Устройство для диагностирования двигателя внутреннего сгорания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВ ВТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснублнн (61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 251279 (21) 2858575/25 -06 (51) M

G 01 М 15/00 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 070981.Бюллетень М 33 (53) УДК 621 436

: 629 12 ° 004. ° 58 (088.8) Дата опубликоваиия описания 070981 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ния, а источник опорного напряжения подключен на входах ключей (1).

Синхронизация измерения в данном устройстве проводится за каждый цикл работы цилиндра двигателя от виброимпульса форсунки, работа которой предшествует проверяемому рабочему процессу, например подаче топлива секцией. TaR как характер виброимпульсов ударяющихся кинематических пар зависит от многих факторов, сигнал от форсунки окажется нестабиль15 ным по литуд . Несмотря на что фильтрация сигнала.в ультразвуковом диапазоне значительно улучшает среднее отношение сигнал-помеха, в некоторые перибды амплитуда син2О хроимпульса ниже уровня помех, особенно нри некачественной форсунке.

В этом случае устройство либо пропускает полезный сигнал, либо срабатывает от помех. Это делает отсчет индикатора нестабильным и уменьшает достоверность измерения. Прн неисправной форсунке, диагностирование узлов двигателя с помощью данного устройства затруднено или вообще невозмож30 но.

Изобретение относится к диагностическим устройствам дизельного двигателя и в частности его топливной системы.

Известны устройства для диагностирования двигателя внутреннего сгорания, содержащие источник опорного напряжения, схему управления, дешифратор, два блока управления и три схемы преобразования, первая .и вторая из которых выполнены в виде вибропреобразователя, фильтра,компаратора и одновибратора, связанных последовательно, элемента запоминания и делителя напряжения, включенных между выходом фильтра и другим входом компаратора, третья схема выполнена в виде датчика опорной точки, преобразователя временных интервалов и индикатора, связанных последовательно, а каждый из блоков управления выполнен в виде ключа, интегратора и пороговой схемы, соединенных последовательно, причем, ключи схем связаны между собой непосредственно, а пороговые схемы — через дешифратор, схема управления связана с ключами, входом дешифратора и его выхолом . который подключен к делителю первой схемы преобразова r, Т.JI. Метс И М.Й. Кийзел

Тартусский филиал Центрального опытно-конс уктофскрго, и технологического бюро Государственного в есоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-и следовательского технологического института ремонта и эксплуатаций -----. машинно-тракторного парка

862029

Целью настоящего изобретения является повышение помехоустойчивости устройства.

Поставленная цель достигается тем, что i(.òýoécòâo дополнительно содержит кольцевой счетчик, подключенный ,на выходах одновибраторов, и на входе преобразователя временных интер валов, причем, одновибраторы подключены к схеме управления.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для диагностирования дизельного двигателя, на фиг. 2 — диаграмма его работы.

Устройство содержит вибропреобраэователи 1 и 2, фильтры 3 и 4, компа-, раторы 5 и 6, схемы 7 и 8 запоминания, делителя 9 и 10 напряжения, одновибраторы 11 и 12, кольцевой счетчик

13, источник 14 опорных напряжений, управляемые ключи 15 и 16, интеграторы 17 и 18, пороговые схемы 19 и 20, R6 схему 21 управления, дешифратор 22, датчик 23 опорной точки, преобразователь 24.временных интервалов и индикатор 25. фильтры 3 и 4 на выходе вибропреобраэователей 1 и 2 настроены на их резонансную частоту, которая, как правило, у пьезоаксвлерометров в ультразвуковом диапазоне частот. В этом диапазоне пьезоакселерометр имеет максимальную чувствительность.

В связи с большим затуханием высокочастотных составляющих вибрации в корпусе двигателя, на выходе фильтра обеспечивается улучшение отношения сигнал/помеха, т.е. отношения вибрационного сигнала исследуемого и других, являющихся источниками помех, кинематических пар. При измерении фазовых параметров рабочих процессов двигателя один датчик-вибро- 40 преобразователь является синхронизирующим(другой — измерительным. Опорной точкой является, как правило, верхняя мертвая точка (BNT) исследуемого цилиндра. Датчик BNT стробоскопический или индукционный. При измерении угла подачи топлива синхрониэируищий .датчик — вибропреобраэователь прикреплен к форсунке и измерительный вибропреобраэователь — к штуцеру зО проверяемой секции топливного насоса.

