Claims (9)
1. Способ определения угла опережения впрыска топлива двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что измеряют текущую величину, характеризующую работу двигателя, сопоставляют ее с сигналом прохождения поршнем соответствующего цилиндра ВМТ, в качестве текущей величины, характеризующей работу двигателя, используют также частоту вращения коленчатого вала двигателя в режиме свободного разгона или в стационарном режиме полной нагрузки при заданных частотах вращения коленчатого вала, определяют параметр, характеризующий угол опережения впрыска топлива - частоту вращения двигателя в момент смены знака производной углового ускорения по частоте вращения, сравнивают полученное значение с эталонным и по результатам сравнения определяют угол опережения впрыска топлива, отличающийся тем, что в режиме свободного разгона в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска двигателя, используют частоту вращения двигателя в момент смены знака производной по частоте вращения автокорреляционной функции или энергетического спектра среднего за цикл работы двигателя значения углового ускорения коленчатого вала, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра, используют частоту вращения двигателя в момент смены знака производной по частоте вращения автокорреляционной функции или энергетического спектра среднего за рабочий такт каждого цилиндра значения углового ускорения коленчатого вала или смещение по времени максимумов автокорреляционных функций относительно верхней мертвой точки.1. The method of determining the timing of the fuel injection of an internal combustion engine, which consists in measuring the current value characterizing the operation of the engine, comparing it with the piston transmission signal of the corresponding cylinder of the TDC, and the crankshaft speed is also used as the current value characterizing the operation of the engine the engine in the free acceleration mode or in the stationary mode of full load at specified rotational speeds of the crankshaft, determine the parameter characterizing the angle of fuel injection mode - the engine speed at the time of changing the sign of the derivative of the angular acceleration in terms of speed, the obtained value is compared with the reference value and the fuel injection angle is determined from the comparison results, characterized in that in the free acceleration mode as a parameter characterizing the engine injection angle , use the engine speed at the time of changing the sign of the derivative of the frequency of rotation of the autocorrelation function or the energy spectrum of the average for the work cycle d the value of the angular acceleration of the crankshaft, and as a parameter characterizing the angle of advance of the injection of each cylinder, use the engine speed at the time of changing the sign of the derivative of the frequency of rotation of the autocorrelation function or the energy spectrum of the average value of the angular acceleration of the crankshaft per working cycle of each cylinder or the time of the maxima of the autocorrelation functions relative to the top dead center.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в режимах свободного разгона и выбега в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска двигателя, используют смещение по времени максимума взаимокорреляционной функции средних за цикл работы двигателя значений угловых ускорений коленчатого вала разгона и выбега, относительно максимума автокорреляционной функции средних за цикл работы двигателя значений угловых ускорений коленчатого вала выбега или наклон фазочастотной характеристики взаимного энергетического спектра этих ускорений, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра, используют смещение по времени максимумов взаимокорреляционных функций ускорений разгона и выбега средних за рабочий такт каждого цилиндра значений углового ускорения коленчатого вала, относительно максимумов автокорреляционных функций средних рабочий такт каждого цилиндра значений угловых ускорений коленчатого вала выбега или наклон фазочастотных характеристик взаимных энергетических спектров средних за рабочий такт каждого цилиндра значений углового ускорения разгона и выбега.2. The method according to claim 1, characterized in that in the free acceleration and coasting modes, as a parameter characterizing the angle of advance of the engine injection, the time offset of the maximum of the inter-correlation function of the mean values of the angular accelerations of the acceleration and coast crankshaft relative to the engine is used, relative of the maximum of the autocorrelation function of the mean values of the angular accelerations of the crankshaft of the run-out or the slope of the phase-frequency characteristic of the mutual energy spectrum of these accelerators and, as a parameter characterizing the angle of advance of the injection of each cylinder, the time offset of the maxima of the inter-correlation functions of acceleration acceleration and the run-out of average values of the angular acceleration of the crankshaft per working cycle of each cylinder is used, relative to the maxima of the autocorrelation functions of the average working cycle of each cylinder of the values of the angular accelerations of the crankshaft the stick-out shaft or the slope of the phase-frequency characteristics of the mutual energy spectra of the average values per working cycle of each cylinder th angular acceleration of acceleration and coasting.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в стационарных режимах прокрутки и полной нагрузки с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют автокорреляционные функции ускорений в режиме прокрутки, взаимокорреляционные функции ускорений в режимах прокрутки и полной нагрузки, взаимные энергетические спектры и их фазочастотные характеристики ускорений в режимах прокрутки и полной нагрузки, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра по-отдельности, используют смещение по времени максимумов взаимокорреляционных функций относительно максимумов автокорреляционных функций или наклон фазочастотных характеристик.3. The method according to claim 1, characterized in that in stationary modes of scrolling and full load with reference to the angle of rotation of the crankshaft on the working cycle of each cylinder, the instantaneous values of the angular velocity and acceleration of the crankshaft are individually measured over a variety of engine cycles, the autocorrelation is determined acceleration functions in scroll mode, cross-correlation functions of accelerations in scroll and full load modes, mutual energy spectra and their phase-frequency characteristics of accelerations in scroll modes and gender load, and as a parameter characterizing the injection advance angle of each cylinder separately, the time offset of the maxima of the intercorrelation functions relative to the maxima of the autocorrelation functions or the slope of the phase-frequency characteristics is used.