|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Bộ điều chỉnh góc OZ tự động trên K1816BE31. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ vi điều khiển Các thiết bị được thiết kế để tự động duy trì thời điểm đánh lửa của động cơ đốt trong ở mức tối ưu vẫn còn khá phức tạp. Chúng có thể được đơn giản hóa bằng cách sử dụng các vi mạch có mức độ tích hợp cao hơn. Một ví dụ về điều này được trình bày dưới đây. Cách rõ ràng nhất để cải thiện các chỉ số quan trọng nhất của động cơ đốt trong chạy xăng là thay thế bộ điều chỉnh góc ly tâm bằng bộ điều chỉnh góc điện tử bằng điều khiển bằng tay, hoặc thậm chí tốt hơn là tự động. Bộ điều chỉnh điện tử tương tự đã được mô tả trong tạp chí [1; 2]. Lấy thiết bị [2] làm cơ sở, tôi đã phát triển bộ điều khiển góc tự động O3 đơn giản hơn. Việc đơn giản hóa đã đạt được bằng cách sử dụng bộ vi điều khiển K1816BE31. Sự hiện diện của hai bộ đếm thời gian kỹ thuật số mười sáu bit cho phép bạn đo liên tục và đồng thời tốc độ quay của trục khuỷu và kiểm soát góc quay. Không giống như nguyên mẫu, các tiếp điểm của cầu dao vẫn ở vị trí góc ban đầu 03, giống như đối với bộ điều chỉnh ly tâm cơ học, đảm bảo chế độ đánh lửa bình thường trong quá trình khởi động động cơ. Bộ điều chỉnh tự động được thiết kế để hoạt động với bộ ngắt tiếp điểm và hệ thống đánh lửa điện tử. Độ trễ tia lửa điện so với thời điểm mở các tiếp điểm bằng hiệu giữa thời kỳ hình thành tia lửa điện (Ti - 1/fi, trong đó fi là tần số mở các tiếp điểm máy cắt) và thời điểm đánh lửa (tương ứng với góc OZ). ở một tốc độ trục khuỷu động cơ cụ thể). Việc tính toán mômen hình thành tia lửa được lặp lại sau mỗi nửa vòng quay của trục khuỷu, điều này thực tế đảm bảo cho bộ điều chỉnh không có quán tính. Cũng có thể đưa ra hiệu chỉnh tạm thời bằng cách sử dụng bộ hiệu chỉnh trị số octan, bộ hiệu chỉnh này đặt cả giá trị và dấu của hiệu chỉnh. Tùy thuộc vào vị trí của van tiết lưu bộ chế hòa khí và tốc độ động cơ, van điện từ tiết kiệm được điều khiển theo một thuật toán tiêu chuẩn. Sơ đồ của bộ điều khiển kỹ thuật số được hiển thị trong Hình. 1. Thiết bị bao gồm bộ xử lý, bộ điều khiển đầu vào, bộ đầu ra, bộ hiệu chỉnh chỉ số octan, bộ điều khiển van điện từ tiết kiệm, bộ ổn áp và mạch cách ly điện từ các tiếp điểm microswitch.
