Устройство определения фазы топливоподачи дизеля

Й НОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙГОСУДАРСТВЕ ПО ДЕЛАМ ИЗ(54)(57) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗЫТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЯ, содержащеевибродатчик, полосовой Фильтр,амплитудный детектор, делитель напряжения, компаратор, однонибратор,триггер, датчик опорной точки, измерительный блок, дешифратор ложногосрабатывания и Аормирователь временных интервалов, причем вибродатчикпоследовательно через полосовойфильтр, амплитудный детектор, компаратор и одновибратор соединен с первым входом триггера, с измерительным)4 6 01 М 15/00; Р 02 И 65/О блоком и Аормирователем йременныхинтервалов, связанным с вторым входомтриггера, датчик опорной точки соединен с измерительным блоком, выходкоторого через дешифратор ложного срабатывания подключен к формирователюзременных интервалов, а второй входкомпаратора подключен к выходу полосового Аильтра, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышенияэАФективности, в устройство включеныусилитель, пороговое устройство, первый и второй элементы И-НЕ, включенные через первые входы последовательно между полосовым Фильтром иодновибратором, причем второй элемент И-ИЕ через второй вход включенв связь между компаратором и одновибратором, а второй вход первогоэлемента И-ПЕ подключен к выходутриггераИзобретение относится к диагностированию дизельного двигателя и его топливной аппаратуры высокого давления (ТАВД), в частности.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости измерений и расширение круга диагностируемых дизелей, т.е, повышение эффективности работы устройства.На Фиг. 1 показана структурная 10 схема устройства; на Фиг. 2 - огибающие двух реализаций ВЧ (0,5 ИГц) виброимпульсов удара нагнетательного клапана топливного насоса высокого давления (ТНБД); на фиг.3 - 15 приемные кривые плотности распределения амплитуд высокочастотных (ВЧ) виброимпульсов секции ТНВД Рг (0) и Рг Й) и помех Рн Й); на Фиг. 4 диаграига работы устройства ( Ю - 20 ,круговая частота вращения коленчатого вала дизеля; : - время).Устройство содержит вибродатчик 1, полосовой Фильтр 2, амплитудный детектор 3, делитель 4 напряжения, компаратор 5, усилитель б, пороговое ,устройство 7, первый и второй элементы И-НЕ Я и 9, одновибратор 10, триггер 11 (Т), формирователь 12 временных интервалов (ФВИ), дешифратор 13 З 0 ложного срабатывания (Дш), измерительный блок 14 и датчик 15 опорной точки (ВМТ).Рассмотрим работу устройства при измерении угла Он опережения начала нагнетания топлива первой секцией ТНВД четырехтактного дизеля.Вибродатчик 1 прикрепляется на первую секцию ТНВД. Реальный вибросигнал Бь (Фиг.4) включает в себя, кроме собственных А , А, А вибро 40 импульсов (распределение Р,(Б) фиг.З), помеху Р(11) (Фиг.З, без обозначения на фиг, 4 а) от соседних секций ТНВД.11 есто крепления вибродатчика 1 и частоту фильтрации его сигнала выбирают исходя из необходимости максимального подавления помех. Амплитуда и длительность ВЧ виброимпульсов ТНВД типа НД/б варьируется в нироких пределах, причем импульсы с большей амплитудой затухают быстрее, чем с меньшей (Фиг,2: кривые огибаюцих колебаний В и С соответственно). Оптимальную ширину полосы ь Г Фильтрации (на уровне 0,7) выбирают согласно условию:Началу нагнетания соответствует передний Фронт гидродинамической составляюцей (с амплитудой Бг - Фиг. 4 а) виброимпульса первой секции ТНВД.Амплитуда Бг имеет значения ниже уровня помех Ог,. Это значит, что измерение фазы топливоподачп (ФЗ) необходимо стробировать. Для описания ввода измерения в синхронизм с работой дизеля рассмотрим начальное состояние устройства. Выделенные с помощью Фильтра 2 ВЧ виброимпульсы датчика 1 поданы на входы усилителя б и амплитудного детектора 3. Постоянное напряжение, соответствующее максимальной амплитуде 111 виброимпульсов, через делитель 4 напряжения подается на первы вход компаратора 5, Коэффициент К передачи делителя 4 выбирается из условия(2) где С - время установления колебанийФильтра;Г.