Устройство для получения регулирующего сигнала, определяющего фазу и величину угла накопления энергии в катушке зажигания
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 917708
Автор: Гунтер
Текст
Союа СоветскихСоциалистическихЬспуЕяии ОП ИС ои 917708 К ПАТЕНТУ(32). 23 07.73 (33) .Швейцария тоеударетюиый коиит СССР о аелаи изебретеии и открытиЯАвторизобрете ностранец унтер Хар(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РЕГУЛИРУЮШЕГСИГНАЛА, ОПРЕДЕЛЯЮШЕГО ФАЗУ И ВЕЛИЧИНУУГЛА НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ В КАТУШКЕЗАЖИГАНИЯ тоты вращения двигателя жигання от ча овышение КПД Поставленная системы зажига цель достигается тем, я получения регулируюлннтельно содержит втортый счетчики, первую сравнения и триггерто устроиство щего сигнала до ой, третий, чет фиг ств зажигате внутренне стройствНа фиг.т диска,также тоажиганиеателя, и т 1 изображвязанногочка А, где ена мертвая точкас коленчатым валомосушествляется дра ав смеси в полост очка где включается 1Изобретение относится к электроннымсистемам зажигания для двигателя внутреннего сгорания, а именно к устройствам, позволяющим регулировать энергию,накапливаемую в первичной обмотке катушки зажигания,Известны устройства для получениярегулирующего сигнала, определяющегофазу и величину угла накопления энергиив катушке зажигания, содержащие датчикиглавных импульсов и начала отсчета, взаимодействующие с зубчатым диском навалу двигателя и подключенные к счетчику генератор функций, формирователь импульсов и логические схемы. Устройстваосуществляют регулирование энергии в катушке зажигания в зависимости от частоты вращения двигателя 13.Недостатком таких устройств являетсято, что они не обеспечивают оптимально- рого закона регулирования энергии в ка-.тушке зажигания, вследствие чего системазажигания имеет низкий КПД.Цель изобретения - достижение оптимальной зависимости энергии в катушке и вторую матрицыное реле.На фиг, 1 изображены разные углы, поясняющие изобретение; на фиг. 2- устройство образования импульсов; на3 - электрическая схема устройа; на фиг. 4 и 5 - диск; на фиг. 6- 9 - электрическая схема устройства, варианты; на фиг, 10-13 - модификация исполнения устройства, на фиг. 14- 15 - предпочтительное устройствосвязильного устройства двигателяго сгорания с предлагаемымдруга. Например, для двигателя с двумяцилиндрами требуются два исходных16 импульса, расположенных на расстоянии180 О угла вала.Эти импульсы могут быть полученыс помощью схемы фиг, 13 таким образом, что в схеме фиг. 3 к выходам 311 з или 32 соответственно подключают входыдвух других декодирующих матриц 49 и50 и их программируют таким образом,что они образуют на своих выходах 70и 71 по импульсу, которые следуютпод углом 1800 к появляющемуся на выходе 35 или 36 соответственно соответствующему импульсу. Выходы 70 и 711 соединены со входами триггерного реле72 (аналогично соединению выходов 352 з,и 36 с триггером 37), так что на еговыходе 73 появляются имлульсы угловзамыкания, смещенные относительно появляющихся на выходе 41 импульсов угловзамыкания на 180 о, и управляют заЗе жиганием (включая зажигание катушкизажигания) второго цилиндра двигателя.Так, например, на окружности шайбы 3со ста .двадцатью восемью зубьями вобласти 4 (фиг, 2) значение включенияили запуска матрицы 49 устанавливаютна значение "64" выше значения включения или запуска матрицы 33 или 34,а значение включения или запуска матрицы 50 - на значение ф 8 ф (вследствиередукции),Как ясно иэ фиг. 14, появляющиесяна выходе 41 и/или 73 импульсы могутнепосредственно включить мощный транзистор 74 через его базу, причем в цепи коллектора этого мощного транзистора находится трансформатор 75 зажигания,вторичная обмотка которого подключенак искрораэряднику Р (или к несколькимискроразрядникам). В частности, мощный56транзистор 74 может представлять собойтранзистор Дарлингтона, причем междутрансформатором зажигания и искроразрядником могут быть предусмотренызвенья или элементы, формирующие им-,пульсы зажигания.ИОсобенно просто осуществляется зажигание, если (фиг, 1 5) тиристор 76включать прямо выходом 36 матрицы 34,в цепи тока которого находится. трано 1 с 9177 как выход схемы 63 ведет к катушке зажигания, так что прохождение тока с выхода 41 в катушку зажигания прекращается через схему 63 только при наличии определенного минимального числаоборотов. В целях предотвращения самопроизвольного прерывания тока к катушке зажигания, что вызвало бы нежелательный импульс зажигания, между выходом 62 и входом схемы 63 предусмотрено;предотвращающее это внезапное рывание дополнительное устройство. Это дополнительное устройство может представлять собой находящийся между подсоединением 62 и массой конденсатор или же генератор пилообразных колебаний с длинным фронтом отключения, или же его функцию может перенять сама схема 63, если в качестве таковой применять медленно замыкающую схему,На основе разработки системы в виде цифровой системы возможно проведение программы обнаружения собственных нару шений системы, Так, например, система перестала бы работать безупречно и вызвала бы опасность для ДВС, если бы вышел из строя синхронизирующий датчик 1, Такая опасность нредупреждается электрической схемой фиг. 12, Здесь счетчик 64 соединен через счетный вход 65 со входом 39 триггерного импульса, а через вход 66 сброса - с выходом 55 датчика 1. Выход 67 счетчика 64 подключен к одному из входов схемы НЕ-И. 68, другой вход которой соединен с выходом 41, а выход схемы 68 ведет к катушке зажигания (аи устройствузажигания ) .