Устройство для проверки электронного коммутатора системы зажигания двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к устройствам электронной техники и может быть нспользойано в качестве устройства для проверки электронного коммутатора системы зажигания двигателя внутреннего сгорания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства - достигается за счет возможности контроля амплитуды импульса тока на любом наперед заданном такте работы устройства, а также контроля пропусков импульсов тока в режиме имита

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4260302/24-21 (22) 10.06.86 (46) 15.01.89. Бюл. № 2 (71) Рижское специальное конструкторское бюро по технической диагностике (72) В. И. Придорожный и О. С. Гольдштейн (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1231250, кл. F 02 Р 17/00, 1984.

Воробьев Ю. Г., Бакульканов В, А. Установка для испытания транзисторных коммутаторов ТК102 и катушек зажигания Б114 на повышенных частотах коммутации.

Автотракторное электрооборудование, 1980, № 12.

„„Я0„„1451322 А1 (jg 4 F 02 P 17/00, G Ol R 31/28 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ

ЭЛЕКТРОННОГО КОММУТАТОРА СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к устройствам электронной техники и может быть использовано в качестве устройства для проверки электронного коммутатора системы зажигания двигателя внутреннего сгорания. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства — достигается за счет возможности контроля амплитуды импульса тока на любом наперед заданном такте работы устройства, а также контроля пропусков импульсов тока в режиме имита1451322 ции разгона. Устройство для проверки электронного коммутатора системы зажигания двигателя внутреннего сгорания содержит источник 1 питания, первичную обмотку 2 катушки зажигания, клеммы для подключения электронного коммутатора 3, измерительный шунт 4, управляемый генератор 5 импульсов, компаратор 6, реверсивный счетчик 7, индикатор 8, блок 9 выборки и хранения, вольтметр 10, кодовый переключатель

11, программируемый счетчик 12, триггеры

13, 23, генератор 14 опорной частоты, генератор 15 пилообразного напряжения, преоб1

Изобретение относится к испытанию электронных систем зажигания в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для экспресс-диагностики прн выходном контроле на предприятии-изгото- 5 вителе, при входном контроле на предприятии-потребителе и на станциях технического обслуживания автомобилей в режиме имитации разгона ДВС во всем частотном диапазоне работы.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности контроля амплитуды импульса тока на любом наперед заданном такте работы устройства, а также возможности контроля пропусков импульсов 15 тока в режиме имитации разгона.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства в режиме имитации разгона ДВС; на фиг. 3 — то же, при измерении амплитуды импульсов тока.

Устройство для проверки электронного коммутатора системы зажигания ДВС содержит источник 1 питания, первичную обмотку 2 катушки зажигания, электронный коммутатор 3 (объект контроля), измерительный шунт 4, управляемый генератор 5 импульсов, компаратор 6, реверсивный счетчик 7, индикатор 8, блок 9 выборки и хранения, вольтметр 10, кодовый переключатель 11, программируемый счетчик 12, RS-триггер 13, генератор 14 опорной часто- 30 ты, генератор 15 пилообразного напряжения, преобразователь 16 напряжение — частота, формирователь 17 скважности, ключ 18, кнопку 19, двоичный и-разрядный счетчик 20, и-разрядный цифроаналоговый преобразователь 21, формирователь 22 пилообразно- 35 го напряжения, триггер 23 генератора пилообразного напряжения, клеммы 24, 25 и 26 для подключения электронного коммутатора. разователь 16 напряжение — частота, формирователь 17 скважности, ключ 18, кнопки 19, двоичный п-разрядный счетчик 20, п-разрядный цифроаналоговый преобразователь

21, формирователь 22 пилообразного напряжения, клеммы 24, 25, 26 для подключения электронного коммутатора. Устройство позволяет дополнительно контролировать амплитуду импульса тока на любом наперед заданном такте работы устройства, контролировать пропуски импульсов тока в режиме имитации разгона. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Первый вывод блока 1 питания соединен с общей шиной, а второй вывод через первичную обмотку 2 катушки зажигания с клеммой 25 для подключения электронного коммутатора, клемма 24 которого соединена со счетным входом программируемого счетчика 12, R-входом триггера 13, выходом управляемого генератора 5 и суммирующим входом реверсивного счетчика 7, а клемма 26 — с входом компаратора 6, первым входом блока 9 выборки и хранения и через шунт 4 с общей шиной. Выход компаратора 6 соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 7, выходы которого соединены с соответствующими входами индикатора 8, выходы кодового переключателя 11 соединены с установочными входами счетчика 12, выход которого соединен с

