Отметчик впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11966523 (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Заявлено 1703.81 (21) 3262286/25-06 (31) M Кп э с присоединением заявки №

G 01 М 15/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретениИ и открытий (23) Приоритет (53)УДК 621.436. .038.5(088.8) Опубликовано 15.1082. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 15.10.82 (72) Авторь! изобретения

Р.А.Ивашев и Г.Ф.Морозов (71) Заявитель (54) ОТМЕТЧИК ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к приборостроению, в частности к электронным приборам, предназначенным для испытания и диагностики дизельных двигателей внутреннего сгорания.

Известны отметчики впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащие датчик вибраций, избирательный усилитель, формирователь опорного напряжения, компаратор напряжения и формирователь импульсов, причем, датчик вибраций соединен с избирательным усилителем, выход которого связан непосредственно и через формирователь опорного напряжения с входами компаратора напряжения.

Датчик вибраций установлен снаружи трубопровода и фиксирует его деформацию в момент впрыска топлива. Формирователь опорного напряжения вырабатывает напряжение, пропорциональное максимальному или среднему значению сигналов от впрыска топлива и может быть построен, например, .на основе пикового детектора с делителем напряжения Q1).

Недостатком известных устройств является сравнительно низкая надежность выделения моментов впрысков топлива, вызванная тем, что любой сигнал помехи, который появляется в интервале между моментом окончания импульса от формирователя импульсов. к моментам следующего впрыска и превышает по уровню опорное напряжение, вызывает ложное срабатывание устройства и, следовательно, ложные отметки впрыска топлива,.кроме того, в силу случайного характера амплитуды давления впрыска топлива, сигнал с датчика в отдельных впрысках не достигает уровня опорного напряжения, в результате чего отметка впрыска не вырабатывается, при этом в последовательности импульсов на выходе устройства наблюдается нарушение периодичности их следования.

Цель изобретения — повышение надежности выделения моментов впрыска топлива.

Поставленная цель достигается тем, что отметчик снабжен формирователем угловых отметок, пороговым эле ментом, собирательным элементом,триг25 гером и блоком контроля, причем выход формирователя угловых отметок подклкчен к сигнальному входу порогового элемента, один из выходов которого соединен с первым входом блока конт-

30 роля и с одним из входов собиратель966523 ного элемента, другой вход которого связан с выходом компаратора напря- жения, а выход — с одним из входов триггера, второй вход которого соединен с другим выходом порогового элемента, третий вход — с выходом блока 5 контроля, а выход — с входом формирователя импульсов,. выход которого соединен с установочным входом порогового элемента и вторым сигнальным входом блока контроля. 10

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. устройство содержит датчик 1 вибвыход которого через избирательный усилитель 2 соединен непосредстьенно и через формирователь 3 опорного напряжения с входами ком- паратора 4 напряжения. Выход последнего через один из входов собирательно го элемента 5подключен к одному из входов . триггера 6, выход которого соединен с входом формирователя 7 импульсов. Выход формирователя 8 угловых отметок соединен с сигналЬным входом порогового элемента 9. Один из выходов элемента 9 соединен с вторым входом триггера 6, другой выход — с вторым входом собирательного элемента 5 и с первым входом блока контроля 10, выход которого подключен к третьему входу триггера 6.Выход). формирователя 7 образует выход устройства и соединен с установочным входом порогового элемента 9 и вторым входом блока контроля 10. З5

Формирователь 8 угловых отметок вырабатывает на своем выходе последовательность импульсов, количество которых пропорционально углу поворота коленчатого вала двигателя, и 40 может быть выполнено либо в виде индуктивного датчика, установленного против зубцов маховика, либо любого другого датчика, выходной сигнал ко- . тороГо пропорционален угловой ско- 45 рости вращения вала с последующим преобразованием сигнала в последовательность импульсов, например, с помощью умножителя частоты.