Принцип действия схемы следующий,Поскольку импульс на входе 39 генератора 7 функций и импульс в датчике 1 может появиться только по одному разу на фазу движения (в настоящем примере исполнения), имеет место опасная ошибка если на входе 39 несколько раз появляется импульс беэ того, чтобы между двумя импульсами такого рода появился импульс от датчика 1, Таким образом, при альтернативном появлении счетчик 64 может зарегистрировать не более одного импульса. Счетчик выполнен таким, что на выходе 67 обычно налицо состояние "1, но при регистрации на выходе 67 более чем одного импульса появляется состояние "0", так что на выход более не поступает импульсов. Одновременно к выходу 67 может быть подключено предохранительное устройство 69, например предохранительная сигналь 08 20 ная лампа или зуммер, приводимые в действие с помощью выходного сигнала "1 на выходе 67.или управляемые от него,Для зажигания многоцилиидровых двигателей требуются отдельные серии импульсов, смещенные относительно другс91770822форматор 75 зажигания, проювоия гаше" генератор функций, формирователь импульние тнристора посрецством вспомогатель- сов и логические схемы, о т. л и ч а юного устройства 77, управляемого не- щ е е. с я тем, что, с целью достиженияпосредственно с выхода 35 матрицы 33. оптимальной зависимости энергии в ка 5 тушке, зажигания от частоты вращенияф о р м у л а и з о б р е т е н и я двигатели и повышениЯ КПД системы зажигания, оно цополнительно содержитУстройство для получдия регулирую- второй, третий и четвертый счетчики,щего сигнала, опрецеляющего фазу и ве- первую и вторую матрицы сравнения илнчину угла накопления энергии в катуш М тригтерное реле,ке зажигания, содержащее датчики глав Источники информации,ных импульсов и начала отсчета, взаимо- принятые во внимание при экспертизедействующие с зубчатым диском на валу 1. Патент фРГ % 2010999,двигателя и подключенные к счетчику, кл. 46 К 3/00, 1971.91 7708 Составитель А. СтаростТехред С.Мигунова орректор С. Ш ор Ю. Ков Ре Подписно каэ 4/ илиал ППП Патент"; г. Ужгород. ул. Проектная, 4 39/80ВНИИПИ Гподдел113035,М Тираж 548 сударственного комитета ССС изобретений и открытий сква, Ж-ЗБ, Раушская наб.3 9177084ток для создания магнитного поля в ка- самом простом случае внутренняя областьтушке зажигания. Диск вращается в ука- . 5, например, имеет только один эуб илиэанном стрелкой направлении, Как обще-, промежуток,известно, катушка зажигания, в частноо- Импульсы из датчика 2 вводятся черезти состоит иэ первичной и вторичной об выполненный в виде схемы НЕ-И вентиль15моток, причем ток в первичной обмотке 6 (фиг, 3), который держится в открывключается в точке а (фиг, 1) и пре- том состоянии генератором 7. функцийрывается в точке А, так что при его в течение заданного времени , впрерывании во вторичной обмотке обра- счетчик 8. Этот счетчик в данном слуэуется высокое напряжение, вызывающее, чае состоит иэ четырех последовательноискровое перекрытие в искрораэряднике включенных двоичных ступеней, наприсвечи зажигания. Угол между А и- . мер, триггерных. Таким образом, онугол замыкания М обладает максимальным счетным диапаКроме того, на фиг, 1 изображено зоном в 2 16 счетных состояний, Этопроизвольное положение по фазе Мр перед 15 означает, что счетчик 8 обладает счеп.верхней мертвой точкой ОТ, от которой ными состояниями 0-15". Этот счетчикпроизводятся сами процессы подсчета, выполнен таким образом (например, сведущие к образованию первичного им применением соответствующих спедйальпульса в точке А, представляющей начало ных схем), что по достижении счетногоугла замыкания, и импульса зажиганиясостояния "15 он остается в нем и вв точке 1 в конце угла замыкания, том случае, если через вентиль 6 наУгол 1, простирающийся от 0 до вход поступают новые импульсы. СчетОТ, обозначается здесь исходным углом, чик 8 остается в положении счета 18"а угол с между й и ОТ - углом ж- . до тех пор, пока не осуществится сброспуска. импульсов на входе 9, Счетчик 8 облаСистема, устройство которой для об- дает в соответствии с числом двоичныхразования главных и вспомогательных ступеней четырьмя выходами 10-13,импульсов (с помощью последних управ образующими каждый вход двоичной ступеляют операциями подсчета и синхрониза- ни. Выходные значения этих бинарныхцией предлагаемого устройства) указано ступеней находятся на установочных вхо 30на фиг. 2, содержит первый 1 и второй дах 14-17 счетчика 18 или 19-222 датчики, образующие импульсы вслед- счетчика 23. Эти счетные состоянияствие прохождения мимо них диска 3, перенимаются обоими счетчиками 18 иоснащенного зубьями и промежутками и 23 (также состоящими иэ четырех двожестко соединенного с валом двигателя ичных ступеней каждый) только при по.