Устройство для определения угла поворота вала двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к средствам для испытания и диагностики двигат лей внутреннего сгорания. По основному авт. св. №898277 известно устройство для определения угла поворота вала двигателя внутре него сгорания, содержгицее датчики фиксированной точки, угла поворота вала и исследуемых сигналов, формир ватели-усилители, счетчик импульсов схемы совпадения, формирователи управлякмцих импульсов и катодный осцил лограф, причем датчик фиксированной точки через Формирователь-усилитель связан с входом установки в нуль счетчика импульсов, со счетным входом которого через формировательусилитель соединен датчик угла поворота вала, а схемы совпадения связаны с формирователями yпpaвляюlциx импульсов . В устройство дoпoл итeльнo введены коммутаторы переключатвли и смеситель сигналов, причем коммутаторы включены-между счетчиком импуль сов и схемами совпадения,-смеситель подключен к осциллографу и соединен с выходами формирователей-усилителей и формирователей управляющих импульсов , а к входу синхронизации осциллографа подсоединен выход одного из формирователей управляющих сигналов 1 . . Однако известное устройство имеет недостаточную точность в связи с зависимостью ее от количества угловых меток на источнике сигналов угла поворота вала, Целью изобретения является повышение точности. . Указанная цель: достигается тем, что в устройство дополнительно включены фазовый синхронизатор, преобразователь импульсов заполнения и преобразователь частота - напряжение импульсов, заполнения, а в связь между усилителем-формирователем углов поворота ва/ia и счетчиком импульсов последовательно включены преобразователь импульсов углов поворота вала, преобразователь частота - напряжение сигналов углов поворота, схема сравнения и генератор импульсов, причем фазовый синхронизатор включен между выходами преобразователей импульсов и входом генератора импульсов,; выходы которого связаны так же со смесителем сигналов и преобразователем импульсов заполнения, выход которого через преобразователь частота - напряжениеимпульсов запол нения соединен со схемой сравнения. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема .сигналов. Устройство содержит датчик -1 фиксированной точки, например верхней мертвой точки (ВМТ) поршня, усилитель-Формирователь 2, счетчик 3 импульсов, датчик 4 угла поворота вала (с преобразователем угла поворота aaJia -в пропорциональное углу число ,импульсов), усилитель-формирователь 5 сигналов датчика 4 угла поворота , вала, смеситель § сигналов, коммутаторы-прреключатели 7 и 8, схемы совпадения 9 и 10, формирователи 11 и 12 управляющих импульсов, катодный осциллограф 13, датчик 14 исследуемых сигналов, преобразователь .15 импульсов датчика 4 угла поворота вала, преобразователь 16 импульсов заполнения, генератор 17, фазовый синхронизатор 18, преобразователь 19 частота - напряжение импульсов датчика 4 угла поворота вала, преобразователь 20-частота - напряжение импульсов заполнения и схему 21 сравнения напряжений преобразователя 19 частота - напряжениедатчика 4 угла поворота вала и преобразователя 20 частота - напряжение генератора 17 тпчпульсов заполнения. Датчик -1 фиксированной точки подсоединен-к формирователю 2,.при помощи которого формируется стандартный импульс, подаваемый на вход счетчика 3 импульсов, устанавливающий его та нулевое положение. Датчик 4 угла поворота вала (с преобразователем yfna в пропорциональное углу чис ло импульсов) подсоединен к усилителю-формирователю 5, при помощи- которого формируются импульсы, подаваемые на один из входов, смесителя б и на вход преобразователя .15 импульсов датчика 4 угла поворота вгитта. Выходы счетчика 3 через коммутаторы-переключатели 7 и 8 связаны со схемами совпадения 9 и 10, выходы которых подсоединены к входам формирователей 11 и 12 управляющих импульсов. Выходы формиров ателей 11 и 12 управлякицих импульсов подсоединены к выводным штекерам (выходным устройстве) и к входам смесителя б, а выход с формирователя 11 соединен также с входом синхронизации осциллографа 13. Датчик 14 исследуемых сигналов подсоединен к одному из входов смесителя 6, Преобразователь 15 импульсов угла поворота вала соединен с входом преобразователя 19 частота - напряжение и с входом фазового синхрЬнизатора 18, импульсы с в.ыхода которого подаются на вход синхронизации генератора 17 импульсов заполнения. Выход генератора 17 импульсов .заполнения связан со счетным входом счетчика 3 и одним из входов смесителя б, который связан с осциллографом 13. Второй выход генератора 17 импульсой заполнения связан с преобразователем 16 импульсов заполнения, выход которого связан с одним из входов фазового синхронизатора 18 и преобразователя

20. частота - напряжение генератора 17 импульсов заполнения.

Устройство работает следующим об разом.

