RU2115016C1 - Ignition system - Google Patents

Ignition system Download PDF

Info

Publication number
RU2115016C1
RU2115016C1 RU96118451A RU96118451A RU2115016C1 RU 2115016 C1 RU2115016 C1 RU 2115016C1 RU 96118451 A RU96118451 A RU 96118451A RU 96118451 A RU96118451 A RU 96118451A RU 2115016 C1 RU2115016 C1 RU 2115016C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
terminal
electronic
electronic key
Prior art date
Application number
RU96118451A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96118451A (en
Inventor
Владимир Александрович Гундарев
Виктор Дмитриевич Заяц
Виктор Петрович Худяков
Original Assignee
Владимир Александрович Гундарев
Виктор Дмитриевич Заяц
Виктор Петрович Худяков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Александрович Гундарев, Виктор Дмитриевич Заяц, Виктор Петрович Худяков filed Critical Владимир Александрович Гундарев
Priority to RU96118451A priority Critical patent/RU2115016C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2115016C1 publication Critical patent/RU2115016C1/en
Publication of RU96118451A publication Critical patent/RU96118451A/en

Links

Images

Landscapes

  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: ignition system has constant voltage converter, two reservoir capacitors, choke, two electronic switches, electronic switch control device with four input terminals and two output terminals, backward diode and ignition coil. Output of constant voltage converter is connected with first reservoir capacitor and common output terminal of choke whose second output is connected with first input of switch control device and input of first electronic switch whose output is connected with second input of electronic switch control device, one output of second reservoir capacitor, backward diode cathode and input of second electronic switch. Output of this switch is connected with third input of electronic switch control union, anode of backward diode and one output of primary winding of ignition coil, output lead of coil secondary winding being output of ignition system. EFFECT: increased efficiency of system operation, with possibility of use of any ignition coils. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к 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. The invention relates to 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.

Известна универсальная тиристорная система зажигания [2]. Эта система содержит два электронных ключа, блок управления электронным ключом, преобразователь постоянного напряжения, два накопительных конденсатора, обратный диод, резистор и катушку зажигания. Known universal thyristor ignition system [2]. This system contains two electronic keys, an electronic key control unit, a DC / DC converter, two storage capacitors, a reverse diode, a resistor and an ignition coil.

Блок управления электронными ключами содержит включенные последовательно релаксационный генератор и формирователь импульсов. Вход релаксационного генератора является управляющим входом системы зажигания. К положительному выходу преобразователя постоянного напряжения через токоограничивающий резистор подключены катод обратного диода, один вывод первого электронного ключа, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, который является выходом блока управления электронными ключами, и первый накопительный конденсатор, второй вывод которого соединен через первичную обмотку катушки зажигания с минусом источника питания, к которому также подключен второй вывод первого электронного ключа, анод обратного диода и, через второй электронный ключ, отрицательный выходной вывод преобразователя постоянного напряжения. Выход вторичной обмотки зажигания является выходом системы зажигания. The electronic key control unit comprises a relaxation generator and a pulse shaper connected in series. The input of the relaxation generator is the control input of the ignition system. A reverse diode cathode is connected to the positive output of the DC-DC converter through a current-limiting resistor, one output of the first electronic switch, the control input of which is connected to the output of the pulse shaper, which is the output of the electronic switch control unit, and the first storage capacitor, the second output of which is connected through the primary winding of the coil ignition with a minus of the power source, which is also connected to the second output of the first electronic key, the anode of the reverse diode and, h Res second electronic key, the negative output terminal of the inverter DC voltage. The output of the secondary ignition coil is the output of the ignition system.

Эта система зажигания имеет недостатки:
- малая частота и энергия многократного искрообразования;
- сложная схема стабилизации преобразователя.
This ignition system has disadvantages:
- low frequency and energy of multiple sparking;
- a complex converter stabilization scheme.

Также известна универсальная тиристорная система зажигания, принятая за прототип изобретения [1]. Эта система содержит переключатель, два электронных ключа, устройство управления этими ключами, выполненное на элементе 2ИЛИ-НЕ и имеющая два входа и один выход, один из которых является входом системы зажигания, два накопительных конденсатора, два электронных ключа, обратный диод, катушку зажигания и пять резисторов. Also known universal thyristor ignition system, adopted as a prototype of the invention [1]. This system contains a switch, two electronic keys, a control device for these keys, made on element 2 OR NOT and having two inputs and one output, one of which is an input to the ignition system, two storage capacitors, two electronic keys, a reverse diode, an ignition coil and five resistors.

