RU182119U1

RU182119U1 - VEHICLE FUEL QUALITY MONITORING SYSTEM

Info

Publication number: RU182119U1
Application number: RU2018103788U
Authority: RU
Inventors: Равиль Нуруллович Сафиуллин; Александр Васильевич Богачев; Владимир Григорьевич Немтин; Сергей Иванович Иванкин
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2018-08-03

Abstract

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к устройствам для стендовых испытаний двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с принудительным зажиганием с жидким и газообразным топливом. Полезная модель может быть использована для визуальной демонстрации работы электронных блоков управления двигателем, а в частности для наблюдения за контролем качества топлива в реальном времени.Техническая задача, решаемая заявляемой полезной модели, заключается в повышении информативности и точности получаемой информации за счет расширения типов исследуемых двигателей и способов исследований, что позволяет осуществлять диагностические, исследовательские, доводочные и лабораторные испытания.Сущность полезной модели заключается в следующем: имитационная система контроля качества топлива транспортных средств состоит из испытуемого двигателя с установленными на нем датчиком частоты вращения коленчатого вала, датчиком контроля качества топлива, датчиком давления газов в цилиндре двигателя, датчиком положения дроссельной заслонки, датчиком детонации, датчиком угловых отметок коленчатого вала, датчиком концентрации кислорода, датчиком массового расхода воздуха и газоанализатором вредных выбросов в продуктах сгорания. Заявляемая полезная модель содержит электронный блок управления типа «Январь 5.1 (7.1)» испытуемым двигателем, аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер с монитором, нагружающее устройство и блок управления. Имитационная система контроля качества топлива снабжена моделью электронного блока управления на базе контроллера «Январь 5.1 (7.1)», ее интерфейсом связи с персональным компьютером и монитором (на чертеже не показан), имитатором ключа зажигания, генератором - имитатором сигналов вышеназванных датчиков, коммутатором указанных сигналов, блоком задания режимов и устройством управления работой. Заявляемая полезная модель дополнительно снабжена датчиком оценки качества топлива, датчиком температуры топлива и электронным блоком оценки результатов измерений данных датчиков. Такое конструктивное решение, заявляемой полезной модели, расширяет типы исследуемых двигателей и способы исследований, влияния качества топлива на эксплуатационно-технические показатели транспортных средств и позволяет осуществлять диагностические, исследовательские, доводочные и лабораторные испытания, что приводит к повышению информативности и точности результатов испытаний.The invention relates to engine building, in particular to devices for bench tests of internal combustion engines (ICE) with positive ignition with liquid and gaseous fuels. The utility model can be used to visually demonstrate the operation of electronic engine control units, and in particular for monitoring fuel quality control in real time. The technical problem solved by the claimed utility model is to increase the information content and accuracy of the information obtained by expanding the types of engines under study and research methods, which allows for diagnostic, research, development and laboratory tests. The essence of the utility model is in the following: a vehicle fuel quality control system consists of a test engine with a crankshaft speed sensor, a fuel quality sensor, a gas pressure sensor in the engine cylinder, a throttle position sensor, a knock sensor, a crankshaft angle sensor, an oxygen concentration sensor, a mass air flow sensor and a gas analyzer of harmful emissions in combustion products. The inventive utility model contains an electronic control unit such as “January 5.1 (7.1)” by the test engine, an analog-to-digital converter, a personal computer with a monitor, a loading device and a control unit. The fuel quality control system is equipped with a model of an electronic control unit based on the “January 5.1 (7.1)” controller, its communication interface with a personal computer and a monitor (not shown in the drawing), an ignition key simulator, a generator - a simulator of signals from the above sensors, a switch for these signals , a mode setting unit and an operation control device. The inventive utility model is additionally equipped with a sensor for assessing fuel quality, a fuel temperature sensor and an electronic unit for evaluating the measurement results of these sensors. Such a constructive solution, of the claimed utility model, expands the types of engines under investigation and research methods, the influence of fuel quality on the operational and technical performance of vehicles and allows for diagnostic, research, development and laboratory tests, which leads to increased information content and accuracy of test results.

Description

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к устройствам для стендовых испытаний двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с принудительным зажиганием с жидким и газообразным топливом. Полезная модель может быть использована для визуальной демонстрации работы электронных блоков управления двигателем, а в частности для наблюдения за контролем качества топлива в реальном времени.The invention relates to engine building, in particular to devices for bench tests of internal combustion engines (ICE) with positive ignition with liquid and gaseous fuels. The utility model can be used to visually demonstrate the operation of electronic engine control units, and in particular to monitor fuel quality control in real time.

