СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА ОПЕРЕЖЕНИЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ определения угла опережения впрыска топлива двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что измеряют текущую величину, характеризующую работу двигателя, сопоставляют ее с сигналом прохождения поршнем соответствующего цилиндра ВМТ, в качестве текущей величины, характеризующей работу двигателя, используют также частоту вращения коленчатого вала двигателя в режиме свободного разгона или в стационарном режиме полной нагрузки при заданных частотах вращения коленчатого вала, определяют параметр, характеризующий угол опережения впрыска топлива - частоту вращения двигателя в момент смены знака производной углового ускорения по частоте вращения, сравнивают полученное значение с эталонным и по результатам сравнения определяют угол опережения впрыска топлива, отличающийся тем, что в режиме свободного разгона в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска двигателя, используют частоту вращения двигателя в момент смены знака производной по частоте вращения автокорреляционной функции или энергетического спектра среднего за цикл работы двигателя значения углового ускорения коленчатого вала, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра, используют частоту вращения двигателя в момент смены знака производной по частоте вращения автокорреляционной функции или энергетического спектра среднего за рабочий такт каждого цилиндра значения углового ускорения коленчатого вала или смещение по времени максимумов автокорреляционных функций относительно верхней мертвой точки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в режимах свободного разгона и выбега в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска двигателя, используют смещение по времени максимума взаимокорреляционной функции средних за цикл работы двигателя значений угловых ускорений коленчатого вала разгона и выбега, относительно максимума автокорреляционной функции средних за цикл работы двигателя значений угловых ускорений коленчатого вала выбега или наклон фазочастотной характеристики взаимного энергетического спектра этих ускорений, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра, используют смещение по времени максимумов взаимокорреляционных функций ускорений разгона и выбега средних за рабочий такт каждого цилиндра значений углового ускорения коленчатого вала, относительно максимумов автокорреляционных функций средних рабочий такт каждого цилиндра значений угловых ускорений коленчатого вала выбега или наклон фазочастотных характеристик взаимных энергетических спектров средних за рабочий такт каждого цилиндра значений углового ускорения разгона и выбега.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в стационарных режимах прокрутки и полной нагрузки с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют автокорреляционные функции ускорений в режиме прокрутки, взаимокорреляционные функции ускорений в режимах прокрутки и полной нагрузки, взаимные энергетические спектры и их фазочастотные характеристики ускорений в режимах прокрутки и полной нагрузки, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра по-отдельности, используют смещение по времени максимумов взаимокорреляционных функций относительно максимумов автокорреляционных функций или наклон фазочастотных характеристик.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в стационарном режиме полной нагрузки с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности, измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют автокорреляционные функции ускорений, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра по-отдельности, используют смещение по времени максимумов автокорреляционных функций относительно верхней мертвой точки.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что у двигателя с неуравновешенной гармоникой в режиме свободного разгона с привязкой по углу поворота коленчатого вала на такте расширения и рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности, измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, и при достижении двигателем номинальной частоты вращения определяют автокорреляционные функции ускорений разгона в этих интервалах, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра по-отдельности, используют смещение по времени максимумов автокорреляционных функций ускорений, измеренных на рабочем такте каждого цилиндра, относительно максимумов автокорреляционной функции неуравновешенной гармоники ускорений, измеренной на такте расширения каждого цилиндра.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что у двигателя с неуравновешенной гармоникой в режиме свободного разгона с привязкой по углу поворота коленчатого вала на такте расширения и рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, и при достижении двигателем номинальной частоты вращения определяют взаимные энергетические спектры ускорений разгона на такте расширения и рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности и их фазочастотные характеристики, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра по-отдельности, используют наклон фазочастотных характеристик.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что у двигателя с неуравновешенной гармоникой с привязкой по углу поворота коленчатого вала в режиме свободного выбега на такте расширения и в режиме свободного разгона на рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, и при достижении двигателем номинальной частоты вращения определяют автокорреляционные функции ускорений разгона и выбега в этих интервалах, а также взаимные энергетические спектры ускорений свободного выбега на такте расширения и свободного разгона на рабочем такте каждого цилиндра по-отдельности и их фазочастотные характеристики, а в качестве параметра, характеризующего угол опережения впрыска каждого цилиндра по-отдельности, используют смещение по времени максимумов автокорреляционных функций ускорений, измеренных на рабочем такте каждого цилиндра в режиме свободного разгона, относительно максимумов автокорреляционной функции неуравновешенной гармоники ускорений, измеренной на такте расширения каждого цилиндра в режиме свободного выбега или наклон фазочастотных характеристик.
