RU2364745C1

RU2364745C1 - Method for modernisation of capacitor discharge ignition with continuous energy accumulation

Info

Publication number: RU2364745C1
Application number: RU2008108321/06A
Authority: RU
Inventors: Виктор Федорович Бойченко (KZ); Виктор Федорович Бойченко; Наталия Викторовна Ячменева (RU); Наталия Викторовна Ячменева
Original assignee: Виктор Федорович Бойченко; Наталия Викторовна Ячменева
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2009-08-20

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention is related to electric equipment of capacitor systems of multi-spark ignition with continuous accumulation of energy, and may be used in operation of internal combustion engines. Method for modernisation of capacitor discharge ignition systems with continuous accumulation of energy consists in the fact that signal for spark discharge generation opens master power electronic switch, which connects with primary winding of ignition coil oscillating circuit created with it and reservoir capacitor charged from DC voltage converter. Electric discharge of reservoir capacitor creates a row of AC oscillations in this circuit. AC oscillations pass along primary winding of ignition coil and are transformed by its secondary winding into high-voltage heteropolar pulses of multi-spark discharge. DC voltage converter voltage is used to charge accumulating capacitor. During start-up of internal combustion engine accumulating capacitor charges reservoir capacitor with initial polarity. Additional charging of reservoir capacitor in each cycle of spark discharges generation losses of its voltage are compensated from leakage currents of power circuit and power bleeding for generation of spark discharge. Additional charging of reservoir capacitor is provided by connection of slave power electronic switch at moments of time that correspond to reservoir capacitor charge in initial polarity and matched with AC current transition in ignition coil primary winding via zero value. Blocking opening of master power electronic switch is used to control duration of spark discharge in function of internal combustion engine rotations with the help of spark discharge duration limitation circuit.

EFFECT: elimination of extreme loads in process of generation of spark discharges controlled by power and duration, use of two-stroke bypass DC voltage converters for power provision of spark discharges generation process with external excitation and self-excitation, which are able to provide for supply to several spark generation channels.

1 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к электрооборудованию конденсаторных систем многоискрового зажигания с непрерывным накоплением энергии и может быть использовано при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания (ДВС).The present invention relates to electrical equipment of capacitor systems of multi-spark ignition with continuous energy storage and can be used in the operation of internal combustion engines (ICE).

Искрообразование в этих системах сопровождается значительным изменением потребляемой мощности от холостого хода до максимальной, обусловленной периодическим короткозамкнутым или близким ему состоянием нагрузки, которое является дестабилизирующим фактором экстремального характера (далее «экстремальная нагрузка»), как и сопутствующие этому состоянию физические процессы, вследствие которых прерывается работа двухтактных (двухзвенных) автогенераторных (с самовозбуждением) преобразователей постоянного напряжения (далее ППН), что существенно ограничивает возможности энергообеспечения процесса искрообразования, особенно на больших оборотах ДВС.Sparking in these systems is accompanied by a significant change in power consumption from idle to maximum, caused by a periodic short-circuited or close load condition, which is a destabilizing factor of an extreme nature (hereinafter referred to as "extreme load"), as well as the physical processes associated with this condition, as a result of which the operation is interrupted push-pull (two-link) self-generating (self-excited) DC-DC converters (hereinafter referred to as PPN), which is essentially significantly limits the power supply of the sparking process, especially at high engine speeds.

Это связано с тем, что экстремально возрастающий с током вторичной обмотки силового трансформатора ее магнитный поток размагничивает магнитный поток первичной обмотки, что автоматически сопровождается исчезновением импульсных напряжений управления (возбуждения) силовых транзисторных ключей, их закрытием и прерыванием процесса генерации до момента полного снятия экстремальной нагрузки. Двухтактные (двухзвенные) преобразователи постоянного напряжения с внешним (независимым) возбуждением не имеют такой возможности самозащиты. Экстремальная нагрузка у них ведет к опасному для силового контура росту намагничивающего тока первичной обмотки силового трансформатора, ограничение которого требует применения принудительного закрытия силовых транзисторных ключей путем снятия их внешнего управления или других более сложных мер защиты. Это делает проблематичным их применение в упомянутых устройствах конденсаторного зажигания несмотря на существенные преимущества перед автогенераторными как по более высокой частоте преобразования и связанного с этим уменьшения габаритов, так и по эффективной стабилизации выходных напряжений во всем диапазоне нагрузок. Исключение составляют системы многотрансформаторных ППН (см. опубликованные сведения по заявке №2006108967/06 от 21.03.2006 г. этих же авторов, дата публикации 27.09.2007 г.) с внешним (независимым) возбуждением, но они предназначены для обеспечения двух и более экстремальных нагрузок и существенно отличаются от классических систем.This is due to the fact that its magnetic flux that is extremely increasing with the secondary winding current of the power transformer demagnetizes the magnetic flux of the primary winding, which is automatically accompanied by the disappearance of the control voltage (excitation) of the power transistor switches, their closing and interruption of the generation process until the extreme load is completely removed. Push-pull (two-link) DC / DC converters with external (independent) excitation do not have such a possibility of self-protection. Their extreme load leads to an increase in the magnetizing current of the primary winding of the power transformer, which is dangerous for the power circuit, the limitation of which requires the forced closing of power transistor switches by removing their external control or other more complex protection measures. This makes it difficult to use them in the aforementioned capacitor ignition devices, despite significant advantages over self-oscillating ones, both in terms of a higher conversion frequency and the associated reduction in size, as well as in effective stabilization of output voltages over the entire load range. The exception is multi-transformer PPN systems (see published information on application No. 2006108967/06 of March 21, 2006 by the same authors, publication date September 27, 2007) with external (independent) excitation, but they are designed to provide two or more extreme loads and are significantly different from classical systems.

Задачей предлагаемого способа является расширение арсенала технических средств систем конденсаторного зажигания с непрерывным накоплением энергии, позволяющего:The objective of the proposed method is to expand the arsenal of technical means of condenser ignition systems with continuous energy storage, allowing:

1. Исключить появление экстремальных нагрузок двухтактных (двухзвенных) ППН в процессе искрообразования.1. To exclude the appearance of extreme loads of push-pull (two-link) PPN in the process of sparking.

2. Использовать для энергопитания упомянутых конденсаторных систем наряду с двухтактными автогенераторными такие же ППН с внешним возбуждением.2. To use for power supply of the mentioned capacitor systems along with push-pull autogenerator the same PPN with external excitation.

