Електронний пристрій для електростартерного запуску двигуна внутрішнього згоряння

Елеісгронний пристрій для елєістростартерного запуску двигуна внутрішнього згоряння, який містить акумулятор, тягове реле, ключ запалювання, перетворювач напруги, конденсатор та стартер, який відрізняється тим, що перша клема ключа запалювання з'єднана з першою клемою перетворювача напруги та першою клемою стартера та підключена до шини "Земля", а друга клема конденсатора підключена до першого контакта тягового реле, другий контакт якого з'єднаний з другою клемою стартера, додатково введені задатчик напруги, кнопка "Пуск", датчик температури, пороговий пристрій, аналого-цифровий пере творювач (АЦП), запам'ятовуючий пристрій та цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП), при цьому тягове реле через кнопку "Пуск" підключено своєю першою клемою до шини "Земля", а другою клемою - до другої клеми акумулятора, клеми живлення перетворювача напруги та входу порогового пристрою, вихідна шина якого з'єднана з шиною старших адресних розрядів запам'ятовуючого пристрою, шина молодших адресних розрядів якого підключена до виходу АЦП, вхід якого підключений до датчика температури, а вихідна шина запам'ятовуючого пристрою підключена до вхідної шини ЦАП, вхід опорної напруги якого з'єднаний з виходом задатчика напруги, а вихід підключений до входу керування перетворювача напруги, при цьому перша клема конденсатора підключена до шини "Земля", а перша клема акумулятора з'єднана з другою клемою ключа запалювання Винахід відноситься до електронної техніки та може застосовуватись для поліпшення запуску двигунів внутрішнього згоряння приватних автомобілів, коли акумулятор автомобілю розряджений у певних межах Відомий пристрій для електростартерного запуску двигунів, який має у своєму складі акумулятор, конденсатор, перетворювач напруги, тягове реле, кнопку "пуск", ключ запалення та стартер (Авторське свідоцтво СРСР №1193288) Пристрій дозволяє запускати двигун при розрядженому у певних межах акумуляторі, що дуже важливо, особливо у холодний час року Недоліком пристрою б те, що в пристрої немає ніякої корекції напруги, яка подається на стартер, в залежності від стану акумулятора та температури, що є основними факторами, в залежності від яких необхідно коректувати напругу впливу на стартер Таким чином, занадто велика напруга на стартері під час запуску двигуна може призвести до прискорення поломки стартера Найбільш близьким до винаходу є пристрій для запуску двигуна внутрішнього згоряння, який містить в собі акумулятор, конденсатор, ключ запалення, тягове реле, перетворювач напруги та стартер, при цьому перші контакти акумулятора, ключа запалення, перетворювача напруги та стартера підключені до шини "Земля", другий контакт акумулятора підключений до першої клеми конденсатора, друга клема якого підключена до першого контакту тягового реле та клеми живлення перетворювача напруги, вхід керування якого з'єднаний з першою клемою тягового реле, друга клема якого підключена до другого контакту ключа запалення, а другий контакт тягового реле підключений до другого контакту стартера (Авторське свідоцтво СРСР №1199968, Бюлетень винаходів №47, 1985) Пристрій дозволяє вручну коректувати напругу, діючу на стартер під час запуску, що дозволяє запускати двигун якщо акумулятор розряджений у певних межах Недоліками пристрою є - неможливість врахування розряду акумулятора для формування напруги на стартер, - зниження надійності роботи стартера СО го о ю 50373 Дійсно, В зв'язку з тим, що водію невідомо, до якого рівню розряджений акумулятор, він вручну встановлює коефіцієнт множення перетворювача напруги, що призводить до того, що напруга на стартері може бути або занадто мала та двигун при розрядженому акумуляторі все одно не запускається, або занадто велика, що призводить до зниження надійності роботи стартера та прискорення виходу його зі строю Таким чином, водій коректує роботу