Устройство для мониторинга технического состояния системы подачи воздуха бензинового двигателя автомобиля Российский патент 2024 года по МПК F02D41/22 G01M15/09 G01M3/16 

Изобретение относится к области технических средств, технологического оборудования и технологий диагностирования систем автотранспортных средств, в частности к устройствам для мониторинга технического состояния узлов и агрегатов автомобилей, и может быть использовано для определения неисправностей в системе подачи воздуха бензинового двигателя автомобиля.

Известен способ контроля герметичности изделий и устройство для его осуществления основанный на контроле герметичности изделий включает размещение изделия в испытательной камере, создание в ней вакуума, выдерживание изделия контрольное время и определение негерметичности изделия по величине изменения давления в камере сопоставлением давления в испытательной камере в конце и начале контрольного времени, а также с давлением в эталонной камере, величина которого создается равной давлению в испытательной камере при условии размещения в последней эталонного изделия с минимальным по допускам наружным объемом. Устройство для контроля герметичности изделий содержит блок управления с вакуумным насосом, запорные клапаны, форкамеру, соединенную с испытательной камерой, и автоматическое устройство контроля герметичности, причем автоматическое устройство контроля герметичности содержит два независимых канала контроля с аналоговыми усилителями, а также дополнительную форкамеру (RU 2728322, G01M 3/02, опубл. 29.07.2020).

Недостатком известного решения является ограниченная применимость, направленная на определение герметичности изделий и узлов систем при производстве, при этом применение способа и устройства при эксплуатации автотранспортного средства является невозможным по причине необходимости помещения объекта контроля в специальную камеру по определению герметичности.

Известен способ автоматизированной локализации негерметичных клапанов газораспределительного механизма (ГРМ), основанный на пневмодиагностике, аналогичной прототипу, и применении персонального компьютера (ПК) с операционной системой Windows-XP, -7, -8, -10 и предназначен для быстрой и достоверной локализации негерметичных клапанов ГРМ 4-тактного автомобильного бензинового и дизельного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) рядного, V-образного и оппозитного типов продольного и поперечного расположения в моторном отсеке автомобиля с числом цилиндров 3±12 любой конструктивной и порядковой нумерации цилиндров. Посредством данного способа определяют все контрольные цилиндры, выход дыма из которых указывает на то, какой клапан тестируемого цилиндра негерметичен - впускной или выпускной. Рутинные математические расчеты осуществляются автоматически программой «Локализатор негерметичных клапанов LVL» (Leaky Valves Localizer - англ.), которая определяет конструктивные номера контрольных цилиндров и осуществляет их визуализацию на двумерной схеме БЦ локализатора, что значительно облегчает их идентификацию на диагностируемом ДВС. Вся информация автоматически выводится на монитор ПК (RU 2789571, G01M 3/04, G01M 15/04, опубл. 24.06.2022).

Недостатком известного способа является применимость определения негерметичности в области газораспределительного механизма, в котором возможные утечки приводят к нарушению рабочих циклов двигателя автомобиля уже после прохождения воздуха по впускному тракту в камеру сгорания, при этом применение данного способа для определения негерметичностей во впускном тракте невозможно по причине узконаправленного действия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является устройство для измерения негерметичности изделий, направленное на увеличение точности определения малых утечек газа из испытуемых изделий, что обеспечивается за счет того, что в состав устройства входят пузырьковая камера, дренажная трубка, соединительные трубки, запорная арматура, испытательная камера для размещения испытуемого изделия, эталонная емкость с датчиками давления и температуры, микрофон, компаратор, электронные ключи и переключатели, импульсатор, вычислитель, сумматоры, таймеры, блоки уставок и сравнения и другие электронные элементы. При этом на первом этапе проверки негерметичности определяется масса газа в одном пузыре, а затем, на втором этапе, после подачи испытательного газа в испытуемое изделие при помощи таймеров, задатчика числа пузырей и блоков сравнения определяют массовую величину течи из испытуемого изделия. Момент появления пузырька газа определяют микрофоном, входящим в первичную часть измерительной цепи (RU 2488794, G01M 3/06, опубл. 27.07.2013).

Недостатком известного решения является необходимость разбора диагностируемых замкнутых систем и помещения отдельного узла или агрегата в известное контрольно-измерительное устройство.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении точности определения наличия неисправностей, к которым относятся повреждения, нарушения герметичностей в системе подачи воздуха бензинового двигателя автомобиля в режиме реального времени в процессе эксплуатации без необходимости остановки текущей эксплуатационной нагрузки на автомобиль и установки на участок диагностирования.

