Устройство для управления фазой периодического процесса

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Опубликовано 230982. Бюллетень МЮ 35 Дата опубликования описания 2309.82.М, Федоре жское объединение по производству лег автомобилей 7 ительЯ УПРАВЛЕНИЯ ФАЗОКОГО ПРОЦЕССА инаю е бл 5 дополнительый вход котодатчикас вторым .дреса,выходм устройства, ополнительноов и преобрапервый вход одом датчика - с вторыма вы- етьими дреса ми тр ая лока.а стру устройстть вследИзобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах для управления фазой периодического процесса, например электроискрового зажигания или впрыска топлива двигателей внутреннего сгорания ДВС.Известно устройство для управления фазой электроискрового зажиганияДВС, содержащее датчики режима работы двигателя и микропроцессор, имеющий доступ к. запоминающему устройству, в котором хранится карта углов(фаэ) опережения или запаздываниязажигания 1,Однако это устройство ненадежнои дорого.Наиболее близким к предлагаемомутехническим решением является устройство для управления фазой периодического процесса, содержащее счетчикимпульсов, датчик положения, датчикугла, формирователь адреса, выходыкоторого соединены с соответствующими первыми входами запоминающегоблока, первый вход соединен с выходом датчика угла, второй вход - свыходом датчика положения 2,Недостатком известногоза является его ненадежнос ствие громоздкости запом щ гоока, обусловленной большой разрядностью запоминающего блока.Цель изобретения - повышение надежности устройстваЦель достигается тем, что в устройстве выход датчика угла соединен со вторым входом запоминающего блока, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом датчика положения,Причем в устройство но введен вентиль, перв рого соединен с выходом импульсов, второй вход выходом формирователя а вентиля является выходо Кроме того, в него д введены датчик параметр зователь аналог - код,которого соединен с вых 25 параметров, второй вход выходом формирователя а ходы - с соответствующи входами запоминающего б На чертеже изображен 30 схема устройства.Схема содержит формирователь 1 адреса, запоминающий блок 2, счетчик3 импульсов, датчик 4 угла, датчик5 положения, вентиль 6, датчик 7 параметров, преобразователь 8 аналогкод.Устройство работает следующимобразом.Формирователь адреса 1, начиная с заданного положения , объекта(по сигналу на выходе датчика положения), формирует на своих выходах аа последовательность адресных кодов, соответствующих номерам угловых импульсов, сформированных датчиком угла в течение постоянного заданного времени. По истечении постоянного заданного временипосле образования сигнала ф формирователь 1 адреса устанавливает на выходах аак нули, т.е, формирует нулевой адрес. Каждый угловой импульс, поступая на вход разрешения выборки запоминающего блока, осуществляет выборку кода (гг, хранящегося в запоминающем блоке по адресу ( аа . Запоминающий блок 2 запрограммирован таким образом, что в ячейке с нулевым адресом оо ) записан код, соответствующий +1, а в ячейках с ненулевыми адресами записаны коды (В + 1), где 1 - номер углового имйульса, сформированного в течение постоянного заданного времени, В - код приращения фазы формированйя импульса управления при переходе с (1-1) -го режима скорости движения объекта на 1-й режим, т.е. в ячейках с ненулевыми адресами запоминающего блока 2 записаны коды приращения фазы формирования импульса управления периодическим . процессом в соответствии с заданным законом (характеристикой) управления плюс единица. Сигналы выборки с выходов гг запоминающего блока 2 поступают на счетные входы счетчика 3 импульсов, который сигналом фо по входу установки установлен в исходное состояние В . Счетчик 3 импульсов суммирует коды К , (В + 1) и 1+1 Момент накойления счетчиком 3 импульсов некоторого заданного кода (например момент переполнения) соответствует моменту Формирования на выходе УСтройства сигнала управления, фаза формирования которого зависит от скорости периодического движения объекта (а в общем случае - и от других параметров, с, о, характеризующих объект и поступающих с датчика 7 параметров) через преобразователь 8 аналог-код. По окончании постоянного заданного времени после Формирования сигнала заданного положения Чо объек та счетчик импульсов 3 накопиткод иВ В +;Е (В+ 1) (1)ф5где И - число угловых импульсов сформированных в течение постоянного заданного времени после Формирования сигнала Я, . Если обозначить максимальную емкость счетчика 3 импульсов за Е (Е = 2 , 6 - раз рядность счетчика импульсов 3), тоусловие переполнения счетчика импульсов 3 запишется как(7 )Лгде Ъ - угловое расстояние междуследующими друг за другом угловьии65 импульсами. Пусть Ь 9,фд"- максимальй-ьЯ =Е,115 где Б - число угловых импульсов,сформированных после скончания постоянного заданного времени до переполнения счетчика 3 импульсов (послеокончания постоянного заданного времени каждый угловой импульс осуществляет выборку иэ запоминающего блокаиода +1, хранящегося по нулевомуадресу).