Пороговый элемент 9 считает,им50 пульсы от формирователя 8 и в. момент достижения числа импульсов заранее заданных значений (порогов) выраба- тывает на своих выходах импульсные сигналы. Пороговый элемент 9 может. быть выполнен,йапример,в виде счетчика импульсов с дешифратором на два числа ..

Блок контроля 10 вырабатывает на своем выходе сигнал, блокирующий триггер 6, в случае, если с выхода порогового элемента 9 поступает под- 60 ряд в течение нескольких периодов впрыска топлива заранее заданное число импульсов. Одновременно с блокировкой триггера 6 срабатывает индикатор (на чертеже не Показан). Блок контроля 10 представляет обычную ком бинационно-логическую схему.

Устройство работает следующим образом. .При работе двигателя формирователь

8 вырабатывает на своем выходе при любой частоте вращения К импульсов за период следования импульсов впрыска, т.е. за один оборот кулачкового вала топливного насоса формирователь

8 вырабатывает.К равномерно расположенных по углу. поворота вала импульсов. Эти импульсы поступают на вход порогового элемента 9, значение первого порога которого равно 1К вЂ” ко), где Ко — число импульсов, соответствующее некоторому заранее заданному углу опережения момента впрыска топлива aLО градусов; значение второго порога срабатывания равно 1 К + К 1 где Къ - число импульсов, соответствующее некоторому также заранее заданному углу запаздывания о градусов относительно момента впрыска топлива.

В момент впрыска топлива датчик

1 фиксирует деформацию трубопровода и преобразует ее в электрический сигнал, соответствующий по форме и амплитуде давлению впрыска топлива.

Избирательный усилитель 2 усиливает сигнал и одновременно ослабляет помехи от вибраций трубопровода и других виброакустических сигналов.

С выхода избйрательного усилителя сигнал поступает непосредственно на один из входов компаратора 4 напряжения и на вход формирователя 3 опорного напряжения. На выходе последнего вырабатывается сигнал постоянного напряжения, пропорциональный по уровню максимальному значению сигнала впрыска топлива..В момент появления следующего сигнала от впрыска топлива, т.е. через период цикла работы двигателя на выходе формирователя 3 вновь вырабатывается сигнал постоянного напряжения, пропорциональный по уровню максимальному значению уже этого сигнала впрыска.

Описанные операции повторяются вновь, и, таким образом,- на выходе формирователя 3 за каждый период впрыска. топлива фиксируется постоянное напряжение, уровень которого пропорционален максимальному значению сигнала впрыска за истекший период цикла работы двигателя. Обычно с помощью делителя напряжения уровень напряжения на выходе формирователя 8 устанавли- вают равным 50-80% от максимального зйачения сигнала впрыска.

Пусть при работе двигателя на выходе блока контроля 10 присутствует сигнал, разблокирующий триггер 6.

Пусть. также очередной сигнал впрыска, поступающий непосредственно на один из входов компаратора 4, превы966523

Формула изобретения

Отметчик впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащий датчик вибраций, избирательный — 45 усилитель, формирователь опорного напряжения, компаратор напряжения и формирователь импульсов, причем датчик вибраций соединен с избирательным усилителем, выход которого связан непосредственно и через формирователь опорного напряжения с входами компаратора напряжения, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен формирователем угловых отметок, .пороговым элементом, собирательным элементом, триггером и блоком контроля, причем выход формирователя угловых отметок подключен к сигнальному входу порогового элемента, один из

40 выходов которого соединен с первым сигнальным входом блока контроля и с одним из входов собирательного элемента, другой вход которого связан с выходом компаратора напряжения, а фЯ выход — с одним из входов триггера, шает по амплитуде уровень опорного напряжения на другом входе номпаратора. В момент превышения сигналом впрыска опорного напряжения компаратор 4 срабатывает и формирует сигнал, равный по длительности времени превышения сигналом впрыска опорного напряжения. Передний фронт сигнала с выхода компаратора 4, пройдя через собирательный элемент 5, взводит триггер 6..По переднему фронту сигнала с выхода триггера 6 формирователь 7 импульсов формирует короткий прямоугольный импульс, который проходит на выход устройства .и соответствует моменту впрыска топлива.

