Измеритель углового положения валадвигателя внутреннего сгорания

Номер патента: 802826

Авторы: Круглов, Сучков

ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликмза Гооударстееиный комитет УДК 621.43. .004.5 (088,8) Бюллетень5 вано 07 ублик по делам изебре и открыт сания 25.02.8 Дата бликован 72) Авторы изобретения С. Сучко Н. Круглов чно-исследовательскии томобильного электро и эк бору 71) Заявит Л УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНВНУТРЕННЕГО СГОРАН2 оследо диска2 Изобретение относится к измерителям углового положения вала двигателя внутреннего сгорания (ДВС), предназначенного для цолучения информации об угле поворота и скорости вращения вала в виде электрических импульсов.Известны измерители углового положения вала двигателя внутреннего сгорания, содержащие зубчатый диск, датчик, формирователь угловых импульсов и первый выход, связанные последовательно, причем диск жестко связан с валом двигателя 1.В таких измерителях при работе имеет место существенная задержка импульса начала отсчета относительно угловых импульсов при больших скоростях вращения из-за индуктивного характера выходного сопротивления датчиков, что приводит к дополнительной ошибке в определении углового положения вала ДВС.Известный измерители углового положе. ния вала двигателя внутреннего сгорания, содержащие зубчатый диск, датчик, формирователь угловых импульсов и первый выход, связанные последовательно, а также диск с зубом начала отсчета, датчик и формирователь импульсов начала отсчета, соериментальный институт".",.".,",.т 1,с,ания и автоприборов;.ч; ,ф щ ь диненные п вательно, и второи выход, причем оба жестко связаны с валом двигателяНедостатком этих измерителей является существенная задержка (несинфазность) импульса начала отсчета относительно угловых импульсов при больших скоростях вращения вала ДВС, что приводит к увеличению погрешности определения углового положения вала и нарушению необходимого совпадения угловых импульсов и импульсов начала отсчета.Целью настоящего изобретения является уменьшение погрешности измерения углового положения вала путем снижения несинфазности угловых импульсов и импульсов начала отсчета при больших скоростях вращения валаЦель достигается тем, что измеритель снабжен схемой задержки, содержащей первый и второй входы, причем, первый соединен с выходом формирователя угловых импульсов параллельно первому выходу, а второй включен между выходом формирователя импульсов начала отсчета и вторым выходом измерителя. Измеритель содержит тактируемый Д-триггер, первое и второе дифференци 802826рующие устройства и схемы И,НЕ и ИЛИ, причем, информационный вход триггера непосредственно, вход установки нуля - через первое дифференцирующее устройство, один из входов схемы И - через схему НЕ подключены параллельно к первому входу схемы задержки, синхронизирующий вход триггера и другой вход схемы И подключены параллельно ко второму входу схемы задержки, выход триггера - через второе дифференцирующее устройство связан с одним входом схемы ИЛИ, выход которой объединен со вторым выходом измерителя, другой вход соединен с выходом схемы И, а вход установки единицы триггера объединен с выводом нулевого потенциала.В варианте исполнения измеритель содержит тактируемый Д-триггер, первое и второе дифференцирующие устройства и схемы И, НЕ и ИЛИ, причем вход установки нуля триггера через первое дифференцирующее устройство и схему НЕ подключен к первому входу схемы задержки, с которым через схему И связана одним из входов схема ИЛИ, выход которой объединен со вторым выходом измерителя, другой вход через второе дифференцирующее устройство соединен с выходом триггера, при этом информационный вход триггера подключен к выходу схемы НЕ, синхронизирующий вход параллельно с другим входом И связан со вторым входом схемы задержки, вход установки нуля объединен с выводом нулевого потенциала.На фиг. 1 дан пример первого варианта исполнения измерителя углового положения вала ДВС; на фиг, 2 представлены угловые эпюры, поясняющие принцип действия; на фиг. 3 - второй вариант исполнения измерителя.