Электронное опережение зажигания. Мысли, проекты, решения.

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

я не призываю отказаться от вычислений!!! просто не надо пытаться их привязывать к событиям реального времени. можно делать одно вычисление на 10 оборотов  а не втискивать всё в каждый оборот - что изменится?
и почему не хочется делать резистор с АЦП? поставить отдельный пик и резистор. просто, гибко, универсально. дешево. взять минимальный чип с ацп, написать на него программу которая будет считывать данные с потенциометра пересчитывать их в угол корректировки и выдывать по последовательному интерфейсу в главный контроллер. а эти шторки, магнитики и прочая точная механика - сложно в изготовлении, наладке плюс куча проводов...
а за график спасибо! я только не понял, ты мотор что до 15000 раскручивал?  

на самом деле, за один оборот его период может  заметно меняться, во время разгона, когда за пару сек обороты взлетают с 3000 до 5000. это может быть, всего-то процентов 5-10, но в единицах УОЗ это может составить отклонение в десятки градусов, если процессор об этом не знал.
(кроме разгона, бывают ещё и рывки в трансмиссии)
Реально у меня это приводило к тому, что при резком открытии газа до упора на какие-то мгновения угол становился неоптимальным, что несколько  ухудшало динамику разгона по сравнению с максимально возможной,хотя всё ракно лучше, чем без регулятора УОЗ.

По поводу АЦП, он у меня в пике есть, но из опыта работы с АЦП помню, что они  очень привередливы  ко всякого рода помехам, если не принимать жёстких мер,пара младших разрядов беспрерывно мельтешит даже если на входе не меняется ничего.
даже в 8 битном ацп вес младшего разряда =1/256 от макс значения, что составляет милливольты при   напряжении опоры в 5 в. А у нас тут рядом идут высоковольтные разряды на свече и импульсы разряда тиристорного з%E

на самом деле, за один оборот его период может  заметно меняться, во время разгона, когда за пару сек обороты взлетают с 3000 до 5000. это может быть, всего-то процентов 5-10, но в единицах УОЗ это может составить отклонение в десятки градусов, если процессор об этом не знал.
(кроме разгона, бывают ещё и рывки в трансмиссии)
Реально у меня это приводило к тому, что при резком открытии газа до упора на какие-то мгновения угол становился неоптимальным, что несколько  ухудшало динамику разгона по сравнению с максимально возможной,хотя всё ракно лучше, чем без регулятора УОЗ.

По поводу АЦП, он у меня в пике есть, но из опыта работы с АЦП помню, что они  очень привередливы  ко всякого рода помехам, если не принимать жёстких мер,пара младших разрядов беспрерывно мельтешит даже если на входе не меняется ничего.
даже в 8 битном ацп вес младшего разряда =1/256 от макс значения, что составляет милливольты при   напряжении опоры в 5 в. А у нас тут рядом идут высоковольтные разряды на свече и импульсы разряда тиристорного зажигания. пришлось бы очень  постараться с защитой , чтоб не влияло.

До 15000 мотор не раскручивается у меня к сожалению, только до 11000 получается.
а то бы скорость была за сотню. для хонды пал- было бы более чем круто. и так воет, как спортивный мотоцикл и на дороге встречным ветром уже сносить начинает, страшно ездить.
Характеристика снималась с электронного имитатора коленвала на  двух пик-контроллерах,
один из которых  выдавал сигнал, имитирующий  импульс датчика (положительный либо отрицательный)в диапазоне частот от 100 об/м
ин до 15000об/мин,и импульс-метку ВМТ, и параллельный код мгновенного значения углового положения "коленвала" другому пику,
этот второй пик работал как стробоскоп, в момент прихода сигнала с регулятора УОЗ фиксировал текущий код угла "коленвала"в регистре и выводил на индикатор с дискретом в 1 градус, и заодно ещё мерял "обороты", и тоже выводил на индикатор.Этим прибором я и тестирую.Графики снимать удобно, и точность 1 градус. недостижимая при использовании оптического стробоскопа.

вот это
http://www.yeint.ru/suppliers/ams/as5143.php?mi=1

годится в качестве датчика дроссельной заслонки.
а может, даже и коленвала.

