Устройство для измерения угла опережения впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить точность и расширить функциональные возможности диагностирования топливного насоса высокого давления двигателя. Устр-во содержит датчик 1 верхней мертвой точки формирователи 2, 4, 14, триггеры 3, 11, 12, 15, 18, 19, 32, 35, 36, датчик 5 впрыска, элементы 6, 8, 16, 17, 20, 21, 22, 23, 37, 38 И, генератор импульсов, счетчики 9, 10, 24, 25, 26, 39, 40, датчик 13 элементарных угловых перемещений, блок 27 вычисления, индикатор 28, шинные формирователи 29i- 295, шину 30 данных, шину 31 управления, дополнительные шинные формирователи 41, 42. Устр-во определяет с высокой точностью угол qпepeжeния впрыска топлива, замеряет динамическое начало впрыска топлива как в стационарном, так и в переходном режимах работы двигателя с одновременным измерением частоты вращения коленчатого вала как на отрезке впрыска топлива в цилиндр, так и на любом 3 другом. Устр-во позволяет учитывать погрешности в угловых расстояниях, возникающие при нарезании зубьев диска-задатчика. 2 ил. (Л СО СП сд 4 сх фие. I Го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I ve !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1211440 (21) 3988199/25-06 (22) 11.12.85 (46) 30.11.87. Бюл. № 44 (72) Ю. М. Сладковский, 3. Б. Набиев, В. А. Константинов, В. П. Муравьев, А. Н. Му рашко и Н. В. Василенко (53) 621.436.038.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1211440, кл. F 02 М 65/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ОПЕРЕЖЕНИЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА

В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить точность и расширить функциональные возможности диагностирования топливного насоса высокого давления двигателя. Устр-во содержит датчик 1 верхней мертвой точки

ÄÄSUÄÄ 1355748 А 2 (gg 4 F 02 М 65/00 формирователи 2, 4, 14, триггеры 3, 11, 12, 15, 18, 19, 32, 35, 36, датчик 5 впрыска, элементы 6, 8, 16, 17, 20, 21, 22, 23, 37, 38 И, генератор импульсов, счетчики 9, 10, 24, 25, 26, 39, 40, датчик 13 элементарных угловых перемещений, блок 27 вычисления, индикатор 28, шинные формирователи 291—

295, шину 30 данных, шину 31 управления, дополнительные шинные формирователи 41, 42. Устр-во определяет с высокой точностью угол опережения впрыска топлива, замеряет динамическое начало впрыска топлива как в стационарном, так и в переходном режимах работы двигателя с одновременным измерением частоты вращения коленчатого вала как на отрезке впрыска топлива в цилиндр, так и на любом другом. Устр-во позволяет учитывать погрешнос-.и в угловых расстояниях, возникающие при нарезании зубьев диска-задатчика. 2 ил.

1355748

Изобретение относится к устройствам для технической диагностики и может быть использовано при испытании и диагностике двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение точности и расширение функциональных возможностей диагностирования топливного насоса высокого давления двигателя.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма синхронизации элементов устройства и процесса вычисления угла опережения впрыска топлива с изображением формы сигнала с элементов устройства.

Устройство содержит датчик 1 верхней мертвой точки (ВМТ), первый формирователь 2, первый триггер 3, второй формирователь 4, датчик 5 впрыска, первый элемент И 6, генератор 7 импульсов, второй элемент И 8, первый счетчик 9, второй счетчик 10, второй триггер 11, третий триггер 12, датчик 13 элементарных угловых перемещений (ЭУП), третий формирователь 14, четвертый триггер 15, третий элемент И 16, четвертый элемент И 17, пятый триггер 18, шестой триггер 19, пятый 20, шестой 21, седьмой 22 и восьмой 23 элементы И, третий 24, четвертый 25 и пятый 26 счетчики, блок 27 вычисления, индикатор 28, шинные формирователи 29i—

29, шину 30 данных, шину 31 управления, седьмой триггер 32, четвертый формирователь 33, пятый формирователь 34, восьмой 35 и девятый 36 триггеры, девятый 37 и десятый 38 элементы И, шестой 39 и седьмой 40 счетчики, первый 41 и второй 42 дополнительные шинные формирователи.