нутреннего сгорания например путем явлении в датчике 1 вспомогательного1за ядныйпрессовой посадки на коленчатом валу. импульса, подающегося на заряднывход 24 счетчика 18 или соответственнона зарядный вход 25 счетчика 23 в видеи внутреннюю 5 части соответственно, команды приема.40В то же время как в области 4, с которой взаимодействует датчик 2, зубья и Счетчик 1 8 постоянно получает импромежутки равномерно распределены по пульсь от даРи льсы от датчика 2. Выход 26 третьейокружности (например, 128 зубьев, из двоичной ступейи счетчика 1 8 соединенкоторых на фиг. указана только часть ,в области 5, с которой взаимодействует 5 выход 28 четвертой двоичной ступенисчетчика соединен. со счетным входомдатчик 1, предусмотрено значительно счетчика 1 8 соединен.меньшее число зубьев или промежутков о о счетчика 29 кото ый имеет эа(один промежуток изображен на фиг. 2), рядный вход 30 и также получает отпричем зубья или промежутки в области датчика 1 вспомогательные импульсы,ния помогатель 50 являющиеся командой приема. Поскольку,5 служат для образования вспомогательных импульсов, которые в частности однако, уст ноднако становочные входы счетчика 293управляют счетными операциями (т. е. не, имеют подключений, ата командаработой счетчиков, связанных с датчика- приема означает прием двоичного числа"000" так как атот счетчик оснащенми непосредственно или через промежу, так как аточные звенья), определяя таким образом 55 только тремя двоичными ступенямиположение по фазе импульс в (возможно установить счетчик 29 ксимпульсов), полученных посредствоман ой нема на д гое заданное двозубьев или промежутков области 4. В ичное пифровое значение),5 917708 6 Выходы отдельных двоичных ступеней счетчиков 18 и 29 обозначены одним цифровым значением 31, обозначающим также и выход 26 третьей двоичной ступени счетчика 18 и выход 28 четвертой двоичной ступени счетчика 1 8, Таким образом, выход 31 включает всего семь двоичных ступеней и представляет собой счетное значение счетчиков 1 8 и 29, которое может иметь сто двадцать во - 1 О Устройство (фиг. 3 ) работает следующим образом.Предполагается, что на выходе матрицы 33 сравнения как раз появился импульс, опрокинувший триггерное реле 37, что соответствует концу угла замыкания, т. е. точкена фиг. 1, Этот импульс на выходе 35.,проходящий через ступень формирования импульсов и появляющийся затем на входе 9 счетсемь счетных состояний. Соответственноусловным знаком 32 обозначены выходы первых трех двоичных ступеней счетчика 23, хотя в приведенном примереисполнения охватывается только выход чика 8, должен переставить счетчик 8обратно, причем в настоящем случае надвоичное значение "0000", и запуститьгенератор функций. Возможно также установить в счетчике через показанные вхоГенератор 7 функций образует выходной сигнал продолжительности начинающийся всегда при появлении на триггерном входе 39-ого импульса. Через вход 40 продолжительность С может быть изменена в зависимости от типичных параметров двигателя, как например, температура двигателя, разрежение на всасывании, температура камеры догорания и так далее. На выходе 41 триггера 37 появляется импульс, длина которого равняется длине угла замыкания и фронт включения которого замыкает выключатель в первичной цепи катушки зажигания, чем вызывается появ ление магнитного поля в катушке зажи- гания, в то время как фронт отключения импульса, появляющегося на выходе 41, размыкает выключатель так, что в искроразряднике появляется искра,лучает с етный елпульс. С помощью вышеприведенных счетных алпульсо, (главсчетчика 23, Счетчик 29 подключен к ды при появлении импульса на входе 9 матрице 33 сравнения, а выход счетчи- и другое двоичное значение. Необходимо, ка 23 - к матрице 34, Выходы 31 и 32 однако, перевести счетчик 8 обратно не- идут каждый на одну матрицу 33 сравне- много раньше запуска генератора 7 функния или 34 соответственно, каждая из 2 О ций, Для этой пели предусмотрен формикоторых может быть запрограммирована рователь 38 импульсов, формирующий нз на любое двоичное значение (например, появляющегося на выходе 35 импульса через соответствующие линии извне), короткий прямоугольный имлульс. В тетак что они только в том случае отдают чение этого короткого прямоугольного сигнал (например, импульс) на своем рз импульса счетчик 8 переводится обратно, выходе 35 или 36 соответственно, если . в то время как запуск генеоагора 7 функна выходах 31 и 32 появляется точное ций производится только с помощью фронта двоичное значение, на которое запрограм- отключения этого. импульса, В течение мирована соответствующая матрица срав= следуюшего за этим заданного отрезка ния. Выход 36 соединен с установочным Зо временигенератора 7 функций вентиль входом триггерного реле 37, выход 35 6 открыт, так что в счетчике 8 отсчитыподключен к выходу сброса триггерноговается столько импульсов, сколько их реле 37 и одновременно через форми- появляется в датчике 2 за время рователь 38 импульсов - к входу 9 Значит, чем выше частота врашения диска сброса счетчика 8 и к входу 39 генера, тем больше импульсов отсчитывается35тора 7 функций. Счетчик 8 переводится в счетчике 8.