Имитационная система контроля данных электронных систем управления транспортных средств - RU175585U1

Чертежи

Описание

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, в частности для моделирования работы двигателя и имитации различных неисправностей и аварийных ситуаций, позволяющих анализировать механизмы возникновения и методики выявления нештатных ситуаций при работе системы контроля данных.

Известна автоматизированная система диагностики стационарных дизельных двигателей, содержащая устанавливаемые на испытуемом двигателе датчик частоты вращения, датчик расхода топлива, датчик давления в цилиндре, дымомер типа «Инфракар Д-1», датчик вибрации типа ВС202, блок сопряжения датчиков (аналого-цифровой преобразователь типа Е440 на базе цифрового сигнального процессора ADSP-2185M) с персональным компьютером [1; Патент РФ №2445596, G01M 15/04].

Недостатком аналога являются невысокие информативность и точность результатов испытаний. Это обусловлено тем, что данная система не позволяет производить научно-исследовательские, доводочные и ресурсные испытания двигателей с принудительным зажиганием - бензиновых и газовых.

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является автоматизированная система стендовых испытаний двигателей внутреннего сгорания, 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 [2; №2012124927, 15.06.2012].

Недостатком данной системы является низкая информативность и точность результатов испытаний. Это обусловлено осуществлением диагностических испытаний только стационарных энергетических установок, что исключает получение полного спектра характеристик двигателей внутреннего сгорания, в первую очередь скоростных и регулировочных, которые позволяют осуществлять полную, качественную и достоверную оценку работы двигателей.

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.

Поставленная задача решается тем, что 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, согласноизменению, дополнительно снабжена моделью электронного блока управления двигателем, его интерфейсом связи с персональным компьютером и монитором, имитатором ключа зажигания, генератором-имитатором сигналов вышеназванных датчиков, коммутатором указанных сигналов и блоком задания режимов. Это позволяет повысить информативность и точность получаемой информации.

Имитационная система контроля данных электронных систем управления транспортных средств поясняется чертежами, где:

- на фиг. 1 схематично изображена заявляемая имитационная система контроля данных;

- на фиг. 2 представлен общий вид имитационной системы контроля данных электронных систем управления транспортных средств.

Имитационная система контроля данных электронных систем управления транспортных средств состоит из испытуемого двигателя 1 с установленными на нем датчиком 2 частоты вращения коленчатого вала 3, датчиком 4 массового расхода топлива, датчиком 5 давления газов в цилиндре двигателя 1, датчиком 6 положения дроссельной заслонки (на чертеже не показана), датчиком 7 детонации, датчиком 8 угловых отметок коленчатого вала 3, датчиком 9 концентрации кислорода, датчиком 10 массового расхода воздуха и газоанализатором 11 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 данных 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. 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.

Имитационная система контроля данных электронных систем управления транспортных средств работает следующим образом.

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 3, 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 3. 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 3 в виде импульсов, соответствующих углам поворота коленчатого вала 3, 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 p_i, показывающие индикаторную работу двигателя на единицу его рабочего объема. По параметрам, поступающим с датчиков 2 и 4-10, судят о работе двигателя 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 и 4-10. 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 макета (модели) двигателя. Полученные результаты с модели электронного блока управления 18 через ее интерфейс связи 19 поступают на персональный компьютер 20, где происходит анализ работы макета двигателя и его систем. Результаты анализа выводятся на монитор (на чертеже показан), где визуально наблюдают за работой макета двигателя.

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 макета двигателя с целью определения его технического состояния.

Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает повышение информативности и точности получаемой информации за счет расширения типов исследуемых двигателей и способов исследований, что позволяет осуществлять диагностические, исследовательские, доводочные и лабораторные испытания.

Источники информации

1. Патент РФ №2445596, G01M 15/04.

2. Заявка №2012124927, 15.06.2012, G01M 15/04.

Реферат

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, в частности для моделирования работы двигателя и имитации различных неисправностей и аварийных ситуаций, позволяющих анализировать механизмы возникновения и методики выявления нештатных ситуаций при работе системы контроля данных. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение 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 данных электронных систем управления транспортных средств состоит из датчика частоты вращения коленчатого вала, датчика массового расхода топлива, датчика давления газов в цилиндре двигателя, датчика положения дроссельной заслонки, датчика детонации, датчика угловых отметок коленчатого вала, датчика концентрации кислорода, датчика массового расхода воздуха и газоанализатора вредных выбросов в продуктах сгорания, установленных на испытуемом двигателе, электронного блока управления испытуемым двигателем, аналого-цифрового преобразователя, персонального компьютера с монитором. Согласно изменению, имитационная система контроля данных дополнительно снабжена моделью электронного блока управления двигателем, его интерфейсом связи с персональным компьютером и монитором, имитатором ключа зажигания, генератором-имитатором сигналов вышеназванных датчиков, коммутатором указанных сигналов и блоком задания режимов.

Формула