Датчик 1 ВМТ соединен через первый формирователь 2 с вторым входом первого триггера 3 и синхронизирующим входом второго триггера 11. Датчик 5 впрыска связан через второй формирователь 4 с первыми входами первого 3 и третьего 12 триггеров. Прямой выход первого триггера 3 подключен к вторым входам первого 6 и второго 8 элементов И и информационному входу четвертого триггера. Генератор 7 импульсов соединен с первыми входами элементов И 6, 20, 21 и 22. Выход первого элемента И 6 подсоединен к счетному входу первого счетчика 9. Первый вход индикатора 28 подключен к шине 30 данных, а второй вход — к шине 31 управления блока 27 вычисления. Выход второго элемента И 8 соединен со счетным входом второго счетчика 10. Датчик 13 ЭУП через третий формирователь 14 связан с первыми входами элементов И 8, 16 и 17 и синхронизирующими входами триггеров 15, l8 и 19. Инверсный выход четвертого триггера 15 соединен с третьим входом первого элемента И 6. Выход первого счетчика 9 через шинный формирователь 29 подключен к шине 30 данных блока 27 вычисления. Прямой выход третьего тригге5

55 ра 12 соединен с информационным входом шестого триггера 19 и информационным входом второго триггера 11, а инверсный выход — с вторым входом третьего элемента И 16. Выход третьего элемента И 16 подсоединен к входу обнуления третьего счетчика 24. Прямой выход второго триггера 11 соединен с третьим входом седьмого элемента И 22, вторым входом восьмого элемента И 23 и информационным входом пятого триггера 18. Прямой выход пятого триггера 18 связан с первым входом восьмого элемента И 23, а инверсный выход — с вторыми входами элементов И 21 и 22. Инверсный выход второго триггера 11 соединен с третьим входом второго элемента И 8 и вторым входом четвертого элемента И 17. Выход второго счетчика 10 подсоединен через шинный формирователь 29 к шине 30 данных блока 27 вычисления. Инверсный выход шестого триггера 19 соединен с вторым входом пятого элемента И 20, выход которого связан со счетным входом третьего счетчика 24. Выход третьего счетчика 24 через шинный формирователь 29з подключен к шине 30 данных блока 27 вычисления.

Выход шестого элемента И 21 соединен со счетным входом четвертого счетчика 25, выход которого соединен через шинный формирователь 294 с шиной 30 данных блока 27 вычисления. Выход седьмого элемента И 22 соединен со счетным входом пятого счетчика 26, выход которого через шинный формирователь 29 связан с шиной 30 данных блока 27 вычисления. Выход восьмого элемента И 23 подключен к шине 31 управления блока 27 вычисления.

Цепь «Запрос» шины 31 управления соединена с входами установки в нулевое состояние триггеров 3, 11, 12, 15, 18 и 19 и счетчиков 9, 10, 24 — 26. Цепи управления шинными формирователями 29 — 29 соединены с соответствующими выходами шины 31 управления блока 27 вычисления. Выход первого формирователя 2 подключен к синхронизирующим входам триггеров 35 и 36, выход третьего формирователя 14— к синхронизирующему входу седьмого триггера 32. Прямой выход седьмого триггера 32 подсоединен к первому входу девятого элемента И 37, информационному входу восьмого триггера 35 и через четвертый формирователь 33 к входам обнуления шестого счетчика 39 и восьмого триггера 35.

