ITMI972102A1 - Sistema di accensione - Google Patents

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ITMI972102A1
ITMI972102A1 ITMI972102A ITMI972102A1 IT MI972102 A1 ITMI972102 A1 IT MI972102A1 IT MI972102 A ITMI972102 A IT MI972102A IT MI972102 A1 ITMI972102 A1 IT MI972102A1
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IT
Italy
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voltage
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resistor
primary winding
fet
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English (en)
Inventor
Atsushi Yanase
Yutaka Nozue
Original Assignee
Mitsuba Corp
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/338Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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Description

D E S C R IZ IO N E
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:
"SISTEMA DI ACCENSIONE"^
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce a sistemi di controllo dell' accensione, e più in particolare a sistemi di controllo dell' accensione del tipo in cui un convertitore DC-DC del tipo a rilevamento di corrente viene usato per alzare la tensione di alimentazione per alimentare un'unità di accensione.
Sono usati vari tipi di sistemi di accensione per motori a combustione interna per automobili. Ad esempio, vi sono quelli per motocicli noti come DCCDI, in cui viene usato un convertitore DC-DC per innalzare la tensione di alimentazione in modo da ottenere la tensione richiesta da un'unità di accensione del tipo CDI.
La figura 6 mostra schematicamente una configurazione di circuito di un sistema di accensione convenzionale di tipo DCCDI per rilevamento di corrente comprendente un convertitore DC-DC del tipo a rilevamento di corrente 5. Un generatore AC 1 è collegato attraverso un circuito regolatore 2 ad una batteria 3, come pure ad una estremità di un avvolgimento primario 6a di un trasformatore 6 nel convertitore DC-DC 5. Questo trasformatore 6 comprende tre avvolgimenti secondari. Il primo avvolgimento secondario 6b è collegato ad un'unità di accensione 7, ed il secondo avvolgimento secondario 6c è collegato attraverso un circuito stabilizzatore 8 ad una CPU 9 per il controllo dell'anticipo all'accensione. L'altra estremità dell'avvolgimento primario 6a è collegata selettivamente a terra attraverso la sorgente ed il pozzo di un transistor ad effetto di campo (FET) 15 ed un resistore 16 per il rilevamento della corrente. Il gate del FET 15 è collegato selettivamente a terra attraverso un transistor bipolare 14 avente una 'base che è collegata al lato del primo avvolgimento secondario 6b attraverso un diodo zener ZD1, in modo che quando una tensione Ve del condensatore Cc raggiunge la sua tensione di arrivo, il diodo zener ZD1 come pure il transistor bipolare 14 sono accesi, collegando così il gate del FET 15 a terra per disabilitare il FET 15. Il gate del FET 15 è pure collegato al collettore di un transistor bipolare 17 per il rilevamento di corrente, come pure ad un terzo avvolgimento secondario 6d attraverso un resistore ed un condensatore
La base del transistor bipolare 17 per il rilevamento ui corrente è collegata ad un nodo fra il FET 15 ed il resistore 16 per il rilevamento di corrente, ed il suo emettitore è messo a terra.
Nel sistema di accensione comprendente il convertitore DC-DC del tipo a rilevamento di corrente, configurato come sopra descritto, quando una corrente elettrica Is che scorre attraverso l'avvolgimento primario 6a raggiunge un predeterminato valore (per esempio, 2A) al quale la tensione VBE fra la base e l'emettitore del transistor 17 (o la corrente Is moltiplicata per il resistore della resistenza 16) raggiunge la tensione di accensione (tipicamente circa 0,7 V) del transistor bipolare 17, il transistor acceso 17 collega il gate del FET 15 a terra, spegnendo così il FET 15 ed interrompendo la corrente Is. Questa improvvisa interruzione di corrente sul lato dell'avvolgimento primario induce un'alta tensione attraverso il primo ed il secondo avvolgimento secondario 6b e 6c, per permettere così che venga fornita tensione sufficiente al condensatore Cc ed alla CPU 9.
