專利名稱：用于檢測柴油的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生關(guān)于柴油檢測機的旋轉(zhuǎn)輸出軸的一系列輸出信號的設(shè)備，該柴油檢測機包括用于產(chǎn)生一系列發(fā)動機信號的裝置，每個發(fā)動機信號出現(xiàn)在輸出軸的第一方位角處，每個輸出信號產(chǎn)生于輸出軸的第二方位角處。一個用于表明柴油質(zhì)量的通用特性參數(shù)是十六烷值，它是對于一給定的發(fā)動機壓縮率，在發(fā)動機中燃料的噴射和點燃之間的時間延遲的度量。一種標準的柴油檢測機，也稱作CFR發(fā)動機，被用于這種測量。除了時間延遲，還在發(fā)動機的壓縮沖程的一個選定時間間隔測量氣缸壓強。發(fā)動機循環(huán)中有意義的部分一般是在頂靜點前13°(BTDC)和頂靜點之間，而且在30°BTDC壓縮處開始數(shù)據(jù)采樣是方便的。
為了產(chǎn)生表明30°BTDC壓縮的觸發(fā)信號，已經(jīng)提出使用光學軸編碼器，當它裝配在發(fā)動機上時，產(chǎn)生曲柄角度標記和通常與TDC對準的參考脈沖。為了在每個發(fā)動機循環(huán)(編碼器軸的兩轉(zhuǎn))的壓縮沖程的30°BTDC處只產(chǎn)生一個脈沖，編碼器裝有內(nèi)部齒輪傳動。因此編碼器必須與發(fā)動機嚴格對準以便每兩轉(zhuǎn)有一次信號出現(xiàn)在30°BTDC壓縮處。當然該每兩轉(zhuǎn)一次的信號可以被設(shè)置出現(xiàn)在發(fā)動機循環(huán)的任何位置，而它只有經(jīng)過嚴格對準才出現(xiàn)在希望的30°BTDC壓縮處。這種系統(tǒng)的一個缺陷是需要一個非標準的編碼器。而且編碼器與發(fā)動機的嚴格對準是難以實現(xiàn)和保持的。
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于產(chǎn)生一系列輸出信號的改進的設(shè)備，該一系列輸出信號表示柴油檢測發(fā)動機的輸出軸的一個選定方位角，該設(shè)備不需要一個非標準的編碼器。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于產(chǎn)生關(guān)于柴油檢測發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)輸出軸的一系列輸出信號的設(shè)備，該柴油檢測發(fā)動機包括產(chǎn)生一系列發(fā)動機信號的裝置，每個發(fā)動機信號出現(xiàn)在輸出軸的第一方位角處，每個輸出信號產(chǎn)生在輸出軸的第二方位角處，該設(shè)備包括用于接收一系列發(fā)動機信號的輸入端；用于測量與每個發(fā)動機信號的出現(xiàn)有關(guān)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角的裝置；用于確定在輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向上在輸出軸的所述第一和第二方位角之間的角間隔的裝置；和用于當測量的輸出軸旋轉(zhuǎn)角對應于所述間間隔時產(chǎn)生所述輸出信號的裝置。
通過使用每個發(fā)動機信號作為用于輸出軸的角旋轉(zhuǎn)的參考點，不需要與輸出軸嚴格對準的非標準的編碼器。當發(fā)動機信號一出現(xiàn)，就測量旋轉(zhuǎn)角度直到得到角間隔(它決定于在旋轉(zhuǎn)方向上第一方位角和第二方位角之間的差)，隨后產(chǎn)生輸出信號。輸出信號例如用作開始數(shù)據(jù)采樣的觸發(fā)點。
適當?shù)兀糜跍y量角旋轉(zhuǎn)的裝置包括用于在輸出軸的旋轉(zhuǎn)的選定角增量處產(chǎn)生一系列脈沖信號的編碼器，用于根據(jù)發(fā)動機信號的產(chǎn)生計數(shù)脈沖信號的計數(shù)器。
當計數(shù)器已經(jīng)計數(shù)對應于所述角間隔的脈沖信號數(shù)目時，用于產(chǎn)生輸出信號的裝置最好能夠產(chǎn)生輸出信號。
一個最佳的初始發(fā)動機信號表示發(fā)動機的頂靜點(TDC)壓縮。
為了在TDC壓縮之前引發(fā)計數(shù)器，所述系列的發(fā)動機信號相適應地形成一系列初始發(fā)動機信號，并且設(shè)備進一步包括用于從發(fā)動機中接收一系列第二發(fā)動機信號的裝置，每個第二發(fā)動機信號表示在壓縮沖程之前燃料開始噴射進發(fā)動機，所述用于接收第二發(fā)動機信號的裝置連接到計數(shù)器以便在接收到每個第二信號時引發(fā)計數(shù)器。
