УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НЕДОЗВОЛЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМОЙ ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК B60R25/04 

Изобретение относится к транспортной технике, в частности к противоугонным устройствам и приспособлениям, и может быть использовано для предотвращения несанкционированного использования или кражи (угона) транспортного средства с электронной системой зажигания двигателей внутреннего сгорания, например, автомашин.

Известны различные устройства для предотвращения недозволенного использования или кражи транспортного средства, однако известные устройства наряду с определенными достоинствами обладают существенными недостатками, обусловливающими ограниченность их применения и сравнительно невысокую эффективность функционирования вследствие относительной простоты их обнаружения и нейтрализации.

В частности, известны устройства для предотвращения недозволенного использования транспортных средств, содержащие средства тревожной сигнализации, издающей сигналы тревоги при несанкционированном использовании транспортного средства, однако они недостаточно эффективны, поскольку требуют постоянного присутствия охранного персонала, способного оперативно отреагировать на сигналы тревоги.

Известны способы предотвращения угона транспортного средства путем использования программируемых систем, отключающих схемы блокировки системы зажигания при введении кодового сигнала с наборной клавиатуры или посредством специального слова. Однако они сравнительно сложны в изготовлении.

Известны также устройства предотвращения угона транспортных средств путем усложнения замков зажигания использования дополнительных выключателей и переключателей в цепи зажигания. Данные схемы блокировки или прерывания цепи зажигания могут быть сравнительно просто обнаружены по наличию посторонних проводников, а двигатель может быть заведен злоумышленниками посредством прямого подключения аккумулятора.

Известно противоугонное устройство, содержащее наряду с традиционной электрической схемой системы зажигания дополнительную электрическую цепь с потайной схемой проводников-перемычек, соответствующих заданной управляющей схеме. В случае несанкционированного использования транспортного средства осуществляется блокировка системы зажигания. Однако дополнительные проводники-перемычки также могут быть сравнительно легко обнаружены и ликвидированы.

Таким образом, существует практическая изобретательская задача, связанная с тем, что актуальная проблема предотвращения неразрешенного использования или краж транспортных средств в настоящее время может быть размещена (при использовании известных способов и известных устройств и приспособлений) только при наличии сложного специального дополнительного оборудования или использовании охранного персонала. При использовании сравнительно более простого и доступного оборудования и приспособлений резко снижается надежность и эффективность противоугонных систем.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при использовании результату прототипом является устройство для предотвращения недозволенного использования или кражи транспортного средства с электронной системой зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащее блоки искажения и восстановления импульсов зажигания, включенные последовательно в контур между датчиком моментов зажигания и катушкой зажигания, узел переключения режимов, размещенный в ключе зажигания и выполненный с возможностью снятия и подачи электропитания к системе зажигания в режимах соответственно охраны и нормальной эксплуатации транспортного средства, а также блокировки блока искажения импульсов зажигания в режиме нормальной эксплуатации.

Цель изобретения повышение надежности предотвращения несанкционированного использования или кражи транспортного средства при одновременном повышении экономичности работы двигателя внутреннего сгорания с электронной системой зажигания и повышении надежности функционирования системы зажигания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для предотвращения недозволенного использования транспортных средств с электронной системой зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащем средства искажения и блок восстановления импульсов зажигания, включенные последовательно в контур между датчиком моментов зажигания и катушкой зажигания, и узел переключения режимов охраны и нормальной эксплуатации транспортного средства, узел переключения режимов выполнен в виде дополнительного съемного ключа, выполненного с возможностью разукомплектования и доукомплектования блока восстановления импульсов зажигания в режимах соответственно охраны и нормальной эксплуатации транспортного средства. Дополнительный съемный ключ выполнен с электрической частью, содержащей один или несколько элементов блока восстановления импульсов зажигания и/или средств подключения электропитания к системе зажигания. Блок восстановления импульсов зажигания и/или дополнительный съемный ключ и/или средства подключения электропитания к системе зажигания выполнены продублированными с возможностью их альтернативного функционирования. Блок восстановления импульсов зажигания выполнен с одним или двумя одновибраторами. В устройство введено средство включения звукового сигнала при попытке запуска двигателя без дополнительного съемного ключа, выполненное с тиристорным выключателем.

Снижение (практически до нуля) вероятности сбоев нормальной работы системы зажигания достигается не только особым конструктивным исполнением элементов системы зажигания, но и дублированием основных функциональных блоков и оснащением средствами оперативной диагностики неисправностей.

Использование специального дополнительного ключа, выполненного с электрической частью, содержащей один или несколько элементов блока восстановления импульсов зажигания и/или средств подключения электропитания к системе зажигания позволяет не только повысить надежность противоугонной системы, но и предотвратить несанкционированное использование персональных ключей не по назначению, так как при попытках использования злоумышленником другого съемного ключа с несоответствующими параметрам и конструкции устройства элементами (например, при использовании другого ключа с закоротками, индуктивными катушками или источниками питания) элементы постороннего ключа повреждаются и выходят из строя. Составные элементы блока восстановления импульсов зажигания предлагаемого устройства сохраняют свою работоспособность.

