Способ оценки технического состояния системы автоматического регулирования скорости двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить точность, эффективность и снизить трудоемкость диагностирования системы автоматического регулирования скорости. Двигателю задаются переменные режимы работы с различной частотой вращения вала . Датчик 1 д cкpeтныx сигналов часто .ты вращения вала через блок 3 нормирую- . щих устройств соединен с микроЭВМ 6, к которой также подключены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 5, блок 4 нормирующих устройств и датчик 2 перемещения рейки топливного насоса высокого давления . Выход микроэвм подключен к индикатору 7. При диагностировании получают дискретные входной и выходной сигналы системы, регистрируют их в объеме достаточной выборки, производят обработку сигналов корреляционно-спектральным методом, строят фазочастотную характеристику. Из результатов анализа определяется время запаздьюания регулирующего сигнала в сопряжениях тракта системы двигателя, сравнивается с допустимым и делается заключение о техническом состоянии системы и ее остаточном ресурсе. 1 Ил. с а сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (i9) (И) А1 (51) 4 С 01 M 15/00

ЖСЕСР,ЩЗ((: )."ñ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4003268/25-06 (22) 03.01,86 (46) 30.11.87. Бюл. Р 44 (71) Уральский филиал Государственного научно-исследовательского института автомобильного транспорта (72) И.И.Афонченко, А.Б.Лидер, В.А.Клевцов, С.А.Гилев и Н.Б.Патова (53) 621.432(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1107025, кл, G.01 М 15/00, 1984. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить точность, эффективность и снизить тру:доемкость диагностирования системы автоматического регулирования скорости.

Двигателю задаются переменные режимы работы с различной частотой вращения ва. ла. Датчик 1 дискретных сигналов частоты вращения вала через блок 3 нормирую щих устройств соединен с микроЭВМ 6, к которой также подключены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 5, блок 4 нормирую- щих устройств и датчик 2 перемещения рейки топливного насоса высокого давления. Выход микроЭВМ подключен к индикатору 7. При диагностировании получают дискретные входной и выходной сигналы системы, регистрируют их в объеме достаточной выборки, производят обработку сигналов корреляционно-спектральным методом, строят фазочастотную характеристику. Из результатов анализа определяется время запаздывания регулирующего сигнала в сопряжениях тракта системы двигателя, сравнивается с допустимым и делается заключение о техническом состоянии С системы и ее остаточном ресурсе.

1 ил.

1355892

+ j (е+ь), 5 матического регулирования скорости (CAPC) коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Цель изобретения — повышение точности, эффективности и снижение трудоемкости диагностирования САРС.

Поставленная цель достигается получением от датчиков, работающих по заданному гармоническому режиму двигателя, двух взаимно связанных сигналов на входе в тракт системы и выходе, преобразованием непрерывных сигналов в дискретные по времени, обработкой их методом спектральнокорреляционного анализа и построением фазочастотного спектра (ФЧХ). Сравнением текущего и критически допустимого значений ФЧХ определяется общее время запаздывания регулирующего сигнала. Анализ этих данных позволяет определить техническое состояние и остаточный ресурс САРС двигателя.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит датчик 1 дискретных сигналов частоты вращения вала двигателя, датчик 2 перемещения рейки топливного насоса высокого давления (ТНВД), блоки 3 и 4 нормирующих устройств, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, микроЭВМ 6 и индикатор 7.

Датчик 1 через блок 3 соединен с микроЭВМ 6, к которой также подключены последовательно соединенные

АЦП 5, блок 4 и датчик 2, а выход микроЭВМ подключен к индикатору 7.

Алгоритм обработки сигналов получают следующим образом.

