Способ формирования характеристик управления моментом зажигания и устройство для его осуществления

00879007 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистическихпо делам изобретений и открытий) Дата опубликования описания 07.11.(В(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКУПРАВЛЕНИЯ МОМЕНТОМ ЗАЖИГАНИЯ И УСТРОЙСТ ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к автомобильной электронике и может быть использовано для обеспечения автоматического управления зажиганием в электронных системах зажигания и системах автоматического управ ления рабочим процессом двигателей внутреннего сгорания (ДВС).Известны системы и устройства получения управляющих импульсов зажигания с регулируемым моментом искрообразования, 10 основанные на программном и микропрограммном управлении зажиганием, в соответствии с которыми электрический сигнал, определяющий начало искр ообразования, вырабатывается по программе, записанной 15 в постоянном запоминающем устройстве с учетом текущей информации о рабочем состоянии и режиме ДВС 11.Недостатками этих способов является высокая стоимость устройств, построенных на 20 их основе, и сложность исполнения, сочетающаяся с обязательным использованием узлов, построенных на базе микропроцессоров или дорогостоящих специализированных интегральных схем. 25Наиболее близок к предлагаемому способ 2, согласно которому вращательное движение коленчатого вала двигателя преобразуется в серии электрических импульсов, синхронно связанных с этим движением. Код скорости коленчатого вала, измеренной в определенный момент времени (начальное число), один илп в комплексе с кодами, характеризующими отдельные параметры ДВС, преобразуется матрицей в определенную, наперед запрограммированную, кодовую комбинацию, соответствующую оптимальной рабочей точке семейства (области, поля) характеристик, запоминается в счетчике импульсов основного числа, который дополняется числом импульсов, равным разности между основным числом, выбираемым исходя из заданного диапазона регули. рования, и указанной кодовой комбинацией. По достижении счетчиком импульсов основного числа значения, равного основному числу, на выходе счетчика появляется импульс управления зажиганием. Этот способ не позволяет производить оперативное изменение (корректировку) кодовой комбинации после записи ее в счетчик импульсов основного числа и тем самым смещать рабочие точки характеристики с учетом изменений дополнительных пар а метров ДВ С.Целью изобретения является расширение диапазона формируемых характеристик управления моментом зажигания и обеспечение возможности смещения рабочей точкихарактеристики с учетом информашш о дополнительных параметрах ДВС,Поставленная цель достигается тем, чтопри формировании характеристик управления моментом зажигания двигателя внутреннего сгорания путем получения и считывания серий электрических импульсов, однаиз которых определяет начальное число,зависящее от скорости вращения коленчатого вала, преобразования начального числа одного или в комплексе с числами, характеризующими отдельные параметрыдвигателя в кодовую комбинацию, соответствующую требуемому закону управлениямоментом зажигания и формирования импульса зажигания дополнением счетчикаимпульсов основного числа числом импульсов, равным разности между произвольнозаданным основным числом и преобразованным начальным числом, числа, характеризующие дополнительные параметры двигателя, вводятся в счетчик основного числабез преобразования, а также тем, что вустройстве для осуществления способа четвертый выход программного устройства соединен с входом установки исходного состояния счетчика импульсов основного числа, а третий вход узла управления досчетом соединен с выходом информации коррекции датчиков дополнительной информации.На чертеже приведена схема устройства,реализующего способ по настоящему изобретению.Устройство состоит из насаженного навал 1 профилированного диска 2 с размещенными на его цилиндрической поверхности зубьями 3, имеющего один меченый илидополнительный опорный зуб 4. В частности, в качестве диска с зубьями может бытьиспользована насаженная на коленчатыйвал шестерня двигателя, снабженная дополнительным опорным зубом. Устройствоснабжено также датчиком основных импульсов 5, датчиком импульсов начала отсчета б, счетчиком импульсов начальногочисла 7, матрицей 8, программным устройством 9, узлом управления досчетом 10,счетчиком импульсов основного числа 11 идатчиками дополнительной информации 12.Датчик 6 установлен с возможностьюконтроля прохождения опорного зуба 4.Датчик 5 установлен с возможностью контроля прохождения зубьев 3.Выход датчика б подсоединен ко входуузла обнуления программного устройства 9,выход датчика 5 - к одному из входов узла управления досчетом 10 и к счетномувходу счетчика импульсов начального числа 7. Выходы счетчика 7 соединены с частью информационных входов матрицы 8 исо входами программного устройства 9, выходы которого соединены: один - со входом разрешения выборки матрицы 8, второйи четвертый - со входами установки О1 О 15 "О дг и 30 35 40 45 50 5 60 65 счетчики пм ульсов наалиного числа 7 счетчика импульсов осповпочисла 11, а третий - с одним из входов узла управления досчетом 10, Часть информационных входов матрицы 8 соединена с частью датчиков дополнительной информации 12, другая часть датчиков через выход последовательного ввода соединена с третьим входом узла управления досчстом 10.Выходы матрицы 8 соединены со входами счетчика импульсов основного числа 11.Выход узла управления досчетом 10 соединен со счетным входом счетчика импульсов основного числа 11, выход которого является выходом устройства.