专利名称：用于检测柴油的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于产生关于柴油检测机的旋转输出轴的一系列输出信号的设备，该柴油检测机包括用于产生一系列发动机信号的装置，每个发动机信号出现在输出轴的第一方位角处，每个输出信号产生于输出轴的第二方位角处。一个用于表明柴油质量的通用特性参数是十六烷值，它是对于一给定的发动机压缩率，在发动机中燃料的喷射和点燃之间的时间延迟的度量。一种标准的柴油检测机，也称作CFR发动机，被用于这种测量。除了时间延迟，还在发动机的压缩冲程的一个选定时间间隔测量气缸压强。发动机循环中有意义的部分一般是在顶静点前13°(BTDC)和顶静点之间，而且在30°BTDC压缩处开始数据采样是方便的。
为了产生表明30°BTDC压缩的触发信号，已经提出使用光学轴编码器，当它装配在发动机上时，产生曲柄角度标记和通常与TDC对准的参考脉冲。为了在每个发动机循环(编码器轴的两转)的压缩冲程的30°BTDC处只产生一个脉冲，编码器装有内部齿轮传动。因此编码器必须与发动机严格对准以便每两转有一次信号出现在30°BTDC压缩处。当然该每两转一次的信号可以被设置出现在发动机循环的任何位置，而它只有经过严格对准才出现在希望的30°BTDC压缩处。这种系统的一个缺陷是需要一个非标准的编码器。而且编码器与发动机的严格对准是难以实现和保持的。
本发明的一个目的是提供一种用于产生一系列输出信号的改进的设备，该一系列输出信号表示柴油检测发动机的输出轴的一个选定方位角，该设备不需要一个非标准的编码器。
根据本发明，提供一种用于产生关于柴油检测发动机的旋转输出轴的一系列输出信号的设备，该柴油检测发动机包括产生一系列发动机信号的装置，每个发动机信号出现在输出轴的第一方位角处，每个输出信号产生在输出轴的第二方位角处，该设备包括用于接收一系列发动机信号的输入端；用于测量与每个发动机信号的出现有关的输出轴的旋转角的装置；用于确定在输出轴的旋转方向上在输出轴的所述第一和第二方位角之间的角间隔的装置；和用于当测量的输出轴旋转角对应于所述间间隔时产生所述输出信号的装置。
通过使用每个发动机信号作为用于输出轴的角旋转的参考点，不需要与输出轴严格对准的非标准的编码器。当发动机信号一出现，就测量旋转角度直到得到角间隔(它决定于在旋转方向上第一方位角和第二方位角之间的差)，随后产生输出信号。输出信号例如用作开始数据采样的触发点。
适当地，用于测量角旋转的装置包括用于在输出轴的旋转的选定角增量处产生一系列脉冲信号的编码器，用于根据发动机信号的产生计数脉冲信号的计数器。
当计数器已经计数对应于所述角间隔的脉冲信号数目时，用于产生输出信号的装置最好能够产生输出信号。
一个最佳的初始发动机信号表示发动机的顶静点(TDC)压缩。
为了在TDC压缩之前引发计数器，所述系列的发动机信号相适应地形成一系列初始发动机信号，并且设备进一步包括用于从发动机中接收一系列第二发动机信号的装置，每个第二发动机信号表示在压缩冲程之前燃料开始喷射进发动机，所述用于接收第二发动机信号的装置连接到计数器以便在接收到每个第二信号时引发计数器。
本发明将对以下实施例结合附图进一步描述，其中
图1示出应用于根据本发明的设备的一个实施例中的一个电路的方框图；图2示出用于图1的电路中的一个信号调整单元的方框图；和图3示出在图1的电路中使用的一个输出发生器的方框图。
在图1中参考标号1表示用于进行柴油的十六烷值测量的CFR发动机1，标号2表示附属在发动机1的曲柄轴的一个光学轴编码器，标号3表示用于从发动机1和轴编码器2接收输入信号的电路。
发动机装有变送器1a，1b，1c和1d，用于传送各个信号序列顶静点(TDC)压缩，TDC(BTDC)前12.5°，汽缸压强，和燃料喷射。轴编码器2产生每个曲柄轴的每转1440个脉冲的相脉冲序列的两个差动输出。由轴编码器2产生的每个脉冲可看作是曲柄角度标记(CDM)脉冲。
电路3具有以下输入端口一个TDC信号端口4，一个12.5°BTDC信号端口5，一个压强信号端口6，一个喷射信号端口7，和一个用于轴编码器脉冲序列的端口8。发动机信号被传送到这些输入端口，并从那传送到连接到一个数据采集系统14的输出端口12。压强信号和喷射信号在被传送到输出端口12之前首先分别被放大器16，18放大。而且，TDC信号和喷射信号被从输入端口4，7传送到各信号调节器22，24，它们将在下面更详细描述。被调节的信号提供给一个输出发生器20。为了降低来自轴编码器的脉冲序列中噪声影响，脉冲序列与一个微分线路接收器26相结合以产生一个TTL脉冲序列，它被经由端口27传送到输出脉冲发生器20。在图1中还有标号28表示用于轴编码器2的电源，标号30表示用于将轴编码器脉冲序列的频率倍增到采集系统14所希望的每转2880个脉冲的装置。