при разгоне с 3000 до 5000 за две секунды уменьшение периода будет около 3,5% на оборот. это разве много? даже если считать эту ошибку существенной, и предположить что возможны ещё более резкие рывки (правда я сомневаюсь что при ускорении такие могут возникнуть) можно её компенсировать предсказывая ускорение на основе предыдущего измерения. тем более период при этом около 15 мс, для контроллера сущая вечность. и вообще грех не пользоваться гибкостью цифровой техники.
насчёт ацп - младшие разряды можно смело игнорировать, хватит старших 4-5 бит.
ps стенд для измерения угла впечатлил  

классная штука! жаль с быстродействием вопрос остаётся тёмным. но основная проблема - как это у нас купить.

быстродействие не очень. написано, максимум 6000 об /мин я смотрел у одного из таких валкодеров.
Возможно, есть и другие, более быстрые

изменение при  ускорении 3.5 процента от периода это составит 12 градусов. отклонение на 12 градусов от оптимального угла во время разгона не может не почувствоваться и
может привести , мягко говоря, к ухудшению разгона.

вал может и быстрее набирать скорость, так как существуют ещё и скутеры , имеющие вариатор .
А рывки в трансмиссии  бывают из-за "хорошего" качества наших дорог. Иностранцы говорят, что русские называют дорогой любое место, по которому собираются проехать

Есть у нее аналоги (напр. KMA200). Есть готовые ДПДЗ с их применением в т.ч. российского пр-ва.
Вот тут по ним интересные материалы:
http://forum.sukhoi.ru/showthread.php?t=31673&page=2&highlight=%C4%CF%C4%C7
Есть в Космодроме сенсоры KMZ41, KMZ43 (магниторезисторные пассивные мосты, без усилителей и т.п. )
И еще куча HONEYWELL'овских датчиков.
Но ПМСМ, из соображений повторяемости, все-же нужно использовать готовый датчик.

kma тоже не сильно пользуется популярностью у торговцев как я посмотрю.
а против готового датчика я вроде как не возражаю. даже предлагал уже куда его прикрутить.

т.е ты хочешь сказать что при изменении частоты вращения КВ на 3.5 процентов угол опережения нужно изменять на 12 градусов!? а за 10 оборотов угол вырастет на 120 градусов? откуда такие цифры? из твоего же графика следуют на порядок меньшие значения... и потом я же предложил как решить эту проблему программно.
вариаторные скутера как раз набирают обороты медленнее. суть вариатора в том чтобы обеспечить больший прирост в скорости при меньшем увеличении оборотов. у него нагрузочная характеристика круче. ну не знаю как еще обьяснить...
а рывки в трансмиссии нас вообще заботить не должны. тот кто полностью открывает гашетку на ухабистой дороге вряд ли будет переживать изза неоптимального УОЗ    

Господа, тема перевалила за 200 сообщений. Когда будет вариант *мотоком. инсайд*?

"угол вырастет на 120 градусов? откуда такие цифры? из твоего же графика следуют на порядок меньшие значения... "
 
график снят в статическом режиме, то есть я очень медленно (чтобы точно установить каждое значение оборотов по цифровому тахометру)крутил ручку переменного резистора "газа", весь диапазон пройден за минуту. График , естественно , не отображает тех углов, которые будут сформированы при молниеносном повороте ручки газа.
На самом деле, как я уже писал,если  мы используем
для работы отрицательный импульс, то динамической  ошибки предсказания не возникает, ибо  в момент прихода отрицат импульса завершается подсчёт времени оборота коленвала, а уже буквально через пару десятков градусов проц делает поджиг свечи, эа это время информация о периоде просто не успевает устареть.
А вот в случае если использ положительный импульс, то опережение , скажем  на 10 гр по отношению к имеющемуся проц вынужден  делать как задержку на 350 гр, вот тут-то эти самые 3.5 процента его и подстерегают при резком разгоне,
и ничего не подозревающий проц ставит вспышку с заметным опозданием (особенно  велика опасность этого при попытке отработать малые опережения,не превышающие3-4 градусов, то есть 354 градуса, достаточно малейшего ускорения и будет "накладка , и я это при езде ощущал по сравнению с работой на отрицательном импульсе разгон труднее, кстати, и на имитаторе это тоже было видно, да и на осциллографе тоже, вплоть до кратковременного пропадания вспышек ,или если присоединить наушники,Ю то в трескотне слышны перебои(когда проц , находясь в процедуре обработки прерывания,отсчитыает время до вспышки, оно ещё не кончилось, а ускорившийся коленвал уже снова достиг датчика и должен был бы вызвать новое прерывание, а проц ещё из старого  не вышел. Конечно, находясь в процедуре прерывания, проц может следить за флагами прерываний,но проблемы пропусков зажигания это не решает, ибо проц в случае непредвиденного достижения нового импульса  должен  срочно бросить все дела, спешно поджигать  смесь(лучше поздно, чем никогда.. или пропуск зажигания получится..) и скорее заняться новым поступившим импульсом,иначе,таймер не буде вовремя обнулён и будет ещё и сбой подсчёта следующего периода.
А вот при работе с ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ИМПУЛЬСОМ этой проблемы просто в принципе нет, а впереди у процессора после вспышки целый оборот коленвала, что хочет, то и делает.
Я просто что хотел сказать-  к коленвалу нельзя применять информацию о его скорости, устаревшую на , скажем 10 оборотов, это просто недопустимо.

