Устройство регулирования угла опережения зажигания для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02P5/04 

Изобретение относится к системам зажигания и может быть использовано для автоматического регулирования угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.

Целью изобретения является оптимизация функции регулирования угла опережения зажигания путем введения возможности установки необходимой функции регулирования.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 - коммутационное поле устройства, позволяющее реализовать требуемую зависимость опережения зажигания от частоты вращения коленвала.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И 2, второй вход которого соединен через инвертор 3 с входной шиной 4, подключенной к прерывателю или заменяющему его устройству (не показан). Выход элемента И 2 подключен к счетному входу двоичного счетчика 5, выходы которого подключены к входам дешифратора 6, выходы которого подключены к входам мультиплексора 7 в порядке, определяемом требуемой формой зависимости угла опережения зажигания от частоты вращения коленвала. Адресные входы мультиплексора 7 подключены к выходам двоичного счетчика 8, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 9, первый вход которого соединен с входной шиной 4, а второй - с генератором 10 импульсов. Выход мультиплексора 7 является выходом устройства, соединен с входом сброса счетчика 5, а выход инвертора 3 соединен с входом сброса счетчика 8. Выходы дешифратора 6 подключены к информационным входам мультиплексора 7 через коммутационное поле 11.

(Л

С

о

00 4 СП (А) VI

Устройство работает следующим образом.

В течение времени замкнутого состояния контактов прерывателя (на входной шине 4 низкий потенциал) элемент И 9 не пропускает импульсы от генератора 10 к счетчику 8, а последний установлена нуле- вое состояние сигналом с выхода инвертора 3. Мультиплексор 7 следит за потенциалом на нулевом входе и, поскольку этот потенциал высокий, на выходе мультиплексора 7 присутствует низкий потенци- ал. Элемент И 2, имея разрешение с выхода инвертора 3, пропускает импульсы от генератора 1 к счетчику 5, и вызывает перемеще- ние низкого потенциала на выходах дешифратора 6 на один шаг с приходом очередного импульса от генератора 1. Чем ниже частота вращения коленвала, тем большее количество п импульсов успевает пройти за время замкнутого состояния контактов прерывателя от генератора 1 к счет- чику 5, тем дальше успеет пройти по выходам дешифратора 6 низкий потенциал. Таким образом, часть устройства, содержащая генератор 1, элемент И 2, счетчик 5 и дешифратор 6 является преобразователем Частоты вращения коленвала с выходным Сигналом в виде номера n-выхода дешифратора 6, на котором останавливается низкий потенциал в момент окончания времени Замкнутого состояния прерывателя.

Регулировку прерывателя производят таким образом, что его размыкание заведомо опережает оптимальный момент зажигания на наиболее высокой частоте вращения коленвала. Следовательно, для любой ре- альной частоты вращения коленвала можно указать оптимальную задержку момента зажигания после момента размыкания контактов прерывателя, исходя из частоты Вращения коленвала или, что то же самое из количества п импульсов, продвигавших с частотой fi низкий потенциал от нулевого выхода дешифратора 6 в сторону возрастания номера выхода, т.е. в сторону n-ого выхода.

При размыкании контакта прерывателя элемента И 2 перестает пропускать импульсы генератора 1 на счетчик 5 и низкий потенциал останавливается на n-ном выходе дешифратора 6. Элемент И 9 получает разрешение от шины 4 пропускать импульсы генератора 10 к счетчику 8, а с последнего снимается приходивший от инвертора 3 сигнал сброса. На адресные входы мультиплексора 7 поступают выходные сигналы двоичного счетчика 8, изменяющиеся с час- тотой f2 от 0000 в сторону 1111. В соответствии с этими сигналами мультиплексор 7 поочередно контролирует потенциал на Своих входах, на которых везде, кроме т-го входа, связанного с n-м выходом дешифратора 6, потенциал высокий. Когда с приходом m-ro импульса от генератора 10 на адресных входах мультиплексора 7 устанавливается код, соответствующий его т-му входу, где присутствует низкий потенциал, на выходе мультиплексора 7 появляется высокий потенциал (выходной сигнал устройства), дающий команду на искрообразо- вание и сбрасывающий в нулевое состояние счетчик 5, после чего выходной сигнал высокого потенциала исчезает.

