Отметчик начала впрыска топлива в двигателях внутреннего сгорания

 

(i i! 69I7I 9

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву

° ° r r! >:l чч Л (22) Заявлено 14.04.75 (21) 2123505/25-06 ! с,присоединением заявку № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.10.79. Бюллетень № 38 (45) Дата опубликования описания 15.10.79 (51) М. Кл. G 01М 15/00

Государстеен 1ык комитет

СССР (53) УДК 621.43.038:

:531.74 (088.8) по делам изобретении и открытий

"«ч

4 аз У :G l45!Ê f 11 Д Д ". : "РУ7 ° t yI (54) ОТМЕТЧИК НАЧАЛА ВПРЫСКА ТОПЛИВА

В ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение QTHocHTcsl к области HcIIbIтаний двигателей внутреннего сгорания, а преимущественно — к диагностике, дизелей.

Известны отметчики начала впрыска топлива, содержащие датчик, подключенный через усилитель к блоку синхронизации l(1)

В таких устройствах отметка начала впрыска образуется благодаря формированию импульсов при замыканйи контактов датчика. Налйчие механической системы снижает точность получаемых результатов, а необходимость монтажных операций усложняет процедуру измерения.

Известны отметчики начала впрыска топлива в двйгателях внутреннето сгорания содержащие датчик давления, подключенный через усилитель к блоку синхронизации, состоящему из последовательно соеди ненных пороговогб устройства и одновибратора (2). При работе такогб устройства измерение производится с помощью ручных операцйй по шкале экрана осциллографа, что снижает точйость и усложняет процедуру йзмерения.

Цель" изобретения — повышение точности и упрощение процесса формирования отметки начала впрыска, и следовательно и процесса измерения момента впрыска.

Это достигается тем, что отметчик снабжен блоком выделения моментов появления экстремумов и блоком фиксации первого импульса в задаййом интервале времени, причем сигнальный вход первого из введенных блоков подключен к выходу усилителя, выход — к сигнальному входу второго введенного блока, и управляющие входы обоих блоков подключены к выходу блока синхронизации.

Блок выделения моментов появления экстремумов содержит пиковый детектор, формирователи и компаратор, причем входы последнего — один непосредственно, а другой через пиковый детектор подключены к сигнальному входу этого блока, и выход компаратора и установбчный вход пикового детектора — каждый через формирователь — подключены соответственно к выходу и управляющему входу блока.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства;" на фиг. 2 даны диаграммы (а — к) напряжений на выходах отдельных узлов устройства.

Устройство на фиг. 1 содержит датчик давления 1, например, пьезоэлектрического типа, встраиваемый в топливопровод высокого давления перед форсункой, усилитель

2 сигналов датчйка давления 1, блок 3 сийхронизацтти, состоящий из порогового

691710 устройства 4, выполненного, например, по схеме триггера Шмитта и одновиоратора 5; блок 6 выделения моментов появления экстремумов, состоящий из пикового детектора 7, компаратора 8, формирователя 9заднего фронта импульсов и формирователя

10 переднего фронта импульсов; блок 11 фиксации первого импульса в заданном интервале времени, состоящий, например, из клапана 12, триггера 13, формирователя

14 заднего фронта импульсов и формирователя 15 переднего фронта импульсов, Индексом 16 на чертежах обозначен выход устройства.

Порог срабатывания U порогового устройства 4 выбирается исходя из условия выполнения неравенства:

u.(u (u. (11 где U„— сигнал на выходе усилителя 2, соответствующий давлению срабатывания нагнетательного клапана в топливном насосе;

U, — сигнал на выходе усилителя 2, соответствующий минимально возможному давлению впрыска топлива в процессе эксплуатации.

Длительность импульса т одновибратора

5 выбирается из условия выполнения неравенства где 4 — продолжительность подачи топлива и колебательного процесса в топливопроводе.

Длительность импульса формирователя 9 выбирается достаточной для сброса пикового детектора 7 в исходное нулевое состояние, а длительности импульсов формирователей 10, 14, 15 определяются временем срабатывания электронных логических устройств.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

По сигналам датчика давления 1 блок 3 синхронизации в каждом цикле работы двигателя внутреннего сгорания вырабатывает сигнал синхронизации, начало которого всегда соответствует участку нарастания давления топлива, находящемуся между моментами срабатывания нагнетательного клапана и начала впрыска топлива. По сигналу блока 3 в момент его окончания блок 6 выделения моментов появления экстремумов и блок 11 фиксации первого импульса устанавливаются в исходное состояние. Блок 6 формирует сигналы в моменты экстремумов нарастающего процесса топливоподачи, в том числе и сигнал преобразования экстремума в момент, соответствующий началу впрыска топлива в цилиндр. Сигналы с выхода блока 6 поступают на вход блока 11 и последний фикси65 ния переднего фронта сигнала на выходе

16 соответствует моменту появления первого рует первый из сигналов блока 6 в интервале времени, равном длительности сигнала синхронизации блока 3. Поскольку начало сигьала синхронизации блока всегда соответствует участку подачи топлива, находящемуся между моментами срабатывания нагнетательного клапана и начала впрыска, то, очевидно, что блок 11 фиксирует сигнал блока 6, формируемый в момент начала впрыска топлива. Появляющийся в этот момент на выходе 16 блока 11 сигнал фиксированной длительности и является отметкой начала впрыска топлива.