После каждого полного оборота вала сигнал с датчика 1 фиксированной точки поступает на вход усилителяформирователя 2, преобразуется в нем в стандартный импульс, которым счетчик 3 устанавливается а нулевое положение. После этого., сигналы с датчика 4 (закрепленном, например, у зубьев вЬнца колеса или шестерни; установленной на валу), преобразуясь в стандартную форму в усилителе-формирователе 5, поступают на один из входов смесителя 6 и на вход- преобразователя 15импульсов датчика 4 углаповорота вала. Преобразуясь в нужную форму, сигнал с выхода преобразователя 15 поступает, на один из BXOfljoB фазового синхронизатора 18 и на вход преобразователя 19 частота напряжение сигнгшов датчика 4 угла поворота Всша. На второй- вход фазового синхронизатора 18 поступает сигнал с преобразователя 16 импульсов |заполнения. Эти сигналы сравниваются по фазе, и с выхода фазового синхронизатора 18 подается сигнал на вход синхронизации генератора 17 импульсов заполнения и синхронизирует импульсы заполнения по фазе с импульсами датчика 4 угла поворота вала. Сигналы с выхода генератора 17 импульсов заполнения поступают на вход преобразователя 16 и с его выхода - на преобразователь 20 частота - напряжение импульсов заполнения. С выходов преобразователей частота - напряжение 19 и 20 сигналы поступают на входы схемы сравнения 21. При соблюдении заданной кратности частот с дат.чика 4 угла поворота вала и с г.енератора 17 импульсов ;3аполнения схема сравнения 21 находится в равнов есии, а при рассогласовании кратности частот сигнала с выхода схема сравнения 21. поступает на fixofl корректировки частоты генератора 17 импульсов заполнения , сигналы с выхода которого поступают навход смесителя б и на счетный вход счетчика 3 и суммируются в нем. При совпадении- суммы сигналов 9 счетчике 3 с числами, набранными на коммутаторах-переключателях 7 и 8, на выходе схем 9 и jLU. совпадения появляются сигналы, длитёлькость которых равна длительности меж ду соседними импульсами генерато та 17 заполнения, поступающими на счетный вход счетчика 3. Эти сигналы поступают -на вход формирователей 11 и

12импульсов и преобразуются в них в импульсы.требуемой длительности и амплитуды.

На входы смесителя 6 поступгиот импульсы с усилителя-формирователя 5,

формирователей 11 и 12, генератора 17 и датчика 14 исследуемых сигналов, которые без искгикения передаются с выхода смесителя 6 на вход осциллографа 13. Началом развертки ,злектрон-

но-лучевой трубки осциллог)афа 13 .управляет сигнал с формирователя 11, Поступающий на вход синхронизации осциллографа .13. Это Дает возможность 1 начать развертку сигнала «а экране

осциллографа 13 требуемого угла поворота вала и индицировать на его трубке требуемый участрк исследуемого сигнала. На трубке осциллографа

13индицируются сигналы (фиг. 2) формирователя 11 (И ), формирователя 12

(И ), усилителя-формирователя 5 (И ), генератора 17 импульсов заполнения (И ) и. исследуемый сигнал. РассТояние между сигналами И в градусах

угла поворота вала равно расстоянию между двумя соседними зубьями венца . махового колеса или шестерни на валу, а между сигналалш И в h .раз меньше, где п - кратность-отношения частоты

сигналов генератора 1.7 импульсов заполнения и датчика 4 угла поворота вала. . .

При проверке правильности установки датчика 4 на коммутаторе-переключателе 7 набирается такое число, чтобы на трубке осциллографа 13 индицировался участок угла поворота вала, включакнций фиксированную точку, а на коммутаторе переключателе 8 - число О. При этом сигнал И будет индицироваться при установке счетчика 3 в нулевое положение. Если число равно нулю, то установка датчика 4 правильная. В противном случае нужно перемещать датчик 4 до того момента, пока .число

станет равным нулю, или учитывать поправку при вычислении углов .

Предлагаемое устройство позволяет с любой требуемой точностью производить измерение угла поворота вала

двигателя и выдавать по выбранным УГлам поворота электрические сигналы для управления механизмами.

Применение предлагаемого устройства позволяет с максимальной точностью

на работающем двигателе определить

фактические величины углов опережения подачи топлива, независимо от оборотов вала двигателя, и дать ре- . комендации по регулировке топливной аппаратуры и выравниванию нагрузок

между цилиндрами.

Ul

iJt

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ; УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ПО авт.св. №898277, отличающееся тем, что, р целью {ювышения точности, в него дополнительно включены фазовый синхронизатор, преобразователь импульсов заполнения и преобразователь частота - напряжение импульсов заполнения, а в :связь между усилителем-формирователем углов поворота и счетчиком импульсов последовательно включены преобразователь импульсов угла поворота вала, преобразователь частота i напряжение сигналов поворота, схема :.сравнения и генератор импульсов, при- , чем фазовый синхронизатор включен между выходами преобразователей импульсов и входом генератора импуль- сов, выходы которого связаны также со смесителем сигналов и преобразо вателем импульсов заполнения, выход i которого через преобразователь чаС-тота - напряжение импульсов запол(Л нения соединен со схемой сравнения. а: со ел

лг

J

r