In condizioni normali, l'avvolgimento primario 6a è dotato di una tensione di alimentazione DC Vb di circa 14 V. Mentre il FET 15 viene acceso, la corrente elettrica Is che scorre attraverso l'avvolgimento primario 6a aumenta in modo relativamente brusco eri arriva al, predeterminato valore in modo relativamente rapido, e conseguentemente la tensione Ve del condensatore Cc raggiunge il suo valore di arrivo in modo relativamente rapido, come rappresentato in figura 7(a). Come risultato, durante la maggior parte del periodo di tempo fra due accensioni consecutive, la corrente Is non scorre attraverso l'avvolgimento primario 6a. Pertanto, il valore medio della corrente elettrica Is è di circa 0,06 A.
Tuttavia, nel caso in cui la batteria 3 è guasta o scollegata e viene usato un pedale di avviamento per avviare il motore del motociclo, la tensione Vb fornita all'avvolgimento primario 6a può essere ad esempio di 3 V. In tal caso, la corrente Is aumenta in modo relativamente lento e richiede un tempo relativamente lungo per raggiungere il predeterminato valore, e conseguentemente richiede un tempo più lungo perché la tensione Ve del condensatore Cc raggiunga il suo valore di arrivo, come rappresentato in figura 7(b). Come risultato, la corrente Is scorre attraverso l'avvolgimento primario 6a durante una parte maggiore del periodo di tempo fra due accensioni consecutive. Quindi il valore medio della corrente elettrica Is può aumentare ad un valore sino a 1,2 A.
Come descritto sopra, quando la tensione d: alimentazione Vb dall'alimentatore di potenza quale la batteria 3 o il generatore AC 1 è bassa a causa ad esempio di un cattivo funzionamento della batteria 3, il convertitore DC-DC del tipo a rilevamento di corrente 5 tende a prelevare una quantità maggiore di corrente dall'alimentatore di corrente, il che può ulteriormente diminuire la ..tensione Vb dalla batteria guasta o dal generatore AC 1 fatto ruotare azionando il pedale di avviamento, e conseguentemente rendere più duro l'avviamento del motore. Inoltre, se una tale corrente media relativamente grande continua a scorrere per un periodo di tempo eccessivamente lungo, i FET, il trasformatore e altri produrranno molto calore, ed in alcuni casi tali parti componenti potranno essere seriamente danneggiate.
Il predeterminato valore citato sopra (ad esempio 2 A) per la corrente Is è determinato secondo il valore massimo della tensione Ve del condensatore Cc richiesta per produrre una sufficiente accensione. Tuttavia, la tensione richiesta Ve del condensatore Cc cambia con la velocità del motore, e quando il motore è avviato, non è richiesta una cosi alta tensione del condensatore Cc (o un così alto predeterminato valore per la corrente Is) . Pertanto, quando la tensione di alimentazione è bassa, sarà vantaggioso il diminuire il predeterminato valore Is per controllare così l'aumento della quantità di corrente elettrica 'estratta dall'alimentatore di potenza, per realizzare un avviamento rapido e facile del motore. In vista dei problemi di cui sopra, scopo primario della presente invenzione è quello di fornire un sistema di accensione del tipo DCCDI comprendente un convertitore DC-DC del tipo a rilevamento di corrente, che,-nel caso la tensione di alimentazione sia bassa a causa di un cattivo funzionamento della batteria o simile, possa controllare l'aumento della quantità di corrente elettrica estratta dall'alimentatore di potenza, e quindi attenuare la diminuzione nella tensione di alimentazione, per realizzare così un avviamento rapido e facile del motore ed impedire il danneggiamento delle parti componenti nel sistema, a causa della quantità aumentata di corrente elettrica.
Un secondo scopo della presente invenzione è quello di fornire un tale sistema di accensione come un circuito semplice con un costo supplementare minimo.
