Стенд для испытаний и калибровки датчиков массового расхода воздуха автомобилей



Владельцы патента RU 2705324:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Университет "Дубна" (Государственный университет "Дубна") (RU)

Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано при испытаниях и калибровке датчиков массового расхода воздуха автомобилей, оборудованных микропроцессорной системой управления двигателем внутреннего сгорания. Стенд для испытаний и калибровки датчиков массового расхода воздуха автомобилей содержит станину, вентилятор, блок задания температуры, эталонный и проверяемый ДМРВ, гофрированные патрубки, блок измерений, цифро-аналоговые преобразователи, персональный компьютер. Эталонный и проверяемый датчики устанавливаются на стенде и подключаются к измерительному блоку, после чего производится автоматическая регистрация сигналов с эталонного и проверяемого датчиков, вычисление их разности и программная корректировка показаний проверяемого датчика, при этом величина массового расхода воздуха через эталонный и проверяемый датчики автоматически изменяется в заданном диапазоне, а температура воздушного потока обеспечивается блоком задания температуры. Технический результат: сокращение продолжительности калибровки и обеспечение возможности ее проведения при различных температурах воздушного потока. 1 ил.

 

Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано при испытаниях и калибровке датчиков массового расхода воздуха (ДМРВ) автомобилей, оборудованных микропроцессорной системой управления двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

Известен способ испытаний мотор-тестером МТ-4 с приставкой KRP-4М (Программа диагностическая мотор-тестер МТ-4. Приставка KRP-4M. Руководство пользователя. Самара: НПП «Новые технологические системы», 2002), при реализации которого к разъему диагностики автомобиля подсоединяют диагностический разъем и программно по кодам неисправностей, а также по изменениям сигналов с датчика, определяют его техническое состояние.

Недостатками способа являются дороговизна стенда, сложность локализации отдельных неисправностей.

Известен способ испытаний прибором DST-2 (Автомобили ГАЗ с двигателем ЗМ3-4062.10 Руководство по техническому обслуживанию системы управления двигателем МИКАС 5.4 М. «Легион Автодата», 1999), заключающийся в том, что на автомобиле к ДМРВ подсоединяют разъем прибора DST-2. Заводят двигатель, создают диагностические режимы и по изменению параметров напряжения судят о массовом расходе воздуха, на основании чего оценивают техническое состояние ДМРВ.

Недостатками данного способа являются дороговизна прибора, невозможность локализации отдельных неисправностей, ограниченность проверки ДМРВ на разных режимах.

Известен стенд для испытаний ДМРВ (Технические условия ДМРВ: ТУ 37.473.017-99), который содержит вентилятор с электродвигателем, соединенным посредством переходного и гофрированного патрубков с дроссельным узлом; эталонный и испытуемый датчики; измерительное устройство и блок питания. Измерения выходного напряжения испытуемого датчика ДМРВ проводят вольтметром, а также устанавливают расходомер воздуха для измерения количества проходящего воздуха.

Стенд имеет ряд недостатков: точность проверки значительно зависит от температуры окружающей среды, а заданную температуру не всегда возможно обеспечить; наличие расходомера воздуха приводит к удорожанию стенда; в целом при использовании данного стенда оценка технического состояния ДМРВ требует больших затрат времени.

Известен способ диагностирования датчиков массового расхода воздуха на автомобиле и устройство для его осуществления (Патент РФ на изобретение №2476848, МПК: G01M 15/04, дата приоритета 18.11.2011 г., опубликовано 27.02.2013 г.). Способ диагностирования ДМРВ автомобилей заключается в контроле технического состояния датчиков массового расхода воздуха при одновременной установке эталонного и диагностируемого датчика, подаче потока воздуха через датчики последовательно, изменении скорости потока при помощи дроссельной заслонки, получении разности сигналов эталонного и диагностируемого датчиков. Диагностирование осуществляется без снятия датчика массового расхода воздуха с автомобиля. Эталонный датчик массового расхода воздуха устанавливают вместо воздушного фильтра. Датчики подключают по мостовой схеме к измерительному устройству. Измерительное устройство устанавливают в салоне автомобиля. За показаниями вольтметра измерительного устройства следят на холостом ходу и при движении, обеспечивая номинальные обороты коленчатого вала и обороты, соответствующие режиму максимальной мощности, на промежуточных диапазонах скорости и нагрузки. Относительную оценку напряжений с эталонного и диагностируемого датчиков осуществляют по показаниям вольтметра, плавно обеспечивая увеличение подачи воздуха открытием дроссельной заслонки. Техническое состояние диагностируемого датчика определяют по разности сигналов эталонного и диагностируемого датчиков.