обратно на двоичное значение "0000" Как только в датчике 1 появляется предпочтительно через вход 9 сброса. вспомогательный импульс, счетчики 18и 23 получают через входы 24 или 25соответственно, команду принять состояние счетчика 8, соответствующее числупоявляющихся за время ". импульсов,одновременно через вход 30 производится перевод счетчика 29 обратно в положение "000".С момента исчезновения вспомогательного импульса счетчик 1 8 отсчитываетпоявляющиеся в датчике 2 импульсы. Прикаждом переходе состояния ссетчика 18с "111 Х" (т. е, "1110" или "1111")50на состояние "ОООХ" (т. е. "0001 или"000(. ") счетчик 23 получает на входе27 счетный счпульс, т. е. счетчик действует в качестве 8-кратного пересчетного устройства для счетчика 23. Прнкаждой перемене счетчика 18 с состояния "1111" на "0000" счетчик 29 по7 9177 ных) счетчики 29 и 23 непрерывно переключаются дальше,Прн общем счетном состоянии 00000010" счетчиков 1 8 и 29 (это состояние соответствует приему 32 иь- пульсов в счетчике 1 8, принятых либо через входы 14-17 и/или от датчика 2 импульсов через счетный вход), на которое в настоящем случае запрограммирована матрица 33 сравнения, на выходе 35 этой матрицы появляется импульс.Посредством связи счетчика 23 через счетчик 18 достигается селективный отсчет счетчиком 23 только каждого восьмого импульса, появляющегося в датчике 2. На выходе 32 счетчика 23 появляется положение, соответствующее сумме иэ перенятых счетчиком 8 через входы 19- 22 счетных импульсов и введенных счетчиком 18 через счетный вход 27 импуль-щ сов, Матрица 34 контроля в настоящем случае запрограммирована так, что она дает выходной сигнал на выходе 36, если на выходе 32 счетчика 23 появится счетное состояние "0010, что соответствует отсчету четырех импульсов в счетчике 23. Исходный сигнал этой матрицы устанавливает триггер 37 так, что на выходе 41 появляется восходящий фронт импульса угла замыкания. 30 Таким образом (фиг. 4),достигают следующего.Поскольку датчики 1 и 2 расположены так, что и при самом низком чиспе оборотов в счетчике отсчитывается по меньМ шей мере один импульспри низких числах оборотов происходит следующее. На вВхоаах счетчика 8 двоичный сигнал 1000", Этот сигнал принимается0счетчиками 18 и 23 с появляющимсяв датчике 1 вспомогательным сигналом.Этот вспомогательный сигнал появляетсяв точке 0 (фиг, 4). Поскольку на конце вспомогательного импульса начинается45одновременно и отсчет появляющихся в.датчике 2 импульсов счетчика 1 8, утриацать первого, зуба, т. е. на фиг. 4в точке 31(поскольку каждое иэ арабских чисел фиг, 4 означает номер зуба, ффсчитая с точки 0"), появляется импульс,так как матрица сравнения запрограммирована так, что она отдает импульс, еслина выходе 31 оказывается счетное состояние, соответствующе тридцати двум ффимпульсам в счетчике 1 8 (как черезустановочные входы, так и через счетный вход вообще),08 8Поскольку счетчик 18 начал счет припоявлении вспомогательного импульса,соответствующий одному импульсу, и поскольку дальше на выходе 26 при каждомвосьмом импульсе в счетчике 1 8 на входе 27 счетчика 23 появляется счетныйимпульс, счет счетчика 23, который прнпоявлении вспомогательного импульсатакже был приведен в состояние, соответствующее отсчету одного импульса, переводят в состояние "0100, Это соответствует отсчету двух импульсов, еслисчетчик 1 8 получил от датчика 2 семьимпульсов, т. е. у зуба семь (фиг. 4).Поскольку при дальнейшем отсчете счетсчетчика 23 повышается каждый раз спомощью одного импульса всегда в томслучае, если снова восемь зубьев прошломимо датчика 2, счет счетчика 23 аоотигнет у двадцать третьего зуба состояния 0010", на которое запрограммирована матрица 34, Поэтому она отааетимпульс на вход триггера 37, запускающего импульс угла замыкания, инымисловами соответствует нарастающемуфронту угла замыкания (фиг,точка А),В этом случае импульс В охватываетобласть восьми зубьев (зубья 2331 нафиг, 4) с относительно медленной окружной скоростью,Принемного более высоком числе оборотов времясоответствует прохождению мимо датчика 2 двух зубьев, Счет чики 18 и 23 принимают двоичное значение, соответствующее счету "2" счетчика ("0100"), Счетчик 23 получает через выходы 26 и 27 первый импульс, когда в датчике 2 появляется шестой импульс, так что его счет переходит на "1100", Затем аолжны следовать еще восемь импульсов датчика 2 до достижения счетсчиком 23 счета, при котором матрица 34 отдает один импульс. Это имеет место после общего числа 6+1 х 8 импульсов датчика 2, т, е. в точке 14" фиг. 4, Счетчики 18 и 29, однако, должны после приема счета счетчика 8 получить от датчика 2 еще 32-2 ф=ЗО импульсов ао отдачи матрицей 33 импульсов на выходе 35. Таким образом, на фиг. 4 в точке 14, появляется импульс, соответствующий началу импульса В угла замыкания, в то время как импульс, соотвеч ствующий концу угла замыкания и, одновременно, моменту времени зажигания, появляется в точке 30".Соотношения .