Thành phần chính của nút xử lý là bộ vi điều khiển đơn chip DD1, được kết nối theo mạch tiêu chuẩn với bộ nhớ ngoài (nó lưu trữ các chương trình). Bộ vi điều khiển được điều khiển bởi bộ tạo dao động tích hợp, tần số được đặt bởi bộ cộng hưởng thạch anh ZQ1. Chip DD3 là một thanh ghi chốt byte thấp của địa chỉ. Cái trước, bao gồm bộ khuếch đại đầu vào dựa trên bóng bán dẫn VT1, bộ rung một dựa trên các phần tử DD2.1, DD2.4 và bộ kích hoạt DD2.2, DD2.3, được lắp ráp theo mạch từ [2] và được được thiết kế để loại bỏ hậu quả của việc nảy các tiếp điểm của cầu dao và cung cấp tín hiệu mức thấp đến đầu vào P3.2 của bộ điều khiển khi các tiếp điểm cầu dao mở. Đầu vào của người lái được kết nối với cầu dao động cơ ô tô. Công tắc SA1 cho phép bạn tắt bộ điều chỉnh tự động và gửi tín hiệu từ cầu dao trực tiếp đến bộ phận đánh lửa. Đặc biệt, điều này giúp có thể khởi động động cơ khi pin đã xả quá nhiều, khi điện áp trên bo mạch không đủ để máy hoạt động bình thường. Bộ hiệu chỉnh trị số octan bao gồm các công tắc SB1, SA2 và bộ mã hóa sử dụng điốt VD8-VD22. Việc hiệu chỉnh thời điểm đánh lửa là rời rạc, với bước cài đặt phần mềm là 0,7 độ. Tùy thuộc vào vị trí của công tắc SA2, tín hiệu ở dạng mã nghịch đảo nhị phân được cung cấp qua điốt đến đầu vào P1.0-P1.3 của vi điều khiển và đặt số bước hiệu chỉnh. Từ công tắc SB1, một tín hiệu được gửi đến đầu vào P1.6 của bộ điều khiển để xác định dấu hiệu hiệu chỉnh. Phần mềm xác định rằng các tiếp điểm mở của công tắc này tương ứng với mức tăng và các tiếp điểm đóng tương ứng với việc giảm thời điểm đánh lửa so với giá trị danh nghĩa. Bộ đầu ra được lắp ráp trên bộ rung đơn DD4.1, DD4.3 với bộ khuếch đại dựa trên các bóng bán dẫn VT3, VT5 theo mạch từ [1] và được thiết kế để tạo ra các xung có cực dương với biên độ 12 V và khoảng thời gian 500 μs để khởi động hệ thống đánh lửa điện tử. Nếu đầu ra của phần tử DD4.1 được kết nối với đầu vào của phần tử tự do DD4.4 (không được hiển thị trong sơ đồ), thì chuỗi xung có thể được loại bỏ khỏi đầu ra của phần tử DD4.4 để đưa vào máy đo tốc độ điện tử . Bộ điều khiển van điện từ được lắp ráp trên phần tử DD4.2 và các bóng bán dẫn VT2, VT4 theo sơ đồ [3]. Mức logic thấp ở đầu ra P3.5 của bộ điều khiển sau khi đảo ngược bởi phần tử DD4.2 sẽ mở các bóng bán dẫn VT2, VT4. Thông qua bóng bán dẫn mở VT4, điện áp 12 V được cung cấp cho cuộn dây của van điện từ, van này điều khiển dòng nhiên liệu đến bộ chế hòa khí động cơ. Một bộ phận được lắp ráp trên rơle K1 cung cấp cách ly điện của đầu vào vi điều khiển khỏi các tiếp điểm của cảm biến công tắc vi mô, được lắp trên bộ chế hòa khí và được kết nối cơ học với van tiết lưu. Khi bộ giảm chấn mở, các tiếp điểm cảm biến đóng lại và đặt điện áp 1 V vào cuộn dây của rơle K12. Thông qua các tiếp điểm đóng K1.1 của rơle, mức logic thấp được cung cấp cho đầu vào P1.7 của bộ điều khiển, thông báo cho nó về việc mở van tiết lưu. Bộ điều chỉnh tự động được cấp nguồn từ mạng trên xe. Thông qua bộ lọc đầu vào L1C13, điện áp DC được cung cấp cho bộ ổn định DA1, từ đầu ra của điện áp 5 V được cung cấp cho các vi mạch và các thành phần khác. Bộ điều chỉnh bật đồng