Электронная система зажигания

Электронная система зажигания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()929882

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.08.80 (21) 2987553/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5I) М. Кл.з

F 02 P 3/04

Гвауддрствекнмй камитет

СССР

Опубликовано 23.05.82. Бюллетень №19

Дата опубликовании описания 28.05.82 (53) УДК 621.43..04 (088.8 ) пв делам кзобретеннй и юткрмтий (72) Авторы изобретения

В. А. Шенюк и Б. Н. Шавырин (71) Заявитель (54) Э,ЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

-1

Изобретение относится к многоискровым бесконтактным электронным системам зажигания и может быть применено в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) с батарейным источником питания.

Известна электронная система зажигания для ДВС, в которой для повышения надежности элементов схемы на средних и максимальных оборотах после запуска двигателя уменьшают пробивное напряжение, подаваемое на катушку зажигания (1).

Однако данная система работает только в одноискровом режиме, при котором надежность запуска при низких температурах невысока, а пределы изменения пробивного напряжения и энергии искрового разряда ограничены возможностями схемы. 15

Известна многоискровая электронная система зажигания, содержащая блок питания, выход которого подключен к накопительному конденсатору и к первичной обмотке катушки зажигания, тиристор, включенный параллельно выходу блока питания, цепь управления тиристором, состоящую из датчика положения коленчатого вала, высокочастотного усилителя, детектора, триггера Шмидта, база выходного транзистора

2 которого через замыкающий контакт переключателя режима и конденсатор соедин).на с выходом формирователя управля)оц.ег. сигнала тиристора.

Многоискровой режим работе);:звcc) го устройства обеспечивает наде).; пуск двигателя при низких температ.,;, Однако надежность работы и»);"...-: ) и системы также недостаточно высока. кольку на средних и максимальных обо;)о:; .; после запуска значения пробивного ) а„р»жения и энергии искрового разряда ос г:ню:ся более высокими, чем это необходимо для работы ДВС, что снижает надежность ) ;)тушки зажигания и сокращает срок службы свечи. Это усугубляется еще и тем. что сами значения пробивного напряжения и энергии искрового разряда выбираются для надежного запуска двигателя в различных условиях эксплуатации со значительным запасом. Помимо этого, включение многоискровой системы производится здесь оператором, что в ряде случаев невозможно.

Кроме того, имеющаяся в известном устройстве цепь управления тиристором с контактным датчиком не позволяет простыми элект929882 ровными средствами управлять длительностью этого многоискрового режима.

Целью изобретения является повышение надежности системы при различных рабо их режимах.

Поставленная цель достигается тем, что в электронную систему зажигания, содержащую блок питания, подключенный к зарядио-разрядной цепи, состоящей из накопительного конденсатора и первичной обмотки катушки зажигания и к тиристору, цепь уиравления которого включает магнитоэлектрический датчик, диод, ключевой каскад и формирователь импульсов, дополнительно введены два электронных переключателя, дополнительный конденсатор, гасящий резистор, а в цепь управления — расширитель-формирователь, причем магнитоэлектрический датчик, диод, расширитель-формирователь, например мультивибратор на двух транзисторах с задающим конденсатором, ключевой каскад и формирователь импульсов, например автоколебательный мультивибратор, соединены последовательно, при этом магнитоэлектрический датчик соединен через разделительные диоды с электронными переключателями, замыкающие контакты одного из которых через дополнительный конденсатор соединены с задающим конденсатором расширителя-формирователя, а замыкающие контакты другого шунтируют гасящий резистор, который включен между . акоиительным конденсатором и первичной обмоткой катушки зажигания.

На чертеже приведена схема электронной системы зажигания.

Электронная система зажигания содержит блок 1 питания (состоящий из преобразователя и выпрямителя) и накопительный конденсатор 2, подключенный к первичной обмотке 3 катушки 4 зажигания, тиристор 5, подключенный к выходу блока 1 питания, цсиь управления тиристором 5, состоящую из магнитоэлектрического датчика 6, подключенного через диод 7 к расширителюформирователю 8, последовательно подключсиного к нему формирователя 9 импульсов и схемы 10 отпирания тиристора.