пристрою, але точно не може взяти до уваги такі фактори як рівень розряду акумулятора та зовнішня температура Таким чином, напруга на стартері не б оптимальною і може або не запустити двигун, або пошкодити роботі стартера, якщо вона буде занадто велика Метою винаходу є підвищення надійності роботи стартера за рахунок формування оптимальної напруги для запуску стартера Поставлена мета вирішується тим, що в відомий пристрій, який вміщу в собі акумулятор, тягове реле, ключ запалення, перетворювач напруги, конденсатор та стартер, при цьому перша клема ключа запалення з'єднана з першою клемою перетворювача напруги та першою клемою стартера та підключена до шини "Земля", а друга клема конденсатора підключена до першого контакту тягового реле, другий контакт якого з'єднаний з другою клемою стартера, додатково введені задатчик напруги, кнопка "Пуск", датчик температури, пороговий пристрій, аналого-цифровий перетворювач (АЦП), запоминаючий пристрій та цифроаналоговий перетворювач (ЦАП), при цьому тягове реле через кнопку "Пуск" підключено своєю першою клемою до шини "Земля", а другою клемою - до другої клеми акумулятора, клеми живлення перетворювача напруги та входу порогового пристрою, вихідна шина якого з'єднана з шиною старших адресних розрядів запоминаючого пристрою, шина молодших адресних розрядів якого підключена до виходу АЦП, вхід якого підключений до датчика температури, а вихідна шина запоминаючого пристрою підключена до входної шини ЦАП, вхід опорної напруги якого з'єднаний з виходом задатчика напруги, а вихід - з входом керування перетворювача напруги, при цьому перша клема конденсатора підключена до шини "Земля", а перша клема акумулятора з'єднана з другою клемою ключа запалення На малюнку відображена схема пристрою, /див Фіг/ Пристрій містить в собі тягове реле і, кнопку 2 "Пуск", акумулятор 3, ключ 4 запалення, перетворювач 5 напруги, конденсатор б, контакти тягового реле 7, стартер 8, датчик 9 температури, АЦП 10, пороговий пристрій 11, запоминаючий пристрій 12, ЦАП 13 та задатчик 14 напруги, при цьому перша клема ключа 4 запалення з'єднана з першою клемою перетворювача 5 напруги та першою клемою стартера 8 та підключена до шини "Земля", друга клема конденсатора 6 підключена до першого контакту 7 тягового реле 1, другий контакт якого з'єднаний з другою клемою стартера 8, тягове реле 1 через кнопку 2 "Пуск" підключено своєю першою клемою до шини "Земля", а другою клемою - до другої" клеми акумулятора 3, клеми живлення перетворювача 5 напруги та входу порогового при строю 11, вихідна шина якого з'єднана з шиною старших адресних розрядів запоминаючого пристрою 12, шина молодших адресних розрядів якого підключена до виходу АЦП 10, вхід якого підключений до датчика 9 температури, а вихідна шина запоминаючого пристрою 12 підключена до входної шини ЦАП 13, вхід опорної напруги якого з'єднаний з виходом задатчика 14 напруги, а вихід підключений до входу керування перетворювача 5 напруги, а перша клема акумулятора 3 з'єднана з другою клемою ключа 4 запалення Робота пристрою здійснюється таким чином Запуск двигуна внутрішнього згоряння залежить від рівня заряду акумулятора 3 та температури навколишнього середовища Дійсно, якщо акумулятор 3 заряджений не повністю, необхідно змінювати вихідну напругу перетворювача 5 таким чином, щоб побільшити вихідну напругу останнього та напругу на конденсаторі 6 3 іншого боку, якщо температура нижче, цей фактор теж необхідно враховувати для підвищення напруги на конденсаторі 6 тому, що при низькій температурі двигун складніше запустити, і навпаки, якщо навколишня температура висока, двигун запустити легше Таким чином, для того, щоб оптимізувати процес запуску двигуна, напруга на конденсаторі 6 повинна залежати від двох факторів рівня розряду акумулятора та температури навколишнього середовища Таким чином, коли включається ключ запалення, акумулятор 3 підключається до шини "Земля", а пороговий пристрій 11 