SU1427392A1

SU1427392A1 - Устройство дл моделировани шума двигател

Info

Publication number: SU1427392A1
Application number: SU864109288A
Authority: SU
Inventors: Владимир Владимирович Бодугин; Виктор Николаевич Семенов; Геннадий Иванович Хазов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6284
Priority date: 1986-06-16
Filing date: 1986-06-16
Publication date: 1988-09-30

Abstract

Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и может найти применение в устройствах дл имитации шума двигател в трена - жерах транспортных средств. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет имитации шума турбокомпрессора в -двигател х с турбонаддувом. Дл достижени поставленной -цели в устройство введены два перемножител , разв зьшающий диод, полосовой фильтр с перестрдиваемой резонансной частотой, источник опорного напр жени , широтно-импульсный модул тор, инерционное звено, компа- ;ратор и ключ. Введенные блоки позвол ют получить акустический шум турбокомпрессора в режиме турбонаддува двигател , что способствует обучению вождению транспортных машин. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к области аналоговой вычислительной техники и может найти применение в устройствах дл имитации двигател в тренажерах транспортных средств.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет имитации шума турбокомпрессора в двигател х с турбоиадцувом.

На фиг.1 приведена функциональна схема устройства дл моделировани шума двигател ; на фиг.2 - блок моделировани двигател внутреннего сгорани .

Устройство содержит источник 1 шума , фильтр 2.низкой частоты, первый полосовой фильтр 3 с перестраиваемой резонансной частотой, первый перемножитель 4, усилитель 5 с переменным коэффициентом усилени , блок 6 задани номера включенной передачи, второй перемножитель 7, первьй ключ 8, второй сумматор 9., первый пшротно- ймпульсный модул тор 10, третий сумматор 11,. генератор 12 с управл емой частотой сигнала, первый сумматор 13, первый компаратор 14, первый разв зывающий диод 15, блок 16 моделировани двигател внутреннего сгорани , третий перемножитель 17, второй разв зывающий диод 18, второй полосовой фильтр 19 с перестраиваемой резонансной частотой, второй широтно-импульс- ньй модул тор 20, инерционное звено 21, четвертьй перемножитель 22, второй компаратор 23, второй ключ 24.

Блок 16 (фиг.2) включает датчик 25 напр жени , сумматор 26, второй блок 27 нелинейности, управл емый ограничитель 28, блок 29 задани внешнего момента, интегратор 30, первый блок 31 нелинейности.

Устройство дл моделировани шума двигател работает следующим образом .

Сигнал с источника 1 шума поступает на фильтр 2,где ограничиваетс до диапазона, в котором находитс основна энерги спектра шума реального двигател , а затем поступает на вход первого полосового фильтра 3.

При имитации, например, акустического шума первой передачи в блоке 6 срабатьгоает ключ (не показан), соответствующий первой передаче, и подключает к первому полосовому фильт ру 3 радиоэлементы (не показаны), позвол ющие выделить полосу частот.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

соответствукнцую первой передаче, резонансна частота полосового фильтра 3 измен етс в зависимости от напр жени , пропорционального оборотам двигател , которое поступает с блока 16 моделировани двигател внутреннего сгорани через первьй широтно- импульсньй модул тор 10.

Основное уравнение, на решении которого основана работа блока 16 моделировани двигател внутреннего сгорани , имеет вид:

I f М({0,д)-М,

где I - Момент инерции, приведенный к валу двигател J СЭ - углова скорость вала двигател ;

М(оо,д)- крут щий момент двигател , завис щий от угловой скорости вала и количества топлива;

М - врешний момент, пропорцио- нальньй изменению дорожных условий.

Напр жение U, пропорциональное оборотам вала двигател в блоке 16, формируетс интегратором 30, а напр жение и, пропорциональное крут щему моменту двигател , формирует блок 31 нелинейности,

В генераторе 12 вырабатываетс сигнал с частотой, измен ющейс от напр жени , пропорционального оборотам двигател закону f KllQ, где К - зависит от числа цилиндров и тактности двигател , а также от масштаба U .

