RU2182254C2 - Ignition system - Google Patents

Ignition system Download PDF

Info

Publication number
RU2182254C2
RU2182254C2 RU2000111826/06A RU2000111826A RU2182254C2 RU 2182254 C2 RU2182254 C2 RU 2182254C2 RU 2000111826/06 A RU2000111826/06 A RU 2000111826/06A RU 2000111826 A RU2000111826 A RU 2000111826A RU 2182254 C2 RU2182254 C2 RU 2182254C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
uuek
capacitor
ignition
Prior art date
Application number
RU2000111826/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Гундарев
Г.Г. Валеев
Original Assignee
Гундарев Владимир Александрович
Валеев Георгий Галиуллович
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 Гундарев Владимир Александрович, Валеев Георгий Галиуллович filed Critical Гундарев Владимир Александрович
Priority to RU2000111826/06A priority Critical patent/RU2182254C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2182254C2 publication Critical patent/RU2182254C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: capacitor ignition systems at continuous pulse accumulation of energy for internal combustion engine; transport facilities and power plants with any ignition coils. SUBSTANCE: proposed system includes DC converter, two energy storage capacitors, choke, electronic switch with signal and control inputs and one output, ignition coil, electronic switch control unit with two inputs (signal and control inputs) and two outputs, unit for turning-on electronic switch with two inputs and one double-pole output and capacitor. Electronic switch control unit includes two univibrators, 2 OR, 2NAND and NOT gates; output of 2NAND gate is first output of electronic switch control unit and output of not gate is its second output. Electronic switch of ignition system employs thyristor. EFFECT: enhanced reliability due to enhanced noise immunity of electronic switch control unit. 3 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 (Россия, патент 2019726, F 02 Р 3/00, Бюл. 17, 1994 г.). 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, обратный диод, катушку зажигания и пять резисторов. Known universal thyristor ignition system (Russia, patent 2019726, F 02 P 3/00, Bull. 17, 1994). 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 the input of the ignition system, two storage capacitors, a reverse diode, an ignition coil and five resistors.

Положительный выходной вывод преобразователя постоянного напряжения соединен со 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 соединен с отрицательным выходным 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 a 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 reverse diode and through the second electronic switch is connected to the negative output 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 устройства 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, обязательную настройку на заниженное значение амплитуды импульсов в начале пачки из-за опасности превышения ее допустимых значений для элементов схемы, в связи с чем пробой искрового промежутка от первых импульсов в пачке может и не произойти, при этом зажигание окажется более поздним, чем требуется;
- невысокую надежность из-за низкой помехоустойчивости устройства управления электронными ключами в момент пробоя искрового промежутка;
- наличие сквозных токов при переключении электронных ключей, токоограничивающих резисторов и резистора датчика тока, которые снижают кпд системы зажигания;
- не взаимозаменяемость с выпускаемыми промышленностью системами зажигания.
This system has disadvantages:
- the complexity of the voltage stabilization device 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, mandatory tuning to an underestimated value of the pulse amplitude at the beginning of the packet due to the danger of exceeding its permissible values for circuit elements, and therefore the breakdown of the spark gap from the first pulses in the pack may not occur, while the ignition will be later than required;
- low reliability due to the low noise immunity of the electronic key control device at the time of breakdown of the spark gap;
- 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;
- not interchangeability with industrial ignition systems.

Эти недостатки обусловлены тем, что эта схема 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 запуске 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 системе отсутствуют элементы, определяющие моменты окончания запирания ключей. Не взаимозаменяемость 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 shortcomings are due to the fact that this 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 there are no elements in the system that determine when the keys are locked. Non-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.

Также известна система зажигания (RU, пат. 2115016, Бюл. 19 от 10.07.98 г.), которая принята за прототип изобретения. Эта система 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. Also known is the ignition system (RU, Pat. 2115016, Bull. 19 from 07/10/98), which is taken as a prototype of the invention. This system contains a DC voltage converter, two storage capacitors, a choke, two electronic keys, an electronic key control device that has four input terminals 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 ключами, одним выводом второго накопительного конденсатора, катодом обратного диода и входом второго электронного ключа. Выход этого ключа соединен с третьим входом 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 key management device, one terminal of the second storage capacitor, the reverse cathode diode and the input of the second electronic key. The output of this key is connected to the third input of the electronic key control, the anode of the reverse diode and one output 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.

