Устройство измерения угла опережения впрыска топлива для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02M65/00 

Изобретение относится к диагностированию двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а именно к средствам измерения угла опережения впрыска топлива в ДВС

Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение устройства.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит датчики верхней мертвой точки (ВМТ), впрыска и элементарных угловых перемещений 1-3 соответственно, первый, второй и третий формирователи 4-6, триггер 7, вход установки в О которого подключен к выходу первого формирователя 4, вход установки в 1 - к выходу второго формирователя 5, две цепи 8.1 и 8.2. каждая из которых состоит из последовательно соединенных элементов И 9, счетчика 10, регистра 11 и цифрового индикатора 12, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь 13

(ЦАП), масштабирующий блок 14 и преобразователь 15 напряжение - частота, а также последовательно соединенные задатчик 16 длительности, таймер 17 и четвертый формирователь 18. Выход датчик 1 ВМТ соединен с входом первого формирователя 4, выход датчика 2 впрыска - с входом второго формирователя 5, а выход датчика 3 элементарных угловых перемещений - с входом третьего формирователя 6. Выход триггера 7 соединен с первым входом элемента И 9.1 первой цепи 8.1, второй вход которого подключен к выходу преобразователя 15 напряжение - частота. Выход первого формирователя 4 дополнительно соединен с входом перезаписи регистра 11.1 цепи 8.1 и входом синхронизации таймера 17. Выход второго формирователя 5 дополнительно соединен с входом сброса счетчика 10.1 цепи 8.1. Выход третьего формирователя 6 соединен с первым входом

гая

«о

ел

ю

элемента И 9.2 цепи 8.2, второй вход которого подключен к выходу таймера 17. Входы ЦАП 13 соединены соответственно с одноименными выходами регистра 11,2 цепи 8.2, Первый выход четвертого формирователя 18 подключен к входу сброса счетчика 10,2, а второй выход - к входу перезаписи регистра 11.2 цепи 8.2.

Датчик 1 ВМТ предназначен для формирования сигнала в момент нахождения пор- шня ДВС в верхней мертвой точке. Датчик 2 впрыска предназначен для формирования импульса в момент начала подачи топлива, Датчик 3 элементарных угловых перемещений предназначен для формирования сиг- нала через известное элементарное угловое перемещение коленчатого вала двигателя, зависящее от числа зубцов на венце маховика коленчатого вала двигателя.

Формирователи 4-6 предназначены для нормирования сигналов да1чиков 1-3 по амплитуде и фронтам. Триггер 7 предназначен для формирования временного интервала, пропорционально углу опережения впрыска.

Депь 8.1 предназначена для измерения угла опережения впрыска топлива, цепь 8.2 - для измерения оборотов коленчатого вала двигателя, которым соответствует измеренный угол.

В каждой цепи 8 элемент И 9 предназначен для коммутации импульсов по приходу сигнала разрежения, счетчик 10 - для подсчета количества импульсов, соответствующих измеряемому параметру, регистр 11 - для хранения результатов подсчета, а цифровой индикатор 12 - для отображения величины измеряемого параметра.

ЦАП 13, масштабирующий блок 14 и преобразователь 15 напряжение - частота вы- полняет функцию управляемого цифровым кодом генератора, частота которого пропорциональна оборотам коленчатого вала двигателя и умножителя частоты до величины 360 х NI x h, где N i - число оборотов колен- чатого вала двигателя в 1 с, h - величина масштабирования. При h 1 на выходе преобразователя 15 напряжение - частота частота сигнала равна 360 х NI, т. е, его период равен временному интервалу, пропорцио- нальному углу поворота коленчатого вала двигателя в 1°.

Задатчик 16 длительности импульса предназначен для управления таймером 17 с целью получения различных по дли- тельности управляющих импульсов, соответствующих типам диагностируемых автомобилей.

Таймер 17 может быть выполнен на микросхеме типа К1006 ВИ1 с времязадагощей

цепочкой, переменный элемент которой является задатчиком 16 длительности.

