Отметчик цикла дизельного двигателя внутреннего сгорания

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 191 (1 7335 РЕТЕНИЯ дав орм даво" иборо- йствам обретение относи нию, н частности змерения парамет еннего сгорания использовано в с к ус т ателе ров дви (ДВС) - , истемах дл и може диагно вигате вну быт управления д льных тики лей. ьппеия является п ки начала цик ью из е точности отме На фиг. предс я схема устройс подной сигнал у ь авлена функционалва; на фиг.2илителя; на фиг.3порогового элеменнал на выходе втоа выхог.4 сигналы на го инГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ11 РИ ГННТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительныхприборов и Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова(54) ОТМЕТЧИК ЦИКЛА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использованов устройствах, прдназначенных для исследования, испытаний и диагностикидизельных двигателей, в частности,при измерении углов опережения начала подачи впрыска топлива, частотывращения, для синхронизации электронгрирующего элемента; на 1 Е 9/00 С 01 М 5 0 2ной аппаратуры. Целью изобретенияляется повышение точности отметкиначала цикла двигателя, Цель достется с помощью автоматического выдления максимальной по длительностпаузы между пульсациями сигналаления на определенном уровне и ф рования порога, пропорциональногоэтой паузе. Каждая текущая пауза вустройстве сравнивается по длительности с порогом и в случае превьппенияустройство формирует выходной импульс - отметку цикла на фронте нарастания давления впрыска топлива,Введение временной селекции сигналадавления позволяет повысить помехоустойчивость, отметчика к подвпрыскам Ж топлива, помехам и колебаниям т провода при использовании датчи ления топлива в трубопроводе высго давления в количестве отметчицикла. 7 ил,фиг.5 - сигнал на выходе первого интегрирующего элемента; на фиг,6выходной сигнал устройства; на фиг.7сигнал на выходе детектора нуля,Устройство (фиг.1) содержит последовательно соединенные датчик 1давления, усилитель 2, пороговыйэлемент 3, состоящий из компаратораи включенного между его сигнальными опорным входами управляемого источника напряжения (не показаны), иформирователь 4 импульсов,В устройство введены источник 5опорных сигналов, первый, второй итретий ключи 6-8, первый и второйинтегрирующие элементы 9 и 10, элемент 11 памяти, детектор 12 нуля,первый и второй логические элементы ИЛИ 13 и 14, генератор 15 импульсов и выход 16 устройства,Выход порогового элемента 3соединен с прямым входом управленияключа 6 и входом управления ключа 7.Первый и второй выходы источника 5соединены соответственно с сигнальными входами ключей 6 и 7. Первыйвыход формирователя 4 связан черезключ 8 с входом управления генератора 15 и с первым входом логическогоэлемента 13, второй вход которогосоединен с первым выходом генератора 15, а выход соединен с входом управления элемента 11. Второй выходформирователя 4 соединен с первымвходом логического элемента 14, второй выход которого соединен с вторымвыходом генератора 15, а выход соединен с установочными входами иитегрирующих элементов 9 и 10. Выход ключа 6 соединен с инверсным сигнальным входом интегрирующего элемента 9,выход которого связан через детектор 12 с входом управления ключа 8и с инверсным входом управления ключа 6, а прямой сигнальный вход элемента 9 связан через элемент 11памяти с выходом интегрирующего элемента 10, сигнальный вход которогосоединен с выходом ключа 7,Устройство работает следующим образом,При отсутствии сигнала на выходедатчика 1 на выходе порогового элемента 3, вследствие смещения его компаратора по одному из входов, формируется сигнал логического 0. Этотсигнал блокирует ключи 6 и 7, Формирователь 4 не срабатывает и, следовательно, импульсы на выходе 16 устройства, а также на входе управлениягенератора 15 не Формируются. В результате колебания генератора 15 не"срываются" и на его выходах формируются импульсы частотой, меньшей наименьшей частоты цикла работы двигателя. Импульс с первого выхода генератора 15 поступает через логическийэлемент 13 на вход управления элемента 11 и на его выходе формируетсясигнал, равный уровню сигнала на выходе интегрирующего элемента 10. Посрезу этого импульса Формируется импульс на втором выходе генератора 15.входы интегрирующих элементов 9 и 1 О,5устанавливая на выходе первого изних сигнал равный уровню сигналана выходе элемента 11, а на выходе 1 О,2 О 55 25 ЗО 35 4 О 45 5 О Этот импульс через логический элемент 14 поступает на установочные второго - сигнал нулевого уровня.