Недостатками прототипа является сложность конструкции (электрической схемы), низкий кпд из-за потерь на втором силовом ключе и обратном диоде и недостаточная энергия искры из-за пауз (во время переписи напряжения с первого накопительного конденсатора на второй) в протекании тока в первичной обмотке катушки зажигания. The disadvantages of the prototype are the complexity of the design (electrical circuit), low efficiency due to losses on the second power switch and reverse diode and insufficient spark energy due to pauses (during the voltage transfer from the first storage capacitor to the second) in the current flowing in the primary winding of the coil ignition.

Техническим результатом изобретения является устранение недостатков аналога и прототипа и увеличение надежности работы системы зажигания за счет повышения помехоустойчивости устройства управления электронным ключом. The technical result of the invention is to eliminate the disadvantages of the analogue and prototype and increase the reliability of the ignition system by increasing the noise immunity of the electronic key control device.

Этот результат достигается благодаря тому, что система зажигания содержит: преобразователь постоянного напряжения, два накопительных конденсатора, дроссель, электронный ключ (ЭК) с сигнальным и управляющим входами и одним выходом, катушку зажигания, устройство управления электронным ключом (УУЭК) с двумя входами - сигнальным и управляющим и первым и вторым выходами, устройство включения электронного ключа (УВЭК) с двумя входами и одним двухполюсным выходом и конденсатор. Сигнальный вход УУЭК является входом системы зажигания. This result is achieved due to the fact that the ignition system contains: a constant voltage converter, two storage capacitors, a choke, an electronic key (EC) with a signal and control inputs and one output, an ignition coil, an electronic key control device (UUEK) with two inputs - a signal and controlling both the first and second outputs, an electronic key switch device (UVEC) with two inputs and one bipolar output and a capacitor. The signal input of the UUEK is the input of the ignition system.

Выход преобразователя постоянного напряжения соединен с одним выводом первого накопительного конденсатора и одним выводом дросселя, другой вывод которого соединен со входом ЭК и одним полюсом выхода УВЭК, второй полюс выхода УВЭК соединен с управляющим входом ЭК. Выход ЭК соединен с одним выводом второго накопительного конденсатора и одним выводом первичной обмотки зажигания. Точка соединения этих выводов является выходом управляющего сигнала системы зажигания и соединена с управляющим входом УУЭК. Один из выводов вторичной обмотки катушки зажигания является выходом системы зажигания. Первый выход УУЭК соединен с одним входом УВЭК, а второй выход УУЭК соединен с другим входом УВЭК, к которому присоединен один вывод конденсатора, второй вывод которого соединен с минусовой шиной источника питания (с общей шиной). Другие выводы накопительных конденсаторов и общий вывод преобразователя постоянного напряжения присоединены к минусовой шине источника питания (к общей шине), а другие выводы обмоток катушки зажигания присоединены к минусовой или плюсовой шинам источника питания. The output of the DC / DC converter is connected to one terminal of the first storage capacitor and one terminal of the inductor, the other terminal of which is connected to the input of the EC and one pole of the output of the UVEC, the second pole of the output of UVEC is connected to the control input of the EC. The output of the EC is connected to one terminal of the second storage capacitor and one terminal of the primary ignition winding. The connection point of these conclusions is the output of the control signal of the ignition system and is connected to the control input of the UUEK. One of the conclusions of the secondary winding of the ignition coil is the output of the ignition system. The first output of the UUEK is connected to one input of the UVEC, and the second output of the UUEK is connected to another input of the UVEC, to which one terminal of the capacitor is connected, the second output of which is connected to the negative bus of the power supply (with a common bus). Other terminals of the storage capacitors and the common terminal of the DC / DC converter are connected to the negative bus of the power source (to the common bus), and the other conclusions of the windings of the ignition coil are connected to the negative or positive buses of the power source.

