Устройство для измерения угла начала подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцналнстнческн х

Реслублнк

308 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 061174 (2l) 2072698/25-06 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

1 5/00

Госухарственный комитет

СССР но целан нзобретекнй н откоытнй

1 ° 43-444 ° (088. 8) Опубликовано 150479 Бюллетень % 14

Дата опубликования описания 150479 (72) Автори изобретения

P.Ñ.Åðìîëîâ, Р.А.Ивашев, В.К.Колесник и Г.Ф.Морозов

Pl) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА НАЧАЛА ПОДАЧИ

ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области испытаний машин и двигателей, преимущественно к технической диагностике машин, в частности к устройствам для измерения угла начала подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания.

Известно устройство для измерения угла начала топлива в двига-тель внутреннего сгорания, содержащее датчик давления, подключенный к последовательно соединенным усилителю, пороговому устройству и формирователю, блок управления, связанный с индикатором, и датчик отметки верхней мертвой точки {lj.

Недостатком известного устройства является невысокая точность определения угла начала подачи топлива по осциллограмме давления и зависимость результатов измерений от скоростного режима двигателя, Целью изобретения является повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что в устройство .введен счетно-кодирующий

I блок, подключенный к индикатору и датчику отметки верхней мертвой точки, а последний сбединен с блоком управления, входы которого св язаны с выходами усилителя, порогового устройства и формирователя, Кроме того, счетно-кодирующий блок может быть выполнен в виде последовательно соединенных формирователя угловых отметок и реверсивного счетчика, а управляющие входы счетно-кодирукзцего блока образованы управлякхцими входами счетчика и формирователя угловых отметок и установочным входом счетчика. Пороговое устройство может быть выпол-. нено в виде последовательно соединенных фильтра низких частот и компаратора, второй вход которого подключен к входу фильтра.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Описываемое устройство содержит датчик 1 давления, выход .которого подключен к последовательно соединенным усилителю 2, пороговому .устройству 3 и формирователю 4, датчик 5 отметки верхней мертвой точки, связанный с индикатором 6 через счетно-кодирующий блок 7 и подключенный к блоку управления 8, который связан с индикатором 6.

08 4

3 6573 счетно-кодирукщий блок 7 содержит последовательно соединенные формирователь угловых отметок 9 и реверсивный счетчик 10. Управляющие входы счетно-кодирующего блока 7 образованы управлягщими входами формирователя угловых отметок 9 и счет- 8 чика 10 и установочным входом последнего.

Пороговое устройство 3 содержит фильтр 11 низких частот, выход которого соединен с одним иэ входов ком-,)0 паратора 12. Другой вход компаратора

12 подключен к входу фильтра 11, Устройство работает следующим образом.

Счетно-кодирующий блок 7 делит пе- 5 риод Т следования импульсов с выхода датчика 5 отметки верхней мертвой точки (BMT) на j< равных частей.

В исходном состоянии счетно-кодирующий блок 7 находится в выключенном состоянии единичным сигналом, посту20 пающим на один из его управляющих входов с выхода V4 блока управления 8.

По команде запуск, подаваемой на блок управления 8 (на фиг. не показан), последний начинает свой цикл 25 работы. При этом в блоке управления

8 разблокируется вход, с вяз анный с выходом усилителя 2. После этого в блоке управления 8 всякий раз генерируется единичный импульсный сигнал, З0 когда сигнал, поступающий на его вход с выхода усилителя 2 (фиг. 2а), достигает заданного уровня Оя . Длительность этого импульса Г превышает суммарную длительность подачи топлива 35 и колебательного процесса топлива в топливопроводе после подачи (фиг.2б) .

По заднему фронту первого такого импульса, то есть сразу же после первой подачи топлива по отношению 40 к моменту эап"ока устройства, блок управления начинает подсчитывать число импульсов с выхода датчика 5 отметки ВМТ (фиг. 2в) . Первый импульс с выхода датчика 5, регистрируемый блоком управления 8, соответствует концу такта выпуска работы цилиндра.