3. Обеспечить генерацию регулируемого по энергетической мощности (по амплитуде разрядного тока) искрового разряда с помощью дозарядов накопительного конденсатора, компенсирующих потери:3. To ensure the generation of a spark discharge controlled by energy power (by the amplitude of the discharge current) with the help of additional charges of the storage capacitor, compensating for the losses:

а) на утечке тока в его силовой цепи в период между циклами генерации;a) on the leakage of current in its power circuit in the period between generation cycles;

б) отбора энергии на трансформирование высоковольтных импульсов искрового разряда, ограничиваемого по длительности в функции оборотов ДВС.b) the selection of energy for the transformation of high-voltage pulses of a spark discharge, limited in duration as a function of the engine speed.

4. Обеспечить энергообеспечение от одного двухтактного ППН с самовозбуждением или с внешним возбуждением нескольких источников регулируемого искрового разряда для многоканального искрообразования (например, для многокатушечных систем).4. To provide energy supply from one push-pull PPS with self-excitation or with external excitation of several sources of adjustable spark discharge for multi-channel sparking (for example, for multi-coil systems).

Аналогами предлагаемого способа являются существующие многоискровые конденсаторные системы ОН-427 (Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей. Электронные системы зажигания. Авторы А.Г.Ходасевич, Т.И.Ходасевич. Москва, Антелком, 2001, стр.8), а также аналогичное и равноценное по технологическим возможностям устройство П.Гацанюка - «Усовершенствованная электронная система зажигания» - опубликованное на стр.52-62 сборника «В помощь радиолюбителю» №101, Москва, ДОСААФ, 1988 (далее источник Л1), которое принято в качестве наиболее близкого аналога (прототипа) из-за простоты схемных решений и конструкции, весьма важных для надежности подобных систем.Analogues of the proposed method are the existing multi-spark capacitor systems OH-427 (a Guide to the installation and repair of electronic devices of automobiles. Electronic ignition systems. Authors A.G. Khodasevich, T.I. Khodasevich. Moscow, Antelkom, 2001, p. 8), and P. Gatsanyuk’s similar and technological equivalent device - “Advanced Electronic Ignition System” - published on pages 52-62 of the collection “To Help the Radio Amateur” No. 101, Moscow, DOSAAF, 1988 (hereinafter referred to as L1), which is accepted as naib Lee closest analog (prototype) of the simplicity of circuit design and construction, is very important for the reliability of such systems.

Прототипу также присущи все упомянутые выше недостатки: при открытии тринистора VSI (рис.1 стр.54 Л1) закорачивается на корпус нагрузка ППН, прерывающая генерацию на время ее экстремального состояния, составляющего 1,3 мсек (рис.5 Л1), что в сумме со временем полного восстановления прерванной генерации составляет около 2 мсек (а у других аналогов и более того). На больших оборотах ДВС, когда искровые разряды следуют с соизмеримым по времени периодом, такие потери ведут к значительному снижению напряжения заряда накопительного конденсатора С4 и параметров искрового разряда. Увеличить энергоотдачу ППН в таком режиме повышением частоты преобразования и выходного напряжения не представляется возможным, т.к. частота для этого типа ППН уже является предельной (800 Гц, стр.53 Л1), а отсутствие эффективной системы стабилизации выходного напряжения для подобных ППН вело бы к недопустимым перенапряжениям на малых и средних оборотах ДВС. Применение в таком устройстве ППН с внешним возбуждением решало бы эти проблемы, но, в свою очередь, ставило не менее сложную задачу по защите их от перегрузки при включении тринистора VSI. Предлагаемый способ модернизации конденсаторных систем зажигания, позволяющий решить упомянутые проблемы, входящие в объем поставленной ранее более обширной технической задачи, заключается в нижеследующем.The prototype also has all the disadvantages mentioned above: when the VSI trinistor is opened (Fig. 1 p. 54 L1), the load of the PPN is shorted to the case, interrupting the generation for the time of its extreme state of 1.3 ms (Fig. 5 L1), which in total with the time of complete restoration of the interrupted generation, it is about 2 ms (and for other analogs, and even more). At high engine speeds, when spark discharges follow with a period commensurate with time, such losses lead to a significant decrease in the charge voltage of the storage capacitor C4 and the parameters of the spark discharge. It is not possible to increase the energy efficiency of PPN in this mode by increasing the conversion frequency and the output voltage, because the frequency for this type of arrester is already limiting (800 Hz, page 53 L1), and the absence of an effective output voltage stabilization system for such arrester would lead to unacceptable overvoltages at low and medium engine speeds. The use of an external excitation PPN in such a device would solve these problems, but, in turn, posed an equally difficult task to protect them from overload when the VSI trinistor is turned on. The proposed method for the modernization of capacitor ignition systems, which allows to solve the aforementioned problems, which are included in the scope of the previously set more extensive technical task, is as follows.