Инверсный выход седьмого триггера 32 соединен с информационными входами триггеров 32 и 36, первым входом десятого элемента И 38, шиной 31 управления блока 2? вычисления и через пятый формирователь 34 с входами обнуления седьмого счетчика 40 и девятого триггера 36. Выход генератора 7 импульсов подключен к вторым входам элементов И 37 и 38. Выход девятого элемента И 37 соединен со счетным входом

1355748 з шестого счетчика 39, информационный выход которого подключен к первой группе входов первого дополнительного шинного формирователя 41, выходом подключенного к шине 30 данных блока 27 вычисления. Выход десятого элемента И 38 связан со счетным входом седьмого счетчика 40, информационный выход которого подключен к первой группе входов второго дополнительного шинного формирователя 42, выходом подсоединенного к шине 30 данных блока 27 вычисления. Прямые выходы триггеров 35 и 36 подключены к вторым информационным входам дополнительных шинных формирователей 41 и 42. Цепи управления дополнительными шинными формирователями 41 и 42 соединены с соответствующими выходами шины 31 управления блока 27 вычисления.

Устройство работает под жестким управлением блока 27 вычисления (микроЭВМ) .

В исходном состоянии в блок 27 вычисления осуществляется ввод информации, например количество зубьев шестерни-задатчика, информация о выбранном режиме работы устройства и т.д. Устройство работает в двух режимах измерения, которые определяются блоком 27 вычисления: режим определения угла опережения впрыска топлива (режим 1) и режим записи динамики вращения вала (режим II).

Режим 1. В исходном состоянии устройство обнуляется, блок 27 вычисления вырабатывает сигнал «Запрос», по которому все счетчики (кроме шестого 39 и седьмого 40) и все триггеры (кроме седьмого 32, восьмого

35 и девятого 36) приходят в исходное (нулевое) состояние.

При вращении вала двигателя датчик 1

ВМТ генерирует электрические импульсы в моменты нахождения поршня в ВМТ. За полный оборот вала генерируется один импульс. Датчик 5 впрыска генерирует электрические импульсы в моменты начала подачи (впрыска) топлива в цилиндр двигателя (например, один за два полных оборота вала для четырехтактного двигателя).

Датчик 13 ЭУП генерирует электрические импульсы через известный угол поворота вала двигателя. Сигнал с датчика 5 впрыска в момент начала подачи топлива в цилиндр поступает через формирователь 4 на первые входы триггеров 3 и 12 (фиг. 2 в), которые устанавливаются в единичное состояние. Сигнал единичного уровня с прямого выхода первого триггера 3 поступает на информационный вход четвертого триггера 15 и разблокирует по второму входу первый элемент И 6. Поскольку четвертый триггер 15 в исходном состоянии обнулен, на третий вход первого элемента И 6 поступает единичный потенциал с инверсного выхода четвертого триггера 15. Импульсы с генератора 7 импульсов поступают по первому входу первого элемента И 6 и с выхода последнего на счетный вход перво5

55 го счетчика 9 до тех пор, пока не сработает датчик 13 ЭУП и на выходе формирователя 14 не появится сигнал, по которому четвертый триггер 15 установится в единичное состояние. Сигналом нулевого потенциала с инверсного выхода триггера 15 блокируется поступление импульсов на счетный вход первого счетчика 9 через первый элемент И 6. Таким образом, на выходе элемента И 6 формируется пачка импульсов N4 — цифровой эквивалент поворота вала двигателя на угол ср (фиг. 2д, о), а подсчет их количества ведется первым счетчиком 9.

