Система зажигания с запальной свечей для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F02P19/02 

to

15

11299520

Изобретение относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания, в частности к-системам за- жигания топливной смеси двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение надежности и КПД системы зажигания с запальной свечой накаливания путем поддержания заданной температуры нити накаливания запальной свечи с высокой точностью.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема системы зажигания с запальной свечой; на фиг.2 - диаграмма работы системы.

Система зажигания состоит из генератора 1 переменного тока с первой 2 и второй 3 шинами питания, между первой шиной 2 и первой вершиной 4 измерительной диагонали моста 5 Уитстона, являющегося датчиком температуры накала нити 6 запальной свечи, включен блок 7 регулирования тока накала нити 6 запальной свечи. Три плеча моста 5 Уитстона образованы соответственно первым 8, вторым 9 и третьим 10 резисторами. Четвертое плечо образовано нитью 6 накала запальной свечи. Первая вершина 11 диагонали питания моста Уитстона подсое динена к второй шине 3 генератора 1 переменного тока. К шинам 2 и 3 генератора подсоединены входы формирователя 12 импульсов, выход которого подсоединен к входам первого 13 и второго 14 одновибраторов. Выход первого одновибратора 13 соединен с первым входом триггера 15 и с управ- входом транзисторного ключа

20

25

.-30

35

15, ключ 16, компаратор 19, элемент И 20.

Система зажигания работает следую щим образом.

Генератор 1 переменного тока, при водимый в движение двигателем внут- реннего сгорания (не показан), обес- печивает питание силовых цепей систе мы зажигания (фиг.2а), включающих блок 7 и нить 6 накала запальной све чи. Остальные блоки питаются от выпрямителя. Измерение тока (температуры) нити 6 свечи осуществляется датчиком температуры, выполненным в виде моста 5 Уитстона, три плеча мос та Уитстона образованы резисторами

8- 10, причем резистор 9 является переменным. При помоши резистора

9обеспечивается регулирование балан сировки моста 5. Пробные импульсы подаются на вершины 11 и 17 диагонали питания моста 5 через транзисторный ключ 16. Эти импульсы создают импульсы напряжения на вершинах 4 и 18 измерительной диагонали моста 5,

к которым подсоединены входы компаратора 19. Компаратор 19 работает в режиме ключа, реализующего режим работы, например, дифференциального реле. Следовательно, с выхода компаратора снимается либо логическая 1, либо логический О в зависимос ти от того, на какой вершине измерительной диагонали имеется более вы сокий потенциад по отношению к второ вершине.

Сигнал компаратора 19 фиксируется триггером 15 по крайней мере в течение одного периода генератора

16, выход которого подсоединен к (фиг.2а) и подается на первьш вход рой верщине 17 диагонали питания мое- логического элемента И 20. Генерирота Уитстона. К первой 4 и второй 18 вершинам измерительной диагонали моста Уитстона подсоединены входы компаратора 19, выход которого подсоединен к второму входу триггера 15, выход которого подсоединен к первому входу логического элемента И 20, к второму входу которого подсоединен выход второго одновибратора 14, а выход логического элемента И 20 подсоединен к управляющему входу блока 7 регулирования тока (температуры) накала нити 6 запальной свечи. Кроме того, система содержит выпрямительный диод 21 и конденсатор 22 фильтра, являющиеся элементами выпрямителя, питающего одновибраторы 13 и 14, триггер

to

15

20

25

30

35

15, ключ 16, компаратор 19, элемент И 20.

Система зажигания работает следующим образом.

Генератор 1 переменного тока, приводимый в движение двигателем внут- реннего сгорания (не показан), обес- печивает питание силовых цепей системы зажигания (фиг.2а), включающих блок 7 и нить 6 накала запальной свечи. Остальные блоки питаются от выпрямителя. Измерение тока (температуры) нити 6 свечи осуществляется датчиком температуры, выполненным в виде моста 5 Уитстона, три плеча моста Уитстона образованы резисторами

8- 10, причем резистор 9 является переменным. При помоши резистора

9обеспечивается регулирование балансировки моста 5. Пробные импульсы подаются на вершины 11 и 17 диагонали питания моста 5 через транзисторный ключ 16. Эти импульсы создают импульсы напряжения на вершинах 4 и 18 измерительной диагонали моста 5,

к которым подсоединены входы компаратора 19. Компаратор 19 работает в режиме ключа, реализующего режим работы, например, дифференциального реле. Следовательно, с выхода компаратора снимается либо логическая 1, либо логический О в зависимости от того, на какой вершине измерительной диагонали имеется более высокий потенциад по отношению к второй вершине.

Сигнал компаратора 19 фиксируется триггером 15 по крайней мере в течение одного периода генератора

(фиг.2а) и подается на первьш вход - логического элемента И 20. Генериро5

0

5

вание пробных импульсов обеспечивается первым одновибратором 13, выходной сигнал которого в начале каждого положительного периода напряжения генератора 1 подается на управляю- 1ЦИЙ вход транзисторного ключа 16 (фиг.2в).

