Рис.1


                    Рис.1а

Рис.1б

Если искру по цилиндрам будет распределять   трамблер  ,необходимо  соединить катоды VD3 и VD4  см.     Рис.5   , катушка типа 27.3705 подключается к выходу любого из каналов .

       Вместо 27.3705 можно применить   двухвыводную катушку  или одну  катушку    модуля зажигания .  Для этого один из высоковольтных выводов катушки  соединяется с " массой" , второй с центральным выводом крышки трамблера . 

            Примечание :     С блоком зажигания собранным по схеме  Рис.1  ,будут работать все варианты Универсальной версии  в том числе и упрощенный вариант на PIC12F675 , c прошивкой FU675_.hex ,  магниты на шкив следует установить в одинаковой полярности  см. БЛОК ЗАЖИГАНИЯ НА PIC12F675 ).

 

          НАЗНАЧЕНИЕ ВЫВОДОВ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА :

....................................................................................

1 pin -  "+" 5в  питания микроконтроллера ;

....................................................................................

2 pin -   RA5 - вход сигнала от 1го датчика ВМТ , к этому входу ,   подключен  униполярный  датчик Холла типа SS441A (Рис.1) или  биполярный датчик от кулера типа FS276  (Рис.4) .

.  ....................................................................................

3 pin  -   OSC -  выход частоты 1мгц - для самодельного индуктивного датчика разряжения ;

....................................................................................

4 pin - RA3   вход сигнала от  2го датчика ВМТ , к этому входу ,   подключен  униполярный  датчик Холла типа SS441A   (  если применен биполярный датчик  FS276 , этот вход подключается к общему  проводу ) - см.  Рис.4 ;

...................................................................................

5 pin - RC5  - к этому выводу подключен светодиод - примитивный эконометр - зажигается при более 1/2  нагрузки  и на холостом ходу (если датчик разряжения подключен к карбюратору);

....................................................................................

6 pin -  RC4 - на частоте от 60 до 380об/мин индикатор работы датчиков ВМТ -  длительность зажженого состояния светодиода должна быть равна длительности потухшего состояния  , на частоте  850...870об/мин -  индикатор холостого хода - светодиод горит постоянно  ;

....................................................................................

7 pin - RC3 - выход  для подключения самодельного тахометра на микроконтроллере  -   фронт    импульса   на этом выходе совпадает по времени с  началом искры в  каналах  1.4 и 2.3  ,  спад импульса совпадает с ВМТ  ,     также эта линия порта    используется как аналоговый  вход АЦП , для измерения амплитуды тока в катушке зажигания  (в программах с регулировкой амплитуды тока ) - переключение  режима порта происходит   "на лету"  в ходе выполнения программы . .....................................................................................

8 pin - RC2 -  выход  ,  управление ключем  ЭПХХ  , высокий уровень соответствует включенному клапану ЭПХХ  ,  частота включения/выключения для “Озона” =1250/1650  об/мин  , частота  включения /выключения  для “Солекса “ = 1700/1900 об/мин; 

 

....................................................................................

9 pin -  RC1 выход  , управление ключем  КТ898А -  2,3цилиндра;

....................................................................................

10 pin - AN4 - вход  АЦП - изменение диапазона регулирования УОЗ по разряжению ( сдвигается только нижняя граница диапазона );

....................................................................................

11 pin - AN2 - вход АЦП для подключения   ДАД 45.3829  или самодельного , индуктивного датчика разряжения ) ;

....................................................................................

12 pin - RA1 - выход , управление ключем  КТ898А -  1,4 цилиндра  ;

....................................................................................

13 pin - AN0- вход канала АЦП - сдвиг характеристики регулирования УОЗ на ± 10град. (сдвигаются верхняя  и  нижняя границы одновременно ) ;

Предупреждение : не стоит увлекаться , сдвигая характеристику " в плюс "  - суммарный УОЗ (вместе с коррекцией по разряжению) может достигать на некоторых частотах 50 и более градусов  - а это уже за гранью разумного .

....................................................................................

