RU2243529C1 - Device for diagnosis of diesel engine - Google Patents

Device for diagnosis of diesel engine Download PDF

Info

Publication number
RU2243529C1
RU2243529C1 RU2003110693/06A RU2003110693A RU2243529C1 RU 2243529 C1 RU2243529 C1 RU 2243529C1 RU 2003110693/06 A RU2003110693/06 A RU 2003110693/06A RU 2003110693 A RU2003110693 A RU 2003110693A RU 2243529 C1 RU2243529 C1 RU 2243529C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
angular velocity
output
input
sensor
Prior art date
Application number
RU2003110693/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003110693A (en
Inventor
Я.А. Борщенко (RU)
Я.А. Борщенко
В.В. Грачев (RU)
В.В. Грачев
Д.И. Дик (RU)
Д.И. Дик
Original Assignee
Курганский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Курганский государственный университет filed Critical Курганский государственный университет
Priority to RU2003110693/06A priority Critical patent/RU2243529C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2243529C1 publication Critical patent/RU2243529C1/en
Publication of RU2003110693A publication Critical patent/RU2003110693A/en

Links

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of engines; diagnosis of engines and control of fuel equipment.
SUBSTANCE: proposed device includes rpm sensor and sensor of moment of injection, first and second formers, angular velocity computer units, control unit, arithmetical logic unit and display unit. Rpm sensor is connected via first former with angular velocity computer unit and control unit; injection moment sensor is connected with second former and control unit to whose outputs arithmetical logic unit and display unit are connected. Output of arithmetical logic unit is connected with display unit input and inputs of display unit and arithmetical unit are connected in parallel with output of angular velocity computer unit. Device is also provided with angular acceleration computer unit whose first input is connected to output of angular velocity computer unit and second input is connected to control unit output. Output of angular acceleration computer unit is connected to input of arithmetical logic unit.
EFFECT: enhanced accuracy of measurements; enhanced reliability.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области технической диагностики и может быть использовано для встроенного и стационарного диагностирования дизеля и регулировки топливной аппаратуры. Известно устройство для диагностирования бензинового двигателя (см. Авторское свидетельство СССР №693385, опубл. 25.10.1979). Устройство содержит датчик частоты вращения, датчик в.м.т. первого цилиндра, два усилителя сигнала, блок вычисления угловой скорости, блок сравнения и блок индикации.The invention relates to the field of technical diagnostics and can be used for built-in and stationary diagnosis of a diesel engine and adjustment of fuel equipment. A device is known for diagnosing a gasoline engine (see USSR Author's Certificate No. 693385, publ. 10/25/1979). The device contains a speed sensor, a sensor v.m.t. the first cylinder, two signal amplifiers, an angular velocity calculation unit, a comparison unit, and an indication unit.

Недостатками известного устройства являются невозможность раздельной оценки технического состояния отдельных систем двигателя, а также применение данного устройства для диагностирования дизелей. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является устройство для диагностики дизеля, содержащее датчик частоты вращения и датчик момента впрыска, первый и второй формирователи, блоки вычисления угловой скорости, блок управления, арифметическое логическое устройство и блок индикации, причем датчик частоты вращения через первый формирователь последовательно связан с блоком вычисления угловой скорости, блоком управления, а датчик момента впрыска последовательно соединен со вторым формирователем и блоком управления, к выходам которого подсоединены арифметическое логическое устройство и блок индикации, причем выход арифметического логического устройства соединен с входом блока индикации, а входы блока индикации и арифметического логического устройства параллельно соединены с выходом блока вычисления угловой скорости (см. Авторское свидетельство СССР №1255889, опубл. 07.09.1986).The disadvantages of the known device are the impossibility of a separate assessment of the technical condition of individual engine systems, as well as the use of this device for diagnosing diesel engines. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed device is a diesel diagnostic device containing a speed sensor and an injection torque sensor, first and second formers, angular velocity calculation units, a control unit, an arithmetic logic device and an indication unit, the rotation speed sensor through the first driver, it is connected in series with the angular velocity calculation unit, the control unit, and the injection torque sensor is connected in series with the second by the decorator and the control unit, to the outputs of which an arithmetic logic device and an indication unit are connected, the output of the arithmetic logic device being connected to the input of the display unit, and the inputs of the display unit and arithmetic logic device in parallel connected to the output of the angular velocity calculation unit (see USSR Author's Certificate No. 1255889, published on 09/07/1986).