более подробно приведены в табл. 1 и 2.,917708 10 Таблица 1 1 11 7+2 х 8=23 1 31 2 30 6+1 Х 8=14 5+Ох 8=5 3 29 4 28 0 или 4+15 х 8 124 3+14 х 8 115 40 2+1 Зх 8 106 О+1 2 х 8=97 0+1 2 х 8=96 7+1 Ох 8=87 7,1 7.2 72 7.3 80 2+5 х 8=42 1+4 х 8 33 7.4 104 14 18 15,17,Та бл ица 2 Продолжение табл. 2 1 31 3 х 8=24 2 30 2 х 8=16 7 49 11 21 9 х 8=72 77 84 91 7437 28 15 17 5 х 8=40 10535 42 6 26 14 х 8=112 В табл. 1 и 2 столбцы означают следующее (в основу положено количество зубьев диска 128),"1 - число импульсов или зубьев, совгветствующих времени (т. е, счету счетчика 8 при приеме черезсч.етчики 18 и 23);11число импульсов, которые должныбыть подсчйтаны после приема . 49 7 25 13 хЬ 104 8 24 12 х 8=96 9 23 1 1 х 8=88 1 0 22 10 х 8=80 70 6 26 7 25 8 24 9 23 10 22 11 21 12 20 13 19 3 29 1 х 8=8 4 28 Ох 8=0 5 27 1 5 х 8=1 20 6+9 х 8=78 5+8 х 8=69 4+7 х 8=60 3+6 х 8 щ 51 16 8 24 828 или 32 7 или 8 12 20 8 х 8=64 13 19 7 х 8=56 14 18 6 х 8=4811 91770счтчнком 1 8 по отдачи метрнцвй, 33 импульса (точка пп фнг. 4, гдеп ояяляе тс я на вы ход 35-ы й импульс);111 число импульсов, которые должныпоявиться в датчике 2 с моментаприема до отдачи матрицей 34импульса(точка на фнг,4,гдепоявляется на выходе 36-ойимпульс).Р1 У -, разность между значениямистолбца 11 и столбца 1 И, т. е.число импульсов датчика 2, накоторое импульс на выходе 36опережает импульс 35 ( следует 5обратить внимание не то, чтозуб 124 соответствует четвертому зубу перед 0);У - частное от деления 1 У и 1,т, е. длина угла замыканияотносительно длины угла сперестановки зажигания.В случае более высоких чисел оборотов, когда значение приема равняетсяпяти или выше, т. е, превышает значение запуска матрицы 34, счетчик 23должен вначале получить столько импульсов, чтобы в последующем цикле отсчетаэтого счетчика было бы достигнуто значение запуска 0010" матрицы 34. Если 5 Енапример, при 0" счетчик 23 принимаетзначение пять, он должен продолжать отсчитывать дальше до зуба сто пятнадцать(5-ый горизонтальный столбец табл, 1),где достигнуто значение запуска матрицы 34, и вследствие этого она образуетпервичный импульс, обуславливающий начало импульса 55 угла замыкания (фиг. 4),Этот импульс б прн достижении значения запуска матрицы 33 прекращаетсяу зуба двадцать семь приведенным вышеспособом.Поскольку счет счетчика 23 в облаоти зубьев 115-123 равняется двоичномузначению 0010", соответствующему значению "4, т. е. при "128" или "0" вточке приема равняется двоичному значьнию "1010" (соответственно десятичному значению "5), из-оа нового приемазначения "5 в этом месте цикл отсчетаЯсчетчика 23 не подвергается коррекции.Это происходит оттого, что отсчетныйцикл счетчика 23 и счетчика 18 выбрантаким, чтобы он соответствовал числуглавных импульсов на оборот.. Особым случаем счев ается прием55значения"4", являющегося одновременнозначением запуска, При переходе с низких чисел оборотов, соответствующих 8 12приемному значению 3", на число оборотов, соответствующее приемному значению "4, первичный импульс появляется на входе 36 в момент приема, т, е, при 0" на фиг. 4. При следующем обороте, однако, и счетчик 18 переведен вперед на значение ."4", так что при этом цикле и всех непрерывных циклах с одинаковым приемным значением "4 первичный импульс появляется уже у зуба,124 табл, 1, 4-ый горизонтальный столбец).Как ясно из табл, 1 (столбец М ), величина угла Ч замыкания относиельно угла с запуска, зависящего в основном от передаточного числа счетчика 1 8 ( или соответственно редуктора 23 фиг. 9) в сочетании с запрограммированной величиной матрицы 34, колеблется в диапазоне приблизительно "7", 1-8, Этот диапазон, в котором относительная величина угла замыкания в соответствующем случае колеблется, возникает в случае настоящего варианта исполнения от того, что работающий для счетчика 23 в качестве редуктора счетчик 1 8 перенимает иэ-эа своей функции в качестве запускающего счетчика для матрицИ 33 (вместе со счетчиком 29) также и счет счетчика 8 при появлении вспомогатель ного импульса в точке "73". Если бы перед счетчиком 23 был подключен особый редуктор (редуктор 23 Ь на фиг, 9), который принимал бы только импульсы непосредственно из датчика 2 (т, е. не через счетчик 1 8), то не получалось бы колебаний относительного значения угла замыкания, как ясно иэ столбцатабл, 2,Последние соображения, однако, действительны только в том случае, если число Й распределенных по окружности диска 3 в области 4 зубьев равняется производному из числа Й возможных состояний счета счетчика 8, помноженного на обратную величину передаточного числа д, редуктора, иными словеми в настоящем случаеХ =Ах 1: 9, налицо, значит 16 х 8=128.Если число М отклоняется от этого значения, образуются также колебания относительной величины угла замыкания, которые в зависимости от вепнчины отклонения могут быть допустимы или нет, Ва всяком случае обусловленный счетчиком 1 8 (фиг. 3) диапазон колебаний относительного угла замыкания (столбец Ч табл, 1) допустим и незначителен в сравнении с тем фактом, что таким обра зом отпадает дополнительный редуктор (231 на фиг. 9.).708 14 К=о 7 к 3Вгде и - положительный множитель,больше 1, предпочтительноцелое число,Если, например, и =2, получаютсяследующие отношения, иллюстрированные 16с помощью фиг. 5 (фиг, 5 в основномсоответствует фиг, 4, однако здесь надиске 256 зубьев). В качестве схемыслужит вариант исполнения фиг, 3. Если,например, в заданное время попадаетодин единственный зуб (табл, 1, первыйгоризонтальный столбец), то угол замыкания простирается от зуба 23 до 31.