Двухтактный (двухзвенный) автогенераторный или с внешним возбуждением ППН нагружается на дополнительно введенный аккумулирующий конденсатор, превосходящий на порядок и более по электрической емкости накопительный конденсатор (с оптимальной емкостью 1,0 мкФ), который в процессе пуска ДВС (соответствующего началу всего цикла искрообразования) однократно заряжается через токоограничивающий резистор напряжением аккумулирующего конденсатора. Далее сигналом генерации искрового разряда (импульсом контактного или бесконтактного прерывателя) включается ведущий силовой электронный ключ, создающий электрическую цепь разряда накопительного конденсатора на первичную обмотку катушки зажигания, совместно образующих параллельный колебательный контур, в котором инициируются колебания переменного тока, трансформируемые вторичной обмоткой этой катушки в высоковольтные разнополярные импульсы искрового разряда. При этом в моменты времени, соответствующие перезаряду накопительного конденсатора в исходной полярности (с положительным потенциалом на аноде ведущего силового электронного ключа) электродвижущей силой самоиндукции первичной обмотки катушки зажигания и совпадающие с переходом через нулевое значение переменного тока этой обмотки, включается ведомый силовой электронный ключ (также дополнительно введенный), создающий цепь дозаряда накопительного конденсатора напряжением аккумулирующего. Короткий по времени импульс, включающий ведомый силовой электронный ключ, формируется на трансформаторе тока, включенного в цепь первичной обмотки катушки зажигания и выдающего разнополярные импульсные сигналы с экстремумом в моменты перехода ее тока через нулевое значение. (Таким же, но более коротким по времени сигналом этого трансформатора вначале первого периода колебаний тока каждого цикла генерации искрового разряда производится дозаряд накопительного конденсатора, компенсирующий утечки тока в силовой цепи этого конденсатора в период между циклами генерации, см. далее.) Одновременно таким же сигналом с аналогичного трансформатора тока вновь (но уже не от прерывателя) включается ведущий силовой электронный ключ, создающий цепь разряда накопительного конденсатора на первичную обмотку катушки зажигания с генерацией следующего периода колебаний с восполненной дозарядом энергией и т.д. При этом естественно возникает необходимость ограничения длительности искрового разряда в обратной зависимости от числа оборотов (в функции оборотов) ДВС. Это ограничение осуществляется соответствующей схемой контроля длительности (см. ниже), блокирующей очередной сигнал включения ведущего силового электронного ключа с его трансформатора тока. При этом ведомый силовой электронный ключ включается аналогичным импульсным сигналом своего трансформатора тока и дозаряжает накопительный конденсатор до уровня напряжения аккумулирующего, подготавливая схему к выработке следующего искрового разряда по очередному сигналу его генерации (с контактного или бесконтактного прерывателя).A push-pull (two-link) autogenerator or with external excitation PPN is loaded on an additionally introduced storage capacitor that exceeds the storage capacitor by an order of magnitude or more in electrical capacitance (with an optimal capacity of 1.0 μF), which is once during the start-up of the internal combustion engine (corresponding to the beginning of the entire sparking cycle) charged through a current-limiting resistor by the voltage of the storage capacitor. Next, a spark power generation signal (pulse of a contact or non-contact interrupter) turns on the leading power electronic switch, which creates an electric circuit for the discharge of the storage capacitor to the primary winding of the ignition coil, which together form a parallel oscillatory circuit, in which alternating current oscillations are transformed by the secondary winding of this coil into high-voltage bipolar spark pulses. At the same time, at the moments of time corresponding to the overcharge of the storage capacitor in the initial polarity (with a positive potential on the anode of the leading power electronic key), the electromotive force of self-induction of the primary winding of the ignition coil and coinciding with the transition through the zero value of the alternating current of this winding, the slave power electronic key is turned on (also additionally introduced), which creates a charge circuit of the storage capacitor by the storage voltage. A short time pulse, including a driven power electronic key, is generated on a current transformer connected to the primary circuit of the ignition coil and issuing bipolar pulsed signals with an extremum at the moments when its current passes through a zero value. (The same, but shorter time signal of this transformer at the beginning of the first period of current fluctuations of each spark generation cycle produces an additional charge of the storage capacitor, which compensates for leakage of current in the power circuit of this capacitor in the period between generation cycles, see below.) Simultaneously with the same signal from a similar current transformer again (but not from the interrupter), the leading power electronic switch is turned on, creating a discharge capacitor discharge circuit to the primary winding of the ignition coil Ia with the generation of the next oscillation period then charged to the completion of energy etc. This naturally necessitates limiting the duration of the spark discharge inversely with the number of revolutions (as a function of revolutions) of the internal combustion engine. This restriction is carried out by the corresponding duration control circuit (see below), which blocks the next signal to turn on the leading power electronic key from its current transformer. In this case, the slave power electronic switch is turned on by a similar pulse signal of its current transformer and recharges the storage capacitor to the accumulating voltage level, preparing the circuit for generating the next spark discharge by the next signal of its generation (from a contact or proximity switch).

В описании и реализации предлагаемого способа использован признак «дозаряда накопительного конденсатора», по своей физической сущности напоминающий ранее раскрытый признак «поддержание энергии колебаний переменного тока первичной обмотки катушки зажигания» (см. заявку этих же авторов рег. №2005127310 от 30.08.2005 г. и патента к ней, дата регистрации 10.12.2007 г., бюллетень 34). Различие этих признаков заключается в следующем: в предлагаемом способе заряд и дозаряды накопительного конденсатора производятся из одного источника, не имеющего нагрузки экстремального характера, а в упомянутой заявке от разных - там заряд накопительного конденсатора осуществляется от источника (ППН), работающего на экстремальную нагрузку, а дозаряд (т.е. поддержание энергии колебаний) от вспомогательного (см. эл./схему фиг.4 этой заявки, соответственно источники 5 и 20). Кроме того, в этой схеме компенсация потерь напряжения накопительного конденсатора из-за токов утечки в период между циклами генерации искровых разрядов осуществляется одновременно с зарядом этого конденсатора от источника с экстремальной нагрузкой. Для реализации электросхемы этой заявки необходимы два двухтактных (двухзвенных) ППН классического типа, один из которых (5 с выпрямителем 4) должен быть только автогенераторным (с самовозбуждением), а другой может быть с внешним (независимым) возбуждением или оба замещены одним многотрансформаторным ППН (см. выше). Также в этой заявке не раскрыто влияние упомянутого признака на заявляемый в предлагаемом способе технический результат по устранению экстремального состояния нагрузки ППН, имеющему важные технологические последствия.In the description and implementation of the proposed method, the attribute “recharge of the storage capacitor” was used, which in its physical essence resembles the previously disclosed attribute “maintaining the oscillation energy of the alternating current of the primary winding of the ignition coil” (see the application of the same authors, reg. No. 2005127310 of August 30, 2005 and a patent thereto, registration date 10.12.2007, bulletin 34). The difference between these signs is as follows: in the proposed method, the charge and additional charges of the storage capacitor are produced from one source that does not have an extreme load, and in the mentioned application from different sources, the storage capacitor is charged from a source (PPS) operating at an extreme load, and recharge (i.e. maintaining vibrational energy) from the auxiliary (see electronic / diagram of figure 4 of this application, respectively, sources 5 and 20). In addition, in this scheme, the compensation of voltage losses of the storage capacitor due to leakage currents between the cycles of generation of spark discharges is carried out simultaneously with the charge of this capacitor from a source with extreme load. To implement the electrical circuit of this application, two push-pull (two-link) PPNs of a classical type are needed, one of which (5 with a rectifier 4) should only be self-generating (with self-excitation), and the other can be with external (independent) excitation, or both are replaced by one multi-transformer PPN ( see above). Also in this application does not disclose the effect of the aforementioned feature on the technical result claimed in the proposed method for eliminating the extreme state of the load of PPN, which has important technological consequences.

На электрической схеме фиг.1 представлен вариант реализации способа с использованием классического двухтактного двухзвенного симметричного ППН с внешним возбуждением.On the electrical diagram of figure 1 presents an implementation of the method using the classic push-pull two-link symmetric PPN with external excitation.