Устройство управления электронным ключом (УУЭК) содержит два одновибратора, элементы 2ИЛИ, 2И-НЕ и НЕ. Вход первого одновибратора соединен с сигнальным входом УУЭК и одним входом элемента 2И-НЕ, вход второго одновибратора соединен с выходом ЭК (выходом управляющего сигнала) и входом элемента НЕ. Выход первого одновибратора соединен с одним входом элемента 2ИЛИ, выход второго одновибратора соединен с другим входом элемента 2ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом элемента 2И-НЕ. Выход элемента 2И-НЕ является первым выходом УУЭК. Выход элемента НЕ является вторым выходом УУЭК. The electronic key control device (UUEK) contains two one-shots, elements 2OR, 2I-NOT and NOT. The input of the first one-shot is connected to the signal input of the UUEK and one input of the 2I-NOT element, the input of the second one-shot is connected to the output of the EC (control signal output) and the input of the element NOT. The output of the first one-shot is connected to one input of the OR element 2, the output of the second one-shot is connected to the other input of the 2 OR element, the output of which is connected to the second input of the 2AND element. The output of the 2I-NOT element is the first output of the UUEK. The output of the element is NOT the second output of the UUEK.

Отличительными признаками изобретения являются: устройство включения электронного ключа (УВЭК) и конденсатор, причем один вход УВЭК соединен с первым выходом УУЭК, а другой вход УВЭК соединен со вторым выходом УУЭК и одним выводом конденсатора, другой вывод которого соединен с минусовой шиной источника питания (с общей шиной), кроме того, один полюс выхода УВЭК соединен с сигнальным входом ЭК и вторым выводом дросселя, а другой полюс выхода УВЭК соединен с управляющим входом ЭК, кроме того, выход ЭК соединен с одним выводом второго накопительного конденсатора, одним выводом первичной обмотки зажигания и управляющим входом УУЭК. Distinctive features of the invention are: an electronic key switch device (UVEC) and a capacitor, with one input of the UVEC connected to the first output of the UUEK, and the other input of the UVEC connected to the second output of the UUEK and one output of the capacitor, the other terminal of which is connected to the negative bus of the power source (with shared bus), in addition, one pole of the UVEC output is connected to the signal input of the EC and the second output of the throttle, and the other pole of the output of UVEC is connected to the control input of the EC, in addition, the output of the EC is connected to one output of the second accumulate ln capacitor, one output of the primary ignition coil and the control input of the UUEK.

Отличительные признаки исключают возможность повторного включения электронного ключа (ЭК) в момент пробоя искрового промежутка, что предотвращает отказ или сбой системы зажигания и тем самым повышает ее надежность. Distinctive features exclude the possibility of reconnecting the electronic key (EC) at the time of breakdown of the spark gap, which prevents failure or malfunction of the ignition system and thereby increases its reliability.

Конструкция системы зажигания и ее работа поясняется чертежами. The design of the ignition system and its operation is illustrated by drawings.

На фиг. 1 приведена электрическая схема системы зажигания согласно изобретению. In FIG. 1 is an electrical diagram of an ignition system according to the invention.

На фиг.2 приведена возможная электрическая схема УВЭК. Figure 2 shows a possible electrical circuit UVEC.

На фигурах введены следующие обозначения:
1 - преобразователь постоянного напряжения;
2 - первый накопительный конденсатор;
3 - дроссель;
4 - электронный ключ - тиристор (ЭК);
5 - второй накопительный конденсатор;
6 - устройство управления электронным ключом (УУЭК);
7 - катушка зажигания;
8 - устройство включения электронного ключа (УВЭК);
9 - конденсатор;
10 - первый одновибратор;
11 - второй одновибратор;
12 - элемент НЕ;
13 - элемент 2ИЛИ;
14 - элемент 2И-НЕ;
R - резистор;
U - тиристорный оптрон.
The following notation is introduced in the figures:
1 - DC voltage converter;
2 - the first storage capacitor;
3 - throttle;
4 - electronic key - thyristor (EC);
5 - the second storage capacitor;
6 - electronic key control device (UUEK);
7 - ignition coil;
8 - electronic key switch device (UVEC);
9 - capacitor;
10 - the first one-shot;
11 - the second one-shot;
12 - element NOT;
13 - element 2 OR;
14 - element 2I-NOT;
R is the resistor;
U - thyristor optocoupler.

