SU592372A3 - Электронна система зажигани - Google Patents

Description

1

Изобретение касаетс  электрооборудовани  двигaтev eй внутреннего сгорани  автомобилей, в частности относитс  к электронным системам зажигани .

Известные электронные системы зажигани , состо щие из датчика угла поворота коленчатого вала, транзисторного усилител  (коммутатора ), на выходе которого включена катушка зажигани  1.

Такие системы зажигани  обеспечивают повышенную энергию искрового разр да.

Известны также бесконтактные электронные системы зажигани , обеспечивающие повыщенную точность момента искрообразовани  2. Известные системы зажигани  обеспечивают на каждой свече в короткий промежуток времени одиночные искры, что нeдocтaтoчJ но дл  эффективного воспламенени  горючей смеси.

Цель изобретени  - повыщение надежности и КПД системы зажигани , на выходе которой включаетс  обмотка управлени  высокочастотного автогенератора.

Указанна  цель достигаетс  те.м, что триггер , формирующий импульсы управлени  выходны .м каскадом системы зажигани , выполнен на элементах НЕ-И, а блок управлени  высокочастотным генератором включен между

выходом триггера и входом составного транзистора .

Таким образом, изобретение относитс  главным образом к системе зажигани  двигател  внутреннего сгорани , в которой создаетс  высокочдстотна  энерги  искрового разр да регулируемой продолжительности. Энерги  образуетс  с помощью высокочастотного автогенератора , имеющего обмотку, управл ющую

его включением и выключением в начальный и конечный моменты каждого искрового интервала . Система зажигани  состоит из фототранзистора и св занного с двигателем согласующего (по времени) устройства, управл ющего работой фототранзистора в строгом соответствии с работой двигател . В качестве такого устройства используетс  устройство, состо щее из диода инфракрасного излучени , фототранзистора и приводимого от двигател  прерывател . Это устройство соедин етс  с транзистором

цепью, включающей триггер с регенерацией. В этой цепи имеетс  первый усилитель, распЪложенный между фототранзистором и триггером , и второй усилитель, расположенный между триггером и транзистором. В системе также установлено устройство задержки времени, которое переключает составной транзистор по нетечении определенного отрезка времени при остановленном прерывателе и работающем фототранзисторе , управл емом от диода инфракрасного излучени . Устройство задержки времени состоит из переключаемого моностабильного мультивибратора, а в вышеупом нутой цепи имеетс  вентиль НЕ-И с двум  входами- один от мультивибратора, а второй - от триггера, который, в свою очередь, соедин етс  с одним из входов мультивибратора. В системе имеетс  реле, переключатель зажигани  и дополнительна  цепь, с помощью которой реле соедин етс  с управл ющей обмоткой дл  остановки генератора при выключении переключател  зажигани .

На фиг. 1 показана схема электронной системы зажигани ; на фиг. 2 - вариант схемы электронной системы зажигани  с некоторыми дополнительными элементами (некоторые элементы из первой схемы в этой схеме отсутствуют ); на фиг. 3 - схема электронной системы зажигани , другой вариант.

Все предлагаемые схемы предназначены дл  регулировани  процесса генерировани  искровых сигналов с помощью автогенератора незатухающих высокочастотных колебаний. Такой автогенератор (на чертежах не показан) имеет управл ющую обмотку, с помощью которой производитс  включение и выключение генератора , а следовательно, определ ютс  начальна  и конечна  фазы искрового сигнала.

Электронна  система зажигани  выполнена в виде печатной платы, котора  отличаетс  высокой надежностью и малыми габаритами. В качестве батареи 1 используетс  обычный автомобильный аккумул тор на 12 или 24 В. Подаваемое в систему напр жение может мен тьс  от 7,5 до 30 By поэтому, дл  того чтобы система работала устойчиво, между положительной к.теммой батареи 1 и электронной схе .мой включен стабилизатор 2 напр жени . Стабилизатор 2 соедин етс  с батареей через диод 3, который защищает систему при случайном

изменении схемы подключени  зажимов батареи .

