Устройство обнаружения детонаций и коррекции момента искрообразования для двигателя внутреннего сгорания
Использование в системах управления величиной угла опережения зажигания, Сущность изобретения: устройство выполнено на интегральных микросхемах, реализующих логические функции 1, ИЛИ ЗИЛИ- НЕ, НЕ В структуру устройства введены генератор импульсов, формирогкпс ь, с ч чт чики. дешифраторы и триперч Изобретение позволяет расширить Функционал ж IP возможности устройства по реализации требуемого диапазона регу/ нророччоп i рактеристики системы зз,киглния с учеюм возможности детонации и их сгр,шенпч Это дает возможность снизит ь HOI pe&m m топлива, уменьшить износ ijj.n упно iiuj , НеВОЙ ГруППЫ И ПОВЫСИТЬ МОЩНОС ib ДШГ 1 теля. 1 ил
(505 F 02 Р 5/145
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ AJ ! (—.
1
1 )1 (С3 ,<З 6 „.„„Ъ ,(Я
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5026143/06 (22) 03.01.92 (46) 15.02.93. Ьюл. ¹ 6 (76) А.И.Григорьев (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1513378, кл. G 01 L 23!22. 1987. (54) УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕТОНАЦИЙ И КОРРЕКЦИИ МОМЕНТА ИСКРООБРАЗОВАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ
ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование: в системах управления величиной угла опережения зажигания, Сущность изобретения: устройство выполИзобретение относится к системам регулирования двигателей внутреннего сгорания, в частности к устройствам обнаружения детонаций в цилиндрах двигателя и коррекции момента искрообразования. и может быть использовано в составе систем управления зажиганием двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Целью предлагаемого устройства является его упрощение, расширение фун,;циональных возможностей по реализации требуемого диапазона регулировочной характеристики системы зажигания с учетом возможности возникновения детонаций и их устранения, что призвано снизить пережег топлива и уменьшить износ шатуннопоршневой группы двигателя, На чертеже представлена функциональная схема устройства, где обозначено: 1— задающий генератор, 2 — формирователь сигнала сброса. 3 — первый двоичный реверсив ый счетчик, 4 — первый триггер, 5— первыи делитель, 6 — первая логическая схенено на интегральных микросхемах, реализующих логические функции И, ИЛИ, ЗИЛИНЕ, НЕ. В структуру устройства введена генератор импул1сов, форм11роиа1ель, с1етчики, дешифраторы и три11еры, 11зобретение позволяет расширить фу11кционэль1«1е возможности устройства по реэлиз;1»1; требуемого диапазона ре1ул11 овоч,1ой рактеристики системы за:1мга»и 1 с у1е пм возмож»ости детонаци,t и их усгр;1»е»1 ч.
Это дает возможность с»изи1ь, lUl ребле11
1 топлива, уменьшить износ ш;11у»»о по1 невой группы и повысить мощ»ос ь дв 1: 1 теля. 1 ил, ма И-И1, 7 — первый дешифра1ор (дешпфрлтОр "нуля" ), 8 — в1орой три1!ер, 9 1,1 1, логическая схема И-И2, 10 — в1гн1ои д:;л» тель, 11 — первая логи геская схема 11/1l ИЛИ1, 12 — первая логическая cxer, ЗИЛИ-НЕ-ЗИЛИ-НЕ1, 13 — сче ч11к и -.,! .
"десять", 14 — нереверсил»ыи д1си «ll . . счет и11к, 15 — управляемый де11игt n!.. 11; вторая логическая схема ИЛИ -И 1 11 i d, вторая логическая схема ЗИЛ;i-ldi=-;1ИЛ
НЕ2, 18 -. третья логическая схема L:l- 1;1. i : — логическая схема iiiL, 20 — г1тор<,lt !1во.: ный реверсивный счетчик, 21 — !1.1;1сй p шифратор (дешифратор "еди»1г1 " третий дешифратор(1ешифратпр: 1 л; "« стнадцать"),23 — третий триггер, 24 — 1с тв-.;. тая логическая схема И-И4, 25 — тре1.:я логическая схема ИЛИ-ИЛ ИЗ, И, „, — к 1-;;,r .: подключения к замку зажига»ия, И,— ма подключения к распределите«к> д1-»; л I". ля, Ил — клемма подкл1о1енпя ", длт «» детонации, le I — клем;tp падя- <: . «: датчику верхней мертвой то1ки, 11,: ма выхода устройства.
