SU914798A1 - Способ получения импульсов углового положения вала двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к системам ’ι зажигания двигателя внутреннего сгорания, в частности к способам получения импульсов углового положения ва- .

Ла и устройствам для его осуществления, предназначенным для получения ⁵ информации об угле поворота и частоте вращения вала в виде электрических импульсов в цифровых системах зажигания .

Известен способ получения импульсов углового положения вала двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в получении серии импульсов, синхронных вращений вала, аырабатываемых передвижением зубчатого диска, жестко связанного с валом, от чувствительного датчика, установленного неподвижно, и в дальнейшем формировании импульсов с датчика, огра- _м ничении этих импульсов и формировании -из них прямоугольных'импульсов.

Устройство для осуществлениеуказанного способа содержит диск с зуб2

чатым венцом и зубом начала отсчета, два датчика индукционного типа, один из которых работает совместно с зубчатым венцом и генерирует угловые импульсы, другой - с зубом начала отсчетз и вырабатывает импульсы начала отсчета, и формирователи, причем, моменту появления каждого импульса на выходах устройства соответствует определенное угловое положение вала двигателя (1].

Недостатком такого способа получения импульсов углового положения вала и устройства для его осуществления является недостаточная устойчивость к импульсам помех, наводимых на соединительные провода и выходное сопротивление датчиков емкостной частью искрового разряда в свечах зажигания двигателя, что приводит к дополнительной ошибке в определении углового положения вала.

Известны также способы получения

импульсов углового положения двига3 914798 4

теля внутреннего сгорания, заключающиеся в том, что формируют серии импульсов датчика, синхронных вращению вала и образующихся при вращении установленного на валу зубчатого 5

диска.

Устройства для осуществления этих способов содержат зубчатый диск, установленный на валу двигателя, датчик угловых импульсов, выход котор 10 рого соединен с входом формирователя угловых импульсов, датчик импульсов начала отсчета, выход которого подключен к входу формирователя импульсов начала отсчета [23. 15

Недостатком известных способов получения импульсов углового положения вала является низкая устойчивость к импульсам помех, наводимых на датчик _м и формирователь. Разрядные токи емкостной части искрового разряда в свечах зажигания ДВС достигают десятков и сотен ампер при длительности их в несколько: микросекунд. Поэтому све- _г5 чи зажигания совместно с высоковольтными соединительными проводами являются мощным источником радиопомех, и амплитуда помеховых импульсов, наводимых системой зажигания на выходное ₃₀ сопротивление датчика и соединительные провода между датчиком и формиро-., вателем, достигает нескольких единиц или десятков вольт при длительности в несколько микросекунд. Таким образом, амплитуда помеховых импульсов, ³⁵ превышает реальные пороговые значения напряжения срабатывания формирователей, выполненных, например, на базе

стандартных полупроводниковых интегральных микросхем. Воздействие помеховых импульсов на вход формирователей может приводить к срабатыванию последних и появлению на выходе устройства ложных импульсов углового положения вала, что является причиной ⁴⁵ дополнительной погрешности способа.

Цель изобретения - уменьшение погрешности путем повышения устойчивости к помехам от искрового разряда в свечах зажигания. ⁵⁰

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения углового положения вала сформированные импульсы углового его положения подвергают селекции по максимальной ⁵⁵

длительности, а устройство для осуществления этого способа снабжено по меньше^ мере одним селектором максимальной длительности, вход которого подключен к выходу формирователя импульсов начала отсчета.

Кроме того, в другом варианте исполнения вход селектора максимальной длительности подключен к выходу формирователя угловых импульсов.

Кроме того, в третьем варианте устройство содержит дополнительный селектор максимальной длительности, причем вход основного селектора подключен к выходу формирователя импульсов начала отсчета, а вход дополнительного - к выходу формирователя угловых импульсов.

На фиг. 1 представлен первый вариант выполнения устройства для осуществления способа получения импульсов; на фиг..2 - то же, второй вариант; на фиг. 3 “ то же, третий вариант; на фиг. 4 - пример выполнения селектора.

Устройство для осуществления способа состоит из зубчатого диска 1 и диска 2 с зубом начала отсчета, жестко. связанных с валом, датчика 3 угловых импульсов, работающего совместно с зубчатым диском 1, датчика 4 импульсов начала отсчета, работающего совместно с диском 2, формирователя 5 угловых импульсов, нормирующего импульсы с датчика 3, формирователя 6 импульсов начала отсчета, нормирующего импульсы с датчика 4, и по меньшей мере одного селектора 7 максимальной длительности. Устройство содержит также дополнительный селектор 8, инвертор 9, счетчик 10, схему 11 И-НЕ, инвертор 12 и схему 13 И-НЕ.

