專利名稱：脈寬調(diào)制式高能電子點火器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是內(nèi)燃機(jī)點火器。
現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)點火系統(tǒng)包括傳統(tǒng)的機(jī)械式點火系統(tǒng)和近年來出現(xiàn)的電子點火系統(tǒng)。由與分電器相接的點火信號傳感器、點火線圈驅(qū)動電路以及點火線圈組成，通過點火信號傳感器觸發(fā)點火線圈驅(qū)動電路使點火線圈工作。傳統(tǒng)的機(jī)械式點火系統(tǒng)的點火信號傳感器為設(shè)置在分電器內(nèi)的電極觸點，利用該電極觸點的通斷來接通或斷開點火線圈驅(qū)動電路；電子點火系統(tǒng)則是改革了傳統(tǒng)的點火信號的觸點式傳感方式，用無觸點的電子開關(guān)電路替代原分電器斷電觸點的直接通斷，主要由安裝在分電器凸輪邊的磁電傳感器或光電傳感器、晶體管放大電路及電子開關(guān)電路所組成，利用分電器凸輪轉(zhuǎn)動使傳感器發(fā)出點火信號，經(jīng)放大電路放大后驅(qū)動電子開關(guān)電路接通點火線圈初級電流發(fā)出點火脈沖實現(xiàn)點火。這些形式的點火器，由于其點火線圈的通斷時間比(即導(dǎo)通占空比)是固定不變的，驅(qū)動點火線圈初級電流的導(dǎo)通脈沖寬度與內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速呈反比關(guān)系，導(dǎo)致其導(dǎo)通脈寬在高速時太小，在低速時太大，造成內(nèi)燃機(jī)在高速下因點火線圈充磁不足而點火微弱，甚至斷火；在低速下因點火線圈充磁飽和而過流過熱，甚直燒毀；為兼顧內(nèi)燃機(jī)高、低轉(zhuǎn)速下點火線圈的充磁初級電流和點火強(qiáng)度，傳統(tǒng)的作法是在點火線圈初級電路中串接了一個熱敏電阻，但由于該熱敏電阻的串入，使實際施加在點火線圈初級繞組的端電壓大大下降，嚴(yán)重削弱了點火能量的充入、轉(zhuǎn)換和輸出。這些點火器的另一不足之處是；對應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的導(dǎo)通脈沖寬度由于受其固定不變的通斷時間比的限制，使得其導(dǎo)通脈沖寬度并不是所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速最佳的點火脈沖寬度，特別就其轉(zhuǎn)速范圍極寬的現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)而言，其實際導(dǎo)通脈寬與理想的最佳導(dǎo)通脈寬兩者之間可能相差太遠(yuǎn)，反而造成整個點火器的點火效果下降。
本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種可改變導(dǎo)通占空比的脈寬調(diào)制式高能電子點火器。
本實用新型的目的是通過在現(xiàn)有的點火器的點火信號傳感器和點火線圈驅(qū)動電路之間增設(shè)一個脈寬調(diào)制電路來實現(xiàn)的。所述的脈寬調(diào)制電路可由f－v轉(zhuǎn)換器和比較器。構(gòu)成，將f－v轉(zhuǎn)換器和輸入端和比較器的一個輸入端并接于點火信號傳感器的輸出端，f－v轉(zhuǎn)換器的輸出端與比較器的另一個輸入端相接，比較器的輸出端與點火線圈驅(qū)動電路輸入端相接。工作時由點火信號傳感器輸出與內(nèi)燃機(jī)點火頻率同步的點火信號，一路直接送往比較器的一個輸入端，另一路送往f－v轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為可隨內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速或點火頻率的增大而減小的直流電平V，并將該直流電平V送往比較器的另一個輸入端，再由比較器將以上兩路信號電平調(diào)制和比較，輸出可隨內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而自動跟蹤調(diào)整的寬度可控的導(dǎo)通脈沖，經(jīng)驅(qū)動電路驅(qū)動點火線圈工作。通過選擇不同變化率的f－v直流電平及點火信號波形便可獲得不同轉(zhuǎn)速跟蹤特性的調(diào)制脈寬——一般地說，最佳轉(zhuǎn)速跟蹤特性的調(diào)制脈寬，應(yīng)使內(nèi)燃機(jī)在最高轉(zhuǎn)速下能可靠點火(此時的導(dǎo)通占空比最大)，在常用轉(zhuǎn)速下點火能量最大(此時的導(dǎo)通脈寬最佳)，而在最低轉(zhuǎn)速以下及零轉(zhuǎn)速下能自動關(guān)斷(此時的輸出為零)——使本實用新型的導(dǎo)通脈寬始終跟蹤在內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速所需的最佳脈寬值上或靠近其最佳脈寬值。
