Система зажигания для двигателявнутреннего сгорания

(22) Заявлено 02.11,79 (21) 2837268/18-06с присоединением заявки Нов(45) Дата опубликования описания 07.08,8 51) М. Кл.Г 02 Р 310 Госуд рственныи комитетСССРам изобретенийоткрытий(72) Авторы изобретени Л, Ш. Фрумкин и А, С. Борзико Изобретение относится к области электрооборудования двигателя, в частности к системам зажигания с накоплением энергии в индуктивности для карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, 5Известна бесконтактная система зажигания, содержащая датчик, синхронизирующий работу системы зажигания с частотой вращения коленчатого двигателя, электронный коммутатор и катушку зажигания 1. 10Недостатком такой системы зажигания является сложность схемы из-за большого числа каскадов коммутатора для обеспечения бесперебойного искрообразования на минимальной частоте вращения коленча того вала двигателя, когда крутизна фронта импульса датчика не обеспечивает требуемую скорость изменения тока в силовом транзисторе, нагрузкой которого является первичная обмотка катушки зажигания.Известна также система зажигания,в которой в результате применения более мощного датчика и усилителя-формирователя, выполненного по спусковой схеме, управляющей силовым транзистором, уменьшается количество транзисторов в электронном коммутаторе, чем обеспечивается значительное упрощение схемы последнего 21,Эта система зажигания содержит датчик момента искрообр азов ания, силовой транзистор, катушку зажигания и усилитель-формирователь выполненный на двух транзисторах по схеме триггера с элементом эмиттерной обратной связи, причем база первого транзистора усилителя-формирователя соединена с датчиком, а второй транзистор подключен к силовому транзистору по схеме Дарлингтона.Недостатком такой схемы является невозможность реализации достаточной величины тока положительной обратной связи, обеспечивающей необходимую скорость запирания силового транзистора, из-за чего величина выходного (высоковольтного) напряжения системы зажигания на малых (пусковых и начальных) частотах вращения коленчатого вала двигателя недостаточна для удовлетворения требований современных двигателей к системам зажигания. В варианте с чисто активной (резистивной) обратной связью увеличение положительной обратной связи в триггере (за счет уменьшения сопротивления резистора обратной связи) приводит к уменьшению величины перепада токов на выходе триггера, что снижает выходное напряжение системы зажигания и уменьшает устойчивость режима работы схемы к влиянию температурных условий и разброса пара 853144метров элементов схемы в возможных пределах. Кроме того, снижается помехоустойчивость схемы. Вариант с емкостной обратной связью обуславливает самовозбуждение схемы на малых частотах вращения коленчатого вала двигателя в переходных режимах работы триггера как на переднем, так и на заднем фронтах управляющего импульса датчика, что приводит к многоискровости и ложному срабатыванию системы зажигания, снижающих долговечность и надежность системы зажигания.Кроме того, на резисторе, определяющем ток базы силового транзистора и включенном в коллектор второго транзистора триггера, рассеивается значительная мощность, величина которой может составлять 8 - 10 Вт, что снижает КПД схемы и обуславливает необходимость применения крупногабаритных резисторов.Целью изобретения является улучшениепусковых качеств двигателя.Это достигается тем, что общая точкаэмиттера второго транзистора и базы силового транзистора соединена с общей точкой эмиттера первого транзистора и элемента обратной связи через диод, причем последнйй включен в прямом направлении от эмиттера второго транзистора к эмиттеру первого транзистора.На фиг. 1 представлена принципиальнаяэлектрическая схема системы зажигания; на фиг. 2 - эпюра напряжения на выходе датчика; на фиг. 3 - эпюра напряжения на базе силового транзистора при отсутствии диода в цепи эмиттерной обратной связи усилителя-формирователя; на фиг. 4 - эпюра напряжения на базе силового транзистора при включении диода в цепи обратной связи усилителя-формирователя.Система зажигания для двигателя внутреннего сгорания содержит датчик 1 мо мента искрообразования системы зажигания (фиг. 1), подключенный к базе первого транзистора 2 усилителя-формирователя 3. Транзисторы 2 и 4 и элемент обратной связи, состоящий из резисторов 5 и б и диода 7, образуют триггер с эмиттерной обратной связью. Диод 7 включен в прямом направлении от эмиттера транзистора 4 к эмиттеру транзистора 2. Такое включение диода 7 в цепи обратной связи исключает взаимовлияние цепи обратной связи и силового транзистора 8 во время работы системы зажигания. Транзистор 4 подключен к силовому транзистору 8 по схеме Дарлингтона, одновременно выполняя функции выходного транзистора усилителя-формирователя 3 и элемента составного транзистора. К общей точке коллекторов транзисторов 4 и 8 подключена первичная обмотка катушки 9 зажигания.