SU1413474A1 - Устройство дл измерени угла опережени подачи топлива в дизель - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить достоверность измерений путем устранени  возможности ложного срабатьгеа- ни  схемы измерени  после прохождени  поршнем верхней мертвой точки и обеспечени  однозначного измерительного импульса, соответствующего углу опережени  подач п, вне зависимости от наличи  подвпрысков топлива. Устр-во содержит датчики 1, 2 перемещени  иглы форсунки и верхней мертвой точки, формирователи 3,4 импульсов , схемы 5, 19 совпадени , триггеры 6, 7, регистры 8, 9, управл емый генератор 10, блок 11 индикации,переключатель 12, кнопку 16 сброса, нулевую шину 17, инвертор 18. Цифровой зквивалент измер емого угла в регистре формируетс  в те отрезки времени, которые начинаютс  в. моменты начала топливоподачи и заканчиваютс  в моменты захода поршн  в верхнюю мертвую точку, независимо от характера впрыска топлива. 1 ил. C (Л

Description

00

4; « 4

Изобретение относитс  к диагностированию двигателей внутреннего сгорани  и может быть использовано дл  измерени  угла опережени  подачи топлива в дизель о

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности измерени , что достигаетс  путем устранени  возможности ложного срабатьшани  схемы из- мерени  после прохождени  поршнем верхней мертвой точки (ВМТ) и обеспечени  однозначного измерительного импульса5 соответствующего углу опережени  подачи, вне зависимости от наличи  подвпрысков топлива.

На чертеже изображена блок-схема устройства дл  измерени  угла опережени  подачи топлива.

Устройство содержит датчик 1 пе- ремещени  иглы форсунки (не показаны и датчик 2 ВМТ, соответствующие им первый 3 и второй 4 формирователи импульсов, первую схему 5 совпадени  первый 6 и второй 7 триггеры, первый 8 и второй 9 регистры, управл емьй генератор 10, блок 11 индикации, переключатель 12 с первым 13 и вто- рьм 14 неподвижными контактами и подвижным контактом 15, а также кнопку 16 сброса и нулевую шину 17. При этом датчик 1 перемещени  иглы форсунки Через первый формирователь 3 импульса подключен к единичному входу первого триггера 6, к нулево™ му входу которого через второй формирователь 4 импульса присоединен датчик 2 ВМТ. Выход первого триггера 6 св зан с первым входом первой схемы 5 совпадени , второй вход ко- торой соединен с входом второго триггера 7, с первым неподвижным контактом 13 переключател  12 и вы- ходом управл емого генератора 10, а выход - с входом первого регистра 8 выход которого св зан с блоком 11 индикации. Кнопка 16 сброса подклю- чена между установочными входами первого 8 и второго 9 регистров и нулевой шиной 17 источника питани . Второй неподвижный контакт 14 переключател  12 соединен с выходом второго триггера 7, и подвижньш контакт 15 - с входом второго регистра 9, инверсный выход которого под- ключен к входу управл емого генератора 10.

Устройство снабжено инвертором 1 и второй схемой 19 совпадени , причем первый вход второй схемы 19 совпадени  подключен к выходу первого формировател  3 импульсов, выход - к единичному входу первого триггера 6, а второй вход - к выходу инвертора 18, вход которого св зан с нулевым входом первого триггера 6.

Устройство работает следующим образом,

В случае измерени  угла опережени  подачи топлива в двухтактном дизеле переключатель 12 устанавливают в положение замыкани  первого неподвижного контакта 13.

При работе дизел  форсунка впрыс- кивает топливо в цилиндр, благодар  чему датчик 1 перемещени  иглы форсунки вырабатьгеает электрический импульс или несколько импульсов (при наличи подвпрысков или раздроблении впрыска), которые преобразуютс  с помощью первого формировател  3 импульсов в пр моугольный импульс (или пачку импульсов при дроблении впрыска) нормированной амплитуды (например, равной уровню логической елиницы) и длительности, равной продолжительности подачи топлива. При этом передний фронт выходного импульса формировател  3 совпадает с моментом начала подачи топлива,.а задний фронт - с моментом окончани  подачи в данном цикле работы дизел . До захода поршн  в ВМТ на выходе второго формировател  4 импульсов действует нулевой сигнал , а на выходе инвертора 18 - единичный , который поступает на второй вход второй схемы 19 совпадени , благодар  чему сигнал с выхода пер-; вого формировател  3 импульсов проходит на единичный вход первого триггера 6, которьм устанавливаетс  в единичное состо ние под действием переднего фронта первого импульса, формируемого формирователем 3. При заходе поршн  дизел  в ВМТ датчик 2 вырабатывает импульс, который с помощью второго формировател  4 преобразуетс  в пр моугольный импульс нормированной амплитуды (например, рав-. ной уровню логической единицы), передний фронт которого соответствует началу сигнала датчика 2 БМТ. Длительность этого импульса выбираетс  больше длительности подачи топлива в каждом цикле работы дизел  на любом режиме, В момент по влени  переднего фронта выходного импульса второго

