Электронная система зажигания Советский патент 1989 года по МПК F02P3/06 

Г

19

о

со

00

со

Изобретение относится к системам зажигания, преимущественно для двигателей внутреннего сгорания, а именно к электронным системам зажигания с накоплением энергии в конденсаторе

Целью изобретения является упрощение схемы, повьшение надежности и экономичности системы

При этом возможно получение любого необходимого, в том числе кратного 2 или 3, как у известных систем, увеличения напряжения на накопительном конденсаторе при холодном пуске двигателя.

На фиг.1 изображена принципиальная схема системы; на фиг.2 - временные диаграммы работы системы при пуске двигателя.

ляет максимальный ток, напряжение на аккумуляторной батарее снижается до значения, определяемого состоянием аккумулятора. Это ведет к тому, что напряжение на выходе двухтактного транзисторного преобразователя I Т1ри запуске двигателя будет намного меньше напряжения стабилизации стабилитрона 8, так как выходное напряжение преобразователя 1 при номинальном напряжении автомобильной сети (14 - 15,5 В) ниже, чем напряжение стабилизации, примерно на 10%, чтобы исключить работу преобразователя в режиме короткого замыкания на стабилитрон. Для обеспечения номинальной мощности искрового разряда при пуске двигателя необходимо заряжать нако

Изобретение относится к системам зажигания преимущественно для двигателей внутреннего сгорания, а именно к электронным системам зажигания с накоплением энергии в конденсаторе. Цель изобретения состоит в повышении экономичности и надежности системы и упрощении ее схемы. Система содержит двухтактный транзисторный преобразователь 1 напряжения с трансформатором 2, выход которого соединен с мостовым выпрямителем 3, собранным на диодах 4-7, стабилитрон 8, включенный параллельно выходу выпрямителя 3, последовательно соединенные накопительный конденсатор 9 и первичная обмотка катушки зажигания 10 с параллельно подключенными тиристором 11 и блоком управления 12, а также последовательно соединенные дополнительная обмотка 13 трансформатора 2, развязывающий диод 14 и резистор 15, включенные между одним из выводов преобразователя 1 и общим проводом. 2 ил.

Система содержит двухтактный тран- 20 пительный конденсатор 9 от источнизисторный преобразователь 1 напряжения со вторичной обмоткой трансформатора 2, выход которой (первый и второй Выводы) соединен с мостовым вьтрямителем 3, собранном на диодах 4-7, стабилитрон 8, включенный параллельно выходу выпрямителя 3, последовательно соединенные накопительный конденсатор 9 и первичная обмотка катушки 10 зажигания с параллельно подключенным тиристором 11 и блоком 12 управления, а также последовательно соединенные дополнительная вторичная обмотка 13 трансформатора 2, развязывающий диод 14 и резистор 15, включенные между вторым выводом вторичной обмотки трансформатора 2 преобразователя 1 и точкой соединени второго вывода мостового выпрямителя с выводом первичной обмотки катушки зажигания.

На временных диаграммах работы системы при запуске- двигателя (фиг.2 изображены: напряжение ид5(фиг.2а) между точками 16 и 17 (фиг.1) выходной обмотки трансформатора 2; напряжение Udr (Фиг.2б) между точкой 16 выходной обмотки трансформатора 2 и общим проводом схемь: (точка 18); напряжение Uc (фиГс2в) на накопительном конденсаторе 9; напряжение (фиг„2г) на выходе блока 12 управления; напряжение U (фиг.2д) и ток ii (фиг.2е) в первичной обмотке катушки 10 зажигания.

Система работает следующим образом.

При запуске холодного двигателя, когда электрический стартер потреб5

0

5

0

5

0

5

ка с напряжением практически раЬным напряжению стабилизации стабилитрона, этого в системе через каждый полупериод работы преобразователя в процессе заряда накопительного конденсатора 9 одновременно участвуют два источника напряжения. Электродвижущая сила (ЭДС) первого источника равна амплитуде напряжения между точками 16 и 17 (фиг.1) выходной обмотки трансформатора 2, а ЭДС второго - амплитуде напряжения между точками 16 и 19 (фиг.1) выходной обмотки трансформатора 2. В момент времени 20 (фиг.2) подачи питания на преобразователь 1 при запуске двигателя начинается заряд накопительного конденсатора 9 одновременно по двум цепям: через диоды 5 и 6 мостового выпрямителя 3 с постоянной времени С, R oS Cg и через диоды 6 и 14 и резистор 15 с постоянной времени

, (Кав + R fj) - Cg,

где RQS внутреннее сопротивление преобразователя 1 между точками 16 и 17 выходной обмотки трансформатора 2; внутреннее сопротивление преобразователя 1 между точками 16 и 19 выходной обмотки трансформатора 2; ёмкость конденсатора 9; сопротивление резистора 15.

