Устройство для получения пусковогоиМпульСА Советский патент 1981 года по МПК H03K5/153 

Описание патента на изобретение SU809530A1

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПУСКОВОГО ИМПУЛЬСА этом выхоа генератора временного интервала подключен к первым входам блока определения разности периодов и блока определения остатка и целых периодов, второй вход которого соединен с выходом датчика импульсов фазы движения, причем первый выход блока определения остатка и целых периодов подключен к первому входу блока накопления и считывания, а второй выход соединен с третьим входом блока управления и первым входом преобразователя масштаба,. второй вход которого подключен к выходу блока управ ления, при этом третий вход преобразователя масштаба, вторые входы блока определения разности периодов и блока накопления и считывания соединены с выходом датчика начальной установки, кроме того, первые выходы преобразователя масштаба и блока счетчиков- импульсов подключены к соответствующим входам блока определения разности периодов, первый и второй выходы которого соединены с третьим и четвертым выходами блока накопления и считывания, пятый вход которого соедине со вторым выходом блока счетчиков импульсов, кроме того, выход преобразователя масштаба подключен ко второму вхо ду блока счетчиков импульсов, а выход блока накопления и считывания является выходом устройства. Введение отличительных блоков позволяет точно измерить не только целые периоды внутри интервала S , но и остаток периода в случае некратности, причем точность измерения остатка периода опре деляется только частотой генератора, т.е скорость внутри интервала S измеряется с высокой точностью. с другой стороны, -точное измерение информации о скорости за счет точного измерения остатка периода позволяет получить другой интервал S5/h ; где S - новый интервал времени; S - интервал времени в известном устройстве ; где N -число импульсов в пусковой серии. Уменьшение интервала времени S в п раз позволяет приблизить начало нового интервала S- в п раз ближе к началу пусковой серии, тем самым уменьшается динамическая погрешность. Кроме того, введение дополнительного блока определения разности периодов поз воляет по знаку и величине разности дву периодов, в течение каждого из которых фаза процесса движения изменяется на 6 дин и тот же угловой интервал, судить и только о скорости в данный момент, о и том, на СКОЛЬКО и в какую сторону изменяется данная скорость. 3}1ание такого фактора позволяет точно предсказать корость в пусковой момент путем коррекции скорости, измеренной в интервале и выдать пусковой импульс в нужный момен т. Кроме повышения точности измерения добились и другого эффекта, так как уже нет необходимости иметь большое число угловых меток системы привязки. Теперь достаточно привязаться к любому вращающемуся элементу с небольшим числом меток, например к шестерне коробки перемены передач, звездочке распределительного, вала и т.д.,т.е. в целом упрощается требование к системе привязки. На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства на фиг. 2- диаграмма, поясняющая принцип работы устройства. Устройство содержит датчик 1 нячальной установки, выход которого соединен с первыми входами блока 2 управления и блока 3 счетчиков импульсов, третьим входом преобразователя 4 масштаба, вто рыми входами блока 5 определения разности периодов и блока 6 накопления и считывания, а также со входом генератора 7 временного интервала, выход которого подключен к первым входам блока 5 определения разности периодов и блока 8 определения остатка и целых периодов, второй вход Которого соединен с выходом датчика 9 импульсов фазы движения, который так же соединен и со вторым входом блока 2 управления. Первый выход блока 8 определения остатка и целых периодов подключен к первому входу блока 6 накопления и считывания, а второй выход соединен с третьим входом блока 2 управлениями первым входом преобразователя 4 масштаба, второй вход которого подключен к выходу блока 2 управления. Второй выход преобразователя 4 масштаба соединен со вторым входом блока 3 счетчиков импульсов, при этом первые выходы преобразователя 4 масштаба и блока 3 счетчиков импульсов подключены к соответствующим входам блока 5 определения разности периодов, выходы которого соединены с третьим и четвертым входами блока 6 накопления и считывания, пятый вход которого соединен со вторым выходом блока 3 счетчиков импульсов. 