Электронная система зажигания

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 23 Дата опубликова делам кзобретеннй и юткрытий(54) Э,ЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА АНИЯ 1Изобретение относится к многоискровым бесконтактным электронным системам зажигания и может быть применено в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) с батарейным источником литания.Известна электронная система зажига ния для ДВС, в которой для повышения надежности элементов схемы на средних и максимальных оборотах после запуска двигателя уменьшают пробивное напряжение, подаваемое на катушку зажигания 1.Однако данная система работает только в одноискровом режиме, при котором надежность запуска при низких температурах невысока, а пределы изменения пробивного напряжения и энергии искрового разряда ограничены возможностями схемы.Известна многоискровая электронная система зажигания, содержащая блок питания, выход которого подключен к накопительному конденсатору и к первичной обмотке катушки зажигания, тиристор, включенный параллельно выходу блока питания, цепь управления тиристором, состоящую из датчика положения коленчатого вала, высокочастотного усилителя, детектора, триггера Шмидта, база выходного транзистора которого через замыкающии контакт переключателя режима и конденсатор соединена с выходом формирователя управля)оц.ег сигнала тиристора.Многоискровой режим работы;:звсст,- го устройства обеспечивает надет.)пуск двигателя лри низких температ;,Однако надежность работы из;. - )й системы также недостаточно высо,л.кольку насредних и максимальных обо;)о:, .; после запуска значения пробивного ):ар- жения и энергии искрового разряда осг.лю:- ся более высокими, чем это необходимо для работы ДВС, что снижает надежность катушки зажигания и сокращает срок службы свечи. Это усугубляется еще и тем. что сами значения пробивного напряжения и энергии искрового разряда выбираются для надежного запуска двигателя в различных условиях эксплуатации со значительным запасом. Помимо этого, включение много- искровой системы производится здесь оператором, что в ряде случаев невозможно. Кроме того, имеющаяся в известном устройстве цепь управления тиристором с контактным датчиком не позволяет простыми элект 9298825 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ровными средствами управлять длительностью этого многоискрового режима.Целью изобретения является повышение надежности системы при различных рабоих режимах.Поставленная цель достигается тем, что в электронную систему зажигания, содержащую блок питания, подключенный к зарядио-разрядной цепи, состоящей из накопительного конденсатора и первичной обмотки катушки зажигания и к тиристору, цепь уиравления которого включает магнитоэлектрический датчик, диод, ключевой каскад и формирователь импульсов, дополнительно введены два электронных переключателя, дополнительный конденсатор, гасящий резистор, а в цепь управления - расширитель-формирователь, причем магнитоэлектрический датчик, диод, рас)диритель-формирователь, например мультивибратор на двух транзисторах с задающим конденсатором, ключевой каскад и формирователь импульсов, например автоколебательный мульти- вибратор, соединены последовательно, при этом магнитоэлектрический датчик соединен через разделительные диоды с электронными переключателями, замыкающие контакты одного из которых через дополнительный конденсатор соединены с задающим конденсатором расширителя-формирователя, а замыкающие контакты другого шунтируют гасящий резистор, который включен между накопительным конденсатором и первичной обмоткой катушки зажигания.На чертеже приведена схема электронной системы зажигания.Электронная система зажигания содержит блок 1 питания (состоящий из преобразователя и выпрямителя) и накопительный конденсатор 2, подключенный к первичной обмотке 3 катушки 4 зажигания, тиристор 5, подключенный к выходу блока 1 питания, цсиь управления тиристором 5, состоящую из магнитоэлектрического датчика 6, подключенного через диод 7 к расширителю- формирователю 8, последовательно подключсиного к нему формирователя 9 импульсов и схемы 10 отпирания тиристора.К магнитоэлектрическому датчику 6 через разделительные диоды 11 и2 подключены также электронные переключатели 13 и 14. ь 1 ерез замыкающие контакты 15 и 16 электронного переключателя 13 дополнительный конденсатор 17 подключен к задающему конденсатору 18 расширителя-формирователя 8.Кроме того, последовательно с первичной обмоткой 3 катушки 4 зажигания включен гасящий резистор 19, зашунтированный через замыкающие контакты 20 и 21 электронного переключателя 14. Цепи питания двух электронных переключателей 13 и 14 подключены к блоку 1 питания. Питание на блок 1 питания и расширитель-формирователь 8 подается от первичного источника постоян 4ного напряжения непосредственно, а на формирователь импульсов - через ключевой каскад 22, соединенный с выходом расширителя-формирователя 8.Электронные переключатели 13 и 14 являются элементами импульсной техники и используются в электронной системе зажигания для автоматического (без оператора), а также своевременного переключения элементов устройства из напряженного режима пуска в менее напряженный основной, рабочий режим на средних и максимальных оборотах.Электронная система зажигания работает следующим образом,При запуске двигателя дополнительный конденсатор 17 через замыкающие контакты 15 и 16 электронного переключателя 13 подключен к основному конденсатору 18 расширителя-формирователя 8, а гасящий резистор 19 зашунтирован замыкающими контактами 20 и 21 электронного переключателя 14.