Положительный выходной вывод преобразователя постоянного напряжения соединен с входом питания второго электронного ключа и через последовательные первые размыкающие контакты сдвоенного переключателя и четвертый резистор, параллельно которым подключен токоограничивающий резистор, с точкой соединения обратного диода. Первый вывод первого электронного ключа и первого вывода второго накопительного конденсатора, второй вывод которого соединен через последовательные первичную обмотку катушки зажигания и пятый резистор с минусом источника питания, вторым выводом первого электронного ключа, анодом обратного диода и через второй электронный ключ с отрицательным выводом преобразователя. Управляющие входы электронных ключей соединены с выходом устройства управления электронными ключами. Вторичная обмотка катушки зажигания является выходом системы зажигания. The positive output terminal of the DC / DC converter is connected to the power input of the second electronic switch and through the serial first disconnect contacts of the dual switch and the fourth resistor, in parallel with which the current-limiting resistor is connected, with the junction point of the reverse diode. The first terminal of the first electronic switch and the first terminal of the second storage capacitor, the second terminal of which is connected through the serial primary winding of the ignition coil and the fifth resistor with a minus power supply, the second terminal of the first electronic switch, the anode of the return diode and the second electronic switch with the negative terminal of the converter. The control inputs of the electronic keys are connected to the output of the electronic key control device. The secondary winding of the ignition coil is the output of the ignition system.

Эта система имеет недостатки:
- сложность стабилизации напряжения преобразователя из-за отрыва его минусового выхода от общей шины;
- нестабильную, нарастающую амплитуду импульсов в пачке, что уменьшает среднюю энергию в пачке импульсов;
- наличие сквозных токов при переключении электронных ключей, токоограничивающих резисторов и резистора датчика тока, которые снижают КПД системы зажигания;
- невзаимозаменяемость с выпускаемыми промышленностью системами зажигания.
This system has disadvantages:
- the difficulty of stabilizing the voltage of the Converter due to the separation of its negative output from the common bus;
- unstable, increasing amplitude of the pulses in the packet, which reduces the average energy in the packet of pulses;
- the presence of through currents when switching electronic keys, current-limiting resistors and a resistor current sensor, which reduce the efficiency of the ignition system;
- non-interchangeability with industrial ignition systems.

Эти недостатки обусловлены тем, что схема прототипа является умножителем напряжения, из-за чего амплитуда импульса в начале пачки импульсов равна напряжению на выходе преобразователя постоянного напряжения, амплитуда второго импульса - сумме напряжений на преобразователе и остаточного напряжения первого импульса после отдачи части его энергии в искру, амплитуда третьего импульса равна сумме напряжений на преобразователе и остаточного напряжения второго импульса после отдачи части его энергии в искру и т.д. Таким образом амплитуда в пачке будет зависеть, как от зазора в свече зажигания, так как с увеличением зазора расходуется больше энергии на искрообразование, так и от температурных условий при заводке холодного двигателя, изменяющих эквивалентный зазор в свече зажигания. Сквозные токи при переключении ключей возникают из-за того, что необходимо время для запирания ключей, а в прототипе отсутствуют элементы, определяющие моменты окончания запирания ключей. Невзаимозаменяемость с уже существующими системами зажигания обусловлена особенностями подключения катушки зажигания, поскольку в существующих системах зажигания один из выводов первичной обмотки катушки зажигания подключен к первичному источнику питания - аккумулятору или к общей шине. These disadvantages are due to the fact that the prototype circuit is a voltage multiplier, because of which the amplitude of the pulse at the beginning of the pulse train is equal to the voltage at the output of the DC-DC converter, the amplitude of the second pulse is the sum of the voltage on the converter and the residual voltage of the first pulse after transferring part of its energy to the spark , the amplitude of the third pulse is equal to the sum of the voltages on the converter and the residual voltage of the second pulse after the transfer of part of its energy to a spark, etc. Thus, the amplitude in the pack will depend both on the gap in the spark plug, since with an increase in the gap more energy is consumed for spark formation, and on the temperature conditions when starting a cold engine, changing the equivalent gap in the spark plug. Through currents when switching keys arise due to the fact that it takes time to lock the keys, and in the prototype there are no elements that determine when the keys are locked. The interchangeability with existing ignition systems is due to the peculiarities of connecting the ignition coil, since in existing ignition systems one of the terminals of the primary winding of the ignition coil is connected to the primary power source - the battery or to the common bus.

Техническим результатом изобретения является устранение недостатков прототипа и унифицированность системы зажигания. The technical result of the invention is to eliminate the disadvantages of the prototype and the uniformity of the ignition system.

Этот результат достигается благодаря тому, что система зажигания содержит преобразователь постоянного напряжения, два накопительных конденсатора, дроссель, два электронных ключа, устройство управления электронными ключами, которое имеет четыре входных вывода и два выходных, обратный диод и катушку зажигания. This result is achieved due to the fact that the ignition system contains a DC voltage converter, two storage capacitors, a choke, two electronic keys, an electronic key control device that has four input leads and two output, a reverse diode and an ignition coil.

