Патент на изобретение №2278991

(54) УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОГО ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания, в частности к устройствам зажигания с накоплением заряда на конденсаторе. Технический результат заключается в получении регулируемого числа стабильных искровых разрядов знакопеременной полярности. Согласно изобретению устройство электронного зажигания двигателя внутреннего сгорания содержит накопительное устройство, вход которого соединен с выходом преобразователя напряжения, а выход – через коммутирующее устройство с первичной обмоткой катушки зажигания, и блок формирования управляющего сигнала зажигания, подключенный своим выходом к управляющему входу коммутирующего устройства. При этом в устройство зажигания дополнительно введено второе накопительное устройство противоположной полярности, выход которого подключен через дополнительное коммутирующее устройство к первичной обмотке катушки зажигания, а вход к выходу преобразователя напряжения. Причем дополнительное коммутирующее устройство по входу управления соединено с дополнительным выходом блока формирования управляющего сигнала зажигания. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания, в частности к устройствам зажигания с накоплением заряда на конденсаторе.

Известны устройства электронного зажигания двигателя внутреннего сгорания с накопительным конденсатором. Их недостатками являются нестабильность и сложность регулирования продолжительности искрового разряда.

Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство электронного зажигания двигателя внутреннего сгорания, описанное в патенте РФ №2119089 С1, МПК F 02 P 3/06, опубл. 20.09.1998. Указанное устройство электронного зажигания содержит преобразователь напряжения аккумуляторной батареи в высоковольтное напряжение переменного тока, к выходу которого подключено накопительное устройство, содержащее выпрямительный диод и конденсатор. Выход накопительного устройства соединен через коммутирующее устройство с первичной обмоткой катушки зажигания. По входу управления коммутирующее устройство соединено через блок формирования управляющего сигнала зажигания и схему согласования входного сигнала с датчиком входного сигнала. Преобразователь напряжения соединен также со схемой стабилизации выходного напряжения и через схему температурной стабилизации запуска с аккумуляторной батареей. К накопительному устройству дополнительно подключена схема обеспечения длительности процесса колебаний, выход которой соединен с входом блока формирования управляющего сигнала зажигания. Коммутирующее устройство выполняет также функции схемы обеспечения колебательного процесса.

После разряда накопительного устройства коммутирующее устройство запирается, а в катушке зажигания возникает ток самоиндукции. Накопительное устройство перезаряжается через схему обеспечения колебательного процесса током самоиндукции катушки зажигания. Напряжение с накопительного устройства поступает в схему обеспечения длительности процесса колебаний, которая вырабатывает сигнал, поступающий на блок формирования управляющего сигнала зажигания, а тот, в свою очередь, вырабатывает управляющий сигнал на коммутирующее устройство, и колебательный процесс повторяется с амплитудой, соответствующей уровню перезарядки накопительного устройства. При уровне перезарядки накопительного устройства ниже порогового значения управляющий сигнал блоком формирования управляющего сигнала зажигания не вырабатывается. Колебательный процесс прекращается. Происходит зарядка накопительного устройства от преобразователя, и процесс повторяется при выдаче нового сигнала с датчика входного сигнала.

Недостаток известного устройства состоит в нестабильности и сложности регулирования продолжительности искрового разряда вследствие зависимости нерегулируемого процесса колебаний от параметров схемы обеспечения длительности процесса колебаний и тока самоиндукции катушки зажигания, а значения этих параметров зависят как от времени, так и от температуры.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков.

Это достигается тем, что в устройство электронного зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащее накопительное устройство, вход которого соединен через диоды с выходом преобразователя напряжения, а выход – через коммутирующее устройство с первичной обмоткой катушки зажигания, и блок формирования управляющего сигнала зажигания, подключенный своим выходом к управляющим входам коммутирующего устройства, дополнительно введено второе накопительное устройство противоположной полярности, выход которого подключен через дополнительное коммутирующее устройство к первичной обмотке катушки зажигания, а вход – к выходу преобразователя напряжения, причем дополнительное коммутирующее устройство по входу управления соединено с дополнительным выходом блока формирования управляющего сигнала зажигания.

Введение новых элементов и связей между ними обеспечивают решение поставленной задачи.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Согласно изобретению устройство электронного зажигания содержит преобразователь напряжения аккумуляторной батареи в высоковольтное напряжение переменного тока 1, к выходу которого подключены два накопительных устройства 2 и 3 разной полярности. Выходы накопительных устройств 2 и 3 соединены с первичной обмоткой катушки зажигания 4 через коммутирующие устройства соответственно 5 и 6. По входу управления коммутирующие устройства 5 и 6 соединены с выходом блока формирования управляющего сигнала зажигания 7.

Работает устройство электронного зажигания двигателя внутреннего сгорания следующим образом. При подаче напряжения питания в устройство происходят запуск преобразователя напряжения 1 и заряд накопительных устройств 2 и 3 напряжениями противоположной полярности. Запуск преобразователя напряжения 1 и ограничение напряжения заряда возможно также, как и в прототипе, с помощью схем стабилизации выходного напряжения и температурной стабилизации запуска или с помощью обратной связи, показанной на чертеже пунктиром, если в качестве преобразователя напряжения 1 использовать интегральные микросхемы, например, типа 1211ЕУ1, TL494, обладающие такими достоинствами, как двухтактный выход с паузой между импульсами, вход выбора частоты, компактный корпус, минимальное количество навесных элементов, малая потребляемая мощность. При поступлении сигнала зажигания блок формирования управляющего сигнала зажигания 7 вырабатывает на своих выходах импульсы, поочередно открывающие коммутирующие устройства 5 и 6. В результате через первичную обмотку катушки зажигания 4 будет протекать импульсный ток переменной полярности, а на вторичной обмотке будет вырабатываться знакопеременное напряжение зажигания. Так как напряжение на накопительном устройстве стабилизируется, поэтому величина разнополярных импульсов зажигания постоянна и их любое количество можно задавать, исходя из необходимости получения надежного зажигания. Число пар импульсов может изменяться в зависимости от режима работы двигателя при соответствующем управлении блоком формирования управляющего сигнала зажигания 7. В качестве блока формирования управляющего сигнала зажигания 7 могут использоваться, например, интегральные специализированные микросхемы-драйвер IR2101, IR2151, IR2155. Эти микросхемы выполняют кроме формирования пускового импульса управления силовым транзистором и защиты его от перегрузок еще одну очень важную функцию, обеспечивающую надежный пуск двигателя при падении напряжения в бортовой сети автомобиля (например, при работе стартера).

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить регулируемое число стабильных искровых разрядов знакопеременной полярности.

Формула изобретения

Устройство электронного зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащее накопительное устройство, вход которого соединен с выходом преобразователя напряжения, а выход – через коммутирующее устройство с первичной обмоткой катушки зажигания, и блок формирования управляющего сигнала зажигания, подключенный своим выходом к управляющему входу коммутирующего устройства, отличающееся тем, что в него дополнительно введено второе накопительное устройство противоположной полярности, выход которого подключен через дополнительное коммутирующее устройство к первичной обмотке катушки зажигания, а вход – к выходу преобразователя напряжения, причем дополнительное коммутирующее устройство по входу управления соединено с дополнительным выходом блока формирования управляющего сигнала зажигания.

РИСУНКИ