Измеритель угла зажигания двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F02P17/00 

Изобретение относится к устройствам дпя.измерения угла зажигания в двигатапях внутреннего сгорания и может быть использовано как при эксплуатации, так и при стендовых испытаниях , а также дпя диагностики технического coc Joяния двигателей внутреннего сгорания с искровым эажига- шгемо

Цель изобретения - повышение точности измерения с

На фиг„1 представлена электрическая приндипиальная схема измерителя на фиг о 2 - 6 электрические схемы де- шифратора, блока управления, блока сравнения, блока запоминания начального знака, блока выявления знака соответственно,

Измеритель угла зажигания двига- теля внутреннего сгорания содержит датчик 1 импульсов зажигания и датчик 2 отметки ВоМоТо - верхней мертвой точки, подключенные к S-входам первого 3 и второго 4 RS-триггеров, пр51мые выходы которых соединены с первыми входами первого 5 и второго 6 элементов И,, подключенных своими , выходами соответственно к первому и Бторому входам дешифратора 7 и к

первому и второму входам элемента

выход которого подключен к

входу фор шрова.теля 9 импульсов сброса триггеров, соединенного своим выходом с R-входами первого 3 и второго 4 RS-триггеров, генератор 10 счетных импульсов, выход которого подключен к третьему входу дешифратора непосредственно, а к четвертому входу - через делитель 11 часто- ты, выход которого соединен с входом формирователя 12 импульса сброса результата измерения , индикатор 13 знака угла зажигания и регистрирующий блок 14, реверсивный счетчик 15, блок 16 управления, блок 17 формирования импульса из перепада, блок 18 выявления знака угла зажигания, блок

19зaпo шнaния начального знака блок

20запо гинания текущего знака, блок

21запоминания знака результата измерения и блок 22 сравне1шя.

Причем входы прямого и обратного счета реверсивного счетчика 15 сое- с первым и вторым выходами блока управлеьшя, вход обнуления реверсивного счетчика подключен к вькоду фор№1рователя импульса сброса результата измерения, выходы разря10

дев соединены с входами регистрирующего блока 1А, а выход переполнения реверсивного счетчика подключен к входу блока 17 формирования импульса из перепада, выход которого подключен к первому входу блока 21 запоминания знака результата измерения , соединенному вторым своим входом с выходом блока 19 запоминания начального знака, а выходом - с индикатором 13 знака угла зажигания и первым входом блока 22 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 20 запоминания текущего знака, выход блока сравнения подключен к первому входу блока 16 управления, второй вход которого соединен с выходом дешифратора 7, первый, второй и третий входы блока 18 выявления знака соединены с датчиком 1 импульсов зажигания, датчиком 2 отметки ВоМ.То и выходом формирователя 9 импульсов сброса триггеров соответственно, а первый и второй выходы блока 18 выявления знака подключены к соответствующим входам блока 20 запоминания текущего знака к первому и второму входам блока 19 запоминания начального знака, третий вход блока 19 запокинания начального знака подключен к выходу формирователя 12 импульса сброса результата измерения.

Дешифратор 7 состоит Сфиг.2) из элемента ИЖ23 и элемента И 24. Первый и второй входы элемента ИЛИ 23 являются первым и вторым входами дешифратора 7, Выход элемента ИЛИ 23 соединен с первым входом элемента И 24, второй и третий входа которого являются третьим и четвертым входами дешифратора 7 о Выход элемента И 24 является выходом дешифратора 7,

Блок 16 управления (фиг,3)содержит инвертор 25, первый 26 и второй 27 элементы И, Первым входом блока 16 управления являются соединённые между собой первые входы первого 26 и второго 27 элементов И, вторым входом блока 16 управления является вход инвертора 25, соединенный с вторым входом первого элемента И 26, Выход инвертора 25 подключен к второму входу второго элемента И 27, выходы первого 26 и второго 27 элементов И являются соответственно первым и вторым выходами блока 16 управления.

