Электронная система зажигания

 

Союз Советских

Социалистических

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>832106

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 190279. (21) 2725674/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230581 Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 230581 (5.!)м. хл з

02 Р 3/06

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (3) 4Х 621. 43. .044(088.8) (72) Автор изобретения

И.

41 1,Н.A. Милованов

1

Ф

-"г (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

25

Изобретение относится к системам зажигания, преимущественно для двигателей внутреннего сгорания, а именно к электронным системам зажигания с накоплением энергии в конденсаторе.

Известны системы электронного зажигания, содержащие источники питания, накопительный конденсатор, соединенный через диод с выходной обмоткой трансформатора источника, тиристор, блок управления тиристором и катушку зажигания $1) .

Недостатком этих систем является пониженная мощность искрообраэования при пуске двигателя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является система, содержащая двухтактный транзисторный преобразователь напряжения, выход которого соединен с мостовым выпрямителем, накопительный конценсатор, включенный между выпрямителем и первичной обмоткой катушки зажигания, тиристор и стабилитрон, включенные параллельно выходу выпрямителя и блок управлее ф

1 ния тиристором 2 .

Недостатком указанной системы является наличие в ней внешней связ| замка зажигания с дополнительным тиристором, установленным между общим шинопроводом и входом мостового выпрямителя, которая снижает надежность системы..

Цель изобретения — повышение надежности системы.

- Поставленная цель достигается тем, что электронная система зажигания, содержащая двухтактный транзисторный преобразователь напряжения, выход которого соединен с мостовым выпрямителем, накопительный конденсатор, включенный между выпрямителем и первичной обмоткой катушки зажигания, тиристор и стабилитрон, включенные параллельно выходу выпрямителя, и блок управления тиристором, снабжена двумя последовательно соединенными RC цепями, включенными параллельно выходу выпрямителя, причем параллельно каждому резистору RC-цепей подсоединены диоды в прямом направлении, а точка соединения конденсатора одной RC-цепи с резистором другой

RC-цепи подключена к одному из выходов преобразователя напряжения.

На фиг.1 изображена принципиальная схема системы; на фиг.2 — времгн83210С ные диаграммы работы системь при запуске дBHI ателя; на фиг.З -- временные диаграммы работы системы на оборотах двигателя, близких к макси— мальным.

Система содержит двухтактный 5 транзисторный преобразователь 1 напряжения, мостовой выпрямитель 2, накопительный конденсатор 3, катушку 4 зажигания, тиристор 5, стабилитрон 6 и блок 7 управления тиристором 5, две . С -цепи 8 и 9 с резисторами 10 и 11, диоды 12 и 13 и конденсаторы 14, 15.

Диоды мостового выпрямителя 2 обозначены на фиг.1 позициями 16 — 19.

На временных диаграммах (фиг.2) работы системы при запуске двигателя изображены: напряжение U р„ на выходе двухтактного транзисторного преобразователя 1 напряжения (фиг.2а), напряжения U|-„4, Ц,на конденсаторах 20

14 и 15 RC-цепей 8 и 9 соответственно (фиг.2б,в) напряжение Бс на накопительном конденсаторе 3 (фиг.2г) выходное напряжение Uanv блока 7 управления тиристором 5 25 (фиг.2д) напряжение Uzv ток I 3 на первичной обмотке катушки 4 зажигания (фиг.2е,ж).

На временных диаграммах (фиг.3) работы системы на оборотах двигателя, близких к максимальным, изображены напряжение 0, на выходе двухтактного транзисторного преобразователя 1 напряжения (фиг.З,а), напряжение 0С> на накопительном конденсаторе 3 (фиг.36) выходное .напряжение U блока

7 управления тиристором 5 (фиг.Зв) напряжение У„ р и ток на первичной обмотке катушки 4 зажигания (фиг.3r, д).

Система работает следующим об- 40 разом.

При запуске холодного двигателя, когда электрический стартер потребляет максимальный ток, напряжение на аккумуляторной батарее (не показано) просаживается до 7/8 В, что ведет к снижению выходного напряжения двухтактного транзисторного преобразователя 1 (подключенного к выходу батареи) до значения, примерно, 50 равного 503 Uíîì

Обороты двигателя при этом находятся в пределах 120-450 об/мин что соответствует частоте искрообразования на выходе катушки 4 зажигания от 4 до 15 Гц (для четырехцилиндрового двигателя).

В момент 20 (фиг.2а) подачи питания на двухтактный транзисторный преобразователь 1 напряжения начинается экспоненциальный заряд накопительного конденсатора 3 (фиг.2г) и подключенного к нему параллельно через диод 12 (фиг.1) конденсатора 14

RC цепи 8 с постоянной времениТ.,=К (C3+C14), (фиг26), 65 где R — выходное сопротивление

8 b1y. двухтактного транзисторно. го преобразователя 1 напряжения;

C — емкость накопительного конденсатора 3 .

Этот процесс продолжается до конца полупериода работы двухтактного транзисторного преобразователя 1 напряжения.

В момент 21 {фиг.2в), т.е. при смене полярности выходного напряжения двухтактного транзисторного преобразователя 1, происходит заряд конденсатора 15 через диод 13 до тех пор ! пока напряжение на нем не сравняется с напряжением на накопительном конденсаторе 3.

Постоянная времени заряда =R@«

С15, где С15 — емкость конденсатора

15.

До момента равенства указанных напряжений диод 18 закрыт, и напряжение на накопительном конденсаторе

3 остается неизменным (фиг.2г).

В момент 22 (фиг.2в), соответствующий равенству напряжения на конденсаторах 3 и 15, открывается диод

18 мостового выпрямителя 2, и до момента 23 происходит совместный заряд накопительного конденсатора 3 и включенного с ним параллельно через диод 13 конденсатора 15.

