Устройство для определения углового положения коленчатого вала двигателя

 

Изобретение относится к измерительной технике и диагностике и может быть использовано для измерения характеристик и диагностирования двигателей внутреннего сгорания. С целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения работы устройства при ширине угловых меток измерительного диска, меньшей интервала между ними, в устройство, содержащее диск 1, угловые метки 2, отсчетную метку 3, датчик 4, формирователь 5, преобразователь 6 частоты в напряжение, блок 7 разряда, интегратор 8, компаратор 9, источник 10 опорного напряжения, введены переключатель 11, формирователь 12, триггер 13,выход 14 угловых импульсов и выход 15 отсчетных импульсов. Распознавание отсчетной метки 3, размещенной между двумя соседними угловыми метками 2, происходит по величине напряжения на выходе интегратора 8, которое компаратором 9 сравнивается с напряжением, задаваемым от источника 10 опорного напряжения. Переключатель 11 управляет подключением соответствующего выхода 14 или 15 к выходу формирователя 5. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1483317

А1 (5D 4 G Ol M 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг, 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4319444/24-28 (22) 26.10.87 (46) 30.05.89. Бюл. №, 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов (72) Г. В. Абрамзон, В. В. Грибов и P. А. Ивашев (53) 621-43-5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 853463, кл. G 01 M 15/00, 1977.

Патент США № 4305072, кл. G 08 С 19/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и диагностике и может быть использовано для измерения характеристик и диагностирования двигателей внутреннего сгорани я. С целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения

2 работы устройства при ширине угловых меток измерительного диска, меньшей интервала между ними, в устройство, содержащее диск 1, угловые метки 2, отсчетную метку 3, датчик 4, формирователь 5, преобразователь 6 частоты в напряжение, блок 7 разряда, интегратор 8, компаратор 9, источник 10 опорного напряжения, введены переключатель 11, формирователь

12, триггер 13, выход 14 угловых импульсов и выход 15 отсчетных импульсов.

Распознавание отсчетной метки 3, размещенной между двумя соседними угловыми метками 2, происходит по величине напряжения на выходе интегратора 8, которое компаратором 9 сравнивается с напряжением, задаваемым от источника 10 опорного напряжения. Переключатель 11 управляет подключением соответствующего выхода !4 или 15 к выходу формирователя 5. 2 ил.

1483317

10

Ki=K (n-+1) /n, 20

1Л= — K)K)f>t, 35

Изобретение относится к измерительной технике и диагностике и может быть использовано для измерения характеристик и диагностирования двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности работы устройства при ширине утловых меток измерительного диска, меньшей интервала между ними.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Устройство содержит диск 1, угловые метки 2, отсчетную метку 3, датчик 4, формирователь 5, преобразователь 6 частоты в напряжение, блок 7 разряда, интегратор 8, компаратор .9, источник 10 опорного напряжения, переключатель 11, формирователь 12, триггер 13, выход 14 утловых импульсов и выход 15 отсчетных импульсов.

Угловые метки 2 равномерно расположены по окружности диска 1, а отсчетная метка 3 размещена между двумя соседними угловыми метками 2. Выход датчика 4 через последовательно включенные формирователь 5, преобразователь 6 частоты в напряжение и интегратор 8 подключен к первому входу компаратора. 9, к второму входу которого подключен выход источника

10 опорного напряжения. Выход формирователя 5 соединен с входом переключателя ! и через формирователь 12 с первым входом триггера 13, второй вход которого подключен к выходу компаратора 9, а инверсный выход соединен с входом блока 7 разряда и управляющим входом переключателя 11, первый и второй выходы которого образуют выходы !4 и 15 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Пусть на диске 1 расположено и угловых меток с шагом р=Ж/п угла поворота коленчатого вала, а отсчетная метка 3 расположена посередине между двумя из указанных угловых меток, т. е. смещена относ ительно них на угол ср ) — — р/2. При прохождении метки мимо датчика 4 на

c ãо выходе возникает биполярный импульс.

I !0 срезу первой полуволны биполярного импульса формирователь 5 срабатывает и формирует короткий импульс с фиксированной длительностью т, угловой эквивалент которой в рабочем диапазоне частот врагцения Ва, la Ч. (((р.

Формирователь 12 срабатывает по срезу входного импульса и формирует короткий импульс, поступающий на вход триггера 13, устанавливая последний в единичное состояние. Образующийся на его инверсном выходе «О» поступает на вход управления переключателя I! и вход блока 7 разряда.