Выход преобразователя постоянного напряжения соединен с одним выводом первого накопительного конденсатора и одним выводом дросселя, второй вывод которого соединен с первым входом устройства управления ключами и входом первого электронного ключа, выход которого соединен со вторым входом устройства управления электронными ключами, одним выводом второго накопительного конденсатора, катодом обратного диода и входом второго электронного ключа. Выход этого ключа соединен с третьим блоком управления электронными ключами, анодом обратного диода и одним выводом первичной обмотки катушки зажигания, выход вторичной обмотки которой является выходом системы зажигания. Вторые выводы накопительных конденсаторов, обмоток катушки зажигания и общий вывод преобразователя присоединены к общей шине. Четвертый вход устройства управления электронными ключами является входом системы зажигания. The output of the DC / DC converter is connected to one terminal of the first storage capacitor and one terminal of the inductor, the second terminal of which is connected to the first input of the key management device and the input of the first electronic key, the output of which is connected to the second input of the electronic key management device, one terminal of the second storage capacitor, the cathode reverse diode and the input of the second electronic key. The output of this key is connected to the third electronic key control unit, the anode of the reverse diode and one terminal of the primary winding of the ignition coil, the output of the secondary winding of which is the output of the ignition system. The second terminals of the storage capacitors, the windings of the ignition coil and the common terminal of the converter are connected to a common bus. The fourth input of the electronic key control device is the input of the ignition system.

Устройство управления электронными ключами содержит одновибратор, элементы 2И и 2ИЛИ, два оптоэлектронных переключателя, конденсатор и диод. The electronic key control device contains a single vibrator, elements 2I and 2OR, two optoelectronic switches, a capacitor and a diode.

Первый входной вывод устройства управления ключами соединен с катодным выводом входного диода первого оптоэлектронного переключателя, вывод анода которого подключен ко второму входному выводу устройства управления электронными ключами и одному из выводов конденсатора, второй вывод которого соединен с катодом диода и анодным выводом входного диода второго оптоэлектронного переключателя, катодный вывод которого соединен с анодом диода и третьим входным выводом устройства управления электронными ключами. Один из входов элемента 2И и вход одновибратора соединены с четвертым входным выводом устройства управления электронными ключами, при этом второй вход элемента 2И подключен к выходному выводу второго оптоэлектронного переключателя, выход элемента 2И - к одному входу элемента 2ИЛИ, выход одновибратора - к другому входу элемента 2ИЛИ, выход которого соединен с первым выходным выводом устройства управления электронными ключами, а выходной вывод первого оптоэлектронного переключателя - со вторым выходным выводом устройства управления электронными ключами. The first input terminal of the key management device is connected to the cathode terminal of the input diode of the first optoelectronic switch, the anode terminal of which is connected to the second input terminal of the electronic key control device and one of the capacitor terminals, the second terminal of which is connected to the cathode of the diode and the anode terminal of the input diode of the second optoelectronic switch, the cathode terminal of which is connected to the anode of the diode and the third input terminal of the electronic key control device. One of the inputs of the 2I element and the input of the single-vibrator are connected to the fourth input terminal of the electronic key control device, while the second input of the 2I element is connected to the output terminal of the second optoelectronic switch, the output of the 2I element is connected to one input of the 2 OR element, the output of the single-vibrator is connected to the other input of 2 OR element the output of which is connected to the first output terminal of the electronic key control device, and the output terminal of the first optoelectronic switch is connected to the second output terminal of the electronic control device with keys.

Отличительными признаками изобретения являются дроссель, особая форма выполнения устройства управления электронными ключами и электрические связи, обусловленные введением дросселя и особой формой выполнения устройства управления. Distinctive features of the invention are a throttle, a special form of execution of the electronic key control device and electrical communications due to the introduction of the throttle and a special form of execution of the control device.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема системы зажигания согласно изобретению; на фиг. 2 - эпюры напряжений во времени, поясняющие работу системы зажигания, где 2а - эпюра напряжения на первичной обмотке катушки зажигания предложенной системы; 2б - эпюра напряжения на первичной обмотке катушки зажигания прототипа. In FIG. 1 is a circuit diagram of an ignition system according to the invention; in FIG. 2 - voltage diagrams in time, explaining the operation of the ignition system, where 2a - voltage diagram on the primary winding of the ignition coil of the proposed system; 2b is a plot of the voltage on the primary winding of the ignition coil of the prototype.

