Главная Промышленная автоматика.

ЮОмт

Рис. 4. Последовательность импульсов, генерируемых триггером Виганда

Рис. 5. Положительный импульс при большей развертке по времени

С-блоке. Небольшой постоянный магнит, укрепленный вне паза, создает положительный магнитный поток, обеспечивающий магнитное насыщение модуля. Внутри модуля небольшой магнит обратной полярности создает отрицательный магнитный поток. Этим обеспечивается симметричное возбуждение модуля, что приводит к образованию на выходе равных по амплитуде положительного и отрицат&пьного импульсов.

Выходная характеристика модуля Виганда приведена на рис. 4. На рис. 5 показан положительный импульс в увеличенном масштабе времени. Положительный импульс образуется, когда передний край зубца звездочки достигает паза в С-блоке, а отрицательный импульс - когда задний край зубца отходит от наза. Таким образом, при любой частоте вращения создается постоянный угол смешения импульсов. Импульсы модуля Виганда поступают затем в электронную систему. Она имеет мощный транзистор и электронный блок опережения зажигания, который разработан таким об- разом, что блок может генерировать сигнал, обеспечивающий фиксированный момент прерывания, или момент, изменяющийся с частотой вращения по любому заданному закону.

Схема электронной системы опережения зажигания

Функциональная схема электронной системы опережения зажигания показана на рис. 6. Пары импульсов, идущие от датчика Виганда, преобразуются триггером Шмидта в последовательность прямоугольных сигналов (в точке А). Эти сигналы поступают на преобразователь частоты в напряжение (Ч/Н-иреобразователь), работающий по принципу подкачки зарядов, а также на схему фазовой синхронизации, состоящей из обычного фазового компаратора, фильтра и генератора напряжения (ГУН).

Ч/Н-преобразователь генерирует отрицательный выходной сигнал, пропорциональный частоте вращения вала двигателя с положительным начальным смещением уровня. ГУН фазовой синхронизации генерирует пары чередующихся пилообразных импульсов




1

Рис. 6. функциональная схема электронного опережения зажигания:

1 - модуль Виганда; 2 - триггер Шмидта; 3 - преобразователь частоты в напряжение со смещением уровня; 4 -двойная дифференцирующая схема; 5 -триггер; 6 -выходной формирователь; 7 - компараторы; 8 - хронирующий конденсатор для ГУН; 9 - схема фазовой син.хронизации

(точки В И С схемы), синхронизированные по фазе с .импульсами датчика Виганда на всем диапазоне частот, начиная от частоты вращения, соответствующей началу опережения зажигания, до частоты, соответствующей максимальной частоте вращения вала двигателя. Эта фазовая синхронизация является главным фактором, обеспечивающим работу .схемы. Различные мгновенные значения амплитуды пилообразных сигналов соответствуют ко-нкрет-ным углам опережения независимо от частоты вращения. Эти пилообразные- импульсы сравниваются с выходным импульсом Ч/Н-преобразователя парой компараторов.

Триггер с вх.одам.и установки и сброса, выполненный на вентилях ИЛИ, формирует запускающий импульс для выходного мощного транзистора: При малой частоте вращения вала двигателя формируемые на выходе ГУН пилообразные импульсы не пересекаются с выходным сигналом Ч/Н-преобразователя вследствие /положительного .смещения уровня последнего. На малых частотах вращения выходной триггер запускается импульсами, которые вырабатываются из входных сигналов датчика Виганда в точке А двойной дифференцирующей схемы. В результате зажигание происходит без опережения. При таких частотах вращения вала двИ-. гателя .наличие фазовой синхронизации не обязательно, так как выходные пилообразные сигналы ГУН не влияют на работу схемы.

С увеличением частоты вращения вала двигателя выходной



сигнал преобразователя уменьшается и .начинает пересекаться с пилообразными импульсаМИ. При этом компараторы формируют входные импульсы установки и сброса триггера в более ранние моменты времени, сдвигая эти импульсы В сторону опережения. Такое опережение осуществляется до тех пор, пока не произойдет ограничение выходного сигнала Ч/Н-преобразователя, в результате установится максимальный угол опережения. Это ограничение представляет собой одну из функциональных особенностей Ч/Н-преобразователя.

Функции схемы реализованы так, чтобы обеспечить ее надежную работу при наихудших внешних условИях и в определенном диапазоне .напряжения питания. Это достигнуто путем максимально широкого использования КМОП-схем, эффективной реализации функций на стандартных интегральных схемах, выбора метода регулирования опережения зажигания, не зависящего от параметров полупроводниковых приборов, изменяющихся с температурой.

Описанная электронная система является весьма гибкой и позволяет получать точные и разнообразные по форме кривые опережения зажигания. Эту систему можно легко модифицировать, обеспечив также и внешнее (установочное) регулирование характеристики опережения зажигаВия.

ВЫВОДЫ

Описано применение эффекта Виганда в качестве основы работы прерывателя индуктивной системы заЖИгания, обеспечивающей постоянство угла замкнутого состояния первичной цепи. Для удобства использования в современных автомобильных распределителях была разработана магнитная цепь, на работу которой не влияют продольные смещения распределителя. Электронная схема для такого распределителя позволяет осуществить оригинальную систему опережения, заменяющую обычный механический центробежный регулятор. Такая схема обеспечивает высокую точность регулирования и гибкость при формировании кривой опережения.

Все элементы электронной схемы, включая мощный транзистор, размещены в корпусе распределителя.

список ЛИТЕРАТУРЫ

1. J. David Marks, Michael J. Sinko. The Wiegand Effect and Its Automotive Applications. SAE Paper N. 280208, March, 1978.

2. John R. Wiegand. Bostable Magnetic Device. U. S. Patent i№ 3820090, June 25, 1974.

3. R. C. Barker, J. H. Liaw, J. L. Yeh. Some Properties of Wiegand Wire Under Asymmetrical Since Driver and Certain Other Drive Fields. Department of Engineering and Applied Science, Yale University, May 1, 1978. (Report to the Echlin Manufacturing Company).





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [31] 32

0.004