Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

(11 4 С 01 М 15/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН вход мута соед блок ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное опытное проектно- конструкторско-технологическое бюро СО ВАСХНИЛ(56) Авторское свидетельство СССР У 1029026, кл. С 01 М 15/00, 1981.(54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение м.б. использовано для диагностирования отдельных цилиндров двигателей по параметрам неравномерности скорости вращения коленчатого вала. Цель изобретения - повышение точности диагностирования. Двигатель нагружают переменной нагрузкой путем последовательного отключе. ния заданного числа соседних по по. рядку работы цилиндров. В каждом цикле нагружения отключают цилиндры через заданное их число по порядку работы, При нагружении с помощью датчиков измеряют параметры рабочих процессов и сравнивают их с зталоном. Дпя повышения точности диагностирования устройство дополнительно содержит датчики 2 н 3 соответственно верхней мертвой точки и момента вспышки, выходы которых соединены с соответствующими входами блока 6 опорных импуль-. сов, первый выход которого подключен к третьему входу формирователя (Ф) 7 временных интервалов и второму входу счетчика 10, к первому входу которого подключен выход ф 7. Второй выход . блока 6 соединен с вторым входом блока 11 управления, первый вход которо го подключен к второму выходу Ф 7, а Ж выход счетчика 10 соединен с вторым входом коммутатора 14, первый, тре-.: тий к четвертый входы которого подключены соответственно к выходу ре" гистра 12, первому выходу блока 11 и второму выходу процессора 15, второйкоторого соединен с выходом ком. файф тора 14, а второй выход блока 11 инеи с входом исполнительного а 13. 2 с.п,ф-лы, 2 ил, ЮИзобретение относится к эксплуатации двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для диагностирования отдельных их цилинд 5ров по параметрам неравномерности скорости вращения коленчатого вала.,Цель изобретения " повышение точности диагностиронания,На фиг.1 приведена блок-схема пред лагаемого устройства; на фиг.2временные диаграммы формирования пропуска вспышек для 4-цилиндрового карбюраторного двигателя,Устройство (фиг,1), реализующее 15предлагаемый способ, содержит датчики угловых меток 1, верхней мертвойточки (БМТ) 2, момента вспышки 3,генератор 4 импульсов опорной частоты, импульсный формирователь 5,блок 206 опорных импульсов, формирователь7 временных интервалов, формирователь 8 синхроьыпульсов, первый 9 ивторой 10 счетчики, блок 11 управления работой ДВС, регистр 12, исполнительный блок 13, коммутатор 14,процессор 15 и блок 1 б индикации,Приэтом выходы датчиков 2 ВМТ и момента вспышки 3 соединены с соответствующими входами блока б опорных импульсов, первый выход которого подключенк третьему входу формирователя 7временных интервалов и ко второму входу второго счетчика 10 адреса прерываний, а второй выход - ко второ -му входу блока 11 управления работой ДВС, Первый вход блока 11 управления работой ДВС соединен соответственно со вторым входом формирователя 7.временных интервалов, Первый,второй, третий и четвертый входы коммутатора 14 соединены соответственнос выходами регистра 12, второго счетчика 10 адреса прерываний, с первымвыходом блока 11 управления работойДВС и со вторым выходом процессора15, первый выход которого соединен свходом блока 1 б индикации. Выход коммутатора 14 соединен со нторым входом процессора 15, первый вход которого подключен к первому выходу формирователя 8 синхроимпульсов. Второйи третий выходы последнего соединенысоответственно с первыми входами ре"гистра 12 и первого счетчика 9. Первый вход формирователя 8 подключен квыходу Формирователя 7 временных интерналон и к первому входу второгосчетчика 10, а второй вход - к выходу генератора 4 импульсов опорнойчастоты и второму входу первого счетчика 9, выход которого подключен ковторому входу регистра 12. Выходыдатчика 1 угловых меток соединены свыходами импульсного формирователя5, выходыкоторого подключены к первому и второму выходам формирователя 7 временных интервалов.