SU763706A1

SU763706A1 - Device for determining relationship of motor power versus rotary speed

Info

Publication number: SU763706A1
Application number: SU782631123A
Authority: SU
Inventors: Алексей Андреевич Отставнов; Александр Иванович Симоненко
Original assignee: Саратовский политехнический институт
Priority date: 1978-05-25
Filing date: 1978-05-25
Publication date: 1980-09-15

Description

Насто щее изобретение относитс к области контрл и может быть испол зовано дл испытаний двигател внутреннего сгорани . Известно устройство дл измерени мощности на валу двигател внутренне го сгорани , содержащее импульсный датчик оборотов, приводимый в действие от контролируемого вала, генератор временных импульсов, про17раммный переключатель, управл ющий блок и два электронных счетчика, не обеспечивает требуемой точности измерени l . Наиболее близким по технической, сущности к насто щему изобретению вл етс устройство дл определени зависимости мощности двигател от числа оборотов, содержащее импульсный датчик углового положени вала, формирующее устройство, вход которог подключен к выходу импульсного датчи ка, а выход - к селектору уровн , оди выход которого соединен с программным переключателем, один из входов которого подключен к генератору вре .менных импульсов, блок синхронизации выход которого соединен с формирующим устройством, а выход подключен ко второму входу программного переключател , блок управлени подачей топлива и вычислительный блок, вход которого соединен с прогргиФ1ным переключателем . К недостаткам известного устройства- относитс низка точность. Цель насто щего изобретени заключаетс в повышении точности определени зависимости мощности двигател при разгоне и выбеге от числа оборотов в широком диапазоне изменени угловой скорости. Указанна цель достигаетс тем, что в, устройство введены переключатель , регистр Пс1м ти, блок переписи информации, блок управлени дроссельной заслонкой и блок управлени зажиганием, причем один вход регистра пам ти подключен к выходу вычислительного блока, а второй - к выходу программного переключател , вход блока переписи информации соединен с выходом регистра пгм тн, выход блока управлени зажиганием подключен к одному из входов блока управлени дроссельной заслонкой, а вход ттереключател соединен со вторым выходом селектора уровн , выход подклюен к блоку управлени подачей топива , а второй - ко входу блока управлени зажиганием и второму входу блока управлени дроссельной заслонкой. На чертеже представлено устройство. Устройство состоит из импульсного датчика положени 1, формирующего устройства 2, селектора 3 уровн , блока 4 синхронизации, программного переключател 5, генератора 6 временных импульсов, блока 7 управлени подачей топлива, блока 8 управлени зажиганием, блока 9 управлени дроссельной заслонкой, вычислительного блока 10, регистра 11 пам ти, блока 12 переписи информации, электронновычислительной машины 13 и переключател 14.The present invention relates to the field of control and can be used to test an internal combustion engine. A device for measuring the power of an internal combustion engine shaft, comprising a pulse speed sensor driven by a monitored shaft, a time pulse generator, a program switch, a control unit and two electronic meters, does not provide the required measurement accuracy l. The closest to the technical essence of the present invention is a device for determining the dependence of engine power on the number of revolutions, which contains a pulse sensor of the angular position of the shaft, a forming device, the input of which is connected to the output of the pulse sensor, and the output is to the level selector, one output which is connected to a program switch, one of the inputs of which is connected to the time pulse generator, the synchronization unit whose output is connected to the forming device, and the output is connected to the second th entry software switch, controlling the fuel supply unit and the calculation unit, whose input is connected to progrgiF1nym switch. The disadvantages of the known device are low accuracy. The purpose of the present invention is to improve the accuracy of determining the dependence of engine power during acceleration and coasting on the number of revolutions in a wide range of angular velocity variations. This goal is achieved by the fact that a switch, a PS1m register, an information census block, a throttle control unit and an ignition control block are entered into the device, one input of the memory register connected to the output of the computing unit, and the second to the output of the program switch. the information census unit is connected to the output of the register pgm tn, the output of the ignition control unit is connected to one of the inputs of the throttle control unit, and the input of the t-switch is connected to the second output of the selector smooth, podklyuen output control unit to supply topiva, and the second - to the input of ignition control unit and second input unit controlling the throttle valve. The drawing shows the device. The device consists of a pulse position sensor 1, a shaping device 2, a level selector 3, a synchronization unit 4, a program switch 5, a time pulse generator 6, a fuel supply control unit 7, an ignition control unit 8, a throttle control unit 9, a computing unit 10, memory register 11; information census unit 12; electronic computing machine 13; and switch 14.