Использование дополнительных средств преднамеренного и предварительного искажения импульсов зажигания без их полного подавления путем введения в электропроводку транспортного средства таких искажающих элементов, как сопротивления, емкости или реле в различной комбинации и с различными параметрами позволяет не только предотвратить несанкционированный запуск двигателя без персонального ключа, но и способствуют предотвращению их обнаружения, так как их с помощью традиционных средств обнаружения встроенных элементов (например, при помощи "прозвонки" или тестирования проводимости) подобные искажающие элементы практически невозможно обнаружить. При этом даже полный демонтаж устройства из системы зажигания не позволит произвести несанкционированный запуск двигателя, так как средства искажения формы импульсов зажигания могут быть встроены в любом другом месте электропроводки транспортного средства.

Таким образом, предлагаемая совокупность конструктивных особенностей устройства позволяет не только повысить надежность предотвращения несанкционированного использования транспортного средства, но и обеспечить возможность осуществления изобретения промышленным способом.

На фиг. 1 изображена традиционная схема высокоэнергетической схемы зажигания на основе бесконтактных датчиков формирования импульсов зажигания, работающих на основе эффекта Холла; на фиг. 2 общая функциональная блок-схема устройства для предотвращения недозволенного использования транспортного средства с электронной системой зажигания двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 3 вариант выполнения устройства с продублированными блоками восстановления импульсов системы зажигания; на фиг. 4 принципиальная схема конструктивного выполнения блока восстановления импульсов зажигания; на фиг. 5 то же, блока стабилизации напряжения для питания устройства; на фиг. 6 и 7 изображены принципиальные схемы конструктивного исполнения блока диагностики системы зажигания на основе устройства по изобретению.

Традиционная система зажигания двигателя 1 содержит последовательно соединенные бесконтактный датчик 4 формирования импульсов зажигания, коммутатор 8, катушку 9 зажигания и распределитель 3, который подает импульсы зажигания на свечи 2 двигателя 1.

Предлагаемое устройство для предотвращения недозволенного использования транспортного средства с электронной системой зажигания двигателя 1 внутреннего сгорания, содержащей соединенные электропроводкой устройство формирования импульсов зажигания 4, выполненное, например, в виде бесконтактного, работающего на основе эффекта Холла (изменения проводности полупроводника в зависимости от величины индукции магнитного поля) датчика; средств 5 предварительного искажения импульсов зажигания, выполненных на основе встроенных в цепь системы зажигания емкостей, сопротивлений, индуктивностей или реле; блока 6 восстановления импульсов зажигания с дополнительным съемным ключом 7; коммутатора 8 импульсов зажигания, например НIМ-51,HIM-52 (фирм ВOSCH или REMIХ), типа 36.20.3734 или 36.3734; катушку 9 зажигания, например типа 27.3705; распределитель 3 импульсов зажигания на свечи 2 двигателя 1.

Блок 6 восстановления импульсов зажигания выполнен на основе одного или двух одновибраторов, изготовляемых на базе микросхемы К 155 АГ 1, но выходы 03, 04, 07 одновибратора соединены так, что схема срабатывает по заднему фронту запускающих импульсов. Времязадающая цепь одновибратора состоит из (С₁ + С₂) и сопротивления R_кз коллекторно-эмиттерного перехода транзистора VT₂. С₂ является конденсатором, расположенным внутри микросхемы. При изменении величины R_кз можно получать импульсы различной длительности. Сопротивлением R_кз управляют транзистор VT₁, база которого подключена к выходу интегратора R₄ C₂, напряжение которого прямо пропорционально частоте входных импульсов. Увеличение частоты импульсов приводит к уменьшению постоянной времени (С₁ + С₂) х R_кз и таким образом отношение С/Т остается постоянным. Величина нужной скважности импульсов определяется из соотношения величины сопротивлений R₁ и R₂. Прямой выход блока 6 через диодно-резистивную цепь соединен с базой транзистора, установленного перед коммутатором 8.

Характерной особенностью использования микросхемы К 155 АГ 1 в совокупности с дополнительными конструктивными элементами блока 6 является возможность получения стандартной формы импульсов зажигания практически из любого запускающего импульса независимо от частоты (в диапазоне частот 3,3-300 Гц).

Блок 6 восстановления импульсов зажигания, а также вся система зажигания, питается стабилизированным напряжением +5 В, которое может подключаться через дополнительный съемный ключ 7 (фиг.2,4). Схема выполнения средства стабилизации напряжения питания показана на фиг. 5. Продублированной схема устройства изображена на фиг. 3.

В качестве коммутатора импульсов 9 зажигания может быть использован коммутатор типа HIM-51, HIM-52 или типа 36.20.3734 или 36.3734 (по каталогу ВАЗ), а в качестве катушки 9 зажигания могут быть использованы катушки типа 27.3705.

