Устройство для определения верхней мертвой точки двигателя внутреннего сгорания

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРХНЕЙИЕРТВОЙ ТОЧКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ носится может б б области ть исполь" рах., пред-, ия, испыелей внут тение роени элект ых дл иагно сгора приборос зовано в назначен тания и реннего тных устроиствах их для определерог срабатывания атывается автоматик, где 0- напряальное максимальнала на выходе датциент деления делинных прибоисследова тики двиг ия. т к Известны устройства для определения верхней мертвой точки(ВИТ) двигателя внутреннего сгорания (ДВС), 10 содержащие индуктивный датчик, усилитель, первый и второй компараторы первый и второй формирователи импульсов, пиковый детектор, делитель напряжения., триггер,и ключ, причем 1 датчик через усилитель подключен к одному из входов первого компаратора и к входу пикового детектора, выход делителя напряжения связан с дру" гим входом первого компаратора, один 2 о иэ входов триггера соединен с выходом первого компаратора, другой вход :с выходом первого формирователя им 0 пульсов, а выход - с входом управления ключа 1.Однако в извеспри использованииния ВИТ поршня покомпаратора вырабчески и равен Ожение, пропорционной амплитуде сигчика, к- коэффителя напряжения.Кроме того, для устройства харакерна сравнительная сложность и низая точность определения ВИТ поршня.Сложность процесса определения ВИТ поршня обусловлена необходимостью выполнения ручных операций, заключающихся в обнулении пикового детектора. Необходимость этой операции возникает при изменении скрростного режима работы двигателя, а также при снижении частоты вращения двигателя для обеспечения пропорцио3 739979 4нальности. сигнала на выходе пикового генератора 11, а выход элемента 12. детектора максимальной амйлитуде сиг- связан йепосредственно с входом уп- нала на выходе датчика сигнала. равления динамического запоминающегоСравнительно низкая точность оп- элемента 4 и через формирователь 13ределения ВМТ поршня обусловлена тем, з импульсов -с- входом управления пико - "что значение порога срабатывания ком- вого детектора 3 Индексом 14 обознапаратора отлично от нулевого уровнй.чен вход компаратора 7, на которыйЦелью изобретения является повы-подан нулевой потенциал, а индексомшение точности устройства. , 15 - выход устройства.Укаэанная цель достигается тем, 10 Значейие собственной частоты 1- .что устройство дополнителъю"содержйт следования импульсов генератора 11динамическиизайомйнающии"элемент,выбирается меньшим нижнего значенияэлемент сборки и управляемыйгенера-. Ф рабочего диапазона частот датчитор импульсов, причем динамический ка 1. Импульс, поступающий на упраезапоминающий элемент включен между И ляющий вход генератора 11, еоздействйходом пикового детектора.и входом" вует"йа его времязадающую цепочку так, - делителяйапряжения, одйй из входов что срывает колебания генератора.элемента сборкисоединен с выходом "папример, при выполнении последнегоуправляемогогенератора импульсов, на базе мультивибратора с РС-времяупраеляющий вход которого подключен 20 задающей цепочкой импульс на упраек-выходу ключа и к другому входу эле- ляющем входе разряжает емкость этоймента сборки, выход которбго-Яейьсре 4 цепочки. В результате импульсы на выстеенно соединен с входом управленйяходе генератора 11.не Формируются,динамического запоминающего Элемента если частота следования импульсов наи через первый Формирователь имйуль управляющем .входе выше собственнойсое - с входом управления пикового :частоты "следования .иипульсоа генедетектора, выход усилителя-подключен ратора. Динамический запоминающийдополнйтельно к одному "из" входов вто" элемент 4 имеет,деа режима работы:рого компаратора, на другои вход ко- : при отсутствии сигнала на его управ"торого подан нулевой потенциал, а к 30 ляющем входе элемент 4 работает е ревыходу через второй ФьриироаатеМь жиме выборки (повторения). входного.импульсоа подсоединен вход ключа.сигнала;при наличии сигнала на упНа Фиг. 1 представлено предлагае- равляющем. входе - в режиме запомимое устройство, структурная электри- нания.ческая схема; на Фиг, 2 -".временная " здиаграмма сигналов на выходах элемен Устройство работает сл.дующим обтоа устройства.,.. ращПусть двигатель находится в нераУстройствосодержитустановленный бочем состоянии. 