Устройство для диагностирования двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к приборо- строению и может быть использовано при испытании и диагностировании двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение точности диагностирования путем повьпде- ния достоверности определения номера контролируемого цилиндра.

На чертеже приведена структурная схема установки.

Устройство содержит датчик 1 контролируемого параметра, усилитель 2, амплитудный преобразователь 3, делитель 4, компаратор 5, отметчик цикла 6, регистр 7 памяти, блок 8 индикации, фильтр 9 нижних частот, блок

10дифференцирования, преобразователь

11сдвига фаз, преобразователь 12 кодов, генератор 13 импульсов, триггер 14, пороговый элемент 15 и формирователь 16.

Датчик 1 подключен к входу усилителя 2, выход амплитудного преобразователя 3 соединен через делитель 4 с первым входом компаратора 5, а выход регистра 7 памяти подключен к первому входу блока 8 индикации. Выход усилителя 2 подключен к входу фильтра 9 нижних частот, выход которого через блок 10 дифференцирования связан с первым входом амплитудного преобразователя 3 и вторым входом компаратора 5. Выход отметчика 6 цикла подключен к первому входу преобразователя 11 сдвига фаз, второй вход которого подключен к выходу компаратора 5 и к входу генератора 13 импульсов. Кодовый выход преобразователя 11 сдвига фаз связан через преобразователь 12 кодов с входом регистра 7 памяти, а управляющий выход подключен к управляющему входу преобразователя 12 кодов и к jiepBOMy входу триггера 14, второй вход которого подключен к выходу генератора 13 импульсов, а выход - к второму входу блока 8 индикации. Пороговый элемент 15 и формирователь 16 включены последовательно между выходом фильтра 9 и управляющим входом амплитудного формирователя 3.

При работе двигателя датчик 1 контролируемого параметра вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный, например, давлению в камере сгорания -го цилиндра. Этот сигнал последовательно усиливается по уровню и мощности усилителем 2, сглаживается фильтром 9 нижних частот и дифференцируется в блоке 10. Сигнал образующийся на выходе последнего, поступает на второй вход компаратора

5и на вход амплитудного преобразователя 3, который преобразует максималь ное значение входного сигнала в постоянное напряжение того же уровня.

Сигнал с выхода амплитудного преобразователя 3 поступает через делитель 4 с коэффициентом деления К, близким, но меньшим единицы, на первый вход компаратора 5.

В момент превышения сигналом на выходе блока 10 опорного уровня компаратор 5 срабатывает и формирует импульс, срывающий колебания генератора 13 импульсов. Одновременно сигнал с выхода компаратора 5 поступает на второй вход преобразователя 11 сдвига фаз, на первый вход которого поступает сигнал с выхода отметчика

6цикла.

Пусть отметчик 6 формирует импульс в момент, соответствующий верхней мертвой точке первого по порядку работы цилиндра, а момент срабатывания компаратора.5 запаздывает относительно сигнала на выходе отметчика 6 на угол ,; . Тогда в указанный момент срабатывания компаратора 5 на кодовом выходе преобразователя 11 сдвига фаз фиксируется код числа , пропорционального значению угла ,, а на управляющем выходе преобразователя 11 формируется импульс, который поступает на вход триггера 14 и на управляющий вход преобразователя 12

кодов. При этом на выходе триггера 14 образуется нулевой уровень сигнала, а в регистр преобразователя 12 переписывается код числа NI/ ,; ч происходит запуск этого преобразователя. ПоследНИИ осуществляет преобразование кода числа Nyi,j в код числа NJ. По окончании преобразования код числа Nj переписывается в регистр 7 памяти, в ре- зул1ьтате чего на цифровом табло блока 8 индикации индицируется номер j-ro цилиндра.

Если сигнал на выходе датчика 1 отсутствует, тогда сигнал на вьгходе компаратора 5 и соответственно на

управляющем выходе преобразователя 11 также отсутствует и первый же импульс, образующийся на выходе генератора 13, устанавливает триггер 14 в состояние, при котором на его выходе устанавливается уровень сигнала логической единицы. По этому сигналу цифровое табло блока 8 гаснет, а световой индикатор этого блока информирует оператора об отсутствии сигнала на выходе датчика 1.

Если скорость снижения частоты вращения коленчатого вала такова, что скорость спада уровня сигнала на выходе блока 10 превышает скорость спада уровня сигнала на выходе амплитудного преобразователя 3, то формирование импульсов на вьгходе компаратора 5 прекращается и первый же импульс генератора 13 вызывает срабатывание триггера 14 и, следовательно, формирование предупредительного сигнала на блок 8. Режим индикации номера контролируемого цилиндра восстанавливается при достижении сигналом на выходе амплитудного преобразователя 3 амплитудного значения сигнала на выходе блока 10, соответствующего новому скоростному режиму двигателя.

Быстродействие устройства при изменении частоты вращения вала двигателя обеспечивается при помощи порогового элемента 15, формирователя 16 импульсов и амплитудного преобразователя 3. В этом случае сигнал с выхода фильтра 9 нижних частот поступает на вход порогового элемента 15, порог срабатывания которого выбран так, что момент срабатывания порогового элемента 15 заведомо опережает начальную фазу Vj диапазона возможных значений моментов срабатывания компаратора 5. В момент срабатывания порогового элемента 15 срабатывает формирователь 16 и формирует импульс, поступающий на управляющий вход амплитудного преобразователя 3. По этому

навливается новое значение V, а уровень сигнала на выходе амплитудного преобразователя 3 и, следовательно, на опорном входе компаратора 5 не изменяется. В начале следующего цикла работы двигателя по сигналу формирователя 16 на входе компаратора 5 формируется уровень сигнала, про10 порциональный новому значению V, и формирование затем очередного импульса на выходе компаратора 5. Таким образом, максимальное значение времени установления нового значения

15 уровня, на входе компаратора 5 не пре- вьпиает двух циклов работы двигателя, а максимальное число пропусков срабатывания компаратора 5 не превышает единицы.