Через 128 зубьев повторяется то же самое, так что между зубьями 151 и 159 20появляется угол замыкания такой же величины, Таким образом, углы замыканияпоявляются распределенными центральносимметрично по окружности кругафиг, 5, если г - четное число, Если дже- нечетное число, то второй. (и всоответствующем случае больший) уголзамыкания появляется вследствие периодичности счетчика на 128 зубьев позже,так что углы замыкания распределеныне центрально-симметрично.Эти импульсы углов замыкания появляются (фиг. 3) на том же выходе 41,Для распределения зажигания желательно,чтобы (как на фиг, 1 3) разные импульсыугла замыкания появлялись на разныхвыходах. Одна из возможностей достижения этого положения достигается в варианте, изображенном на фиг. 6. Этотвариант соответствует варианту фиг. 3,однако, здесь выход 41 соединен со входом схемы НЕ-И 42 и выходом схемыНЕ-И 43. Оба другие входа схем соединены через инвертор 44, вход которогоподключен к выходу делителя 45, вследствие чего в зависимости от состоянияна выходе целителя 45 открыта однаили другая схема. Состояние на выходеделителя 45, вход которого соединен свыходом 35 меняется при каждом появ 150ленни на этом выходе импульса (импульса зажигания), На фиг, 5 это происходит первый раз у 31 зуба, где состояние на выходе переходит с О на "1,Здесь появляется следующий импульсугла замыкания на выходе 46 схемв 42,Ыс появлением импульса (импульса зажигания) у 159 зуба на выходе 35 состояниена выходе делителя 45 переходит с 1 13, 017Возможен также выбор большего числа зубьев или промежутков, чемх 1 в частности в соответствии с соотноше- нием на "О", так что следующий импульс углазамыкания (основа между зубьями двадцать три и тридцать один) появляется навыходе 47 и так далее,Синхронизирующий вход 48 делителя45 соединен с выходом 46, так что узуба "О" или соответственно цвести пятьдесят шесть состояние на выходе делителя 45 имеет значение О";Варианты, изображенные на фиг. 7-9(хотя и не такие простые, как вариантфиг. 3), являются относительно уровнятехники также крайне предпочтительными. Вчастности эти варианты (в последовательности нумерации фигур) можнорассматривать в качестве предварительных ступеней особенно предпочтительныхвариантов фиг. 3, так что их нижеследующее пояснение одновременно представляетсобой дополнительное пояснение положенного в основу варианта фиг. 3 принципа.У варианта фиг. 7 генератор 7 функций выполнен таким образом, что он оснащен двумя выходами 39 д и 39 Ь, причем на выходе 39 а (как и на фиг, 3)образуется импульс, длина которого равняется заданному времени, соответствующему углу опережения, в то времякак на выходе 39 Ь получают импульс,длина Т которого соответствует длинеугла д, опережения плюс длина углаперестановки, т. е. по времени равняетсясумме из времени 1 ", необходимого длясоздания магнитного поля в катушке зажигания, и заданного времени 1, на которое зажигание должно быть смещеновперед относительно верхней мертвой точки ОТ.Выход 391 подключен ко входу до;полнительно инвертированного элементаИ 6, к другому входу которого подклкмчен выход датчика 21, Вследствие этого счетчик 8 накапливает число импульсов, соответствующее времени Т приданной частоте врашения диска 3 (фиг. 2 ).Этот счетчик может соответственно счетчику 8 быть переведен обратно черезвход 9 сброса, если через формирователь 38 импульсов там появляется импульс.Если же в датчике 1 появляется вспомогательный импульс, вызывая приемсчетчиком 18 счета 8 и счетчиком 23счета счетчика 8 (в точке "О" фиг, 4),а обе матрицы 33 и 34 установлены наодно и то же значение запуска и даюткаждая по импульсу при достижении соответствующим счетчиком 18 или 23 соответственно заданного счета, то вВариант исполнения фиг, 8 соответствует варианту фиг. 7, однако здесь опущены счетчик 8 и вентиль 6, а генератор 7 функций выполнен аналогично фиг. 5, т. е, на выходе 39 а он дает импульс, длина которого соответствует углу д опережения. Кроме счетчика8 ,к счетчику 8 подключен счетчик 23. Счетчик 18 принимает при появлении вспомогательного импульса в датчике 1 простое счетное значение счетчика 8, Это значение многократно умножается в умножителе 23 а (фиг, 8) находящем-1 ся между выходом счетчика 8 и входом установки счетчика 23, например, до 7- или 8-кратного значения, которое принимается затем счетчиком 23. Таким образом, угол Ч замыкания. приобретает многократное значение угла с перестановки, причем обе матрицы 33 и Э 4 могут быть запрограммированы на одинаковое значение запуска. Если, например, при приеме счет счетчика 8 равняется "9", счетчик 1 8 получает счетное значение 9", а счетчик 23 - "63" (при семикратном умножении), Если же значение запуска матриц 33 и 34 установлено на "96", то (в случае отсчета импульсов датчика 2 с "0" фиг, 4) импульс появляется на выходе 36 в точке 96-63= =33" (фиг. 4) и другой импульс - на выходе Э 5 в точке 96-9="87" (на фиг, 4), причем в этом случае верхняя мертвая точка соответствует точке "96" (фиг, 4).