本發(fā)明將對以下實施例結(jié)合附圖進一步描述，其中

圖1示出應用于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個實施例中的一個電路的方框圖；圖2示出用于圖1的電路中的一個信號調(diào)整單元的方框圖；和圖3示出在圖1的電路中使用的一個輸出發(fā)生器的方框圖。
在圖1中參考標號1表示用于進行柴油的十六烷值測量的CFR發(fā)動機1，標號2表示附屬在發(fā)動機1的曲柄軸的一個光學軸編碼器，標號3表示用于從發(fā)動機1和軸編碼器2接收輸入信號的電路。
發(fā)動機裝有變送器1a，1b，1c和1d，用于傳送各個信號序列頂靜點(TDC)壓縮，TDC(BTDC)前12.5°，汽缸壓強，和燃料噴射。軸編碼器2產(chǎn)生每個曲柄軸的每轉(zhuǎn)1440個脈沖的相脈沖序列的兩個差動輸出。由軸編碼器2產(chǎn)生的每個脈沖可看作是曲柄角度標記(CDM)脈沖。
電路3具有以下輸入端口一個TDC信號端口4，一個12.5°BTDC信號端口5，一個壓強信號端口6，一個噴射信號端口7，和一個用于軸編碼器脈沖序列的端口8。發(fā)動機信號被傳送到這些輸入端口，并從那傳送到連接到一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)14的輸出端口12。壓強信號和噴射信號在被傳送到輸出端口12之前首先分別被放大器16，18放大。而且，TDC信號和噴射信號被從輸入端口4，7傳送到各信號調(diào)節(jié)器22，24，它們將在下面更詳細描述。被調(diào)節(jié)的信號提供給一個輸出發(fā)生器20。為了降低來自軸編碼器的脈沖序列中噪聲影響，脈沖序列與一個微分線路接收器26相結(jié)合以產(chǎn)生一個TTL脈沖序列，它被經(jīng)由端口27傳送到輸出脈沖發(fā)生器20。在圖1中還有標號28表示用于軸編碼器2的電源，標號30表示用于將軸編碼器脈沖序列的頻率倍增到采集系統(tǒng)14所希望的每轉(zhuǎn)2880個脈沖的裝置。
在圖2中示出每個信號調(diào)節(jié)器22，24的方框圖。信號調(diào)節(jié)器22，24在輸入端4，7接收輸入信號，該信號由放大器30放大并由變換器32變換。為了在相對于輸入信號峰值的相同點產(chǎn)生輸出，由峰值檢測器34檢測信號的峰值。隨后信號在被輸送到閾值觸發(fā)電路38之前在緩沖器36中被緩沖，該閾值觸發(fā)電路38使得用于產(chǎn)生輸出信號的觸發(fā)點可相對于從變換器32經(jīng)由線40接收的信號的峰值來設(shè)置。然后在TDC信號調(diào)節(jié)器22的端口41和噴射信號調(diào)節(jié)器24的端口42產(chǎn)生一個TTL輸出信號，該TTL信號被提供給輸出發(fā)生器20。
參照圖3，示出了輸出發(fā)生器20的方框圖，它被設(shè)置成在30°BTDC壓縮處提供輸出信號。輸出發(fā)生器20具有兩個閉鎖電路43，44，兩個與門46，48和一個計數(shù)器50。閉鎖電路43從端口42接收已調(diào)節(jié)的噴射信號并傳送該信號到與門46，該與門也從端口41接收調(diào)節(jié)的TDC信號。與門46傳送輸出信號到閉鎖電路44，它又提供一個輸出信號到與門48。而且，來自微分線路接收器26的組合脈沖序列信號被經(jīng)由端口27傳送到與門48，它又傳送信號到計數(shù)器50。一旦電路發(fā)現(xiàn)一個后面跟有一個TDC脈沖的噴射脈沖，計數(shù)器50就開始計數(shù)由軸編碼器傳送的脈沖。因此它計數(shù)希望數(shù)目的脈沖直到下一個壓縮沖程的30°BTDC，然后給出用于復位閉鎖電路42，44的一個輸出信號以準備下一個循環(huán)。一旦計數(shù)了所需數(shù)目的脈沖，計數(shù)器50就復位。
在下面描述在圖1-3中示意示出的設(shè)備的正常運行。在測試發(fā)動機1運行期間，來自調(diào)節(jié)器24的調(diào)節(jié)的噴射信號被用于引發(fā)計數(shù)器50以便區(qū)分發(fā)動機1的壓縮沖程和排汽沖程。因此在接收一個后面跟有TDC信號的噴射信號之后計數(shù)器50開始計數(shù)CDM脈沖。計數(shù)器50計數(shù)所需數(shù)目的脈沖并然后在下個壓縮沖程的30°BTDC處輸出一個信號。然后計數(shù)器50由隨后的CDM脈沖復位并在此后重復該過程。30°BTDC被用于啟動噴射和點燃之間的時間間隔的測量，即點燃延遲時間的測量，它形成對被檢測的柴油的十六烷值的測量。