В интервале времени 21-23 (фиг.26) напряжение на конденсаторе 14 остается практически неизменным, так как постоянная времени его разряда -†8 С14, где R 10 — сопротивление резистора 10, выбирается намного больше времени полупериода выходноГо напряжения двухтактного транзисторного преобразователя 1.

В момент 23 (фиг.26) при смене полярности выходного напряжения двухтактного транзисторного преобразователя 1 происходит заряд конденсатора

14 через диод 12 с постоянной времениt =R,„.Ñ14 до тех пор, пока напряжение на нем не сравняется с напряжением на накопительном конденсаторе

3 (фиг.2г).

В момент 24 (фиг.26), соответствующий равенству напряжений на конденсаторах 3 и 14, открывается диод

19 мостового выпрямителя 2, и до момента 25 происходит совместный заряд накопительного конденсатора 3 и включенного с ним параллельно через диод 12 конденсатора 14.

В интервале времени 23 — 25 (фиг.2в) напряжение на конденсаторе

15 остается практически неизменным, так как постоянная времени его разряда =R11 ° C15, где R 11 — сопротивление резистора 11, выбирается намного больше времени полупериода выходного напряжения двухтактного транзисторного преобразователя 1.

832106

15

25

35

45

55

В интервале времени 20-26 конденсаторы 14, 15 и 3 заряжаются до амплитудного значения выходного напряжения двухтактного транзисторного преобразователя.

С момента 26 диоды 18 и 19 мостового выпрямителя 2 запираются обратным напряжением, и в дальнейшем процессе накопительного конденсатора 3 они не участвуют до очередного момента искрообразования.

Ввиду того, что постоянные времени 63 и ь RC öåïåé 8 и 9 выбраны достаточно большими, и напряжение на конденсаторах 14 и 15 практически остается неизменным (c момента времени 26), то последовательно соединенные RC-цепи можно принять за источники напряжения с внутренним сопротивлением, соответственно равным R10 и R11.

Поэтому начиная с момента 26, в процессе заряда накопительного конденсатора 3 каждый полупериод участвуют как напряжение транзисторного првобразователя 1, так и включенный последовательно с ним один из эквивалентных источников напряжения.

Причем, постоянная времени заряда накопительного конденсатора

3 с этого момента времени определяется

"e=C3 (R bsix+ Q) ) з где R — внутреннее сопротивление одного из эквивалентных источников, равное сопротивлению резистора подключенной в данный полупериод

RC-цепи.

Заряд накопительного конденсатора 3 заканчивается в момент

27 (фиг.2г), при этом напряжение на нем равно удвоенному выходному напряжению двухтактного транзисторного преобразователя 1.

В момент 28 (фиг.2д) по команде блока 7 управления тиристором управляющий импульс открывает тиристор 5, и происходит процесс искрообразования.

Эпюры напряжения и тока в цервичной обмотке катушки 4 зажигания показаны на фиг.2е,ж.

На максимальных оборотах двигателя .(фиг.3) при повышенной частоте время участия эквивалентных источников в процессе заряда накопительного конденсатора 3 очень мало (интервал 27-28, фиг.3б), и удвоение напряжения практически отсутствует.

На средних оборотах двигателя, с целью предотвращения повышения напряжения на накопительном конденсаторе 3 выше номинального в период совместной работы двухтактного транзисторного преобразователя 1,и эквивалентных источников, параллельно тиристору 5 включен стабилитрон 6,.

Пробивное напряжение стабилитрона выбрано несколько выше номиналь ного напряжения двухтактного транзисторного преобразователя 1.

Таким образом, при пониженном напряжении аккумуляторной батареи (до 50Ъ U„ ) и пониженной частоте искрообразования (при пуске двигателя), удвоение напряжения на накопительном конденсаторе 3 обеспечивает номинальную мощность искры.

На средних и максимальных оборотах мощность искры также номинальная, так как напряжение на накопительном конденсаторе 3 ограничи. вается стабилитроном б.

Балластным сопротивлением, включенным последовательно со стабилитроном б, является сумма выходного сопротивления К,„ двухтактного транзисторного йреобразователя 1 напряжения и внутреннего сопротивления R „ одного из эквивалентных источников, подключенного в данный полупериод к стабилитрону.

3а счет того, что в схеме стабилизация напряжения заряда накопительного конденсатора 3 осуществляется без изменения активных элементов . (транзисторов, тиристоров и так далее), резко повышается ее эксплуатационная надежность.

Формула изобретения

Электронная система зажигания, преимущественно для двигателей внутреннего сгорания, содержащая двухтактный транзисторный преобразователь напряжения, выход которого соединен с мостовым выпрямителем, накопительный конденсатор, включенный между выпрямителем и первичной обмоткой катушки зажигания, тиристор и стабилитрон, включенные параллельно выходу выпрямителя, и блок управления тиристором, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения надежности, снабжена двумя последовательно соединенны и КС-цепями,включенными параллельно выходу выпрямителя, причем параллельно каждому резистору RC-цепей подсоединены диоды в прямом направлении, а точка соединения конденсатора одной RCцепи с резистором другой RC-цепи подключена к одному из выходов преобразователя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 470652, кл. F 02 р 3/04.

2. Патент ГДР Р 112158, кл. 46 с 71, опублик.1975.

832106

"пр

Риг. я

Редактор A. Шандор

Заказ 3528/58 Тираж 581 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

5 напр г и, Р

Составитель С.Маценко

Текред А.Савка, Корректор С,Шекмар

Филиал ППП Патент ™, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4