Отметчик впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик л 11966523 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено с присоединен (23) Приоритет 1 М Кп з заявки М 15/00 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(71) Заявите ЕТЧИК ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(5 топл рани бира 5 сков юбой Изобретение относится к приборостроению, в частности к электронным приборам, предназначенным для испытания и диагностики дизельных двига- .5 телей внутреннего сгорания.Известны отметчики впрыска ива в двигатель внутреннего сго я, содержащие датчик вибраций, изтельный усилитель, формирователь 10 опорного напряжения, компаратор напряжения и формирователь импульсов, причем, датчик вибраций соединен с избирательным усилителем, выход которого связан непосредственно и через формирователь опорного напряжения с входами компаратора напряжения. Датчик вибраций установлен снаружи трубопровода и фиксирует его деформацию в момент впрыска топлива. Формирователь опорного напряжения вырабатывает напряжение, пропорциональное максимальному или среднему значению сигналов от впрыска топлива и может быть построен, например, .на основе пикового детектора с делителем на пряжения 1.Недостатком известных устройств является сравнительно низкая надежность выделения моментов впрытоплива, вызванная тем, что л 30 сигнал помехи, который появляетсяв интервале между моментом окончания импульса от формирователя импульсов. к моментам следующего впрыска и превышает по уровню опорное напряжение, вызывает ложное срабатывание устройства и, следовательно, ложныеотметки впрыска топлива,.кроме того, в силу случайного характера амплитуды давления впрыска топлива, сигнал с датчика в отдельных впрысках не до" стигает уровня опорного напряжения, в результате чего отметка впрыска не вырабатывается, при этом в последовательности импульсов на выходе устройства наблюдается нарушение периодичности их следования.Цель изобретения - повышение надежности выделения моментов впрыска топлива.Поставленная цель достигается тем, что отметчик снабжен формирователем угловых отметок, пороговым элементом, собирательным элементом,триггером и блоком контроля, причем выход формирователя угловых отметок подклкчен к сигнальному входу порогового элемента, один из выходов которого соединен с первым входом блока конт- роля и с одним из входов собирательного элемента, другой вход которогосвязан с выходом компаратора напря-жения, а выход - с одним из входовтриггера, второй вход которого соединен с другим выходом порогового элемента, третий. вход - с выходом блока 5контроля, а выход - с входом формирователя импульсов,. выход которогосоединен с установочным входом порогового элемента и вторым сигнальнымвходом блока контроля. 10На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства,устройство содержит датчик 1 вибраций, выход которого через избирательный усилитель 2 соединен непосРедстьенно и через формирователь 3опорного напряжения с входами ком-паратора 4 напряжения, Выход последнего через один из входов собирательно гоэлемента 5 подключен к одному из входов.триггера 6, выходкоторого сое-динен с входом Формирователя 7импульсов. Выход формирователя 8 угловых отметок соединен с сигналЬнымвходом порогового элемента 9. Одиниз выходов элемента 9 соединен свторым входом триггера 6, другой выход - с вторым входом собирательногоэлемента 5 и с первым входом блокаконтроля 10, выход которого подключен к третьему входу триггера 6.Выход 1.формирователя 7 образует выход устройства и соединен с установочнымвходом порогового элемента 9 и вторым входом блока контроля 10. З 5Формирователь 8 угловых отметоквырабатывает на своем выходе последовательность импульсов, количество которых пропорционально углу поворота коленчатого вала двигателя, и 40может быть выполнено либо в виде индуктивного датчика, установленногопротив зубцов маховика, либо любогодругого датчика, выходной сигнал ко- .