Импульсный датчик положени 1 предназначен дл получени импульсов, частота которых пропорциональна скорости вращени коленчатого вала (на чертеже не показан).Pulse position sensor 1 is designed to receive pulses whose frequency is proportional to the speed of rotation of the crankshaft (not shown).

Формирующее устройство 2 служит дл усилени , ограничени по амплитуде и формировани по длительности импульсов, поступающих на его вход от датчика 1.The shaping device 2 serves to amplify, limit in amplitude, and form in terms of the duration of the pulses arriving at its input from sensor 1.

Селектор 3 уровн предназначен дл включени и выключени вычислительного блока 10, блока 7 управлени подачей топлива, блока 8 управлени зажиганием и блока 9 управлени дроссельной заслонкой при достижении коленчатым валом двигател установленных верхнего и нижнего уровней скорости вращени .The level selector 3 is designed to turn on and off the computational unit 10, the fuel supply control unit 7, the ignition control unit 8 and the throttle control unit 9 when the engine crankshaft reaches the set upper and lower rotational speed levels.

Блок 4 синхронизации предназначен дл вьщелени участков по углу поворота коленчатого вала, в пределах которых требуетс измер ть величины скоростей и ускорений.The synchronization unit 4 is designed to allocate sections along the angle of rotation of the crankshaft, within which it is required to measure the values of speeds and accelerations.

Программный переключатель 5 служит дл управлени процессом вычислени скорости.Program switch 5 serves to control the speed calculation process.

Генератор 6 временных импульсов служит источником электрических колебаний повышенной стабильности.The generator 6 time pulses serves as a source of electrical oscillations of increased stability.

Вычислительный блок 10 предназначен дл непрерывного измерени скорости вращени в процессе разгона и выбега двигател путем подсчета числа .импульсов генератора за врем одного углового интервала и состоит из двух суммирующих счетчиков, которые последовательно друг за другом 1 или через посто нный угол поворота, зад аемый блоком 4 синхронизации, под1О1гочаютс программным переключателем 5 к генератору б временных импульсов.Computing unit 10 is designed to continuously measure the rotational speed during acceleration and engine run-up by counting the number of generator impulses during one angular interval and consists of two summing counters that are consecutively 1 or through a constant rotation angle specified by block 4 synchronization, sub1O1, are provided by software switch 5 to the time pulse generator b.

Блок 7 управлени подачей топлива предназначен дл включени максимальной подачи топлива при достижении вгшом двигател нижнего заданного уровн скорости вращени и выключени -. при достижении валом верхнего заданного уровн скорости вращени .The fuel supply control unit 7 is designed to turn on the maximum fuel supply when the engine reaches the lower preset level of rotational speed and turns off. when the shaft reaches the upper set level of rotational speed.

Блок 8 управлени зажиганием при достижении верхнего заданного уровн частоты вргицени коленчатого вала отключает, .а при снижении до нижнего уровн включает зажигание.The ignition control unit 8 switches off the engine crankshaft when the upper set level is reached, and, when lowered to the lower level, turns on the ignition.

Блок 9 управлени дроссельной заслонкой предназначен дл фиксации дроссельной заслонки в определенном положении.The throttle control unit 9 is designed to lock the throttle in a certain position.

Регистр 11 пам ти собран из статических триггеров и схем совпадени И-НЕ и предназначен дл хранени результатов измерени .Memory register 11 is assembled from static triggers and AND-NOT matching schemes and is intended for storing measurement results.

