RU2030723C1

RU2030723C1 - Signaller of engine charging

Info

Publication number: RU2030723C1
Authority: RU
Inventors: Петр Адамович Амельченко; Михаил Петрович Бурдиян; Михаил Шоломович Клебанов; Вячеслав Александрович Родичев; Виктор Иванович Романовский; Анатолий Иванович Якубович; Семен Дмитриевич Ярош
Original assignee: Петр Адамович Амельченко; Михаил Петрович Бурдиян; Михаил Шоломович Клебанов; Вячеслав Александрович Родичев; Виктор Иванович Романовский; Анатолий Иванович Якубович; Семен Дмитриевич Ярош
Priority date: 1992-06-03
Filing date: 1992-06-03
Publication date: 1995-03-10

Abstract

FIELD: measuring equipment. SUBSTANCE: signal from contact pickup 1 of position of fuel pump rack is analyzed to determine duration of logical "1", T1, and duration of logical "0", T2. If the ratio of T2/T1 is equal to a given one indicator 15 shows optimal regime. If the ratio T2/T1 is less than the given one the indicator 15 blinks signaling about engine overloading. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для определения загрузки и экономичных режимов работы двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to measuring technique and can be used to determine the load and economical modes of operation of internal combustion engines.

Известно устройство для определения степени загрузки, например, тракторного двигателя при неустановившемся режиме работы, содержащее рычажную систему, связанную с рейкой топливного насоса и скользящими контактами, замыкающими электрические цепи световых сигналов, соответствующих различным диапазонам загрузки двигателя [1]. A device for determining the degree of loading, for example, a tractor engine with an unsteady mode of operation, containing a lever system associated with the rail of the fuel pump and sliding contacts that close the electrical circuit of the light signals corresponding to different ranges of engine load [1].

Недостатками известного устройства являются сложность рычажной системы и скользящих контактов, трудности в настройке и эксплуатации. The disadvantages of the known device are the complexity of the lever system and sliding contacts, difficulties in setting up and operation.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сигнализатор загрузки двигателя, содержащий датчик положения рейки топливного насоса, три элемента НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, четыре элемента задержки сигналов, четыре электронных ключа, световой индикатор [2]. The closest in technical essence to the proposed one is an engine load warning device containing a fuel pump rail position sensor, three elements NOT, an OR-NOT element, four signal delay elements, four electronic keys, a light indicator [2].

В режимах недогрузки, перегрузки и оптимальном вырабатывается различная импульсная последовательность сигналов "0" и "1" на выходе датчика, которая сигнализатором преобразуется в сигнал, управляющим соответствующими световыми индикаторами. Однако при оптимальной загрузке двигателя соотношение времени замыкания и размыкания контактов датчика находится в определенной пропорции, например, 1:6. В указанном же сигнализаторе определение оптимального режима задается жесткими задержками, например 1 с и 6 с. Поэтому, если время замыкания контактов датчика будет равно 1,5 с, а время размыкания - 9 с, то сигнализатор в течение 1 с будет указывать оптимальный режим, затем - 0,5 с - перегрузка, далее в течение 6 с - оптимальный режим и в течение 3 с - недогрузка, хотя двигатель работает в оптимальном режиме, так как соотношение 1,5:9 = =1:6. In the underload, overload and optimal modes, a different pulse sequence of signals "0" and "1" is generated at the output of the sensor, which is converted by the signaling device into a signal that controls the corresponding light indicators. However, with optimal engine load, the ratio of the closing and opening times of the sensor contacts is in a certain proportion, for example, 1: 6. In the indicated signaling device, the determination of the optimal mode is set by hard delays, for example 1 s and 6 s. Therefore, if the closing time of the sensor contacts is 1.5 s, and the opening time is 9 s, then the indicator will indicate the optimal mode for 1 s, then - 0.5 s - overload, then for 6 s - the optimal mode and within 3 s - underloading, although the engine is operating in optimal mode, since the ratio is 1.5: 9 = = 1: 6.

