Устройство для управления фазой периодического процесса

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 960726 л

1 л в

/б== г .. .г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0209.80 (21) 297986 5/18-24 .с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 230982. Бюллетень № 35 (И1М.К .

G 05 В 11/14

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 62-50 (088. S) Дата опубликования описания 2309.82 (72) Автор изобретения

Ю.М ° Федоренко (71) Заявитель

Волжское объединение по производству легк автомобилей (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ФАЗОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах для управления фазой периодического процесса, например электроискрового зажигания или впрыска топлива двигателей внутреннего сгорания ДВС.

Известно устройство для управления фазой электроискрового зажигания

ДВС, содержащее датчики режима работы двигателя и микропроцессор, имеющий доступ к. запоминающему устройству, в котором хранится карта углов (фаэ) опережения или запаздывания зажигания (1).

Однако это устройство ненадежно и дорого.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для управления фазой периоди/ ческого процесса, содержащее счетчик импульсов, датчик положения, датчик угла,. формирователь адреса, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами запоминающего блока, первый вход соединен с выходом датчика угла, второй вход — с выходом датчика положения (2).

Недостатком известного устройстаа является его ненадежность вследствие громоздкости запоминающего блока, обусловленной большой разрядностью запоминающего блока.

5 Цель изобретения — повышение надежности устройства °

Цель достигается тем, что в устройстве выход датчика угла соединен со вторым входом запоминающего блока, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом датчика положения.

Причем в устройство .дополнительно введен вентиль, первый вход которого соединен с выходом датчика импульсов, второй вход — с вторым . выходом формирователя адреса, выход вентиля является выходом устройства.

Кроме того, в него дополнительно введены датчик параметров и преобразователь аналог — код, первый вход которого соединен с выходом датчика параметров, второй вход — с вторым выходом формирователя адреса, а вы ходы - с соответствующими третьими входами запоминающего блока.

На чертеже изображена структурная

3О схема устройства.

960726

Схема содержит формирователь 1 адреса, запоминающий блок 2, счетчик

3 импульсов, датчик 4 угла, датчик

5 положения, вентиль 6, датчик 7 параметров, преобразователь 8 аналогкод.

Устройство работает следующим образом.

Формирователь адреса 1, начиная с заданного положения, объекта (no сигналу на выходе датчика положения), формирует на своих выходах а„,.....,а„ последовательность адресных кодов, соответствующих номерам угловых импульсов, сформированных датчиком угла в течение постоянного заданного времени . По истечении постоянного заданного времени после образования сигнала ф формирователь 1 адреса устанавливает на выходах а»,...,OK нули, т.е. формирует нулевой адрес. Каждый угловой импульс, поступая на вход разрешения выборки запоминающего блока, осуществляет выборку кода fr«...,ã хранящегося в запоминающем блоке по адресу (а»,...,а 1. Запоминающий блок 2 запрограммирован таким образом, что в ячейке с нулевым адресом (о,...,о ) записан код, соответствующий +1, а в ячейках с ненулевыми адресами записаны коды (В„ + 1), где i — номер углового имйульса, сформированного в течение постоянного заданного времени, R — код приращения фазы формированйя импульса управления при переходе с (i-1) -ro режима скорости движения объекта на i-й режим, т.е. в ячейках с ненулевыми адресами запоминающего блока 2 записаны коды приращения фазы формирования импульса управления периодическим . процессом в соответствии с заданным законом (характеристикой) управления плюс единица.

Сигналы выборки с выходов г„,...,г„„ запоминающего блока 2 поступают на счетные входы счетчика 3 импульсов, который сигналом ф по входу установки установлен в исходное состояние R . Счетчик 3 импульсов суммирует коды R (R„- + 1) H . +1 °

Момент накойления счетчиком 3 импульсов некоторого заданного кода (например момент переполнения) соответствует моменту формирования на выходе УСтройства сигнала управления, фаза формирования которого зависит от скорости периодического движения объекта (а в общем случае— и от других параметров, (4, », характеризующих объект и поступающих с датчика 7 параметров) через преобразователь 8 аналог-код.

По окончании постоянного заданного времени после формирования сигнала заданного положения Ч» объек:та счетчик импульсов 3 накопит код и .Е (R.+1), ()

5 где N — число угловых импульсов

I сформированных в течение постоянного заданного времени после формирования сигнала Я, . Если обозначить максимальную емкость счетчика

3 импульсов за Е (Е = 2, G — - раз(О рядность счетчика импульсов 3), то условие переполнения счетчика импульсов 3 запишется как (2) (6) или

ЬФ» Ч»-Ч» » . (7 )

Л А где 1. - угловое расстояние между следующими друг за другом угловыки

65 импульсами. Пусть b9p+ максимальR + S = E, 1

15 где S — число угловых импульсов, сформированных после скончания постоянного заданного времени до переполнения счетчика 3 импульсов (после окончания постоянного заданного времени каждый угловой импульс осуществляет выборку иэ запоминающего блока иода +1, хранящегося по нулевому адресу).

