Способ формирования характеристикуправления momehtom зажигания двигателявнутреннего сгорания и устройство дляего осуществления — SU 796472 (original) (raw)
(22) Заявлено 0901.79 (21) 2711113/18-21с присоединением заявки Ио(51)М, (л,з Г 02 Р 5/04 Государственный комнтет СССР но делам нзобретеннй н открытнй(53) Уд( 621.43. .044(088. 8) Дата опубликования описания 25. 01. 81(71) Заявитель Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК УПРАВЛЕНИЯ МОМЕНТОМ ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к автомобильной электронике и может быть использовано для обеспечения автоматического управления моментом зажигания в электронных системах за- жигания двигателей внутреннего сгорания (ДВС).Известны способы программного и микропрограммного управления зажиганием, в соответствии с которымиэлектрический сигнал, определяющий момент искрообразования, вырабатывается исходя из информации о рабочих режимах ДВС по программе, записанной в постоянном запоминающем устройстве 113,Недостатками этих способов явля ются сложность исполнения, высокая стоимость устройств , построенных на их основе, а также требование обязательного использования сложных вычислительных средств, построенных на базе дорогостоящих больших интегральных схем (БИС) и микрогроцессоров.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ, согласно которому получение заданного закона изменения угла опережения зажигания для ДВС производитсяпутем формирования и считывания серий электрических импульсов, сиихронных вращению коленчатого вала, Однаиз этих серий определяет начальное.:число. Оно формируется в счетчике импульсов начального числа за времяи прямопропорциональна скорости вращения коленчатого вала. Другая серияопределяет основное число и выбирается исходя из заданного диапазонарегулирования угла опережения зажигания. Начальная серия импульсов вводится в счетчик импульсов основного 15 числа и запоминается в нем, а импульсзажигания получается в процессе дополнения счетчика импульсов основного числа числом импульсов, равнымразности между основным и начальным 2 О числами. В зависимости от.скоростивращения коленчатого вала количествоймпульсов, определяющих начальноечисло, изменяется, количество досчитываемых импульсов также изменяется, 25 следовательно, момент искрообразования сдвигается в сторону больших илименьших углов по линейному закону.Изменение крутизны характеристикиопережения зажигания в этом способе 30 осуществляется изменением временногоинтервалапосредством генератораФункций Г 21,Недостатком этого способа является то, что он нв обеспечивает достаточной точности воспроизведения регулировочных характеристик ДВС приреализации сложных нелинейных характеристик момента искрообраэования.Это связано с тем, что угол опережения зажигания меняется линейно- дискретными интервалами, Кроме того,учет особенностей различных характеристик опережения зажигания ДВС (точек излома крутизны) требует необходимых аппаратных изменений, т. е.перестройка характеристик опережениязажигания ведет к изменению структуры устройства, реализующего этотспособ. Цель изобретения - расширение диапаэона формируемых характеристик управления моментом зажигания и обеспечение возможности их изменения без изменения структуры и алгоритма устройства. Поставленная цель достигается тем, что способ предусматривает формирование характеристик управления моментом зажигания двигателя внутреннего сгорания путем получения и считывания серий импульсов, одна из которых определяет начальное число, запоминающееся в счетчике импульсов основного числа, другая определяет основное число, и Формирование импульса зажигания дополнением счетчика импульсов основного числа числом импульсов, равным разности между осионным и начальным числами, при этом начальное число, одно или в комплексе с другими числами, характеризую- щими дополнительные параметры двигателя внутреннего сгорания, перед запоминанием в счетчике импульсов основного числа преобразуют в кодовую комбинацию, соответствующую требуемому закону управления моментом зажигания.