Бесконтактная система зажигания Советский патент 1980 года по МПК F02P5/04 

(54) БЕСКОНТАКТНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

. . 1 . Изобретение относится к импу.г;ьсн технике и предназначено для использования на двигателях внутреннего сгорания. Известны бесконтактные электронные системы зажигания с э.лектронным регулированием угла опережения зажигания двигателей внутреннего сгорания и блоком автоматического поиска, угла опережения зажигания по экстремальным оборотам 1. Недостатком таких устройств является то, что регулирование и автоматическая установка угла опережения производится по заданным прог раммам, которые не могут достаточно полно удовлетворять требованиям разных двигателей в различных режим так как сложно запрограммировать эксплуатационные и ,технологические изменения исходных параметров двига телей.: Наиболее близким по технической сущности является бесконтактная си стема зажигания с электронным опережением зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащая датчик тактовых импульсов, выход которого соединен с одним из входов преобразователя частота-напряжение и одним из входов аналогового формирова.теля временных интервалов, датчик установочных импульсов, выход которого соединен со входом формирователя импульсов, а выход последнего соединен о первым входом электронного распределителя, второй вход которого соединен с выходом аналогового формирователя ispeменных интервалов, датчики режима двигателя, связанные с аналогрвым формирователем временных интервалов, блока поиска экстремальных оборотов и выходной коммутирукядий каскад 21 , Недостатком таких устройств является их сложбость, связанная со сложной схемой блока поиска экстремальных оборотов двигателя. Цель изобретения - упрощение устройства. Указанная цель достигается тем, что в бесконтактной системе эажигания с электроннь м опережением зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащей датчик тактовых импульсов, выход которого соединен с одним из входов преобразователя частота-напряжение и одним иэ в ходов ана ло гово го формиров ате л я временных интервалов, датчик установочных импульсов, выход которого соединен со входом формирователя импульсов, а выход последнего сое- ,

диией с первым входом электронного распределителя, второй, вход которого,

сОёдйвев с выходом аналогового формирователя временных интервалов. .Датчики режима двигателя, связанные с аналоговым формирователем временных интервалов, блок поиска экстремальных оборотов и выходной коммутирующий каскад, блок поиска экстремальных оборотов выполнен на линейном и нелинейном операционных усилителях, входы которых соединены выходом преобразователя частота-напряжение, а выходы - с соответствующими входами аналогового формировагеля временных интервалов.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема бесконтактной системы зажигания; на фиг. 2 функциональная схема нелинейного операционного усилителя.

Предлагаемая система зажигания содержит датчик 1 тактовых импульсов , коленчатый вал 2 двигателя, преобразователь 3 частота-напряжение, выходной коммутирующий каскад 4, блок поиска экстремальных оборо-. той, выполненный на лине1Йном операционном усилителе 5 и нелинейном , операционном усилителе б, аналоговый формирователь 7 временньЬс интервалов, датчики режима двигателя: датчик 8 давления, датчик 9 положения дроссельной заслонки карбюратора, датчик 10 температуры, датчик 11 установочных импульсов, распределительный вал 12 двигателя,формирователь 13 импульсов, электронный распределитель 14 энергии по Цилиндрам . . .

Электромагнитный датчик 1 тактовых импульсов связан непосредственно с коленчатым валом 2 двигателя, на котором установлены постоянные магниты в соответствии с числом цилиндров и их в.м.т. Датчик 1 смещен

. относительно в.м.т. на максимально- . необходимый угол опережения. С вы.хода датчика 1 тактовых импульсов ; импульсы, сформированные по амплитуде и форме, поступают на Вход аналогового формирователя 7 временных интервалов, напряжение, пропор-; циональное числу та1ктовых импульсов; (оборотов двигателя) с выхода преобразователя 3, поступает на инвертирующий вход линейного операционного усилителя 5 и на вход нелинейного операционного усилителя 6. Выходное напряжение линейного операционного . усилителя 5 поступа-; ет .на первьай вход аналогового формирователя 7 временных интерва- ; лов и устанавливает угол опережения

в зависимости от числа оборотов двигателя. Выходное-напряжение-нелинейного операционного, усилителя б, поступая на второй вход аналогового формирователя 7 временных интервалов, осуществляет следящий режим за оптимальным углом опережения по максимальному крутящему моменту коленчатого вала 2 двигателя. Параметрические датчики 8, 9 и 10 режима двигателя, а также число оборотов корректируют временной интервал по заданной программе и удерживают аналоговую систему поиска (линейный операционный усилитель 5, нелинейный операционный усилительб) в полосе захвата экстремальных оборотов для данного режима

5 двигателя. Для этой же цели предусмотрен ручной корректор К, с помощью которого изменяетс уровень начального напряжения на суммирующем

