Бесконтактная система зажигания двигателей внутреннего сгорания

Бесконтактная система зажигания двигателей внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(й) 555230

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й 3ьВЧРРСКОМУ СВИДНИДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлена 23,03,73 (21) 1895171/07 с присоединением заявки ¹, 19074S3/07

Союз Советских

Социалистических

Республик (51) М. Кл,е

Р 02 P 5/08

Ъ

Гесударстеенкый ксиктет

6еаета Икнкстреа СССР ее делан кеееретенк9 и «ткрыткк (23) Приоритет (53) УДК 921.43.047 (088.8) (43) Опубликоваио25.04,77.Бюллетень М 1 5 (45) Дата опубликовании описания 29.06.77 (72) Автор; изобретения

Г. Л. Баканов (73) Заявитель

Московский институт радиотехники, электроники н автоматики (54) БЕСКОНТАКТНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к электрообору дованио двигателей внутреннего сгорания.

Известны бесконтактные системы зажи ганки с электронным регулированием угла опережения зажигания. Такие системы со держат накопительную цепь с управляемым ключом, бесконтактный датчик, синхронизй рующий работу системы зажигания, и схему регулирования угла опережения зажигания, включенную между датчиком и цепью управ р ленин ключевым элементом.

Известные регуляторы опережения важи гания бесконтактных систем сложны и всяк ствие этого недостаточно надежны.

Для упрощения системы и повьппения ев ев надежности в предложенной бесконтактной системе зажигания регулятор опережения зажигания выполнен на магнитном ус центе ле, рабочие обмотки которого включены поо, ледовательно с датчиком и первичной об 90 моткой импульсного трансформатора, а об» мотка управления через мостовой выпрями тель подключена параллельно датчику.

Для увеличения чувствительности рабо чие обмотки магнитного усилителя подклю- хо чены к двум согласно включенным диодам, а общие-точки соединения указанных ддодоВ и обмоток соединены соответственно с вы ходом датчика и первичной обмоткой нмнуль. ного трансформатора.

Для обеспечения регулирования угла.опережения зажигания по нескольким парамет рам двигателя магнитный усилитель снабжен соответствующим числом обмоток упрае ленин.

На фиг. 1 изображена электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие работу системы зажигания; на фиг. 3 и 4 - схемья систем зажигания с электронным регулированием угла опережения зажигания (два ва рианта).

С валом двигателя 1 (см. фиг. 1) механически связан ротор магннтоэлектрическо го датчика 2. К выходной обмотке датчика подключены соединенные последовательно рабочие ., (первичные) обмотки дросселя насьпценна (магнитного усилителя) 3, первич нйя обмотка импульсного трансформатора регулируемая инцуктивность 5„ а парал585230

3 аепьно - выпрямигельный мостик 6. К вы

Щщмитепьному мостику . через регулируемый резистор 7 подключена обмотка 8 дросселей; насыщения, выполняющая функции обмотки утфавления. Вторичные обмотки и шульоного трансформатора 4 через разделительные

Вентили (диоды) 9 подключены к управляю

Izvm еле«тродам тиристоров 10. Питание ти ристоров и накопительных конденсаторов

11 осуществляется от источника - высо щ

«ого (250 - 350 Ь ) напряжения, на пример от преобразователя напряжения

12. В диагональ моста, образованного тирнсторами и конденсаторами, включена пер вичная обмотка высоковольтной катушки з ь" И жигания 13. Дросселя насьпцения; регули руемая индуктивность н импульсный трен . сформатор выполнены на сердечниках с узкой прямоугольной петлей гистерезиса, В основе работы схемы лежит интеграль-йО ный закон электромагнитной индукции, в соответствии с которым с (Дф о ей =-а) — и и Е -аИ, ср о

Е ер среднее значение з,д,с„щщ денной В контуре; e - время перемагничивания; ЗО ч - число витков обмотки; . acp- изменение магнитного потока.

