Система зажигания для двигателей внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02P3/04 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах зажигания для двигателей внутреннего сгорания.

Известны батарейные системы зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащие преобразователь напряжения, выпрямитель, накопительньй конденсатор, катушку зажигания, разрядный тиристор и схему управления, связанную с контактами прерывателяраспределителя . Недостатками таких систем являются их низкий КДЦ и низкая стабильность выходного напрязцения.

Известны также батарейные системы зажигания, не имеющие указанных недот

СО СЬ

статков. БлИ кайшей к изобретению по технической сущности является батаслрейная система зажигания для двигатеNлей внутреннего сгорания, содержащая преобразователь напряжения на трансформаторе, тиристорный триггер со . схемой антидребезга, выпрямитель, накопительный конденсатор, коммутирующий тиристор, трансформатор управления, схему стабилизации на транзисторе и резисторе, прерыватель. и катушку зажигания. Данная система-обладает пов1 1шенной надежностью и помехоустойчивостью.

Однако опьгг зксплуататцта, а также лабораторные исследования показывают, что помехоустойчивость известной системы зависит от транзистора, применен ного в схеме стабилизации, от величины паразитной емкости межпу коллектором и базой этого транзистора. Но даже при использовании транзисторов, обладающ11х наименьшей паразитной емкостью, помехоустойчивость системы не превышает 80В, Вместе с тем исследова ния, проведенные в научно-исследовательском институте автомобильных приборов (НИИАЛ), показывают, что амплитуда импульсных помех в бортовой электросети автомобиля может достигать 112В. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости системы зажигания . Цель достигается тем, что в системе зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащей транзисторный преобразователь напряжения с индуктивным накопителем в виде транс.форматора, вторичная обмотка которого через вьтрямитель подключена к- накопительному конденсатору, параллельно которому подсоединены последовательно включенные первичная обмотка катзтики зажигания и разрядный тиристор, тиристорный триггер с блоком антидребезга, вход которого подключен к контакту прерывателя распределителя-, а выход тиристорного триггера сое динен через импульсньй трансформатор ,с входом разрядного тиристора, блок стабилизации, контрольный резистор, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора преобразо вателя, блок стабилизации выполнен на тиристорном оптроне, свётоизлучающий диод которого подключен параллельно контрольному резистору, причем катод светоизлучающего диода подсоединен к точке соединения контрольного резистора с первичной обмоткой трансформатора преобразователя, а тиристор оптрона рключен мехду анодом и управляющим электродом тиристора триггера, ка годом к его управляющему электроду. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема системы зажи гания дпя двигателей внутреннего сго рания . Система зажигания содержит тиристорный триггер, состоящий из тиристора 1, резисторов. 2,3,4,5, преобразователь напряжения, состоящий из силового транзистора 6, индуктивного накопителя, образованного трансформатором 7 с двумя обмотками 8,9, диода 10 и конденсатора 11, выпрямитель на диоде 12, накопительный конденсатор 13, разрядный тиристор 1А, трансформатор 15 управления разрядным тиристором с двумя обмотками 16, 17, диод 18, блок стабилизащш на тиристорном оптроне 19, содержащем свётоизлучающий диод 20 и фототиристор 21, и резистор 22 первичной об мотки трансформатора преобразователя, блок антидребезга на транзисторах 23, 24, резисторах 25,26,27,28,2У,30,31, конденсаторах 32,33,34 и диоде 35; прерыватель 36; катушку заж:11гания 37. Устройство работает следующм образом. Допустим, что в момент включения питания контакты 36 прерывателя разомкнуты. В этом случае транзистор 23 схемгл антидребезга открывается током, поступаю1Щ1м в его базу через резисторы 27, 26, 25, 29 и диод 35. Открытый транзистор 23 шунтирует базу транзистора 24, вследствие чего последний закрывается. Конденсатор 33 заряжается через резисторы 27,26,25 и диод 35 до напряжения, близкого к напряжению питания Е, причем величина этого напряжения зависит от соотношения сопротивлений резисторов 27, 26,25 и 29. Тиристор 1 и тиристор 21 оптрона при этом выключены, т.ак как их напряжение переключения заведомо больше напряжения питания Е. Силовой транзистор 6 открьшается током, поступающим в его базу через резисторы 3,2 и диод 10. Через обмотку 8 трансформатора 7, резистор 22 схемы стабилизации.и свётоизлучающий диод 20 .оптрона 19 начинает протекать линейно-нарастающй ток. При этом разряд ньй тиристор f4 выключен и накопительный конденсатор 13 разряжен. По i мере нарастания тока в обмотке 8 увеличивается ток через свётоизлучающий диод 20 оптрона 19 и, когда он достигает величины тойа переключения оптрона, тиристор 21 оптрона 19 переключается, :что вызывает переключение тирис-г тора 1 триггера. Последний через обмотку 16 трансформатора 15 управления шунтирует ток базы сцлового транзистора 6, который запирается, разрывая ток. в обмотке 8 трансформатора 7. Энергия, накопленная в магнитном поле трансформатора 7, создает в его об596

