SU1379675A1

SU1379675A1 - Устройство дл диагностики дизелей

Info

Publication number: SU1379675A1
Application number: SU864110465A
Authority: SU
Inventors: Николай Васильевич Василенко; Александр Антонович Мороз; Татьяна Евгеньевна Василенко; Владимир Андреевич Щербатюк
Original assignee: Предприятие П/Я А-3327
Priority date: 1986-06-13
Filing date: 1986-06-13
Publication date: 1988-03-07

Abstract

Изобретение позвол ет повысить точность и упростить обработку результатов измерени контрольного параметра . Устр-во содержит датчик 1 исследуемого процесса, формирователи 2, 4, 16, датчик 3 верхней мертвой точки, триггеры 5,10,11,17,18,19,20, схемы И 6,8,12, счетчики 7,9,27, блок 13 вычислени , индикатор 14, датчик 15 угловых положений, блоки 21, 22 управлени , компараторы 23,24, емкости 25,26а Устр-во позвол ет устранить зависимость фиксации угловых положений вала от скорости его вращени и учесть погрешность синхронизации моментов начала впрыска и захода порш-- н в верхнюю мертвую точку, а также снизить разр дность счетчиков из-за снижени частоты импульсов. 2 ил.

Description

со

(

Gi

сл

фиг, 1

Изобретение относитс к двигате- лестроению, в частности к технике контрол технического состо ни двигателей внутреннего сгорани , и мо- жет быть использовано дл диагностики дизелей.

Цель изобретени - повышение точности и упрощение обработки результатов измерени контрольного парамет- ра, что достигае.тс путем устранени зависимости точности счета от равномерности вращени коленчатого вала двигател и дополнени счета на границах участка измерени , а также

обеспечени возможности снижени разр дности счетчика из-за снижени частоты импульсов.

На фиг.1 приведена функциональна схема устройства; на фиг,2 - времен- на диаграмма синхронизации элементов устройства и процесса вычислени

На диаграммах (фиг,2 обозначены: а - сигналы на выходе третьего формировател ; б - сигналы на выходе пер- вого формировател i в - сигналы на выходе второго формировател ; г - сигналы на выходе четвертого триггера; д - сигналы на выходе п того триггераi е - сигналы на выходе пер- вого триггера; ж - сигналы на выходе второго триггера; з,- сигналы на выходе шестого триггера; и - сигна- пы на выходе седьмого триггера; к - сигналы на входе первого счетчика, л - сигналы на входе второго счетчика; м - сигналы на входе третьего счетчика; н - сигнал Готовность ; о - сигнал Сброс,

Устройство содержит датчик 1 исследуемого процесса, первый формирователь 2, датчик 3 верхней мертвой точки , второй формирователь 4, первый триг гер 5, первую cxeNty И 6, первый

счетчик 7, вторую схему И 8, второй счетчик 9, второй триггер 10, третий триггер 11, третью схему И 12, блок 13 вычислени , индикатор 14, датчик 15 угловых положений, третий формирователь 16, четвертый триггер 17, п тый триггер 18, шестой триггер 19, седьмой триггер 20, первый блок 21 управлени , второй блок 22 управлени , первый компаратор 23, второй компаратор 24, первую емкость 25, вторую емкость 26, третий счетчик 27

Датчик 1 исследуемого процесса через первый формирователь 2 подклю5

5

0

5

0

5

Q

чен к единичным входам первого 5, четвертого 17 и п того 18 триггеров,

Датчик 3 верхней мертвой точки через второй формирователь 4 подключен к входу обнулени первого триггера 5 и к синхронизирующему входу второго триггера 10, Датчик 15 угловых положений через третий формирователь 16 подключен к входам обнулени второго и п того триггеров 10 и, 18 соот- ветств нно и к третьим входам первой 6, второй 8 и третьей 12 схем И, Пр мой выход четвертого триггера 17 подключен к информационному входу второго триггера 10, пр мой выход которого подключен к синхронизирующему входу седьмого триггера 20 и к первому входу второго блока 22 управлени . Пр мой выход первого триггера 5 подключен к первому входу первой схемы И 6. Пр мой выход п того триггера 18 подключен к синхронизирующему входу щестого триггера 19 и первому входу первого блока 21 управлени .