Известна имитационная система контроля данных электронных систем управления транспортных средств, содержащая датчик частоты вращения коленчатого вала, датчик массового расхода топлива, датчик давления газов в цилиндре двигателя, датчик положения дроссельной заслонки, датчик детонации, датчик угловых отметок коленчатого вала, датчик концентрации кислорода, датчик массового расхода воздуха и газоанализатор вредных выбросов в продуктах сгорания, установленные на испытуемом двигателе, электронный блок управления испытуемым двигателем, аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер с монитором, модель электронного блока управления двигателем, его интерфейс связи с персональным компьютером и монитором, имитатор ключа зажигания, генератором - имитатор сигналов вышеназванных датчиков, коммутатор указанных сигналов и блоком задания режимов (см. пат. РФ №174174, №2017110948).A well-known simulation data control system of electronic vehicle control systems, comprising a crankshaft speed sensor, a fuel mass flow sensor, a gas pressure sensor in the engine cylinder, a throttle position sensor, a knock sensor, a crankshaft angle sensor, an oxygen concentration sensor, a mass sensor air flow rate and gas analyzer of harmful emissions in combustion products installed on the test engine, electronic control unit of the test engine , an analog-to-digital converter, a personal computer with a monitor, a model of an electronic engine control unit, its communication interface with a personal computer and a monitor, an ignition key simulator, a generator - a signal simulator of the above-mentioned sensors, a switch for these signals and a mode setting unit (see US Pat. No. 174174, No. 2017110948).

Недостатком известной полезной модели является недостаточная информативность. Это обусловлено тем, что данная система не оборудована датчиком оценки качества топлива.A disadvantage of the known utility model is the lack of information. This is due to the fact that this system is not equipped with a fuel quality assessment sensor.

Техническая задача, решаемая заявляемой полезной модели, заключается в повышении информативности и точности получаемой информации за счет расширения типов исследуемых двигателей и способов исследований, что позволяет осуществлять диагностические, исследовательские, доводочные и лабораторные испытания.The technical problem solved by the claimed utility model is to increase the information content and accuracy of the information obtained by expanding the types of engines under study and research methods, which allows for diagnostic, research, development and laboratory tests.

Поставленная задача решается тем, что имитационная система контроля качества топлива транспортных средств, содержащая датчик частоты вращения коленчатого вала, датчик массового расхода топлива, датчик давления газов в цилиндре двигателя, датчик положения дроссельной заслонки, датчик детонации, датчик угловых отметок коленчатого вала, датчик концентрации кислорода, датчик массового расхода воздуха и газоанализатор вредных выбросов в продуктах сгорания, установленные на испытуемом двигателе, электронный блок управления испытуемым двигателем, аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер с монитором, модель электронного блока управления модели двигателя, ее интерфейс связи с персональным компьютером и монитором, имитатор ключа зажигания, генератор - имитатор сигналов вышеназванных датчиков, коммутатор указанных сигналов, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен датчиком оценки качества топлива, датчиком температуры топлива и электронным блоком оценки результатов измерений данных датчиков. Это позволяет повысить информативность и точность получаемой информации.The problem is solved in that a vehicle fuel quality control system comprising a crankshaft rotational speed sensor, a fuel mass flow sensor, a gas cylinder pressure sensor, a throttle position sensor, a knock sensor, a crankshaft angle sensor, an oxygen concentration sensor , mass air flow sensor and gas analyzer of harmful emissions in combustion products installed on the engine under test, electronic control unit for the test engine a reader, analog-to-digital converter, a personal computer with a monitor, a model of the electronic control unit of the engine model, its communication interface with a personal computer and a monitor, an ignition key simulator, a generator - a simulator of the signals from the above sensors, a switch for these signals, characterized in that it is additionally equipped a fuel quality assessment sensor, a fuel temperature sensor and an electronic unit for evaluating the measurement results of these sensors. This allows you to increase the information content and accuracy of the information received.

Имитационная система контроля качества топлива транспортных средств поясняется чертежами, где:The simulation system of vehicle fuel quality control is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 представлена схема имитационная система контроля качества топлива транспортных средств.in FIG. 1 is a diagram of a simulation system of vehicle fuel quality control.

