Способ определения момента формирования пускового импульса и устройство для его осуществления

)5 Р 02 Р 5/04 РЕТЕНИЯ ТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И ТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНЯ МОМЕНТА ФОРМИРОВАНИЯ ПУСКОВОГО ИМПУЛЬСА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСтВ- ЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к устройствам, применяемым для обеспечения работы двигателей внутреннего сгорания ДВС), и может быть использовано в ДВС любого типа совместно с блоком электронного зажигания. Целью изобретения является повышение точности формирования пускового импульса при одновременном повышении надежности, Цель достигается введением функции 1(т) и установкой порогового значения Апор - 1(тт) в соответствии с описанием. В устройстве, реализующем способ, цель достчгается введением резистора 4 интегрирующей цепи, ограничительногодиода 7. разрядного резистора 8 и функциональными связями, 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к устройствам,применяемым для обеспечения работы двигателей внутреннего сгорания (ДВС), и может быть использовано в ДВС любого типасовместно с блоком электронного зажигания,На фиг, 1 показана диаграмма работыустройства при различных оборотах коленчатого вала; на фиг, 2 - диаграмма работыустройства в случае, когда Г 1(т) и Ег(т) являются линейными функциями; на фиг, 3 -зависимость угла задержки зажигания в зависимости от оборотов 4-кратного 4-цилиндрового ДВС при линейной зависимостифункций Е 1(т), Егф где 1 - угол задержки, 2- угол опережения зажигания; на фиг, 4 -диаграмма работы устройства в случаекогда функции Еф) л Ег(т) являются экспоненциальными; на фиг, 5 - пример реализацииустройства при экспоненциальном видефункции Е 1(т), Ег(т) (а) - однокаскадное, б) -трехкаскадное); на фиг, 6 - семейство нормированных зависимостей угла задержкизажигания в зависимости от оборотов 4-тактного 4-цилиндрового ДВС для схемной реализации, приведенной на фиг. 5; кривая1 - Оогр/Опят = 0,625; кривая 2 - Оого/Опит,5556; кривая 3 - Оогр/Опит = 0,526, кривая4 - эксперимвчтальная зависимость схемной реализации, приведенной на фиг, 5 дляОогр/Опит = 0.526.целью изобретения является повышение точности определения момента, формирования пускового импульса приодновременном повышении надежности,Принципиальным моментом в реализации способа является наличие участка,когда выходной сигнал при наличии входного фиксирован по уровню, так что приЛЮбой ЧаСтатЕ ВращЕНИя КОЛЕНЧатогО Вапауменьшение выходного напряжения элемента задержки происходит от этого фиксирован ного уровня. Это требованиенакладывает определенные ограничения наскважность сигнала формирователя 1 (фиг,5): величина максимальной задержки сигнала, определенной временем нарастанияфункции до уровня ограничения, должнабыть меньше длительности импульса,Способ определения момена формирования пускового импульса обеспечивается следующей последовательностьюопераций. В начальный момент (фиг. 1) Выхог,:;той сигнал от нуля нарастает по законуЕг до уровня срабатывания порогового устрой. тва Аср (в этот момент на его вь,ходеформируется положительнь 1 й перепад) и затем ограничивается уровнем Аогр,После окончания положительной частипроисходит уменьшение по закону Ег(т) практически до нуля, С ростом оборотов сигнал блока задержки ВЗ не успевает уменьшить до нуля, так что возрастание сигнала в следующем цикле будет происходить с некоторого конечного значения Аост, что ведет к уменьшению времени задержки сигнала, т.