К магнитоэлектрическому датчику 6 через разделительные диоды 11 и !2 подключены также электронные переключатели 13 и 14. ьlерез замыкающие контакты 15 и 16 электронного переключателя 13 дополнительный конденсатор 17 подключен к задающему конденсатору 18 расширителя-формирователя 8.

Кроме того, последовательно с первичной обмоткой 3 катушки 4 зажигания включен гасящий резистор 19, зашунтированный через з-мыкающие контакты 20 и 21 электронного переключателя 14. Цепи питания двух электронных переключателей 13 и 14 подключены к блоку 1 питания. Питание на блок

1 питания и расширитель-формирователь 8 подается от первичного источника постоян5

lO

25 зо

4 ного напряжения непосредственно, а на формирователь импульсов — через ключевой каскад 22, соединенный с выходом расширителя-формирователя 8.

Электронные переключатели 13 и 14 являются элементами импульсной техники и используются в электронной системе зажигания для автоматического (без оператора), а также своевременного переключения элементов устройства из напряженного режима пуска в менее напряженный основной, рабочий режим на средних и максимальных оборотах.

Электронная система зажигания раоотает следующим образом.

При запуске двигателя дополнительный конденсатор 17 через замыкающие контакты

15 и 16 электронного переключателя 13 подключен к основному конденсатору 18 расширителя-формирователя 8, а гасящий резистор 19 зашунтирован замыкающими контактами 20 и 21 электронного переключателя 14.

В этом случае сигнал, поступающий с магнитоэлектрического датчика 6 по цепи управления тиристором на расширитель-формирователь 8, вызывает его срабатывание с длительностью импульса, соответствующей длительности многоискрового режима, необходимого для надежного запуска двигателя при низких температурах. При этом длительность многоискрового режима может регулироваться изменением величины дополнительного конденсатора 17. Расширенный импульс с расширителя-формирователя 8 поступает на базу транзистора ключевого каскада 22, питание через который на формирователь 9 импульсов подается в течение времени, соответствующего длительности импульса расширителя-формирователя 8. В течение всего этого времени формирователь импульсов 9 выдает серию импульсов необходимой длительности и частоты, которые через схему 10 отпирания тиристора управляют тиристором 5, задавая многоискровой режим работы всей системы. При этом изменением параметров задающего 18 и дополнительного 17 конденсаторов можно регулировать длительность и частоту импульсов формирователя 9 импульсов.

Гасящий резистор 19 при этом зашунтирован замыкающими контактами 20 и 21 электронного переключателя 14, и значение напряжения первичной обмотки 3 катушки

4 зажигания передается в ее вторичную цепь.

После запуска двигателя при числе оборотов примерно 50- -100 об/мин с дальнейшим ростом числа оборотов происходит увеличение переменного напряжения, снимаемого через разделительные диоды 11 и 12 с магнитоэлектрического датчика 6 на входы электронных переключателей 13 и 14.

В определенный пороговый момент времени при значении напряжения, соответст929882

5 вующего примерно 300-+-500 об/мин, происходит автоматическое (без оператора) одновременное срабатывание электронных переключателей 13 и 14 и их замыкающие контакты 15 и 16 и 20 и 21 размыкаются.

При размыкании замыкающих контактов 15 и 16 электронного переключателя 13 дополнительный конденсатор 17 расширителя-формирователя 8 отключается от основного конденсатора 18 и расширитель-формирователь 8 начинает выдавать импульс, соответствуюший по длительности одноискровому режиму, формирователь 9 импульсов выдает при этом на тиристор 5 за один оборот двигателя один импульс, т. е. электронная система зажигания переходит в одноискровый режим работы с меньшим значением энергии искрового разряда, чем при пуске.