Устройство работает следующим обра OÌ.

Сигнал датчика 1 давления, усиленный усилителем 2 (фиг. 2 а), поступает на входы блоков 3 и b, После момента начала подачи топлива сигнал на выходе усилителя

® 2 увеличивается и по достижении величины Uсрабатывает пороговое устройство 4 блока (фиг. 2б), а одновибратор о формирует сигнал синхронизации — импульс длительностью т (фиг. 2в). Благодаря выполнению неравенств (1) и (2) одновибратор

5 формирует за цикл работы двигателя только один импульс. Сигнал с выхода одновибратора 5 поступает на управляющий вход блока 11 и разблокирует клапан 12, разрешая тем самым в течение интервала времени т прохождение сигналов с выхода блока 6 на вход триггера 13 блока 11. При увеличении сигнала на выходе усилителя

2 до своего экстремального значения пиковый детектор 7 блока 6 передает этот сигнал на один из входов компаратора 8 (фиг. 2г), на другой вход которого сигнал с выхода усилителя 2 поступает непосредственно. Таким образом, сигналы на обоих

4> входах компаратора 8 примерно равны, и потенциал на выходе последнего близок к нулевому (фиг. 2д). В момент начала впрыска топлива давление в топливопроводе на входе форсунки снижается и соответственно

45 сигнал на выходе усилителя 2 проходит свое первое после У экстремальное значение. В этот момент сигнал на входе компаратора

8, подключенного к выходу пикового детектора 7, становится больше по величине сигнала на другом входе компаратора 8, и потенциал на выходе последнего возрастает и становится положительным. Соответственно в этот момент формирователь 10 формирует импульс фиксированной длительности (фиг. 2 е), который поступает через клапан 12 на нулевой вход триггера

13 и устанавливает последний в единичное состояние (фиг. 2яс). Соответственно вмомент перехода триггера 13 в единичное состояние формирователь 15 формирует импульс фиксированной длительности, поступающий на выход 16 отметчика (фиг. 2з). Таким образом, момент появле691719

5 экстремума на кривой давления на уровне У„ и, следовательно, моменту начала впрыска топлива. Все последующие импульсы, появившиеся на выходе блока 6 до окончания импульса длительностью т одновибратора 5

5, не изменяют состояния триггера 13 и, следовательно, не вызывают повторного срабатывания формирователя 15. В момент окончания импульса одновибратора 5 формирователь 9 блока 6 --вырабатывает им- 10 пульс (фиг. 2и), поступающий на уппавляющий вход пикового детектора 7 По этому сигнал происхо."."т разряд д @о"„ог детектора 7, и потенциал на его выходе становится близким к нулевому. В результате 15 сигнал на входе компаратора 8, подключенном к выходу усилителя 2. становится большим по величине, чем сигнал на его другом входе, и потенциал на выходе компаратора 8 становится отрицательным. По 20 окончании импульса формирователя 9 пиковый детектор 7 снова передает сигнал с выхода усилителя 2 на соответствующий вход компаратора 8, и потенциал на выходе последнего становится близким к нуле- 25 вому. Одновременно с формирователем 9 блока 6 срабатывает формирователь 14 блоха fl и вырабатывает импульс (фиг. 2к), устанавливающий триггер 13 в исходное нулевое состояние. Таким образом, по окон- 30 чании сигнала синхронизации блока 3 блоки 6 и 11 устанавливаются в исходное состояние. Цикл работы устройства повторяется при формировании пороговым устройством 4 блока 3 следующего импульса на 35 участке подачи топлива.

Использование новых элементов — блока выделения моментов появления экстремумов и блока фиксации первого импульса в заданном интервале времени выгодно от- 40 личает предлагаемый отметчик от указанного прототипа, так как процесс формирования отметки начала впрыска происходит автоматически без участия оператора. Точность д. не зависит орор ир о ми ования отметки также не ч вствит оператора и определяется чу тельно

ы еленпя момен .тью компаратора блока в д, гов появления экстремумов.

1. (Формула изобре" ения х вн т е "й- го сгорания содерий датчик вления, подключенныи чеЮ

Р итер к блокУ НХРонизаци со ст -.:усилител. я ...—,— «,з последовательно соединенных порогового устройства и одновибратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса формирования отметки, он снабжен блоком выделения моментов появления экстремумов и блоком фиксации первого импульса в заданном интервале времени, причем сигнальный вход первого из введенных блоков подключен к выходу усилителя, выход — к сигнальному входу второго введенного блока, и управляющие входы обоих блоков подключены к выходу блока синхронизации.

2. Отметчик по п. 1, отличающийся тем, что блок выделения моментов появления экстремумов содержит пиковый детектор, формирователи и компаратор, причем входы последнего — один непосредственно, а другой через пиковый детектор подключены к сигнальному входу этого блока, и выход компаратора и установочный вход пикового детектора — каждый через формирователь — подключены соответственно к выходу и управляющему входу блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лившиц В. М., Змановский В. А. Прибор для определения угла опережения впрыска тракторных двигателей, «Научные труды» СИБИМЭ, вып. 8, ч. 11, Новосибирск, 1972, с. 136.

2. Патент США № 3503255, 73 — 117.2, 1973 (прототип).

691719

Составитель Н. Патрахальцев

Техред А, Камышникова

Редактор Трацевский

Корректор 3. Тарасова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 2652/3 Изд. № 659 Тираж 1074 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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