SU756066A1 - Система зажигания для двигателей внутреннего сгорания - Google Patents

Description

1

Изобретение предназначено для использования в автомобильной промышленности.

Известна система зажигания для двигателей внутреннего сгорания с электронным регулированием угла опережения зажигания, состоящая из датчиков максимального и минимального угла опережения зажигания, соединенных с блоком задержки, выход которого соединен с входом блока управления задержкой, а выходы последнего с входами блока задержки и формирователем [1] .

Однако эта система зажигания характеризуется низкой точностью определения момента зажигания, так как время задержки регулируется обратно пропорционально оборотам двигателя, т.е. время,задержки определяется без учета времени воспламенения смеси, что приводит к большой погрешности, особенно на малых и высоких оборотах двигателя; для работы систе мы необходимо дорабатывать двигатель: устанавливать магниты на валу двигателя; регулировка момента зажигания производится в зависимости от одной функции (оборотов), что

2

также приводит к большим ошибкам при определении момента зажигания.

Наиболее близкой по технической , сущности и достигаемому результату ³ является система зажигания для двигателей внутреннего сгорания с электронным регулированием угла опережения зажигания, содержащая датчиксинхронизатор, связанный с валом двигателя и включенный между источником питания и входом генератора пилообразного напряжения, снабженного переменными резисторами, являющимися датчиками, например положения дрос15 сельной заслонки, разряжения во

впускном трубопроводе, температуры, к выходу которого подключен формирователь высоковольтных импульсов зажигания [2].

20 ^{с 4}

Однако эта система зажигания для двигателей внутреннего сгорания имеет сложную конструкцию - большое количество применяемых элементов,'

-25 связанных между собой сложными функциональными связями, что вызывает трудности при настройке; узкие функциональные возможности, так как схема работает с двигателями, у которых 30 установлены только бесконтактные

3

756066

4

датчики-синхронизаторы из-за отсутствия защиты от дребезгов контактов.

Цель изобретения - упрощение конструкции .

Поставленная цель достигается тем, что в системе зажигания для двигателей внутреннего сгорания с электронным регулированием угла опережения зажигания, содержащей датчик-синхронизатор, связанный с в.алом двигателя и включенный между источником питания и входом генератора пилообразного напряжения, снабженного переменными резисторами, являющимися датчиками, например положения дроссельной заслонки, разряжения во впускном трубопроводе, температуры, к выходу которого подключен формирователь высоковольтных импульсов зажигания, интегрирующий конденсатор, включенный на выходе генератора пилообразного напряжения, параллельно разрядному транзистору, подсоединен к датчику-синхронизатору через .развязывающий диод и параллельно включенные переменные резисторы, а база разрядного транзистора подключена через переменные резисторы к источнику питания, при этом параллельно интегрирующему конденсатору включена цепь, образованная последовательным соединением встречно включенных диода и стабилитрона и резистора, а точка соединения стабилитрона и резистора подсоединена к датчику-синхронизатору.

На фиг. 1 изображена схема зажи- . гания для двигателей внутреннего сгорания; на фиг. 2а - график работы синхронизатора; на фиг. 26 - зависимость напряжения на интегрирующем конденсаторе от положения синхронизатора; на фиг. 2в - временный график работы формирователя высоковольтных импульсов; на фиг.. 3 - зависимость времени задержки момента зажигания от оборотов двигателя при постоянной скорости сгорания горючей смеси; на фиг. 4 - зависимость напряжения- на интегрирующем конденсаторе в зависимости от оборотов двигателя без учета поправок, вносимых датчиками положения дроссельной заслонки и разрежения во впускном трубопроводе.

Система зажигания для двигателей внутреннего сгорания с электронным регулированием угла опережения зажигания содержит датчик-синхронизатор 1, включенный между источником питания и входом генератора 2 пилообразного напряжения, снабженного переменными резисторами 3, 4, 5, 6, к выходу которого подключен формирователь 7 высоковольтных импульсов зажигания, интегрирующий конденсатор 8, разрядный транзистор 9, развязывающий диод 10, причем параллельно интегрирующему конденсатору8 включена цепь из последовательно соединенных встречно включенных диода 11, стабилитрона 12 и резистора 13. Кроме того, в схему системы электронного зажигания также входит транзистор 14, который вместе с цепью управления, состоящей из резистора 15, стабилитрона 16, зашунтированного конденсатором 17, образует коммутирующий элемент, который управляет разрядной цепью.

Синхронизатор 1, включенный между источником питания и генератором 2 пилообразного напряжения устанавливается на максимальный угол опережения момента зажигания и предназначен для нормирования времени заряда интегрирующего конденсатора 8 и выдачи команды для отсчета времени задержки появления высоковольтного имп-ульса.

При этом время задержки является функцией числа оборотов двигателя, функцией положения дроссельной заслонки - резистор 4, функцией разрежения во впускном трубопроводе резистор 3, функцией температуры системы охлаждения резистор 6 и функцией температуры всасываемого воздуха резистор 5. Диод 10 предназначен для развязки интегрирующего конденсатора от всей схемы, формирователь 7 соединен с выходом генератора 2 пилообразного напряжения и предназначен для выработки высоковольтного импульса. Развязывающий диод 11, стабилитрон 12 и резистор

13 образуют функциональный преобразователь .

Схема работает следующим образом.

При замкнутом контакте датчикасинхронизатора 1 транзистор 14 открыт по цепи: минус источника питания, стабилитрон 16, резистор 15 и база транзистора 14. Так как транзистор 14 работает в ключевом режиме, то при его открывании закрывается транзистор 9 и интегрирующий конденсатор 8 начинает заряжаться (см. фиг. 2а и 26). Время заряда конденсатора определяется временем замыкания контакта датчика-синхронизатора 1, а постоянная времени заряда зависит от положения дроссельной заслонки (переменный резистор 4 ) и от степени разрежения во впускном трубопроводе (переменный резистор 3 ). При размыкании контакта датчика-синхронизатора 1, в зависимости от величины напряжения, до которого зарядился интегрирующий конденсатор 8, возможны следующие режимы работы.