Одновременно импульс с выхода формирователя 7 поступает на установочный вход порогового элемента 9 и устанавливает его в начальное нулевое состояние. Начиная с этого момента пороговый элемент 9 начинает вновь считать импульсы с выхода формирователя 8. В момент достижения числа импульсов, равного (К- xo( т.е . еще до начала следующего. момента впрыска за о(.о градусов, пороговый элемент 9 вырабатывает сигнал, который поступает на второй вход триггера 6 и опрокидывает его в начальное состояние. При поступлении с выхода датчика 1 следующего сигнала впрыска топлива процесс формирования импульса впрыска топлива повторяется, пороговый элемент 9 вновь устанавливается в начальное положение.

Пусть после впрыска топлива на выходе датчика 1 появился сигнал помехи, превышающий по амплитуде уро- вень опорного напряжения на входе компаратора 4. Последний. срабатывает, однако сигнал с его выхода не может повторно взвести триггер 6 по одному и тому же входу и триггер остается в прежнем взведенном состоянии.

Сигнал помехи в этом случае на выход устройства не проходит и ложная от метка впрыска не формируется. Таким образом, на временном интервале от момента впрыска топлива до обратного срабатывания триггера 6 сигналом от порогового. устройства 9 отметчик защищен от ложных срабатываний от сиг налов помех.

Пусть вследствие разброса амплитуды сигнала впрыска топлива последний не достигает уровня опорного напряжения на компараторе 4. В момент впрыска топлива компаратор 4 не срабатывает и импульс на выходе устройства не появляется, следовательно сигнал установки порогового элемента

9 в исходное нулевое положение также отсутствует и последний продолжает считать импульсы от формирователя 8.

В момент равенства их числа второму пороговому значению (к+ к>(, поро говый элемент вырабатывает по своему второму выходу сигнал, который, пройдя через собирательный элемент 5, взводит. триггер 6 и формирует на выходе устройства сигнал впрыск.: топлива. Этот сигнал смещается относитель5 но деиствительного момента впрыска на угол d.>..в сторону запаздывания.

Одновременно сигнал с второго выхода порогового элемента 9 фиксируется в блоке контроля 10 по первому входу.

1О Если сигнал от следующего впрыска превысил уровень опорногО напряжения, то устройство формирует сигнал впрыска топлива описанным способом, а зафиксированный в блоке контроля 10 сигнал пропуска отбрасывается сигналом с выхода устройства, поступающего на второй вход блока контроля 10. Блок .контроля 10 срабатывает и вырабатывает на своем выходе сигнал, блокирующий триггер 6, в случае, если на его первый вход поступило подряд заранее заданное число импульсов пропуска впрысков с второго выхода порогового элемента 9. При блокировке триггера на выход устройства сигналы не прохо25 дят, о чем свидетельствует срабатывание индикатора в блоке контроля.

Таким образом, при пропуске сигнала впрыска устройством формируется замещенный сигнал впрыска, -ЗО сдвинутый в сторону запаздывания на некоторый угол с(. .

Таким образом, путем повышения помехоустойчивости в интервале между сигналами впрыска топлива и фор35 мирования этих сигналов при снижении амплитуды сигналов впрыска от датчика повышается надежность работы устройства.

966523

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор Т.Митрович Техред С.Мигунова. Корректор С.Шекмар

Эаказ 7831/58 - Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4 второй вход которого соединен с другим выходом порогового элемента, третий вход — с выходом блока контроля, а выход — с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с установочным входом порогового элемента и вторым сигнальным входом блока контроля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 4130013, кл. 73-119А, 1980.