Поскольку шестой триггер 19 в исходном состоянии был обнулен, то с его инверсного выхода на второй вход пятого элемента И 20 поступает разрешающий единичный потенциал. Импульсы с генератора 7 постоянно поступают на первый вход пятого элемента И 20 и далее на счетный вход третьего счетчика 24. В момент срабатывания датчика 13 ЭУП через угол поворота вала двигателя сигнал с выхода датчика 13

ЭУП через формирователь 14 поступает на первый вход третьего элемента И 16, на втором входе которого в исходном состоянии присутствует единичный потенциал с инверсного выхода третьего триггера 12. Таким образом, каждый раз при срабатывании датчика 13 ЭУП с выхода третьего элемента И 16 на вход обнуления третьего счетчика 24 поступает сигнал сброса (фиг. 2 з) до тех пор, пока не поступит сигнал о начале впрыска. При этом срабатывает датчик 5 впрыска и сигнал с него поступает далее через формирователь 4 на первые входы триггеров 3 и 12, которые устанавливаются в единичное состояние. С инверсного выхода третьего триггера 12 на второй вход третьего элемента И 16 поступает нулевой потенциал, блокируя дальнейший сброс третьего счетчика 24 по следующему импульсу с датчика 13 ЭУП. Таким образом, на счетный вход третьего счетчика 24 поступает пачка импульсов N — цифровой эквивалент поворота вала двигателя на угол р» (фиг. 2 и, о). Поскольку сброс счетчика 24 заблокирован, на его выходе выставляется код операнда, который используется для вычисления искомого угла ср,. После срабатывания первого триггера 3 с прямого выхода последнего единичный потенциал разблокирует второй элемент И 8 и импульсы с датчика 13 ЭУП через формирователь 14 поступают по первому входу второго элемента И 8. Поскольку второй триггер 11 в исходном состоянии обнулен, с его инверсного выхода поступает единичный потенциал на третий вход второго элемента И 8, на выходе которого появится пачка импульсов Ni — цифровой эквивалент поворота коленчатого вала на угол

<р (фиг. 2 ж), причем при срабатывании датчика 1 ВМТ второй триггер 11 сигналом

1355748

5 с выхода формирователя 2 по своему синхровходу устанавливается в единичное состояние и нулевой потенциал с его инверсного выхода блокирует по третьему входу второго элемента И 8 поступление на счетный вход второго счетчика 10 импульсов с выхода третьего формирователя 14.

Формирование операнда N5 происходит следующим образом.

После срабатывания датчика 1 ВМТ и установки второго триггера 11 в единичное состояние с прямого выхода последнего на второй вход восьмого элемента И 23, на третий вход седьмого элемента И 22 и информационный вход пятого триггера 18 поступает единичный потенциал. Поскольку с инверсного выхода пятого триггера 18 в исходном состоянии поступает на второй вход седьмого элемента И 22 единичный потенциал, импульсы с выхода генератора 7 импульсов поступают через седьмой элемент И 22 на счетный вход пятого счетчика 26. При поступлении с выхода датчика 13 ЭУП через формирователь 14 импульса, следующего после срабатывания датчика 1 ВМТ, по синхровходу пятый триггер 18 устанавливается в единичное состояние. Нулевой потенциал с инверсного выхода триггера 18 блокирует по второму входу седьмого элемента И 22 поступление на счетный вход пятого счетчика 26 импульсов с генератора 7. Таким образом, в счетчике 26 сформируется операнд N5 — цифровой эквивалент угла поворота вала на угол ср5.

Формирование операнда N5 происходит аналогично формированию операнда N2. В исходном состоянии пятый триггер 18 обнулен и с его инверсного выхода на второй вход шестого элемента И 21 поступает единичный потенциал. На счетный вход четвертого счетчика 25 постоянно поступают через шестой элемент И 21 импульсы с генератора 7 импульсов (фиг. 2 л).

До поступления сигнала от датчика 1 ВМТ второй триггер 11 обнулен и с его инверсного выхода на второй вход четвертого элемента И 17 поступает единичный потенциал. По каждому сигналу с датчика 13 ЗУП через формирователь 14 срабатывает четвертый элемент И 17, сигналом с выхода которого происходит обнуление четвертого счетчика 25 (фиг. 2 к).

