專利名稱：一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型涉及一種點火系統(tǒng)，尤旨一種用于沼氣、天然氣或煤層氣發(fā)電機的六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)。
背景技術：
[0002]目前，市面上所用的內燃機基本上均帶有某種類型的一個點火電路以便在燃燒缸內產生電火花點燃內燃機，大多數的內燃機的點火系統(tǒng)采用直接的電壓或電流輸入，即直流電直接放電點火方式，然后將該輸入電壓或電流輸出在點火線圈上，經感應放大后在火花塞上產生電火花，點燃內燃機，這樣也能點火成功，但這種放電點火欠缺穩(wěn)定性，對于控制放電點火的雙極性晶體管半導體器件，需要具備高耐電壓和耐電流性能的器件，其占用點火控制器的空間設計面積大，容易發(fā)熱，并且其受到內燃機燃料的效率，燃燒的質量，循環(huán)燃燒中的易變性和電壓電流不穩(wěn)定的影響，常常引起了火花塞的電弧中斷，也導致內燃機燃燒不穩(wěn)定，整個點火系統(tǒng)體積大，不易小型化，安裝不便，操作復雜，制作成本高，不具備環(huán)保設計的理念。發(fā)明內容[0003]為了解決上述問題，本實用新型旨在提供一種點火系統(tǒng)，尤旨一種用于沼氣、天然氣或煤層氣發(fā)電機的六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)。[0004]實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)，其特征在于其包括，高效能供電裝置、信號采集裝置、信號處理裝置、變壓裝置、六路放電點火裝置和報警信號裝置；所述高效能供電裝置分別電性連接于信號采集裝置和信號處理裝置，其輸出穩(wěn)定電壓供點火系統(tǒng)用電，所述信號采集裝置，其用于適時信號的采集；所述信號處理裝置一側與信號采集裝置電性相連，其用于對信號采集裝置的適時信號的輸入處理計算；所述信號處理裝置另一側程控地分別連接有變壓裝置和六路放電點火裝置，并經程序控制所述變壓裝置充高電壓及六路放電點火裝置的點火操作；報警信號裝置與信號處理裝置電性相連，于點火系統(tǒng)工作不正常時發(fā)出報警信號。[0005]其次，所述高效能供電裝置，包括電性相連的高效能電源系統(tǒng)芯片和OPl光電耦合器，供系統(tǒng)用電。[0006]另外，所述信號采集裝置包括順序相連接的內燃機飛輪信號盤、磁性速度傳感器及信號采集芯片(U4) 1C。[0007]再則，所述信號處理裝置，其包括主頻率為11. 0592MHz的微計算機芯片(Ul) 1C、 八檔開關及譯碼芯片(U3)IC;所述微計算機芯片(Ul)IC與八檔開關電性連接，產生可調節(jié)的點火提前角時間，所述微計算機芯片(Ul)IC與譯碼芯片(U3)IC程控相連，并向其傳遞點火信號。[0008]其次，所述變壓裝置，其中包括耦合交變電路、電流回路檢測電路及反饋穩(wěn)壓回路電壓調節(jié)器電路。[0009]另外，所述耦合交變電路包括電性相連的脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8) 1C、場效應管和變壓器Tl機構。[0010]再則，所述變壓器Tl機構，包括變壓器及儲能電容。[0011]其次，所述電流回路檢測電路，其主要由所述場效應管及電阻組件電性相連構成， 檢測是否出現過流和電壓上升。[0012]另外，所述反饋穩(wěn)壓回路電壓調節(jié)器電路，包括電性相連的三端可調電壓(U9) IC 和0P2光電耦合器，使所述脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8)IC自我調節(jié)脈沖占空比寬度以保持電壓大小。[0013]再則，所述六路放電點火裝置，包括放電電路和六個點火機構。[0014]其次，所述放電電路，包括電性相連的(DSl至DS6)六路光電耦合晶閘管和(SCR1 至SCR6)六路可控硅開關管組成放電過程。[0015]另外，所述六個點火機構，包括六個點火線圈及六個火花塞；所述六個火花塞均通過導線分別與其對應的六個點火線圈相連接。[0016]再則,所述點火裝置至少為六個。[0017]其次，所述報警信號裝置，其主要為LED報警信號燈，以O. 225秒顯示報警。[0018]本實用新型的有益效果體現為本實用新型采用了微計算機的控制技術，其使用高效能的電源系統(tǒng)，降低了其能源消耗，符合環(huán)保要求；有效解決點火消耗電源能效，而又貫穿長期燃燒時間輸出穩(wěn)定的所需要的點火功率，且其體積小，安裝方便，操作簡單制作成本低。