Имитационная система контроля качества топлива транспортных средств состоит из испытуемого двигателя 1 с установленными на нем датчиком 2 частоты вращения коленчатого вала 3, датчиком 3 контроля качества топлива, датчиком 4 давления газов в цилиндре двигателя 1, датчиком 5 положения дроссельной заслонки, датчиком 6 детонации, датчиком 7 угловых отметок коленчатого вала, датчиком 8 концентрации кислорода, датчиком 9 массового расхода воздуха и газоанализатором 10 вредных выбросов в продуктах сгорания. Заявляемая полезная модель содержит электронный блок управления 12 типа «Январь 5.1 (7.1)» испытуемым двигателем 1, аналого-цифровой преобразователь 13, персональный компьютер 14 с монитором 15, нагружающее устройство 16 и блок управления 17. Имитационная система контроля качества топлива снабжена моделью электронного блока управления 18 на базе контроллера «Январь 5.1 (7.1)», ее интерфейсом связи 19 с персональным компьютером 20 и монитором (на чертеже не показан), имитатором ключа зажигания 21, генератором-имитатором 22 сигналов вышеназванных датчиков 2 и 4-10, коммутатором 23 указанных сигналов, блоком 24 задания режимов и устройством 25 управления работой. Заявляемая полезная модель снабжена устройством сопряжения 26 блока управления 17 и модели электронного блока управления 18 и устройством сопряжения 27 устройства 25 управления работой и модели электронного блока управления 18, датчиком температуры топлива 28 и электронным блоком 29 оценки результатов измерений датчиков. Такое конструктивное решение заявляемой полезной модели расширяет типы исследуемых двигателей и способы исследований и позволяет осуществлять диагностические, исследовательские, доводочные и лабораторные испытания, что приводит к повышению информативности и точности результатов испытаний.The vehicle fuel quality control system consists of the test engine 1 with a crankshaft speed sensor 2 installed on it 3, fuel quality control sensor 3, gas pressure sensor 4 in the engine cylinder 1, throttle position sensor 5, knock sensor 6, sensor 7 angular marks of the crankshaft, an oxygen concentration sensor 8, a mass air flow sensor 9 and a gas analyzer 10 of harmful emissions in combustion products. The inventive utility model contains an electronic control unit 12 of the type “January 5.1 (7.1)” by the test engine 1, an analog-to-digital converter 13, a personal computer 14 with a monitor 15, a loading device 16 and a control unit 17. The fuel quality control system is equipped with a model of the electronic unit control 18 based on the controller "January 5.1 (7.1)", its communication interface 19 with a personal computer 20 and a monitor (not shown), a simulator of the ignition key 21, a generator-simulator of 22 signals of the above sensors 2 and 4-10, a switch 23 of said signals, a mode setting unit 24, and an operation control device 25. The inventive utility model is equipped with a pairing device 26 of the control unit 17 and a model of the electronic control unit 18 and a pairing device 27 of the device 25 of the operation control and model of the electronic control unit 18, the fuel temperature sensor 28 and the electronic unit 29 for evaluating the results of sensor measurements. Such a constructive solution of the claimed utility model extends the types of engines under study and research methods and allows for diagnostic, research, development and laboratory tests, which leads to increased information content and accuracy of test results.

Имитационная система контроля качества топлива транспортных средств работает следующим образом.A simulation system for monitoring the quality of fuel of vehicles works as follows.

При нажатии кнопки на блоке управления 17 включают персональный компьютер 14 с монитором 15 и электронный блок управления 12 типа «Январь 5.1 (7.1)» испытуемым двигателем 1. При повторном нажатии на указанную кнопку запускают двигатель 1. В электронный блок управления 12 с выходов следующих датчиков: датчика 2 частоты вращения коленчатого вала, датчика 4 массового расхода топлива, датчика 6 положения дроссельной заслонки, датчика 7 детонации, датчика 9 концентрации кислорода и датчика 10 массового расхода воздуха, поступают значения параметров, характеризующих работу испытуемого двигателя 1, например, значение частоты вращения коленчатого вала. Полученная информация с датчика качества топлива 3 и датчика температуры топлива 28 поступает в электронный блок оценки результатов измерений данных датчиков 29, а оттуда в электронный блок управления 12. Данная информация с электронного блока управления 12 передается в персональный компьютер 14, где обрабатывается программой СТР 2.15 и выводится на монитор 15: средние значения параметров за определенный промежуток времени в цифровом виде и текущие значения параметров в виде диаграмм в определенном масштабе. Одновременно сигналы с выхода датчика 8 угловых отметок коленчатого вала в виде импульсов, соответствующих углам поворота коленчатого вала, поступают на вход аналого-цифрового преобразователя 13, а на другой его информационный вход поступает текущее значение давления газов в цилиндре двигателя 1 с выхода датчика 5. С выхода аналого-цифрового преобразователя 13 значение давления газов в цилиндре в цифровом виде поступает в персональный компьютер 14, где рассчитываются индикаторные показатели двигателя, в первую очередь индикаторная работа двигателя и среднее индикаторное давление, показывающие индикаторную работу двигателя на единицу его рабочего объема. По параметрам, поступающим с датчиков 2-10 и 29, судят о работе двигателя 1.When a button on the control unit 17 is pressed, a personal computer 14 with a monitor 15 and an electronic control unit 12 of the type “January 5.1 (7.1)” are turned on by the test engine 1. When the button is pressed again, engine 1 is started. The electronic control unit 12 is connected to the outputs of the following sensors : crankshaft speed sensor 2, mass flow rate sensor 4, throttle position sensor 6, knock sensor 7, oxygen concentration sensor 9 and mass air flow sensor 10, parameter values, teriziruyuschie operation of the test engine 1, for example, the value of the crankshaft speed. The information received from the fuel quality sensor 3 and the fuel temperature sensor 28 is received in the electronic unit for evaluating the measurement results of the sensors 29, and from there to the electronic control unit 12. This information from the electronic control unit 12 is transmitted to a personal computer 14, where it is processed by the CTP 2.15 program and is displayed on the monitor 15: the average values of the parameters for a certain period of time in digital form and the current values of the parameters in the form of diagrams at a certain scale. At the same time, the signals from the output of the sensor 8 angular marks of the crankshaft in the form of pulses corresponding to the angles of rotation of the crankshaft are fed to the input of the analog-to-digital converter 13, and its other information input receives the current value of the gas pressure in the cylinder of the engine 1 from the output of the sensor 5. C the output of the analog-to-digital converter 13, the gas pressure in the cylinder is digitally transmitted to a personal computer 14, where the engine indicator indicators are calculated, primarily the indicator operation the engine and the average indicator pressure, showing the indicator operation of the engine per unit of its working volume. According to the parameters coming from sensors 2-10 and 29, judge the operation of engine 1.