формировател  -4 первый триггер 6 сбрасьтаетс , а сигнал на втором входе второй схемы 19 совпадени  падает от единичного уровн  до нулевого и сохран ет его на все врем  действи  импульса второго формировател  4. Это приводит к запиранию второй схемы 19 совпадени  на врем  прИ сутстви  импульса на входе второго формировател  А,

Под действием импульсов первого .3 и второго 4 формирователей первый триггер 6 переходит из одного состо  ки  в другое и вырабатывает при каждом обороте вала двухтактного дизел  один пр моугольный импульс нормированной амплитуды и длительности, рав ной интервалу времени от момента начала впрыска до момента захода поршн  в ВМТ, т.е. времени опережени  подачи топлива. Этот импульс поступает на первый вход первой схемы 5 совпадени , отпира  ее.

Цикл измерени  угла опережени  подачи топлива начинаетс  с момента нажати  кнопки 16, в результате которого первый 8 и второй 9 регистры сбрасываютс  в нулевое состо ние. При этом на инверсном выходе второго регистра 9 по вл етс  единичный сигнал , поступающий на управл ющий вход управл емого генератора 10 импульсов а на табло блока-11 индикации высвечиваютс  нули. С этого момента управ л емый генератор 10 вырабатывает импульсы , которые на вход второго регистра 9 через переключатель 12 поступают нещэерывно, а на вход первого регистра 8 поступают только тогда, когда открыта перва  схема 5 совпадени , т.е. при наличии на входе первого триггера 6 единичного сигнала . Цикл измерени  продолжаетс  до тех пор, пока в первый 8 и второй 9 регистры идет запись кодов. Как только во второй регистр 9 записываетс  заранее число N., равное емкости этого регистра, на его инверсном выходе вместо единичного сигнала устанавливаетс  нулевой сигнал и генераци  импульсов управл емым генератором 10 прекращаетс . Цикл измерени  заканчиваетс .

В течение цикла измерени  в первый регистр 8 записьгеаетс  число N, значение которого в двоичной системе счислени  высвечиваетс  на табло 11 индикации. За промежуток времени t3,

1А13Д744

в течение которого происходит запись указанных чисел, коленчатый вал дизел  совершает количество оборотов

m tj- F,

где F - циклическа  частота вращени 

вала.

0 При этом числа N и N можно представить выражени ми:

N, N ,

где t. - длительность выходного импульса первого триггера 6,

fj - частота импульсов управл емого генератора 1П, а отношение чисел - следующим образом

NI F Wt4 S

N

mf,

wT

2lf

где fJ - углова  скорость вала ди- зел ,

Т - период вращени  вала дизел , . - угол поворота вала за один

оборот,

0 - угол опережени  впрыска топ- л ив а.

Величина t представл ет собой врем  опережени  впрыска топлива, а (Ot - угол опережени .

Из последнего выражени  получаем формулу дл  вычислени  угла опережени  впрыска топлива двухтактного дизел :

40

  -«Nt г -1 ,-, 360N, г , 1Г L - (1)

Задава  N 360 10 и выбира  любые целые величины К, угол опережени  впрыска топлива получаем из показаний блока 11 индикации путем переноса зап той на К знаков влево. Дл  повторени  измерений нужно нажать кнопку 16.

В случае измерени  угла опережени  подачи топлива на четырехтактном дизеле переключатель 12 устанавливают в положение замыкани  второго неподвижного контакта 14. Поскольку в четырехтактном дизеле

подача топлива в цилиндр происходит один раз в два оборота коленчатого вала, то импульсы поступают на единичный вход первого триггера 6 с частотой , вдвое меньшей частоты вращени  этого вала и равной 0,5F. Частота следовани  импульсов на нулевой вход первого триггера 6 совпадает с частотой вращени  вала и остаетс  равной F, В св зи с этим на выходе первого триггера 6 каждые два оборота вала по вл етс  один импульс или пачка импульсов (при наличии под- впрысков или дроблении импульса впрыска), На выходе второго формировател  А импульсов импульсы выраба- тьтаютс  в каждом обороте вала. При прохождении через инвертор 18 импульс от датчика 2 ВМТ запирает вто- рую схему совпадени  на врем  своего действи  и предотвращает установку первого триггера 6 в единичное состо ние . Поэтому в каждом рабочем цикле дизел  первый триггер 6 взводит- с  один раз, В св зи с этим длительность выходного импульса первого триггера 6 представл ет собой врем  опережени  впрыска топлива.