Изобретение направлено на повышение точности определения экономичного режима работы двигателя и улучшение условий труда водителя при выборе экономичного режима. The invention is aimed at improving the accuracy of determining the economic mode of operation of the engine and improving the working conditions of the driver when choosing an economic mode.

Это достигается тем, что в сигнализатор загрузки двигателя, содержащий электроконтактный датчик положения рейки топливного насоса, выход которого соединен с входом элемента НЕ, и световой индикатор, введены генератор тактовых импульсов, делитель частоты, три элемента И, формирователь импульсов, два счетчика, управляемый делитель частоты, регистр, элемент ИЛИ, задатчик кода и схему сравнения, первый вход которой соединен с выходом задатчика кодов, а второй - с выходом регистра, выход "равно" схемы сравнения соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход "меньше" - с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, соединенного выходом со световым индикатором, выход датчика положения рейки топливного насоса соединен с первым входом второго элемента И и входом формирователя импульсов, первый выход которого соединен с входом сброса второго счетчика и входом управления регистра, а второй выход - с входом сброса первого счетчика, вход регистра соединен с выходом первого счетчика, счетный вход которого подключен к выходу управляемого делителя частоты, соединенного входом с выходом третьего элемента И, а входом управления - с выходом второго счетчика, выход элемента НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов и входу делителя частоты, первый выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а второй выход - с вторым входом первого элемента И, выход второго элемента И соединен со счетным входом второго счетчика. This is achieved by the fact that the engine boot warning device contains an electrical contact sensor for the position of the rail of the fuel pump, the output of which is connected to the input of the element NOT, and a light indicator, a clock generator, a frequency divider, three AND elements, a pulse shaper, two counters, a controlled divider frequency, register, OR element, code master and comparison circuit, the first input of which is connected to the output of the code master, and the second with the register output, the output is "equal" to the comparison circuit connected to the first input of the element OR, the output is "less" - with the first input of the first AND element, the output of which is connected to the second input of the OR element, connected by the output to the light indicator, the output of the fuel pump rail position sensor is connected to the first input of the second AND element and the input of the pulse shaper, the first output of which connected to the reset input of the second counter and the register control input, and the second output to the reset input of the first counter, the register input is connected to the output of the first counter, the counting input of which is connected to the output of the controlled divider frequency connected by the input to the output of the third AND element, and the control input to the output of the second counter, the output of the element is NOT connected to the first input of the third AND element, the second input of which is connected to the output of the clock generator and the input of the frequency divider, the first output of which is connected to the second the input of the second element And, and the second output with the second input of the first element And, the output of the second element And is connected to the counting input of the second counter.

На фиг. 1 изображена структурная схема сигнализатора загрузки двигателя; на фиг. 2 - пример структурной схемы сигнализатора загрузки двигателя при его выполнении на базе однокристальной микроЭВМ; на фиг. 3 - структурная схема алгоритма работы однокристальной микроЭВМ. In FIG. 1 shows a block diagram of an engine load warning device; in FIG. 2 is an example of a structural diagram of an engine loading warning device when it is executed on the basis of a single-chip microcomputer; in FIG. 3 is a structural diagram of a single-chip microcomputer operation algorithm.

На фиг. 1 показаны электроконтактный датчик 1 положения рейки топливного насоса, элемент НЕ 2, элемент И 3, формирователь импульсов 4, генератор тактовых импульсов 5, элемент И 6, делитель частоты 7, счетчик 8, управляемый делитель частоты 9, счетчик 10, регистр 11, схемы сравнения 12, задатчик кода 13, элемент ИЛИ 14, элемент индикации 15, элемент И 16. In FIG. 1 shows an electrical contact sensor 1 of the position of the rail of the fuel pump, element NOT 2, element And 3, pulse shaper 4, clock generator 5, element And 6, frequency divider 7, counter 8, controllable frequency divider 9, counter 10, register 11, circuit Comparison 12, code dial 13, OR element 14, indication element 15, AND element 16.