S-входом триггера 13, выход которого соединен с вторым входом блока 9 выборки и хранения, выход последнего соединен с входом вольтметра 10. Выход генератора 14 опорной частоты соединен со счетным входом двоичного п-разрядного счетчика 20, R-вход которого соединен с выходом триггера 23 генератора пилообразного напряжения, S-вход которого соединен с подвижным контактом кнопки 19, а Квход— с последним разрядом двоичного и-разрядного счетчика 20, выходы последнего соединены соответственно с входами и-разрядного цифроаналогового преобразователя 21, выход которого через последовательно соединенные формирователь 22 пилообразного напряжения, преобразователь 16 напряжение — частота, формирователь 17 скважности, ключ 18 соединен с выходом управляемого генератора 5 импульсов, Неподвижные контакты кнопки 19 соединены с соответствующими выводами источника 1 питания.

Управляемый генератор 5 импульсов предназначен для имитации режима разгона

1451322

ДВС, т. е. для испытания электронного коммутатора в динамическом режиме.

Генератор 14 опорной частоты предназначен для формирования импульсов заданной частоты и выполнен по схеме автогенератора стабильной частоты, генератор 15 пилообразного напряжения — для формирования импульсов однократного пилообразного напряжения заданной длительности и амплитуды.

Счетчик 20 предназначен для формирования временного интервала пилообразного импульса.

Цифроаналоговый преобразователь 21 предназначен для преобразования цифрового кода, поступающего с выходов счетчи ка 20, в аналоговую величину. Преобразователь 16 напряжение — частота предназначен для преобразования пилообразного напряжения в пачку импульсов . изменяющейся частоты, при этом частота прямо пропорциональна входному напряжению.

Преобразователь 16 выполнен на микросхеме КР1! 08ПП1.

Формирователь 17 скважности предназначен для формирования постоянного значе. ния скважности импульсов Q (для нормальной работы электронного коммутатора необходима скваЖность Я=З) и содержит счетчик с коэффициентом деления на три.

Выход формирователя 17 соединен с входом ключа 18.

Ключ 18 открывается при поступлении на его вход «1».

Управляющая кнопка 19 предназначена для однократного запуска генератора 15.

Компаратор 6 напряжения предназначен для формирования прямоугольных импульсов при достижении входным сигналом заданного уровня.

Реверсивный счетчик 7 предназначен для регистрации пропусков импульсов нскрообразования за счет выделения разницы между управляющими и выходными импульсами коммутатора 3 (фиг. 2, д-ж).

Индикатор 8 предназначен для индикации количества пропусков импульсов искрообразования.

Блок 9 выборки и хранения амплитуды импульсов тока предназначен для выборки и хранения амплитуды импульсов тока в произвольно заданном периоде зажигания режима имитации разгона ДВС. В качестве блока выборки и хранения можно использовать УВХ типа КР 1100СК2.

Кодовый переключатель 11 предназначен для установки програ7мируемого счетчика 12 на задаваемый коэффициент деления, В качестве кодового переключателя 11 использован серийный переключатель типа

ПП11-1В.

Программируемый счетчик 12 предназначен для выбора заданного периода зажигания. Счетчик 12 выполнен на микро5

4 схеме К561ИЕ15 в режиме однократного счета.

Триггер 13 предназначен для формирования управляющего импульса сигналом с выхода счетчика 12.

На временных диаграммах, представленных на фиг. 2 (а-ж) изображены: а — импульсы опорной частоты на выходе генератора 14 опорной частоты; б — состояние инверсного выхода триггера 23; в — сигнал на выходе генератора 15 пилообразного напряжения;

r — пачка прямоугольных импульсов нарастающей частоты на выходе преобразователя 16; д — пачка импульсов на выходе формирователя 17 скважности; е — импульсы напряжения на выходе измерительного шунта 4; ж — состояние выхода компаратора 6.

На временных диаграммах, представленных на фиг. 3 (а-д), изображены: а — импульсы с выхода ключа 18; б — импульсы напряжения на выходе измерительного шунта 4; в — состояние выхода программируемого счетчика 12;

r — состояние выхода триггера 13; д — выделенный импульс на входе блока 9 выборки и хранения.

Устройство для проверки электронного коммутатора системы зажигания ДВС работает следующим образом.

