SU1486620A1 - Уctpoйctbo для oпpeдeлehия углa oпepeжehия bпpыcka toплиba b дизeлe - Google Patents

Description

Изобретение относится к диагностированию двигателей внутреннего егорания, в частности к испытаниям топливовпрыскивающей аппаратуры дизелей и предназначено для измерения угла опережения впрыска топлива.

Цель изобретения - повышение достоверности измерений путем учета пропусков впрыска топлива в форсунках.

На чертеже изображена принципиальная блок-схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 перемещения иглы форсунки и датчик 2 в.м.т., связанные соответственно через первый 3 и второй 4 формирователи импульсов с единичным и нулевым входами основного триггера 5. Кроме того, единичный вход этого триггера 5 соединен со входом первого счетчика

6, а нулевой вход - со входом счетного блока 7 и первым неподвижным контактом первой секции переключателя 8. Вторые неподвижные контакты первой и второй секции переключателя 8 соединены с выходом счетного блока

7. Шина сброса в ноль первого счетчика 6 соединена с шиной сброса в ноль второго счетчика 9. Подвижный контакт второй секции переключателя 8 соединен со вторым входом дополнительной схемы 10 совпадения. Выход триггера соединен с первым входом основной схемы 11 совпадения, второй вход которой подключен к выходу управляемого генератора 12 импульсов и первому входу дополнительной схемы 10 совпадения. Выход основной схемы 11 совпадения соединен со входом первого регистра 13, выход которого подключен к блоку 14 индикации·, Выход дополнительной схемы 10 совпадения соединен, со входом второго регистра 15, инверсный выход которого подключен ко второму входу схемы ИЛИ 16, третьему входу дополнительной схемы 10 совпадения и единичному входу дополнительного триггера 17. Прямой выход схемы ИЛИ 16 соединен со входом управляемого генератора 12 импульсов, а инверсный - с нулевым входом дополнительного триггера 17, выход которого подключен к третьему входу основной схемы 11 совпадения. Выходы первого и второго счетчиков 6 и 9 соединены со входами схемы 18 равнозначности, выход которой подключен к первому входу схемы ИЛИ 16. Шина сброса в ноль второго счетчика 9 соединена с установочными входами регистров 13 и 15 и подключена к первому зажиму кнопки 19 сброса, второй зажим которой подключен к нулевой шине источника питания. Подвижный контакт первой секции переключателя 8 соединен с первым входом схемы 20 совпадения, второй вход которой подключен ко второму входу схемы ИЛИ 16, а выход ко входу второго счетчика 9,

Устройство работает следующим образом.

При диагностировании двухтактного дизеля переключатель 8 установлен в верхнее (по схеме) положение, датчик 1 перемещения иглы форсунки вырабатывает электрический импульс, который преобразуется с помощью первого формирователя 3 в прямоугольный импульс нормированных амплитуды и длительности, при этом передний фронт ;выходного импульса формирователя 3 •совпадает с моментом начала перемещения иглы форсунки. Под действием этого импульса основной триггер 5 взводится и на первом входе основной схемы 11 совпадения устанавливается единичный сигнал. Кроме тощо, каждый такой импульс записывается в первый счетчик 6.

Далее при работе дизеля поршень заходит в ВМТ и датчик 2 вырабатывает электрический импульс, который с помощью второго формирователя 4 преобразуется в прямоугольный импульс, передний фронт которого совпадает с моментом захода поршня в эту точку, что приводит к сбросу основного триггера 5. Подсчет количества выходных импульсов второго формирователя 4 производится вторым счетчиком 9, а частота следования этих импульсов с помощью счетного блока 7 делится на два.

Цикл измерения начинается с момента нажатия кнопки 19 сброса, в результате которого счетчики 6 и 9 и регистры 13,15 сбрасываются в ^м0. Сброс второго регистра 15 приводит к появлению на его инверсном выходе единичного сигнала, который поступает на единичный вход дополнительного триггера 17, переводя его в единичное состояние, а также проходит через схему ИЛИ 16 на вход управляемого генератора 12 импульсов. Кроме того, выходной сигнал второго регист5 ра 15 поступает на третий вход дополнительной схемы 10 совпадения. Выходной единичный сигнал дополни- ¹ тельного триггера 17 поступает на третий вход основной схемы 11 совпадения. Поскольку при нажатии кнопки 19 сброса счетчики 6 и 9 находятся в одинаковых состояниях^схема 18 равнозначности вырабатывает нулевой сигнал, воздействующий на первый вход схемы ИЛИ 16. Однако единичный сигнал с ее второго входа проходит на вход управляемого генератора 12, который благодаря этому генерирует высококачественные импульсы. Эти импульсы поступают на второй вход основной схемы 11 совпадения и на первый вход дополнительной схемы 10 совпадения. Поскольку в данном режиме работы устройства второй вход дополнительной схемы 10 совпадения никуда не подключен, то она работает как двухвходовая схема совпадения и пропускает высокочастотные импульсы на вход второго регистра 15. Основная схема 11 совпадения пропускает высокочастотные импульсы на вход первого регистра 13 только тогда, когда основной триггер 5 взведен, т.е. в промежутки времени, соответствующие времени опережения впрыска топлива.