В таком состоянии устройство пребывает до следующего замыкания контактов прерывателя, после чего процесс повторяется.

Таким образом,часть устройства, образованная генератором 10, элементом И 9, двоичным счетчиком 8 и мультиплексором 7, является временным звеном, обеспечивающим задержку искрообразования на время m

Г2

f2

после размыкания контактов прерывателя, пробывших в замкнутом состоянии в течение времени п у- .

Зная угол замкнутого состояния контактов прерывателя, частоты fi и f2 генераторов 1 и 10, угол опережения по отношению к ВМТ (верхней мертвой точке) момента размыкания контактов прерывателя и требуемую зависимость угла опережения зажигания от частоты вращения коленвала, можно указать требуемую связь между числом п импульсов от генератора 1, прошедших за время замкнутого состояния контактов прерывателя, и числом m импульсов от генератора 10, которые должны пройти после размыкания контактов прерывателя до момента искрообразования. Учитывая возможность микросхем, например. 155иДЗ и 155КПТ (по 16 выходов и входов, соответственно). Целесообразно подобрать такую частоту fi, чтобы при наименьшей возможной частоте вращения коленвала п было бы равно 15. Установка угла опережения момента размыкания контактов прерывателя по отношению к ВМТ и частота f2 должны быть такими, чтобы при наименьшей частоте вращения коленвала оптимальному углу опережения зажигания соответствовало, например m 15.

Для определения порядка соединения выходов дешифратора 6 со входами мультиплексора 7 на фиг.2 коммутационного поля соединения выходов дешифратора 6 (вертикальные линии) и выходов мультиплексора 7 (горизонтальные линии) строят кривую оптимального соответствия m и п не обязательно целые (для построения этой кривой можно мысленно увеличить, например, в 10

раз частоты fi и fa и количество выходов и входов дешифратора и мультиплексора, тогда построение кривой будет проходить в десятых долях единиц m и п). Точки пересечения вертикальных и горизонтальных ли- ний, расположенные наиболее близко к кривой оптимального соответствия тип, дадут порядок соединения выходов дешифратора 6 и входов мультиплексора 7. На фиг.2 видно, что условной оптимальной кри- вой соответствуют соединения.

Оперативно изменять крутизну кривой можно, подстраивая частоты генераторов 1 и 10, добиваясь наилучшей работы двигателя в различных режимах, однако частота fi должна быть такой, чтобы на минимальных оборотах коленвала не происходило переполнение счетчика 5.

Формулаизобретения

Устройство регулирования угла опережения зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащее входную шину, первый счетчик, дешифратор, мультиплексор, причем выходы первого счетчика под- ключены ко входам дешифратора, выходы

которого подключены к информационным входам мультиплексора, отличаю щее- с я тем, что, с целью оптимизации функции регулирования угла о.пережения зажигания, в устройство введены второй счетчик, первый и второй элементы И, первый и второй генераторы, инвертор и коммутационное поле, причем выход первого генератора подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого через инвертор подключен к входной шине, выход первого элемента И подключен к счетному входу первого счетчика, выходы которого через дешифратор и коммутационное поле подключены к информационным входам мультиплексора, выход которого подключен к входу сброса первого счетчика и является выходом устройства, адресные входы мультиплексора подключены к выходам второго счетчика, вход сброса которого подключен к выходу инвертора, входная шина подключена к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго генератора, выход второго элемента И подключен к счетному входу второго счетчика.

Изобретение относится к системам зажигания и может быть использовано для автоматического регулирования угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Целью изобретения является оптимизация функции регулирования угла опережения зажигания путем введения возможности установки необходимой функции регулирования. В устройство введен второй счетчик 8, первый и второй элементы И 2, 9, первый и второй генераторы 1, 10, инвертор 3 и коммутационное поле 11, а также функциональные связи между элементами устройства. 2 ил.

фиг.1

123456789 101112131 15 т

А

Фм.г