Устройство измерения максимального давления впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению и м.б. использовано для безраэборного контроля технического состояния топливной аппаратуры дизелей . Цель изобретения - повышение точности измерения максимального давления впрыска топлива в дизель. датчика 1 давления топлива подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя (П) 13 и к первому входу компаратора 10. Синхронизирующий выход П подключен к вторым входам схем (С) 7 и 12 разрешения измерений. Информационньй вход П под1 лючен к информационному входу

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (Н) (1) 4 G 01 М 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHAM

ПРИ ГННТ СССР (21) 4142215/25-06 (22) 03.11.86 (46) 30.01.89. Бюл. У 4 (72) Н.В.Василенко, А.А.Мороз и Т.Е.Василенко (53) 621.32.001.5(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1) 987441, кл. G 01 М 15/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению и м.б ° использовано для безраэборного контроля технического состояния топливной аппаратуры дизелей. Цель изобретения — повышение .точности измерения максимального давления впрыска топлива в дизель.

Выход датчика 1 давления топлива подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя (П)

13 и к первому входу компаратора 10.

Синхронизируннций выход П подключен к вторым входам схем (С) 7 и 12 разрешения измерений. Информационный вход

П под)включен к информационному входу

l4 ! регистра (P) 14, информационный вход которого подключен к информационному входу P 15 и к первому входу системы

16 сравнения, выход которой подключен через формирователь 5 переднего фронта и синхрониэирующий вход Р 15 к второму входу системы сравнения и индикатору 8. Последовательно уста,новленные блок 9 задания порогов,, компаратор, инвертор 11, С 12 и триггер 2 подключены к первому входу С 7. ,Формирователь 6 заднего фронта сигнала подключен к синхронизирующему входу триггера 3, инверсный выход которого подключен к третьему входу

С 7. Кнопка 4 подключена к входам обнуления триггера 3 и Р 14 и 15. Та.. кое выполнение позволяет начать измерение давления только после того, как сигнал на выходе компаратора достигнет нулевого уровня, что свидетельствует о завершении предыдущего цикла впрыска, и осуществить измерение в течение времени, соответствующего одному циклу впрыска независимо от частоты вращения вала насоса. Более высокая точность устр-ва обеспечивается также вследствие использования цифровой обработки данных. 2 ил.

Изобретение относится к двигателе1 строению, в частности к диагностике двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано для без,5 разборного контроля технического состояния топливной аппаратуры дизелей.

Цель изобретения - повышение точности измерения максимального давле- 10 ния впрыска топлива в дизель путем автоматического обеспечения начала измерения давления после окончания предыдущего цикла впрыска и ограничения продолжительности измерения s 15 пределах одного впрыска независимо от частоты вращения вала насоса.

На фиг.l представлена функционапьная схема устройства; на фиг.2 — временная диаграмма работы элементов устройства, где а — сигналы на выходе датчика давления, б — сигналы на выходе компаратора, (— сигналы на выкоде кнопки, g — сигналы на выходе формирователя заднего фронта, Э сигналы на инверсном выходе второго триггера, е — сигналы на .выходе первого триггера, ж — сигналы на синхрониэирующем выходе аналого-цифро" вого преобразователя, э — сигналы на выходе первой схемы разрешения измерения, и — сигналы на выходе формирователя переднего фронта.

Устройство измерения максимального давления впрыска топлива в двига- З5 тель внутреннего сгорания содержит (фиг. 1) датчик 1 давления топлива, первый триггер 2, второй триггер 3, выполненный тактируемым, кнопку 4, формирователь 5 переднего и формирователь 6 заднего фронтов сигнала, первую схему 7 разрешения измерения и индикатор 8, причем кнопка 4 подключена к входу обнуления первого триггера 2, выход которого подключен к информационному входу второго триггера 3.

Устройство снабжено блоком 9 задания порога, компаратором 10, иивертором 11, второй схемой 12 разрешения измерения, аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 13, первым 14 и вторым 15 регистрами и схемой 16 сравнения. При этом датчик 1 давления топлива подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 13 и первому входу компаратора 10, к вто» рому входу которого подключен выход блока 9 задания порога, а выход ком паратора 10 присоединен через инвертор 11 к первому входу второй схемы

12 разрешения измерения и через формирователь 6 заднего фронта — к синхронизирующему входу второго триггера 3.