8. Устройство для определения угла опережения впрыска топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик частоты вращения, формирователь импульсов угловых меток, датчик сигнала, соответствующего положению коленчатого вала при ВМТ первого цилиндра, формирователь импульса ВМТ, дифференциатор по времени, первый дифференциатор по частоте вращения, первое сравнивающее устройство, индикатор (дисплей), первый источник опорного напряжения, причем датчик частоты вращения соединен с формирователем импульсов угловых меток, а датчик сигнала, соответствующего положению коленчатого вала при ВМТ первого цилиндра - с формирователем импульса ВМТ, один из входов сравнения первого сравнивающего устройства связан с первым источником опорного напряжения, а выход - с одним из входов индикатора, отличающееся тем, что в него дополнительно введены преобразователь временного интервала в код, регистр временного хранения, блок синхронизации начала отсчета угловых меток, блок регистров сигнала, задатчик угловых меток цикла, задатчик номеров угловых меток цилиндров, блок вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, селектор уровня, задатчик частоты измерения, усреднитель ускорений, коррелометр, измеритель энергетического спектра, второй дифференциатор по частоте вращения, первый и второй измерители максимумов, второе сравнивающее устройство, второй источник опорного напряжения, блок регистров максимумов, первый и второй определители угла опережения, измеритель фазочастотных характеристик, генератор тактовых импульсов, управляющее устройство, причем сигнальный вход преобразователя временного интервала в код соединен с выходом формирователя импульсов угловых меток, а выход - с сигнальным входом регистра временного хранения, управляющий вход которого через блок синхронизации начала отсчета угловых меток связан с формирователем импульса ВМТ, выход регистра временного хранения соединен с первым сигнальным входом блока регистров сигнала, второй и третий управляющие входы которого связаны соответственно с задатчиком угловых меток цикла и выходом задатчика номеров угловых меток цилиндров, один из выходов блока регистров сигнала соединен через блок вычисления среднего значения частоты вращения за цикл с одним из входов селектора уровня, второй вход которого соединен с задатчиком частоты измерения, а выход - с первым входом задатчика номеров угловых меток цилиндров и с четвертым управляющим входом блока регистров сигнала, второй выход блока регистров сигнала связан с первым сигнальным входом цифрового дифференциатора, первый выход которого через усреднитель ускорений соединен с сигнальными входами коррелометра и измерителя энергетического спектра, а второй - с вторым входом задатчика номеров угловых меток цилиндров, первые сигнальные входы первого и второго дифференциаторов по частоте вращения соединены с выходами коррелометра и измерителя энергетического спектра соответственно, вторые входы - с выходом блока вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, а выходы - с входами первого и второго измерителей максимумов соответственно, выход первого измерителя максимумов соединен с третьим входом сравнения первого сравнивающего устройства и входом блока регистров максимумов, вторые входы сравнения первого и второго сравнивающих устройств соединены с выходом блока вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, выход второго измерителя максимумов соединен с третьим входом сравнения второго сравнивающего устройства, первый вход сравнения которого соединен с вторым источником опорного напряжения, а выход - с вторым сигнальным входом индикатора, сигнальный вход измерителя фазочастотных характеристик связан с выходом измерителя энергетического спектра, выходы блока регистров максимумов и измерителя фазочастотных характеристик через первый и второй определители угла опережения соединены с третьим и четвертым сигнальными входами индикатора соответственно, генератор тактовых импульсов соединен с первыми управляющими входами, а управляющее устройство - с вторыми управляющими входами дифференциатора по времени, первого и второго дифференциаторов по частоте вращения, первого и второго сравнивающих устройств, индикатора, регистра временного хранения, блока регистров сигнала, усреднителя ускорений, коррелометра, измерителя энергетического спектра, первого и второго измерителей максимумов, блока регистров максимумов, первого и второго определителей угла опережения, измерителя фазочастотных характеристик, кроме того, генератор тактовых импульсов соединен с управляющим входом преобразователя временного интервала в код, а управляющее устройство - с управляющими входами блока синхронизации начала отсчета угловых меток и блока вычисления среднего значения частоты вращения за цикл.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что первый определитель угла опережения содержит последовательно соединенные десятичный счетчик и функциональный преобразователь числа в интервал времени или в градусы, причем разрешающий вход счетчика является первым сигнальным входом, счетный вход счетчика и второй управляющий вход функционального преобразователя - первым управляющим входом, вход синхронизации счетчика и третий управляющий вход функционального преобразователя - вторым управляющим входом первого определителя угла опережения, а выход функционального преобразователя - выходом первого определителя угла опережения, второй определитель угла опережения содержит последовательно соединенные вычислитель тангенса угла наклона фазочастотной характеристики и функциональный преобразователь числа в интервал времени или в градусы, причем сигнальный вход вычислителя является первым сигнальным входом, вторые управляющие входы вычислителя и функционального преобразователя - первым управляющим входом, третьи управляющие входы вычислителя и функционального преобразователя - вторым управляющим входом второго определителя угла опережения, а выход функционального преобразователя - выходом второго определителя угла опережения.