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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Regolatore digitale dell'angolo automatico O3. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Accensione Nei motori a combustione interna della maggior parte delle auto moderne, l'attuale fasatura di accensione (03) è controllata principalmente da un regolatore centrifugo meccanico, che presenta svantaggi quali instabilità caratteristica e difficoltà nel cambiarla, inerzia, instabilità dell'angolo O3 causata da attrito e gioco nel meccanismo. Il dispositivo elettronico offerto all'attenzione dei lettori è praticamente esente da queste carenze. Grazie alla sua "flessibilità progettuale" può sostituire qualsiasi regolatore centrifugo. A proposito, la rilevanza di questo argomento è ora improvvisamente aumentata. Il fatto è che negli ultimi anni in Russia sono state importate molte auto, dotate di centraline elettroniche di accensione, che di tanto in tanto si guastano. La loro sostituzione nelle nostre condizioni non è sempre tecnicamente possibile, per non parlare del fatto che è estremamente costosa. La via d'uscita a questo tipo di difficoltà in alcuni casi può essere l'installazione di blocchi autocostruiti, simili a quelli descritti in questo articolo. Le caratteristiche tecniche del regolatore angolare automatico digitale 03 di seguito descritte sono altamente stabili e indipendenti dalla temperatura ambiente. Possibili fluttuazioni dell'angolo a una frequenza fissa di rotazione dell'albero motore del motore non vanno oltre ±0,25 gradi. La correzione dell'angolo avviene ogni mezzo giro dell'albero motore del motore, il che garantisce praticamente l'inerzia del dispositivo. Il regolatore digitale è progettato per funzionare in combinazione con il correttore di ottano digitale da me descritto in precedenza ("Radio", 1987, n. 10, pp. 34-37), ma può anche funzionare in modo indipendente. Il principio di funzionamento del controller digitale si basa sul riempimento del contatore reversibile con impulsi, la cui frequenza di ripetizione dipende dalla velocità dell'albero motore del motore e sulla sottrazione di impulsi a frequenza fissa da esso. La scrittura al contatore inizia nel momento dell'accensione e la sottrazione da essa - nel momento in cui i contatti dell'interruttore si aprono. Quando il contatore passa allo stato 0, viene generato un impulso di uscita che avvia il sistema di accensione, dopodiché il processo viene ripetuto. Il tempo di sottrazione determina il tempo di ritardo dell'impulso di uscita rispetto al momento di apertura dei contatti dell'interruttore, ovvero l'angolo di ritardo introdotto dal regolatore. Il diagramma schematico del controllore digitale è mostrato in fig. 1. Il dispositivo è costituito da un nodo VT3, DD2.1, DD2.4, che elimina l'influenza del "rimbalzo" dei contatti dell'interruttore, un timer al quarzo DD1, VT1, VT2, DD4-DD6, encoder sui diodi VD6- VD15, che determinano la caratteristica del regolatore, generatore di impulsi rettangolari DD2.2, DD2.3, contatore DD8 a velocità di conteggio variabile, RS-trigger DD3.1, DD3.2, contatore reversibile DD9-DD11 e controlli. Quando mostrato in Fig. Nel diagramma 1 dell'accensione dei diodi VD6-VD15, il regolatore ha caratteristiche simili al regolatore centrifugo meccanico R-147A, che è installato su alcune vetture M-2140 e M-2141.
Dopo l'accensione, il trigger RS DD3.1, DD3.2 può essere impostato su qualsiasi stato. Assumiamo che l'output dell'elemento DD3.2 sia alto. Quindi impulsi con una frequenza di circa 50 kHz dall'uscita del generatore DD2.2, DD2.3 dopo la divisione per il contatore DD8 andranno all'ingresso +1 del contatore reversibile DD9-DD11. Quando un segnale di alto livello compare sull'uscita 8 del contatore DD11, l'elemento DD7.1 vieterà il passaggio di impulsi all'uscita Y del contatore DD8 e il contatore reversibile smetterà di riempirsi. Il numero di impulsi contati dal contatore reversibile determinerà il tempo di ritardo massimo del segnale di uscita rispetto al momento in cui i contatti dell'interruttore si aprono. Dopo aver aperto i contatti dell'interruttore, il vibratore singolo DD2.1, DD2.4 genererà un impulso di basso livello della durata di circa 500 μs, necessario per eliminare l'influenza del "rimbalzo" dei contatti dell'interruttore quando sono ha aperto. Catena differenziata C6, R20, R21, questo impulso commuterà il trigger DD3.1, DD3.2. Il livello alto che compare all'uscita dell'elemento DD3.1 consentirà il passaggio degli impulsi del generatore DD2.2, DD2.3 all'ingresso -1 del contatore reversibile, e il livello basso all'uscita del l'elemento DD3.2 ne vieterà il passaggio all'ingresso +1. Il circuito di differenziazione C8R28R29 serve per sincronizzare il generatore con i contatti dell'interruttore. Quando si commuta il contatore reversibile DD9-DD11 dallo stato 0 allo stato 15, verrà generato un impulso di basso livello sull'uscita 0 del contatore DD11. Il fronte di questo impulso aziona un unico vibratore montato sugli elementi DD7.4, DD7.3. Un impulso di alto livello dall'uscita dell'elemento DD7.4 azzererà il contatore reversibile e i contatori DD1, DD4, DD5 e un impulso di basso livello (lungo circa 20 μs) dall'uscita dell'elemento DD7.3 restituisce il trigger DD3.2 .3.1, DDXNUMX al suo stato originale. Poiché il contatore DD5 è nello stato zero, l'uscita 0 del decoder DD6 sarà un segnale di basso livello che, dopo essere stato invertito dall'elemento DD7.2, azzererà il contatore DD8 e lo manterrà in questo stato. Pertanto, mentre è presente un segnale di basso livello all'uscita 0 del decoder DD6, il contatore reversibile DD9-DD11 non verrà riempito, nonostante il livello alto all'ingresso inferiore dell'elemento DD3.3 a seconda del circuito, e il il contatore reversibile sarà nello stato 0. Il tempo durante il quale il decoder DD6 si trova in ciascuno degli stati 0,1,2,3 è determinato dal fattore di conteggio del contatore DD4, che, a sua volta, è determinato dallo stato attuale del decoder DD6, e dalla connessione diagramma dei diodi VD6 -VD8. Il fattore di conteggio del contatore DD8 è determinato anche dallo stato del decoder DD6 e dallo schema di collegamento dei diodi VD9-VD15. Considerare la formazione delle caratteristiche del controller, mostrata in Fig. 2. L'articolo già citato sopra descrive il principio di formazione della caratteristica di un correttore di ottano. Include anche un contatore reversibile, ma la frequenza di riempimento e sottrazione degli impulsi non cambia durante un periodo di accensione. In questo caso l'angolo di ritardo introdotto dal dispositivo è costante e non dipende dalla velocità dell'albero motore. La caratteristica del correttore di ottano è una linea retta orizzontale.