Недостатком данного устройства, принятого за прототип, являются низкие точность измерений и достоверность диагностирования на режиме свободного ускорения и невозможность локализации неисправностей по цилиндрам на данном режиме. Указанные недостатки обусловлены выбранными диагностическими параметрами, которые имеют высокую зависимость от частоты вращения и недостаточную точность, стабильность по цилиндрам.The disadvantage of this device, adopted as a prototype, is the low accuracy of measurements and the reliability of diagnosis in the free acceleration mode and the inability to localize faults on cylinders in this mode. These shortcomings are due to the selected diagnostic parameters, which are highly dependent on the speed and lack of accuracy, cylinder stability.

Задача заявленного изобретения направлена на повышение точности измерений, достоверности и снижение трудоемкости диагностирования дизеля.The task of the claimed invention is aimed at improving the accuracy of measurements, reliability and reducing the complexity of diagnosing diesel.

Задача достигается за счет того, что в известное устройство для диагностирования дизеля, содержащее датчик частоты вращения и датчик момента впрыска, первый и второй формирователи, блоки вычисления угловой скорости, блок управления, арифметическое логическое устройство и блок индикации, причем датчик частоты вращения через первый формирователь последовательно связан с блоком вычисления угловой скорости, блоком управления, а датчик момента впрыска последовательно соединен со вторым формирователем и блоком управления, к выходам которого подсоединены арифметическое логическое устройство и блок индикации, причем выход арифметического логического устройства соединен с входом блока индикации, а входы блока индикации и арифметического логического устройства параллельно соединены с выходом блока вычисления угловой скорости, введен блок вычисления углового ускорения, причем первый вход блока вычисления углового ускорения подключен к выходу блока вычисления угловой скорости, а второй вход к выходу блока управления, при этом выход блока вычисления углового ускорения подключен к входу арифметического логического устройства.The task is achieved due to the fact that in the known device for diagnosing a diesel engine, comprising a speed sensor and an injection torque sensor, first and second formers, angular velocity calculation units, a control unit, an arithmetic logic device and an indication unit, wherein the rotation speed sensor is through the first former connected in series with the angular velocity calculation unit, the control unit, and the injection moment sensor is connected in series with the second driver and the control unit, to the outputs of which the arithmetic logic device and the display unit are connected, and the output of the arithmetic logic device is connected to the input of the display unit, and the inputs of the display unit and the arithmetic logic device are connected in parallel with the output of the angular velocity calculation unit, the angular acceleration calculation unit is introduced, the first input of the angular acceleration calculation unit connected to the output of the angular velocity calculation unit, and the second input to the output of the control unit, while the output of the angular acceleration calculation unit by Valid key to the arithmetic logic unit.

На фиг.1 изображена схема устройства для диагностирования дизеля. Устройство содержит датчик частоты вращения коленчатого вала 1, датчик момента впрыска топлива определенного цилиндра двигателя 2, формирователь сигнала датчика частоты вращения коленчатого вала 3, формирователь сигнала датчика момента впрыска топлива 4, блок вычисления угловой скорости 5, блок вычисления углового ускорения 6, блок управления 7, арифметическое логическое устройство 8, блок индикации 9. Соединение элементов выполнено в виде двух параллельных цепей, первая из которых состоит из датчика вращения частоты коленчатого вала 1, формирователя 3 его сигнала, блока 5 вычисления угловой скорости, блока 6 вычисления углового ускорения, а вторая из последовательно соединенных датчика 2 момента впрыска топлива, формирователя 4 его сигнала, блока 7 управления. Второй вход блока 7 управления соединен с входом блока 5 вычисления угловой скорости. Третий и четвертый входы блока 7 управления соответственно соединены с выходами блока 5 вычисления угловой скорости и выходом блока 6 вычисления углового ускорения. Первый и второй выходы блока 7 управления соединены с входами соответственно арифметического логического устройства 8 и блока 9 индикации. Вторые же, включенные параллельно, соединены с выходом блока 5 вычисления угловой скорости. Третий вход арифметического логического устройства 8 соединен с выходом блока 6 вычисления углового ускорения. Третий вход блока 9 индикации соединен с выходом арифметического логического устройства 8.Figure 1 shows a diagram of a device for diagnosing a diesel engine. The device comprises a crankshaft speed sensor 1, a fuel injection torque sensor of a specific engine cylinder 2, a signal shaper of a crankshaft rotation speed sensor 3, a signal shaper of a fuel injection torque sensor 4, an angular velocity calculation unit 5, an angular acceleration calculation unit 6, a control unit 7 , arithmetic logic device 8, display unit 9. The elements are connected in the form of two parallel circuits, the first of which consists of a rotation sensor for the frequency of the crankshaft 1, ph 3 tors, its signal unit 5 calculating the angular velocity, angular acceleration computing 6 unit and a second series connected sensor 2 fuel injection points, the shaper 4 of its signal, the control unit 7. The second input of the control unit 7 is connected to the input of the angular velocity calculation unit 5. The third and fourth inputs of the control unit 7 are respectively connected to the outputs of the angular velocity calculation unit 5 and the output of the angular acceleration calculation unit 6. The first and second outputs of the control unit 7 are connected to the inputs of the arithmetic logic device 8 and the indication unit 9, respectively. The second ones, connected in parallel, are connected to the output of the angular velocity calculation unit 5. The third input of the arithmetic logic device 8 is connected to the output of the block 6 for calculating the angular acceleration. The third input of the display unit 9 is connected to the output of the arithmetic logic device 8.

