Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

 

Изобретение м.б. использовано для диагностирования отдельных цилиндров двигателей по параметрам неравномерности скорости вращения коленчатого вала. Цель изобретения - повышение точности диагностирования. Двигатель нагружают переменной нагрузкой путем последовательного отключения заданного числа соседних по порядку работы цилиндров. В каждом цикле нагружения отключают цилиндры через заданное их число по порядку работы . При нагружении с помощью датчиков измеряют параметры рабочих процессов и сравнивают их с эталоном. Для повышения точности диагностирования устройство дополнительно содержит датчики 2 и 3 соответственно верхней мертвой точки и момента вспьшпси, выходы которых соединены с соответствующими входами блока 6 опорных импуль-- сов, первый выход которого подключен к третьему входу формирователя (Ф) 7 временных интервалов и второму входу счетчика 10, к первому входу которого подключен выход Ф 7. Второй выход блока 6 соединен с вторым входом блока 11 управления, первый вход которо го подключен к второму выходу Ф 7, а выход счетчика 10 соединен с вторым входом коммутатора 14, первый, трет:-::: тий и четвертый входы которого подключены соответственно к выходу регистра 12, первому выходу блока 11 и второму выходу процессора 15, второй вход которого соединен с выходом коммутатора 14, а второй выход блока 11 соединен с входом исполнительного блока 13. 2 с.п.ф-лы, 2 ил. с & (Л 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) 01) пи4 С 01 М 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4086101/25-06 (22) 10.07.86 (46) 07.12.88. Бюл. М- 45 (71) Специальное опытное проектноконструкторско-технологическое бюро

СО ВАСХНИЛ (72) В.Г.Потанин и В.И.Носов (53) 621.43.001 1088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1029026, кл. G 01 М 15/00, 1981. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение м.б. использовано для диагностирования отдельных цилиндров двигателей по параметрам неравномерности скорости вращения коленчатого вала. Цель изобретения — повышение точности диагностирования. Двигатель нагружают переменной нагрузкой путем последовательного отключе. ния заданного числа соседних по по. рядку работы цилиндров. В каждом цикле нагружения отключают цилиндры через заданное их число по порядку работы. При нагружении с помощью датчиков измеряют параметры рабочих процессов и сравнивают их с зталоном.

Дпя повышения точности диагностирования устройство дополнительно содержит датчики 2 н 3 соответственно верхней мертвой точки и момента вспьппки, выходы которых соединены с соответствующими входами блока 6 опорных импуль-. сов, первый выход которого подключен к третьему входу формирователя (Ф) 7 временных интервалов и второму входу счетчика 10, к первому входу которого подключен выход Ф 7. Второй выход . блока 6 соединен с вторым входом блока 11 управления, первый вход которо го подключен к второму выходу Ф 7, а выход счетчика 10 соединен с вторым входом коммутатора 14, первый, тре-. тий к четвертый входы которого под- ( ключены соответственно к выходу pe" гистра 12, первому выходу блока 11 и ф второму выходу процессора 15, второй вход которого соединен с выходом ком. «®4 мутатора 14, а второй выход блока 11 соединен с входом исполнительного блока 13. 2 с,п.ф-лы, 2 ил. Ю

1442854

Изобретение относится к эксплуатации двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для диагностирования отдельных их цилинд5 ров по параметрам неравномерности cKO" рости вращения коленчатого вала..

Цель изобретения - повышение точности диагностиронания.

На фиг,1 приведена блок-схема пред-40 лагаемого устройства; на фиг.2 временные диаграммы формирования пропуска вспышек для 4-цилиндрового карбюраторного двигателя.

Устройство (фиг.1), реализующее предлагаемый способ, содержит датчики угловых меток 1, верхней мертвой точки (БМТ) 2, момента вспьшпси 3, генератор 4 импульсов опорной частоты, импульсный формирователь 5,блок 20

6 опорных импульсов, формирователь

7 временных интервалов, формирова— тель 8 синхроьыпульсов, первый 9 и второй 10 счетчики, блок I! управления работой ДБС, регистр 12, испол- 25 нительный блок 13, коммутатор 14, процессор 15 и блок 1б индикации.При этом выходы датчиков " ВМТ и моменTB вспышки 3 соединены с соответствующими входами блока б опорных импуль- 30 сов, первый выход которого подключен к третьему входу формирователя 7 временных интервалов и ко второму входу второго счетчика 10 адреса прерываний, а второй выход — ко второ— му входу блока 11 управления работой ДВС. Первый вход блока 11 управления работой ДВС соединен соответственно со вторым входом формирователя 7.временных интервалов. Первый, второй, третий и четвертый входы коммутатора 14 соединены соответственно с выходами регистра 12, второго счетчика 10 адреса прерываний, с первым выходом блока 11 управления работой

