Рис. 4. Схема ЦСЗ с элементами памяти: 1 - ДНО; 2 - ДУИ; 3 - зуб профилированного диска; 4 - дополнительный опорный зуб; 5 - коленчатый вал; 6 - профилированный зубчатый диск; 7 - двухвыводные катушки зажигания; 8 - коммутатор; 9 - программное устройство; 10 - счетчик импульсов начального числа; 11 - матрица; 12 - счетчик импульсов основного числа; 13 - блок управления, досчетом; 14 - датчики дополнительной информации
В состав системы входят ДУИ 2, ДНО 1, счетчик 10 импульсов начального числа, матрица 11, программное устройство 9, блок 13 управления досчетом, счетчик 12 импульсов основного числа, датчики 14 дополнительной информации.
При вращении коленчатого вала 5 с закрепленным на нем профилированным зубчатым диском 6 вырабатываемый ДНО 1 сигнал подается на вход узла обнуления программного устройства 9 и после обработки в нем поступает на вход установки нуля счетчика 10 импульсов начального числа. Одновременно на счетный вход счетчика 10 с датчика ДУИ поступают угловые импульсы, которые записываются в нем после окончания обнуления. Число импульсов, находящихся в счетчике 70 в любой момент времени, пропорционально частоте вращения коленчатого вала.
С одного из выходов программного устройства 9, в котором заложен алгоритм работы системы, в определенный момент времени на вход разрешения выборки матрицы 11 поступает импульс. В матрице анализируется информация о счетчике 10 импульсов начального числа, о параметрах рабочего процесса и тепловом состоянии двигателя (от датчиков 14), затем она преобразуется в кодовую комбинацию, которая записывается в счетчик 12 импульсов основного числа.
В соответствии с алгоритмом работы в установленный момент времени программное устройство 9 подает на вход блока 13 управления досчетом импульс, разрешающий поступление дополнительной информации с датчиков 14 в счетчик 12 через блок управления досчетом. Сигналы, последовательно поступающие с датчиков 14, изменяют состояние счетчика 12, корректируя информацию, записанную в счетчик с матрицы 11. После этого в счетчике 72 импульсов основного числа производится досчет импульсов от ДУИ, поступающих на его счетный вход через блок 13 управления досчетом. В результате к уже записанной в счетчике числовой информации добавляется число импульсов, равное разности между основным числом и кодовой комбинацией. Когда значение числа, получаемое при досчете, становится равным основному числу, на выходе счетчика 72 импульсов основного числа появляется импульс управления коммутатором 8. Реализуемый этой системой УОЗ оптимизирован по заданному и запрограммированному в матрице критерию (минимальному расходу топлива, максимальной мощности, минимальной токсичности).
Устройство управления моментом искрообразования, функциональная схема которого представлена на рис. 5, содержит элементы памяти — кодирующие матрицы 3 и 6, представляющие собой программируемые постоянные запоминающие устройства ППЗУ1 и ППЗУ2. В рассматриваемой ЦСЗ эти устройства предназначены для хранения информации о значениях оптимального У ОЗ для различных сочетаний скоростного и нагрузочного режимов двигателя. По способу ввода информации они относятся к классу программируемых (потребителем) запоминающих устройств ПЗУ.
В состав устройства входят также ГВЧ, ДНО, ДУИ и полупроводниковый датчик давления (вакуума) во впускном трубопроводе, выполненный совместно с АЦП и расположенный в корпусе блока управления.
Информация от ДНО, ДУИ и датчика давления представляется в виде дискретных электрических сигналов постоянной амплитуды, частота следования которых пропорциональна измеряемому параметру. ГВЧ вырабатывает импульсы постоянной высокой частоты. Временные диаграммы работы устройства управления моментом искрообразования приведены на рис. 6.
При вращении зубчатого диска 13 (см. рис. 5) ДУИ формирует угловые импульсы, а ДНО — импульсы угловой опорной точки. Частоты следования импульсов ДУИ и ДНО пропорциональны частоте вращения коленчатого вала. Задний фронт (срез) импульсов ДНО переводит в исходное состояние счетчик 2 импульсов ГВЧ, счетчик 5 ДУИ и блок 15 переменного временного интервала Т1 между двумя импульсами ДУИ и интервала досчета, блок 9 переменного временного интервала коррекции и счетчик 7 импульсов коррекции. Блок 15 временных интервалов построен на базе двух счетчиков и двух логических элементов «И». Блок 9 интервала коррекции выполнен по аналогии с блоком 15.
