Электронная система зажигания для двигателей внутреннего сгорания

 

ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая двухтактный транзисторный преобразователь напряжения , выход которого соединен с мостовым выпрямителем, стабилитрон, диод, включенный в прямом направлении между точкой соединения положительного полюса мостового выпрямителя со стабилитроном и последовательно соединенными накопительным конденсатором и первичной обмоткой катушки зажигания, параллельно которым подключен тиристор с блоком управления, а также две RC -цепи с диодами, подключенными параллельно их резисторам, первая из которых соединена с положительньм полюсом мостового выпрямителя и первым выходом преобразователя, отличающаяся тем, что, с целью повышения наде)лности и обеспечения многоискрового режима работы при пуске двигателя, она содержит шунтируюпдий тиристор, включенный в направлении параллельно резистору второй RC -непи, катод которого соедине}) с отрицательным полюсом мостового выпрямителя, анод - через а конденсатор RC -цепи с вторым выходом преобразователя, а его унравля-ющий электрод подключен к выходу С блока управления, токоограничивающие резисторы, калчдьш из которых включен последовательно с соответствующими диодами Rf -цепей, анод стабилитрона подключен к входу блока управления, а диоды RC -цепеуТ включены п обратном направлении.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А (51) 4 F 02 P 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:

Н ДВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3289426/18-21 (22) 18.05.81 (46) 28.02.86. Бюл.1 - 8 (72) Н.А.Милованов, С.H.Азарх, В.С.Балюк, H.Â.Ãóùóë и В.В.Чубарук (53) 621.43.044(088.8) (56) Авторское свидетельство ССCl

)1 - 832106, кл. F 02 Р 3/06, 1981.

Авгорское свидетельство СССР по заявке 1(- 2844835/18 — 21, !5.11.79. (54) (57) ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕ11А ЗА)((ИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ, содержащая двухтактный транзисторный преобразователь напряжения, выход которого соединен с мостовым выпрямителем, стабилитрон, диод, включенный в прямом направлении между точкой соединения положительного полюса мостового выпрямителя со стабилитроном и последовательно соединенными накопительным конденсатором и первичной обмоткой катушки зажигания, параллельно которым подключен тиристор с блоком управления, а также две ((С -цепи с диодами, подключенными параллельно их резисторам, первая из которых соединена с положительным полюсом мостового выпрямителя и первым выходом преобразователя, о т л и ч аю ш а я с я тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения многоискрового режима работы при пуске двигателя, она содержит шунтирующий тиристор, включенный в прямом направлении параллельно резисто ру второй С -пепи, катод которого соединен с отрицательным полюсом мостового выпрямителя, анод — через конденсатор 110 -цепи с вторым выходом преобразователя, а его управля- ° ющий электрод подключен к выходу блока управления, токоограничивающие резисторы, каждьл; из которых включен последовательно с соответствующими диодами R(-цепей, анод стабилитрона подключен к входу блока управления, а диоды 8С -цепей включены и обратном направлении.

94z48z

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

Известна система электронного 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 управле" ния тиристором, а также последовательно соединенные 1С -цепи, включенные параллельно выходу выпрямителя, причем, параллельно каждому резистору R< -цепей подсоединены диоды в прямом направлении, а точка соединения конденсатора одной 1С цепи с резистором другой 8С -цепи подключена к одному из выходов преобразователя напряжения.

В этой системе не обеспечивается стабилизация напряжения заряда накопительного конденсатора при холодном пуске двигателя и снижении напряжения автомобильной сети до б-7 В.

Из известных систем электронного зажигания наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система, содержащая двухтактный транзисторный преобразователь напряжения, выход которого соединен с мостовым выпрямителем, стабилитрон, включенный параллельно выходу выпрямителя, последовательно соединенные накопительный конденсатор и первичную обмотку катушки зажигания, параллельно которым подключен тиристор с блоком управления, а также две цепи с диодами, подключенными парал" лельно их резисторам, первая из которых соединена с положительным погйосом мостового выпрямителя,и пер— вым выходом преобразователя, а конденсатор второй — подключен к его отрицательному полюсу, а также диод включенный в прямом направлении между точкой соединения положительного полюса мостового выпрямителя со стабилитроном и точкой соединения накопительного конденсатора и тиристора, причем резистор второй 1С -цепи соединен с вторым выходом преобразователя.

Б известной системе электронного зажигания наличие постоянно действу5 вшего напряжения на конденсаторах

1С -цепей с амплитудой, равной выходному напряжению преобразователя

I 350-380 В), требует использования конденсаторов с повышенным рабочим напряжением, а постоянно заряженные конденсаторы снижают надежность работы системы ввиду наличия дополнительных высоковольтных цепей.