[0019]圖I為本實用新型整體結構示意圖。[0020]圖2為本實用新型適當連接的工作原理圖。[0021]圖3為本實用新型詳細電路原理圖。[0022]附圖標注說明[0023]I-信號采集裝置；2_信號處理裝置；3_變壓裝置；4_高效能供電裝置；5_六路放電點火裝置；6_報警信號裝置；7_內燃機飛輪信號盤；8_速度傳感器；9_信號采集芯片 (U4) IC ; 10-微計算機芯片(Ul) IC ; 11-八檔開關;12_譯碼芯片(U3) IC ; 13-耦合交變電路；14_電流回路檢測電路；15_反饋穩(wěn)壓回路電壓調節(jié)器電路；16_脈沖頻率發(fā)生電路PWM 芯片(U8)IC ;17-場效應管；18_變壓器Tl機構；19_變壓器；20_儲能電容；21_電阻組件； 22-三端可調電壓(U9)IC ;23-0P2光電耦合器；24_高效能電源系統(tǒng)芯片；25_0P1光電耦合器；26_放電電路；27_六個點火機構；28- (DSl至DS6)六路光電耦合晶閘管；29_ (SCR1 至SCR6)六路可控硅開關管；30_點火線圈；31_火花塞。
具體實施方式
[0024]
以下結合附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式
[0025]如圖I至6所示，本實用新型關于一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)， 其特征在于其包括，高效能供電裝置(4)、信號采集裝置(I)、信號處理裝置(2)、變壓裝置(3)、六路放電點火裝置(5)和報警信號裝置(6);所述高效能供電裝置(4)分別電性連接于信號采集裝置(I)和信號處理裝置(2)，其輸出穩(wěn)定電壓供點火系統(tǒng)用電，所述信號處理裝置(2) —側與信號采集裝置(I)電性相連，其用于對信號采集裝置(I)的適時信號的輸入處理計算；所述信號處理裝置(2)另一側程控地分別連接有變壓裝置(3)和六路放電點火裝置(5)，并經程序控制所述變壓裝置(3)充高電壓及六路放電點火裝置(5)的點火操作；報警信號裝置(6)與信號處理裝置(2)電性相連。[0026]其次，所述高效能供電裝置(4)，包括電性相連的高效能電源系統(tǒng)芯片(24)和OPl 光電稱合器(25)，供系統(tǒng)用電。[0027]另外，所述信號采集裝置(I)包括順序相連接的內燃機飛輪信號盤(7)、磁性速度傳感器(8)及信號采集芯片(U4) IC (9)。[0028]再則，所述信號處理裝置(2)，其包括主頻率為11. 0592MHz的微計算機芯片(Ul) 1C、八檔開關及譯碼芯片(U3) IC ;所述微計算機芯片(Ul) IC與八檔開關電性連接，產生可調節(jié)的點火提前角時間，所述微計算機芯片(Ul)IC與譯碼芯片(U3)IC程控相連，并向其傳遞點火信號。[0029]其次，所述變壓裝置(3)，其中包括耦合交變電路(13)、電流回路檢測電路(14)及反饋穩(wěn)壓回路電壓調節(jié)器電路(15 )。[0030]另外，所述耦合交變電路(13)包括電性相連的脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8)IC(16)(16)、場效應管(17)和變壓器Tl機構(18)。[0031 ] 再則，所述變壓器Tl機構(18)，包括變壓器(19)及儲能電容(20)。[0032]其次，所述電流回路檢測電路(14)，其主要由所述場效應管(17)及電阻組件(21) 電性相連構成，檢測是否出現過流和電壓上升。[0033]另外，所述反饋穩(wěn)壓回路電壓調節(jié)器電路(15)，包括電性相連的三端可調電壓 (U9)IC (22)和0P2光電耦合器(23)，使所述脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8)IC (16) (16) 自我調節(jié)脈沖占空比寬度以保持電壓大小。[0034]再則，所述六路放電點火裝置(5)，包括放電電路(26)和六個點火機構(27)。[0035]其次，所述放電電路(26 )，包括電性相連的(DSI至DS6 )六路光電耦合晶閘管(28 ) 和(SCRl至SCR6)六路可控硅開關管(29)組成放電過程。[0036]另外，所述六個點火機構(27)，包括六個點火線圈(30)及六個火花塞(31);所述六個火花塞(31)均通過導線分別與其對應的六個點火線圈(30)相連接。