Устройство для измерения угла начала подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнх Социалистических Республик(23) Приоритет Опубликовано 1504 Лата онублнковани зрственный коикт ГГГР о хелан нзобретекн н открытнй(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА НАЧАЛА ПОДАЧ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ О структурстройства, грамма его вязан 1Изобретение относится к областииспытаний машин и двигателей, преимущественно к технической диагностике машин, в частности к устройствам для измерения угла начала подачитоплива в двигатель внутреннего сгорания.Известно устройство для измерения угла начала топлива в двига-тель внутреннего сгорания, содержащее датчик давления, подключенныйк последовательно соединенным усилителю, пороговому устройству иформирователю, блок управления, связанный с индикатором, и датчик отметки верхней мертвой точки 11.Недостатком известного устройства является невысокая точность определения угла начала подачи топливапо осциллограмме давления и зависимость результатов измерений от скоростного режима двигателя,Целью изобретения является повышение точности измерения,Цель достигается тем, что в устройство .введен счетно-кодирующийблок, подключенный к индикатору идатчику отметки верхней мертвой точки, а последний сбединен с блокомуправления, входы которого связаны с выходами усилителя, пороговогоустройства и формирователя,Кроме того, счетно-кодирующийблок может быть выполнен в виде последовательно соединенных формирователя угловых отметок и реверсивного счетчика, а управляющие входысчетно-кодирукщего блока образованы управляющими входами счетчика иформирователя угловых отметок иустановочным входом счетчика. Пороговоеустройство может быть выпол-.нено в виде последовательно соединенных фильтра низких частот и компаратора, второй вход которого подключен к вхоДУ фильтра.На фиг, 1 представленаная схема предлагаемого уна фиг. 2 - временная диаработы,Описываемое устройство содержитдатчик 1 давления, выход .которогоподключен к последовательно соединенным усилителю 2, пороговому .Устройству 3 и формирователю 4, датчик 5отметки верхней мертвой точки, сный с индикатором 6 через счетно-кодирующий блок 7 и подключенный кблоку управления 8, который связанс индикатором 6.08 4 3 6573счетно-кодирукщий блок 7 содержит последовательно соединенные Формирователь угловых отметок 9 и реверсивный счетчик 10.Управляющие входы счетно-кодирующего блока 7 образованы управля."щими входами формирователя угловых отметок 9 и счет чика 10 и установочным входом последнего.Пороговое устройство 3 содержит фильтр 11 низких частот, выход которого соединен с одним иэ входов ком-,10 паратора 12, Другой вход компаратора 12 подключен к входу фильтра 11,Устройство работает следующим образом.Счетно-кодирующий блок 7 делит пе-(5 риод Т следования импульсов с выхода датчика 5 отметки верхней мертвой точки (ВМТ) на К ранных частей.В исходном состоянии счетно-кодирующий блок 7 находится в выключенном состоянии единичным сигналом, посту 20 пающим на один из его управляющих входов с выхода Ч 4 блока Управления 8.По команде запускф, подаваемой на блок управления 8 (на Фиг. не показан), последний начинает свой цикл 25 работы. При этом в блоке управления 8 разблокируется вход, связанный с выходом усилителя 2. После этого в блоке управления 8 всякий раз генерируется единичный импульсный сигнал, 30 когда сигнал, поступающий на его вход с выхода усилителя 2 (фиг. 2 а), достигает заданного уровня Оя . Длительность этого импульса Г превышает суммарную длительность подачи топлива 35 и колебательного процесса топлива в топлинопроводе после подачи (фиг.2 б),сПо заднему Фронту первого такого импульса, то есть сразу же после первой подачи топлива по отношению 40 к моменту эап"ска устройства, блок управления начинает подсчитывать чис. ло импульсов с выхода датчика 5 отметки ВМТ (фиг, 2 в), Первый импульс с выхода датчика 5, регистрируемый блоком управления 8, соответствует концу такта выпуска работы цилиндра.