デジタルオートアングルコントローラ O3 1. スキーム、説明

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デジタルオートアングルコントローラーO3。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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最近のほとんどの自動車の内燃機関では、現在の点火時期 (03) は主に機械式遠心レギュレーターによって制御されています。このレギュレーターには、特性の不安定性と変更の困難さ、慣性、摩擦による O3 角度の不安定性、およびエンジンのバックラッシュなどの欠点があります。機構。読者の注意を引くために提供される電子デバイスには、これらの欠点がほとんどありません。その「設計の柔軟性」により、あらゆる遠心ガバナを置き換えることができます。ところで、このトピックの関連性が急上昇しました。事実、近年、多くの車がロシアに輸入されており、電子点火制御ユニットが装備されていますが、時々故障します。私たちの状況での交換は、技術的に常に可能であるとは限りません。それが非常に高価であるという事実は言うまでもありません。場合によっては、この種の困難から抜け出す方法は、この記事で説明されているものと同様に、自作のブロックをインストールすることです。

以下に説明するデジタル自動角度コントローラ 03 の技術的特徴は、安定性が高く、周囲温度に依存しません。エンジンのクランクシャフトの一定の回転周波数で角度が変動する可能性は、±0,25度を超えません。角度補正は、エンジンのクランクシャフトが半回転するごとに行われるため、デバイスの慣性が実質的に保証されます。デジタルレギュレーターは、私が以前に説明したデジタルオクタン価補正器 ("Radio"、1987 年、No. 10、pp. 34-37) と連携して動作するように設計されていますが、独立して動作することもできます。

デジタルレギュレーターの動作原理は、リバーシブルカウンターにパルスを充填することに基づいています。パルスの繰り返し率はエンジンのクランクシャフト速度に依存し、そこから固定周波数パルスを差し引きます。カウンターへの書き込みは、スパークの瞬間から始まり、そこから減算します-ブレーカーの接点が開いた瞬間です。カウンターが状態0になると、点火システムを開始する出力パルスが生成され、その後、プロセスが繰り返されます。減算時間は、ブレーカー接点を開く瞬間に対する出力パルスの遅延時間、つまりレギュレーターによって導入される遅延角度を決定します。

デジタルコントローラの概略図を図1に示します。 3.デバイスは、ブレーカー接点の「バウンス」の影響を排除するノードVT2.1、DD2.4、DD1、クォーツタイマーDD1、VT2、VT4、DD6-DD6、ダイオードVD15のエンコーダーで構成されます。 VD2.2は、レギュレーター、矩形パルスのジェネレーターDD2.3、DD8、可変カウントレートのカウンターDD3.1、RSトリガーDD3.2、DD9、リバーシブルカウンターDD11-DD1およびコントロールの特性を決定します。図に示すとき。 VD6-VD15ダイオードのスイッチオンの図147では、レギュレーターの特性は、一部のM-2140およびM-2141車に取り付けられているR-XNUMXA機械式遠心レギュレーターと類似しています。

（クリックして拡大）

イグニッションをオンにした後、RS トリガー DD3.1、DD3.2 を任意の状態に設定できます。要素DD3.2の出力が高くなると仮定しましょう。次に、カウンタDD50による除算後のジェネレータDD2.2、DD2.3の出力からの約8kHzの周波数のパルスは、可逆カウンタDD1-DD9の+11入力に送られます。

高レベル信号がカウンタ DD8 の出力 11 に現れると、要素 DD7.1 はカウンタ DD8 の出力 Y へのパルスの通過を禁止し、可逆カウンタは充填を停止します。可逆カウンタによってカウントされたパルス数は、ブレーカ接点が開いた瞬間に対する出力信号の最大遅延時間を決定します。

ブレーカーの接点を開いた後、単一のバイブレータ DD2.1、DD2.4 は約 500 μs の持続時間で低レベルのパルスを生成します。開いた。分化連鎖

C6、R20、R21、このパルスでトリガーDD3.1、DD3.2が切り替わります。要素DD3.1の出力に現れる高レベルにより、ジェネレータDD2.2、DD2.3のパルスが可逆カウンタの入力-1に通過し、出力に低レベルが通過します。エレメント DD3.2 は、入力 +1 への通過を禁止します。

微分回路 C8R28R29 は、ジェネレーターをブレーカー接点と同期させるために使用されます。可逆カウンタ DD9-DD11 を状態 0 から状態 15 に切り替えると、カウンタ DD0 の出力 11 で低レベルのパルスが生成されます。

このパルスの前部は、要素 DD7.4、DD7.3 に組み立てられた単一のバイブレータをトリガーします。 DD7.4 エレメントの出力からのハイレベルパルスは、可逆カウンターとカウンター DD1、DD4、DD5 をリセットし、DD20 エレメントの出力からのローレベルパルス (長さ約 7.3 μs) は、 DD3.2、DD3.1を元の状態にトリガーします。

