Измеритель фазовых характеристик процессов в двигателе внутреннего сгорания

ОП ИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социапистичесиии

Реснублнн (ii>941859 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 17.12 80(2I ) 3220177/25-06 (51)N. Кд.

001 I 23/08 с присоединением.заявки М г

Ркудорстккииый коиитвт

СССР во делон изоорвтеиий и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621.43. .001.5(088.g

Опубликовано 07 07 82, Бюллетень JIA 25

Дата опубликования описания 10.07.82 (72) Автор изобретения

А. Н. Пойда (7I ) Заявитель

Харьковский ордена Ленина политехнический им. В. И. Ленина титут. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК. ПРОБЕССОВ В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машинострое« нию, а именно к измерителю фазовых ха« рактеристик процессов в двигателе внутреннего сгорания.

Известны измерители фазовых харак5 теристик процессов в двигателе внутреннего сгорания, содержашие датчик подъема иглы форсунки, формирователь, делитель частоты, 3)-триггер, элемент обработки, клапан и частотомер, связанные последо- 1о вательно, а также датчик процесса, усилитель, дифференцируюший усилитель и фильтр, соединенные последовательно, причем выход делителя связан с элементом обработки, а выход частотомера свя-15 зан с входом клапана 1.1 j .

Недостатком известного устройства является пониженная точность определения фазы, связанная с задержками в системе преобразования сигнала и с не 2о достаточно интенсивным фронтом. регистрируемого сигнала.

Бель изобретения - повышение точности.

Цель достигается тем, что мзмеритель дополнительно содержит днфференцируюшую цепь, компаратор, включенные между фильтром и Э-триггером, и ключ линии связи выхода частотомера с выходом клапана, а элемент обработки выполнен в виде элемента искпючаккций ИЛИ. i

На фиг. 1 приведена схема измерения угла задержки воспламенения топлива; на фиг. 2 - диаграммы, поясняюшие его работу.

Предлагаемый измеритель фазовых характеристик процессов в двигателях внутреннего сгорания содержит датчик 1 давления, отметчик 2 воспламенения, соединенный с датчиком 1 давления, датчик

3 подъема иглы форсунки и связанный с ним селектор 4 времени, к выходу которого подключен цифровой частотомер 5.

Отметчик 2 воспламенения содержит включенные последовательно усилитель 6, дифференщкрутоший усилитель 7, фильтр 8

1нижних частот, дирференцируюшуто цепь 9

4S

Ф

3 94 и компаратор 10. Вход усилителя 6 соединен с датчиком 1 давления.

Селектор 4 времени содержит включенные последовательно формирователь 11, делитель 12 частоты, связанный с ним по входу, ф-триггер 13, подключенный одним входом к нему элемент исключающий ИЛИ 14, клапан 15 и ключ 16.

При этом вход формирователя 11 соеди. нен с датчиком 3 подъема иглы форсунки, С -вход Ь-триггера 13 связан с выходом компаратора 10, один из входов элемента исключщощее ИЛИ 14 соединен с выходом делителя 12 частоты, выход клапана 15 подключен к счетному входу частотомера 5, выход эталонной частоты кЬторого через ключ 16 связан с одним . из входов клапана 15.

Работа индикатора заключается в следующем.

Сигнал датчик 1 давления через усилитель 6 поступает на вход дифференцирующего усилителя 7 и íà его выходе воспроизводится первая производная электрического сигнала датчика 1 давления..

Для снижения помех, возникающих при электрическом дифференцировании после дифференцирующего усилителя 7 включен фильтр Я нижних частот, с выхода которого отфильтрованный сигнал поступает на дифференцирукицую цепь 9 и на выходе ее воспроизводится вторая производная электрического сигнала датчика 1 давле- ния. Компаратор 10 формирует на выходе прамоугольные электрические импульсы только по положительным значениям второй производной, поступающей на его вход с дифференцирующей цепи 9. Так как вторая нроизводиая электрического сигнала датчика 1 давления имеет положительные величины на участке сжатия, а затем на участке сгорания топлива, то передний фронт второго прямоугольного импульса на выходе компаратора 10 (вых. 10, фиг. 2) соответствует началу воспламенения, и отметчик 2 воспламенения фор, мирует электрический сигнал, содержащий информацию о начале воспламенения. топЛИМе