Выход первого блока 21 управлени подключен к входу первого компаратора 23 и через первую емкость 25 к нулевому потенциалу а Выход первого компаратора 23 подключен к входу обнулени шестого триггера 19 и к второму входу первого блока 21 управлени . Выход второго блока 22 управлени подключен к входу второго компаратора 24 и через вторую емкость 26 к нулевому потенциалу. Выход второго компаратора 24 подключен к синхронизирующему входу третьего триггера 11, входу обнулени триггера 20 и второму входу второго блока 22 управлени . Единичный потенциал- подключен к информационным входам третьего 1I, шестого 19 и седьмого 20 триггеров. Пр мой выход щестого триггера 19 подключен к второму входу второй схемы И 8, Пр мой выход третьего триггера 1I подключен к синхронизи- рукщему входу блока 13 вычислени , а инверсный - к вторым входам первой 6 и третьей 12 схем И и к первому входу второй схемы И 8, Выходы первой 6, второй 8 и третьей 12 схем И подключены к счетным входам первого 7, второго 9 и третьего 27 счетчиков, информационные выходы которых подключены к соотзетствующим информационным входам блока 13 вы31

числени . Вход индикатора 1 соединен с выходом блока 13 вычислени , Цепь Сброс блока 13 вычислени подключена к входам об1гулени всех триггеров и счетчиков.

Датчик 1 исследуемого процесса генерирует электрический сигнал в момент начала подачи топлива. Датчик 3 верхней мерт ой точки генерир 1 ет электрический сигнал в момент нахождени поршн двигател в верхней мертвой точке о Датчик 15 угловых положений генерирует электрический сигнал через известный дискретный угол поворота вала. Формирователи 2, 4 и 16 предназначены дл нормировани сигналов от датчиков 1,3 и 15 по амплитуде и фронту3 Первый триггер 5 предназначен дл задани временного интервала, соответствующего времени поворота вала на измер емый угол. П тый триггер 18 служит дл задани временного интервала, соответствующего повороту вала на угол от нача- ла впрыска до первого импульса, после этого с датчика 15 угловых положений , а первый блок 21 управлени предназначен дл линейного зар да за это врем первой емкости 25 о Четвер- тый триггер 17 и второй триггер 10 служат дл задани временного интервала , соответствующего повороту вала на угол от момента нахождени поршн в верхней мертвой точке до первого импульса после этого с датчика 15 угловых положений, а второй блок 22 управлени предназначен дл линейного зар да за это врем второй емкости 26. Компараторы 23 и 24 пред- назначены дл вы влени моментов, когда перва и втора емкости 25 и 26 соответственно разр д тс до нулевого уровн . П1естой триггер 19 предназначен дл формировани временного интервала, в течение которого разр жаетс перва емкость 25, а седьмой триггер 20 - дл формировани временного интервала, в течение которог разр жаетс втора емкость 26. Третий триггер 11 предназначен дл блокировки счета после того, как сфорки руютс операнды, и дл выработки сигнала Готовность, по которому блок 13 вычислени производит расчет угла

Перва схема И 6 предназначена дл формировани пачки N импульсов- цифрового эквивалента искомого угла дискретностью измерени в (9- угол ,

Q 5 0 5 0 Q

5

50

5

75

через который датчик 15 угло ых положений вырабатывает импульсы) . Втора схема И 8 предназначена дл формирора- ни пачки N, импульсов - цифро ого эквивалента угла поворота вала от момента начала впрыска до прихода первого после этого импульса с датчика 15 угловых положений. Треть схема И предназначена дл формировани пачки NJ импульсов - цифрового эквивалента угла поворота вала от момента захода поршн в верхнюю мертвую точку до прихода первого после этого импульса с датчика 15 угловых положений, увеличенного в К раз. Счетчики 7,9 и 27 предназначег ы дл формировани и буферизации операн дов N,, N, Nj соответственно. Блок 13 вычислени предназначен дл расчета измер емого угла и управлени процессом измерени Индикатор 14 предназначен дл индицировани результатов измерени

Устройство работает следующим образом (фиг„1 и 2).