На фиг. 2 изображены генератор тактовых импульсов 17, однокристальная микроЭВМ 18, регистр адреса 19, программируемое запоминающее устройство 20, генератор импульсов 21, элемент И 22, элемент ИЛИ 23. In FIG. 2 shows a clock generator 17, a single-chip microcomputer 18, address register 19, programmable memory 20, a pulse generator 21, an AND element 22, an OR element 23.

На фиг. 3 изображены операторы начала 24, обнуления 25 счетчиков и ячеек памяти А1, А2, начала 26 и 24, обнуления 25 с условного перехода при разряде INO = 1, позицией 27 "+" 1 в счетчик 2, позицией 28 паузы τ₂, равной τ₂ = К2.t_М, при t_M - время машинного такта однокристальной микроЭВМ 18, К2 - необходимый коэффициент деления. Позицией 29 обозначено занесение содержимого счетчика 2 в ячейку памяти А2, позицией 30 - пауза τ₁, равная τ₁ = N₂˙t_M, где N₂ - код счетчика 2, позицией 31 -/"+"1 в счетчик С₄ 1, позицией 32 - условный переход при INO = 0, позицией 33 - занесение содержимого счетчика С₄ 1 в ячейку памяти А1. Позицией 34 обозначено сравнение заданного кода с содержимым ячейки памяти А1, позицией 35 - условный переход при равенстве кодов заданного и ячейки памяти А1, позицией 36 - выдача "1" в разряд L0, позицией 37 - условный переход при коде в ячейке памяти А1, меньшем заданного, позицией 38 - выдача "1" в разряд L1, позицией 39 - выдача "0" в разряды L1 и L0.In FIG. Figure 3 shows the operators of beginning 24, zeroing 25 counters and memory cells A1, A2, beginning 26 and 24, zeroing 25 from the conditional transition at the discharge INO = 1, position 27 "+" 1 to counter 2, position 28 of pause τ ₂ equal to τ ₂ = K2.t _M , at t _M - machine cycle time of a single-chip microcomputer 18, K2 - required division ratio. Position 29 indicates the entry of the contents of counter 2 into memory cell A2, position 30 indicates a pause τ ₁ equal to τ ₁ = N ₂ ˙t _M , where N ₂ is the code of counter 2, position 31 - / "+" 1 in counter C ₄ 1 , position 32 - conditional transition at INO = 0, position 33 - recording the contents of the counter C ₄ 1 in the memory cell A1. 34 denotes a comparison of a given code with the contents of memory cell A1, 35 denotes a conditional transition if the codes of a given and a memory cell are equal, 36 denotes the issue of “1” in bit L0, 37 denotes a conditional transition with a code in memory A1, smaller specified, at position 38 - the issuance of "1" to discharge L1, position 39 - the issuance of "0" to bits L1 and L0.

Сигнализатор работает следующим образом. The signaling device operates as follows.

При замыкании контактов датчика 1 на его выходе появляется сигнал логической "1", который подается на входы элементы НЕ 2, элемента И 3, формирователя импульсов 5, на входы элемента И 6 и делителя частоты 7. Пусть в течение времени Т₁ контакты датчика замкнуты, а в течение времени Т ₂ разомкнуты. Тогда в течение времени Т₁ с выхода элемента И 3 на вход счетчика 8 поступают импульсы с делителя частоты 7. В счетчике 8 будет зафиксирован код К = =Т₁˙f_т/K_дч, где f_т - частоты генератора тактовых импульсов 5, К_дч - коэффициент деления делителя частоты 7. Этот код К задает коэффициент деления для управляемого делителя частоты 9. При замыкании контактов датчика 1 на первом выходе формирователя импульсов 4 вырабатывается импульс, который сбрасывает счетчик 8 и переписывает содержимое счетчика 10 в регистр 11. При размыкании контактов датчика 1 на втором выходе формирователя импульсов 4 вырабатывается импульс, сбрасывающий счетчик 10.When the contacts of the sensor 1 are closed, a logical "1" signal appears at its output, which is fed to the inputs of the elements NOT 2, element And 3, the pulse shaper 5, to the inputs of the element And 6 and the frequency divider 7. Let the sensor contacts be closed for a time T ₁ , and during the time T ₂ open. Then, during time T ₁ , pulses from the frequency divider 7 arrive at the input of counter 8 at the input of element 3. In the counter 8, the code K = = T ₁ ˙f _t / K _{dh is recorded} , where f _t are the frequencies of the clock generator 5, K _dh is the division coefficient of the frequency divider 7. This code K sets the division coefficient for the controlled frequency divider 9. When the contacts of the sensor 1 are closed, a pulse is generated at the first output of the pulse shaper 4, which resets the counter 8 and transcribes the contents of the counter 10 to register 11. When opened sensor contacts 1 per watt rum output pulse generator 4 produces a pulse resetting the counter 10.

