Устройство для диагностики дизеля Советский патент 1986 года по МПК G01M15/00 

to

о

О5 О ч1

Изобретение относится к с:редстна для диагностики двигателей Бнутрекнего сгорания и может быть использо вано для измерения угла опережения подачи топлива дизелей. Цель изобретения - уменьшение трудоемкости диагностирования и повьпиение точности измерения . На фиг. 1 приведена функдиогтальная схема устройства; на фиг.2 - времен ная диаграмма синхронизации элементов устройства в случае положительного угла опережения подачиj на фиг.3 то же, в случае отрицательного угла опережения подачи. Устройство содержит датчик 1 исследуемого процесса, первьш: формиро ватель 2, первый триггер 3, схему И 4, первый счетчик 5, мультиплексор 6, регистр 7, дешифратор 8, бло 9 индив:ации5 датчик 10 угловьо меток, третий формироватль 11, преобразователь 12 частота - напряжение, управляемый генератор ISj шифратор 14, датчик 15 верхней мертвой точки (ВМТ), второй формирователь 16, вто рой счетчик 17, четвертый фор:-п-1ро:8а тель 18, третий счетчик 19, четвертый счетчик 20, второй триггер 21, (третий триггер 22. Датчик Исследуемого процесса через первый формировггтель 2 подклю чен к единичному входу первого триг гера 3., синхровходу второго Tpisrreра 21, синхровходу регистра 7 кепос редственпо и через четвертый формирователь 18 к входам обнуления третьего триггера 22 и первого. третьего li четвертого счетчиков 5, 9 и 20 соответственно. Датчик 10 угловых меток через третий формирователь 1 1 подКлюче}5 к преобразователю 12 частота-напряжение, выход которо го подключен к управляющему входу генератора 13, вьосод которого подклю чей к втором входу схемы И 4 и вычи тающему входу второго счетчика 17. Выход ошфратора 14 подключен к инфор мационн-ому входу второго счетчика 17, к синхровходу которого через третий формирователь 16 подключен датчик 15 ВМТ. Выход Заем второго счетчика 17 подключен к входу обнуления первого триггера 3, прямой выход которого подключен к первому вхо ду схемы И 4, выход которой подключен к суммируюцд1м входам первого и четвертого счетчиков 5 и 20 соответственно и к ); ычита1()Еому входу трет),(го счетчика Т9. Информа1ШОГ1Н 1е вькоды первого и третьеГО счетчиков 5 и 19 подключе1;ы к первому и второму информационным Бхо;;ам мультиплексора 6 соответственно. И формацион} ЫЙ выход последнего пс1дкл)очен к информационному входу рг гистра 7, И;-:форма д1-5Оннь Й выход которого через детнифратор 8 подключен i; входу блока 9 индикации. переполнения четвертого счетчика 20 подключен к единичному входу трет.ьего триггера 22 j прямой выход которого подключен к информационному входу второго триггера 21 и к адресному входу мультиплексора 6. Прямой выход второго триггера 21 ппдключен к знаковому входу блока 9 индикации, Датчик 1 псслед емого процесса генерирует электрический сигнал в момент начала подачи топлива. Датчик 10 угловых меток генерирует элсктрпческий сигнал чере; кзвест1:ое элементарное угловое г:еремещенис коленчатого вала двигате:ля. Датчик 15 генерирует эле;:тр 1чески11 сигнал в момент нахо;здения 1юршь:я двигателя в ВМТ. Формировате.чи 2, , 1 1 и 16 нормируют сигналь: сз-т датчиков 1, 10 и 15 соответственно по амплитуде и фрон-. ту. Первый триггер 3 формирует врс1чсп 1ой интервал Пачало впрыска ВОТ. Схема И 4 с„чужит для 3anojnieния указанного интервала импул сами управляемого генератора 13, рао5разователь 12 частота - напряжение и управляемый : енера ср 13 Г:ред1;азна,10Л1Ь для вь1работг и высокой частоть. пропорциональной скорости врадсния вала. Первыр счетчик 5 формирует Код положительного угла оперен;ен1ш подачи, шифратор 14 ji второй счетшк 1/ предназначены для выработки пмnyjijiCOB соответстзуюиц-ix мсзмегтам нахождения поршня ;дпагностпруегчого и.илиндра в ;ЗМТ. Третий сче.г:ик 19 фор.мирует код отр1-1;,,ательного угла с пережеш-гя подачи, четвертьм с-етчик 20 и третий тр -1ггер 22 npepjjas-начены для анализа знака изь-еряемо.го угла. Второй тригг-зр 21 формирует спг1 ал знака угла, Четвертьй формирователь 18 предназпаче} для зядерг;ки поступающих на его вход импульсов па врем;5, необходимое для считывания информации с мультиплексора 6. Мультиплексор 6 сл-уж 1т для коь г-{утаНИИ информации с выходов первого и третьего счетчиков 5 и 19 соответственно на информационный вход регистра 7, .