СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2020 года по МПК G01M15/00 G01M15/04 

Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания и может быть применено при доводочных испытаниях дизельных двигателей в процессе опытно-конструкторских работ.

При опытно-конструкторских работах, в частности, в ходе доводочных испытаний двигателей внутреннего сгорания часто возникает необходимость измерения ряда дополнительных параметров, кроме тех, мониторинг изменения которых осуществляет система управления двигателем, то есть измеряемых так называемыми штатными датчиками двигателя. Для обработки сигналов с дополнительных датчиков, как правило, применяют специальные приборы.

Известен способ диагностики двигателя внутреннего сгорания с помощью осциллографов - как общелабораторного применения, так и специальных, так называемых автомобильных USB-осциллографов (URL: https://om12m.com/dop/ (Дата обращения: 02.08.2019)). Любой осциллограф, по сути, представляет собой графический вольтметр. Поэтому известный способ предполагает получение в качестве результатов измерений только значений напряжения. Как правило, в виде графиков изменения напряжения на экране осциллографа. К недостаткам применения осциллографов для диагностики двигателя относится возможность получения характеристик изменения любых измеряемых параметров только в единицах напряжения.

Наиболее близким, по совокупности существенных признаков - прототипом заявляемого изобретения - является способ диагностирования двигателей с помощью мотор-тестеров (URL: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/diagnostirovanie/diagnostirovanie-elektronny-h-sistem-upravleniya/ (Дата обращения: 05.08.2019)). Способ предполагает использование измерительной системы, включающей набор датчиков, коммутирующих кабелей и комплекс аппаратно-программных средств для обработки, представления и хранения информации, главную роль в котором играет мотор-тестер. Основная часть мотор-тестера - осциллоскоп, на экране которого появляются различные осциллограммы, отражающие режим работы и техническое состояние проверяемых деталей и приборов системы зажигания. Оценка сигнала, появляющегося на экране осциллоскопа, основывается на анализе изменений (при наличии неисправностей) характера электрических процессов, протекающих в цепях низкого и высокого напряжения. Компьютер мотор-тестера обрабатывает информацию, полученную от двигателя, и представляет результаты на дисплее или в виде распечатки на принтере. С мотор-тестером может поставляться комплект лазерных компакт-дисков с технической информацией о различных моделях автомобилей, а также с инструкциями оператору о порядке подключения мотор-тестера и о последовательности проведения контрольных операций.

К недостаткам известного способа, как и всех известных способов диагностики двигателя, предполагающих использование осциллографов различного типа и мотор-тестеров, является необходимость расширения номенклатуры испытательного оборудования, что. при прочих равных условиях, представляет неудобства, связанные, в частности, с ремонтом и техническим обслуживанием.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, а именно повышение эффективности диагностики двигателя за счет исключения из процесса обработки результатов этапа пересчета зарегистрированных значений одной величины в значения и единицы размерности другой величины, а также за счет сокращения номенклатуры применяемого испытательного оборудования.

Решение поставленной технической задачи достигается путем:

1) разделения аппаратных средств обработки данных испытаний на средства первичной обработки и средства последующей обработки.

2) применения в качестве блока первичной обработки данных дополнительного электронного блока управления двигателем, полностью тождественного, по конструкции, штатному электронному блоку управления двигателем и настроенного для работы с дополнительными датчиками - имеющего соответствующее программное обеспечение;

3) применения в качестве средства последующей обработки данных портативного компьютера - ноутбука, подключаемого последовательно к дополнительному электронному блоку управления и имеющего программное обеспечение для работы с дополнительным электронным блоком управления.

Предлагаемый способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания поясняется чертежом (фиг. 1), где позициями обозначено: 1 - двигатель внутреннего сгорания, 11 -штатный электронный блок управления двигателем, 12 - дополнительный электронный блок управления. 2 - портативный компьютер. 3 - коммутирующие кабели, 4 -дополнительные датчики.

Предлагаемый способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания осуществляется следующим образом.