Преобразователь 1 может быть выполнен по схеме преобразователя низкого постоянного напряжения в более высокое постоянное напряжение по известным схемам, у которого входной и выходной минусовые выводы соединены между собой и образуют общий вывод преобразователя, соединенного с минусовой шиной источника питания (с общей шиной). Вход преобразователя 1 соединен с выходом первичного источника электропитания, например аккумулятора. Converter 1 can be made according to the scheme of the converter of low DC voltage to a higher DC voltage according to known schemes, in which the input and output negative terminals are interconnected and form a common output of the converter connected to the negative bus of the power source (with a common bus). 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 использован, например, конденсатор типа К 50-27-450 В-100 мкФ, а в качестве накопительного конденсатора 5 может быть использован конденсатор типа К 73-17-630В-1,0 мкФ. As a storage capacitor 2, for example, a capacitor of type K 50-27-450 V-100 μF can be used, and as a storage capacitor 5, a capacitor of type K 73-17-630V-1.0 μF can be used.

Дроссель 3 может быть выполнен в виде катушки индуктивности на разомкнутом магнитном сердечнике. The inductor 3 can be made in the form of an inductor on an open magnetic core.

В качестве электронного ключа может быть применен тиристор, например, типа КУ221А. As an electronic key, a thyristor, for example, of the type KU221A, can be used.

УУЭК 6 может быть выполнено по схеме фиг.1 (поз. 6). UUEK 6 can be performed according to the scheme of figure 1 (pos. 6).

В качестве катушки зажигания 7 может быть применена любая серийно выпускаемая катушка зажигания, например Б-116. As the ignition coil 7 can be applied to any commercially available ignition coil, for example B-116.

В качестве устройства 8 включения электронного ключа может быть применен тиристорный оптрон U типа АОУ103В (фиг.2). As the device 8 for switching on the electronic key, a thyristor optocoupler U of type AOU103B can be used (Fig. 2).

В качестве конденсатора 9 может быть применен керамический конденсатор типа КМ-5-30В-68Н. As the capacitor 9, a ceramic capacitor of the type KM-5-30V-68N can be used.

Одновибраторы 10 и 11 могут быть выполнены по известным схемам на микросхеме К561ЛА7, при этом на входе одновибратора 11 должна быть ограничительная цепочка из стабилитрона и резистора, в связи с высоким уровнем сигнала, поступающего на его вход с выхода электронного ключа (на схеме не показана). Single vibrators 10 and 11 can be performed according to known schemes on the K561LA7 chip, while at the input of a single vibrator 11 there must be a restriction chain of a zener diode and a resistor, due to the high level of the signal supplied to its input from the output of the electronic key (not shown in the diagram) .

Элемент НЕ 12 может быть выполнен на микросхеме К561ЛА7. Element HE 12 can be performed on the chip K561LA7.

В качестве элемента 2ИЛИ 13 может быть применена микросхема К561ЛС2. As element 2 OR 13 can be applied chip K561LS2.

В качестве элемента 2И-НЕ 14 может быть применена микросхема К561ЛА7. As an element 2I-NOT 14 can be applied chip K561LA7.

Источником питания может служить аккумуляторная батарея, заряжаемая от электрогенератора автомашины. The power source can be a rechargeable battery charged from the vehicle’s electric generator.

Система зажигания по изобретению может быть выполнена по электрической схеме фиг.1 и содержит: преобразователь 1 постоянного напряжения, два накопительных конденсатора 2 и 5, дроссель 3, электронный ключ-тиристор (ЭК) 4 с сигнальным и управляющим входами и одним выходом, катушку 7 зажигания, устройство управления электронным ключом (УУЭК) 6 с двумя входами - сигнальным и управляющим и первым и вторым выходами, устройство включения электронного ключа (УВЭК) 8 с двумя входами и одним двухполюсным выходом и конденсатор 9. The ignition system according to the invention can be performed according to the electric circuit of FIG. 1 and comprises: a DC-voltage converter 1, two storage capacitors 2 and 5, a choke 3, an electronic thyristor switch (EC) 4 with signal and control inputs and one output, a coil 7 ignition, electronic key control device (UUEK) 6 with two inputs - signal and control and first and second outputs, electronic key switch device (UVEK) 8 with two inputs and one bipolar output and capacitor 9.