Способ осуществляется следующимобразом (на примере 4-цилиндровогокарбюраторного ДВС).Предварительно на двигатель устанавливаются датчики и исполнительныйблок, Датчики ВМТ 2 и угловых метокконструктивно объединены в единомкорпусе и совместно с маской устанавливаются на двигатель. Маска, имевшая прорези угловых меток и ВМТ, устанавливается на коленчатый вал вместо шкива привода вентилятора, Блокдатчиков угловых меток и ВМТ устанавливается йа корпус ДВС, Датчик 3 момента вспышки типа "Прищепка" устанавливается на свечной провод первого цилиндра. Исполнительный блок 13подключается к низковольтному вынодуконтактов прерывателя и закрепляетсяна корпусе ДВС.После прогрева двигателя устанавливают частоту вращения в 1,5-2 разабольшую требуемого значения для контроля и включают н устройстве режим"Управление ДВС , При этом за счетпропуска вспышек частота вращения коленчатого вала ДВС существенно снижается, Манипулируя заслонкой карбюратора, выставляют требуемое значение(обычно 1000 об/мин) частоты вращенияи включают режим "Измерение",Управление режимом работы ДВС осуществляется на основе информации, поступающей с датчиков 2 и 1, Сигнал сдатчика 1 угловЫх меток через импульсный формирователь 5 (для формирования фронтов импульсного сигнала)поступает на первый вход блока 11 управления работой ДВС, на второй входкоторого через блок 6 опорных импульсов поступает сигнал с датчика 2 ВМТ,Блок 11 управления работой ДВС припомощи пересчетной схемы вырабатывает импульсы ВМТ недостающих цилиндров. Обычно датчик 2 ВМТ выдает сигналы ВМТ только для двух цилиндровыйа остальные можно рассчитать, отсчитывая от импульсов известных ВМТ заданное количество угловых меток, При .5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 помоши второй пересчетной схемы наоснове информации о ВМТ всех цилиндров формируется сигнал управления режимом ДВС. Имея максимальное числосчета, на единицу больше количествапропускаемых вспышек, данная перес.четная схема вырабатывает импульсныйсигнал, низкий потенциал которого соответствует пропуску вспышек совпадающих по времени с интервалом низкого уровня, а высокий соответствуетналичию вспышек (фиг.2).Этот сигналпоступает на исполнительный блок 13,который воздействует на систему зажигания ДВС, исключая вспышку на требуемых интервалах, и тем самым обеспечивает работу ДВС на специальном режиме,После нажатия кнопки "Измерение"процедура измерения начинается с формирования временного интервала, Дляэтого на формирователь 7 временныхинтервалов поступают импульсы угловых меток с импульсного формирователя 5 и импульсы начала цикла блока б опорных импульсов, Последний,кроме формирования фронтов импульсовВМТ, вырабатываег импульсы началацикла, Так как за один цикл коленчатый вал совершает два оборота, то даже при наличии одной прорези на маске датчик ВМТ дважды за цикл генерирует сигнал ВМТ, и задача формирования импульса н чала цикла сводится квыбору импульса ВМТ следующего завспышкой в первом цилиндре.Формирователь 7 временных интервалов на базе поступающих сигналоввырабатывает импульс, длительностькоторого (дй) соответствует времениповорота. коленчатого вала на заданныйугол ц , причем начало первого временного интервала синхронизированносо временем поступления импульса начала цикла ДВС, а остальные формируются последовательно, начиная сразупосле первого,Длительность временного интервала измеряется при помоши генератора 4 импульсов опорной частоты, формирователя 8 синхроимпульсов, первого счетчика 9 и регистра 12. Первый счетчик 9 подсчитывает количество импульсов опорной частоты поступаюших на счетный вход счетчика, Так как гашение первого счетчика осуществляется импульсамк формирователя 8 синхроимпульсов, соответствуюшими концу врс - менного интервала, то количество импульсов, подсчитанных первым счетчиком 9 к моменту гашения, равно длительности временного интервала,Формирователь 8 синхрокмпульсов, кроме импульсов гашения счетчика, вырабатывает импульсы переписи в регистр 12 и импульсы требования прерываний, Импульсы требовапчя преоываний вырабатьваются непр:д"-венно перед изменением кнформацк:е .