SU1645586A1 - Многофункциональна микропроцессорна система дл диагностики двигателей внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области диагностики и испытаний двигателей внутреннего сгорани  и позворл ет повысить точность и производительность измерений. Система содержит датчик 1 верхней мертвой точки, датчик 2 угловых положений, датчик 3 исследуемого процесса, первый 4 и второй 5 формирователи импульсов и усилитель 6, функционально св занные с датчиками 1, 2 и 3, блок 7 синхросигналов, аналоге цифровой преобразователь 10,регистр 13,блок 14 элементов задержки формирователь сигнала Готовность вычислитель 18 и индикатор 19 Система позвол ет осуществл ть запись информации в регистр 13 и последующий ввод ее в вычислитель 18 только при условии несравнени  текущей и предыдущей кодовых комбинаций с выхода аналого- цифрового преобразовател  10 1 ил.

Description

сл

с

Изобретение относитс  к системам дл  диагностики двигателей внутреннего сгорани 

Цель изобретени  - повышение точности и производительности измерени 

На чертеже изображена блок-схема системы .

Многофункциональна  микропроцессорна  система дл  диагностики двигател  внутреннего сгорани  содержит датчик 1 верхней мертвой точки (ВМТ) поршн , датчик 2 уповых положений (УП); датчик 3 исследуемого процесса (ИП), первый 4 и второй 5 формирователи импульсов и усилитель 6, входы которых подключены соответственно к выходам датчиков 1, 2 и 3, блок 7 синхросигналов , который может быть выполнен, например, в виде последовательно св занных генератора 8 опорной частоты и делите- л  9 частоты, аналого-цифровой поеобразовэтель (АЦП) 10, информационный вход которого подключен к выходу усилител  6, а тактовый вход - к выходу блока 7 синхросигналов (к выходу генератора 8 опорной частоты), первый 11 и второй 12 счетчики импульсов, счетные входы которых подключены соответственно к дополнительному выходу блока 7 синхросигналов (к выходу делител  9 частоты) и выходу второго формировател  импульсов, а входы сброса (R) - соответственно к выходам второго 5 и первого 4 формирователей импульсов, регистр 13, информационные входы которого св заны с информационными выходами аналого-цифрового преобразовател  10, а дополнительные информационные входы - с выходами первого 11 и второго 12 счетчика , блок 14 элементов задержки, блок 15 сравнени  цифровых кодов, схему 16 совпадени , один вход которой подключен к выходу блока 15 сравнени  цифровых кодов, формирователь 17 сигнала Готовность

о сл

01 00

о

вход которого подключен к выходу схемы 16 совпадени  и св зан с тактовым входом регистра 13, вычислитель 18, информационные входы которого подключены к выходам регистра 13, вход св зан с формирователем 17 сигнала Готовность, управл ющие выходы соединены с входами блока 7 синхросигналов (делител  9 частоты), а дополнительный выход св зан с другим входом схемы 16 совпадени , и индикатор 19, входы которого подключены к информационным выходам вычислител  18. При этом информационные выходы аналого-цифрового преобразовател  10 дополнительно св заны с одной группой входов блока 15 сравнени  цифровых кодов непосредственно , а с другой - через блок 14 элементов задержки,

Многофункциональна  микропроцессорна  система дл  диагностики двигател  внутреннего сгорани  работает следующим образом.

