Устройство для определения давления начала впрыска топлива в двигателях внутреннего сгорания Советский патент 1978 года по МПК G01L23/24 

давления впрыска топлива, а иоследоватсльность импульсов с самыми различными амплитудами сигнала с выхода датчика давления. Б этих условиях средиее значение сигнала с выход1,а измерителя известного устройства не связаио с величиной давления вирыска тоилива, т. е. устройство неработосиособно.

Кроме того, для этого устройства характерна методнческая ногреипюсть измерения. Наиример, сигнал, нроиорцнональный давлению, продолжает измеияться иа входе измерителя и после момента начала вирыска топлива в течение времени, определяемого длительностью имиульса формирователя. В то же время возможность уменьшения постоянной времени формирователя ограничивается иределом чувствительности измерителя. Другая составляющая ногрешиости вызывается зависимостью результатов измерения от скоростного режима, устанавливаемого нри испытаниях, строгое поддержаине которого возможно лишь в онределснных конечных нределах. Зависимость результатов измерения от фазовых характеристик шумовых колебаний, возникаюИ1,их ири впрыске топлива, вносит третью состав л яюи1,ую 1югреш)юсти.

Цель изобретения--расширеиие области применения устройства и повышеиие точности измерения давления.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено устройством выборки и запоминания сигналов датчика давления сиихронизатором, состояш,им из иорогового устройства и одиовибратора, детектором, вторым пороговым устройством, совпадения и схемой запуска, а измеритель выполнен в внде цифрово1о вольтметра иоетояиного тока, нричем выход усилителя подключен через иоследовате чьио соединенные пороговое устройство и одиовибратор синхронизатора к одному из входов схемы запуска, а через устройство выборки и запомииания - к сигнальному входу цифрового вольтметра, уиравляющнн вход которого подсоединен к выходу формирователя имиульсов. При этом датчик вибраций иодключсн через носледовательно соединенные детектор, второе пороговое устройство и схему совнадения к второму входу схемы запуска, а ее выход соединен с входом формирователя импульсов, унравляющим входом устройства выборки и запоминания и вторым входом схемы совпадения.

На фиг. 1 показаиа блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 а - k представлены эпюры напряжений на выходе отдельных блоков устройства.

Устройство содержит датчик 1 давления, наиример, тепзометрического тниа, встраиваемый в топливопровод высокого давления перед форсункой, усилитель 2 сигналов датчика давления 1, устройство 3 выборки и запоминания, работающее нри сигнале «1 на управляющем входе - в режиме выборки входного сигнала, а при сигнале «О на управляющем входе - в режиме заиоминаиия уровня

входного сигиала с «1 на «О, цифровой вольтметр 4 иоетояиного тока; датчик 5 вибраций, установленный на с}юрсунке и фиксирующий шум нри вирыске тонлнва; детектор 6, осуществляющий двухнолупериодиое детектироваиие си1-налов датчика 5 вибраций, пороговое устройство 7, вынолисниое, наиример, ио схеме триггера Шмидта с порогом срабатывания, нревышающим уровень внутренних HjyMOB детектора 6, схему 8 совпадения; сиихронизатор 9, состоянии из порогового устройства 10, выполненного, например, по схеме триггера Шмидта с иорогом срабатывания, иревышающим уровеиь сигнала с выхода уснлителя 2, соответствующего остаточиому давлению в тоиливоироводе, и (одиовибратора 11, длительность т имнульса которого превыщает время нодачи топлива и продолжительность колебательного процесса и топливопроводе,

формирователь 12 импульсов, формирующий имиульс ири измепенин сигиала на его входе с «1 на схему зануска 13, снабженную синхронизирующим входом, подключенным к выходу синхронизатора 9, установочным входом, подключенным к выходу схемы 8 совнадения, и входом запуска 14.

Работа устройства нроисходит следующим образом. Датчик 1 давления преобразует давление в

топливопроводе в электрические сигналы, которые усиливаются усилителем 2 (фиг. 2,а). Перед началом нодачи топлива сигнал Uo на выходе иоследиего соответствует установившемуся уровню давления в трубопроводе.

После момента начала нодачи топлива сигнал на выходе усилителя 2 увеличивается и но достижении величины Ur. срабатывает пороговое устройство 10, и одновибратор 11 формирует импульс длительностью т (фиг. 2, б).