Цикл измерени , начинаетс  с на- жати  кнопки 16, в результате которого регистры 8 и 9 сбрасываютс , а на цифровом табло блока 11 индикации высвечиваютс  нули. После сброса второго регистра 9 на его инверсном вы- ходе по вл етс  единичный потенциал, прикладываемый к управл ющему входу управл емого генератора 10 и вызывающий формирование пр моугольных импульсов , которые поступают на второй вход первой схемы 5 совпадени  и на счетный вход второго триггера 7 Так как в рассматриваемом случае импульс на вход второго регистра 9 поступают с выхода триггера 7, то запись кода в этот регистр происходит с частотой вдвое меньшей частоты записи в перво регистре 8, При записи во второй ре- -гистр 9 заранее известного числа N , равного емкости этого регистра, на его инверсном выходе устанавливаетс  нулевой сигнал, что приводит к прекращению генерации импульсов управл емым генератором 10 и окончанию цикл измерени , В течение цикла записи длительностью tj в первый регистр В записываетс  число N,, значение которого в дес тичной системе счислени  индицируетс  блоком 11 индикации.

Поскольку в рассматриваемом случае запись во второй регистр происходит с частотой 0,5fj , то врем  записи числа N, т,е, цикл измерени , определ етс  выражением

tj N/0,5f,, 2N/f, , (2)

а коленчатый вал совершает количество оборотов

m tj-F 2NF/fg ,

(3)

Так как.один впрыск топлива происходит за два оборота вала, то код в первом регистре 8 по окончании цикла измерени  определ етс  вьфаже- нием

I t,f, NFt

- Т 2

Nt N

Произведение в числителе представл ет собой угол опережени  впрыска топлива, величина которого определ етс  следующим образом:

360N,

,, 2,Ш, г п   JbUN, г - f, iN i. N

Из сравнени  выражений (1) и (4) видно, что формулы дл  подсчета угла опережени  впрыска при диагностировании двухтактного и четырехтактного дизелей одинаковые. Задава  N 360-10 и выбира  любые целые К, угол опережени  впрыска топлива получают из по казаний -блока 11 индикации путем переноса зап той на К знаков влево. Дл  повторени  измерени  необходимо нажать кнопку 16 сброса.

С момента захода поршн  в ВМТ единичный вход первого триггера 6 блокируетс  на отрезок .времени, больший продолжительности полного цикла топ- ливоподачи, благодар  чему переход первого триггера 6 из нулевого состо ни  в единичное даже при наличии подвпрысков или дроблении впрыска невозможен и запись числа в первый регистр 8 между циклами топливоподачи в соседних оборотах вала дизел  исключена . Эта запись осуществл етс  только в интервалы времени от момента начала впрыска до момента захода порщн  в ВМТ, которые соответствуют углу опережени  топливоподачи. Благодар  этому повышаетс  достоверность результата измерени .

Таким образом, предла.гаемое устройство обеспечивает более высокую достоверность результата измерений.

так как цифровой эквивалент измер емого угла в регистре формируетс  в те отрезки времени, которые начинаютс  в моменты начала топливопо- дачи и заканчиваютс  в моменты захода поршн  в ВМТ независимо от характера впрыска топлива.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  угла опережени  подачи топлива в дизель, содержащее датчик перемещени  иглы форсунки и датчик верхней мертвой .точки, соответствующие им первый и второй формирователи импульсов, первую схему совпадени , первый и второй триггеры, первый и второй регистры , управл емьй генератор, блок индикации , переключатель и кнопку, причем датчик перемещени  иглы форсунки через первый формирователь импульса подключен к единичному входу первого триггера, к нулевому входу которого через второй формирователь импульса присоединен датчик верхней мертвой точки, выход первого тригге

   U134748

   ра св зан с первым входом первой схе

   5

   0

   5

   мы совпадени , второй вход которой соединен с входом второго триггера, с первым неподвижным контактом переключател  и выходом управл емого генератора , а выход - с входом первого регистра, выход которого св зан с блоком индикации, кнопка сброса под- i ключена между установочными входами первого и второго регистров и нулевой шиной источника питани , второй неподвижный контакт переключател  соединен с выходом второго триггера , а подвижный контакт - с входом второго регистра, инверсный выход которого подключен к входу управл емо- го генератора, о т л и ч а ю щ е е - с   тем, что, с целью повьшени  достоверности измерени , устройство снабжено инвертором и второй схемой совпадени , причем первый вход второй схемы совпадени  подключен к выходу первого формировател  импульсов, выход - к единичному входу первого триггера, а второй вход - к выходу инвертора, вход которого св зан с HJT- левьм входом первого триггера.