При появлении следующей пары импульсов на выходах генератора 15 описанный процесс повторяется и, следовательно, на выходах элементов 9-1 устанавливаются нулевые уровни сигналов. Детектор 12 срабатывает и на его выходе появляется сигнал логической "1", разблокирующий ключ 8 и блокирующий к второму инверсному входу управления ключ 6. Пусть на выходе датчика 1 образуется сигнал давления впрыска тоглива. Этот сигнал поступает через усилитель 2 на сигнальный вход компаратора и на вход управляемого источника опорного напряжения порогового элемента 3. При этом на опорном входе компаратора порогового элемента 3 формируется порог с уровнем 7 , пропорциональным максимальной амплитуде сигнала давления впрыска топлива, и на выходе порогового элемента 3 формируется последовательность импульсов, длительности которых равны длительностям пауз между импульсами давления, амплитуды которых превышают порог 7 пея реключения компаратора порогового элемента 3.Пусть на выходе порогового элемента 3 появляется импульс длительностью ь . Этот импульс разблокирует по прямому входу управления ключ 6, а также ключ 7. При этом ключ 6 остается заблокированным по инверсному входу управления сигналом логическойс выхода детектора 12. Сигнал с второго выхода источника 5 поступает через ключ 7 на сигнальный вход интегрирующего элемента 10. Сигнал на выходе последнего нарастает и по окончании импульса ь,принимает значение К, Одновременно по срезу этогоРимпульса с раб атывает формиров атель 4. Импульс, образующийся на первом выходе Формирователя 4, проходит через разблокированный ключ 8 на выход 16 устройства, а также на вход управления генератора 15 и на первый вход логического элемента 13. При этом колебания генератора 15 "срываются",5 157 а на выходе логического элемента 13 образуется импульс, поступающий на вход элемента 11. В результате на выходе последнего формируется опорный сигнал, рЬный К 8 - сигналу на выходе интегрирующего элемента 10, По срезу импульса на первом выходе формирователь 4 формирует импульс на втором выходе, поступающий на установочные входы интегрирующих элементов 9 и 1 О. При этом на выходе интегрирующего элемента 9 образуется сигнал, равный по уровню сигналу на выходе элемента 11, т.е. К са сиг 1 нал на выходе интегрирующего элемента 1 О вновь принима"т нулевое значение. Сигнал на выходе детектора 12 принимает значение логического 0, блокирующего ключ 8 и разблокирующего по второму инверсному входу ключ 6,Пусть на выходе порогового элемента 3 появляется следующий импульс длительностью. Ключ 7 вновь разблокируется и интегрирующий элемент 20 вновь осуществляет преобразование длительности импульса с коэффициентом преобразования К . Ключ 6п также оказывается разблокированным по обоим входам и сигнал с первого выхода источника 5 поступает на первый сигнальный вход интегрирующего элемента 9., При этом сигнал на выходе последнего уменьшаетс пропорционально длительности импульса с с коэффициентом преобразованияКппПри 2 2 сигнал на выходе интегрирующего элемента 9 успевает принять нулевое значение до окончания импульса 2 . В этот момент детектор 12 срабатывает, блокируя ключ 6 и разблокируя ключ 8. В результате по срезу импульса Гна выходе 16 устройства вновь появляется импульс, колебания генератора 15 вновь ".срываются", сигнал на выходе интегрирующего элемента 10 принимает нулевое значение, а на выходе элемента 11 ,устанавливается новое значение опорного сигнала, равное КГ . Это же значение сигнала. устанавливается на выходе интегрирующего элемента 9. При С с(Кп /К ) 2 сигнал на выхо 11 де интегрирующего элемента не успевает" принять нулевое значение и в момомент очередного срабатывания формирователя 4 ключ 8 оказывается заблокированным. В результате импульс на выхо 3356 6де 16 устройства и соответственно навходе ".правления элемента 11 неформируется и значение сигнала на вы"ходе этого элемента не изменяется, 5ноставаясь равным Кп с. Такои жеуровень сигнала фиксируется и на вы"ходе интегрирующего элемента 9,Описанный процесс преобразования 10 длительности импульсов собразующихся на выходе порогового элемента 3, и формирование опорного значения, равного максимальному результату преобразования на выходе интегри рующего элемента 1 О, продолжается втом числе и при появлении импульсадлительностью с равной длительносмаксти максимальной паузы, В результатепо срезу этого импульса на выходе 16 20 устройства формируется импульс, ана выходе элемента 11 формируется"опорное значение сигнала Кп 1 макс г. соответствующее максимальной паузесигнала давления впрыска и окончанию 25 процесса установления нормальногофункционирования устройства. В последующих циклах работы двигателяключ 8 остается заблокированным допоявления очередной паузы сигнала З 0 давления длительностью Г и импульсмаксна выходе устройства формируетсятопько по срезу этой паузы, т.е.один раз за цикл работы двигателя,азначение опорного сигнала на выходе 35элемента 11 колеблется от цикла кциклу в пределах цикловой нестабильности длительности. Фронт иммакспульса на выходе 16 устройства соответствует моменту достижения фронтом 4 О сигнала давления начала процессавпрыска порога переключения Уп компаратора порогового элемента 3.При изменении скоростного режимаработы двигателя (например, из-за 45 .межцикловой нестабильности) в пределах не более д= (1-К и 7 К ) зацикл процесс формирования отметокцикла не нарушается и к моменту окончания установления нового скоростногорежима на выходе элемента 1 устанавливается опорное значение сигнала,пропорциональное новому установившемуся значению длительности паузыВосстановление функционировамоксния устройства при резком снижениискоростного режима обеспечивается импульсами генератора 15.Функционирование устройства в широком диапазоне частот вращения ко ленчатого вала двигателя обеспечивается соответствующим выбором емкости интегрирующих элементов 9 и 10,а колебания амплитуд подвпрысков относительно порога переключения 7компаратора порогового элемента 3 подавляются соо тве тсвующим выбором о тношения коэффициентов преобразованийи 1 оНаличие в устройстве источникаопорных сигналов, первого, второго итретьего ключей, первого и второгоинтегрирующих элементов, элементапамяти, детектора нуля, первого ивторого логических элементов ИЛИ игенератора импульсов обеспечиваетподавление в широком диапазоне частот вращения коленчатого вала двигателя импульсов давления при подвпрысках топлива как путем амплитуднойселекции фронта давления началавпрыска, так и путем временной селек-.ции, предшествующей этому фронтупаузы сигнала давления, тем самымповысить точность формирования сигнала отметки цикла,Формула изобретенияОтметчик цикла дизельного двигателя внутреннего сгорания, содержащий последовательно соединенные датчик давления, усилитель, пороговый элемент, выполненный изкомпаратора и включенного между его сигнальным и опорным входами управляемого источника опорндго напряжения, и формирователь импульсов, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше ния точности отметки начала цикла, в него дополнительно введены источник опорных сигналов с двумя выходами, первый, второй и третий ключи, каждый из которых выполнен с сигнальным входом и входом управления, причем первый ключ дополнительно снабжен инверсным входом управления, первый и второй интегрирующие элементы, каждый из которых выполнен с установочным и сигнальным входами, причемпервый интегрирующий элемент дополнительно снабжен инверсным сигнальным входом элемента памяти, выполнен=ный с сигнальным входом и входом управления, детектор нуля, первый ивторой двухвходовые логические элементы ИЛИ и генератор импульсов,снабженный управляющим входом и двумя выходами, и формирователь импульсов выполнен с вторым выходом, причем выход порогового элемента соединен с прямым входом управления первого ключа и с входом управлениявторого ключа, первый и второй выходы источника опорных сигналов соединены соответственно с сигнальнымивходами первого и второго ключей,первый выход формирователя импульсовсвязан через третий ключ с входомуправления генератора импульсов и спервым входом первого логического 25 элемента ИЛИ, второй вход которогосоединен с первым выходом генератораимпульсов, а выход первого логическо-го элемента ИЗИ подключен к входууправления элемента памяти, второйвыход формирователя импульсов соединен с первым входом второго логического элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора, а выход подсоединен к установочным входам первого и второго интегрирующих элементов, выход первогоключа подключен к инверсному сигналь"ному входу первого интегрирующегоэлемента, выход которого через детектор нуля соединен с входом управления третьего ключа и с инверсным входом управления первого ключа, прямойсигнальный вход первого интегрирующего элемента через элемент памятиподключен к выходу второго интегри-рующего элемента, а сигнальный входпоследнего соединен с выходом второ"го ключа.