Система зажигания работает следующимобразом. В исходном состоянии, при включенном питании и отсутствии управляющих 1 О 15 2 О г) Г зо 35 4 О 45 50 55 ао 65 импульсов датчика 1, транзистор 2 триггера закрыт, а транзистор 4 открыт, Через открытый силовой транзистор 8 и первичную обмотку катушки 9 зажигания протекает ток, обеспечивая накопление энергии в катушке зажигания. При вращении коленчатого вала двигателя управляющие импульсы, вырабатываемые датчиком 1 периодически, синхронно с частотой вращения, поступают на вход усилителя-формирователя 3 (на базу транзистора 2) и передним фронтом опрокидывают триггер в состояние, при котором транзистор 2 открыт, а транзистор 4 закрыт, обуславливая появление на выходе усилителя-формирователя Зпрямоугольных импульсов напряжения, поступающих на базу силового транзистора 8. Транзистор 8 запирается и прерывает ток в первичной обмотке катушки 9, в результате чего во вторичной обмотке катушки зажигания появляются импульсы высоковольтного напряжения. Задним фронтом управляющего импульса датчика 1 триггер возвращается в исходное состояние, чем обеспечивается процесс накопления энергии в первичной обмотке катушки зажигания до прихода следующего импульса датчика.Требуемая скорость запирания силового транзистора 8 обеспечивается соответствующим выбором параметров элемента цепи обратной связи триггера (резисторов 5 и 6), а диод 7 в цепи обратной связи триггера исключает появление отпирающего напряжения на базе силового транзистора 8, обусловленного протеканием тока черсз открытый транзистор 2, когда транзистор 8 должен быть заперт, что иллюстрируется эпюрами, показанными на фиг. 2, 3 и 4.Включение диода в цепь обратной связи триггера с эмиттерной обратной связью, используемого в качестве усилителя-формирователя, является преимуществом предлагаемой системы зажигания. Использование такой схемы дает возможность реализовать требуемую глубину обратной связи в триггере, позволяющую получить необходимую скорость за пир ания силового транзистора и требуемую величину выходного напряжения системы зажигания. Имеется также возможность включения выходного транзистора триггера с силовым транзистором по схеме Дарлингтона (составного транзистора), исключая при этом взаимовлияние цепи обратной связи триггера и входа силового транзистора,Таким образом, возможность приоткрывания силового транзистора (когда к закрытому силовому транзистору прикладывается высокое напряжение первичной обмотки катушки зажигания) исключена. Это предохраняет силовой транзистор от выхода из строя, Использование одного транзистора одновременно в качестве элементатриггера и составного транзистора дает существенное упрощение схемы при реализации известных преимуществ составного транзистора. Увеличивается и КПД схемы системы зажигания за счет исключения резистора, рассеивающего значительную мощность.Следовательно, в предлагаемой бесконтактной системе зажигания обеспечивается повышение выходных напряжений в пусковых режимах работы двигателя, повышение надежности и увеличение КПД системы зажигания, что обеспечит надежную работу двигателя и улучшит его показатели.Технико-экономический эффект от использования предлагаемой бесконтактной системы зажигания состоит в улучшении пусковых качеств системы зажигания, упрощения схемы, повышения надежности работы и КПД системы зажигания. -Формула изобретенияСистема зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая датчик момента искрообразования, силовой транзистор, катушку зажигания и усилитель-формирователь, выполненный на двух транзисторах по схеме триггера с элементом эмить терной обратной связи, причем база первого транзистора усилителя-формирователясоединена с датчиком, а второй транзисторподключен к силовому транзистору по схеме Дарлингтона, отличающаяся тем,10 что, с целью улучшения пусковых качествдвигателя, общая точка эмиттера второготранзистора и базы силового транзисторасоединена с общей точкой эмиттера первого транзистора и элемента обратной связи1 через диод, причем последний включен впрямом направлении от эмиттера второготранзистора к эмиттеру первого транзистора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3940658, кл. 315-209,опублик. 1976,2. Патент Англии1160991, кл, Р 1 В,опублик. 1970.853144 уЖяж Составитель А, Техред А, Кам ков Корректор А. Галахо агребельн Редактор ик ипография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1572/18 Изд.495 Тираж 581 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5