Per realizzare gli scopi di cui sopra, la presente invenzione fornisce un sistema di accensione per un motore a combustione interna di un veicolo comprendente; un'unità di accensione per fornire una tensione elevata per produrre una scintilla da una candela; ed un "convertitore DC-DC del tipo a rilevamento di corrente comprendente un trasformatore avente un avvolgimento primario collegato ad un alimentatore di potenza ed un avvolgimento secondario per alimentare l'unità di accensione, ed il convertitore DC-DC comprendendo inoltre primi mezzi di commutazione per interrompere selettivamente una corrente che scorre attraverso l'avvolgimento primario in modo da produrre una..tensione elevata attraverso l'avvolgimento secondario e mezzi per controllare i primi mezzi di commutazione, in cui i mezzi per controllare i primi mezzi di commutazione fanno sì che i primi mezzi di commutazione si aprano ad un valore inferiore della corrente che scorre attraverso l'avvolgimento primario per un valore inferiore di una tensione fornita dall'alimentatore di potenza all'avvolgimento primario.
Secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione, i primi mezzi di commutazione sono costituiti da un FET avente un pozzo collegato all'avvolgimento primario, una sorgente collegata a terra attraverso un primo resistore ed un gate, ed i mezzi per controllare i primi mezzi di commutazione comprendono: un transistor bipolare avente un collettore collegato al gate dei primi mezzi di commutazione, una base collegata ad un primo nodo fra la sorgente dei primi mezzi di commutazione ed primo resistore, ed un emettitore collegato a terra; secondi mezzi di commutazione; un secondo resistere avente un terminale collegato al primo nodo ed un secondo terminale collegato a terra attraverso i secondi mezzi di commutazione; e mezzi per rilevare la tensione dalla sorgente di alimentazione in modo da aprire i secondi mezzi di commutazione quando la tensione dalla sorgente di alimentazione è inferiore ad una tensione prescritta. Inoltre un terzo resistore può essere collegato fra il primo nodo e la base del transistor bipolare.
Secondo un'altra forma di realizzazione della presente invenzione, i primi mezzi di commutazione sono costituiti da un FET avente un pozzo collegato all'avvolgimento primario, una sorgente ed un gate, ed i mezzi per controllare i primi mezzi di commutazione comprendono: un primo resistore ed un secondo resistore collegati in serie fra il pozzo dei primi mezzi di commutazione e la terra; un transistor bipolare avente un collettore collegato al gate dei primi mezzi di commutazione, una base collegata al primo nodo fra la sorgente dei primi mezzi di commutazione ed il primo resistore, ed un emettitore collegato a terra; secondi mezzi di commutazione collegati fra la terra ed un secondo nodo, il secondo nodo essendo un nodo fra il primo resistore ed il secondo resistore; e mezzi per rilevare la tensione dalla sorgente di alimentazione in modo da aprire i secondi mezzi di commutazione .quando la tensione dalla sorgente di alimentazione è inferiore ad una tensione prescritta .
Secondo un'ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, i primi mezzi di commutazione sono costituiti da un FET avente un pozzo collegato all'avvolgimento primario, una sorgente ed un gate, ed i mezzi per controllare i primi mezzi di commutazione comprendono: un transistor bipolare avente un collettore collegato al gate dei primi mezzi di commutazione, una base collegata alla sorgente dei primi mezzi di commutazione, ed un emettitore collegato a terra; un primo resistore avente un terminale collegato alla sorgente dei primi mezzi di commutazione; e mezzi per sfalsare la tensione della base del transistor bipolare, in funzione della tensione dalla sorgente di alimentazione, i mezzi per sfalsare la tensione essendo collegati fra l'altro terminale del primo resistore e la terra per fornire all'altra estremità del primo resistore una tensione negativa di una quantità che è funzione della tensione dalla sorgente di alimentazione. Preferibilmente, il trasformatore comprende inoltre un avvolgimento secondario supplementare, ed i mezzi per sfalsare la tensione sono realizzati dall'avvolgimento secondario supplementare del trasformatore, in modo da produrre una tensione negativa di una quantità sostanzialmente proporzionale alla tensione dalla sorgente di alimentazione.