Выход преобразователя 1 постоянного напряжения соединен с одним выводом первого накопительного конденсатора 2 и одним выводом дросселя 3, другой вывод которого соединен со входом ЭК 4 и одним полюсом выхода УВЭК 8. Выход ЭК 4 соединен с одним выводом второго накопительного конденсатора 5 и одним выводом первичной обмотки зажигания. Точка соединения этих выводов является выходом управляющего сигнала системы зажигания и соединена с управляющим входом УУЭК 6. Первый выход УУЭК 6 соединен с одним входом УВЭК 8, а второй выход УУЭК 8 соединен с другим входом УВЭК 6, к которому одним выводом присоединен конденсатор 9, второй вывод которого соединен с минусовой шиной источника питания (с общей шиной). Второй полюс выхода УВЭК 8 соединен с управляющим входом ЭК 4. Другие выводы накопительных конденсаторов 2 и 5 и общий вывод преобразователя 1 постоянного напряжения присоединены к минусовой шине источника питания (к общей шине), а другие выводы обмоток катушки 7 зажигания присоединены к минусовой или плюсовой шинам источника питания. Один из выводов вторичной обмотки катушки 7 зажигания является выходом 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 other terminal of which is connected to the input of EC 4 and one pole of the output of UVEC 8. The output of EC 4 is connected to one terminal of the second storage capacitor 5 and one terminal of the primary winding ignition. The connection point of these terminals is the output of the control signal of the ignition system and is connected to the control input of UUEK 6. The first output of UUEK 6 is connected to one input of UVEK 8, and the second output of UUEK 8 is connected to another input of UVEK 6, to which one capacitor 9 is connected, and the second the output of which is connected to the negative bus of the power supply (with a common bus). The second pole of the output of UVEC 8 is connected to the control input of EC 4. The other terminals of the storage capacitors 2 and 5 and the common terminal of the DC-DC converter 1 are connected to the negative bus of the power supply (to the common bus), and the other conclusions of the windings of the ignition coil 7 are connected to the negative or positive power supply busbars. One of the conclusions of the secondary winding of the ignition coil 7 is the output of the ignition system.

Устройство управления электронным ключом (УУЭК) содержит два одновибратора 10 и 11, элементы: НЕ 12, 2ИЛИ 13, 2И-НЕ 14. Вход одновибратора 10 соединен с сигнальным входом УУЭК 6 и одним входом элемента 2И-НЕ 14, вход другого одновибратора 11 соединен с выходом ЭК 4 (выходом управляющего сигнала) и входом элемента НЕ 12. Выход первого одновибратора 10 соединен с одним входом элемента 2ИЛИ 13, выход второго одновибратора 11 соединен с другим входом элемента 2ИЛИ 13, выход которого соединен со вторым входом элемента 2И-НЕ 14. Выход элемента 2И-НЕ является первым выходом УУЭК 8. Выход элемента НЕ 12 является вторым выходом УУЭК 6. The electronic key control device (UUEK) contains two single vibrators 10 and 11, elements: NOT 12, 2 OR 13, 2 AND NOT 14. The input of the single vibrator 10 is connected to the signal input of the UUEK 6 and one input of the 2I-NOT 14 element, the input of the other single vibrator 11 is connected with the output of EC 4 (control signal output) and the input of the HE 12 element. The output of the first one-shot 10 is connected to one input of the 2 OR 13 element, the output of the second one-shot 11 is connected to the other input of the 2 OR 13 element, the output of which is connected to the second input of the 2AND-14 element The output of element 2 is NOT the first output. 8. UUEK th output of NOT circuit 12 is a second output UUEK 6.

Система зажигания работает следующим образом (фиг.1). При включении электропитания преобразователь 1 заряжает накопительный конденсатор 2 до номинального напряжения. Напряжения на втором накопительном конденсаторе 5 пока еще нет. В связи с этим на выходе элемента НЕ 12 имеется напряжение логическая "1", которое заряжает конденсатор 9. После поступления сигнала на сигнальный вход УУЭК 6 запускается одновибратор 10, импульс с выхода которого через элемент 2ИЛИ 13 формирует на выходе элемента 2И-НЕ 14 импульс напряжения логический "0". При этом при разряде конденсатора 9 через УВЭК 8 на выходе последнего возникает сигнал, открывающий электронный ключ 4. Второй накопительный конденсатор 5 заряжается от конденсатора 2 через дроссель 3, ограничивающий ток через ключ 4. Емкость конденсатора 2 выбрана много больше емкости конденсатора 5. По мере заряда конденсатора 5 уменьшающийся ток через дроссель 3 вызывает возникновение ЭДС самоиндукции, которая заряжает конденсатор 5 до напряжения большего, чем напряжение на конденсаторе 2, и при прекращении тока через дроссель напряжение на выходе ключа 4 становится больше, чем на его входе. При этом ЭК 4 закрывается. Длительность процесса зарядки конденсатора 5 определяется параметрами колебательного контура (его постоянной времени), образованного индуктивностью дросселя 3, конденсаторами 2 и 5 и индуктивностью обмотки катушки 7 зажигания. В том случае, когда индуктивность дросселя 3 много меньше индуктивности первичной обмотки катушки 7 зажигания, время зарядки второго накопительного конденсатора 5 определяется постоянной времени τ цепи, образованной индуктивностью дросселя 3 и емкостью последовательно соединенных конденсаторов 2 и 5. Это время рассчитывается по формуле

