Сигналізатор неоптимального режиму роботи двигуна. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Електронні пристрої

Коментарі до статті

Описуваний у статті пристрій призначений для контролю параметрів переривника-розподільника системи запалення та частоти обертання колінвала автомобільного двигуна. При відхиленні від норми подаються світловий і звуковий сигнали, нагадуючи водієві про необхідність проведення відповідних регулювань вузла переривника чи переходу в іншу передачу зменшення витрати пального.

Більшість вітчизняних легкових автомобілів ВАЗ, АЗЛК, ГАЗ та ЗАЗ обладнані класичною системою запалювання, центральним вузлом якої є переривник-розподільник [1]. Від його технічного стану та регулювання сильно залежать тягові характеристики двигуна і, отже, витрата палива. Основні параметри цього вузла – кут замкнутого стану контактів (УЗСК) переривника та їх електричний опір. Відхилення цих параметрів норми призводить до падіння потужності іскри, що викликає неповне згоряння палива. Контроль цих параметрів досить складний, тому багато автовласників просто нехтують ним, воліючи оплачувати перевитрату палива і відчуваючи певні труднощі із запуском двигуна за низької температури навколишнього повітря.

Тим часом у процесі роботи двигуна електричний сигнал з переривача містить всю інформацію, необхідну не тільки для вимірювання названих вище параметрів, але і для виміру УЗСК всіх чотирьох циліндрів. Це дозволяє обчислити відхилення кутів від середнього значення і, таким чином, опосередковано оцінити стан кулачка переривника та ступінь зношування його валика. (Слід зазначити, що несправність може виникнути не тільки внаслідок зносу, наприклад, через недостатнє мастило деталей розподільника, але й при ослабленні кріплень регулювальних елементів через вібрацію). Крім того, сигнал з переривача дозволяє визначити частоту обертання колінчастого валу двигуна. Якщо вона надмірно мала при русі з увімкненою передачею або, навпаки, надмірно велика, то двигун також працює неоптимально і витрачає зайве пальне. Така ситуація свідчить про необхідність переходу на нижчу передачу в першому випадку або більш високу - у другому.

Як видно із рис. 1 опір контактів характеризується напругою U0 (воно прямо пропорційно опору). УЗСК а кожного з циліндрів можна обчислити (у градусах) за такою формулою α = 90ti1/(ti1+ti2); а частоту обертання колінвала двигуна F (в оборотах за хвилину) - за формулою

де i – номер циліндра.

Принципова схема сигналізатора показано на рис. 2. Його основа – МК Z86E0208PEC (DD1), тактову частоту задає кварцовий резонатор ZQ1 на частоту 8 МГц. Живиться пристрій від 12-вольтного акумулятора автомобіля через параметричний стабілізатор напруги R1VD1. Для ослаблення перешкод ланцюга живлення передбачені оксидний конденсатор С1 і керамічний С2.

Вхідний сигнал надходить через амплітудний обмежувач R2VD3VD5 на виведення Р32 порту Р3, що є неінвертуючим входом одного з двох вбудованих компараторів МК [2] На висновок РЗЗ - загальний для інвертуючих входів обох компараторів - подається сигнал з інтегруючої ланцюга R-C3 6].

Результат програмної обробки сигналів, що надійшли, видається на світлодіоди HL1, HL2 і звуковий п'єзовипромінювач BQ1, підключений безпосередньо до висновків Р26 і Р27 порту Р2.

На підставі результатів вимірювань прилад формує такі сигнали:

- зелений світловий сигнал (HL2) при досить низькому опорі контактів переривника і коли величини середнього значення УЗСК переривника та його розкиду для різних циліндрів перебувають у межах норми;

- червоний світловий сигнал (HL1) у разі відхилення зазначених величин від норми, що свідчить про необхідність проведення профілактики або ремонту переривника-розподільника;

- звуковий сигнал при надто низькій або надто високій частоті обертання колінчастого валу двигуна, що попереджає водія про необхідність перемикання передачі (при низькій частоті - низького тону, при високій - високого).