При этом передний фронт импульса одновибратора 11 всегда соответствует участку начала подачи топлива, поскольку длительность импульса т превыщает длительность впрыска топлива и колебательного процесса в топливопроводе. Сигнал с выхода датчика 5 вибраций (фиг. 2, в) детектируется двухполупериодным детектором 6 (фиг. 2, г), благодаря чему пороговое устройство 7 формирует импульсы (фиг. 2,д) независимо от полярности сигнала датчика.

Сигналы с выхода порогового устройства поступают на одип из выходов схемы 8 совпадения, которая в иеходиом состоянии устройства заблокирована ио другому входу сигналом «О с выхода схемы запуска 13.

После поступления команды «Запуск (фиг. 2, е), подаваемой на вход 14 схемы запуска 13 либо вручную, либо автоматически от программирующего устройства диагиостической измерительной системы по переднему фронту имиульса одновибратора 11, иостунающего иа синхронизирующий вход схемы запуска 13, последняя формирд ет иа выходе сигнал «1 (фиг. 2,ж). По этому сигналу разблокируется схема 8 совпадения, а устройство

3выборки II запоминания устанавливается в режим выборки сигнала с выхода усилителя 2, и на сигнальный вход цифрового вольтметра 4 поступает напряжение, нропорциональпое нарастающему давлению в топливопроводе перед форсункой (фиг. 2,з). В момент ti (фиг. 2, а), соответствующий моменту впрыска топлива, по сигналу датчика 5 вибраций срабатывает пороговое устройство 7, и сигнал с выхода носледнего через схему 8 совнадепия (фиг. 2, и) ноступает на установочный вход схемы запуска 1:3. При этом на выходе схемы зануска 13 формируется сигнал «О, устанавливающий устройство 3 выборки и запоминания в режим заномннаиия, и на сигнальном входе цифрового вольтметра 4 фиксируется напряжение и„л (фиг. 2, з), пропорциональное давлению начала впрыска. Одновременно формирователь 12 формирует импульс, поступающий па управляющий вход цифрового вольтметра

4(фиг. 2, k). По этому сигналу последний измеряет постоянное напряжение Пп, зафиксированное на выходе устройства 3 выборки и запоминания. При выборе соответствующего коэффициента пропорциональности измерительного тракта устройства результат измерения численно равен давлению начала впрыска.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет более щирокую область применения и позволяет онределять давление начала впрыска без демонтажа топливной аппаратуры пепосредствеипо на работающем двигателе. Это достигается тем, что из всех сигналов щума, воспринимаемых датчиком 5 вибраций, на зануск устройства 3 выборки и запоминания и цифрового вольтметра 4 ироходит только тот сигнал, который соответствует моменту начала вирыска тонлива исследуемой форсункой. При этом остальные сигналы щума с датчика

5вибраций блокируются с помощью схемы 8 совпадения, унравляемой сигналами синхронизатора 9 через схему запуска 13.

В отличие от известиого устройства сигнал на входе измернтеля в предлагаемом устройстве поело момента начала вирыска топлива ПС изменяется, а фиксируется с помощью устройства выборки и запоминания в момент начала впрыска топлива. Кроме того, благодаря

такому способу выделения полезного сигнала

результат пзмерепия практически не зависит

от колсбаиий скоростного режнма двигателя.

Независимость результата измереиия от

зиачения начальной фазы колебаний шума,

возникающего нри впрыске топлива, достигается применением двухполупернодного детектора 6.

Формула изобретения

J cTpoficTBO для оиределення давления начала вирыска топлива в двигателях виутреннего сгорания, содержащее датчик давления, подключенный к усилителю, установленный на форсунке датчик вибраций, фиксирующий

uiyM при впрыске тонлива, формирователь им11улг сов и измеритель, отличающееся тем, что, с целью расн1ирспия области применения и пор,ы1пеиия точности измерения, оно енабжеlio устройством выборки и заиоминання сигналов датчика давления, синхронизатором, содержащим нороговое устройство н одновибратор, детектором, вторым иороговым устройством, схемой совпадения н схемой зануска, а измеритель вынолиен в виде цифрового вольтметра постоянного тока, иричем выход усилителя подключен через носледовательно соединенные пороговое устройство и одновибратор спнхропизатора к одному из входов схемы запуска, а через устройство выборки и заномипаппя--к сигнальному входу цифрового вольтметра, управляющий вход которого подсоедипон к выходу формирователя импульсов, при этом датчик вибраций подключен через последонательпо соединенные детектор, второе пороговое устройство и схему еовпадепия к второму входу схемы запуска, а ее выход соединс с входом формирователя имнульсов, управляющим входом устройства выборки и запоминания и вторым входом схемы совиадеиия.