Устройство работает следующим образом. Импульсы от датчика 1 с периодичностью, соответствующей углу поворота коленчатого вала на один зуб зубчатого венца маховика, пройдя формирователь 3, поступают в блоки 5 и 7. Блок 5 измеряет период следования данных импульсов и в соответствии с приходящимся на один зуб зубчатого венца маховика и измеренным периодом вычисляет угловую скорость на данном угле поворота вала, значения которой поступают на входы блоков 6, 8 и 9. Блок 6, учитывая период следования данных импульсов и в соответствии с приходящимся на один зуб зубчатого венца маховика и измеренную угловую скорость, а также значение угловой скорости, приходящееся на предыдущий зуб, вычисляет угловое ускорение на данном угле поворота вала, значения которого поступают на вход арифметического логического устройства 8. Сигнал от датчика 2 момента впрыска топлива определенного цилиндра, как правило, первого, через формирователь 4 поступает на вход блока 7 управления. Блок 7 с приходом импульса от датчика 2 подсчитывает импульсы и рассчитывает угол поворота коленчатого вала. При повороте коленчатого вала на угол, соответствующий моменту впрыска топлива в первом цилиндре двигателя, блок 7 подает первый управляющий сигнал на вход блока 8. По этому сигналу блок 8 начинает выбор минимального значения угловой скорости, приходящегося на начало рабочего хода в первом цилиндре (εмин1) Одновременно блок 8 осуществляет выбор максимального значения углового ускорения, приходящегося на первую половину рабочего хода в первом цилиндре (εмакс1). При повороте коленчатого вала на угол 720/(3·i) (где i - число цилиндров двигателя) от верхней мертвой точки конца сжатия в первом цилиндре блок 7 подает второй управляющий сигнал, с приходом которого блок 8 прекращает выбор минимального значения угловой скорости и максимального значения углового ускорения, заносит эти значения в память и переходит в режим поиска максимального значения угловой скорости, приходящегося на среднюю часть такта расширения (εмакс1). Одновременно блок 8 осуществляет выбор минимального значения углового ускорения, приходящегося на вторую половину такта расширения в первом цилиндре (εмакс1).The device operates as follows. The pulses from the sensor 1 with a frequency corresponding to the angle of rotation of the crankshaft for one tooth of the flywheel of the flywheel, passing through the shaper 3, arrive at blocks 5 and 7. Block 5 measures the repetition period of these pulses and in accordance with the measured on one tooth of the flywheel of the flywheel and measured periodically calculates the angular velocity at a given angle of rotation of the shaft, the values of which are supplied to the inputs of blocks 6, 8 and 9. Block 6, taking into account the period of following these pulses and in accordance with the gear ring of the flywheel per one tooth and and measured angular velocity, as well as the value of the angular velocity attributable to the previous tooth, calculates the angular acceleration at a given angle of rotation of the shaft, the values of which are fed to the input of the arithmetic logic device 8. The signal from the sensor 2 is the moment of fuel injection of a particular cylinder, usually the first, through the shaper 4 is fed to the input of the control unit 7. Block 7 with the arrival of the pulse from the sensor 2 counts the pulses and calculates the angle of rotation of the crankshaft. When the crankshaft is rotated by an angle corresponding to the moment of fuel injection in the first cylinder of the engine, block 7 supplies the first control signal to the input of block 8. Based on this signal, block 8 starts selecting the minimum value of the angular velocity at the beginning of the working stroke in the first cylinder (ε min1 ) At the same time, block 8 selects the maximum value of the angular acceleration attributable to the first half of the working stroke in the first cylinder (ε max1 ). When the crankshaft is rotated through an angle of 720 / (3 · i) (where i is the number of engine cylinders) from the top dead center of the compression end in the first cylinder, block 7 provides a second control signal, upon arrival of which block 8 stops selecting the minimum value of the angular velocity and the maximum values of the angular acceleration, stores these values in the memory and switches to the search mode for the maximum value of the angular velocity in the middle part of the expansion stroke (ε max1 ). At the same time, block 8 selects the minimum value of the angular acceleration attributable to the second half of the expansion stroke in the first cylinder (ε max1 ).