Оскільки МК працює в умовах сильних перешкод, для запобігання випадковому переходу в режим програмування ППЗУ в прилад введені (відповідно до рекомендацій виробника) захисні діоди VD2-VD4 і конденсатор С5.

Налаштування приладу працювати у тому чи іншому класі автомобілів здійснюється вимикачами SA1 і SA2 відповідно до табл. 1.

Робота пристрою пояснюється графом переходів, показаним на рис. 3.

Граф включає чотири вершини-стани, відповідні режимам:

• T_MEAS – (MEASURE TIME) – вимірювання часу;
• U_MEAS - (MEASURE U) - вимір напруги;
• CALCUL – режим обчислення, в якому відбувається обробка результатів вимірювань;
• DISPLAY – режим відображення результатів обчислень.

Переходи між станами, показані ребрами графа, викликаються такими подіями:

• TI – (TIMER INTERRUPT) – переривання від таймера МК;
• Fl - (FALLING INTERRUPT) - переривання зі спаду вхідного сигналу;
• CI - (COMPARE INTERRUPT) - переривання від вбудованого МК компаратора;
• ТЕ, UE, СЕ, DE - закінчення процесів вимірювання часу, напруги, обчислення та відображення відповідно.

Після включення живлення відбувається автоскидання МК та ініціалізується стан TMEAS. Спочатку дозволяється переривання лише за спадом вхідного сигналу (див. рис. 1), і за наявності спаду МК "захоплює" його і починає вимірювати часові інтервали. Потім дозволяються переривання від таймера. Шляхом підрахунку їхньої кількості обчислюється тривалість першого часового інтервалу. При надходженні на вхід МК фронту сигналу значення рахунку запам'ятовується і починається вимір наступного інтервалу. Подібним чином вимірюється тривалість усіх восьми інтервалів, після чого МК перетворюється на стан вимірювання напруги U0(U_MEAS).

У цьому стані МК формує на виході Р00 потенціал балка. 1, завдяки чому починається формування квазілінійної наростаючої напруги на вході РЗЗ за допомогою ланцюга R3C6. Одночасно запускається таймер МК на час, що відповідає рівню U0 = 0,2 В. Дозволяються переривання від таймера та компаратора. Якщо першим надходить переривання від компаратора, то фіксується факт нормального стану контактів, і якщо від таймера, стан контактів незадовільний.

Далі пристрій перетворюється на режим CALCUL, коли обчислюються частота обертання коленвала, середнє значення УЗСК і його відхилення від цього значення. Причому останні два параметри розраховуються тільки в тому випадку, якщо розрахункова частота не перевищує 1000 хв-1 (номінальне значення УЗБК вимірюється тільки на холостому ході). Після закінчення розрахунків програма переходить у режим DISPLAY

У цьому режимі зчитується встановлений вимикачами SA1, SA2 код типу автомобіля, порівнюються обчислені значення УЗСК та нерівномірності УЗСК з відповідними константами, "зашитими" в ППЗУ, і за результатами порівняння видається сигнал запалювання того чи іншого світлодіода. Потім перевіряється "попадання" поточної частоти обертання коленвала у вибрані межі і, якщо вона опиняється поза встановленими значеннями, включається звук відповідного тону. Далі весь робочий цикл повторюється.

Роздрук завантажувального модуля програми наведено в табл. 2. Об'єм програмного коду – 504 байти.

(Натисніть для збільшення)

Деталі пристрою розміщують на друкованій платі, виготовленій за кресленням, зображеним на рис. 4. Плата розрахована на встановлення резисторів МЛТ, конденсаторів К50-35 (С1) та КМ (інші), перемикачів ПД9-2 (SA1, SA2), тригніздної колодки КСК1.5-3. Для підключення мікроконтролера використано 18-гніздову панель.

Налагодження пристрою починають із перевірки напруги живлення. Для цього, не встановлюючи на місце мікроконтролер, включають живлення і вимірюють напругу на 5 контакті його панелі. Воно має бути не менше 4,5 В, інакше стабілітрон VD1 необхідно замінити іншим, з необхідною напругою стабілізації. Потім перевіряють справність світлодіодів (для цього по черзі з'єднують відрізком дроту контакт панелі 5 панелі МК з її контактами 12 і 13).