При размыкании контактов датчика 1 на выходе элемента НЕ 2 появляется сигнал логической "1" и импульсы частоты f_т поступают через управляемый делитель частоты 9 на вход счетчика 10.When the contacts of the sensor 1 are opened, a logical "1" signal appears at the output of the element NOT 2 and the frequency pulses f _t are fed through a controlled frequency divider 9 to the input of the counter 10.

В счетчике 10 будет зафиксирован код
N2 =

· T₂ =

· T₂= K_д4·

Таким образом код в счетчике 10 пропорционален отношению времени размыкания и замыкания контактов датчика 1. Делителем частоты 7 путем изменения его коэффициента К_дч можно задать необходимый коэффициент пропорциональности. Схема сравнения 12 сравнивает код регистра 11 с кодом, заданным в задатчике кодов 12. В качестве задатчика кодов 13 может быть применен переключатель типа ВДМ 1-8 или набран код с помощью обычных перепаиваемых перемычек. В случае равенства кодов на выходе элемента ИЛИ 15 появляется сигнал логической "1", который включает элемент индикации 15, указывающий на оптимальный режим работы двигателя. При коде в регистре 11 меньшем кода в задатчике 13 происходит выдача логической "1" на вход элемента И 16, импульсы с второго выхода делителя частоты 7 частотой 2-4 Гц подают через элемент И 16 и элемент ИЛИ 14 на вход элемента индикации 15 и он начинает мигать, сигнализируя о перегрузке двигателя. Если ни на одном из выходов схемы сравнения 12 не будет логической "1", то индикатор не будет гореть, что сигнализирует о недогрузке двигателя. Таким образом сигнализатор выдает сигнал о режимах работы двигателя только после анализа длительностей Т₁ и Т₂, что избавляет элемент индикации от ложного срабатывания. Сигнализатор может быть построен и на базе однокристальной микроЭВМ, что целесообразно при массовом производстве (см. фиг. 2).In counter 10, the code will be fixed
N2 =

T ₂ =

T ₂ = K _d4

Thus, the code in the counter 10 is proportional to the ratio of the opening and closing times of the contacts of the sensor 1. By the frequency divider 7, by changing its coefficient K _dh , the necessary proportionality coefficient can be set. The comparison circuit 12 compares the code of the register 11 with the code specified in the code generator 12. As a code generator 13, a switch of the type VDM 1-8 can be used or a code can be dialed using conventional soldered jumpers. In the case of equality of codes at the output of the OR element 15, a logical "1" signal appears, which includes an indication element 15, indicating the optimal mode of engine operation. When the code in the register 11 is smaller than the code in the setter 13, a logical “1” is output to the input of the And 16 element, pulses from the second output of the frequency divider 7 with a frequency of 2-4 Hz are fed through the And 16 element and the OR element 14 to the input of the indication element 15 and it starts blinking, indicating engine overload. If there is no logical “1” at any of the outputs of the comparison circuit 12, then the indicator will not light up, which signals an engine underload. Thus, the signaling device gives a signal about the engine operating modes only after analyzing the durations T ₁ and T ₂ , which eliminates the indication element from false triggering. The signaling device can also be built on the basis of a single-chip microcomputer, which is advisable for mass production (see Fig. 2).