Перед началом измерени блок 13 вычислени вьфабатывает сигнал Сброс, который приводит в нулевое состо ние все триггеры и счетчики, При вращении вала двигател датчик

15угловых положений генерирует электрические сигналы через известный дискретный угол е поворота коленчатого вала. Третий формирователь

16нормирует данные сигналы по амплитуде и фронту. Поскольку все триггеры в исходном состо нии обнулены, импульсы с выхода третьего формировател 16 на счетные входы первого 7, второго 9 и третьего 27 счетчиков через первую, вторую и третью схекн И соответственно не поступают При вращении вала двигател происходит впрыск топлива в цилиндр. Датчик 1 исследуемого процесса генерирует электрический сигнал. Первый формирователь 2 формирует из данного сигнала нормированный короткий импульс, который устанавливает первый 5, четвертый 17 и п тый 18 триггеры в единичное состо ние. При этом сигнал единичного уровн с пр мого выхода первого триггера 5 поступает на первый вход первой cxei4bi И 6, котора открываетс , и импульсы с выхода первого счетчика 7,

Сигнал единичного уровн с пр мого выхода п того триггера 18 посту51379675

пает на первый вход первого блока управлени , а также устанавливает в единичное состо ние шестой триггер 19с В результате перва емкость 25 начинает линейно зар жатьс . При дальнейшем вращении вала срабатывает датчик 15 угловых положений, третий формирователь 16 форьтрует короткий

импульс, который переводит п тый триг Ю26 начинает линейно зар жатьс . При

гер 1« в нулевое состо ние. При этомд,-гпьнейтем вращении вала срабатывасигнал нулевого уровн поступает нает датчик 15 угловых положений, трепервый вход первого блока 21 управле-тий формирователь 16 формирует коротни о В результате перва емкость 25кий импульс, который переводит второй

начинает разр жатьс Поскольку пер- jjтриггер 10 в 1гулевое состо ние При ва емкость 26 линейно зар жаетс

этом сигнал нулевого уровн поступает на первый вход второго блока 22 управлени . В результате втора емкость 26 начинает разр жатьс . Пос- 20 кольку втора емкость 26 линейно

за врем Jt

равное времени поворота вала двигател от момента начала впрыска до прихода первого импульса с датчика 15 угловых положений, то разр жаетс она в течение времени jt. K. Все это врем импульсы с выхода третьего формировател 16 поступают через вторую схему И 8 на

счетш,1й вход второго счетчика 9. Ког- 25 ле этого первого импульса с датчика

35

угловых положений, то разр жаетс она в течение времени , Все это врем импульсы с выхода третьего формировател 16 поступают через дит шестой триггер 19 в нулевое сое- зо третью схему И 12 на счетный вход то ние и постл- рает на второй входтретьего счетчика 27.

Когда втора мкость 26 по истечении времени At 7-К разр жаетс , срабатывает второй компаратор 24, и сигнал единичного уровн с его выхода переводит третий триггер 11 в единичное состо ние, седьмой триггер 20 в нулевое состо ние и поступает на второй вход второго блока 22 управле- д0 ни , запреща дальнейпшй разр д второй емкости 26„ В результате треть схема И 12 закрываетс и импульсы на счетный вход третьего счетчика 27 не поступают Таким образом, в третьем когда поршень заходит в верхнюю мер- ., счетчике 27 формируетс цифровой эк- вую точкуS В результате датчик 3вивапент N угла поворота вала от моверхней мертвой точки генерирует электрический сигнал, второй формирователь 4 формирует из него нормированный короткий импульс, который устанаативает первый триггер 5 в нулевое , а второй триггер 10 в единичное состо ние. При этом сигнал нулевого уровн поступает на первый вход

да перва емкость по истечении времени иt, К разр жаетс , срабатывает перв1 1й компаратор 23, и сигнал единичного уровн с его выхода перевопервого блока 21 управлени , запреща дальнейший разр д первой емкости 25. В результате втора схема И 8 закрываетс и импульсы на счетный пход второго счетчика 9 не поступают .

Таким образом, во втором счетчике 9 формируетс цифровой эквивалент N,1 угла поворота вала от начала впрыска до первого срабатывани после этого датчика угловых положений, увеличенный в К раз. При дальнейшем повороте вала наступает момент.

50

мента захода поршн в верхнюю мертвую точку до первого срабатывани после этого датчика 15 угловых положений , увеличенньш в К раз. Сигнал нулевого уровн с инверсного выхода третьего триггера I1 поступает на вторые входы первой 6 и третьей I2 схем И и на первьй вход второй схе- Мз1 И 8 и блокирует их. Сигнал единичного уровн с пр мого выхода третьего триггера I 1 Готовность поступает на вход, синхронизируюпшй блок 13 вычислени , свидетельству об

первой схемы И 6, котора закрываетс и импульсы на счетный вход первого счетчика 7 не поступают.