При срабатывании датчика 1 ВМТ второй триггер 11 устанавливается в единичное состояние и нулевым потенциалом с его инверсного выхода блокируются последующие импульсы обнуления счетчика по второму входу четвертого элемента И 17 от датчика 13 ЭУП. При поступлении с датчика 13 ЭУП последующего импульса после ВМТ пятый триггер 18 устанавливается импульсом по его синхровходу в единичное состояние. Сигнал с инверсного выхода триггера 18 блокирует на втором входе шестого элемента И 21 поступление имИ срт — ср1+ср2+ срз=у — -срвпр+Хсрут+срввт (1 — - ) а к1 где ср„— измеряемый угол; ср — угол поворота вала двигателя от момента начала впрыска до первого импульса с датчика 13 ЭУП;

cp2 — угол поворота вала двигателя от первого импульса с датчика 13 ЭУП после начала впрыска до последнего импульса с этого датчика, принадлежащего измеряемому углу; срз — угол поворота вала двигателя от последнего импульса с датчика 13 ЭУП, принадлежащего измеряемому углу, до импульса с датчика ВМТ; ср4 — угол поворота вала двигателя между двумя соседними импульсами с датчика 13 ЭУП, в который попадает импульс с датчика 5 впрыска;

45 ср — угол поворота вала двигателя между двумя соседними импульсами с датчика 13 ЭУП, в который попадает импульс с датчика 1 ВМТ; ср5 — угол поворота вала двигателя

50 ср5=ср5 — срз (фиг. 2 о);

%, 1 1з, N4, N5 — цифровые эквиваленты времени поворота колен !Ятого вяля ня углы ср4, rp5, ср, (фиг. 2 и, л, д, е).

Ni — цифровой эквивалент угла поворота

55 вала от первого импульса с датчика 13 ЭУП после сигнала с датчика 5 впрыска до первого импульса с датчика

40 пульсов с генератора 7 импульсов на счетный вход четвертого счетчика 25, и формирование пачки N5 импульсов заканчивается.

Таким образом, в четвертом счетчике 25 формируется операнд Яз — цифровой эквивалент поворота вала двигателя на угол ср6.

При установке пятого триггера 18 в единичное состояние и при ранее установленном в единичное состояние после срабатывания датчика 1 ВМТ втором триггере ll !

О на первом и втором входах восьмого элемента И 23 появляются разрешающие потенциалы. На выходе восьмого элемента

И 23 выставляется сигнал «Готовность», свидетельствующий об окончании формирования операндов Ni, Мз, Из, N4, N5 (фиг. 2 м).

По этому сигналу блок вычисления осуществляет последовательную выборку операндов из счетчиков 9, 10, 24 — 26 через соответствующие шинные формирователи 29>—

295 на шину 30 данных по соответствующим сигналам управления, поступающим с шины 31 управление от блока 27 вычисления. По окончании выборки операндов

114, N5 ао внутреннюю мять блок 27 вычисления приступает к вычленению искомого угла Ч». Угол опереже25 ния начала впрыска топлива ср„определяется в блоке 27 вычисления согласно формуле:

1355748

cp(= - фвпр, 45

7

13 ЭУП после срабатывания датчика 1 ВМТ (фиг.

2 ж).

Угол ср(определяется по формуле: т.е. путем сравнения цифровых эквивалентов времени измеряемого угла q>i и известного углами,, причем угол ж полностью принадлежит (в... Угол cp-.p представляет собой угол поворота вала двигателя между двумя соседними импульсами датчика 13

ЭУП, в который попадает импульс с датчика 5 впрыска. Угол (pg определяется напрямую путем подсчета срабатываний датчика ЭУП за соответствующий интервал времени от первого импульса с датчика 13

ЭУП после прихода импульса с датчика 5 впрыска до первого импульса с датчика 13

ЭУП после прихода сигнала с датчика 1 ВМТ.

Угол (p определяется аналогично углу рь где rp M. — величина угла поворота вала двигателя между соседними импульсами с датчика 13 ЭУП, в который попадает импульс с датчика 1 ВМТ.