На ждущих мультивибраторах 1а, 1б, включенных по кольцевой схеме, и выходного усилителя на транзисторах 2, 3, коллекторной нагрузкой которых является выходной трансформатор 4, образован задающий генератор внешнего возбуждения ППН. Его парафазные сигналы со вторичных обмоток трансформатора 4 подаются на база-эмиттерные переходы силовых транзисторных ключей 5, 6, попеременное открытие которых создает в первичной обмотке выходного силового трансформатора 7 импульсный ток переменного направления, преобразуемого его вторичной обмоткой и выпрямителем 8 в повышенное постоянное напряжение заряда аккумулирующего конденсатора повышенной емкости 9. Схема управления ППН питается с интегрального стабилизатора 10 пониженным напряжением 5 В. На компараторе 11 выполнена стабилизация выходного напряжения ППН. На его вход А подается уставка опорного напряжения, на вход В - масштабный аналог стабилизируемого напряжения с резисторного делителя 12, 13. При достижении им уровня напряжения уставки на входе А на выходе С появляется сигнал низкого уровня, останавливающий работу мультивибраторов 1a, 1б и, наоборот, осуществляя стабилизацию выходного вторичного напряжения ППН широтно-импульсным модулированием колебаний первичного.On the waiting multivibrators 1a, 1b, connected in a ring circuit, and an output amplifier on transistors 2, 3, the collector load of which is the output transformer 4, a master external excitation generator PPN is formed. Its paraphase signals from the secondary windings of the transformer 4 are fed to the base-emitter junctions of the power transistor switches 5, 6, the alternate opening of which creates a pulsed alternating current in the primary winding of the output power transformer 7, which is converted by its secondary winding and rectifier 8 into an increased constant charging voltage high-capacity capacitor 9. The control circuit of the PPN is powered from the integral stabilizer 10 by a low voltage of 5 V. A stabilizer is made on the comparator 11 nation of output voltage PPN. The reference voltage setting is applied to its input A, the scaled analogue of the stabilized voltage from the resistor divider 12, 13 is input to input B. When it reaches the set voltage level at input A, a low level signal appears at output C, stopping the operation of multivibrators 1a, 1b and vice versa , carrying out stabilization of the output secondary voltage of the PPN by pulse-width modulation of the primary oscillations.

Работа эл/схемы по генерации искрового разряда заключается в нижеследующем. При включении пускового реле стартера ДВС параллельно включается реле 14 на короткое время, определяемое постоянной времени зарядной цепи конденсатора 15, и своим замыкающим контактом 16 через токоограничивающий резистор 17 заряжает накопительный конденсатор 18 до уровня напряжения аккумулирующего конденсатора 9. При этом при провороте коленвала ДВС замыкается контакт 19 механического прерывателя, включающий в процесс генерации схему ограничения длительности искрового разряда, состоящую из транзисторов 20, 21, конденсатора 22 и компаратора 23. При этом транзистор 20 запирается, конденсатор 22 заряжается до напряжения на входе В компаратора 23, превышающего уставку на его входе А, устанавливаемую резистором 25, на выходе С появляется сигнал низкого уровня, запирающий транзистор 21, который снимает шунтирование управляющего электрода ведущего силового электронного ключа 26 на его катод. При разрыве контакта 19 прерывателя вырабатывается импульсный сигнал запуска цикла генерации искрового разряда (копия прототипа), который через конденсатор 27 и диод 28 открывает ведущий силовой электронный ключ 26, который создает классическую цепь разряда накопительного конденсатора 18 на первичную обмотку катушки зажигания 29 с формированием первого периода колебаний ее тока (фиг.2 график 2), проходящего и по первичным обмоткам трансформаторов тока 30 и 31, включенных последовательно в эту цепь. Эти трансформаторы выдают на своих вторичных обмотках импульсные сигналы, получаемые дифференцирированием по скорости изменения проходящего по их первичным обмоткам тока и имеющие экстремумы при переходе этого тока через нулевое значение, которое совпадает с окончанием перезаряда ЭДС самоиндукции катушки зажигания 29 (см. диаграммы фиг.2) накопительного конденсатора 18 в полярности, противоположной исходной в моменты времени t₁, t₃, t₅ и т.д. (соответственно импульсы a2, a4, a6 и в2, в4, в6 и т.д.), и совпадающей с исходной - в моменты времени t₂, t₄, t₆ (соответственно импульсы а3, а5, а7, в3, в5, в7 и т.д.) В начале каждого искрового разряда передним фронтом первого полупериода тока первичной обмотки (время его действия от t₀ до t₁) на этих трансформаторах выделяются импульсы а1 и в1, но более короткие по времени (т.к. в их формировании не участвует задний фронт отрицательного предшествующего полупериода, которого просто нет). Их значение и использование пояснено ниже.The operation of the electrical circuit for generating a spark discharge is as follows. When you turn on the start relay of the ICE starter, the relay 14 is switched on in parallel for a short time, determined by the time constant of the charging circuit of the capacitor 15, and with its make contact 16 through the current-limiting resistor 17 charges the storage capacitor 18 to the voltage level of the storage capacitor 9. In this case, when turning the crankshaft of the internal combustion engine, the contact closes 19 of a mechanical chopper, including in the generation process a circuit for limiting the duration of a spark discharge, consisting of transistors 20, 21, a capacitor 22 and a comparator 23 . In this case, the transistor 20 is locked, the capacitor 22 is charged to a voltage at the input B of the comparator 23, exceeding the setting at its input A, set by the resistor 25, a low level signal appears at the output C, which locks the transistor 21, which removes the bypass of the control electrode of the lead power electronic key 26 to his cathode. When the breaker contact 19 is broken, a pulse signal is generated to start the spark discharge generation cycle (copy of the prototype), which opens the leading power electronic key 26 through the capacitor 27 and diode 28, which creates a classical discharge circuit of the storage capacitor 18 to the primary winding of the ignition coil 29 with the formation of the first period oscillations of its current (Fig. 2, graph 2), passing along the primary windings of current transformers 30 and 31, connected in series in this circuit. These transformers give out pulse signals on their secondary windings, obtained by differentiating with respect to the rate of change of the current passing through their primary windings and having extremes when this current passes through a zero value, which coincides with the end of the overcharge of the self-induction EMF of the ignition coil 29 (see diagrams of figure 2) storage capacitor 18 in the polarity opposite to the original at time t ₁ , t ₃ , t ₅ , etc. (respectively, pulses a2, a4, a6 and B2, b4, b6, etc.), and coinciding with the original - at times t ₂ , t ₄ , t ₆ (respectively, pulses a3, a5, a7, b3, b5, B7, etc.) At the beginning of each spark discharge, the leading edges of the first half-cycle of the primary current (its duration from t ₀ to t ₁ ) emit pulses a1 and b1 on these transformers, but shorter in time (since their formation does not involve the trailing edge of the negative preceding half-cycle, which simply does not exist). Their meaning and use are explained below.