R

Се

R -15

Причем ),.

Процесс продолжается до момента времени 21, когда изменяется полярность напряжения на выходе преобра

зователя 1. С этого момента и до момента времени 22 диод 14 заперт напряжением отрицательной по отношени к общему проводу полярности, а заряд конденсатора 9 происходит только по цепи с постоянной времени f, через диоды 4 и 7 мостового выпрямителя 3. С момент времени 22 (смена полярности напряжения) диод 14 от- крьшается и возобновляется процесс заряда конденсатора 9 по двум цепям.

При достижении напряжения на накопительном конденсаторе 9 значения А at (фиг.2в), равного амплитуде напряжения между выводами 16 и 17 трансформатора 2, заряд конденсатора 9 по цепи с постоянной времени С, прекращается (момент времени 23), а по цепи с постоянной времени С продолжается каждый полупериод напряжения до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 9 не достигнет амплитудного значения А „ (момент времени 24) напряжения между точками 16 и 19 выходной обмотки трансформатора 2 Т как закрытый тиристор и обратно смещенные диоды обладают конечньм значением сопротивлений утечки, конденсатор 9 незначительно разряжается каждьй полупериод, когда напряжение между выводом 16 трансформатора и общим проводом равно нулю. Поэтому подзаряд конденсатора 9 по цепи с постоянной времени продолжается каждый полупериод действия указанного напряжения до момента искрооб- разования. Амплитуда напряжения между точками 16 и 19 может быть любой наперед заданной величиной, что определяется числом витков дополнительной обмотки 13 трансформатора 2. Число витков дополнительной обмотки 13 при известной просадке напряжения в сети выбирается таким, чтобы исключить перегрузку стабилитрона 8 по току.

Величина определяется выбором сопротивления R, резистора 15, при этом необходимо исходить из условия, что заряд конденсатора 9 по цепи с С должен закончиться за время между двумя моментами искрообразования при максимальной (около 15 Гц в режиме пуска) частоте следования искр.

В момент времени 25 подается управляющий импульс (фиг.2г) на тиристор 11 и происходит искрообразова70989

ние. Напряжение и ток в первячисл обмотке катушки 10 зажигания показаны на фиг.2д,е. На максимальных оборо- тах двигателя при повышенной частоте искрообразования (150-200 Гц) и номинальном напряжении питающей сети время участия цепи с постоянной заряда в процессе заряда накопительного 10 конденсатора 9 очень мало и увеличение напряжения практически отсутствует.

На средних оборотах двигателя при номинальном напряжении в питающей се- 15 ти и при совместной работе двух цепей заряда стабилитрон 8 ограничивает напряжение заряда накопительного конденсатора 9 на уровне напряжения его стабилизации. При этом балласт- 20 ным сопротивлением для параметрического стабилизатора со стабилитроном 8 является сумма сопротивлений R. и

R j, что исключает работу преобразователя в режиме короткого замыкания 25 на стабилитрон.

Таким образом, в изобретении при холодном пуске двигателя со снижением напряжения автомобильной сети до любого известного значения и по- 30 ниженной частоте искрообразования увеличение напряжения на накопительном конденсаторе 9 обеспечивает номинальную мощность искры.

За счет обеспечиваемой схемным ре- 5 шением возможности выбора любого необходимого коэффициента увеличения напряжения на накопительном конденсаторе повышена экономичность системы.

0 Вследствие того, что в системе зажигания стабилизация напряжения заряда конденсатора в диапазоне изменения напряжения питающей сети осуществляется без применения активных зле- 5 ментов (транзисторов, тиристоров и т.д.) и облегчен работы параметрического стабилитрона при пуске двигателя, а также уменьшено количество цепей с находящимися под вы- 0 соким напряжением элементами, резко повышается эксплуатационная надежность системы зажигания.

Формула изобретения

Электронная, система зажигания, содержащая двухтактный транзисторный преобразователь напряжения, первый и второй выводы .вторичной обмотки