Устройство для определения углов поворота вала двигателя внутреннего сгорания

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Gg> SU (31) 3(50 Q 01 N 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ °

L Д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3500844/25-06 (22) 15.10.82 (46) 07.02.84. Бвл. Р 5 (72) И.И.Бабинский, И.Н.Бабич, В.Б.Бойчук, О.С.Каганский, Г.Е.Климов и В.Т.Толмачев (71) Локомотивное депо им.С.М.Кирова

Южной ордена Ленина железной дороги (53) 621. 43. 038 „5 (088. 8) . (56) 1.Авторское свидетельстно СССР по заянке У 3334340, кл. Q. 01 М 15/00

1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

УГЛОВ ПОВОРОТА ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее датчики фиксированной точки и исследуемых сигналов, усилитель-формирователь, первый и второй счетчики, счетчик импульсов, схемы сравнения, коммута торы-переключатели, формирователи выходных импульсов, смеситель, катодный осциллограф, первую схему И, первую схему ИЛИ, триггер, генератор стабильных импульсов, делитель, первое запоминающее устройство, схему эквивалентности, формирователь сигнала переписи и формирователи сигналов установки нуля счетчиков, причем генератор стабильных импульсов подключен к смесителю через параллельные первую цепочку, содержащую последовательно соединенные делитель, первую схему И, первый счетчик, первое запоминающее устройство и схему эквивалентности, к которой подключен второй счетчик, и вторую цепочку, содержащую последовательно соединенные второй счетчик, первую схему ИЛИ.и формирователь сигнала установки нуля второго счетчика, при этом датчик фиксированной точки через усилитель-формирователь сое.динен с входами триггера и счетчика импульсов, к входу которого подключен смеситель, а к выходу — параллельно цепочки, каждая из которых содержит последовательно соединенные коммутатор- переключатель, схему сравнения и формирователь выходных импульсов, выходы цепочек связаны параллельно с осциллографом и смесителем, снязанным с датчиком исследуемых сигналов и осциллографом, триггер соединен параллельно с первой схемой И и формирователем сигнала переписи, связанным через формирователь установки нуля первого и второго счетчиков с первым счетчиком, первой схемой ИЛИ и триггером, вход формирователя установки нуля первого и второго счетчиков соединен с первым запоминающим устройством, о т л и ч а и щ е е с л тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно содержит вторую, третью и четвертую схемы И, первый и второй счетные триггеры, второе запоминающее устройство, устройство индикации, первый и нторой переключатели, причем первый переключатель соединен с входом синхронизации осциллографа и служит для переключения входа на выход третьей схемы И или выход формирователей выходных импуль

coa„ c которыми связан один из вхо.дов третьей схемы И, выход схемы эквивалентности связан через второй переключатель в одном его положении с установкой нуля первого и второго счетных триггеров, а выход формирова теля установки нуля второго счетчика через второй переключатель в другом его положении связан с входом четвертой схемы И, с вторым входом которой связан выход второго счетного триггера, а с выходом — счетный вход первого счетного триггера, выход которого параллельно связан со счетным входом второго счетного триггера и с входами второй и третьей схем И, вто10719 36

t0

50

6S ным с датчиком исследуемых сигналов и с осциллографом, триггер соединен параллельно с первой схемой И и формирователем сигнала переписи, связан ным через формирователь установки нуля первого и второго счетчиков с первым счетчиком, первой схемой ИЛИ и триггером, вход формирователя установки нуля первого и второго счетчиков соединен с первым запоминающим устройством, дополнительно содержит вторую, третью и четвертую схемы И, первый и второй счетные триггеры, второе запоминающее устройство, устройство индикации, первый и второй переключатели, причем первый переключатель соединен с входом синхронизации осциллографа и служит для переключения входа на выход третьей схемы И или выход формирователей выходных импульсов, с которыми связан один из входов третьей схемы И, второй переключатель связывает выход схемы эквива.лентности с установкой нуля первого . и второго счетных триггеров или выход формирователя установки нуля второго счетчика с входом четвертой схемы И, с вторым входом которой связан выход второго счетного триггера, à с выходом - счетный вход первого счетного триггера, выход которого параллельно связан со счетным входом второго счетного триггера и с входами второй и третьей схемы И, второй вход второй схемы И подключен к выходу формирователя сигнала переписи, а выход — к второму запоминающему устройству, вход которого подключей к счетчику импульсов, а выход — к устройству индикации.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2 осциллограмма сигналов.

