Многофункциональная микропроцессорная система для диагностики двигателей внутреннего сгорания

ООЭ СОПЕ ТСКИХС 01 ИАЛИС 1 И)ЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 11) 5586 1 ц Г 02 М 65/О Б ТЕН л% иьгностикия. ми ГОСУ/ТАРСТВЕ 1 )ЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕ)1 ИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГК)1 Т СССР ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Рижское специальное конструкторскоебюро по технической диагностике Министерства автомобильной промышленностиСССР(56) Авторское свидетельство СССР йт 1437720, кл, С 01 М 15/00, 1985,(54) МНОГОЮ)УНКЦИОНАЛЬНАЯ МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к области диагностики и испытаний двигателей внутреннение относится к системам для двигателей внутреннего сгораЦель изобретения - повышение точности и производительности измерения,На чертеже изображена блок-схема системы,Многофункциональная микропроцессорная система для диагностики двигателя внутреннего сгорания содержит датчик 1 верхней мертвой точки (ВМТ) поршня. датчик 2 угловых положений (УП); датчик 3 исследуемого процесса(ИП), первый 4 и второй 5 формирователи импульсов и усилитель б, входы которых подключены соответственно к выходам датчиков 1, 2 и 3, блок 7 синхросигналов, который может быть выполнен.например, в виде последовательно связанных генератора 8 опорной частоты и делителя 9 частоты, аналого - цифровой поеобразователь (АЦП) 10, информационго сгорания и позворляет повысить точность и производительность измерений. Система содержит датчик 1 верхней мертвой точки, датчик 2 угловых положений, датчик 3 исследуемого процесса, первый 4 и второй 5 формирователи импульсов и усилитель б, функционально связанные с датчиками 1, 2 и 3, блок 7 синхросигналов, аналого-цифровой преобразователь 10, регистр 13, блок 14 элементов задержки, формирователь 17 сигнала "Готовность", вычислитель 18 и индикатор 19, Система позволяет осуществлять запись информации в регистр 13 и последующий ввод ее в вычислитель 18 только при условии несравнения текущей и предыдущей кодовых комбинаций с выхода аналогоцифрового преобразователя 1 О. 1 ил,ный вход которого подключен к выходу усилителя 6, а тактовый вход - к выходу блока 7 синхросигнапов (к выходу генератора 8 опорной частоты), первый 11 и второй 12 счетчики импульсов, счетные входы которых подключены соответственно к дополнительному выходу блока 7 синхросигналов (к выходу делителя 9 частоты) и выходу второго формирователя импульсов, а входы сброса (й) - соответственно к выходам второго 5 и первого 4 формирователей импульсов, регистр 13, информационные входы которого связаны с информационными выхода аналоо-цифрового преобразователя 10, а дополнительные информационные входы - с выходами первого 11 и второго 12 счетчика, блок 14 элементов задержки, блок 15 сравнения цифровых кодов, схему 16 совпадения, один вход которой подключен к выходу блока 15 сравнения цифровых кодов, формирователь 7 сигнала "Готовность"вход которого подключен к выходу схемы 16 совпадения и связан с тактовым входом регистра 13, вычислитель 18, информационные входы которого подключены к выходам регистра 13, вход связан с формирователем 17 сигнала "Готовность", управляющие выходы соединены с входами блока 7 синхросигналов (делителя 9 частоты), а дополнительный выход связан с другим входом схемы 16 совпадения, и индикатор 19, входы которого подключены к информационным выходам вычислителя 18. При этом информационные выходы аналого-цифрового преобразователя 10 дополнительно связаны с одной группой входов блока 15 сравнения цифровых кодов непосредственно, а с другой - через блок 14 элементов задержки,Многофункциональная микропроцессорная система для диагностики двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом,Запуск системы производится по инициативе оператора путем нажатия соответствующей клавиши на пульте вычислителя 18. По сигналу запуска система приводится в исходное состояние: обнуляются счетчики 11 и 12, регистр 13 и индикатор 19 (цепи обнуления не показаны). и подается сигнал запрета (лог, "0") на второй вход схемы 16 совпадения, при этом на ее