Постоянная времени заряда накопительного конденсатора в известной системе определяется необходимой длительностью процесса накопления энергии на нем при запуске двигателя в одноискровом режиме;Для мног о2О искрового режима требуется гораздо более интенсивный заряд, который в известной системе осуществить невозможно, так как уменьшать номиналы резисторов С-цепей с целью изменения постоянной времени заряда нецелесообразно ввиду резкого падения КПД устройства за счет рассеивав ния дополнительной энергии на резисторах кС -цепей и увеличения

ЗО тока через стабилитрон.

Целью изобретения является повышение надежности системы и обеспечение многоискрового режима работь. при пуске двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что электронная система зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащая двухтактный транзисторный преобразователь напряжения, выход которого соединен с мостовым выпрямителем, стабилитрон, диод, включенный в прямом направлении между точкой соединения положительного полвса мостового выпрямителя со стабилитроном и последовательно соединенными накопительным конденсатором и первичной обмоткой катушки зажигания, параллельно которым подключен тиристор с блоком управления, а также две С -цепи с диодами, подключенными параллельно их резисторам, первая из которых соединена с положительным полюсом мостового выпрямителя и первым выходом преобразователя, содержит шунтирующий тиристор, включенный в прямом направлении параллельно резистору второй С -цепи, катод которого

9 2482

30 разом.

При запуске холодного двигателя, когда электрический стартер потребляет максимальный ток, напряжение на аккумуляторной батарее (на фигурах не показано) снижается до

6-8 В. Это ведет - тому, что напряжение на выходе двухтактного транзисторного преобразователя i npu запуске ниже в 2-3 раза, чем напряжение стабилизации стабилитрона 3.

Для заряда накопительного конден=. сатора 5 до напряжения стабилизации при пуске используется схема утроения напряжения, а уменьшение времени заряда накопительного конденса45

55 соединен с отрицательным полюсом мостового выпрямителя, анод — через конденсатор R0 -цепи с вторым выходом преобразователя, а eiî управляющий электрод подключен к выходу блока управления, токоограни чивающие резисторы, каждый из которых включен последовательно с соответствующими диодами 11С -цепей, анод стабилитрона подключен к входу 10 блока управления, а диоды С --цепей включены в обратном направлении.

На фиг.l изображена приннипиаль— ная схема системы:, на фиг.2 представлены временные диаграммы много— искрового режима работы при пуске двиг с т шля

Система содержит двухтакт н,п . транзисторный преооразовате:и 1, выход которого соединен с мостовым 20 выпрямителем 2, стабилитрон 3, диод 4, накопительный конденсатор 5 и первичную обмотку катушки 6 зажигания, тиристор 7 с блоком 8 управления, две 110 -цепи 9,10, содержа— щие соответстьенно конденсаторы ll, 12, резисторы 13>14 с пара.fiick II II0 подключенными к |гим диодами 15, 16, токоограничивающие резисторы 17,18, шунтируюший тиристор 19. 1>ы >рямитель 2 выполнен на диодах, 0,21,22, 3.

На временных диаграмм<ах 1см. фиг.2) изображены напряжение (см.фиг.2, а) на выходе преобразова— теля 1, напряжение (l, (см.<риг.2,б

35 на конденсаторе 12, наг.ряжснис (см.фиг.2, н) на конденсаторе 11, напряжение 115 (см.фиг.2, г, на

1 накопительном ко денсаторе 5, напряжение (1 (см.фиг.2, д) на выходе

40 мостового выпрямителя 2.

Система работает следующим обтора на момент пуска при многоискроном режиме работы обеспечивается тем, что резистор 14 RC -цепи 10 закорачивается п нтирующим тиристоро. 19, включаемым с блока управления °

8озмо<жна работа системы при пуске двигателя как в многоискровом, так и н одноискровом режиме.

Б многоискроном режиме система яьляется автогенератором импульсов искрообразования. Для этого служит цепь положительной обратной связи, н состав которой входят стабилитрон

3. блок Я управления, тиристор 7.

После заряда накопительного конденсатора 5 происходит пробой стабилитрона 3 и возникает ток стабилизации, втекающий в блок 8 управления, Ьлок 8 управления при появлении тока стабилитрона формирует сигнал, 07 крь в<ающий тиристор 7, и происходит искрообразование. Далее накопительный конденсатор 5 вновь заряжается, и процесс повторяется. По окончании многоискрового режима работы цепь положительной обратной связи обрывается в блоке 8 управления, и стабилитрон 3 более не служит датчиком заряда накопительного конденсатора 5, а используется по прямому назначению.