На фиг. 1 введены обозначения: 1 - преобразователь постоянного напряжения (ППН); 2 - первый накопительный конденсатор (ПНК); 3 - дроссель (Др); 4 - первый электронный ключ (ПЭК); 5 - второй накопительный конденсатор (ВНК); 6 - второй электронный ключ (ВЭК); 7 - устройство управления электронными переключателями (УУП); 8 - обратный диод (ОД); 9 - катушка зажигания (КЗ); 10 - первый оптоэлектронный переключатель (ПОЭП); 11 - второй оптоэлектронный переключатель (ВОЭП); 12 - конденсатор (К); 13 - диод (Д); 14 - одновибратор (ОВ); 15 - элемент 2И (2И); 16 - элемент 2ИЛИ (ИЛИ). In FIG. 1 designation introduced: 1 - DC-DC Converter (PPN); 2 - the first storage capacitor (PNK); 3 - throttle (dr); 4 - the first electronic key (PEC); 5 - the second storage capacitor (VNK); 6 - second electronic key (VEC); 7 - control device for electronic switches (UP); 8 - reverse diode (OD); 9 - ignition coil (KZ); 10 - the first optoelectronic switch (POEP); 11 - the second optoelectronic switch (VOEP); 12 - capacitor (K); 13 - diode (D); 14 - single vibrator (OV); 15 - element 2I (2I); 16 - element 2 OR (OR).

Преобразователь 1 выполнен по схеме преобразователя низкого постоянного напряжения в более высокое по известным схемам, у которого входной и выходной минусовые выводы соединены между собой и образуют общий вывод преобразователя. Вход преобразователя 1 соединен с выходом первичного источника электропитания, например аккумулятора. The Converter 1 is made according to the scheme of the Converter low-voltage to higher according to known schemes, in which the input and output negative terminals are interconnected and form a common output of the Converter. The input of the Converter 1 is connected to the output of the primary power source, such as a battery.

В качестве накопительного конденсатора 2 может быть применен, например, конденсатор типа К50-27-450В-100 мкФ, а в качестве конденсатора 5 может быть применен конденсатор типа К73-17-630В-1,0 мкФ. As a storage capacitor 2, for example, a K50-27-450V-100 μF type capacitor can be used, and as a capacitor 5, a K73-17-630V-1.0 μF type capacitor can be used.

Дроссель 3 может быть выполнен на разомкнутом магнитном сердечнике с катушкой индуктивности. The inductor 3 can be performed on an open magnetic core with an inductor.

Электронные ключи 4 и 6 могут быть выполнены по схеме прототипа (фиг.1 поз. 3 и 6). Electronic keys 4 and 6 can be performed according to the prototype scheme (Fig. 1, pos. 3 and 6).

Устройство 7 управления электронными ключами 4 и 6 может быть собрано по схеме фиг. 1. The electronic key control device 7 and 6 can be assembled according to the circuit of FIG. one.

В качестве обратного диода 8 может быть применен диод типа КД258В. As the reverse diode 8, a diode of the type KD258B can be used.

Катушка 9 имеет первичную и вторичную обмотки, вторые выводы которых соединены и образуют общий вывод. В качестве катушки зажигания может быть применена, например, катушка зажигания типа Б-116, выпускаемая промышленностью для автомобиля "Волга". The coil 9 has a primary and secondary winding, the second terminals of which are connected and form a common conclusion. As the ignition coil, for example, an ignition coil of the B-116 type, manufactured by the industry for the Volga automobile, can be used.

Оптоэлектронные переключатели 10 и 11 могут быть выполнены на микросхеме типа К 249ЛП.1
В качестве конденсатора 12 может быть применен конденсатор типа К17-630В-0,01 мкФ.
The optoelectronic switches 10 and 11 can be performed on a type 24 24LP microcircuit.
As the capacitor 12, a capacitor of the type K17-630B-0.01 μF can be used.

В качестве диода 13 может быть применен диод типа КД258В. As the diode 13, a diode of the type KD258B can be used.

Одновибратор 14 может быть выполнен, например, на микросхеме типа К155АГ1. The single-shot 14 can be performed, for example, on a chip type K155AG1.

Элемент 15 2И может быть выполнен, например, на микросхеме типа К155ЛИ1. Element 15 2I can be performed, for example, on a chip type K155LI1.

Элемент 16 2ИЛИ может быть выполнен, например, на микросхеме типа К155ЛЛ1. Element 16 2 OR can be performed, for example, on a chip type K155LL1.

Система зажигания содержит преобразователь 1 постоянного напряжения, два накопительных конденсатора 2 и 5, дроссель 3, два электронных ключа 4 и 6, устройство 7 управления электронными ключами, обратный диод 8 и катушку зажигания 9. The ignition system contains a DC voltage converter 1, two storage capacitors 2 and 5, a choke 3, two electronic keys 4 and 6, an electronic key control device 7, a reverse diode 8, and an ignition coil 9.

