ITMI970149A1

ITMI970149A1 - Sistema e procedimento per controllare l'accensione di un motore a combustione interna

Info

Publication number: ITMI970149A1
Authority: IT
Inventors: Atsushi Yanase; Yutaka Nozue
Original assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 1998-07-28
Also published as: CN1162696A; JPH09209898A; FR2746451A1; TW317592B; FR2746451B1; IT1289202B1; MY128322A; CN1142366C

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

"SISTEMA E PROCEDIMENTO PER CONTROLLARE L'ACCENSIONE DI UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA"

La presente invenzione si riferisce ad un sistema e ad un procedimento per controllare l'accensione di un motore a combustione interna in cui un condensatore è scaricato da un segnale di scatto in modo che si. produce una scintilla da una candela che è collegata ad una bobina secondaria di una bobina di accensione.

Convezionalmente, alcuni sistemi di accensione, come ad esempio il sistema per un motore a combustione interna di una motocicletta, utilizzano un sistema CDI in cui viene generata una scintilla dalla candela come arco a corrente alternata (AC) dove appaiono alternativamente una tensione positiva ed una tensione negativa. In un tale sistema di accensione, un condensatore può essere collegato in serie al lato primario della bobina di accensione in modo che il condensatore sia scaricato da un tiristoro che è acceso da un segnale di scatto controllato a tempo.

Nel sistema di accensione descritto sopra, un segnale di accensione (o segnale di scatto) di una predeterminata durata di tempo T viene generato per ogni accensione, come indicata in figura 3. Dalla generazione del segnale di scatto viene generata una forma d'onda di tensione, come indicata in questo disegno, sul lato primario della bobina di accensione ed è prodotto un arco AC. Questa forma d'onda di tensione diminuisce gradualmente come mostrato in figura 3, e quasi scampare dopo che è trascorso un periodo di tempo t.

Vi sono diversi modi per migliorare le caratteri etiche di accensione nel controllo dell'accensione di un motore, ad esempio usando un condensatore di una capacità maggiore o aumentando una tensione di carica di un condensatore per aumentare l'energia di scarica, o usando una bobina di accensione di induttanza primaria maggiore per prolungare un tempo di durata (il precitato periodo di tempo t) della scintilla.

Tuttavia, per aumentare la capacità o la tensione del condensatore si richiede non solo un condensatore con prestazioni più elevate, ma anche tiristor!, diodi e convertitori con prestazioni più elevate, e per aumentare l'induttanza primaria si richiede una bobina di accensione di dimensione più grande. Entrambe le cose aumenterebbero il costo, e porterebbero ad un consumo aumentata di corrente da parte del. sistema CDI. Per risolvere i problemi descritti sopra e pertanto migliorare le caratteristiche di accensione senza aumentare la dimensione ed il costo del sistema, è necessario scaricare, come energia per accendere una candela, l'energia accumulata in un condensatore secando una quantità,appropriata e per un appropriato periodo di tempo regolato per la propagazione di una fiam ma di combustione.

In vista di tali problemi della tecnica anteriore, scopa primario della presente invenzione è quello di fornire un sistema ed un procedimento per controllare l 'accensione di un motore a combustione interna che possa migliorare le caratteristiche di accensione senza aumentare la dimensione ed il costo di un sistema di accensione .

Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema ed un procedimento tali per cui si possano ottenere le caratteristiche ottimali di accensione in funzione delle condizioni operative del motore, quali la velocità e la temperatura del motore.

Per realizzare gli scapi, secondo un aspetta della presente invenzione, è previsto un sistemai di controllo di accensione per controllare l'accensione di un motore a combustione interna in cui l'accensione è ottenuta azionando mezzi di commutazione con un segnale di scatto fornito da mezzi di controllo per scaricare un condensatore che è collegato ad un lato primario di una bobina di accensione, caratteri zzato dal fatto che il segnale di scatto è generato come una pluralità d'impulsi di scatto la cui ampiezza è più corta di un ciclo di scarica del condensatore, per produrre così una pluralità di scintille discrete separate da periodi di riposo per ogni accensione.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, viene fornito un procedimento per controllare l'accensione di un motore a combustione inter a in cui l'accensione viene ottenuta azionando mezzi di commutazione con un segnale di scatto fornito da mezzi di controllo per scaricare un condensatore che è collegato ad un lato primario di una bobina di accensione, il procedimento comprendendo la fase di generare il segnale di scatto come una pluralità d'impulsi di scatta per agni accensione, in modo da produrre una pluralità di scintille discrete separate da periodi di riposa.