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в стационарном режиме полной нагрузки с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности, измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют автокорреляционные функции ускорений, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра по-отдельности, используют смещение по времени максимумов автокорреляционных функций относительно верхней мертвой точки.4. The method according to claim 1, characterized in that in the stationary full load mode with reference to the angle of rotation of the crankshaft on the working cycle of each cylinder individually, the instantaneous values of the angular velocity and acceleration of the crankshaft are measured over many engine cycles, the autocorrelation functions are determined accelerations, and as a parameter characterizing the angle of advance of the injection of each cylinder separately, the time offset of the maxima of the autocorrelation functions relative to the top dead center is used.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что у двигателя с неуравновешенной гармоникой в режиме свободного разгона с привязкой по углу поворота коленчатого вала на такте расширения и рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности, измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, и при достижении двигателем номинальной частоты вращения определяют автокорреляционные функции ускорений разгона в этих интервалах, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра по-отдельности, используют смещение по времени максимумов автокорреляционных функций ускорений, измеренных на рабочем такте каждого цилиндра, относительно максимумов автокорреляционной функции неуравновешенной гармоники ускорений, измеренной на такте расширения каждого цилиндра.5. The method according to claim 1, characterized in that for an engine with unbalanced harmonics in the free acceleration mode with reference to the angle of rotation of the crankshaft on the expansion stroke and the working cycle of each cylinder individually, instantaneous values of the angular velocity are measured over many engine cycles and acceleration of the crankshaft, and when the engine reaches the rated speed, determine the autocorrelation functions of acceleration acceleration in these intervals, and as a parameter characterizing the angle of advance of the injection of each qil separately, use the time offset of the maxima of the autocorrelation functions of accelerations measured on the working cycle of each cylinder, relative to the maxima of the autocorrelation function of the unbalanced harmonics of accelerations measured on the expansion cycle of each cylinder.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что у двигателя с неуравновешенной гармоникой в режиме свободного разгона с привязкой по углу поворота коленчатого вала на такте расширения и рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, и при достижении двигателем номинальной частоты вращения определяют взаимные энергетические спектры ускорений разгона на такте расширения и рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности и их фазочастотные характеристики, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра по-отдельности, используют наклон фазочастотных характеристик.6. The method according to claim 1, characterized in that for an engine with unbalanced harmonics in the free acceleration mode with reference to the angle of rotation of the crankshaft on the expansion stroke and the working cycle of each cylinder, the instantaneous values of the angular velocity and acceleration are individually measured over a number of engine cycles the crankshaft, and when the engine reaches the rated speed of rotation, determine the mutual energy spectra of acceleration acceleration on the expansion stroke and the working cycle of each cylinder individually and their phase-frequency characteristics teristics, and as a parameter indicative of the angle of injection of each cylinder individually, using phase-frequency characteristics inclination.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что у двигателя с неуравновешенной гармоникой с привязкой по углу поворота коленчатого вала в режиме свободного выбега на такте расширения и в режиме свободного разгона на рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, и при достижении двигателем номинальной частоты вращения определяют автокорреляционные функции ускорений разгона и выбега в этих интервалах, а также взаимные энергетические спектры ускорений свободного выбега на такте расширения и свободного разгона на рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности и их фазочастотные характеристики, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра по-отдельности, используют смещение по времени максимумов автокорреляционных функций ускорений, измеренных на рабочем такте каждого цилиндра в режиме свободного разгона, относительно максимумов автокорреляционной функции неуравновешенной гармоники ускорений, измеренной на такте расширения каждого цилиндра в режиме свободного выбега или наклон фазочастотных характеристик.7. The method according to claim 1, characterized in that for an engine with unbalanced harmonics with reference to the angle of rotation of the crankshaft in the free-running mode on the expansion stroke and in the free acceleration mode on the working cycle of each cylinder, instantaneous measurements are individually taken for many engine cycles the values of the angular velocity and acceleration of the crankshaft, and when the engine reaches the rated speed, determine the autocorrelation functions of acceleration acceleration and coasting in these intervals, as well as mutual energy spectra of free-run accelerations on the expansion stroke and free acceleration on the working cycle of each cylinder separately and their phase-frequency characteristics, and as a parameter characterizing the injection advance angle of each cylinder individually, the time offset of the maxima of the autocorrelation acceleration functions measured on the working cycle is used of each cylinder in the free acceleration mode, relative to the maxima of the autocorrelation function of the unbalanced acceleration harmonic, measured at the expansion cycle of each ilindra in freewheel mode or phase-frequency characteristics inclination.