1. Напряжение на интегрирующем конденсаторе 8 больше напряжения стабилизации и, стабилитрона 12. в этом случае состояние транзисторов 9 и

14 остается без изменения и интегрирующий конденсато'р 8 начинает раз5

756066

6

ряжаться через диод 11, стабилитрон

12 и далее через параллельно включенные цепочки, состоящие из резистора

13 и последовательно включенных стабилитрона 16, резистора 15 и базаэмиттерного перехода, транзистора 14 (напряжение стабилизации стабилитрона 16 меньше напряжения стабилизации стабилитрона 12 ). Постоянная времени цепи разряда и напряжение стабилизации стабилитрона 12 выбирается из условия получения необходимого времени задержки сигнала при низких оборотах двигателя. Из графиков, приведенных на фиг. 3 и фиг. 4 видно, что рост напряжения на интегрирующем конденсаторе 8 с уменьшением оборотов двигателя отстает от роста времени задержки сигнала, т.е. постоянная времени указанной цепочки выбирается выше постоянной времени разрядной цепи транзистора 9. Так как разряд инте- 20 грирующего конденсатора 8 через диод

11 и стабилитрон 12 происходит по начальной ветви экспоненты, то напряжение на интегрирующем конденсаторе 8 изменяется по линейному закону, а из графика, приведенного на фиг. 3, видно, что он поддается аппроксимации двумя прямыми с достаточной для практики точностью. При уменьшении напряжения на интегрирующем конденсаторе 8 до величины, меньшей напряжения стабилизации стабилитрона 12 данная цепь разряда размыкается, энергия, накопленная в конденсаторе 17, прикладывается к

14 и он закрывается,

базу транзистора 9 потечет ток, зависящий от температуры в системе охлаждения - резистор 6 и температуры всасывающего воздуха - резистор 5. Интегрирующий конденсатор 8 качнет разряжаться через транзистор 9 постоянным током, который пропорционален току, протекающему через базу этого транзистора. Через время (см. фиг. 26), когда напряжение на интегрирующем конденсаторе 8 становится близким к нулю, срабатывает формирователь 7, на выходе которого появляется высоковольтный импульс, задержанный от начала размыкания контакта датчика-синхронизатора 1 на время ί] .

2. Напряжение на интегрирующем конденсаторе 8 меньше напряжения стабилизации и< стабилитрона 12. В этом случае цепь, состоящая из диода 11, стабилитрона 12 и резистора 13,. не оказывает влияния на время разряда интегрирующего конденсатора 8 и он разряжается через транзистор 9 постоянным током, зависящим от температуры в системе охлаждения - резистор 6 и температуры всасывающего воздуха - резистор 5. Так как при размыкании контактов датчика-синхронизатора 65

10

15

25

30

базе транзистора 22 При этом через

40

45

50

60

1 транзистор 14 закрыт энергией, накопленной в конденсаторе 17,и тран- ι зистор 9 готов к работе. Когда напряжение на интегрирующем конденсаторе 8 становится близким к нулю, срабатывает формирователь 7, на выходе которого появляется высоковольтный импульс, задержанный от начала размыкания контакта датчика-синхронизатора 1 на время г_г.

Дальнейшая работа схемы аналогична описанному. Так как на входе формирователя 7 стоит интегрирующий конденсатор 8, постоянные времени заряда и разряда много больше времени Дребезга контактов датчика-синхронизатора, то дребезг контактов синхронизатора, возникающий при замыкании контакта, не оказывает влияния на работу схемы, т.е. предлагаемая схема может работать, от контактного и бесконтактного датчиков.

Таксе схемное решение системы зажигания для двигателей внутреннего сгорания выгодно отличает предлагаемую систему зажигания для двигателей внутреннего сгорания от известной, так как количество применяемых элементов сокращается примерно на 60%. Способность схемы работать от контактного и бесконтактного синхронизаторов расширяет ее функциональные возможности.

Как показали проведенные испытания, применение более сложного функционального преобразователя {аппроксимация кривой времени задержки несколькими прямыми ) нецелесообразно, так как аппроксимация кривой времени задержки двумя прямыми дает погрешность около 10%, а с учетом вносимых поправок (время задержки является функциями оборотов двигателя, положения дроссельной заслонки, разрежения во впускном трубопроводе, температуры системы'охлаждения и температуры всасываемого воздуха ) время задержки приближается к оптимальному, при котором двигатель развивает максимальную мощность.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Система зажигания для двигателей внутреннего сгорания с электронным регулированием угла опережения зажигания, содержащая датчик-синхронизатор, связанный с валом двигателя и включенный между источником питания и входом генератора пилообразного напряжения, снабженного переменными резисторами, являющимися датчиками, например положения дроссельной заслонки, разряжения во впускном трубопроводе, температуры, к выходу которого подключен формирователь высоковольтных импульсов зажигания, о т л и7

   756066

   8

   чающаяся тем, что, с целью упрощения, интегрирующий конденсатор, включенный на выходе генератора пилообразного напряжения, параллельно разрядному транзистору, подсоединен к датчику-синхронизатору через развязывающий- диод и параллельно включенные переменные резисторы, а база разрядного транзистора подключена через переменные резисторы к источнику питания, при этом параллельно интегрирующему конденсатору включена цепь, образованная последователь ным соединением встречно включенных диода и стабилитрона и резистора, а точка соединения стабилитрона и резистора подсоединена к датчику-син5 хронизатору.