Устройство формирования импульсов зажигания двигателя внутреннего сгорания

(56) ф чО НИЯ ИМТ 1 УЛ НУТРЕННЕГ(54) УСТРОЙСТВО ФОРИИРО СОВ ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ СГОРАНИЯ(57) Изобретение относи ствам знютганиядвигател сгорания (ДВСс накопле зажигания н индуктивно изобретения - повышение мирования импульса зажи устрой треннего нием энергиисти. 1 ельточности фогания по фаз уе мые счет- фортояиие пер сод ржит ьсон, втор третий влонн устроиствпорных импу ои нхо од 3 импуль ых импульс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 15.04.91. Бюл. В 14 4319824/21 20.0.87 Волжское объединение по пртну легковых автомобилей А.В.Иальпчен, Ю,И.Федоренко 1 иколаен, А.Ф.БендерскийЛ.Коган 621.434.047 (088.8) Авторское свидетельство СС603, кл. Р 02 Р 3/04, 1982торское свидетельство СССР51177, кл. Н 02 Р 3/04, 198 Изобретение относитсяк устройствам зажигания двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с накоплением энергии зажигания в индуктивности.Целью изобретения янляется повышение точности формирования импульса зажигания по азе на динамически режимах работы,На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства формирования импульсов зажигания ДВС; на фиг,2 - опорные импульсы Х 1, поступающие на первый вход устройства; на фиг.3 угловые импульсы Х 2, поступаюаие на второй вход устройстна на фиг.4 45-89 иа динамических режимах работы ДВС.В устройство, содержащее счетчики 4,5 и тригг р 6,введены триггеры 7, 8,элемент И 9, элемент ИЛИ 10, За счетнведенных элементов при измененияхскоростных режимов работы ДВС, прикоторых изменения периодов следования опорных импульсов не превышают/8 их части, не возникает ошибокпо фазе при формировании импульсазажигания. Так как вычисление н текущем цикле работы устройства необходимого фазового опережения дляпоследующего цикла работы заканчивается при достижении током н первичной обмотке катушки зажигания 7/8заданного значения тока, то выкдючение тока в диапазоне от 7/Я до заданного значения тока будет происходить н заданной фазе поворота нала ДВС по сигналу переполнения счет"чика9 ил. импульсы ХЗ обратной связи, поступающие на тртий вход устройства; на фиг.5 - импульсы Х 4, формируемы на выходе третьего триггера на на фиг.6 - импульсы Х 5, формир на выходе переполнения первого чика; на фиг7 - импульсы Хб, мируемые на выходе устройства (выход первого триггера); на фиг.8 импульсы Х 7 тока н первичной обмотке катушки зажигания; на фиг.9сон обратной связи, первый счетчик4, второй счетчик 5, первый триггер6, второй триггер 7, третий триггер8, элемент И 9, элемент 10 ИЛИ. Вход51 устройства соединен с входомсброса триггера 8, выход которогосоединен с первым входом элемента 10,входом сброса счетчика 5 и входамисброса триггеров 6 и 7. Вход 2 устройства соединен со счетным входомсчетчика 5 и вторым входом элемента10, Вход 3 устройства соединен стретьим входом элемента 10 и с первым входом элемента 9, выход которого соединен с входом установки триггера 8. Выход элемента О соединенсо счетным входом счетчика 4 и входом установки триггера 6, выход которого, являющийся выходом устройства,соединен с входом управления модулемсчета счетчика 4, Выход переполнениясчетчика 5 соединен с входом установки триггера 1, выход которого соеди"нен с вторым входом элемента 9. 2В качестве источника опорных импульсов, поступающих на вход,1, может быть использован, например,электронный блок управления или механический прерыватель.В качестве источника угловых импульсов, поступающих на вход 2, мо"жет быть использован, например, индукционный датчик, установленныйнад зубчатым венцом маховика.Импульсы обратной связи, поступающие на вход 3, формируются придостижении током в первичной обмотйркатушки зажигания заданного значения.