Выход преобразователя постоянного напряжения 1 соединен с одним выводом первого накопительного конденсатора 2 и одним выводом дросселя 3, второй вывод которого соединен с первым входом устройства 7 управления ключами и входом первого электронного ключа 4, выход которого соединен со вторым входом устройства управления электронными ключами, одним выводом второго накопительного конденсатора 5, катодом обратного диода 8 и входом второго электронного ключа 6. Выход этого ключа соединен с третьим входом блока управления электронными ключами, анодом обратного диода и первым выводом первичной обмотки катушки зажигания 9, выход вторичной обмотки которой является выходом системы зажигания. Вторые выводы накопительных конденсаторов 2 и 5, общие выводы катушки 9 зажигания и преобразователя присоединены к общей шине. Четвертый вход устройства управления электронными ключами является входом системы зажигания, на который подается сигнал, например, с контроллера системы зажигания. The output of the DC / DC converter 1 is connected to one terminal of the first storage capacitor 2 and one terminal of the inductor 3, the second terminal of which is connected to the first input of the key control device 7 and the input of the first electronic switch 4, the output of which is connected to the second input of the electronic key control device, one terminal the second storage capacitor 5, the cathode of the reverse diode 8 and the input of the second electronic key 6. The output of this key is connected to the third input of the electronic key control unit, and the reverse diode node and the first output of the primary winding of the ignition coil 9, the output of the secondary winding of which is the output of the ignition system. The second conclusions of the storage capacitors 2 and 5, the common conclusions of the ignition coil 9 and the converter are connected to a common bus. The fourth input of the electronic key control device is the input of the ignition system, to which a signal is supplied, for example, from the controller of the ignition system.

Устройство управления электронными ключами имеет четыре входных и два выходных управляющих вывода и содержит: два оптоэлектронных переключателя 10 и 11, конденсатор 12, диод 13, одновибратор 14, элемент 15 2И и элемент 16 2ИЛИ. The electronic key control device has four input and two output control outputs and contains: two optoelectronic switches 10 and 11, a capacitor 12, a diode 13, a one-shot 14, an element 15 2I and an element 16 2 OR.

Первый входной вывод устройства 7 управления ключами соединен с катодным выводом входного диода первого оптоэлектронного переключателя 10, вывод анода которого подключен ко второму входному выводу устройства управления электронными ключами и одному из выводов конденсатора 12, второй вывод которого соединен с катодом диода 13 и анодным выводом конденсатора 12, второй вывод которого соединен с катодом диода 13 и анодным выводом входного диода второго оптоэлектронного переключателя 11, катодный вывод которого соединен с анодом диода и третьим входным выводом устройства управления электронными ключами. Один из входов элемента 2И 15 и вход одновибратора 14 соединены с четвертым входным выводом устройства управления электронными ключами, при этом второй вход элемента 2И подключен к выходному выводу второго оптоэлектронного переключателя 11, выход элемента 2И - к одному входу элемента 2ИЛИ 16, выход одновибратора 14 - к другому входу элемента 2ИЛИ, выход которого соединен с первым выходным выводом устройства 7 управления электронными ключами, а выходной вывод первого оптоэлектронного переключателя 10 - со вторым выходным выводом устройства управления электронными ключами. The first input terminal of the key management device 7 is connected to the cathode terminal of the input diode of the first optoelectronic switch 10, the anode terminal of which is connected to the second input terminal of the electronic key control device and one of the terminals of the capacitor 12, the second terminal of which is connected to the cathode of the diode 13 and the anode terminal of the capacitor 12 the second terminal of which is connected to the cathode of the diode 13 and the anode terminal of the input diode of the second optoelectronic switch 11, the cathode terminal of which is connected to the anode of the diode and the third the input terminal of the electronic key management device. One of the inputs of the element 2I 15 and the input of the one-shot 14 are connected to the fourth input terminal of the electronic key control device, while the second input of the element 2I is connected to the output of the second optoelectronic switch 11, the output of the element 2I is connected to one input of the element 2 OR 16, the output of the one-shot 14 to another input of the OR element 2, the output of which is connected to the first output terminal of the electronic key control device 7, and the output terminal of the first optoelectronic switch 10 to the second output terminal of the control device Nia electronic keys.

Система зажигания работает следующим образом. The ignition system operates as follows.