Сигналы с генератора тактовых импульсов 17 подаются на тактовый вход однокристальной микроЭВМ 18 типа КР 1820ВЕ1. В регистре адреса 19 фиксируется исполнительный адрес, по которому происходит выборка команды или константы из перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ) 20. При перегрузке двигателя на выходе L1 вырабатывается логическая "1" и импульсы с генератора импульсов 21 через элементы И 22 и ИЛИ 23 поступают на вход элемента индикации 15. Элемент индикации 15 мигает с частотой 2-4 Гц, что указывает на перегрузку двигателя. При оптимальном режиме сигнал логической "1" с выхода L0 включает элемент индикации 15 непрерывно. The signals from the clock generator 17 are fed to the clock input of a single-chip microcomputer 18 type KR 1820BE1. In the address register 19, the executive address is fixed, at which the command or constant is fetched from the reprogrammable read-only memory (ROM) 20. When the motor is overloaded, logical “1” is generated at the output L1 and pulses from the pulse generator 21 are received through the elements 22 and OR 23 through to the input of the indication element 15. The indication element 15 flashes with a frequency of 2-4 Hz, which indicates engine overload. In optimal mode, the logic signal "1" from the output L0 includes an indication element 15 continuously.

Однокристальная микроЭВМ (ОМЭВМ) работает по следующему алгоритму (см. фиг. 3). При ее включении происходит обнуление всех регистров и выборка команды по нулевому адресу (поз. 24). Затем обнуляются счетчики Сч 1 и Сч 2, которые построены на ячейках памяти ОМЭВМ, а также ячейки А1 и А2 (поз. 25). С входа INO состояние выхода датчика 1 анализируется на его равенство логической "1" (поз. 26). Если INO = 1, то происходит прибавление "+1" в счетчик Сч 2 (поз. 27), а затем выдерживается пауза τ₂ = К₂˙t_М (поз. 28). Это необходимо для того, чтобы прибавление "+1" в счетчик Сч 2 происходило с определенной частотой.A single-chip microcomputer (OMEM) operates according to the following algorithm (see Fig. 3). When it is turned on, all registers are reset and the command is fetched at the zero address (pos. 24). Then the counters Sch 1 and Sch 2, which are built on the memory cells OMEVM, as well as cells A1 and A2 (pos. 25) are reset to zero. From the INO input, the state of the output of sensor 1 is analyzed for its equality to logical “1” (key 26). If INO = 1, then “+1” is added to the MF 2 counter (pos. 27), and then a pause of τ ₂ = K ₂ ˙t _M (pos. 28) is maintained. This is necessary in order for the addition of "+1" to the MF 2 counter to occur with a certain frequency.

Действия операторов 26, 27, 28 аналогичны функции блоков 5, 7, 3, 8 по фиг. 1. Если INO не равен "1", т.е. контакты датчика 1 разомкнуты, то содержимое счетчика Сч 2 заносится в ячейку А2 оперативной памяти ОМЭВМ (поз. 29). Далее выдерживается пауза τ₁ = N₂˙t, где N₂ - код счетчика Сч 2, хранящийся в ячейке А2 (поз. 30). Таким образом прибавление "+1" в счетчик Сч 1 (поз. 31) происходит с частотой, зависящей от кода N₂. Далее анализируется равенство INO нулю (поз. 32). Действия операторов 30, 31, 32 аналогичны функции блоков 6, 9, 10 по фиг. 1. Если INO не равен 0, т.е. контакты датчика замкнулись, то происходит занесение содержимого счетчика Сч1 в ячейку А1 (поз. 33). Действие оператора 33 аналогично блоку 11 по фиг. 1. Далее ОМЭВМ сравнивает содержимое ячейки А1 с заданным кодом (поз. 34). Аналогия - блоки 12, 13 по фиг. 1.The actions of operators 26, 27, 28 are similar to the functions of blocks 5, 7, 3, 8 of FIG. 1. If INO is not equal to "1", ie Since the sensor 1 contacts are open, the contents of the MF 2 counter are entered into the A2 memory cell of the OMEVM (item 29). Then pause τ ₁ = N ₂ ˙t, where N ₂ is the code of the MF ₂ counter, stored in cell A2 (pos. 30). Thus, the addition of “+1” to the MF 1 counter (pos. 31) occurs with a frequency that depends on the N ₂ code. Next, the equality of INO to zero (pos. 32) is analyzed. The actions of operators 30, 31, 32 are similar to the functions of blocks 6, 9, 10 of FIG. 1. If INO is not 0, that is, Since the sensor contacts are closed, the contents of the SCh1 counter are entered into cell A1 (key 33). The action of the operator 33 is similar to block 11 of FIG. 1. Next OMEVM compares the contents of cell A1 with a given code (key 34). The analogy is blocks 12, 13 of FIG. 1.