thời với quá trình đánh lửa của ô tô. Khi đặt điện áp nguồn vào, tụ điện C6 được tích điện qua điện trở R8, tạo ra tín hiệu về 1, nhờ đó bộ điều khiển DD3.5 chuyển về trạng thái ban đầu và thực hiện các hoạt động chuẩn bị. Đầu tiên, nó đặt mức thấp ở đầu ra P4.2, sau khi được đảo ngược bởi phần tử DD2 và được khuếch đại bởi bóng bán dẫn VT4, sẽ mở bóng bán dẫn VTXNUMX và điện áp trên bo mạch được cung cấp cho cuộn dây của van điện từ, do đó cho phép nhiên liệu được cung cấp cho bộ chế hòa khí động cơ. Thứ hai, xung mức thấp ở đầu vào thấp hơn của phần tử DD2.2 sẽ đặt bộ kích hoạt DD2.2, DD2.3 về trạng thái ban đầu, trong đó đầu ra của phần tử DD2.2 ở mức cao và đầu ra của phần tử DD2.3. 3.2 là thấp. Thứ ba, nó cho phép ngắt ở mức độ thấp ở đầu vào PXNUMX. Thứ tư, nó đặt bộ định thời bên trong - bộ đếm TO và T1 ở chế độ 16 bit và cho phép ngắt từ bộ định thời bên trong T1. Bộ định thời của bộ điều khiển được tổ chức sao cho trạng thái của chúng tăng thêm 1 sau 12 chu kỳ dao động. Ở tần số xung nhịp 12 MHz, trạng thái hẹn giờ tăng cứ sau 1 μs, điều này giúp có thể đo khoảng thời gian không quá 65535 μs, tương ứng với tốc độ động cơ ít nhất là 457 vòng / phút. Khi bộ định thời chuyển từ trạng thái “tất cả những cái” sang trạng thái “tất cả số 1”, một dấu hiệu tràn sẽ được đặt trong một thanh ghi đặc biệt của bộ điều khiển, theo đó, nếu ngắt được bật, bộ điều khiển sẽ thực thi chương trình con tương ứng phục vụ sự gián đoạn này. Tiếp theo, bộ điều khiển đặt lại bộ định thời, khởi động bộ định thời TO để đếm và chuyển sang chế độ chờ khi có mức thấp ở đầu vào P3.2. Như vậy, bộ điều khiển kỹ thuật số đã sẵn sàng để khởi động động cơ. Khi các tiếp điểm của bộ ngắt mở lần đầu tiên, một xung có thời lượng 2.1 μs sẽ được tạo ra ở đầu ra của DD2.4, DD500 một lần bắn, sau khi phân biệt bằng mạch C7R11R12, sẽ chuyển mạch kích hoạt DD2.2, DD2.3 .2.2 và đầu ra của phần tử DD3.2 sẽ được đặt ở mức thấp. Khi đến đầu vào PXNUMX của bộ điều khiển, nó sẽ gọi chương trình con xử lý ngắt tương ứng, dừng bộ định thời TO, lưu trạng thái của nó, thực hiện cài đặt ban đầu và bắt đầu lại ở chế độ đếm. Sau đó, giá trị đã lưu của bộ hẹn giờ bảo trì sẽ được phân tích. Khi khởi động động cơ, tốc độ quay trục khuỷu nhỏ hơn giá trị cho phép để đo nên đồng hồ bảo dưỡng bị tràn. Trong điều kiện này, bộ điều khiển sẽ không chậm trễ tạo ra một xung ngắn mức thấp ở đầu ra P3.4, xung này sẽ kích hoạt DD4.1, DD4.3 đơn ổn. Một xung mức thấp có thời lượng 500 μs, được tạo ra ở đầu ra của bộ điều chỉnh đơn, sẽ đóng các bóng bán dẫn VT3, VT5 và khởi động hệ thống đánh lửa điện tử của động cơ. Sau đó, bộ điều khiển, với xung mức thấp đến đầu vào thấp hơn của phần tử DD2.2, đặt bộ kích hoạt DD2.2, DD2.3 về trạng thái ban đầu và một lần nữa chuyển sang chế độ chờ cho lần chuyển đổi kích hoạt tiếp theo. Khi tốc độ quay trục khuỷu vượt quá 457 phút-1, bộ hẹn giờ bảo trì không còn tràn nữa và bộ điều khiển khi thực hiện chương trình con xử lý ngắt ở đầu vào P3.2 sẽ phân tích thời gian hình thành tia lửa điện. Phù hợp với các đặc tính của bộ điều chỉnh cơ P147B, được hiển thị trong Hình. 2 (N - tốc độ quay trục khuỷu).
