Устройство для контроля работы двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК G01M15/00 

сигнал очищается от шумов. - Очищенный от шума сигнал с выхода первого ФНЧ 6 подается на один- из входов фазового детектора (ФД) 7. На второй вход ФД подается через второй (ФНЧ) 11 сигнал с перестраиваемого генератора 9 опорной частоты. Сигнал с выхода ФД подается на управляющий вход генератора опорной частоты чарез интегратор 8. Таким образом образуется- замкнутое кольцо фазовой автоподстройки частоты (ФЛПЧ). Если при ручной перестройке

Изобретение, относится к машино- . строению-, в частности к двигателе- строению, а именно к области испытаний и регулировки двигателей внутреннего сгорания (две), и может быть использовано при регулировке дизельных и карбюраторных двигателей и в процессе их эксплуатации.

Цель изобретения - повышение качества контроля работы ДВС за счет более точного измерения фаз процессов ДВС.

На фиг.1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - диаграмма временных сигналов

Устройство состоит из датчика 1 исследуемого процесса, первого формирователя 2 сигнала, измерителя 3 временных интервалов, блока 4 индикации, датчика 5 виброускорения, первого фильтра 6 нижних частот (ФНЧ) фазового детектора (ФД) 7, интегратора 8, перестраиваемого генератора 9 опорной частоты, второго формиро- вателя 10 сигнала второго ФНЧ И.

Датчик 1 ис1:шедуемого процесса предназначен рля определений начала исследуемого процесса и может представлять собой датчик акустического- сигнала, установленный на корпусе форсунки. Первый формирователь 2 сиг ;налов предназначен для формирования короткого импульса, соответствующего началу исследуемого процесса, и може быть выполнен в виде ждущего мультивибратора.

Измеритель 3 временных интервалов предназначен для измерения времени

генератора опорной частоты входная частота и частота генератора опорной частоты совпадут, то система ФАПЧ переходит в режим автослежения за входной частотой с. вибродатчика. При этом сигналы на входах ФД сдвигаются один относ1 тельно другого точно на 90°. Второй ФНЧ 11, который должен быть идентичен первому ФНЧ 6, необходим, чтобы скомпенсировать фазовую задержку сигнала на первом ФНЧ 6. 2 ил.

S

0

5

0

5

между сигналом начала исследуемого процесса и отметкой верхней мертвой точки (в.м.т.). Он может быть выполнен в виде стандартного измерителя, содержащего в себе и блок 4 индикации в виде цифрового табло. Датчик 5 виброускорения может быть выбран любой и предназначен для выделения виброускорения двигателя в вертикальной плоскости. Первый ФНЧ 6 предназначен для повышения соотношения сигнал/шум, Он может быть выполнен в виде интегрирующей цепочки. Фазовый детектор 7 предназначен для выработки сигнала, пропорционального разности фаз в измерительном и опорном каналах. Интегратор 8 предназначен для фильтрации и усиления сигнала, пропорционального разности фаз и выработки сигнала для управления частотой генератора 9 опорной частоты, и может быть построен на основе операционного усилителя. Перестраиваемый генератор 9 опорной частоты предназначен для генерации сигнала синусоидальной формы, который подается в.опорный канал фазового детектора 7. Второй формирователь 10 сигнала предназначен для формирования короткого импульса, соответствующего моменту прохождения поршнем в.м.т. и может быть выполнен на основе компаратора и дифцепочки. Второй ФНЧ 1 I пред 1азначен для создания фазового сдвига в опорном канале такого же, -какой создр.ет в измерительном канале першлй ФНЧ 6, Он должен быть идентичен с перным ФНЧ.

3

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с датчика и сследуемого процесса поступает на первый формирователь, после которого вырабатывается короткий импульс, соответствующий началу исследуемого процесса (началу впрыска). Этот импульс подается на один из входов измерителя временных интервалов. Сигнал с датчика виброускорения подается на вход первого ФНЧ, с помощью которого сигнал очищается от щумов. Сигнал сдатчика виброускорения в вер т икальной плоскости в основном определяется силами возвратно-поступательного движения поршня ищатуна вто I рого порядка. И поэтому этот сигнал

равный удвоенной частоте вращения коленчатого вала, оказывается жестко связанным по фазе с ускорением порщня, а следовательно, и с положением поршня.

Очищенный от шума сигнал с выхода первого ФНЧ 6 подается на один из входов ФД 7, На второй вход ФД подается через второй ФНЧ 11 сигнал с перестраиваемого генератора 9 опорной частоты.

Сигнал с выхода ФД подается на управлякщий вход генератора опорной частоты через интегратор 8, Таким образом образуется замкнутое кольцо фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Если при ручной перестройке генератора опорной частоты входная частота и частота генератора опорной частоты совпадут, то система ФАПЧ переходит в режим автослежения за входной частотой с .вибродатчика. При этом сигналы на входах ФД сдвигаются один относительно другого точно на 90° . Второй ФНЧ 11, который должен быть .идентичен первому ФНЧ 6, необходим, чтобы скомпенсировать фазовую задержку сигнала на пер .вом ФНЧ 6.

2611.64

Таким образом, сигнал на выходе генераторл опорной частоты оказы- веется сдвинутым относительно входного на 90°. А так как на выходе 5 датчика внОроускорений экстремумы Сигнапа соответствуют моменту перехода поршня через в.м.т., то на выходе генератора опорной частоты момент в.м.т. будет соответствовать 10 моменту перехода сигнала через ноль. Сигнал с выхода генератора опорной частоты подается на второй формирователь, который формирует короткие импульсы, соответствующие моменту nets рехода сигнала через ноль, т.е. в моменты в.м.т. Эти импульсы подаются на второй вход измерителя временных интервалов, который измеряет временной интервал между моментом начала 20 исследуемого процесса и моментом

в.м.т. Результаты измерения отображаются в блоке индикации.

25

Формула изобретения

Устройство для контроля работы дви гателя внутреннего сгорания, содержащее датчик исследуемого процесса, первый формирователь сигнала, измеритель

30 временных интервалов и блок индикации, соединенные последовательно, отличающееся тем, что, с целью повышения качества контроля, в него введена преобразующая цепочJJ ка, содержащая датчик виброускорений, первый фильтр нижних частот, фазовый детектор, интегратор, генератор опорной частоты и второй формирователь сигналов, связанные последовательно,

40 и второй фильтр нижних частот, причем выход второго формирователя сигналов соединен с вторым входом измерителя временных интервалов, а выход генератора опорной частоты подключен

Д5 к входу второго фильтра нижних частот, выход которого подключен к второму входу фазового детектора.