Устройство для диагностики дизельного двигателя

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 F 02 М 65/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- яв „

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3783179/25-06 (22) 22.08.84 (46) 30.01.86. Бюл. № 4 (72) А. Н. Мурашко, Н. В ° Василенко и Л. И. Билык (53) 621,436.038 ° 3(088,8) (56) Патент США - 3731527, кл, 73-119А, 1978.

-Авторское свидетельство СССР

¹ 1084647, кл. G 01 N 15/00, )984. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ

ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащее датчики верхней мертвой точки поршня и вибраций, первый и второй формирователи импульсов, первый триггер, избирательный усилитель, пороговый элемент, делитель напряжения и переключатель, причем датчик верхней мертвой точки поршня связан через первый формирователь с единичным входом первого триггера, инверсный выход которого является первым выходом устройства, выходы датчиков вибрации подключены к неподвижным контактам переключателя, подвижный контакт которого соединен с входом избирательного усилителя, выход которого соединен с сигнальным входом порогового элемента и входом делителя напряжения, а выход последнего подключен к опорному входу порогового элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности измерения и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены третий формирователь, второй и третий триггеры, причем выход порогового элемента подключен к входам второго и третьего формирователей, выход второго формирователя соединен с единичными входами второго и третьего триггеров, выход третьего формирователя соединен с входами обнуления первого и второго триггеров, прямой выход второго триггера является вторым выходом устройства, а выход первого формирователя соединен с входом обнуления третьего триггера, прямой выход которого является третьим выходом устройства.

Ф 12

Изобретение относится к диагностике технического состояния двигателей внутреннего сгорания, в частности дизелей, Цель изобретения — повышение до товерности измерения и расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временная диаграмма работы устройства, Устройство содержит датчик 1 BMT поршня, первый формирователь 2 импульсов, первый триггер 3, датчики

4,1,...,4.К вибрации, переключатель 5, избирательный усилитель Ь,,целитель 7 напряжения, пороговый элсмент 8, второй формирователь 9 импульсов, третий формирователь 10 импульсов, второй триггер 11, третий триггер 12, первый выход 13 устройства, третий выход )4 устройства и второй выход 15 устройства.

Кроме того, на диаграмме приняты следующие обозначения: Π— сигналы на выходе формирователя 2 (верхняя мертвая точка — ВМТ); Б — сигналы на выходе формирователя 9 (начало подачи); - сигналы на выходе формирователя 10 (конец подачи); сигналы на первом выходе устройства (длительность угла опережения конца подачи); 9 — сигналы на третьем выходе устройства (длительность угла опережения начала подачи); Р— сигналы на втором выходе устройства (длительность угла подачи топлива), l

Датчик 1 BMT поршня соединен через первый формирователь 2 импульсов с единичным входом первого триггера 3, инверсный выход которого является первым выходом 13 устройства. Датчики 4.! 4Ê вибрации соединены с неподвижными контактами переключателя 5, подвижные контакты которого подсоединены с входу избирательного усилителя 6 ° Выход последнего подключен к сигнальному входу порогового элемента 8 и через делитель 7 напряжения — к опорному входу порогового элемента 8. Выход последнего соединен через второй формирователь 9 импульсов с единичными входами второго и третьего триггеров 1) и 12 соответственно и через третий формирователь 10 импульсов — c входами обнуления пер08294 2

10 !

50 вого 3 и второго 11 триггеров. Выход первого формирователя 2 импульсов соединен с входом обнуления третьего триггера 12, прямой выход которого является третьим выходом

14 устройства, Прямой выход второго триггера ll является вторым выходом

15 устройства.

Датчик 1 ВМТ генерирует электрический сигнал о нахождении поршня в верхней мертвой точке. Формирователь 2 импульсов нормирует сигнал от датчика l ВМТ по амплитуде и фронту, датчики 4.1,...„4.К виб— рации вырабатывают электрические сигналы, соответствующие возникающим колебаниям при впрыске топлива форсункой..Избирательный усилитель 6 осуществляет усиление вибрационного сигнала и его селекцию в полосе частот, соответствующей максимальной интенсивности колебаний, возни.— кающих при впрыске топлива форсункой. Делитель 7 напряжения служит для изменения коэффициента передачи сигнала от избирательного усилителя

6. Пороговый элемент 8 предназначен для формирования прямоугольного им-, пульса, передний фронт которого соответствует началу вибрационного сигнала с датчика 4.1,...4.К (началу впрыска), а задний — окончанию сигнала (концу впрыска) ° Формирователь 9 импульсов служит для формирования единичного импульса, соответствующего началу впрыска. Формирователь 0 импульсов служит для форми— рования единичного импульса, соответст:вующего концу впрыска, и запускается по заднему фронту сигнала с выхода порогового элемента 8.

Триггеры 3,12 и 11 служат для формирования временных интервалов угла опережения конца подачи, угла опережения начала подачи и угла подачи соответственно. Переключа— тель 5 предназначен для включения одного из датчиков 4.1,...,4,К вибрации, установленного на диагностируемом цилиндре, Устройство работает следующим образом.