Устройство для осуществления способа содержит датчик импульсов начала отсчета, датчик основных импульсон, связанные с коленчатым валомдвигателя внутреннего сгорания, датчиКи дополнительных параметров двигателя, подключенные к блоку обработки информации, состоящему из счетчика импульсов основного числа исчетчика импульсов начального числа,снабжено программным устройством,узлом управления досчетом и матрицей, одна группа входов которой соединена с выходами счетчика импульсовначального числа и входами программного устройства, другая группавходов соединена с выходами датчиковдополнительной информации, а нходразрешения выборки матрицы соединенс первым выходом программного устройства, выходы матрицы соединены 5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 со входами счетчика импульсов основного числа, при этом один из входон программного устройства соединен с датчиком импульсов начала отсчета, второй выход программного устройства соединен со входом установки исходного состояния счетчика импульсов начального числа, а третий выход с перным входом узла управления досчетом, причем выход датчика основных импульсов соединен со счетным входом счетчика импульсов начального числа и вторым входом узла управления досчетом, имеющего выход, соединенный со счетным входом счетчика импульсов основного числа, выход которого является выходом устройства.На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - пример характеристик управления моментом зажигания, реализуемых устройством,Устройство состоит из насаженного на вал 1 (фиг. 1) профилированного диска 2 с размещенными на его цилиндрической поверхности зубьями 3, имеющего один меченый или дополнительный опорный зуб 4. В частности, в качестве диска с зубьями может быть использована насаженная на коленчатый вал шестерня двигателя, снабженная дополнительным опорным зубом. Устройство снабжено также датчиком 5 основных импульсов, датчиком б импульсов начала отсчета, счетчиком 7 импульсов начального числа, матрицей 8, программным устройством 9, узлом 10 управления досчетом, счетчиком 11 импульсов основного числа и датчиком 12 дополнительной информации.Датчик б установлен с возможностью контроля. прохождения опорного зуба 4. Датчик 5 установлен с возможностью контроля прохождения зубьев 3. Выход датчика б подсоединен ко входу узла обнуления программного устройства 9, выход датчика 5 подсоединен к одному из входов узла 10 упранления досчетом и к счетному входу счетчика 7 импульсов начального числа. Выходы счетчика 7 импульсов начального числа соединены с частью информационных входов матрицы 8 и входами программного устройства 9, выходы которого соединены: первый выход - со входом разрешения выборки матрицы 8второй ныход - со входом уст нонки исходного состояния счетчика 7 импульсов начального числа, а третий выход - с одним иэ входов узла 10 управления досчетом. Часть информационных входов матрицы 8 соединена с датчиками 12 дополнительной информации. Выходы матрицы 8 соединены со входами счетчика 11 импульсов основного числа. Выход узла 10 управления досчетом соединен со счетным входом счетчика 13импульсов основного числа, выход которого является выходом устройства.Работа устройства по предложеннойблок-схеме осуществляется следующимобразом.При вращении вала 1 .с диском 2по мере прохождения зубьев 4 и 3 сдатчиков б и 5 снимаются сигналы.Сигнал с датчика б поступает на входузла обнуления программного устройства 9 и после обработки поступаетна вход установки "0" счетчика 7,устанавливая его в исходное состояние. Одновременно с датчика 5 насчетный вход счетчика 7 поступаютимпульсы, которые записываются внем после окончания обнуления. Количество импульсов, находящихся всчетчике 7 в любой момент времени,пропорционально скорости вращенияколенчатого вала. В определенныймомент времени с первого выходапрограммного устройства 9 на входразрешения выборки матрицы 8 поступает короткий импульс. При поступлении этого импульса матрица 8 анализирует присутствующую на ее входахинформацию о счетном состоянии счетчика 7 импульса начального числа,а также информацию с датчика 12 орабочем состоянии двигателя, преобразует эту информацию н кодовую комбинацию, соответствующую оптимальной рабочей точке для ДВС, и записывает ее в счетчик 11 импульсов основного числа. В зависимости от требуемого алгоритма работы и необходимого диапазона регулирования, заложенных в программное устройство 9,в соответствующий момент времени стретьего выхода программного устройства на вход узла 10 управления досчетом подается импульс, разрешающийдосчет