Затем нажатием соответствующих кнопок (на чертеже не показаны) на блоке задания режимов 24 оператор выбирает эксплуатационные режим работы двигателя. В зависимости от выбранного режима работы генератор- имитатор 22 выбирает количество, последовательность и величину сигналов, имитирующих сигналы с датчиков 2-10 и 29. Указанные сигналы поступают на вход модели электронного блока управления 18 на базе контроллера «Январь 5.1 (7.1)». На управляющий вход модели электронного блока управления 18 с блока задания режимов 24 поступает команда на работу модели электронного блока управления 18 в требуемом режиме для проверки работы модели (макета) двигателя. Полученные результаты с модели электронного блока управления 18 через ее интерфейс связи 19 поступают на персональный компьютер 20, где происходит анализ работы модели двигателя и его систем. Результаты анализа выводятся на монитор (на чертеже показан), где визуально наблюдают за работой модели двигателя.Then, by pressing the appropriate buttons (not shown in the drawing) on the mode setting unit 24, the operator selects the operating mode of the engine. Depending on the selected operating mode, the generator-simulator 22 selects the number, sequence and magnitude of the signals simulating the signals from sensors 2-10 and 29. These signals are input to the model of the electronic control unit 18 based on the controller “January 5.1 (7.1)”. At the control input of the model of the electronic control unit 18 from the mode setting unit 24, a command is received to operate the model of the electronic control unit 18 in the required mode to check the operation of the engine model (layout). The results obtained from the model of the electronic control unit 18 through its communication interface 19 are sent to a personal computer 20, where the operation of the engine model and its systems is analyzed. The analysis results are displayed on a monitor (shown in the drawing), where they visually monitor the operation of the engine model.

Результаты работы испытуемого двигателя 1 посредством устройства сопряжения 26 передаются в модель электронного блока управления 18, откуда поступают в персональный компьютер 19, где осуществляется сравнительный анализ полученных данных при работе испытуемого двигателя внутреннего сгорания 1 и проверочных данных работы модели двигателя с целью определения влияния качества топлива на техническое состояние транспортного средства.The results of the test engine 1 through the interface 26 are transferred to the model of the electronic control unit 18, from where they are sent to a personal computer 19, where a comparative analysis of the data obtained during the operation of the test internal combustion engine 1 and the verification data of the engine model to determine the effect of fuel quality on technical condition of the vehicle.

Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает повышение информативности и точности получаемой информации за счет получения данных об используемом топливе, что позволяет осуществлять диагностические, исследовательские, доводочные и лабораторные испытания.Thus, the claimed utility model provides an increase in the information content and accuracy of the information obtained by obtaining data on the fuel used, which allows for diagnostic, research, development and laboratory tests.

Claims

A vehicle fuel quality control system comprising a crankshaft speed sensor, a mass fuel flow sensor, a gas pressure sensor in the engine cylinder, a throttle position sensor, a knock sensor, a crankshaft angle sensor, an oxygen concentration sensor, a mass air flow sensor, and gas analyzer of harmful emissions in combustion products installed on the tested engine, electronic control unit of the tested engine, analog-to-digital conversion an atelier, a personal computer with a monitor, a model of an electronic control unit for an engine model, its communication interface with a personal computer and a monitor, an ignition key simulator, a generator - a simulator of signals from the above-mentioned sensors, a switch for these signals, characterized in that it is additionally equipped with a fuel quality rating sensor, a fuel temperature sensor and an electronic unit for evaluating the measurement results of these sensors.