Бесконтактная система зажигания для двигателей внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к устройствам электрооборудования автомобиля и предназначено для управления воспламенением рабочей смеси в цилиндре карбюраторного двигателя внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение экономичности и надежности устройства за счет стабилизации энергии искрообразования путем задания и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 02 P 3/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4810687!21 (22) 94,09.90 (46) 23.08,93.Бюл.¹ 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт "Сигнал" . (72) Е.Н.Шашков, А.IÎ.Чернышов, Н.И,Смирнов, Г.А.Кретов и T,В.Елистратова (56) Кондратьев Е, Регулятор угла опережения зажигания.— Радио, 1981, № 1, с.)3-15.

Авторское свидетельство СССР № 1742504, кл, F 02 P 3/04, 1990.

„„5U„„1835463 А1 (54) БЕСКОНТАКТНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к устройствам электрооборудования автомобиля и предназначено для управления воспламенением рабочей смеси в цилиндре карбюраторного двигателя внутреннего сгорания. Цель изобретения — повышение экономичности и надежности устройства за счет стабилизации энергии искрообразования путем задания и

1835463

30

45 выдержки цифровым способом постоянного временного интервала заряда катушки зажигания независимо от частоты вращения вала ДВС, Бесконтактная цифровая система зажигания для ДВС содержит формирователь опорных импульсов (1), формирователь

Изобретение относится к устройствам, применяемым в электрооборудовании двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение экономичности и надежности устройства за счет стабилизации энергии искрообразования путем задания и выдержки цифровым способом постоянного временного интервала заряда катушки зажигания независимо от частоты вращения вала ДВС.

Для достижения поставляемой цели в

БКЦСЗ, содержащую формирователь спорны"". импульсов(ФОИ), формирователь измерительногоо интервала (cD ИИ), три накопителя, триггер, первый и второй элементы И, первый и второй вычитающие счетчики, гервый и второй блоки элементов И, усилитель. подключенный к первичной обмотке катушки зажигания и генератор тактовых импульсов, введен четвертый накопитель.

На фиг.1 приведена функциональная схема бесконтактной цифровой системы зажигания для ДВС; на фиг.2 — функциональная схема формирователя измерительного интервала; на фиг.3 — функциональная схе-, ма накопителя; на фиг.4 — эпюры напряжений, поясняющие работу бесконтактной цифровой системы зажигания для ДВС в и динамическом режиме, В бесконтактную систему зажигания для двигателя внутреннего сгорания (фиг.1), содержащую формирователь опорных импульсов (ФОИ) 1, формирующий импульсы, например, в момент достижения поршнем в цилиндре верхней мертвой, точки, усилитель

2, нагруженный на первичную обмотку катушки зажигания 3, формирователь измерительного интервала (ФИИ) 4, первый накопитель (Н1) 5, первый:элемент И 6, первый вычитающий счетчик (СТ) 7, первый блок элементов И 8, второй накопитель (Н2)

9, генератор тактовых импульсов 10, вторая схема И 11, второй вычитающий счетчик (CT)

12, второй блок элементов И 13, третий накопитель (H3) 14, триггер 15, выход которого соединен со входом усилителя 2, à R- u Sвходы триггера 15 соединены соответствеФ но с вторыми выходами второго 9 и третьего измерительного интервала (4), четыре накопителя (5, 9, 14, 16), триггер (15), два элемента И (6, 11), два вычитающих счетчика (7, 12), два блока элементов И (8, 13), усилитель (2) и катушку зажигания (3). 4 ил.

14 накопителей, первые входы которых соединены с выходом генератора TBKToablx импульсов 10, с первым входом первого накопителя 5 и вторыми входами первой 6 и второй 11 схем И, выход формирователя опорных импульсов 1 соединен со входом формирователя измерительного интервала

4, первый выход которого соединен с первыми входами второго 11 и первого 6 элементов И, третий вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом первого накопителя 5 и счетным входом первого вычитающего счетчика 7, второй выход формирователя. измерительного интервала соединен с первыми входами первого 8 и второго 13 блоков-элементов И,, третий выход формирователя измерительного интервала соединен со вторыми входами первого 5, второго 9 и третьего 14 накопителей и входами установки в нулевое состояние первого 7 и второго 12 вычитающих счетчиков, выходы разрядов которых соединены со вторыми входами соответственно первого 8 и второго 13 блоков элементов И, выходы которых соединены с третьими входами соответственно второго 9 и третьего 14 накопителей, выход второго элемента И 11 соединен со счетным входом второго вычитающего счетчика 12, для повышения экономичности и надежности устройства за счет стабилйзации энергии искрообразования путем задания и выдержки цифровым способом постоянного временного интервала заряда катушки зажигания независимо от частоты вращения вала двигателя, введен дополнительный накопитель 16, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом генератора тактовых импульсов 10 и третьим выходом формирователя измерительного интервала 4, а первый выход накопителя

16 соединен с третьим входом второго элемента И 11.