Г - длительность гидравлическогосоставляющего виброимпульса;- длительность вибрационногоотклика удара нагнетательного клапана.Установление колебаний в узкополосном Фильтре иллюстрируется наФиг.2, где отношение Н/Б 1, максимальных значений огибающих сигнала навыходе филь".ра меньше соответствующего отношения Бг /Б 1 на входе,Следовательно, предлагаемый Фильтрснижает варьирование максимальныхамплитуд ВЧ виброимпульсов ТНВД иобеспечивает преобразование распределения Р 1(ц) на входе в распределениеР, Ж) на выходе (фиг.З).Длительность 1:г гидродинамическойсоставляющей виброимпульса превышаетдлительностьотклика механическогоударя нагнетательного клапана, иузкополосный Фильтр, соответствующийусловию (1) его амплитуды, значительно не искажает.Подача топдива у четырехтактногодизеля повторяется за каждые дваповорота коленчатого вала, т.е.периодом Т = 4 Я (фиг. 4 а). В качестве опорной точки обычно используетсяВ 1 П рабочего такта проверяемого (первого) цилиндра (моменты 4)и, гдеи - целое число),где Б - максимальная амплитуда помех,Триггер 11 находится в состояниилогического "0, первый элемент8 И-НЕ заперт. Формирователь 12 вре- .5менных интервалов остановлен. Коэффициент В усиления усилителя 6выбран таким, что усиленная гидродинамическая составляющая вибросигнала значительно превышает порог Ц 1 Осрабатывания порогового устройства7 (ВПио).Сигнал срабатывания в устройствеформируется при подаче двух последующих виброимпульсов А и А 15(Фиг. 4 а), превьшающих напряжениеКЬ, на второй вход компаратора 5,Последний через второй элемент9 И-НЕ запускает одновибратор 10,Формированные импульсы которого 20подаются на входы триггера 11, Формирователя 12 временных интервалови измерительного блока 14. Триггер11 сохраняет состояние логического"О", формирователь 12 временных 25интервалов запоминает период Т = 4 Умежду пиками импульсов А и А ивырабатывает импульсовременнойинтервал(3)где Н - коэффициент преобразованиявременного интервала(4)где а - угол стробирования.Угол Ю.стробирования выбирается меньше Фазового сдвига от помех доа переднего фронта гидродинамических составляющих виброимпульса секции ТНВД (Фиг.4).За время Тр = Я Т после импульса А формирователь 12 вырабатывает импульс который вводит триггер 11 в состояние А (Фиг. 4 б), чем начинается импульс стробирования,Последний (уровень логической "1") подается на второй вход первого элемента 8 И-НЕ. С началом гидродинамической составляющей импульса Аз пороговое устройство через элементы 8 и 9 И-НЕ запускает одновибратор, который вводит триггер 11 в начальное состояние логического "0 (конец импульса стробирования).Следующий временной интервал Ту до начала следующего импульса стробирования вырабатывается формирователем 12 временных интервалов, начиная от переднего фронта гидродинамической составляющей виброимпульса Аз.Измерительное устройство 14 измеряет фазу О между передним фронтом вибрсимпульса и импульса ВМТ от датчика 15 опорной точки.Дешифратор 13 служит для возврата устройства в начальное состояние в случае превышения предельного значения или колебаний отсчетом измерительного блока 14, За некоторое время обновляется значение Цщ в памяти амплитудного детектора 3.При измерении угла опережения начала впрыскивания вибродатчик 1 прикреплен на Форсунку, а устройство работает аналогично описанному,Согласно реализованному предлагаемым устройством алгоритму возможно выделение виброимпульсов топливоподачи с помощью только одного датчика, имеющего механическую связь с дизелем, в условиях сильного варьирования и разброса вибропараметров ТАВД.Основное преимущество предлагае- . мого устройства - возможность применения универсального стробоскопического датчика опорной точки при диагностировании многих марок дизелей.Устройство может быть использовано в качестве канала синхросигнала более сложных систем диагностирования механизмов дизеля.1179130 иф пт Уу(1 ставитель Н, Патрахальцхред Л.Микеш Корректс Митей едакто Зака тираж 897НИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытии13035, Москва, 7(-35, Раушская н 56 Подписное 4/ Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,