In questo modo, quando la tensione di alimentazione è bassa, a causa di un cattivo funzionamento della batteria o simile, è possibile controllare l'aumento della quantità di corrente elettrica prelevata dall'alimentatore di potenza, e quindi attenuare la diminuzione nella tensione di alimentazione, per realizzare così un avviamento rapido e facile del motore ed impedire il danneggiamento delle parti componenti nel sistema, a causa della quantità aumentata di corrente elettrica .
Altri ed ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno maggiormente dalla descrizione che segue.
La presente invenzione viene ora descritta qui di seguito con riferimento agli allegati disegni, nei quali:
- la figura 1 è un diagramma circuitale schematico che mostra una parte essenziale di una prima forma di realizzazione di un sistema di accensione per un motore di motociclo al quale è applicata la presente invenzione; - la figura 2 è un diagramma circuitale schematico che mostra una parte essenziale di una seconda forma di realizzazione di un sistema di accensione per un motore di motociclo al quale è applicata la presente invenzione ;· - la figura 3 è un diagramma dei tempi che mostra forme d'onda di tensione e corrente in corrispondenza di parti essenziali del circuito di controllo della figura 2;
- la figura 4 è un diagramma circuitale schematico che mostra una parte essenziale di una terza forma di realizzazione di un sistema di accensione per un motore di motociclo al quale è applicata la presente invenzione; - la figura 5 è un diagramma circuitale schematico che mostra una parte essenziale di una quarta forma di realizzazione di un sistema di accensione per un motore di motociclo al quale è applicata la presente invenzione; - la figura 6 è un diagramma circuitale schematico che mostra una parte essenziale di un sistema di accensione convenzionale; e
la figura 7 è un grafico per descrivere il funzionamento del sistema di accensione rappresentato in figura 6.
La figura 1 è un diagramma circuitale schematico di una forma di realizzazione di un sistema di accensione per un motore a combustione interna di un motociclo al quale si applica la presente invenzione. Un generatore AC 1 è collegato attraverso un circuito regolatore 2 ad una batteria 3 come pure ad una estremità di un avvolgimento “primario 6a di un trasformatore 6 in un convertitore DC-DC 5. L'altra estremità dell'avvolgimento primario 6a è collegata ad un FET 15, ed è selettivamente collegata a terra attraverso la sorgente ed il pozzo del FET 15 ed un primo resistore 16 per il rilevamento di corrente.
Il trasformatore<' >6 comprende tre avvolgimenti secondari, in particolare un primo avvolgimento secondario 6b, un secondo avvolgimento secondario 6c ed un terzo avvolgimento secondario 6c. Il primo avvolgimento secondario 6b è collegato all'unità di accensione 7 attraverso un diodo in modo che una tensione generata attraverso il primo avvolgimento secondario 6b polarizzi direttamente il diodo quando una corrente Is che scorre attraverso l'avvolgimento primario 6a viene interrotta da un FET 15. In altre parole, il primo avvolgimento secondario 6b è in una disposizione di ritorno". Il secondo avvolgimento secondario 6c è pure collegato nella disposizione di ritorno alla CPU 9 per il controllo dell'anticipo all'accensione attraverso un circuito stabilizzatore di tensione 8. D'altro canto, il terzo avvolgimento secondario 6c è disposto in modo che produca una tensione positiva relativamente alla terra, quando la corrente Is sta aumentando con il FET 15 acceso. In altre parole, il terzo avvolgimento secondario 6c è in una "disposizione diretta".
Ί1 gate del FET 15 è collegato selettivamente a terra attraverso un transistor bipolare 14 avente una base che è collegata al lato del primo avvolgimento secondario 6b attraverso un diodo zener ZDl, in modo che quando una tensione Ve del condensatore Cc raggiunge la sua tensione di arrivo, il diodo zener ZDl come pure il transistor bipolare 14 sono accesi, collegando così il gate del FET 15 a terra per disabilitare il FET 15.
