Способ определения параметра среды в системе, снабженной преобразователем среды

 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано, например, в системе управления двигателем внутреннего сгорания, включающей в себя преобразователь параметра среды, например каталитический нейтрализатор или газовый редуктор, для определения параметра среды, находящейся до или после преобразователя. Технический результат заключается в возможности эксплуатации системы, содержащей преобразователь среды и два датчика параметра среды, по уровню сигналов которых определяют параметр среды до и после преобразователя, при отказе одного из датчиков параметра среды. Способ определения параметра среды в системе, включающей в себя микрокомпьютер, преобразователь среды и два датчика параметра среды, первый из которых размещен перед входом в преобразователь, а второй - после выхода преобразователя, заключается в том, что микрокомпьютером измеряют сигналы датчиков и определяют по уровню сигналов исправность каждого датчика и параметр среды до или после преобразователя. При этом снимают и запоминают в памяти микрокомпьютера передаточную характеристику преобразователя, а при неисправности одного из датчиков значение параметра среды, в которой установлен отказавший датчик, определяют по передаточной характеристике в соответствии с величиной сигнала, измеренного с помощью исправного датчика. Передаточную характеристику преобразователя в процессе эксплуатации системы периодически уточняют. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано, например, в системе управления двигателем внутреннего сгорания (далее ДВС), включающей в себя преобразователь параметра среды, например каталитический нейтрализатор или газовый редуктор, для определения параметра среды, находящейся до или после преобразователя.

Известна система для контроля преобразователя среды (каталитического нейтрализатора выхлопных газов ДВС), см. патент US 4622809, МКИ 4 F 01 N 3/20, публ. 18.11.86г., включающая в себя преобразователь среды (каталитический нейтрализатор) и два датчика (λ-зонды), один из которых установлен на входе в преобразователь и предназначен для измерения параметра среды на входе в преобразователь, а второй установлен на выходе преобразователя и предназначен для измерения параметра среды на выходе преобразователя.

Известен способ исследования передаточной характеристики преобразователя параметра среды в упомянутой выше системе, который предусматривает изменение с заданным шагом параметра среды, находящейся перед входом в преобразователь, измерение с помощью первого и второго датчика для каждого шага параметра сред, находящихся до и после преобразователя, и построение передаточной характеристики преобразователя как совокупности пар измеренных с помощью датчиков значений параметров.

Известна также система для контроля степени преобразования преобразователя среды (каталитического нейтрализатора выхлопных газов ДВС). см. патент US5177959, МКИ 5 F 01 N 3/20, публ. 12.01.93г., включающая в себя помимо преобразователя среды (нейтрализатора) и установленных на его входе и выходе датчиков (λ-зондов) микрокомпьютер, ко входам которого подключены выходы датчиков (λ-зондов).

Заметим, что наличие микрокомпьютера позволяет измерить с помощью датчиков и записать в память компьютера передаточную характеристику преобразователя среды (нейтрализатора).

За прототип заявляемого способа взят способ определения параметра среды в системе, снабженной преобразователем среды, описанный в упомянутом выше патенте US5177959.

Способ заключается в измерении параметра среды в системе, включающей в себя преобразователь среды, первый датчик параметра, установленный перед входом в преобразователь, второй датчик параметра, установленный после выхода преобразователя, и микрокомпьютер, ко входам которого подключены выходы датчиков параметра, при котором посредством микрокомпьютера измеряют сигналы датчиков и определяют по уровню сигналов исправность каждого датчика и параметр среды до или после преобразователя.

Недостатком способа является невозможность определения параметра среды при выходе из строя одного из датчиков.

Задачей заявляемого изобретения является создание способа определения параметра среды в системе, включающей в себя микрокомпьютер, преобразователь среды и два датчика параметра среды, первый из которых размещен перед входом в преобразователь, а второй - после выхода преобразователя, который позволяет определять параметр среды, находящейся до или после преобразователя, при отказе одного из датчиков параметра среды.