В этом случае сигнал, поступающий с магнитоэлектрического датчика 6 по цепи управления тиристором на расширитель-фор. мирователь 8, вызывает его срабатывание с длительностью импульса, соответствующей длительности многоискрового режима, необходимого для надежного запуска двигателя при низких температурах. При этом длительность многоискрового режима может регулироваться изменением величины дополнительного конденсатора 17. Расширенный импульс с расширителя-формирователя 8 поступает на базу транзистора ключевого каскада 22, питание через который на формирователь 9 импульсов подается в течение времени, соответствующего длительности импульса расширителя-формирователя 8. В течение всего этого времени формирователь импульсов 9 выдает серию импульсов необходимой длительности и частоты, которые через схему 1 О отпирания тиристора управляют тиристором 5, задавая много- искровой режим работы всей системы. При этом изменением параметров задающего 18 и дополнительного 17 конденсаторов можно регулировать длительность и частоту импульсов формирователя 9 импульсов.Гасящий резистор 19 при этом зашунтирован замыкающими контактами 20 и 21 электронного переключателя 14, и значение напряжения первичной обмотки 3 катушки 4 зажигания передается в ее вторичную цепь.После запуска двигателя при числе оборотов примерно 50100 об/мин с дальнейшим ростом числа оборотов происходит увеличение переменного напряжения, снимаемого через разделительные диоды 11 и 12 с магнитоэлектрического датчика 6 на вхо. ды электронных переключателей 13 и 14.В определенный пороговый момент времени при значении напряжения, соответст5вуюгцего примерно 300-+500 об/мин, происходит автоматическое (без оператора) одновременное срабатывание электронных переключателей 13 и 14 и их замыкающие контакты 15 и 16 и 20 и 21 размыкаются.При размыкании замыкающих контактов 15 и 16 электронного переключателя 13 дополнительный конденсатор 17 расширителя-формирователя 8 отключается от основного конденсатора 18 и расширитель-формирователь 8 начинает выдавать импульс, соответствующий по длительности одноискровому режиму, формирователь 9 импульсов выдает при этом на тиристор 5 за один оборот двигателя один импульс, т. е. электронная система зажигания переходит в одно- искровый режим работы с меньшим значением энергии искрового разряда, чем при пуске.Диапазон изменения энергии искрового разряда при этом практически пропорционален числу уменьшения импульсов искры при переходе из многоискрового режима в одноискровый и может быть уменьшен в 10 и более раз.При размыкании замыкающих контактов 20 и 21 электронного переключателя4 включается гасящий резистор 9, что приводит к уменьшению пробивного напряжения, снимаемого с вторичной обмоткой катушки 4 зажигания. Величина изменения прибивного напряжения определяется значением сопротивления гасящего резистора 19 и может быть уменьшена в 1,5 раза.Уменьшение пробивного напряжения и энергии искрового разряда производится до такого уровня, чтобы обеспечить устойчивую работу разогретого двигателя в рабочем режиме на всех оборотах и в то же время улучшить условия работы катушки зажигания и увеличить срок службы свечи в течение наиболее длительного по времени рабочего цикла ДВС. В случае применения такого режима работы в других системах зажигания (помимо тиристорной) следует исходить также из указанного соображения для каждой кон= кретной системы.В случае применения в автомобилях пред. лагаемая система зажигания может быть упрощена, при этом электронные переключатели 13 и 14 и цепь их запуска исключаются, д включение и выключение дополнительного конденсатора 7 и шунтирование или расшуцтирование гасящего резистора 19 может производиться через контакты реле при подключении статора в момент запуска двигателя к источнику питания. Контакты 15 и 6 и 20 и 21 замыкаются, и система работает в многоискровом режиме запуска при повышенном значении пробивного напряжения.При выключении стартера схема автоматически переключается в одноискровый ре 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 6жим при пониженном значении пробивногонапряжения.После выключения двигателя электронные переключатели 13 и 14 возвращаютсяв начальное положение; контакты 15 и 16и 20 и 21 замыкаются ц электронная система зажигания в режиме запуска снова готова к надежному запуску двигателя.Таким образом, для электронной системы зажигания большой запас пробивногонапряжения и многоцскровость для режимапуска двигателя обеспечивает его надежный запуск, особенно в условиях низкихтемператур. Меньшее пробивное напряжениепри достаточно длительном рабочем циклезначительно уменьшает опасность пробоякатушки зажигания, особенно в процессеэксплуатации (например ц условиях тропической влаги), д мсш шдя эцсргця искровогоразряда увеличивает срок службы свечи,тем самым обеспечивая высокую надежностьработы электронной системы зажигания и,что особенно важно, надежность элементовсистемы зажигания, работающих в наиболее тяжелых режцмдх (15000 - 30000 В накатушках зажигания и 10000 С в искровомразряде на свечах).Фор;гги.гп ггзобретенггяЭлектронная система зажигания, содержащая блок питания, подключенный к зарядно-разрядной цепи, состоящей из накопительного конденсатора ц первичной обмотки катушки зажигания, и к,тиристору, цепьуправления которого включает ма гнитоэлектрический датчик, диод, ключевой каскад и формирователь импульсов, отличаагчийся тем, что, с целью повышения надежности системы при различных рабочих режимах, в нее дополнительно введены двд электронных переключателя, дополнительный конденсатор, гасящий резистор, а в цепи управления - расширитель-формироватсль, причем магнитоэлектрическцй датчик, диод,расшцритсль-формирователь, например мультивибратор на двух транзисторах с задающим конденсатором, ключевой каскад цформирователь импульсов, например автоколебательный мультивибратор, соединеныпоследовательно, при этом магнитоэлектрцческий датчик соединен через разделительные диоды с электронными переключателями, замыкающие контакты одного из которых через дополнительный конденсатор соединены с задающим конденсатором расширителя-формирователя, а замыкающие контакты другого шунтцруют гасягций резистор,который включен между накопительнымконденсатором и первичной обмоткой катушки зажигания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 402680, кл, Г 02 Р 3/06, 1973.2. Авторское свидетельство СССРМо 60144, кл. Г 02 Р 3/04, 1978 (прототип).Составитель В. Седов Редактор Л. Лукач Техред А. Бойкас Корректор М. Коста Заказ 3270/43 Тираж 548 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4