專利名稱：用于檢測柴油的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生關于柴油檢測機的旋轉輸出軸的一系列輸出信號的設備，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)的壓縮沖程的30°BTDC處只產(chǎn)生一個脈沖，編碼器裝有內部齒輪傳動。因此編碼器必須與發(fā)動機嚴格對準以便每兩轉有一次信號出現(xiàn)在30°BTDC壓縮處。當然該每兩轉一次的信號可以被設置出現(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)生關于柴油檢測發(fā)動機的旋轉輸出軸的一系列輸出信號的設備，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)有關的輸出軸的旋轉角的裝置；用于確定在輸出軸的旋轉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)，就測量旋轉角度直到得到角間隔(它決定于在旋轉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)?，用于測量角旋轉的裝置包括用于在輸出軸的旋轉的選定角增量處產(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傳送到各信號調節(jié)器22，24，它們將在下面更詳細描述。被調節(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2880個脈沖的裝置。
在圖2中示出每個信號調節(jié)器22，24的方框圖。信號調節(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置。然后在TDC信號調節(jié)器22的端口41和噴射信號調節(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中示意示出的設備的正常運行。在測試發(fā)動機1運行期間，來自調節(jié)器24的調節(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。
權利要求
1.一種用于產(chǎn)生一系列關于柴油測試機的旋轉輸出軸的輸出信號的設備，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)的輸出軸的旋轉角的裝置；用于測定在輸出軸的旋轉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)權利要求1的設備，其中用于測量輸出軸的旋轉角的裝置包括用于產(chǎn)生在輸出軸的旋轉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)權利要求2的設備，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)權利要求1-3中任一項的設備，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)權利要求2或3的權利要求4的設備，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)權利要求1-5中任何一項的設備，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)權利要求1-6中任何一項的設備，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)生一系列關于柴油測試機的旋轉輸出軸的輸出信號的設備,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)的輸出軸的旋轉角的裝置;用于測定在輸出軸的旋轉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