При повороте коленчатого вала на угол 720/1 блок 7 подает третий управляющий сигнал, по которому блок 8 прекращает выбор максимального значения угловой скорости и минимального значения углового ускорения, заносит эти значения в память. Одновременно блок 8 начинает поиск минимального значения угловой скорости и максимального значения углового ускорения в следующем по порядку работы цилиндре (εмакс1). По окончании цикла измерения, который для достижения необходимой точности должен длиться не менее 10 циклов, блок 7 подает очередной управляющий сигнал в блоки 8 и 9. По этому сигналу блок 8 вычисляет средние значение приращений угловой скорости от минимального значения (ωмин1) до максимального (ωмакс1), приходящегося на такт расширения каждого цилиндра (Δωi) уменьшение угловой скорости от максимального его значения для i-го цилиндра до минимального его значения, приходящегося на такт расширения в следующем по порядку работы цилиндре, т.е. для (i+1)-гo цилиндра (Δωi), аналогичные показатели определяются и по угловому ускорению (см. Экология - Здоровье - Безопасность жизнедеятельности: Материалы региональной научно-практической конференции, посвященной 60-летию образования Курганской области/ Под общей редакцией И.И.Манило. - Курган: Курганский научный Центр МАНЭБ, 2002. - с.167-169.). Блок 8 определяет диагностические параметры, в качестве которых используются произведения приращений и уменьшений на средние значения угловых скоростей на соответствующих положениях коленчатого вала. А также приращение и уменьшение углового ускорения на соответствующих участках.When the crankshaft is rotated through an angle of 720/1, block 7 provides a third control signal, by which block 8 stops selecting the maximum value of the angular velocity and the minimum value of angular acceleration, and stores these values in memory. At the same time, block 8 starts searching for the minimum value of the angular velocity and the maximum value of the angular acceleration in the next cylinder in order of operation (ε max1 ). At the end of the measurement cycle, which must reach at least 10 cycles to achieve the required accuracy, block 7 supplies the next control signal to blocks 8 and 9. Based on this signal, block 8 calculates the average value of the increments of the angular velocity from the minimum value (ω min1 ) to the maximum ( ω max1 ) per expansion cycle of each cylinder (Δω i ) decrease in angular velocity from its maximum value for the ith cylinder to its minimum value per expansion cycle in the next cylinder in order of operation, i.e. for a (i + 1) -th cylinder (Δω i ), similar indicators are also determined by angular acceleration (see Ecology - Health - Life Safety: Materials of a regional scientific-practical conference dedicated to the 60th anniversary of the Kurgan region / Edited by AND .I. Manilo. - Kurgan: Kurgan Scientific Center of the MANEB, 2002. - p.167-169.). Block 8 determines the diagnostic parameters, which are used as the product of increments and decreases by the average values of angular velocities at the corresponding positions of the crankshaft. As well as the increment and decrease of angular acceleration in the corresponding sections.

Результаты вычислений индицируются блоком 9 индикации. Блок 9 индицирует также текущее значение угловой скорости коленчатого вала. Таким образом, устройство позволяет определять техническое состояние дизеля по показателям неравномерности вращения коленчатого вала (параметры по угловой скорости и углового ускорения) на режимах холостого хода и свободного ускорения, что позволяет локализовать характерные неисправности дизеля и его систем, а также производить регулировку топливной аппаратуры без снятия ее с двигателя.The calculation results are indicated by the display unit 9. Block 9 also displays the current value of the angular velocity of the crankshaft. Thus, the device allows you to determine the technical condition of the diesel engine according to the indicators of uneven rotation of the crankshaft (parameters for angular velocity and angular acceleration) at idle and free acceleration modes, which allows you to localize typical malfunctions of the diesel engine and its systems, as well as adjust fuel equipment without removing her from the engine.

Применение устройства для диагностирования дизелей по сравнению с прототипом позволит повысить точность измерения на 25%, достоверность диагностирования на 20% и снизить трудоемкость на 10%.The use of a device for diagnosing diesel engines in comparison with the prototype will increase the measurement accuracy by 25%, the reliability of the diagnosis by 20% and reduce the complexity by 10%.

