Выбор и обоснование признаков, характеризующих состояние отдельных узлов и автомобиля в целом и датчиков для их контроля при автоматизированном диагностировании

Страница 3

частоту вращения коленчатого вала ДВС.

Частота вращения коленчатого вала ДВС может быть измерена с помощью любого датчика, выдающего один сигнал логической еденицы при каждом обороте коленчатого вала. Таким датчиком может быть датчик, построенный на эффекте Холла, механический контактный датчик, магнитоэлектрический датчик и т. п., причем датчик может быть установлен не только на коленчатом валу, но и на любом другом, механически связанным с коленчатым валом (вал механизма газораспределения, валы привода вспомогательных агрегатов, вал генератора и т.п.). При этом электронная схема измерения частоты вращения должна учитывать соотношение между частотой вращения и частотой подачи сигнала датчиком.

Для контроля частоты вращения коленчатого вала можно применить одно из приведенных ниже устройств:

1. Устройство для измерения скорости вращения вала. Авторское свидетельство №957439 G 01 P 15/08

2. Устройство для определения параметров вращения вала. Авторское свидетельство №1688105 G 01 P 3/36

3. Устройство для измерения скорости вращения вала. Авторское свидетельство №620889 G 01 Р 3/36

4. Индикатор для измерения частоты вращения коленчатого вала «Таховар».

3. Разработка схем принятия решений по состоянию тех или иных узлов автомобиля по совокупности признаков и по сосотоянию автомобиля в целом.

3.1. Устройство принятия решения о наличии

нормальной компрессии в цилиндрах двигателя.

Как было сказано выше при снижении компрессии увеличивается обьем картерных газов и содержание в них кислорода.Таким образом о наличие нормальной компрессии можно судить контролируя одновременно эти параметры. При этом на выходе датчика обьема картерных газов, установленного в системе вентиляции картера, должен присутствовать сигнал указывающий на большое количество газов, на выходе датчика обьемного содержания кислорода сигнал, показывающий высокое содержание кислорода. При использовании в устройстве принятия решения о наличии нормальной компрессиии в цилиндрах двигателя элементов вычислительной техники, значительно упращающих принятие решения, необходимо чтобы сигналы, поступающие с датчиков на схему принятия решения имели дискретное значение, то есть значение логического нуля или значение логической единицы.Поскольку сигналы на выходе датчиков имеют аналоговую форму, они предварительно должны быть представлены в форме логического нуля либо логической единицы. Такое представление может быть выполнено путем использования специальных сигнализирующих устройств. Так, чтобы сигнал с выхода датчика обьема картерных газов в рассматриваемом случае поступал на выходы схемы принятия решения в дискретной форме можно использовать преобразователь сопротивления в напряжение (ПСН) и компаратор. Схема ПСН позволяет преобразовывать сопротиление, снимаемое с датчика обьема картерных газов в напряжение, причем преобразование может быть не только линейным, что позволяет проводить регулировку системы контроля за компрессией посредством изменения характеристик ПСН. Схема компаратора работает таким образом, что при высоком уровне входного сигнала, то есть при привышении порога срабатывания сигналом на выходе компаратора будет логическая единицы. Причем порог срабатывания в схеме компаратора регулируется и может выбираться в широком диапазоне. Таким образом, регулируя порог срабатывания в схеме компаратора, всегда можно добиться, чтобы при определенном значении обьема картерных газов на выход схемы принятия решения поступал сигнал в виде логической единицы. Чтобы сигнал о высоком содержании кислорода поступал на вход схемы принятия решения также в виде логической единицы необходимо с компаратором последовательно включить еще и схему инвертора. В этом случае на выходе инвертора если на его входе, то есть на выходе компаратора, будет сигнал логического нуля, будет сигнал логической единицы, в противном случае сигнал логического нуля. То есть использование инвертора (устройство принятия решения о наличии нормальной компрессии в цилиндрах двигателя) в данном случае на входе схемы принятия решения при повышенном содержании кислорода в картерных газах может обеспечить наличие сигнала логической единицы. Для согласования такой работы датчиков в этом случае можно использовать логическую схему «ИЛИ». Она работает таким образом, что при наличии хотя бы на одном ее входе сигнала логической единицы на ее выходе будет также сигнал логической единицы.

Причем вышеназванные схемы в настоящее время выпускаются отечественной промышленностью в интегральном исполнении в виде микросхем в широком ассортименте и стоят сравнительно дешево. Так, например, в качестве компаратора в рассматриваемом случае можно использовать микросхему 521СА3, в качестве схемы «ИЛИ» - микросхему 155ЛЛ1, в качестве схемы ПСН - микросхему 512ЛА, в качестве инвертора – микросхему 155ЛН1. Эти микросхемы выгодно отличаются тем, что могут работать при изменении температуры окружающей среды в широком диапазоне, от минус 40 градусов С до плюс 70 градусов С, в условиях повышенной вибрации и потребляют незначительную мощность от источника электрической энергии. Таким образом на основе вышесказанного полная структурная схема принятия решения, включающая устройства согласования, может быть представлена в виде:

Рис.1

3.2. Устройства принятия решений о наличии нормальной

температуры охлаждающей жидкости и нормального давления и температуры масла в системе смазки двигателя.

В общем виде эти устройства представляют собой простые цепи, каждая из которых состоит из датчика и компаратора, принцип действия которого описан выше.

Рис. 2

3.3. Устройство для принятия решения о

нормальной частоте вращения коленчатого вала.

Для измерения частоты коленчатого вала и представления ее в цифровом или аналоговом виде необходимо частотный сигнал, поступающий с датчика преобразовать с помощью ждущего мультивибратора в ток, сила которого будет пропорциональна частоте вращения коленчатого вала. Полученное значение силы тока, измеренное с помощью миллиамперметра будет указывать частоту вращения коленчатого вала. Для того чтобы исключить вращение коленчатого вала с чатотой ниже или выше допустимых значений необходимо применить схему компаратора описанного выше, котрый будет выдавать сигнал логической еденицы в случае выхода частоты вращения за допустимые пределы. Схема контроля в этом случае будет выглядеть так:

Рис. 3

3.4. Устройство принятия решения в целом об исправности автомобиля по контролируемым параметрам.

Как следует из вышесказанного однозначно такое устройство должно выдавать решение о исправности автомобиля и возможности его эксплуатации только в том случае если значения компрессии, температуры охлаждающей жидкости, температуры и давления масла в системе смазки двигателя, частоты вращения коленчатого вала находятся в допустимых пределах.

В случае выхода хотя бы одного из этих параметров за допустимые пределы устройство должно выдавать сигнал о неисправности.

Для этого все выходы систем контроля необходимо подключить к схеме «ИЛИ», которая будет выдавать сигнал логической еденицы в том случае, когда на одном из ее входов появится сигнал логической еденицы т.е. когда один из контролируемых параметров вышел за допустимые пределы.