- 1357610

Блок 22 сравнения состоит (фиго4) из элементов 28 И, 29 ИПИ-НЕ и 30 ИЛИ, Первый и второй входы элемента И 28 соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ 29 и являются соответствующими входами блока 22 сравнения, выходы элемента И 28 и элемента ИЛИ-НЕ 29 соединены с входами элемента ИЛИ 30, выход которого Q является выходом блока 22 сравнения о Блок 19 запоминания начального знака (4иг.5) содержит элемент ИЛИ 3, первый и второй входы котопрпу н е а в с эл ИЛ си ч

рого являются соответствующими входа- ig ления поступают счетные импульсы ми блока 19 запоминания начального знаками RS-триггер 32, R-вход которого. является третьим входом блока 19 запоминания начального знака, выход элемента ИЛИ 31 соединен с S- входом RS-триггера 32, а его выход является выходом блока 19 запомина20

от генератора 10„ Элемент И 6 зак так как сигналы на его входах ра нулюо С приходом импульса от датч ка 2 отметки в.МоТо,-поступающего на S-вход триггера 4, инверсный в ход последнего устанавливается в состояние О, закрывая тем самы элемент И 5. На выходе дешифратор 7 в этом случае сигнал отсутствуе

кия начального знака.

Блок 18 выявления знака состоит

из первого 33 и второго 34 RS-триг- 25 так как отсутствуют сигналы как от

геров и первого 35 и второго 36 элементов И, S-вход первого триггера 33 является первым входом блока 18 выявления знака, S-вход второго ПС-триггера 34 - вторым, а Н-входы обоих RS-триггеров 33 и 34 соединены между собой и подключены к третьему входу блока 18 выявления знака, пряйой выход первого RS-триггера 33 и инверсный выход второго RS-триггера 34 подключены к первому и второму входам первого элемента И 35, а инверсный выход первого RS-триггера 33 и прямой выход второго RS- триггера 34 к первому и второму входам второго элемента И 36 о Выход первого элемента И 35 является первы выходом блока 18 выявления знака - соответствующим опережению зажигания (), а выход второго элемента И 36 - вторым выходом блока 18 выявления знака, соответствующим запаздыванию зажигания (-)о

Техническая реализадия формирователей 12 и 9 импульса возможна также на основе таких функциональных элементов, как одновибратор.

Блок 17 формирования импульса из перепада реализован на базе дешифратора с числом входов, равным количеству разрядов, реверсивного счетчика 15.

Измеритель угла зажигания работает следующим образом.

При опережении зажигания первым приходит импульс от датчика 1 импульсов зажигания, который поступает на S-вход триггера 3, устанавливая его прямой выход в состояние 1, а инверсный выход в состояние О, Элемент открывается, так как инверсный выход триггера 4 находится в состоянии 1. Выходной сигнал от элемента И 5 поступает на элемент ИЛИ 8 и дешифратор 7, При наличии сигнала счета с делителя 11 частоты через.дешифратор 7 в блок 16 управ-

ления поступают счетные импульсы

от генератора 10„ Элемент И 6 закрыт, так как сигналы на его входах равны нулюо С приходом импульса от датчика 2 отметки в.МоТо,-поступающего на S-вход триггера 4, инверсный выход последнего устанавливается в состояние О, закрывая тем самым элемент И 5. На выходе дешифратора 7 в этом случае сигнал отсутствует,

0

5

0

элемента И 5, так и от элемента И 6 «Счетные импульсы перестают поступать через депмфратор 7. Так как сигнал от датчика 1 импульсов зажигания приходит в блок IВ выявления знака ранй- ше, чем сигнал от датчика 2 .т,, на выходе + блока 18 появляется сигнал, соответствую11дай .опережению зажигания (знак +). Этот сигнал

поступает в блок 19 запоминания начального знака, и в блок 20 запоминания текуп1его знака. Блок 21 за-| поминания знака результата фиксирует знак +, поступающий от блока 19 запоминания начального знака. Блок 20 зaпo iинaния текущего знака также фиксирует знак +, В этом случае входные сигналы на блок 22 сравнения знака совпадают и на выходе 5 блока 22 появляется сигнал, соответствующий логической 1, При поступлении этого сигнала блок 16 управления пропускает импульсы с дешифратора 7 на вход сложения реверсивно- 0 го счетчика 15. Индикатор 13 знака угла зажигания индицирует знак + (опережение зажигания).