Il gate del FET 15 è pure collegato al collettore di un transistor bipolare 17 per il rilevamento di corrente, come pure ad un terzo avvolgimento secondario 6d attraverso una resistore ed un condensatore. In questa forma di realizzazione, la base del transistor bipolare 17 per il rilevamento di corrente è collegata ad un nodo fra il FET 15 ed un primo resistore 16 per il rilevamento di corrente attraverso un secondo resistore 19 per il rilevamento di corrente, ed il suo emettitore è collegato a terra. La base del transistor bipolare 17 è pure collegata a terra attraverso un terzo resistore 20 per il rilevamento di corrente e attraverso l'emettitore ed il collettore di un transistor bipolare 21 per il rilevamento di corrente. La base del transistor bipolare 21 per il rilevamento di tensione è collegata ad una estremità dell'avvolgimento primario 6a attraverso un diodo zener ZD2. In questo modo, il terzo avvolgimento secondario 6d, i transistor bipolari 17 e 21, il FET 15, il diodo zener ZD2, e le resistenze 16 e 19-20 cooperano per formare un circuito di rilevamento di corrente 10. Ora verrà descritto qui di seguito il funzionamento di questo circuito. In condizioni normali, viene fornita una tensione di alimentazione DC Vb di circa 14 V all'avvolgimento primario 6a, come nel sistema di accensione convenzionale rappresentato in figura 6. Con una tale tensione di alimentazione, il diodo zener ZD2 ed il transistor bipolare 21 per il rilevamento di tensione sono accesi e conseguentemente viene determinata la corrente Is che scorre attraverso il FET 15 mediante la tensione VBE applicata alla base del transistor bipolare 17, alla resistenza del primo resistore 16 per il rilevamento di corrente, alla resistenza R2 del secondo resistere 19 per il rilevamento di corrente ed alla resistenza R3 del terzo resistore 20 per il rilevamento di corrente, come segue:
Nel caso in cui la tensione fornita all'avvolgimento primario 6a sia diminuita a circa 2,5 V, il diodo zener ZD2 ed il transistor bipolare 21 per il rilevamento di tensione non sono accesi, e pertanto la corrente Is che scorre attraverso il FET 15 è determinata solo dalla resistenza R1 del primo resistore 16 per il rilevamento di corrente e la tensione VBE fra la base e l'emettitore del transistor bipolare 17, come seguo;
Così, quando la tensione fornita all'avvolgimento primario 6a è inferiore ad un valore prescritto, è possibile diminuire il valore della corrente elettrica Is al quale il transistor 17 viene acceso, secondo un fattore di R3/{R1+R2+R3) .
La figura 2 è un diagramma circuitale schematico che mostra un circuito di rilevamento di corrente di una seconda forma di realizzazione di un sistema di accensione al quale si applica la presente invenzione. Le parti uguali a quelle della figura 6 che mostrano un sistema di accensione convenzionale sono indicate dagli stessi riferimenti numerici e ne viene omessa l'ulteriore descrizione.
In questa forma di realizzazione, è previsto un quarto avvolgimento secondario 6a nella disposizione di ritorno, come rappresentato nel disegno. Una estremità del quarto avvolgimento secondario 6a è collegata ad un resistore 26 per il rilevamento di corrente, e la sua altra estremità è collegata a terra. La restante configurazione è uguale a quella rappresentata in figura 6.
Riferendoci alla figura 3, viene descritto qui di seguito il funzionamento di questo circuito. In questo circuito, secondo l'accensione/spegnimento (on/off) del FET 15 {figura 3(a)), viene generata una tensione negativa sostanzialmente proporzionale alla quantità della tensione DC Vb fornita all'avvolgimento primario 6a, attraverso il quarto avvolgimento secondario 6c mentre il FET 15 è acceso, come rappresentato in figura 3(b). Questa tensione negativa sfalsa la tensione applicata alla base del transistor bipolare 17 per il rilevamento di corrente (figura 3(c)). Conseguentemente, di mano in mano che la tensione Vb diventa inferiore e quindi la tensione negativa generata attraverso il quarto avvolgimento secondario 6e diventa più piccola, diventa più piccolo il valore della corrente Is al quale il transistor bipolare 17 si accende (o il valore di picco della corrente Is) , come rappresentato in figura 3(d), in cui il valore di picco della corrente Is è 3A per la tensione Vb di 14 V, e 2A per la tensione Vb di 3 V. La figura 4 è un diagramma circuitale schematico che mostra un circuito di rilevamento di corrente di una terza forma di realizzazione di un sistema di accensione al quale si applica la presente invenzione, questa terza forma di realizzazione essendo simile a quella rappresentata in figura 1. Le parti uguali a quelle della figura 1 sono indicate con gli stessi riferimenti numerici e ne viene omessa l'ulteriore descrizione.