мотках импульсы напряжения. Положительный импульс с конца обмотки 9 отпирает диод 12 и заряжает накопительный конденсатор 13 до напряжения 300400 В..

После замыкания контактов прерывателя 36 ток через резистор 25 и диод 35 в базу транзистора 23 прекращается. Однако транзистор 23 некоторое время еще остается открытым, так как через его базу и резистор 29 протекает ток разряда конденсатора 33. Задержка запирания транзистора 23 (и отпирания транзистора 24) необходима для устранения влияния дребезга контактов прерывателя 36 после их замыкания. Благодаря этой задержке положительные импульсы дребезга, появляющиеся после заьс 1кания контактов прерьшателя, к трансформатору управления не проходят и на работу системы не влияют.

После разряда конденсатора 33 транзистор 23 закрывается, а транзистор 24 открывается, шунтируя анодные токи тиристора I триггера и тиристора 21 одтрона, вследствие чего они выключаются. Однако ток через первичную обмотку 16 трансформатора управления 15 продолжает протекать (теперь через открытий транзистор 24).

В момент размыкания контактов прерьюателя 36 транзистор 23 открывается, а транзистор 24 закрывается. Ток через обмотку 16 трансформатора 15 управления 1грекращается. Энергия, .накопленная в магнитном поле трансформатора 15, создает в его обмотках

6

импульсы напряжения. Положительный импульс с ко1ща обмотки 17 поступает на управляющий электрод тиристора 14 который переключается и подключает заряженный накопительный конденсатор 13 к первичной обмотке катушки 37 зажигания. Во вторичной обмотке катушки возникает импульс высокого напряжения, который поступает к распределителю, а затем, к свечам зажигания.

Одновременно с переключением тиристора 14 в момент размыкания контактов 36 прерьюателя начинается новый цикл нарастания тока в обмотке 8 трансформатора 7, после чего повторяются вышеописанные процессы.

Резисторы 25,26,27,30,31,2,3 и конденсаторы 32,33,34,11 образуют фильтры нижних частот, защищающие систему от импульсных помех, имеющих место в системе электрооборудования автомобиля.

Резисторы 28, 5 повышают термостабильность системы. Диод 18 защищает управляющй электрод тиристора 14 от отрицательных выбросов напряжения, возникаюнщх в обмотках трансформатора 15 в момент переключения тиристора 1. Диод 10 обеспечивает надежное запирание транзистора 6 после переключения тиристора 1.

Гальваническая развязка цепи управления тиристором 1 триггера от цепи питания с помощью тиристорного оптрона 19 позволяет резко повысить помехоустойчивость системы зажигания, что выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа.

СИСТЕНА ЗАЖИГАНИЯ ,Ф1Я ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНач, содержа.щая транзисторный преобразователь напряжения с индуктивным накопителем в виде трансформатора, вторичная обмотка которого через вьтрямитель подключена к накопительному конденсато.ру, параллельно которому подсоединены последовательно включенные первичная обмотка катушки зажигания и разрядный тиристор, тиристорный триггер с блоком антидребезга, вход которого подключен к контакту прерывателя рас-. пределиТеля, выход тиристорного тригггера соединен через импульсный трансформатор с входом разрядного тиристора, блок стабилизации, контрольный резистор, включен1п.1Й последовательно с первичной обмоткой трансформатора преобразователя, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, блок стабилизации выполнен на тиристорном оптроне, светоизлучаюкщй диод которого подключен параллельно контрольному резистору, причем катод светоизлучающего диода подключен к точке соединения контрольного резистора с первичной обмоткой трансформатора преобразователя, а тиристор оптрона включен между анодом и управляю(Л щим электродом тиристора триггера, катодом к его управляющему элект- роду.