Аналого-цифровой преобразователь

13 подключен информационным выходом к информационному входу первого регистра 14, а синхронизирующим вщ(одом — к вторым входам первой 7 и второй 12 схем разрешения измерения

ЗО

55 з 145

Выход второй схемы 12 разрешения из" мерения соединен с единичньпк входом первого триггера 2, выкод которого присоединен к первому входу первой схемы 7 разрешения измерения. Выход последней подключен к синхронизирующему входу первого регистра 14.Информационный выход подключен к информационному входу второго регистра

15 и к первому входу схемы )6 сравнения, выход которой подключен через формирователь 5 переднего фронта к синхронизирующему входу второго регистра 15. Инверсный выход второго триггера 3 соединен с третьим вхо дом первой схемы 7 разрешения измерения, а кнопка 4 подключена к входам обнуления второго триггера 3 и первого 14 и второго 15 регистров.

Назначение элементов устройства следующее.

Датчик 1 давления топлива регенерирует электрический сигнал, напряжение которого пропорционально давлению в трубопроводе. Первый триггер 2 предназначен для выработки сигнала, соответствующего началу измерения. Второй триггер 3 предназначен для выработки сигнала, соответствующего концу измерения. Кнопка 4 предназначена для сброса элементов устройства в исходное состояние.

Формирователь 6 заднего фронта используют для выработки единичного импульса, соответствующего заднему фронту импульса е компаратора 10.

Формирователь 5 переднего фронта предназначен для выработки единичных стробирующих импульсов записи.

Первая схема 7 разрешения измерения .предназначена для формирования последовательности синхроимпульсов во время измерения. Блок 9 задания порога предназначен для задания значения давления, начиная с которого .начинается обработка сигнала. Ком:паратор 10 используют для сравнения текущего значения давления с заданным.

Инвертор 11 используют для выработки сигнала, разрешающего прохождение импульсов через вторую схему

12 разрешения измерения, которая предназначена для выработки сигналов установки первого триггера 2.

Аналого-цифровой преобразователь 13 предназначен для преобразования ана" логового сигнала в цифровую форму.

5260 4

Первый регистр 14 используют для õðàнения кода, соответствующего величине текущего значения давления. Второй регистр 15 предназначен для хранения кода, соответствующего величине максимального давления ° Схема 16 сравнения предназначена для сравцения текущего значения с максимальным.

Индикатор 8 используют для индикации результата измерения.

Исполнение элементов устройства может быть следующим.

Датчик I давления топлива выполнен в виде пьеэокварцевого датчика давления. Формирователи переднего 5 и заднего 6 фронтов выполнены на ба зе операционных усилителей. Блок 9 задания порога, компаратор 10, первый и второй триггеры 2 и 3, первая и вторая схемы 7 и 12 разрешения измерения, инвертор I!, первый и второй регистры 14 и 15 и схема 16 сравнения выполнены на базе типовых циф25 ровых интегральных схем. Аналого-цифровой преобразователь 13 выполнен в виде АЦП типа К. Индикатор 8 выполнен в виде светодиодной индикаторной панели.

Устройство работает следующим образом (фиг.2).

Перед началом измерения в блок 9 задания порога вводится начальная величина, соответствующая давлению, начиная с которого начинается измерение. Данная величина выбирается такой, чтобы она была больше, чем величина давления подвпрыска. После на жатия кнопки 4 вырабатывается короткий импульс, который приводит в исходное нулевое состояние первый 2 и второй 3 триггеры, первый 14 и второй 15 регистры, АЦП 13 постоянно квантует сигнал с выхода датчика 1 давления топлива. При этом через равные промежутки времени Ь t на его первом выходе появляется цифровой код, соответс1вующий величине напряжения

На виходе датчика 1 давления топлива, . а на втором выходе — сигналы готовности, свидетельствующие о том„ что текущие данные сформированы.

Если впрыск топлива уже идет и величина давлЕния больше,.чем величина давления, заданная блоком 9 задания порога, то на выходе компаратора 10 присутствует сигнал единичного уровня, а на выходе инвертора

5 1455?60 6

5 l0

35 ао

55

1l — сигнал нулевого уровня. В результате вторая схема 12 разрешения

Оказывается закрытой, следовательно, первый триггер 2 не устанавливается в единичное состояние и сигналы готовности с второго выходе АЦП 13 не проходят через первую схему 7 разреШейия на синхронизирующий вход пер ого регистра 14.

В момент окончания впрыска сигал на выходе компаратора 10 изменят свое состояние с единичного на улевой, В результате на выходе инертора 11 появляется сигнал единич, ого уровня и первый после этого сиг нал готовности с выхода АЦП 13 пос тупает через вторую схему 12 разрешеия на вход устайовки первого триг,гера 2. В результате последний устанавливается, первая схема. 7 разреше ния открывается и сигналы готовности . с второго выхода АЦП 13 поступают че,рез нее на синхрониэирующий вход пер,вого регистра 14. По каждому из этих . сигналов, следующих через время

:в первый регистр 14, осуществляется. запись кода с первого выхода АЦП 13, соответствующая величине текущего давления. Данный код А поступает с выхода первого регистра 14 на информационный вход второго регистра 15 и на первый вход схемы 16 сравнения.