Trong phần nằm ngang của nó từ 1 đến điểm 1, thiết bị tạo ra các xung đầu ra không có độ trễ, tức là tại thời điểm các tiếp điểm của cầu dao mở, trong phần 2 - XNUMX bộ điều khiển sẽ tính toán độ trễ cần thiết trong việc hình thành xung đánh lửa bằng công thức tset = (tmeas - φoz·tmeas/180) - tcalc ± tcorr, trong đó tset là thời gian trễ đánh lửa, μs; tmeas - thời gian giữa hai lần mở máy cắt liền kề, μs; φoz - giá trị của góc đánh lửa ở tốc độ trục khuỷu động cơ cụ thể, độ; tcalc là thời gian trôi qua kể từ thời điểm các tiếp điểm máy cắt mở cho đến khi kết thúc tính toán độ trễ đánh lửa, μs; tcorr - hiệu chỉnh thời gian (hiệu chỉnh đánh lửa), tùy thuộc vào cả vị trí của công tắc hiệu chỉnh trị số octan và công tắc dấu hiệu hiệu chỉnh, μs. Giá trị độ trễ kết quả được trừ đi 65536, kết quả được ghi lại bởi bộ định thời T1, sau đó nó bắt đầu và nội dung của bộ định thời bắt đầu tăng thêm một micro giây. Đồng thời với việc hoàn thành việc tính toán độ trễ đánh lửa, bộ điều khiển đóng hoặc mở van điện từ tùy thuộc vào vị trí van tiết lưu của bộ chế hòa khí và tốc độ động cơ. Khi van điều tiết mở, bộ điều khiển liên tục duy trì mức thấp ở đầu ra P3.5, từ đó cho phép nhiên liệu chảy vào bộ chế hòa khí. Khi đóng, rơle K1 giải phóng phần ứng, tiếp điểm K1.1 mở và mức cao được cung cấp cho đầu vào P10 của bộ điều khiển thông qua điện trở R1.7. Bộ điều khiển so sánh khoảng thời gian đánh lửa đo được với ngưỡng thời gian do phần mềm thiết lập và đóng hoặc mở van tương ứng. Các ngưỡng thời gian này tương ứng với các ngưỡng thời gian được đặt trong bộ điều khiển bộ tiết kiệm được gắn trên xe. Sau khi hoàn thành thủ tục xử lý ngắt ở đầu vào P3.2, bộ điều khiển đặt trigger DD2.2, DD2.3 về trạng thái ban đầu và chờ tín hiệu ngắt đến từ bộ định thời T1. Sau một thời gian nhất định, bộ định thời T1 bị tràn và tạo ra yêu cầu xử lý vectơ ngắt. Bộ điều khiển thực hiện chương trình con tương ứng, dừng bộ định thời T1 và kích hoạt DD4.1, DD4.3 đơn ổn bằng xung mức thấp. Transistor đóng VT4 sẽ tạo ra xung khởi động cho bộ phận đánh lửa. Sau khi hoàn thành chương trình con, bộ điều khiển lại đợi mức thấp đến đầu vào P3.2. Vì các tiếp điểm máy cắt mở mỗi nửa vòng quay của trục khuỷu động cơ nên thời gian được đo bằng đồng hồ bảo dưỡng trong mỗi chu kỳ tương ứng với 180 độ. Thời gian đo được lập trình chia cho 256 (thu được kết quả tương ứng với 0,7 độ) và nhân với mã được nhập từ bộ mã hóa sử dụng điốt VD8-VD22. Kết quả là thời gian hiệu chỉnh độ trễ đánh lửa tcorr, được tính đến trong phép tính cuối cùng về độ trễ đánh lửa với dấu tương ứng. Sử dụng công tắc SA2, góc điều chỉnh của OP có thể thay đổi từ 0 đến +6,3 hoặc từ 0 đến -6,3 độ, tương ứng với các đường đứt nét trên và dưới trong Hình. 2. Sử dụng mã nghịch đảo cho phép bạn giảm số lượng điốt trong bộ mã hóa. Khi cài đặt góc hiệu chỉnh âm, đặc tính của bộ điều khiển