Известен способ диагностирования датчиков массового расхода воздуха автомобилей и устройство для его осуществления (Патент РФ на изобретение №2474792, МПК: G01F 25/00, G01M 99/00, F02M 65/00, дата приоритета 07.07.2011 г., опубликовано 10.02.2013 г.). Стенд для испытаний датчиков содержит станину с закрепленным на ней вентилятором с электродвигателем. Вентилятор посредством переходного и гофрированного патрубков соединен с дроссельным узлом. На стойке, прикрепленной к станине, установлено измерительное устройство, содержащее балансировочные сопротивления для регулировки чувствительности, переключатель. Измерительное устройство при помощи электрических разъемов соединено с эталонным и испытуемым датчиками. На дроссельном узле имеется измерительная шкала. Диагностирование осуществляют следующим образом: эталонный и проверяемый датчики устанавливают на стенде, подключая проверяемый датчик по мостовой схеме. Подают поток воздуха вентилятором через оба датчика, изменяя скорость потока при помощи дроссельной заслонки. Осуществляют относительную оценку напряжений с эталонного и проверяемого датчиков, обеспечивая плавное открытие дроссельной заслонки. Получают разность сигналов эталонного и проверяемого датчиков без предварительных вычислений. По полученной разности определяют техническое состояние проверяемого датчика.

Недостатком указанных выше технических решений является отсутствие автоматизации процесса диагностирования, что приводит к значительным затратам времени на его проведение.

Целью полезной модели является сокращение продолжительности испытаний и калибровки датчиков массового расхода воздуха автомобилей, а также расширение функциональных возможностей стенда.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемом стенде для испытаний и калибровки датчиков массового расхода воздуха автомобилей, при одновременной установке эталонного и проверяемого датчиков, подаче потока воздуха вентилятором через датчики последовательно, подключении датчиков к блоку измерения, обеспечивают автоматическое изменение скорости, потока и температуры воздуха и производят регистрацию сигналов эталонного и проверяемого датчиков, по разности которых программно корректируют показания проверяемого датчика.

Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым стендом, заключается в том, что подключение проверяемого и эталонного датчиков к блоку измерения позволяет проводить автоматическую регистрацию сигналов с эталонного и проверяемого датчиков, вычисление их разности и программную корректировку показаний проверяемого датчика. При этом величина массового расхода воздуха через эталонный и проверяемый датчики автоматически изменяется в заданном диапазоне, а температура воздушного потока обеспечивается блоком задания температуры, что ускоряет процесс калибровки и дает возможность проводить ее при различных температурах. Так как в стенде осуществляется контроль непосредственно выходных сигналов от эталонного и проверяемого датчиков, не требуется никаких предварительных вычислений.

По имеющимся у авторов сведениям, совокупность признаков в заявляемом стенде для испытаний и калибровки датчиков массового расхода воздуха, позволяющая расширить функциональные возможности в плане регулировки температуры и снизить затраты времени на подготовку и проведение процесса калибровки, не известна из уровня техники, что доказывает соответствие технического решения критерию «новизна».

Для осуществления заявляемой полезной модели был разработан стенд для испытаний и калибровки датчиков массового расхода воздуха, содержащий: станину, вентилятор, блок задания температуры, эталонный и проверяемый ДМРВ, гофрированные патрубки, блок измерений, цифро-аналоговые преобразователи, персональный компьютер.

На фиг. 1 представлен стенд для испытаний и калибровки датчиков массового расхода воздуха автомобилей.

Основанием стенда для испытаний и калибровки датчиков массового расхода воздуха является металлическая станина 1. На станине 1 закреплен вентилятор 2, который посредством патрубка 3 соединен с блоком задания температуры 4. С помощью гофрированных патрубков 5, закрепляемых хомутами 6, к блоку задания температуры присоединяется эталонный ДМРВ 7, а к эталонному ДМРВ - проверяемый ДМРВ 8. Эталонный ДМРВ и проверяемый ДМРВ закрепляются на станине посредством стоек 9. Выходные разъемы эталонного ДМРВ 7 и проверяемого ДМРВ 8 присоединяются ко входу блока измерения 10, который в свою очередь подключается к персональному компьютеру 11. Управление вентилятором и блоком задания температуры производится через цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) 12 и 13, выходы которых присоединяются к вентилятору и блоку задания температуры, а входы - к компьютеру. Управляющее программное обеспечение (ПО), установленное на персональном компьютере 11, содержит таблицу значений массового расхода и температур воздуха, которые должны быть поочередно установлены во время испытаний.

Стенд работает следующим образом.

Проверяемый ДМРВ 8 устанавливают на стойку 9, присоединяют гофрированный патрубок 5 и крепят его хомутом 6. Подключают кабели, соединяющие проверяемый ДМРВ с блоком измерения и персональным компьютером.