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生一系列關(guān)于柴油測試機的旋轉(zhuǎn)輸出軸的輸出信號的設(shè)備，該柴機測試機包括用于產(chǎn)生一系列發(fā)動機信號的裝置，每個發(fā)動機信號出現(xiàn)在輸出軸的第一方位角處，每個輸出信號產(chǎn)生在輸出軸的第二方位角處，該設(shè)備包括一個用于接收一系列發(fā)動機信號的輸入端；用于測量相對于每個發(fā)動機信號的出現(xiàn)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角的裝置；用于測定在輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向上在輸出軸的所述第一和第二方位角之間的角間隔的裝置；和用于當測量的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角對應于所述角間隔時產(chǎn)生所述輸出信號的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中用于測量輸出軸的旋轉(zhuǎn)角的裝置包括用于產(chǎn)生在輸出軸的旋轉(zhuǎn)的選擇的角增量處的一系列脈沖信號的編碼器，和用于根據(jù)發(fā)動機信號的出現(xiàn)計數(shù)脈沖信號的計數(shù)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中用于產(chǎn)生輸出信號的裝置在計數(shù)器計數(shù)到對應于所述角間隔的脈沖信號數(shù)目時適合于產(chǎn)生輸出信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的設(shè)備，其中每個發(fā)動機信號在發(fā)動機的頂靜點(TDC)壓縮處出現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3的權(quán)利要求4的設(shè)備，其中所述系列發(fā)動機信號形成一系列初始發(fā)動機信號，該設(shè)備還包括用于從發(fā)動機接收一系列第二發(fā)動機信號的裝置，每個第二發(fā)動機信號表示在它的一個燃燒沖程之前開始將燃料注射到發(fā)動機，所述用于接收第二發(fā)動機信號的裝置被連接到計數(shù)器以便在接收到每個第二信號時引發(fā)計數(shù)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項的設(shè)備，總是用于確定柴油的十六烷值，并且其中每個輸出信號被用于啟動檢測發(fā)動機的汽缸壓強的測量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一項的設(shè)備，其中所述輸入被連接到發(fā)動機以便接收所述系列發(fā)動機信號，安排所述用于測量輸出軸的旋轉(zhuǎn)角的裝置來根據(jù)每個發(fā)動機信號的出現(xiàn)測量輸出軸的旋轉(zhuǎn)角，并且其中安排用于產(chǎn)生輸出信號的裝置以便在每個輸出信號出現(xiàn)時開始測量檢測發(fā)動機的汽缸壓強。
8.上述設(shè)備基本上是參考附圖描述的。
全文摘要
一種用于產(chǎn)生一系列關(guān)于柴油測試機的旋轉(zhuǎn)輸出軸的輸出信號的設(shè)備,該柴機測試機包括用于產(chǎn)生一系列發(fā)動機信號的裝置,每個發(fā)動機信號出現(xiàn)在輸出軸的第一方位角處,每個輸出信號產(chǎn)生在輸出軸的第二方位角處,該設(shè)備包括:一個用于接收一系列發(fā)動機信號的輸入端;用于測量相對于每個發(fā)動機信號的出現(xiàn)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角的裝置;用于測定在輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向上在輸出軸的所述第一和第二方位角之間的角間隔的裝置;和用于當測量的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角對應于所述角間隔時產(chǎn)生所述輸出信號的裝置。
文檔編號G01N33/22GK1270670SQ98809031
公開日2000年10月18日 申請日期1998年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月12日
發(fā)明者約翰·斯蒂芬·基欽 申請人:國際殼牌研究有限公司