При включении электропитания на четвертом входе управляющего устройства управления электронными ключами 7 устанавливается низкий уровень, преобразователь 1 напряжения заряжает накопительный конденсатор 2 до напряжения на его выходе. Ключи 4 и 6 разомкнуты, так как на выходах оптоэлектронных переключателей 10 и 11 и четвертом входе устройства управления 7 напряжение низкого уровня (нулевое). После поступления сигнала на вход системы зажигания (четвертый вход устройства управления электронными ключами), например, с контроллера системы зажигания, на выходе одновибратора 14 формируется импульс напряжения, который через элемент 16 2ИЛИ открывает электронный ключ 4, и через дроссель 3, ограничивающий ток через ключ, происходит заряд конденсатора 5 от напряжения на конденсаторе 2. Емкость конденсатора 2 выбрана много больше емкости конденсатора 5. По мере заряда конденсатора 5 уменьшающийся ток через дроссель 3 вызывает возникновение ЭДС самоиндукции, заряжающей конденсатор 5 до напряжения несколько большего, чем напряжение на конденсаторе 2, и при прекращении через дроссель 3 тока напряжение на выходе ключа 4 становится больше, чем на его входе. Ключ 4 закрывается, и через входной диод оптоэлектронного переключателя 11 проходит импульс тока, выравнивающий напряжение на конденсаторах 2 и 5. На выходе этого оптоэлектронного переключателя возникает импульс напряжения, открывающий электронный ключ 6. Конденсатор 5 начинает колебательный разряд через первичную обмотку катушки зажигания 9. В первый момент времени все напряжение на конденсатор 5 приложено к первичной обмотке катушки 9, а затем по мере увеличения тока в обмотке это напряжение уменьшается и становится равным нулю, когда ток в обмотке достигнет максимума. Под действием электромагнитной энергии, накопленной в катушке зажигания, конденсатор 5 начинает перезаряжаться через обратный диод 8, и когда ток в цепи становится равным нулю, конденсатор 5 начинает колебательный разряд через конденсатор 12, входной диод оптоэлектронного переключателя 11 и первичную обмотку катушки зажигания. Емкость конденсатора 12 выбрана много меньше емкости конденсатора 5. На выходе оптоэлектронного переключателя 11 возникает импульс напряжения, поступающий на вход элемента 15 2И, на втором входе которого в это время присутствует напряжение высокого уровня - входной сигнал системы зажигания. Сигнал с его выхода через элемент 16 2ИЛИ открывает ключ 4, и процесс повторяется до тех пор, пока на входе системы зажигания не появится сигнал низкого уровня, при этом блокируется прохождение сигнала, возникающего на выходе оптоэлектронного переключателя 11, и электронный ключ 4 остается закрытым. Сигнал на выходе оптоэлектронного переключателя 10 не возникает, ключ 6 также остается закрытым и процесс искрообразования прекращается до появления на входе системы зажигания сигнала высокого уровня. Таким образом, момент и длительность искрообразования определяются входным сигналом системы зажигания. Диод 13 предназначен для разряда конденсатора 12 в паузах между импульсами. When the power is turned on, the fourth level of the electronic key control device 7 is set to low, the voltage converter 1 charges the storage capacitor 2 to the voltage at its output. The keys 4 and 6 are open, since the outputs of the optoelectronic switches 10 and 11 and the fourth input of the control device 7 low voltage (zero). After a signal is received at the input of the ignition system (fourth input of the electronic key control device), for example, from the ignition system controller, a voltage pulse is generated at the output of the one-shot 14, which opens the electronic key 4 through the OR element 16, and through the inductor 3, limiting the current through the key , there is a charge of the capacitor 5 from the voltage on the capacitor 2. The capacity of the capacitor 2 is chosen much more than the capacity of the capacitor 5. As the capacitor 5 charges, a decreasing current through the inductor 3 causes the occurrence of DC self-induction, charging the capacitor 5 to a voltage slightly higher than the voltage on the capacitor 2, and when the current stops through the inductor 3, the voltage at the output of the switch 4 becomes greater than at its input. The key 4 closes, and a current pulse passes through the input diode of the optoelectronic switch 11, balancing the voltage across the capacitors 2 and 5. At the output of this optoelectronic switch, a voltage pulse appears that opens the electronic switch 6. The capacitor 5 starts an oscillating discharge through the primary winding of the ignition coil 9. V at the first moment of time, all the voltage on the capacitor 5 is applied to the primary winding of the coil 9, and then, as the current in the winding increases, this voltage decreases and becomes zero when the current in the winding will reach a maximum. Under the influence of electromagnetic energy accumulated in the ignition coil, the capacitor 5 begins to recharge through the reverse diode 8, and when the current in the circuit becomes equal to zero, the capacitor 5 begins an oscillating discharge through the capacitor 12, the input diode of the optoelectronic switch 11 and the primary winding of the ignition coil. The capacitance of the capacitor 12 is chosen much less than the capacitance of the capacitor 5. At the output of the optoelectronic switch 11, a voltage pulse arises at the input of the element 15 2I, at the second input of which a high level voltage is present at that time - the input signal of the ignition system. The signal from its output through the element 2 2 OR opens the key 4, and the process is repeated until a low level signal appears at the input of the ignition system, while the signal propagating at the output of the optoelectronic switch 11 is blocked, and the electronic key 4 remains closed. The signal at the output of the optoelectronic switch 10 does not occur, the key 6 also remains closed and the sparking process stops until a high level signal appears at the input of the ignition system. Thus, the moment and duration of sparking are determined by the input signal of the ignition system. The diode 13 is designed to discharge the capacitor 12 in the pauses between pulses.

