Устройство для измерения угла опережения впрыска топлива

 

Изобретение м.б. использовано для диагностики дизельных двигателей. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устр-ва. Выходы датчиков 1 и 2 впрыска и верхней мертвой точки соотв. сообщены с входами формирователей 3 и 4 сигналов, выходы к-рых соединены соотв. с С-входами D-триггера 5 и D-триггера 6. D-вход D-триггера 5 соединен с шиной логической 1, а прямой и инверсный выходы - соотв. с D- и R-входами D-триггера 6, прямой выход к-рого соединен сР-вьгходрм D-триггера 5. Прямой выход 13-триггера 5 соединен с первым входом элемента И 9, а инверсньй , выход - с входом счетного триггера 7. Инверсный в.ыход триггера 7 соединен с вторым входом .элемента И 11 и первым входом буферного элемента 15, а прямой выход - с вторым входом -элемента И 9, выход к-рого соединен с вторым входом буферного элемента 14. Выходы генератора 8 соединены с пербыми входами элементов И 10 и 11, выходы . к-рых соединены соотв. с входами счетчиков 12 и 13, выходы к-рых соединены с соотв. входами элементов 14 и 15. Выходы элементов 14 и 15 соединены с первой двунаправленной шиной . данных приемопередатчика 16, вторая двунаправленная шина данных к-рого подключена с магистрали обмена информацией , куда подключены также вычислитель 18, индикатор 19 и селектор 17 адреса. Первый и второй выходы селектора 17 соединены с управляющими входами элементов 14 и 15, а третий выход - с управляклцим входом приемопередатчика 16. 2 ил. (Л с 00 го sl Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (ц 4 G 01 M 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ аио ц

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЖФ„ (21) 3987244/25-06 (22) 02.12.85 (46) 07.07.88. Бюл. й- 25 (72) Ф.Ф.Братский, М.А.Гуранчик, В.А.Константинов, А.В.Рывкин, Т.А.Сурганова, В.Л.Черняк и А.Н.Шевчик (53) 621.43.0 18.86(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1108345, кл. С 01 М 15/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА

ОПЕРЕЖЕНИЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА (57) Изобретение м.б. использовано для диагностики дизельных двигателей.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности устр-ва. Выходы датчиков 1 и 2 впрыска и верхней мертвой точки соотв. сообщены с входами формирователей 3 и 4 сигналов, выходы к-рых соединены соотв. с С-входами

D-триггера 5 и D-триггера 6, D-вход

D-триггера 5 соединен с шиной логической "1", а прямой и инверсный выходы — соотв. с D- u R-входами

D-триггера 6, прямой выход к-рого соединен с Р-выходом D-триггера 5. Прямой

„„SU„„1408276 А 1 выход Р-триггера 5 соединен с первым . входом элемента И 9, а инверсный выход — с входом счетного триггера 7.

Инверсный выход триггера 7 соединен с вторым входом .элемента И 11 и первым входом буферного элемента 15, а прямой выход — с вторым входом элемента

И 9, выход к-.рого соединен с вторым входом буферного элемента 14. Выходы генератора 8 соединены с первыми входами элементов И 10 и 11, выходы . к-рых соединены соотв. с входами счетчиков 12 и 13, выходы к-рых соединены с соотв. входами элементов 14 и 15. Выходы элементов 14 и 15 соединены с первой двунаправленной шиной, ® данных приемопередатчика 16, вторая двунаправленная шина данных к-рого .. подключена с магистрали обмена информацией, куда подключены также вычис" литель 18, индикатор !9 и селектор

17 адреса. Первый и второй выходы селектора 17 соединены с управляющи- isa ми входами элементов 14 и 15, а тре- >ф, тий выход — с управляющим входом р приемопередатчика 16. 2 ил.

1408276

Изобретение относится к контроль1 но-измерительной технике, предназ( наченной для диагностики двигателей внутреннего сгорания, в частности дизельных двигателей.

Цель изобретения вЂ, прощение и повышенче надежности устройства, На фиг. 1 приведена функциональная электрическая схема устройства; на 10 фиг. 2 — алгоритм работы вычислителя.

Устройство для измерения угла опережения впрыска топлива содержит датчики исследуемого процесса (впрыска)

1 и в.м.т. (верхней мертвой точки) 2, 15 формирователи 3 и 4 сигналов, D-триггеры 5 и 6, счетный триггер 7, генератор 8, элементы И 9-11, счетчики

12 и 13, буферные элементы 14 и 15, магистральный приемопередатчик 16, селектор 17 адреса, вычислитель 18 и индикатор 19.