bị giới hạn theo chương trình để góc OP thu được không thể nhận giá trị âm. Chúng ta hãy xem xét sự hình thành các đặc tính của bộ điều chỉnh tự động (giống như bộ điều chỉnh ly tâm), được hiển thị trong Hình 2. XNUMX (đường nét đứt đậm). Trong bộ điều chỉnh ly tâm, hình dạng đặc tính này được thiết lập bởi hai lò xo có độ cứng khác nhau, lần lượt hoạt động khi tốc độ quay của trục máy cắt tăng lên. Dòng bao gồm bốn phần. Trong đoạn đầu tiên từ gốc đến điểm 1, góc 03 bằng 1. Ba phần còn lại - 2-2, 3-3 và 4-3 - được tính gần đúng bằng các đường thẳng và được biểu thị bằng hệ ba phương trình tuyến tính về sự phụ thuộc của góc O0 vào tốc độ quay của trục khuỷu, thường được mô tả bởi công thức φoz = K · (N - N1) + φ đầu, trong đó φoz là góc hiện tại của OZ, độ; N - tốc độ quay trục khuỷu hiện tại của động cơ, min-0; N1 - tốc độ quay tại điểm bắt đầu tiết diện, min-XNUMX; K là hệ số xét đến góc nghiêng của tiết diện với trục N; φinit - góc ban đầu của góc cho tiết diện, độ. Thay thế ba phương trình này cho từng phần vào công thức tset và thực hiện các phép biến đổi, chúng ta thu được hệ gồm ba phương trình tuyến tính với sự phụ thuộc của thời gian trễ của thời điểm hình thành tia lửa vào khoảng thời gian đo được giữa hai lần mở liền kề của máy cắt: tset = (tmeas · K1/256 - B1) - tpasch ± tcorr (đối với phần 1-2); tset = (tmeas · K2/256 - B2) - tpasch ± tcorr (cho 2-3); tset = (tmeas · K3/256 - B3) - tpasch ± tcorr (cho 3-4), trong đó K1, B1, K2, B2, K3, B3 là các hệ số tính toán cho các phần tương ứng của đặc tính. Để xác định các hệ số này, một chương trình đã được viết (Bảng 1) bằng ngôn ngữ lập trình Q-Basic.
Các thông số ban đầu cho nó là đặc tính của bộ điều chỉnh ly tâm của bộ ngắt-phân phối R147B của ô tô Moskvich-2140, từ mô tả kỹ thuật [4] - góc quay và tốc độ quay của trục khuỷu động cơ (không được nhầm lẫn với tốc độ quay và góc quay của trục cam máy cắt, vì tần số quay của nó bằng một nửa tần số quay của trục khuỷu) tại các điểm 1, 2, 3 - bảng. 2.
Trong bảng Bảng 3 tóm tắt kết quả tính toán sử dụng chương trình đã chỉ định. Tốc độ quay trục khuỷu tối đa theo quy ước được lấy là 6000 phút-1, vì mặt cắt từ điểm 3 nằm ngang. Để đơn giản hóa chương trình điều khiển của bộ điều khiển, các giá trị chu kỳ hình thành tia lửa ở đầu các đoạn đặc tính được lấy bằng bội số gần nhất của 256.
Trong bảng 4 hiển thị các mã chương trình được đặt trong ROM DS1; nó đảm bảo hoạt động của bộ điều khiển DD1.
Với chương trình này, bộ điều chỉnh tự động có đặc điểm tương tự như bộ phân phối cầu dao P147B và bộ điều khiển bộ tiết kiệm 252.3761 của động cơ ô tô Moskvich-2140, được thiết kế để sử dụng xăng A-76. Ngưỡng đóng mở van điện theo tốc độ quay trục khuỷu lấy lần lượt là 1245 phút-1 và 1500 phút-1 [5]. Địa chỉ của chương trình chứa thông tin xác định các đặc tính của bộ điều chỉnh, được chỉ ra trong Bảng. 5 và 6.