Изменение потокосцепления ЧМаФ в магнитной системе магнятоэпектрического датчика за половину периоде, а также вольт-яь секундная площадь .Р Ф всегда постоян ны и не зависят от скорости вращения его вала.

Из приведенного закона следует также, что при подключении к датчику индуктивной Е нагрузки, например дросселей, изменение потокосцепления s них эа один попупериод при отсутствии насьпцения также всегда пос тоянно. Если же возможное ижяенение пото косцеппения дроссепей меньше изменения фз цотокосцепления датчика, то сердечники дрос- селей насыщаются. При етом момент (угол) насыщения 8 дросселей постоянен и опре делятся параметрами дросселей, т.е. насы-йение дросселей будет происходить при дос- ь тижении ротором датчика определенного угло- : вого положения относительно его статора и ие будет зависеть от скорости вращения.

На фиг. Ф Е, Ю показаны зависимости выходного напряжения датчике при двух зна- Ю

"Иннях скоростей (() и (й ) вращения

Il"o вала. Вольт-секуйднаяллощадь (заштриКованная часть - синусоид) в обоих случаях

1 одинакова и равна максимально возможному

ИзмененИю потокосцепления дросселей иасы- ®

4 щения, а угол насыщения 9 также постоянен и составля т некоторую часть полупериода ГС.

При перемагничивании дросселей в соответствиин с законом электромагнитной индукции Г = -W dt/d t hce напряжение датчи» ка уравновешивается е.д.с, самоиндукции (показано пунктиром) дросселей, и по рабочей цепи течет ток холостого хода (ток намагничивания} . В момент насыщении, дрооселей э.д.с. самоиндукции падает

1 до нуля, и в рабочей цепи ток скачкообразно нарастает до величины, определяемой зна чением напряжения и активного сопротивления цепи (см. фиг. 2 4, 2 ).

Скачкообразное нарастание тока можно использовать для включения тиристора, например путем выделения и ди креренцирования напряжения на резисторе, включен« ном последовательно с рабочей цепью gpoc селей. В схеме (см..фиг. 1).-для-етой цепи используется импульсный трансформатор 4, который, кроме этого, позволяет развязать управляющие цепи тиристоров при их включении по мостовой схеме, а также исполы зовать оба полупериода напряжения генератора.

Число витков и размеры сердечника импульсного трансформатора выбираются так, чтобы ток холостого хода в цепи был недостаточен для его перемагничивания. Например, при идентичных сердечниках дросселей н импульсного трансформатора число витков первичной обмотки последнего должно бьиь меньше числа витков рабочей обмотки каждого дросселя (VV> Чl „.„). р

В момент насыщения сердечников дросселей скачкообразно нарастающий ток в цепи бысч ро перемагничивает сердечник импульсного трансформатора, и на его обмотках возникают короткие прямоугольные импульсы напряжения<(см. фиг. 2 д ), которые используются для управления . тиристорами.

Иэ приведенного следует, что управляющие импульсы UM âoeHHêàòîò в момент на сыщения 8 сердечников дросселей или прн оиредепений угловых положений вала двигателяе

В качестве примера рассматривается ра-оота описываемого устройства в четырехга«тиом четырехцилинцровом двигателе.

3а два полных оборота вала такого двигателя поочередно на свечи цилиндров долж яы быть поданы импульсы высокого напряжеиия с интервалом Я (угол поворота вао ла 180 ) в моменты, соответствующие.верхним мертвым" точкам. Предположим, что с валом двигателя жестко связан ротор дат чика, имеющий одну пару полюсов, Двум оборотам вала двигателя соответствует че555230 тыре полупериода напряжения датчика и, соответственно, четыре импульса трансформатора 4. Если обеспечить взаимное расположение ротора и статора генератора так, чтобы момент насыщения 8о сердечников дросселей соответствовал BNT в одном из цилиндров, то соответствие будет обеспечено и для остальных цилиндров, Вторичные обмотки трансформатора 4 включены так, что через диоды 9 в каждый полупериод щ ,.поочередно проходят положительные импульсы на управляющие электроды тирис торов 1 О. Ка, тушка зажигания 1 3 включена в диагональ моста, образованного двуми тиристорами 10 и дву мя накопительными конденсаторами 11. При р ,включении управляющим импульсом одного из тиристоров по первичной обмотке катущ ки зажигания одновременно протекают токи заряда одного конденсатора и разряда дру гого конденсатора. и