Nel regolatore elettronico automatico dell'angolo 03, la frequenza degli impulsi che riempiono il contatore reversibile cambia discretamente durante un periodo di accensione e il grafico della dipendenza dell'angolo 03 dalla velocità dell'albero motore assume la forma di una curva composta da segmenti rettilinei . La posizione dei punti di interruzione 1, 2, 3 dipende dagli intervalli di tempo durante i quali il decoder DD6 si trova in ciascuno degli stati 0, 1,2, 3. Gli intervalli sono determinati dal fattore di conteggio del contatore DD4, che, a sua volta dipende dal circuito di commutazione dei diodi VD6 -VD8. La frequenza di ripetizione degli impulsi che riempie il contatore reversibile mentre il decoder DD6 è in ciascuno degli stati dipende dal coefficiente di conteggio del contatore DD8, che è determinato dal circuito di commutazione dei diodi VD9 -VD15. In accordo con il circuito del regolatore (vedi Fig. 1), con una velocità dell'albero motore superiore a 5000 min-1 o un periodo di accensione inferiore a 6 ms, il decoder DD6 sarà nello stato 0. Pertanto, all'ingresso R del contatore DD8 ci sarà un livello alto, impulsi al suo non ci sarà uscita, lo stato del contatore reversibile DD9-DD11 non cambia, quindi il controller non ritarda l'impulso di uscita rispetto all'ingresso. Con una diminuzione del regime dell'albero motore (vedi punto 1 in Fig. 2), il decoder DD6 passa allo stato 1, all'ingresso R del contatore DD8 compare un livello basso, il contatore reversibile inizia a riempirsi, quindi ci sarà un ritardo nell'impulso di uscita relativo all'apertura dei contatti dell'interruttore. Modificando il circuito di commutazione dei diodi VD6-VD8 e VD9-VD15, è possibile modificare la caratteristica del regolatore elettronico su un ampio intervallo. Il calcolo dei coefficienti di conteggio dei contatori DD4 e DD8, e quindi la definizione del circuito del decoder, è piuttosto complicato (la dimensione dell'articolo di giornale non consente di riportarlo per intero). Per il loro calcolo, programma (Tabella 1) nel linguaggio di programmazione "Q-Basic", che è incluso in OCDPS 6.22 e Windows'95. Apportando piccole modifiche al programma, può essere utilizzato sui computer "Radio 86RK" e "Spectrum". Per avviare il programma è necessario inserire le caratteristiche del regolatore centrifugo del modello desiderato, tratte dalla descrizione tecnica del regolatore. Questo è l'angolo 03 e la velocità di rotazione dell'albero motore (da non confondere con la velocità di rotazione della camma del chopper) nei punti 1, 2, 3 caratteristiche (Fig. 2). Il risultato del programma viene visualizzato in una forma simile a quella presentata qui nella Tabella 2. Tabella 2 Ad esempio, quando il decoder DD6 è nello stato 2, il rapporto di conteggio richiesto del contatore DD8 è risultato essere 18/64. Il rapporto massimo del contatore K155IE8 è 63/64. Per ottenere il coefficiente di conteggio desiderato, è necessario applicare una tensione di basso livello dall'uscita 2 del decoder DD6 a quegli ingressi del contatore, la cui somma dei valori di peso è pari a 63-18 =45, cioè agli ingressi 1, 4, 8 e 32. Gli ingressi rimanenti devono essere a un livello. Ciò è garantito dall'inclusione dei diodi VD10, VD11 e VD15. All'ingresso 32 contatore DD8 basso livello archiviato costantemente. In tavola. 2 mostra i coefficienti di conteggio dei contatori DD4 e DD8 e i codici ai loro ingressi per i vari stati del decoder DD6 per ottenere le caratteristiche del regolatore centrifugo R-147A dell'auto Moskvich-2140. Autore: A. Biryukov, Mosca; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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