Запуск системы производитс  по инициативе оператора путем нажати  соответствующей клавиши на пульте вычислител  18. По сигналу запуска система приводитс  в исходное состо ние: обнул ютс  счетчики 11 и 12, регистр 13 и индикатор 19 (цепи обнулени  не показаны), и подаетс  сигнал запрета (лог. О) на второй вход схемы 16 совпадени , при этом на ее выходе независимо от состо ни  первого входа устанавливаетс  сигнал лог. О. Вычислитель 18, наход сь в инициативном режиме, принимает цифровую информацию из регистра 13 и формировател  17. Удостоверившись, что на их выходах сигналы лог. О, т. е. система находитс  в исходном состо нии, вычислитель 18 выдает по управл ющим выходам на второй вход схемы 16 совпадени  сигнал разрешени  (лог. 1) и на вход управлени  блока 7 синхросигналов управл ющее слово , которое далее поступает на вход управлени  делител  9 частоты и запускает его с соответствующим коэффициентом делени . Делитель 9, принима  тактовые импульсы от генератора 8, преобразует их частоту следовани  в частоту, соответствующую коду управл ющего слова, и посылает эти импульсы на счетный вход счетчика 11, который начинает их подсчитывать. Одновременно в счетчике 12 произеодигс  счет импульсов угловых положений, поступающих от датчика 2 угловых положений. Прх этом кодовые комбинации с выходов счетчиков 11 и 12 поступают на соответствующие входы регистра 13.

Сигнал разрешени  (лог. 1), поступающий в одном из разр дов управл ющего слова на второй вход схемы 16 совпадени 

позвол ет производить запись цифровой информации в регистр 13 при условии не сравнени  (несоответстви ) текущей и предыдущей кодовых комбинаций с выхода

АЦП 10.

В этом случае на выходе блока 15 сравнени  по вл етс  сигнал лог. 1, который по совпадению с сигналом разрешени  проходит через схему 16 совпадени  на такто0 вый вход регистра 13. При этом осуществл етс  запись в регистр 13 кодовых комбинаций с выходов счетчиков 11 и 12 и АЦП 10.

Одновременно с поступлением импуль5 са на тактовый вход регистра 13 происходит его поступление на вход формировател  17, который формирует сигнал Готовность и выставл ет его на управл ющий вход вычислител  18.

0 Таким образом, после выставлени  управл ющего слова на выходы управлени  вычислитель 18 находитс  в режиме ожидани . В этом режиме датчик 1 ВМТ генерирует электрический сигнал в момент

5 прохождени  поршнем в цилиндре двигател  верхней мертвой точки. Датчик 2 УП генерирует электрические сигналы через дискретный угол поворота коленчатого ва- лап. Формирователи 4 и 5 нормируют сигна0 лы от датчиков 1 и 2 по амплитуде и фронту и генерируют короткие импульсы в момент прохождени  напр жени  с датчиков через ноль. Сигнал с формировател  4 поступает на вход сброса счетчика 12, а с формирова5 тел  5 - на вход сброса счетчика 11, по приходе этих сигналов счетчики обнул ютс . На счетные входы счетчиков 11 и 12 поступают соответственно импульсы с выходов делител  9 частоты блока 7 синхро0 сигналов и с формировател  5.

Таким образом, в счетчиках 11 и 12 подсчитываетс  число импульсов с делител  9 частоты и с формировател  5. Первые несут информацию об изменении времени, вто5 рые - об угловом положении коленчатого

вала двигател . Выходные цифровые коды

счетчиков 11 и 12 поступают на регистр 13.

Датчик 3 ИП генерирует электрический

сигнал, соответствующий исследуемому

0 процессу. Данный сигнал фильтруетс  и усиливаетс  усилителем 6 и поступает на информационный вход АЦП 10. На его тактовый вход (вход запуска) поступают импульсы с выхода генератора 8 опорной

5 частоты блока 7 синхросигналов. По каждому такому импульсу происходит запуск АЦП 10. Последний преобразовывает поступающий на его информационный вход сигнал с усилител  6 из аналогового вида в цифровой . В результате на его выходе формируетс  цифровой код, соответствующий неличине аналогового сигнала в данный момеы времени. Сформированный цифровой коде выходов АЦП 10 поступает на первые входы блока 15 сравнени  цифровых кодов непос редственно и на вторые входы через блок 14 элементов задержки. При неравенстве текущего цифрового кода и предыдущего на выходе блока 15 генерируетс  короткий импульс, длительность которого определ етс  временем задержки блока 14 элементов задержки. Данный импульс поступает через схему 16 совпадени  на формирователь 17 сигнала Готовность и на тактовый вход регистра 13. В результате в регистр 13 записываютс  текущий цифровой код аналогового сигнала и цифровые коды угла поворота коленчатого вала двигатеч  и величины времени с момента прихода сигнала с датчика 2 УП.