формує на своїх виходах код, пропорційний напрузі акумулятора З, яка, в свою чергу, в пряму залежить від заряду акумулятора 3, особливо для щелочних акумуляторів, і цей код подається на тину старших розрядів запоминаючого пристрою 12 3 іншого боку, датчик температури 9 формує напругу на своєму виході, яка прямо пропорційна температурі навколишнього середовища, і яка перетворюється в код за допомогою АЦП 10, та цей код подається на молодші розряди адресної шини запоминаючого пристрою 12 Запоминаючий пристрій 12 має своєрідну базу даних кодів, які за допомогою ЦАП 13 перетворюються у необхідну напругу для керування вихідної напруги перетворювача 5, при цьому ця база формується таким чином експериментальним шляхом для даного типу автомобілю знімається база даних залежності оптимальної напруги запуску стартера 6 (це є як можливо нижча напруга з певним запасом, коли двигун надійно запускається) в залежності від напруги акумулятора 3 та температури навколишнього середовища Акумулятор 3 замінюється на керований блок живлення, встановлюється найнижча його напруга та найнижча температура приміщення (наприклад, 30°С взимку при розкритому приміщенні) При цьому експериментальним шляхом знаходиться найнижча напруга конденсатора 6, яка буде надійно запускати двигун Код, прямо пропорційний цій напрузі, записується в запоминаючий пристрій у Необхідне МІСЦЄ, ЯКЄ аДресуЄТЬСЯ КОДОМ АстАнол Далі змінюється температура навколишнього середовища з певним кроком (наприклад 5°С) та також знімається значення оптимальної напруги 50373 на конденсаторі 6, яка запускає двигун, при цьому значення коду записується у сусідню ячейку пам'яті запоминаючого пристрою 12, тому що напруга акумулятора 3 (імітована) не змінилась (Аст = const), а температура навколишнього середовища змінилась на один крок (АНОл - АНОл + 1) Таким чином, знімається крива для тільки одного значення напруги акумулятора 3 та кількох значень температури, наприклад, з кроком 5°С та від - 30° С до + 40°С це 15 значень, які будуть записані у 15 елементів пам'яті, які, в свою чергу, можна адресувати зміною адресу АНОл при Аст = const Далі така ж процедура проводиться для іншої напруги заряду акумулятора 3 з певним кроком, наприклад з кроком 0,5В від напруги акумулятора 6В до напруги 12В Таким чином, запоминаючий пристрій те , наприклад, за умов цих інтервалів тільки 13 * 15 = 195 елементів пам'яті, при цьому перекривається дуже широка зміна напруги акумулятора 3 та температури навколишнього середовища При цьому слід підкреслити, що експериментальні дані мають гарне повторення для інших автомобілів тієї ж марки, особливо для іномарок Таким чином, запоминаючий пристрій 12 мав коди, які є прямо пропорційними оптимальній напрузі на конденсаторі б в залежності від двох вищезазначених факторів, тому тоді, коли включа ється ключ 4 запалення, на виході запоминаючого пристрою формується код, який за допомогою ЦАП 13 перетворюється у напругу та змінює коефіцієнт перетворення перетворювача 5 таким чином, що останній формує на своєму виході необхідну оптимальну напругу, до якої заряджається конденсатор 6, Після вмикання кнопки 2 "Пуск" контакти 7 тягового реле 1 замикаються, і ця напруга запускає стартер 8 Для коректування індивідуальних властивостей кожного автомобілю даного типа пристрій має задатчик 14 напруги, який дозволяє змінювати опорну напругу для ЦАП 13, що, як слід, призводить при збереженні тенденції" загальної бази даних, яка міститься у запоминаючому пристрої, змінювати в певних межах коефіцієнт перетворення усієї схеми Випробування пристрою показали, що в порівнянні з аналогами та прототипом пристрій формує на стартері оптимальну напругу в залежності від рівня розряження акумулятора автомобіля та температури навколишнього середовища, при цьому ця напруга, з одного боку, забезпечить надійний запуск двигуна, а з другого боку не пошкоджує стартер, що підвищує надійність його роботи вздовж тривалого часу