Коэффициент пересчета кольцевого счетчика 13 равен числу цилиндров двигателя (в данном примере 4).

Рассмотрим измерение угла подачи топлива первой секцией топливного насоса в случае синхронизации импульсом форсунки второго цилиндра.

Реальные вибросигналы включают в себя импульсы и от других источников. В тракте синхронизирующвго сигнала полезными сигналами являются (! импульсы второй форсунки (2, 2, 2 на фиг. 2) и в тракте измерительного сигнала — импульсы первой секции, являющиеся измерительными, и других секций, служащие для формирования стробимпульса.

Рабочий цикл одного цилиндра и соответствующие вибросигналы ВМТ повторяются через каждые 720О поворота коленчатого вала. Сдвиг между сигналами синхронйзациии измерения зависит от количества цилиндров и в данном случае составляет 180 . Началу подачи топлива соответствует передний фронт измерительного импульса. Амплитуда измерительного импульса в этой части ниже уровня помех, т.е. амплитуд виброимпульсов от других источников {фиг. 2). Аналогичное положение наблюдается при измерении фазовых параметров рабочих процессов по виброимпульсам и других узлов, например клапанов газораспределения, Это значит, что измерение необхо дима стробировать в узком интервале времени, т.в. разделить по времени. Измерение проводится при по- стоянной частоте вращения двигателАа

Выделенный в узкой полосе частот вибросигнал датчиков 1 и 2 подаетсяс фильтра 3 и 4 на входы компараторов 5 и 6 и схем 7 и 8 запоминания.

Схемы запоминания запоминают пиковые значения виброимпульсов насоса 0н и форсунки О@, т.е. измерительного и синхроимпульса, в памяти.

Постоянные напряжения, соответствующие пиковым значениям импульсов, подаются на входы делителей 9 и 10 напряжения, выходные напряжения которых подаются на другой вход компараторов 5 и 6 соответственно. Коэффициенты передачи К и K < делителей

9 и 10 выбираются больше отношения помеха/сигнал соответствующих каналов. Для достижения максимальной помехоустойчивости канала синхронизации коэффици(нт передачи К делителя

10 близок к единице.

Предположим, что устройство включено в работу и в схемах 7 и 8 запоминания уже имеется информация о пиковом значении сигналов.

Тогда вхожцение устройства в синхронизм с работой двигателя начинается подачей виброимпульсов второй секцией насоса и форсунки (2, фиг. 2).

Виброимпульс секции насоса предшествует по времени импульсу форсунки того же цилиндра.

Компаратор 5 срабатывает от виб- . роимпульса второй секции насоса на уровне выше помех К!U, (фиг. 2) чем запускает одновибратор 11. Импульс одновибратора 11 подается на вход счета кольцевого счетчика 13, сдвигая его код на единицу, и на,вход схемы

21 управления. Схема 21 управления эаъыкает контакты интегрирования управляемого ключа 15. Напряжение источника 14 опорного напряжения пода.862029 . к и и

Формула изобретения ется через ключ 15 на вход интегратора 17 в момент t +

Компаратор 6 срабатывает от пикового значения виброимпульса форсунки второго цилиндра и запускает одновибратор 12. Импульсом одновибратора

12 устанавливается в кольцевой счетчик 13 код,. соответствующий работе второго цилиндра. Тот же саьаай импульс одновибратора 12 служит для запуска схемы управления в случае несрабатывания компаратора 5 от виброимпульса второй секции (2 - фиг. 2).

Следующее срабатывание компаратора 5 от виброимпульса первой секции насоса (Х вЂ” фиг. 2) на уровне К Он запускает одновибратор 11, импульс которого считывается s кольцевой счетчик 13 и подается на вход схемы

° 21 управления. Схема 21 управления своими выходами заьыкает контакты ин-. тегрирования ключа 16, размыкает 2О контакты интегрирования и замыкает контакты компенсации ключа 15 в мо;мент t . В течение интервала интегрирования Ти интегратор 19 накопил заряд 25 где Тн — ток интегрирования.