Процесс заряда накопительного конденсатора 5 в многоискровом

Ф режиме работы можно разбить на три этапа: этап — заряд накопительного конденсатора 5 до напряжения Е„ где F,„ „ — — ЭДС преобразователя 1;

2 этап — заряд накопительного конденсатора 5 до напряжения 2Е и>

3 этап — заряд накопительного конденсатора 5 до напряжения ЗЕ р.

При рассмотрении процесса заряда накопительного конденсатора 5 на первом и втором этапах воздействием на него >С -цеци 9 пренебрегаем, так как энергия, накапливаемая в ее коденсаторе 11, намного меньше энергии, накапливаемой в конденсаторе 12 ilk -цепи 10, так как ее резистор 14 закорочен включенным шунтирующим тиристором 19.

Допустим, после очередного искро.образования процесс заряда накрпительного конденсатора 5 начинается с четного полупериода работы преобразователя 1. IIo момента времени

24 (см.фиг.2, г) происходит заряд, 9424 1!?

« накопитепького конденсатора 5 по

: зпи, диод 22, преобразователь 1) ((лад 21, диод 4, конде)ц втор 5, -::.l)»E«Eс1н1)- с)с)мoT(» „д)лод 22»0дновремен (n происхэд (т

:::»р»яд конденсатора 1 2 пс> цепи:

-!rto;. ".2, преобрдзовател},, конденд:Op ?, тиристор 19, диод 22.

0 ;-)оментд времени 24 )(()и(.2, д

,=!ДС «УПД2T »ес»е T}(b(31 Г>О)(УГ РИОД РД— баты п«)еабразОвлтеля 1. и ДО МОМ«н— а времени 25 (с«м.фиг„2« г) заряд

«Iд(<ОпительнОгo }

1 . 1?,;.(21?С,TOp 5, перв(чн«H 06iлоiiто время эдкрыг 06РД»Г)(ЫМ «(ДПРЯ;-<СН;(Е,) Д 1

»

2, ci -»)((1 ., 6 >(эл(»Ост 1»}0 t)«31)r))(rï—

Ет С,с-, «(»Нl . ) (ОЬI i)POHCXΫ ((. Т ПЕ «)ЕД lcl ". з )оргии, 1(акопленнои, конденсат оре

I 2 зд предыдущий полупериодÄ H1(

С )r)Me}(TB Hp«МЕНИ ?5 ДО КОНца

Elec!» (1(О(О «О«(УПЕР)(0>1;3 i(POIECCC ЗДР}?— !

i Д .!с»«С()Г?И r «EIHHOE 0;<0(()1«:E,-с) ) ОРа 0 пl. с ",с):".Яде су«черeз диадь 2 3 «20 »ЮГта>- Оr О ВЬВ(ряМИтЕЛя 2 д;

) ir>„: )«?T pe«1С»}3И 26 С 1»д>»с»3)д (c H:»l а )(алупериодд и до MO te}ci,:

13»)«мень(2; НРаисхадит здряд 1< с>«цl» ((c=i Top i 2 до величины напряжения пд («копит«льном коцденсdlnpe 5, 1(Вр«МЕI(и 1« и.);»(еня«» «R так к дк дl>Г>(-., 4 =.Рк«)1.

o6pBr T}Jым напряжением. Лапе«, до конца -(с тногo полупериодд, происхс> дит совмес тный заГяд ндкопнтельногс.

1

Бвв(Г(у то(.о, что емкость 12 пд поря- до1-< мепьп(с емкости нанон:.:гел.-.»-ного ка}-:цеп«са1 Орд 5 то прдкт «лче cки и рс"цесс:»дряда нд}<0(tHте (ьпа> с> «

20, ...! ., 22 > 2 . гостов(>

1 О «ь прЯ? 3> T« ïß 2 . !(акО Г(и E.еeле»ный;n(r » де)»сд) с::«) 5 заряжается Г гемпом. обусловленных вь>ходнь.м 10(<0 1 п(3еэспра >Вдто лH I Т1}с «<аК и}) «r)c>pñl "rc)H»

ТЕЛЬ 1 ЯВЛЯЕТСЯ }лС Гас(НИХ 3."> TOMB) д его транзисторы (на фиг-Грдх е (,»,3 указаны,. в процессе B,lðH,(а рд бас - 10т

В q )(JJ C (3 J I n M P e

С ..1 0 М Е r (T -:«3 Р» 3(} (ГИ ? Ь . (E P ) И Г Х 0 П).