14 pin - GND - общий провод . 

....................................................................................

Универсальная версия имеет больше возможностей для подбора УОЗ и не только  это : 

 ....................................................................................

а) кроме функции сдвига  характеристики регулирования УОЗ на  ± 10град. ( вход  AN0 )   , имеется вход АЦП (AN4) для изменения нижней границы   диапазона регулирования в зависимости от разряжения - при 0 уровне на входе AN4 , характеристика формируется по верхней границе (не зависит от напряжения на входе ДАД -AN2 , и зависит только от напряжения на входе сдвиг - AN0 ) .При 1/2 напряжения питания МК на входе AN4 - диапазон регулирования в зависимости от разряжения равен примерно 12град - соответствует диапазону для "Жигулей"  и графику приведенному на Рис.5 см. : БЛОК ЗАЖИГАНИЯ НА PIC12F675    .    Если уровень  напряжения на входе AN4 равен напряжению питания МК - диапазон регулировки УОЗ по разряжению максимальный и равен 20град (на некоторых частотах достигает 25град.) и больше  подходит для "Нивы" ,"Волги" и "УАЗ" .  При других значениях напряжения на входе AN4 диапазон регулировки по разряжению принимает промежуточное значение .Сдвигается только нижняя  граница - чем больше   напряжение - тем  ниже   граница и соответственно больше    диапазон    регулировки по разряжению . 

 ....................................................................................

б) есть выход для управления ЭПХХ  (для карбюраторов Озон и Солекс ) ; 

 

....................................................................................

в) индикация оборотов ХХ -  облегчает регулировку карбюратора на обороты холостого хода ( обязательное  условие -  в ячейку  памяти  программ по адресу  03FF     ,  должна быть записана заводская калибровка тактового    генератора ) ;

....................................................................................

г) больше вариантов применения - в том числе возможность работы в системе с "холостой искрой"  .

....................................................................................

д) работа  с катушками высокой энергии  без  коммутаторов (вместо коммутатора - КТ898А )  :     транзисторы  КТ898А    всегда     работают в ключевом режиме  . Цепь питания катушек должна быть  обязательно защищена предохранителем  10...12А  . 

 

....................................................................................

       

                                  РАБОТА ПРОГРАММЫ В СИСТЕМЕ ЗАЖИГАНИЯ С ХОЛОСТОЙ ИСКРОЙ . 

         При включении питания  , программа  микроконтроллера  устанавливает низкий уровень на выходах RA1 и RC1 и ожидает изменение уровня   на входах RА5 и RА3 . Если импульсов нет -  программа   остается в режиме ожидания   .

На Рис.1 б приведены осциллограммы на входах  и выходах  микроконтроллера .

При частоте вращения  коленчатого вала менее 60 об/мин программа формирует пачку из 6 импульсов после ВМТ . На частоте от 60 до 380 об/мин программа формирует три импульса  - первый с небольшим опережением (от 1 до 4 градусов в зависимости от частоты вращения коленчатого вала ) ,второй в ВМТ ,третий импульс после ВМТ . По мнению автора , такой  алгоритм формирования импульсов способствует уверенному пуску двигателя в неблагоприятных условиях  (сильный мороз , разряженный аккумулятор , и т.д. ) . 

    В диапазоне 830...900об/ программа  подбирает УОЗ  , стремясь установить обороты ХХ=850...870 об/мин (УОЗ при этом изменяется от 13 до 23 град.) . В диапазоне частот от 900 до максимальных оборотов (7500об/мин)  программа формирует УОЗ в зависимости от частоты  вращения КВ , напряжения на входе ДАД , напряжения на входе "диапазон ВР" и напряжения на входе "сдвиг   ±10" ..... кроме этого программа учитывает    резкое   ускорение или замедление вращения КВ и вводит  поправку  на ускорение или замедление (компенсируются провалы УОЗ при резком наборе оборотов , на низких передачах и/или малой нагрузке ). Характеристика регулирования в зависимости от нагрузки нелинейная (квадратичная ) - т.е. в режиме движения с малой и средней  постоянной нагрузкой  (движение по трассе на 4...5 передаче со скоростью 90...100км час) УОЗ формируется ближе к верхней границе ,что способствует экономичной работе двигателя .