Технический результат достигается за счет изменения напряжения электрической цепи датчика давления воздуха в системе подачи воздуха бензинового двигателя, его передачи электронно-цифровым управляющим устройством в модуль беспроводной передачи данных, к которому происходит подключение электронно-цифровых устройств с установленным диагностическим программным обеспечением.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для мониторинга технического состояния системы подачи воздуха бензинового двигателя автомобиля содержит пластик-композитный корпус, включающий электронно-цифровой управляющий модуль, соединенный с датчиком давления воздуха посредством терминала ввода/вывода, линий питания датчика, линий считывания информации, терминалом вывода и разъема датчика, и модуль беспроводной передачи данных, соединенный с электронно-цифровым управляющим модулем посредством терминала ввода линий проводной связи и линий передачи информации. При этом на пластик-композитном корпусе закреплены кнопка включения/выключения модуля, подающая напряжение посредством линии ввода постоянного сигнала анод и управляемого вывода анод, терминал подключения питания от аккумуляторной батареи с номинальным напряжением от 12 до 24 Вольт, подающий напряжение в электронно-цифровой управляющий модуль посредством линий проводного соединения питания анод и катод, терминал вывода, соединенный линиями питания датчика и линиями считывания информации с датчиком давления воздуха.

На чертеже представлено устройство для мониторинга технического состояния системы подачи воздуха бензинового двигателя автомобиля.

Устройство для мониторинга технического состояния системы подачи воздуха бензинового двигателя автомобиля (чертеж) включает пластик-композитный корпус 1, в котором размещаются электронно-цифровой управляющий модуль 2 и модуль беспроводной передачи данных 3. На электронно-цифровом управляющем модуле 2 расположен терминал ввода/вывода линий проводного соединения 4, включающий линии питания датчика 5 и линии считывания информации 6. На модуле беспроводной передачи данных 3 закреплен терминал ввода линий проводной связи 7, который принимает информацию от электронно-цифрового управляющего модуля 2 по линиям передачи информации 8. На пластик-композитном корпусе 1 закреплены кнопка включения/выключения устройства 9, к которой подведены линии ввода постоянного сигнала анод 10 и управляемого вывода анод 11, идущие от терминала ввода/вывода линий проводного соединения 4, терминал подключения питания от аккумуляторной батареи с номинальным напряжением от 12 до 24 Вольт 12, соединенный с электронно-цифровым управляющим модулем 2 посредством линий проводного соединения питания анод 13 и катод 14. Электронно-цифровой управляющий модуль 2 соединен посредством терминала ввода/вывода линий проводного соединения 4, проводных линии питания датчика 5 и проводных линии считывания информации 6, терминала вывода 15, разъема датчика 16 с датчиком давления воздуха 17.

Устройство для мониторинга технического состояния системы подачи воздуха бензинового двигателя автомобиля применяется для мониторинга и определения наличия неисправностей в системе подачи воздуха в бензиновый двигатель автотранспортных средств в режиме реального времени в процессе непрерывной эксплуатации, в частности может применяться для локализации неисправностей в топливно-воздушной системе, при условии неисправности в системе подачи воздуха, посредством исключения иных систем из списка диагностируемых при дальнейшем ремонте или техническом обслуживании автомобиля.

Устройство для мониторинга технического состояния системы подачи воздуха бензинового двигателя автомобиля работает следующим образом. При подключении модуля мониторинга технического состояния системы подачи воздуха бензинового двигателя автомобиля через терминал подключения питания от аккумуляторной батареи с номинальным напряжением от 12 до 24 Вольт 12 к аккумуляторной батарее с напряжением электрического тока от 12 до 24 Вольт (на чертеже не указана) и включении устройства посредством кнопки включения/выключения модуля 9, напряжение подается в электронно-цифровой управляющий модуль 2 через линии проводного соединения питания анод 13, а далее через линии питания датчика 5 поступает в датчик давления воздуха 17. Датчик давления воздуха 17 считывает показания с активного элемента цепи (на чертеже не указан), расположенного в корпусе датчика давления воздуха 17. Активный элемент цепи при воздействии на него давления воздуха меняет выводной сигнал напряжения электрического тока, и при наличии неисправностей в системе подачи воздуха (на чертеже не указана), к которым относятся разгерметизация или повышенное давление, передает информацию посредством изменения выходного напряжения электрического тока от 0,5 до 5 Вольт на линии считывания информации 6. Информация, полученная электронно-цифровым управляющим модулем 2, записывается и обрабатывается, а затем дублируется на модуль беспроводной передачи данных 3, к которому посредством технологии беспроводной связи выполняется подключение средств отображения, в качестве которых могут быть использованы телефон или компьютер (на чертеже не указаны). Считывание информации средствами отображения осуществляется посредством любого программного диагностического обеспечения в режиме реального времени. По информации, представленной на средстве отображения, определяется наличие неисправностей в системе подачи воздуха в бензиновый двигатель автотранспортных средств в режиме реального времени в процессе непрерывной эксплуатации.

