RU2019726C1 - Universal thirster ignition system for internal combustion engine - Google Patents
Universal thirster ignition system for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2019726C1 RU2019726C1 SU4916698A RU2019726C1 RU 2019726 C1 RU2019726 C1 RU 2019726C1 SU 4916698 A SU4916698 A SU 4916698A RU 2019726 C1 RU2019726 C1 RU 2019726C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistor
- output
- input
- capacitor
- ignition
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к универсальным конденсаторным системам зажигания с непрерывно-импульсным накоплением энергии для двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано на транспортных средствах и энергетических установках с любыми типами катушек зажигания и датчиков момента зажигания. The invention relates to universal capacitor ignition systems with continuous-pulse energy storage for internal combustion engines and can be used on vehicles and power plants with any type of ignition coil and ignition timing sensors.
Известна универсальная тиристоpная система зажигания с непрерывно-импульсным накоплением энергии, содержащая блок согласования, блок функций, релаксационный генератор, преобразователь постоянного напряжения, первый и второй накопительные конденсаторы, первый и второй электронные ключи, формирователь импульсов, токоограничивающий резистор, сдвоенный переключатель и обратный диод, и выбранная в качестве прототипа. Система-прототип совместима с любыми типами датчиков момента зажигания и катушек зажигания реализует функции октан-корректора с плавным изменением времени задержки момента зажигания, многократного искрообразования в течение всего рабочего хода поршня, аварийного режима с непрерывным искрообразованием, противоугонного устройства, обладает повышенной частотой многократного искрообразования, увеличенной длительностью искрового разряда и обеспечивает повышение энергии искрообразования во время запуска двигателя. Known universal thyristor ignition system with continuously pulse energy storage, comprising a matching unit, a function block, a relaxation generator, a DC voltage converter, first and second storage capacitors, first and second electronic switches, a pulse shaper, a current limiting resistor, a dual switch and a reverse diode, and selected as a prototype. The prototype system is compatible with all types of ignition timing sensors and ignition coils and implements octane-corrector functions with a smooth change in the delay time of the ignition moment, multiple sparking during the entire piston stroke, emergency operation with continuous sparking, anti-theft device, has an increased frequency of multiple sparking, increased duration of the spark discharge and provides an increase in the energy of sparking during engine starting.
Недостатками прототипа являются недостаточная частота многократного искрообразования и недостаточная энергия искрообразования. Эти недостатки определяются тем, что в каждом такте многократного искрообразования для повторного заряда первого накопительного конденсатора после его полного разряда требуется относительно большое время, а высокочастотные колебания носят затухающий характер. The disadvantages of the prototype are the insufficient frequency of multiple sparking and the insufficient energy of sparking. These shortcomings are determined by the fact that in each cycle of multiple sparking, a relatively long time is required for recharging the first storage capacitor after it is completely discharged, and high-frequency oscillations are damped.
Целью изобретения является повышение частоты и энергии многократного искрообразования. The aim of the invention is to increase the frequency and energy of multiple sparking.
Поставленная цель достигается тем, что в систему зажигания, содержащую соединенные последовательно блок согласования с входами, предназначенными для подключения к различным датчикам момента зажигания, блок функций, реализующий функции октан-корректора и противоугонного устройства, и логический элемент 2ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к первому выводу первого резистора, а выход - к входу управления второго электронного ключа, управляемого сигналом низкого логического уровня и соединяющего минус источника питания с вторым выводом первого накопительного конденсатора и с отрицательным выходным выводом преобразователя постоянного напряжения, входы которого подключены между плюсом и минусом источника питания, а положительный выходной вывод соединен с первым выводом первого накопительного конденсатора, с входом питания второго электронного ключа и через токоограничивающий резистор и последовательные с ним соединенные параллельно обратный диод, первый электронный ключ и последовательные второй накопительный конденсатор и первичную обмотку катушки зажигания с минусом источника