      Программа работает с  ДАД 45.3829  или самодельным датчиком разряжения , тип датчика определяется при включении питания (по напряжению формируемому датчиком на неработающем двигателе) , есть настройка на диапазон напряжения на выходе датчика разряжения .

    В вариантах с регулировкой   тока в катушке зажигания ,  перед тем как закрыть   ключ КТ898А , программа измеряет амплитуду тока  в катушке ( падение напряжения на резисторе 0,1ом  в цепи эмиттеров  КТ898А ) : если амплитуда тока меньше 9А программа увеличивает время накопления , если более  9А -  уменьшает . Диапазон  изменения времени накопления от 0,08мс до 7мс , скорость регулирования зависит от частоты искрообразования ( оборотов ) ,  на  максимальных и средних оборотах , время накопления от 0,08 мс  до 7мс изменяется в течении нескольких секунд .  Эта функция также защищает ключ в случае неисправности катушки , уменьшая время накопления до минимального  .

     Цифровое регулирование тока в катушке ( за счет изменения времени накопления ) позволяет получить  мощную искру при меньшей рассеиваемой мощности  и соответственно меньшем нагреве ключа и катушки зажигания   (  программа заранее "знает" когда нужно открыть ключ и когда закрыть -   КТ898А  ни когда  не работает в линейном режиме   -  в отличии от обычных коммутаторов , где часть периода транзистор работает в линейном режиме , рассеивая значительную мощность и бесполезно согревая себя ,катушку и окружающую среду  )  . Можно применять любые катушки зажигания  - программа установит необходимое время накопления и будет поддерживать амплитуду тока на уровне 9А при изменении напряжения питания  .

                 КОНСТРУКЦИЯ И ДЕТАЛИ УСТРОЙСТВА .


 Плата блока зажигания - регулятора УОЗ размещена в корпусе из силумина ,транзисторы КТ898А закреплены на корпусе через изолирующую прокладку из 
фторопласта или слюды .

Печатная плата изготовлена  из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита - на одной стороне смонтированы элементы схемы  ,фольга на противоположной стороне является общим проводом и экраном ,что позволяет разместить сильноточные цепи (КТ898А ) и слаботочные близко друг от друга не опасаясь помех и наводок  .

Рис.2 -  внешний вид блока зажигания .


Рис.2а - плата 

PLATA .rar
compressed file archive 10.4 KB

              ПРОШИВКИ      :  https://cloud.mail.ru/public/LADD/qJqLMCRDZ


Блок зажигания расположен в моторном отсеке на левом крыле .

Датчики подключены к блоку экранированным проводом - экраны соединены с корпусом блока - см. Рис.2б

Рис.2б

 

 

 

                        ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДАТЧИКА ВМТ ДЛЯ ВАЗ 2101…2107 .

        Датчики Холла   униполярные датчики типа   TLE 4905L ( SS441A  ) . Кроме  SS441A   можно применить   униполярные  (без защелки) датчики от компьютерных кулеров  , ,..кулеры для вентиляции корпуса и охлаждения процессора , или  другие подходящие датчики Холла  :

 http://www.promelec.ru/pdf/tle4905l.pdf

http://www.promelec.ru/catalog_info/48/81/296/158/  .

(в компьютерных кулерах встречаются датчики как биполярные так и униполярные поэтому   нужно  , подав  питание ,  +  4...20в ,подтянуть выход  датчика к  " +" питания  через резистор 1...2к   и поднося магнит определить тип датчика ) .

    Магниты  применены от  оптической системы компьютерных CD- RW-DVD-ROM (магниты от  оптической системы бытовых  ауди - видео  CD-DVD плееров не подходят  , т.к.   направление магнитных силовых линий по длине магнита - нужно по толщине ) .