На полностью собранном и подготовленном к проведению испытаний двигателе внутреннего сгорания, включающем штатный электронный блок управления 11, устанавливают дополнительные датчики 4 для измерения необходимых параметров, которые подключают коммутирующими кабелями 3 к дополнительному электронному блоку управления 12. Управление двигателем внутреннего сгорания осуществляется с помощью штатного электронного блока управления 11, который получает и обрабатывает сигналы от штатных датчиков системы управления (на фиг. 1 не показаны) и от органов управления двигателем, расположенных на испытательном стенде или транспортном средстве (на фиг. 1 не показаны). Сигналы с дополнительных датчиков 4 по коммутирующим кабелям 3 направляются в дополнительный электронный блок управления 12. Поскольку дополнительный электронный блок 12 полностью тождественен, по конструкции, штатному электронному блоку управления 11, получаемые сигналы автоматически пересчитываются в нем из единиц напряжения в единицы измеряемых величин, например, давления или температуры. Переработанная таким образом информация передается далее на портативный компьютер - ноутбук, где может быть сохранена, подвергнута дальнейшей обработке или изменению формы представления с помощью известных программных продуктов.

Использование в качестве средства первичной обработки информации электронного блока, полностью тождественного штатному электронному блоку управления двигателем позволяет исключить применение приборов типа осциллографов и сократить, за счет этого, номенклатуру применяемого испытательного оборудования. Это положительно сказывается на сокращении расходов на техническое обслуживание и ремонт техники и упрощает непосредственное проведение испытаний двигателей внутреннего сгорания. Кроме того, отказ от использования осциллографов упрощает обработку экспериментальных данных, так как не требует ручного пересчета значений напряжений, выдаваемых осциллографом, в единицы размерности измеряемых параметров. Не требуется приобретение специального программного обеспечения, которое позволяет избежать ручного пересчета при использовании мотор-тестеров.

Пример выполнения способа.

Предлагаемый способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания применяли в ходе специальных - высокогорных - испытаний двигателей КАМА3-740 с топливной аппаратурой производства Алтайского завода прецизионных изделий. В ходе испытаний требовалось выполнять измерения давления топлива в контуре низкого давления двигателя. В качестве первичного аппаратного средства обработки данных был применен полностью тождественный, по конструкции, штатному электронному блоку управления двигателя блок типа «М240» с программным обеспечением для работы с дополнительными датчиками. Специальный, изготовленный для конкретных испытаний, комплект коммутирующих жгутов соединял дополнительный электронный блок управления с дополнительными датчиками низкого давления топлива, установленными в контуре низкого давления, и портативным компьютером - ноутбуком. Дополнительный электронный блок управления разместили вне кабины транспортного средства, ноутбук -в кабине транспортного средства. Подключение ноутбука выполнили через разъем внешней диагностики (OBD-разъем) дополнительного электронного блока управления. Благодаря отказу от использования осциллографов, испытания удалось провести без какого-либо переоборудования кабины: во время испытаний в кабине транспортного средства могли одновременно находиться в водитель автомобиля и двое испытателей. Результаты испытаний были представлены представителям потребителя.

В настоящее время предлагаемый способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания применяется при проведении специальных испытаний двигателей КАМАЗ с топливной аппаратурой производства Алтайского завода прецизионных изделий.

Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания предполагает использование измерительной системы, включающей набор датчиков, коммутирующих кабелей и комплекс аппаратно-программных средств для обработки, представления и хранения информации, причем комплекс аппаратно-программных средств для обработки, представления и хранения информации включает дополнительный электронный блок, полностью тождественный по конструкции штатному электронному блоку управления двигателем и имеющий программное обеспечение для работы с дополнительными датчиками, и портативный компьютер, подключаемый последовательно к дополнительному электронному блоку управления двигателем и имеющий программное обеспечение для работы с дополнительным электронным блоком управления. Портативный компьютер подключен к разъему внешней диагностики (OBD-разъем) дополнительного электронного блока управления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания, предполагающий использование измерительной системы, включающей набор датчиков, коммутирующих кабелей и комплекс аппаратно-программных средств для обработки, представления и хранения информации, отличающийся тем, что комплекс аппаратно-программных средств для обработки, представления и хранения информации включает дополнительный электронный блок, полностью тождественный по конструкции штатному электронному блоку управления двигателем и имеющий программное обеспечение для работы с дополнительными датчиками, и портативный компьютер, подключаемый последовательно к дополнительному электронному блоку управления двигателем и имеющий программное обеспечение для работы с дополнительным электронным блоком управления.

2. Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что портативный компьютер подключен к разъему внешней диагностики (OBD-разъем) дополнительного электронного блока управления.