20

При соответствующем выборе соотношения частоты следования импульсов генератора 13 и частоты следования сигнала с датчика 1 формирование

25 предупредительного сигнала блоком 8 при монотонном изменении частоты вращения вала двигателя может быть исключено.

Использование устройства позволя30 ет повысить достоверность определения номера контролируемого цилиндра

, следовательно, достоверность диаг35

и

ностирования,

Формула изобретения

Устройство для диагностирования двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик контролируемого пара- 40 метра, усилитель, амплитудный преобразователь с первым и управляющим вхо- входами и выходом, делитель, компаратор с первым и вторым входами и выходом, отметчик цикла, регистр памя- сигналу уровень V сигнала, образую- g ти и блок индикации с первым и вторым щегося на выходе амплитудного преоб- входами, причем выход датчика контразователя 3, фиксируется в элементе памяти этого преобразователя, С выхода амплитудного преобразователя 3 сигнал СЛУЖ1-1Т для формирования уровня сигнала на опорном входе компаратора 5 .

Пусть вследствие снижения частоты вращения, значение в текущем цикле работы двигателя становится меньше уровня сигнала на опорном входе компаратора 5. В результате срабатывание последнего не происходит, на выходе амплитудного преобразователя 3 устанавливается новое значение V, а уровень сигнала на выходе амплитудного преобразователя 3 и, следовательно, на опорном входе компаратора 5 не изменяется. В начале следующего цикла работы двигателя по сигналу формирователя 16 на входе компаратора 5 формируется уровень сигнала, про0 порциональный новому значению V, и формирование затем очередного импульса на выходе компаратора 5. Таким образом, максимальное значение времени установления нового значения

5 уровня, на входе компаратора 5 не пре- вьпиает двух циклов работы двигателя, а максимальное число пропусков срабатывания компаратора 5 не превышает единицы.

0

При соответствующем выборе соотношения частоты следования импульсов генератора 13 и частоты следования сигнала с датчика 1 формирование

5 предупредительного сигнала блоком 8 при монотонном изменении частоты вращения вала двигателя может быть исключено.

Использование устройства позволя0 ет повысить достоверность определения номера контролируемого цилиндра

, следовательно, достоверность диаги

ностирования,

35

Формула изобретения

ролируемого параметра подключен к входу усилителя, выход амплитудного преобразователя соединен через делитель с первым входом компаратора, а выход регистра памяти подключен к первому входу блока индикации, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности диагностирова- ния, устройство дополнительно содержит фильтр нижних частот, блок дифференцирования, преобразователь фаз с первым и вторым входами и управляюгаим и кодовым выходами, преобразователь

кодов с выходом и первым и управляющим входами, генератор импульсов, триггер с первым и вторьм входами и выходом, пороговый элемент и форми- рователь импульсов, причем выход усилителя подключен к входу фильтра нижних частот, выход которого через блок дифференцирования связан с первым входом амплитудного преобразователя и вторым входом компаратора, выход отметчика цикла подключен к первому входу преобразователя сдвига фаз, второй вход которого подключен к выходу компаратора и к входу генератора

Редактор С.Патрушева

Составитель В. Горбунов

Техред М.Дидык Корректор С. Черни

Заказ 4801/42Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

импульсов, кодовый выход преобразователя сдвига фаз связан через преобразователь кодов с входом регистра памяти, а управляющий выход подключен к управляющему входу преобразователя кодов и к первом входу триггера, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к второму входу блока индикации, а между выходом фильтра нижних частот и управляющим входом амплитудного преобразователя включены последов - тельно соединенные пороговый элемент и формирователь импульсов.

Подписное

Изобретение позволяет повысить точность диагностирования путем повышения достоверности определения номера контролируемого цилиндра.Устр-во содержит датчик 1 контролируемого параметра, усилитель 2, амплитудный преобразователь 3, делитель 4, компаратор 5, отметчик 6 цикла, регистр 7 памяти, блок 8 индикации, фильтр 9 нижних частот, блок 10 дифференцирования, преобразователь 11 сдвига фаз, преобразователь 12 кодов, генератор 13 импульсов, триггер 14, пороговый элемент 15 и формироват.ель 16, В момент формирования отметчиком 6 импульсов, соответствующего верхней мертвой точке первого по порядку работы цилиндра, момент срабатывания компаратора запаздывает относительно сигнала на выходе отметчика на угол «j В указанный момент срабатывания компаратора на кодовом выходе преобразователя 11 фиксируется код числа N пропорционального значению угла (l , а на управляющем выходе формируется импульс, поступающий на вход триггера и на управляющий вход преобразователя 12. На выходе триггера образуется нулевой уровень сигнала, а в регистр преобразователя 12 переписывается код числа и происходит запуск этого преобразователя. Последний осуществляет преобразование кода числа в код числа Ny, По окончании преобразования код числа N/ переписывается в регистр 7 памяти. В результате на цифровом табло блока 8 индицируется номер j-ro цилиндра . 1 ил. (Л