Рри положительном угле начала подачи топлива второй импульс с выхода датчика 5 отметки ВМТ появляется в момент наличия либо сигнала, пОступающего на вход блока управления 8 с выхода порогового устройства 3 (фиг. 2г), либо импульса

7" (фиг. 26), генерируемого в бло- 55 ке управления 8 при превышении сигналом с выхода усилителя 2 заданного уровня 0„ . В этом случае с выхода

V4 блока управления 8 на индикатор

6 поступает определенный сигнал, 60 соответствующий положительному знаку угла начала подачи топлива.

По второму импульсу с выхода дат— чика 5 отметки BNT на выходе V4 блока управления 8 формируется нулевой сигнал длительностью 2 Т, включающий на это время счетно-кодирукщий блок

7 в рабочее состояние. При этом сигнал на выходе Ч< блока управления 8 изменяется в течение интервала 2Ò так, что в первую половину этого интервала, то есть до прихода третьего импульса с выхода датчика 5 отметки BNT счетно-кодирующий блок работает в режиме отрицательного счета (режим вычитания) частей пе1 риода Т, а во вторую половину, то есть после прихода третьего импульса с выхода датчика 5 отметки ВМТ, в режиме положительного счета (режим суммирования).

При положительном угле начала подачи топлива до момента появления четвертого импульса (после начала определенной подачи топлива) с выхода датчика 5 отметки BNT на выходе

noporoabro устройства 3 появится единичный перепад, соответствующий моменту 1 начала подъема давления в топливопроводе, а следовательно, и напряжения на выходе датчика 1 давления и усилителя 2. Формирователь 4 выделяет фронт этого перепада и посылает на выход блока управления 8 импульс (фиг. 2д), устанавливающий счетно-кодирукщий блок в нулевое состояние. После этого счетно-кодирующий блок 7 продолжает работу в режиме суммирования До момента прихода на вход блока управления четвертого импульса с выхода датчика 5 отметки ВМТ . С приходом четвертого импульса с выхода датчика 5 отметки ВМТ блок управления заканчивает свой цикл работы и на его выходе Ч4 .появляется единичный сигнал, переводящий счетно-кодирующий блок в выключенное состояние.

Если счетно-кодирующий блок 7 делит период Т следования импульсов с выхода датчика 5 отметки BMT на

К равных частей, то к концу работы этого блока в нем будет подсчитано

Nq частей периода т, равное Сч)

И, =К где — временной интервал от момента 1 начала подачи топлива до момента появления импульса на выходе датчика 5 отметки ВМТ, пропорциональный углу начала подачи топлива (фиг. 2в) . Следовательно, результат

N q Фиксируемый индикатором 6, оказывается пропорциональным углу начала подачи топлива.

В случае отрицательного угла на", чала подачи топлива второй импульс с выхода датчика 5 отметки ВМТ появляется раньше момента 11 начала подачи топлива (фиг.. 2е) в момент отсутствия сигнала, поступающего на вход блока управления 8 с выхода порогового устройства 3, а, следовательно, и импульса, генерируемого в блоке управления 8 при пре657308 вышении сигналом с выхода усилителя

2 заданного уровня О .

В результате этого с блока управ— .ления 8 на индикатор 6 поступает .сигнал, соответствующий отрицательному знаку угла начала подачи топлива, а на выходе V. блока управления 8 появляется импульс в момент, соответствующий фронту перепада напряжения .а выходе порогового устройства 3, формируемого формирователем

4 (фиг ° 2д), Этот момент соответствует моменту начала второй по отношению к моменту запуска устройства подачи топлива. В результате счетнокодирующий блок устанавливается в нулевое состояние, после чего продолжает работу в режиме вычитания.