Эквивалентная схема индукционного датчика может быть представлена в виде последовательного соединения идеального источника ЭДС, индуктивности 1 датчика и входного сопротивления К формирователя (выходная емкость, внутреннее омическое сопротивление датчика и входная емкость формирователя не учитываются в силу относительной малости их значений). Для датчика угловых импульсов форма .ЭДС - квазисинусоидальная, для датчика импульсов начала отсчета - импульсная, двухполярная. В первом случае фазовый сдвиг между ЭДС и напряжением на сопротивлении К определяется как где и - скорость вращения диска;Е - число зубьев венца диска,Для импульсов начала отсчета временная задержка сц определяется по формуле для интегрирующей 1.К-цепи 15 20 25 30 40 43 0 задержка т 0, приведенная к фазовому сдвигуЦио на частоте 2 дпк, имеет вид но= 5 мпг -ЬКДля п А О но всегда больше У, причем при увеличении значения п разность ЬО = Уо - Уувеличивается и при больших значениях и абсолютное значение Ь У становится соизмеримо с приведенным расстоянием между двумя соседними зубьями венца, т, е. Порядковый номер угловых импульсов, соответственно угловое положение вала в электронной системе зажигания определяется по взаимному расположению угловых импульсов и импульса начала отсчета, при этом также необходимо выполнение определенных условий по совпадению этих импульсов. Так например, первым по нумерации считается тот угловой импульс, который совпадает с импульсом начала отсчета, или, например угловой импульс обозначается номером один, если он следует первым после прохождения импульса начала отсчета, но при этом импульс начала отсчета должен быть в паузе между угловыми импульсами номер Х и номер один. Следовательно, существенное изменение взаимного расположения информационных импульсов, их несинфазность, при изменении скорости вращения вала ДВС приводит к нарушению необходимой логической последовательности этих импульсов. Если при обработке информации используются удвоенные угловые импульсы, то указанная несинфазность приводит к ошибке в определении номера удвоенного углового импульса, т. е. к увеличению погрешности измерения.Компенсация возникающей несинфазности путем изменения значений 2, К и 1. или создания противоположного начального смещения импульса начала отсчета приводит к нежелательным последствиям. Так уменьшение числа зубьев У приводит к пропорциональному увеличению погрешности воспроизведения заданных характеристик системой зажигания, уменьшение 1. - к уменьшению диапазона рабочих оборотов системы зажигания, увеличение К - к уменьшению помехоустойчивости, а создание начального смещения - к значительному ужесточению требований на точность изготовления и установку датчиков, что трудно осуществить в условиях крупносерийного производства.Измерительно углового положения вала ДВС состоит из зубчатого диска 1 и диска 2 с зубом начала отсчета, жестко связанных с валом ДВС, датчика 3 угловых импульсов, работающего совместно с зубчатым диском 1, датчика 4 импульсов начала отсчета, ра 8028267импульсы Ьс, последние через схему ИЛИ 11 проходят на выход схемы 7 задержки.Сравнение эпюр сигналов 11 ю 1.)моз и удвоенных угловых импульсов 11 э для п,ь.и п,показывает, что введение схемы 7 задержки в измеритель позволяет сохранить однозначность определения номера импульсов 11, так, если принять за начало отсчета импульс 11 яо, первый импульс А (фиг. 2) сохраняет свой номер лишь для п, для и первым за импульсом 1.10 будет следовать угловой импульс Б. Предложенные варианты исполнения схемы 7 задержки не ограничивают причин возникновения и знака несинфазности, при абсолютном значении несинфазности угловых импульсов и импульсов на выходе формирователя импульсов начала отсчета не превышающей период следования угловых импульсов несинфазность сигналов на выходе предложенного измерителя не превышает половины значения й ул.