Электронная система зажигания

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 1903.80 (21) 2894877/18-21 1) М. КП.з с присоединением заявки Мо Г 02 Р 3/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 07.03.82(54) ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ 10 15 20 25 30 Изобретение относится к системам зажигания для двигателей внутреннего сгорания.Известна система зажигания, содержащая зарядную обмотку, выпрямитель накопительный конденсатор, катушку и свечу зажигания, разрядное устройство (тиристор) и цепь управления моментом искрообразования и ограничения частоты вращения вала двигателя ( 11.Однако данная система зажигания имеет сложную схему с большим числом элементов, из-за чего надежность ее работыоказывается низкой. Кроме того, в этой системе зажигания не обеспечивается требуемая точность ограничения максимальной частоты вращения вала двигателя при изменении температуры окружающей среды.Известна также система зажигания, содержащая источник питания для цепи зажигания, цепь зажигания с емкостным разрядом, включающую в себя накопительный конденсатор, катушку зажигания, разрядное устройство (тиристор), свечи зажигания и источник сигналов управления моментом искрообразования. Система зажигания содержит также устройство ограничения частоты вращения вала двигателя, состоящее из полупроводникового переключателя и схемы управления 2 ).Однако данная .система зажигания имеет сложную схему и увеличенные стоимость, габариты и массу. Кроме этого, ограничение частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания посредством полного выключения зажигания приводит к нестабильной работе двигателя и значительно снижает срок егослужбы. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой системе зажигания является система, содержащая устройство управления моментом искрообразования,две генераторные обмотки с разным числов витков, накопительный конденсатор, катушку зажигания, разрядное устройство, прерыватель, диоды, тиристоры, помехозащищенную йС-цепь 1 31.Недостатками известной системы являются сложная схема и необходимость наличия источника стабилизированного напряжения - аккумуляторной батареи.Цель изобретения - повышение надежности и предотвращение преждевременного выхода из строя двигателявнутреннего сгорания.Цель достигается тем, что в электронной системе зажигания, содержа- .щей устройство управления моментомискрообраэования, две генераторныеобмотки с разным числом витков, соединенные между собой последовательно и подключенные через диод,в прямомнаправлении к накопительному конденсатору, к которому подключены параллельные разрядные цепи, каждая из . которых образована последовательносоединенными катушкой зажигания,параллельно первичной обмотке которой подключен диод, а со вторичной 15обмоткой соединена свеча, зажигания,и тиристором, к катоду и управляющему электроду которого подключенапараллельная помехозащитная КС-цепь,и шунтирующий диод, анод которого 70соединен с потенциальным выводом генераторной обмотки с большим числомвитков, а катод - с общей точкой соединения генераторных обмоток, генераторная обмотка с большим числомвитков имеет дополнительный отвод,к которому подключен один из выводоввспомогательной генераторной обмотки с малым числом витков; а другойее вывод соединен через диод в пря-.мом направлении одним из выводоввспомогательного конденсатора, подключенного другим выводом к катодам тиристоров, потенциальных выводов накопительного конденсатора игенераторной обмотки с большим числом витков и анода шунтирующего диода, а с устройством управления моментом искрообразования соединеныцепи управления электронных ключей,подключающих вспомогательный конден - 40сатор к управляющему электроту соответствующего тиристора через ограничительный резистор.На фиг.1 приведена блок-схемаэлектронной системы зажигания; на 45фиг,2 и 3 - осциллограммы, поясняющие работу устройства.Система зажигания содержит генераторные обмотки 1 и 2 с малым числом витков и генераторную обмотку 3 5 Ос большим числом витков, диоды 46,. накопительный 7 и вспомогательный 8 конденсаторы, тиристоры 9 и10, катушки зажигания 11 и 12 и свечи зажигания 13 .и 14, устройство Уп равления моментом искрообразования 15электронные ключи 16 и 17, ограничительный резистор 18, помехоэащитные резисторы.19 и 20 и конденсаторы 21 и 22, диоды 23 и,24. Тиристоры 9 и 10 имеют разные минимальные значения отпирающих токов управления.. Система зажигания работает следующим образом.Генераторные обмотки 1 - 3 с разным числом витков (большим и малым) 6 заряжают накопительный 7 и вспомогательный 8 конденсаторы до определенных уровней напряжения.На малых частотах вращения вала двигателя заряд конденсаторов 7 и 8 обеспечивает генераторная обмотка 3 с большим числом витков через зарядные диоды 4 и 5, По мере роста частоты вращения вала двигателя напряжение на генераторных обмотках 1 и 2 Увеличивается, а напряжение. на обмотке 3 уменьшается из-за увеличения ее индуктивности сопротивления и становится меньше напряжения, выдаваемого обмотками 1 и 2. Заряд конденсаторов при больших частотах вращения рруществляется от обмоток 1 и 2 с малым числом витков через зарядные .диоды 4 и 5 и шунтирующий диод.6.Таким образом, напряжение на конденсаторах 7 и 8 оказывается эастабилизированным в большом диапазоне частотвращения, Диод 6, включенный параллельно обмотке 3 с большим числом витков, шунтирует обратную полуволну напряжения этой обмотки, тем самым значительно (в несколько раз) снижая обратное напряжение на зарядных диодах 4 и 5 и облегчая ре- жим работы генераторной части системы зажигания.