Отметчик начала впрыска топлива в двигателях внутреннего сгорания Советский патент 1979 года по МПК G01M15/00 

устройства 4, выполненного, например, до схеме триггера Шмитта и одновиоратора5; блок 6 выделения моментов появления экстремумов, состоящий из пикового детектора 7, компаратора 8, формирователя 9 заднего фронта импульсов и формирователя 10 переднего фронта импульсов; блок И фиксации первого импульса в заданном интервале времени, состоящий, например, из клапана 12, триггера 13, формирователя 14 заднего фронта импульсов и формирователя 15 переднего фронта импульсов.

Индексом 16 на чертежах обозначен выход устройства.

Порог срабатывания t/n порогового устройства 4 выбирается исходя из условия выполнения неравенства:

,(1)

где f/H - сигнал на выходе усилителя 2, соответствующий давлению срабатывания нагнетательного клапана в топливном насосе;

Us - сигнал на выходе усилителя 2, соответствующий минимально возможному давлению впрыска топлива в процессе эксплуатации.

Длительность импульса т одновибратора 5 выбирается из условия выполнения неравенства

. п,(2)

где п - продолжительность подачи топлива и колебательного процесса в топливопроводе.

Длительность импульса формирователя 9 выбирается достаточной для сброса пикового детектора 7 в исходное нулевое состояние, а длительности импульсов формирователей 10, 14, 15 определяются временем срабатывания электронных логических устройств.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

По сигналам датчика давления 1 блок 3 синхронизации в каждом цикле работы двигателя внутреннего сгорания вырабатывает сигнал синхронизации, начало которого всегда соответствует участку нарастания давления топлива, находящемуся между моментами срабатывания нагнетательного клапана и начала впрыска топлива. По сигналу блока 3 в момент его окончания блок 6 выделения моментов появления экстремумов и блок 11 фиксации первого импульса устанавливаются в исходное состояние. Блок 6 формирует сигналы в моменты экстремумов нарастающего процесса топливоподачи, в том числе и сигнал преобразования экстремума в момент, соответствующий началу впрыска топлива в цилиндр. Сигналы с выхода блока 6 поступают на вход блока 11 и последний фиксирует первый из сигналов блока 6 в интервале времени, равном длительности сигнала синхронизации блока 3. Поскольку начало сигнала синхронизации блока б всегда соответствует участку подачи топлива, находящемуся между моментами срабатывания нагнетательного клапана и начала впрыска, то, очевидно, что блок И фиксирует сигнал блока 6, формируемый в момент начала впрыска топлива. Появляющийся в этот момент на выходе 16 блока 11 сигнал фиксированной длительности и является отметкой начала впрыска топлива.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал датчика 1 давления, усиленный усилителем 2 (фиг. 2а), поступает на входы блоков 3 и Ь. После момента начала подачи топлива сигнал на выходе усилителя 2 увеличивается и по достижении величины t/n срабатывает пороговое устройство 4 блока (фиг. 26), а одновибратор 5 формирует сигнал синхронизации - импульс длительностью т (фиг. 2в). Благодаря выполнению неравенств (1) и (2) одновибратор 5 формирует за цикл работы двигателя только один импульс. Сигнал с выхода одновибратора 5 поступает на управляющий вход блока И и разблокирует клапан 12, разрешая тем самым в течение интервала времени т прохождение сигналов с выхода блока 6 на вход триггера 13 блока 11. При увеличении сигнала на выходе усилителя 2 до своего экстремального значения пиковый детектор 7 блока 6 передает этот сигнал на один из входов компаратора 8 (фиг. 2г), на другой вход которого сигнал с выхода усилителя 2 поступает непосредственно. Таким образом, сигналы на обоих входах компаратора 8 примерно равны, и потенциал на выходе последнего близок к нулевому (фиг. 2(3). В момент начала впрыска топлива давление в топливопроводе на входе форсунки снижается и соответственно сигнал на выходе усилителя 2 проходит свое первое после t/n экстремальное значение. В этот момент сигнал на входе компаратора 8, подключенного к выходу пикового детектора 7, становится больще по величине сигнала на другом входе компаратора 8, и потенциал на выходе последнего возрастает и становится положительным. Соответственно в этот момент формирователь 10 формирует импульс фиксированной длительности (фиг. 2е), который поступает через клапан 12 на нулевой вход триггера 13 и устанавливает последний в единичное состояние (фиг. 2ж). Соответственно в момент перехода триггера 13 в единичное состояние формирователь 15 формирует импульс фиксированной длительности, поступающий на выход 16 отметчика (фиг. 2з). Таким образом, момент появления переднего фронта сигнала на выходе 16 соответствует моменту появления первого

