Пристрій для автоматичного регулювання моменту запалювання бензинового двигуна

Винахід стосується транспортного машинобудування, а саме пристроїв для автоматичного регулювання момента запалювання горючої суміші в циліндрах бензинових двигунів. Широко відомі і застосовуються механічні (відцентрові), вакуумні та комбіновані регулятори момента запалювання [1]. Але їх характеристики не задовольняють вимог, які висуваються до сучасних автомобілів, в яких, для регулювання моменту запалювання все ширше використовують електронні пристрої [2]. Одним з недоліків існуючих конструкцій таких пристроїв є складність конструкції, зокрема велика кількість елементів, що знижує загальну надійність пристрою. За прототип данного винаходу прийнято пристрій відповідно опису, наданому в [3]. Такий пристрій для автоматичного регулювання моменту запалювання горючої суміші в циліндрах бензинового двигуна містить шифратори кода статичної та динамічної затримки, підключені відповідно до першого і другого входу програмуємого генератору імпульсів, який першим виходом з'єднаний з першим входом вентеля віднімаючих імпульсів, а другим і третім виходами з відповідними входами змішувача частот, формувач імпульсів преривника, перший вихід якого з'єднаний з першим входом формувача імпульсів запалювання і з першим входом тригера напрямку рахунку, перший вихід якого з'єднано з другим входом вентеля віднімаючих імпульсів, другий вихід - з першим входом вентеля суммуючих імпульсів, лічильник затримки, першим входом підключений до вентеля віднімаючих імпульсів, другим входом до вентеля суммуючих імпульсів, при цьому вихід сигнала переносу лічильника затримки підключено до другого входу тригера напрямку рахунку, до другого входа формувача імпульсів запалювання і до третього входу лічильника затримки, а також має процесор, постійно запам'ятовуючий пристрій, давач кутової швидкості обертання колінчастого вала двигуна і давач крутного момента, при цьому другий вихід формувача імпульсів преривника з'єднано з першим входом процесора, три інших входи якого з'єднані відповідно з давачем кутової швидкості обертання колінчастого вала двигуна, давачем крутного момента на тому ж валу, та з постійно запам'ятовуючим пристроєм, а вихід процессора з'єднано з третім входом програмуємого генератора імпульсів [3]. Вказана вище конструкція пристрою має суттєвий недолік. Наведений пристрій відрізняється складністю конструкції, велика кількість елементів якої може обумовлювати невисоку його надійність. В основу винаходу покладено задачу спрощення конструкції і відповідно підвищення надійності пристрою автоматичного регулювання моменту запалювання бензинового двигуна. Для вирішення сформульованої задачі, відповідно винаходу, пропонується пристрій для автоматичного регулювання момента запалювання бензинового двигуна, який містить шифратори кода статичної та динамічної затримки, підключені відповідно до першого і другого входу програмуємого генератору імпульсів, який першим виходом з'єднаний з входом вентеля віднімаючих імпульсів, а другим виходом з входом змішувача частот, формувач імпульсів преривника вихід якого з'єднаний з першим входом тригера напрямку рахунку, перший вихід якого з'єднано з другим входом вентеля віднімаючих імпульсів, лічильник затримки, першим входом підключений до вентеля віднімаючих імпульсів, другим входом до змішувача частот, при цьому вихід сигнала переносу лічильника затримки підключено до входу тригера напрямку рахунку, процесор, вхід якого з'єднано з виходом формувача імпульсів преривника, а три інших входи якого з'єднані відповідно з давачем кутової швидкості обертання колінчастого вала двигуна, давачем крутного момента на тому ж валу, та з постійно запам'ятовуючим пристроєм, а вихід процессора з'єднано з третім входом програмуємого генератора імпульсів. Але на відміну від прототипу в ньому формувач імпульсів преривника і формувач імпульсів запалювання виконано як один елемент, а імпульси преривника і запалювання програмно приведені до одного вигляду за допомогою процесора, другий вихід якого зв'язаний з третім входом лічильника затримки, а третій вихід з тригером напрямку рахунку, до того ж змішувач частот сигналів програмуємого генератора і змішувач частот сигналів тригера напрямку рахунку виконано теж у вигляді одного елемента, а сигнали тригера приведені програмно до одного вигляду з сигналами програмуємого генератора імпульсів, при цьому другий вихід тригера напрямку рахунку з’єднаний з четвертим входом