 

Для  изготовления  датчика ВМТ используется кусок текстолита толщиной 7…10мм  .и два униполярных датчика типа TLE 4905L   ( для схемы Рис.1 )  , или один биполярный датчик от кулера (для схемы Рис.4 ) .

  1. вместо двух болтов крепления крышки  шкива  вворачиваем две шпильки .
  2. сверлом 6,5…7мм сверлим два  отверстия в текстолите (расстояние между ними  64,5мм) см. Рис 3 .
  3. одеваем заготовку на шпильки и делаем на заготовке метку против середины  канавки  на  шкиве  .
  4. размещаем датчики TLE 4905L  симметрично относительно метки (один датчик маркировкой наружу , второй перевернут см. Рис.3а )  на заготовке   отмечаем их расположение .
  5. узкой стамеской делаем для датчиков углубление  в заготовке   .
  6. припаиваем к выводам  датчиков провода и резисторы , сверлим в заготовке отверстие для проводов (6,5…7мм), фиксируем датчики в углублении эпоксидным клеем .

 

Рис.3  -  сдвоенный датчик ВМТ  из двух  униполярных  датчиков типа  TLE 4905L . 

 

Рис.3а

Рис.3б

             

        Магниты на шкиве можно закрепить эпоксидным клеем или холодной сваркой , но гораздо надежней закрепить  скобками из тонкой латуни и винтами М2,5 . 

 

      

       ВАРИАНТ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ВЕРСИИ ДЛЯ РАБОТЫ С БИПОЛЯРНЫМ ДАТЧИКОМ (от компьюторного кулера ). 

          В этом варианте  ( см. Рис.4 )  , в качестве датчика  ВМТ применен   биполярный датчик  Холла (датчик с защелкой ,включается от одной полярности  магнита – выключается противоположной полярностью - т.е. работает  от двух магнитов  на шкиве  ,через 180град. установленных в противоположной полярности  - работа программы в этом случае синхронизируется и по спаду и по фронту см . Рис.4а ) .   У датчиков типа FS276 ( 4х  ногих  ) следует использовать тот выход на котором при включении питания   уровень не изменяется т.е . остается нулевым (чтоб  не вырабатывалась искра   при включении питания ) .

          Примечание : Этот вариант также будет  работать от штатного датчика в трамблере  и шторки с окнами по 90 градусов (статика ). 

 

   Кроме “статики” может работать с трамблером в качестве распределителя искры , для этого нужно соединить катоды VD3 и VD4 .

 

Рис.4

Рис.4а

      ВАРИАНТ БЛОКА ЗАЖИГАНИЯ  ДЛЯ РАБОТЫ СО ШТАТНЫМ  ДАТЧИКОМ ХОЛЛА В ТРАМБЛЕРЕ    ( искру по цилиндрам распределяет   трамблер )   .    

Рис.5   

   

    В качестве датчика ВМТ  используется штатный датчик Холла в трамблере , работу центробежного регулятора необходимо заблокировать  .Этот вариант уменьшает эффективность микроконтроллерной системы зажигания - мешают люфты в приводе трамблера , больший эффект можно получить от варианта  с магнитами на шкиве установленными в одинаковой полярности и  одного униполярного датчика типа TLE 4905L (или униполярного датчика от кулера ) – центробежный регулятор в этом случае блокировать не нужно ,   (см. Рис.5 ). 

 

           

 Со всеми вариантами работает одна общая для всех программа (прошивка ) – FU_3i.HEX  . Если используется  ,биполярный датчик от кулера типа FS276 см.   Рис4. - вход RA3 необходимо соединить с общим проводом .

   Программа может работать в режиме регулировки тока в катушке или формировать фиксированное время накопления .

     Если нет токоизмерительного резистора 0,1ом ( эмиттер КТ898А соединен с общим проводом ) ,   RC3 необходимо соединить с общим проводом через резистор 10к ,  второй резистор 10к с этого входа/выхода  соединить со входом тахометра на PIC16F676 - программа в этом случае будет формировать время накопления 4,5мс .          

