Устройство для моделирования двигателя внутреннего сгорания

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

{it)997054 (61) Дополнительное к авт. свид-вуе 942066

РЦМ.К.

G 06 G 7/62. (22) Заявлено 23.0530 (21 )2928574/18-24 с присоединением заявки 8оГосударственный комитет

СССРио делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150.283. Бюллетень йо 6 (53) УДК 681. 333 (088.8) Дата опубликования описания 150233 (72).Автор изобретения

А.A. Вельке (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для обучения водителей в тренажере транспортных средств.

По основному авт. сн.. 9 942066 известно устройство для моделиронайия двигателя внутреннего сгорания, содержащее интегратор, блоки воспроизведения нелинейностей, сумматор, источник питания, блок сравнения и выпрямительный элемент, усилитель и датчик температуры масла, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу источника питания, выход сумматора соедийен-с:первым входом блока сравнения, выход которого через выпрямительный элемент подключен к первому входу интегратора, выход которого непосредственно соединен .со вторым входом блока сравнения, с первым входом первого блока воспро изведения нелинейности и через цепочку из последовательно соединенных усилителей и второго блока воспроизведения нелинейности подключен к второму. входу перного блока воспроизведения нелинейности, выход которого соединен с вторым входом интегратора (1 ).

Однако это устройство не позволяет имитировать расход топлива в за- висимости от режима работы двигателя и глушение двигателя при отсутствии топлива.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет имитации расхода топлива -при работе двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в,устройство введены датчик запаса топлива, второй выпрямительный элемент и последовательно соединенные блок умножения, второй интегратор, второй сумматор, компаратор и третий выпрямительный элемент, катод которого подключен к катоду первого выпрямительного элемента, первый и второй входы блока умножения соединены с выходом второго блока воспроизведения нелинейности и выходом первого интегратора соответственно, выход датчика запаса.топлива соединен с другим нходом второго сумматора, анод второго выпрямительного элемента подключен к выходу второго интегратора, а катод соединен с входом второго интегратора.

На чертеже изображена схема уст- .

ЗО ройства.997054

Устройство содержит датчик температуры масла 1, первый сумматор 2, блок 3 сравнения, первый интегратор

4, 1блоки 5 и б воспроизведения нелинейности, блоК 7 умножения, второй интегратор 8, второй сумматор 9, датчик 10 запаса топлива, компаратор 11, выпрямительные элементы 12,13 и 14.

Устройство работает следующим образом.

Основное управление, на котором основана работа устройства, имеет 3 ид д1 = ММгМ- Мс, где .3- момент инерции, приведенный к валу двигателя;

® — угловая скорость вращения вала;

И(а),g)-êðóòÿùèé момент, действующий на вал двигателя, зависящий от угловой скорости вала двигателя и количества топлива.

Укаэанное уравнение решается с помощью первого интегратора.

Зависимость формируется первым интегратором, на один вход которого с интегратора 4 поступает напряжение, пропорциональное оборотам вала двигателя, а на другой — напряжение, зази- $Q сящее от циклического расхода топлива, которое формируется вторым блоком 5 воспроизведения нелинейности.

Моделирование пусковых характеристик двигателя основано на том, что при 35 оборотах зала двигателя ниже минимально устойчивых резко повышается момент сопротивления, что осуществляется с помощью блока 3 сравнения, на один вход которого с первого сумматора по- 40 ступает напряжение, пропорциональное минимально устойчивым оборотам вала двигателя, зависящее от напряжения, пропорционального температуре масла двигателя. На другой вход блока 3 сравнения с первого интегратора поступает напряжение, пропорциональное оборотам вала двигателя. Если это напряжение больше напряжения, соответствующего минимально устойчивым оборотам, то на выходе блока 3 сравнения имеется напряжение такой полярности, при котором блок сравнения не влияет на работу интегратора. Если напряжение с выхода первого интегратора становит-; ся меньше напряжения с выхода первого 55 сумматора, то напряжение на выходе блока 3 сравнения меняет знак и через выпрямительный элемент 12 поступает на вход первого интегратора, имитируя резкое возрастание момента сопротин- gg ления.

Зависимость напряжения, пропорцио" нального минимально устойчивым оборотам двигателя, обеспечивается с помощью первого сумматора и датчика тем-65 пературы масла, таким образом, при уменьшении напряжения, пропорционального температуре масла, напряжение, определяющее минимально устойчивые обороты двигателя, повышается.

Имитация расхода топлива в устройстве осуществляется следующим образом.

Напряжение, пропорциональное положению рейки топливного насоса, снимается с выхода второго блока 5 воспроизведения нелинейности. Расход топлива эа единицу времени пропорционален циклическому расходу топлива умум ноженному на число оборотов коленча1 того вала двигателя в единицу времени. Поэтому напряжение, пропорциональное оборотам коленчатого вала, снимаемое с выхода первого интегратора 4 с помощью блока 7 умножения умножается на напряжение с выхода второго блока 5 воспроизведения нелинейности.

В результате на выходе блока 7 умножения формируется напряжение, пропорциональное расходу топлива н единицу времени. Для определения величины расхода топлива в любой промежуток времени зто напряжение интегрируется с помощью интегратора 8. Выпрямительный элемент 14 в обратной связи интегратора 8 предотвращает воэможность изменения знака напряжения,пропорционального расходу топлива на выходе интегратора.

Напряжение с выхода интегратора 8 в сумматоре 9 вычитается из напряжения, пропорционального запасу топлива, которое выставляется датчиком 10 запаса топлива. Этот датчик может, например, прецставлять собой обычный потенциометр.Таким образом, на выходе сумматора 9 имеется напряжение, пропорциональное остатку топлива з системе питания двигателя.

Если это напряжение становится равным нулю, то на выходе компаратора

11 появляется напряжение той полярности, которое пропускает выпрямительный элемент 13, поступающее на вход перного интегратора 4. Полярность напряжения соответствует моменту сопротивления вращению вала двигателя. Сигнал с выхода компаратора

11 устанавливает первый интегратор 4 в исходное положение, что соответствует прекращению работы двигателя в случае окончания запаса топлива.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет моделировать расход топлива на функцию от частоты вращения коленчатого вала двигателя и положения топливной рейки, т ° е. от нагрузки на двигатель, а также позволяет формировать запас топлива в топливной системе и имитировать глушение при полном расходе топлива.

Формула изобретения

Устройство для моделирования двигателя внутреннего сгорания по .

997054

Составитель В.Фукалов

Редактор N.Ïåòðoíà Техред Т.Фанта Корректор Е. Рошко

Заказ 978/68 . Тираж 704 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 авт.св. Р 942066, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет имитации расхода топлива при работе двигателя, в него введен датчик запаса топлива, второй выпрямительный элемент и последовательно соединенные блок умножения, второй интегратор, второй сумматор, компаратор и третий выпрями-. тельный элемент, катод которого подключен к катоду первого выпрямительного элемента, первый .и второй входы блока умножения соединены с выходом второго блока воспроизведения нелинейности и выходом первого интегратора соответственно, выход датчика запаса топлива соединен с другим входом второго сумматора, анод второго

5 выпрямительного элемента подключен к выходу второго интегратора, а катод соединен с входом второго. интегратора.

Источники информации, щ принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельствр СССР

М 942066, кл. G 06 G 7/62, 1979 (прототип).