процесора, третій вихід якого з'єднаний з із другим входом змішувача частот. Таким чином в запропонованому пристрої замість двох змішувачів частот застосовується один змішувач частот і замість двох формувачів імпульсів також один формувач імпульсів, що спрощує конструкцію пристрою і підвищує його надійність. Суть винаходу пояснюється описом структурної схеми запропонованого пристрою, яку надано на Фіг.1, та описом роботи пристрою. Так, відповідно схемі, конструкція пристрою для автоматичного регулювання моменту запалювання горючої суміші в циліндрах бензинового двигуна містить шифратори кода статичної 1 та динамічної 2 затримки, підключені відповідно до першого і другого входу програмуємого генератору 3 імпульсів, який першим виходом з'єднаний з першим входом вентеля 4 віднімаючих імпульсів, а другим з відповідним входом змішувача 5 частот імпульсів, формувач 6 імпульсів преривника і імпульсів запалювання, перший вихід якого зв'язаний з входом тригера 7 напрямку рахунку, перший вихід якого з'єднано з другим входом вентеля 4 віднімаючих імпульсів, а другий вихід з входом процесора 9, лічильник 8 затримки, першим входом підключений до вентеля 4 віднімаючих імпульсів, другим входом до змішувача 5 частот імпульсів, при цьому вихід сигнала переносу лічильника затримки підключено до входу процесора 9. При цьому другий вихід формувача 6 імпульсів преривника і імпульсів запалювання з'єднано з першим входом процесора 9, три інших входи якого з'єднані відповідно з давачем 10 кутової швидкості обертання колінчастого вала двигуна, давачем 11 крутного момента на тому ж валу, та постійним запам'ятовуючим пристроєм 12, а вихід процесора 9 з'єднано з третім входом програмуємого генератора 3 імпульсів. Працює пристрій наступним чином. Сигнали з першого виходу формувача 6 імпульсів преривника і імпульсів запалювання переднім фронтом перемикають тригер 7 напрямку рахунку, відкриваючи вентель 4 віднімаючих імпульсів, які з першого виходу генератора 3 імпульсів поступають на перший (віднімаючий) вхід лічильника 8 затримки. Сигнал переносу з виходу лічильника 8 затримки встановлює його в ноль, а тригер 7 напрямку рахунку в стан, що відкриває вентель 5 суммуючих імпульсів за допомогою відповідного сигналу процесора 9. Тепер, з моменту запалювання до наступного переднього фронту імпульсу преривника лічильник 8 затримки заповнюється імпульсами, що надходять зі змішувача 5 частот. Імпульси з другого входу програмуємого генератора 3 імпульсів, частота яких визначається установкою шифратора 1 кода статичної затримки поступають через той же змішувач 5 на вхід лічильника 8 затримки. Давачі кутової швидкості обертання колінчастого вала 10 та крутного моменту 11 визначають поточний швидкісний режим і режим навантаження двигуна. Процесор 9, отримуючи від давачів 10 і 11 поточні характеристики режиму роботи двигуна, визначає відповідні для них еталонні параметри момента запалювання, які закладено в постійно запам'ятовуючий пристрій 12, і коректує поточні характеристики імпульсів преривника, які надходять з формувача 6. Сигнал корекції з виходу процесора 9 надходить на третій (керуючий) вхід програмуємого генератора 3 імпульсів і дозволяє проходженню імпульсів на його вихід. Частота цих імпульсів визначається установочними параметрами шифратора 2 кода динамічної затримки. Регулювання таким чином здійснюється автоматично, при наявності сигнала корекції від процесора 9. Під час регулювання момента запалювання на обидва входи змішувача 5 частот, надходять керуючи імпульси генератора 3. З виходу змішувача 5 частот імпульсний процес з частотою, що дорівнює сумі частот на вході змішувача 5, надходить на другий вхід лічильника 8 затримки, збільшуючи його вміст відповідно сигналу корекції і установочним характеристикам шифратора 2 кода динамічної затримки. Таким чином спрощується конструкція пристрою для автоматичного регулювання момента запалювання бензинового двигуна і за рахунок зменшення елементів підвищується його надійність. Джерела інформації: 1. Банников С.П. Электрооборудование автомобилей. Изд. 2-е перераб. и доп. \ Учебник для студентов специальности «Автомобильный транспорт» высш. учеб. заведений. М., «Транспорт», 1977 - 288 с., с ил. и табл. 2. Сига X., Мидзутани С. Введение в автомобильную электронику: Пер. с японск. - М.: Мир, 1989. - 232 с., ил. 3. Кошарний А.М. Пристрій для автоматичного регулювання моменту запалювання бензинового двигуна. Деклараційний патент України № 59740 А Опубл. 15.09.2003. Бюл. № 9.