Конечно, существует возможность пс. местить редуктор между счетчиками 8 и 18 и соединить счетчик 23 прямо со счетчиком 8 (т. е. не через 23 с), но этот способ не является предпочтительным, в частности потому, что точность угла перестановки или опережения играет намного большую роль, чем величина угла замыкания, причем величина последнего не должна выходить за границы лишь определенного минимального значения, в остальном же вполне может колебаться в определенном диапазоне.В варианте фиг, 9 оба счетчика 1 8 и 23 (как и на фиг, 3) перенимают одинаковое счетное значение от счетчика 8, но в данном случае перед счетным входом счетчика 23 включен редуктор 23 о, передающий, например, каждый восьмой импульс датчика 2 счетчику 23, Одновременно матрица 34 запрограммирована так, что она дает запускающий импульс при значении, равном запускающему значению матрицы 83, умноженному на пере 15 91770таком случае после определенного первого числа импульсов датчика 2 в точке36" появится импульс, поскольку Т больше 1, а немного позже - импульс вточке 35. Оба эти импульса соответствует точкам Д, и А фиг. 1 (заданныйсчет выбирают более высоким, чем ожи-.1даемые величины счета счетчиков 8 и 8 ),Устройство фиг. 7 включает минимизацию угла Ц замыкания и дает на выходе 41 импульс, соответствующий поФвеличине и положению по фазе оптимальному углу замыкания,В связи с этим следует указать нато, что для предлагаемого устройства(в частности на фиг. 6) не играет роли,в каком направлении идет отсчет счетчиков 1 8 и/или 23 для достижения значения запуска матрицы 33 или 34 соозветственно - вперед или назад - и загружать ли их при этом числом импульсовперец отсчетом, в Частности таковым,которое в общем соответствует предусмотренному в матрице 33 или 34 соответственно значению запуска, и только длишь затем отрицательно принимать импульсы со счетчика 8 и 8 и вычитатьимпульсы иэ датчика 2 так, что матрицы 33 и 34 при значении "О" выдадутимпульс . Это касается и соответствующих других вариантов исполнения, поскольку последний способ является лишь кинематическим обращением процессов с использованием способов вариантов исполнения. Следует также указать на то, что35в соответствующем случае вместо двоичного параллельного ввода счетных значений счетчиков 8 и 8 в счетчики 1 8и 23 можно осуществлять и серийныйввод через счетные входы или же путемсоответствующего расположения вентилейи управления ими перед счетчиками 1 8и 23, т. е, обойтись беэ счетчиков 8 и8 . То же самое можно сказать и относительно остальных вариантов исполне 4ния,В связи с этим следует подчеркнуть,что помимо серийного ввода и/или дополнительно к параллельному вводу черезсчетные входы можно, вводить другие36(в данном случае не служащие для синхронизации) вспомогательные импульсы,вследствие чего достигается то же действие, что и путем изменения запрограммированного значения матрицы 33 и/или34 и/или 49 и/или 50, Ввод этих вспоИ1могательных импульсов осуществляется. при заданных положениях по фазе периода движения.можно достичь с помощью схемы фиг, 11путем подачи периоаически возвращающейся серии импульсов, предпочтительно,выходных импульсов на выходе 59 датчика 2 ьа вход 60 поддающегося запускуобратно (моностабильного) мультивибратора 61, имеющего на выходе 62 состояние 1 ", ао тех пор, пока интервал времени межцу отцельными импульсами импульсной серии ниже собственного времени мультивибратора 61, что имеетместо с заданного минимального числа оборотов, Появляющийся на выходе 62сигнал подается на один вхоц схемыНЕ-И 63, другой вход которой соеаиненс выходом 41 триггера 37, в то время 17 М 77 даточное число редуктора 23 Ь (фиг. 9). Значит, если матрица 33 запрограммирована на запускающее значение "32, а передаточное число редуктора равняется 4=1/8, матрица 34 программируется на запускающее значение 32 х 1/8=4. В остальном же устройство фиг. 9 может быть построено анаг логично устройству фиг. 3 (включая счетчик 29).Как становится ясным при сравнении Ю фиг, 3 и 9, преимущество устройства фиг. 3 по сравнению с фиг. 9 заключается в том, что отпааает особый редуктор 23 Ь, поскольку счетчик 18. (фиг. 3) одновременно выполняет функцию редукто- И ра 23 Ь . При этом, как ясно иэ сравнения таблиц, возникает необходимость учета определенного диапазона колебаний относительного угла замыкания М :Однако, как было указано выше, это впол-щ не приемлемо.На фиг. 10 изображена схема фиг. 3 с дополнительным комплектом выключателей, содержащих элементы 51, 52 и 53 цля предотвращения получения не з правильных импульсов в момент включения и при старте двигателя. Это, в частности, важно по той причине, что процесс отсчета в схеме фиг. 3 уже происходит при появлении импульсов в датчике 2, В течение первого оборота выходного вала цвигателя внутреннего сгорания счетчики (фиг. 7) ао тех пор не синхронизованы с ходом движения двигателя внутреннего сгорания, пока в датчике 1 не появится вспомогательный импульс (который можно было бы йазвать импуль сом. условной точки илн синхронизации) илн производной иэ вспомогательного ю- пульса импульс условной точки или синхронизации. Весь ход программы, предусмотренный в схеме фиг. 3, обеспечен только в том случае, если на входе 39 хотя бы один раз появится триггерный импульс.