8 этом случаЬ сиг"против маховйка двигателя индуктив- налы на выходе датчика 1, на выходеМ40ныи датчик 1, выход которого подклю- усилителя 2, а следовательно, и начен к усилителю 2. Выход усилителя 2 входах пикового детектора 3 и компачерез последовательно соединенные пи- раторов 6 и 7 отсутствуют, Генера.коеый детектор 3, динамический за-: тор 11 Формирует импульсы с некотопоминающий элемент 4 и делитель 5 на" рой частотой следования, равнойпряжения связан с одним из входовИмпульс, появляющийся на выходе генекомпаратора 6 и непосредственно с ратора 11, проходит через элементдругимего входом И С однимиз входов сборки 12 и поступает непосредствен",компаратора 7. Выход компаратора 6 но на управляющий вход динамическогоподключен к одному из входов тригге- запоминающего элемента 4; устанавлира,8, а выход комйаратора 7 - к входу з 0 вая последний в режим выборки сигна"формирователя 9 импульсов. Выход по- ла с выхода пикового детектора 3. По"следнего связан с входом ключа 10, заднему Фронту импульса генератора 11вход- управления которого подключен к срабатывает формирователь 13, кьтоеыходу триггера 8. Выход ключа 10 сое- рый сбрасывает пиковый детектор 3" динен с управляющим входом управляв- фф в исходное нулевое состояние и пере, мого генератора 11 импульсов и с од"водит трйггер 8 е нулевое состояние,ним из входое элемента сборки 12, дру- при котором ключ 1 О закрыт, Одноврегой аход которого=соедйнен с айходом менно по заднему Фронту импульса гене739979ратора 11 элемент 4 переходит в ре=пульс с выхода ключа 10 поступает нажим хранения уровня сигнала, устано- управляющий вход генератора 11, сры.вившегося на выходе пикового детекто- вая его очередное колебание, и нара 3 к моменту его сброса, Уровень. вход элемента сборки 12, Сигнал ссигнала, зафиксированный на выходе 3 выхода последнего поступает на упэлемента 4, уменьшается в к раз с равляющий вход элемента 4, переводяю елителя 5 напряженя и по.- его в режим выборки сигнала са По заступает на один из входов компарато- выхода пикового детектора 3. о задра 6. Поскольку в описываемом случае нему фронту импульса формирователя 9сигнал.на выходе усилителя 2 отсут- ф. срабатывает формирователь 13, устаствует, то на выходах пикового де- навливая триггер 8 в исходное нулетектора 3, элемента 4 и делителя 5, вое состояние. При этом ключ 10 блона обоих входах компаратора 6 уста- кируется. Одновременно импульс с вынавливается нулевой потенциал, При хода формирователя 13 поступает наэтом компаратор 6 по одному из ахо" 1 ф управляющий вход пикового детектора 3ов смещен так, что независимо от устанавливая его в исходное нулевоеуровня шумов схемы. сигнал наего вы- состояние. На выходе элеме фходе отсутствует и, следовательно, сируется уровень сигнала 0,а натриггер 8 остается в исходном нуле- входе компаратора 6, подключенномвом состоянии. соответствующем за в к выходу делителя 5 - пороговый урокрытому состоянию ключа 10. На обоих вень сигнала, равны"входах компаратора 7 потенциалы такжеТаким образом, в результате наравны нулевым. Вследствие внутренних входе компаратора 6, связанного сшумов схемы и дрейфа .смещения компа-." делителем 5,ем 5 автоматически устанав 7 последний может срабатывать 2 ливается пороговый уровень, пропорратора пои вызывать в свою очередь срабатцва- циональныи значению"ампли удчит ц сигнание формирователя 9. Однако, посколь- ла отметки ВИТ. а на выходе в моку ключ 10 закрыт, сигнал на выходе мент обратного срабатывания компа-15 устройства отсутствует. ратора 7 формируется короткий им 30 пульс. Передний фронт этого импульсаПусть двигатель запущен и разго- . соответствует моменту изменения поняется до заданного скоростного ре- лярности сигнала отметки ВМТ, пожима, которому соответствует. на вц- скольку порого срабатывания компараходе датчика 1 частота. сигнала Ъ тора 7 устанавливается постояннымдопустим, на выходе датчика 1 и равным нулю.1фпоявляется импульс положительной по" : Описанный выше процесс формирова"лярности, возникающий при прохожде- ния сигнала на выходе 15. устройствании мимо индуктивного датчика 1 от- повторяется при появлении на выхометки ВИТ на маховике двигателя. В де усилителя 2 следующего импульсамомент появления импульса на выходеположительной