Дл  сглаживани  щумов источника питани  используетс  конденсатор 4, который устанавливаетс  на входе стабилизатора 2. На выходе стабилизатора 2 установлены два конденсатора , которые защищают систему от переходных токов, образующихс  при переключени х ее элементов.

Момент подачи в цилиндр двигател  искрового сигнала определ етс  с помощью устройства 5, установленного в распределителе и состо щего из диода инфракрасного излучени  6, который сфокусирован на-базу фототранзистора 7.

Это устройство имеет также вращающийс  прерыватель 8, который механически св зан с коленчатым валом двигател  и вращаетс  так, что его отверсти  или пазы периодически совмещаютс  с фототранзистором, и в эти моменты на свечу зажигани  двигател  подаетс  искровой сигнал.

При попадании инфракрасного света, излучаемого диодом 6, на фототранзистор 7 происходит его включение и через резистор 9 начинает проходить ток. Прохождение тока через резистор сопровождаетс  снижением напр жени  на коллекторе транзистора 7, который соединен с базой транзистора 10. Напр жение на коллекторе 10 транзистора возрастает до напр жени  питани , равного выходному напр жению регул тора 2.

В схеме имеютс  два печатных интегральных элемента 11 и 12, представл ющих собой

0 НЕ-И вентили с двум  положительными входами и открытым коллекторным выходом. Вентили соединены друг с другом по триггерной схеме Шмитта через резистор обратной св зи 13, соедин ющий выход элемента 12 со входом элемента II.

5 При достижении напр жени  на входе элемента 11 определенной величины происходит мгновенное нереключение триггера Шмитта, сопровождающеес  увеличение.м напр жени  на элементе 12. Вырабатываемый триггером сигQ нал подаетс  на вход моностабильного мультивибратора 14,  вл ющегос  блоком управлени  времени работы автогенератора.

Напр жение на выходе из мультивибратора 14 возрастает и подаетс  на вход вентил  НЕ - И 15. Мультивибратор 14, переключа сь, остаетс  в соответствующем положении в течение заранее определенного отрезка времени. Это врем  определ етс  посто нной времени цепи, состо щей из резисторов 16 и 17, транзистора 18 и конденсатора 19. Посто нна  времени мультивибратора определ ет врем  его переключени  при подаче на него следующего переключающего импульса. Однако, если на вход в мультивибратор переключающие импульсы не подаютс , то мультивибратор автоматически переключаетс  в первоначальное состо ние в

5 конце периода времени, равного его посто нной времени.

Выход второго элемента НЕ - И 12 триггера Шмитта соединен с первым входом вентил  15, второй вход которого соединен с выходом мультивибратора 14. При падении напр жени 

0 на выходе вентил  15 происходит выключение двух транзисторов 20 и 21, соединенных друг с другом по схеме составного транзистора. При этом на базу транзистора 22 не подаетс  ток, и транзистор 22 запираетс .

При запирании транзистора 22 прекращаетс  ток смещени  в управл ющей обмотке генератора (см. выще), котора  через диод 23 и транзистор 22 соедин етс  с землей.

При прекращении движени  тока в управл ющей обмотке автогенератор (не показан)

0 Мгновенно включаетс , генериру  искровой сигнал , имеющий форму незатухающей волны, до тех пор, пока прерыватель 8 не перекроет зазор между, диодом б и фототранзисторо.м 7. В этот момент генератор перестанет вырабатывать искровой колебательный сигнал так как в транзистор 10 ток поступать не будет. Коллекторный ток транзистора 10 протекает через резистор 24, что сопровождаетс  падением напр жени  на входе первого элемента 11 триггера Шмитта, переключением триггера и снижением

Q напр жени  на его выходе. Низкое напр жение

подаетс  на один из входов вентил  15, и напр жение на его выходе возрастает, что сонровождаетс  отпиранием транзисторов 20, 21 и 22. При отпирании транзистора 22 генератор перестает вырабатывать искровой сигнал, так как посто нный ток смещени , протекающий через транзистор 22, переводит магнитную цепь генератора в состо ние, при котором генератор не может вырабатывать высокочастотный искровой сигнал.