Выходное напряжение интегратора

19 U (фиг. 2) .

Заряд компенса.,.ни: где дк — ток компенсации; 7<- интервал компенсации. компенсация проводится до срабатывания порогового устройства 19 при достижении интегратором 17 начального состояния. 40

Выходной сигнал двшифратора 22 подается на управляющий вход делителя 9 и схемы 21 управления, которая раэжюкает контакты компенсации управляемого ключа 15. 45

Выбирая фк 3н от. равенства заря-, дов Q„=- Qq получаем

В момент t3 сигналом дешифратора

22 устанавливается новое значение коэффициента передачи К делителя 9.

Выходное напряжение делителя 9 и в то же время уровень срабатывания компаратора 5 устанавливается ниже амплитуды переднего фронта импульса насоса (фиг. 2), т.е. формируется стробнмпульс. Этим обеспечено срабатывание компаратора 5 и от переднего фронта импульса насоса. Импульс насоса (3 - фиг. 2) своим передним фронтом ведет кольцевой счетчик 13 и схему 21 управления в следукщее логическое состояние.

Схема 21 управления своими выходами размыкает контакты интегрирования и замыкает контакты компенсации управляемого ключа 16-и замыкает контакты интегрирования управляемого ключа 15. Следующие стробимпульсы формируются аналогично. Длительность стробимпульса Т > Т - Т . Если длительность интервала компенсации T незначительно короче интервала интегрирования Т, точное стробирование устанавливается в течение нескольких рабочих циклов.

Началу проверяемого рабочего процесса соответствует передний фронт измерительного импульса, т.е. импульса проверяемой секции насоса. Для запуска преобразователя временных интервалов от измерительного импульса, его вход подкзаочен к выходу соответствующего разряда кольцевого счетчика 13.

От заднего фронта выходного импульса цс4 (фиг. 2), кольцевого счетчика

13 перекидывается преобразователь

24 временных интервалову в качестве которого служит, например, триггер в комплексе с активным датчиком ВМТ, например индукционным. Датчик 23

ВИТ возвращает преобразователь 24 временных интервалов в начальное состояние. Длительность выходных импульсов 6 (фиг. 2) преобразователя 24 временных интервалов соответствует углу подачи топлива. Индикатор 25служит для отсчета измеряемой величиные

В случае использования стробоскопического датчика преобразователем временных интервалов служит регулируеьый одновибратор. От заднего фронта его выходного импульса запускается стробоскоп, по вспышкаъ. которого регулируют длительность импульсов одновибратора.

Переключением индикатора 25 к выходу запоминающего устройства 8 можHQ измерять амплитуду вибрации форсунок, трансмиссии (установив датчик в соответствующие контрольные точки).

Устройство. для диагностирования двигателя внутреннего сгорания, содержащее источник опорного напряжения, схему управления, дешифратор, два блока управления и три схемы преобразования, первая и вторая из которых выполнены в виде вибропреобраэователя, фильтра, компаратора и одновибратора, связанных последовательно, элемента запоминания и делителя напряжения, включенных между выходом фильтра и другим входом компаратора, третья схема выполнена в виде датчика опорной точки, преобразователя временных интервалов и ин8б2029

° le/

5mp

4Ъа Р

ВНИИПИ Заказ б 534/38 Тираж 907 Подписное филиал .ППП "Патент"., г. Ужгород, ул..Проектная, 4 дикатора, связанных последовательно, а каждый иэ блоков управления выпол нен в виде ключа, интегратора и пороговой схемы, соединенных последовательно, причем, ключи схем связаны между собой непосредственно, а пороговые схемы — через дешифратор, схема управления связана с ключами, входом дешифратора и его выходом, который подключен к делителю первой схемы преобразования, а источник опорного .напряжейия подключен на входы ключей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения помехоустойчивости, устройство дополнительно содержит кольцевой счетчик, подключенный на выходы одновибраторов и на вход преобразователя временных ин-. тервалов, причем одновибраторы под-, ключены к схеме управления.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2725731/25-06, кл. G 01 М 15/00, 1978.