Способ формирования импульсов системы зажигания и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СсеетскихСоциалистическихРеспублик1979686(22) Заявлено 090381 (21) 3259593/18-21с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Опубликовано 07,12.82. Бюллетень Но 45 РЦМ,Кл.з Р 02 Р 3/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий33) УДК 621.34.04 (088.8) дата опубликования описания 1012.82:(54 Б ФОРМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ СИСТЕЬАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ удняетых датчи- ского о имия зная питасреды,житрног повьыение намы зажигания. достигается собу формировающее зкспоненормируетсяа работы конИзобретение относится к системам- формирования импульсов специальной формы и может быть использовано в системах электронного зажигания 5 двигателей внутреннего сгорания.Известны способы формирования импульсов тока, для реализации которых используются .счетчики и зубчатый диск с электромагнитным датчиком час О тоты вращения 11.Недостатками таких систем и спо,собов являются сложность формирования импульсов и связанная с этим сложность аппаратурной реализацииподобного устройства.Наиболее близким к изобретению является устройство для формирования импульсов системы зажигания, в котором формируются два экспоненциальных напряжения - нарастающее и падающее, последнее из которых сравнивается с пороговьк напряжением, в результате чего происходит формирование длительности импульсов тока в катушке зажигания 23.Такой способ формирования и устройство, хотя и проще по функциональной и схемной реализации, обладает следующими недостатками: нарастающее и падающее экспонен циальные напряжения формируются в течении одного периода работы коленчатого вала, вследствие чего уменьшается надежность работы системы зажигания, так как на работоспособносность схемы в значительно большей степени, чем в классической системе, сказывается время замкнутого состояния контактов прерывателя и дребезг контактов при работе двигателя,в некоторой степени зат ся использование бесконтактн ков импульсов вместо механич контакта прерывателя;- длительность формируемо пульса тока в катушке зажига чительно зависит от напряжен ния и температуры окружающей так как органом сравнения сл базоэмиттерный переход бипол транзистора. Цель изобретения -дежности работы систе Поставленная цель тем, что согласно спо ния импульсов нараста циальное напряжение ф в течении и-го периодтактов датчика импульсов (контактовпрерывателя) и затем запоминают ипереносят во временной области в(и+1)-й период работы, где формируютпадающее экспоненциальное напряжение для сравнения с пороговым напряжением.Кроме того, в устройство для реализации способа, содержащее компара=тор, разделительный диод, источникпитания и первую времязадающую цепь 10состоящую из последовательно соединенных резистора и конденсатора, введены вторая времязадающая цепь, состоящая из параллельно Соединенных резисторов и конденсатора, источникпорогового напряжения, .выполненныйнапример, на резисторах делителянапряжения и два транзистора - разоядный и передающий, коллекторы которых подключены к общей точке объединения резистора и конденсатора первой времязадающей цепи, база разрядного транзистора является входом нормального сигнала датчика импульсов,эмиттер этого транзистора соединенс общим полюсом источника питания,база передающего транзистора является входом инверсного сигнала датчика импульсов, а эмиттер через включен-ный в прямом направлении разделительный диод соединенный с общей точкой ЗОвторой времязадающей цепи и первымвходом компаратора, второй вход которого соединен с источником порогового напряжения.На фиг.1 изображены временные 35диаграммы формирования импульсовсистемы зажигания на фиг.2 - уст-,ройство для реализации способа,на фиг.З - временные диаграммы работы. 40На временных диаграммах показаныэпюры, процессов размыкания и замыкания контактов прерывателя Пр,напряжения нарастающей экспонентыЦ, напряжения падающей экспоненты 45Б и формируемого для управленияимпульсами тока катушки зажиганиянапряжения Увых . Устройство для формирования импуль-.0сов системы зажигания содержит разрядный 1 и передающий 2 транзисторы,коллекторы которьЖ соединены с Общейточкой резистора 3 и конденсатора4 первой времизадающей цепи. Эмиттер передающего транзистора 2 подключен через разделительный диод5 к точке соединения резистора 6и конденсатора 7 второй времязадаюцей цепи и первому входу компаратора,8, второй вход которого соединен систочником порогового напряжения,реализованным на резисторах 9 и 10делителя напряжения. Кроме того,входы разрядного и передающего транзисторов подключены соответственно 65 к нормальному и инверсному (ДИ и ДИ): выходам датчика импульсов.Формирование импульсов происходит следующим образом.В течении периода работы Тколенчатого вала двигателя происходит, формирование экспоненциально нарастающего напряжения ( диаграммы Пр и У на фиг.1) . По окончании времени Тпроисходит перенос максимального напряжения Б во второй период работы Т, которое становится равным Ом, в общем случае не равным Ц, но однозначно с ним связанным, Одновременно с этим нарастающее экспоненциальное напряжение становится равным нулю. В течение времени Т падающее экспоненциальное напряжение уменьшается и, когда по величине оно сравняется с заданным напряжением порначинается выходной импульс, являющийся началом накопления тока в катушке зажигания. По окончании времени Т схема проходит в исходное состояние. Йзменение длительности замкнутых контактов прерывателя не влияет на процессы формирования импульсов.