Устройство для диагностики двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 80127070 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ Св ЕЛЬСТВУ предОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Всесоюзный научно-исследователский институт электроизмерительныхприборов и Ленинградский ордена Ленна электротехнический институтим. В.И.Ульянова(Ленина)(56) Авторское свидетельство СССРУ 853463, кл. С 01 М 15/00, 1977.Патент США Иф 4305072,кл. С 08 С 19/06 // С 01 В 7/00,198(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение может быть исполЬзовано в электронных приборах,4 С 01 Р 3/489 С О 1 М 15/О назначенных для исследования, испытания и диагностики двигателей внутреннего сгорания, Цель изобретениярасширение области применения устройства. На выходе формирователя 8 вырабатывается импульс, длительностькоторого равна временному интервалумежду моментами максимума и минимумабиполярного сигнала на выходе датчика 4 и пропорциональна ширине метокна диске 1. На этот же интервал сигналом формирователя 8 разблокируетсяключ 11. За один оборот диска на выходе 13 формируется один импульс, соответствующий отсчетной метке, а навыходе 14 - равномерная последовательность импульсов угловых меток.1 з,п. ф-лы 3 ил.1270Изобретение относится к приборостроению и может быть использованов электронных приборах, предназначенных для исследования, испытанияи диагностики двигателей внутреннего сгорания,Цель изобретения - расширение области применения устройства.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства;на Фиг2 - структурная электрическая схема селектора временных интервалов; на фиг. 3 - временная диаграмма работы устройства.Устройство содержит диск 1 с расположенными на его окружности угловыми метками 2 и отсчетной меткой 3,индукционный датчик 4 с Формирователем 5 на выходе, селектор 6 временныхинтервалов. 20В устройство введены отметчик 7экстремумов, формирователи 8-10 временных интервалов, ключи 11 и 12,Вход отметчика 7 экстремумов соединен с выходом датчика 4, первый выход - с первыми входами Формирователей 8 и 9, второй выход - с вторымвходом Формирователя 8, Выход последнего соединен с первым входом формирователя 10 и управляющим входом З 0ключа 11, вход которого соединен свыходом Формирователя 5, а выход -с входом ключа 12 и с вторым входомформирователя 9, Выход формирователя 9 связан через селектор 6 временных интервалов с вторым входом формирователя 10, выход которого соединенс управляющим входом ключа 12 Позициями 13 и 14 отмечены выходы устройства.40Селектор 6 временных интерваловсодержит генератор 15 импульсов, суммирующий 16 и вычитающий 17 счетчики, формирователь 18 управляющих.сигналов, Первый выход генератора 15 5соединен с счетным входом суммирующего счетчика 16 и первым входом формирователя 18, второй выход - ссчетным входом вычитающего счетчика17, разрядные выходы которого соединены с разрядными выходами суммирующего счетчика 16, Первый и второйвыходы формирователя 18 соединенысоответственно с управляющими входами счетчиков 16 и 17. Управляющийвход генератора 15, соединенный свторым входом формирователя 18, образует вход 19 селектора, а выход вы 708читающего счетчика 17 - выход 20 селектора.В предлагаемом устройстве в качестве диска 1 с угловыми 2 и отсчетной 3 метками может быть использован специальный бандаж, который надевается на вал двигателя. На бандаже равномерно по его окружности устанавливаются штифты, один из которых (отсчетный) имеет больший диаметр, чем остальные. В качестве диска может быть использован и сам маховик двигателя, по окружности которого устанавливаются штифты или выполняются отверстия, одно из которых выполнено с большим по сравнению с другими диаметром. При всех способах установки угловых и отсчетной меток интервал между ними во много раз может превьппать ширину меток.Формирователь 5 вырабатывает короткий импульс в момент перехода сигнала от датчика через нулевой уровень.Селектор 6 временных интервалов из последовательности поступающих на его вход импульсов выделяет импульс, длительность которого превьппает остальные, например, в два раза. ,Для исключения ложного срабатывания селектора, которое может произойти при небольшом отклонении длительностей двух. соседних импульсов, например при колебаниях угловой скорости вала в пределах оборота, длительность текущего импульса в селектора. сравнивается с пороговым значениеми 1 ь 5 ф где ; - длительность предыдущего импульса.