На персональном компьютере 11 запускают управляющее программное обеспечение. По команде ПО, передаваемой через ЦАП 12, вентилятор 2 устанавливает низшее значение скорости вращения. По команде ПО, передаваемой через ЦАП 13, блок задания температуры 4 устанавливает первое значение температуры воздушного потока. После затухания переходных процессов, когда скорость и температуры воздушного потока достигли установившихся значений, блок измерений 10 фиксирует значения выходных сигналов с эталонного и проверяемого ДМРВ и передает их для записи в персональный компьютер 11. Далее вентилятор 2 поочередно устанавливает следующие значения скорости вращения до наибольшей включительно, при той же температуре, и производится поочередная запись новых значений выходных сигналов с эталонного и проверяемого ДМРВ. После этого скорость вращения вентилятора возвращается к низшему значению, блок задания температуры 4 по команде ПО устанавливает следующее значение температуры воздуха, и описанный выше процесс повторяется, пока не будут получены выходные сигналы эталонного и проверяемого ДМРВ при всех значениях массового расхода воздуха и температуры, зафиксированных в таблице управляющего ПО.

Далее для каждого значения массового расхода и температуры воздуха программное обеспечение вычисляет разность сигналов с эталонного и проверяемого датчиков, в результате чего получается таблично заданная корректировочная функция. Эта функция записывается в память микроконтроллера проверяемого ДМРВ 8.

Таким образом, использование данного стенда для испытаний и калибровки датчиков массового расхода воздуха автомобилей позволяет осуществить автоматическую регистрацию сигналов с эталонного и проверяемого датчиков, вычисление их разности и программную корректировку показаний проверяемого датчика, что значительно сокращает затраты времени на проведение испытаний и калибровки.

Стенд для испытаний и калибровки датчиков массового расхода воздуха автомобилей, содержащий станину, вентилятор, эталонный и проверяемый ДМРВ, гофрированные патрубки, блок измерений, отличающийся тем, что стенд дополнительно содержит блок задания температуры, цифро-аналоговые преобразователи, персональный компьютер, чем обеспечивают автоматическое изменение скорости потока и температуры воздуха и производят регистрацию сигналов эталонного и проверяемого датчиков, по разности которых программно корректируют показания проверяемого датчика.



 

Похожие патенты:

Область использования изобретения - исследования физических свойств снежного покрова. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют закладку снежного шурфа прямоугольного сечения, затем с помощью жесткой прямоугольной темной пластины-экрана, высотой выше исследуемого снежного покрова, на расстоянии не более 5 см от края фронтальной стенки шурфа, вертикально отделяют снежный блок in situ.

Группа изобретений относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытаний изделий на воздействие линейных ускорений. Установка центробежная содержит фундаментную опору, вертикальный двухопорный вал с верхней и нижней опорами, привод вала, установленный на раме, шарнирно закрепленную на вертикальном валу с возможностью изменения местоположения ее оси качания несущую балку, представляющую собой коробчатый корпус с жестко закрепленными на его противоположных сторонах цапфами с надетыми на них подшипниками.

Изобретение относится к области статической или динамической балансировки машин и конструкции, в частности, может быть использовано для определения моментов инерции и положения центра масс объектов.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для определения инерционных характеристик изделий. Устройство содержит основание, установленный на нем корпус, размещенную на нем платформу, связывающее корпус и платформу упругое средство и узел поворота платформы.

Изобретение может быть использовано в системах управления для двигателей внутреннего сгорания. Предлагаются способы для обнаружения дисбаланса топливно-воздушной смеси, характерного для некоторого цилиндра двигателя.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области балансировки тел вращения в динамическом режиме, и может быть использовано для вертикальной одноплоскостной динамической балансировки длинномерных роторов, а именно летательных аппаратов конической формы.

Настоящее изобретение относится к устройству для определения неисправности и способу определения неисправности. Устройство для определения неисправности согласно одному аспекту настоящего изобретения представляет собой устройство для определения неисправности, которое выполнено с возможностью определения неисправности устройства подачи текучей среды под давлением, используемого в насосе, причем устройство для определения неисправности содержит блок считывания реакции на механическое напряжение, выполненный с возможностью считывания реакции на механическое напряжение, указывающей на временное изменение механического напряжения, приложенного к устройству подачи текучей среды под давлением, блок вычисления степени накопленных усталостных повреждений, выполненный с возможностью вычисления степени накопленных усталостных повреждений устройства подачи текучей среды под давлением на основании реакции на механическое напряжение, блок вычисления скорости уменьшения срока службы, выполненный с возможностью вычисления скорости уменьшения срока службы, которая представляет собой скорость изменения степени накопленных усталостных повреждений во времени, и блок определения, выполненный с возможностью определения неисправности устройства подачи текучей среды под давлением на основании степени накопленных усталостных повреждений и скорости уменьшения срока службы, причем устройство подачи текучей среды под давлением выполнено с возможностью его использования только в течение заданного времени использования при эксплуатации насоса.