1.:ране c c уГ к Opelllini О:3 « «)ядд к «к Они тельного Hn}»r!c}! c;)торд 5 с orl!(Ополупе)р)»од)(ьп(у;(Вос>пи«м выходного

Eiдпряжсния ))pE=»образ<» «теля

1« "»стные г(олупериоды конденсатор 12 накдш)ивает электрическу)0 знерги}0, а в не(етпьи» о-«;1,-»е" «е

))B(<0H(3Tåëbí0Mó конденсатору 5»E .ричем в нечетные ))олуперио3(ы кон;(с?нсатс)р

12 разряжается, tn напряжения р«Hного разности между напряжением,. и«капле }IblM нд конденсаторе 5, и вы;»:одным напряжением преобрдзовате-ля

3 конце второго этапа, в момент

Времени 29, ндпряжекне на конде>-:— с «тоp - i l j10c.òè! де т i «B)I.")яже iHH и далее до омента искрообрдзо-.d}((я

Ост«eтГЯ 1»еи. 3меilным .

1(д тpe (ьм этапе, }? ««(и!»Г)я с мамекTB 1»ремени 29, накопительный конде - Г Л ТОР ) 3 «3РЯ«Ж«1« TC Я ДО »"l PΫ J .1»ОГ{ i .. .HB÷åHèÿ напряжения !. „, при этом . -.. .ГП ЕГО B«PJEÄ(;l n(IP«rteЛЯЕ ГСЯ ЭНЕРГИ—

ОЙ, пдка лив д«мо "i конденсатором I l (Г.ГМ. ф)п .2, 13! КС -цепи 9 в чс.ткыс

1:О:( конденсатор 11. !(реобpBB0)31тель !. «) ечетные полупериодь

";iE)}i„ (1-"-с)КОПИ,"!bli01 О КО«IДЕНСс«ТOPB .E r)0J3c)р 1 ., p«ÇHñтоl«

«

Г(ИОД Э „ДИОД,, КОНДГ«НС 1тОР Э «,,:.; -.) Н,:(HI>I E)66::.)!.) Кд К;«) ул)К)(6 Зажи—

;)-.;Г);«) 6

Мп lе:;, }3,)смен?-: . 0 }»д((ргж"-н!(«

}i lК<>; )}т: .1}»»)lос. ЕОII . С .1»CBТОP« Э Еlс, -,>а С );С,,lr; 1(31 )Я)<С Пля CTä6ИЛ(» дции

Гтд<>н 11>тренд, i>H )li)обив«0 l ся и возник«от процесс ис .>,рообрд-,ав ания, ;lким об па 30«1, испс)льзОВ«ни((в

;;лп-; -11-: --;>Е};"I ПОНHOI 0 З т«л;Г(Г 2(33»Я;1?(0>(0 -,. >i!; }))< р«0«(Е}П(b(X 13 06pBT"

Н:»М Нсlг«)> 1)»ЛГ i«)((, И ТОК ООГРс)HИЧИВ el(0

>«>):Х pс З«lc« l np )ii !Eодысп«ГТ Над(ЖНОСТЬ с «р:(бит(-.. з;(".«т отсутствия папряко:(Hc ITOJ>B)< R - -цепеЙ H

}ком):)-д.;и но(° !)сж)lме работы ° («(СГ(оль B nв дпие ц)у(»тиру}0щего гиристорд, Вк110?а(Оп(сt ося блоком упра)зле«lия 1»д 1» )Е»(»(1(МНО) ОИСКрОВОГО рЕжИМд р: боты систсмы. позволяет увеличить см}(заряда накопительного конденсатора и обеспечить дс>стдточнугв частас» »ТО ГeкePДI HИ C ИСТ «МЫ *

Соединение стабилитрона с входом блока управления позволяет использовать его в качестве датчика заряда

942482 накопительного конденсатора до номинального напряжения в многоискровом режиме работы устройства.

942482

Редактор П.Гор« кова Техред П.Ващяпи««а Корректор М.Демчик

За«(аз 919/4

В

C1j

Тираж 524 Под««исное

ВНИИПИ Государственного комитета ГССР

rrc делам изобретений и открытий

11103-"«, 11ос ква, Ж-35, Рау«««скан наб., д.4/5

3««лиал П «1« "Па «, «« «.", «.,Ужгород, ул. Проект««ая,4