Устройство содержит датчик 1 фиксированной точки, например, верхней мертвой точки (I3MT) одного из порщней, усилитель-формирователь 2, триггер 3 генератор 4 стабильных импульсов, делитель 5, первую схему И б, формирователь 7 сигнала переписи, форми-. рователь 8 установки нуля первого и второго счетчиков, первый счетчик

9, вторую схему И 10, устройство 11 индикации, первое запоминающее устройство 12,.счетчик 13 импульсов, ков лутаторы-переключатели 14, схемы

15 сравнения, формирователи 16 выходных импульсов, второе запоминаю« щее устройство 17, схему 18 эквивалентности, второй счетчик 19, первую схему ИЛИ 20, формирователь 21 установки нуля второго счетчика, первый переключатель 22, третью схему И 23, смеситель 24, осцилло граф 25 с запоминающей трубкой, дат чик 26 исследуемого сигнала, второй переключатель 27, четвертую схему

И 28, первый счетный триггер 29 и второй счетный триггер 30.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 фиксированной точки подсоединен к усилителю-формирователю 2, при помощи которого формируется стандартный импульс, подаваемый на счетный вход триггера 3 и на вход установки нуля счетчика 13 импульсов.

Первым или вторил импульсом с усилителя-формирователя 2, после начала вращения вала двигателя, триггер 3

15 устанавливается в положение, при котором запрещается прохождение импульсов с делителя 5 через первую схему

И 6, а в счетчик 13 импульсов каждым импульсом с усилителя-формирователя 2 записывается число "ноль".

При положении триггера 3, запрещающем прохождение сигнала через первую схему И 6, с формирователя 7 сигнала переписи поступает разреше- ние на перепись в первое запоминающее устройство 17 числа, накопленного в первом счетчике 9. После этого сигнал с формировател.: 8 установки нуля первого и второго счетчиков записывает в первом .счетчике 9 и через первую схему ИЛИ 20 во второй счетчик 19 число "ноль ", а также устанавливает триггер 3 в положение, при котором разрешается прохождение сигнала через первую схему И 6. При этом сигналы с генератора 4 стабильных импульсов через делитель 5 с частотой, равной частоте генератора 4 стабильных импульсов, деленной на коэффициент деления делителя 5, 40 поступают через первую схему И б на счетный вход первого счетчика 9 и суммируются в нем за период между двумя импульсами с датчика 1 фиксированной точки. При каждом последующем сигнале с датчика 1 фиксированной точки сумма импульсов, накопленйая в первом счетчике 9, переписывается в первое запоминающее устройство 12, и после этога в первом счетчике 9 записывается число "ноль".

На вход второго счетчика 19 поступают сигналы с выхода генератора 4 стабиль ных импульсов, и при совпадении переписанного в первом запоминающем устройстве 12 и во втором счетчике 19 на выходе схемы 18 эквивалентности появляется импульс, который поступает на счетный вход счетчика 13 импульсов, входы смесителя

24 и формирователя 21 установки нуля второго счетчика, сигнал с выхода которого через первую схему ИЛИ

20 записывает во втором счетчике 19 число "ноль". За период между двумя сигналами с датчика 1 фиксированной

10 719 36

6. точки сумма в первом запоминающем устройстве 12 и втором счетчике 19 будет совпадать столько раз, на сколько делится частота генератора

4 стабильных импульсов делителем 5, и на выходе схемы эквивалентности 18 столько же раз появятся импульсы.

При совпадении суммы сигналов в счетчике 13 импульсов с числами, набранными на коммутаторах-переключателях 14, на выходе схемы 15 сравнения появляются сигналы, длительность которых равна периоду между двумя соседними сигналами, поступающими на счетный вход счетчика 13 импульсов. Эти сигналы поступают на вход формирователей 16 выходных импульсов, преобразуются в них в импульсы требуемой длительности и амплитуды и выводятся на внешний разъем для целей управления и в смеситель 24 для просмотра на экране осциллографа 25. На входы смесителя 24 поступают импульсы 0 с выхода схемы 18 эквивалентности датчика 26 исследуемых сигналов U и с формирователей 16 выходных импульсов UÄ, которые без искажения передаются с выхода смесителя 24 на вход осциллографа 25.