При этом цифровой переключатель 11 устанавливается в состояние, при котором выход формирователя 5 Koììóòèðóåòñÿ на второй выход переключателя 11 и на второй выход 15 устройства, а блок 7 разблокирует интегратор 8. Последний переходит в режим интегрирования выходного напряжения преобразователя 6.

На выходе преобразователя 6 образуется напряжение Ui= — К 1, пропорциональное частоте f следования импульсов угловых меток 2, образующихся на выходе формирователя 5. При этом где К вЂ” коэффициент преобразования преобразователя 6.

Напряжение с выхода преобразователя 6 поступает на вход интегратора 8, состояние которого определяется блоком 7. При замкнутом состоянии блока 7 напряжение на выходе интегратора 8 близко к нулю.

С момента размыкания блока 7 на выходе преобразователя 8 образуется напряжение U), линейно изменяющееся во времени и пропорциональное частоте следования угловых меток 2, а следовательно, пропорциональное и частоте вращения коленчатого вала двигателя: где К) — коэффициент преобразования интегратора 8.

IIoBopoT) коленчатого вала двигателя на угол !) соответствует фиксированное знач ние напряжения =-К р, где К=.К>К.,п/2л, При достижении напряжением на выходе интегратора 8 уровня U)=U„ порог срабатывания компаратора 9, на выходе последнего образуется сигнал «1», устанавливающий триггер !3 в исходное нулевое состояние. На инверсном выходе триггера !3 образуется сигнал «I». По этому сигналу блок 7 устанавливается в замкнутое состояние, и на выходе интегратора 8 напряжение резко падает до нуля. При этом срабатывает компаратор 9 и изменяет состояние триггера 13. Одновременно по сигналу «1» на выходе триггера 13 переключатель 11 устанавливается в состояние, hpv котором выход формирователя 5 коммутируется на первый выход переключателя 11 и на выход 14 устройства.

Пусть значение L,, порога срабатывания, формируемое источником 10, соответствует значению гр: для поворота вала, определяемому неравенством (ср+гр ) (р(ц) .

Тогда компаратор 9 срабатывает, а триггер

13 возвращается в исходное нулевое состояние до прихода следующего импульса на выход формирователя 5, формируемого от угловой метки и Но окончании интервала, ожидаемого появление импульса от отсчетной метки. Срабатывание формирователя 12 по срезу этого импульса подтверждает единичное состояние триггера 13 и, сле1483317

Формула изобретения

Составитель В.!1одолян

Редактор Л..1ежнина Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 2819/39 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС!

113035, Москва, OK — 35, Рау шска я наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 довательно, не нарушает описанный процесс работы компаратора 9.

Таким образом, в интервалах появления импульсов на выходе формирователя 5, формируемых от угловых меток и от от- 5 счетной метки, триггер 13 находится соответственно в нулевом и единичном состояниях, а переключатель 1 1 — соответственно в первом и втором состояниях.

В результате на первом выходе переключателя 11 и на выходе 14 устройства формируется последовательность импульсов, идентифицирующих моменты появления угловых меток 2, а на втором его выходе— последовательность импульсов, идентифицирующих моменты появления отсчетных 15 меток 3.

Функционирование устройства при различных значениях числа угловых меток 2 обеспечивается соответствующей корректировкой значения U источника 10.

Устройство для определения углового положения коленчатого вала двигателя, содержащее диск с расположенными по его 2д окружности угловыми метками и одной отсчетной меткой, датчик, первый формирователь преобразователь частоты в напряжение, интегратор, компаратор, блок разряда и источник опорного напряжения, выход датчика через последовательно включенные первый формирователь, преобразователь частоты в напряжение и интегратор подключен к первому входу компаратора, к второму входу которого подключен выход источника опорного напряжения, выход блока разряда подключен к первому входу компаратора, отличаюи,ееся тем, что, с целью расширения функциональных возмож ностей, в него введены второй формирователь, триггер и переключатель, источник опорного напряжения выполнен регулируемым, а отсчетная метка расположена между соседними угловыми метками, выход компаратора подключен и пе1звому входу триггера, инверсный выход которого подклю .ен к входу блока разряда ., правляющему входу переключателя, первый и второй выходы которого являются, соогзетственпо выходом угловых импульсов и BL; î.1oì отсчетных импульсов устро ..1ва, выход первого формирователя подключен к сигнальному входу переключателя и через второй формирователь к второму вход триггера.