Величина углов ср прфс (вмт определяется в режиме II. Эти величины являются уточненными характеристиками, учитывающими механическую погрешность датчика 13 и находятся по внутренней памяти блока 27 вычисления, представляя собой массив данных.

По окончании вычисления угла ср„блок 27 вычисления выводит информацию на индикатор 28 с шины 30 данных по соответствующему сигналу с шины 31 управления и выдает сигнал «Запрос», по которому элементы устройства приходят в исходное состояние, а само устройство готово к следующему циклу измерения угла cp„.

Последующее последовательное срабатывание датчиков 5, 13 и 1 вызывает формирование операндов для последующего вычисления, что обеспечивает непрерывное измерение искомого угла опережения впрыска (p» в реальном масштабе времени.

В режиме II производится контроль истинного углового расстояния между любыми двумя соседними метками (зубьями) датчика 13 ЭУП. Для этого валу, на котором установлен датчик 13 ЭУП, задают равномерный режим вращения.

В процессе прокрутки вала импульсы с датчика 13 ЭУП через третий формирователь 14 поступают на синхронизирующий вход седьмого триггера 32, который работает

40 в счетном режиме. Если последний находился в нулевом состоянии, то он устанавливается по этому импульсу в единичное состояние и сигнал единичного уровня с его прямого выхода поступает на первый вход девятого элемента И 37, информационный вход восьмого триггера 35 и вход четвертого формирователя 33.. Последний формирует короткий импульс по переднему фронту, который обнуляет шестой счетчик 39 и восьмой триггер 35. В результате девятый элемент И 37 открывается и импульсы с генератора 7 начинают поступать на счетный вход шестого счетчика 39. При даЛьнейшем повороте вала следующий импульс с датчика 13 ЭУП через третий формирователь 14 поступает на синхронизирующий вход триггера 32 и устанавливает его в нулевое состояние. При этом сигнал нулевого уровня с прямого выхода триггера 32 поступает на первый вход девятого элемента И 37 и запрещает поступление импульсов с генератора 7 на счетный вход шестого счетчика 39. Таким образом, в шестом счетчике 39 формируется цифровой эквивалент N(поворота вала на угол между двумя соседними импульсами с датчика 13 ЭУП. При этом во время формирования данного эквивалента на информационном входе восьмого триггера 35 присутствует единичный потенциал. Если во время формирования данного эквивалента поступает сигнал с датчика 1 ВМТ, который через первый формирователь 2 поступает на синхронизирующий вход восьмого триггера 35, то восьмой триггер 35 устанавливается в единичное состояние. Сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 35 поступает на второй информационный вход первого дополнительного шинного формирователя 41, который предназначен для записи отметки ВМТ, т.е. информация о цифровом эквиваленте угла поворота вала двигателя с выхода шестого счетчика 39 дополняется признаком поступления — «1» (либо непоступления — «О») нового эквивалента в одном из разрядов данного эквивалента.

Если же сигнал с датчика 1 ВМТ не поступает во время формирования эквивалента Ni, то на прямом выходе восьмого триггера 35, а следовательно, и на втором информационном входе первого дополнительного шинного формирователя 41 присутствует нулевой потенциал, свидетельствующий о том, что датчик 1 ВМТ во время поворота на данный угол не сработал. Сигнал единичного уровня с инверсного выхода седьмого триггера 32 при этом поступает на вход пятого формирователя 34, первый вход десятого элемента И 38, информационный вход девятого триггера 36 и шину управления блока 27 вычисления (сигнал

«Готовность — 2») . Сигнал «Готовность — 2», в данном случае единичного уровня, свиде1355748

1. = 360, 2%и и=. .

30

9 тельствует о том, что шестой счетчик 39 остановлен, сформировался операнд N;. По данному сигналу блок 27 вычисления осуществляет запись данного операнда во внутреннюю оперативную память. Пятый формирователь 34 по первому фронту сигнала с инверсного выхода триггера 32 формирует короткий импульс, который обнуляет седьмой счетчик 40 и девятый триггер 36.