которьй предназначен для хранения кода измеряемого угла до следующего 1шкла измерения. Дешифра тор 8 преобразует двоичный код в ин дицируемый. Блок 9 индикаи 1и предназначен для индикации результатов измерения. На фиг.2 и 3 обозначено: 23 сигналы на выходе второго формирова теля 16; 24 - сигналы на выходе За ем второго счетчика 17; 25 - сигна лы на выходе первого формирователя 2; 26 - сигналы на прямом выходе пе вого триггера 3; 27 - сигналы на вы ходе схемы И 4; 28 - сигналы на выходе третьего формирователя 11; 29 сигналы на выходе управляемого гене ратора 13; 30 - сигналы на выходе четвертого формирователя 18; 31 сигналы на выходе переполнения четвертого счетчика 20; 32 - сигналы на прямом выходе третьего триггера 22; 33 сигналы на прямом выходе второ го триггера 21, Устройство работает следующим об разом. В процессе работы дизеля датчик 10 угловых меток вьфабатывает импуль сы напряжения, которые следуют через известный угол ср, который определяется вьфажением if 360°/К, где 360° - угол поворота коленчатого вала за один оборот; К - количество зубьев шестерни-задатчика жестко связанной с коленчатым валом (например, шестерни маховика) . Таким образом, величина угла q) равна величине угла между двумя соседними зубья1-и шестерни. За один оборот вала датчик 10 вырабатывает k импульсов. Третий формирователь 1 формирует из каждого из этих импуль.сов единичный прямоугольный и fflyльc Частота следования этих импульсов, пропорциональная частоте вращения вала, с помощью преобразователя 12 преобразуется в постоянное (по знаку) напряжение. Далее полученное напряжение с помощью управляемого ге нератора 13 преобразуется в высокую частоту, пропорпд ональную этому напряжению, благодаря чему в каждом обороте вала генерируется высокочастотная серия импульсов. При подаче топлива в цилиндр двигателя на выходе датчика 1 начала процесса вырабатывается импульс напря жения, а на выходе первого формирователя 2 появляется единичный прямоугольньм импульс, устанавливающий первьш триггер 3 в единичное состояние, стробирующий состояние второго триггера 21 и регистра 7 и задержанный четвертым формирователем 18 на время срабатывания мультиплексора 19, обнуляющий первый, третий и четвертый счетчики 5, 19 и 20 соответственно и третий триггер 22. В результате схема И 4 открывается и и fflyльcы с выхода управляемого генератора 13 начинают поступать на суммирующие входы первого и четвертого счетчиков 5 и 20 соответственно и на вычитающий вход третьего счетчика 19. Частота следования f этих импульсов определяется выражением 1-2 п частота вращения вала дизеля двумя соседними угловыми метками; коэффициент передачи преоб-разователя 12 частота -напряжение;коэффициент передачи управляемого генератора 13. При заходе поршня в датчик 15 МТ в-ьфабатывает импульс, а второй ормирователь 16 преобразует его в диничный прямоугольный импульс. Даный импульс стробирует состояние торого счетчика 17 и в него произодится запись кода с шифратора 14.шифраторе 14 с помощью переключатея перед измерением набран код угла, еличина которого равна величине глового смещения между ВМТ цилиндра, а котором установлен датчик 1 начаа процесса, и ВМТ цилиндра, на котоом установлен датчик 15 ВМТ. Импульсы с выхода управляемого енератора 13 поступают на вычитаюий вход второго счетчика 17, ив омент, когда их количество будет авно величине кода, записанного с ифратора 14 во второй счетчик 17, а выходе Заем второго счетчика 17 оявится единичный импульс, который бросит первый триггер 13 в нулевое 7 если рна превьпиает 180, то на пыхс де схемл равнозначности будет тольк один импульс, на блоке индикации бу дет индицироваться число 360 , ч о.тражая истинного угла. Если величи на данной суммы будет в интервале о 120 до 180 , то н, выходе схемы равнозначности будет два импульса и на блоке индикации будет индицироваться число 180° и т.