Электронное опережение зажигания. Мысли, проекты, решения.

Начинаем обсуждение способов решить проблему управления Углом Опережения Зажигания (УОЗ).

У меня осциллограф есть, но нет под рукой таких мотоциклов. Но, по идее, если перед индукционным  датчиком проходит не железная полоска, а скажем, зубчатый сектор, то вполне может быть, хотя, информация о скорости может быть получена и без этого, а просто путём измерения периода

Я могу возразить по кое каким аспектам, но всё это выглядит несколько глупо. Нужно найти подопытного кролика и подключить к нему осцилограф. Скрут в Москве смотрел в осцилограмму Бургмана - там именно много вкусного.  Но Бургман всё таки забрали и исследования закончились.  Но было бы интересно разобраться что к чему.

Привет всем! Слежу за темой с самого начала, очень хочу сделать уоз. 20 лет назад у меня был товарищ он делал по схеме из радио за1981г на аналоговых для яв восходов и т.д., кто ездил были в восторге, но из-за качества деталей девайсы часто умирали без предупреждений.Из-за кризиса (потерял работу)и нехватки времени (приходится метаться по шабашкам)никак не получается освоить програмирование PICов, поэтому у меня просьба или вопрос:можно ли написать прошивку, простую для скута, где-бы каждый (я думаю это можно просто в текстовом редакторе если будет конкретная подсказка)мог поменять начальное опережение- у каждого свое 13-21(в основном16-19 в зависимости от модели и страны производителя) это чтобы не переставлять датчик и не ставить холла(привязка к родному индуктивному),связать PIC и датчик я думаю можно через оптопару(возможно и по входу и по выходу ?)и зашить 2-3 таблицы как у Сарумана.Гдето в инете(возможно на сайте ОКА)есть идея первый импульс пропустить(дать задержку на 300 с чемто градусов),а потом складывать два импульса (для того чтобы PIC понял что у нас разгон или торможение)Я думаю в этом направлении если напрячся нескольким спецам то можно родить простую и очень живучую схему(ведь что-то изобрели на ФУОЗ-26.Я точно знаю что за темой молча наблюдают тысячи скутеристов которые не могут разработать но смогут изготовить и будут счасливы и будут ВАМ заочно благодарны если что-нибудь получиться.
Всем зарание спасибо.

Именно этим (написанием прошивки) сейчас и занимаюсь. Но не для PIC, а для AVR (Tiny24).
Планируется опора только на штатный импульс 18 град. до ВМТ. Опережение на оборотах выше 4 тыс. - за счёт задержки импульса от штатного датчика на 359....330 град. На оборотах ниже 4 тыс. задержка 0...8 град. Задержки задаются таблично. Таблица может содержать 64 или 128 (ещё не решил окончательно, пока 128  ) двухбайтных значений. В памяти контроллера можно разместить несколько переключаемых таблиц. В отдалённой перспективе, это позволило бы переключать их аналоговым сигналом с ДПДЗ. Пока - возможно, будет переключение джамперами.
Для создания таблиц потребуется написать ещё калькулятор под Винду.

PS Пока прошивка не привязана непосредственно к углу 18 град. То есть, этот угол подразумевается при составлении таблицы, и может быть любым. Как это проявит себя на практике - будем посмотреть.  

[

моя первая версия как раз такой и была. Опиралась на штатный импульс, либо его "позднила" на оборотах ниже 4000, либо опережала на оборотах  выше 4000 путём задержки на те самые 330-359 гр.
Преимущество этой версии-то, что она "пляшет"от штатного угла. (хочется надеяться, что он у всех скутеров=18 гр)
И надо сказать, эта версия работала, я даже ездил на ней, но выявились несколько недостатков.
1)во время разгона при переходе границы 4000 об  каждый раз слышен звук "тррррр", строчит, короче. Особенно под хорошей нагрузкой, иногда  может не преодолеть сразу этот порог. Связано с тем, что в это время происходит смена алгоритмов (один  на задержку, другой на опережение.)что приводит к кратковременным перебоям в искрообразовании. Устраняется программно путём дописания  отдельной процедуры обработки этой ситуации.
2)при переходе  4000 получается мгновенный скачок угла опережения от 15гр до 25, практически отвесная линия. Вызвано это сложностями формирования задержки менее 5 градусов относительно импульса датчика(время выполнения программы начинает сказываться) . Данный недостаток будет не так заметен на AVR, так как он в 4 раза  быстрее пика на той же частоте, ну, и 20 мгц кварец поставить.
3)При задержках , близких к 359 гр возникает одна нехорошая вещь: контроллер её отмеряет, исходя из  померенной длительности предыдущего оборота. И за  время этого оборота что-то может измениться.В частности, в случае разгона новый импульс с  датчика может придти не в 360 гр, как  его ожидают, а скажем, на 5 гр раньше.(355гр) Если  контроллер при этом отсчитывал задержку, скажем, 357 градусов, то он прозевает  этот импульс, отчего собьётся очередной  подсчёт, и искру выставит с запозданием. На слух это воспринимается как кратковременное тррр при резком повороте ручки газа и некоторая задержка разгона.  То есть, имеют место, как  я и  ожидал, динамическая ошибка предсказания положения коленвала.