58 Выход же блока 6 накопления и считывания является выходом устройства. Устройство работает следующим обра зом. Датчик 9 импульсов фазы движения в .процессе периодического процесса движе-ния выдает стандартные по амплитуде и длительности импульсы (фиг. 2), частота котооых пропорциональна скорости враще ния. Датчик 1 начальной установки такж выдает импульсы, частота которых пропорциональна скорости, однако он используется в качестве отсчетной точки по фазе и за период .процесса движения появляется один только раз. В качестве от счетной точки может служить любая метка, установленная, например, у ДВС как в верхней мертвой точке, так и в любом положении относительно нее, на которую реагирует датчик 1 начальной установки. По импульсу с выхода датчика I начальной установки все блоки, связанные с ни устанавливаются в исход11ре состояние. Одновременно запускается генератор. 7 временного интервала, который выдает интервал времени S (фиг. 26). Вначале рассмотрим работу устройств когда процесс движения изменяется медленно и 6 равно 5, т.е. П равно 1, при этом интервал времени S равен интервалу времени, как и в известном. По управляю щему сигналу, поступающему с выхода генератора 7 временного интервала на третий вход блока 2 управления, импульсы датчиков 9 импульсов фазы движения проходят через блок 2 управления на вто рой вход преобразователя 4 масштаба, в котором в зависимости от временного интервала устанавливается коэффициент ум.ножения, равный значению h , причем 1N , где N -число импуль DVCKпуск сов пусковой серии. Коэффициент п в преобразователе 4 масштаба устанавливается только за интервал времени Sпо сигналу, поступающему на первый вход преобразователя 4 масштаба, а вне интервала времени коэф фициент умножения всегда равен 1. Поскольку в нашем случае п I, то в любое время коэффициент умножения всегда равен 1, так что импульсы датчика 9 импульсов фазы движения, не прете певая изменения в преобразователе 4 ма штаба, проходят на блок 3 счетчиков импульсов NE -, (фиг. 2 в). Из диаграммы 2 в также видно, что в интервал вписывалось некратное число периодов, т.е. остатком периодов Л , которую надо было учесть в ггусковой серии. Однако 0 нацо было бы в пусковой серии гфи достижении ,1,.+ пуск определенного знччения N к ДТ добавить такие значения другого остатка, при котором их сумма равнялась бы одному целому периоду, что очень сложно. Из фиг. 2 в вицно, что этим остатком является At , поэтоКГу есть смысл заПомнить это значение остатка, которое всегда равно интервалу времени от конца интервала. S до начала очередного импульса датчика 9 фазы движения. Значение At выделяется в блоке 8 определения остатка периода и целых периодов и подается на первый вход блока 6 накопления и считывания. За промежуток времени ЛЬ происходит накопление импульсов- генератора постоянной частоты (фиг. 2 г), количество которых пропорционально значению At. . При достижении начала пусковой силы импульсы датчика 9 импульсов фазы движения с выхода блока 2 управления через преобразователь 4 масштаба поступают на вход блока 3 момент счетчика импульсов, при этом в bj, достижение суммы Мбаз сч. в нашем случае (фиг. 2 б), блок 3 счетчиков импульсов со второго выхода выдает управляющий сигнал на второй вход блока 6 накопления и считывания. При этом ранее накопленные импульсы за интервал At. считываются с той же частотой до О (фиг. 2 г), в момент которого выдается пусковой импульс. Следует сказать, что интервал времени с момента считывания Ъ до момента выдачи пускового импульса tjj равен интервалу времени от конца интервала 5до начала ближайшего импульса, т.е. it, который в пределе может быть равен одному периоду. Таким образом, точность получения пусковых импульсов теперь не зависит от дискретности зубьев, а зависит в конечном счете только от частоты внешнего генератора. Рассмотрим работу устройства, когда процесс меняетг я быстро, например изменение периода вращения вала двигателя в режиме разгона, торможения или выбега, когда внутри оцного оборота скорость вращения меняется до ЗО% и выше. В этом случае известное устройство будет работать с большими погрешностями. В предлагаемом устройстве для уменьшения указа1гаой погрешности блок 5 определения разности периодов по сигиа.