Рис. 5. Устройство управления моментом искрообразования: 1 - ГВЧ; 2 - счетчик импульсов ГВЧ; 3, 6 - первая и вторая кодирующие матрицы (ППЗУ 1, ППЗУ2); 4 - блок сравнения; 5 - счетчик ДУИ; 7 - счетчик импульсов коррекции; 8 - датчики дополнительной информации; 9 - блок переменного временного интервала коррекции; 10 - ДНО; 11 - ДУИ; 12 - дополнительный зуб профилированного зубчатого диска; 13 - зубчатый диск; 14 - зубья на цилиндрической поверхности зубчатого диска; 15 - блок временных интервалов
Блок 15 отслеживает прохождение импульсов ДУИ и формирует временной интервал Т1, в течение которого разрешен счет импульсов ГВЧ счетчиком 2, а также сигнал, разрешающий досчет импульсов ДУИ счетчиком 5. Счетчик 5 включается в тот момент, когда УОЗ максимальный.
Число импульсов постоянной высокой частоты, вырабатываемых ГВЧ характеризует скоростной режим работы двигателя. Код этого числа поступает на часть адресных входов кодирующей матрицы 5, а часть кода на адресные входы кодирующей матрицы 6. Использование двух кодирующих матриц 3 и 6 позволяет реализовать характеристики управления УОЗ любой сложности с учетом выбора желаемых комбинаций рабочих зон по скоростному и нагрузочному режимам работы двигателя и необходимости их корректирования.
Сигнал с датчика 5, характеризующий нагрузочный режим двигателя, поступает на вход блока 9, который вырабатывает переменный временной интервал Т2. В интервале времени Т2 разрешен подсчет счетчиком 7 импульсов коррекции, вырабатываемых ГВЧ.
Код числа импульсов коррекции с выхода счетчика 7 поступает на адресные входы кодирующей матрицы 6, а часть его, характеризующая выбранные зоны по нагрузочному режиму работы двигателя, поступает на входы кодирующей матрицы 3. Матрица 3 преобразует адресный код на ее входах в кодовую комбинацию, соответствующую оптимальному УОЗ, зависящему от частоты вращения коленчатого вала с учетом выбранных зон нагрузочного режима. Матрица 6 преобразует адресный код на ее входах в кодовую комбинацию, соответствующую углу коррекции в зависимости от нагрузочного режима с учетом частоты вращения коленчатого вала.
Кодовая комбинация на выходе матрицы 3 и код числа накопленных в счетчике 5 импульсов от ДУИ поступают в блок 4 сравнения, выполненный на микросхеме 564ИП2. При сравнении кодов на выходе блока 4 формируется импульс управления искрообразованием, положение которого по углу ср поворота коленчатого вала относительно ВМТ соответствует оптимальному УОЗ. Импульсы управления моментом искрообразования вырабатываются на том же обороте профилированного зубчатого диска, на котором набирается исходная информация с датчиков. Циклы набора информации о скоростном и нагрузочном режимах работы двигателя и формирование сигнала управления УОЗ повторяются после очередного импульса от ДНО.
При подаче на вход матрицы 6 дополнительного сигнала от датчика температуры в виде кода чисел на выходе матрицы будет получен двоичный код оптимального УОЗ для данного скоростного режима работы двигателя с учетом нагрузки и теплового состояния двигателя. Обычно этот код определяет два состояния двигателя — до и после прогрева.
Рис. 6. Временные диаграммы работы устройства управления моментом искрообразования: а - импульсы ДУИ; б - импульсы ДНО; в - импульсы ГВЧ; г - импульсы переменного временного интервала Т1; д - серия импульсов ГВЧ за временной интервал Т1; е - переменный временной интервал T2; ж - серия импульсов коррекции; з - сигналы, разрешающие подсчет импульсов ДУИ счетчиком 5; и - импульсы управления моментом искрообразования
Комментарии посетителей