Ключова система запалювання двигуна внутрішнього згорання

- v НЕ ПОДЛЕЖИТ 0ПУБЛЖ0ВАНИЮ ВОХКРУТСЙ ПЕЧАТИ Г СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК І2006І6 fl9)Ob(ji> V 02 V 151) * U i i ґ 3/04 А • ' • ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3596449/24-21 (22) 2SHD2.83 (72) ВсВ.Иваяишш и В.Ф.НОВЕНОВ (53) 621.373(088.8) * * •*•'' (54) КЛЮЧЕВАЯ " чаия го о о систш зйигАния дашшя • СГОРІШИЯ ' ЖУТРШНЁГО в -і X . Изобретение относится к системам зажигания поршневых двигате \ лей внутреннего сгорания (д.в.с.).и может быть ийпользовано в ав \ томобилестроении для улучшения показатели д.в.с* по токсичности і і. * ' I ! ; j , и экономичности. Цель изобретения -покушение к ft.Д., надежности ж помехоустой чивости путем изменения закона заряда времязадающего конденсатора, приводящего к уменьшению среднего тока, протекающего через | первичную обмотку катушки зажигания и транзистор ключевого каскада. I На фиг.1 изображена схема ключевой системы зажигания д.в-c.J на фиг.2 - эпюры напряжений. f Ключевая система зажигания содержит последовательно соединенные датчик I углового положения вала, формирователь 2 управляющего сигнала, блок 3 управления ключевым каскадом, ключевой • каскад 4 и катушку зажигания 5, первый источник тока 6, соединенн | с одной обкладкой времязадающего конденсатора 7, звеном обратной связи 8 и анодом защитного диода 9, катод которого соединен с j датчиком I углового положения вала; второй источник тока 10, со. і ; •единенныйс второй обкладкой времязадающего конденсатора 7 и компаратором I I , выход которого соединен с • входом блока 3 управления ключевым каскадом. Выходом системы является высоковольтный вывод вторичной обмотки катушки зажигания. Датчик I углового положения вала управляет ключевым каскадом 4 через формирователь 2 управляющего сигнала (предназначешші г "^ -•-. • 2 • дая устранения влияния дребезга контактов датчика I углового І < і .: . .положения вала) и блоком 3 управления ключевым каскадом, а также через защитный диод 9 схемой формирования задержки включения ключевого каскада 4, состоящей из источников тока 6 и 10, звена 1| -_ • обратной связи 8, времязадающего конденсатора 7, компаратора I I . |' '. "Схема формирования обеспечивает включение катушки зажигания 5 і • при помощи блока 3 ^ р а ф е н и я ключевым каскадом через время • j . задержки после замыкания контактов и. не менее чем за 1,5 мс до "замыкания контактов датчика I углового положения вала. І . Рассмотрим исходное состояние ключевой системы зажигания при •І разомкнутых контактах датчика I углового пложения вала. При этом выходное напряжение формирователя 2 управляющего сигнала открывает транзистор блока, 3 управления ключевым каскадом. Времязадачерез ющий конденсатор? заряжен током1/1транзистор первого источника тока 6 щдатерно до потенциала на базе транзистора первого источника тока 6. Транзистор третьего источника тока/ звена обратной • связи 8/ открыт. Транзистор коглпаратора I I насыщен с помощью источника тока 10. Защитный диод9закрнт, и времязадающий конден• сатор 7 отключевот контактов датчика I углового положения вала. Ключевой каскад 4 закрыт, и первичная обмотка катушки зажигания обесточена. Рассмотрим исходное состояние ключевой системы зажигания при . .замкнутых контактах датчика I углового положения вала. При этом • выходное напряжение формирователя 2 управляющего сигнала равно • , нулю. Времязадающий конденсатор 7 разряжен. Транзистор третьего источника тока (звено обратной связи 8) закрыт. Транзистор компаратора I I насыщен током второго источника тока 10. и выходное напряжение компаратора рдвно нулю. Транзистор блока 3 управления w ключевым каскадом закрыт. Транзистор ключевогоюскада 4 открыт * и по первичной обмотке казушки зажигания 5 протекает ток. Сигнал датчика I углового положения вала, например, контактного прерывателя, при работе двигателя имеет.в зависимости от •' положения вала два состояния; одно ; . „ /соответствует разомкнутым контактам, другое ;„.. т.--.*: - замкнутым контактам. В момент размыкания контактов прерывателя происходит йскрообразованяе. В этот момент времязадающий конденсатор 7 разряжен Снапряжение на его обкладках равно нулю). С выхода формирователя 2 управляющего сигнала на вход блока 3 упра^ения ключевым каскадом поступает сигнал, закрывающий транзистор ключевого каскада 4, что приводит к прерыванию тока в первичной обмотке катушки зажигания 5. В это момент начинается новообразование. Одновременно начинается заряд времязадающего конденсатора 7 током первого иоточника^тока 6. При этом на первом выводе времязадающего конде; сатора 7 формируется напряжение положительной полярности относительно входа компаратора I I , а защитный диод 9 закрыт, так как напряжение на входе формирователя 2 управляющего сигнала по абсолютной величине превышает напряжение на первом выводе времязадающего конденсатора 7. Помеха положительной полярности^вызванная коммутацией первичной обмокти катушки зажигания 5 в момент новообразования, не проходит с цепей датчика I углового положения вал$ через защитный диод 9 на времязадающий конденсатор 7 и не нарушает временные соотношения сигналов, обеспечивающих нормальную работу системы. Время заряда времязадающего конденсатора 7 определяется вр' длительности цикла, а время открытого состояния транзистора ключевого каскада 4 Ъз равно: • v где 7*- длительность цикла (период повторения состояний датчика I углового положения вала). * '' Первичная обмотка катушки зажигания 5 находится