[0037]再則，所述六個點火機構(27)至少為六個。[0038]其次，所述報警信號裝置(6)，其主要為LED報警信號燈，以O. 225秒顯示報警。[0039]首先由高效能供電裝置(4)，包括高效能電源系統(tǒng)芯片(24)和OPl光電耦合器(25)，它將直流輸入電源8V至36V的電壓，經其耦合作用轉換為穩(wěn)定的電壓輸出10V，向脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8) IC (16)供電，同時，經其耦合作用轉換出穩(wěn)定的電壓輸出 5V，向微計算機芯片(Ul)IC(IO)供電，啟動本實用新型的整個系統(tǒng)，由于設計上采用了高效能電源系統(tǒng)芯片(24)，電源效率可達73%至94%，使得本實用新型整個系統(tǒng)工作用電電流約 IOOmA,極大地提高了能源使用率且降低了能源消耗，達到了環(huán)保節(jié)能的設計目的；此外，當輸入的電源低于8V時，其高效能電源系統(tǒng)芯片(24)和OPl光電耦合器(25)將關閉且切斷輸出電壓，達到了保護微計算機芯片(U1) IC (10)正常用電的目的。[0040]于此同時，信號采集裝置(I)啟動，其中內燃機飛輪軸信號盤隨即轉動，其轉速通過速度傳感器(8)收集并發(fā)送至信號采集芯片(U4) IC (9)，當信號采集芯片(U4) IC (9) 采集到由速度傳感器(8)發(fā)來的信息時，隨即將其適時信號發(fā)送至信號處理裝置(2)處，此時，信號處理裝置(2)便啟動運行。[0041]在信號處理裝置(2)收到來自信號采集芯片(U4) IC (9)的適時信號時，主頻率為 11. 0592MHz的微計算機芯片(Ul) IC (10)便對其適時信號進行輸入處理計算，當轉速不大于2000轉每分鐘的時候，微計算機芯片(Ul)IC (10)隨后對變壓裝置(3)發(fā)出充高電壓的適時信號，變壓裝置(3)收到此適時信號后，其脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8) IC (16)啟動，自身產生IKHz至200KHz的高頻脈沖信號給變壓裝置(3)中的場效應管(17)，經該場效應管(17)放大后，脈沖作用于變壓器(19)的初級線圈上，經交變能量耦合到變壓器(19)的次級線圈上，使次級線圈得到IKHz至200KHz的高頻電壓，產生至少為50V到100V的交變電壓，并儲能于儲能電容(20 )上，隨后，三端可調電壓(U9 ) IC (22 )和0P2光電耦合器(23 ) 組成的反饋穩(wěn)壓回路電壓調節(jié)器電路(15)也啟動，通過三端可調電壓(U9) IC (22)和0P2 光電耦合器(23)的共同作用下，將儲能電容(20)上的儲能信息其精密穩(wěn)壓反饋到脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8) IC (16)處，使脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8) IC (16)不斷地自行調節(jié)其產生的IKHz至200KHz的高頻脈沖信號的脈沖占空比寬度，以精度為1%的電壓精度控制變壓器(19)和儲能電容(20)上至少為50V到100V的高頻交變電壓；同時，電流回路檢測電路(14)也隨即生效，當場效應管(17)的漏極和源極出現過流和電壓上升的情況時，如果電壓大于IV，電壓經電阻組件(21)送入脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(US)IC (16)， 脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8) IC (16)將停止產生IKHz至200KHz的高頻脈沖信號，場效應管(17)的門極也同時被關閉，變壓器(19)也停止產生至少為50V到100V的交變電壓， 停止輸出點火電壓，防止了由于變壓器(19)線圈的故障，導致場效應管(17)的漏極和源極出現過流和電壓上升仍繼續(xù)點火，從而損壞內燃機，達到了保護設計的目的；在微計算機芯片(Ul) IC (10)隨后對變壓裝置(3)發(fā)出充高電壓的適時信號同時，于微計算機芯片(Ul) IC(IO)本身的軟件程序執(zhí)行將電平信號逐一經過八檔開關(11 )，當八檔開關(11)中的其中一檔選中該電平信號，使微計算機芯片(Ul)IC (10)內的軟件編程時間O. Ims到98ms被選中執(zhí)行時間延遲，從而得到點火提前角延時分度，延時分度可調O度至14度，調節(jié)后，再送出O. 5ms到4ms的放電時間信號,完成后,微計算機芯片(U1)IC (10)會輸出放電信號編碼，經譯碼芯片(U3) IC (12)譯碼后輸出放電信號到六路放電點火裝置(5)上。