Блок 12 переписи информации собран из схем совпадени И-НЕ и предназначен дл переписи результатов измерени из регистра 11 пам ти в электронно-вычислительную машину.The information census block 12 is assembled from the AND-NOT coincidence circuits and is intended for transferring the measurement results from the memory register 11 to the electronic computer.

Перед началом измерений поршень определенного цилиндра двигател устанавливаетс в положение, соответствующее верхней мертвой точке конца такта сжати . При этом положении устанавливаетс импульсный датчик положени 1. С помощью задающего устройства селектора 3 уровн задаютс верхний и нижний уровни угловой скорости враицени коленчатого вала двигател . Переключатель 14 замыкают либо на блок 7 управлени подачей топлива (при испытании дизельных двигателей), либо на блок 8 управлени зажиганием и блок 9. управлени дроссельной заслонкой (при испытании карбюраторных двигателей }.Before starting the measurements, the piston of a specific engine cylinder is set to the position corresponding to the top dead center of the end of the compression stroke. At this position, a pulse position sensor 1 is installed. With the setting device of the level selector 3, the upper and lower angular velocity levels are determined according to the engine crankshaft. The switch 14 is closed either on the fuel supply control unit 7 (when testing diesel engines), or on the ignition control unit 8 and the throttle control unit 9. (testing carburetor engines}.

После подключени устройства к двигателю внутреннего сгорани и датчику 1 импульсов, запуска двигател , подачи питающих устройство напр жений и сигнала Сброс (на фиг,1 не показано) все элементы устройств приход т в исходное состо ние. При этом вычислительный блок 10 разобщен с генератором временных импульсов посредством программного переключател .After connecting the device to the internal combustion engine and the sensor 1 pulses, starting the engine, supplying the device voltage and signal Reset (not shown in Fig. 1), all elements of the devices return to their original state. In this case, the computing unit 10 is disconnected from the time pulse generator by means of a program switch.

Затем у работаклцего на холостых оборотах двигател выключают зажигание (подачу топлива дл дизельных двигателей), В момент достижени валом двигател нижнего заданного знчени угловой скорости в селекторе 3 уровн формируетс импульс, одновременно включающий зажигание, блок 9 управлени дроссельной заслонкой, который приводит заслонку в открытое положение, и вычислительный блок.10, который, в свою очередь, управл етс блоком синхронизации через программный переключатель 5 (дл дизельных двигателей в момент достижени заданной скорости одновременно включаютс максимальна подача топлива и вычислительный блок 10), .Then, when the engine is idling, the ignition is turned off (fuel supply for diesel engines). As soon as the lower shaft reaches the specified angular speed, an impulse is simultaneously generated in the level selector that simultaneously turns on the throttle control unit 9, which causes the damper to open. , and the computational unit 10, which, in turn, is controlled by the synchronization unit through the software switch 5 (for diesel engines at the moment of reaching the predetermined speed These simultaneously turn on the maximum fuel supply and computing unit 10),.

С этого момента двигатель начинает разгон тьс , а счетчики вычислительного блока 10 фиксируют последовательно врем прохождени коленчатым валом одинаковых угловых интервалов , задаваемых блоком 4 синхронизации . Сначала импульсы от генератора 6 через программный переключатель 5 поступают на вход первого счетчика , на выходе которого к концу углового интервала формируетс код, пропорциональный измер емой скорости. Вывод этого кода в регистр 11 пам ти происходит через схемы совпадений регистра пам ти в момент поступлени на вторые входы этих схем импульса от блока 4 синхронизации через прогрс1ммный переключатель 5. Этот импульс , заканчива работу первого счетчика, обеспечивает установку его в исходное положение. Одновременно импульс от блока 4 синхронизации через программный переключатель 5 поступает на вычислительный блок 10 и в течение следующего углового интервала подсчет импульсов генератора 6 производитс вторым счетчиком . При поступлении следующего импульса от блока 4 синхронизации второй счетчик вычислительного блока 10 очищаетс путем переписи информа- . ции в регистр 1.1 пам ти, а импульсы от генератора 6 через программный переключатель 5 начинают вновь поступать на вход первого счетчика, и т.д.At this point, the engine starts to accelerate, and the counters of the computing unit 10 successively record the crankshaft transit time of the same angular intervals specified by the synchronization unit 4. First, the pulses from the generator 6 through the program switch 5 are fed to the input of the first counter, at the output of which a code proportional to the measured speed is formed at the end of the angular interval. The output of this code to memory register 11 occurs through memory register coincidence circuits at the moment the pulse arrives at the second inputs of these circuits from synchronization unit 4 via program switch 5. This pulse completes the operation of the first counter and sets it to its original position. At the same time, the pulse from the synchronization unit 4 through the program switch 5 is supplied to the computing unit 10 and during the next angular interval the counting of the pulses of the generator 6 is performed by the second counter. When the next pulse arrives from the synchronization unit 4, the second counter of the computing unit 10 is cleared by a census of information. memory register 1.1, and the pulses from generator 6 through program switch 5 begin to re-enter the input of the first counter, and so on.