При применении одного селектора его вход в первом варианте подключен к выходу формирователя 6 импульсов начала отсчета (фиг. 1), во втором варианте вход селектора 7 подключен к формирователю 5 угловых импульсов (фиг. 2). В случае применения двух селекторов, вход одного из них подключен к выходу формирователя 6 импульсов начала отсчета, а вход другого селектора 8 подключен к выходу формирователя 5 угловых импульсов,(фиг. 3). Во всех вариантах испол /нения на входе селекторов 7 и 8 присутствует смесь полезных и помеховых импульсов. Пороговая длительность селектора 7 в первом слу^_= чае выбирается так, чтобы

соответственно для второго вариант^

5 914798 А

С_ь < С^сТу*, и в третьем случае пороговые длительности селекторов 7 и 8 выбираются так, что Τ <·

'Г у ' ν - * ⁷

В соответствии с указанными соотношениями селекторы 7 и 8 блокируют импульсы помех и пропускают на свои ^выходы, которые являются выходами всего устройства (вых.1, вых.2), ₁₀

только информационные импульсы. Таким образом, введение селекторов максимальной длительности значительно повышает помехоустойчивость устройства, тем самым практически устраниет дополнительную погрешность, вызванную воздействием помех, наводимых искровым разрядом в свечах зажигания. Наибольший эффект от подавления помех достигается в третьем вариан- ₂₀ те исполнения (фиг. 3)» наименьший во втором (фиг. 2). Первый вариант (фиг. 1) (наиболее оптимальный) имеет достаточную помехоустойчивость, полученную минимальными средствами. _[5

Предпочтительным вариантом конкрет-, ного использования селекторов 7 и 8 является селектор максимальной длительности с применением электронной , |3адержки, так как такое построение ₃₀ селектора дает возможность получить прямоугольную выходную характеристику со срезом при длительности импульсов, равной пороговой длительности селектора, и позволяет выполнить селекторы 7 и 8 полностью в интегральном ¹⁵ использовании без применения резисторов и конденсаторов, в частности на элементах К-МОП логики.

На фиг. 4 дана схема селекторов 7 и 8 максимальной длительности, использующих для формирования импульса пороговой длительности импульсы тактовой частоты £, которые вырабатываются таймером цифровой системы зажигания. Информационные импульсы и ⁴⁵ импульсы помех с выхода одного из формирователей 'поступают на вход селектора 7 ( или 8). При этом входной ' импульс через инвертор 9 разрешает работу счетчику 10, на счетный вход ⁵⁰ (вход с) которого через схему 11 И-НЕ подаются тактовые импульсы (£).

После прохождения определенного числа К тактовых импульсов, в данном случае К=7, счетный вход счетчика 10 ⁵⁵ блокируется схемой 11 путем подачи на один из ее входов низкого потенциала с инвертора 12, при этом высокий

потенциал с выхода счетчика 10, поступающий на схему 13, разрешает прохождение входных импульсов на выход схем мы 13, т.е. на выход селектора. Так как высокий потенциал на выходе счетчика 10 появляется через интервал времени Гс * то на выходе селектора проходят импульсы с длительностью ?/С_с, следовательно импульсы помех на выходе отсутствуют. Схема разработана для £ = 400 кГц, т.е. Т_с20 мкс. После окончания входного импульса счетчик 10 сбрасывается высоким потенциалом с выхода инвертора 9» и селектор 7 приходит в исходное состояние.

Введение операции селекции максимальной длительности основано на том, что длительность информационных импульсов измерителя углового положения вала больше длительности помеховых им-: пульсов, наводимых от емкостной части разряда в свечах. Действительно, требуемая основная погрешность измерения углового положения вала Δ'Τ в системах зажигания практически не превышает 0,5 угловых градусов и, если учесть, что максимальные обороты для

серийных автомобилей не превышают 7000-8000 мин‘\ длительность угловых импульсов с учетом возможности их удвоения, определяемая по формуле

не менее 20 мкс. Так как момент начала отсчета определяется фронтом импульса начала отсчета,то минимальная длительность этого импульса Гцр может быть произвольной, т.е. может быть выбрана заранее больше длительности помеховых импульсов (Г_п). Обычно выбирают (ς,^Ο-2)ΐ^>6_η. Таким образом, введение операции максимальной длительности устраняет из выходных инфорп мационных импульсов помеховые импульсы длительностью менее минимально возможной длительности полезных си) налов, т.е. значительно повышает помехоустойчивость способа.

Таким образом, предлагаемый способ получения импульсов углового положения вала и устройство для осуществления этого способа позволяют уменьшить погрешность способа и устройства за счет увеличения устойчивости к помехам, возникающим от емкостной части искрового разряда в свечах зажигания двигателя путем селекции по максималь7 914798 8

ной длительности информационных и помеховых импульсов и блокирования в селекторе помеховых импульсов, т.е. получения на выходе устройстве беспомеховых информационных импульсов.

Claims (4)

1. Формула изобретения

   1. Способ получения импульсов углового положения вала двигателя Внутреннего сгорания, заключающийся в том, что формируют серии импульсов датчика, синхронных вращению вала, образующихся при вращении установленного на валу зубчатого диска, от личающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности путем повышения устойчивости к помехам от искрового разряда системы зажигания, сформированные импульсы подвергают селекции по максимальной длительности.
2. 2. Устройство для получения импульсов углового положения вала двигате- 2$ ля внутреннего сгорания, содержащее зубчатый диск, установленный на валу двигателя, датчик угловых импульсов, выход которого соединен с входом форМирователя угловых импульсов, и датчик импульсов начала отсчета, выход которого подключен к входу формирователя импульсов начала отсчета, о т Личающееся тем, что устройство снабжено по меньшей мере одним селектором максимальной длительности, вход которого подключен к выходу формирователя импульсов начала отсчета.
3. 3. Устройство по п, 2, о т л и чающееся тем, что вход селект тора максимальной длительности подклю ’чен к выходу формирователя угловых импульсов.
4. 4. Устройство по п. 2, отлич чающееся тем, что оно содержит дополнительный селектор максималь ной длительности, причем вход основного селектора подключен к выходу формирователя импульсов начала отсчета, а вход дополнительного - к выходу формирователя угловых импульсов.