SU1038824A1 - Отметчик углового положени вала двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

1. ОТМЕТЧИК УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий индукционный датчик с усилителем, триггер, ключ, формирователь импульсов, компаратор и генератор импульсов, причем ил ход триггера подключен к управл ющему входу ключа, отличающийс   тем, что, с целью расширени  области применени , в него дополнительно введены указатели моментов по влени  максимума .и минимума сигнала и делитель частоты, п Зичем выход усилител  подключен к сигналыгым входам указателей, выходы соединены с входами триггерами, выход последнего через формирователь импульсов св зай с управл ющими входами указателей и управл ющим входом компаратора , сигнальный вход которого непосредственно , а опорный вход через делитель частоты подключены к выходу ключа, вход которого соединен с выходом генератора импульсов. 2. Отметчик поп.1,отличаю щ и и с   тем, что компаратор выполнен в виде суммирующего и вычитающего счетчиков импульсов и формировател  и «Iyльcoв,. причем кодовый вы-ход суммирующего счетчика подключен к кодовому входу вычитающего счетчика , счетные входы суммирующего и вы- Q читающего счетчиков служат соответст-58 вённо опорным и сигнальным входами компаратора, установочный вход суммирующего рче-д.чика св зан с выходом формировател  импульсов, вход которого св зан с установочным входом вычитающего счетчика и служит управл ю- 5 щим входом компаратора, а выход вычитающего счетчика - выходом компара тора. tC