д. Следовател но, для измерения угла опережения с помощью устройства прототипа необходимо всякий раз переставлять оба дат чика на диагностируемьй цилиндр, что повышает трудоемкость работ. В предлагаемом устройстве с помощью шифратора и счетчика БИТ диагностируемого цилиндра определяется аппаратным путем, и для измерения угла опережения 1)впрыска необходимо переставлять толь ко датчик начала впрыска (переключая при этом шифратор на диагностируемый цилиндр), а датчик ВЖ может быть установлен ha любом из цилиндров и переставлять его не требуется. В устройстве управление частотой генератора происходит с помощью напряжения, которое вырабатывается преобразователем частоты в напряжение, на вход которого подается частота следования угловых меток. Поэтому вырабатываемое преобразователем частоты напряжение учитывает неравномер ность вращения вала внутри оборота, при этом чем больше угловых меток имеет диск-задатчик или игестернЯ; тем выше точность измерения. Кроме того, при измерении отрицательных уг лов прототипом поскольку абсолютная величина угла опережения впрыска зна чительпо меньше величины угла полног оборота, вала (360 ), то на выходе схемы равнозначности будет только один и myльc и показания блока индикации будут соответствовать углу 360 , не отражая истинную величину угла. В устройстве вьгаисляется сам угол опережения и его дополнение к углу 360 в двух специальных счетчиках. Ин,дицирование угла производится из того счетчика, который соответствует истинному углу впрыска. В качестве критерия, по которому определяют из которого счетчика необходина считывать и индицировать информацию, взято то, что максимальиьп положительный угол опережения и абсо лютная величина максимального угла запаздывания не могут превышать опреде.:1енной величиь-ы, например угла 180 . Формула изобретения Устройство для диагностики дизеля содержащее датчик исследуемого процесса, датчик верхней мертвой точки, первый и второй формирователи, первьй и второй триггеры, схему И, первый счетчик, регистр, блок индикации, преобразователь частота - напряжение и управляемый генератор, причем датчик исследуемого процесса через первьй формирователь соединен с единичным входом первого триггера и синхронизирующим входом второго триггера, прямой выход первого триггера подключен к первому входу схемы И, выход преобразователя частота - напряжение подключен к управляющему входу генератора, выход которого подключен к второму входу схемы И, датчик верхней мертвой точки подключен к входу второго формирователя, о т л и ч аю щ е е с я тем, что с целью уменьшения трудоемкости диагностирования и повьпиения точности измерения, в пего введены датчик угловых меток, третий и четвертой формирователи, второй, третий и четвертьй счетчики,. третий триггер, шифратор, мультиплексор и дешифратор, причем датчик угловых меток через третий формирователь подключен к входу преобразователя частота - напрял ение, выход первого формирователя подключен к синхронизирующему входу регистра и входу четвертого формирователя, выход последнего подключен к входам обпуления третьего триггера и первого, третьего и четвертого счетчиков, выход шифратора подключен к информационному входу второго счетчика, выход Заем которого подключен к входу обнуления первого триггера, выход управляемого генератора подключен к вычитaющe ry входу второго счетчика, к синхронизирующему входу которого подключен выход второго формирователя 5 выход схемы И подключен К сумми- руЕощим входам первого и четвертого счетчиков и вычитающему входу третьего счетчика, информационные выходы первого и третьего .счетчиков подключены к перво гу и второму информациoHHbLM входам мультиплексора соответственно, информационный выход послед

Изобретение относится к средствам диагностирования дизелей и может быть применено для уменьшения трудоемкости диагностирования и повышения точности измерения, В устройстве сигнал от датчика 1 исследуемого процесса, связанный через первьй формирователь 2, первый триггер 3 и схему И 4 с первым счетчиком 5 и затем последовательно с мультиплексором 6, регистром 7 и дешифратором 8 поступает на блок 9 индикации. Датчик 10 угловых меток через третий формирователь 11 и преобразователь 12 частота - напряжение подает сигналы на управляемый генератор 13, который через четвертый формирователь 18, третий и четвертьй счетчики 19 и 20 засылает сигналы на третий триггер 22, второй триггер 21 и в блок 9 индикации. Датчик 15 через второй формирователь 16 посылает сигналы во второй счетчик, на который также подаются сигналы шифратора 14, 3 ил.