Если коды равны (поз. 35), то происходит выдача "1" в разряд L0 (поз. 36), т. е. элемент индикации 15 горит непрерывно. Одновременно в разряд L1 вводится логический "0". If the codes are equal (pos. 35), then “1” is output to the L0 bit (pos. 36), that is, indication element 15 is lit continuously. At the same time, a logical “0” is entered into the L1 bit.

Если код в ячейке А1 меньше заданного (поз. 37), то происходит выдача "1" в разряд L1 (поз. 38) и элемент индикации 15 начинает мигать. В разряд L0 при этом вводится "0". If the code in cell A1 is less than the specified one (pos. 37), then “1” is output to the L1 digit (pos. 38) and indication element 15 starts flashing. In this case, “0” is introduced into the L0 bit.

Если код ячейки А1 больше заданного, то в разряды L0 и L1 заносится логический "0" (поз. 39) и элемент индикации 15 не горит. Действия операторов 36-39 аналогичны функциям блоков 14, 15 и 16 по фиг. 1. If the code of cell A1 is greater than the specified one, then a logical "0" (pos. 39) is entered in the digits L0 and L1 and the indication element 15 does not light up. The actions of operators 36-39 are similar to the functions of blocks 14, 15, and 16 of FIG. 1.

Если в качестве ОМЭВМ применить микросхему типа АКР182ОВЕ2, то регистр адреса 19 и ППЗУ 20 не нужны. If an AKR182OVE2 type chip is used as an OMEVM, then address register 19 and EEPROM 20 are not needed.

Построение сигнализатора по предложенной схеме позволяет более точно определять экономичный режим работы двигателя, а также не выдавать водителю лишнюю информацию, что улучшает условия его труда. The construction of the signaling device according to the proposed scheme makes it possible to more accurately determine the economic operating mode of the engine, and also not to give the driver extra information, which improves his working conditions.

Claims

ENGINE LOADING SIGNALIZER, comprising an electric contact sensor for the position of the rail of the fuel pump, the output of which is connected to the input of the element NOT, and a light indicator, characterized in that a clock generator, a frequency divider, three I elements, a pulse shaper, two counters, a controlled divider are introduced into it frequency, register, OR element, code master and comparison circuit, the first input of which is connected to the output of the code master, and the second to the register output, the output of the "Equal" comparison circuit is connected to the first input of the element that OR, the output is "Less" - with the first input of the first AND element, the output of which is connected to the second input of the OR element, connected by the output to the light indicator, the output of the fuel pump rail position sensor is connected to the first input of the second AND element and the input of the pulse shaper, the first output which is connected to the reset input of the second counter and the register control input, and the second output is to the reset input of the first counter, the register input is connected to the output of the first counter, the counting input of which is connected to the output of the controlled divide I of the frequency connected to the input with the output of the third AND element, and the control input to the output of the second counter, the output of the element is NOT connected to the first input of the third AND element, the second input of which is connected to the output of the clock generator and the input of the frequency divider, the first output of which is connected to the second input of the second element And, and the second output with the second input of the first element And, the output of the second element And is connected to the counting input of the second counter.