Description

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано электронных приборах, предназначенн дл  исследованй , испытани  и диаг ностики двигателей внутреннего сгорани . . Известны отметчики углового поло жени  вала двигател  внутреннего сгорани , содержащие индукционный датчик с усилителем, триггер, ключ, формирователь импульсов, компаратор и генератор импульсов. В указанных отметчиках ИНДУКЦИОННЫЙ датчик, установленный против метки на маховик двигател , формирует двухпол рный сигнал, причем определенному углово му положению коленчатого вала соответствует положение середины этого сигнала. За середину сигнала принимают момент перехода сигнала из одной пол рности в другую через -кулевой уровень. Компаратор напр жени на опорный вход которого подаетс  п сто нное напр жение, пропорционально максимальному значению сигнала, выде л ет полезный .сигнал. Затем на его опорный вход подаетс  близкое к нуле вому Напр жение. В момент перехода сигнала через нулевой уровень, т.е. момент смены пол рности сигнала, уст ройство формирует отмет1су, соответст вующую определенному угловому положе нию вала двигател  l . Однако данное устройство имеет сравнительно низкую точность выделени  момента перехода сигнала через нулевой уровень, так как значение порога срабатывани  компаратора отли но от нулевого уровн . Другим недостатком устройства  вл етс  ограничен на  область его применени . Этот недостаток вызываетс  тем, что устройство неработоспособно при определенных геометрических соотнесени х угловой метки и- индукционного датчика. На практике в качестве меток, опреде л ющих угловое положение вала, используют отверсти  на маховике, штыри , магниты. При ширине метки, превышающей ширину датчика, крутизна из менени  сигнала в области смены пол рности становитс  близкой или разной нулю, т.е. при смене пол рности сигнал плавно подходит к нулевому уровню, на определенномуглу поворота может быть равным нулю и затем также плавно переходит в другую пол рность . В результате момент достижени  сигналом нулевого уровн  не соответствует середине угловой метки и, следовательно, момент формировани  выходного сигнала также не соответствует середине метки. Известен отметчик углового положе ни  вала двигател  внутреннего сгора ни , содержащий индукционный датчик с усилителем, триггер, ключ, формиро ватель импульсов, компаратор и генератор импульсов, причем выход триггера подключен к управл ющему входу ключа 2 . Принцип действи  известного отметчика также основан на выделении момента изменени  пол рности сигнала индукционного датчика. По сравнению с предыдущим он имеет более высокую точность выделени  момента перехода сигнала через нулевой уровень -при смейё пол рности. Однако отметчик также имеет ограниченную область применени , вызванную невозможностью его использовани  при относительно широкой метке на маховике двигател  и.-узком индукционном датчике. Цель изобретени  - расширение области применени  устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в отметчик углового положени  вала двигател  внутреннего сгорани , содержащий индукционный датчик с усилителем, триггер, ключ, формирователь импульсов, компаратор и генератор импульсов, причем выход триггера подключен к управл ющему входу ключа, дополнительно введены указатели моментов по влени  максимума и минимума сигнала и делитель частоты , причем выход усилител  подключен к сигнальным,входам указателей, выходы которых соединены с входами триггера, выход последнего через формирователь импульсов св зан с управл ющими входами указателей и управл ющим входом компаратора, сигналь ный вход которого непосредственно, а опорный вход через делитель частоты подключены к выходу ключа, вход которого соединен с выходом генератора импульсов. При этом компаратор выполнен в виде суммирующего и вычитающего счетчиков импульсов и формировател  импульcoBj причем кодовый выход суммирующего счетчика подключен к кодовому входу вычитающего счетчика, очетные входы, суммирующего и вычитающего счетчиков служат соответственно опорным и сигнальным входами компаратора, установочный вход суммирующего счетчика св зан с выходом формировател  импульсов , вход которого св зан ;с установочным входом вычитающего счетчика и служит управл ющим входом компаратора , а выход вычитающего счетчика выходом комп ар атор а. На фиг.1-приведена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства, на фиг,2 - временна  диаграмма его работы. Устройство содержит индукционный атчик 1 с усилителем 2 на выходе, триггер 3, выход которого подключен к управл юслему входу ключа 4, формиователь 5 импульсов, компаратор б генератор 7 импульсов. В устройс-гво введены указатель 8 момента -по влени  максимума, указатель 9 момента по влени  минимума сигнала и делитель 10 частоты. При этом выход усилител  2 подключен, к сигнальным входам указателей 8 и 9, выходы последних соединены соответственно с единичным и нулевым вхЬдс1МИ триггера 3, выход которого через формировател 5 св зан с управл ющими входами указателей 8 и 9 и управл ющим входо компаратора 6. -Сигнальный вход компаратора б непосредственно, а опорны вход через делитель 10 подключены к выходу ключа 4/ вход которого соединен с выходом генератора 7. Компаратор б содержит суммирующий счетчик 11, вычитающий сч,етчик 12 и формирователь 13 импульсов. При этом кодовый выход счетчика 11 подключён к кодовому входу.счетчика 12 счетные.входы счетчиков 11 и 12 подключены соответственно к опорному и сигнальному входам компаратора б. Установочный вход счетчика 11 через формирователь 13, а установочный вхо счетчика 12 непосредственно подклю1чены к управл ющему входу компаратора 6, а выход счетчика 12 подключен к выходу 14 компаратора 6. Указатели 8 и 9 момента По влени  максимума и минимума двухпол рного сигнала могут быть выполнены, например , на базе амплитудных преобразов телей соответствующей пол рности си нала. Делитель 10 частоты имеет коэффи циент делени , равный двум. Принцип действи  предлагаемого устройства заключаетс  в следующем. Двухпол рный сигнал, вырабатываемый индукционным датчиком, достигает максимального и минимального значений в моменты прохождени  мимо датчи ка краев угловой метки. Устройство периодически измер ет временной интервал между моментами достижени  сигналом этих значений, автоматичес ки вырабатывает порог, пропорциойал ный половине этого интервала, и формирует , входной сигнал в момент достижени  текущим временным интервалом порогового значени . Поскольку начало и конец временного интервала соответствуют кра м угловой метки, то момент по влени  выходного сигнала устройства соответствует середин угловой метки. Устройство работает следующим образом. Пусть углова  метка на.маховике двигател  проходит мимо-индукционного датчика 1. Пусть также при прибли жении метки к датчику в последнем и, следовательно, на усилител  2 вначале формируетс  положительный импульс двухпол рного сигнала. В момент достижени  этим импульсом своего амплитудного значени  срабатывает указатель 8 и формирует на своем вы- ходе импульс, устанавливающий триггер 3в единичное соЬто ние. При этом триггер 3 разблокирует ключ 4. Импульсы генератора 7 частотой f начинают поступать непосредственно на сигнальный вход компаратора б и через делитель 10 с .частотсй на )Ный вход компаратора. При удалении угловой метки от индукционного датчика 1 в последнем формируетс  отрицательный импульс двухпол рного сигнала. Через временной интервал Т после срабатывани  указател  8 отрицательный импульс достигает своего амплитудного значени . В этот момент срабатывает указатель 9 и формирует на своем выходе импульс, который возвращает триггер 3 в исходное нулевое состо ние. Ключ 4 блокируетс  и поступление импульсов на сигнальный и опорный входы компаратора б прекращаетс . За временной интервал Т на опорный вход компаратора поступит NO о/2 импульсов, а на сигнальный вход , т.е. вдвое большее число импульсов. Одновременно с блокировкой ключа 4срабатывает формирователь 5 и формирует короткий импульсу который поступает на управл ющие входы указателей 8 и 9 и устанавливает последние в исходное состо ние:. Одновременно этот же импульс поступает на управл ющий вход компаратора б и фиксирует в нем опорный уровень N, , равный числу импульсов, поступивших на его опорный вход, т.е. Мц No foC/2, При ПригЛэде следующего двухпол рного сигнала от индукционного датчика 1 ключ 4 вновь разблокируетс . Через интервал времени Т/2 на сигнальный вход поступит К 4о - импульсов , равное опорному уровню. Компаратор б срабатывает и на его выходе 14 формируетс  импульс. Момент по влени  этого импульса соответствует половине временного интервала t , т.е. моменту достижени  сигналом угловой отметки своей середины. К концу текущего временного интервала ё компараторе б вновь будет зафиксирован опорный уровень Ыи fc,T/. Таким образом, каждор.-гу двухпол рнсму сигналу на выходе индукционного датчика 1 на выходе 14 устройства соответствует импульс, передний :рокт которого фop шpyeтc  в момент прохрждени  мимо датчика середины .угловой метки на маховике двигател . . Компаратор б работает следующим образом. Суммирую1ций счетчик 11 фиксирует импульсы, поступак дие с частотой -5о/2 на опорный вход компаратора б , а г.;.;