Поскольку в исходном состоянии второй регистр 15 обнулен, то на его

;ыходе присутствует нулевой код, который поступает на второй вход схемы

16 сравнения. В результате на выходе схемы 16 сравнения, появляется сигнал единичного уровня, так как код А больше нулевого кода. Формирователь

5 переднего фронта формирует из переднего фронта данного сигнала единичный короткий импульс, который поступает на синхронизирующий вход второго регистра 15 и записывает в него код А с выхода первого регистра 14.

По следующему сигналу готовности с второго выхода АЦП 13 в первый ре" гистр 14 записывается следующий код

А,, соответствующий величине текущего давления. Если код А, больше кода

А,то снова срабатывает схема 16 сравнения и код А переписывается во второй регистр 15.Если код А меньше кода

А,то схема 16 сравнения не срабатывает и записи нет.

Таким образом, во второй регистр

15 записываются лишь коды, величина которых больше, чем величина кода, записанного во втором регистре 15.

Данная запись происходит до тех пор, пока сигнал на выходе компаратора 10 снова не изменяет свое состояние с единичного на нулевое, что происходит, когда оканчивается следующий впрыск топлива. В момент смены состояния сигнала на выходе компаратора

10 формирователь 6 заднего фронта. вырабатывает короткий единичный импульс, который устанавливает второй триггер 3 в единичное состояние.

В результате сигнал нулевого уровня с инверсного выхода второго триггера.3 поступает на третий вход первой схемы 7 разрешения и блокирует дальнейшее поступление сигналов готовности с второго выхода АЦП 13 на синхронизирующий вход первого регистра 14. В результате во втором регистре 15 оказывается максимальный. из текущих кодов, который соответствует величине максимального давления впрыска топлива. Данный код поступает с выхода втброго регистра 15 на вход индикатора 8. На этом измерение кончается. После следующего нажатия кнопки 4 работа устройства повторяется..

Предлагаемо е устрой ство об еспечивает повышение точности измерения максимального давления впрыска топлива по сравнению с устройством-прототипом в широком диапазоне частот вращения, так как позволяет начать измерение давления только после того, как сигнал на выходе компаратора достигает нулевого уровня, что свидетельствует о завершении предыдущего цикла впрыска, и осуществить измерение в течение времени, соответствующем только одному циклу впрыска не" зависимо от частоты вращения вала насоса. Более высокая точность устройства обеспечивается также вследствие использования цифровой обработки данных, Формула изобретения

Устройство измерения максимального давления впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее датчик давления топлива, первый триггер и второй триггер, вьтолнен" ный тактируемым, кнопку, формирова7 14552 тель переднего и формирователь заднего фронтов сигнала, первую схему разрешения измерения и индикатор, причем кнопка подключена к входу обнуления первого триггера, выход которого подключен к информационному входу второго триггера, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство снабжено 1g ,блоком задания порога, компаратором, инвертором, второй схемой разрешения измерения, аналого-цифровым преобразователем, первым и вторым регистрами и схемой сравнения, причем датчик 15 давления топлива подключен к входу ,аналого-цифрового преобразователя и первому входу компаратора, к второмувходу которого подключен выход блока задания порога, а выход компарато- 20 ра присоединен через инвертор к первому входу второй схемы разрещения измерения к через формирователь заднего фронта — к синхронизирующему входу второго триггера, аналого-цифровой преобразователь подключен информационным выходом к информацион60 ному входу первого регистра, а синхрониэирующим выходом — к вторым входам первой и второй схем разрешения измерения, выход второй схемы разрешения измерения соединен с единичным входом первого триггера, выход которого присоединен к первому входу первой схемы разрешения измерения, выход которой подключен к синхронизирующему входу первого регистра, информационный выход которого подключен к информационному входу второго регистра и к первому входу схемы сравнения, информационный вы" ход второго регистра присоединен к входу индикатора и второму входу схема сравнения, выход которой подключен через формирователь переднего фронта к синхронизирующему входу второго регистра, инверсный выход второго триггера соединен с третьим входом первой схемы разрешения измерения, а кнопка подключена к входам обнуления второго триггера и первого и второго регистров.

1455260! Я и

Составитель П.Покровский

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор И. Касарда

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

Заказ 7449/50 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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