вращения днигатеввторой коммутатор 5 индикатором 6, ля 17. формирователь 2 состоит изыполненным в виде цепочки дешифраф 25усилителяи триггера шмитта и вытор 7 - регистратор 8, второй счет- рабатывает импульсы частотой равнойчик 9, подключенны входом к друго- частоте входного сигнала с постоянму выходу первого коммутатора 3, ной амплитудой. Преобразователь 35а 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 нручченным к его третьему входу 12 преоб- ную коэффициентом усиления. Элементразователем 13 код - напряжение, а 37 выполнен в виде конденсатора.к его выходу 14.регулирующим прибо- Дискриминатор 28 вырабатывает коротром 15, топливным насосом 16 и дни кий импульс при . переходе входногогателем,17, сигнала через. нуль. Делитель 29 .обес.Первый 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, 4 О Устройство работает следукн 1 им об 23 - со сбросами соответственно пер- Разом.ного и второго счетчиков 4 и 9, ия- При вращении коленчатого вапатый выход 24 блока 10 подключен к двигателя на выходе цепочки первич-куправляющим входам первого и второго ный преобразователь 1 - Формировател ьоммутаторов 3 и 5, вход 25 блока 10 45 2 Формируются импульсы Фиксированнойподключен к выходу Формирователя 2. амплитуды.с частотой проиорциональВход преобразователя 13 соединен сной частоте вращения. Эти импульсывыходом второго коммутатора 5, поступают на вход 25 блока 11 и перБлок 10 выполнен в виде преобра- ного коммутатора 3. Преобразовательзователя 26 частота-напряжение с 50 26 преобразует последовательностьподключенными через цепочку диффе- входных имп льс нул сов н напряжение (Огьор - дискриминатор 28 - Фиг. 2), величина которого пропорделитель 29 частоты элементами 30, циональна частоте входных имп соуль в.р ыход дискриминатора Это напряжение дифференциато м 2728 подключен к и нтов 30 31 и п е срямым нходам элемен преобразуется в строго переменноеР р д тавляет собой(0 ), которое дискриминатором 28 .55первый выход 18 блока 10 выха 10, выход преобразуется в последовательностьРпреобразователя 26 представляет со- импульсов (стабил ныеа ильные по амплитуденых 32 еоро выход 19 блока 10, и длительности. 0 а посод делителя 29 подключен к нительного деления делителем 29 ва после .дополпрямому входу первого элемента ЗО 60 две последовательности О Ои инверсному входу нторого элемен- Длительность импульсов,О.та 31 и п едставл еульсов, з равйа иевыход 24 блока 1Р яет собой пятый риоду колебаний частоты вра ен10, выход 33 делителя ленчатого вала Элементы 30 31 Фо -.щ ия ко29 подключен к п рямым входам элемен-мируют соответственно импульсы ОтОВ 30 р 31 ныхО ы кОтОд о орых представ О период следования которых равенсы1054787 каэ 9099/52 Тираж 873 Подписн ВНИИПИ П фПатент",г.ужгород,ул,Проектная,4 фили 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 ОдО 3 ) соотВетственно для первого и второго счетчиков 4 и 9.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 ( вто. рой выход 19 блока 10и средней частоте вращения после преобразователя 13. На выходе блока 34 будет напряжение пропорциональное отклонению .мгновенной частоты от средней, которое преобразуется преобразователем 35д в пульсирующее и увеличенное в 20раз. В моменты достижения максимума, .минимума колебаний частоты на первыйвход 20 блока 11 поступают импульсыс первого выходы 18 блока 10, которыми управляются блок 36, тем самымв элемент 37 переписывается содержимое преобразователя 35. На входахблока 38 постоянно присутствуют сигналы: один - пропорциональный средо ней частоте вращения, другой - пропорциональный амплитуде отклонениямгновенной частоты от средней умноженной на 20. На выходе 14 блока 11вырабатывается напряжение пропорцио-, 15 нальное отклонению амплитуды колебания частоты вращения от заданногоуровня средней частоты вращения. Ре-гулирующий прибор 15, воздействуяна топливный насос 16, устанавлива О ет такой режим работы двигателя 17,при котором будут колебания частоты вращения коленчатого вала, соответствующие минимальной частотевращения холостого хода. Дещифра тор 7 преобразует параллельный кодс выхода второго коммутатора 5в двоично-десятичный для индикациина регистраторе 8.Применение предлагаемого устрой- ЗО ства для замера минимальной частотывращения двигателя позволяет повысить точность измерения, так какустраняется динамическая ошибка.