На сумматоре 11 формируетс моделирующий сигнал с частотой генератора 12, пол рность которого имеет один знак за счет суммировани сигнала генератора 12 с посто нной составл ющей от источника опорного напр жени . Перемножитель 4 используетс в качестве модул тора, на котором сигнал с выхода полосового фильтра 3 модулируетс по амплитуде сигналом с выхода сумматора 11, в результате чего он приобретает прерьюистый характер , хорошо различимый при малых частотах вращени двигател и почти не различимый при больших частотах, что соответствует реальному шуму двигател . Сигнал с перемножител 4 поступает на усилитель 5 с переменным коэффициентом, коэффициент усилени

которого измен етс дискретно под воздействием блока 6 в зависимости от номера включенной передачи. С выхода усилител 5 сигнал шума, относительный уровень которого соответствует выбранной передаче, поступает на второй перемножитель 7, где измен етс по уровню пропорционально напр жению с выхода первого сумматора 13, На выходе сумматора 13 формируетс сигнал в соответствии со следующим выра- .

о.

KjUM.

где К,,К

7

«Г

масштабные коэффициенты сзт 1мирОвани , причем К становитс равным нулю при смене

Напр жение, пропорциональное оборотам турбокомпрессора,с выхода инерционного звена через второй широтно- импульсный модул тор 20 измен ет резнака момента, разви- 20 зонансную частоту второго полосового ваемого двигателем. Фильтра 19 в пределах, в которых измен етс спектр шума турбокомпрессоV

м - л пропорциос раскручивающего на тормозной, за счет диода 15, пол рность включени которого за- 25 висит от пол рности напр жени U напр жение, нальное оборотам двигател ; 30 напр жение, пропорциональное моменту,развиваемому двигателем.

Данное выражение достаточно хорошо аппроксимирует зависимость уровн шума двигателей внутреннего сгорани от оборотов и момента.

С выхода перемножител 7 сигнал шума через ключ 8 поступает на первый вход сумматора 9. Ключ 8 управл етс компаратором 14, который срабатывает , закрьта ключ 8, при оборотах двигател , близких к нулю, предотвращал проникновение сигнала шума на выход устройства при заглушенном двигателе.

Шум турбокомпрессора турбонаддува зависит в основном от оборотов турбокомпрессора . Турбина турбокомпрессора раскручиваетс за счет энергии вы- 50 хлопных газов, котора пропорциональна мощности, развиваемой двигателем. В первом приближении можно считать, что обороты турбины пропорциональны развиваемой двигателем мощности с 55 некоторым запаздьюанием, определ емой инерционными свойствами турбины.С учетом указанного в предлагаемом устрой35

40

45

ра при изменении его оборотов.

Из сигнала источника 1 шума вторым перестраиваемьм полосовым фильтром 19 вьщел етс часть спектра, соответствующа его полосе и резонансной частоте (в каждый конкретный момент времени).

С выхода второго перестраиваемого полосового фильтра 19 сигнал шума поступает на четвертый перемножитель 22, где его уровень измен етс пропорционально оборотам турбокомпрессора сигналом с выхода инерционного звена 21. С выхода четвертого перемножител 22 сигнал шума турбокомпрессора через второй ключ 24 поступает на второй вход первого сумматора,где суммируетс с основным шумом двигател и поступает на выход имитатора шума двигател .

Второй ключ 24 управл етс вторым компаратором 23, который срабатывает, закрыва ключ 24 при минимальных оборотах турбокомпрессора, предотвраща проникновение сигнала шума на выход устройства при напр жении с инерционного звена 21, стрем щемс к нулю.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл моделировани шума двигател -, содержащее блок моделировани двигател внутреннего сгорани , выход оборотов вала двигател которого соединен с входом первого широт

392 ,

стве шума обороты турбокомпрессора моделируютс на выходе инерционного звена, на вход которого через второй диод 18 подаетс сигнал, пропорциональный мощности двигател , формируемый на выходе третьего перемножител 17 из сигналов, пропорциональных оборотам и моменту, развиваемым дви- гателем. Диод 18 служит дл предотвращени попадани на инерционное звено сигнала противоположной пол рности.