 

 

  

 

          

      

 ВАРИАНТ БЛОКА ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ РАБОТЫ С ДПКВ 60-2 .

            (  прошивка FU_60_2.HEX  ) 

          

 

С этим вариантом работает   прошивка – FU_60_2.HEX .

Программа формирует только фиксированное время накопления = 2,5мс (нет регулировки тока в катушке ) – в остальном не отличается от предыдущих вариантов .

 

Рис.6

Рис.6а

Рис.6б



Рис.6в

 

                              

                         ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ .

                (для всех вариантов Универсальной версии ) 

     Подразумевается что монтаж устройства выполнен  без ошибок , микроконтроллер запрограммирован той прошивкой , которая для  этой схемы предназначена  , работа устройства в сборе с датчиками и катушками проверена  “на столе” . 

    Для проверки работы устройства можно использовать генератор- имитатор датчиков Холла  .

          Если ….. со  штатным зажиганием    двигатель запускался  и  автомобиль как - то ехал….. :

        1.Отключаем штатную систему зажигания .Устанавливаем  и подключаем блок зажигания и датчики . В гнезда высоковольтных проводов четырехвыводной катушки  попарно вставляем 4ре проволочки   с зазором между концами 15…20 мм .

      2.Ручку КПП на нейтраль – автомобиль на ручник   .

      3.Снимаем крышку трамблера , проворачиваем КВ до совпадения метки на шкиве  и  длинной метки  на блоке двигателя , бегунок при этом должен  показывать на контакт 1го цилиндра  (на  левый винт крепления вакуумного регулятора )  .

     4.Проворачиваем КВ чуть в обратную сторону (так чтобы магнит на шкиве вышел из под датчика ).

Включаем зажигание и проворачиваем КВ по ходу вращения , одновременно наблюдая , между выводами какой катушки загорится дуга – это и будут выводы 1го  и 4го цилиндров  .

        Для контроля проворачиваем КВ по ходу на 180 градусов - дуга загорится между выводами второй катушки ( 2 и 3 цилиндры ) . Подключаем высоковольтные провода и запускаем двигатель . 

        Трамблер зачем-то  снимался с двигателя  и правильное положение его определить затрудняетесь :

 в этом случае определяем конец такта сжатия в  1 м  цилиндре .Заткнув свечное отверстие  1го цилиндра большим пальцем правой руки или пробкой из смятой газеты  ,  левой рукой   при помощи ключа проворачиваем КВ , до выталкивания пальца или пробки из свечного отверстия (это и будет такт сжатия ) . Все остальное также как в первом случае . 

 

***************************************************************************** 

        Подбор оптимального УОЗ рекомендуется  начинать “от печки”  т.е. установив регуляторы “± 10” и “диапазон ВР” в среднее положение и поездить пару дней привыкая к новому поведению автомобиля .

Затем добиваемся лучшего разгона  с места  , с переключением передач , при плавном нажатии на педаль газа ( регулируем потенциометром “± 10” ) .

         Проверяем реакцию на резкое нажатие газа   до упора   ( "тапок в пол" ), на 4 передаче - 40…50км /час  - добиваемся кратковременной детонации (два… три” звона” ) и лучшего ускорения в этом режиме ( регулируем потенциометром   “диапазон ВР”) 

*****************************************************************************

   

 

 

Границы изменения УОЗ в зависимости от разряжения (нагрузки ) при среднем положении регуляторов "±10" и "диапазон Вр" .

 

 

 

 

 

 

  Границы изменения УОЗ в зависимости от разряжения (нагрузки ) при крайних  положениях    регуляторов "±10" и "диапазон Вр" . 

 

 

 

 

 

     P.S.

        На автомобиле автора работает блок зажигания :  схема  Рис.1  , самодельный индуктивный датчик разряжения , датчики Холла типа  SS441A ,  катушки  зажигания  42.3705   ( встроенный коммутатор модуля  демонтирован ) .

 

 

  Полезную информацию о двухвыводных катушках можно найти на : 

http://alex---1967.narod.ru/KZ.html

 

 

             

                             КТ898А