Из выражений (1) и (2) имеем я

25 R + (В. +1) +Я=Е, (3)

»=» или

R +,, R + N + S = Ei (4)

» .» зо и

И» S.=Š— Во 7R (5)

1=»»

Обозначив С = N + S — число угло.вых импульсов, сформированных, начиная с фазы », до переполнения счетчика 3 импульсов Е = Š— R — емкость счет ика импульсов, запишем (5) как и

С=Š— 2 RÄ

1=»

40 Из (6) видно, что число С угловых импульсов, поступающих от заданной фазы » „ до фазы формирования импульса управления (соответствующей фазе переполнения счетчика импульсов), 45 зависит от скорости движения объекта и от других параметров, характеризующих объект (например положения дроссельной заслонки с, температуры t и т.п. ДВС) по записанной в

1 запоминающем блоке программе.

Если обозначить „ — фазу формирования импульса управления, выраженную в угловых единицах (угол управления, например, зажиганием

ДВС), при скорости щ движения объекта., а Ч>„,» — фазу (угол) формирования импульса управления при скорости И)»„, то ьЧ„.=y„- „„=R„Л, (7) 960726

10 д + д МОХ (9) Формула изобретения,рп ах,(и и в<и., 9." (12) ная разница н фазах (углах) управления, соответствующих скоростям и и движения объекта, тогда по аналогии с (7"), ax где R" — код, соответствующий ЬЧ

Разрядность m кода (R„+ 1), хранящегося н запоминающем блоке 2, определяется, учятцная (8), иэ условия.

Максимально возможное изменение . 15

gq а" фазы управления, например зажиганием ДВС, при переходе с режима

Ф,(< на режим % много меньше измене(нения („ах — O .;„) фазы. управления на всем диапазоне режимов от + = 0 20 доО р дх, то есть

1 тих

М .(мах

Учитывая соотношения (9), (10), имеем 25 щ < и (11) где n — разрядность полного кода R. фазы Ч;, которая определяется из

1 соотношения

Для реализации характеристик управления с восходящими и нисходящими участк ми необходимо. кодировать как положительные, так и отрицательные приращения фазы управления. Используя известные методы кодирования отрицательных чисел (обратные или дополнительные коды), получаем, 4О что при накапливании кодов х,...,r+) переполнение счетчика 3 импульсов может произойти в течение заданного времени . Чтобы исключить формирование импульса управления в те- 45 чение времени Ч, выход счетчика

3 импульсов соединен с выходом устройства через вентиль б, который запрещает на время прохождение на выход устройства импульса пере- 50 полнения с выхода счетчика 3 импульса, поступающего на второй вход нентиля б. После окончания времени на первом входе вентиля б появляется разрешающая 1 и импульс 55 переполнения счетчика 3 импульса может пройти на выход устройства.

Таким образом, устройство осуществляет автоматическое регулирование фазы периодического процесса в зависимости от скорости и других параметров, характеризующих объект, например ДВС, в пределах „„„.„, „„ах по сколь угодно сложному закойу.

При этом существенно уменьшается емкость запоминающего блока, что упрощает, снижает стоимость и повышает надежность запоминающего блока и устройства в целом.

1. Устройство для управления фазой периодического процесса, содержащее счетчик импульсов, датчик положения, датчик угла, формирователь адреса, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами запоминающего блока, первый вход соединен с выходом датчика угла, второй нход — с выходом датчика положения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, выход датчика угла соединен с вторым входом запоминающего блока, выходы которогб соединены с соответствующими первыми входами счетчика импульсов, второй вход . которого соединен с ныходом датчика положения.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него дополнительно введен вентиль, первый вход которого соединен с выходом счетчика импульсов,. второй вход— с вторым ныходом формирователя адреса, выход вентиля является выходом устройства.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него дополнительно введены датчик параметров и преобразователь аналогкод, первый вход которого соединен с выходом датчика параметров, второй вход — с вторьм выходом формирователя адреса, а выходы — c соответствующими третьими входами запоминающего блока.

Источники информации, принятые во внимание,прй экспертизе

1. Электроника, Р 17, 1976, с. 11.

2. Патент ФРГ 9 2339755, кл. F 02 Р 3/00, опублик. 1973 (прототип).

960726

Составитель К. Лащев

Редактор -С. Патрушева Техред З.Палий Корректор Н. Король

Заказ 7277/55 Тираж 914 Подписное вНИИПК Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4