Длительность импульса г таймера 17 выводится из соотношений

N Г Гэуп,§ (1)

где N - частота вращения КВД;

fsyn частота следования импульсов на выходе формирователя датчик- 3 элементарных угловых перемещений

тэуп - fsMT Z ,{2j

где FBMT - частота следования импульсоз на выходе формирователя 4 датчика BiViT;

2- количество зубцов на венц маховика коленчатого вала двигателя,

N 60 х fDMTt(3)

где 60 - количество секунд в 1 минуте, т, г измерение N производится в , Из соотношения (1) определяют N

т -

зуп

Подставив в (4) значение из соотношения (3) и значение гэуп из соотношения (2), получают

60 С.(5)

С --

L

Четвертый формирователь 18 формирует короткие импульсы на первом выходе по переднему фронту сигнала таймера, на втором - по заднему.

Устройство работает следующим образом.

С выхода датчика 2 впрыска на вход формирователя 5 поступает сигнал, соответствующий началу впрыска топлива в камеру сгорания ДВС. Этот сигнал преобразуется формирователем 5 в короткий импульс, который устанавливает в исходное состояние счетчик 10.1 цепи 8.1 и взводит триггер 7 в состояние 1. С выхода датчика 1 ВМТ на вход формирователя 4 поступает сигнал, соответствующий нахождению поршня в ВМТ, Формирователь 4 преобразует этот сигнал в короткий импульс, который устанавливает триггер 7 в состояние О, производит запись в регистр 11,1 и запускает таймер 17, на выходе которого появляется единичный импульс соответствующей длительности, разрешающий прохождение импульсов с выхода формирователя 6 через элемент И 9,2 цепи 8.2 и поступающий на вход формирователя 18, с первого выхода которого короткий импульс, сформированный по первому фронту сигнала таймера, устанав- ливает счетчик 10.2 цепи 8.2 в исходное состояние. С выхода датчика 3 элементарных угловых перемещений на вход формирователя 6 .поступают сигналы, соответствующие моментам прохождения зубьев маховика коленчатого вала двигателя мимо

датчика 3 С выхода Формирователя 6 им- ульсы через элемент И 9 2 поступают на счетный вход счетчика 10 2

При этом последний заполняется, а на его выходах образуется unq ровой код, соответствующий числу оборотов коленчатого вала двигателя Этт код переписывается в регистр 112 по приходу си нала записи с второго выхода формирователя 18 и поступает на входы цифрового индикатора 12 2 де индицируется показывая число N в оборотах в 1 мин Одновременно с поступлени ем на цифровой индикатор 122 цифровой код с выходов регистра 112 поступает на входы ЦАП 13 в котором преобразуется в аналоговую Форму Аналоговый сигнал с вы хооа ЦАП 13 поп 4 ° япьный числу обо- колен то -1,ла j з ог подается павхопмасш aci/i Ј & в oio сем сигчал ч , с с i -1 о vopL J виде п:зил L ei i - и а вход rpe°0u- nta 11 i5 могря сэ лю - J

CTQT( ПОГ iSH-w ГС в ., D/CT ЧсС ГОТОЙ ГрОПОи-Н ТЧ ЗЛг.ЧО/ yOOQ1- О ВХОДНОГО

GUI плз t осо зг птз jo n ьра ие

НИЯ О г jj г all IIGJ|° ЗиЛ ПуЛЬСЬ i L Д О СЯ -«ч РтОр ЗУОй 3J Ј. Сг1,

И 9 1 и в го о мс i во ю rpw a ч rcui ец ЮШСГО Vnpc BlF Ou J i 17ЛэС3 СиО

вующегоу лу еч 1 топпизз проходят з LXO r, паю но иет ный вхп/ гчв iw j С 1 пр эю4 c eiMiK