выходе независимо от состояния первого входа устанавливается сигнал лог, "0". Вычислитель 18, находясь в инициативном режиме, принимает цифровую информацию из регистра 13 и формирователя 17, Удостоверившись, что на их выходах сигналы лог. "0", т. е. система находится в исходном состоянии, вычислитель 18 выдает по управляющим выходам на второй вход схемы 16 совпадения сигнал разрешения (лог. "1") и на вход управления блока 7 синхросигналов управляющее слово, которое далее поступает на вход управления делителя 9 частоты и запускает его с соответствующим коэффициентом деления, Делитель 9, принимая тактовые импульсы от генератора 8, преобразует их частоту следования в частоту, соответствующую коду управляющего слова. и посылает эти импульсы на счетный вход счетчика 11, который начинает их подсчитывать, Одновременно в счетчике 12 произеодигсл "чет импульсов угловых положений, поступающих от датчика 2 угловых положений, При этом кодовые комбинации с выходов счетчиков 11 и 12 поступают на соответствующие входы регистра 13.игнал разрешения (лог. "1"), поступающий в одном из разрядов управляющего слова на второй вход схемы 16 совпадения5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 позволяет производить запись цифровой информации в регистр 13 при условии не сравнения(несоответствия) текущей и предыдущей кодовых комбинаций с выхода АЦП 10.В этом случае на выходе блока 15 сравнения появляется сигнал лог. "1", который по совпадению с сигналом разрешения проходит через схему 16 совпадения на тактовый вход регистра 13. При этом осуществляетсл запись в регистр 13 кодовых комбинаций с выходов счетчиков 11 и 12 и АЦП 10.Одновременно с поступлением импульса на тактовый вход регистра 13 происходит его поступление на вход формирователя 17, который формирует сигнал "Готовность" и выставляет его на управляющий вход вычислителя 18.Таким образом, после выставления управляющего слова на выходы управления вычислитель 18 находится в режиме ожидания, В этом режиме датчик 1 ВМТ генерирует электрический сигнал в момент прохождения поршнем в цилиндре двигателя верхней мертвой точки, Датчик 2 УП генерирует электрические сигналы через дискретный угол поворота коленчатого валап, Формирователи 4 и 5 нормируют сигналы от датчиков 1 и 2 по амплитуде и фронту и генерируют короткие импульсы в момент прохождения напряжения с датчиков через ноль, Сигнал с формирователя 4 поступает на вход сброса счетчика 12, а с формирователя 5 - на вход сброса счетчика 11, по приходе этих сигналов счетчики обнуляются. На счетные входы счетчиков 11 и 12 поступают соответственно импульсы с выходов делителя 9 частоты блока 7 синхросигналов и с формирователя 5,Таким образом, в счетчиках 11 и 12 подсчитывается число импульсов с делителя 9 частоты и с формирователя 5, Первые несут информацию об изменении времени, вторые - об угловом положении коленчатого вала двигателя. Выходные цифровые коды счетчиков 11 и 12 поступают на регистр 13.Датчик 3 ИП генерирует электрический сигнал, соответствующий исследуемому процессу. Данный сигнал фильтруется и усиливается усилителем 6 и поступает на информационный вход АЦП 10, На его тактовый вход (вход запуска) поступают импульсы с выхода генератора 8 опорной частоты блока 7 синхросигналов, По каждому такому импульсу происходит запуск АЦП 10. Последний преобразовывает поступающий на его информационный вход сигнал с усилителя 6 иэ аналогового вида в цифровой. В результате на его выходе формирует 5н 155810 15 ся цифровой код, соответствующий величине аналогового сигнала в данный момен времени, Сформированный цифрооой код с выходов АЦП 10 поступает на первые входы блока 15 сравнения цифровых кодов непосредственно и на вторые входы через блок 14 элементов задержки. При неравенстве текущего цифрового кода и предыдущего на выходе блока 15 генерируется короткий импульс, длительность которого определяется нременем задержки блока 14 элементов задержки, Данный импульс поступает через схему 16 совпадения на формирователь 17 сигнала "Готовность" и на тактовый вход регистра 13. В результате в регистр 13 записываются текущий цифровой код аналогового сигнала и цифровые коды угла поворота коленчатого вала двигателя и величины времени с момента прихода сигнала с датчика 2 УП.