Электронная система зажигания Советский патент 1986 года по МПК F02P3/04 

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств, в частности к системам зажигания двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение надежности работы системы зажигания путем снижения инерционности регулирования времени открытого состояния выходного транзистора системы зажисания. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные иаграммы напряжений на отдельных блоках схемы устройства. Электронная система зажигания содержит датчик 1 положения вала двига теля внутреннего сгорания, первый ин тегратор, вьшолненный на операционном усилителе 2, первый вход перво1 о интегратора через резистор 3 соединен с выходом датчика 1, второй вход первого интегратора соединен через резистор 4 с первой шиной источника питания. Между вторым входом операционного усилителя 2 первого интегратора и его выходом включен пе вьш конденсатор 5, параллельно котор му подсоединен переход эмиттер - кол лектор первого транзисторного ключа 6 сброса.. Второй интегратор выполнен на операционном усилителе 7, первый вход которого соединен с первой шино источника питания через резистор 8. Между вторым входом операционного усилителя 7 и его выходом включен ко денсатор 9, параллельно которому под соединен участок эмиттер -коллектор второго транзисторного ключа 10 сбро са. Выход второго интегратора через резистор 11 подсоединен к второму вх ду компаратора 12, который соединен через резистор 13 с выходом датчика положения вала. Первый вход компаратора 12 через резистор 14 соединен с выходом первого интегратора, который через второй резистор 15 соединен с вторым входом дополнительного компар тора 16, первый вход которого через первый резистор 17 соединен с первой шиной источника питания. Выход допол нительного компаратора 16 через третий резистор 18 подсоединен к базе дополнительного транзистора ключа 19, коллектор которого через четвертый резистор 20 подсоединен к первой шине источника питания, через пятый резистор 21 - к первому входу компаратора 2, а через управляющую цепь из резистора 22 и конденсатора 23 к базе первого транзисторного ключа 6 сброса. Первый вход компаратора 12, кроме того, через резистор 24 смещения подсоединен к точке соединения стабилитрона 25 и балластного резистора 26, образующих параметрический стабилизат:ор. Выход компаратора 12 через резистор 27 соединен с базой входного транзистора 28 усилителя мощности. Коллектор входного транзистора 28 соединен через управляющую цепь из резистора 29 и конденсатора 30с базой второго транзисторного ключа. 10 сброса, через резистор 31 - с первой шиной источника питания, а непосредственно - с входом усилителя мощности на транзисторах 32 и 33,причем в коллекторную цепь выходного транзистора 33 через диод 34 подключается первичная обмотка катушки зажигания (не показана). Первая шина источника питания подсоединяется к клемме источника питания через диод 35 в прямом направлении. Электронная система зажигания работает следующим образом. При подаче положительного сигнала с датчика 1 положения вала на первый ;вход операционного усилителя 2 пер- вого интегратора (фиг. 2, период Т1) и напряжения питания на первый и второй входы операционных усилителей 7 и 2 второго и первого интеграторов происходит заряд конденсаторов 9 и 5, на выходе интеграторов - пилообразные сигналы, которые подаются на входы компаратора 12, на инвертирующий вход которого подается также опорное напряжение от стабилизированного источника питания. При равенстве напряжений на входах компаратора 12 на его выходе появляется сигнал логического О, который подается на базу входного транзистора 28 усилителя мощности, транзистор 28 закрывается и на его коллекторе появляется сигнал логической 1 (фиг. 2, длительность t 01), которая через управляющую цепь 29,30 подается на базу транзисторного ключа 10- сброса, транзистор 10 открывается, что приводит к сбросу выходного сигнала второго интегратора до нуля. Сигнал с коллектора входного транзистора 28 усилителя мощности поступает через транзистор 32 на базу выходного транзистора 33 усилителя 3 мощности. Транзистор 33 усилителя мощности открывается и через катушк зажигания протекает ток, происходит накопление электромагнитной энергии При переходе сигнала датчика 1 в положение, соответствующее логическому О, происходит разряд первого конденсатора 5, а на выходе компара тора 12 возникает сигнал логической 1, транзистор 28 открывается,соот ветственно транзистор 33 усилителя мощности закрывается, прерывая ток в катушке зажигания, происходит искрообразование. Затем процесс повторяется. При резком разгоне двигателя (фиг.2, период Т2) резко меняется скважность сигнала датчика 1 положения вала, первый конденсатор 5 первого интегратора не успевает разряжаться до нуля (т.е. ниже уровня сра батьгеания дополнительного компаратора 16 Ugp) при этом напряжение на втором входе дополнительного компара тора 16 становится больше, чем на первом. На выходе дополнительного компаратора 16 возникает сигнал логического О, дополнительный транзисторньм ключ 19 закрывается и на коллекторе его появляется сигнал, . соответствующий логической 1.