Системы зажигания с индивидуальными катушками

В современных электронных и микропроцессор­ных системах зажигания широко используются вы­ходные каскады с индивидуальными катушками за­жигания для каждой свечи в отдельности. В объединенной блок на катушки могут устанавливаться силовые транзисторы. Это делается с целью разгрузки контроллера от множества выходных каскадов.

Рис. Блок свеча-катушка зажигания:
1 – втулка болта крепления; 2 – радиатор выходного каскада; 3 – электронный блок; 4 – сердечник катушки зажигания; 5 – первичная обмотка; 6 – замыкающий магнитопровод; 7 – демпфирующая шайба; 8 – помехогасящий резистор; 9 – силиконовый изолятор; 10 – вторичная обмотка

Примером системы зажигания с блоками свеча-катушка может служить система зажигания фирмы BOSCH, интегрированная в электронную систему автоматиче­ского управления (ЭСАУ) двигателем, которая извест­на под названием Мотроник.

В качестве примера можно привести функциональную схему ЭСАУ Мотроник M-3.2, которая устанавливается на четырехцилиндровых двигателях автомобилей AUDI-A4 выпуска после 1995 года.

Рис. Статическая система зажигания Мотроник M-3.2 AUDI-A4 с индивидуальной катушкой на каждый цилиндр:
ДН – датчик нагрузки (потенциометр дроссельной заслонки); ДХ – датчик угла опережения зажигания (датчик Холла); ДО – датчик частоты вращения (магнитоэлектрический датчик на коленчатом валу); ДТ – датчик температуры двигателя (термистор); ДД – пьезоэлектрический датчик детонации; S – сигнал зажигания, поочередно подаваемый на входы коммутатора; А, В – контакты соединительного разъема; VТ – силовые транзисторы коммутатора; N – индуктивные накопители; ТЗ – катушки зажигания; СВ – свечи зажигания.

В контроллере J220 имеется микропроцессор с блоком памяти, в котором хранится трехмерная ха­рактеристика зажигания. По этой ха­рактеристике, а также по сигналам датчика ДО G-28 (датчик частоты вращения двигателя) и датчика ДН G 69 (датчик нагрузки двигателя) устанавливается начальный угол опережения зажигания. Далее по сигналам датчиков ДХ G-40, ДТ G-62 и ДД G-66 в цифровом микропроцессоре производится вычис­ление текущего (необходимого для данного режима работ ДВС) значения угла опережения зажигания, который с помощью электронной схемы переключе­ния каналов подается в виде основного импульса S зажигания в соответствующий канал электронного, коммутатора К-122. К этому времени в этом канале индуктивный накопитель N находится в заряженном, (от бортовой сети +12 В) состоянии и по сигналу S разря­жается на соответствующую свечу зажигания. Через 180° поворота коленчатого вала описанные процессы будут иметь место в следующем (по порядку работы двига­теля) канале коммутатора.

Основные преимущества системы зажигания Moтроник состоят в следующем:

• индивидуальное статическое распределение высокого напряжения по свечам зажигания
• катушки зажигания с заземленной вторичной обмоткой
• все входные датчики (датчик Холла, датчик частоты вращения коленчатого вала, датчик температуры ДВС, дат­чики дроссельной заслонки, датчик детонации) – это формирователи электрических сигналов из неэлект­рических воздействий бесконтактного принципа действия. Аналоговые сигналы от этих датчиков преобразуются в контроллере в цифровые сигналы
• селективная коррекция угла опережения зажигания по детонации (в каждом цилиндре в отдельности)
• отключение цилиндров ДВС при перебоях в искрообразовании (защита дорогостоящих компонентов двигателя – кислородного датчика и каталитического нейтрализатора от повреждений
• наличие в контроллере функций самодиагностики и резервирования