Отметчик 7 экстремумов формирует на первом своем выходе короткий импульс в момент достижения импульсом положительной полярности биполярного сигнала своего амплитудного значения, а на втором выходе - импульс в момент достижения своего амплитудного значения импульсом отрицательной полярности. Эти импульсы отметчик 7 формирует только при наличии сигнала на его входе не ниже заданного уровня, который устанавливается, например, на уровне половины амплитуды импульса положительной полуволны сигнала.Формирователь 8 может быть выполнен в виде КБ-триггера, входы К и Яи выход Я которой образуют соответственно первый и второй входы и выход йормирователя. Аналогичным образом может быть выполнен формирователь 9. Формирователь 1 О может быть выполнен в виде Р-триггера, на вход П которого сигнал поступает через логический элемент НЕ. Вход логического элемента НЕ и вход Я триггера образуют соответственно первый и втоО рой входы, а выход Ц - выход формирователя 10.Ключи 11 и 12 представляют собой логические элементы И.Генератор 15 импульсов по сигна лу на его управляющем входе вырабатывает на первом и втором выходах импульсы соответственно частотой Г, и Г . Соотношение этих частот определяется уровнем порога срабатывания 20 селектора 6 при сравнении длительностей двух временных интервалов. Если длительность 1, отсчетной метки пре-, вьшает длительность г, угловой метки в два раза, а порог срабатывания 25ф 1 о1 ф 5Генератор 15 может быть выполнен в виде двух мультивибраторов, выходы которых разблокируются при единичном значении управляющего сигнала. 30Формирователь 10 управляющих сигналов в паузе между первым и вторым импульсами частотой 1,5 й после поступления на его второй вход временного интервала вырабатывает два корот- З ких импульса, сдвинутых по времени один относительно другого, Первый из них поступает на первый выход формирователя 18, второй- на второй выход, 40Устройство работает следующим образом.При пРохождении угловых 2 и отсчетной 3 меток диска 1 мимо индукционного датчика 4 в последнем возникают биполярные сигналы синусоидальной йормы, В момент достижения сигналом положительной полярности своего амплитудного значения отметчик 7 экстремумов формирует на своем 50 первом выходе короткий импульс, который вызывает одновременное срабатывание йормирователей 8 и 9. В момент достижения сигнала отрицательной полярности своего амплитудного значения 55 отметчик 7 формирует на своем втором выходе импульс, вызывающий обратное срабатывание формирователя 8. Таким образом, на выходе Формирователя 8вырабатывается импульс, длительностькоторого равна временному интервалумежду моментами максимума и минпмумабиполярного сигнала на выходе датчика 4 и пропорциональна ширине метокна диске. На этот же интервал сигналом формирователя 8 разблокируетсяключ 11,В момент перехода биполярного сигнала через нулевой уровень срабатывает формирователь 5, который формирует на своем выходе короткий импульс, Этот импульс проходит черезраэблокированный ключ 11 на выход14 устройства, определяя собой однуиз угловых меток., Одновременно этотже импульс поступает на второй входФормирователя 9 и вызывает его обратное срабатываниеВ результате формирователь 9 вырабатывает на своемвыходе импульс, длительность которого равна половине ширины на дискеметки. Этот же импульс поступает навход селектора 11. При вращении диска на выход 14 устройства поступаетпоследовательность угловых в томчисле и отсчетной меток, а на входеселектора 11 - последовательностьимпульсов с длительностью пропорциональной половине ширины угловой илиотсчетной метки,К моменту появления текущего импульса йормирователя 9 селектор 6автоматически формирует порог срабатывания, превышающий длительностьпредыдущего импульса формирователя 9и пропорциональный этой длительности,При этом порог срабатывания выбирается так, что при появлении импульсаформирователя 9 на интервале прохождения отсчетной метки, расширенной посравнению с угловой меткой, селектор6 срабатывает до появления импульсаформирователя 5, Импульс, появляющийся на выходе селектора 6, вызываетсрабатывание формирователя 10. Приэтом ключ 12 разблокируется и импульсформирователя 5, соответствующий моменту прохождения мимо датчика 4 середины отсчетной метки, проходит навыход 3 устройства. Одновременноэтот же импульс поступает также ина выход 14 устройства в качествеочередного импульса угловой метки,По срезу импульса йормирователя 8формирователь 10 возвращается в исходное состояние, блокируя ключ 12,12Таким образом, за один оборот диска на выходе 13 устройства Формируется один импульс, соответствующий отсчетной метке, а на выходе14 - равномерная последовательностьимпульсов угловых меток.