ДВС и со вторым выходом процессора

15, первый выход которого соединен с входом блока 1б индикации. Выход коммутатора !4 соединен со нторым входом процессора 15, первый вход которого подключен к первому выходу формирователя 8 синхроимпульсов. Второй и третий выходы последнего соединены соответственно с первыми входами ре" гистра 12 и первого счетчика 9. Первый вход формирователя 8 подключен к выходу формирователя 7 временных интерналон и к первому входу нторого счетчика 10, а второй вход — к выходу генератора 4 импульсов опорной частоты и второму входу первого счетчика 9, выход которого подключен ко второму входу регистра 12. Выходы датчика 1 угловых меток соединены с выходами импульсного формирователя

5> выходы которого подключены к первому и второму выходам формирователя 7 временных интервалов.

Способ осуществляется следующим образом (на примере 4-цилиндрового карбюраторного ДВС).

Предварительно на двигатель устанавливаются датчики и исполнительный блок, Датчики ВМТ 2 и угловых меток конструктивно объединены в едином корпусе и совместно с маской устанавливаются на двигатель. Маска, имевшая прорези угловых меток и BIT устанавливается на коленчатый вал вместо шкива привода вентилятора. Блок датчиков угловых меток и ВМТ устанавливается йа корпус ДВС. Датчик 3 момента вспышки типа "Прищепка" устанавливается на свечной провод первого цилиндра. Исполнительный блок 13 подключается к низковольтному выноду

КоНТВКТоВ прерывателя и закрепляется на корпусе ДВС.

После прогрева двигателя устанавливают частоту вращения в 1,5-2 раза большую требуемого значения для контроля и включают н устройстве режим

"Управление ДВС, При этом за счет пропуска вспышек частота вращения коленчатого вала ДВС существенно снижается. Манипулируя заслонкой карбюратора, выставляют требуемое значение (обычно 1000 об/мин) частоты вращения и включают режим "Измерение".

Управление режимом работы ДВС осуществляется на основе информации, поступающей с датчиков 2 и 1, Сигнал с датчика 1 угловых меток через импульсный формирователь 5 (для формирования фронтов импульсного сигнала) поступает на первый вход блока 11 управления работой ДВС, на второй вход которого через блок 6 опорных импульсов поступает сигнал с датчика 2 ВМТ.

Блок 11 управления работой ДВС при помощи пересчетной схемы вырабатывает импульсы ВМТ недостающих цилиндров. Обычно датчик 2 ВМТ выдает сигналы BNT тОлько для двух ЦилиндрОВy а остальные можно рассчитать, отсчитывая от импульсов известных ВМТ заданное количество угловых меток. При . з 1442854 4

5 l0

55 помощи второй пересчетной схемы на основе информации о ВМТ всех цилиндров формируется сигнал управления режимом ДВС. Имея максимальное число счета, на единицу больше количества пропускаемых вспышек, данная перес.четная схема вырабатывает импульсный сигнал, низкий потенциал которого соответствует пропуску вспышек,, совпадающих по времени с интервалом низкого уровня, а высокий соответствует наличию вспышек (фиг.2).Этот сигнал поступает на исполнительный блок 13, который воздействует на систему зажигания ДВС, исключая вспышку на требуемых интервалах, и тем самым обеспечивает работу ДВС на специальном режиме.

После нажатия кнопки "Измерение" процедура измерения начинается с формирования временного интервала. Для этого на формирователь 7 временных

Ф интервалов поступают импульсы угловых меток с импульсного формирователя 5 и импульсы начала цикла блока 6 опорных импульсов, Последний, кроме формирования фронтов импульсов

ВИТ, вырабатываег импульсы начала цикла. Так как за один цикл коленчатый вал совершает два оборота, то даже при наличии одной прорези на маске датчик ВМТ дважды за цикл генерирует сигнал BN r, и задача формирования импульса и=чала цикла сводится к выбору импульса ВИТ следующего за вспышкой в первом цилиндре.

Формирователь 7 временных интервалов на базе поступающих сигналов вырабатывает импульс, длительность которого (a ) соответствует времени поворота. коленчатого вала на заданный угол ц, причем начало первого временного интервала синхронизированно со временем поступления импульса начала цикла ДВС, а остальные формируются последовательно, начиная сразу после первого.