8. Устройство для определения угла опережения впрыска топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик частоты вращения, формирователь импульсов угловых меток, датчик сигнала, соответствующего положению коленчатого вала при ВМТ первого цилиндра, формирователь импульса ВМТ, дифференциатор по времени, первый дифференциатор по частоте вращения, первое сравнивающее устройство, индикатор (дисплей), первый источник опорного напряжения, причем датчик частоты вращения соединен с формирователем импульсов угловых меток, а датчик сигнала, соответствующего положению коленчатого вала при ВМТ первого цилиндра - с формирователем импульса ВМТ, один из входов сравнения первого сравнивающего устройства связан с первым источником опорного напряжения, а выход - с одним из входов индикатора, отличающееся тем, что в него дополнительно введены преобразователь временного интервала в код, регистр временного хранения, блок синхронизации начала отсчета угловых меток, блок регистров сигнала, задатчик угловых меток цикла, задатчик номеров угловых меток цилиндров, блок вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, селектор уровня, задатчик частоты измерения, усреднитель ускорений, коррелометр, измеритель энергетического спектра, второй дифференциатор по частоте вращения, первый и второй измерители максимумов, второе сравнивающее устройство, второй источник опорного напряжения, блок регистров максимумов, первый и второй определители угла опережения, измеритель фазочастотных характеристик, генератор тактовых импульсов, управляющее устройство, причем сигнальный вход преобразователя временного интервала в код соединен с выходом формирователя импульсов угловых меток, а выход - с сигнальным входом регистра временного хранения, управляющий вход которого через блок синхронизации начала отсчета угловых меток связан с формирователем импульса ВМТ, выход регистра временного хранения соединен с первым сигнальным входом блока регистров сигнала, второй и третий управляющие входы которого связаны соответственно с задатчиком угловых меток цикла и выходом задатчика номеров угловых меток цилиндров, один из выходов блока регистров сигнала соединен через блок вычисления среднего значения частоты вращения за цикл с одним из входов селектора уровня, второй вход которого соединен с задатчиком частоты измерения, а выход - с первым входом задатчика номеров угловых меток цилиндров и с четвертым управляющим входом блока регистров сигнала, второй выход блока регистров сигнала связан с первым сигнальным входом цифрового дифференциатора, первый выход которого через усреднитель ускорений соединен с сигнальными входами коррелометра и измерителя энергетического спектра, а второй - с вторым входом задатчика номеров угловых меток цилиндров, первые сигнальные входы первого и второго дифференциаторов по частоте вращения соединены с выходами коррелометра и измерителя энергетического спектра соответственно, вторые входы - с выходом блока вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, а выходы - с входами первого и второго измерителей максимумов соответственно, выход первого измерителя максимумов соединен с третьим входом сравнения первого сравнивающего устройства и входом блока регистров максимумов, вторые входы сравнения первого и второго сравнивающих устройств соединены с выходом блока вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, выход второго измерителя максимумов соединен с третьим входом сравнения второго сравнивающего устройства, первый вход сравнения которого соединен с вторым источником опорного напряжения, а выход - с вторым сигнальным входом индикатора, сигнальный вход измерителя фазочастотных характеристик связан с выходом измерителя энергетического спектра, выходы блока регистров максимумов и измерителя фазочастотных характеристик через первый и второй определители угла опережения соединены с третьим и четвертым сигнальными входами индикатора соответственно, генератор тактовых импульсов соединен с первыми управляющими входами, а управляющее устройство - с вторыми управляющими входами дифференциатора по времени, первого и второго дифференциаторов по частоте вращения, первого и второго сравнивающих устройств, индикатора, регистра временного хранения, блока регистров сигнала, усреднителя ускорений, коррелометра, измерителя энергетического спектра, первого и второго измерителей максимумов, блока регистров максимумов, первого и второго определителей угла опережения, измерителя фазочастотных характеристик, кроме того, генератор тактовых импульсов соединен с управляющим входом преобразователя временного интервала в код, а управляющее устройство - с управляющими входами блока синхронизации начала отсчета угловых меток и блока вычисления среднего значения частоты вращения за цикл.8. A device for determining the angle of advance of fuel injection of an internal combustion engine, comprising a speed sensor, an angle mark pulse generator, a signal sensor corresponding to the position of the crankshaft at TDC of the first cylinder, TDC pulse generator, time differentiator, first speed differentiator, first a comparator, an indicator (display), a first reference voltage source, the rotational speed sensor being connected to the angle mark pulse generator, and the signal sensor of the line corresponding to the position of the crankshaft at the TDC of the first cylinder - with the TDC pulse shaper, one of the comparison input inputs of the first comparison device is connected to the first reference voltage source, and the output - with one of the indicator inputs, characterized in that a time interval converter is additionally introduced into it to code, temporary storage register, corner mark origin synchronization block, signal register block, cycle angle mark adjuster, cylinder angle mark number adjuster, medium calculation block the values of the rotation frequency per cycle, level selector, measurement frequency adjuster, accelerator averager, correlometer, energy spectrum meter, second speed differentiator, first and second maximum meters, second comparison device, second reference voltage source, maximum register block, first and the second determinants of the lead