In questa forma di realizzazione, la base del transistor bipolare 17 per il rilevamento di corrente è collegata direttamente ad un nodo fra la sorgente del FET 15 ed un primo resistere 36 per il rilevamento di corrente. La sorgente del FET 15 è pure collegata a terra attraverso un secondo resistere 37 per il rilevamento di corrente e ad un FET 38. Il gate di questo FET 38 è collegato ad una estremità dell'avvolgimento primario 6a attraverso un resistore ed un diodo zener ZD3 per rilevare la tensione di alimentazione Vb.
In questa forma di realizzazione, quando la tensione Vb fornita all'avvolgimento primario 6a è circa 14 V, il diodo zener ZD3 ed il FET 38 sono accesi e pertanto la corrente Is che scorre attraverso il FET 15 è determinata dalla tensione VBE applicata alla base del transistor bipolare 17, alla resistenza del primo resistore 36 per il rilevamento di corrente, alla resistenza R2 del secondo resistore 37 per il rilevamento di corrente, e alla resistenza nello stato "on" RON del FET 38. Supponendo che R1=R2+RON<=>R, si ottiene la seguente equazione
Nel caso in cui la tensione fornita all'avvolgimento primario 6a sia diminuita a circa 2,5 V, il diodo zener ZD3 ed il FET 38 non sono accesi, e pertanto la corrente Is che scorre attraverso il FET .15 è determinata solo dalla resistenza R1 del primo resistore 36 per il rilevamento di corrente e dalla tensione VBE applicata alla base del transistor bipolare 17. In altre parole, si ottiene la seguente equazione:
Così, quando la tensione fornita all'avvolgimento primario 6a è inferiore ad un valore prescritto, il valore di picco della corrente elettrica Is che scorre attraverso il FET 15 può essere diminuito ad 1⁄2 di quello quando la tensione Vb è alta (o normale).
La figura 5 è un diagramma circuitale schematico che mostra un circuito di rilevamento di corrente di una quarta forma di realizzazione di un sistema di accensione al quale è applicata la presente invenzione. Le parti uguali a quelle della figura 1 sono indicate dagli stessi riferimenti numerici e ne viene omessa l'ulteriore descrizione .
In questa forma di realizzazione, la base del transistor bipolare 17 per il rilevamento di corrente è direttamente collegata ad un nodo fra il FET 15 ed un primo resistore 46 per il rilevamento di corrente. Il primo resistore 46 per il rilevamento di corrente è collegato a terra attraverso un secondo resistore 47 per il rilevamento di corrente. Inoltre, un FET 48 è collegato ad un nodo fra il primo resistore 46 e il secondo resistore 47 per il rilevamento di corrente per collegare selettivamente il primo resistore 46 a terra senza passare attraverso il secondo resistore 47 per il rilevamento di corrente. Il gate del FET 48 è collegato ad una estremità dell'avvolgimento primario 6a attraverso un resistore ed un diodo zener ZD4 per rilevare la tensione di alimentazione Vb.
