Устройство управления фазой периодического процесса Советский патент 1987 года по МПК F02P5/145 

11

Изобретение относится к устройствам управления фазой периодического процесса, например, электроискрового зажигания или впрыска топлива двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение точности управления фазой периодического процесса за счет повьшения точности измерения частоты процесса.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства управления фазой периодического процесса на примере устройства управления зажиганием двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - характеристика (завис1{мость) управлени фазой зажигания ДВС от частоты процесса (от оборотов двигателя); на фиг. 3 - характеристика (зависимость управления фазой зажиг ания ДВС от периода процесса, который является величиной, обратной скорости процесса. Устройство (фиг. 1) включает датчик 1 опорного импульса, формирующий один и1-.тульс в определенной заданной фазе каждого рабочего цикла ДВС, датчик 2 угловых импульсов, формирующий в каждом рабочем цикле постоянное число импульсов, равномерно квантующих период рабочего процесса, первый счетчик 3, запоминающий блок 4, второй счетчик 5, третий счетчик 6, четвертый счетчик 7, генератор 8 стабильной частоты. Выход датчика 1 соединен с входом установки в ноль первого счетчика 3, с входами установки второго и третьего счетчиков 5 и 6 и четвертого счетчика 7. Выходы первого счетчика 3 подключены к входам запоминающего блока 4, первые и вторые группы выходов которого подключены к информационным входам соответственно второго и третьего, счетчиков 5 и 6. Выходы второго счетчика 5 подключены к информационным входам счетчика 7, счетный вход которого соединен с выходом датчика 2, а выход переполнения является выходом устройства. Выход генератора 8 подключен к счетному входу третьего счетчика 6, выход переполнения которого соединен со счетным входом первого счетчика 3, с входом синхронизации второго счетчика 5 и с собственным установочным входом.

Устройство работает следующ1гм образом.

Передний фронт опорного импульса по входу сброса первого счетчика 3

56432

устанавливает последний в нулевое состояние. Передний фронт опорного импульса, поступая на вход установки четвертого счетчика 7, устанавливает

5 его в состояние, соответствующее состоянию второго счетчика 5, т.е. осуществляет перепись информации из второго счетчика 5 в четвертый счетчик 7. После этого четвертый счетчик

0 7 считает угловые импульсы, поступающие с выхода датчика 2 на его счетный вход. Переполнение четверто-. го счетчика 7 происходит в фазе рабочего цикла, обусловленной первона чально записанным кодом. Этот код формируется во втором счетчике 5 в течение каждого периода следования опорногю импульса.

При установке нулевого состояния

0 первого счетчика 3 на второй группе выходов блока 4 устанавливается соответствующий нулевому адресу код первого временного интервала, который должен быть просчитан третьим счетчиком 6 до переполнения. На первой группе выходов блока 4 устанавливается код, опеределяющий вес и знак,с которым должен быть просчитан импульс переполнения третьего счетчика 6.

Задний фронт опорного импульса устанавливает второй счетчик 5 в исходное состояние.

В соответствии с характеристикой

35 управления (фиг. 2 и 3), исходное состояние второго счетчика 5 должно бытьср д 7 при условии, что емкость второго счетчика 5 равна количеству угловых импульсов на периоде следования опорных импульсов,значение первого временного интервала Т,19, вес и знак, для просчета импульса переполнения третьего счетчика 6 вторым счетчиком 5, соответственно, Д(.р, 1,

- Z,l ( соответствует знаку -, Z- - знаку +).

Третий счетчик 6 считает временные метки - импульсы, формируемые генератором 8. При подсчете девятнад50 идти импульсов (Т 19) третий счетчик 6 выдает импульс переполнения, который поступает на вход синхронизации второго счетчика 5 и просчитывается вторым счетчиком 5 с указан5-5 е-ым весом и знаке.:, . .е. второй счет- ч:ик 5 суммирует код своего исходного состояния и код ДЦ), , Z,, а также, поступая на счетный вход первого

0

счетчика

ние единица

3, переводит его в состояПри этом на выходах первого счетчика 3 устанавливается первый адрес для обращения к запоминающему блоку 4. Информация на его выходах меняется в соответствии с адресом. На первым выходах лcf 1 , на вторые выходах . Затем третий счетчик 6 подсчитывает Т

2

по

рактеристике управления увеличению или уменьшению фазы т1равления срап- нительно с предыдущим состоянием, то увеличения объема запоминающего устройства по сравнению с известным не происходит.

Изобретение разработано как вариант автоматической системы управления электроискровым зажиганием дви- переполнению третьего счетчика 6 про/О гателей внутреннего сгорания. Повыше- исходит суммирование вторым счетчиком ние точности измерения скорости вра- 5 ранее накопленного кода с кодом . щения вала по сравнению с известньм приращения utf Z. Импульс переполнения третьего счетчика 6 переводит первый счетчик 3 в состояние два, при этом, в соответствии с вторым адресом изменяется состояние выходов запоминающего блока и т.д. до тех пор, пока не сформируется следующий

устройством повышает точность формирования по фазе импульсов зажигания, /5 что позволяет снизить расход топлива и уровень токсичных выбросов.

