Электронная система зажигания Советский патент 1982 года по МПК F02P3/06 

(54) ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

Изобретение относится к системам зажигания для двигателей внутреннего сгорания.

Известна система зажигания, содержащая Зарядную обмотку, выпрямитель,, накопительный конденсатор, катушку и свечу зажигания, разрядное устройство (тиристор) и цепь управления моментом искрообразования и ограничения частоты вращения вала двигателя l.

Однако данная система зажигания имеет сложную схему с большим числом элементов, из-за чего надежность ее работыоказывается низкой. Кроме того, в этой системе зажигания не обеспечивается требуемая точность ограничения максимальной частоты вращения вала двигателя при изменении температуры окружающей среды.

Известна также система зажигания, содержащая источник питания для цепи зажигания, цепь зажигания с емкостным разрядом-, включающую в себя накопительный конденсатор, катушку зажигания, разрядное устройство (тиристор) , свечи з-ажигания и источник сигналов управления моментом искрообразования. Система зажигания содержит также устройство ограничения

частоты вращения вала двигателя, состоящее из полупроводникового переключателя и схемы управления 2.

Однако данная .система зажигания имеет сложную схему и увеличенные стоимость, габариты и массу. Кромеэтого, ограничение частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания посредством полного выключения зажи10гания приводит к нестабильной работе двигателя и значительно снижает срок его службы.

Наиболее близкой по технической

15 сущности к предлагаемой систем.е зажигания является система, содержащая устройство управления моментом искрообразования,две генераторные обмотки с разным числов витков, на20копительный конденсатор, катушку зажигания, разрядное устройство, прерыватель, диоды, тиристоры, помехозащищенную RC-цепь З.

Недостатками известной системы

25 являются сложная схема и необходимость наличия источника стабилизированного напряжения - аккумуляторной батареи.

Цель изобретения - повьпиение на30дежности и предотвращение преждевременного выхода из строя двигателя внутренЕшго сгорания.

Цель достигается тем, что в электронной системе зажигания, содержа- . щей устройство управления моментом искрообраэования, две генераторные обмотки с разным числом виткой, соединенные между собой последователь но и подключенные через диод,в прямо направлении к накопительному конденсатору, к которому подключены параллельные разрядные цепи, каждая из которых образована последовательно соединенными катушкой зажигания, параллельно первичной обмотке которой подключен диод, а со зтЬричной обмоткой соединена свеча/зажигания, и тиристором, к катоду и управляющему электроду которого подключена параллельная помехозащитная RC-цепь, и шунтирующий диод, анод которого соединен с потенциальным выводом генераторной обмотки с большим числом витков, а катод - с общей точкой сое динения генераторных обмоток, генераторная обмотка с большим числом витков имеет дополнительный отвод, к которому подключен один из выводов вспомогательной генераторной обмотки с малым числом витков,- а другой ее вывод соединен через диод в прямом направлении одним из выводов вспомогательного конденсатора, подключенного другим выводом к катодам тиристоров, потенциальных выводов накопительного конденсатора и генераторной обмотки с большим числом витков и анода шунтирующего дио да, а с устройством управления моментом искрообразования соединены цепи управления электронных ключей, подключающих вспомогательный конденсатор к управляющему электроту соответствукядего тиристора через ограничительный резистор,

На фиг.1 приведена блок-схема электронной системы зажигания; на фиг.2 и 3 - осциллограммы, поясняющие работу устройства. .

Система зажигания содержит генераторные обмотки 1 и 2 с малым числом витков и генераторную обмотку 3 с большим числом витков, диоды 4 б,.накопительный 7 и вспомогательный 8 конденсаторы, тиристоры 9 и 10, катушки .-зажигания 11 и 12 и свечи зажигания 13 .и 14, устройство управления моментом, искрообразования 1 электронные ключи 16 и 17, ограничительный резистор 18, помехозащитные резисторы.19 и 20 и конденсаторы 2.1 и 22, диоды 23 и .24. Тиристоры 9 и 10 имеют разные минимальные значения отпирающих токов управления. - Система зажигания работает следующим образом.

Генераторные обмотки 1 - 3 с разным числом витков (большим и малым) заряжают накопительный 7 и вспомогательный 8 конденсаторы до определенных уровней напряжения.

на малых частотах вращения вала двигателя заряд конденсаторов 7 и 8 обеспечивает генераторная обмотка 3 с большим числом витков через зарядные диоды 4 и 5. По мере роста частоты вращения вала двигателя напряжение на генераторных обмотках 1 и 2 увеличивается, а н 1пряжение. на обмотке 3 уменьшается из-за увеличе ния ее индуктивности сопротивления и становится меньше напряжения, выдаваемого обмотками 1 и 2. Заряд конденсаторов при больших частотах вращения осуществляется от обмоток 1 и 2 с малым числом витков через зарядные диоды 4 и 5 и шунтирующий диод . б. - Таким образом, напряжение на кон|денсаторах 7 и 8 оказывается застабилизированным в большом диапазоне частот враще.ния. Диод б, включенный параллельно обмотке 3 с большим числом витков, шунтирует обратную полуволну напряжения этой обмотки, тем самым значительно (в несколько раз) снижая обратное напряжение на зарядных диодах 4 и 5 и облегчая режим работы генераторной части системы зажигания.