Диапазон изменения энергии искрового разряда при этом практически пропорционален числу уменьшения импульсов искры при переходе из многоискрового режима в одноискровый и может быть уменьшен в

10 и более раз.

При размыкании замыкающих контактов 20 и 21 электронного переключателя 14 включается гасящий резистор 19, что приводит к уменьшению пробивного напряжения, снимаемого с вторичной обмоткой катушки 4 зажигания. Величина изменения прибивного напряжения определяется значением сопротивления гасяшего резистора 19 и может быть уменьшена в 1,5 раза.

Умен!>шение пробивного напряжения и энергии искрового разряда производится до такого уровня, чтобы обеспечить устойчивую работу разогретого двигателя в рабочем режиме на всех оборотах и в то же время улучшить условия работы катушки зажигания и увеличить срок службы свечи в течение наиболее длительного по времени рабочего цикла ДВС.

В случае применения такого режима работы в других системах зажигания (помимо тиристорной) следует исходить также из указанного соображения для каждой кон= кретной системы.

В случае применения в автомобилях предлагаемая система зажигания может быть упрощена, при этом электронные переключатели 13 и 14 и цепь их запуска исключаются, а включение и выключение дополнитель»ut.o конденсатора !7 и шунтирование или расшунтирование гасящего резистора 19 может производиться через контакты реле при подключении статора в момент запуска двигателя к источнику питания. Контакты

15 и !6 и 20 и 21 замыкаются, и система работает в многоискровом режиме запуска при повышенном значении пробивного напряжения.

При выключении стартера схема автоматически переключается в одноискровый ре5

f0

l5

Зо

6 жим при пониженном значении пробивного напряжения.

После выключения двигателя электронные переключатели 13 и 14 возврашаются в начальное положение; контакты 15 и 16 и 20 и 21 замыкаются и электронная система зажигания в режиме запуска снова готова к надежному запуску двигателя.

Таким образом,,;JH электронной системы зажигания больцгой запас пробивного напряжения и многоискровость для режима пуска двигателя обеспечивает его надежный запуск, особенно в условиях низких температур. Меньшее пробивное напряжение при достаточно длительном рабочем цикле значительно уменьшает опасность пробоя катушки зажигания, особенно в процессе эксплуатации (например H условиях тропической влаги!. а мсш t t;t» э,t! pt.tttt искрового разряда увеличивает срок службы свечи, тем самым обеспечивая высокую надежность работы электронной системы зажигания и, что особенно важно, надежность элементов системы зажигания, работаюших в наиболее тяжелых режимах !5000 — 30000 В на катушках зажигания и 10000 С в искровом разряде на свечах).

Фор.!гила ггзоб/!стен ггя

Электронная система зажигания, содержашая блок питания, подключенный к зарядно-разрядной цепи, состоящей из накопительного конденсатора ti первичной обмотки катушки зажигания, и к,тиристору, цепь управления которого включает ма гнитоэлектрический датчftк. диод, ключевой кdскад и формирователь импульсов, отличаягчийся тем, что, с tte;tbv повышения надежности системы при различных рабочих режимах, в нее дополнительно введены два электронных переключателя, дополнительный конденсатор, гасящий резистор, а в цепи управления — расширитель-формироватсль, причем магнитоэлектрическпй датчик, диод, расширитель-формирователь, например мультивибратор на двух транзисторах с задающим конденсатором, ключевой каскад и формирователь импульсов, например автоколебательный мультивибратор, соединены последовательно, при этом магнитоэлектрический датчик соединен через разделительные диоды с электронными переключателями, замыкающие контакты одного из которых через дополнительный кондеHсатор соединены с задающим конденсатором расширителя-формирователя, а замыкающие контакты другого шунтируют гасягций резистор, который включен между накопительным конденсатором и первичной обмоткой катушки зажигания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

_#_o 402680, кл. F 02 P 3/06, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Хо 601447, кл. F 02 P 3/04, 1978 (прототип).

929882

Составитель В. Седов

Редактор Л. Лукач Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 3270/43 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

П 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4