angle, a phase-frequency characteristic meter, a clock generator, a control device, and the signal input of the time interval converter the code is connected to the output of the angle mark pulse generator, and the output is connected to the signal input of the temporary storage register, the control input of which is connected to the TDC pulse generator through the synchronization block of the reference point, the output of the temporary storage register is connected to the first signal input of the signal register block, the second and the third control inputs of which are connected respectively with the master of angle marks of the cycle and the output of the master of numbers of angle marks of the cylinders, one of the outputs of the block of signal registers is connected to Through the unit for calculating the average value of the rotational speed per cycle with one of the inputs of the level selector, the second input of which is connected to the master of the measurement frequency, and the output is with the first input of the master of cylinder angle marks and with the fourth control input of the signal register block, the second output of the signal register block connected to the first signal input of the digital differentiator, the first output of which is connected through the accelerator averager to the signal inputs of the correlometer and energy spectrum meter, and the second to the second input the house of the master number of the angle marks of the cylinders, the first signal inputs of the first and second differentiators in terms of speed are connected to the outputs of the correlometer and the energy spectrum meter, respectively, the second inputs are with the output of the unit for calculating the average value of the speed per cycle, and the outputs are with the inputs of the first and second meters maxima, respectively, the output of the first meter of maxima is connected to the third input of the comparison of the first comparison device and the input of the block of registers of maxima, the second inputs of the comp The first and second comparison devices are connected to the output of the unit for calculating the average value of the rotational speed per cycle, the output of the second maximum meter is connected to the third comparison input of the second comparison device, the first comparison input of which is connected to the second reference voltage source, and the output to the second signal input of the indicator , the signal input of the phase-frequency characteristic meter is connected to the output of the energy spectrum meter, the outputs of the block of maximum registers and the phase-frequency meter characteristics through the first and second determinants of the lead angle are connected to the third and fourth signal inputs of the indicator, respectively, the clock pulse generator is connected to the first control inputs, and the control device is connected to the second control inputs of the differentiator in time, the first and second differentiators in terms of speed, the first and second comparing devices, indicator, temporary storage register, block of signal registers, accelerator averager, correlometer, energy spectrum meter, ne the first and second maximum meters, the maximum register block, the first and second angle determinants, the phase-frequency characteristics meter, in addition, the clock generator is connected to the control input of the time interval converter to code, and the control device is connected to the control inputs of the synchronization unit and a unit for calculating an average speed value per cycle.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что первый определитель угла опережения содержит последовательно соединенные десятичный счетчик и функциональный преобразователь числа в интервал времени или в градусы, причем разрешающий вход счетчика является первым сигнальным входом, счетный вход счетчика и второй управляющий вход функционального преобразователя - первым управляющим входом, вход синхронизации счетчика и третий управляющий вход функционального преобразователя - вторым управляющим входом первого определителя угла опережения, а выход функционального преобразователя - выходом первого определителя угла опережения, второй определитель угла опережения содержит последовательно соединенные вычислитель тангенса угла наклона фазочастотной характеристики и функциональный преобразователь числа в интервал времени или в градусы, причем сигнальный вход вычислителя является первым сигнальным входом, вторые управляющие входы вычислителя и функционального преобразователя - первым управляющим входом, третьи управляющие входы вычислителя и функционального преобразователя - вторым управляющим входом второго определителя угла опережения, а выход функционального преобразователя - выходом второго определителя угла опережения.
9. The device according to claim 8, characterized in that the first determinant of the lead angle contains a decimal counter and a functional number converter in a time interval or in degrees, the resolution input of the counter being the first signal input, the counting input of the counter and the second control input of the functional converter - the first control input, the synchronization input of the counter and the third control input of the functional Converter - the second control input of the first determinant of the lead angle, and the output of the functional converter by the output of the first determinant of the lead angle, the second determinant of the lead angle contains a series-connected calculator of the tangent of the slope of the phase-frequency characteristic and a functional number converter in a time interval or in degrees, the signal input of the calculator being the first signal input, the second control inputs of the calculator and the functional Converter - the first control input, the third control inputs of the calculator and the functional converter Atelier - the second control input of the second determinant of the lead angle, and the output of the functional Converter - the output of the second determinant of the lead angle.