Дополнительная схема фиг. 10 (изображены только измененные относительно фиг, 3 части, что относится и к последующим фигурам и фиг. 6) включает два триггерных реле 51 и 52, обладающих свойством занятия заданного состояния при включении .рабочего напряжения, в настоящем случае положения "Оф, что может быть достигнуто определенными операциями включения, Вход 54 тригге- ра 51 соединен с выходом 55 датчика 1,Я так что положение этого триггера на вйходе 56 при появлении импульса в датчи.ке 1 переходит в положение "1. Вход 57 триггера 52 соединен с триггерным 08 18 импульсным вхоаом 39 генератора 7 функций, так что выход 58 этого триггера при появлении триггерного импульса в 39 опрокидывается в положение 1". Выходы 56 и 58 соединены каждый с одним входом элемента И 53, третий вход которого соединен через линию 354 матрицы 33, а выход которого через выход 35 Ъ - со входом сброса триггера 37, находящегося на фиг, 3 непосредственно у выхода матрицы ЗЗ. Схема 53 в какой-то мере подключена к выходу 35 (фиг. 3).Принцип действия схемы (фиг. 10) следующий.Чтобы появляющийся на выходе 35 импульс оказал действие в триггере 37, подключенные к триггерам 51 и 52 соецинения схемы 53 должны показывать состояние 1". Это, однако, возможно только в том случае, если на выходах 55 н 39 импульс появился по меньшей мере один раз. Вслеаствие этого. появляющийся на выходе 35 импульс можетвыполнять функцию импульса зажиганиятолько после синхронизации процессов отсчета с протеканием движения. При умень.шенин точности первого импульса зажигания или же, если счетчик 8 (путемсоответствующего исполнения) са 1 занимает состояние 0000 прн включении,триггера 52 может не быть, а схема 53 может быть выполнена в виде авойного элемента И, следует указать на то, что блокировку устройства до осуществления синхронизации можно проводить н в соответствующем другом месте,Катушки зажигания могут быть изготов лены значительно меньших размеров иболее дешевыми, если их защищать оттермической перегрузки, т. е. если несмотря на включенное зажигание ток катушки зажигания ограничивать. Этого
СмотретьЗаявка
2045472, 22.07.1974
заявитель, „ «-i. vV. Иностранец Гунтер Хартиг liJ Vi, г); . -, 1Ц t УСТРОЙСТВО Д СИГНАЛА, ОПРЕ УГЛА НАКОПЛЕ ЗА Изобретение относится к электронным системам зажигания для двигателя внут реннего сгорания, а именно к устройствам, позволяющим pёгyлиpoJвaть энергию, накапливаемую в первичной обмотке катушки зажигания. Известны устройства для получения регулирующего сигнала, определяющего фазу и величину угла накопления энергии в катушке зажигания, содержащие датчики главных импульсов и начала отсчета, взаи модействующие с зубчатым диском на валу двигателя и подключенные к счетч№ку, генератор функций, формирователь импульсов и логические схемы. Устройства осуществляют регулирование энергии в катушке зажигания в зависимости от частоты вращения двигателя П. Недостатком таких устройств является то, что они не обеспечивают оптимального закона регулирования энергии в ка-. тушке зажигания, вследствие чего система зажигания имеет низкий КПД. Цель изобретения достижение оптимальной зависимости энергии в катушке ПОЛУЧЕНИЯ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ЯЮЩЕГО ФАЗУ И ВЕЛИЧИНУ ЭНЕРГИИ В КАТУШКЕ АНИЯ зажигания от частоты вращения двигателя и повышение КПД. системы зажигания. Поставленная цель достигается тем, что устройство для получения регулирующего сигнала дополнительно содержит второй, третий, четвертый счетчики, первую и вторую матриць сравнения и триггеруное реле. На фиг. 1 изображены разные углы, поясняющие изобретение-, на фиг. 2 устройство образования импульсов, - на фиг. 3 - электрическая схема устройства-, на фиг. 4 и 5 диск, - на фиг. 69 - электрическая схема устройства, варианты; на фиг. 1О-13 модификация исполнения устройства-, на фиг. 1415 предпочтительное устройство связи, зажигательного устройства двигателя внутреннего сгорания с предлагаемым устройстве. На фиг. 1 изображена мертвая точка от диска, связанного с коленчатым валом, а также точка А, гае осуществляется зажигание смеси в полости цилиндра двигателя, и точка i, где включается
ГУНТЕР ХАРТИГ
МПК / Метки
МПК: F02P 5/08
Метки: величину, зажигания, катушке, накопления, определяющего, регулирующего, сигнала, угла, фазу, энергии
Опубликовано: 30.03.1982
Код ссылки
<a href="https://patents.su/18-917708-ustrojjstvo-dlya-polucheniya-reguliruyushhego-signala-opredelyayushhego-fazu-i-velichinu-ugla-nakopleniya-ehnergii-v-katushke-zazhiganiya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для получения регулирующего сигнала, определяющего фазу и величину угла накопления энергии в катушке зажигания</a>
Предыдущий патент: Способ изготовления головки цилиндров для двигателя внутреннего сгорания
Следующий патент: Рабочее колесо центробежного нагнетателя
Случайный патент: Механизированная крепь