. входе линейного операционного уси0 лйтеля 5, В результате чего изменяется диапазон длительностей аналогового формирователя 7 временных интервалов. Тактовые импульсы, задержанные на необходимый временной интервал аналоговым формирователем 7 (что и определяет угол опережения), поступают на тактовый вход электронного распределителя 14 энергии по цилиндрам, на установочный вход которого с Выхода формирователя 13

0 установочных импульсов от датчика

11установочных импульсов, связанного с распределительным валом

12двигателя, поступают импульсы, синхрониэирукяцие работу электронного распределителя 14 энергии по цилиндрам, по первому цилиндру. ИмПульсы с выхода электронного распределителя 14 энергий по цилиндрам управляют работой силового выходо ного коммутирующего каскада 4, которвэи определяется порядок работы и параметры искрового разряда. Блок поиска экстремальных оборотов, который содержит линейный операционный усилитель 5 и нелинейный опёрационный усилитель б, работает следующим образом.

На вгдходе преобразователя 3 чаcTi3Ta-напряжение имеем напряжение,

которое возрастает пропорционально числу тактовых импульсов (числу оборотов ). Это напряжение поступает на инвертирующий вход линейного операционного усилителя 5 и на вход нелинейного операционного усилителя б. Линейный операционный . усилитель 5, инвертируя входное напряжение от заданного уровня, который может меняться с помощью ручного корректора К за счет делителя напряжения в цепи суммирующег6 йхода линейного операционного усилителя 5, управляет работой аналогового формирователя 7 временных интервалов. Линейный операционный усилитель 5 представляет собой усилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления с соответствующей цепью линейной обратной связи, которая определяет-, ся параметрами формирователя временных интервалов. Нелинейный oneрационный усилитель 6 автоматически следит за экстремальным зна-чением входного напряжения, которое являefcя функцией числа оборотов и своим выходным напряжением, управляя аналоговьш формирователем 7 временных интервалов, следит за оптимальным значением угла опережения зажигания. Рассмотрим работу нелинейного one рационного усилителя б, который состоит из усилителя постоянного тока с коэффициентом усиления К 1, диодно-емкостной цепочки и цепи обратной связи из резисторов R и R , в режиме выделения экстремума напряжения Когда производная VQI напряжения на а де диода положительна аVdi/dt О ,то диод открыт, цепь обратной связи вкл чена, коэффициент передачи усилителя постоянного тока записывается Udi «2 .- л Как только производная меняет зна dUp{/dt о , диод закрывается, цепь обратной связи выключается, коэффици ент передачи усилителяпостоянного тока резко возраста.ет и записывается При глубокой обратной связи резкий рост отрицательной производной приводит к появлению на выходе усил теля ПОСТОЯННОГО тока отрицательного фронтаг в момент экстремума напряжения DC , при этом напряжение UBW ёмкости С в этот момент пропорциона льно напряжению в момент экстремум При активных сопротивлениях резисто ров 4 , R;, обратной связи, момент экстремума Urf совпадает по йремени с экстремумом . После прохождени экстремума напряжение на конденсато С удерживает усилитель постоянного тока в насыщенном состоянии и создает порог по входному напряжению, Конденсатор С, частично разряжаясь через входное сопротивление управляемого аналогового формирователя 7 временных интервалов и изменяя угол опережения в противоположном направ лении за счет обратной связи по числу оборотов, вводит систему в следящий режим за углом опережения по экстремальным оборотам. Данная бесконтактная система зажиганий отличается от систем с программным управлением тем, что в нее автоматическая аналоговая следящая система за оптимальным моментом зажигания по максимальному крутящему моменту коленчатого вала, что способствует более полному использованию возможностей двигателя внутреннего сгорания в части уменьшения расхода горючего и снижения токсичности выхлопных газов при существенном упрощении .устройства. Формула изобретения Бесконтактная система зажигания с электронным регулированием угла опережения эажигайия для двигателей внутреннего сгорания, содержаадая датчик тактовых импульсов, вход которого соединен с одним из входов г преобразователя .частота-напряжение и одним из входов аналогового формирователя временных интервалов, датчик уст-ановочных импульсов, выход которого соединен, со входом формиро вателя импульсов, а выход последнего соединен с первьш входом электронного распределителя, второй вход которого соединен с выходом аналогового формирователя временных интервалов, датчики режима двигателя, связанные с аналоговым формирователем временных интервалов, блока поиска экстремальных оборотов и выходной коммутирующий каскад, о т л .и ч аю щ а я с я тем; что,с целью упрощения, блок поиска экстремальных оборотов выполнен на линейном и нелинейном операционных усилителях, входы которых соединены с выходом преобразов ателя частота-напряжение, а выходы - с соо;тветствующими входами аналогового формирователя временных интервалов. t Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США, кл. 123-146. 5А 3752139, опублик. 1973. 2.Глезер Г..Н, Опарин И.Н. Автомобильные электронные системы зажигания. М. , 1977, с. 177, рис. 94.

И -. . fci.