Длительность временного интервала измеряется при помощи генератора 4 импульсов опорной частоты, формирователя 8 синхроимпульсов, первого счетчика 9 и регистра 12. Первый счетчик

9 подсчитывает количество импульсов опорной частоты,, поступающих на счетный вход счетчика, Так как гашение первого счетчика осуществляется импульсамк формирователя 8 синхроимпульсов, соответствующими концу врс— менного интервала, то количество импульсов, подсчитанных первым счетчиком 9 к моменту гашения, равно длительности временного интервала, Формирователь 8 синхрокмпульсов, кроме импульсов гашения счетчика, вырабатывает импульсы переписи в регистр 12 и импульсы требования прерываний, Импульсы требоват ч прерываний вырабатываются неп, р-.:,"-венкA перед изменением кнформацк=,:-:..„.сгис rpe l 2.. а импульсы пе . г с; - после импульса требован:..;я п,=ерыванкй.

Это обеспечивает с соответствуюшйм временным. распределением поступление информации о длительности временного интервала в память процессора 5.

По длительности временного интервала 5t последовательно в .-сляются угловая скорость коленка;ого :.;а:а

Ю .г 2 и квадра.r скорбеет :, -) ДТ ьс необходимые для оценки кинетическсй энс гии.

Для вычисления приращения кинетической энергии на заданном участке рабо-гы ДВС необходимо зчать оценку квадратов угловой скорости на концах данного участка, Для этого второй счетчик 10 подсчитывает временные интервалы, начиная от начала цикла, F. начало и ко:.еи участка ра оты ДВС записываются в память в виде номера временного интервала, Используя информацию об оòñóòñòвии или наличии вспышек к номере Вре менного интервала, поступающую в процессор 15 через коммутатор 14 соот . ветственно из блока 11 управления работой ДВС и второго счетчика 10, процессор 15 вычисляет приращение кинетической энергик прк наличии и при отсутствии вспышек, что позволяет по описанному в способе алгоритму сделать оценку компресск.; ., мощности отдельно-о цилиндра, Если мощность и компресс-;. каждого цилиндра ДВС находится в пределах допуска, то принимается решение — ДВС годен, если есть отклонения по компрессии н по мощности, то неисправность вызвана нарушением:-ер етичности камеры сгорания цилиндра, у которого зафиксировано отклонение. При нормальных компрессии и отклонении по мощности некоторых цилиндров (но не всех) неисправность вызвана сксте5 1442854 мой зажйгания (той ее частью, кото- в рая относится к данному цилиндру), пе при существенном снижении мощности тр всех цилиндров неисправна система пи- им

5 тания или неверно отрегулирован угол пе опережения зажигания, Результаты кон- ду троля ДБС регистрируются на блоке !6 сч индикации. вт

30

Ь) д Фциюинфа цнИИПИ Заказ 6376/39 Тираж 847 Подписное

Произв. полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

3. Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в измерении параметров рабочих 15 процессов при нагружении двигателя и сравнении их с эталоном, о т л нч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, двигатель нагру" жают переменной нагрузкой путем пос- 20 ледовательного отключения заданного числа соседних по порядку работы цилиндров, причем в каждом цикле нагружения отключают цилиндры через заданное их число по порядку работы.

2. Устройство для диагностирования двигателя внутреннего сгорания, содержащее. последовательно соединенные датчик угловых меток, импульсный формирователь, формирователь временных интервалов, генератор, формирователь микроимпульсов, два счетчика, регистр, процессор, один из выходов которого соединен с входом блока индикации, выход формирователя вре-35 менных интервалов подключен к первому входу формирователя синхроимпульсов,.второй вход которого соединен с

ыходом генератора и вторым входом рвого счетчика, первый, второй и етий выходы формирователя синхропульсов подключены соответственно к рвому входу процессора, первого вхорегистра и первому входу первого етчика, выход которого соединен с орым входом регистра, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство дополнительно содержит датчики верхней мертвой точки и момента вспьипки, блок опорных импульсов, блок управления, исполнительный блок H коммутатор,причем выходы датчиков верхней мертвой точки и момента вспышки соединены с соответствующими входами блока опорных импульсов, первый выход которого подключен к третьему входу формирователя временных интервалов и к второму входу второго счетчика, а к его первому входу подключен выход формирователя временных интервалов, второй выход блока опорных импульсов соединен с вторым входом блока управления,первый вход которого подключен ко второму выходу импульсного формирователя, а выход второго счетчика соединен со вторым входом коммутатора, первый, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к выходу регистра, первому выходу блока управления и второму выходу процессора, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, а второй выход блока управления соединен с входом исполнительного блока.