Схема дополнительного съемного ключа 7 может содержать один из элементов (конденсаторы, резисторы, транзисторы, диоды) блоков восстановления импульсов зажигания (фиг.4) и/или средств стабилизации питающего напряжения (фиг. 5). В каждом отдельном случае в персональном ключе используется особая комбинация элементов системы зажигания. Без персонального ключа невозможна нормальная pабота системы зажигания, а попытки использования постороннего ключа (с другими активными элементами) приводят к ситуации их ненормального включения в систему, что приводит к повреждению элементов системы зажигания и выходу их из строя.

Устройство для предотвращения недозволенного использования или кражи транспортного средства с электронной системой зажигания двигателя внутреннего сгорания функционирует следующим образом.

Электрические импульсы с бесконтактного датчика 4 формирования импульсов зажигания, проходя через предварительно встроенные в цепь средства искажения импульсов зажигания, искажаются без полного их подавления так, что без использования дополнительного блока 6 восстановления импульсов зажигания запуск двигателя 1 невозможен.

После средств искажения импульсов 5 импульсы зажигания подают на блок 6 восстановления импульсов зажигания, который запускается задним фронтом искаженных импульсов зажигания. В блоке 6 происходит формирование импульсов необходимой скважности (Т/С 3) независимо от частоты входных импульсов. Далее через диодно-резистивную цепь импульсы с прямого выхода блока 6 подают на базу транзистора, подключенного к входу коммутатора 8. Скважность импульсов на входе коммутатора 8 равна 1,5. В коммутаторе импульсы усиливаются и через усилитель мощности подаются в первичную низковольтную обмотку катушки зажигания 9, для формирования высоковольтных импульсов, которые через распределитель 3 подают на свечи зажигания 2 двигателя 1 (фиг.2).

Характерной особенностью устройства является возможность подключения к нему блока диагностики исправности системы зажигания.

Схема выполнения и подключения блока диагностики показана на фиг. 6 и 7. Блок диагностики подключают к выходу блока восстановления импульсов зажигания. Блок диагностики может быть выполнен на основе микросхемы К 155 ТМ 2 с возможностью подачи на светодиод импульсов зажигания с пониженной, например, в 4 раза, частотой, для обеспечения визуального наблюдения мигания светодиодов. При этом возможно подключение двух светодиодов на прямой и инверсный выходы блока диагностики (фиг. 7) для расширения возможностей диагностики системы зажигания.

Практические испытания предлагаемого устройства для предотвращения недозволенного использования или кражи на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, а также на автомобилях иностранного производства доказали его практическую эффективность, так неоднократно предпринимались попытки угона автомобилей, оснащенных предлагаемой противоугонной системой, однако ни одна из попыток угона не состоялась.

Предлагаемое устройство может быть использовано практически на любых автомобилях с бесконтактными датчиками формирования импульсов зажигания как самостоятельно, так и в совокупности с другими средствами сигнализации и предотвращения недозволенного использования транспортного средства.

Использование: в системах охраны транспортных средств. Сущность изобретения: в контур системы зажигания между датчиком моментов зажигания и катушкой зажигания включены последовательно блоки искажения и восстановления импульсов зажигания. Узел переключения режимов размещен в ключе зажигания и выполнен с возможностью не только снятия и подачи электропитания в режимах соответственно охраны и нормальной эксплуатации транспортного средства, но разукомплектования и доукомплектования блока восстановления импульсов зажигания соответственно в одном и другом из указанных режимов. При попытке угона или кражи транспортного средства имеет место неустойчивая работа двигателя внутреннего сгорания, дезориентирующая угонщика. Для обеспечения надежной нормальной эксплуатации транспортного средства узел переключения режимов и блок восстановления импульсов зажигания могут быть продублированы. 4 з. п. ф-лы, 7 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НЕДОЗВОЛЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМОЙ ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее средства искажения и блок восстановления импульсов зажигания, включенные последовательно в контур между датчиком моментов зажигания и катушкой зажигания, и узел переключения режимов охраны и нормальной эксплуатации транспортного средства, отличающееся тем, что узел подключения режимов выполнен в виде дополнительного съемного ключа, выполненного с возможностью разукомплектования и доукомплектования блока восстановления импульсов зажигания в режимах соответственно охраны и нормальной эксплуатации транспортного средства. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительный ключ выполнен с электрической частью, содержащей один или несколько элементов блока восстановления импульсов зажигания и/или средств подключения электропитания в системе зажигания. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что блок восстановления импульсов зажигания, и/или дополнительный съемный ключ, и/или средства подключения электропитания к системе зажигания выполнены продублированными с возможностью их альтернативного функционирования. 4. Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что блок восстановления импульсов зажигания выполнен с одним или двумя одновибраторами. 5. Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что в него введено средство включения звукового сигнала при попытке запуска двигателя без дополнительного съемного ключа, выполненное с тиристорным выключателем.