カウンタＤＤ５がゼロ状態にあるので、デコーダＤＤ６の出力０は低レベル信号となり、要素ＤＤ７．２によって反転された後、カウンタＤＤ８をリセットし、この状態に維持する。したがって、低レベル信号がデコーダ DD5 の出力 0 に存在する間、可逆カウンタ DD6 ～ DD7.2 は、回路に従って要素 DD8 の下側入力が高レベルであるにもかかわらず、満たされません。可逆カウンターは状態 0 になります。

デコーダＤＤ６が状態０、１、２、３のそれぞれにある時間は、カウンタＤＤ４の計数係数によって決定され、これは、デコーダＤＤ６の現在の状態、および接続によって決定される。ダイオード VD6 -VD0,1,2,3 の図。カウンタＤＤ８の計数係数も、デコーダＤＤ６の状態およびダイオードＶＤ９～ＶＤ１５の接続図によって決定される。

図に示すように、コントローラーの特性の形成を考えてみましょう。 2. 前述の記事では、オクタン補正器の特性を形成する原理について説明しています。可逆カウンターも含まれていますが、パルスの充填と減算の頻度は、スパークのXNUMXつの期間中に変化しません。この場合、デバイスによって導入される遅延角度は一定であり、モーターシャフトの速度には依存しません。オクタンコレクターの特徴は横一直線。

デジタルオートアングルコントローラーO3
Pic.2

電子式自動角度制御装置 03 では、可逆カウンターを満たすパルスの周波数がスパークの 03 周期中に離散的に変化し、エンジンシャフト速度に対する角度 1 の依存性のグラフは、直線セグメントからなる曲線の形をとります。 . ブレークポイント 2、3、6 の位置は、デコーダ DD0 が状態 1,2、3、4、6 のそれぞれにある時間間隔に依存します。間隔は、カウンタ DD8 のカウント係数によって決定されます。次に、ダイオード VDXNUMX -VDXNUMX のスイッチング回路に依存します。

デコーダＤＤ６が各状態にある間に可逆カウンタを満たすパルス繰返し率は、ダイオードＶＤ９〜ＶＤ１５のスイッチング回路によって決定されるカウンタＤＤ８の計数係数に依存する。

レギュレータ回路 (図 1 を参照) によると、エンジン速度が 5000 min-1 を超えるか、スパーク期間が 6 ms 未満の場合、デコーダ DD6 は状態 0 になります。カウンターDD8はハイレベルになり、パルスは出力されず、可逆カウンターDD9-DD11の状態は変化しないため、コントローラーは入力に対して出力パルスを遅延させません。

エンジンシャフトの速度が低下すると (図 1 のポイント 2 を参照)、DD6 デコーダーが状態 1 に切り替わり、カウンター DD8 の入力 R に低レベルが現れ、可逆カウンターが充填を開始するため、遅延が発生します。ブレーカ接点が開いた瞬間に対する出力パルス。

ダイオード VD6-VD8 と VD9-VD15 のスイッチング回路を変更することにより、電子レギュレータの特性を広範囲に変更することができます。カウンター DD4 と DD8 の計数係数の計算、したがってデコーダー回路の定義は、かなり複雑です (雑誌の記事のサイズにより、完全に指定することはできません)。彼らの計算のために、プログラミング言語「Q-Basic」のプログラム（表1）、これは、OCDPS6.22およびWindows'95に含まれています。プログラムに小さな変更を加えることで、コンピュータ「Radio86RK」と「Spectrum」で使用できます。

プログラムを開始するには、レギュレーターの技術説明から取得した、目的のモデルの遠心レギュレーターの特性を入力する必要があります。これは、ポイント 03、1、2 の特性 (図 3) における角度 2 とエンジンシャフトの回転速度 (チョッパーカムの回転速度と混同しないでください) です。プログラムの結果は、表 2 に示されているものと同様の形式で表示されます。

表2
デジタルオートアングルコントローラーO3

例えば、デコーダーＤＤ６が状態２にあるとき、カウンターＤＤ８の必要なカウント比は１８／６４であることが判明した。 K6IE2カウンターの最大比率は8/18です。必要なカウント係数を取得するには、DD64デコーダーの出力155からカウンターの入力に低レベルの電圧を印加する必要があります。重み値の合計は、8-63=に等しくなります。 64、つまり入力2、6、63、および18に接続します。残りの入力は45レベルである必要があります。

これは、ダイオードVD10、VD11、およびVD15を含めることで保証されます。入力32カウンターでDD8ローレベルが絶えずファイルされます。表に。図２は、モスクヴィッチ－２１４０車の遠心調速機Ｒ－１４７Ａの特性を得るための、カウンタＤＤ４およびＤＤ８の計数係数、ならびにデコーダＤＤ６の様々な状態に対するそれらの入力におけるコードを示している。

著者: A. ビリュコフ、モスクワ。出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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