[0042]在六路放電點火裝置(5)中的第一路六個點火機構(27)在收到來自譯碼芯片 (U3) IC (12)的放電信號時，由(DSl至DS6)六路光電耦合晶閘管(28)和(SCR1至SCR6) 六路可控硅開關管(29)組成的放電電路(26)，實施其放電過程，(DSl至DS6)六路光電耦合晶閘管(28)中的單一路由微計算機芯片(Ul) IC (10)按軟件程序的執(zhí)行，將儲能于變壓器(19)和儲能電容(20)上的IKHz至200KHz的高頻電壓，至少為50V到100V的交變電壓供給六個點火機構(27)，六個點火機構(27)上的點火線圈(30)在收到該交變電壓后，經點火線圈(30)的作用，使與其連接的火花塞(31)點燃，該放電持續(xù)時間為O. 5ms到4ms，六路六個點火機構(27)逐一由微計算機芯片(Ul)IC (10)程控重復上述點火程序循環(huán)點燃，由此實現了順序循環(huán)單一點火。[0043]當內燃機轉動速度大于每分鐘2000轉的時候，其轉速通過速度傳感器(8)收集并發(fā)送至信號采集芯片(U4) IC (9)，該轉速信號經信號采集芯片(U4) IC (9)發(fā)送至微計算機芯片(Ul) IC (10)中進行檢測并計算，隨即微計算機芯片(Ul) IC (10)會發(fā)出停止點火的信號，并且該信號被送往報警信號裝置(6)，其LED報警信號燈會，以O. 225秒顯示報警發(fā)出超速報警信號，達到超速保護內燃機的功能。[0044]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型的技術范圍作任何限制，本行業(yè)的技術人員，在本技術方案的啟迪下，可以做出一些變形與修改，凡是依據本實用新型的技術實質對以上的實施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)，其特征在于其包括，高效能供電裝置、信號采集裝置、信號處理裝置、變壓裝置、六路放電點火裝置和報警信號裝置；所述高效能供電裝置分別與信號處理裝置、變壓裝置電性連接，并將一個直流輸入電源電壓轉換為穩(wěn)定輸出電壓向所述信號處理裝置、變壓裝置供電；所述信號采集裝置與信號處理裝置電性相連接，且將采集到的適時信號向所述信號處理裝置傳輸；所述信號處理裝置分別與變壓裝置、六路放電點火裝置程控連接，通過微機控制所述變壓裝置充高電壓及六路放電點火裝置的點火動作，所述報警信號裝置與信號處理裝置電性相連，當所述信號采集裝置向信號處理裝置傳送的適時信號為超速信號時顯示超速報警。
2.根據權利要求I所述一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)，其特征在于所述高效能供電裝置，包括電性相連接高效能電源系統(tǒng)芯片和OPl光電耦合器，其主要將8V至36V的直流輸入電源轉換為穩(wěn)定的電壓輸出供所述脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8) IC及所述微計算機芯片(U1) IC用電。
3.根據權利要求I所述一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)，其特征在于所述信號采集裝置包括內燃機飛輪信號盤、磁性速度傳感器及與所述磁性速度傳感器電性相連的信號采集芯片(U4) 1C； 磁性速度傳感器，其主要采集飛輪轉動速度數據； 信號采集芯片(U4) 1C，其主要采集所述磁性速度傳感器傳遞轉速信號，將該信號再傳送至信號處理裝置。
4.根據權利要求I所述一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)，其特征在于所述信號處理裝置，其包括電性相連接的主頻率為11.0592MHz的微計算機芯片(Ul) 1C、及八檔開關及譯碼芯片(U3) IC; 微計算機芯片(Ul) 1C，其一方面用于對所述信號采集芯片(U4) IC傳送的適時信號進行處理計算，另一方面控制著所述變壓裝置及六路放電點火裝置； 八檔開關，其主要選中其中一檔電平信號，使微計算機芯片(Ul) IC得編程時間0. Ims到98ms被選中執(zhí)行時間延遲，得到0度至14度的點火提前分度角延時分度； 譯碼芯片(U3) 1C，其主要輸出來自所述微計算機芯片(Ul) IC的點火控制信號至所述六路放電點火裝置處。