В момент перехода элемента И 5 из открытого состояния в закрытое 5 формирователь 9 импульсов сброса триггеров вырабатывает короткий импульс, которьШ поступает на R-входы триггеров 3 и 4, устанавливая их прямые входы в состояние О, а ин

5

версные в состояние 1, а также на один ,из входов блока 18 выявления знака, устанавливая его в исходное состояние. Элементы И 5 и 6 закрыты Измеритель угла зажигания готов к приходу последуюпдах сигналов от датчиков 1 и 2.

С приходом следующего импульса от датчика 1 импульсов зажигания цикл работы устройства повторяется. При этом выходной сигнал от блока 18 выявления знака не меняет состояние блока 20 запоминания текущего знака Входные сигналы на блок 22 сравнени знака по-прежнему совпадают и реверсивный счетчик 15 работает в режиме сложения. Тогда импульсы, поступающ от дешифратора 7 в реверсивный счетчик 15, суммируются с импульсами, пришед111ими в предыдущем цикле.

Если в течение времени счета уго зажигания изменяется, т.е. будет запаздывание зажиганияj то первым придет импульс от датчика 2 отметки ВоМ.т, Этот импульс поступает на S-вход триггера 4 и устанавливает прямой выход триггера 4 в состояни

1 , а инверсный выход - в состояние О. Элемент И 6 открывается, так как инверсный выход триггера 3 находится в состоянии Выходной сигнал с элемента И 6 поступает на элемент ИЛИ Вив дешифратор 7. Последний начинает пропускать импульсы в блок 16 управления.

При приходе Импульса от датчика 2 отметки в.м .То в блок 18 выявления знака на выходе - блока 18-, соответствующем запаздыванию зажигания знак -), появляется сигнал, который поступает в блок 20 запоминания текущего знака. На выходе последнего появляется сигнал, соответствую- )дий запаздыванию зажигания. Так как блок 21 запоминания знака результата сохраняет на своем выходе сигнал соответствующий опережению зажигания то входные сигналы блока 22 сравнения знака не совпадают, В этом случае на выходе блока 22.сигнал равен логическому О и блок 16 управления пропускает импульсы с дешифратора 7 на вход вычитания реверсивного счетчика 15.

В случае, если вычисленный реверсивным счетчиком 15 результат меньше нуля, то при переходе значения через нуль блок 17 формирования им

пульса из перепада выдает команду на изменение знака в блоке 21 запоминания знака результата на противоположный. Индикатор 13 знака угла зажигания индицирует знак -,

Цикл работы измерителя в режиме счета повторяется до тех пор, шэка не закончится время счета и делитель 11 частоты не выдает запрещающий сигнал на прохождение счетных импульсов через дешифратор 7.

В момент возникновения на выходе делителя 11 частоты сигнала начала счета формирователя 12 импульса

сброса результата вырабатывает короткий импульс, который возвращает в ; нулевое состояние реверсивный счетчик 15 и блок 19 запоминания начального знака. Измеритель готов к следующему циклу измерения,

Предпагаемый измеритель по сравнению с известным позволяет повысить точность измерения угла зажигания.

Предварительные расчеты показывают, что внедрение предлагаемого из

мерителя позволяет за счет более точной установки угла зажигания значи- 3Q тельно сократить расход топлива.

5

0

I Формула из обре.тения

V

1« Измеритель угла зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащий датчик импульсов зажигания и датчик отметки верхней мертвой точки, подключённые к S-входам соответственно первого и второго RS-триггеров, прямые выходы которых соединены с первыми входами соответс твенно первого и второго элементов И, -подключенных своими выходами соответственно к первым и вторым входам дешифра- 5 тора и элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу формирователя импульсов сброса триггеров, соединенного выходом с R-входами первого и второго RS-триггеров, генератор счет- 0 ных импульсов, выход которого подключен к третьему входу дешифратора непосредственно, а к четвертому входу - через делитель частоты, выход которого соединен с входомформироватё- g ля импульса сброса результата измере- ния,индикатор знака угла зажигания и регистрирующий блок, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности измерения,в него введены ревер-

