最適化されていないエンジン操作の信号装置。スキーム、説明

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最適でないエンジン動作を知らせる信号装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事で説明されている装置は、点火システムのブレーカーディストリビュータのパラメータと自動車エンジンのクランクシャフトの速度を制御するように設計されています。基準から逸脱すると、光と音の信号が発せられ、燃料消費量を削減するためにブレーカーアセンブリを適切に調整するか、別のギアに切り替える必要があることをドライバーに思い出させます。

ほとんどの国産乗用車 VAZ、AZLK、GAZ、ZAZ には古典的な点火システムが装備されており、その中央ユニットはブレーカーディストリビュータです [1]。エンジンのトラクション特性、ひいては燃料消費量は、エンジンの技術的条件と調整に大きく依存します。このノードの主なパラメータは、遮断器の接点（UZSK）の閉状態の角度とその電気抵抗です。これらのパラメータが標準から逸脱すると、火花の出力が低下し、燃料の不完全燃焼が発生します。これらのパラメータの制御はかなり複雑であるため、多くの車の所有者はそれを単に無視し、過剰な燃料消費を支払うことを好み、低い周囲温度でエンジンを始動するときに特定の困難を経験しています。

一方、エンジンの動作中、遮断器（図1）からの電気信号には、上記のパラメータの測定だけでなく、XNUMXつのシリンダーすべての超音波検査の測定に必要なすべての情報が含まれています。これにより、平均値からの角度の偏差を計算することができ、インタラプタカムの状態やローラの摩耗度を間接的に評価することができます。（ディストリビュータ部品の潤滑不足などによる磨耗だけでなく、振動により調整エレメントの締め付けが緩むことによっても誤動作が発生する可能性がありますのでご注意ください。）さらに、チョッパーからの信号により、エンジンのクランクシャフトの速度を決定することができます。ギアを入れて走行するときに小さすぎる場合、または逆に大きすぎる場合、エンジンも最適に動作せず、余分な燃料を消費します。この状況は、最初の場合はより低いギアに切り替える必要があること、XNUMX 番目の場合はより高いギアに切り替える必要があることを示しています。

最適でないエンジン操作のための信号装置

図からわかるように。図 1 に示すように、接触抵抗は電圧 U0 によって特徴付けられます (電圧は抵抗に直接比例します)。各シリンダーの UZSK a は、式 α = 90ti1/(ti1+ti2) によって (度単位で) 計算できます。およびエンジンのクランクシャフト速度 F (毎分回転数) - 次の式による

ここで、iはシリンダー番号です。

信号装置の回路図を図に示します。 2. そのベースは MK Z86E0208PEC (DD1) で、クロック周波数は ZQ1 水晶振動子によって 8 MHz の周波数に設定されます。このデバイスは、パラメトリック電圧レギュレータ R12VD1 を介して 1 ボルトの自動車バッテリーから電力を供給されます。電源回路の干渉を軽減するために、酸化物コンデンサ C1 とセラミックコンデンサ C2 が設けられています。

最適でないエンジン操作のための信号装置

入力信号は、振幅リミッタ R2VD3VD5 を介して、ポート P32 の出力 P3 に供給されます。これは、2 つの内蔵コンパレータ MK の 3 つの非反転入力です。 [6] R2CXNUMX 積分回路からの信号。アナログ - デジタル変換の機能は、両方のコンパレータの反転入力に共通の RXNUMXZ 出力に供給されます XNUMX]。

受信信号のソフトウェア処理の結果は、ポート P1 のピン P2 と P1 に直接接続されている LED HL26、HL27 およびサウンドピエゾエミッタ BQ2 に表示されます。

測定結果に基づいて、デバイスは次の信号を生成します。

- ブレーカー接点の抵抗が十分に低く、ブレーカーのUZSKの平均値とさまざまなシリンダーの広がりの値が正常範囲内の場合、緑色の光信号（HL2）。

- 表示値が標準から逸脱した場合の赤色信号（HL1）。ブレーカーディストリビュータの予防保守または修理の必要性を示します。

- エンジン速度が低すぎるか高すぎる場合に、ドライバーにギアを変更するよう警告する音声信号（低周波数 - 低音、高周波数 - 高音）。

MC は強い干渉条件で動作するため、誤って PROM プログラミングモードに移行するのを防ぐために、(メーカーの推奨に従って) 保護ダイオード VD2 ～ VD4 とコンデンサ C5 がデバイスに導入されます。

特定のクラスの車両で動作するように装置を設定することは、表に従ってスイッチ SA1 および SA2 によって実行されます。 1.

最適でないエンジン操作のための信号装置

デバイスの動作は、図 3 に示す遷移グラフによって示されます。 XNUMX.