Отличительные признаки предполагаемого изобретения обладают существенными отличиями, т.к. с данной целью в известных авторам технических решениях не использовались.

1835463

Сущность предлагаемого изобретения сводится к следующему. При работе двигателя внутреннего сгорания вращается коленчатый вал и в момент достижения поршнем ВМТ на выходе ФОИ формируются импульсы, поступающие в ФИИ, где формируется импульс строба, длительностью т„и, чуть меньшей периода следования импульсов с выхода ФОИ. С началом импульса строба разрешается заполнение счетчиков в накопителях Н1 и НЗ импульсами с ГТИ до их переполнения и самоблокировки соответственно за время тол и таа, зависящие or емкости счетчиков и частоты

ГТИ, после чего с их выходов до окончания строба выдаются сигналы разрушения счета импульсов с ГТИ через схемы И 6 и 11 в вычитающих счетчиках 7 и 12. В момент окончания импульса строба по сигналу с

ФИИ коды с выходов вынитающих счетчиКоВ 7 и 12 переписываются в счетчики накопителей Н2 и Н3, после чего вычитающие счетчики по сигналу с ФИИ устанавливаются в нулевое состояние, формируется новый . импульс строба (разрешается счет импульсов с ГТИ в счетчиках накопителей Н2 и НЗ и повторяется выше описанная циклограмма работы накопителей Н1,. Н4 и вычитающих счетчиков 7 и 12. через время 11= хии т3а и т2 т —

Принцип работы системы зажигания поясняется чертежами фиг.1-3, эпюрами напряжений фиг,4 и заключается в следующем. При вращении вала двигателя, например при запуске от стартера, на выход

ФОИ выдается последовательность импульсов (фиг,4А), период следования которых о6ратно-пропорционален числу оборотов вала в минуту и уменьшается с его ростом. По каждому переднему фронту (положительному перепаду) импульса, ФИИ формирует на своих втором, третьем и первом выходах соответственно следующие управляющие сигналы. "Перезапись" (фиг.4Б), "Нач.установка" (фиг.4В), и "Интервал" (фиг.4Г). Рассмотрим момент t> появления первого

5 импульса с выхода ФОИ, При этом в ФИИ (фиг.2) триггер 17 устанавливается в нулевое состояние и его выходным сигналоМ блокируется прохождение импульсов с выхода

ГТИ через первую (6) и вторую (11) схемы И, t0 а по отрицательному перепаду с его выхода формирователь 18 формирует на выходе

ФИИ короткий импульс "Перезапись", по которому содержимое (КОД) вычитающих счетчцков 7 и 12 через блоки схем И 8 и 13

15 переписываются в счетчик 22 накопителей 9 и 14 соответственно импульсом "Чач.установка" (фиг.4В), задержанным относительно импульса "Перезапись" (фиг.4Б) блоком задержки 19 на время х, устанавливаются

20 одновременно в единичное состояние триггер 17 в ФИИ, триггеры 20 в первой (5), втором (9), третьем (14) и четвертом (16) накопителях, а также в нулевое состояние вычитающие счетчики 7 и 12, после чего на

25 выходе триггера 17 формируется измерительный интервал тли =гои, при котором разрешается счет импульсов частотой f< с выхода ГТИ через элементы И 21 в первом, втором, третьем и четвертом накопителях-, а

3О также предварительное разрешение на счет импульсов частотой следования fr через . первую (6) и вторую (11) схемы И в первом (7) и втором (12) вычитающих счетчиках. По окончании счета счетчика 22 в первом како35 пителе 5 (из нулевого состояния в нулевое) за время с,1 =Ton =2"/fz, (где п — число разрядов счетчика 22 в первом накопителе

5), по отрицательному перепаду сигнала на

40 его выходе (фиг,4Д) формирователь 23 в первом накопителе 5 формирует короткий импульс (фиг.4е), по которому триггер 20 устанавливается в нулевое состояние, блокируя своим выходным сигналом через схему И 21 дальнейшее и рохождение импульсов на вход счетчика 22, после чего по единичному сигналу с инверсного выхода триггера 21 (фиг.4Ж) разрешается прохождение импульсов с частотой fr через первый элемент И 6 на вход первого вычитающего счетчика 7. Одновременно, по окончании счета счетчика 22 в четвертом накопителе 16, (иэ нулевого состояния в нулевое) за время сч2 = эзар + tpn = 2 т (где m — число раз55 рядов счетчика 22 в четвертом накопителе

16) по отрицательному перепаду сигнала на вго выходе (фиг.4з) формирователь 23 в чет вертом накопителе 16 формирует короткий .импульс (фиг.4И), по которому триггер 20 устанавливается в нулевое состояние, бло1835463 кируя своим выходным сигналом через схему И 21 дальнейшее прохождение импульcov на вход счетчика 22, после чего по единичному сигналу с инверсного выхода триггера 21 (фиг,4К} разрешается прохожде- 5 ние имг,ульсов с частотой 1, через второй элемент И 11 «а вход второго вычитающе"о счетчика 12. Одновременно в течение всего интервала т„„ до момента времени

t> осугцествпяется счет импульсов с счетчи- 10 ка 22 второго и третьего (9 и 14) накопителей, а также в первом и втором вычитающих счетчиках (7 и 12), Минимальное число разрядов вь читающих счетчиков 7 и 12 и счет .ика 22 во втором 9 и третьем 14 15 накопи елях выбирается из условия максимального значения измерительного интер -ии макс = тои макс (T.е. минимальнОгО числа оборотов вала двигателя) и может бытb вычислено в соответствии с вырах<ени- 20 ем

Гии макс п и = — 092

Т;

25 где T, — период частоты fT импульсов с выхогИ.

