Измеритель фазовых характеристик процессов в двигателе внутреннего сгорания

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциапистичесиииРеснублнн и 941859(5)М, Кд. 601 Ь 23/08 с присоединением.заявки Мг Рку 4 эрстюиьй конитвт СССР ао делан изобрвтеииЯ и открытиЯ(7) Заявитель Харьковский ордена Ленина политехническийим. В, И. Ленина титут.1Изобретение относится к машиностроению, а именно к измерителю фазовых характеристик процессов в двигателе внутреннего сгорания.Известны измерители фазовых харак 5теристик процессов в двигателе внутреннего сгорания, содержашие датчик подъемаиглы форсунки, формирователь, делительчастоты, Э-триггер, элемент обработки,клапан и частотомер, связанные последо овательно, а также датчик процесса, усилитель, дифференцируюший усилитель ифильтр, соединенные последовательно,причем выход делителя связан с элементом обработки, а выход частотомера свя зан с входом клапана 1.1 ) .Недостатком известного устройстваявляется пониженная точность определения фазы, связанная с задержками всистеме преобразования сигнала и с не 20достаточно интенсивным фронтом. регистрируемого сигнала,Цель изобретения - повышение точности. 2Цель достигается тем, что;мзмерительдополнительно содержит днфференцируюшуюцепь, компаратор, включенные междуфильтром и Э-триггером, и ключ линиисвязи выхода частотомера с выходомклапана, а элемент обработки выполненв виде элемента исключающий ИЛИ.На фиг. 1 приведена схема измеренияугла задержки воспламенения топлива;на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие егоработу,Предлагаемый измеритель фазовыххарактеристик процессов в двигателях внутреннего сгорания содержит датчик 1 давления, отметчик 2 воспламенения, соединенный с датчиком 1 давления, датчик 3 подъема иглы форсунки и связанный с ним селектор 4 времени, к выходу которого подклточен цифровой частотомер 5.Отметчик 2 воспламенения содержит включенные последовательно усилитель 6, днфференжрующий усилитель 7, фильтр 8 1 нижних частот, диференцируюшую цепь 91859 45 50 Ф 55 3 94й компаратор 10, Вход усилителя 6 соединен с датчиком 1 давления,Селектор 4 времени содержит включенные последовательно формирователь 11,делитель 12 частоты, связанный с нимпо входу, 3-триггер 13, подключенныйодним входом к нему элементисключающий ИЛИ 14, клапан 15 и ключ 16,При этом вход формирователя 11 соеди. нен с датчиком 3 подъема иглы форсунки,С-вход Ь-триггера 13 связан с выходомкомпаратора 10, один из входов элемента исключаощее ИЛИ 14 соединенс выходом делителя 12 частоты, выходклапана 15 подключен к счетному входучастотомера 5, выход эталонной частотыкЬторого через ключ 16 связан с одним .из входов клапана 15.Работа индикатора заключается в следующем.Сигнал датчик 1 давления через усилитель 6 поступает на вход дифференцирующего усилителя 7 и на его выходевоспроизводится первая производная электрического сигнала датчика 1 давленияДля снижения помех, возникающих приэлектрическом дифференцировании последифференцирующего усилителя 7 включенфц 1 ьтр 8 нижних частот, с выхода которого отфильтрованный сигнал поступаетна дифференцнрукнцую цепь 9 и на выходе ее воспроизводится вторая производнаяэлектрического сигнала датчика 1 давления, Компаратор 10 формирует на выходепрямоугольные электрические импульсытолько по положительным значениям второй производной, поступающей на его входс дифференцирующей цепи 9. Так как вторая нроизводиая электрического сигналадатчика 1 давления имеет положительныевеличины на участке сжатия, а затем научастке сгорания тецвва, то переднийфронт второго прямоугольного импульсана выходе компаратора 10 (вых. 10,фиг. 2) соответствует началу воспламенения, и отметчик 2 воспламенения фор, мирует электрический сигнал, содержащийинформацию о начале воспламенения. топЛИМе Сигнал датчика 3 подъема иглы форсунка поступает на вход формирователя 11 и преобразуется в прямоугольный импульс который поступает на вход делителя 12 щстоты, с выхода которого снимаются имдуиьсы с частотой в два раза меньшей входных импульсов, причем передний и задний фронт импульсов на выходе делителя 12 соответствуют началу