Таким образом, предложенный измеритель углового положения вала позволяет уменьшить несинфазность угловых импульсов и импульсов начала отсчета, возникаюшую на больших скоростях вращения, соответственно уменьшить погрешность измерения углового положения вала за счет обеспечения необходимого совпадения угловых импульсов и импульсов начала отсчета в обычных электронных системах зажигания, впрыска топлива, а за счет обеспечения однозначности определения номера углового импульса в указанных системах с удвоением угловых импульсов, все это позволяет увеличить стабильность и точность воспроизведения оптимальных экономичных, либо анти- токсичных характеристик ДВС системой зажигания, впрыска топлива, т. е, повысить топливную экономичность ДВС, снизить его токсичность.Испытания макетных образцов измерителя улового положения вала двигателя в составе цифровой системы зажигания для ДВС автомобиля ВАЗ - 2108 показали, что введение схемы задержки уменьшило погрешность измерения углового положения вала ДВС почти в 2 раза.Формула изобретения1. Измеритель углового положения вала двигателя внутреннего сгорания, содержаший два зубчатых диска, один из которых соединен с датчиком, формировате причем оба диска жестко связаны с валом двигателя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения углового положения вала путем снижения несинфазности угловых импульсов и импульсов начала отсчета при больших скоростях вращения вала, измеритель дополнительно снабжен схемой задержки, которая имеет 5 со 1 О 15 зо З 5 40 45 зо тактируемый Д-триггер, первое и второе дифференцируюшее устройства, схемы И, НЕ и ИЛИ и первый и второй входы, причем первый вход соединен с выходом формирователя угловых импульсов параллельно первому выходу, а второй вход включен между выходом формирователя импульсов начала отсчета и вторым выходом измерителя.2. Измеритель по п, 1, отличающийся тем, что к первому входу схемы задержки параллельно подключены информационный вход триггера, вход установки нуля - через первое дифференцируюшее устройство, и через схему НЕ - один из входов схемы И, при этом синхронизируюший вход триггера и другой вход схемы И подключены параллельно к другому входу схемы задержки, выход триггера через второе дифференцируюшее устройство соединен с одним из входов схемы ИЛИ, выход которой объединен со вторым выходом измерителя, а другой вход - с выходом схемы И, и вход установки единицы триггера соединен с выводом нулевого потенциала.3, Измеритель по и. 1, отличающийся тем, что вход установки нуля триггера через первое дифференцируюшее устройство и схему НЕ подключен к первому входу схемы задержки, с которым через схему И связана одним из входов схема ИЛИ, выход которой объединен со вторым выходом измерителя, другой вход через второе дифференцируюшее устройство соединен с выходом триггера, причем информационный вход триггера подключен к выходу схемы НЕ, синхронизируюший вход параллельно с другим входом схемы И связан со вторым входом схемы задержки, а вход установки нуля триггера объединен с выводом нулевого потенциала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ Мо 2010999,кл. 46 к 3/00, 1971.2. Патент США Мо 3923022,кл. 123 - 117, 1975. лем угловых импульсов и первым выходом, а другой - с датчиком, формирователем импульсов начала отсчета и вторым выходом,802826 Е СоставительТехред А. Б Тираж 9И Государственделам изобрете Москва, Ж - 35, П сПатент, г. У Н. Патрах йкас Демчи ого комитета ССС ний и открытий Раушская наб., д, жгород, ул. Проек/5ая, 4 дактор Т. Глазоваказ 0069/55ВНИИПпо113035,Филиал ПП ьцев Корректор Подписное

Смотреть

Заявка

2725130, 13.02.1979

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙИНСТИТУТ АВТОМОБИЛЬНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯИ АВТОПРИБОРОВ

КРУГЛОВ ЮРИЙ НИКОЛАЕВИЧ, СУЧКОВ СЕРГЕЙ СЕРГЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01M 15/00

Метки: валадвигателя, внутреннего, измеритель, положения, сгорания, углового

Опубликовано: 07.02.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/6-802826-izmeritel-uglovogo-polozheniya-valadvigatelya-vnutrennego-sgoraniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Измеритель углового положения валадвигателя внутреннего сгорания</a>

Похожие патенты