Таким образом, в момент времени т в первом и втором вычитающих счетчиках 7 и

12 будут записаны соответственно число- 30 вые значения: и мин tw ton

1= тт, 35 оп в

1"чей=2

Т, При условии начальной установки в нулевое состояние первого и второго вычитающих 40 счетчиков(в момент подачи напряжения питания на СЗ) и выбора разрядностей счетчиков 22 r. накопителях согласно требованиям, приведенным выше, эа время r<> не произойдет их переполнение, поэтому на их 45 старших выходах возможны только положительные перепады (на фиг.4Л для выхода второго накопителя 9, на фиг.4Н для выхода третьего накопителя 14 показано пунктиром), в результате чего пробой разрядного промежутка свечи из-эа отсутствия импульса на вторичной обмотке катушки зажигания 3 (фиг.4Р) в первом периоде Тои соответствует. С приходом второго импульса с выхода ФОИ и ФИИ в момент времени 2 приведенный выше цикл работы повторяется. но при этом в счетчики 22 второго (9) и третьей (14) накопителей записываются коды N.. 1 и N 2 соответственно. При записи в счетчик 22 третьего накопителя 14 во втором измерительном интервале числа импульсов, ии <оп эзар з по отрицательному перепаду напряжения на его старшем выходе (фиг.4Л) через время

t = сии — топ — t»p формирователь 23 формирует импульсы (фиг,4M), которым триггер

15 устанавливается в единичное состояние (фиг .4П) и его выходным сигналом через усилитель 2 на первичную обмотку катушки зажигания 3 подается постоянное напряжение, При записи в счетчик 22 второго накопителя 9 числа импульсов: йа=

Тии <оп

Тт

По отрицательному перепаду напряжения на его старшем выходе (фиг,4Н) через время

<,=сии — топ формирователь 23 формирует импульс (фиг.40), которым триггер 15 устанавливается в нулевое состояние (фиг.4П), при этом его выходным сигналом через усилитель 2 обеспечивается первичная обмотка катушки зажигания 3, на выходной высоковольтной обмотке которой за время Трп до прихода следующего импульса с выхода

ФОИ (например, в момент времени тз) формируется импульс напряжения (фиг.4P) пробоя разрядника в свече. После чего цикл работы в каждом периоде Тои частоты импульсов с „выхода ФОИ анзлогичен рассмотренному, при этом ton =const, r»p=const и не зависят от числа оборотов вала двигателя, . Формула изобретения

Бесконтактная система зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащая формирователь опорных импульсов, формирователь измерительного интервала, первый, второй и третий накопители, триггер, первый и второй элементы И, первый и второй вычитающие счетчики, первый и второй блоки элементов И, усилитель, подключенный к первичной обмотке катушки о зажигания, и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого, в-,срого и третьего накопителей и вторыми входами первого и второго элементов И, выход формирователя опорных импульсов соединен с входом формирователя измерительного интервала, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, третий вход первого элемента И и его выход

1835463

10 соединены соответственно, с первым выходом первого накопителя и счетным входом первого вычитающего счетчика, второй выход формирователя измерительного интер- . вала соединен с первыми входами первого и 5 второго блоков элементов И, третий выход формирователя измерительного интервала соединен с вторыми входами первого, второго и третьего накопителей и входами установки в нулевое состояние первого и 10 второго вычитающих счетчиков, выходы разрядов которых соединены с вторыми входами соответственно первого и второго блоков элементов И, выходы которых соединены с третьими входами соответственно 15 второго и третьего накопителей, вторые выходы которых соединены соответствейно с входами установки в нулевое и единйчное состояние триггера, выход которого соединен с входами усилителя, выход второго элемента И соединен со счетным входом второго вычитающего счетчика, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности и надежности системы за счет стабилизации энергии искрообраэования путем задания и выдержки. цифровым способом постоянного временного интервала заряда катушки зажигания независимо от частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания, введен четвертый накопитель, первый и второй входы которого соединены соответственно, с выходом генератора тактовых импульсов и третьим выходом формирователя измерительного интервала, первый выход четвертого накопителя соединен с третьим входом второго элемента И.

1835463

Составитель А,Чернышов

Редактор T.Êóðêîâà Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская

Заказ 2978 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101