Figure 00000002

где L - индуктивность дросселя 3;
С - емкость последовательно соединенных конденсаторов 2 и 5.The ignition system operates as follows (figure 1). When the power is turned on, the converter 1 charges the storage capacitor 2 to the rated voltage. There is no voltage at the second storage capacitor 5 yet. In this regard, at the output of the element HE 12 there is a logical voltage "1", which charges the capacitor 9. After the signal is received at the signal input of the UUEK 6, a single-shot 10 is launched, the pulse from the output of which through the element 2 OR 13 generates a pulse at the output of the element 2 AND-NOT 14 voltage logical "0". In this case, when the capacitor 9 is discharged through the UVEC 8, the output of the last signal arises, opening the electronic key 4. The second storage capacitor 5 is charged from the capacitor 2 through the inductor 3, which limits the current through the key 4. The capacitance of the capacitor 2 is much larger than the capacitance of the capacitor 5. As the charge of the capacitor 5, the decreasing current through the inductor 3 causes the appearance of an EMF of self-induction, which charges the capacitor 5 to a voltage greater than the voltage across the capacitor 2, and when the current through the inductor ceases, the voltage key outlet 4 becomes higher than at its input. At the same time, EC 4 closes. The duration of the charging process of the capacitor 5 is determined by the parameters of the oscillatory circuit (its time constant) formed by the inductance of the inductor 3, capacitors 2 and 5 and the inductance of the winding of the ignition coil 7. In the case when the inductance of the inductor 3 is much less than the inductance of the primary winding of the ignition coil 7, the charging time of the second storage capacitor 5 is determined by the time constant τ of the circuit formed by the inductance of the inductor 3 and the capacitance of the series-connected capacitors 2 and 5. This time is calculated by the formula
Figure 00000002

where L is the inductance of the inductor 3;
C is the capacitance of series-connected capacitors 2 and 5.

Например, при L=10 мкГн и С=1 мкФ, τ =10 мкс. For example, at L = 10 μH and C = 1 μF, τ = 10 μs.

Пробой искрового промежутка высоким напряжением, возникающим на вторичной обмотке катушки 7 зажигания, происходит через 10-15 мкс после подачи напряжения на первичную обмотку катушки 7 зажигания. После закрытия ключа 4 источником тока для катушки 7 зажигания конденсатор 5 становится заряженным, начинается колебательный процесс в контуре, образованном конденсатором 5 и первичной обмоткой катушки 7 зажигания. Напряжение на конденсаторе 5, пройдя через нулевое и отрицательное значения и отдав часть энергии на искру, вновь становится положительным и запускает одновибратор 10, импульс на выходе которого через элемент 2ИЛИ 13 формирует на входе элемента 2И-НЕ 14 импульс напряжения логический "0". Конденсатор 9 к этому моменту снова заряжен выходным током элемента НЕ 12, в момент когда напряжение на конденсаторе 5 во время колебательного процесса было отрицательным, а на выходе элемента НЕ 12 соответственно положительным. При этом конденсатор 9 вновь разряжается через устройство 8 включения электронного ключа, на выходе которого возникает импульс, открывающий ЭК 4. Происходит зарядка конденсатора 5 и процесс повторяется до тех пор, пока на сигнальном входе устройства управления 6 присутствует сигнал с напряжением логическая "1". Таким образом, введенный в схему системы зажигания конденсатор 9, зарядка которого происходит после пробоев искрового промежутка, исключает возможность выдачи импульса открывания ЭК 4 от помех во время пробоя искровых промежутков из-за отсутствия в это время напряжения питания УВЭК 8. Breakdown of the spark gap by the high voltage occurring on the secondary winding of the ignition coil 7 occurs 10-15 μs after applying voltage to the primary winding of the ignition coil 7. After the key 4 is closed by the current source for the ignition coil 7, the capacitor 5 becomes charged, an oscillatory process begins in the circuit formed by the capacitor 5 and the primary winding of the ignition coil 7. The voltage across the capacitor 5, passing through the zero and negative values and giving part of the energy to the spark, again becomes positive and starts the one-shot 10, the pulse at the output of which through the element 2 OR 13 generates a logical "0" voltage pulse at the input of the element 2I-NOT 14. The capacitor 9 at this point is again charged with the output current of the element HE 12, at the moment when the voltage on the capacitor 5 during the oscillation process was negative, and at the output of the element HE 12, respectively, positive. In this case, the capacitor 9 is again discharged through the electronic key switch device 8, the output of which is a pulse that opens the EC 4. The capacitor 5 is charged and the process is repeated until there is a logical signal “1” at the signal input of the control device 6. Thus, the capacitor 9 introduced into the circuit of the ignition system, the charging of which occurs after breakdowns of the spark gap, eliminates the possibility of issuing an EC 4 opening pulse from interference during the breakdown of spark gaps due to the absence of a supply voltage of UVEC 8 at this time.