Формирователь 17 сигнала Готовность генерирует импульс, по которому вычислитель 18 считывает информацию из регистра 13 и записывает ее во внутреннюю оперативную пам ть

Таким образом, по каждому импульсу с выхода генератора 0 опорной частоты блока 7 синхросигналов формируетс  цифровой код аналогового сигнала, который записываетс  во внутреннюю оперативную пам ть вычислител  18 совместно с текущими значени ми кодов угла поворота коленчатою вала двигател  и времени только в том случае , если текущий код с выхода ЛЦП 10 не будет равен предыдущему, т е. автоматически исклю 1аютс  из записи те цифровые коды аналогового сигнала, значени  которых раины предыдущему и, следовательно не несут полезной (ценной) информации о характере изменени  сигнала.

Прин в цифровую информацию из регистра 13, вычислитель 18 производит ее обработку , заключающуюс , например, в вычислении амплитуды сигнала, его длительности , скорости изменени , нахождений точек экстремума и частоты вращени  коленчатого вчла и т. д,

По величине частоты вращени  коленчатого вала двигател  осуществл етс  коррекци  управл ющего слова, поступающего на делитель 9 частоты (при этом сигнал лог 11 на втором входе схемы 16 совпадени  не мен етс ).

Результат вычислени  параметров выводитс  на индикатор 19.

Результатом указанного исключени  из записи неинформативных цифровых кодов  вл етс  использование значительно меньшего объема оперативной пам ти в вычислителе 18 при одинаковой значимости

обрабатываемого массива информации и, следствие уменьшение времени обработки полученной информации, т е чение производительности сиг.тгмы 5 диагностировани 

Дл  прив зки временной шкалы к углу поворота коленчатого вала двигател  и к исследуемому процессу вычислитель 18 управл ет делителем 9 частоты. При этом уве

0 личение точности достигаетс  за счет использовани  возможности изменени  числа записи цифровых значении аналогового CHI нала с учетом ei о текущего изменени 

5

Claims (1)

1. Формула изобретени  Многофункциональна  микропроцессорна  система дл  ли гнсь тики двигателей внутреннего сгорани , содержаща  датчики

   0 верхней торцовой точки, угловых положений и исследуемою процесса, выходами св занные соответственно с первым и вторым формировател ми и усилителем, анг- лого-цифровой преобразователь, информа5 циопный вход которого св зан с выходом усилител , а тактовый вход соединен с выходом блока синхросигналов, вычислитель, управл ющий пход которого св зан с формирователем сигнала Готовность, управ0 л ющие выходы соединены г, входами блока синхросигналов, а информационные выхоли св заны г индикатором регистр, информационные входы которого св заны с информационными выходами аналого-циф5 рового преобразовател , а выходы - с информационными входами вычислител , и блпк элементов задержки, о т л и ч а ю щ а-   с   тем, что с целью повышени  точности и производительности, она снабжена пер0 оым и вторым счетчиками, выходы которых св заны с дополнительными группами информационных входов регистра, а счетные входи соединены соответственно с дополнительным выходом блока синхросигналов

   5 и выходом второго формировател , и последовательно св занными блоком сравнени  цифровых кодов и схемой совпадени , один из входов которой сс зан с дополнительным гн (ходом вычислител , а выход - с тактовым

   0 входом регистра и входом формировател  отпала Готовность, причем вход сброса первого счетчика св зан с выходом второго формировател , а вход сброса второго счетчика - с выходом первого формировател .

   5 информационные выходы аналого-цифрового преобразовател  дополнительно св заны с одной группой входов блока сравнени  цирропых кодов непосредственно , а с другой - через блок элементов задержки .