Десятый элемент И 38 открывается и импульсы с выхода генератора 7 начинают поступать на счетный вход седьмого счетчика 40. При дальнейшем повороте вала с датчика 13 ЭУП через третий формирователь 14 следующий импульс поступает на синхронизирующий вход седьмого триггера 32 и перебрасывает его в противоположное состояние. При этом сигнал нулевого уровня с его инверсного уровня поступает на первый вход десятого элемента И 38 и запрещает дальнейшее поступление импульсов на счетный вход седьмого счетчика 40. В последнем формируется цифровой эквивалент Ni поворота вала на угол между двумя соседними импульсами с датчика 13 ЭУП.

При этом во время формирования данного эквивалента на информационном входе девятого триггера 36 присутствует единичный потенциал. Если во время формирования данного эквивалента поступает сигнал с датчика 1 ВМТ (который через первый формирователь 2 поступает на синхронизирующий вход девятого триггера 36), девятый триггер 36 устанавливается в единичное состояние. Сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 36 поступает на второй информационный вход второго дополнительного шинного формирователя 42, который предназначен для записи отметки ВМТ (например, в старший разряд). Если же сигнал с датчика 1 ВМТ не поступает во время формирования эквивалента Nn, то на прямом выходе девятого триггера 36, а следовательно, и на втором информационном входе второго дополнительного шинного формирователя 42 появляется нулевой потенциал, который свидетельствует о том, что датчика 1 ВМТ во время поворота на данный угол не сработал. При этом сигнал с инверсного выхода седьмого триггера 32, поступающий на шину управления блока 27 вычисления, (сигнал «Готовность — 2») имеет нулевой уровень и свидетельствует о том, что седьмой счетчик 40 остановлен и во втором дополнительном шинном формирователе сформировался операнд Ni,. По данному сигналу блок 27 вычисления осуществляет зались данного операнда во внутреннюю оперативную память. При дальнейшем повороте вала и приходе следующего импульса с датчика 13 ЭУП седьмой триггер 32 снова перебрасывается в другое состояние и работа устройства повторяется. В результате в оперативной памяти блока 27 вычисления формируется массив данных, который представляет собой временные эквиваленты поворота вала на последовательно следующие друг за другом углы между соседними метками датчика 13 ЭУП. Если во время поворота на какой-нибудь из данных углов срабатывает датчик 1 ВМТ, то в данном цифровом эквиваленте в специальном (например, старшем) разряде устанавливается «1», в противоположном случае — «О») . Длина данного массива определяется блоком 27 вычисления и устанавливается пользователем.

Записав динамику вращения вала за один полный оборот при равномерном прокручивании вала, например, установив контрольную шестернк>-задатчик на внешний равномерно вращающийся вал, блок 27 вычисления приступает к обработке полученного массива согласно формуле: где I> — - величина определяемого угла;

N — временный эквивалент поворота вала на определенный угол;

ZN „— временный эквивалент поворота ваtl=t ла на один оборот, который представляет собой сумму всех элементов массива за один оборот 360 — величины одного полного оборота вала;

7, — количество зубьев в шестерне-задатчике.

В результате в памяти формируется массив из (Z — 1) элемента, каждый элемент которого представляет собой угол между двумя соседними зубьями в шестерне — задатчике. Поскольку точка привязки (ВМТ) известна, то в памяти блока 27 вычисления находится вся информация об истинном угловом расстоянии между зубьями шестерни.

При вычислении угла опережения впрыска блок 27 вычисления выбирает из данного массива величины cpsnp, р - и Zcpy, к-< и производит вычисление угла опережения впрыска топлива. При этом погрешность, определяемая шестерней — задатчиком, полностью учитывается.

