Устройство регулирования угла опережения зажигания

 

Изобретение относится к автоматическому управлению двигателем внутреннего сгорания и м.б. использовано для регулирования опережения впрыска топлива. Цель изобретения - повышение точности регулирования путем увеличения скорости реагирования на изменение частоты вращения вала двигателя. Устройство содержит датчик опорных импульсов, счетчики 12-15 с входами установки нуля и счетными входами , генератор 1 импульсов, элементы И 4-6 с двумя входами, элемент И 3 с тремя входами один из которых выполнен инвертирующим , элементы ИЛ И 7 и 8 с двумя входами, элемент ИЛИ с двумя входами и инвертирующим выходом, схемой 10 совпадения и схемой 11 совпадения с инвертирующим выходом, делитель 2 частоты, JK-триггер 18, RS-триггер 19 и регистры 16 и 17. Счетчик 13 снабжен выходным логическим элементом И-НЕ, а счетчик 12 - выходными логическими элементами И и И-НЕ. Принцип работы устройства заключается в формировании сигналов, регистрации числа опорных импульсов , пропорционального частоте вращения вала двигателя, обработке сигнала в последующем периоде.изменении угла опережения зажигания. 2 ил. у Ј

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 F 02 P 5/145

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиому п д (21) 3950320/06 (22) 06,09.85 (46) 30,11.91. Бюл, г в 44 (72) Е,А.Оленев, M.Ñ.Ñòoëáoâ, Л,Н.Шарыгин и И .Ю.Громов (53) 621.43.047,4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

% 1315643, кл. F 02 P 5/145, 21.01.1985. (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛА

ОПЕРЕЖЕНИЯ ЗАЖИГАНИЯ (57) Изобретение относится к автоматическому управлению двигателем внутреннего сгорания и м,б. использовано для регулирования опережения впрыска топлива, Цель изобретения — повышение точности регулирования путем увеличения скорости реагирования на изменение частоты вращения вала двигателя. Устройство содержит датчик опорных импульсов, счетчики 12 — 15 с... Ы, 1б94971 Al входами установки нуля и счетными входами, генератор 1 импульсов, элементы И 4 — 6 с двумя входами, элемент И 3 с тремя входами один из которых выполнен инвертирующим, элементы ИЛ И 7 и 8 с двумя входами, элемент ИЛИ с двумя входами и инвертирующим выходом, схемой 10 совпадения и схемой 11 совпадения с инвертирующим выходом, делитель 2 частоты, J K-триггер 18, RS-триггер 19 и регистры 16 и 17. Счетчик 13 снабжен выходным логическим элементом

И-НЕ, а счетчик 12 — выходными логическими элементами И и И-НЕ. Принцип работы устройства заключается в формировании сигналов, регистрации числа опорных импульсов, пропорционального частоте вращения вала двигателя, обработке сигнала в последующем периоде, изменении угла опережения зажигания. 2 ил.

1694971

Изобретение относится к автоматическому управлению двигателем внутреннего сгорания, в частности к регулированию угла опережения зажигания, и может быть использовано для регулирования опережения впрыска топлива.

Цель изобретения — повышение точности регулирования путем увеличения скорости реагирования на изменение частоты вращения вала двигателя.

На фиг.1-представлена принципиальная схема устройства; на фиг,2 — круговая диаграмма работы устройства.

Устройство содержит генератор 1, делитель 2 частоты, элементы 3-6 И, элементы

7,8 ИЛИ, элемент 9 ИЛИ-НЕ, схемы 10, 11 совпадения, счетчики 12-15, регистры 16, 17 JK-триггер 18 и RS-триггер 19, Счетчик

12 снабжен выходными логическими элементами И и И-НЕ, а счетчик 13 — логическим элементом И-НЕ. Схемы 10 и 11 совпадения выполнены соответственно на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ.

Вход разрешения записи регистра 16 связан с выходом элемента 4 И, первый вход которого подключен к выходу триггера

18 и к первому входу элемента 6 И, Выход элемента 6 И связан с первым входом элемента 7 ИЛИ, выход которого связан с входом счетчика 13, вход установки нуля которого связан с входом установки нуля счетчика 12, с К-входом триггера 18, с выходом триггера 19 и с первым входом элемента 5 И. Выход элемента 5 И связан с входом счетчика 14, вход установки нуля которого связан с выходом схемы 11 совпадения и с входом счетчика 15. Вход установки нуля счетчика 15 связан с выходом элемента 9

ИЛИ-НЕ, являющимся выходом устройства, к которому также подключены R-вход триггера 19, входы установки нуля регистров 16 и 17 и первый вход элемента 8 ИЛИ. Выход элемента 8 ИЛИ соединен с J-входом триггера 18, инверсный выход которого соединен со вторым входом элемента 7 ИЛИ.