Система зажигания по изобретению, как и прототип, обладает максимальной частотой искрообразования и автоматически адаптируется к катушке зажигания любой индуктивности. Кроме того, предложенная система зажигания имеет следующие преимущества:
- имеет большую энергию многократного искрообразования за счет постоянства амплитуды импульсов в пачке, в то время как в прототипе она имеет нарастающий характер с малого уровня;
- имеет более высокую вероятность воспламенения горючей смеси от первого импульса в пачке, поскольку его амплитуда максимальна и примерно равна амплитудам остальных импульсов;
- имеет более высокую вероятность воспламенения горючей смеси от каждого последующего импульса в пачке как за счет стабильности их амплитуд, так и за счет более высокой крутизны фронтов импульсов высокого напряжения, что делает систему менее чувствительной к загрязнению свечей зажигания, в то время как в прототипе высокую крутизну имеет только первый импульс в пачке, имеющий наименьшую амплитуду;
- имеет более высокий КПД за счет отсутствия сквозных токов через ключи при их переключении и отсутствии токоограничивающего резистора и резистора датчика тока. В прототипе резистор, используемый в качестве датчика тока, не может быть выбран с малым сопротивлением из-за работы устройства в условиях сильных электрических и магнитных полей, приводящий к появлению помех, вызывающих ложные срабатывания системы зажигания:
- из-за возможности подключения второго вывода катушки зажигания либо к источнику электропитания, либо к корпусу система является взаимозаменяемой с системами зажигания, выпускаемыми промышленностью;
- данная система зажигания позволяет использовать преобразователь постоянного напряжения с общим выводом, из-за чего упрощается схема его стабилизации.
The ignition system according to the invention, like the prototype, has a maximum sparking frequency and automatically adapts to the ignition coil of any inductance. In addition, the proposed ignition system has the following advantages:
- has a large energy of multiple sparking due to the constancy of the amplitude of the pulses in the packet, while in the prototype it has an increasing character from a low level;
- has a higher probability of ignition of the combustible mixture from the first pulse in the pack, since its amplitude is maximum and approximately equal to the amplitudes of the remaining pulses;
- has a higher probability of ignition of the combustible mixture from each subsequent pulse in the packet due to the stability of their amplitudes and due to the higher steepness of the fronts of high voltage pulses, which makes the system less sensitive to contamination of spark plugs, while in the prototype only the first pulse in the packet having the smallest amplitude has slope;
- has a higher efficiency due to the absence of through currents through the keys when they are switched and the absence of a current-limiting resistor and a current sensor resistor. In the prototype, the resistor used as a current sensor cannot be selected with low resistance due to the operation of the device in strong electric and magnetic fields, which leads to the appearance of interference, causing false ignition of the ignition system:
- due to the possibility of connecting the second output of the ignition coil to either a power source or to the housing, the system is interchangeable with ignition systems manufactured by the industry;
- This ignition system allows the use of a DC-voltage converter with a common output, which simplifies its stabilization scheme.

Claims (2)