Сигнал датчика 3 подъема иглы форсунки поступает на вход формирователя 11 и преобразуется в прямоугольный импульс который поступает на вход делителя 12 астоты, с выхода которого снимаются имдущьсы с частотой в два раза меньшей входных импульсов, причем передний и задний фронт импульсов на выходе делителя 12 соответствуют началу подъема

1859 ф иглы форсунки, т. е. началу подачи топлива. С выхода делителя частоты прямоугольные импульсы поступают на I7-вход

2) -триггера 13 и на один вход элеменS та исключающее ИЛИ 14, на второй вход которого поступает. сигнал с выхода

Ь -триггера 13. На С-вход Х) -триггера

13 поступают прямоугольные импульсы с компаратора 10.

tO Так как информация на р-входе триггера 13 изменяется только по переднему фронту формирователя 11, то и на выходе триггера 13 информация изменяется только по переднему фронту импульса, 15 действующего на С входе, после изменения йнформации aà 3) -входе, а это соответствует переднему фронту второго импульса, компаратора 10, т. е. началу воспламенения топлива.

20 Использование,Ь-триггера 13 позволяет исключить ложные срабатывания индикатора нз-<за помех в канале отметчика

2 воспламенения, так как О-триггер 13 изменяет свое состояние только по пер25 вому переднему фронту, приходящемуся на период изменения состояния на )-входе.

Таким образом, чередование логических уровней на Э-входе и выходе триггера 13 содержит информацию о периоде за задержки воспламенения. Извлечение этой информации осуществляется с помощью .. элемента исключающее ИЛИ 14, на выходе которого формируется логическая единица только тогда, когда на его

J входах действуют разноименные логические уровни "с и 1", Поэтому на выходе элемента 14 формируется прямоугольный импульс положительной полярности, длительностью, равной периоду .задержки воспламенения от момента изменения логических уровней на выходе делителя

12 частоты до момента перехода триг гера 13 в противоположное устойчивое состояние.

Измерение периода задержки воспламенения осуществляется с помощью частотомера 5. Измерение может осуществляться в двух размерностях: в миллисекундах или в градусах поворота коленчатого вала. Изменение размерности осуществляется переводом частотомера в режиМ измерения длительности импульса или в режим измерения частоты и переключением ключа 16. Если ключ 16 разомкнут, а частотомер 5 переведен в режим измерения длительности импульса, прямоугольные импульсы с элемента 14 через клапан 15 поступают на вход частотомера, 941859

И Ь013

5 который измеряет их длительность. На табло частотомера индицнруется резуюи тат измерения периода задержки воспламенения s миллисекундах.

Если ключ 16 замкнут, а частотомер

5 переведен в режим измерения частоты, на вход частотомера проходят пакеты импульсов его эталонной частоты в течение времени измерения с . Поскольку пакеты поступают с частотой следования 10 рабочих циклов, и в промежутки, соотг ветс твуюшие периоду задержки воспламенения Г, то число на табло частотомера 1 О !

Так как период задержки воспламенения, выраженный в градусах поворота коленчатого вала где в- частота врашения вала (об/мин) где 1 - коэффициент точности (< 1 для 2-х тактных, 1 2 для 4-х тахтных), 6

Если выбрать ГХр 360 показания частотомера соответствуют периоду задержки, вйраженному в градусах и не требует пересчета, Формула изобретения

Измеритель фазовых характеристик процессов в двигателе внутреннего сгорания, содержащий датчик подъема иглы форсунки, формирователь, делитель часто» ты, 3} -триггер, элемент обработки„кла пан и частотомер, связанные оследов тельно, а также датчик пройесса,- усилитель, дирференцируюший усилитель а фильтр> соединенные последовательно, причем вы» ход делителя связан с элементом обработки, а выход частотомера связан с входом клапана, о т л и ч а ю щ s йс я тем, что, с целью повьппения точности, измеритель дополнительно содержит дифференцнруюшую цепь и компаратор, включенные между фильтром и,о -трж гером, и ключ - в линия связи выхода частотомера с входом клапана, а элемент сбработки выполнен в виде элемента исключающий ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 3220084/25-06, кл. 601 L 23/08, 1980.

Фиг. 1

94 1859

Юмходб йааУ

ЮиаУ

Аеи3

Юыха31

ЮыхоР

Аеи1

Доход диод

Составитель .Н. Патракальдвв

Редактор А. Шандор Техред Т.Маточка Корректор М. Коста

Заказ 4826/3 1 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета, СССР

- по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4