Описываемое устройство работает следующим образом. При вращении вала 1 с диском 2 по мере прохождения зубьев 4 и 3 с датчиков 6 н 5 снимаются сигналы, Сигнал с датчика 6 поступает на вход узла оонуления программного устройства 9 и после обраоотки поступает на вход установки О счетчика 7, устанавливая его в исходное состояние, Одновременно с датчика 5 на счетный вход счетчика 7 поступают импульсы, которые записываются в нем после окончания обнуления, Количество импульсов, находящихся в счетчике 7, в любой момент времени пропорционально скорости вращения коленчатого вала.В определенный момент времени со второго выхода программного устройства 9 на вход разрешения выборки матрицы 8 поступает короткий импульс. Г 1 ри поступлении этого импульса матрица 8 анализирует присутствующую на ее входах информацию о счетном состоянии счетчика импульсов начального числа 7, а также информацию с датчиков 12 о рабочем состоянии двигателя, преобразует эту информацию в кодовую комбинацию, соответствующую оптимальной рабочей точке для ДВС, и записывает ее в счетчик импульсов основного числа 1.В зависимости от требуемого алгоритма работы и необходимого диапазона регулирования, заложенных в программное устройство 9, в соответствующий момент времени с третьего его выхода на вход узла управления досчетом 10 подается импульс, разрешающий поступление информации с датчиков дополнительной информации 12 через выход последовательного ввода и узел управления досчетом 10 в счетчик импульсов основного числа 11. Импульсы с датчиков дополнительной информации 12, поступая в счетчик импульсов основного числа 11, изменяют состояние счетчика 11 и, тем самым, корректируют информацию, записанную в него с матрицы 8. После корректировки происходит досчет импульсов в счетчик импульсов основного числа 11.Импульсы досчета от датчика 5 через узел управления досчетом 10 поступают на счетный вход счетчика 11, и к информации, записанной в нем ранее, добавляется количе40 45 50 55 ство импульсов, равное разности между основным числом и кодовой комбинацией, характеризующей информацию. По достижении счетчиком 11 числового значения, равного основному числу, на его выходе появляется импульс управления зажиганием. Момент появления этого импульса и его угловое положение по коленчатому валу оптимизированы с точки зрения заданного и запрограммированного в матрице критерия минимума токсичности или (и) максимума экономичности или (и) мощности.Описанные способ и устройство для формирования характеристик управления моментом зажигания ДВС позволяютреализовывать сложные зависимости угла опережения момента искрообразования от скорости, нагрузки, температуры охлаждающей жидкости, положения дроссельной заслонки и других параметров двигателя.В сравнении с существующими способами, используемыми в системах, устанавливаемых на серийных автомобилях, изобретение решает важную народнохозяйственную задачу - улучшение динамических и мощностных показателей двигателя за счет выбора рабочей точки характеристики (области, поля), оптимизированной по ряду параметров ДВС, снижения токсичности и повышения экономии топлива.Технико-экономический эффект предложенных способа и устройства определяется снижением токсичности отработанных газов и повышением топливной экономичности при общем улучшении различных показателей двигателя внутреннего сгорания. Формул а изобретения 1. Способ формирования характеристик управления моментом зажигания двигателя внутреннего сгорания путем получения и считывания серий электрических импульсов, одна из которых определяет начальное число, зависящее от скорости вращения коленчатого вала, преобразования начального числа одного или в комплексе с числами, характеризующими отдельные параметры двигателя, в кодовую комбинацию, соответствующую требуемому закону управления моментом зажигания и формирования импульса зажигания дополнением счетчика импульсов основного числа числом импульсов, равным разности между произвольно заданным основным числом и преобразо 5 10 15 "0 30 35 ванным начальным числом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона формируемых характеристик управления моментом зажигания без изменения структуры и алгоритма устройства, числа, характеризующие дополнительные параметры, вводятся в счетчик основного числа без преобразования,2. Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее датчик импульсов начала отсчета, датчик основных импульсов и датчики дополнительной информации, счетчик импульсов основного числа и счетчик импульсов начального числа, программное устройство, узел управления досчетом и матрицу, одна группа вхо 1 ов которой соединена с выходами счетчика импульсов начального числа и входами программного устройства, другая группа входов соединена с выходами датчиков дополнительной информации, а вход разрешения выборки матрицы соединен с первым выходом программного устройства, выходы матрицы соединены со входами счетчика импульсов основного числа, при этом один из выходов 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 соединен с первым 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, отличающееся тем, что четвертый выход программного устройства соединен со входом установки исходного состояния счетчика импульсов основного числа, а третий вход узла управления досчетом соединен с выходом информации коррекции датчиков дополнительной информации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Журнал Автомобильная промышленность, СШЛ,8, 1976.2. Заявка2711113/18-21, кл. Р 02 Р 504, 09.01.79, по которой принято решсние о выдаче авторского свидетельства (прототип) .аказ 2326/18 Изд.570 Тираж 581 Подписное ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 ипография, пр, Сапунова, 2