В момент достижени валом двигател верхнего заданного значени углоBOf скорости вращени в селекторе 3 уровн формируетс второй импульс, который выключает зажигание (карбюраторные двигатели), и двигатель переходит в режим выбега.At the moment when the engine shaft reaches the upper setpoint value of the rotational speed BOF angle, a second impulse is formed in the level selector 3, which switches off the ignition (carburetor engines), and the engine switches to coast down mode.

При достижении двигателем вновь нижнего заданного значени угловой скорости либо цикл разгон-выбег повтор етс , либо регистраци значений угловой скорости прекращаетс .When the engine again reaches the lower setpoint of the angular velocity, either the acceleration-overrun cycle is repeated, or the registration of the angular velocity values is stopped.

Аналогичным образом снимаетс характеристика выбега при закрытой дроссельной заслонке. При этом в момент выключени зажигани блок 8 правлени зажиганием формирует импульс , который поступает на б ок 9 управлетг дроссельной заслонкой и приводит ее в закрытое состо ние. Возможность получени таким образом характеристик выбега при открытой и закрытой дроссельной заслонке позвол ет произвести оценку технического . состо ни цилиндро-поршневой группы как в целом по двигателю, так и отдельных цилиндров.Similarly, the rundown characteristic is removed with the throttle closed. At the same time, at the moment the ignition is turned off, the ignition control unit 8 generates a pulse, which is applied to the control unit 9 by the throttle and brings it to the closed state. The possibility of obtaining in such a way the run-down characteristics with the throttle valve open and closed allows a technical evaluation to be made. the state of the cylinder-piston group as a whole for the engine, as well as for individual cylinders.

Устройство позвол ет регистрировать мгновенные значени угловой скорости и ускорени как в нескольких тактах, непрерывно следующих друг за другом, так и в рабочих тактах отдельных цилиндров в широком диапазоне изменени угловой скррости . Отсчет участков начинаетс от основного синхроимпульса, который формируетс началом подачи топлива (дизельные двигатели) или включениемThe device allows instantaneous values of angular velocity and acceleration to be recorded both in several cycles, continuously following each other, and in working cycles of individual cylinders in a wide range of variations in angular confinement. The counting of the sections starts from the main sync pulse, which is formed by the start of fuel supply (diesel engines) or by switching on

зажигани (карбюраторные двигатели) в первом цилиндре. Дальнейша синхронизаци их производитс импульсами с формирующего устройства. Синхронна работа цилиндров двигател и вычислительного блока 10 достигаетс подсоединением входа блока 4 синхронизации к формирующему устройству 2, а выхода его - к программному переключателю 5.ignition (carburetor engines) in the first cylinder. Further synchronization is performed by pulses from the forming device. Synchronous operation of the engine cylinders and the computing unit 10 is achieved by connecting the input of the synchronization unit 4 to the forming unit 2, and its output to the program switch 5.