В качестве источника импульсов обратной свяэи может быть использованопороговое устройство, измеряющееток в первичной обмотке катушки зажигания, например токоизмерительныйрезистор и компаратор, измеряющийпадение напряжения на нем.Устройство работает следукщимобразом.В йсходном состоянии перед началом прокрутки двигателя триггер 8установлен в состояние лог.1, счетчик 4 установлен в нулевое состояние.Состояние других узлов устройстваопределяется состоянием триггера 8и будет следующим: счетчик 5 находится в нулевом состоянии; триггер 6и триггер 7 находятся в состояниилог,О; счетчику 4 уровнем лог.О свыхода триггера 6, поступающим на вход упранления, ивдунем счета задается режим двоичного счета; на выходе элемента И 9 присутствует уровень лог. 0; элемент ИЛИ 1 О заперт для прохождения угловых импульсов на счетный вход счетчика 4 уровнем лог.1, поданным на первый вход элемента ИЛИ 10 с выхода триггера 8Установка узлов схемы в исходное состояние может производиться либо по включению питания устройства в случае, когда формирование первогоимпульса зажигания в произвольной фазе не допускается, либо автоматически, начиная с второго цикла работы устройства, когда разрешается формирование первого импульса формирования в произвольной фазе.Цикл работы устройства начинается с приходом опорного импульса Х 1 (см. фиг.2) на первый вход 1 устройства. При этом триггер 8 (см. фиг,5) устанавливается в состояние лог.О, открывая элемент ИЛИ 10 для прохождения угловых импульсов. Счетчики 4 и 5, емкости которых одинаковы, начинают считать угловые импульсы Х 2 (см. фиг.З), поступающие на второй вход устройства. При переполнении счетчика 4 импульс Х 5 с выхода переполнения счетчика 4 (см. фиг.6), поступая на вход установки триггера Ь, устанавливает его в состояние лог.1, сигнал ХЬ иа выходе триггера 6 (см. фиг.7), При этом уровень лог,1 с выхода триггера 6, являющегося также выходом всего устройства, поступает на вход управления силовым электронным ключом, коммутирующим ток в певичной обмотке катушки зажигания (силовой электронный ключ и катушка зажигания на фиг. не показаны). При этом силовой электронный ключ открывается и через первичную обмотку катушки зажигания начинает протекать экспоненцнально нарастающий от нуля ток Х 7 (см. фиг.8). Этот ток измеряется с помощью порогового устройства (на фиг.1 не показано) и при достижении током определенной величины, например 7/Я заданного значения 1 р, на выходе порогового устройства формируется импульс КЗ обратной связи (см. Фиг.4), который поступает на третий вход устройстваУровень лог. 1 с выхода триггера 6, поступаяна вход управления модулем счетасчетчика 4, переводит его из режимадвоичного счета в режим счета "8/7",Я этом режиме счетчик 4 каждый седьмой угловой импульс просчитываеткак два импульса (см. фиг.9). Такимобразом, при установке триггера б.всостояние лог,1, другими словами,при открывании тока в первичной обмотке катушки зажигания счетчик 4начинает считать угловые импульсыв реаиме "8/7", начиная с нуля. Придостиаении током определенной величины, а именно 7/8 заданного токат. на третьем входе устройства уста"навливается уровень лог. 1 (см.фиг.4), который, поступая на третийвход элемента ИЛИ 10, запирает элемент О для прохождения через негоугловых импульсов на,счетный входсчетчика 4. При этом в счетчике.4оказывается набранным число "А",равное числу "В" угловых импульсов,сформированных эа время нарастаниятока в первичной обмотке катушкизажигания от нуля до 7/8 заданногозначения 7, плюс 1/7 "В", т.е.