читакхдап счетчик 12 - импулыгы, поступающие с частотой 0 -на сигнальный вход компаратора. В момент окончани  временного интервала Т в счетчике 11 окажетс  заЛиксированным число импульсов . Импульс формировател  5, поступающий на управл ющий вход компаратора 6, проходит на установочный вход счетчика 12 и устанавливает его в состо ние, соответствующее состо нию счетчика 11. В результате в счетчике 12 фиксируетс  опорный уровень W, По заднему фронту импульса формировател  5 срабатывает формирователь 13 и устанавливает счетчик 11 в исходное нулевое состо ние.

В течение следующего временного интервала на оба счетчика оп ть начинают поступать импульсы. В момент -jO поступлени  на вычитающий счетчик 12 о(т/2} импульсов последний обнул етс  и вырабатывает импульс, поступающий на выход 14 устройства. Передний фронт этого импульса соответствует . середине временного интервала t и, следовательно, Середине угловой отметки . По концу этого временного интервала в счетчик 12 вновь переписываетс  из счетчика 11 число No 5oC/ Таким образом, использование изобретени  обеспечивает формирование отметки углового положени  вала при любой, в том числе и нулевой, крутизне смены пол рности сигнала датчика, т.е. независимо от соотношени  геометрических размеров датчика и угловой метки, что расшир ет область применени  предлагаемого устройства. Этот эффект достигаетс  путем выделени  середины, временного интервала между максимальным и минимальным значени ми сигнала датчика,.возникакадими при прохождении мимо датчика краев угловой метки.

Claims (2)

1. ОТМЕТЧИК КЕНИЯ ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ СГОРАНИЯ, содержащий датчик с усилителем, формирователь импульсов, компаратор и генератор импульсов, причем выход триггера подключен к управляющему входу ключа, отличающийс я тем, что, с целью расширения области применения, в него дополнительно введены указатели моментов появления максимума и минимума сигнала и делитель частоты, приче'м выход усилителя подключен к сигнальным входам указателей, выходы которых соедиледнего через формирователь импульсов ' связан с управляющими входами указателей и управляющим входом компаратора, сигнальный вход которого непосредственно, а опорный вход через делитель частоты подключены к выходу ключа, вход которого соединен с выходом генератора импульсов.

2. Отметчик по п.1, отличающий с я тем, что компаратор выполнен в виде суммирующего и вычитающего счетчиков импульсов и формирователя импульсов,. причем кодовый выход суммирующего счетчика подключен к кодовому входу вычитающего счетчика, счетные входы суммирующего и вы- _с читающего счетчиков служат соответст- SS венно опорным и, сигнальным входами компаратора, установочный вход суммирующего рчещчика связан с выходом формирователя импульсов, вход которого связан с установочным входом вычитающего счетчика и служит управляющим входом компаратора, а выход вычитающего счетчика - выходом компара-

SU 10381