Cosi, senza aumentare la dimensione ed il costo di un sistema di accensione, la presente invenzione È' in grado di migliorare le caratteri stiche di accensione nello stesso modo in cui lo fa una singola scintilla continua avente un tempo di durata prolungato.

Altri e ulteriori oggetti, caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno in modo più,completo dalla descrizione che segue.

La presente invenzione viene ora descritta qui di seguito con riferimento agli allegati disegni, nei quali:

- la figura 1 è una rappresentazione schematica circuitale che mostra un sistema di accensione per un motore a combustione interna di una motocicletta secondo la presente invenzione ;

- la figura 2 è un diagramma di determinazione dei tempi che mostra il modo di controllo secondo la presente invenzione;

- la figura 3 è un diagramma di determinazione dei tempi che mostra il modo di controllo di un sistema di accensione secondo la tecnica anteriore.

La figura 1 è una rappresentazione circuitale schematica che mostra un sistema di accensione per un motore a combustione interna di una motocicletta secondo la presente invenzione. Come rappresentato in figura 1, una batteria 2 è collegata ad un terminale di tensione ET di un circuito GDI 1. Una bobina generatrice d'impulsi 4 è collegata ad un terminale di entrata d'impulsi PU per generare un segnale di riferimento di tempo di accensione sagomato ad impulso quando, ad esempio, un generatore AG 3 ruota. Ad un terminale di uscita 16 è collegato un avvolgimento primario 5a di una bobina di accensione 5 ed una candela 6 è collegata ad un avvolgimento secondario 5b della bobina di accensione.

Nel circuito GDI 1, un convertitore DC-DC 7 e un condensatore principale Gi sono collegati in serie ed in questo ordine su una linea di alimentazione che si estende dal terminale BT al terminale 16. Conseguentemente, il condensatore principale C1 è collegato all'avvolgimento primario 5a della bobina di accensione 5 attraverso il terminale IG. Ogni segnale di riferimento di tempo di accensione che è fornito al terminale PU è convertito da un circuito sagomatore di forma d'onda 8 in un segnale d'impulso positivo o negativa che è inviato rispettivamente ad un terminale di entrata I1 o I2 dell'unità di elaborazione centrale (GRU) 9. La CPU 9 è usata come mezzo di controllo, Alla parte della linea di alimentazione che si estende fra il convertitore DG-DG 7 ed il condensatore principale CI sono collegati. un diodo D1 ed un tiristore BCR in parallelo, e ciascuno di questi è collegato alla linea di terra . Il funzionamento del tiristoro BCR è controllato da un segnale di scatto da un terminale di uscita DI della CPU 9. Un condensatore C2 è collegato fra un gate del tiristore SCR e la linea di terra.

Quando il tiristore SCR si accende, fluisce corrente elettrica dal condensatore principale CI attraverso il tiristore SCR e la linea di terra all'avvolgimento primario 5a. Poi, la corrente scorre nella direzione opposta dall'avvolgimento primario 5a attraverso la linea, di terra ed il diodo D1 verso il condensatore principale C1. Come risultato, una scintilla di forma d'onda AC viene prodotta dalla candela 6 e la forma d'onda di scarica del condensatore principale C1 diverita oscillante.

Viene ora descritto qui di seguito il modo di controllo secondo la presente invenzione, con riferimento alla figura 2. Secondo la presente invenzione, un segnale di scatto contiene una pluralità d'impulsi di scatto come rappresentat o nella forma d 'onda superiore di figura 2 e quando un impulso di scatto contenuto nel segnale di scatto è emesso dal terminale di uscita 01 della CPU 9, il tiristore SCR si accende ed il condensatore principale C1, che è stata caricata , inizia a scaricarsi, facendo sì che la corrente scorra attraverso l'avvolgimento primario 5a. Come descritto sopra, ciò genera una forma d'onda di tensione al terminale 16 come forma d'onda risanante (forma d'onda AC) rappresentata come forma d'onda inferiore in figura

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, l'ampiezza (Tt) di un impulsa di scatto è destinata ad essere più corta, di un ciclo (Ts) della forma d'onda di scarica del condensatore principale Cl, in modo che il condensatore principale Cl si ferma di scaricare dopo aver scaricato per un ciclo, come indicato dalla forma d'onda inferiore in figura 2. Poi, viene generato un secondo impulso di scatto dopo un predeterminato perioda di riposo TI, il che porta il condensatore principale Cl a scaricare per un altro ciclo. Eventualment e , può essere generato un terzo impulso di scatto quando è trascorso un periodo di riposo T2 dopo la seconda scarica del condensatore principale Cl..