Предлагаемое устройство способно работать и в совмещенном режиме. В этом случае блок 27 вычисления вырабатывает сигнал «Запрос» и далее производит запись динамики вращения вала за полный цикл работы двигателя. Окончив запись отсчетов, блок 27 вычисления производит съем операндов Ni, N Na, Nn N;, поскольку раннее сигнал «Готовность» B этом случае уже выставлен. Блок 27 вычисления далее вычисляет угол <р„опережения впрыска топлива и скорость вращения вала согласно формуле:

1355748

Е о) = (trZNvk) где а — скорость вращения вала;

t- — период генератора 7 импульсов;

n — угол поворота на котором измеряетX ся скорость;

x*1 Ч

X N < — цифровой эквивалент времени поворота вала на угол п;

z — количество зубьев шестерни †задатчика.

Обработка массива динамики вращения вала в предлагаемом устройстве может производиться и по другим алгоритмам, которые определяются блоком 27 вычисления (микроЭВМ) и определяются пользователем.

Устройство позволяет не только с высокой точностью определить угол опережения впрыска топлива, но и замерить динамическое начало впрыска топлива как на стационарном, так и на переходном режимах работы двигателя с одновременным измерением частоты вращения коленчатого вала двигателя как на отрезке впрыска топлива в цилиндр, так и на любом другом.

Кроме того, устройство позволяет учитывать погрешности в угловых расстояниях, возникающие при нарезании зубьев дисказадатчика и выражающиеся тем, что величины углов между любыми двумя соседними зубьями не всегда равны выбранному элементарному угловому интервалу Л р. В предлагаемом устройстве данная погрешность полностью учитывается. Это достигается тем, что перед постановкой на двигатель, точнее на коленчатый вал, зубчатый дискзадатчик с помощью предлагаемого устройства градуируется с оппеделением фактических величин Аср; всех Йзубьев. Определенные таким образом фактические значения угловых расстояний между любыми зубьями используются при диагностировании двигателя.

Указанные преимущества позволяют более эффективно диагностировать двигатель.

Формула изобретения

Устройство для измерения угла опережения впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания по авт. св. № 1211440, отличающееся тем, что, с целью повышения очности и расширения функциональных возможностей, оно дополнительно содержит седьмой, восьмой и девятый триггеры, четвертый и пятый формирователи, девятый и десятый элементы И, шестой и седьмой счетчики и первый и второй дополнительные шинные формирователи, причем выход первого формирователя подключен к синхронизирующим входам восьмого и девятого триггеров, выход третьего формирователя подключен к синхронизирующему входу седьмого триггера, прямой выход которого подключен к первому входу девятого элемен15 та И, информационному входу восьмого триггера и через четвертый формирователь к входам обнуления шестого счетчика и восьмого триггера, а инверсный выход — к первому входу десятого элемента И, шине управления блока вычисления, информационyg ным входам седьмого и девятого триггеров и через пятый формирователь — к входам обнуления седьмого счетчика и девятого триггера, выход генератора импульсов подключен к вторым входам девятого и десятого элементов И, выход девятого элемента И под25 ключен к счетному входу шестого счетчика, информационный выход которого подключен к первой группе информационных входов первого дополнительного шинного формирователя, выход которого подключен к шине данных блока вычисления, выход десятого элемента И подключен к счетному входу седьмого счетчика, информационный выход которого подключен к первой группе информационных входов второго дополнительного шинного формирователя, выход которого подключен к шине данных блока вычисления, прямые выходы восьмого и девятого триггеров подключены к вторым информационным входам первого и второго дополнительных шинных формирователей соответственно, цепи управления первым и вторым

4р дополнительными шинными формирователями соединены с соответствующими выходами шины управления блока вычисления.

1355748

Составитель В. Горбунов

Редактор Л. Пчолниская Техред И. Верес Корректор В Бутяга

Заказ 5478/3 Тираж 504 Подписное

БНИИПИ Государ твснного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Пронзводсгвепно-полиграфгкеское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4