под током в течении времени j При заряде и разряде времязадающего конденсатора 7 постоянным током отношение Тэ/Т остается постоянным, то есть обеспечивается постоянтство скважности включения первичной обмотки натушки зажигания. Для повышения К-йХ и надежности вследствие облегчения тепловых режимов элементов системы зажигания меаду первым выводом времязадающего конденсатора 7 и управляющим входом первого источника тока 6 введено звено Обратной связи 8, выполненное, например, в ввде третьего источника тока, которое изменяет закон заряда времязадающего ковденсатора 7. Величина тока дополнительного источника тока прямолропорциональна напряжению на вретзадающем конденсаторе 7 во время его заряда. Это приводит к пропорциональному увеличению тока первого источника тока 6. и,следовательно, к увеличению скорости заряда времязадающёго ковденсатора 7 тем большему, чем больше время; в течение которого происходит его заряду . • При больших оборотах величина напряжения (Ус невелика, и влияние звена обратной связи 8 незначительно. С понижением оборотов величина напряжения Ч : на времязадающем конденсаторе 7 растет быстрее, что при линейном разряде времязадающёго конденсатора 7 ведет соответственно к увеличению времени X.*, и уменьшению времени "Tj . При этом скважность включения первичной обмотки катушки зажигания повышается. Это приводит к снижению 'величины среднего тока через ключевой каскад 4 и лервичную обмотку катушки зажигания, то есть к повышению К й Д системы закигания. 1 Введение защитного диода обеспечивает защиту цепей времязадающёго конденсатора от помехи положительной полярности по цепям датчика углового положения вала, возникающей в момент искрообразования* • Схема подключения времязадающёго конденсатора Kv. входу компаратора допускает работу-компаратора при нулевом напряжении, что исключает необходимость^ схеме формирования опорного напряжения. Предлагаемая сцстема зажигания не вносит ограничений при повышении числа оборотов двигателя и может быть использована в высокооборотных двигателях. Формула изобретения. Ключевая система зажигания двигателя внутреннего сгорания,содеj жащая датчик угтоюго гопожения вала,первый вывод которого соедив с отрицательной шиной источника питания,а последовательном* * вторым выводом вкяючены формирователь управляющего сигнала, выполненный,например,Е виде госяедоватеньной цегочки из первого резистора.соединекного с шло жите чьной шиной источника питания, первого диода и нэвденсатора,соединенного с отрицательной шиной ' источника питания,к точке соединения конденсатора и катода первоп диода годключен второй резистор,являющийся выходом формирователя управляющего сигнала, входом которого является точка соединения ш] вого резистора с анодоы первого диода,блок управления ключевым ш $адом,внтлненный,например, в виде ключеюго каскада на транзисторе с общим эмиттером,входом которого является база транзистора, выходом - коллектора ключевой каскад,шшяненный,например,на составном транзисторе,эмиттер составного транзистора соединен с отрис -тельной шиной источника питания,а коічектор»являющийся выходом ключевого каскада,юдктючен через катушку 'зажигания к шложительной шине источника питания.кроме того.пэрвый источник тока,выштшеннкй,например,на транзисторе,эмиттер которого через четвертый резистор соединен с гояожитеяьной шиной источника тетания,база является входом первого источника тока и годключена к делителю напряжения на резистоpax,соединенных с^шнами источника питання,юяяектор является выходом первого источника тока и годсоединен к первому выводу время задающего конденсатора, второй источник тока,выпочненный;налример,в виде пятого резистора, один из выводов которого соединен с гото**те*ьной шшой источника штания, 8 а второй вывод является выходом второго источника тока и подключен к первому входу компаратора, выполненного, например, на тран.зисторе, база которого является'первым входом компаратора, вторым входом компаратора является эмиттер, соединенный с отрицательной шиной источника питания, выходом является шестой резистор, подключенный к коллектору и соединенный с-^ входом блока управления ключевда каскадом, причем коллектор'транзистора соединен с положительной шиной источника питания через седьмой pg- • зистор, отличающийся тем,что,с целью повышения К Я Д , надежности и помехоустойчивости^ устройство дополнительно введены звено обратной связи и защитный диод, причем щвено обратной связи, например, третий источник тока,выполненный на транзисторе, база которого является входом и подключена к точке соединения первого вывода времязадающего конденсатора и анода защитного диода, эмиттер соединен через восьмой резистор с отрицательной шиной источника литания, а коллектор, являющийся выходом звена обратной связи,- с входом первого источника тока, причем второй вывод времязадающего конденсатора соединен с выходом второго источника тока и первым входом компаратора, а катод защитного диода соединен or вторым выводом датчика углового положения вала. (56) . Б.Крутаков, Устройство электронного зажигания, В помощьрадиолюбителю. Выпуск 70. ДОСААФ СССР, 1980, с.45. Патент ФРГ » 2700677, та. F02P3/04, опубл. 20.07.78. І '. ф і І "Риг./ >Л ' /Г V Хешакть/ разомкнуты замкнуты —П Г Выход тока Вход компаратора 0 I П • > компаратора п П LtZ_[ J /1 Высокие рст бала дбига/пС4# і Выход fa#K# упрабления юб б каскадом Выход —J кзхис 0$р бала дбигате/tn f / ^ касксгда I і ной afaon YOU о катушки ^ катушке Ток В і Фиг. 2 N ffomtifcmio к иемотн Тираж экз.