питания, а также сдвоенный переключатель, конденсатор, первый, второй и третий резисторы, введены дополнительно четвертый и пятый резисторы, причем четвертый резистор подключен параллельно токоограничивающему резистору через первые размыкающие контакты сдвоенного переключателя, пятый резистор включен в цепь соединения катушки зажигания с минусом источника питания, первый вход элемента 2ИЛИ-НЕ соединен с выходом блока функций через вторые размыкающие контакты сдвоенного переключателя, второй неподвижный замыкающий контакт которого соединен с плюсом и минусом источника питания соответственно через конденсатор и второй резистор, его второй вход - с плюсом источника питания через третий резистор, его выход - с входом управления первого электронного ключа, а второй вывод первого резистора подключен к точке соединения вторичной обмотки катушки зажигания с пятым резистором. This goal is achieved by the fact that in the ignition system, which contains a matching block in series with the inputs for connecting to various sensors of the ignition moment, a function block that implements the functions of an octane corrector and an anti-theft device, and a 2OR-NOT logical element, the second input of which is connected to the first output of the first resistor, and the output to the control input of the second electronic key, controlled by a low logic level signal and connecting the minus power source to the second output m of the first storage capacitor and with a negative output terminal of the DC-DC converter, the inputs of which are connected between the plus and minus of the power source, and the positive output terminal is connected to the first output of the first storage capacitor, with the power input of the second electronic switch and through a current-limiting resistor and connected in series with it parallel reverse diode, first electronic switch and serial second storage capacitor and primary winding of the ignition coil minus the power source, as well as the dual switch, capacitor, first, second and third resistors, additionally the fourth and fifth resistors are introduced, and the fourth resistor is connected in parallel to the current-limiting resistor through the first NC contacts of the dual switch, the fifth resistor is connected to the ignition coil to the minus source power supply, the first input of
На фиг.1 приведена принципиальная схема предлагаемой системы зажигания; на фиг.2 - эпюры сигналов, поясняющих работу системы, где
а) сигнал на выходе блока функций;
б) сигнал на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ;
в) идеализированный сигнал на втором входе элемента 2ИЛИ-НЕ;
г) напряжение на первичной обмотке катушки зажигания;
д) ток первичной обмотки катушки зажигания.Figure 1 shows a schematic diagram of the proposed ignition system; figure 2 - plot signals explaining the operation of the system, where
a) the signal at the output of the function block;
b) the signal at the output of the
c) an idealized signal at the second input of
d) voltage on the primary winding of the ignition coil;
d) current of the primary winding of the ignition coil.
Система зажигания содержит преобразователь 1 постоянного напряжения, входы которого подключены между плюсом и минусом источника питания, а к его выходам подключен первый накопительный конденсатор 2. Положительный выходной вывод преобразователя 1 соединен с входом питания второго электронного ключа 3 и через последовательные первые размыкающие контакты 4 сдвоенного переключателя и четвертый резистор 5, параллельно которым подключен токоограничивающий резистор 6, с точкой соединения обратного диода 7, первого вывода первого электронного ключа 8 и первого вывода второго накопительного конденсатора 9, второй вывод которого соединен через последовательные первичную обмотку 10 катушки зажигания и пятый резистор 11 с минусом источника питания, вторым выводом ключа 8, анодом диода 7 и через ключ 3 с отрицательным выходным выводом преобразователя 1. Управляющие входы ключей 3 и 8 соединены с входными выводами подключения к датчикам момента зажигания через последовательные блок 12 согласования, блок 13 функций, вторые размыкающие контакты 14 сдвоенного переключателя, первый вход элемента 2ИЛИ-НЕ 15 и его выход. Неподвижный второй замыкающий контакт 16 сдвоенного переключателя соединен через конденсатор 17 с плюсом, а через второй резистор 18 с минусом источника питания. Второй вход элемента 15 соединен через первый резистор 19 с точкой соединения резистора 11 и первичной обмотки 10 катушки зажигания, а через третий резистор 20 с плюсом источника питания. The ignition system contains a DC voltage converter 1, the inputs of which are connected between the plus and minus of the power source, and the
Система зажигания работает следующим образом. The ignition system operates as follows.