При необходи.мости заглущить двигатель, когда прерыватель 8 находитс  в положении, в которо.м энерги , излучаема  диодом 6, попадает на фототранзистор 7, напр жение на выходе из триггера Шмитта должно быть достаточно высоким. По истечении определенного промежутка времени, определ емого посто нной времени мультивибратора 14, напр жение на выходе .мультивибратора автоматически падает до нул . При этом падает до нул  напр жение на входе вентил  15, и напр жение на его выходе возрастает, что сопровождаетс  выключением автогенератора.

Кро.ме того, в систе.ме зажигани  регулирование интервалов искровых высокочастотных сигналов осуществл етс  непосредственно в зависимости от угла поворота коленчатого вала и не зависит от его оборотов. При низких оборотах коленчатого вала напр жение на коллекторе транзистора 10 будет возрастать сравнительно медленно. Однако, когда это напр жение достигнет определенной величины, все равно за счет наличи  обратной св зи произойдет переключение триггера Шмитта, т. е. систе.ма обеспечит надежность зажигани  двигател .

Мультивибратор 14 работает на малых оборотах двигател . Если двигатель не запускаетс  из-за недостаточной .мощности искры и отверстие прерывател  8 остаетс  расположенны .м перед фототранзистором 7, мультивибратор автоматически переключаетс , выключа  генератор, что уменьщает разр дку акку.мул тора .

Схе.ма, показанна  на фиг. 2, принципиально не отличаетс  от схемы, показанной на фиг. 1,и в не.й используютс  те же самые элементы . Однако в эту схе.му включено реле 25 с катущкой 26, котора  соединена через замок зажигани  27 с, источником питани . Подвижный контакт реле 25 поворачиваетс  в указанное положение (фиг. 2), когда ток в катушке 26 отсутствует . При включении замка зажигани  27 в катущку 26 поступает ток,, и контакт 28 размыкает выходную цепь транзистора 22. Это реле предназначено дл  облегчени  подсоединени  высоковольтного автогенератора (не показан).

Кро.ме того, данна  схема отличаетс  тем, что один из элементов триггера 29 четырехвходовый , а транзисторы 30, 31 соответствуют транзисторам 20 и 21 схемы (фиг. I).

На фиг. 3 показана схема, аналогична 

схеме, показанной на фиг. 2, но отличающа с  от вышеописанных схем тем, что в ней вместо оптического согласующего устройства (фиг. 1) используетс  прерыватель 32, который механически св зан с кулачком двигател  33.

В этой схе.ме и.меетс  транзистор 34, который включен в схему аналогично транзистору 10 (фиг. 1), т. е. с резисторо.м 24 в цепи коллектора, и при протекании тока через этот резистор напр жение на входе в триггер Шмитта падает. Дл  образовани  искрового сигнала

необходимо открыть выключатель 32. При этом происходит включение транзистора 34 за счет увеличени  напр жени , подаваемого на его базу через резистор 35 и диод 36.

20

Claims (2)

1. Электронна  система зажигани  дл  двигателей внутреннего сгорани , содержап а  датчик угла поворота коленчатого вала, усилитель сигнала датчика, триггер, оконечный составной транзистор, во входную цепь которого включен элемент НЕ - И, а в выходную -

управл юща  обмотка высокочастотного автогенератора , отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности, триггер выполнен на двух элементах НЕ - П с двум  входами, причем первый вход одного из них подключен к выходу указанного усилител , второй через резистор соединен с выходо.м другого элемента, который подключен ко входу элемента НЕ - И составного транзистора.

2. Электронна  схема зажигани  по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью повышени  КПД, она снабжена блоком выключени  высокочастотного автогенератора, выполненным на управл емо.м мультивибраторе, вход которого соединен с выходом триггера, а выход - со вторым входом элемента НЕ - И, включенного во входную цепь составного транзистора.

45

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1.Патент США, кл. 123-148 Е, № 3599618, 1971.

2.Патент Англии, кл. F 113 № 1252324, 1971.

50

..|.Н

г

ох:

4- О25

i