пам с первых выходов блока 3 счетчиков и преобразователя 4 масштаба определяет знак и величину разности двух периоцов времеи ATj (фиг. 2 в), в течение каж до го из которых фаза процесса движения изменяется на один и тот же угловой интервал. При этом выбор ДТ и ATgno фазе может быть самым разнообразным, однако, .как показывает опыт, достаточно Л-Т брать средним периодом за интервал S . а ATg за один период до начала считывания. Кроме того, в зависимости от скорое . ти и характера процесса движения эти интервалы могут состоять из нескольких импульсов датчика 9 импульсов фазы движения. При работе устройства с учетом динамики алгоритм работы меняется незначительно, при этом к остатку периода Д. добавляют следующий за ним один период ATj, (или несколько периодов), а начало считывания соответственно смещается так же на один (или несколько) периодов (фи 2 д) от момента tjiK моменту 1 (фцг. 2в Аналогично, с выхода блока 8 определения остатка и целых периодов по дается на первый вход блока 6 накопле. ния и считывания, в котором точно так же накапливают импульсы за время At + Ч-ДТ,- (фиг. 2 д). К моменту.окончания uTj блок 5 определения разности периодов выдает интервал времени «.Т ЛТ - ДТ и информацию о знаке разности на третий и четвертый выходы блока 6 накопления и считывания в котором за интервал времени ДТ накапливаются и считываются к ранее уже накопленным импульсам за время ДЬ+ЛТ} На фиг. 2 д показаны графики: сплошными линиями - для стационарных процес сов движения, штрихпунктирными линиями в режиме торможения, пунктирными линия ми - в разгона. Таким образом, в режиме разгона скорость в пусковой момент будет больше в момент измерения скорости внутчемри интервала 5 , поэтому идет поправка в моменте выдачи пускового импульса на величину ДТ- k в сторону опережения, а в режиме выбега или торможения наоборот. Работа устройства в случае, когда S (фиг. 2 е), происходит аналогичны образом с той лишь разницей, что начало фазы S сдвигают ближе к пусковой сери в два раза, а при накоплении импульсов серии М§о,а (фиг. 2 ж) в преобразователе 4 масштаба в течение интервала ставится коэффициент умножения, ра ный 2, а на выходе его получается число импульсов, равное произведению Nggbl (на диаграмме не показано), т.е. равно 6. С момента начала пусковой серии к произведению добавляют . (фиг. 2 ж), и в момент равенства значению N 9 выдается сигнал на считываний остатка периода &t, причем при й 3/й в блоке 6 накопления скорость считывания меньше,чем скорость накопления за At в 2 раза (фиг. 2 и ). Уменьшение ё в два раза не повлекло за собой изменения алгоритма работы в целом, и пусковой импульс получается в тот же момент, что и первом случае. Аналогичным образом 5 можно уменьшить в три, четыре раза и так далее, установив соответствующий коэффициент в преобразователе 4 масштаба и соответствующий коэффициент накопления и считывания в блоке 6 накопления и считывания. Введение в известное устройство блока определения разности периодов, блока определения и остатка и целых периодов, преобразователя масштаба и блока считывания и накопления позволяет существенно повысить точность пусковых импульсов, например, для двигателей семейства ВАЗ дискретность зуба составляет: 2,8 или +1,4 . Угол опережения в диапазоне 1000-4ООО об/мин меняется в пределах 5-35Ч Таким образом, дискретность зуба дает погрешность от 4 до 30%. Предлагаемое устройство позволяет полностью устранить эту погрешность, С другой стороны рассмотрим динами ческую ошибку известного способа, например, в режиме разгона двигателей семейства ВАЗ. Время разгона от.бОО об/мин до 6ООО об/мин составляет I с. При этом за один оборот скорость меняетсяот 774 об/мин до об/мин, т.е. скорость в конце периода по отношению к скорости в начале периода составляет 30%. Реально информацию о скорости полу- чают примерно за ВТМ. А пусковой импульс на низких оборотах (774 об/мин) должен появиться примерно за ВТМ. Таким образом, ошибка в скорости за бо до ВТМ по отношению к скорости за 5% ВТМ равна 5% Предлагаемое устройство позволяет эту погрешность свести к нулю. Таким образом, за счет точного чения пvcкoвыx импульсов существенно увеличиввется мощность, приемистость двигателя, а также уменыпается расход топлива.

