Controlador de ângulo automático digital O3. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Nos motores de combustão interna da maioria dos carros modernos, o sincronismo de ignição atual (03) é controlado principalmente por um regulador centrífugo mecânico, que apresenta desvantagens como instabilidade característica e dificuldade em trocá-lo, inércia, instabilidade do ângulo O3 causada por atrito e folga no mecanismo. O aparelho eletrônico oferecido à atenção dos leitores está praticamente isento dessas deficiências. Devido à sua "flexibilidade de design" pode substituir qualquer regulador centrífugo. By the way, a relevância deste tópico agora aumentou de repente. O fato é que, nos últimos anos, muitos carros foram importados para a Rússia, equipados com unidades de controle de ignição eletrônica, que falham de tempos em tempos. A sua substituição nas nossas condições nem sempre é tecnicamente possível, sem falar no facto de ser extremamente dispendiosa. A saída para esse tipo de dificuldade em alguns casos pode ser a instalação de blocos de fabricação própria, semelhantes ao descrito neste artigo.

As características técnicas do controlador de ângulo automático digital 03 descritas abaixo são altamente estáveis ​​e independentes da temperatura ambiente. Possíveis flutuações do ângulo em uma frequência fixa de rotação do virabrequim do motor não ultrapassam ± 0,25 graus. A correção do ângulo ocorre a cada meia volta do virabrequim do motor, o que praticamente garante a inércia do dispositivo. O regulador digital foi projetado para funcionar em conjunto com o corretor de octanagem digital descrito por mim anteriormente ("Rádio", 1987, No. 10, pp. 34-37), mas também pode funcionar de forma independente.

O princípio de funcionamento do controlador digital baseia-se no preenchimento do contador reversível com pulsos, cuja taxa de repetição depende da velocidade do virabrequim do motor, e subtrair dele os pulsos de frequência fixa. A gravação no contador começa no momento da faísca e a subtração dele - no momento em que os contatos do disjuntor se abrem. Quando o contador vai para o estado 0, é gerado um pulso de saída que inicia o sistema de ignição, após o qual o processo é repetido. O tempo de subtração determina o tempo de retardo do pulso de saída em relação ao momento de abertura dos contatos do disjuntor, ou seja, o ângulo de retardo introduzido pelo regulador.

O diagrama esquemático do controlador digital é mostrado na fig. 1. O dispositivo é composto por um nó VT3, DD2.1, DD2.4, que elimina a influência do "salto" dos contatos do disjuntor, um temporizador de quartzo DD1, VT1, VT2, DD4-DD6, encoders nos diodos VD6- VD15, que determinam a característica do regulador, o gerador de pulsos retangulares DD2.2, DD2.3, contador DD8 com taxa de contagem variável, RS-trigger DD3.1, DD3.2, contador reversível DD9-DD11 e controles. Quando mostrado na Fig. No diagrama 1 de ativação dos diodos VD6-VD15, o regulador tem características semelhantes ao regulador centrífugo mecânico R-147A, instalado em alguns carros M-2140 e M-2141.

(clique para ampliar)

Depois que a ignição é ligada, o RS-trigger DD3.1, DD3.2 pode ser definido para qualquer estado. Vamos supor que a saída do elemento DD3.2 seja alta. Então pulsos com uma frequência de cerca de 50 kHz da saída do gerador DD2.2, DD2.3 após a divisão pelo contador DD8 irão para a entrada +1 do contador reversível DD9-DD11.

Quando um sinal de alto nível aparecer na saída 8 do contador DD11, o elemento DD7.1 proibirá a passagem de pulsos para a saída Y do contador DD8 e o contador reversível deixará de encher. O número de pulsos contados pelo contador reversível determinará o tempo máximo de retardo do sinal de saída em relação ao momento em que os contatos do disjuntor abrem.

Após a abertura dos contatos do disjuntor, o único vibrador DD2.1, DD2.4 irá gerar um pulso de baixo nível com duração de cerca de 500 μs, o que é necessário para eliminar a influência do "salto" dos contatos do disjuntor quando são aberto. Cadeia diferenciada

C6, R20, R21, este pulso mudará o gatilho DD3.1, DD3.2. O nível alto que aparece na saída do elemento DD3.1 permitirá a passagem dos pulsos do gerador DD2.2, DD2.3 para a entrada -1 do contador reversível, e o nível baixo na saída do o elemento DD3.2 proibirá sua passagem para a entrada +1.

O circuito diferenciador C8R28R29 é usado para sincronizar o gerador com os contatos do disjuntor. Ao mudar o contador reversível DD9-DD11 do estado 0 para o estado 15, será gerado um pulso de baixo nível na saída 0 do contador DD11.

A frente deste pulso aciona um único vibrador montado nos elementos DD7.4, DD7.3. Um pulso de alto nível da saída do elemento DD7.4 irá redefinir o contador reversível e contadores DD1, DD4, DD5 e um pulso de baixo nível (cerca de 20 μs de comprimento) da saída do elemento DD7.3 retornará o gatilho DD3.2 .3.1, DDXNUMX ao seu estado original.