In questa forma di realizzazione, quando la tensione Vb fornita all'avvolgimento primario 6a è circa 14V, il diodo zener ZD4 ed il FET 48 sono accesi e pertanto la corrente Is che scorre attraverso il FET 15 è determinata dalla tensione VBE applicata alla base del transistor bipolare 17, alla resistenza R1 del primo resistore 46 per il rilevamento di corrente, alla resistenza allo stato acceso RON del FET 48, e alla resistenza R2 del resistore 47. Supponendo che R=R1=R2=R 0N allora si ottiene la seguente equazione:
Nel caso in cui la tensione fornita all'avvolgimento primario 6a sia diminuita a circa 2,5V, il diodo zener ZD4 ed il FET 48 non sono accesi e pertanto la corrente Is che scorre attraverso il FET 15 è determinata dalla tensione VBE applicata alla base del transistor bipolare 17, alla resistenza Ri del primo resistore 46 per il rilevamento di corrente, ed alla resistenza R2 del secondo resistore 47 per il rilevamento di corrente. Supponendo che R1=R2=R, si ottiene la seguente equazione:
Così, quando la tensione fornita all'avvolgimento primario 6a è inferiore ad un valore prescritto, il valore di picco della corrente elettrica Is che scorre attraverso il FET 15 può essere diminuito a 3/4 di quello quando la tensione Vb è alta (normale).
Così, secondo la presente invenzione, quando la tensione in ingresso fornita ad un convertitore DC-DC del tipo a rilevamento di corrente usato in un sistema,di accensione DCCDI è bassa, un circuito di rilevamento di corrente è controllato in modo tale che diminuisce il valore di picco della corrente elettrica che scorre attraverso l'avvolgimento primario di un trasformatore usato nel convertitore DC-DC.
Sebbene tale diminuzione nel valore di picco della corrente elettrica che scorre attraverso l'avvolgimento primario abbassi la tensione in uscita del convertitore DC-DC, una tale tensione di uscita è sufficiente all'avviamento del motore, ed inoltre può essere impedita un'importante diminuzione nella tensione di alimentazione bassa generata da una batteria guasta o un generatore AC fatto ruotare azionando un pedale di avviamento. Pertanto la presente invenzione è vantaggiosa rispetto alla tecnica anteriore nel realizzare un avviamento più rapido e più facile del motore quando la tensione di alimentazione è bassa e viene usato il pedale di avviamento per avviare il motore. Ad esempio, applicando la presente invenzione, la velocità di rotazione del generatore AC richiesta per avviare il motore può essere ridotta da 460 giri al minuto a 350 giri al minuto; in altre parole è richiesto meno sforzo all'operatore per avviare il motore quando viene usata la presente invenzione. Inoltre, poiché viene controllato l'aumento nella quantità di corrente elettrica estratta dall'alimentatore di potenza, si può impedire il danneggiamento delle parti componenti e quindi può anche essere migliorata l'affidabilità del sistema.
Sebbene la presente invenzione sia stata descritta in termini di sue realizzazioni specifiche, è possibile modificare e cambiare i suoi dettagli senza allontanarsi dallo spirito della presente invenzione.

Claims (6)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I '1) Sistema di accensione per un motore a combustione interna di un veicolo, comprendente: - un'unità di accensione (7) per fornire un'alta tensione per produrre una scintilla da una candela; e - un convertitore DC-DC a rilevamento di corrente (5) comprendente un trasformatore (6) avente un avvolgimento primario (6a) collegato ad un alimentatore di potenza (1, 2, 3) ed un avvolgimento secondario (6b) per alimentare l'unità di accensione (7), ed il convertitore DC-DC.(5) comprendendo inoltre primi mezzi di commutazione (15) per interrompere selettivamente una corrente (Is) che scorre attraverso l'avvolgimento primario (6a) in modo da produrre un'alta tensione attraverso l'avvolgimento secondario (6b) e mezzi (10) per controllare i primi mezzi di commutazione (15), in cui i mezzi (10) per controllare i primi mezzi di commutazione (15) fanno sì che i primi mezzi di commutazione (15) si aprano ad un valore inferiore della corrente (Is) che scorre attraverso l'avvolgimento primario (6a) per un valore inferiore di una tensione (Vb) fornita dall'alimentatore di potenza (1, 2, 3) all'avvolgimento primario (6a).