Таким образом, в первом счетчике 7 формируетс цифровой эквивалент Nj

угла поворота вала на измер емый угол с дмгкретностьк измерени 9. Сит нал единичного уровн с пр мого вг)1хода второго триггера 10 поступает на первый вход второго блока 22 управлени , а также устанавливает седьмой триггер 20 в единичное состо ние В результате втора емкость

триггер 10 в 1гулевое состо ние При

этом сигнал нулевого уровн поступает на первый вход второго блока 22 управлени . В результате втора емкость 26 начинает разр жатьс . Пос- кольку втора емкость 26 линейно

зар жаетс за, врем it, равное времени поворота вала двигател от момента прохождени поршнем двигател верхней мертвой точки до прихода пос0

5

окончании формировани исходных данных . По данному сигналу блок 13 вычислени осуществл ет съем операндов N , N , N, во внутреннюю пам ть и

.3

осуществл ет расчет измер емого угла если блок 13 вычислени выполнен в виде микропроцессора. Если блок 13 вычислени выполнен на жесткой лотке , происходит аппаратное сложение операндов N, N, N (операнд N, при этом предварительно сдвигаетс ), Далее результат с выхода блока 13 вычислени поступает на вход индикатора 14,

На этом единичное измерение кончаетс . Далее блок 13 вычислени снова вырабатывает сигнал Сброс, после чего работа устройства повтор етс .

Предлагаемое устройство позвол ет обеспечить более высокую точность вследствие независимости фиксации угловых положений вала от скорости его вращени и учета погрешности син хронизации моментов начала впрыска и захода поршн в верхнюю мертвую точку, а-также упростить обработку результатов измерени и повысить надежность за счет применени счетчиков с меньшей разр дностью и меньшим быстродействием

Claims

Формула изобретени

Устройство дл диагностики дизелей , содержащее датчики исследуемого процесса и верхней мертвой-точки, первый и второй формирователи, первый , второй и третий триггеры, первую , вторую и третью схемы И, первый и второй счетчики, блок вычислени и индикатор, причем датчик исследуемого процесса через первый формирователь подключен к единичному входу первого триггера, пр мой выход которого подключен к первому входу первой схекы И, выход которой подключен к счетному входу первого счетчика, датчик верхней мертвой точки через второй формирователь подключен к входу обнулени первого триггера, инверсный выход третьего триггера подключен к второму входу первой cxei4 i И и к первому входу второй схем.1 И, а выход второй схем И подключен к счетному входу второго счет чика, выход блока вычислени подключен к входу индикатора, отличающеес тем, что, с целью повыше

0

5

5

0

0

5

0

5

5

0

ки точности и упроп1ени обработки результатов измерени , устройство снабжено датчиком угловых положений, третьим формирователем, четвертым, п тым, шестым и седьмым триггерами, первым и вторым блоками управлени , первым и вторым компараторами, первой и второй емкост ми и третьим счетчиком, причем выход первого формировател подключен к единичным входам четвертого и п того триггеров , пр мой выход четвертого тригге-, ра подключен к информационному входу второго триггера, пр мой выход которого подключен к первому входу второго блока управлени и к синхронизирующему входу седьмого триггера, выход второго формировател подключен к синхронизирующему входу второго тригг ера, датчик угловых положений через третий формирователь подключен к входам обнулени второго и п того триггеров и третьим входам первой, второй и третьей схем И, пр мой выход п того триггера подключен к первому входу первого блока управлени и синхронизирующему входу шестого триггера, выход первого блока управлени подключен к входу первогр компаратора и через первую емкость к нулевому потенциалу, выход первого компаратора подключен к входу обнулени шестого триггера и второму входу первого блока управлени , выход .второго блока управлени подключен к входу второго компаратора и через вторую емкость - к нулевому потенциалу , выход второго компаратора подключен к второму входу второго блока управлени , синхронизирующему йходу третьего триггера и входу обнулени седьмого триггера, единичный потенциал подключен к информационным входам третьего, шестого и седьмого триггеров, пр мой выход шестого триггера подключен к второму входу второй схеьы И, пр мой выход седьмот го триггера подключен к первому входу третьей cxeNbi И, пр мой выход третьего триггера подключен к син-7 хронизирующему входу блока вычислени , а инверсный - к второму входу третьей И, выход третьей И подключен к счетному входу третьего счетчика, информационные выходы первого, второго и третьего счетчи ков подключены соответственно к первому , второму и третьему информацион9137967510

иым входам блока вычислени , а цепь к входам обнулени всех триггеров Сброс блока вычислени подключена и счетчиков.

I I 1 I 1 и I I I I I I I I

i

Mill

I I I I I I I I

I I I I I I I I

L

JL