2000015
Устройство содержит задающий генератор 1, выход которого подключен к одному из входов делителя 5, уменьшающего поступающую частоту импульсов задающего генератора, и k одному из входов управ- 5 ляемого делителя 15. На вторые входы делителя 5. и управляемого делителя 15 подключен выход формирователя 2 сигнала сброса. Выход делителя 5 подключен на один из входов логической схемы И 6, на 10 доугой вход которой включена линия запуска двигателя, и одновременно на вход делителя 10, делящего частоту импульсов, поступающих с делителя 5, на число, кратное углу поворота коленчатого вала двигателя.
Выход делителя 10 подключен одновременно нафдин из входов логической схемы
И 9, и и» один из входов логической схемы
ИЛИ 11, на другой вход которой подключен 20 выход логической схемы И 6, а на еще один ее вход — выход управляемого делителя 15.
Выход логической схемы ИЛИ 11 подключен к одному из входов двоичного реверсивного счетчика 3, выход которого включен 25 . на вход дешифратора "нуля" 7. Выход дешифратора 7 включен параллельно на один иэ входов триггера 8 и на один из входов логической схемы И 24. На другой вход триггера 8 включен выход триггера 4, на вход 30 которого. подключен выход распределителя двигателя. На этот же вход триггера 8 подключен один из входов логической схемы
ЗИЛИ-НЕ 12, один из входов счетчика числа
"десять" 13. выход которого включен на дру- 35 гой вход логической схемы ЗИЛИ HE 12, и один из входов логической схемы И 18. Выход логической схемы ЗИЛИ-HE 12 включен на один из входов логической схемы ИЛИ
16. выход которой подключен к другому вхо- 40 ду двоичного реверсивного счетчика 20. Выход счетчика 20 подключен параллельно управляющим входам управляемого делителя 15 и к входам дешифратора "единиц" 21 и дешифратора числа "шестнадцать" 22. Вы- 45 ход дешифратора 21 подключен одновременно к одному из входов триггера 23 и к еще одному входу логической схемы ЗИЛИН Е 12. Выход дешифратора 22 включен одновременно на один из входов логической 50
Схемы ЗИЛИ-НЕ 17 и на другой вход триггера 23. Выход триггера 23 включен на еще один из входов двоичного реверсивного счетчика 20. На другой вход логической схемы ИЛИ 16 включен выход логической схе- 55 мы ЗИЛИ-HE 17, на другой вход которой включена линия сигнала верхней мертвой точки (Ивмт), а на третий — выход датчика детонации, который одновременно включен на другой вход счетчика числа "десять" 13.
Выход триггера 8 включен на другой вход двоичного реверсивного счетчика 3 и одновременно на вход логической схемы И
9, выход которой включен на один из входов нереверсивного двоичного счетчика 14, другой вход которого соединен с его выходом.
Выход счетчика 14 соединен также с входом логической схемы И 18 и. с входом логической схемы НЕ 19. выход которой соединен с другим входом логической схемы И 24.
Выход последней включен на один из входов логической схемы ИЛИ 25, на другой вход которой включен выход логической схемы И 18. Выход логической схемы ИЛИ
25 подключен к еще одному входу счетчика
14, к другому входу триггера 4 и одновременно является выходом устройства.
Устройство работает следующим образом.
