Бесконтактная система зажигания Советский патент 1988 года по МПК F02P3/04 

04 to

а

00

00

Изобретение относится к бесконтактным системам зажигания поршневых двигателей внутреннего сгорания и может быть исполь.зовано в автомобилестроении для моделей с улучшенными показателями по токсичности и экономичности. Цель изобретения - повышение надежности - достигается путем уменьшения количества полупроводниковых и резистивных элементов электрической схемы блока адаптации. Система зажигания содержит датчик 1 угловых отметок, в качестве которого может быть использован микро переключатель на эффекте Холла, блок 2 регулирования времени накопления, содержа- ш,ий интегратор 3 времени, последовательно соединенные компаратор 4 времени и источник 5 опорного напряжения. Система зажигания также содержит устройство 6 синхронизации, блок 7 адаптации, содержащий интегратор 8 и блок 9 сравнения, силовой каскад 10, .первичную обмотку 11 катушки 12 зажигания, источники 14 и 19 опорного напряжения, резисторы, конденсаторы, диоды, показанные на чертеже. Выполнение блока сравнения и интегратора блока адаптации на токоразностных усилителях и введение резисторов смещения позволяют повысить надежность системы зажигания. 2 ил. е (Л

фаг 1

Изобретение относится к бесконтактным системам зажигания поршневых двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в автомобилестроении -для моделей с улучшенными показателями по токсичности и экономичности.

Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения количества полупроводниковых и резистивных элементов электрической схемы блока адаптации.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема бесконтактной системы зажигания; на фиг. 2 - эпюры напряжений и тока на основных узлах схемы.

Бесконтактная система зажигания содержит датчик 1 угловых отметок, в качестве которого может быть использован микропереключатель на эффекте Холла, блок 2 регулирования времени накопления, содержаш.ий интегратор 3 времени, последовательно соединенные компаратор 4 времени и источник 5 опорного напряжения (t/oni), устройство 6 синхронизации момента искрообразования с выходным сигналом компаратора 4 времени, первый вход интегратора 3 времени соединен с выходом датчика 1, второй вход интегратора 3 времени соединен с входом блока 7 адаптации, содержаш,его интегратор 8 с первым и вторым входами и блок 9 сравнения (компаратор), выход блока 2 регулирования времени накопления, которым является выход- компаратора 4, подсоединен к входу силового каскада 10, снабженного как минимум одним коммутируюш,им элементом, первый выход силового каскада 0 соединен через первичную обмотку 11 катушки 12 зажигания с первой шиной питания, второй его выход через измерительный резистор 13 соединен с второй шиной питания, первый вход блока 7 адаптации, которым является первый вход блока 9 сравнения, соединен с вторым выходом силового каскада 10, второй выход блока 7 адаптации, являюшийся вторым входом блока 9 сравнения, соединен с источником 14 опорного на- пряжения, подсоединенным к шинам питания, первый вход интегратора 8 через зарядный резистор 15 соединен с выходом блока 9 сравнения, второй вход интегратора 8 через разрядный резистор 16 соединен с выходом ко.мпаратора 4 времени блока 2 регулирования времени накопления, резисторы 17 и 18 смеш,ения включены между входами интегратора 8 блока 7 адаптации и дополнительным источником 19 опорного напряжения, включенного между шинами питания.

Система зажигания работает следующим образом.

Сигнал датчика 1 угловых отметок (фиг. 2 и), несущий информацию о частоте вращения коленчатого вала двигателя, управляет процессом заряда и разряда конденсатора интогратора 3 времени блока 2 регулирования времени накопления. Сигнал пилообразной формы интегратора 3 (/721) сравни

5

5

0 0

5

0

5

5

0

вается в компараторе 4 времени с уровнем опорного напряжения (/оп, в результате чего на выходе компаратора 4 образуется сигнал напряжения прямоугольной формы (i/as), длительность которого соответствует времени накопления энергии в первичной обмотке катушки зажигания. Этот сигнал управляет временем открытого состояния выходного транзистора силового каскада 10, в результате чего по первичной обмотке 11 катушки 12 зажигания протекает первичный ток (/4о), запасающий энергию в катушке 12 зажигания. При отсутствии сигнала прямоугольной формы на выходе компаратора 4 выходной транзистор закрыт, при этом запасенная в первичной обмотке 11 катушки 12 зажигания энергия трансформируется во вторичную обмотку катушки 12 зажигания и выделяется в виде энергии искры на искровом промежутке. Момент перехода выходного транзистора из открытого в закрытое состояние синхронизирован с фронтом сигнала датчика 1 угловых отметок посредством блока 6 синхронизации момента искрообразования, а именно низкий уровень выходного сигнала датчика 1 угловых отметок запирает транзистор схемы синхронизации, в результате чего на вход компаратора 4 поступает ток от источниа 8 питания. Этим током компаратор переключается из состояния логической 1 в состояние логического «О (t/25). Нарастающий первичный ток катушки 12 зажигания создает падение напряжения на резисторе 13 схемы измерения текущего значения первичного тока. Сигнал напряжения текущего значения первичного тока катущки 12 зажигания сравнивается в компараторе 9 с сигналом заданного значения первичного тока /о (/4о), задаваемого уровнем источника 14 опорного напряжения, причем для удобства сравнения сигналов уровень опорного напряжения выбран равным половине сигнала заданного значения тока, поступающего на компаратор 9, т. е. /3. Заданное значение первичного тока выбирается исходя из оптимального с точки зрения теплонагрева катушки 12 зажигания и силового каскада 10. В результате сравнения сигналов текущего и заданного значений, первичного тока на выходе компаратора 9 образуется сигнал, характеризующий рассогласование токов ((745). Этот сигнал прямоугольной формы, длительность которого тем больше, чем больше величина рассогласования токов, управляет процессом заряда времязадающего конденсатора интегратора 8 блока 7 адаптации. Чем выше уровень заряда конденсатора, тем больше уровень сигнала, воздействующего на интегратор 3 блока 2 регулирования времени накопления, тем выше уровень заряда конденсатора интегра .ора 3, тем дольше сигнал разряда пилообразной формы его конденсатора, тем меньше сигнал прямоугольной формы на выходе компаратора 4. Выходной