Трансформатор тока 31 служит для управления ведущего силового электронного ключа 26, а такой же трансформатор 30 - для управления ведомого силового электронного ключа 32 (соответственно диаграммы их сигналов 3 и 4 фиг.2). Резисторы в нагрузке их вторичных обмоток служат для корректировки амплитуды импульсов, а шунтирующие диоды - для закорачивания отрицательных (импульсов а и в с четными номерами), не используемых в процессе генерации искрового разряда, в начале каждого из которых на управляющий электрод ведущего силового электронного ключа (уже открытого по сигналу прерывателя) подается дополнительный импульс а1 с трансформатора тока 31, лишь подтверждающий его открытое состояние. Импульс же в1 имеет более важное значение: на малых оборотах, например 300 об/мин, четырехцилиндрового ДВС период следования искровых разрядов t_разр составляет 0,1 сек (без вычета малой длительности самого искрового разряда). При этом при сопротивлении изоляции силовых цепей накопительного конденсатора, например, 250 кОм (что вполне удовлетворительно для устройства зажигания, работающего в условиях повышенной влажности и температуры) постоянная времени разряда этого конденсатора емкостью 1,0 мкФ (см. выше) составит 0,2 5 сек, а его напряжение к началу цикла генерации следующего искрового разряда из-за потерь на утечки составит:The current transformer 31 is used to control the master power electronic key 26, and the same transformer 30 is used to control the slave power electronic key 32 (respectively, their signal diagrams 3 and 4 of FIG. 2). The resistors in the load of their secondary windings serve to adjust the amplitude of the pulses, and shunt diodes - to short-circuit the negative (pulses a and b with even numbers) that are not used in the process of generating a spark discharge, at the beginning of each of which is on the control electrode of the leading power electronic key ( already open by a chopper signal) an additional pulse a1 is supplied from the current transformer 31, only confirming its open state. Impulse B1 is more important: at low revolutions, for example 300 rpm, of a four-cylinder internal combustion engine, the period of succession of spark discharges t _bit is 0.1 sec (without deducting the short duration of the spark discharge itself). At the same time, with the insulation resistance of the power circuits of the storage capacitor, for example, 250 kOhm (which is quite satisfactory for an ignition device operating in conditions of high humidity and temperature), the discharge time constant of this capacitor with a capacity of 1.0 μF (see above) will be 0.2 5 sec, and its voltage at the beginning of the generation cycle of the next spark discharge due to leakage losses will be:

, где

where

U_кон - конечное напряжение заряда конденсатора;U _con - the final voltage of the charge of the capacitor;

U_нач - начальное напряжение заряда;U _nach - the initial voltage of the charge;

е=2,718 - основание натурального логарифма;e = 2.718 - the base of the natural logarithm;

t_раз - период следования искровых разрядов, сек;t _times - the period following spark discharges, sec;

τ - постоянная времени разряда, сек.τ is the discharge time constant, sec.

Тогда

Then

Совершенно очевидно - потери напряжения значительны, приблизительно такие же, как при отборе энергии колебаний на генерацию первого периода искрового разряда у прототипа - около 1/3 (рис.5 Л1), а при сопротивлении изоляции 100 кОм они увеличиваются до 2/3 начального напряжения.It is absolutely obvious that the voltage losses are significant, approximately the same as when selecting the oscillation energy to generate the first period of the spark discharge from the prototype — about 1/3 (Fig. 5 L1), and with an insulation resistance of 100 kOhm they increase to 2/3 of the initial voltage .

Поэтому наличие импульса в1 (фиг.2) в начале генерации каждого искрового разряда в данной схеме имеет важное значение, позволяющее компенсировать неизбежные потери заряда накопительного конденсатора 18 из-за утечек в период между искровыми разрядами восстановлением (дозарядом) его напряжения, ведущего к возрастанию амплитуды первого периода тока катушки зажигания (но не в полной мере, т.к. из-за более короткого по времени импульса в1 эта амплитуда всегда несколько меньше амплитуды следующего второго периода, см. диаграмму 1 фиг.2). Естественно с повышением сопротивления изоляции и увеличением оборотов ДВС величина и негативное влияние утечек значительно снижаются. Например, при 1200 об/мин и том же сопротивлении изоляции (250 кОм) потери напряжения составляют менее 10%.Therefore, the presence of pulse B1 (Fig. 2) at the beginning of the generation of each spark discharge in this circuit is important to compensate for the inevitable loss of charge of the storage capacitor 18 due to leaks in the period between spark discharges by restoring (charging) its voltage, leading to an increase in the amplitude the first period of the ignition coil current (but not to the full extent, because due to the shorter pulse b1, this amplitude is always somewhat less than the amplitude of the next second period, see diagram 1 of Fig. 2). Naturally, with an increase in insulation resistance and an increase in engine speed, the magnitude and negative impact of leaks are significantly reduced. For example, at 1200 rpm and the same insulation resistance (250 kOhm) the voltage loss is less than 10%.

Таким образом, при подготовке исходного состояния накопительного конденсатора 18 к циклу генерации очередного искрового разряда он дозаряжается напряжением аккумулирующего конденсатора 9 дважды - по моменту окончания предыдущего искрового разряда (см. ниже) и по моменту начала очередного, а в течение процесса генерации - в каждом полупериоде, соответствующем перезаряду накопительного конденсатора 18 в исходной полярности.Thus, when preparing the initial state of the storage capacitor 18 for the generation cycle of the next spark discharge, it is recharged by the voltage of the storage capacitor 9 twice - at the moment of the end of the previous spark discharge (see below) and at the time of the start of the next spark, and during each generation period corresponding to the recharge of the storage capacitor 18 in the original polarity.

При этом у прототипа постепенный (мягкий) заряд накопительного конденсатора 4 осуществляется по цепи корпус - мостовой выпрямитель - накопительный конденсатор - катушка зажигания - корпус.Moreover, the prototype has a gradual (soft) charge of the storage capacitor 4 is carried out along the circuit housing - bridge rectifier - storage capacitor - ignition coil - housing.