Таким образом, измерение температуры нити 6 накала свечи происходит в тот момент, когда на свечу не подается ток генератора 1, что является характерной особенностью пробного импульса. Ток генератора 1 управляется блоком 7 регулирования то- ,ка накала нити 6 свечи, который в ; | данном случае выполнен на двух параллельно-встречно включенных тиристоpax, управляемых импульсами с выхода элемента И 20.

Импульсы, управляющие блоком 7 не- сколько задерживаются относительно импульсов с выхода первого одновибра- тора 13. В результате, блок 7 начинает проводить ток от генератора 1 после того, как пробные импульсы (фиг.2в) уже прошли. Однако пробный импульс может быть не пропущен эле- ментом И 20, если отсутствует импульс с триггера 15 из-за разбалан- сировки моста, например если температура запальной свечи выше некоторого минимума. Управляющие импульсы пере- даются элементом И 20, если триггер 15 в пробный период определяет, что нить 6 накала свечи слишком холодная Затем тиристоры блока 7 начинают проводить - один в течение положительного полупериода, а другой в течение отрицательного полупериода, и на запальную свечу подается энергия от генератора 1 в течение всего периода. Необходимость подачи энергии на за- . пальную свечу также- в течение следующего периода определяется пробой в мосту 5, который таким образом начинает этот период. Блоки 13 - 16, 19 и 20 предназначены для поддержания постоянной температуры запальной свечи независимо от скорости генератора 1 и окружающей температуры. Уровень температуры запальной свечи мо- жет изменяться посредством регулировки переленного резистора 9 в мосту 5.

, На фиг.2 показаны некоторые напряжения, используемые в предлагае- мой системе. Единственным источником тока для подачи энергии компонентам схемы является генератор I переменного тока, напряжение которого представлено .синусоидой . Формирователь 12 импульсов напряжения, дополнен- ный зенеровскими диодами (не показаны), генерирует в результате этой кривой, прямоугольное напряжение (фиг.26) с задержкой фазы (гистерезис). Это напряжение подается на од- новибраторы 13 и 14, которые подают управляющие импульсы (фиг.2в) для пробы моста и запускающие импульсы (фиг.2г) соответственно. Одновибра- тор 14 запускается от формирователя 12, а также от одновибратора 13 (не показано) и, следовательно, число нмпульсов (фиг.2г) удваивается по сравнению с числом импульсов (фиг.2в)

Формула изобретения 1. Система зажигания с запальной свечой для двигателя внутреннего сгорания, содержащая генератор переменного тока, первая тина которого соединена через блок регулирования тока накала нити запальной свечи к первой вершине измерительной диагонали моста Уитстона, являющегося датчиком температуры, три плеча которого образованы соответственно первым, вторым и третьим резисторами, а четвертое плечо - нитью за- пальн 9Й свечи, первая вершина диагонали питания моста Уитстона подсоединена к второй шине генератора переменного тока, отличающаяся тем, что, с целью повьшшния надежности и КПД, введены формирователь импульсов, первый и второй од- новибраторы, триггер, логическга элемент И, транзисторный ключ и компаратор, входы формирователя импульсов подсоединены соответственно к первой и второй шинам генератора переменного тока, входы первого и второго одновибраторов подсоединены к выходу формирователя импульсов, выход первого одновибратора соединен с первым входом триггера и с ynpaj- ляющим входом транзисторного ключа, выход которого подсоединен к второй вершине диагонали питания моста Уитстона, к первой н второй вершина измерительной диагонали моста Уитстона подсоединены входы компаратора, выход которого подсоединен к второму входу триггера, выход которого.. подсоединен к первому входу логического элемента И, к второму входу которого подсоединен выход второго одновибратора, а выход логического элемента И подсоединен к управляюще- му входу блока регулирования тока накала нити запальной свечи, первая и вторая вершины измерительной диагонали моста Уитстона образованы соот-. ветственно точками соединения третьего резистора с нитью накала запальной свечи и первым резистором с втог рым резистором, а первая и вторая вершины диагонали питания моста Уитстона образованы соответственно точг- ками соединения второго резистора с нитью накала запальной свечи и первого резистора с третьим резистором.

2. Система поп.1, отличающаяся тем, что второй резистор выполнен переменным.

а 1

Изобретение относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение надежности и КПД системы зажигания с запальной свечой накаливания путем поддержания заданной температуры нити накаливания запальной свечи с высокой точностью. В устройство, содержащее генератор 1 переменного тока, шины 2 и 3 питания, мост 5 5 Уитстона с вершинами 4 и 18, 17 и 11, нить 6 запальной свечи, блок 7 регулирования тока накала нити 6 запальной свечи, резисторы 8-10, выпрямительный диод 21, конденсатор 22, введены компаратор 19, логический элемент И 20, триггер 15, формирователь 12 импульсов, одновибраторы 13 и 14, транзисторный ключ 16. В описании изобретения приведен вариант устройства с переменным резистором 9 в мосту 5, что позволяет изменять уровень температуры запальной свечи. 2 ил. 20 ю со со со ел ьэ : ы Фиг,1 т

Редактор О.Бугир

Составитель А.Борзиков

Техред М .Моргентал Корректор Л. Пилипенко

Заказ 907/64Тивдж 504Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Фиг2