5.根據權利要求I所述一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)，其特征在于所述變壓裝置，其中包括耦合交變電路、電流回路檢測電路及反饋穩(wěn)壓回路電壓調節(jié)器電路； 所述耦合交變電路包括電性相連接脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8) 1C、場效應管和變壓器Tl機構； 脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8) IC,其主要在接收到所述信號采集芯片(U4) IC發(fā)送控制信號時，產生IKHz至200KHz的高頻脈沖信號給所述場效應管開關； 場效應管，主要對所述脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8)IC產生的IKHz至200KHz的高頻脈沖信號進行放大且作用于所述變壓器Tl機構； 所述變壓器Tl機構，包括變壓器及儲能電容； 變壓器，其主要于所述變壓器的初級線圈處對被場效應管放大后的IKHz至200KHZ的高頻脈沖信號進行交變后，于所述變壓器的次級線圈得到IKHz至200KHZ的高頻且至少為50V到100V的交變電壓； 儲能電容，主要將所述變壓器交變耦合產生的交變電壓的能量儲存起來； 所述電流回路檢測電路，其主要由所述場效應管及電阻組件共同組成，其主要于所述場效應管的漏極和源極檢測是否出現過流和電壓上升； 所述反饋穩(wěn)壓回路電壓調節(jié)器電路，包括三端可調電壓(U9) IC和OP2光電耦合器；其主要使所述脈沖頻率發(fā)生電路PWM芯片(U8) IC自我調節(jié)脈沖占空比寬度，以1%的電壓精度穩(wěn)定和保持所述變壓器Tl機構上的高頻交變電壓至少為50V到100V。
6.根據權利要求I所述一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)，其特征在于所述六路放電點火裝置，包括放電電路和六個點火機構。
7.根據權利要求I所述一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)，其特征在于所述放電電路，包括電性相連接六路光電耦合晶閘管(DS1-DS6)和六路可控硅開關管(SCR1-SCR6)，其組成所述放電電路對所述六個點火機構實現放電持續(xù)時間為0. 5ms到4ms的放電過程。
8.根據權利要求6所述一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng),其特征在于所述六個點火機構，包括六個點火線圈及六個火花塞；所述六個火花塞均通過導線分別與其對應的六個點火線圈相連接，所述點六個火線圈，主要接收高頻電壓，對所述六個火花塞進行放電點火。
9.根據權利要求I所述一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)，其特征在于所述六路放電點火裝置至少為六個。
10.根據權利要求I所述一種六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)，其特征在于所述報警信號裝置，其主要為LED報警信號燈，當內燃機轉動速度過大時，發(fā)出超速報警信號，以0. 225秒顯示報警。
專利摘要本實用新型涉及一種點火系統(tǒng)，尤指一種用于沼氣、天然氣或煤層氣發(fā)電機的六個火花塞循環(huán)控制的內燃機點火系統(tǒng)；其特征在于其包括高效能供電裝置、信號采集裝置、信號處理裝置、變壓裝置、六路放電點火裝置和報警信號裝置；高效能供電裝置分別電性連接于信號采集裝置和信號處理裝置；信號處理裝置一側與信號采集裝置電性相連；信號處理裝置另一側程控地分別連接有變壓裝置和六路放電點火裝置；報警信號裝置與信號處理裝置電性相連；本實用新型的有益效果體現為采用微計算機的控制技術，使用高效能的電源系統(tǒng)，降低了能源消耗，符合環(huán)保要求；有效解決點火消耗電源能效，輸出穩(wěn)定的所需要的點火功率，且其體積小，安裝方便，操作簡單，制作成本低。
文檔編號F02P15/08GK202811164SQ20122035975
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權日2012年7月24日
發(fā)明者梁耀榮 申請人:梁耀榮