Nội dung của chương trình được viết bằng mã thập lục phân hai byte, ngoại trừ khoảng thời gian bắt đầu ở đầu các phần tương ứng (T1, T2, T3), chỉ được biểu thị bằng byte cao. Ngưỡng để chuyển một van điện từ dạng tần số sang dạng thời gian (Bảng 6) được tính lại theo công thức tпop = 3·107/ Nпop, trong đó tпop là thời gian tính bằng μs; Npop - tốc độ quay trong phút-1. Để sử dụng máy với các bộ điều chỉnh ly tâm và bộ điều khiển bộ tiết kiệm khác, các đặc tính của chúng sẽ được tính đến. Bộ điều khiển tự động được lắp ráp trên bảng công nghệ có kích thước 130x85 mm. Các kết nối được thực hiện bằng dây MGTF. Các công tắc SA1, SA2, SB1 được lắp ở mặt trước của bộ điều chỉnh. Nếu không cần điều khiển van điện từ thì không cần lắp các phần tử R13-R15, R18, R19, VT2, VT4, VD6, VD7, K1. Hình ảnh của thiết bị khi tháo vỏ được hiển thị trong Hình. 3.
Bất kỳ vi mạch nào thuộc họ Intel51 (180x31, 180x51, 180x52) hoặc các loại tương tự nội địa của chúng (ví dụ: K1816BE51) đều phù hợp làm vi điều khiển. Bộ điều chỉnh, được làm từ các bộ phận có thể sử dụng được và không có lỗi, không cần điều chỉnh. Khuyến nghị thay thế các phần tử và kiểm tra chức năng được nêu trong [1-3]. Nếu muốn, giới hạn điều chỉnh để hiệu chỉnh góc OC có thể tăng lên ±10,5 độ bằng cách sử dụng công tắc SA2 với 16 vị trí và thêm số lượng điốt tương ứng vào bộ mã hóa. Cũng có thể sử dụng bộ mã hóa ở dạng công tắc 4 hướng và 10 hoặc 16 vị trí, như trong [1]. Bộ điều chỉnh được gắn trên bảng điều khiển của xe và được kết nối với cầu dao, bộ phận đánh lửa, van điện từ và cảm biến trên bộ chế hòa khí bằng cáp được che chắn. Trước khi lắp đặt bộ điều chỉnh điện tử, các đai ốc điều chỉnh ly tâm phải được cố định ở vị trí ban đầu. Thời điểm mở các tiếp điểm của máy cắt phải tương ứng với góc ban đầu của OZ. Tụ điện ngắt phải được ngắt kết nối. Khi lắp bộ điều chỉnh tự động trên ô tô có lắp cảm biến trục vít trên bộ chế hòa khí (các tiếp điểm của nó đóng khi đóng van tiết lưu), cần nối điện trở R10 với các tiếp điểm đóng của rơle K1. Mặc dù thiết bị được thiết kế để hoạt động cùng với bộ ngắt tiếp điểm và hệ thống đánh lửa điện tử, nhưng với sự điều chỉnh thích hợp của bộ điều khiển đầu vào và bộ đầu ra, nó có khả năng hoạt động với bộ ngắt không tiếp xúc và các loại bộ phận đánh lửa khác. Văn bản nguồn của chương trình dành cho K1816BE31 Văn chương
Tác giả: A. Obukhov, Perm
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Nhiên liệu hạt nhân an toàn dựa trên thori ▪ Apple là công ty có giá trị nhất trong lịch sử
▪ phần của trang web dành cho nhà thiết kế nghiệp dư radio. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Mì ăn liền. Lịch sử phát minh và sản xuất ▪ bài viết Tế bào là gì? đáp án chi tiết ▪ bài báo Zopnik củ. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Cây đũa phép di chuyển. bí mật tập trung
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này