транзистор силового каскада 10 открывается на меньшее время и текущий ток успевает нарасти до меньшей величины. Это приводит к тому, что сигнал текущего значения первичного тока приближается по величине к сигналу заданного значения первичного тока, при этом величина рассогласования токов уменьшается по сравнению с предыдущим значением « так до тех пор, пока сигналы текущего и заданного значений первичного тока не сравняются по амплитуде ((/5о). в этом случае сигнал интегратора 8, управляющий зарядом конденсатора интегратора 3, не вызывает изменения текущего значения первичного тока катушки 12 зажигания, а стало быть и величины запасаемой энергии в ее первичной обмотке 11. Разряд конденсатора интегратора 8 осуществляется сигналом компаратора 4 времени и продолжается до тех пор, пока не приходит сигнал на заряд времязадающего конденсатора, при этом используется особенность использованных в изобретении токо- разностных усилителей Нортона - управление его работой по разности токов на входах усилителя, для этого резисторы по первому и второму входам интегратора 8, характеризующие соответственно постоянные времени заряда и разряда времязадающего конденсатора, подбирают в соотношении 1:2.

Амплитуда сигнала уровня коррекции меняется в зависимости от величины рассогласования токов и достигает определенной величины и , когда амплитуда сигнала текущего значения тока становится равной амплитуде сигнала заданного значения тока. В этом случае уровень напряжения разряда Up времязадающего конденсатора интегратора 8 становится равным уровню напряжения заряда, т. е.

Напряжение разряда Up с достаточной степенью точности подсчитывают по формуле

Ua ip/C- tp,

где ip - ток разряда времязадающего конденсатора интегратора 8; С - емкость времязадающего конденсатора интегратора 8;

разряда времязадающего конденсатора интегратора 8. Таким образом, выполнение устройства сравнения и интегрирующего устройства блока адаптации на токоразностных усилитеtp - время

лях с соединением первого входа интегратора 8 с выходом блока 9 сравнения, а второго входа - с выходом компаратора 4 времени блока 2 регулирования времени накоп- ления, а также введение резисторов смещения, соединяющих входы интегратора 8 с источником опорного напряжения, позволяет увеличить надежность системы зажигания за счет уменьшения количества полупроводниковых и резистивных элементов блока

адаптации.

Формула изобретения

0

Бесконтактная система зажигания, содер5 жащая датчик угловых отметок, блок регулирования времени накопления, содержащий последовательно соединенные интегратор времени и компаратор, первый вход интегратора времени блока регулирования времени накопления соединен с выходом датчи0 ка угловых отметок, второй вход интегратора времени соединен с выходом блока адаптации, содержащего интегратор с первым и вторым входами и блок сравнения, выход блока регулирования времени накоп5 ления, которым является выход компаратора, подсоединен к входу силового каскада, снабженного как минимум одним коммутирующим элементом, первый выход силового каскада соединен через первичную обмотку катушки зажигания с первой шиной пи0 тания, второй его выход через измерительный резистор соединен с второй шиной питания, первый вход блока адаптации, которым является первый вход блока сравнения, соединен с вторым выходом силового каскада, второй вход блока адаптации, ко5 торым является второй вход блока сравнения, соединен с источником опорного напряжения, отличаюи аяся тем, что, с целью повышения надежности, введены первый и второй резисторы смещения и дополнительный источник опорного напряжения, в блоке адаптации первый вход интегратора через зарядный резистор соединен с выходом блока сравнения, второй вход интегратора через разрядный резистор соединен с выходом компаратора времени блока регулирования вре5 мени накопления, а первый и второй резисторы смещения соединены между дополнительным источником опорного напряжения, включенного между шинами питания, и входами интегратора блока адаптации.

21

Vonl

аг.2