Далі при відключеному живленні встановлюють в запрограмований панель МК і з'єднують пристрій з клемою переривника. Якщо при включенні живлення прилад не запрацює, висновку 6 мікросхеми DD1 приєднують осцилограф (з вхідним опором не менше 10 МОм) і перевіряють, чи збуджується тактовий генератор МК. Відсутність коливань синусоїдальної форми частотою 8 МГц свідчить, що генератор не працює. В цьому випадку потрібно перевірити кварцовий резонатор ZQ1 та конденсатори C3 та С4.

В автомобілі пристрій розміщують на передній панелі у полі зору водія.

Функції пристрою можна суттєво розширити, застосувавши замість Z86E0208PEC модифікації МК з індексами 04, 08, сумісні за висновками та великі ресурси пам'яті програм і даних.

література

1. Рєзнік А. М. Орлов В. П. Електроустаткування автомобілів. - М: Транспорт, 1981.
2. Гладштейн М. А. Мікроконтролери сімейства Z86 фірми Ztlog. Керівництво програміста. - М: ДОДЕКА, 1999.

Автори: М.Гладштейн, М.Пудов, м.Рибінськ

Дивіться інші статті розділу Автомобіль. Електронні пристрої.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву Поворот коліс електромобілів на 90 градусів 31.10.2021 Використання електродвигунів та акумуляторів у складі силової установки транспортних засобів відкриває перед творцями останніх великий простір для творчості при виборі компонування. Hyundai Mobis має намір запропонувати виробникам електромобілів платформу, здатну повертати колеса під кутом 90 градусів. Найбільше експериментами з підрулювання задніх коліс у сегменті електромобілів відома корпорація General Motors. Вона вже анонсувала режим краба для електромобілів сімейства Hummer і соплатформенного пікапа Chevrolet Silverado. Ілон Маск (Elon Musk) деякий час тому зізнався, що і пікап Tesla Cybertruck може отримати задні колеса, що підрулюють. Для досить великих машин із великою колісною базою це відкриває нові можливості при маневруванні у міських умовах та на бездоріжжі. Можна зміщуватися як діагонально, так і скорочувати радіус розвороту. Південнокорейська компанія Hyundai Mobis заявила про успіхи у розробці агрегатів для електромобілів, що дозволяють створювати машини з можливістю повороту колеса на 90 градусів. Якщо припустити, що такий ступінь свободи будуть мати всі чотири колеса, то електромобіль зможе зміщуватися у бік строго перпендикулярно дорозі і розвертатися на місці, що забезпечить додаткову зручність при паркуванні та маневруванні в місті. Класичні автомобілі з механічним зв'язком між колесом та силовим приводом рідко забезпечують кут повороту колеса понад 30 градусів. До 2023 Hyundai Mobis обіцяє розробити готову платформу з функцією повороту коліс на 90 градусів. До 2025 року вона оснастить її можливістю автоматичного керування. Все це дозволить клієнтам компанії створювати електромобілі з незвичайним компонуванням та фантастичною маневреністю. Якщо врахувати, що марки Hyundai, Genesis та Kia є головними клієнтами цього постачальника компонентів, то можна розраховувати на появу відповідних моделей в асортименті їхньої продукції.

Інші цікаві новини:

▪ Відеоклуб для японських пенсіонерів

▪ Крок до настільного прискорювача

▪ Паперовий літачок з лазерним двигуном

▪ Застосування сірки у незвичайних полімерах

▪ Отримано стабільні атоми піонного гелію.

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Індикатори, датчики, детектори. Добірка статей

▪ стаття Табула раса. Крилатий вислів

▪ стаття Чому в деяких людей приємні голоси? Детальна відповідь

▪ стаття Ложечниця арктична. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Монтаж прихованої електропроводки. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ Регулятор потужності на мікросхемі К145АР2. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024