************* СТРАНИЦА  В  ПРОЦЕССЕ  ИЗГОТОВЛЕНИЯ  ****************************

  *************  ПОКА  ИНФОРМАЦИЯ ТОЛЬКО ПОД  "НИВУ" ВАЗ-21213 *****************

      Описываемый ниже регулятор разработан применительно к автомобилю "Нива" ВАЗ-21213 , оборудованному БСЗ с датчиком Холла.

  Принципиальная электросхема :

  Резистор R1 - нагрузка датчика Холла.  Цепь R3C2 служит для предустановки контроллера при включении питания и для задержки начала его работы на некоторое время до окончания переходных процессов в регуляторе.  Конденсаторы С4 , С5  и кварцевый резонатор ZQ1 - элементы тактового генератора контроллера.  Вывод микросхемы контроллера RB0 запрограммирован  как вход , а вывод RB1 - как выход.

 На транзисторах VT1 и VT2 собраны инверторы сигнала.  Диоды VD2 , VD3 включены по схеме элемента "ИЛИ".  Диоды VD1 ,VD4 повышают четкость работы инверторов.  Конденсаторы С1 , С7  предназначены для защиты от помех в цепях сигнала.  Дроссель L1 с конденсаторами С3, С6 , С8, С9 защищают устройство от помех со стороны бортовой сети автомобиля.

 Чертеж платы( все детали припаяны непосредственно, без отверстий) :

Регулятор угла ОЗ включают в разрыв провода , идущего от выхода датчика Холла к блоку зажигания. Проводники питания датчика Холла надо оставить без изменений.

 После установки регулятора на автомобиль надо заблокировать кулачки центробежного регулятора опережения зажигания . Прерыватель-распределитель устанавливают в соответствии с инструкцией.

Выполнение одной команды микроконтроллером PIC16F84А происходит за 1 мкс , за исключением команд перехода , которые в случае , если условие верно , выполняются за 2 мкс.

 При включении зажигания на выходе датчика Холла может быть как высокий так и низкий уровень. По логике работы программы микроконтроллер в это время , а также при работе двигателя на холостых оборотах формирует на выходе RB1 сигнал низкого уровня. Этот сигнал никак не воздействует на состояние второго инвертора , так как диод  VD2 закрыт.  Поэтому сигнал с датчика Холла , пройдя два инвертора , попадает на блок зажигания в первоначальной фазе.  В соответствии с программой на выходе RB1 сохраняется сигнал низкого уровня до того момента , когда коленчатый вал двигателя достигнет частоты вращения 1200 об/мин.

 При дальнейшем увеличении числа оборотов микроконтроллер начнет формировать импульсы высокого уровня , опережающие по фазе входные , поэтому искрообразование будет происходить раньше. Опережение будет тем больше , чем выше частота вращения коленчатого вала двигателя. Задача программы микроконтроллера - измерить время , в течение которого напряжение с датчика Холла соответствует низкому уровню. Это время - параметр , прямо указывающий на частоту вращения коленчатого вала в момент измерения , а значит , дающий возможность рассчитать угол опережения зажигания в соответствии с вышеприведенной характеристикой.

В основе рассчета лежит известная формула  F = N/30 , где F - частота искрообразования , Гц ;  N - частота вращения коленчатого вала , об/мин.  Если N = 1300 об/мин , то F = 1300/30 = 43,33 Гц.  Период искрообразования  Т = 1000000/43,33 = 23077 мкс.  Далее определяют время , в течение которого сигнал от датчика Холла находится в состоянии низкого уровня ( скважность определена конструктивно и равна приблизительно трем ) ;   tn = T/3 = 23077/3 = 7692 мкс.

 В программе организован счетчик с периодом повторения отсчетов 6 мкс.  Счетчик начинает счет времени в момент перепада уровня на выходе датчика Холла от высокого уровня к низкому , а при обратном перепаде останавливается , досчитав до числа 7692/6 = 1282.  Теперь нужно определить , на какой угол повернется коленчатый вал двигателя за 6 мкс при 1300 об/мин.  Зная , что одно искрообразование происходит при повороте коленчатого вала на 180°  , время , за которое этот поворот происходит , равно 23077 мкс при этой частоте.  Поэтому искомый угол поворота равен 6*180/23077 = 0,0468°.  В соответствии с заводской характеристикой центробежного регулятора угол ОЗ при 1300 об/мин должен быть равен 0,875°.

 Для расчета угла в программе организован второй счетчик , работающий на вычитание , а период отсчетов увеличен до 13 мкс путем добавления в цикл счета команд NOP.  Зная число импульсов , отсчитанным первым счетчиком , равное 1282 для 1300 об/мин , программа вычитает из этого числа 106 и запускает второй счетчик на вычитание.  Число 106 задает смещение по оси Х всей линии диаграммы в пределах от 1200  до  2800  об/мин.

 Соотношение периода повторения отсчетов первого счетчика к периоду повторения отсчетов второго счетчика определяет наклон характеристики.  В пределах от 1200 об/мин  до  2800 об/мин  эти значения равны соответственно 6 и 13 мкс.  При частоте вращения от 2800 до 6000 об/мин  для уменьшения угла наклона характеристики те же значения равны соответственно 6 и 12 мкс , а число , вычитаемое из результата счета первого счетчика , равно 65.  При увеличении частоты вращения сверх 6000 об/мин угол опережения зажигания устанавливается равным нулю , предотвращая дальнейшее неконтролируемое увеличение числа оборотов.  Диаграмма , зависимость угла ОЗ от оборотов для а/м Нива ВАЗ-21213:

В устройстве использованы резисторы С2-23 , кондеры - импортные.  Транзисторы КТ503А можно заменить на любые из серий КТ503 , КТ315.  Диоды подойдут любые из серий КД521 , КД522 , КД509 , КД510. Кварц в металл. корпусе - импортный.  Микроконтроллер - PIC16F84A-04/P.  Стабилизатор 78L05 или любой другой пятивольтовый.

 Расчетная характеристика представлена в файле 16F84.xls.  При достижении частоты вращения коленчатого вала 1200 об/мин микроконтроллер начинает формировать на выходе  RB1  импульсы высокого уровня определенной длительности.  При увеличении оборотов двигателя длительность импульсов на выводе  RB1  увеличивается в соответствии с заданной характеристикой.  Более подробно ознакомиться с работой программы можно , посмотрев файл 1684_dolganov.asm.  HEX-файл программы представлен здесь . 

Расчетные характеристики представлены в файле 16F84.xls .  Где этот файл взять - х.з. :~}

Программа контроллера написана и отлажена с помощью пакета программ  MPLAB 5.11.00.                                     

  По материалам журнала "Радио" , №3 за 2006 г., статья "Регулятор угла ОЗ на PIC16F84"                    

        Назад на страницу "РАЗНЫЕ МЕТОДЫ МОДЕРНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ"                                                    

Главная страница          Страница  МОЁ АВТО          Раздел  ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ     Раздел ДВИГАТЕЛЬ