Указанные недостатки мной не были устранены. Предполагаю, что последний можно устранить, ориентируясь на информацию о длительности не только предыдущего оборота, но и того, который был до него, оценивая их разность, можно корректировать.

Забыл сказать. Из-за задержек, связанных с выполнением десятков команд, (извлечение из таблицы , математика), реальные углы опережения приобретают некоторую погрешность, достигающую на больших оборотах 4 градусов. Лечится корректированием таблиц, но заметна ошибка только если измеряешь УОЗ цифровым стробоскопом (с показаниями в градусчах на жки индикаторе)

И ещё могу сказать. опора на рабочий импульс приводит к некоторой универсальности. Данный проект был после небольшой адаптации испробован на снегоходе "Буран", так вот, он и на нём работал. Хотел ещё испробовать на бензопиле "дружба", но не успел. (есть задумка эту дружбу скрестить с горным велосипедом. как-никак, 100 кубов) А при опоре на нерабочий импульс такой универсальности нет.

Да, совершенно правильно. Именно с этими эффектами я сейчас и борюсь.  
И именно поэтому очень хочу опираться именно на штатный импульс. Хотя, опора на нерабочий не вызвала бы вообще никаких технических проблем, за исключением главной - потери универсальности.

После того, как я попробовал проехаться на второй версии(с нерабочим импульсом), я был так доволен, что первой версией больше не занимался.
самый главный недостаток первой  версии был , как я уже писал,в том, что практически невозможно сделать "приращения" штатного угла (рабочего импульса)  в плюс и в минус на величины, меньшие 5 градусов. то есть, написать то в таблице можно  и меньшие приращения, но на практике при этом на таких углах пропадает искроообразование. Я имею в виду задержки 0...5 и 355..359

В результате была ступенька на 4000 об , на которой угол скачком взлетал от 15 до 25 . Те, кому я давал покататься,воспринимали этот  рывок как   "подхват"

По поводу контроля реального формируемого угла. Рекомендую собрать для этого приспособление. оно состоит из 2 девайсов
Первый-это имитатор сигнала коленвала-контроллер, у которого регулируемая тактовая (RC генератор тактовый, с переменным R) Программа его примитивнейшая: бесконечный цикл от 1 до 360, на каждом шаге(то бишь градусе) содержимое счётчика цикла(то бишь положение коленвала) выдаётся в параллельном коде на выход.(далее ставится ключ, который открывается по сигналу с импульса, формируемого УОЗом,и пропускает на это время показания в индикатор.Получается, что показания индикатора численно равны углу в момент формирования "искры".
Ну, и ещё этот имитатор на 18-м  шаге выдаёт импульс, имитирующий рабочий импульс индуктивного датчика. Длина его у меня стоит 12 шагов.(этот параметр непринципиален)

а второй девайс, я забыл упомянуть- это  электронный тахометр с жки. Проект взят из интернета, но доработан с целью расширения диапазона измеряемых оборотов до 15000.

Я сейчас решил попробовать  ещё одну версию, испльзующую в качестве опоры длительность не время оборота коленвала, а длительность импульса датчика. Возник вопрос, одинакова ли она (в градусах) на разных скутерах или разная?
примерно на глаз это 12-16 градусов. Может, кто-нибудь измерял точное значение?(скажем, его длительность по отношению к длительности одного оборота коленвала).Хотелось бы узнать. А то у меня скутер сейчас не на ходу. Залил в него 92й бензин, хранившийся в гараже в канистре лет пять, и мотор заглох после поездки. Скорее всего, бензин потерял своё октановое число, временное повышение которого давали добавки, и превратился обратно в 80й, из которого 92й и делают.В результате детонация и разрушение.

Нужно надеяться на лучшее. Если бы была детонация , то наверное был бы слышен явный стук детонации. Разрушение поршневой это серьезная заявка на клин. Ты же клин не поймал? Может просто свече каюк пришел от бензина?
Ну это посторонее....

Если ты хочешь исходить из длинны импульса и измерять её путем подсчета импульсов тактового генератора, то путь даже она разная от модели к модели. Сделать подстраиваемый генератор и на стадии наладки на определенной моделе определять  необходимую частоту. Понадобится точно замерить частоту оборотов и количество импульсов.  И пересчитать.

В том смысле, что если длительности разные, то адаптировать такое решение не так уж и сложно будет.

На крайний случае есть у меня мыслишка таблично задать на 4000 небольшую "площадку", до и после которой, рост угла должен быть плавным. Т.е.
3600 - 17 град.
3800 - 18 град.
4000 - 18 град.
4200 - 18 град.
4400 - 19 град.
4600 - 20 град.
Где-то так. Ездим же мы сейчас, когда что 800, что 12000 -  одни и те же 18 град.

