168154. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus gyújtóberendezés benzinmotoros gépjárművekhez

3 168154 4 Az elektronikus gyújtóberendezésekkel foglalkozó cikkekben a fő hangsúlyt a tirisztorvezérlés ötletes kiképzésére fektetik, és a gépjármű kisfeszültségű (6—12 voltos) egyenáramú hálózatából a szükséges 200—500 voltos egyenfeszültséget transz- 5 verterekkel, másnéven DC—DC konverterekkel hozzák létre. Ezek az áramkörök rendszerint tranzisztoros oszcillátorok, amelyek rezgési frekvenciája 500—1500 Hz közé esik. Az oszcillátorok vissza- 1° csatoló transzformátora egy külön nagyfeszültségű szekunder tekerccsel is rendelkezik, amelyből a kívánt egyenfeszültséget egyenirányítás útján állítják elő. 15 Az elektronikus gyújtóberendezésben az ilyen oszcillátorok fokozott terhelés mellett üzemelnek, ugyanis a nagyfeszültségű kondenzátort rövidrezáró tirisztor minden esetben a kondenzátor töltőáramkörét is rövidrezárja. Hetényi idézett cikkében az 20 1. ábrán a nagyfeszültségű telepet a tirisztor rövidrezáró hatásától áram korlátozó ellenállás alkalmazásával védték meg. Az áramkorlátozó ellenálláson fellépő energia felesleg veszteséget okozott és a töltés hatásosságát csökkentette. 25 Ismertek olyan megoldások is, ahol az áramkorlátozó ellenállást elhagyták, és a tirisztort közvetlenül a nagyfeszültségű egyenirányítóhoz kapcsolták. A tirisztor kinyitása ekkor az oszcil- 30 látorkörbe akkora terhelést vitt be, hogy annak rezgését leállította. A lavinaszerű kondenzátorkisülési folyamat lezajlása után az oszcillátor rezgése újraindult. Az oszcillátorok amplitúdója bekapcsolás után ismert módon fokozatosan nö- 35 vekszik és asszimptonikusan közelíti végleges értékét. A rendelkezésre álló töltési idő egy részében ezeknél a megoldásoknál a töltés helyett az oszcillátor rezgésbeindulási tranziens folyamata zajlott, és ez nyilvánvaló módon idő veszteséget 40 okozott, amelyet csak a teljesítmény növelésével, azaz az oszcillátor túlméretezésével lehetett kompenzálni. Tranzisztoros blocking oszcillátorok alkalmazása esetében a tirisztor rövidrezáró hatása egyéb hát- 45 rányos tulajdonságok forrása volt. A blocking oszcillátorokban ugyanis az energiát hordozó feszültségimpulzus a periódusidő viszonylag rövid szakaszában lavinaszerűen képződik, és a periódusidő hátralevő hosszabb ideig tartó részében a 50 tranzisztort lezáró kondenzátor kisülése folyik. A gyújtóberendezés tirisztora nyilvánvaló módon a kívánt gyújtási pillanatokban nyit, és ezek a pillanatok a blockingoszcillátor periódusához képest statisztikusán bármikor bekövetkezhetnek. A nagy- 55 feszültségű kondenzátort a két tirisztornyitás ideje alatt bekövetkező blockingoszcillátorimpulzusok energiája tölti, mégpedig az impulzusok számával arányosan. A gyújtás és a blockingoszcillátor impulzusszerű folyamatainak egymáshoz képest fel- 60 vett fázishelyzetétől függően a kondenzátort töltő impulzusok száma azonos motorfordulatszám mellett is eltérő lehet. A blockingoszcillátor impulzusa a tirisztor lavinaszerű nyitása után megkezdődhet azonnal, de egy blockingperiódus eltelte után is. 65 A tirisztor kinyitásának a töltőáramkör oszcillátorára gyakorolt hatása tehát a két gyújtási időpont között a ténylegesen töltésre fordított időt csökkenti. Ennek a csökkentésnek elsősorban nagy motorfordulatszámok mellett van jelentősége. Négyütemű motor esetében például 5000 ford/perc motorfordulatnál percenként 10 000 tirisztornyitás következik be. Két tirisztornyitás között tehát 6 millisecundum idő telik el. 1000 Hz-es oszcillátorfrekvencia feltételezésével adódik, hogy két tirisztornyitás közötti 6 msec időre mindössze hat teljes oszcillátorperiódus jut. A fentiekben vázolt időeltolódások ebből a viszonylag alacsony értékből vonódnak le. Az energiát hordozó oszcillátorperiódusok száma az oszcillátorfrekvencia növelésével növelhető, de magasabb frekvenciáknál egyéb, itt részleteiben nem ismertetett problémák adódnak. Blockingoszcillátorok alkalmazásánál továbbá hátrányosnak bizonyult, hogy háromtekercses transzformátorokat alkalmaztak. A nagyfeszültségű tekercset ugyanis a tranzisztor kollektorkörébe az egyenfeszültségszintek eltérése miatt nem lehetett elhelyezni. A háromtekercses transzformátorok elkészítése és szigetelése a költségeket feleslegesen növelte. Háromtekercses blockingoszcillátort alkalmaznak az 1 539 168 és az 1 539 186 számú NSZK közrebocsátási iratok szerint; elektronikus gyújtóberendezéseknél is. Célunk a találmánnyal olyan elektronikus gyújtóberendezés létrehozása, amelynél a nagyfeszültségű kondenzátor töltése a kisütés után már azonnal megindulhat. Továbbá célunk a találmánnyal olyan tranzisztoros blockingoszcillátor alkalmazása az elektronikus gyújtóberendezésben, amely a felhasznált alkatrészek száma és összetettsége tekintetében egyaránt gazdaságosabb az ismert hasonló megoldásoknál. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy a blockingoszcillátorok vezérlőáramkörében levő kondenzátor kisülése, amely a lavinaszerű impulzusképzést kiváltja, kombinálható az oszcillátorhoz egyenirányítón keresztül csatlakozó tirisztor kinyitásával. A tirisztomyitásnak a nagyfeszültségű kondenzátor töltőkörére gyakorolt közismerten hátrányos hatását ezen felismerés alapján olyan kedvezően lehet kihasználni, hogy a tirisztor kinyitása után a blockingoszcillátor, függetlenül előző állapotától, azonnal impulzusképzéssel fog működésbe lépni és ezáltal a két tirisztornyitás közötti időtartam töltésre teljes egészében kihasználható. Célunkat a találmánnyal úgy érjük el, hogy olyan elektronikus gyújtóberendezést hozunk létre benzinmotoros gépjárművekhez, amelynél a gépjármű gyújtótranszformátorának primer áramkörébe nagyfeszültségű kondenzátor és ezzel sorosan tirisztor van kapcsolva, a tirisztor vezérlő elektródja vezérlőáramkörön keresztül a gépjármű gyújtásmegszakító érintkezőjéhez csatlakozik, a nagyfeszültségű kondenzátor egyenirányítón keresztül önrezgő tranzisztoros blockingoszcillátor kimenetével van összekapcsolva, és a találmány szerint a blockingoszcillátor kéttekercses transzformátorának 2