Вход разрешения записи регистра 17 связан со вторым входом элемента 4 И, с S-входом триггера 19, с датчиком опорных импульсов (на чертеже не показан) и с первым входом элемента 3 И. Выход элемента

3 И соединен с входом счетчика 12, выход которого соединен с информационным входом регистра 16. Выход регистра 16 связан с первыми входами схем 10 и 11 совпадения и с выходом регистра 17, информационный вход котОрого связан с выходом счетчика

13, подключенного выходным логическим элементом И-НЕ к выходному логическому элементу И-НЕ счетчика 12 и ко второму

40 формирует сигнал, соответствующий углу

5

30 входу элемента 3 И, третий вход которого связан с выходом делителя 2 частоты, Вход делителя 2 частоты подключен к выходу генератора 1 импульсов, к которому также подключен второй вход элемента 5 И. Выход счетчика 15 связан со вторым входом схемы 10 совпадения, выход которой связан с первым входом элемента 9 ИЛИ-НЕ, подключенного вторым входом к инверсному выходу триггера 19. Выход счетчика 14 соединен со вторым входом схемы 11 совпадения, а выходной логический элемент И счетчика 12 — со вторым входом элемента 8

И и со вторым входом элемента 6 И.

Принцип работы устройства заключается в формировании сигнала, регистрации числа опорных импульсов, пропорционального частоте вращения вала двигателя, обработке сигнала в последующем периоде, изменении угла опережения зажигания.

В фазовом положении А датчик опорных импульсов вырабатывает сигнал, являющийся началом отсчета импульсов, поступающих в счетчик оборотов и в счетчик задержки опережения зажигания.

В фазовом положении А датчик опорных импульсов вырабатывает сигнал, являющийся началом отсчета импульсов, поступающих в счетчик оборотов и в счетчик задержки опережения зажигания. В счетчик оборотов импульсы поступают с частотой f<, а в счетчик задержки — с частотой генератора fr В точке А формируется сигнал момента искрообразования. В фазовом положении В (угол 180 относительно т,А) формируется сигнал, являющийся концом отсчета импульсов, постуупающих в счетчик оборотов на участке АВ и началом отсчета импульсов, поступающих в счетчик оборотов и в счетчик задержки на участке ВА. Счетчик задержки задержки:

Л! з= Š— рад, К где Š— количество импульсов в счетчике;

К вЂ” коэффициент деления частоты генератора.

Угол опережения зажигания составит о=од-l3, где Вд — фазовое положение датчика относительно BMT.

Учитывая, что угол опережения зажигания изменяется линейно в диапазоне скоростейй â - га и оста ется постоя н н ым в диапазонах вхх — а1 и Nz — и „, в счетчик задержки в диапазоне от холостого хода (вход) до в1 записывается постоянное число импульсов, равное квадрату числа импульсов Е1, записанному при скорости вращения

1694971 вала (l)l Аналогично в диапазоне от с62 до максимальной скорости вращения (амакс) в счетчик задержки записывается постоянное число, равное квадрату числа импульсов Ez, записанному при скорости в2. При этом углы задержки на начальном и конечном уча- 5 стках изменения скорости вращения соответственно равны

Е1 E)

1зн = М 1зк = — М о 1 fo 1 где Е1,Ez — количество импульсов в счетчике оборотов в диапазонах вращения о),х — в и

072 Ì)) макс CQQTBeTCTBGHHQ С0хх М )макс, С01, СФ, й) — угловые скорости вращения вала на холостом ходу, максимальная, при минимальном опережении зажигания, при максимальном опережении зажигания и текущая скорость соответственно. fo — частота импульсов, поступающих в счетчик оборотов.

Устройство работает следующим образом.

В фазовом положении А вала двигателя формируется сигнал, являющийся точкой отсчета импульсов, поступающих в счетчик оборотов и в счетчик задержки сигнала. В точке А на выходе элемента 9 ИЛИ-НЕ форi миоуется сигнал, поступающий на исполнительное устройство, а также устанавливающий счетчик 15, регистры 16, 17 и триггер 19 в нулевое, а триггер 18 — в единичное состояние. При этом импульсы опорной частоты от генератора 1 через делитель 2 и элемент 3 И поступают на вход счетчика 12, который совместно со счетчиком 13 образует счетчик оборотов. При прохождении фазового положения В вырабатывается очередной импульс, поступающий на инверсный вход элемента 3 И. На выходе элемента 3 И устанавливается нулевое состояние, что препятствует поступлению на вход счет- 4 чика 12 импульсов от генератора 1. Таким образом, при вращении вала двигателя от положения А до положения В в счетчик оборотов записывается число импульсов, обратно пропорциональное угловой скорости 45 вращения.

Одновременно сигнал с датчика опорных импульсов поступает на входы разрешения записи регистров 16, 17 и íà S-вход триггера 19. Информация со счетчиков 12 и

13 переписывается в регистры 16 и 17, триггер 19 переходит в единичное состояние, а триггер 18 — в нулевое. Счетчики 12, 13 при этом .обнуляются и начинают подсчет импульсов, поступающих с выхода делителя 2.

