ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР ДЛЯ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Транзисторный коммутатор для системы зажигания двнгателя внутреннего сгорания.
Полезная модель относится к электронному оборудованию двигателей внутреннего сгорания и может быть иснользована на транспортных средствах.
В классической системе зажигания нри замыкании нрерывателя ток через нервичную обмотку катушки зажигания возрастает но эксноненциальному закону. В момент размыкания нрерывателя во вторичной обмотке генерируется высокое напряжение, величина которого нронорциональна количеству энергии, запасенному в катушке зажигания за время протекания тока. Одним из недостатков классической системы является то, что с увеличением частоты вращения двигателя количество энергии, запасенное в катушке
зажигания, уменьшается. Это объясняется тем, что с увеличением
1 частоты враш,ения двигателя уменьшается время замкнутого
состояния контактов прерывателя, и, соответственно, уменьшается ток через первичную обмотку катушки зажигания в момент размыкания контактов. Кроме того, величина тока через первичную
обмотку катушки зажигания в момент размыкания контактов нрерывателя (ток разрыва) зависит от нанряжения источника питания, что приводит к снижению мощности искровых разрядов при пуске двигателя, когда источником питания является аккумуляторная батарея.
Из уровня техники известна электронная система зажигания, в которой ток разрыва стабилизируется на требуемом уровне с помощью коммутатора, выходной транзисторный ключ которого работает в активном режиме (см. натент США N 4949697, кл. F02P 3/05, 1990). Основной недостаток системы заключается в том, что в процессе стабилизации тока в выходном ключе коммутатора выделяется большая мощность, что приводит к снижению надежности его работы.
Известна также система зажигания с транзисторным коммутатором, содержащим, по меньшей мере, два выходных ключа, последовательно включенных в цепь питапия первичной обмотки катушки зажигания, и схему управления ключами (см. патент РФ N 2067210 кл. F 02 Р 3/05, 1996 ). С помощью одного выходного ключа обеспечивается импульсная стабилизация тока первичной обмотке, а с помощью другого - формирование импульса высокого напряжения. Такая схема позволяет сделать коммутатор простым,
экономичным и надежным в работе. Однако, для того, чтобы иснользовать коммутатор в различных системах зажигания необходимо вносить изменения в его электрическую схему и конструкцию.
Задачей нолезной модели является адаптация коммутатора к использованию в различных бесконтактных и контактных системах зажигания.
Поставленная задача решается путем того, что транзисторный коммутатор, содержащий, схему импульсной стабилизации тока в одной или нескольких катушках зажигания, и схему формирования импульсов высокого напряжения, соответственно, с одним или несколькими силовыми транзисторными ключами на выходе, выполненную с возможностью функционирования при подключепии к ее входу контакта прерывателя, снабжен входными каскадами, обеспечиваюш,ими функционирование схемы формирования импульсов высокого напряжения при подключении к коммутатору электромагнитного и магнитного датчиков, а также - датчика Холла и микропроцессора. Целесообразно снабжать коммутатор электрическими разъемами и соединительными проводами, обеспечиваюп ;ими его подключение к штатной аппаратуре зажигания серийно выпускаемых автомобильных двигателей.
Отличительные признаки полезной модели позволяют устанавливать коммутатор без доработки практически на все отечественные автомобили с бензиновыми двигателями.
На чертеже представлена схема коммутатора, включенного в систему зажигания.
Система зажигания содержит аккумуляторную батарею 1, две двухвыводные катушки зажигания 2 и 3 с первичными обмотками 4,5 и вторичными обмотками 6,7, соединенными со свечами зажигания (на черт, не показаны). Транзисторный коммутатор, содержит схему 8 импульсной стабилизации тока с транзисторным ключом 9 на выходе и датчиком тока 10, выполненным в виде измерительного сопротивления, накопительный конденсатор 11, высокочастотный диод 12, схему 13 формирования импульсов высокого напряжения с транзисторными ключами 14 и 15 на выходе, и входные каскады 16-18, с номощью которых формируются сигналы, необходимые для нормальной работы схемы 13. Один из каскадов 16-18 позволяет обрабатывать сигнал, поступающий с электромагнитного датчика, другой - с магнитного, а третий - с датчика Холла и микропроцессора.
Транзисторный коммутатор соединен с аккумуляторной батареей 1 через контакт 19 замка зажигания. К соответствующим
выводам коммутатора подключены первичные обмотки 4 и 5 катушек зажигания и датчик 20. В зависимости от типа используемого датчика его подключают к тому или иному входу коммутатора, и, соответственно, к тому или иному дополнительному входному каскаду 16-18. Выход микропроцессора может быть подключен к тому же входу, что и датчик Холла. В случае использования прерывателя, его подключают непосредственно к схеме 13.
Система зажигания работает следующим образом.
В период накопления энергии в одной из катушек зажигания (например, - в катушке 2) схемы 8 и 13 выдают сигналы, включаюшие транзисторный ключ 9 и ключ 14. Первичная обмотка 4 катушки зажигания подключается к накопительному конденсатору 11 и ток через нее начинает увеличиваться. При достижении током величины Imax, схема 8 запирает транзистор 9, отключая обмотку 4 от конденсатора 11. Ток через первичную обмотку 4 после этого начинает плавно уменьшаться, так как ключ 14 остается открытым и ток протекает в замкнутой цепи, состояш,ей из данной обмотки, ключа 14 и высокочастотного диода 12. То есть, энергия, запасенная в катушке зажигания, выделяется на ее активном сопротивлении. Через некоторое время, которое может быть задано, например, с помош;ью одновибратора (на черт, не показан), входяш,его в состав
схемы 13, ток через первичную обмотку снижается до  и схема 8 повторно открывает ключ 9. Затем процесс повторяется и через первичную обмотку 4 поддерживается среднее значение тока, соответствующее количеству энергии, необходимому для создания искры, надежно воспламеняющей рабочую смесь.
При соответствующем сигнале с датчика 20 схема 13 переводит транзистор 14 в состояние отсечки. Ток через первичную обмотку 4 в результате этого резко падает, обеспечивая генерирование во вторичной обмотке 6 высокого напряжения и возникновение искр в разрядных промежутках, подключенных к ней свечей зажигания.
Формирование импульсов высокого напряжения во второй катушке зажигания 3 осуществляется аналогично.