Формула изобретения

Устройство .управления фазой опорный импульс. К этому моменту вто-20 периодического процесса, в частности

рым счетчиком 5 будет накоплен код Cf, который зависит от длительности периода следования опорного импульса по запрограммированной в запоминающем блоке зависимости (фиг. 2 и 3). Передним фронтом опорного импульса осуществляется перепись кода из второго счетчика 5 в четвертый счетчик 7, который считает угловые импульсы с состояния cf до переполнения. Так как емкость счетчика равна количеству угловых импульсов на периоде следования опорных импульсов, то импульс переполнения на выходе четвертого счетчика 7, являющемся выходом 35 входам запоминающего устройства, устройства управления, сформируется с опережением следующего опорного импульса на q угловых импульсов. Каждый опорный импульс запускает следующий цикл вычисления кода ср .

Таким образом, в каждом периоде рабочего процесса ДВС производится измерение периода процесса или, другими словами, определение средней за период скорости, поскольку эти две величины взаимно определяют одна другую, так как , где Т - период процесса, и - скорость процесса.

отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления, устройство дополнительно снабж но генератором стабильно) частоты и

40 четвертым счетчиком, информационные входы которого подключены к выхода второго счетчика, а входы установк в начальное состояние третьего и че вертого счетчиков соединены с входа

45 ми установки в О второго и первог , счетчиков и с выходом датчика опорн го импульса, причем выход датчика угловых импульсов соединен со счетным входом четвертого счетчика, вых

45 ми установки в О второго и первого , счетчиков и с выходом датчика опорного импульса, причем выход датчика угловых импульсов соединен со счетным входом четвертого счетчика, выход

На основании величины периода устройство формирует импульс зажигания в 50 переполнения которого является выхо- заданной характеристикой управления дом устройства, а счетный вход тре- фаз процесса. Поскольку устройство в течение измеряемого периода производит обращение к запоминающему блоку не по каждому импульсу /временной 55 зации второго счетчика и на свой соб- метке), а только по тем, номера кото- ственный установочный вход, соединен рых запрограммированы в запоминающем с выходом генератора стабильной час- блоке и кот(5рые соответствуют на ха- тоты.

тьего счетчика, сигнал переполнения которого поступает на счетный вход первого счетчика, на вход синхронидахтся помиего с 1 , атем

2

по

6 протчикоом еполодитва, ым ходов тех ющий

Изобретение разработано как вариант автоматической системы управления электроискровым зажиганием дви- гателей внутреннего сгорания. Повыше- ние точности измерения скорости вра- щения вала по сравнению с известньм

устройством повышает точность формирования по фазе импульсов зажигания, что позволяет снизить расход топлива и уровень токсичных выбросов.

управления углом опережения зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик опорного импульса, датчик угловых импульсов поворота вала двигателя, первый счетчик, запоминающее устройство с первой и второй группой выходов, третий и второй счетчики, информационные входы которых соединены с первой и второй

группами выходов запоминающего устройства соответственно, причем выход датчика опорного импульса соединен с входом установки в О первого счетчика, выходы которого подключены

35 входам запоминающего устройства,

отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления, устройство дополнительно снабжено генератором стабильно) частоты и

40 четвертым счетчиком, информационные входы которого подключены к выходам второго счетчика, а входы установки в начальное состояние третьего и четвертого счетчиков соединены с входа45 ми установки в О второго и первого , счетчиков и с выходом датчика опорного импульса, причем выход датчика угловых импульсов соединен со счетным входом четвертого счетчика, выход

0 переполнения которого является выхо- дом устройства, а счетный вход тре- 5 зации второго счетчика и на свой соб- ственный установочный вход, соединен с выходом генератора стабильной час- тоты.

переполнения которого является выхо- дом устройства, а счетный вход тре- зации второго счетчика и на свой соб ственный установочный вход, соединен с выходом генератора стабильной час- тоты.

тьего счетчика, сигнал переполнения которого поступает на счетный вход первого счетчика, на вход синхрониУ/ вУ

в

Шнапс

Изобретение относится к устр- вам управления двигателем внутреннего сгорания и позволяет повысить точность управления фазой за счет повышения точности измерения частоты процесса. Устр-во содержит датчики %/... lij I и 2 опорного импульса и угловых импульсов поворота вала двигателя соответственно, счетчики 3,5,6,7, запоминающее устр-во 4 с двумя группами выходов и генератор 8 стабильной частоты. В каждом периоде рабочего процесса двигателя производится измерение периода процесса. На основании этой величины устр-во формирует импульс зажигания с заданной хар-кой управления фазой процесса. Устр-во в течение измеряемого периода производит обращение к запоминающему блоку по тем импульсам, номера которых запрограммированы в запоминающем блоке и которые соответствуют на хар-ке управления увеличению или уменьшению фазы управления с предыдущим состоянием. 3 ил. Ш (Л U) :л 05 1 :о Фи2.1

v«

Фиг 3