Выход датчика 1 соединен с входом формирователя 3, выход которого сое- 25 динен с С-входом D-триггера 5, D-вход которого соединен с шиной логической

" 1", а прямой и инверсный выходы— соответственно с D- u R-входами, D-триггера 6, прямой выход которого, соединен с R-входом D-триггера 5, а С-вход — с выходом формирователя 4, вход которого подключен к выходу датчика 2 в.м.т., прямой выход D-триггера 5 соединен с первым входом эле мента И- 9, а инверсный выход — с входом счетного триггера 7, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента И 11 и первым входом буферного элемента 15, а прямой выход — с вторым входом элемента И 9, выход которого соединен с вторым входом буферного элемента 14, выход генератора 8 соединен с первыми входами элементов И 10 и 11, выходы 45 которых соединены соответственно с входами счетчиков 12 и 13, выходы которых соединены с соответствующими входами буферных элементов 14 и 15, выходы которых соединены с первой двунаправленной шиной данных приемопередатчика 16., вторая двунаправленная шина данных которого подключена к магистрали обмена информацией, куда подключены также вычислитель 18, индикатор 19 и селектор 17 адреса, 5S первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами буферных элементов 14 и 15, а третий выход — с управляющим входом магистрального приемопередатчика 16.

Формирователи 3 и 4 предназначены для нормировки по амплитуде сигналов от датчиков 1 и ? и могут быть выполнены по любой известной схеме.

Счетчики 12 и 13 предназначены для подсчета цифровых эквивалентов угла опережения впрыска топлива и полных оборотов двигателя и в предпочтительном варианте при реализации предложенного устройства могут быть использованы, например, три последовательно соединенных четырехразрядных счетчика.

Вычислитель 18 предназначен для управления работой устройства и осуществления необходимых математических операций и может состоять, например, из микропроцессора, ПЗУ (постоянного запоминающего устройства) и ОЗУ (оперативного,запоминающего устройства).

Индикатор 19 служит для индикации измеряемых значений и вспомогательной информации.

Селектор 17 адреса и магистральный приемопередатчик 16 служат для осуществления интерфейса между вычислителем 18 и счетчиками 12 и 13, которые в данном случае для микропроцессора являются внешними устройствами.

При отсутствии сигнала "Чтение" от селектора !7 адреса магистральный приемопередатчик находится в пассивном по отношению к магистрали обмена состоянии. При обращении к установленным адресам селектор 17 адреса выбрасывает сигнал "Выбор" (либо

"Выбор 1", либо "Выбор 2"), по которому срабатывает один из буферных элементов. (либо 14, либо 15), а затем вырабатывается сигнал "Чтение", по которому выходы сработавшего буферного элемента соединяются посредством магистрального приемопередатчика 16 с магистралью обмена информацией, что обеспечивает. считывание соответствующих операндов.

Буферные элементы 14 и 15 служат для подключения инверсного выхода счетного триггера 7, выхода элемента

И 9, выходов счетчиков 12 и 13 к первой двунаправленной шине данных магистрального приемопередатчика 16, а также для комиутации первого и второ"

ro каналов считывания информации (по сигналам "Выбор" от селектора 17 адреса) .

1408276

Устройство работает следующим образом.

ПО .переднему фронту сигнала впрыска, снимаемого с выхода формирователя

3, вэводится D-триггер 5, низкий по5 тенциал с инверсного выхода которого разрешает срабатывание D-триггера 6.

D-триггер 6 взводится затем по переднему фронту сигнала с выхода формирователя 4 (в момент прохождения в.м.т.) и тем самым сбрасывает D-триггер 5, высокий потенциал с инверсного выхода которого блокирует срабатывание

D-триггера 6 до прихода следующего сигнала впрыска, Сформированные таким образом

D-триггером 5 импульсы, снимаемые с инверсного выхода, поступают на счетный триггер 7, на выходах которого формируются импульсы, длительность которых определяется периодом следования импульсов с выходов D-триггера 5.

Таким образом, на выходе элемента

И 9 и инверсном выходе счетного триггера 7 формируются сигналы, длительность которых определяется величинами угла опережения впрыска топлива и периода вращения вала двигателя. По дан-З0 ным сигналам (в соответствующие моменты времени) разрешается прохождение тактовых импульсов от генератора

8 на входы счетчиков 12 и 13 обеспечивая определение цифровых эквивалентов угла впрыска и периода вращения.

Рассмотрим алгоритм работы микропроцессора (вычислителя 18) °

Как видно из схемы (фиг ° 1), счи- 40 тывание состояния счетчиков 12 и 13 производится вместе со считыванием соответствующих состояний выходов элемента И 9 и инверсного выхОДа счетнОГО триггера 7, причем В 45 .предпочтительном варианте последние выступают в качестве флажков готовности (счета) и могут объединяться с выходами счетчиков. Младшие 12 разрядов стандартной 16-разрядной ши-. 50 ны данных (МПИ) отводятся для передачи состояния счетчика, а знаковый

15-й разряд — соответствующего флага готовности (счета).