например, в режиме торможени двигателем , когда момент, развиваемый двигателем, мен ет знак.

Напр жение, пропорциональное оборотам турбокомпрессора,с выхода инерционного звена через второй широтно- импульсный модул тор 20 измен ет ре5 0

0 5

5

0

5

ра при изменении его оборотов.

Из сигнала источника 1 шума вторым перестраиваемьм полосовым фильтром 19 вьщел етс часть спектра, соответствующа его полосе и резонансной частоте (в каждый конкретный момент времени).

С выхода второго перестраиваемого полосового фильтра 19 сигнал шума поступает на четвертый перемножитель 22, где его уровень измен етс пропорционально оборотам турбокомпрессора сигналом с выхода инерционного звена 21. С выхода четвертого перемножител 22 сигнал шума турбокомпрессора через второй ключ 24 поступает на второй вход первого сумматора,где суммируетс с основным шумом двигател и поступает на выход имитатора шума двигател .

Второй ключ 24 управл етс вторым компаратором 23, который срабатывает, закрыва ключ 24 при минимальных оборотах турбокомпрессора, предотвраща проникновение сигнала шума на выход устройства при напр жении с инерционного звена 21, стрем щемс к нулю.

Формула изобретени

Устройство дл моделировани шума двигател -, содержащее блок моделировани двигател внутреннего сгорани , выход оборотов вала двигател которого соединен с входом первого широтно-импульсного модул тора, с входом управлени частотой генератора с управл емой частотой сигнала, с первым входом первого сумматора и входом первого компаратора, второй вход первого сумматора через первый разв зывающий диод подключен к выходу крут щего момента двигател блока моделировани двигател внутреннего сгорани , источник шума, выход которого соединен с входом фильтра низкой частоты , выход которого подключен к входу настройки полосы пропускани первого полосового фильтра с перестраиваемой частотой, выход которого соединен с первым входом первого перемножител , выход которого подключен к информационному входу усилител , с переменным коэффициентом усилени , выход которого соединен с первым входом второго перемножител , выход которого подключен к информационному входу первого ключа, выход которого

го ключа, блок задани номера включенной передачи, выход которого соединен с входом задани коэффициента усилени усилител с переменным коэффициентом усилени , отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей за счет имитации шума турбокомпрессора в двигатеп х с турбонаддувом, в него введены третий и четвертый перемножители, второй разв зывающий диод, второй полосовой фильтр с перестраиваемой резонансной частотой, четвертый источник опорного напр жени , второй широтно-импульсный модул тор, инерционное звено, второй компаратор и второй ключ, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, первый и второй входы третьего перемножител соединены соответственно с. выходами оборотов вала двигател и крут щего момента двигател , блока моделировани двигател внутреннего сго

соединен с первым входом второго сум- 25 рани , выход третьего перемножител

матора, выход которого вл етс выходом устройства, выход первого широт- но-импульсного модул тора соединен с вторым входом задани резонансной частоты первого полосового фильтра с перестраиваемой частотой, выход третьего сумматора подключен к второму входу первого перемножител , выход генератора с управл емой частотой сигнала соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которо- го подключен к выходу первого источника опорного напр жени , выход второго источника опорного напр жени соединен с третьим входом первого сумматора, выход которого подключен к второму входу второго перемножите-- л , выход третьего источника опорного напр жени соединен с вторым входом первого компаратора, выход которого

подключен к управл ющему входу перво0

0

5

через второй разв зывающий диод подключен к входу инерционного звена, выход которого соединен с первыми входами второго компаратора и четвертого перемножител и с входом второго ши- ротно-импульсного модул тора, выход которого подключен к входу задани резонансной частоты второго полосового фильтра с перестраиваемой резонансной частотой, выход которого соединен с вторым входом четвертого перемножител , выход которого подключен к информационному входу второго ключа, выход четвертого источника опорного напр жени соединен с вторым входом второго компаратора, выход которого подключен к управл ющему вкоду второго ключа, выход источника шума соединен с входом настройки полосы пропускани второго полосового фильтра.с перестраиваемой резонансной частотой.

фув./