Como o contador DD5 está no estado zero, a saída 0 do decodificador DD6 será um sinal de nível baixo, que, após ser invertido pelo elemento DD7.2, irá zerar o contador DD8 e mantê-lo neste estado. Portanto, enquanto um sinal de nível baixo estiver presente na saída 0 do decodificador DD6, o contador reversível DD9-DD11 não será preenchido, apesar do nível alto na entrada inferior do elemento DD3.3 de acordo com o circuito, e o contador reversível estará no estado 0.

O tempo durante o qual o decodificador DD6 está em cada um dos estados 0,1,2,3 é determinado pelo fator de contagem do contador DD4, que, por sua vez, é determinado pelo estado atual do decodificador DD6, e a conexão diagrama dos diodos VD6 -VD8. O fator de contagem do contador DD8 também é determinado pelo estado do decodificador DD6 e pelo diagrama de conexão dos diodos VD9-VD15.

Considere a formação das características do controlador, mostradas na Fig. 2. O artigo já mencionado acima descreve o princípio de formação da característica de um corretor de octanagem. Também inclui um contador reversível, mas a frequência dos pulsos de enchimento e subtração não muda durante um período de centelhamento. Neste caso, o ângulo de atraso introduzido pelo dispositivo é constante e independe da velocidade do eixo do motor. A característica do corretor de octanagem é uma linha reta horizontal.

Figura.2

No controlador automático de ângulo eletrônico 03, a frequência dos pulsos que enchem o contador reversível muda discretamente durante um período de centelhamento, e o gráfico da dependência do ângulo 03 da rotação do eixo do motor toma a forma de uma curva composta por segmentos retos . A posição dos pontos de interrupção 1, 2, 3 depende dos intervalos de tempo durante os quais o decodificador DD6 está em cada um dos estados 0, 1,2, 3. Os intervalos são determinados pelo fator de contagem do contador DD4, que, por sua vez, depende do circuito de comutação dos diodos VD6 -VD8.

A taxa de repetição de pulso que preenche o contador reversível enquanto o decodificador DD6 está em cada um dos estados depende do coeficiente de contagem do contador DD8, que é determinado pelo circuito de comutação dos diodos VD9-VD15.

De acordo com o circuito regulador (ver Fig. 1), a uma velocidade do eixo do motor superior a 5000 min-1 ou um período de centelha inferior a 6 ms, o decodificador DD6 estará no estado 0. Portanto, na entrada R do contador DD8 haverá um nível alto, pulsos a ele não haverá saída, o estado do contador reversível DD9-DD11 não muda, então o controlador não atrasa o pulso de saída em relação à entrada.

Com a diminuição da velocidade do eixo do motor (ver ponto 1 na Fig. 2), o decodificador DD6 muda para o estado 1, um nível baixo aparece na entrada R do contador DD8, o contador reversível começa a encher, portanto, haverá um atraso no pulso de saída em relação à abertura dos contatos do disjuntor.

Ao alterar o circuito de comutação dos diodos VD6-VD8 e VD9-VD15, é possível alterar a característica do regulador eletrônico em uma ampla faixa. O cálculo dos coeficientes de contagem dos contadores DD4 e DD8 e, portanto, a definição do circuito decodificador, é bastante complicado (o tamanho do artigo do jornal não permite que ele seja fornecido na íntegra). Para o seu cálculo, programa (Tabela 1) na linguagem de programação "Q-Basic", que está incluído no OCDPS 6.22 e no Windows'95. Ao fazer pequenas alterações no programa, ele pode ser usado em computadores "Radio 86RK" e "Spectrum".

Para iniciar o programa é necessário inserir as características do regulador centrífugo do modelo desejado, retiradas da descrição técnica do regulador. Este é o ângulo 03 e a velocidade de rotação do eixo do motor (não confundir com a velocidade de rotação do came do chopper) nos pontos 1, 2, 3 características (Fig. 2). O resultado do programa é apresentado de forma semelhante ao apresentado aqui na Tabela 2.

Tabela 2

Por exemplo, quando o decodificador DD6 está no estado 2, a proporção de contagem necessária do contador DD8 acabou sendo 18/64. A proporção máxima do contador K155IE8 é 63/64. Para obter o coeficiente de contagem desejado, é necessário aplicar uma tensão de baixo nível da saída 2 do decodificador DD6 a essas entradas do contador, cuja soma dos valores de peso é igual a 63-18 =45, ou seja às entradas 1, 4, 8 e 32. As entradas restantes devem estar em um nível.

Isso é garantido pela inclusão dos diodos VD10, VD11 e VD15. Na entrada 32 contador DD8 baixo nível arquivado constantemente. Na tabela. 2 mostra os coeficientes de contagem dos contadores DD4 e DD8 e os códigos em suas entradas para vários estados do decodificador DD6 para obter as características do regulador centrífugo R-147A do carro Moskvich-2140.

Autor: A. Biryukov, Moscou; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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