После подачи напряжения питания прямоугольные импульсы с выхода задающего генератора 1 поступают на входы делителя
5 и управляемого делителя 15. В этот же момент с выхода формирователя 2 сигнала сброса высоким уровнем(установка в исходное состояние) поступает на соответствующие входы делителя 5 и управляемого делителя 15 и.удерживает их в исходном состоянии до появления с выхода триггера
4 первого импульса, который появляется по сигналу с распределителя Ивх, по которому на выходе формирователя 2 появляется постоянный сигнал низкого уровня.
По заднему фронту сигнала сброса с выхода делителя 5 импульсы, кратные частоте задающего генератора 1, поступают на входы делителя 10 и на вход логической схемы И 6. На второй вход схемы И 6 в режиме запуска двигателя с замка зажигания поступает постоянный сигнал высокого уровня Иэап. При этом с выхода логической схемы И 6 импульсы, подаваемые с выхода делителя 5; через логическую схему ИЛИ 11 проходят на работающий в режиме вычитания вход двоичного реверсивного счетчйка
3. Сюда же через логическую схему ИЛИ 11 поступают импульсы с выхода управляемого делителя 15 и с выхода делителя 10.
Суммарная последовательность этих вычитающих импульсов обеспечивает максимальную требуемую задержку момента искрообразования. По заднему фронту сигнала Иэап запрещается поступление импульсов с выхода делителя 5 на вход логической схемы ИЛИ 11 и в работе остается лишь управляемый делитель 15.
При наличии детонации импульс с выхода датчика детонации поступает на вход счетчика 13, устанавливая его каждый раз в нулевое состояние. и на первый вход логи2000015
При частоте вращения коленчатого вала двигателя менее 3500 об/мин сигнал с выхода счетчика 14 останавливает счет входных импульсов, запрещает их прохождение через логическую схему И 18, и в то же время после инверсии через схему НЕ 19 разрешает прохождение импульса с выхода дешифратора 7 через логическую схему И 24 и логическую схему ИЛИ 25 на выход устройства.
По предлагаемому устройству выполнен функционально Законченный модуль, совместимый с системами управления ДВС.
Модуль выполнен на интегральных микросхемах серии 561 и испытан на двигателе автомобиля М-412. Изделие является простым и надежным в эксплуатации, При испытанияx двигателя в различных режимах отсутствует детонация, в том числе и при работе на топливе как марки А 76, так и А 93, 40
Формула изобретения
Устройство обнаружения детонаций и коррекции момента искрообраэования для двигателя внутреннего сгорания, содержащее четыре логических схемы И, первый речику детонации, клемму подключения к датчику верхней мертвой точки, клемму подключения к замку зажигания, клемму подключения к распределителю деигателя и формирователь сигнала сброса, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в устройство допол (ительверсивный счетчик. выход которого подключен на вход первого дешифратора, второй реверсивн(,(й с«егчик, выход котороно введены задающий генератор, да делителя с фиксированными коэффи! Одновременно этот же сигнал поступает на вход логической схемы ЗИЛИ-НЕ 17 и запрещает прохождение сигналов с датчика детонации на счетный вход счетчика 20. После устранения детонации входные импульсы Ивх через триггер 4 начинают суммироваться в счетчике числа "десять" 13. По достижении состояния "десять" на выходе счетчика 13 сигнал высокого уровня с его выхода разрешает прохождение входных импульсов Ивх через логическую схему ЗИЛИ-НЕ 12 и через логическую схему ИЛИ 16 на вход счетчика 20, который с приходом каждого импульса уменьшает содержимое счетчика 20 на единицу, Таким образом определявтся граница детонации. По достижении выходного числа, равного "единице, импульс с выхода дешифратора 21 переключает триггер 23 в режим сложения и одновременно запрещает прохождение импульса lex через схему ЗИЛИ-НЕ 12 на счетный вход счетчика 20. Приход последующего импульса с датчика детонации устанавливает счетчик 13 в нулевое состояние и цикл работы повторяется аналогично описанному. Формирование выходного импульса устройства происходит следующим образом. По переднему фронту сигнала Ивх срабатывает триггер 8 и его выходной сигнал переключает счетчик 3 в режиме