полярности с амплитуусилителя 2 компараторц 6 и 7 сраба- дой ц превышающей пороговый уро"Ютцвают. При этом на выходе компа"вень компаратора 6, установившиисяратора 6 появляется сигнал, устанав- на выходе делителя 5, При этом, еслиливающий триггер 8 в единичное состояамплитуда этого импульса отличаетсяние, при котором ключ 10 открывает- . от амплитуды предыдущего импульса,ся. В некоторый момент времени на . . т е О Фц, то на выходе делителявыходе пикового детектора 3 фикси автоматически устанавливается норуется уровень сигнала От, соответ- . выи пороговый уровень срабатыванияствующий амплитудному значению по" . компаратора 6, равный О /явившегося импульса. В момент прохождения ВИТ импульс изменяет свою . , Описанный выше процесс формироваполярность, что вызываетобратное ,ния сигнала на выходе 15 устройствасрабатывание компаратора 6 и 7. В " не происходит при появлении на выхоэтрт момент по заднему фронту им- де усилителя 2 следующеоо импУльсапульса кемпаратора 7 срабатывает положительной полярности с амплитуформирователь 9, который формирует фф дой, меньшей порогового уровня комкороткий импульс, проходящий через . паратора 6, установившегося на выхооткрытый ключ 10 на выход 15 уст- де делителя 5. При этом значение поройства. Одновременно этот же им- : рогового уровня не изменяется.1Поскольку амплитуда положительныхимпульсов, вызванных прохождениеммимо датчика 1 отметки ВИТ, всегдабольше амплитуды импульсов, вызван- .ных дефектами маховика, то пороговый 5уровень срабатывания компаратора 6определяется только сигналами отметки ВИТ. При выполнении условия, где сп - отношение сигнал 7 помеха на выходе датчика 1, появление 1 Вимпульсов, вызванных дефектами махо"вика, не вызывает срабатывания ком-"паратора 6, а следовательно, и появ ления сигнала на вцходе 15 устройства. 1При изменениях амплитуды сигналаотметки ВИТ, вызванных"изменением скоростного режима работы двигателя, пороговый уровень сбабатцвания компаратора 6 автоматически устанавливает. 2 ося с приходом каждого следующего им"пульса сигнала отметки ВИТ,Таким образом, введение новых эле ментов - динамйческого"запомйнающего .элемента,.элемента сборки и управ-, 23ляемого генератора импульсов"- .выгодно отличает предлагаемое устройствоот прототипа, так как позволяет автоматически без участия оператора Фор-:мировать порог срабатывания при за". Зеданном коэффициенте отношения сиг",нал/помеха в рабочем диапазоне"частотвращения коленчатого вала двигателя,что упрощает процесс Формированиясигнала отметки ВИТ,и Формировать двыходной сигнал в момент изменения". чика, что повышает точность формиро-вания сигнала отметки .ВИТ,формула изобретения , фвУстройство для определения верхней мертвой точки двигателя внутреннего сгорания, содержащее индуктивныйдатчик, усилитель, первый и второйкомпараторы, первый и второй формирователи импульсов, пиковый детектор,делитель напряжения, триггер и ключ,причем датчик через усилитель подключен к одному из входов первого компаратора и к входу пикового детектора, выход делителя напряжения связанс другим входом первого компаратора,один из входов триггера соединен с выходом первого компаратора, другойвход - с выходом первого Формирователя импульсов, а .выход .- с входомуправления ключа, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повйшения точности, устройство дополйительно содержит динамический запоминающий элемент, элемент сборки и управляемый генератор импульсов, причемдинамический запоминающий элементвключен между выходом пиковобо детектора и входом делителя напряженияодин из входов Элемента сборки соединен с выходом управляемого генератора импульсов, управляющий вход которогоподключен к выходу ключа и к другому входу элемента сборкй, вцход ко"торого н 4 Ьосредственно соединен свходом управления динамического запоминающего элемента и через первыйФормирователь импульсов - с входомуправления пикового детектора, выходусилителя подключен дополнительно кодному из входов второго компаратора,на другой вход которого подключеннулевой потенциал, а к выходу .- через Второй формирователь импульсовподсоединен вход ключа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 3839906,кл. 73"1.15, опублик 19711, ВНИИПИ Госу ло делам 113035, Москва%-35, Р Подлисн го комитета СС й и открытий увская наб., дв а ее