Указанная задача решается в способе определения параметра среды в системе, включающей в себя микрокомпьютер, преобразователь среды и два датчика параметра среды, первый из которых размещен перед входом в преобразователь, а второй - после выхода преобразователя, при котором посредством микрокомпьютера измеряют сигналы датчиков и определяют по уровню измеренных сигналов исправность каждого датчика и параметр среды до или после преобразователя.

Задача решается тем, что снимают и запоминают в памяти микрокомпьютера передаточную характеристику преобразователя, а при отказе одного из датчиков значение параметра среды, в которой установлен отказавший датчик, определяют по передаточной характеристике в соответствии с величиной сигнала, измеренного с помощью исправного датчика.

Изобретение поясняется следующими чертежами. На фиг.1 изображена блок-схема системы с преобразователем среды. На фиг.2 изображена передаточная характеристика преобразователя среды.

Изобретение может быть успешно реализовано в системе подачи газового топлива в ДВС, см. фиг.1, включающей в себя газовый баллон 1, преобразователь 2 среды (газовый редуктор), топливную рампу 3, форсунки 4, микрокомпьютер 5, датчик 6 параметра среды (давления газа), размещенный до входа в преобразователь 2 среды (газовый редуктор), и датчик 7 параметра среды (давления газа).

Для реализации способа выполняют следующие действия.

1. До начала эксплуатации системы или на начальном периоде эксплуатации изменяют с заданным шагом давление газа в баллоне 1.

2. Измеряют показания датчиков 6, 7 - параметры среды (давление газа), соответствующие каждому шагу.

3. Запоминают в энергонезависимой памяти микрокомпьютера 5 передаточную характеристику преобразователя 2 среды (газового редуктора) в виде пар значений, измеренных с помощью датчиков 6, 7.

4. Запоминают в энергонезависимой памяти микрокомпьютера предельно допустимые значения уровней сигнала для каждого датчика 6, 7.

5. Измеряют во время эксплуатации системы с помощью микрокомпьютера 5 величины сигналов датчиков 6, 7.

6. Сравнивают измеренные величины с предельно допустимыми значениями уровней сигналов.

7. В случае нахождения сигналов датчиков 6, 7 в пределах допустимых значений делают вывод об исправности датчиков.

8. Определяют по величине измеренных сигналов величину параметра среды.

9. В случае определения неисправности одного из датчиков 6, 7 по величине сигнала исправного датчика и передаточной характеристике преобразователя среды (газового редуктора) находят значение сигнала для неисправного датчика.

10. Определяют величину параметра среды, в которой размещен неисправный датчик, исходя из найденного значения для неисправного датчика.

11. В процессе эксплуатации могут периодически уточнять передаточную характеристику преобразователя 2 среды (газового редуктора), повторяя шаги 1, 2, 3.

Пример передаточной характеристики преобразователя среды - газового редуктора приведен на фиг.2. Каждому значению параметра P₁ или Р₂ среды, находящейся, соответственно, до или после преобразователя 2 среды, согласно передаточной характеристике, соответствует только одно значение параметра среды, находящейся на противоположном конце преобразователя 2. Благодаря этому для известного значения параметра среды, в которой установлен исправный датчик, можно однозначно определить соответствующее ему значение параметра среды, в которой установлен неисправный датчик.

Предлагаемый способ позволяет осуществлять эксплуатацию системы, содержащей преобразователь среды, при отказе одного из датчиков параметра среды.

Формула изобретения

1. Способ определения параметра среды в системе, включающей в себя микрокомпьютер, преобразователь среды и два датчика параметра среды, первый из которых размещен перед входом в преобразователь, а второй - после выхода преобразователя, при котором микрокомпьютером измеряют сигналы датчиков и определяют по уровню сигналов исправность каждого датчика и параметр среды до или после преобразователя, отличающийся тем, что снимают и запоминают в памяти микрокомпьютера передаточную характеристику преобразователя, а при неисправности одного из датчиков значение параметра среды, в которой установлен отказавший датчик, определяют по передаточной характеристике в соответствии с величиной сигнала, измеренного с помощью исправного датчика.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что передаточную характеристику преобразователя в процессе эксплуатации системы периодически уточняют.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2