При поступлении управляющего сигнала от устройства управления моментом искрообразования 15 на вход электронного ключа., например ключа 16, последний открывается и подключает вспомогательный конденсатор 8 к управляющему электроду тиристора 9 через ограничительный резистор 18. Вспомогательный конденсатор начинает разряжаться и формирует на ре.зисторе 19 сигнал для открывания тиристора 9. Амплитуда и длительность этого сигнала определяются напряжением и постоянной времени разряда конденсатора 8 и не зависят от частоты вращения вала двигателя внутреннегосгорания.Тиристор 9 открывает и подключает накопительный конденсатор 7 к первичной обмотке катушки зажигания 12. На вторичной обмотке индуктируется высокое напряжение, которое прикладывается к свече зажигания 14, образуя на ней электрический ра13ряд. Когда напряжение на накопительном конденсаторе 7 станет равным нулю, а ток через первичную обмотку катушки зажигания достигнет максимального значения, открывается диод 24 и первичный разрядный контур оказывается состоящим из первичной обмотки катушки зажигания 12 и диода 24. Включение диодов 23 и 24 параллельно первичным обмоткам катушек зажигания 11 и 12 облегчает режим работы тиристоров 9 и 10, накопительного конденсатора 7

И увеличивает энергию Б разряде и его продолжительность на свечах зажигания.

При поступлении сигнала управления от устройства управления моментов искрообразования 15 на вход электронного ключа 17 система зажигания работает аналогичньии образом.

Работа системы зажигания в этом режиме иллюстируется осциллограммами на фиг.2.

При поступлении сигнала управления от устройства управления 15 на управляющий электрод одного из элекронных ключей 16 или 17 за счет вну ренней емкости другого ключа и емкости монтажа схемы возможно срабатывание обоих тиристоров 9 и 10 одновременно. Для устранения этого явления между управляющим электродо и катодом тирсторов включены параллельные RC-цепи. Параметры разрядной цепи вспомогательного конденсатора 8 выбраны таким образом, что при частоте вращения вала двигателя выше допустимой один из тиристоров (с меньшим минимальным отпирающим током управления, например тирисг тор 9) оказывается открытым к началу очередного цикла зарядки накопительного конденсатора 7 из-за наличия открывающего сигнала на управлящем электроде тиристора, сформированного конденсатором 8. Накопительный конденсатор 7 при этом не заряжается, так как-оказывается зашунтированным открытым тиристором 9 и первичной обмоткой -катушки эажигаНИН 12. При этом,вспомогательный конденсатор 8 заряжается от генераторных обмоток 2 и 3 обычным образом.

При поступлении следующего сигнала от устройства управления 15 открывается электронный ключ 17 и тиристор 10, но искраобразование на Свече 13 отсутствует, так как накопительный конденсатор 7 не был заряжен. К началу очередного цикла зарядки накопительного конденсатора 7 ток управления становится меньше минимального отпирающего тока управления тиристора 10 и тиристор закрывается,. .

При очередном цикле заряжаются конденсаторы 7 и 8 и при поступлении сигнала управления от устройства 15 на вход ключа 16, система зажигания работает обычным образом, как описано.

Таким образом, при частоте вращения вала двигателя выше допустимой, определяемой настройкой системы зажигания напряжением и постоянной времени разряда вспомогательного

конденсатора 8, количество операций воспламенения за один оборот уменьшается вдвое. Частота вращения вала двигателя при этом снижается. Работа системы зажигания в этом режиме .иллюстрируется осциллограммами на фиг.З.

Таким образом, данную систему зажигания отличает простота схемы, повышенная надежность, а ограничени частоты вращения вала двигателя путем снижения числа операций воспламенения за один оборот обеспечивает стабильную работу двигателя без рывков и предупреждает поломку двигателя.

Формула изобретения

Электронная система зажигания, содержащая устройство управления моментом искрообразования, две генераторные обмотки с разным числом витков, соединенные между собой последовательно и подключенные через дио в прямом направлении к накопительному конденсатору к которому подключены параллельные разрядные цепи, каждая из которых образована последовательно соединенными катушкой зажигания, параллельно первичной обмотке которой подключен диод, а со вторичной обмоткой соединена свеча зажигания, и тиристором, к катоду и управляющему электроду которого подключена параллельная помехозащитная йСтцепь, и шунтирующий диод, анод которого соединен с потенциальным выводом генераторной обмотки с большим числом витков, а катод - с общей точкой соединения генераторных обмоток, отличающаяс я тем, что, с целью повышения надежйостн и предотвращения преждевременного выхода из строя двигателя внутреннего сгорания, генраторная обмотка с большим-числом витков имеет дополнительный отвод, к которому подключен один из выводов вспомогательной генераторной обмотки с малым числом витков, а другой ее вывод соединен через диод в прямом направлении с одним из выводов вспомогательного конденсатора, подключенного другим выводом к общей точке соединения катодов тиристоров, потенциальных выводов накопительного конденсатора и генерационой обмотки с большим числом витков и анода шунтирующего диода, а с устройством управления моментом искрообразования соединены цепи управления электронных ключей, подключающих вспомогательный конденсатор .к управляющему электроду соответствующего тиристора через ограничительный резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

К19

У

кго

k

k

k