ИМИТАЦИОННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ДАННЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

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.
согласно
изменению
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, , 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.
i
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, 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.