PS В некоторых разработках, угол до 4000 вообще не изменяется, и остаётся равным штатному. Хоть это и не очень красиво, но имеет резон: В том узком диапазоне, от момента, когда срабатывает сцепление (ок. 3000) до 4000, неоптимальность угла может не играть ощутимой роли. А алгоритм упрощается. Впрочем, это справедливо в основном, для скутеров с вариатором и автоматичесим сцеплением.

Длительность импульса везде разная 100%. Ещё стоит учитывать нелинейность углового вращения коленвала на ХХ. Я до 3500 оборотов вообще отключаю ФУОЗ, так как добиться на низах неподвижного опережения практически не возможно.

здесь спасает то, что при 3500 у нас требуемый угол на 5-10 гр меньше того, что формируется рабочим импульсом датчика, то есть устройством ФУОЗ от этого рабочего  импульса отсчитывается задержка, более чем в 30 раз меньшая длительности оборота, и  поэтому неравномерность просто не успеет сказаться на таком коротком отрезке. (а вот если бы задержка была 355 градусов-тогда бы да)

Согласен, что на оборотах, меньших оборотов  схватывания сцепления, эффект правильного угла не заметен.Влияет разве что на вибрации холостого хода, и на заводимость двигателя. я пробовал делать 0 град на холостых. при отсутствии проблем  с заводкой разницы нет, 0 или 10 гр. А вот если проблемы с заводкой, то при 10 гр легче завести.
Зато правда, при нуле кикстартер в ногу не отдаёт даже если заводить по-эстонски

А почему не использовать в качестве рабочего импульса первый импульс отрицательный. Скажем первый 32градуса второй 12градусов, тогда придется только познить от первого и это значительно упростит алгоритм программы.

Товарищ, ну хоть одну эту страницу можно было прочитать?

Да я все тут читал и задавал уже помоему этот вопрос...
мои недалекие познания позволили мне сделать несложный но вполне рабочий вариант на пик16ф628 и я какраз от отрицательного импульса отталкивался. разнос импульсов есть практически в каждом магдино буть это 2т или 4т. Такой вариант вполне универсален только прошивка меняется в зависимости от угла первого импульса. Просто мне кажется по настоящему народной (универсальной) схема будет тогда когда ненадо двигать магнето ставить доп датчики итп. В чем потеря универсальности при опоре на нерабочий импульс?
Уж простите за тупость...

Дык говорили уже - У разных скутов длина сектора разная. Причём нигде не документированная. И чтобы точно узнать, надо снимать маховик. Ибо использовать осциллоскоп не у всех есть возможность.
А ведь пользователь должен будет точно узнать угол на своём скуте, вычислить необходимую коррекцию, внести её в прошивку...
А ещё насколько мне известно, бывает длина сектора менее 20...30 градусов, (ЕМНИП у некоторых китайцев 12град ). Тогда система вообще не сможет корректно работать.
Мне и самому очень хотелось бы работать с нерабочим отрицательным фронтом. Тем более, что он на Лиде удобно расположен... Но увы, будут непредсказуемые проблемы с установкой на другие аппараты.

А опора на штатный импульс как раз и устраняет необходимость в каких-либо переделках, кроме замены коммутатора. Причём, простым перетыканием коммутаторов можно в любой момент восстановить штатную схему.
Алгоритм, да - усложняется. Но это проблема только разработчика. Пользователей она не касается.

Вот мысль странная в башку постучалась - сделать на низких оборотах что-то вроде цифровой ФАПЧ с некоторой ограниченной скоростью перестройки. Или усреднение по серии отсчётов...  

Даже если разнос в 12гр рабочий импульс стоит не на вмт а хотябы 10 гр и того уже 22 не так уж и мало. Я ремонтировал штатный коммутатор с преобразователем от ямахи ттр 600, там разнос на магнето от 12гр до 32гр. В штатной схеме процессор включался в прощет угла при оборотах выше холостых,а  на холостых положительный импульс через RC цепочку открывал тиристор. проц опирался на нерабочий импульс. померять разнос придется один раз потом прошивка под этот мотор будет подходить для всех с таким мотором, один раз скинуть крышку закрывающую генератор хоть один из 100 имеющих скутер с таким мотором сможет. выставить мотор в вмт тоже не проблема а для замера сектора можно воспользоватся распечаткой на принтере не на 100% точно но вполне подойдет.

Для самого себя я сделал проект на отрицательном импульсе.Проблем не обнаруживается вообще никаких,работает удивительно гладко и чёткою.Поэтому на нём и езжу. А вот для продажи массовому потребителю пришлось бы создавать массу версий этой прошивки, а для этого у меня нет  информации по маховикам всех скутеров, которые могут встретиться.
Поэтому и есть соблазн  всё же устранить недостатки проекта, используещего положительный импульс.В этом случае  в отличие от проекта с отрицательным  импульсом, требующего точного знания как штатного угла, так и разности обоих импульсов,программа работающая на положительном импульсе может даже не знать точно, какой там штатный угол, еёй это не столь важно, ведь она лишь добавляет или  убавляет имеющийся штатный угол на то или иное число градусов и всё, что даёт большую независимость, ставь хоть куда (реально пробовал в снегоход, например)