-9 Формула изобрегени

Устройство для получения пускового и пуяьса, содержащее датчик импульсов фазы движения, датчик начальной установки, генератор времегшого интервала, блок счетчиков импульсов, блок управления, пр этом выход датчика начальной установки подключен ко входу генератора временног интервала и к первым входам блока счетчиков импульсов и блока управления, вто рой вход которого соединен с выходом датчика импульсов фазы движения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности получения пусковых импульсов, введены преобразователь масщтаба, блок определения разности периодов, блок определения остатка и целых периодов, блок накопления и считывания, ппи этом выход генератора временного интервала подключен к первым входам блока определения разности периодов и блока определения остатка и целых периодов, второй вход которого соединен с выходом датчика импульсов фазы движения j причем первый выход блока определения остатка и целых периодов подключен к первому входу блока накопления и считы8O9S3O

10

вания, а второй выход соединен с третьим входом блока управления и первым входом преофазователя масштаба, второй вход которого подключен к выходу блока управления, при этом третий вход преобразователя масштаба, вторые входы блока определения разности периодов и блока накопления и считывания соединены с выходом датчика начальной установки, кроме того,

первые вькоаы преобразователя масштаба и блока счетчиков импульсов подключены к соответствующим входам блока определения разности периодов, первый и второй выходы которого соединены с третьим и

четвертым входами блока накопления и считывания, пятый вход которого соединен со вторым выходом блока счетчиков импульсов, кроме того, второй выход пре образователя масштаба подключен ко вто

рому входу блока счетчиков импульсов, а вькод блока накопления и считывания является выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Труды НИИ А в то приборов. М., 1972, №26, с. 32.

2. Патент ФРГ NJ 2О 1О999, кп. 15 О2 Р З/ОО, опублик. 1974.

Похожие патенты SU809530A1

название год авторы номер документа
Устройство для получения пусковыхиМпульСОВ 1978
  • Ан Виктор Борисович
  • Бухтияров Иван Дмитриевич
  • Потанин Вениамин Григорьевич
  • Слепчук Валерий Андреевич
SU809529A1
Способ получения пусковых импуль-COB для СиСТЕМы зАжигАНия дВигАТЕ-лЕй ВНуТРЕННЕгО СгОРАНия 1977
  • Ан Виктор Борисович
  • Бухтияров Иван Дмитриевич
  • Демин Алексей Степанович
  • Потанин Вениамин Григорьевич
  • Слепчук Валерий Андреевич
SU808683A1
Способ получения пусковых импульсовдля СиСТЕМ зАжигАНия 1977
  • Ан Виктор Борисович
  • Бухтияров Иван Дмитриевич
  • Демин Алексей Степанович
  • Косырев Виктор Васильевич
SU808682A1
Устройство для измерения мощности 1979
  • Ан Виктор Борисович
  • Бухтияров Иван Дмитриевич
  • Бавыкин Александр Николаевич
SU977963A2
Устройство для получения пусковогоиМпульСА 1977
  • Ан Виктор Борисович
  • Бухтияров Иван Дмитриевич
  • Демин Алексей Степанович
  • Слепчук Валерий Андреевич
SU808681A1
Способ фазового управления асинхронным электродвигателем и устройство для его осуществления 1978
  • Каллиников Юрий Владимирович
  • Аллахвердов Фикрет Микаилович
  • Бабаев Назим Габиб Оглы
  • Гасанов Кямиль Агабаба Оглы
  • Халилов Теймураз Адильевич
SU928582A1
Преобразователь цифрового кода в частоту следования импульсов 1976
  • Чистяков Борис Викторович
SU738158A1
Цифровой измеритель скоростей 1979
  • Фурман Борис Айзикович
SU845100A1
Система числового программного управления 1986
  • Кулаков Юрий Александрович
  • Рачков Борис Степанович
SU1386963A1
Электропривод постоянного тока 1987
  • Сбоев Виктор Минеевич
  • Малышев Евгений Николаевич
  • Завражных Наталья Артуровна
  • Протасов Анатолий Прохорович
SU1515311A1

Иллюстрации к изобретению SU 809 530 A1

Реферат патента 1981 года Устройство для получения пусковогоиМпульСА

Формула изобретения SU 809 530 A1

SU 809 530 A1

Авторы

Ан Виктор Борисович

Бухтияров Иван Дмитриевич

Демин Алексей Степанович

Косырев Виктор Васильевич

Даты

1981-02-28Публикация

1978-01-12Подача