соответствующее количеству угловыхимпульсов, которое сформировалосьбы эа время нарастания тока в первичной обмотке от нуля до заданногозначения. Счетчик 5, насчитав угловые импульсы до переполнения, устанавливает триггер 7 в состояниелог.1. При этом уровень лог. с выхода триггера 7 поступает на второйвход элемента И 9. На первый входэлемента И 9 поступает импульс ХЗобратной связи с третьего выхода устройства. Лве лог.1 на входах элемента И 9 дают лог.1 на его выходе,которая, поступая на установочныйвход триггера 8, устанавливает егов состояние лог.1 (см. фиг.5). Приэтом происходит выключение триггера6 и, следовательно,.силового электронного ключа, коммутирующего токв первичной обмотке катушки закигания. Кроме того,. счетчик 5 и триггер 7 устанавливаются в нулевые состоянияПри выключении тока в первичной обмотке катушки эааигания в еевторичной обмотке наводится высоковольтный импульс зажигания. На этомпервичный цикл работы устройства заканчивается,Последующие циклы работы устройства отличаются только тем, что поприходе опорного импульса счетчик 4начинает сч т и двоичном ргхим.,начиная уже не с нуля, как в первомцикле, в с числа "А", которое сохраняется в счетчике 4 от предыдущего 5цикла работы. Таким образом, переполнение счетчика 4 в последующихциклах работы, а следовательно, ивключение тока в квтуике зажигания,происходит с опереаением относительно переполнения счетчика 5 на "А"угловых импульсов. Переполнениесчетчика 5 соответствует требуемойфаэе зааигания, следовательно, вклю чение тока в катушке зваигання опереаает требуемую фазу его выключенияна угол поворота вала двигателя,соответствующий времени нарастаниятока в первичной обмотке от нуля до 20 заданного значения в предыдущем цикле работы устройства (см. Фиг.7).ф о р м у лФ изобретения Устройство Формирования импульсов зааигания двигателя внутреннего сгорания, содержащее первый, второй, третий входы, первый и второй счетчики и первый триггер, выход которого является выходом устройства, в вход установки соединен с выходом переполнения первого счетчика, счетный вход Из описания работы устройства видно, что изменения. скоростного реви ма работы ДВС, при которых измененияпериодов следования опорных импульсов от одного к друтому не превышают1/7 их части, не вызывают ошибки пофазе при Формировании импульса эааи- ЗО гания. Поскольку вычисление в текущемцикле работы устройства необходимого фазового опереаения для последующего цикла работы заканчивается придостиаении токов в первичной обмотке 35катушки зажигания 7/8 заданного значения 1, то выключение тока в диапазоне от 7/8 Тг до т.р будет происходить в заданной Фазе поворота валаДВС по сигналу переполнения счетчика5. Таким образом, зв счет допущениявоэмоаности выключения тока в диапазоне от 7/8 Тдо 1 происходитувеличение точности Формированияимпульса зааигания по Фазе в динамических реаимах ДВС в отличие от прототипа, где выключение тока происходит только при нарастании его до1 рПод по изобретени -35, Раушская ое открытияд. 4/5 комитет 11 осква,ям и наб ри ГКНТ СССР ввод твенно-и",дательскнй комбинат Патент" г Ужгородул агарина, Ъ 01 второго счетчика соединен с вторимвходом устройства, о т л и ч а в -щ е е с я тем, что, с целью пояыаения точности формирования импульсазажигания но Ьаэе надкнаицческихрежимах работы двигателя; в наго введены яторой и третий триггеры и элемент И и элемент ИЛИ, вход управления модулем счета первого счетчикасоединен с выходом первого триггера,вход сброса которого соединен с первым входои элемента ИПИ, входомсброса второго триггера и с выходомтретьего триргера, второй вход эле" СостаяителРедактор Т,Зубкова Техред Л.К мента ШП 1 соединен с вторым входомустройства, третий вход элементаИЛИ соединен с первым входом элемента И и с третьим входом устройства,второй вход элемента И соединен свыходом второ 1 о триггера, входустановки которого соединен с выхо"дои переполнения второго счетчика,выход элемента И соединен с.входомустановки третьего триггера, входсброса которого соединен с первымвходом устройства, выход элементаИЛИ соединен со счетным входои первого счетчика.