最適でないエンジン操作のための信号装置

グラフには、モードに対応する XNUMX つの状態頂点が含まれています。

T_MEAS - (MEASURE TIME) - 時間測定;
U_MEAS-（MEASURE U）-電圧測定;
CALCUL-測定結果が処理される計算モード。
DISPLAY - 計算結果の表示モード。

グラフのエッジで示される状態間の遷移は、次のイベントによってトリガーされます。

TI-（TIMER INTERRUPT）-MKタイマーからの割り込み。
Fl - (FALLING INTERRUPT) - 入力信号の立ち下がりで割り込み;
CI - (COMPARE INTERRUPT) - MK に組み込まれたコンパレータからの割り込み。
TE、UE、CE、DE - それぞれ、時間、電圧、計算、表示の測定プロセスの終了。

電源投入後、MK はオートリセットされ、TMEAS 状態が初期化されます。最初は、入力信号の減衰時にのみ割り込みが許可され (図 1 を参照)、景気後退がある場合、MC はそれを「捕捉」し、時間間隔の測定を開始します。その後、タイマー割り込みが有効になります。それらの数を数えることによって、最初の時間間隔の継続時間が計算されます。信号フロントが MK の入力に到着すると、カウント値が保存され、次の間隔の測定が開始されます。同様に、0 つの間隔すべての継続時間が測定され、その後、MC は電圧測定状態 UXNUMX (U_MEAS) に入ります。

この状態では、MK は P00 の出力に対数電位を生成します。これにより、RZZ 入力での準線形上昇電圧の形成が R1C3 回路を使用して開始されます。同時に、MKタイマーがレベルU6 \u0d 0,2 Vに対応する時間開始されます。タイマーとコンパレータからの割り込みが許可されます。最初の割り込みがコンパレータからのものであれば、接点の正常な状態が確定し、タイマーからのものであれば、接点の状態は不十分である。

次に、クランクシャフト速度、UZSK の平均値、およびこの値からの偏差量が計算されると、装置は CALCUL モードに切り替わります。さらに、最後の 1000 つのパラメータは、計算された周波数が 1 min-XNUMX を超えない場合にのみ計算されます (UZSK の公称値はアイドル時にのみ測定されます)。計算が完了すると、プログラムは表示モードに切り替わります。

このモードでは、SA1、SA2 スイッチで設定された車種コードが読み取られ、UZSK および UZSK 凹凸の計算値が PROM に「ハードワイヤード」された対応する定数と比較され、比較結果に基づいて行われます。、XNUMX つまたは別の LED の点火信号が生成されます。次に、選択された境界内の現在のクランクシャフト速度の「ヒット」がチェックされ、設定値の範囲外にある場合は、対応するトーンのサウンドがオンになります。その後、作業サイクル全体が繰り返されます。

プログラムのブートモジュールの出力を表に示します。 2. プログラムコードの量 - 504 バイト。

（クリックして拡大）

デバイスの詳細は、図に示す図面に従って作成されたプリント基板上に配置されます。 4. このボードは、MLT 抵抗、コンデンサ K50-35 (C1) および KM (その他)、スイッチ PD9-2 (SA1、SA2)、1.5 スロットブロック KSK3-18 を取り付けるように設計されています。マイクロコントローラーの接続には XNUMX ソケットのパネルが使用されました。

最適でないエンジン操作のための信号装置

デバイスのセットアップは、電源電圧を確認することから始まります。これを行うには、マイクロコントローラーを再インストールせずに、電源をオンにして、パネルのピン 5 の電圧を測定します。少なくとも 4,5 V である必要があります。そうでない場合は、VD1 ツェナーダイオードを必要な安定化電圧を持つ別のダイオードと交換する必要があります。次に、LED の保守性をチェックします (このために、MK パネルの接点 5 が、ワイヤーで接点 12 および 13 に順番に接続されます)。

さらに、電源がオフの状態では、プログラムされた MK が盤に取り付けられ、デバイスはブレーカー端子に接続されます。電源を入れてもデバイスが動作しない場合は、オシロスコープ (入力抵抗が少なくとも 6 MΩ) を DD1 マイクロ回路のピン 10 に接続し、MK クロックジェネレーターが励磁されているかどうかを確認します。周波数 8 MHz の正弦波形の振動がない場合は、発電機が動作していないことを示します。この場合、水晶振動子 ZQ1 とコンデンサ C3 および C4 をチェックする必要があります。

車内では、デバイスはドライバーの視野内のフロントパネルに配置されます。

Z86E0208PEC の代わりにインデックス 04、08 を備えた MK の修正を使用することで、デバイスの機能を大幅に拡張できます。これらは出力に関して互換性があり、大規模なプログラムおよびデータメモリリソースを備えています。

文学

Reznik A. M. OrlovV.P.自動車の電気機器。 -M .:トランスポート、1981年。
Gladshtein M.A. Ztlog の Z86 ファミリのマイクロコントローラー。プログラマーズガイド。 - M.: ドデカ、1999 年。

著者：M.Gladstein、M.Pudov、Rybinsk

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