е, к росту угла опережения зажигания. Принекоторой частоте воащения коленчатоговала, которая определяется видом,Е 2(т) и соотношением Аогр и Аср. Величина Аост становится равной Аср, величина задержки равна "0", устройство перестает влиять на момент появления зажигания, который определяется либо штатной системой опережения зажигания в случае использованияданного устройства как октан-корректоралибо фиксированным положением датчикамомента зажигания при автономном использовании.20 Величина по определяется только ВыбрОСОМ Аогр, Аср И ВИдом Ег(1).Вид зависимости УОЗ гР (и) в диапазонеоборотов ниже по определяется видом функций е 1(т), ег(1), а наибольший УОЭ определяется предельной реализуемой задержкой(при заданном для конкретной ДВС начальном УОЗ), т.е, функцией Еф), Таким образом, Нри реализации имеется воэможностьгибкого и независимого Варьирования параметров,Устройство (фиг, 5), реализующее данный способ, содержлт формирователь 1 импульсов и блок 2 задержки, включенныепоследовательно, причем блок задержки содержит элемент 3 задержки, состоящий изинтегрирующей ЯС-цепи, элементы которой(Оезистор 4, конденсатор 5) соединены чеоез разделительный диод 6, точка соединения резистора 4 и разделительного диода 6ф соединена через ограничительный диод 7 систочником опорного напряжения (Оо ).разрядный резистор 8 включен параллельноконденсатору 5, а точка соединения разделительного диода б и резистора 4 являетсявыходом элемента 3 задержки и подключена к входу компаратора 9, выход которогоявляется выходом устройства,Устройство работает следующим обраЗом.Рассмотрим случай, когда Е) = О(с), аЕг(т) = -Ог(т). Временная диаграмма работыБЗ изображена на фиг, 3, Для частоты иоб/мин Вращение коленвала 4-кратного 4 цилиндрового двигателя период искрообразования Т определяется Т = 30/п с. Пустьформирователь 1 формирует сигнал заданной скважины, Тогда время, когда сигналположителен, т+ = Й(5+ 1), когда Он равеннул ю т. = Т - х+Простой анализ показывает, что в этомслучае угловая задержка, ап), вносимаяодним каскадом устройства, описываетсяследующим выражением:а (и) = О (Аср - Аогр+ 30 023/(п(Я + 1 (1)бпВид этой зависимости в уловных координатах показан на фиг. 3, график 1, там жепоказана характеристика регулированияУОЗ, график 2, в предположении, что начальный УОЗ 4. Видно, чтс имеется возможность независимыми параметрами Я,О 1, О 2, Аогр, Аср регулировать независимодруг от друга величину аако, и по, Каскадным соединением устройства можно добиться кусочно-ломаной аппроксимациилюбой сколь угодно сложной характеристики с любой необходимой точностью обеспе-.чить, если зто необходимо. резкие изломы.В случае, если функции Ет(1), Ег(1) ,см.фиг. 4) представляют собой экспоненты Е (1)- Аост + (Аоб 1 - Аост)(1 - ЕхР (-Г ) и Ег(1) =Аогр ЕХР (-11 ), УДавтСЯ таКжЕ НайтИ аНаЛИтическое решение на УОЗ. Угловая задержка, вносимая даннымустройствам,описывается выражениемР(п) = бптз и Аобщ - Аогр. ехр(303/(п(Б + 1) тр/(Аогр - Аср, (2)где тз - время заряда;тр - время разряда.Задержка сигнала момента зажиганияисключается, когда обороты. коленвала до- СтиГаЮТ По = 30 3/(7 р(5+ 1) П (Аогр/Аор, ГД 8по= 3000 об/мин,П р и м е р. В качестве пороговогоустройства использован КЛОП лаг. Повторитель, который имеет Оср = 0,5 Опит, ЗдесьУз= РЗС, Гр = ЯрС, Аогр = Оогр, Аобщ - Опллт,Выберем по = 3000 об/мин (как у механического автомата ОЗ двигателей ВАЗ), аЯ = 1. С учетом обозначений выражение (2)модифицируетсяао(п) = бп ВЗС и 2 (1 Оогр/Опит х ехР -(15/и йрС (3)Семейство нормированных зависимостейдля различных значенийОогр/Опит приведены на фиг, 6, Видно, чтоэтот случай представляет собой некоторую"сглаженную" аппроксимацию случая линейных Е 1(1) и Ег(1), а также, как и в.