В режиме пронерки наличия сигналов на экране осциллографа 25 и.просмотра их формы переключатель режима работы электроннолучевой трубки на осциллографе 25 ставится н положение "Осциллографиронание", первый переключатель 22 переключается в положение, при котором выход формирователя 16 выходных импульсов соединяется с входом синхронизации осциллографа 25, а второй переключатель 27 - в положение, при котором выход схемы 18 эквивалентности подключается к входу установки нуля первого счетного триггера 29 и второго счетного триггера 30. При этом первым же импульсом со схемы 18 эквивалентности первый счетный триггер 29 и второй счетный триггер. 30 установятся в положения, при которых сигнал с выхода второго счетного триггера 30 открывает четвертую схему И 28 для прохождения сигнала по ее второму входу, а сигнал с выхода первого счетного триггера 29 запрещает прохождение сигнала через третью схему И 23 и вторую схему

И 10. Развертка экрана осциллографа 25 следует с частотой, равной частоте вращения вала исследуемого двигателя.

В режиме измерения вначале первый переключатель 22 перключается в положение, при котором выход третьей схемы И 23 подключается к входу синхронизации осциллографа 25, и сигнал с выхода формиронателя 16 выходных импульсов не проходит на вход синхронизации осциллографа 25.

Переключатель режима работы электроннолучевой трубки осциллографа 25 переключается в положение "Эапоминание". Второй переключатель 27 переключается в положение, при котором выход формирователя 8 установки нуля первого и второго счетчикон подсоединяется к входу четвертой схемы И 28 ° После этого первым же сигналом с выхода формирователя 8 установки нуля первого и второго счетчи" ков первый счетный триггер 29 пере15 ключается в положение, при котором сигнал с его выхода разрешает прохождение сигнала через третью схему И 23 и вторую схему И 10. При совпадении количества импульсов, 29 записанных н счетчике 13 импульсов, с числом, набранном на коммутаторепереключателе 14 КЛ, сигнал с выхода формирователя 16 выходных импульсов через третью схему И 23 по-, 25 ступает на вход разверткй осцилло» графа 25, и на его экране фиксируется количество сигналов и их форма (фиг. 2). После полного оборота вала двигателя сигнал с формирона30 теля 7 сигнала переписи через вторую схему И 10 поступает на нход разрешения переписи второго запоминающего устройства 17, и и него переписывается числа импульсов, поступивших за один оборот вала со схемы 18 эквивалентности н счетчик 13 импульсов. Это число ныснечинается на экране устройства 11 индикации. Последующим сигналом с

4О формирователя 8 установки нуля первого и второго счетчиков первый счетный триггер 29 переключается в положение, при котором сигнал с его выхода запрещает прохождение сигналов через третью схему И 23

45 и вторую схему И 10 и переключает второй счетный триггер 30 так, что сигнал с его выхода запрещает прохождение сигнала через четвертую схему И 28. Сигнал на экране осцил50 лографа 25 и число во втором запоминающем устройстве 17 и устройстве 11 индикации сохраняются до переключения первого переключателя 22 и второго переключателя 27 в перво55 начальное положение. Подсчитав количество сигналов 0 (лД с момента начала развертки экрана осциллографа 25 до начала сигнала 0 с датчика исследуемого сигнала, определяется угол поворота вала с датчика 1 фиксированной точки до начала появления сигнала Oj по формуле (П„e )

360"

Ъбо где — — угол между двумя соседни65

10 719 36

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор H.Ëàçàðåíêî Техред И.Тепер корректор A.дзятко

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; д.4/5

Заказ 109/35

Филиал ППП."Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 ми имйульсами Q с выхода схемы 18 эквивалентности, O - число оборотов двигателя.

Годовой экономический эффект при использовании изобретения составит

34820 руб.