тороГо пропорционален угловой скорости вращения вала с последующимпреобразованием сигнала в последовательность импульсов, например, с помощью умножителя частоты,Пороговый элемент 9 считает,им 50пульсы от формирователя 8 и в моментдостижения числа импульсов заранеезаданных значений порогов) выраба-тывает на своих выходах импульсныесигналы. Пороговый элемент 9 можетбыть выполнен,йапример,в виде счетчикаимпульсов с дешифратором на два числа.Блок контроля 10 вырабатывает насвоем выходе сигнал, блокирующийтриггер 6, в случае, если с выходапорогового элемента 9 поступает подряд в течение нескольких периодоввпрыска топлива заранее заданное число импульсов. Одновременно с блокировкой триггера 6 срабатывает индикатор (на чертеже не показан). Блок 65 контроля 10 представляет обычную коМ- бинационно-логическую схему.Устройство работает следующим образом..При работе двигателя формирователь 8 вырабатывает на своем выходе при любой частоте вращения К импульсов за период следования импульсов впрыска, т.е. за один оборот кулачкового вала топливного насоса формирователь 8 вырабатывает.К равномерно расположенных по углу. поворота вала импульсов. Эти импульсы поступают на вход порогового элемента 9, значение первого порога которого равно 1 К - ко, где Ко - число импульсов, соответствующее некоторому заранее заданному углу опережения момента впрыска топлива оо градусов; значение второго порога срабатывания равно 1 К +К где Къ - число импульсов, соответствующее некоторому также заранее заданному углу запаздывания о градусов относительно момента впрыска топлива.В момент впрыска топлива датчик 1 фиксирует деформацию трубопровода и преобразует ее в электрический сигнал, соответствующий по Форме и амплитуде давлению впрыска топлива. Избирательный усилитель 2 усиливает сигнал и одновременно ослабляет помехи от вибраций трубопровода и других виброакустических сигналов. С выхода избйрательного усилителя сигнал поступает непосредственно на один из входов компаратора 4 напряжения и на вход формирователя 3 опорного напряжения, На выходе последнего вырабатывается сигнал постоянного напряжения, пропорциональный по уровню максимальному значению сигнала впрыска топливаВ момент появления следующего сигнала от впрыска топлива, т.е. через период цикла работы двигателя на выходе Формирователя 3 вновь вырабатывается сигнал постоянного напряжения, пропорциональный по уровню максимальному значению уже этого сигнала впрыска.Описанные операции повторяются вновь, и, таким образом, на выходе формирователя 3 за каждый период впрыска. топлива Фиксируется постоянное напряжение, уровень которого пропорционален максимальному значению сигнала впрыска за истекший период цикла работы двигателя. Обычно с помощью делителя напряжения уровень напряжения на выходе формирователя 8 устанавли-вают равным 50-80 от максимального зйачения сигнала впрыска.Пусть при работе двигателя на выходе блока контроля 10 присутствует сигнал, разблокирующий триггер 6.Пусть. также очередной сигнал впрыска, поступающий непосредственно на один из входов компаратора 4, превыФормула изобретения Отметчик впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащий датчик вибраций, избирательный - 45 усилитель, фоРмиРователь опорногонапряжения, компаратор напряжения иформирователь импульсов, причемдатчик вибраций соединен с избирательным усилителем, выход которогосвязан непосредственно и через формирователь опорного напряжения свходами компаратора напряжения, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, он снабженформирователем угловых отметок, пороговым элементом, собирательнымэлементом, триггером и блоком .контроля, причем выход формирователя угловых отметок подключен к сигнальномувходу порогового элемента, один из 40 выходов которого соединен с первымсигнальным входом блока контроля ис одним из входов собирательного элемента, другой вход которого связан свыходом компаратора напряжения, а 45 выход - с одним из входов триггера,шает по амплитуде уровень опорного напряжения на другом входе номпаратора, В момент превышения сигналом впрыска опорного напряжения компаратор 4 срабатывает и формирует сигнал, равный по длительности времени превышения сигналом впрыска опорного напряжения, Передний фронт сигнала с выхода компаратора 4, пройдя через собирательный элемент 5, взводит триггер 6 По переднему фронту сигнала с выхода триггера 6 формирователь 7 импульсов формирует короткий прямоугольный импульс, который проходит на выход устройства .