Таким образом, формирование импульсов тока в катушке зажигания происходит с отставанием на один период работы двигателя внутреннего сгорания, однако это не влияет на работоспособ" ность системы зажигания, так как изменение числа оборотов коленчатого вала в динамических режимах имеет значительно большие постоянные времени.Устройство работает следующим об" разом.Когда контакты прерывателя размыкаются на входах ДИ и ДД формируются двухполярные короткие импульсы фиг.З В общем случае эти импульсы могут быть сформированы специальными формирующими устройствами или быть выходными сигналами магнит- . ного, электромагнитного или светового бесконтактного датчика импульсов. Длительность й, й йА должна быть гораздо меньше времени периода работы двигателя внутреннего сгорания Т.Рассмотрим установившиеся процессы работы устройства.С появлением положительного импульса ДИ передающий транзистор 2 открывается и ранее накопленный на конденсаторе 4 первой времязадающей цепи заряд передается на конденсатор 7 второй времязадающей цепи, После окончания импульса й последовательности ДИ формируется положительный импульсйь,последовательности ДИ. Это приводит к тому, что через открытый разрядный транзистор 1 конденсатор 4 полностью разряжается.Далее после окончания импульса ,йр,. конденсатор 7 разряжается поэкспоненциальному закону (эпюра Бна фиг.З) на резистор б второй времязадающей цепи. Одновременно с этимпосле окончания импульса 1 конденсатор 4 заряжается (эпюра б Цнафиг.З) от,источника питания Е в через резистор 3 первой времязадающейцепи. Таким образом, в течение времени и-го периода формирование двухэкспоненциальных напряжений - нарастающего, определяемого и-ым периодом работы коленчатого вала, и па дающего, определяемого (и)-ымпериодом работы двигателя.После уменьшения напряжения наконденсаторе 7 до напряжения Иор 15(эпюра Ц на фиг.З), величина которого определяется напряжением источника питания и соотношением резистогров 9 и 10 делителя напряжения, навыходе компаратора 8 формируется 20начало импульса подачи тока в катушку зажигания эпюраО зы на фиг.З ),который длится 1 на эпюре Оеыхфиг.З) до тех пор, пока с приходомследующего импульса С конденсатор7 опять не зарядится до напряжениябольшего, чем величина 1 Уор.Далее процессы повторяются анало-.гично,Формирование нарастающей экспо- .ненты происходит от источника пита-,ния Ед , а изменение порогового на-пряжения Оп также определяется напряжением Еп , поэтому при изменении,Ея изменения длительности и непроисходит. Кроме того, вследствиеиспользования двухвходового компаратора 8 длительность импульса 1 д неменяется при изменении температурыокружающей среды.Следовательно, применение изобретения позволяет повысить надежностьработы системы зажигания за счет того, что изменяется временная привязка формирования импульсов, сравнение,падающей экспоненты происходит с 45изменяющимся в зависимости от напряжения питания пороговым напряжением,а также за счет использования двух-.входового компаратора.50Таким образом, благодаря изобретению уменьшается влияние дребезго контактов прерывателя, и его пе. реходного сопротивления на функционирование системы зажигания, а также 55облегчается его регулировка в процессе эксплуатации, длительностьтока в катушке зажигания не зависитот напряжения питания и температурыокружающей среды; довольно простоосуществляется сопряжение системы,зажигания с бесконтактными датчиками импульсов. Это приводит к повышению надежности работы системы зажигания двигателей внутреннего сгорания.Формула изобретения1,. Способ формирования импульсов системы зажигания, заключающийся в формировании двух экспоненциальных напряжений - нарастающего и падающего и сравнении последнего с пороговым напряжением, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы системы зажигания, нарастающее экспоненциальное напряжение формируют в течении и -гопериода работы контактов датчикаимпульсов, где и - целое число, азатем запоминают и переносят во временной области в+1) -й период работы, где формируют падающее экспоненциальное напряжение.2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее компаратор, разделительный диод, источникпитания и первую времязадающую цепь, состоящую из последовательно соединенных резистора и конденсатора, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы системы зажигания, в него введены вторая времязадающая цепь, состоящая из параллельно соединенных резисторов и конденсатора, источник порогового напряжения, выполненный, например, на резисторах делителя напряжения, и два транзистора - разрядный и передающий, коллекторы которых подключены к общей точке соединения резистора и конденсатора первой времязадающей цепи, база разряд-.ного транзистора является входном нормального.сигнала датчика импульсов,эмиттер этого транзистора соединен с .общим полюсом источника питания, база передающего транзистора являетсявходом инверсного сигнала датчикаимпульсов, а эмиттер через включенный в прямом направлении разделительный:диод соединен с общей точкой второй времязадающей цепи и первымвходом компаратора, второй вход которого соединен с источником порогового напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Глезер Г.Н. и Опарин И.Н. Ав-.томобильные системы электронногозажигания.М., "Машиностроение", 1977,с.117-1192.Крутанов Б, Устройство злектронного зажигания;Сб. "В помощьрадиолюбителю", вып.970, М., изд-воДОСААФ, 1980, с,45-52 (прототип).979686 Составитель В. СедовБеэвершенко ТехредЛ.Пекарь Коррект к Филиал ПНП Патент , г. Ужгород, ул. Проектна аз 931 ВНИИП по 113038 Тираж 55 Государственного комит лам иэобретений и откры Москва, Ж, Рауаская Подписноеа СССРийаб., д. 4/5