在图2中示出每个信号调节器22，24的方框图。信号调节器22，24在输入端4，7接收输入信号，该信号由放大器30放大并由变换器32变换。为了在相对于输入信号峰值的相同点产生输出，由峰值检测器34检测信号的峰值。随后信号在被输送到阈值触发电路38之前在缓冲器36中被缓冲，该阈值触发电路38使得用于产生输出信号的触发点可相对于从变换器32经由线40接收的信号的峰值来设置。然后在TDC信号调节器22的端口41和喷射信号调节器24的端口42产生一个TTL输出信号，该TTL信号被提供给输出发生器20。
参照图3，示出了输出发生器20的方框图，它被设置成在30°BTDC压缩处提供输出信号。输出发生器20具有两个闭锁电路43，44，两个与门46，48和一个计数器50。闭锁电路43从端口42接收已调节的喷射信号并传送该信号到与门46，该与门也从端口41接收调节的TDC信号。与门46传送输出信号到闭锁电路44，它又提供一个输出信号到与门48。而且，来自微分线路接收器26的组合脉冲序列信号被经由端口27传送到与门48，它又传送信号到计数器50。一旦电路发现一个后面跟有一个TDC脉冲的喷射脉冲，计数器50就开始计数由轴编码器传送的脉冲。因此它计数希望数目的脉冲直到下一个压缩冲程的30°BTDC，然后给出用于复位闭锁电路42，44的一个输出信号以准备下一个循环。一旦计数了所需数目的脉冲，计数器50就复位。
在下面描述在图1-3中示意示出的设备的正常运行。在测试发动机1运行期间，来自调节器24的调节的喷射信号被用于引发计数器50以便区分发动机1的压缩冲程和排汽冲程。因此在接收一个后面跟有TDC信号的喷射信号之后计数器50开始计数CDM脉冲。计数器50计数所需数目的脉冲并然后在下个压缩冲程的30°BTDC处输出一个信号。然后计数器50由随后的CDM脉冲复位并在此后重复该过程。30°BTDC被用于启动喷射和点燃之间的时间间隔的测量，即点燃延迟时间的测量，它形成对被检测的柴油的十六烷值的测量。
权利要求
1.一种用于产生一系列关于柴油测试机的旋转输出轴的输出信号的设备，该柴机测试机包括用于产生一系列发动机信号的装置，每个发动机信号出现在输出轴的第一方位角处，每个输出信号产生在输出轴的第二方位角处，该设备包括一个用于接收一系列发动机信号的输入端；用于测量相对于每个发动机信号的出现的输出轴的旋转角的装置；用于测定在输出轴的旋转方向上在输出轴的所述第一和第二方位角之间的角间隔的装置；和用于当测量的输出轴的旋转角对应于所述角间隔时产生所述输出信号的装置。
2.根据权利要求1的设备，其中用于测量输出轴的旋转角的装置包括用于产生在输出轴的旋转的选择的角增量处的一系列脉冲信号的编码器，和用于根据发动机信号的出现计数脉冲信号的计数器。
3.根据权利要求2的设备，其中用于产生输出信号的装置在计数器计数到对应于所述角间隔的脉冲信号数目时适合于产生输出信号。
4.根据权利要求1-3中任一项的设备，其中每个发动机信号在发动机的顶静点(TDC)压缩处出现。
5.根据权利要求2或3的权利要求4的设备，其中所述系列发动机信号形成一系列初始发动机信号，该设备还包括用于从发动机接收一系列第二发动机信号的装置，每个第二发动机信号表示在它的一个燃烧冲程之前开始将燃料注射到发动机，所述用于接收第二发动机信号的装置被连接到计数器以便在接收到每个第二信号时引发计数器。
6.根据权利要求1-5中任何一项的设备，总是用于确定柴油的十六烷值，并且其中每个输出信号被用于启动检测发动机的汽缸压强的测量。
7.根据权利要求1-6中任何一项的设备，其中所述输入被连接到发动机以便接收所述系列发动机信号，安排所述用于测量输出轴的旋转角的装置来根据每个发动机信号的出现测量输出轴的旋转角，并且其中安排用于产生输出信号的装置以便在每个输出信号出现时开始测量检测发动机的汽缸压强。
8.上述设备基本上是参考附图描述的。
全文摘要
一种用于产生一系列关于柴油测试机的旋转输出轴的输出信号的设备,该柴机测试机包括用于产生一系列发动机信号的装置,每个发动机信号出现在输出轴的第一方位角处,每个输出信号产生在输出轴的第二方位角处,该设备包括:一个用于接收一系列发动机信号的输入端;用于测量相对于每个发动机信号的出现的输出轴的旋转角的装置;用于测定在输出轴的旋转方向上在输出轴的所述第一和第二方位角之间的角间隔的装置;和用于当测量的输出轴的旋转角对应于所述角间隔时产生所述输出信号的装置。
文档编号G01N33/22GK1270670SQ98809031
公开日2000年10月18日 申请日期1998年9月11日 优先权日1997年9月12日
发明者约翰·斯蒂芬·基钦 申请人:国际壳牌研究有限公司