В следующий полупериод" включается другой тиристор, и по первичной обмотке ка тушки зажигания также потечет двойной ток, однако конденсаторы меняются ролями,. Доотоинством такой схемы является то, что не 25 происходит шунтирования источника питания при открытиии тиристора и энергия расходуется только на заряд конденсатора.

С катушки зажигания импульс- высокого напряжения через распределитель поступает 0 на свечи зажигания соответствующих цилиндров.

Следовательно, за два оборота вала двигателя система вырабатывает четыре импульса напряжения зажигания в моменты, соответствующие BNT цилиндров, т.е. обес. нечивает работу двигателя.

Опережение зажигания в функции оборо тов двигателя достигается изменением угла насьпцения дросселей (в сторону умень шенин 9 путем подмагничивания сердечников постоянным током. Для этого обмотка управления 8 дросселя 3 включена в цепь выпрямительного мостика 6, подключенного к датчику 2. Напряжение датчика и, следовательно, ток в обмотке управления дрос селей, пропорциональны скорости вращения вала двигателя. При атом угол насыщения

8 дросселей уменьшается, а угол опережения зажигания оС увеличивается также пропорционально скорости вращении вала двигателя.

Ра фиг. 3 и 4 изображены схемы систем "àæèãàíèÿ с электронным,регулирова55 нием угла опережения зажигания, обеспечи-. вающих большую чувствительность схемы регулирования.

На фиг. 3 изображена схема сис, темы зажигания, в которой регулятор угла опережения вь.полнея по схеме маг нитного усилителя 3 с внутренней обратной связью. В этой схеме крайние выводы рабочих обмоток подключены к двум сог ласно включенным диодам 14, а общие точки соединения указанных диодов и обмоток соединены соответственно с выходом датчика 2 и первичной обмоткой импульсного. трасформатора.

На фиг. 4 показана схема системы зажигания с другим вариантом схемы магнитного усилителя 3, который снабжен соотвеч ствующим числом обмоток управления.

Благодаря применению глубокой положи тельной обратной связи мощности управляющих и корректирующих сигналов могут быть резко снижены. Для обеспечения регулиро ванин угла опережения зажигания от других параметров двигателя усилитель 3 снабжен дополнительной обмоткой управления 15.

Формула изобретения

1. Бесконтактная cHGTGMG зажигания двигателей внутреннего сгорания, содержащая магнитоэлектрический датчик, связанный с валом двигателя, регулятор опережения зажигания и ключевой алемент, связывающий емкостный элемент с первичной обмоткой катушки зажигания и имеющий в цепи управления импульсный трансформатор, о гл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения и увеличения надежности, регулятор опережения зажигания выполнен на магнитном усилителе, рабочие обмотк."и когорого включены последовательно с датчи- ком и первичной обмоткой импульсного трансформатора, а обмотка управления через мостовой выпрямитель подключена параллельно датчику.

2. Система по п 1, отличающ а я с я тем, что, с целью увеличении чувствительности, рабочие обмотки магии ного усилителя подключены к двум согласно включенным диодам, а общие точки сое» динения указанных диодов и обмоток соединены соответственно с выходом датчика и первичной обмоткой импульсного трансформатора.

3, Система по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью обеспечения регулирования угла опережения зажигания по несколькиМ параметрам двигателя, магнитный усилитель снабжен соответствующим числом обмоток управления, I

555230

Составитель А. Борзиков

Редатор Т. ЗагребелЬная Техред И. Асталош, Корректор, А. Власенко

Заказ 437/17 Тираж 690 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, уи. Проектная, 4