713576

сивный счетчик,блок управления,блок формирования импульса из перепада, блок выявления знака,блок запоминания начального знака,блок запоминания текущего, знака, блок запоминания знака результата измерения и блок сравнения, причем входы прямого и обратного счета реверсивного счетчика соединены соответственно с первым и вторым ю выходами блока управления, вход об- нуления реверсивного счетчика подключен к выходу формирователя импульса сброса результата измерения, выходы разрядов реверсивного счетчи- 15 ка соединены с входами регистрирующего блока, а выход переполнения реверсивного счетчика подключен к входу блока формирования импульса из перепада, выход которого подключен к пер- 20 вому входу блока запоминания знака результата измерения, соединенному вторым входом с выходом блока запоминания начального знака, а выходом - с индикатором знака угла зажигания 25 и первым входом блока сравнения, вто- ой. вход«которого соединен с выходом блока запоминания текущего знака, выход блока сравнения подключен к первому входу блока управления, второй ЗО вход которого соединен с выходом , дешифратора, первый, второй и третий входы блока выявления знака соединены с датчиком импульсов зажигания, датчиком отметки верхней мертвой точки и выходом формирователя импульсов сброса триггеров соответственно, а первый и второй выходы блока выявления знака подключены к соответствующим входам блока запоминания текуще- 40 го знака и первому и второму входам блока запоминания начального знака, третий вход блока запоминания начального знака подключен к выходу формирователя импульса сброса результата 45 змерения,

2о Измеритель по п.1, о т л и - чающийся тем, что, дешиф- атор содержит элемент ИЛИ и элеент И, первый и второй входы элемен- 50 а ИЛИ являются первым и вторым ходами дешифратора, выход элемента ЛИ соединен с первым входом элеента И, второй и третий входы элеента И являются третьим и четвертым 55 ходами дешифратора, выход элемента является выходом дешифратора.

3. Измеритель по п.1, о т л и 35

в

чающийся тем, что блок управ

5 0 5 О 0 5

5

О8

ления содержит инвертор и первый и второй элементы И, первым входом блока управления являются соединенные между собой первые входы первого и второго элементов И, вторым входом блока управления является вход инвертора, соединенный с вторым входом первого элемента И, выход инвертора подключен к второму входу второго элемента И, выходы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым выходами блока управления, э

4.Измеритель по п.1, отличающий ся тем, что блок сравнения содержит элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ, первый и второй входы элемента И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ и являются соответствующими входами блока сравнения, выходы элементов И и элемента ИЛИ-НЕ соединены с входа|Ми элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока сравнения.

5,Измеритель поп.1,отлича- ю щ и и с я тем, что блок запоминания начального знака содержит элемент ИЛИ, первый и второй входы которого являются соответствующими входами блока запоминания начального знака,

и RS-триггер, R-вход RS-триггера является третьим входом блока запоминания начального знака, выход элемента ИЛИ соединен с S-входом RS- триггера, а его выход является выходом блока запоминания начального знака

6 о Измеритель по п.1 отличающийся тем, что блок выявления знака содержит первый и второй RS-триггеры и первый и второй элементы И, S-вход первого триггера является первым входом блока выявления знака, S-вход второго RS- триггера - вторым, а R-входы обоих

RS-триггеров соединены между собой и подключены к третьему входу блока выявления знака, прямой выход первого RS-триггера и инверсный выход второго RS-триггёра подключены к первому и второму входам первого элемента И, а инверсный выход первого RS-триггера и прямой выход второго RS-триггера - к .первому и второму входам второго элемента И, выходы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым выходами блока выявления знака.

фиг. Z

Изобретение может быть использовано для диагностики технического состояния двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием Цель изобретения - повьшшние точности измерения , Измеритель содержит датчик 1 импульсов зажигания, датчик 2 отметки верхней мертвой точки, RSтриггеры 3 и 4, элементы И 5 и 6, дешифратор 7, элемент ИЛИ 8, формирователи 9 и 12 импульсов сброса триггеров и сброса результата измерения, генератор 10 счетных импульсов, делитель II частоты, индикатор 13 знака угла зажигания и регистрирующий блок 14, В измеритель введены блок 16 управления, блок 22 сравнения, блок 19 запоминания начального знака, блок 18 выявления знака, де- шифратор 7 и даны примеры их выполнения. Кроме того , измеритель оснащен блоком 17 формирования импульса из перепада, реверсивным счетчиком 15, блоком 20 запоминания текущего знака и блоком 21 запоминания знака результата измерения. Использование измерителя позволяет за счет более точной установки угла зажигания значительно сократить расход топлива, 5 3 о п. ф-лы, 6 ил. с е гпгвз СО ел vj С5 Фиг.