подъемаиглы форсунки, т. е, началу подачи топлива. С выхода делителя частоты прямоугольные импульсы поступают на Р-входЭ -триггера 13 и на один вход элемен 5та исключающее ИЛИ 14, на второйвход которого поступает. сигнал с выходаЬ -триггера 13. На С-вход Х) -триггера13 поступают прямоугольные импульсыс компаратора 10.16 Так как информация на р-входе триггера 13 изменяется только по переднемуфронту формирователя 11, то и на выходе триггера 13 информация изменяетсятолько по переднему фронту импульса,15 действующего на С входе, после изменения йнформации на ,О -входе, а это соответствует переднему фронту второго импульса,компаратора 10, т, е, началу воспламенения топлива,2 ф Использование Ъ-триггера 13 позволяет исключить ложные срабатывания индикатора нз-за помех в канале отметчика2 воспламенения, так как О-триггер 13изменяет свое состояние только по перг 5 вому переднему фронту, приходящемуся напериод изменения состояния на Д-входе.Таким образом, чередование логических уровней на Э-входе и выходе триггера 13 содержит информацию о периодеза задержки воспламенения, Извлечение этойинформации осуществляется с помощьюэлемента исключающее ИЛИ 14,на выходе которого формируется логическая единица только тогда, когда на еговходах действуют разноименные логические уровни "с" и 1", Поэтому на выходеэлемента 14 формируется прямоугольныйимпульс положительной полярности, длительностью, равной периоду .задержкивоспламенения от момента изменениялогических уровней на выходе делителя12 частоты до момента перехода триггера 13 в противоположное устойчивоесостояние. Измерение периода задержки воспламенения осуществляется с помощью частотомера 5. Измерение может осуществляться в двух размерностях; в миллисекундах илн в градусах поворота коленчатого вала. Изменение размерности осуществляется переводом частотомера в режиМ измерения длительности импульса или в режим измерения частоты и переключением ключа 16, Если ключ 16 разомкнут, а частотомер 5 переведен в режим измерения длительности импульса, прямоугольные импульсы с элемента 14 через клапан 15 поступают на вход частотомера,941859 5601- й. Вкоторый измеряет их длительность. Натабло частотомера индицируется результат измерения периода задержки воспламенения в мипписекундах,Если ключ 16 замкнут, а частотомер э5 переведен в режим измерения частоты,на вход частотомера проходят пакетыимпульсов его эталонной частоты в течение времени измерения В . Посколькупакеты поступают с частотой следования 1 Орабочих цикпов, и в промежутки, соогветствуюшие периоду задержки воспламенения Г, то чиспо на табло частотомераф 1 о15 Так как период задержки воспламенения, выраженный в градусах поворота коленчатого вала где в- частота врашения вала (об/мин) где 1 - коэффициент точности(1 1 для 2-х тактных, 1 = 2 для 4-х тахтных),6Еспи выбрать ГХр 360 показания частотомера соответствуют периоду задержки, вйраженному в градусах и не требует пересчета. формула изобретения Измеритель фазовых характеристикпроцессов в двигателе внутреннего сгорания, содержащий датчик подъема иглыфорсунки, формирователь, делитель частонд Э-триггер, элемент обработки кпапан и частотомер, связанные цоследовательно, а также датчик пройесса, усипитель, диференцируюший усилитель и фипьтрсоединенные последоватепьно, причем выход датителя связан с эпементом обработки, а выход частотомера связан свходом клапана, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью повьппения тмности, измеритель дополнительно содержитдифференцнруюшую цепь и компаратор,включенные между фипьтром и о -трюгером, и ключ - в линия связи выходачастотомера с входом клапане, а элементсбработки выполнен в виде элементаисключающий ИЛИ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Авторское свидетельство СССРпо заявке3220084/25-06,кл, 601 Ь 23/08, 1980,941859 Юмходб давид Ьаод йааУ Ьай 3 У Юыи/ха Ьао Выход Составитель,Н, Па Техред Т. Ма точка тор М едактор А. Шанд о Подленного комитета, СССетений и открытийЖ, Раушская наб,аэ 4826/ 3 1 Тираж 88 ВНИИПИ Государс. по делам изоб 113035, Москва,ное д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная