DE2834754C2 - Überwachungseinrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Überwachungseinrichtung für Brennkraftmaschinen

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DE2834754C2 DE2834754A DE2834754A DE2834754C2 DE 2834754 C2 DE2834754 C2 DE 2834754C2 DE 2834754 A DE2834754 A DE 2834754A DE 2834754 A DE2834754 A DE 2834754A DE 2834754 C2 DE2834754 C2 DE 2834754C2
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Description

— Meßfühler (30, 33,36), die wenigstens einen an der Brennkraftmaschine anfallenden dynamischen Druckwert, wenigstens eine an der Brennkraftmaschine auftretende Ultraschallschwingung und eine an der Brennkraftmaschine auftretende Druckschwingung erfassen,
— einen Meß-Betatigungs- und Verarbeitungsteil (2,3,4), in dem die von den Meßfühlern abgeleiteten Meßwerte für jeden Motorzylinder gleichzeitig, und zwar in gewählten, vom Drehwinkel der Kurbelwelle abhängigen Bereichen des Motorarbeitszyklus verarbeitet werden, und
— einen Anzeigeteil (5) einschließlich der Digitalanzeige, an dem die im Meß-Betätigungs- und Verarbeitungsteil verarbeiteten Meßwerte gleichzeitig oder wahlweise nacheinander angezeigt werden.
2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein die jeweilige Lage der Kurbelwelle bestimmender Meßfühler (10) mit einer nachgeschalteten einen Signalformer (8) und einen Impulsgenerator (9) aufweisender Synchronisationsstufe (6) vorgesehen ist, deren Ausgangssignal (11) über den Betätigungsteil (3) einer der Festlegung vorgegebener Winkelabstände dienender Stufe (19) mit einem spannungsgesteuerten Oszillator (24), einem Zähler (25), einem Phasendetektor (26) und einem Rückkopplungskreis (27) zuführbar ist.
3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Meßfühler (30) abgeleitete Drucksignal innerhalb eines Teils einer Stufe (20) bildenden Umformers (28) in ein verstärktes Druckverlaufsignal, ein der Quadratwurzel des verstärkten Drucksignals proportionales Signal und ein der ersten Ableitung des verstärkten Drucksignals entsprechendes Signal umwandelbar ist und daß diese abgeleiteten Signale einer mit einem Integrierkreis (49) und einem Speicher (50) versehenen Stufe (42) zuführbar sind, in welcher eine Auswertung bezüglich der auftretenden Winkelabstände erfolgt.
4. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Meßfühler (33) abgegebene Ultraschallsignal innerhalb einer Stufe (21) einem Signalformer (31) zugeführt ist, welcher die Amplitudenhüllkurven der festgestellten Frequenzkomponenten erzeugt, und daß das Ausgangssignal des Signalformers (31) einem Impulsformer (32) zugeleitet ist, welcher die Knotenstellen der vorhandenen Amplitudenhüllkurven festlegt.
5. Überwachungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Meßfühler (36) abgeleitete Schwingungssignal innerhalb einer Stufe (22) über einen Signalformer (34) einem Impulsformer (35) zuge-
10 Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Zur Zeit basiert die Überwachung von Brennkraftmaschinen vor allem auf dem Zustand der Einspritzvorrichtung, der Qualität und dem Verlauf des Verbrennungsvorgangs, des Pegels der Schwingungen und der Ultra- schallsignale, die durch bestimmte Knotenpunkte erzeugt werden.
Diese diagnostischen Größen werden einerseits auf Bildschirmen von Oszillatoren (Oszillographen) unter Anwendung einzelner großer, vielfach kostspieliger Gerate verfolgt. Die Koordination des Betriebs dieser oft sehr unterschiedlichen Geräte ist schwierig. Die Ermittlung des technischen Zustands der geprüften Brennkraftmaschine muß auf Grund der Auswertung des Verlaufes der diagnostischen Größen geschehen, die fortlaufend am Bildschirm des Oszilloskopen vefolgt werden, was unzuverlässig, langwierig sowie anspruchsvoll hinsichtlich Qualität und Erfahrungen des Diagnose-Technikers ist. wobei die Ergebnisse meist schwer registrierbar sind.
Die DE-OS 25 15 202 offenbart eine digitale Vielfachmeßeinrichtung zur Überwachung des Betriebszustandes eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine Vielzahl von Meßfühlern erfassen quasistatische Meßwerte, wie Temperaturwerte der Maschine, die dann verarbeitet und einer Digitalanzeige zugeführt werden. Die in der DE-OS 25 15 202 verwendeten Meßfühler, wie Motoröldruckfühler, Motortemperaturfühler, sind Fühler mit veränderbarem Widerstand, die nur quasistatische Größen erfassen können.
Zur Überwachung dynamischer Prozesse im Motor sind diese Fühler nicht geeignet. Dies wird auch durch die Struktur der bekannten Vorrichtung bestätigt.
Dagegen müssen bei einer Überwachung von Brennkraftmaschinen vor allem auch dyamische Größen, wie dynamische Druckänderungen, Schwingungen und Ultraschallsignale zusätzlich zu quasistatischen Temperaturwerten erfaßt und verarbeitet werden. Die Zeitverläufe der erwähnten von den Meßfühlern erfaßten dynamischen Größen und quasistatischen Größen müssen für jeden Motorzylinder in ausgewählten vom Drehwinkel der Kurbelwelle abhängigen Bereichen des Motorarbeitszyklus verarbeitet werden. Zur Verarbeitung und Anzeige der diagnostischen Werte müssen diese gleichzeitig gespeichert und zur Anzeige aus dem Speicher gleichzeitig oder wahlweise nacheinander ausgelesen werden.
Aus der DE-OS 26 57 046 ist ein Diagnosegerät für Verbrennungsmotoren bekannt. Das daraus bekannte Diagnoseverfahren unterscheidet sich jedoch grundsätzlich von der Überwachung des Zustands von Brennkraftmaschinen. Zur Diagnose werden bei der DE-OS 26 57 046 fast ausschließlich elektrische Größen erfaßt, ausgewertet und angezeigt, wie Verteilerwiderstand,
Schließwinkel, Anlaßspannung. Anlaßstromstärke, Drehzahl, Zündspannung sowie CO- und KW-Werte der Abgase im Auspuff. Da bei der DE-OS 26 57 046 ganz andere Parameter der Brennkraftmaschine erfaßt und verarbeitet werden, ist das daraus i.ekannte Diagnosegerät zur Überwachung von Brennkraftmaschinen ungeeignet, wenn auch die Einspritzanlage des Motors, die Kolbengruppen einzelner Zylinder, der Verbrennungsprozeß, der Verteilungsmechanismus und verschiedene mechanisch-dynamische Größen berücksichtigt werden müssen.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine einfache und kostengünstige Überwachungseirrichtung für Brennkraftmaschinen-, insbesondere Brennkraftmaschinen hoher Leistung zu ermöglichen, die ein schnelles Ermitteln der Gründeinstellung und der Störungen von Brennkraftmaschinen an deren wichtigsten Knotenpunkten während des Betriebs ohne dessen Unterbrechung, eine geeignete Kombination diagnostischer Anzeigen, die für die betreffende Brennkraftmaschine charakteristisch sind und ferner ein dauerndes Speichern diagnostischer Werte ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Lehre nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausbildungen davon kennzeichnen die Unteransprüche 2 bis 7.
Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung ermöglicht ein komplexes Prüfen und Auswerten des technischen Zustands der Brennkraftmaschine als Ganzem oder von deren Grundknotenpunkten. Die Anordnung ist universell und kann vorteilhaft für alle Bauarten von Brennkraftmaschinen und Gasmotoren Anwendung finden, die durch Zünden eines eingespritzten Kraftstoffs im Zylinder arbeiten, sei es als stationärer, Schiffs- oder Eisenbahnbetrieb, in Traktoren und in Erdbewegungsmaschinen.
Die in der aus einer einzigen Figur bestehenden Zeichnung als Beispiel dargestellte erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung besteht aus fünf Teilen:
einem Steuerteil 1,
einem Meßteil 2,
einem Betätigungsteil 3,
einem Verarbeitungsteil 4 und
einem Anzeigeteils.
Der Steuerteil 1 enthält eine Synchronisierstufe 6 und eine Steuerstuft 7. Die Synchronisierstufe 6 enthält einen Former 8 und einen Impulsgenerator 9. Der Eingang der Synchronisierstufe 6 ist an einen Lagefühler 10 der Maschinen-Kurbelwelle geschaltet. Der Ausgang der Synchronisierstufe 6 ist mittels einer Leitung 11 von Synchronisierinipulsen mit dem Betätigungsteil 3 verbunden. Die Steuerstufe 7 enthält auch einen Generator 12 von Steuerimpulsen, die dem oberen Totpunkt der Kolben der einzelnen Maschinenzylinder entsprechen, und einen Sperrkreis 13. An den Steuerblock 7 ist eine Leitung 14 von Signalen des Momentanwertes der Drehung der Kurbelwelle angeschlossen, ferner eine Leitung 15 von Signalen der Momentan-Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle und eine Leitung 16 des Signals für externes Steuern des Stperrkreises 13. Der Ausgang der Steuerstufe 7 ist über eine Leitung 17 des Impulses im oberen Totpunkt des Kolbens und über eine Leitung 18 des Steuerimpulses an den Betätigungsteil 3 angeschlossen.
Der Meßteil 2 bestellt auu einer Stufe 19 zum Erfassen der Momentan-Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle, aus einer Stufe 20 zum Verarbeiten von Drucksignalen, aus einer Stufe 21 zum Verarbeiten von emittierten Ultraschallsignalen, aus einer Stufe 22 zum Verarbeiten von Schwingungssignalen und aus einer Stufe 23 zum Verarbeiten von Signalen von Temperaiur-Füh-]ern.
Die Stufe 19 zum Erfassen der Momentan-Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle enthält e;nen spannungsabgestimmten Oszillator 24, einen Zähler 25, einen Phasendetektor 26 und ein Rückkopplungsglied 27, die als Phasensynchronisations-Schleife geschaltet sind. Die Stufe 19 ist mit Ein- und Ausgang mit dem Betätigungsteil 3 verbunden. Dessen weitere Ausgänge sind mit der Steuerstufe 7 verbunden.
Die Stufe 20 zum Verarbeiten von Drucksignalen besteht aus einem Verstärker/Former 28 und aus einem Impulsgenerator 29. Am Eingang ist die Stufe 20 mit einem Fühler 30 für den dynamischen Druckverlauf an der Maschine und mit dem Betätigungsteil 3 verbunden. An den Ausgängen ist die Stufe 20 mit dem Betätigungsteil 3 verbunden.
Die Stufe 21 zum Verarbeiten der emittierten Ultraschallsignale besteht aus einem Verstärker/Former 31 (mit Formkreisen) und aus einem Impulsgenertor 32. Mit seinen Eingängen ist die Stufe 21 an Fühler 33 emittierter Ultraschallsignale und an den Betätigungsteil 3 geschaltet. Mit seinen Ausgängen ist die Stufe 21 mit dem Betätigungsteil 3 verbunden.
Die Stufe 22 zum Verarbeiten von Schwingungssignalen besteht aus einem Verstärker/Former 34 und aus einem Impulsgenerator 35. Mit dem Eingang ist die Stufe 22 mit einem Fühler 36 für den Verlauf von Schwingungssignalen und mit dem Betätigungsteil 3 verbunden. Die Ausgänge der Stufe 22 sind an den Betätigungsteil 3 geschaltet.
Die Stufe 23 zum Verarbeiten von Signalen von Temperatur-Fühlern, die einen Verstärker 37 enthält, ist mit ihrem Eingang mit Temperatur-Fühlern 38 einzelner Knotenpunkte an der Maschine und mit ihrem Ausgang mit dem Betätigungsteil 3 verbunden.
Der Betätigungsteil 3 ist die Zentraleinheit der ganzen diagnostischen Anordnung. Mit ihren Eingängen ist er mit allen Teilen der Anordnung vebunden, d. h. mit dem Steuerteil 1, dem Meßteil 2. dem Verarbeitungsteil 4 und dem Anzeigeteil 5, und außerdem am Eingang mit einer Leitung 39 für externes Steuern des Betätigungsteiles 3. Der Betätigungsteil 3 besitzt ein Umschaltfeld, welches dessen Ein- und Ausgänge gegenseitig schaltet.
Der Verarbeitungsteil 4 besteht aus einer Stufe 40 zum Speichern der Meßgrößen-Momentanwerte aus einer Stufe 41 zum differenzieren des Verlaufes der Eingangs-Größen und zu deren Speichern, aus einer Stufe 42 zum Erfassen des Abstands charakteristischer Impul-
5S se, in Drehwinkeln der Kurbelwelle ausgedrückt, aus einer Stufe 43 zum Integrieren des Verlaufes der Eingangs-Größen und zu deren Speichern, aus einer Stufe 44 zum Erfassen und Speichern maximaler Werte der Eingangs-Größen und aus einer Rechenwerk-Stufe 45.
Die Stufe 40 zum Speichern der Meßgrößen-Momentanwerte enthält Speicher 46 und ist mit ihren Eingängen mit dem Betätigungsteil 3 und mit seinen Ausgängen mit der Rechenwerk-Stufe 45 verbunden.
Die Stufe 41 zum Differenzieren des Verlaufes der Ein^angs-Größen und zu deren Speichern enthält einen Differenzierer 47 und einen Speicher 48.
Die Stufe 42 zum Erfassen des Abstands charakteristischer Impulse, ausgedrückt in Drehwinkeln der Kur-
belwelle, enthält einen Integrierer 49 und einen Speicher 50.
Die Stufe 43 zum Integrieren des Verlaufes der Eingangs-Größen und zu deren Speichern enthält einen Integrierer 51 und einen Speicher 52.
Die Stufe 44 zum Erfassen und Speichern maximaler Werte der Eingangs-Größen enthält ein Glied 53 zum Feststellen maximaler Werte und einen Speicher 54.
Die Stufen 40—44 sind mittels ihrer Eingänge mit dem Betätigungsteil 3 und mittels ihrer Ausgänge mit der Rechenwerk-Stufe 45 verbunden, die Glieder zum Ausführen einfacher arithmetischer Operationen enthält, mit ihrem Eingang mit den Stufen 40—44 und mit dem Betätigungsteil 3 sowie mit ihren Ausgängen mit dem Anzeigeteil 5 und mit dem Betätigungsteil 3 verbunden sowie mit einem Ausgang 55 diagnostischer Größen für deren Verarbeiten in selbsttätigen Systemen höheren Grades versehen ist.
Der Anzeigeteil 5 besteht aus einer Anzeige 56 diagnostischer Größen, aus einer Anzeige 57 des Verlaufes von Eingangssignalen und aus einer Anzeige 58 erzeugter Impulse. Die Anzeige 56 diagnostischer Größen enthält Analog- oder Digital-Anzeigeglieder diagnostischer Größen und ist mit ihrem Eingang mit der Rechenwerk-Stufe 45 verbunden. Die Anzeige 57 des Verlaufes von Eingangssignalen enthält ein Anzeigegerät, ggf. ein Oszilloskop und ist mit ihrem Eingang mit dem Betätigungsteil 3 verbunden. Die Anzeige 58 erzeugter Impulse enthält ein Anzeigegerät, ggf. ein Oszilloskop, und ist mit dem Betätigungsteil 3 verbunden.
Die Überwachungseinrichtung arbeitet folgendermaßen:
Für ein diagnostisches Prüfen einer Brennkraftmaschine wird die Anordnung an Fühler für charakteristische diagnostische Signale angeschlossen, die dauernd oder zeitweilig an Meßstellen an der Brennkraftmaschine vorgesehen sind.
Mittels dieser Fühler werden einerseits sich rasch ändernde Signale 10 (dynamische Signale), die die Lage der Kurbelwelle angeben, Druckverläufe 30 (in der Einspritzleitung, Verbrennungsdrücke, Kompressionsdrükke u. a.), Verläufe 33 emittierter Uliraschallsignale und Schwingungs-Verläufe 36 abgenommen, andererseits quasistatische Signale 38, die Zustände der Temperatur einzelner Knotenpunkte an der Maschine charakterisieren (z. B. die Temperatur der Oberflächen von Einspritzpumpen und die Temperatur des zugeführten Kraftstoffes).
Außerdem können dem Eingang der Anordnung externe Signale zugeführt werden, und zwar: ein Signal 16 für externes Steuern des Sperrkreises 13 sowie ein Signa! 39 für externes Steuern des Betätigungsteiles 3.
Diese Signale werden in der Überwachungseinrichtung folgendermaßen verarbeitet: das Signal aus dem Lagefühler 10 für die Kurbelwellen-Lage (ζ. Β. photoelektrisch, magnetisch u. a. arbeitend) gelangt in die Synchronisierstufe 6 des Steuerteiles 1, wo durch Verarbeiten dieses Signals Synchronisierimpulse 11 erzeugt werden, die der gewählten bestimmten Lage der Motorkurbel welle entsprechen. Die Impulse 11 werden über den Betätigungsteil 3 dem Eingang der Stufe 19 zum Erfassen der Momentan-Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle zugeführt Der spannungsabgestimmte Oszillator 24 zusammen mit dem Zähler 25 erzeugt ein Signal, das der Phase nach dem Signal 11 durch den Phasendetektor 26 verglichen wird, dessen Ausgangssignal über den Rückkopplungskreis 27 die Schwingungszahl des spannungsabgestimmten Oszillators 24 derart beeinflußt, daß die Phasendifferenz des Signals 11 und des erzeugten Signals Null wird. Die Spannung am Os-' zillator 24 ist der Momentan-Winkelgeschindigkeit der Kurbelwelle proportional und verläßt die Stufe 19 als Signal 15. Das dem Momentanwert des Drehwinkels der Kurbelwelle entsprechende Signal 14, das im Zähler 25 erzielt wurde, wird dem Kreis 12 der Stufe 7 zugeführt, wo Impulse 17, die dem oberen Totpunkt der Kolben der einzelnen Zylinder entsprechen, und Steuerimpulse 18 erzeugt werden. Ein solcher Steuerimpulse kann z. B. ein Signal sein, das dem Signal, das dem oberen Totpunkt der Kolben der einzelnen Zylinder entspricht, um einen einstellbaren Drehwinkel der Kurbelwelle voreilt.
Dieser Impuls dient zum Erfassen des Beginnens von Winkelintervallen, in denen die einzelnen Stufen des Meßteiles 2 ihre Eingangssignale verarbeiten. Das ermöglicht, den Einfluß von Störsignalen zu beheben, die sich beim Prüfen komplizierterer Systeme zeigen kön nen. Ein weiterer Steuerimpuls ist zum Beispiel ein Signal, das dem oberen Totpunkt des Verdrängungshubs des Kolbens entspricht, wobei die Verbrennungsprodukte aus dem Zylinder verdrängt werden.
Die Impulse 17 werden dem Betätigungsteil 3 zugeführt, wo ein Impuls herausgegriffen wird, der dem oberen Totpunkt des Kolbens am Ende des Kompressionshubes entspricht. Dieser Impuls wird dem Auswerteteil 4 zugeführt. Die Steuerimpulse 18 werden dem Betätigungsteil 3 zugeführt, über den sie die Tätigkeit des Auswerteteiles 4 und des Meßteiles 2 gemäß dem vorgewählten Betrieb steuern.
Das Signal 15 für die Momentan-Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle wird dem Eingang des Betätigungsteiles 3 zugeführt und von dessen Ausgang dem Eingang des Integrierers 49 der Stufe 42. Aus dem Signal 15 wird im Integrierer 49 eine Angabe über den Zeitabstand charakteristischer Knotenpunkte, ausgedrückt durch den Drehwinkel der Kurbelwelle, und zwar gemäß der Gleichung erzielt:
id/
Beginn und Ende der Integration werden durch den Betätigungsteil 3 bestimmt
Das externe Steuersignal 16, das dem Eingang des Sperrkreises 13 zugeführt wird, ermöglicht, das Erzeugen von Stuerimpulsen 18 zu unterbrechen, und zwar vor allem der Impulse, die zum Betätigen der Speicher des Verarbeitungsteils 4 dienen. Dieses Signal 16 kann vom Wert eines der ausgewerteten Signale abgeleitet werden. Die Anordnung zum Ableiten des Signals des externen Steuerns beim Erzielen einer vorgewählten Winkelgeschwindigkeit ist direkt im Sperrkreis 13 enthalten.
Das Signal des dynamischen Druck-Fühlers 30, der den Verlauf der Drücke am Motor erfaßt, wird dem Eingang des Verstärkers/Formers 28 zugeführt, wo es auf eine vorbestimmte Amplitude verstärkt wird. Das verstärkte Signal wird im Verstärker/Former 28 weiter verarbeitet wodurch weitere Signale entstehen, so daß am Ausgang des Verstärker/Formers 28 die folgenden Signale vorliegen:
ein verstärktes Signal des Druckverlaufes, ein der Quadratwurzel des verstärkten Eingangsdrucksignals proportionales Signal und
ein der ersten Ableitung des verstärkten Eingangsdrucksignals proportionales Signal.
Diese Signale werden dem Betätigungsteil 3 zugeführt, und von diesem einerseits den Eingängen der Anzeige 57 des Verlaufes von Eintrittsignalen, andererseits den Eingängen des Verarbeitungsteils 4 gemäß dem gewählten Meßbetrieb. Aus dem verstärkten Eingangssignal aus dem Verstärker/Former 28 werden ferner im Impulsgenerator 29 Impulse erzeugt, die den Augenblikken des Beginns, des ersten Maximums und des Endes des Signals 30 des Druckverlaufes an der Brennkraftmaschine entsprechen. Diese Impulse werden dem Eingang des Betätigungsteiles 3 zugeführt, über den sie einerseits dem Eingang der Stufe 42 zugeführt werden können, wo ihr Winkelabstand ausgewertet werden kann (und zwar entweder als Zeitabstand, ausgedrückt durch den Drehwinkel der Kurbelwelle, oder als ein einer bestimmten Lage der Kurbelwelle entsprechender Zeitabstand), und andererseits der Stufe 43, wo sie dem Steuern des Integrierers 51 und dem Steuern des Einspeicherns in den Speicher 52 dienen. Der dem Augenblick des ersten Maximums entsprechende Impuls kann als Betätigungsimpuls der Stufe 40 zugeführt werden, der dann ermöglicht, den Wert des Drucksignals in diesem Augenblick zu bestimmen.
Das vom Fühler 33 für Ultraschallsignale abgegebene Signal wird dem Eingang der Stufe 21 zugeführt. Im Verstärker/Former 31 wird das Eintrittssignal verstärkt, um Frequenzkomponenten zum Erzielen charakteristischer Signale, die vom geprüften Maschinenknotenpunkt emittiert werden, aus diesem Signal abzuscheiden. Der Verstärker/Former 31 erzeugt ferner Amplitudenhüllkurven dieser Frequenzkomponenten, die dem Betätigungsteil 3 zugeführt werden, über den sie einerseits an Eingänge der Anzeige 57 des Verlaufes von Eingangssignalen, andererseits an Eingänge des Auswerteteiles 4 gemäß dem gewählten Betrieb geleitet werden. Außerdem werden die verwendeten Hüllkurven von Frequenzkomponenten im Verstärker/Former 31 in logische Signaie übergeführt, aus denen im Impulsgenerator 32 Knotenstellen gebildet werden, die den Verlauf der Amplitudenhüllkurven der emittierten Signale charakterisieren. Diese Impulse werden dem Betätigungsteil 3 zugeführt von wo sie an Eingänge der Stufe 42 zum Erfassen des Abstands in Zeiteinheiten dienen, ähnlich wie bei den Impulsen, die vom Drucksignal abgeleitet sind. Ferner kann man sie zum Steuern und Betätigen der betreffenden Glieder in den restlichen Stufen des Verarbeitungsteiles 4 gemäß dem gewählten Betrieb benutzen.
Das Signal vom Schwingungsfühler 36 wird dem Verstärker/Former 34 der Stufe 22 zugeführt, wo es auf einen bestimmten Pegel verstärkt und über den Betätigungsteil 3 einerseits der Anzeige 57 erzeugter Impulse, andererseits den entsprechenden Stufen des Verarbeitungsteiles 4 gemäß dem gewählten Verlauf zugeführt wird.
Im Verstärker/Former 34 wird das verstärkte Signal derart aufbereitet, daß aus ihm im Impulsgenerator 35 charakteristische Impulse gebildet werden können, die über den Betätigungsteil 3 dem Eingang der Stufe 42 zum Erfassen des Abstandes charakteristischer Impulse in Drehwinkeln der Kurbelwelle zugeführt werden, ähnlich wie bei den Impulsen, die von den Drucksignalen abgeleitet sind. Ggf. können zum Steuern und Betätigen die betreffenden Stufen des Verarbeitungsteils 4 gemäß dem gewählten Verlauf angewendet werden.
Die in den impulsgeneratoren 29,32 und 35 erzeugten Impulse können über den Betätigungsteil 3 Eingängen der Anzeige 58 erzeugter Impulse zugeführt werden, was zur Kontrolle des Betriebs dieser Anordnung dient. Das Signal vom Temperatur-Fühler 38 wird der Stufe 23 zugeführt. Von hier wird das verarbeitete Signal über den Betätigungsteil 3 in die Rechenwerk-Stufe 45 geleitet, von wo es entweder direkt oder nach Verarbeitung in die Anzeige 56 diagnostischer Größen gelangt.
ίο An die Eingänge des Verarbeitungsteils 4 können über den Betätigungsteil 3 Ausgangssignale der Verstärker/Former 28,31 und 34, ferner der Stufen 19 und 23 und Impulse aus den Impulsgeneratoren 12, 29, 32 und 35 geschaltet werden.
Die Stufe 40 dient zum Speichern von Spannungssignalen, die Werten von Meßgrößen in einem durch den Betätigungsteil 3 gewählten Augenblick und den charakteristischen Impulsen der Impulsgeneratoren 12,29, 32 und 35 entsprechen. Der Durchgang dieser Impulse kann durch den Sperrkreis 13 verhindert werden. Die Stufe 40 gib deshalb Werte an, die am Ende der Messung erzielt wurden.
Die Stufe 41 dient zum Ermitteln des Momentanwertes der Ableitung im vom Betätigungsteil 3 gewählten Augenblick, der einem der Impulse der Impulsgeneratoren 12,29,32 und 35 entspricht. Das Eingangssignal wird im Differenzierer 47 differenziert und im Speicher 48 wird der Momentanwert der Ableitung im gewählten Augenblick registriert. Der Speicher 48 wird ähnlich wie die Stufe 40 gesperrt.
Die Stufe 42 dient zum Ermitteln des Winkelabstands charakteristischer Impulse, die durch den Betätigungsteil 3 gewählt wurden. Dem Eingang des Integrierers 49 wird ein Signal der Momentan-Winkelgeschwindigkeit zugeführt und während des Intervalls zwischen Impulsen zu ii und f2 integriert. Am Ausgang tritt ein Signal auf, das der Drehung cc der Kurbelwelle proportional ist:
= \ ω dt
Dieses Signal wird im Speicher 50 ähnlich gespeichert wie in der Stufe 40 im Augenblick f2.
Die Stufe 43 dient zum Ermitteln eines beliebigen Integrals /des Verlaufs der Signale s(t) und während des Intervalls fi bis <2, das durch den Betätigungsteil 3 gewählt wurde:
dr
Das Integral-Ausgangssignal wird im Speicher 52 ähnlich gespeichert wie in der Stufe 40 im Augenblick f2-Die Stufe 44 dient zum Ermitteln und Speichern des Maximums des aus dem Betätigungsteil 3 zugeführten Signals. Das Glied 53 bestimmt diesen Wert im Intervall fi bis i2, das durch Impulse, die durch den Betätigungsteil 3 gewählt wurden, bestimmt wurde. Dieser Wert wird im Speicher 54 im Augenblick des Beendens des Meßintervalls aufgenommen. Das Glied 54 kann ähnlich gesperrt werden wie das Glied 40.
Die Ausgangssignale der Speicher 40, 48, 50, 52 und 54 werden dem Eingang der Rechenwerk-Stufe 45 züge-
führt, über welche sie entweder direkt oder nach Korrektur und ggf. weiterem Verarbeiten in die Anzeige 56 diagnostischer Größen und zum Ausgang 55 diagnostischer Größen für Fern- und selbsttätiges Verarbeiten der diagnostischen Prüfung in Systemen höherer Ordnung gelangen.
Der zum gegenseitigen Schallen des Steuerteils 1, des Meßteils 2, des Verarbeitungsteils 4 und des Anzeigeteils 5 dienende Betätigungsteil 3 schaltet die im Steuerteil 1 und im Meßteil 2 erzeugten einzelnen Signale an Eingänge des Auswerteteiles 4 gemäß dem bestimmten Meßprogramm, steuert die Wirkungsweise der Rechenwerk-Stufe 45 und wählt ferner Signale und Impulse aus, die im Anzeigeteil 5 angezeigt werden. Die Funktion des Betätigungsteil 3 kann mittels manueller Steuerelemente der Anordnung vorgewählt werden oder über die Leitung 3ä durch ein externes Signal bei Fern- oder selbsttätigem Steuern der diagnostischen Prüfung gewähltwerden.
20
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
30
35
40
45
50
55
CO

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1. Überwachungseinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere Brennkraftmaschinen hoher Leistung mit Meßfühlern, die quasi-statische Temperatunvene der Maschine erfassen und mit einer Digitalanzeige, gekennzeichnet durch
    führt ist, welcher in Abhängigkeit bestimmter Winkelabstände charakteristische Impulse ableitet.
    6. Überwachungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Meßfühler (38) abgeleitete Tempelütursignal innerhalb einer Stufe (23) einem Verstärker (37) zugeführt ist, welcher ausgangsseitig mit dem Betätigungsteil (3) verbunden ist.
DE2834754A 1977-09-16 1978-08-08 Überwachungseinrichtung für Brennkraftmaschinen Expired DE2834754C2 (de)

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DE (1) DE2834754C2 (de)
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