вычитания. В этом случае на вход счетчика 3 поступают импульсы с управляемого делителя 15 (а в режиме запуска — с выхода делителя 5). По достижении нулевого состояния выходов счетчика 3 сигнал с подключенного к нему дешифратора "нуля" 7 поступает на второй вход триггера 8, переключая его и счетчик 3 в режим сложения и, кроме того, через логическую схему И 24 и логическую схему ИЛИ 25 на выход устройства. Выходной импульс Ивых.s свою очередь устанавливает двоичный счетчик 14 и триггер 4 в исходное (нулевое) состояние. При работе двигателя на скорости коленчатого вала более 3500 об/мин устройство отключается за счет того. что уровень с выхода счетчика 14 разрешает прохождение через схему И 18 и через логическую схему ИЛИ 25 входного сигнала Ивх на выход устройства. 2000015 первым входам управляемого делителя и первого делителя с фиксированным коэффициентом деления, вторые входы которых соединены с выходом формирователя, а вход второго делителя с фиксированным коэффициентом деления подключен к выходу первого делителя с фиксированным коэффициентом деления и к первому входу первой логической схемы И, второй вход которой соединен с клеммой подключения к замку зажигания, при этом в устройство дополнительно введены три триггера, три логических схемы ИЛИ, две логических схемы ЗИЛИ-НЕ, логическая схема НЕ, двоичный нереверсивный счетчик и счетчик числа десять, причем первый вход первого триггера соединен с клеммой подключения устройства,к распределителю, а его выход подключен одновременно к входу формирователя, к первому входу второго триггера, к первому входу счетчикам числа десять, к первому входу третьей логической схемы И и к первому входу первой логической схемы ЗИЛИНЕ, на второй вход которой подключен выход счетчика числа десять, а на третий вход — выход второго дешифратора, соединенный одновременно с первым входом трЕтьего триггера, выход первой логической схемы ЗИЛИ-НЕ подключен к первому входу второй логической схемы ИЛИ, выход которой соединен с первым входом второго реверсивного счетчика, к второму входу которого подключен выход третьего триггера, выход второго реверсивного счетчика соединен с третьим входом управляемого делителя, выход которого включен на первый вход первой логической схемы ИЛИ, на второй вход которой одновременно подключен выход второго делителя с фиксированным коэффициентом деления и первый вход второй логической схемы И, на третий вход первой логической схемы ИЛИ подключен выход первой логической схемы И, а выход первой логической схемы ИЛИ включен на первый вход первого реверсивного счетчика, на второй вход которого включен выход второго триггера, подключенный одновременно к второму входу второй логической схемы И, выход которой соединен с первым входом нереверсивного двоичного счетчика, второй вход которого соединен с вторым входом первого триггера, а третий вход этого счетчика соединен с его выходом, который одновременно включен также на второй вход третьей логической схемы И и на вход логической схемы НЕ, выход которой включен на первый вход четвертой логической схемы И, второй вход которой соединен параллельно с выходом первого дешифратора и вторым входом второго триггера, а выход четвертой логической схемы И подключен к первому входу третьей логической схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом третьей логической схемы И, а.выход третьей логической схемы ИЛИ является выходом устройства и подключен к объединенным входам первого триггера и нереверсивного двоичного счетчика, кроме того, выход третьего дешифратора соединен с вторым входом третьего триггера и одновременно с первым входом второй логической схемы ЗИЛИ-НЕ, выход которой подключен к второму входу второй логической схемы ИЛИ, второй вход второй логической схемы ЗИЛИ-НЕ соединен с клеммой подключения датчика верхней мертвой точки, а третий ее вход объединен с вторым входом счетчика числа десять и соединен с клеммой подключения датчика детонации. 2000015 Составитель Техред М.Моргентал . Корректор M.Êóëü Редактор Тираж Подписное . НПО " Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Заказ 3039 Производственно-издатевьскиа комбинат "Патент, г. Уигород. уо.Гагарина. 101