1. Система зажигания, содержащая преобразователь постоянного напряжения, два накопительных конденсатора, выход первого из которых соединен с выходом преобразователя постоянного напряжения, два электронных ключа, обратный диод, катод которого подключен к входу второго электронного ключа, а анод - к его выходу, устройство управления электронными ключами с двумя входными и одним выходным выводами, один из входов которого является входом системы зажигания, и катушку зажигания, выход вторичной обмотки которой является выходом системы зажигания, отличающаяся тем, что в нее введен дроссель и два входных и один выходной вывод устройства управления электронными ключами, причем один из выводов дросселя подключен к точке соединения выхода преобразователя постоянного напряжения и одного из выводов первого накопительного конденсатора, второй вывод дросселя соединен с входом первого электронного ключа и первым входным выводом устройства управления электронными ключами, а выход первого электронного ключа соединен с одним из выводов второго накопительного конденсатора, вторым входным выводом устройства управления электронными ключами и общей точкой соединения входа второго электронного ключа и катода обратного диода, общая точка соединения анода обратного диода и выхода второго электронного ключа соединены с третьим входным выводом устройства управления электронными ключами и с одним из выводов первичной обмотки катушки зажигания, кроме того, вторые выводы накопительных конденсаторов, общий вывод преобразователя постоянного напряжения и общий вывод катушки зажигания соединены с общей шиной, а первый и второй выходные выводы устройства управления электронными ключами подключены к управляющим входам первого и второго электронных ключей соответственно, причем четвертый вход устройства управления электронными ключами является входным выводом системы зажигания. 1. An ignition system comprising a DC-voltage converter, two storage capacitors, the output of the first of which is connected to the output of the DC-voltage converter, two electronic switches, a reverse diode, the cathode of which is connected to the input of the second electronic switch, and the anode - to its output, control device electronic keys with two input and one output terminals, one of the inputs of which is the input of the ignition system, and an ignition coil, the output of the secondary winding of which is the output of the ignition system characterized in that a choke and two input and one output terminals of the electronic key control device are introduced into it, one of the terminals of the inductor being connected to the connection point of the output of the DC / DC converter and one of the terminals of the first storage capacitor, the second terminal of the inductor is connected to the input of the first the electronic key and the first input terminal of the electronic key management device, and the output of the first electronic key is connected to one of the terminals of the second storage capacitor, the second input one output of the electronic key control device and a common connection point of the input of the second electronic key and the reverse diode cathode, a common connection point of the reverse diode anode and the output of the second electronic key are connected to the third input terminal of the electronic key control device and to one of the terminals of the primary winding of the ignition coil, except In addition, the second terminals of the storage capacitors, the common terminal of the DC / DC converter and the common terminal of the ignition coil are connected to a common bus, and the first and second th output terminals of the electronic key management device connected to the control inputs of the first and second electronic switches, respectively, wherein the fourth input key electronic control device is an input terminal of the ignition system. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство управления ключами содержит два оптоэлектронных переключателя, конденсатор, диод, одновибратор, элементы 2И и 2ИЛИ, причем первый входной вывод устройства управления электронными ключами соединен с катодным выводом входного диода первого оптоэлектронного переключателя, вывод анода которого подключен к второму выводу устройства управления электронными ключами и одному из выводов конденсатора, второй вывод которого соединен с катодом диода и анодным выводом входного диода второго оптоэлектронного переключателя, катодный вывод которого и анод диода подключены к третьему входному выводу устройства управления электронными ключами, один из входов элемента 2И и вход одновибратора соединены с четвертым входным выводом устройства управления ключами, при этом второй вход элемента 2И подключен к выходному выводу второго оптоэлектронного переключателя, выход элемента 2И подключен к одному входу элемента 2ИЛИ, выход одновибратора - к другому входу элемента 2ИЛИ, выход которого соединен с первым выходным выводом устройства управления электронными ключами, а выходной вывод первого оптоэлектронного переключателя - с вторым выходным выводом устройства управления электронными ключами. 2. The device according to claim 1, characterized in that the key management device comprises two optoelectronic switches, a capacitor, a diode, a one-shot, elements 2I and 2OR, and the first input terminal of the electronic key management device is connected to the cathode terminal of the input diode of the first optoelectronic switch, the output the anode of which is connected to the second terminal of the electronic key control device and one of the terminals of the capacitor, the second terminal of which is connected to the cathode of the diode and the anode terminal of the input diode of the second opt an electronic switch, the cathode output of which and the anode of the diode are connected to the third input terminal of the electronic key control device, one of the inputs of the 2I element and the input of the single vibrator are connected to the fourth input terminal of the key control device, while the second input of the 2I element is connected to the output terminal of the second optoelectronic switch, the output of the 2AND element is connected to one input of the 2OR element, the output of a single vibrator is connected to the other input of the 2OR element, the output of which is connected to the first output terminal of the device ION electronic switches, and the output terminal of the first optoelectronic switch - a second output terminal of the electronic key management device.
RU96118451A 1996-09-13 1996-09-13 Ignition system RU2115016C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96118451A RU2115016C1 (en) 1996-09-13 1996-09-13 Ignition system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96118451A RU2115016C1 (en) 1996-09-13 1996-09-13 Ignition system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2115016C1 true RU2115016C1 (en) 1998-07-10
RU96118451A RU96118451A (en) 1998-11-10

Family

ID=20185479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96118451A RU2115016C1 (en) 1996-09-13 1996-09-13 Ignition system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2115016C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2. SU, авторское свидетель ство, 1781447, кл. F 02 P 3/00, 1992. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0457383B1 (en) Spark plug ignition system
EP0228840A2 (en) Pulse generating circuit for an ignition system
US4369757A (en) Plasma jet ignition system
US4947821A (en) Ignition system
CS270434B2 (en) Connection for high-voltage pulses generation from direct-current voltage
RU2115016C1 (en) Ignition system
EP0628719B1 (en) Ignition apparatus employing a lower voltage capacitor discharge self-triggering circuit
JPH0344228B2 (en)
RU2182254C2 (en) Ignition system
EP0370301B1 (en) Inductive-discharge ignition device for an internal combustion engine
RU2054575C1 (en) Relaxation-vibration electronic ignition system for internal combustion engine
US3303385A (en) Ignition unit
US5892327A (en) Circuit arrangement for operating a discharge lamp
RU2154188C1 (en) Ignition system
US3596646A (en) Capacitor-discharge electronic ignition system
RU2019726C1 (en) Universal thirster ignition system for internal combustion engine
RU2109980C1 (en) Electronic ignition with double pulse energy accumulation
RU2111379C1 (en) Thyristor-plasma ignition system for internal combustion engine
RU2034398C1 (en) Pulse modulator
RU2097910C1 (en) Pulse generator
RU1419228C (en) Spark ignition system
SU1465612A1 (en) Electronic ignition system of i.c. engine
SU1684536A1 (en) Ignition electronic system for internal combustion engine
US3534722A (en) Capacitor discharge ignition system
RU2059083C1 (en) Thyristor ignition system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120914