При положительном угле начала подачи топлива второй импульс с выхода датчика 5 отметки ВМТ появля ется в момент наличия либо сигнала, пОступающего на вход блока управления 8 с выхода порогового устройства 3 (фиг. 2 г), либо импульса7" (фиг. 26), генерируемого н бло ке управления 8 при превышении сигналом с выхода усилителя 2 заданного уровня Оя, В этом случае с выходаЧ 4 блока управления 8 на индикатор 6 поступает определенный сигнал, 60 соответствующий положительному знаку угла начала подачи топлива.По второму импульсу с выхода дат - чика 5 отметки ВМТ на выходе Ч 4 блока управления 8 формируется нулевой сигналдлительностью 2 Т, включающий на это время счетно-кодирукщий блок7 в рабочее состояние. При этом сигнал на выходе Ч блока управления 8изменяется в течение интервала 2 Ттак,что в первую половину этого интервала, то естьдо прихода третьего импульса с выхода датчика 5 отметки ВМТ, счетно-кодирующий блокработает в режиме отрицательногосчета (режим вычитания) частей периода Т, а во вторую половину, тоесть послеприхода третьего импульсас выхода датчика 5 отметки ВМТ,в режиме положительного счета (режим суммирования),При положительном угле начала подачи топлива до момента появлениячетвертого импульса (после началаопределенной подачи топлива) с выхода датчИка 5 отметки ВМТ на выходепорогового устройства 3 появитсяединичный перепад, соответствующиймоменту 1 начала подъема давленияв топливопроноде, а следовательно,и напряжения на выходе датчика 1давления и усилителя 2. Формирователь 4 выделяет фронт этого перепада и посылает на выход блока управления 8 импульс (фиг. 2 д), устанавливающий счетно-кодирукщий блокн нулевое состояние. После этогосчетно-кодирующий блок 7 продолжаетработу в режиме суммирования До момента прихода на вход блока управления четвертого импульса с выходадатчика 5 отметки ВМТ, С приходомчетвертого импульса с выхода датчика 5 отметки ВМТ блок управления заканчивает свой цикл работы и на еговыходе Ч 4 .появляется единичный сигнал, переводящий счетно-кодирующийблок в выключенное состояние,Если счетно-кодирующий блок 7делит период Т следования импульсовс выхода датчика 5 отметки ВМТ наК равных частей, то к концу работыэтого блока в нем будет подсчитаноМ частей периода Травное Сч)И, =Кгде- временной интервал от момента 1 начала подачи топлива до момента появления импульса на ныходе датчика 5 отметки ВМТ, пропорциональный углу начала подачи топлива (фиг. 2 в) . Следовательно, результат И, Фиксируемый индикатором б, оказывается пропорциональным углу начала подачи топлива.В случае отрицательного угла на", чала подачи топлива второй импульс с выхода датчика 5 отметки ВМТ появляется раньше момента 11 начала подачи топлива (фиг,. 2 е) в момент отсутствия сигнала, поступающего на вход блока управления 8 с выхода порогового устройства 3, а, следовательно, и импульса Г, генерируемого в блоке управления 8 при пре657308 40 т-с г,Кч-К к т К т вышении сигналом с выхода усилителя 2 заданного уровня п.В результате этого с блока управ,ления 8 на индикатор б поступает сигнал, соответствующий отрицательному знаку угла начала подачи топлива, а на выходе Ч. блока управления 8 появляется импульс в момент, соответствующий фронту перепада напряжения ,а выходе порогового устройства 3, формируемого формирователем 4 (фиг2 д), Этот момент соответствует моменту начала второй по отношению к моменту запуска устройства подачи топлива. В результате счетно- кодирующий блок устанавливается в нулевое состояние, после чего продолжает работу в режиме вычитания.