А про вариатор я думал, что быстрее растёт, ибо вариатор в первый момент имеет низкое передаточное отношение, и обороты должны быстро взлететь до максимальных, чем при  цепной или ременной фиксированной передаче.
Ведь вариатор старается как можно быстрее вывести мотор на максимальные обороты и держать их там, мне кажется. может, ошибаюсь, в чём-то.

Вариатор ПМСМ выводит на номинальные обороты (в моем случае думаю, это около 4000/мин). В дальнейшем, прирост скорости должен происходить без изменения передаточного отношения, за счет роста оборотов до максимальных.
Кстати, наличие вариатора - один из факторов в пользу использования ДПДЗ. Ведь благодаря ему, имеем большое разнообразие нагрузок в небольшом диапазоне оборотов.

ну не знаю. я себе это мыслю сильно подругому. но поскольку у меня готовой работающей программы нет а у тебя есть поэтому спорить не буду.
кстати никто не мешает заводить на контроллер оба импульса - и положительный и отрицательный (на разные ноги ессно). таким образом не надо высчитывать угол для каждой модели.

Собрал свой мотор, снял осциллограммы зажигания на всех режимах. Для просмотра файлов нужен виртуальный осцилл. http://www.ipribor.com/downloads/setup.exe
В первом файле запуск и разгон до 8000 оборотов с подключённым ДПДЗ.
Во втором файле тоже, но с подачей напряжения 0,6 вольт вместо датчика, что соответствует закрытому положению дросселя.
В третьем - 1,6 вольт
В четвёртом - 3,8 - полное открытие дросселя.
Синий сигнал - датчик колена. Первый фронт = 68 градусов до ВМТ. Второй фронт = 7 град.
Красный сигнал - напряжение с катушки после рез.делителя.
С помощью цифрового стробоскопа подглядел углы опережения. Холостой ход - 10 гр., максимально реализуемое опережение на 8000 об. = 56 гр. Дальше ещё интересней, при закрвытом дросселе опережение на 8000 об. = 37 гр., если дроссель чуть приоткрыть, опережение подскакивает до 56 гр., при последуещем открытии дросселя опережение уменьшается, вплоть до 37 гр. при полностью открытом дросселе.
В этом алгоритме чётко прорисовываются характеристики центробежного механического регулятора с вакуумником. Получается центробежное опережение - 27 градусов, выкуумник - 19. Выше 8 тыков крутить побоялся, хотя запас есть.

Осциллограф очень понравился. удобная вещь. А где найти к нему схему девайса, с которого он по USB получает данные? хотелось бы собрать.

Непонятно, почему при  открывании  ручки газа  УОЗ  в исследованном регуляторе не сразу падает, а вначале подскакивает. Для чего это, интересно, нужно?
и хотелось бы посмотреть сами графики

Блин, какой максимальный объём файлов для загрузки на форум?

Вот вчера получил такой результат на 4 транзисторах. Обороты/угол опережения; 60010.8; 66010; 7509; 8579.7; 10007.8; 12003.6; 15002.7; 20001.8 3000.9; 3157.9; 33331; 35291.03; 37502.25; 40002.4; 42852.57; 46134.15; 50005.7; 54546.8; 60009; 660010; 750013.9; 857116.9; 1000020.4; 1200022.3; 1500025.2; 2000025.2. Относительно штатных 18град.

Какова всётаки зависимость УОЗ от оборотов?

кстати, воот если по этой таблице, то почти везде совпадает с той кривой, на какой я  остановился и езжу.

и эта ваша таблица ещё раз подтвердила моё предположение, что на оборотах ниже 2000 не нужно опускать уоз до 5 гр и тем более до нуля..
10-15 до вмт на холостых получается оптимально.
видимо, обьясняется тем, что заслонка дросселя закрыта и требуется более высокий угол, что и было  учтено.