Изобретение относится к экспериментальной гидромеханике и может быть использовано для определения компонентов тензоров присоединенных моментов инерции тел в виде корпусов моделей судов, плавучих средств и сооружений.

Группа изобретений относится к беспроводным средствам мониторинга. Технический результат – уменьшение потребления мощности.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано для испытания фильтров скважинных насосных установок, эксплуатирующихся в условиях, осложненных высоким содержанием абразивных частиц в пластовой продукции.

Стенд для измерения стартовых параметров активно-реактивного выстрела или реактивного патрона содержит двигатель с платформой, закрепленный на станине с возможностью осевого перемещения и поджатый к силоизмерителю, и датчик давления, установленный в переднем дне двигателя.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, к авиационным двигателям типа газотурбинных, а именно к способам испытаний при их создании, экспериментальной доводке характеристик опытного и промышленного экземпляров и эксплуатации.

Изобретение относится к криогенной технике и предназначено для испытаний энергетических устройств на подогретой до линии насыщения жидкой фазе криогенного продукта.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к обнаружению твердых частиц в выпускной системе двигателей. Система обнаружения твердых частиц в выпускном канале содержит трубу (202) с множеством впускных газовых отверстий (236) на расположенной выше по потоку поверхности (204), имеющую подковообразную форму с закругленным углублением (246) на расположенной ниже по потоку поверхности (206) и множество выходных газовых отверстий (240), расположенных вдоль закругленного углубления (246).

Изобретение относится к способу контроля и прогнозирования работы газотурбинной установки с использованием матрицы дефектов. Настоящее изобретение может найти применение при создании, эксплуатации, управлении и мониторинге систем различного назначения, включая сложные технические системы, в которых интегрированы газотурбинные установки, используемые в энергетике, машиностроении, коммунальном хозяйстве и других отраслях.

Изобретение относится к области технического обслуживания и дистанционного диагностирования технического состояния систем двигателей внутреннего сгорания транспортных и технологических машин.

Изобретение относится к способу оценки остаточного ресурса основных узлов газотурбинной установки. Настоящее изобретение может найти применение при создании, эксплуатации, управлении и мониторинге систем различного назначения, включая сложные технические системы, в которых интегрированы газотурбинные установки, используемые в энергетике, машиностроении, коммунальном хозяйстве и других отраслях.

Группа изобретений относится к стендам для восстановления двигателей внутреннего сгорания - ДВС. Технический результат - уменьшение потребляемой мощности блока высокого напряжения.

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения, в частности к способу определения предельно допустимых значений вибросигналов корпуса газотурбинного двигателя с диском с трещиной, служащих для оценки возможности продолжения работы находящегося в эксплуатации двигателя с учетом развития трещины в его диске.

Область применения - диагностика в эксплуатационных условиях двигателей внутреннего сгорания. Предлагаемый способ предусматривает следующий порядок действий: подают импульсы высокого напряжения на свечу зажигания и измерение напряжений пробоя искрового промежутка свечи зажигания проводят в двух функциональных состояниях двигателя: без вращения коленчатого вала и в состоянии выбега без подачи топлива в заданном интервале частоты вращения коленчатого вала в моменты достижения поршнем ВМТ на такте сжатия при полном открытии дроссельной заслонки, далее вычисляют произведение отношения измеренных напряжений пробоя, полученных в разных состояниях двигателя на величину атмосферного давления, полученные значения сопоставляют с нормативными и делают заключение о техническом состоянии цилиндропоршневой группы.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в составе испытательных расходомерных установок при испытании и поверке расходомеров-счетчиков газа, а также в технологических процессах.

Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано при испытаниях и калибровке датчиков массового расхода воздуха автомобилей, оборудованных микропроцессорной системой управления двигателем внутреннего сгорания. Стенд для испытаний и калибровки датчиков массового расхода воздуха автомобилей содержит станину, вентилятор, блок задания температуры, эталонный и проверяемый ДМРВ, гофрированные патрубки, блок измерений, цифро-аналоговые преобразователи, персональный компьютер. Эталонный и проверяемый датчики устанавливаются на стенде и подключаются к измерительному блоку, после чего производится автоматическая регистрация сигналов с эталонного и проверяемого датчиков, вычисление их разности и программная корректировка показаний проверяемого датчика, при этом величина массового расхода воздуха через эталонный и проверяемый датчики автоматически изменяется в заданном диапазоне, а температура воздушного потока обеспечивается блоком задания температуры. Технический результат: сокращение продолжительности калибровки и обеспечение возможности ее проведения при различных температурах воздушного потока. 1 ил.

Наверх