Claims (1)

Устройство для диагностирования дизеля, содержащее датчик частоты вращения и датчик момента впрыска, первый и второй формирователи, блоки вычисления угловой скорости, блок управления, арифметическое логическое устройство и блок индикации, причем датчик частоты вращения через первый формирователь последовательно связан с блоком вычисления угловой скорости, блоком управления, а датчик момента впрыска последовательно соединен со вторым формирователем и блоком управления, к выходам которого подсоединены арифметическое логическое устройство и блок индикации, причем выход арифметического логического устройства соединен с входом блока индикации, а входы блока индикации и арифметического логического устройства параллельно соединены с выходом блока вычисления угловой скорости, отличающееся тем, что него введен блок вычисления углового ускорения, причем первый вход блока вычисления углового ускорения подключен к выходу блока вычисления угловой скорости, а второй вход к выходу блока управления, при этом выход блока вычисления углового ускорения подключен к входу арифметического логического устройства.A device for diagnosing a diesel engine comprising a rotational speed sensor and an injection timing sensor, first and second formers, angular velocity calculation units, a control unit, an arithmetic logic device and an indication unit, the rotational speed sensor being connected through the first former in series with the angular velocity calculation unit, unit control, and the injection moment sensor is connected in series with the second driver and the control unit, to the outputs of which an arithmetic logic device is connected and an indication unit, wherein the output of the arithmetic logic device is connected to the input of the indication unit, and the inputs of the indication unit and the arithmetic logic device are connected in parallel with the output of the angular velocity calculation unit, characterized in that an angular acceleration calculation unit is introduced, the first input of the angular calculation unit acceleration is connected to the output of the angular velocity calculation unit, and the second input to the output of the control unit, while the output of the angular acceleration calculation unit is connected to the arithmetic input logical logical device.
RU2003110693/06A 2003-04-14 2003-04-14 Device for diagnosis of diesel engine RU2243529C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003110693/06A RU2243529C1 (en) 2003-04-14 2003-04-14 Device for diagnosis of diesel engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003110693/06A RU2243529C1 (en) 2003-04-14 2003-04-14 Device for diagnosis of diesel engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2243529C1 true RU2243529C1 (en) 2004-12-27
RU2003110693A RU2003110693A (en) 2005-01-10

Family

ID=34387882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003110693/06A RU2243529C1 (en) 2003-04-14 2003-04-14 Device for diagnosis of diesel engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2243529C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003110693A (en) 2005-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05332886A (en) Method and apparatus for diagnosing internal combustion engine
US5481909A (en) Apparatus and method for measuring reciprocating engine performance dependent on positional behavior of a member driven by engine torque
KR20090125070A (en) Indicating arrangement and method for determining an engine parameter
KR900000151B1 (en) Fuel control device for internal combustion engine
US6212945B1 (en) Method and apparatus for combustion quality diagnosis and control utilizing synthetic measures of combustion quality
EP0242994B1 (en) Engine top dead centre locating method
RU2243529C1 (en) Device for diagnosis of diesel engine
US6334094B1 (en) Engine speed calculation apparatus
RU2694108C1 (en) Method for determining technical state of internal combustion engines and device for its implementation
EP0967379B1 (en) Engine speed calculating apparatus
JP3011353B2 (en) Measuring method of rotation fluctuation rate of multi-cylinder engine
RU2543091C1 (en) Method of ice injection advance angle (iaa) determination and device to this end
JP2559516B2 (en) Combustion state detection device for internal combustion engine
SU1536223A2 (en) System for recording engine modes of operation
RU2001107684A (en) METHOD FOR DETERMINING THE TECHNICAL CONDITION OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
SU785674A1 (en) Apparatus for measuring fuel injection angle
SU1255889A1 (en) Device for diagnostic checking of diesel engine
Zhang et al. Diagnosis of the working unevenness of each cylinder by the transient crankshaft speed
SU1455265A2 (en) Method of testing an i.c. engine
SU821732A1 (en) In ignition angle meter for ia i.c.engine
SU872991A1 (en) Stroboscopic indicator of pressure in engine piston
SU920252A1 (en) I.c. engine ignition angle meter
JP2000097100A (en) Load detecting method for engine
SU1455256A1 (en) Apparatus for monitoring non-uniformity of load distribution among i.c. engine cylinders
SU1420396A1 (en) Device for monitoring engine operating conditions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050415