В исходном состоянии устройства контакты управляющей кнопки 19 разомкнуты, триггер 23 генератора пилообразного напряжения сброшен и выдает сигнал сброса на вход сброса счетчика 20. При этом на выходах счетчика 20, цифроаналогового преобразователя 21, формирователя 22, преобразователя 16 напряжение — частота, формирователя 17 скважностн и ключа 18 сигналы отсутствуют, поэтому коммутатор 3 заперт. Реверсивный счетчик 7 и программируемый счетчик 12 находятся в обнуленном состоянии. Генератор 14 опорной частоты постоянно выдает импульсы опорной частоты на вход счетчика 20 генератора 15 пилообразного напряжения (фиг. 2, а).

При нажатии кнопки 19 триггер 23 взводится (фиг. 2, б), сигнал сброса снимается с входа сброса счетчика 20, последний начинает считать импульсы опорной частоты, которые поступают с выхода генератора 14 (фиг. 2, а) на его счетный вход. Во время заполнения счетчика 20 на его выходах появляется изменяющийся нарастающий код, поступающий на входы цифроаналогового преобразователя 21. В результате на выходе преобразователя 21 появляется сигнал нарастающего напряжения, который поступает на вход формирователя 22, где нормализуется и масштабируется (фиг. 2, в). По заполнению счетчика 20 до половины на его

1451322

5 и-м выходе появляется сигнал «1», который сбрасывает триггер 23 (фиг, 2, б) и, в свою очередь, устанавливает счетчик 20 в исходное состояние (обнуляет). В результате на выходе генератора 15 пилообразного напряжения формируется однократный импульс пилообразного напряжения заданной длительности (фиг. 2, в), зависящей от частоты генератора 14 опорной частоты.

С выхода генератора 15 пилообразного напряжения (выход формирователя 22) пилообразный сигнал поступает на вход преобразователя 16 напряжение — частота (фиг. 2, в), в котором производится преобразование нарастающего напряжения в пачку прямоугольных импульсов нарастающей частоты (фиг. 2, г). Далее пачка прямоугольных импульсов поступает на вход формирователя 17 скважности, где происходит формирование скважности импульсов (фиг. 2, д), близкой к заданному значению.

Пачка импульсов с выхода формирователя

17 скважности управляет состоянием ключа 18, открывая или закрывая его.

Импульсы с выхода ключа 18 поступают на управляющий вход коммутатора 3, на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 и на счетный вход программируемого счет. чика 12.

При поступлении на управляющий вход коммутатора 3 импульсов последний формирует токовые импульсы, проходящие через катушку 2 зажигания и обеспечивающие в ней накопление энергии. Сигналом окончания каждого токового импульса является задний фронт управляющего импульса с выхода ключа 18. В моменты разряда тока коммутатора появляется ЭДС самоиндукции в первичной обмотке катушки 2 зажигания, величина которой прямо пропорциональна градиенту спада тока разрыва, и трансформируется в ее вторичную обмотку (не показана) .

Одновременно с протеканием тока через коммутатор 3 с измерительного шунта 4 снимаются импульсы напряжения (фиг. 2, е), пропорциональные амплитуде токовых импульсов. Импульсы напряжения поступают на вход компаратора 6 напряжения, в котором сравниваются с опорным напряжением, и на вход блока 9 выборки и хранения.

Компаратор 6 формирует прямоугольные импульсы (фиг. 2,ж) в том случае, если амплитуда импульсов на входе равна или выше опорного напряжения.

Импульс, поступающий с выхода ключа

18 на суммирующий вход реверсивного счетчика 7, передним фронтом записывает «1», а импульс с выхода компаратора 6, поступающий на вычитающий вход, передним фронтом вычитает «1».

В случае, когда количество импульсов с выхода ключа 18 равно количеству импульсов с выхода компаратора 6, на реверсивном счетчике устанавливается нулевое значение, которое индицируется индикатором 8.

Если амплитуда входных импульсов ком« паратора 6 ниже опорного напряжения (фиг. 2, е, t>), то импульсы на его выходе не формируются (фиг. 2, ж). В этом случае появляется разница количества импульсов на суммирующем и вычитающем входах реверсивного счетчика 7, которая в нем подсчиты10 вается и индицируется индикатором 8 как количество пропусков зажигания ДВС.

При измерении амплитуды импульсов тока разрыва в произвольно задаваемом периоде зажигания при имитации режима разгона (количество периодов зажигания величина постоянная) устройство работает следующим образом.