регистре 12. а импульсы пе пл и - после импульса требования п,:ерываний, Это обеспечивает с соответствуюшйм временным. распределением поступление информации о длительности врем нного интервала в память процессора 15.По длительности временного .;нтервала ДС последовательно в п 1 нсляются угловая скорость коленка-.,ого:.;а:а Ю , .г и квадра г скорбеет , -) ДТ ьс н=обходкмые для оценки кинетическсйэне гии,Для вычисления прирашенкя кинетической энергии на заданном участкерабо вы ДВС необходимо зчать оценкуквадратов угловой скорости на концахданного участка, Для этого второйсчетчик 10 подсчитывает временные интервалы, начиная от начала цикла, аначало и конец участка работы ДВС записываются в память в виде номеравременного интервала,Используя информацию об отсутствии или наличии вспышек к номере временного интервала, поступающую в процессор 15 через коммутатор 14 соот"ветственно из блока 11 управления работой ДВС и второго счетчика 10, процессор 15 вычисляет приращение кинетической энергик прк наличии и приотсутствии вспышек, что позволяетпо описанному в способе алгоритмусделать оценку компрессии , моыности отдельного цилиндра,Если мощность и компресс-.: каждого цилиндра ДВС находится в пределах допуска, то принимается решение - ДВС годен, если есть отклонения по компрессии н по мощности, то неисправность вызвана нарушением гер етичности камеры сгорания цилиндра, у которого зафиксировано отклонение, При нормальных компрессии и отклонении по мощности некоторых цилиндров 1,но не всех неисправность вызвана сксте5 1442854мой зажигания (той ее частью, кото- врая относится к данному цилиндру), пепри существенном снижении мощности трвсех цилиндров неисправна система пи- имБтания или неверно отрегулирован угол пеопережения зажигания, Результаты кон- дутроля ДБС регистрируются на блоке 6индикации, вт10 30 Формула изобретения Э. Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в измерении параметров рабочих б процессов при нагружении двигателя и сравнении их с эталоном, о т л нч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, двигатель нагру" жают переменной нагрузкой путем пос ледовательного отключения заданного числа соседних по порядку работы цилиндров, причем в каждом цикле нагружения отключают цилиндры через заданное их число по порядку работы,2. Устройство для диагностирования двигателя внутреннего сгорания, содержащее. последовательно соединенные датчик угловых меток, импульсный Формирователь, формирователь временных интервалов, генератор, Формирователь микроимпульсов, два счетчика, регистр, процессор, один из выходов которого соединен с входом блока индикации, выход Формирователя вре-зБ менных интервалов подключен к первому входу формирователя синхроимпульсов,.второй вход которого соединен с ыходом генератора и вторым входомрвого счетчика, первый, второй иетий выходы формирователя синхропульсов подключены соответственно крвому входу процессора, первого вхорегистра и первому входу первогоетчика, выход которого соединен.сорым входом регистра, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство дополнительно содержит датчики верхней мертвой точки и момента вспышки, блокопорных импульсов, блок управления,исполнительный блок и коммутатор,причем выходы датчиков верхней мертвойточки и момента вспышки соединены ссоответствующими входами блока опорных импульсов, первый выход которогоподключен к третьему входу Формирователя временных интервалов и к второмувходу второго счетчика, а к его первому входу подключен выход Формирователя временных интервалов, второй выход блока опорных импульсов соединенс вторым входом блока управления,первый вход которого подключен ко второму выходу импульсного формирователя,а выход второго счетчика соединен совторым входом коммутатора, первый,третий и четвертый входы которого подключены соответственно к выходу регистра, первому выходу блока управления и второму выходу процессора,второй вход которого соединен с выходом коммутатора, а второй выходблока управления соединен с входомисполнительного блока,