В рассматриваемом режиме работы [устройства частота следования импульсов на входе второго счетчика 9 совпадает с частотой заходов поршня в ВМТ, а при отсутствии пропусков топливоподачи - с частотой импульсов первого формирователя 3 и с частотой переключения основного триггера 5.

При отсутствии пропусков впрысков топлива на первый регистр 13 в каждом обороте коленчатого вала агрегата подается пачка высокочастотных импульсов, т.е. число этих пачек равно числу впрысков топлива. Процесс записи чисел в первый и второй регистры 13 и 15 длится в течение времени , за которое во второй регистр записывается заранее известное число Ν. Как только записывается число Ν, на инверсном выходе второго регистра 15 сигнал изменяется до нулевого уровня, запирая дополнительную схему 10 совпадения. Поскольку в данном случае частоты импульсов на входах первого и второго счетчиков 6 и 9 одинаковы, то за время’в эти счетчики записываются одинаковые коды, благодаря чему схема 18 равнозначности выдает нулевой сигнал, действующий на первом входе схемы ИЛИ 16. В связи с этим запирание дополнительной схемы 10 совпадения и прекращение счета в регистре 15 приводит к появлению нулевого сигнала на прямом выходе схемы ИЛИ 16 и окончанию генерации импульЮ сов генератором 12. При появляении нулевого сигнала на прямом выходе схемы ИЛИ 16 на ее инверсном выходе устанавливается единичный сигнал, сбрасывающий дополнительный триггер

17 в нулевое состояние. Последний запирает по третьему входу основную схему 11 совпадения. Следовательно, при отсутствии пропусков топливоподачи поступление импульсов на регистры

13 и 15 после записи числа. N во второй регистр 15 становится невозможным. За отрезок времени в течение которого во второй регистр 15 записывается число Ν, вал дизеля со25 вершает т оборотов, а в первый регистр 13 записывается число . При этом ш = С₃· Р, где К - циклическая частота вращения вала, = тб_л£₃ <1), N = т£₃/Г, (2) ’ .

где - частота выходных импульсов управляемого генератора 12;

! - длительность единичного вы-~ ходного импульса основного

4С(· триггера 5.

Учитывая,-что ( л/- угловая скорость вала, 2/?- угол поворота вала за один оборот), отношение указанных чисел ^Ν£. = ^тЧ£э _{= =} <2

N т£₃ 27 2/7 ’ ^к ’ где5 = д^,С_ж_ - угол опережения впрыска топлива в радианах, следовательно,

Θ = ₍₄₎

N ’ /О 36ΟΝ.

^ээ или (5)

К

Задавая N=360-10 (где К - целое число), угол опережения впрыска в градусах получим путем переноса запятой на К знаков влево.

Следующий цикл измерения начинается только после нажатия кнопки 19 сброса.

При появлении пропусков впрысков топлива датчик 1 сигнала не вырабатывает, вследствие чего первый формирователь 3 сигнала также не вырабатывает, основной триггер 5 не взводится, основная схема 11 совпадения закрыта и на первый регистр 13 высог кочастотные импульсы не поступают, а в первом счетчике 6 код не изменяется. Во второй же счетчик 9 импульсы с выхода формирователя 4 поступают и код в счетчике изменяется. В связи с этим по истечении времени, большего периода вращения вала, коды в счетчиках 6 и 9 различны и на выходе схемы равнозначности 18 устанавливается единичный сигнал, проходящий через схему ИЛИ 16 на вход управляемого генератора 12 импульсов. Благодаря этому генерация импульсов продолжается и после записи числа N в регистр 15 и появления на втором входе схемы ИЛИ 16 нулевого сигнала.

Эти высокочастотные импульсы не проходят на вход второго регистра 15,· так как дополнительная схема 10 совпадения закрыта нулевым сигналом на ее третьем входе. Поскольку на выходе схемы 18 равнозначности присутствует единичный сигнал, то на нулевом входе дополнительного триггера 17 действует нулевой сигнал и этот триггер сохраняет единичное состояние, в котором он был в процессе записи чисел в регистры. В связи с этим на третьем входе схемы 11 совпадения присутствует единичный сигнал, на втором входе - высокочастотные импульсы, которые проходят на вход первого регистра 13 в интервалы времени, когда основной триггер 5 взведен. Поскольку дополнительная схема 20 совпадения переходит в закрытое состояние при окончании записи числа N во второй регистр 15, то за время записи этого • Ν ' _о числа 6, = χ- во втором счетчике 9 ^{3 £}3 накапливается код, представляющий собой количество оборотов вала за это же время. Поступление импульсов на вход первого счетчика 6 продолжается до тех пор, пока его состояние отличается от состояния второго счетчика

9. При совпадении кодов этих счетчиков (т.е. при совпадении количества впрысков топлива с количеством оборотов вала за время ) схема 18 равнозначности вырабатывает сигнал нулевого уровня.