экстремума на кривой давления на уровне Un и, следовательно, моменту начала впрыска топлива. Все последующие импульсы, появившиеся на выходе блока б до окончания импульса длительностью т одновибратора 5, не изменяют состояния триггера 13 и, следовательно, не вызывают повторного срабатывания формирователя 15. В момент окончания импульса одновибратора 5 формирователь 9 блока б- йр-а4атывает импульс (фиг. 2м), поступающий на управляющий вход пикового детектор а ,. По этому сигналу происх-|.-.Т разряд iratoSP C детектора 7,и потенциал на его выходе становится близким к нулевому. В результате сигнал на входе компаратора 8, подключенном к выходу усилителя 2, становится большим по величине, чем сигнал на его другом входе, и потенциал на выходе компаратора 8 становится отрицательным. По окончании импульса формирователя 9 пиковый детектор 7 снова передает сигнал с

fi выхода усилителя 2 на соответствующий вход компаратора 8, и потенциал на выходе последнего становится близким к нулевому. Одновременно с формирователем 9 блока б срабатывает формирователь 14бло.га 11 и вырабатывает импульс (фиг. 2/с), устанавливающий триггер 13 в исходное нулевое состояние. Таким образом, по окончании сигнала синхронизации блока 3 блоки б и 11 устанавливаются в исходное состояние. Цикл работы устройства повторяется при формировании пороговым устройством 4 блока 3 следующего импульса на участке подачи топлива.

Использование новых элементов - блока выделения моментов появления экстремумов и блока фиксации первого импульса в заданном интервале времени выгодно отличает предлагаемый отметчик от указанного прототипа, так как процесс формирования отметки начала впрыска происходит автоматически без участия оператора. Точвисит 6 ор ирования отметки также не зательнос т оператопа- и определяется чувствимо™ ™ компаратора блока вьшелея.я

гов появления экстремумов.

Формула изобре ения

пвиг- Отметчик начал.я впрыска топлива в жа ателях внутре- о сгорания, содер 2аий датчик подключенный че-усилител блоку синхронизации, со5 Оя1д...тмЗ последовательно соединенных порогового устройства и одновибратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса формироваиия отметки, он снабжен блоком выделения моментов появления экстремумов и блоком фиксации первого импульса в заданном интервале времени, причем сигнальный вход первого из введенных блоков подключен к выходу усилителя, выход - к сигнальному входу второго введенного блока, и управляющие входы обоих блоков подключены к выходу блока синхронизации.

2. Отметчик по п. 1, отличающийся тем, что блок выделения моментов появления экстремумов содержит пиковый детектор, формирователи и компаратор, причем входы последнего- один непосредственно,

а другой через пиковый детектор пoдкл oчены к сигнальному входу этого блока, и выход компаратора и установочный вход пикового детектора - каждый через формирователь - подключены соответственно

к выходу и управляющему входу блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ливщиц В. М., Змановский В. А. Прибор для определения угла опережения

впрыска тракторных двигателей, «Научные труды СИБИМЭ, вып. 8, ч. II, Новосибирск, 1972, с. 136.

2.Патент США № 3503255, 73-117.2, 1973 (прототип).

,.---:.-.: - egfSrft -

-$

16

3