Одновременность начала разгона The simultaneous start of acceleration

0 двигател и начала работы вычислительного блока 10 обеспечиваетс параллельным соединением селектора 3 уровн с блоком 7 управлени подачей топлива или блоком 8 управлени 0 engine and the start of operation of the computing unit 10 is provided by parallel connection of the level selector 3 with the fuel supply control unit 7 or the control unit 8

5 зажиганием и блоком 9 управлени дроссельной заслонкой и программным переключателем 5.5 with the ignition and the throttle control unit 9 and the program switch 5.

После окончани цикла измерений результаты с помощью блока 12 переписи After the end of the measurement cycle, the results using the census block 12

0 информац и перенос тс из регистра 11 пам ти в ЭВМ 13. Полученные результаты позвол ют определ ть угловые ускорени при соответствующих значени х скоростей вращени коленчатого вала вдоль всей характеристики 0 information and transferred from memory register 11 to computer 13. The obtained results allow to determine the angular accelerations at the corresponding values of the rotational speeds of the crankshaft along the entire characteristic

5 разгона и выбега и по ним находить зависимость мощности двигател от числа оборотов.5 acceleration and run-down and find the dependence of engine power on the number of revolutions.

Конструкци датчика углового положени благодар наличию несколь0 ких угловых интервалов в пределах одного такта двигател , введение регистра пам ти, блока переписи информации , блока управлени дроссельной заслонкой, блока управлени The design of the angular position sensor due to the presence of several angular intervals within one engine cycle, the introduction of a memory register, information census block, throttle control unit, control unit

5 зажиганием, переключател , соответствующим образом св занных между собой и другими узлами устройства, позвол ет последить изменение скорости вращени в пределах тактов, 5, by ignition, a switch, suitably connected to each other and other components of the device, allows the change in rotational speed to occur within cycles,

0 работы двигател и учесть вли ние неравномерности скорости вращени на точность измерений, уменьшить трудоемкость и увеличить точность регистрации динамических характеристик двигател . Это становитс 0 engine operation and take into account the effect of rotation speed unevenness on the measurement accuracy, reduce labor intensity and increase the accuracy of recording the dynamic characteristics of the engine. It becomes

5 возможным потому, что измерение угловой скорости коленчатого вала как в режиме разгона, так и в режиме выбега производитс в нескольких тактах цилиндров, непрерывно 5 is possible because the measurement of the angular velocity of the crankshaft in both the acceleration mode and the overrun mode is performed in several cylinder cycles, continuously

0 следующих друг за другом, и в не- скольких точках в пределах одного такта в широком диапазоне изменени угловой скорости практически дл всех дизельных и карбюраторных дви- 0 consecutive and several points within one stroke in a wide range of angular velocity changes for almost all diesel and carburetor engines.

5 гателей. Это позвол ет получать значени мощности при соответствую-, щей скорости вращени коленчатого вала не только в целом по двигателю, но и определить ее долю, вносимую 5 gateli. This makes it possible to obtain the power values at the corresponding crankshaft rotational speed not only in the whole engine, but also to determine its share

0 каждым цилиндром двигател .0 each cylinder of the engine.

Claims

Invention Formula

A device for determining the dependence of engine power on the RPM, containing a pulse sensor of the shaft angular position, a shaping device whose input is connected to the output of the pulse sensor and the output to a selector, a level, one output of which is connected to a program switch, one of the inputs of which is connected to the time pulse generator, the synchronization unit whose input is connected to the forming device, and the output is connected to the second input of the program switch, the fuel supply control unit and in A numeral unit, the input of which is connected to a program switch, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining the dependence of engine power during acceleration and coasting from the number of revolutions in a wide range of angular velocity variations, a switch, memory register, information rewriting unit, the throttle control unit and the ignition control unit, with one input of the memory register connected to the output of the computing unit and the second to the output of the program switch, the input of the census info It is connected to the output of the memory register, the output of the ignition control unit is connected to one of the inputs of the throttle control unit, and the input of the switch is connected to the second output of the level selector, the output is connected to the fuel supply control unit, and the second the throttle control unit input. Sources of information taken into account in the examination 1. V. Zmanovsky, Development and research of the dynamic method of evaluating the technical condition of internal combustion engines. Novosibirsk, s. 6-11 :, (prototype).