В предлагаемом способе дозаряд накопительного конденсатора 18 имеет импульсный и кратковременный характер и осуществление его по такой же цепи вызывало бы генерацию катушкой зажигания внеочередного высоковольтного импульса разрядного тока, не совпадающего с тактами рабочего цикла ДВС. Поэтому дозаряд осуществляется непосредственно с аккумулирующего конденсатора 9 на накопительный 18, что к тому же ускоряет этот процесс и снижает потери энергии.In the proposed method, the charging of the storage capacitor 18 is of a pulsed and short-term nature and its implementation along the same circuit would cause the ignition coil to generate an extraordinary high-voltage pulse of a discharge current that does not coincide with the cycles of the ICE duty cycle. Therefore, recharging is carried out directly from the storage capacitor 9 to the storage capacitor 18, which also accelerates this process and reduces energy loss.

При этом цепь перезаряда накопительного конденсатора 4 ЭДС самоиндукции катушки зажигания в исходной полярности у прототипа через цепь мостовых выпрямителей VD3÷VD10 (рис.1 Л1) заменена в способе одним силовым диодом 33, встречно-параллельно шунтирующим ведущий силовой электронный ключ 26. При этом (см. выше) в момент времени t₁ (диагр.1 фиг.2) заканчивается перезаряд накопительного конденсатора 18 ЭДС самоиндукции катушки зажигания в полярности, противоположной исходной, и начинается генерация второго полупериода тока первичной обмотки катушки зажигания во временном интервале от t₁ до t₂ (диагр.2 фиг.2), по моменту окончания которого (время t₂) заканчивается перезаряд накопительного конденсатора 18 по цепи корпус - анод силового диода 33 - накопительный конденсатор - трансформаторы тока 30 и 31 - катушка зажигания - корпус, а также выдаются трансформаторами тока совпадающие по времени импульсные сигналы a3 и в3. Последний из них, в3, поступает на базоэмиттерный переход силового транзисторного ключа 32, открывает его, дозаряжая накопительный конденсатор 18 и уравнивая его напряжение, уменьшившиеся приблизительно на 1/3 от своего начального в результате отбора мощности на первый период искрового разряда (аналогично, как у прототипа, рис.5 Л1) с напряжением аккумулирующего конденсатора, подготавливая генерацию следующего регулируемого по мощности периода колебаний тока первичной обмотки катушки зажигания и соответственно тока искрового разряда. В это же время импульсный сигнал в3 поступает на управляющий электрод ведущего электронного ключа 26 (блокирующий транзистор 21 при этом закрыт, см. выше), открывает его. Начинается генерация следующих периодов тока первичной обмотки катушки зажигания и соответствующих им периодов искрового разряда с приведенной выше последовательностью физических процессов до срабатывания схемы ограничения длительности разряда, которая работает следующим образом: при разрыве электрической цепи прерывателем 19 начинается цикл генерации искрового разряда (см. выше) и открывается транзистор 20, замыкающий на корпус цепь разряда конденсатора 22 через переменный резистор 24, которым устанавливается постоянная времени τ этого разряда. При снижении напряжения на входе В компаратора 23 до уровня уставки на входе А на его выходе С появляется сигнал высокого уровня, открывающий транзистор 21, который замыкает на корпус управляющий электрод ведущего силового электронного ключа 26, блокируя его открытие последним импульсом в искровом разряде, например импульсом а7 (диаграмма 3, фиг.2). При этом его аналог импульс в7 открывает ведомый силовой электронный ключ 32, который дозаряжает накопительный конденсатор 18, подготовив его к генерации следующего искрового разряда по сигналу с прерывателя 19. С изменением оборотов ДВС меняется время и уровень заряда конденсатора 22 и соответственно время его разряда, от которого зависит продолжительность закрытого состояния транзистора 21 и соответственно длительность искрового разряда, которая настраивается переменным резистором 24 (по постоянной времени заряда-разряда) и корректируется таким же резистором 25 по уровню (уставке) напряжения срабатывания схемы ограничения длительности разряда.In this case, the recharge circuit of the storage capacitor 4 EMF of self-induction of the ignition coil in the initial polarity of the prototype through the bridge rectifier circuit VD3 ÷ VD10 (Fig. 1 L1) is replaced in the method by one power diode 33, which shunts the lead power electronic key 26 in parallel. cm. above) at time t ₁ (diagr.1 2) ends overcharging of the storage capacitor 18, self-induced EMF in the ignition coil polarity opposite to the initial one, and starts the generation of the second half-cycle of the primary current of the coil winding azhiganiya in the time interval from t ₁ to t ₂ (diagr.2 2), which closure torque (time t ₂₎ ends overcharging of the storage capacitor 18 to circuit housing - an anode of the power diode 33 - the storage capacitor - current transformers 30 and 31 - ignition coil - housing, as well as current transformers issued by current transformers pulse signals a3 and b3. The last of them, B3, enters the base-emitter junction of the power transistor switch 32, opens it, recharging the storage capacitor 18 and equalizing its voltage, decreasing by about 1/3 of its initial as a result of power take-off for the first period of the spark discharge (similarly to prototype, Fig. 5 L1) with the voltage of the storage capacitor, preparing the generation of the next power-adjustable period of oscillation of the current of the primary winding of the ignition coil and, accordingly, of the spark discharge current. At the same time, the pulse signal B3 enters the control electrode of the leading electronic key 26 (the blocking transistor 21 is closed, see above), opens it. The generation of the following periods of the primary winding current of the ignition coil and the corresponding periods of the spark discharge begins with the above sequence of physical processes until the discharge duration limitation circuit operates, which operates as follows: when the circuit breaker breaker 19 starts the spark discharge generation cycle (see above) and opens the transistor 20, closing the discharge circuit of the capacitor 22 through the variable resistor 24, which sets the time constant τ et th digit. When the voltage at the input B of the comparator 23 decreases to the setting level at the input A, a high level signal appears at its output C, opening the transistor 21, which closes the control electrode of the lead power electronic key 26 to the housing, blocking its opening by the last pulse in the spark discharge, for example, a pulse a7 (chart 3, figure 2). At the same time, its analogue pulse v7 opens the slave power electronic key 32, which recharges the storage capacitor 18, preparing it for the generation of the next spark discharge by a signal from the interrupter 19. With a change in the speed of the internal combustion engine, the time and charge level of the capacitor 22 and, accordingly, the time of its discharge, from which depends on the duration of the closed state of the transistor 21 and, accordingly, the duration of the spark discharge, which is adjusted by a variable resistor 24 (according to the time constant of the charge-discharge) and corrects I have the same level by the resistor 25 (set point) of the voltage pickup circuit limits the duration of the discharge.