По сравнению с известным решением заявленное изобретение позволяет повысить точность определения наличия неисправностей, к которым относятся повреждения, нарушения герметичностей в системе подачи воздуха бензинового двигателя автомобиля в режиме реального времени в процессе эксплуатации без необходимости остановки текущей эксплуатационной нагрузки на автомобиль и установки на участок диагностирования. Данный модуль прост в применении, не требует разбора диагностируемых систем при мониторинге.

Изобретение может быть использовано в устройствах для мониторинга технического состояния узлов и агрегатов автомобилей. Устройство для мониторинга технического состояния системы подачи воздуха бензинового двигателя автомобиля содержит пластиковый композитный корпус (1), в котором размещены электронно-цифровой управляющий модуль (2) и модуль (3) беспроводной передачи данных. Электронно-цифровой управляющий модуль (2) соединен с датчиком (17) давления воздуха посредством терминала (4) ввода/вывода, линий (5) питания датчика, линий (6) считывания информации, терминала (15) вывода и разъема (16) датчика (17). Модуль (3) беспроводной передачи данных соединен с электронно-цифровым управляющим модулем (2) посредством терминала (7) ввода линий проводной связи и линий (8) передачи информации. На пластиковом композитном корпусе (1) закреплены кнопка (9) включения/выключения устройства, терминал (12) подключения питания от аккумуляторной батареи с номинальным напряжением от 12 до 24 вольт и терминал (15) вывода. Кнопка (9) включения/выключения устройства выполнена с возможностью подачи напряжения посредством линии (10) ввода постоянного сигнала анод и линии (11) управляемого вывода анод. Терминал (12) подключения питания от аккумуляторной батареи выполнен с возможностью подачи напряжения в электронно-цифровой управляющий модуль (2) посредством линии (13) проводного соединения питания анод и линии (14) проводного соединения питания катод. Терминал (15) вывода соединен линиями (5) питания датчика и линиями (6) считывания информации с датчиком (17) давления воздуха. Модуль (3) беспроводной передачи данных подключен к средству отображения информации. Технический результат заключается в повышении точности определения наличия неисправностей, к которым относятся повреждения, нарушения герметичностей в системе подачи воздуха бензинового двигателя автомобиля в режиме реального времени. 1 ил.

Устройство для мониторинга технического состояния системы подачи воздуха бензинового двигателя автомобиля, содержащее пластиковый композитный корпус, в котором размещены электронно-цифровой управляющий модуль и модуль беспроводной передачи данных, электронно-цифровой управляющий модуль соединен с датчиком давления воздуха посредством терминала ввода/вывода, линий питания датчика, линий считывания информации, терминала вывода и разъема датчика, модуль беспроводной передачи данных соединен с электронно-цифровым управляющим модулем посредством терминала ввода линий проводной связи и линий передачи информации, при этом на пластиковом композитном корпусе закреплены кнопка включения/выключения устройства, терминал подключения питания от аккумуляторной батареи с номинальным напряжением от 12 до 24 вольт и терминал вывода, кнопка включения/выключения устройства выполнена с возможностью подачи напряжения посредством линии ввода постоянного сигнала анод и линии управляемого вывода анод, терминал подключения питания от аккумуляторной батареи выполнен с возможностью подачи напряжения в электронно-цифровой управляющий модуль посредством линии проводного соединения питания анод и линии проводного соединения питания катод, терминал вывода соединен линиями питания датчика и линиями считывания информации с датчиком давления воздуха, а модуль беспроводной передачи данных подключен к средству отображения информации.