In questo modo, per ogni accensione sono generate una pluralità di scintille discrete. Ciò può avere un effetto equivalente ad una singola scintilla continua di un tempo di durata prolungato ta (> t) , senza aumentare l'energia per produrre le scintille. Inoltre, dal momento che il tempo di generazione d'impulsi di scatta è controllato dalla CPU 9, non è necessario prevedere un circuito separato per regolare la constante (le constanti) di tempo, permettendo una facile regolazione dei periodi di riposo (ad esempio T1 e T2) e del numero di impulsi di scatto contenuti nel segnale di scatto. Sebbene ogni scintilla discreta sia stata formata da un ciclo di corrente di scarica nel lato primario della bobina di accensione nella forma di realizzazione descritta sopra, é anche possibile formare ogni scintilla discreta con una pluralità di cicli di corrente di scarica prolungando convenientemente l'ampiezza e la durata di ogni impulso di scatto. Conseguentemente, si può ottenere un'accensione efficiente ed ottima che è idonea per la caratteristica di propagazione della fiamma della combustione attorno alla candela, che a sua volta è dipendente dalle condizioni operative del motore, come ad esempio la velocità del motore, la temperatura del motore, la condizione di accelerazione del veicolo, e cosi via

Come descritto sopra, secondo la presente invenzione, regolando semplicemente il tempo di generazione dell'impulso di scatto, si può ottenere un effetto equivalente ad un a scintil la un tempo di urata prolungato e le caratteristiche di accensione possono essere migliorate senza richiedere nessuna modifica notevole rispetto al sistema, convenzionale, come ad esempio l'uso di un condensatore di capacità maggiore. Ciò porterà ad una migliorata distanza automobilistica in miglia e contribuirà a migliorare le emissioni del motore.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1) Sistema di controllo dell'accensione per un motore a combustione interna, comprendente: - una bobina di accensione (5); - un condensatore (Cl) che è collegato ad un lato primario (5a) della bobina di accensione (5); - mezzi di commutazione (SCR) per scaricare selettivamente il condensatore (C1); e -- mezzi di controllo (CPU) per generare un segnale di scatto per azionare i mezzi di commutazione (SCR), caratteri zzato dal fatto che il segnale di scatto comprende una pluralità di impulsi di scatto per ogni accensione in modo da produrre una pluralità di scintille discrete separate da periodi, di riposo (TI-, T2) .
2) Sistema di controllo dell'accensione per un motore a combustione interna secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che una forma d'onda di scarica del condensatore (Cl) è una forma d'onda AC e ciascuno della pluralità d'impulsi di scatto ha un'ampiezza (Tt) che è più breve di un ciclo (Ts) della forma d'onda di scarica del condensatore (Cl).
3) Sistema di. controllo dell'accensione per un motore a combustione interna seconda la rivendicazione 1 o 2, caratteri zzato dal fatto che i mezzi di controllo (CPU) comprendono mezzi per regolare un intervallo fra impulsi di scatto adiacenti in modo che i periodi di riposo (Tl, T2) -fra scintille adiacenti passano essere variati in funzione di una condizione operativa del motore.
4) Procedimento per controllare l'accensione di un motore a combustione interna in cui l'accensione viene ottenuta azionando mezzi di commutazione (SCR) con un segnale di scatto fornito da mezzi di controllo (CPU) per scaricare un condensatore (Cl) che è collegato ad un lato primario (5a) di una bobina di accensione (5), il procedimento comprendendo la fase di: generare il segnale di scatto come una pluralità d'impulsi di scatto per ogni accensione, in modo da produrre una pluralità di scintille discrete separate da periodi di riposo (Tl, T2).
5) Procedimento per controllare l 'accensione di un motore a combustione interna secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che una forma d'onda di scarica del condensatore (Cl) è una forma d'onda AC e ciascuno della pluralità d'impulsi di scatto ha un'ampiezza (Tt) che è più breve di un ciclo (Ts) della forma d'onda di scarica del condensatore (Cl).
6) Procedimento per controllare l'accensione di un motore a combustione interna secondo la rivendicazione 4 α 5,c aratterizzato dal fatto di comprendere inoltre la fase di regolare un intervallo fra segnali adiacenti di scatto in modo da variare i periodi di riposo (TI, T2) fra scintille adiacenti in funzione di una condizione operativa del motore.