С помощью кодового переключателя 11 задается желаемый период зажигания, в котором требуется измерить амплитуду тока

20 разрыва. Заданный код с выхода переключателя 11 поступает на информационные входы программируемого счетчика 12, в котором устанавливается заданное значение пересчета. Импульсы с выхода ключа 18 (фиг. 3, поступают на счетный вход счетчика 12 и на вход сброса триггера 13. Счет импульсов производится по переднему фронту. При поступлении заданного количества импульсов (фиг. 3, а) на выходе счетчика 12 появляется сигнал «1» (фиг, 3, в), по переднему

0 фронту которого триггер 13 устанавливается в единичное состояние (фиг. 3, r), С выхода триггера 13 разрешающий сигнал поступает на управляющий вход блока 9 выборки и хранения, который выделяет амплитуду импульса, поступающего с измерительного шунта 4 (фиг. 3, б), в момент поступления разрешающего сигнала от триггера 13 (фиг. 3, д). По переднему фронту следующего импульса с выхода ключа 18 производится сброс триггера 13 (фиг. 3, г), при этом на управляющем входе блока 9 выборки и

40 хранения устанавливается запрещающий сиг нал и последующие импульсы с измерительного шунта не фиксируются. Амплитуда сигнала измеряется и запоминается вольтметром 10.

Режим имитации разгона ДВС позволяет выявлять неисправности электронного коммутатора, не определяемые на стационарных режимах проверки, а именно: неправильную настройку схемы формирования времени накопления энергии в катушке за50 жигания и неправильную настройку схемы ограничения тока разрыва.

Неправильная настройка схем выражается в возникновении пропусков зажигания.

Локализацию неправильной настройки

55 схем электронного коммутатора определяют, выбирая период зажигания, в кото-ром измеряется амплитуда импульса тока разрыва, в начале цикла или в конце. Воз1451322 никновение пропусков в начале цикла характеризует наличие неисправности в схеме ограничения тока разрыва, а в конце цикла — в схеме формирования времени накопления энергии.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет производить экспресс-диагностику коммутатора во всем диапаоне частот за один цикл (фиг. 2, д, е, ж), что существенно сокращает время проведения проверки по сравнению с известными устройствами, в которых проверка осуществляется на фиксированных частотах. !

Формула изобретения

1. Устройство для проверки электрон ного коммутатора системы зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащее источник питания, первичную обмотку катушки зажигания, первую, вторую и третью клеммы для подключения электронного коммутатора, управляемый генератор импульсов, выход которого соединен с первой клеммой для подключения электронного коммутатора, вторая клемма для подключения электронного коммутатора соединена с первым выводом первичной обмотки катушки зажигания, второй вывод которой соединен с первым полюсом источника питания, второй полюс которого соединен с общей шиной, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в устройство введены измерительный шунт, компаратор напряжения, реверсивный счетчик, индикатор, блок выборки и хранения, измеритель напряжения, кодовый переключатель, программируемый счетчик, RS-триггер, причем третья клемма для подключения электронного коммутатора соединена с входом компаратора и первым входом блока выборки и хранения, а через измерительный

5 шунт — с общей шиной, выход компаратора напряжения соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом управляемого генератора импульсов, R-входом

RS-триггера и счетным входом программи1О руемого счетчика, установочные входы которого соединены с выходами кодового переключателя, а выход — с S-входом RS-триггера, выход которого соединен с вторым входом блока выборки и хранения, выход кото15 рого соединен с входом измерителя напряжения, выходы реверсивного счетчика соединены с соответствующими входами индикатора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что управляемый генератор импульсов со20 держит генератор опорной частоты, генератор пилообразного напряжения, преобразователь напряжение — частота, формирователь скважности, ключ и кнопку, причем выход генератора опорной частоты соединен с первым входом генератора пилообразного напряжения, второй вход которого соединен с подвижным контактом кнопки, неподвижные контакты. которой соединены с соответствующими полюсами источника питания, выход генератора пилообразного напряжеЗО ния соединен с входом преобразователя напряжение — частота, выход которого соединен с входом формирователя скважности, выход которого через ключ соединен с выходом управляемого генератора импульсов.

1451322

Составитель А. Коробков

Редактор Л. Веселовская Техред И. Верес Корректор Г. Ре ш етни к

Заказ 7049 28 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб:, д. 4/5

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