  2. 2) Sistema di accensione secondo la rivendicazione 1, in cui i primi mezzi di commutazione (15) sono costituiti da un FET (15) avente un pozzo collegato all'avvolgimento primario (6a). una sorgente collegata a terra attraverso un primo resistore (16) ed un gate, ed i mezzi (10) per controllare i primi mezzi di commutazione (15) comprendono: - un transistor bipolare (17) avente un collettore collegato al gate dei primi mezzi di commutazione (15), una base collegata ad un primo nodo fra la sorgente dei primi mezzi di commutazione (15) ed il primo resistore (16), ed un emettitore collegato a terra; - secondi mezzi di commutazione (21, 38); - un secondo resistore (20, 37) avente un terminale collegato al primo nodo ed un secondo terminale collegato a terra attraverso i secondi mezzi di commutazione (21, 38); e - mezzi (ZD2, ZD3) per rilevare la tensione dalla sorgente di alimentazione (1, 2, 3) in modo da aprire i secondi mezzi di commutazione (21, 38) quando la tensione (Vb) dalla sorgente di alimentazione (1, 2, 3) è inferiore ad una tensione prescritta.
  3. 3) Sistema di accensione secondo la rivendicazione 2, in cui un terzo resistore (19) è ulteriormente collegato fra il primo nodo e la base del transistor bipolare (17).
  4. 4) Sistema di accensione secondo la rivendicazione 1, in cui i primi mezzi di commutazione (15) sono costituiti da un FET (15) avente un pozzo collegato all'avvolgimento primario (6a), una sorgente ed un gate, ed i mezzi (10) per controllare i primi mezzi di commutazione (15) comprendono : - un primo resistore (46) ed un secondo resistore (47) collegati in serie fra il pozzo dei primi mezzi di commutazione (15) e la terra; - un transistor bipolare (17) avente un collettore collegato al gate dei primi mezzi di commutazione (15), una base collegata al primo nodo fra la sorgente dei primi mezzi di commutazione (15) ed il primo resistore (46), ed un emettitore collegato a terra; - secondi mezzi di commutazione (48) collegati fra la terra ed un secondo nodo, il secondo nodo essendo un nodo fra il primo resistore (46) ed il secondo resistore (47); e - mezzi {ZD4) per rilevare la tensione (Vb) dalla sorgente di alimentazione (1, 2, 3) in modo da aprire i secondi mezzi di commutazione (48) quando la tensione (Vb) dalla sorgente di alimentazione (1, 2, 3) è inferiore ad una tensione prescritta.
  5. 5) Sistema di accensione secondo la rivendicazione 1, in cui i primi mezzi di commutazione (15) sono costituiti da un FET (15) avente un pozzo collegato all'avvolgimento primario (6a), una sorgente ed un gate, ed i mezzi (10) per controllare i primi mezzi di commutazione (15) comprendono : - un transistor bipolare (17) avente un collettore collegato al gate dei primi mezzi di commutazione (15), una base collegata alla sorgente dei primi mezzi di commutazione (15), ed un emettitore collegato a terra - un primo resistore (26) avente un terminale Collegato alla sorgente dei primi mezzi di commutazione (15); e mezzi per sfalsare la tensione della base del transistor bipolare (17), in funzione della tensione (Vb) dalla sorgente di alimentazione (1, 2, 3), i mezzi per sfalsare la tensione essendo collegati fra l'altro terminale del primo resistore (26) e la terra per fornire all'altra estremità del primo resistore (26) una tensione negativa di una quantità che è funzione della tensione (Vb) dalla sorgente di alimentazione (1, 2, 3).
  6. 6) Sistema di accensione secondo la rivendicazione 5, in cui il trasformatore (6) comprende inoltre un avvolgimento secondario supplementare (6e), ed i mezzi per sfalsare la tensione sono realizzati dall'avvolgimento secondario supplementare (6e) del trasformatore (6), in modo da produrre una tensione negativa di una quantità sostanzialmente proporzionale alla tensione (Vb) dalla sorgente di alimentazione (1, 2, 3) .
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