и соответствует моменту впрыска топлива.Одновременно импульс с выхода формирователя 7 поступает на установочный вход порогового элемента 9 и устанавливает его в начальное нулевое состояние. Начиная с этого момента пороговый элемент 9 начинаетвновь считать импульсы с выхода формирователя 8, В момент достижения числа импульсов, равного К- Ко т.е; еще до начала следующего. момента впрыска за оо градусов, пороговый элемент 9 вырабатывает сигнал, который поступает на второй вход триггера б и опрокидывает его в начальное состояние, При поступлении с выхода датчика 1 следующего сигнала впрыска топлива процесс формирования импульса впрыска топлива повторяется, пороговый элемент 9 вновь устанавливается в начальное положение.Пусть после впрыска топлива на выходе датчика 1 появился сигнал помехи, превышающий по амплитуде уро- вень опорного напряжения на входе компаратора 4. Последний. срабатывает, однако сигнал с его выхода не может повторно взвести триггер б по одному и тому же входу и триггер остается в прежнем взведенном состоянии. Сигнал помехи в этом случае на выход устройства не проходит и ложная от метка впрыска не формируется, Таким образом, на временном интервале от момента впрыска топлива до обратного срабатывания триггера б сигналом от порогового. устройства 9 отметчик защищен от ложных срабатываний от сиг налов помех.Пусть вследствие разброса амплитуды сигнала впрыска топлива последний не достигает уровня опорногонапряжения на компараторе 4. В момент впрыска топлива компаратор 4 несрабатывает и импульс на выходе устройства не появляется, следовательносигнал установки порогового элемента9 в исходное нулевое положение также отсутствует и последний продолжаетсчитать импульсы от формирователя 8.В момент равенства их числа второму пороговому значению 1 к+ к , пороговый элемент вырабатывает по своему второму выходу сигнал, который, пройдя через собирательный элемент 5,взводит. триггер б и формирует на выходе устройства сигнал впрыск.: топлива, Этот сигнал смещается относитель 5 но деиствительного момента впрыскана угол д.в сторону запаздывания.Одновременно сигнал с второго выходапорогового элемента 9 фиксируется вблоке контроля 10 по первому входу10 Если сигнал от следующего впрыскапревысил уровень опорногО напряжения,то устройство формирует сигнал впрыска топлива описанным способом, а зафиксированный в блоке контроля 10сигнал пропуска отбрасывается сигналом с выхода устройства, поступающегона второй вход блока контроля 10. Блокконтроля 10 срабатывает и вырабатывает на своем выходе сигнал, блокирующийтриггер б, в случае, если на его первый вход поступило подряд заранеезаданное число импульсов пропускавпрысков с второго выхода пороговогоэлемента 9. При блокировке триггерана выход устройства сигналы не прохо 25 дят, о чем свидетельствует срабатывание индикатора в блоке контроля,Таким образом, при пропускесигнала впрыска устройством формируется замещенный сигнал впрыска,ЗО сдвинутый в сторону запаздыванияна некоторый угол с.Таким образом, путем повышенияпомехоустойчивости в интервале между сигналами впрыска топлива и фор 35 мирования этих сигналов при снижении амплитуды сигналов впрыска отдатчика повышается надежность работы устройства,966523 Составитель Н.ПатрахальцРедактор Т.Митрович Техред С.Мигунова. рректор С.Шекм писное Э 5 роектная, 4 илиал ППП "Патент", г.ужгород второй вход которого соединен сдругим выходом порогового элемента,третий вход - с выходом блока контроля, а выход " с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с устанбвочным входом пороговоаж 887 ственно бретениж,7831/58 . Тир ВНИИПИ Госуда по делам изго элемента и вторым сигнальным входом блока контроля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 4130013,кл. 73-119 А, 1980. комитета СССРи открытийаушская наб