101 sanonHoeiC ь .оц кенно перегчс 1 1 аз i г мт псгт/ппгилч i i т/пься геоезатлг/ -испо чы/оц-d pci 1i 1 подеется пр

11fi r-O c1 9 1 лнгпкац/iu se

j r (СИ/17 В СЫГК О ТОПГИР

T vi i угтэойство уПпРпе1- упа эге i oil ,он i n зс, ij t DS 3 разлизываю пгоще 10звппрет зости1 ь по Во1ше(- мяюиносг 1 ч°меэен1-я угла опепехе- чм BTOLT in IB- Зс сче eneiai им мзм очтеяьньv /Mn ibfoP-vsTjK с ен0L I6 1 В , э о inom LiUiC угл юч-jrra )---5 м Г РЧИГ-ОГО вапа двигатР1р в оаф са- загю/и n/h итерча- 1 ареяен тств. г в С аго углу опереА6г . За ПООГ ЭТУ

кепи t ia v т Л( Т1 RHPioaovi подсчитанной величины угла опережения на

имфрОРО L A

а с j - v r а изобретения Устройство измерения гла опере- хенпя впс ча оплива для двигателя внуг ргнчем- ciopdhi/я содеожашее датчики

- 8Пь1 и,ич ОГЭЬ ССи с в11СН

i Sn x „ . vosrv e iich -к lepBoih, БЮ- r и i « озлтелм ахсд.. которых i одкт- - JT ч д иодам дат- in г ,,/и е с ч. i уста JBK. d нулевое

3 f OpL О СС6Д1 SL 0/30M

.io зО о ъ „dMposa елч s становки в е, ti / . с,о о - с выходом второго

Зг с т |Дзецеч / какдая из котоf u ь о; с t u1 де последзБа1ЭЛо)ОсвяJc- - bi чге1.овп-ззенчч чстчика ii

о т при к -1 тереби вход

„ ei e i-u зп jOMi/т первой связан с

т oiitn r II е и пеогии зход элемента

- 5pCi L1C 11 ,е- С БЫХО

-, -. трэ bCi i ч- - атс тя i i и ч а ю ьз; г -то - етью поощенир и

1 ic.a ч ьг ио ioijoc -лз ерег ис1, оно , лс1овг 01ьно соединенны

г nOpoij ni преобоззователем.

NI . LL гб irvt% i бло ич и поеобразовз- е it- i r i чэстста а 1акже , J-. iCri Г РЯЗЗ НЧЬ, т Зйд ТЧИКОМ

i тз i ерок ii четвертым Форvr-. чс nv,ic дая цепь дополнительно

одес/- | 1 je чогорело связаны

согтве СТР юн и входами сметчиков а

свчззпы с входами цифрового индич тосэ , п u-vj в первой чхоц пере- мчс JT TT a соединен с выходом с11-1 ре. cajn 1эи а ,ом первого тсс т вход сброса счетчика связан с а хого / формирователя втором вход элемента совпадения соединен с одом преобразователя напряжение-ча- во второй цепи чторой вход элемента совладения с с выходом таймере вход сбросе счетчика соединен с первым выходпм четвертого формиооватепя, вход пере- регистра связан с вторыр выходом ие вертого сЬпщч рователя а выходы рг стра допо ч / тепьмг связаны с со- о вэтс гвующим входами иибооэналогового

шеобразоватепя

Изобретение относится к испытанию систем впрыска топлива в двигате.ль и позволяет упростить устройство и повысить точность измерения угла опережения впрыска. Устройство содержит датчики верхней мертвой точки, впрыска и элементарных угловых перемещений, четыре формирователя, таймер, триггер, задатчик длительности, две схемы совпадения, два счетчика, два регистра, два цифровых индикатора, цифроаналоговый преобразователь, масштабирующий блок и преобразователь напряжение - частота. Пропорционально углу поворота маховика коленчатого вала двигателя генерируются измерительные им- пульсы- метки и производится их подача за время, соответствующее углу опережения впрыска топлива с последующей индикацией 1 ил.