импульсов в счетчик 11 импульсов основного числа. Импульсы отдатчика 5 через узел 10 управлениядосчетом поступают на счетный входсчетчика 11 и к кодовой комбинации,записанной в счетчике 11 ранее, добанляется количество импульсов, равное разности между оснонным числоми кодовой комбинацией. При достижении счетчиком 11 числового значения,равного основному числу, на выходесоветчика 11 появляется импульс упрфвления зажиганием. Момент появления этого импульса и его угловоеположение по коленчатому валу оптймизированы с точки зрения заданногои запрограммированного в матрицекритери. минимума токсичности илии максимума экономичности или (и)мощности,Описанные способ и устройстводля формирования характеристик управления зажиганием ДВС позволяютреализовать сложные зависимости угла опережения момента искрообразования от скорости, нагрузки, температуры охлаждающей жидкости, положенидроссельной заслонки и других параметров двигателя.На фиг. 2 дан пример семействахарактеристик управления зажиганием, реализуемых предлагаемым устройством.По оси ординат отложено разрежение Л Рк во впускном трубопроводе в мм.рт. ст по оси абсцисс - скорости вращения коленчатого вала в об/мин.Цифры на поле характеристик обозна- О чают значения угла опережения зажигания н градусах положения коленчатого вала относительно ВМТ. Характеристики даны для фиксированных значений температуры охлаждающей жид кости и октанового числа топлива.Технико-экономический эффект предложенных способа и устройства определяется снижением токсичности отработавших газов и повышением топливной экономичности при общем улучшении мощностных показателей двигателя внутреннего сгорания за счет воспроизведения с достаточной трчностью необходимого семейства характеристик, запрограммированного в матрице, оптимизированного по ряду параметров ДВС.Формула изобретенияЗО1. Способ формирования характеристик управления моментом зажигания двигателя внутреннего сгорания путемполучения и считывания серий импуль сов, одна из которых определяет начальное число, запоминающееся в счетчике импульсов основного числа, другая определяет основное число, иформирования импульса зажигания до полнением счетчика импульсов основного числа числом импульсов, раннымразности между основным и начальнымчислами, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения диапаэона формируемых характеристик управления моментом зажигания и обеспе.чения нозможности их изменения безизменения структуры и алгоритма устройства, начальное число, одно илив комплексе с другими числами, хара ктеризующими дополнительные параметры двигателя внутреннего сгорания,перед запоминанием в счетчике импульсов основного числа преобразуют в кодовую комбинацию, соответствующую 55 требуемому закону управления моментом зажигания.2. Устройство для осуществленияспособа по п. 1, содержащее датчик импульсов начала отсчета, датчик основных импульсов, связанные с коленчатым валом днигателя внутреннего сгорания, датчики дополнительных параметров двигателя, подключенные к блоку обработки информации, состоящему из счетчика импульсов основно 796472го числа и счетчика импульсов начального числа. о т л и ч а ю щ е е с ятем, что оно снабжено программнымустройством, узлом управления досчетом и матрицей, одна группа входовкоторой соединена с выходом счетчика импульсов начального числа и входами программного устройства, другаягруппа входов соединена с выходамидатчиков дополнительной информации,а вход разрешения выборки матрицысоединен с первым выходом программмного устройства выходы матрицы соединены со входами счетчика импульсов основного числа, при этом одиниз входов программного устройст асоединен с датчиком импульсов начала отсчета, второй выход программного устройства соединен со входом установки исходного состояния счет -чика импульсов начального числа, атретий выход соединен с первым входом узла управления досчетом, причем выход датчика основных импульсов соединен со счетным входом счет чика и ,ульсов начального числа ивторым входом узла управления досчетом, имеющего выход, соединенный сосчетным входом счетчика импульсовосновного числа, выход которого яво ляется выходом устройства,Источники информации,принятые во внимание при эксйертизе796472 бОО ПЯнцн Составитель С.Мацен едактор М.Циткина Техред Н;Барадулин г