Если сброс счетно-кодирующего блока 7 в нулевое состояние произо. шел в момент 1, находящийся на интервале Г после появления второго импульса на выходе датчика 5 отметки ВМТ (фиг. 2 е), то до появления третьего импульса на выходе последнего в счетно-кодирующем блоке эафиксируется число После прихода третьего импульса с выхода датчика 5 отметки ВМТ счетно- кодирующий блок переключается,в. режим суммирования и зафиксирует до конца работы, то есть до прихода четвертого импульса с выхода датчика 5 отметки ВМТ, число Результатом измерения окажется число Й, равное алгебраической сумме чисел й 4 и И, т.е. и пропорциональное углу начала подачи топлива.Таким образом, введение в устройство счетно-кодирующего блока, подключенного к индикатору и датчику отметки ВМТ, соединенному с блоком управления, входы которого связаны с выходами усилителя, порогового устройства и формирователя, позволило автоматизировать процесс измерения, и, следовательно, повысить его точность.Формирователь угловых отметок 9 счетно-кодирующего блока 7 обеспечивает деление периода Т следования импульсов с выхода датчика 5 отметок ВИТ на К равных частей независимо от длительности Т . Следовательно, результат измерения, фиксируемый по окончании счета импульсов с выхода формирователя 9 в реверсивном счетчике 10, также не зависит от оборотов двигателя. 5 1 О 15 20 25 30 35 45 50 55 60 б 5. 6Сигнал с выхода усилителя 2 поступает на вход порогового устройства 3, образованного фильтром низких частот 11 и компаратором 12. В момент начала подачи топлива сигнал на первом входе компаратора 12, который соединен непосредственно с выходом усилителя 2, начинает резко возрастать, а на выходе фильтра 11, Подключенного ко второму входу компаратора, в этот момент, вследствие инерционности фильтра, поддерживается сигнал,соответствующий уровню установившегося давления перед моментом подачи, Следовательно, в момент начала подачи топлива сигнал на первом входе компаратора превышает по уровню сигнал на втором входе и компаратор 12 формирует на своем выходе единичный перепад напряжения Вели- чина отклонения давления от установившегося уровня, фиксируемая пороговым устройством 3,. определяется только зоной нечувствительности компаратора 12. При этом величина установившегося давления не оказывает никакого влияния на работу устройства.Введение в пороговом устройстве, состоящем из фильтра низких частот и компаратора, следящего режима эа уровнем установившегося давления позволило снизить погрешность опре-, деления момента начала подачи тОплива до величины инструментальных погрешностей блоков, используемых в устройстве, и тем самым повысить точность измерения угла начала подачи топлива. формула изобретения 1. Устройство для измерения угла начала подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее датчик давления, подключенный к последовательно соединенным усилителю, пороговому устройству и формирователю, блок управления, связанный с индикатором, и датчик отметки верхней мертвой точки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введен счетно-кодирующий блок, подключенный к индикатору и датчику отметки верхней мертвой точки, а последчий соединен с блоком управления, входы которого связаны с выходами усилителя, порогового устройства и формирователя,2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что счетно- кодирующий блок выполнен в виде последовательно соединенных формирователя угловых отметок и реверсивного счетчика.3. Устройство по пп.1 и 2 о тл и ч а ю щ е е с я тем, что уп657308 Риг.1 оставитель ехред Н,Ба Редактор Л.БаглайЗаказ 1782/41 шко ор Тираж 1089 ИПИ Государств по делам изобр Москва Ж,ССий 11303 лиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная равлякщие входы счетно-кодирукюцего блока образованы управлякщими входами счетчика и формирователя угловых отметок и установочным входом счетчика,4. Устройство по п, 1, о т л ич а ю ц е е с я тем, что пороговое устройство выполнено в виде последовательно соединенных фильтра низких частот и компаратора, второйвход которого подключен к входуфильтра.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе 5 1. Патент США Р 3503255,кл. 73-117. 2, 19 б 9.. Подпис ного комитет ений и откры аушская наб,