Таким образом, при наличии пропусков впрысков топлива запись числа в первый регистр 13 продолжается даже после прекращения записи во втором регистре 15 до тех пор, пока число а впрысков топлива не совпадает с числом ш оборотов вала, проделанных им во время записи кода N в регистр 15. В первый регистр 13, от момента нажатия кнопки 19 до момента прекращения работы генератора 12, записывается число

N =а^£₃ .

Однако, поскольку запись продолжается до совпадения а = т, то

Ν, = тС„ Г, , и выражения (1) - (5) сохраняют свою силу. При диагностировании четырехтактного дизеля переключатель 8 устанавливается в нижнее (по схеме) положение, в результате чего первый вход схемы 20 совпадения и второй вход дополнительной схемы 10 совпадения подключаются к выходу счетного блока 7. Благодаря этому частота следования импульсов на указанных входах этих схем совпадения вдвое ниже частоты заходов поршня в ВМТ и при отсутствии пропусков впрыска топлива совпадает с частотой выходных импульсов первого формирователя 3. В связи с этим на входы первого 6 и второго 9 счетчиков поступают импульсы одинаковой частоты следования, а на втором входе дополнительной схемы 10 совпадения действует импульсной сигнал со скважностью равной двум,так как счетный блок 7 формирует импульсы с такой скважностью. Далее устройство ра-; ботает аналогично, при этом время записи числа N во второй регистр 15 увеличивается вдвое и становится равным

Если за время измерения вал дизеля совершил т оборотов и повернулся

1486620 ' на угол У = 2//'ф, то за это же время в регистр 15 записалось число

N = . (6) 5

При отсутствии пропусков впрысков топлива за это же время в первый регистр 13 записалось число

Ν, = , (7) представляющее собой эквивалент угла 15 опережения впрыска топлива & . Разделив выражения (7) на выражение (6), получим после преобразований

-Г £ 2^3 и>£

-Т£

3 (8)

Из последнего соотношения найдем

Θ = 2/Ν<_ N ’ рад (9) или

Θ

36ΟΝ,

N град (10)

Таким образом, даже при наличии пропусков топливоподачи количество пачек высокочастотных импульсов, поступающих на первый и второй регистры, одно и то же, в результате чего код второго регистра соответствует углу поворота вала, умноженному на некоторый коэффициент пропорциональности, а код первого регистра со- дд ответствует углу опережения впрыска, умноженному на тот же коэффициент пропорциональности. Поэтому появление пропусков впрысков топлива не сказываются на результатах измерений.

Claims (2)

1. Форм у,л а изобретения

   1. Устройство для определения угла опережения впрыска топлива в дизеле, содержащее датчик впрыска топлива, датчик фиксированной точки, два формирователя импульсов, вход первого из которых соединен с датчиком впрыска, а вход второго - с датчиком фиксированной точки, триггер, „ I в единичный.вход которого включен выход первого формирователя импульсов, а в нулевой - выход второго формирователя импульсов, последовательно соединенные между собой схему совпадений, первый регистр и блок индикации, а также управляемый генератор импульсов, второй регистр и кнопку сброса, включенную между установочными входами обоих регистров и нулевой шиной источника питания, причем выход триггера подключен к первому входу схемы совпадения, к второму входу которой подключен выход управляемого генератора импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов измерения, устройство снабжено схемой равнозначности, двумя счетчиками, дополнительными триггером и схемой совпадения, схемой совпадения с двумя входами и схемой ИЛИ, выполненной с прямым и инверсным выходами и связанной прямым выходом с входом управляемого генератора импульсов, а инверсным - с нулевым входом дополнительного триггера, а основная схема совпадений выполнена с тремя входами, причем третий вход основной схемы совпадения сое-» динен с выходом дополнительного триггера, выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом схемы совпадения и с вторым входом дополнительной схемы совпадения, первый вход которой соединен с выходом управляемого генератора импульсов, а выход - с-входом второго регистра, выход схемы совпадения с двумя входами соединен с входом второго счетчика, а вход первого счетчика соединен с единичным входом основного триггера, при этом выходы обоих счетчиков включены в соответствующие входы схемы равнозначности, выход которой подключен к первому входу схемы ИЛИ, а второй вход схемы ИЛИ соединен с третьим входом дополнительной схемы совпадения, инверсным выходом второго регистра, единичным входом дополнительного триггера, а также с вторым входом схемы совпадения с двумя входами, при этом установочные входы обоих счетчиков подключены к установочным входам регистров.
2. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а-, ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство снабжено счетным блоком, вход которого включен в выход второ го формирователя импульсов, и двухсекционным переключателем, причем

   1 I первый неподвижный контакт первой секции переключателя соединен с нулевым входом основного триггера и входом счетного блока, подвижный контакт первой секции переключателя подключен к выходу счетного блока и первому входу схемы совпадения с двумя входами, при этом второй непод вижный контакт второй секции переклю чателя соединен с вторым неподвижным контактом первой секции переключателя, а подвижный контакт второй секции подключен к второму входу дополнительной схемы совпадения.