Наличие на первом входе элемента 5 И логической единицы обеспечивает прохо)кдение импульсов генератора 1 в счетчик 14.

После просчета счетчиком 14 количества импульсов, равного записанному в регистрах 16, 17, на выходе схемы 11 совпадения появится единичный сигнал, который обнулит счетчик 14 и запишет единицу в счетчик

15, Цикл подсчета импульсов счетчиком 14 повторяется до совпадения кодов чисел счетчика 15 и регистров 16 и 17. При этом на выходе схемы 10 совпадения появится сигнал логического нуля, поступающий на один из входов элемента 9 ИЛИ-НЕ, на другой вход которого поступает сигнал логического нуля с инверсного выхода триггера 19. Сигнал высокого уровня с выхода элемента 9

ИЛИ-НЕ поступает на исполнительное устройство и на входы установки нуля счетчика

15, триггера 19, регистров 16, 17 и на вход установки триггера 18 в единичное состояние. Следовательно, с момента появления сигнала с датчика опорных импул ьсов (положение А) до момента формирования импульса на выходе элемента 9 ИЛИ-НЕ счетчики

14 и 15 совместно со схемами 1О и 11 совпадения обеспечивают задержку по времени, равную произведению квадрата числа импульсов, хранящихся в регистрах 16, 17 на период следования импульсов генератора 1.

3а это время вал двигателя переместится из положения А в положение А момента иск1 рообразования. Далее цикл работы устройства повторяется.

Использование устройства обеспечивает повышение точности установки угла опережения зажигания и улучшение тем самым экономичности двигателя внутреннего сгорания.

Формула изобретения

Устройство регулирования угла опережения зажигания, содержащее датчик опорных импульсов, четыре счетчика с входами установки нуля и счетными входами и генератор импульсов, вход которого связан со счетным входом первого счетчика, а входы установки нуля второго и третьего счетчиков связаны с датчиком опорных импульсов, о тл ича ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности регулирования путем увеличения скорости реагирования на изменение частоты вращения вала двигателя, устройство снабжено первым, вторым и третьим элементами И с двумя входами, четвертым элементом И с тремя входами, один из которых выполнен инвертирующим, первым и вторым элементами ИЛИ с двумя входами, третьим элементом ИЛИ с двумя входами и инвертирующим выходом, первой схемой совпадения и второй схемой совпадения с инвертирующим выходом, делителем частоты, JK-триггером и RS-триггером и двумя регистрами, второй счетчик снабжен выходным логическим элементом И-НЕ, а третий

1694971 счетчик снабжен выходными логическими элементами И и И-НЕ, причем между генератором импульсов и счетным входом первого счетчика одним из входов и выходом включен первый элемент И, другой вход которого подключен к неинвертирующему выходу RS-триггера, инвертирующий выход и

R-вход которого подключены, соответственно к одному из входов и выходу третьего элемента ИЛИ, выполненному в виде выхода устройства, другой вход третьего элемента ИЛИ связан с выходом первой схемы совпадения, между датчиком опорных импульсов, и счетным входом второго счетчика

S-входом и неинвертирующим выходом включен RS-триггер, к неинвертирующему выходу которого подключены счетный вход третьего счетчика и К-вход JK-триггера, не. инвертирующий выход которого через один из входов и выход второго элемента И связан с одним из входов первого элемента

ИЛИ, другой вход которого связан с инвертирующим входом,3К-триггера, выход первого элемента ИЛИ подключен к. счетному входу второго счетчика, а другой вход второго элемента И связан с выходным логическим элементом И третьего счетчика, счетный вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, один из входов которого через делитель частоты подключен к выходу генератора импульсов, другой вход связан с выходными логическими элементами И-HE второго и третьего счетчиков, а инвертирующий вход — с выходом датчика

5 опорных импульсов, к которому также подключены вход разрешения записи первого регистра и один из входов третьего элемента И, другой вход которого связан с неинвертирующим входом JK-триггера, а выход

10 подключен к входу разрешения записи второго регистра, вход установки нуля которого связан с выходом третьего элемента ИЛИ, связанным с входом установки нуля четвертого счетчика, входом установки нуля перво15 го регистра и одним из входов второго элемента ИЛИ, другой вход которого связан с выходным логическим элементом И третьего счетчика, а выход связан с J- входом

J К-триггера, информационные входы перво20 ro и второго регистров связаны соответственно с выходами второго и третьего счетчиков, выходы регистров подключены к одному из входов второй схемы совпадения, другой вход которой связан с выходом пер25 вого счетчика, а к выходу подключены вход установки нуля первого счетчика и счетный вход четвертого счетчика, выход которого подключен к одному из входов первой схемы совпадения, другой вход которой связан

30 с выходом второго регистра.

1694971

Составитель П.Мурашев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Демчик

Редактор Н.Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4146 Тираж Подписное

ВНИИПИ государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5