Если сброс счетно-кодирующего блока 7 в нулевое состояние произошел в момент 4<, находящийся на интервале Г, после появления второго импульса на выходе датчика 5 отметки ВМТ (фиг. 2е), то до появления третьего импульса на выходе последнего в счетно-кодирующем блоке зафиксируется число

После прихода третьего импульса с выхода датчика 5 отметки BNT счетнокодирующий блок переключается,в. режим суммирования и зафиксирует до конца работы, то есть до прихода четвертого импульса с выхода датчика 5 отметки ВМТ, число

35. 6

Сигнал с выхода усилителя 2 поступает на вход порогового устройства

3, образованного фильтром низких часТоТ 11 и компаратором 12. В момент начала подачи топлива сигнал на первом входе компаратора 12, который соединен непосредственно с выходом усилителя 2, начинает резко возрастать, а на выходе фильтра 11, Подключенного ко второму входу компаратора, в этот момент, вследствие инерцион— ности фильтра, поддерживается сигнал, соответствующий уровню установившегося давления перед моментом подачи. Следовательно, в момент начала подачи топлива сигнал на первом входе компаратора превышает по уровню сигнал на втором входе и компаратор 12 формирует на своем выходе единичный перепад напряжения. Вели- чина отклонения давления от установившегося уровня, фиксируемая пороговым устройством 3,. определяется только зоной нечувствительности компаратора 12. При этом величина установившегося давления не оказывает никакого влияния на работу устройства.

Введение в пороговом устройстве, состоящем из фильтра низких частот и компаратора, следящего режима эа уровнем установившегося давления позволило снизить погрешность опре-, деления момента начала подачи тОплива до величины инструментальных погрешностей блоков, используемых в устройстве, и тем самым повысить точность измерения угла начала подачи топлива.

40 т-с г;

К, =К-К

Результатом измерения окажется число Nq, равное алгебраической сумме чисел N 4 и N>, т.е. и пропорциональное углу начала подачи топлива.

Таким образом, введение в устройство счетно-кодирующего блока, подключенного к индикатору и датчику отметки BNT, соединенному с блоком управления, входы которого связаны с выходами усилителя, порогового устройства и формирователя, позволило автоматизировать процесс измерения, и, следовательно, повысить его точность. формирователь угловых отметок 9 счетно-кодирующего блока 7 обеспечивает деление периода Т следования импульсов с выхода датчика 5 отметок ВИТ на К равных частей независимо от длительности Т . Следовательно, результат измерения, фиксируемый по окончании счета импульсов с выхода формирователя 9 в реверсивном счетчике 10, также не зависит от оборотов двигателя.

65 формула изобретения

1. Устройство для измерения угла начала подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее датчик давления, подключенный к последовательно соединенным усилителю, пороговому устройству и формироват елю, блок управления, связанный с индикатором, и датчик отметки верхней мертвой точки, о т л и ч а ю щ е е сятем,,что, с целью повышения точности измерения, в устройство введен счетно-кодирующий блок, подключенный к индикатору и датчику отметки верхней мертвой точки, а последчий соединен с блоком управления, входы которого связаны с выходами усилителя, порогового устройства и формирователя.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что счетнокодирующий блок выполнен в виде последовательно соединенных формирователя угловых отметок и реверсивного счетчика.

3. Устройство по пг. 1 и 2 о тл и ч ающ е е с я тем, что уп6 57 308

Ригл

Составитель Л.Лукашевич

Техоед Н,Бабурка Корректор М.Ряшко

Тираж 1089 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открЫтий

113035 Москва Ж-35< Раушская наб. д,4 5

Редактор Л.Баглай

Заказ 1782/41

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4 равлякщие входы счетно-кодирукю1его блока образованы управлякщими входами счетчика и формирователя угловых отметок и установочным входом счетчика.

4. Устройство пс п, 1, о т л ич а ю ц е е с я тем, что пороговое устройство выполнено в виде последовательно соединенных фильтра низких частот и компаратора, второй вход которого подключен к входу фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Патент ClQA 9 3503755, кл. 73-117. 2, 19 б9 .