На фиг.3 представлены параметры регулируемого искрового разряда устройства зажигания, выполненного по предлагаемому способу. На диаграмме 1 фиг.3 проиллюстрирован характер изменения тока искрового разряда из десяти периодов (на частоте генерации 10÷12 Гц или 300÷360 об/мин ДВС), измеренный на нагрузочном резисторе сопротивлением 14 Ом по методике прототипа (рис.7, стр.60, Л1). Длительность этого разряда, регулируемая схемой его ограничения, ступенчато меняется с изменением оборотов ДВС в соответствии с кривой второго порядка «f» (диагр.2, фиг.3), отдаленно соответствующей кривой разряда конденсатора 22 фиг.1. При этом амплитуды разрядного тока оставшихся периодов остаются неизменными. Например, искровой разряд из шести колебаний разрядного тока наступит при частоте его генерации 62 Гц и будет сохраняться до 82 Гц (диагр.2, фиг.3). В этом диапазоне потребляемый ППН ток нагрузки изменится от 7,5 А до 9,5 А. (линия I диагр.2, фиг.3). На частоте генерации искровых разрядов около 180 Гц останется только 2 периода колебаний (1 и 2 диагр.1, фиг.3), которые будут сохраняться до частоты 240 Гц с изменением тока нагрузки ППН в этом диапазоне частот от 8 А до 10,5 А. Первый период (№1, диагр.1 фиг.3) сохраняется без изменения амплитуды от 240 Гц до 600 Гц (и даже до 800 Гц при перестройке схемы ограничения длительности) с значительным ростом потребляемого тока. Возврат к искровому разряду, например, из 6 периодов произойдет на частоте этих разрядов около 82 Гц и будет сохраняться до частоты 62 Гц с изменением тока нагрузки ППН от 9,5 А до 7,5 А и т.д. Во всем диапазоне нагрузок напряжение аккумулирующего и накопительного конденсаторов остается практически неизменным - уменьшение не более 2% в области пиковых нагрузок при трех или четырех колебаниях в искровом разряде, достигающих тока нагрузки 11,5 А (диагр.2, фиг.3), в режиме холостого хода ППН (без искрообразования) не превышающего 0,25 А. Аналогичные параметры прототипа существенно скромнее. Недостатком способа является необходимость поддержания высокого сопротивления изоляции силовых цепей накопительного конденсатора, на которое значительное влияние оказывают утечки ведущего силового электронного ключа. Приведенные на диаграммах фиг.3 параметры не являются предельными и могут быть изменены, в том числе в сторону их усиления, для чего достаточно применить более мощный ППН.Figure 3 presents the parameters of the adjustable spark discharge of the ignition device, made by the proposed method. Diagram 1 of Fig. 3 illustrates the nature of the change in spark current from ten periods (at a generation frequency of 10 ÷ 12 Hz or 300 ÷ 360 rpm of internal combustion engine), measured on a load resistor with a resistance of 14 Ohms according to the prototype method (Fig. 7, p. 60, L1). The duration of this discharge, regulated by the circuit of its limitation, varies stepwise with a change in the speed of the internal combustion engine in accordance with the second-order curve “f” (Fig. 2, Fig. 3), remotely corresponding to the discharge curve of the capacitor 22 of Fig. 1. In this case, the amplitudes of the discharge current of the remaining periods remain unchanged. For example, a spark discharge of six oscillations of the discharge current will occur at a frequency of its generation of 62 Hz and will remain up to 82 Hz (Fig. 2, Fig. 3). In this range, the PPN consumed by the load current will change from 7.5 A to 9.5 A. (line I diag. 2, figure 3). At a frequency of generation of spark discharges of about 180 Hz, only 2 periods of oscillation (1 and 2 diag. 1, Fig. 3) will remain, which will be maintained up to a frequency of 240 Hz with a change in the load current of the load-transfer protection in this frequency range from 8 A to 10.5 A The first period (No. 1, diag. 1 of Fig. 3) is maintained without changing the amplitude from 240 Hz to 600 Hz (and even up to 800 Hz when tuning the duration limitation scheme) with a significant increase in the current consumption. A return to a spark discharge, for example, of 6 periods will occur at a frequency of these discharges of about 82 Hz and will be maintained up to a frequency of 62 Hz with a change in the load current of the load-transfer protection from 9.5 A to 7.5 A, etc. Over the entire load range, the voltage of the storage and storage capacitors remains almost unchanged - a decrease of no more than 2% in the region of peak loads during three or four oscillations in the spark discharge, reaching a load current of 11.5 A (Fig. 2, Fig. 3), in the mode idling PPN (without sparking) not exceeding 0.25 A. Similar parameters of the prototype are much more modest. The disadvantage of this method is the need to maintain a high insulation resistance of the power circuits of the storage capacitor, which is significantly affected by leakage of the leading power electronic key. The parameters shown in the diagrams of Fig. 3 are not limiting and can be changed, including in the direction of their amplification, for which it is enough to apply a more powerful PPN.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет:Thus, the proposed method allows you to:

1. Исключить появление экстремальных нагрузок в процессе генерации искровых разрядов, что делает возможным применение для его реализации наряду с двухтактными (двухконтурными) автогенераторными таких же ППН с внешним (независимым) возбуждением.1. To exclude the appearance of extreme loads in the process of generating spark discharges, which makes it possible to use the same PPN with external (independent) excitation along with push-pull (double-circuit) self-generating oscillators.

2. Обеспечить генерацию регулируемого по длительности в функции оборотов ДВС и по энергетической мощности (амплитуде разрядного тока) искрового разряда с помощью дозарядов накопительного конденсатора, компенсирующих потери его напряжения:2. To ensure the generation of a spark discharge controlled by the duration as a function of the speed of the internal combustion engine and by the energy capacity (amplitude of the discharge current) with the help of additional charges of the storage capacitor, compensating for the loss of its voltage:

а) из-за утечек его силовой цепи в период между циклами генерации искровых разрядов;a) due to leaks of its power circuit in the period between cycles of generation of spark discharges;

б) вследствие отбора энергии на трансформирование импульсов искрового разряда.b) due to the selection of energy for the transformation of spark pulses.

3. Надежно обеспечить генерацию искровых разрядов на запредельных, недосягаемых для прототипа и всех аналогов частотах, например для сверхвысокооборотных ДВС.3. It is reliable to ensure the generation of spark discharges at transcendental frequencies unattainable for the prototype and all analogues, for example, for ultrahigh-speed ICEs.

4. Обеспечить надежное энергообеспечение от одного двухтактного (двухконтурного) ППН (автогенераторного или с внешним возбуждением) нескольких источников регулируемого искрового разряда для многоканального искрообразования.4. Provide reliable energy supply from one push-pull (double-circuit) PPS (self-generated or with external excitation) of several sources of controlled spark discharge for multichannel spark formation.