Сдвоенный переключатель находится в положении, показанном на фиг.1. После включения питания на выходе блока 13 функций устанавливается сигнал высокого логического уровня, на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 15 - низкого, ключ 3 отпирается, а ключ 8 запирается. Преобразователь 1 начинает работать, конденсатор 2 заряжается, и одновременно с ним заряжается конденсатор 9 через включенные параллельно резисторы 5 и 6, первичную обмотку 10 катушки зажигания, резистор 11 и открытый ключ 3. После включения стартера и во время работы двигателя в момент начала искрообразования определяемый сигналом датчика момента зажигания на входе блока 12 согласования и задержкой октан-корректора в блоке 13 функций, на выходе блока 13 появляется сигнал низкого логического уровня (фиг. 2, а), на выходе элемента 15 - высокого (фиг. 2, б) ключ 3 запирается, ключ 8 отпирается, а конденсатор 9 начинает колебательный разряд через первичную обмотку 10 катушки зажигания и резистор 11. В первый момент времени все напряжение конденсатора 9 прикладывается к обмотке 10 (фиг.2,г), а затем по мере увеличения тока в обмотке 10 (фиг. 2, д), это напряжение уменьшается и становится равным нулю, когда ток обмотки 10 достигает максимума (фиг.2,г). Под действием электромагнитной энергии, накопленной в катушке зажигания конденсатор 9 начинает перезаряжаться через обратный диод 7, ток через резистор 11, имеющий небольшое сопротивление и выполняющий роль датчика тока, изменяет свое направление. Падение напряжения на резисторе 11 суммируется на втором входе элемента 15 с напряжением смещения от делителя напряжения, собранного на высокоомных резисторах 19 и 20. The dual switch is in the position shown in figure 1. After turning on the power at the output of the block of 13 functions, a signal of a high logical level is set, at the output of the
В момент времени, когда напряжение на втором входе достигает порога переключения элемента 15 (фиг.2, в), на его выходе появляется сигнал низкого логического уровня, ключ 8 запирается, а ключ 3 отпирается. Происходит импульсный дозаряд конденсатора 9 от конденсатора 2 (емкость которого значительно превышает емкость конденсатора 9) до напряжения преобразователя 1, ток в цепи заряда увеличивается (фиг.2,д), энергия, снова накапливаемая в конденсаторе 9, достигает исходного максимального значения благодаря компенсации той ее части, которая была израсходована на образование искры и потери. Когда ток заряда конденсатора 9 прекращается (фиг.2,д), на втором входе элемента 15 устанавливается сигнал низкого логического уровня (фиг.2, в), на его выходе - высокого, и ключи 3 и 8 снова изменяют состояние проводимости. Начинается очередной такт разряда конденсатора 9 с последующим его перезарядом и дозарядом от конденсатора 2, т.е. система переходит в автоколебательный режим. Частота колебаний определяется индуктивностью обмотки 10 катушки зажигания, емкостью конденсатора 9 и в незначительной степени сопротивлением резисторов 6 и 5, причем сопротивление резистора 5 невелико, определяется максимально допустимым током ключей 3 и 8, и он может быть вообще зашунтирован. Таким образом частота незатухающих колебаний является максимально возможной для данного типа катушки зажигания, поскольку в автоколебательном процессе полностью отсутствуют паузы, необходимые в системе-прототипе для запирания ключей. At the time when the voltage at the second input reaches the switching threshold of element 15 (Fig. 2, c), a low logic level signal appears at its output, key 8 is locked, and key 3 is unlocked. A pulse recharging of the capacitor 9 occurs from the capacitor 2 (the capacity of which significantly exceeds the capacitance of the capacitor 9) to the voltage of the converter 1, the current in the charge circuit increases (Fig. 2, e), the energy accumulated in the capacitor 9 again reaches its initial maximum value due to compensation of its part, which was spent on the formation of sparks and losses. When the charge current of the capacitor 9 stops (Fig. 2, e), a low logic level signal is installed at the second input of element 15 (Fig. 2, c), high at its output, and the keys 3 and 8 again change the state of conductivity. The next cycle of the discharge of the capacitor 9 begins, followed by its recharging and recharging from the
Как следует из сказанного, в процессе генерации незатухающих колебаний ключ 3 отпирается только на время дозаряда конденсатора 9, поэтому предлагаемая система зажигания автоматически адаптируется к катушке зажигания любой индуктивности, а частота колебаний автоматически устанавливается максимально возможной. При этом ток в первичной обмотке катушки зажигания и в искровом промежутке близок к синусоидальному. Энергия многократного искрообразования существенно повышается, так как оно происходит в виде непрерывных незатухающих колебаний, т.