Система зажигания по изобретению обладает максимальной частотой искрообразования в пачке импульсов из-за отсутствия пауз в протекании тока через первичную обмотку катушки 7 зажигания, высокой помехоустойчивостью из-за отсутствия напряжения питания устройства 8 включения электронного ключа во время пробоя искровых промежутков, автоматическим адаптированием к любой штатной катушке зажигания, взаимозаменяемостью с существующими системами зажигания, так как допускает подключение обмоток катушки зажигания как к минусовой, так и плюсовой шинам электропитания. The ignition system according to the invention has a maximum frequency of sparking in the pulse train due to the absence of pauses in the flow of current through the primary winding of the ignition coil 7, high noise immunity due to the lack of supply voltage of the electronic key switch 8 during breakdown of spark gaps, automatically adapting to any standard the ignition coil, interchangeability with existing ignition systems, as it allows the connection of the windings of the ignition coil to both negative and positive power busbars.

Claims (3)

1. Система зажигания, содержащая преобразователь постоянного напряжения, два накопительных конденсатора, дроссель, электронный ключ (ЭК) с сигнальным и управляющим входами и одним выходом, катушку зажигания, устройство управления электронным ключом (УУЭК) с двумя входами - сигнальным и управляющим и первым и вторым выходами, причем выход преобразователя постоянного напряжения соединен с одним выводом первого накопительного конденсатора и одним выводом дросселя, второй вывод которого соединен со входом электронного ключа, кроме того, один вывод второго накопительного конденсатора соединен с одним выводом первичной обмотки катушки зажигания и управляющим входом УУЭК, другие выводы накопительных конденсаторов и общий вывод преобразователя постоянного напряжения присоединены к минусовой шине источника питания (общей шине), а другие выводы обмоток катушки зажигания присоединены к минусовой или плюсовой шинам источника питания, отличающаяся тем, что в нее введены устройство включения электронного ключа (УВЭК) с двумя входами и одним двухполюсным выходом и конденсатор, причем один вход УВЭК соединен с первым выходом УУЭК, а другой вход УВЭК соединен со вторым выходом УУЭК и одним выводом конденсатора, другой вывод которого соединен с минусовой шиной источника питания (с общей шиной), кроме того, один полюс выхода УВЭК соединен с сигнальным входом ЭК и вторым выводом дросселя, а другой полюс выхода УВЭК соединен с управляющим входом ЭК, кроме того, выход ЭК соединен с одним выводом второго накопительного конденсатора, одним выводом первичной обмотки зажигания и управляющим входом УУЭК. 1. An ignition system comprising a DC-voltage converter, two storage capacitors, a choke, an electronic key (EC) with a signal and control inputs and one output, an ignition coil, an electronic key control device (UUEK) with two inputs - a signal and a control and the first and the second outputs, the output of the DC / DC converter connected to one terminal of the first storage capacitor and one terminal of the inductor, the second terminal of which is connected to the input of the electronic key, in addition, The output terminal of the second storage capacitor is connected to one terminal of the primary winding of the ignition coil and the control input of the UUEK, the other terminals of the storage capacitors and the common terminal of the DC / DC converter are connected to the negative bus of the power supply (common bus), and the other conclusions of the windings of the ignition coil are connected to the negative or positive power supply buses, characterized in that an electronic key switch device (UVEC) with two inputs and one bipolar output and a capacitor are introduced into it, why one input of the UVEC is connected to the first output of the UUEK, and the other input of UVEC is connected to the second output of the UUEK and one output of the capacitor, the other output of which is connected to the negative bus of the power supply (with a common bus), in addition, one pole of the output of the