Формирователь 17 сигнала "Готовность" генерирует импульс, по которому вычислитель 18 считывает информацию из регистра 13 и записывает ее оо внутреннюю оперативную память,Таким образом, по каждому импульгу с выхода генератора 8 опорной частоты блока 7 синхросигналон формируется цифровой код аналогового сигнала, который записывается оо внутреннюю оперативную память вычислителя 18 совместно с гекущими значениями кодов угла поворота колен етого вала двигателя и орел ени только в том случае, если текущий код с выхода АЦП 10 не будет равен предыдущему, т, е, автоматически исключаются из записи те цифровые коды аналогового сигнала, значения которых равны предыдущему и, следовательно, не несут полезной (ценной) информации о характере изменения сигнала.Приняв цифровую информацию из рсгистра 13, вычислитель 18 производит ее обработку, заключающуюся, например, в вычислении амплитуды сигнала, его длительности. скорости изменения, нахождений точек экстремума и частоты вращения коленчатого вала и т. д,По оеличине частоты вращения коленэтого вала дгигателя осуществляется коррекция управляющего слова, поступаюнего на делитель 9 частоты (при этом сигнал лог. "1" на втором входе схемы 16 совпадения неменяется).Результат вычисления параметроо выводится на индикатор 19.Результатом укаэанного исключения из записи неинформативных цифровых кодов является использование значительно меньшего объема оперативной памяти в вычислителе 18 при одинаковой значимости 20 25 30 35 10 45 50 55 обрабатываемого массива и форл 1 ации и, как следгтние уменьшение времени обработки полученной информации, т е. увеличение производительности системы диэГ нос гирооэния,Для привязки временной шкалы к углу поворота коленчатого вала двигателя и к исследуел 1 ол 1 у процессу вычислитель 18 управляет делителем 9 час 1 оты, При этом уве личение точности достигается за счет использования оозл 1 ожности изменения числа записи цифровых значений аналогового си нала с учетол 1 е; о текущего изменения. Формула изобретения Многофункциональная микропроцессорная систел 1 а для диагностики двигателей внутреннего сгорания, содержащая датчики верхней торцовой точки, улоных положений и исследуемого процесса, выходами связанные соответственно с первыл 1 и вторым формирователями и усилителем, аналого- цифровой преобразователь, информационный вход которого связан с выходом усилителя, а так 1 овый вход соединен с выходом блока синхросигналоо, вычислитель, управляющий вход которого связан с Формирователем сигнала "Готовность", управляющие выходы соединены с входами блока синхросигналон, а информационные выходы связаны,. индикатором, регисгр, информационные входы которого связаны с информационными ныходалфи аналого-цифрового пресбоаэонателя, а выходы - с инфорл 1 ационныл и входал 1 и вычислителя, и блок элементов задержки, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения точности и проиэнодигельности, она снабжена первым и вторым счетчиками, выходы которых связаны с дополнительными группами информационных входов регистра, а счетные входы соединены соответственно с дополнительным выходом блока синхросигчалов и оылодом второго формирователя, и последовательно связанными блоком сравнения циФровых кодов и схемой совпадения, один из входов которой сеязан с дополнительным выходом нычисли 1 еля, а выход - с тактовым еходом регистра и входом формирователя сигнала "Готооность", причем вход сброса ",ерного сче гчика связан с выходом оторого формирователя, а вход сброса второго счетчика, - с выходом первого формирователя. и нформа ци он н ы е выходы аналого-цифрового преобразователя дополнительно связаны с одной группой входов блока сравнения цифровых кодов непосредственно, а с другой - через блок элементов задержки,Сост."111 ель Г,Кислоа3 еъщская Тяхре, ",4 Моргентал Корректор Н,Ко 1 ьский комбнат "Г 1 атент", г, Ужгород, ул Гагарина,1 о 1,зло,сг ен 1 о над Заказ 1336 Тираж 359ГЗГ ИИП 1 Г осударсть.нного комитета.по115 ОЛ 5, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССаушская наб 4/5