е. с постоянной и максимальной амплитудой. Такое искрообразование происходит до тех пор, пока на выходе блока 13 функций не появляется сигнал высокого логического уровня, после чего ключ 8 запирается, а ключ 3 отпирается до поступления на вход блока 12 согласования очередного сигнала от датчика момента зажигания. Для перевода системы в аварийный режим непрерывного искрообразования необходимо переключить сдвоенный переключатель. При этом в цепи подзаряда конденсатора 9 остается один резистор 6, а первый вход элемента 15 отключается от выхода блока 13 функций и подключается к точке соединения конденсатора 17 и резистора 18. После включения питания на время заряда конденсатора 17 через резистор 18 на выходе элемента 15 поддерживается сигнал низкого логического уровня, благодаря чему ключ 8 заперт, а ключ 3 открыт. Это время необходимо для того, чтобы преобразователь 1 смог зарядить конденсаторы 2 и 9 до полного напряжения. После заряда конденсатора 17 ключи 3 и 8 переключаются и начинается непрерывный процесс автогенерации незатухающих колебаний, как описано выше. Частота этих колебаний благодаря отключению резистора 5 уменьшается, чтобы преобразователь 1 мог обеспечить достаточный уровень напряжения на вторичной обмотке 10 катушки зажигания. As follows from the above, in the process of generating undamped oscillations, the key 3 is unlocked only for the duration of the charge of the capacitor 9, therefore, the proposed ignition system automatically adapts to the ignition coil of any inductance, and the oscillation frequency is automatically set to the maximum possible. In this case, the current in the primary winding of the ignition coil and in the spark gap is close to sinusoidal. The energy of multiple sparking increases significantly, since it occurs in the form of continuous undamped oscillations, i.e. with constant and maximum amplitude. This sparking occurs until a high logic level signal appears at the output of the function block 13, after which the key 8 is locked and the key 3 is unlocked until the next signal from the ignition timing sensor is received at the input of block 12. To put the system into emergency continuous sparking, it is necessary to switch the double switch. At the same time, one
Изобретение по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: значительно увеличенная частота многократного искрообразования, причем благодаря адаптивности системы эта частота автоматически устанавливается максимально возможной для любого типа катушки зажигания, тогда как в системе-прототипе частота принудительно устанавливается в расчете на катушку с максимальной индуктивностью, чтобы исключить "сквозные" токи при переходе на катушку с меньшей индуктивностью; значительное увеличение энергии искрообразования, причем не только за счет незатухающего характера колебаний, но и благодаря адаптивности системы, обеспечивающей отсутствие пауз между отдельными тактами в цикле многократного искрообразования при любой индуктивности катушки зажигания. In comparison with the prototype, the invention has the following advantages: a significantly increased frequency of multiple sparking, and due to the adaptability of the system, this frequency is automatically set to the maximum possible for any type of ignition coil, while in the prototype system the frequency is forcibly set based on the coil with maximum inductance in order to exclude "through" currents when switching to a coil with a lower inductance; a significant increase in the energy of sparking, not only due to the undamped nature of the oscillations, but also due to the adaptability of the system, which ensures the absence of pauses between individual clock cycles in the cycle of repeated sparking at any inductance of the ignition coil.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4916698 RU2019726C1 (en) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | Universal thirster ignition system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4916698 RU2019726C1 (en) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | Universal thirster ignition system for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019726C1 true RU2019726C1 (en) | 1994-09-15 |
Family
ID=21563602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4916698 RU2019726C1 (en) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | Universal thirster ignition system for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2019726C1 (en) |
-
1991
- 1991-03-05 RU SU4916698 patent/RU2019726C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1781447, кл. F 02P 3/00, 1990. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0457383B1 (en) | Spark plug ignition system | |
AU597501B2 (en) | Ignition system for internal combustion engine | |
US4149508A (en) | Electronic ignition system exhibiting efficient energy usage | |
US4083347A (en) | High energy spark ignition system, particularly for internal combustion engines | |
US5215066A (en) | Ignition apparatus for an internal combustion engine | |
US3575153A (en) | Regulated voltage converter | |
US3677253A (en) | Capacitor discharge type ignition system for internal combustion engines | |
EP0611417B1 (en) | Free-running capacitive discharge ignition system with spark frequency control | |
RU2019726C1 (en) | Universal thirster ignition system for internal combustion engine | |
US4438751A (en) | High voltage generating circuit for an automotive ignition system | |
US4414954A (en) | Internal combustion engine ignition system with improvement | |
US3410257A (en) | Spark ignition systems | |
RU1781447C (en) | Universal thyristor ignition system | |
RU2182254C2 (en) | Ignition system | |
RU2115016C1 (en) | Ignition system | |
US4015576A (en) | Ignition system | |
RU2154188C1 (en) | Ignition system | |
US4391262A (en) | Ignition system for an internal combustion engine | |
US3596646A (en) | Capacitor-discharge electronic ignition system | |
US3604978A (en) | Capacitor discharge ignition system | |
RU2264027C1 (en) | Voltage changer for charging storage capacitor | |
RU2276282C2 (en) | Ignition system of internal combustion engine | |
US4676218A (en) | Electronic system for the production of a signal synchronous with an internal combustion engine ignition signal | |
SU1684536A1 (en) | Ignition electronic system for internal combustion engine | |
SU1465612A1 (en) | Electronic ignition system of i.c. engine |