UVEC is connected to the signal input EC and the second output of the inductor, and the other pole of the UVEC output is connected to the control input of the EC, in addition, the output of the EC is connected to one output of the second storage capacitor, one output of the primary ignition winding and the control input of the UUEK. 2. Система зажигания по п. 1, отличающаяся тем, что устройство управления электронным ключом (УУЭК) содержит два одновибратора, элементы 2ИЛИ, 2И-НЕ и НЕ, причем вход первого одновибратора соединен с сигнальным входом УУЭК и одним входом элемента 2И-НЕ, вход второго одновибратора соединен с выходом ЭК и входом элемента НЕ, кроме того, выход первого одновибратора соединен с одним входом элемента 2ИЛИ, выход второго одновибратора соединен с другим входом элемента 2ИЛИ, выход которого соединен с другим входом элемента 2И-НЕ, выход элемента 2И-НЕ является первым выходом УУЭК, а выход элемента НЕ является вторым выходом УУЭК. 2. The ignition system according to claim 1, characterized in that the electronic key control device (UUEK) contains two one-shots, elements 2ILI, 2I-NOT and NOT, and the input of the first one-shot is connected to the signal input of UUEK and one input of the 2I-NOT element, the input of the second one-shot is connected to the output of the EC and the input of the element NOT, in addition, the output of the first one-shot is connected to one input of the element 2 OR, the output of the second one-shot is connected to another input of the element 2 OR, the output of which is connected to another input of the element 2AND, the output of the element 2I- Is NOT is the first output of the UUEK, and the output of the element is NOT the second output of the UUEK. 3. Система зажигания по п. 1, отличающаяся тем, что электронный ключ выполнен на тиристоре. 3. The ignition system according to claim 1, characterized in that the electronic key is made on a thyristor.
RU2000111826/06A 2000-05-15 2000-05-15 Ignition system RU2182254C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000111826/06A RU2182254C2 (en) 2000-05-15 2000-05-15 Ignition system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000111826/06A RU2182254C2 (en) 2000-05-15 2000-05-15 Ignition system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2182254C2 true RU2182254C2 (en) 2002-05-10

Family

ID=20234519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000111826/06A RU2182254C2 (en) 2000-05-15 2000-05-15 Ignition system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2182254C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0457383B1 (en) Spark plug ignition system
CN109196220B (en) Multi-charge ignition system and method of operating a multi-charge ignition system
US4369757A (en) Plasma jet ignition system
US4181112A (en) High-voltage ignition system to generate a spark for an internal combustion engine, and method to generate the spark energy
CN108350851B (en) Method and device for controlling an ignition system
RU2182254C2 (en) Ignition system
JPH0344228B2 (en)
RU2154188C1 (en) Ignition system
RU2115016C1 (en) Ignition system
RU2019726C1 (en) Universal thirster ignition system for internal combustion engine
RU1838664C (en) Electronic ignition device
RU2054575C1 (en) Relaxation-vibration electronic ignition system for internal combustion engine
RU2107185C1 (en) Reservoir capacitor charging device for internal combustion engine electrical system
RU2364745C1 (en) Method for modernisation of capacitor discharge ignition with continuous energy accumulation
JPH0355818Y2 (en)
RU2276282C2 (en) Ignition system of internal combustion engine
RU1802854C (en) Electronic ignition system
SU1465612A1 (en) Electronic ignition system of i.c. engine
SU746127A1 (en) Electronic ignition system
SU832106A1 (en) Electronic ignition system
SU1714184A1 (en) Electronic ignition system for internal combustion engines
RU1800085C (en) Thyristor ignition system
SU1749534A1 (en) Electronic ignition system
RU2034398C1 (en) Pulse modulator
RU2117817C1 (en) Electronic ignition apparatus

Legal Events

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

Effective date: 20030516