При поступлении управляющего сигнала от устройства управления моментом искрообразования 15 на вход электронного ключа, например ключа 16, последний открывается и подключает вспомогательный конденсатор 8 к управляющему электроду тиристора 9 через ограничительный резистор 18, Вспомогательный конденсатор начинает разряжаться и формирует на . резисторе 19 сигнал для открывания тиристора 9. Амплитуда и длительность этого сигнала определяются напряжением и постоянной времени разряда конденсатора 8 и не зависят от частоты вращения вала двигателя внутреннегосгорания.Тиристор 9 открываетя и подключает накопительный конденсатор 7 к первичной обмотке катушки зажигания 12. На вторичной обмотке индуктируется высокое напряжение, которое прикладывается к свече зажигания 14, образуя на ней электрический разряд. Когда напряжение на накопительном конденсаторе 7 станет равным нулю, а ток через первичную обмотку катушки зажигания достигнет максимального значения, открывается диод 24 и первичный разрядный контур. оказывается состоящим из первичной обмотки катушки зажигания 12 и диода 24. Включение диодов 23 и 24 параллельно первичным обмоткам катушек зажигания 11 и 12 облегчает режим работы тиристоров 9 и 10, накопительного конденсатора 710 формула изобретения и увеличивает энергию в разряде и его продолжительность на свечах зажигания.При поступлении сигнала управления от устройства управления моментов искрообразования 15 на вход электронного ключа 17 система зажигания работает аналогичным образом.Работа системы зажигания в этом режиме иллюстируется осциллограммами на фиг.2. При поступлении сигнала Управления от устройства управления 15 на управляющий электрод одного из электронных ключей 16 или 17 за счет внутренней емкости другого ключа и емкости монтажа схемы возможно срабатывание обоих тиристоров 9 и 10 одновременно. Для устранения этого явления между управляющим электродом 20 и катодом тирсторов включены параллельные РС-цепи. Параметры разрядной цепи вспомогательного конденсатора 8 выбраны таким образом, что при частоте вращения вала двигателя выше допустимой один из тиристоров(с меньшим минимальным отпирающим током управления, например тирис-. тор 9) оказывается открытым к началу очередного цикла зарядки накопительного конденсатора 7 из-за нали-, чия открывающего сигнала на управляющем электроде тиристора, сформированного конденсатором 8. Накопительный конденсатор 7 при этом не заряжается, так как оказывается зашунти- З 5 рованным открытым тиристором 9 и первичной обмоткой катушки зажигания 12. При этом, вспомогательный конденсатор 8 заряжается от генера.торных обмоток 2 и 3 обычным обраэом. При поступлении следующего сигнала от устройства управления 15 открывается электронный ключ 17 и 45 тиристор 10, но искраобразование на свече 13 отсутствует, так как накопительный конденсатор 7 не был заряжен. К началу очередного цикла зарядки накопительного конденсато ра 7 ток управления становится меньше минимального отпирающего тока управления тиристора 10 и тиристор 10 закрывается.При очередном цикле заряжаются конденсаторы 7 и 8 и при поступлении сигнала управления от устройства 15 на вход ключа 16, система зажигания работает обычным образом, как описано.60 Таким образом, при частоте вращения вала двигателя выше допустимой, определяемой настройкой системы зажигания напряжением и постоянной времени разряда вспомогательного конденсатора 8, количество опера-.ций воспламенения за один оборотуменьшается вдвое. Частота вращениявала двигателя при этом снижается.Работа системы зажигания в этом режиме, иллюстрируется осциллограммами на фиг.З. ТакиМ образом, данную систему зажигания отличает простота схемы, повышенная. надежность, а ограничение частоты вращения вала двигателя путем снижения числа операций воспламенения за один оборот обеспечивает стабильную работу двигателя без рывков и предупреждает поломку двигателя. Электронная система зажигания, содержащая устройство управления моментом искрообразования, две генераторные обмотки с разным числом витков, соединенные между собой последовательно и подключенные через диод в прямом направлении к накопительному конденсатору, к которому подключены параллельные разрядные цепи, каждая из .которых образована последовательно соединенными катушкой зажигания, параллельно первичной обмотке которой подключен диод, а со вторичной обмоткой соединена свеча зажигания, и тиристором, к катоду и управляющему электроду которого подключена параллельная помехозащитная ЙС-,цепь, и шунтирующий диод, анод которого соединен с потенциальным выводом генераторной обмотки с большим числом витков, а катод - с общей точкой соединения генераторных обмоток, о т л и ч а ю щ а я " с я тем, что, с целью повышения на- дежности и предотвращения преждевре" менного выхода из строя двигателя внутреннего сгорания, генраторная обмотка с большим числом витков имеет дополнительный отвод, к которому подключен один из выводов вспомогательной генераторной обмотки с малым числом витков, а другой ее вывод соединен через диод в прямом направлении с одним из выводов вспомо-, гательного конденсатора, подключенного другим выводом к общей точке соединения катодов тиристоров, потенциальных выводов накопительного конденсатора и генерационой обмотки с большим числом витков и анода шунтирукщего диода, а с устройством уп" равления моментом искрообразования соединены цепи управления электронных ключей, подключающих вспомога" тельный конденсатор к управляющему электроду соответствующего тиристора через ограничительный резистор.911052 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии М 52-44973,516222, 1977.2, Патент СШАь Р 3985109,123-8,09, 1976. 3. Копаев АОграничитель частоты вращения.-"Радио", 1979, 9 2,с. 31.ВНИИПИ Заказ 1079/17 Тираж 548 Подписное илиал ППП "Патент",