Бо время процесса впрыска топлива в диагностируемый цилиндр один из датчиков 4.1„...,4.К, установленный на этом цилиндре, соединенный переключателем 5 с входом избирателыюго усилителя 6, выра.батывает

1208294

35 электрический сигнал, поступающий на,его вход, Последний осуществляет усиление вибрационного сигнала и его селекцию в полосе частот, соответствующей максимальной интенсивности колебаний, возникающих при впрыске топлива форсункой. Выходной сигнал избирательного усилителя б поступает на сигнальный вход порогового элемента 8 и на вход делителя 7 на- 10 пряжения, величина коэффициента передачи последнего определяется максимальным значением цикловой нестабильности вибрационного сигнала и всегда меньше единицы, Пороговый 15 элемент 8 срабатывает и на его выходе образуется прямоугольный импульс, передний фронт которого соот. ветствует началу вибрационного сигнала (началу впрыска), а задний — 20 окончанию сигнала (концу впрыска), При появлении положительного перепада напряжений на входе второго формирователя 9, т.е. во время действия переднего фронта упомянутого импульса, на выходе этого форми. рователя возникает импульс, устанавливающий второй и третий триггеры 11 и 12 соответственно в единичное состояние. На прямых выходах 30 последних в этом случае появляется единичный сигнал, поступающий на третий и второй выходы 14 и 15 устройства соответственно. При дальнейшем повороте вала и заходе поршня диагностируемого цилиндра в BNT датчик 1 ВМТ вырабатывает импульс, поступающий на вход формирователя 2 импульсов. Последний формирует единичный-прямоугольный импульс, устанавливающий первый триггер 3 в единичное состояние и третий триггер 12 в нулевое. При этом на инверсном выходе первого триггера 3 устанавливается нулевой сигнал, который поступает на первый выход 13 устройства, а на прямом выходе третьего триггера устанавливается нулевой потенциал, поступающий на третий выход !4 устройства. Таким образом, на третьем выходе 14 устройства появляется прямоугольный импульс, передний фронт которого соответ-. ствует началу впрыска, а задний— моменту захода поршня в ВМТ. В связи с этим длительность указан,ного импульса представляет собой время опережения впрыска топлива в диагностируемый цилиндр. При дальгде длительность выходного импульса устройства; угловая скорость вала; амплитуда выходного импульса устройства; угол поворота вала за один оборот; измеряемый угол (на первом выходе .13 устройства 6 угол опережения конца подачи топлива; на третьем выходе 14 устройства 8 угол опережения нпрыска топлива; на втором выходе 15 устройства 6 — угол подачи топлива), нейшем повороте гала во время действия заднего фронта прямоугольного елпульса с порогового элемента 8 на входе третьего формирователя 1О появится отрицательный перепад напряжения, в результате чего на его выходе возникает импульс, устанавливающий первый и второй триггеры 3 и 11 в нулевое состояние. На прямом выходе второго триггера 11, который является вторым выходом

13 устройства, появится прямоугольный импульс, передний фронт которого соответствует началу впрыска, а задний — концу впрыска, В связи с этим длительность указанного импульса представляет собой время подачи топлива в диагностируемый цилиндр.

На инверсном выходе первого триггера 3 устанавливается единичный потенциал. При дальнейшем повороте вала двигателя и заходе поршня диагностируемого цилиндра в ВИТ первый триггер 3 установится в единичное состояние, и на его инверсном выходе появится нулевой потенциал, Таким образом, на инверсном выходе первого триггера 3, являющегося первым выходом 13 устройства, появится прямоугольный импульс, передний фронт которого соответствует концу впрыска, а задний — моменту захода поршня в ВМТ. В связи с этим длительность указанного импульса представляет собой время опережения конца подачи топлива в диагностируемьп цилиндр, Среднее значение напряжения на каждом из выходов устройства опрецеляется (если впрыск топлива происходит в каждом обороте вала) выражением ч -1 з .

-- .8 (I) сР 2 -11- ъ 211 э

1208294

@ма. Я

Составитель H. Патрахальцев

Редактор Л. Повхан Техре,ц Т.Дубинчак Корректор Т. Колб

Заказ 223/45 Тираж 53 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Если впрыск топлива происходит один раз в два оборота вала, что имеет место на четырехкратном двигателе, импульс на выходе устройства появляется также один раз в два оборота вала, и выражение для среднего значения выходного напряжения устройства имеет вид

= — — — 8

pry 10 ср (2)

Таким образом, измеряемый угол пропорционален среднему значению выходного напряжения устройства, Кроме того, определяемые углы можно найти 15 как произведение длительности выходного импульса устройства на угловую скорость вала. При описании работы устройства предполагалось, что датчик 1 ВМТ у-становлен на диагнос- 20 тируемом цилиндре, Однако определяемые углы можно легко найти, если этот датчик будет установлен на любам другом цилиндре, поскольку сдвиг фаз по углу поворота коленчатого вала между ВМТ цилиндров для каждого типа двигателя известен, Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным за счет одновременности измерения углов опережения начала подачи, опережения конца подачи и ее продолжительности обладает более высокой достоверностью результата, более широкими функциональными воз..ложностями и позволяет уменьшить время и трудоемкость диагностирования.