Вариант такой реализации способа для четырех каналов искрообразования поясняет электросхема фиг.4. Она состоит из четырех каналов, идентичных по построению и функционированию одноканальной схеме фиг.1. Исключение составляет общий для всех каналов силовой трансформатор 7 с четырьмя вторичными нагрузками 9 (1÷4), аналогами аккумулирующего конденсатора 9 фиг.1, гальванически связанных по положительному потенциалу на коллекторе также общего для всех ведомого силового электронного ключа 32, поочередно управляемого каждым из генерирующих искровой разряд каналов импульсами своего трансформатора тока 30 (1÷4). При этом дозаряд накопительных конденсаторов 18 (1÷4) со своих аккумулирующих 9 (1÷4) осуществляется одновременно по всем каналам через развязывающие диоды 36 (1÷4), наиболее интенсивный по каналу, где идет генерация искрового разряда, по остальным только компенсация токов утечек. Ограничение длительности искровых разрядов, аналогичное одноканальной схеме фиг.1, за исключением необходимости инвертирования выходного сигнала транзистора 21, для чего достаточно поменять местами входы А и Б компаратора 23.An embodiment of such an implementation of the method for four sparking channels is illustrated in the electrical diagram of FIG. 4. It consists of four channels, identical in construction and operation of the single-channel scheme of figure 1. An exception is the power transformer 7 common to all channels with four secondary loads 9 (1 ÷ 4), analogues of the storage capacitor 9 of Fig. 1, galvanically connected by a positive potential on the collector, which is also common for all the slave power electronic switch 32, which is controlled alternately by each of the generating spark discharge of channels by pulses of its current transformer 30 (1 ÷ 4). In this case, the storage capacitors 18 (1 ÷ 4) are recharged from their accumulating capacitors 9 (1 ÷ 4) simultaneously at all channels through decoupling diodes 36 (1 ÷ 4), the most intense along the channel where the spark discharge is generated, while the rest is only compensated leakage currents. The limitation of the duration of spark discharges, similar to the single-channel circuit of figure 1, except for the need to invert the output signal of the transistor 21, for which it is enough to swap the inputs A and B of the comparator 23.

Первичная обмотка трансформатора 7 и схема управления ППН не показаны, так как преобразователи могут быть как автогенераторными, так и с внешним возбуждением. Их выбор для конкретной конструкции зависит от:The primary winding of the transformer 7 and the control circuit of the PPN are not shown, since the converters can be both self-generating and with external excitation. Their choice for a particular design depends on:

1. стоимости,1. value

2. сложности конструкции,2. design complexity

3. надежности обеспечения требуемых технологических параметров искрового разряда.3. reliability of ensuring the required technological parameters of the spark discharge.

Наиболее просты и дешевы конструкции с двухтактными автогенераторными ППН, но они значительно уступают по габаритам и параметрам искрового разряда преобразователям с внешним возбуждением.The simplest and cheapest constructions with push-pull self-oscillating PPN are, but they are significantly inferior in size and parameters of the spark discharge to transducers with external excitation.

В описании представлен вариант схемы ограничения длительности искрового разряда в функции оборотов ДВС по кривой разряда конденсатора 22 фиг.1. Эта зависимость может быть выполнена также прямолинейной с использованием генераторов, линейно-изменяющихся во времени напряжений или по более сложному варианту с применением цифровых и аналоговых микросхем для реализации заданной оптимальной конфигурации искрообразования, точно соответствующей требуемым параметрам конкретного технологического процесса.The description shows a variant of the scheme for limiting the duration of a spark discharge as a function of the engine speed according to the discharge curve of the capacitor 22 of FIG. 1. This dependence can also be made rectilinear using generators, linearly varying in time voltages, or, according to a more complex version, using digital and analog microcircuits to realize a given optimal configuration of sparking that exactly corresponds to the required parameters of a particular technological process.

Для реализации способа пригодны радиодетали широкого применения. Исключение составляет ведомый силовой электронный ключ, который при перезаряде накопительного конденсатора в полярности, противоположной исходной, находится под воздействием суммарного напряжения аккумулирующего и накопительного конденсаторов, поэтому должен быть не только мощным, но и высоковольтным.For the implementation of the method suitable radio parts of widespread use. An exception is the slave power electronic key, which, when the storage capacitor is recharged in the opposite polarity, is affected by the total voltage of the storage and storage capacitors, therefore it must be not only powerful, but also high-voltage.

Перечень графического материалаList of graphic material

Фиг.1 - электросхема варианта реализации способа (одноканальное исполнение).Figure 1 - electrical diagram of a variant of the method (single-channel execution).

Фиг.2 - диаграммы привязки по времени напряжений накопительного конденсатора, тока первичной обмотки катушки зажигания и импульсных сигналов трансформаторов тока.Figure 2 - diagrams of the timing of the voltage of the storage capacitor, the current of the primary winding of the ignition coil and the pulse signals of the current transformers.

Фиг.3 - диаграммы параметров искрового разряда конкретного устройства реализации способа.Figure 3 - diagrams of the parameters of the spark discharge of a particular device implementing the method.

Фиг.4 - электросхема варианта реализации способа для четырехканального искрообразования (многокатушечная система).4 is a wiring diagram of an embodiment of a method for four-channel sparking (multi-coil system).

Claims

A method for upgrading capacitor ignition systems with continuous energy storage, which consists in opening a leading power electronic switch connecting the primary coil of the ignition coil with a spark discharge signal and forming an oscillating circuit with it, and a storage capacitor charged from a DC / DC converter, the electric discharge of which creates this circuit, a series of oscillations of alternating current flowing along the primary winding of the ignition coil and transformed by its secondary winding into high-voltage bipolar pulses of a multi-spark discharge, characterized in that the voltage of the DC / DC converter charges the storage capacitor, from which, when the internal combustion engine is started, the storage capacitor is charged with the original polarity, the charge of which in each cycle of generating spark discharges compensates for the loss of its voltage from leakage currents of power circuit and from power take-off to spark generation by switching on the slave power electronic key at the time The changes corresponding to the charge of the storage capacitor in the initial polarity and coinciding with the transition of the alternating current of the primary winding of the ignition coil through a zero value, regulate the duration of the spark discharge as a function of the revolutions of the internal combustion engine by blocking the opening of the lead power electronic key with a circuit to limit its duration, which eliminates the occurrence of extreme loads in the process of generating spark discharges regulated in terms of power and duration, use for energy ensuring the process of generating spark discharges of push-pull double-circuit DC / DC converters with external excitation and self-excitation, capable of providing power to several sparking channels.