Селектор 6 временных интерваловработает следующим образом.При появлении на входе 19 селектора 6 импульса генератор 15 формирует на.первом и втором выходах импульсы с частотой Г, = 1,5 Г и Г .соответственно. Импульсы частотойГ поступают на счетный вхоц суммирующего счетчика 16, частотой 2на счетный вход вычитающего счетчика 17, В паузе между первым и вторымимпульсами частотой Й Формирователь18 управляющих сигналов вырабатываетдва коротких импульса, сдвинутыхпо времени один относительного другого, Первый из этих импульсов переписывает содержание суммирующегосчетчика 16 в вычитающий счетчик 17,второй - обнуляет счетчик 17.Пусть на вход селектора 11 поступил импульс длительностью 1 . Поокончании этого импульса в счетчике16 окажется зафиксированным числоИ, = 15 й; . При поступлении навход селектора следующего импульсачисло М, из счетчика 16 переписывается в счетчик 17. За время второгоимпульса длительностьюв счетчик17 поступает М = Гимпульсов.Если импульсы , и е являются импульсами угловых меток, то,.=и, следовательно, ИИ 1. Счетчик17 к моменту появления следующегоимпульса на входе 19 селектора 6не "успевает" обнулиться и импульсна выходе переноса счетчика 17 и,следовательно, на выходе 20 селектора 6 не появляется,Если импульсявляется импульсом отсчетной метки, то ьь, и,следовательно, М ) Ю 1. Тогда припоступлении Ы импульсов на входсчетчика 17 последний обнуляется ина его выходе переноса и, слецовагельно, на выходе 20 селектора 6 формируется импульс.Формула изобретения 1. Устройство для диагностики двигателя внутреннего сгорания, со-.70708 ь 5 10 20 25 держащее диск с равномерно рассредоточенными по его окружности метками и одной отсчетной меткой, датчик меток с подключенным к его выходу Формирователем, селектор временных интервалов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области ,применения, в него дополнительно введены отметчик экстремумов, три формирователя временных интервалов, два ключа, при этом отсчетная метка имеет размер, превышающий размеростальных меток, вход отметчика экстремума соединен с выходом датчикаметок, первый выход - с первыми входами первого и второго формирователейвременных интервалов, а второй выход - с вторым входом первого Форми" рователя временного интервала, выходкоторого соединен с первым входом третьего формирователя временного интервала и с управляющим входом первого ключа, вход которого соединен с выходом формирователя, а выход - с входом второго ключа и вторым входом второго Формирователя временногоинтервала, выход которого связан через селектор временных интервалов с вторым входом третьего формирователя временного интервала, выход которого соединен с управляющим входомвторого ключа.2. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что селекторвременных интервалов содержит генератор импульсов суммирующии и Вычитающий счетчики и формирователь управляющих импульсов, причем первый выход генератора импульсов соединен с счетным входом суммирующего счетчика и первым входом формирователя управляющих сигналов, второй выход - с счетным входом вычитающего счетчика, разрядные входы которого соединены с соответствующими разрядными выходами суммирующего счетчика, а первый и второй выходы формирователяуправляющих сигналов соединены соответственно с управляющими входами суммирующего и вычитающего счетчика, при этом управляющий вход генератора импульсов, соединенный с вторым входом Формирователя управляющих сигналов, и выход вычитающего счетчика образуют соответственно вход и выход селектора временных интервалов.1270708 Составитель Ю.МручкоН.Киштулинец Техред И.Попович Корректо утяга Редак ж 77 ПодписиСР акаэ 6238/4 ВНИИПИного комитетаений и открыти5, Раушская на 4 130 оизводственно-полиграфичес 8 Т Государстве делам изобре Москва, Ж едприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4