В ОЗУ вычислителя 18 резервируется шесть ячеек памяти, которые отводятся

n-t и-1 для хранения величин N 4 N o P, Р-, N u N . При инициализации выполнения программы (фиг. 2) по заднему фронту разрешающего импульса с инверсного выхода счетного триггера 7 происходит фиксация установившихся состояний счетчиков 12 и 13 (N ", и

После обнуления ячеек Р и Р, ко торые служат для подсчета количества переполнений счетчиков 12 и 13, ожидается готовность (счета) 1-го счетчика (счетчик 12), т.е, начало разрешения поступления импульсов от генератора 8 на выход счетчика 12. После этого программа переходит к подсчету количества переполнений 1-го счетчика Р . Переполнения определяются по переходу старшего разряда счет-. чика из высокого состояния в низкое, т.е, по переходу его из состояния

111111111111 в состояние 000000000000 (фиг. 2). Подсчет переполнений осуществляется до окончания разрешения поступления импульсов от генератора

8 на вход счетчика 12, после чего фиксируется окончательное состояние счетчика 12 N .

Вслед за этим аналогично подсчитывается число переполнений 2-ro счетчика (счетчик 13) P, . Переполнения определяются по переходу старшего разряда счетчика 13 из высокого состояния в низкое, т.е. по переходу

его иэ состояния 111111111111 в состояние 000000000000 (фиг. 2) ° Подсчет переполнений осуществляется до окончания разрешения поступления импульсов от генератора 8 на вход счетчика 13, после чего фиксируется окончательное состояние счетчика

13 N

После этого пронзводятся расчет и индикация угла опережения впрыска, который рассчитывается no формуле и-1

720, (1) о

Ч

Ng +Pg Мст и о +Po Мст где М . — модуль счета счетчиков

12 и 13 (при одинаковом количестве их разрядов).

После индикации рассчитанного значения угла опережения и впрыска топлива в ячейки N и N записываются величины N< и N, очищаются и ячейки Р и P и цикл измерения повтоо ряется. " ч"= p — 360 (2) 5 14082

В том случае, когда длительность ,импульса с выхода элемента И 9 черезвычайно мала (что может быть, например, при угле опережения впрыска .близким к 0 ), микропроцессор вычис5 лителя 18 фиксирует состояние i-го счетчика (счетчика 12) как величину ь

И и сразу же переходит к подсчету переполнений 2-ro счетчика (счетчика 13) как это описано выше (фиг, 2).

Кроме того, в том случае, когда угол впрыска становится отрицательным (передний фронт импульса впрыска следует за передним фронтом импульса

s.ì.ò,), в результате вычисления (фиг. 6) будет получена величина большая 180 и в этом случае микропроцессор вычислителя 18 осуществляет пересчет полученного значения по фор- о муле где у — величина угла впрыска, рассчитанная по формуле (1) ; ц - действительная величина угла впрыска (отрицательное чис.- ло) .

Реализация предлагаемого устройст- 3р ! ,ва на основе серийно выпускаемых микросхем позволяет разрабатывать мало габаритные переносные диагностические приборы, которые могут найти широкое применение для диагностики и регули35 овки дизельных двигателей, I

Формула изобретения

Устройство для измерения угла опережения впрыска топлива, содержащее йоследовательно соединенные датчик исследуемого процесса и первый форми рователь сигналов, последовательно соединенные датчик верхней мертвой

1очки и второй формирователь сигна,лов, счетный триггер, последовательно соединенные первый элемент И с первым

И вторым входами и первый счетчик, йоследовательно соединенные второй

Элемент И с первым и вторым входами

76 6 и второй счетчик, генератор, выкод которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, третий элемент И с первым и вторым входами, подключенные к магистрали обмена информацией вычислитель, индикатор и селектор адреса с первым, вторым и третьим выходами, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, устройство дополнительно снабжено первым и вторым O-триггерами, первым и вто-. рым буферными элементами и магистральным приемопередатчиком с первой и второй двунаправленными шинами обмена данными, причем прямой и инверсный выходы первого D-триггера соединены соответственно с D- u

Р-входами второго D-триггера, прямой выход которого соединен с P-входом первого D-триггера, С-вход первого

D-триггера соединен с выходом первого формирователя, С-вход второго D-триггера соединен с выходом фторого формирователя, прямой выход первого

D-триггера соединен с первым входом третьего элемента И, а инверсный выход соединен с входом счетного триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом второго элемента

И и с первым входом второго буферного элемента, а прямой выход счетного триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом первого буферного элемента, выходы первого и второго счетчиков соединены с соответствующими входами первого и второго буферных элементов, управляющие входы которык подключены соответственно к первому и второму выходам селектора адреса, третий выход которого соединен с управляющим входом магистрального приемопередатчика, первая двунаправленная шина данных которого соединена с выходами первого и второго буферных цилиндров, а вторая двунаправленная шина данных соединена с магистралью обмена информацией.

1408276

Составитель П. Филиппов

Техред Л.Сердюкова Корректор А. Обручар !

Редактор А. Козбрез

Заказ 3302/44 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4