Пусть и, п., n, „., n. дискретные значения частоты вращения вала двигателя, полученные от датчиЭ п)2 Э пГ и пГ 9 9

I Yl кретные значения перемещения рейки

ТНВД, полученные от датчика 2 в те же промежутки времени, что и значения перемещений рейки топливного насоса. где f. — заданная частота колебаний п и синфазный спектр

15 т

Сп h (f)=2 ((Rn h,)(П)aRh и (rh)) ппп 2СЕ2, ЪPJßP 9

0 (3)

Затем определяют модуль (Gn h <(f)), 20 который связан с синфазным и квадратурным спектрами зависимостью

25 Зная модуль, определяют аргумент

ФЧХ (On>h>(f)) и выделяют величину смещения фаз между входным в тракте системы и выходным сигналами:

Гп (1,(f)=arctic h (f)/Cn h (f)J. (5) Время запаздывания регулирующего импульса определяют иэ выражения

Ç5 с(мм (6) где К вЂ” размерный коэффициент приведения.

Измерение осуществляют следуюшим образом.

Двигателю задают переменные режимы работы с различной частотдй вращения вала. Сигналы от датчика 1 частоты вращения вала двигателя поступают в блок 3 нормирующего устройства и в запоминающее устройство микроЭВМ 6.

Сигнал от датчика 2 перемещения рейки ТНБД поступает в блок. 4 нормирую5О щего устройства, затем в АЦП 5 и в запоминающее устройство мнкроЭВМ 6.

При достаточной реализации двух взаимно связанных процессов h(I — n производят математические операции на

55 функциональных блоках микроЭВМ согласно выражениям (1) -(,6), Затем определяют текущие значения и Ь(, и находят взаимную корреляционную функцию, Ее действительную часть (Rn>hp(()) и мнимую часть

Rh n>()j определяют из выражения

Изобретение относится к технике диагностирования механизмов машин и манжет быть использовано при оценке технического состояния системы авто2 т

Rn h ((,)=Rh п (-7)=-- n, h, +

1 о

3 Г ) f )(Ã

О из которого определяют квадратурный спектр

Qn h =2 I Rn h (с,"-Rh и ((.) sin 2Л(,Ю

) (2) Gn h (f)cn С n h (f)+Q n h (f). (4)

Вычисленные точки ФЧХ в диапазоне заданных частот высвечиваются на ин 355892

Формула изобретения

В свою очередь, своевременное определение технического состояния

САРС ДВС дает возможность снизить время простоя двигателя в ремонте, уменьшить удельный расход топлива, снизить уровень токсичности отработавших газов и повысить надежность работы двигателя.

Составитель В. Горбунов

Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Редактор А. Orap

Заказ 5787/38 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, _#_(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дикаторе 7 в координатах — f, т.е в координатах время запаздывания регулирующего импульса — заданная частота колебаний. Сравнивают действительную ФЧХ с ФЧХ, построенной по точкам критических допустимых значений запаздывания САРС двигателя. По результатам анализа определяют время запаздывания регулирующего сигнала в сопряжениях тракта САРС двигателя, сравнивают с допустимым и делают заключение о техническом состоянии

САРС и ее остаточном ресурсе, Способ прост, при диагностировании не требует снятия двигателя с мобильного средства и его разборки, позволяст снизить трудоемкость диагностики ДВС и своевременно определить суммарное время запаздывания регулирующего импульса в сопряжениях тракта и -h и состояние. упругих элементов

I по совокупному обобщенному параметру — времени запаздывания регулирующего сигнала во всем диапазоне рабочих частот.

Спосоо оценки технического состо5 яния системы автомати еского регулирования скорости двигателя внутреннего сгорания, заключающийся H том, что двигателю уст"-.H;Iâëèâàþò заданный скоростной режим и определяют вели ð чину зазоров в подвижных сопряжениях по отклонению амплитудно-фазовых параметров, характеризующих работу подвижных сопряжений, причем заданный скоростной режим изменяют по гармоническому закону и устанавливают его при достижении максимального давления в системе смазки двигателя, а в качестве амплитудно-фазовых параметров используют колебания механических потерь в подвижных соединениях .системы и колебания потока масла в магистрали системы смазки двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности

25 диагностирования, получают дискретные входной и выходной сигналы сис, темы, регистрируют их в объеме достаточчой выборки, производят обработку сигналов корреляционно-спектральным

Зо методом, строят фазочастотную характеристику, определяют время запаздывания регулирующего сигнала и по времени запаздывания сигнала судят о техническом состоянии системы двигателей.