Этот сигнал подается на базу первого транзисторного ключа 6 сброса через управляющую цепь 22, 23 и на первый вход компаратора 12. При этом происходит сброс до нуля выходного сигнала первого интегратора на операционном усилителе 2 и увеличение длитель ности выходного сигнала компаратора 12. Соответственно увеличиваются вре ,мя накопления электромагнитной энергии (фиг. 2, t 02) и ток разрыва катушки зажигания, что в свою очередь приводит к увеличению энергии индуктивной фазы искрового разряда и вторичного напряжения. Прирост времени накопления выбирается исходя из допустимых тепловых и электрических нагрузок выходного транзистора и катушки зажигания, а закон изменения времени накопления определяется вели чиной ускорения двигателя. При переходе двигателя в установи шийся режим (период ТЗ) электронная система зажигания возвращается в пер воначальное состояние или формирует время накопления (фиг. 2, t 03),соот ветствукяцее новому режиму вращения 630 При этом разряд первого двигателя. конденсатора 5 может осуществляться ниже уровня срабатывания дополнительного компаратора 16. Таким образом, указанная последовательность включения элементов электронной системы зажигания позволяет снизить тепловые и электрические нагрузки в динамических режимах за счет регулирования времени накопления в зависимости от величины ускорения,существенно повысить надежность работы в переходных режимах, снизить величину потребляемой энергии из бортсети автомобиля, т.е. повысить экономичность использования системы зажигания. Формула, изобретения Электронная система зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащая датчик положения вала двигателя внутреннего сгорания, выход датчика через резистор соединен с первым входом первого интегратора, выполненного на операционном усилителе, второй вход которого через резистор подсоединен к первой шине источника питания, к выходу первого интегратора подсоединен первый выйод первого конденсатора, параллельно которому подсоединен участок коллектор - эмиттер первого транзисторного ключа сброса, к базе которого подсоединена управляющая цепь, второй интегратор, вьшолненный на операционном усилителе, первый вход которого через резистор соединен с первой шиной источника питания, между вторым входом и выходом второго интегратора подсоединен второй конденсатор, параллельно которому подсоединен участок коллектор эмиттер второго транзисторного ключа сброса, база которого через управляющую цепь соединена с коллектором входного транзистора усилителя мощности, база которого соединена через резистор с выходом компаратора,эмит- тер входного транзистора усилителя мощности соединен с второй шиной источника питания, коллектор через регистр - с первой шиной источника питания, а непосредственно - с входом усилителя мощности, выход которого подсоединен к первичной обмотке катуши зажигания, первый выход компаратора через резистор соединен с выходом первого интегратора и через резистор смещения соединен со средней точкой цепи, образованной последовательно соединенными стабилитроном и балластным резистором, включенной между первой и второй шинами источника питания, причем первая шина источника питания под соединена к клемме источника питания через диод в прямом направлении, выход второго интегратора через резистор соединен с вторым входом компаратора, который через согласуннций резис тор соединен с выходом датчика положения вала двигателя внутреннего сгорания, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежноети путем снижения инерционности регулирования времени протекания тока в усилителе мощности, введены дополнительные компаратор и транзисторный , первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы, причем первый вход дополнительного компаратора через первый резистор подсоединен к первой шине источника питайия, второй вход дополнительного компаратора подсоединен через третий резистор к базе дополнительного транзисторного ключа, эмиттер которого подсоединен к второй шине источника питания, а коллектор через четвертый резистор к первой шине источника питания,через пятый резистор - к первому входу компаратора и непосредственно к управляющей цепи первого транзисторного ключа сброса, эмиттер которого и второй вывод первого конденсатора подсоединены к второму входу первого интегратора.

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств, в частности к системам зажигания двигателей внутреннего сгорания.Целью изобретения является повьшение надежности работы системы зажигания путем снижения инерционности регулирования времени открытого состояния выходного транзистора системы зажигания.Для этого в устройство введены дополнительный компаратор 16, дополнительный транзисторный ключ 19, резисторы 17, 15, 18, 20, 21. Описание принципиальной электрической схемы устройства приведено в материалах изобретения. Также представлена последовательность включения элементов электронной системы зажигания, которая позволяет снизить тепловые и электрические нагрузки в динамических режимах за счет регулирования времени накопления в зависимости от величины ускорения. Позволяет существенно повысить надежность работы в переходных режимах. 2 ил. и (L ffmucfjwvт нцко питаний Нонатуujifi/30/ffutawa

3ровень срабатыВанай Z8j Лгполми г1ел,ного1|

t анпорапюро ffi

Опорное напря 1 внае компаратора IZ

/Y /Г /Г, vUMwn p- ч

Напрязкение, бабаолремое с коллектора дополнит, таанзипарного ключа