Из выражений (1) и (2) имеемя25 В + (В, +1) +Я=Е, (3)илий +Г й(+И+Я =Е (4)1=4иИ +Я.= Е - Во Г(5)Обозначив С = Б + Я - число угловых импульсов, сформированных, начиная с фазы о, до переполнения счетчика 3 импульсов Е : Е - к - емкость счетчика импульсов, запишем(5) какиС =Е -й,1=440 Из (6) видно, что число С угловыхимпульсов, поступающих от заданнойфазы ( до фазы формирования импульса управления (соответствующей фазепереполнения счетчика импульсов),45 зависит от скорости движения объектаи от других параметров, характеризующих объект (например положениядроссельной заслонки с, температурыи т.п. ДВС) по записанной взапоминающем блоке программе.Если обозначить 9 - Фазу Формирования импульса управления, выраженную в угловых единицах (уголуправления, например, зажиганиемДВС), при скорости Щ движения объекта, а Ч- фазу (угол) формирования импульса управления при скорости И) , тоьЧ= у-М= йА,(12) ная разница н Фазах (углах) управления, соответствующих скоростям Ю; и идвижения объекта, тогда по аналогии с (7"), еахгде В" - код, соответствующий ЬЧ,Разрядность щ кода (В + 1), хранящегося н запоминающем блоке 2, определяется, учитывая (8), иэ условия. Максимально возможное изменение . 15 ,1 уа" фазы управления, например зажиганием ДВС, при переходе с режима Ф,(на режим Ф много меньше измене( нения (Чпав Ю.;) фазы, управления на всем диапазоне режимов от 0(= 0 2 доФрлаХ, то есть1юОХЮ 1 фваХ пч 1 и (10)Учитывая соотношения (9), (10), имеем 25щ сп (11) где и - разрядность полного кода В, фазы 9.; , которая определяется из1 соотношения30 Для реализации характеристик управления с восходящими и нисходящими участкми необходимо. кодировать как положительные, так и отрицательные приращения фазы управления. Используя известные методы кодирова" ния отрицательных чисел (обратные или дополнительные коды), получаем, 4 О что при накапливании кодов(х г 1(переполнение счетчика 3 импульсов может произойти в течение заданного времени С . Чтобы исключить формирование импульса управления в те чение времени Ч, выход счетчика 3 импульсов соединен с выходом устройства через вентиль б, который запрещает на время С прохождение на выход устройства импульса пере полнения с выхода счетчика 3 импульса, поступающего на второй вход нентиля б. После окончания временина первом входе вентиля б появляется разрешающая 1 и импульс 55 переполнения счетчика 3 импульса может пройти на выход устройства. Таким образом, устройство осуществляет автоматическое регулирование Фазы периодического процесса в зависимости от скорости и других параметров, характеризующих объект, например ДВС, В пределах 9,и, Увах 3 по сколь угодно сложному закойу.При этом существенно уменьшается емкость запоминающего блока, что упрощает, снижает стоимость и повышает надежность запоминающего блока и устройства в целом. 1, Устройство для управления Фазой периодического процесса, содержащее счетчик импульсов, датчикположения, датчик угла, Формирователь адреса, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами запоминающего блока, первыйвход соединен с выходом датчика угла, второй нход - с выходом датчикаположения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности устройства, выход датчика угласоединен с вторым входом запоминающего блока, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами счетчика импульсов, второй вход .которого соединен с ныходом датчикаположения.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него дополнительно введен вентиль, первыйвход которого соединен с выходомсчетчика импульсов второй вход -с вторым ныходом Формирователя адреса, выход вентиля является выходомустройства.3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в негодополнительно введены датчик параметров и преобразователь аналогкод, первый вход которого соединенс выходом датчика параметров, второй вход - с вторьм выходом формирователя адреса, а выходы - с соответствующими третьими входами запоминающего блока.Источники информации,принятые во внимание,прй экспертизе1. Электроника, Р 17, 1976,с. 112. Патент ФРГ Р 2339755,кл. Р 02 Р 3/00, опублик. 1973 (про"тотип).ак 4/5 илиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 77/55 Тираж 914 ВНИИПК Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушсПо оиитета Соткрытий я иаб., д