случаелинейных зависимостей времязадающихфункций в некоторой области оборотоввблизи нуля имеется падающий участок зависимости, ао(п), Эта свойство можно использовать при каскадном соединении, принеобходимости в определенном диапазоне оборотов уменьшить скорость увеличенияУОЗ или создать падающий участок. В та жевремя при соответствующем подборе параметров в рабочем диапазоне оборотов ха 5 рактеристика может быть сделана имонотонной (см. Фиг. 6), График 4 на фиг, 6экспериментально получен при реализацииустройства по схеме, приведенной на фиг.5 а,10 При построении мнагокаскаднаго устройства соответствующим выборам скважнастн можно добиться, чтобы формирователь1 бь.л толь .а в первом каскаде, а последующие каскады состояли каждый тОлькО из па 15 рагтяга устройства (фиг. 5 б)."гарм ла изобретения1. Способ определения момента формирования пускового импульса, отстоящего отопределенной фазы рабочего цикла на за 20 данное время, заключающийся в формировании первой электрической величины Е 1(1),втаоай электрический величины Е 2(1) и огределении момента формирования пусковогоимпульса пс превышению электрической25 величиной Е 1(1) пОРОГовоГО УРавня Апор,с тл ичающийс ятем. что,с цельюповышения точности определения моментаформирования пускового импульса, формируют паследовательнас Гь прямоугольных30 импульсов постоянной скважины, началоОторых совпадает с фазой рабочего цикла,соответствующей максимальной величинезадержки. а длительность больше максимальной величинь. задержки момента фор 35 миравания пускового импульса, с моментапоявления прямоугольного импульса формируют электрическую величину в соответствии с функцией т(1), содержащей триучастка: 1(1) = Е 1(1); т(1) = сопз 1; 1(1) = Г 2(1), где40 Е 1(1) - монотонно изменяется ва времени;Е(1) - .противоположна па направлению величине Е 1(1), устанавливают пороговое знаЧЕНИЕ Апор = Е(1 т), ГДЕ 1 т - ЗаДаННОЕ ВРЕМЯформирования пускового импульса в преде 45 лах значений электрической величины Ет(1),и при заданной длительности рабочего цикла,2. Устройство для определения моментаформирования пускового импульса, содер 50 жащее последовательно включенный формирователь и блок временной задержки,который содержит последовательно включенные элемент временной задержки и компаратор, причем элемент временной55 задержки содержит конденсатор, подключенный с одной стороны к общей шине, иограничительный диод, вход формирователя является входом, а выход кампараторавыходом устройства, а т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности опре 1709127деления момента формирования пускового импульса, при одновременном повышении надежности, в злемент временной задержки введены резистор интегрирующей цепи, разделительный диод, разрядный резистор, причем резистор интегрирующей цепи соединен с одной стороны с выходом элемента задержки и через разделительный диодс конденсатором, с другой стороны - с входом элемента задержки, точка соединения конденсатора и разделительного диода соединена через ограничительный диод с источником опорного напряжения, разрядный резистор включен параллельно конденсатору,3, Устройство по п, 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что резистор интегрирующей цепи выполнен в виде потенциометра с приводом движка от датчика нагрузки двигателя, 54, Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что резистор интегрирующей цепи выполнен в виде потенциометра с приводом движка вручную.1 О 5, Устройство по п.2, отл ича.ю ще,ес я тем, что для точной аппроксимации характеристики угла опережения зажигания устройство выполнено в виде соединения нескольких устройств по пп, 2-4.151709127 ЯЮ Составитель В,Попов Тех е М,Мо гентал Редактор М.БандУра р д р Корректор Э.Лончаков роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго агарина 101 аказ 417 ВЯИИПИ Тираждарственного комите1 13035, Москва Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб., 4/5