Батарейная система зажигания Советский патент 1981 года по МПК F02P3/04 

(54) БАТАРЕЙНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

I

Изобретение относится к системам электронного зажигания для двигателей внутреннего сгорания и является усовершенствованием известного устройства.

В основном изобретении по авт. св. № 439622 описана батарейная система зажигания, содержащая транзисторный преобразователь напряжения на трансформаторе с триггером на двух транзисторах, выпрямитель, наполнительный конденсатор, тиристор, катушку зажигания и схему стабилизации на двух транзисторах, база одного из которых подключена к точке соединения первичной обмотки трансформатора преобразователя и резистора, а база другого - к точке соединения стабилитрона и резистора, причем коллектор этого транзистора соединен через конденсатор с базой первого транзистора триггераС.

Известная система зажигания обеспечивает стабильность вторичного напряжения при изменении температуры от -60 до +70°С, изменений напряжения питания от 6,5 до 17 В и имеет высокий КПД во всем диапазоне рабочих оборотов вала двигателя. Однако при понижении напряжения питания ниже 6 В в момент включения стартера двигателя возможно открывание силового транзисторного ключа, управляемого триггером, с дальнейшим нахождением его в открытом состоянии даже при восстановлении нормального напряжения питания после выключения стартера, вплоть до снятия напряжения питания (выключения замка зажигания). При этом запуск двигателя становится невозможным, а система зажигания выходит из строя в результате длительного прохождения большого тока через силовой транзисторный ключ. Это происходит потому, что при на10пряжении питания ниже 6-6,6 В со схемы стабилизации на вход триггера поступает импульс с амплитудой, недостаточной для перевода триггера во второе устойчивое состояние, при котором силовой транзисторный ключ закрывается.

IS

Цель изобретения - повышение надежности батарейной системы зажигания ,при пониженном напряжении питания.

Поставленная цель достигается тем, что в батарейную систему зажигания для двигателей внутреннего сгорания по авт. св.

20 № 439622 дополнительно введена пороговая цепь, включенная между эмиттерами первого и второго транзисторов триггера, при

этом пороговая цепь выполнена, например, на полупроводниковом диоде, катод которого соединен с эмиттером второго транзистора, а анод - с эмиттером первого транзистора, или на стабилитроне, включенном в обратном направлении.

На чертеже дана принципиальная электрическая схема батарейной системы зажигания.

Система зажигания состоит из триггера на транзисторах 1 и 2 с пороговой цепью 3, силового транзисторного ключа 4-, преобразователя напряжения, включающего в себя трансформатор 5 и диод 6, схемы стабилизации на транзисторах 7 и 8 и стабилитроне 9, прерывателя 10, накопительного конденсатора 11, тиристорного ключа 12, разрядного диода 13, катушки зажигания 14, конденсатора 15, резистора 16, диода 17, резистора 18,. конденсатора 19, резистора 20, диода 21, резистора 22 и конденсатора 23. Триггер предназначен для управления транзисторным ключом 4, который управляет преобразователем напряжения. Схема стабилизации фиксирует момент разрыва тока в преобразователе. Прерыватель 10 синхронизирует работу системы зажигания. В конденсаторе 11 запасается энергия искрообразования. Тиристор 12 подключает заряженный конденсатор 11 к первичной обмотке катушки зажигания.

Система зажигания при напряжении питания от 6,5 до 17 В работает следующим образом.

После включения питания транзистор 7 открыт, транзистор 8 закрыт, а триггер устанавливается в первое устойчивое состояние, при котором транзистор 1 закрыт, а транзистор 2 открыт. Силовой ключ 4 при этом открывается, и через первичную обмотку трансформатора 5 и резистор 22 начинает протекать линейно нарастающий ток. На обеих половинах вторичной обмотки трансформатора возникают импульсы напряжения. Положительный импульс с начала вторичной обмотки через конденсатор 19, резистор 20 и диод 21 поступает на управляющий электрод тиристора 12, но тиристор остается выключенным, т.к. конденсатор 11 не заряжен, и напряжение на аноде тиристора равно нулю. Отрицательный импульс с конца вторичной обмотки к конденсатору 11 не проходит,

По мере нарастания тока через первичную обмотку трансформатора 5 напряжение на резисторе 22 увеличивается, и в момент,, когда оно достигает напряжения стабилизации ctaбилитpoнa 9, транзистор 8 от1 рывается, транзистор 7 закрывается. Отрицательный скачок напряжения с коллектора транзистора 7 через конденсатор 23 поступает на базу тр;анзистора 1, и триггер переходит во второе устойчивое состояние - транзистор 1 открывается, транзистор 2 закрывается. Это приводит к закрыванию силового ключа 4 и прекращению тока через первичную обмотку трансформатора 5. При этом энергия, накопленная в магнитном поле трансформатора, создает в его обмотках выбросы напряжений. Положительный выброс напряжения с конца вторичной обмотки через диод 6 заряжает накопительный конденсатор 11 до напряжения 350-400 В, которое определяется величиной тока разрыва и индуктивностью первичной обмотки трансформатора и не зависит от напряжения питания.

При замкнутых контактах прерывателя 10 конденсатор 15 заряжается через резистор 16, диод 17 закрыт. В момент размыкания контактов прерывателя заряженный конденсатор 15 через резистор 18 и диод 17 подключается ко входу триггера. Диод 17 открывается, положительное напряжение с конденсатора 15 поступает на базу транзистора 1, триггер переходит в первое устойчивое состояние. При этом повторяются описанные при включении питания процессы, с той разницей, что в момент размыкания контактов прерывателя тиристор 12 переключается и подключает заряженный накопительный конденсатор 11 к первичной обмотке

катушки зажигания 14. Пороговая цепь 3 при напряжении питания от 6,5 до 17 В на работу системы зажигания не влияет.

В момент включения стартера при запуске двигателя напряжение йитания может снизиться ниже минимально допустимого

0 для данной системы зажигания, например, вследствие окисления клемм аккумуляторной батареи. После того как стартер начнет вращать вал двигателя, напряжение в бортовой сети обычно повышается до 7-11 В в зависимости от степени заряженности ак кумуляторной батареи и температуры окружающей среды.

При напряжении питания ниже 6,5 В из-за падения напряжения на пороговой цепи 3 потенциал базы транзистора 2 по отношению к его эмиттеру окажется недостаточным для открывания транзистора 2, т.е. триггер займет единственное устойчивое состояние, при котором транзистор 1 открыт, а транзистор 2 закрыт. Это состояние не будет меняться и при поступлении импульсов

от конденсатора 15 в моменты размыкания контактов прерывателя. Следовательно, будет закрыт и силовой ключ, управляемый триггером. При последующем повышении напряжения питания до 6,5 В и выще работа

Q триггера и системы зажигания в целом восстанавливается, обеспечивая надежный запуск двигателя.

Формула изобретения

напряжении питания, в нее дополнительно введена пороговая цепь, включенная между эмиттерами первого и второго транзисторов триггера.

транзистора, а анод - с эмиттером первого транзистора, или на стабилитроне, включенном в обратном направлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 439622, кл. F 02 Р 3/04, 1972 (прототип).