所述的比較器也可由壓控脈寬單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成，其脈沖觸發(fā)端與點火信號傳感器輸出端相接，脈寬控制端與f－v轉(zhuǎn)換器的輸出端相接，輸出端與點火線圈驅(qū)動電路輸入端相接。點火信號傳感器輸出的點火脈沖信號，一路直接送往脈沖觸發(fā)端，另一路經(jīng)f－v轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成可隨內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速或點火頻率f的增高而增高的直流電平V送往脈寬控制端，從而使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中的定時電容的充電時間隨著內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速(或點火頻率)的增高而增長。由于內(nèi)燃機(jī)的點火間隔也隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(或點火頻率)的增高而減小，通過選擇不同變化率的f－v直流電平及單穩(wěn)定時元件值，亦可獲得具有轉(zhuǎn)速跟蹤特性的調(diào)制脈寬。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點1、采用脈寬調(diào)制電路，對應(yīng)于一個點火信號脈沖可輸出一個具有一定寬度的驅(qū)動脈沖驅(qū)動點火線圈工作，無點火信號時也就無驅(qū)動脈沖輸出，因此革除了原串聯(lián)于點火線圈初級電路中的熱敏附加電阻，從而提高了點火線圈的充磁電壓和充磁電流，提高了點火線圈的點火能量；2、由于導(dǎo)通脈寬跟蹤于轉(zhuǎn)速可調(diào)，從而使內(nèi)燃機(jī)在各轉(zhuǎn)速下都能獲得最佳的點火脈寬；3、由于本實用新型的點火能量高且跟蹤對應(yīng)于轉(zhuǎn)速所需的最佳值，使本實用新型在提高點火效率的同時也改善了內(nèi)燃機(jī)的動力性，降低了內(nèi)燃機(jī)的油耗和排污，而且也使本實用新型不僅適用于常規(guī)內(nèi)燃機(jī)，也適用于高速、高壓縮比以及稀燃的高性能內(nèi)燃機(jī)、特別是轉(zhuǎn)速范圍極寬的特種內(nèi)燃機(jī)。
下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明


圖1為本實用新型的方框圖，其中，1為點火信號傳感器，2為脈寬調(diào)制電路，3為點火線圈驅(qū)動電路，B為點火線圈。
圖2為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖實施例1如
圖1～2所示，點火信號傳感器1沿用現(xiàn)有技術(shù)中的鋸齒形分電器轉(zhuǎn)子磁鐵4及線性霍爾元件5構(gòu)成，脈寬調(diào)制電路2采用了一個雙運放TL082做其核心元件，利用其中的一個放大器IC1以及包括電阻R1、R2、R3、R4、電容C1、C2、二極管D、電位器W構(gòu)成的f－v轉(zhuǎn)換器，另一個放大器IC2構(gòu)成比較器，其各元件之間的聯(lián)接關(guān)系如圖所示，其輸出端與點火線圈驅(qū)動電路的驅(qū)動器BG的控制端相接。由點火信號傳感器輸出內(nèi)燃機(jī)點火頻率相同步并與內(nèi)燃機(jī)點火正時相對應(yīng)的鋸齒波信號，一路直接送往比較器的同相輸入端，另一路經(jīng)f－v轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成可隨內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速(或點火頻率f)增大而減小的直流電平V送往比較器的反相輸入端，再由比較器將以上兩路信號電平調(diào)制和比較，在輸出端輸出寬度可控的(可隨內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而自動跟蹤調(diào)整的)導(dǎo)通脈沖，經(jīng)驅(qū)動器BG驅(qū)動點火線圈B工作。其中，鋸齒波的斜邊沿可用以確定點火線圈初級驅(qū)動脈寬的導(dǎo)通時刻，此時刻可隨內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而在鋸齒波斜邊沿上自動跟蹤調(diào)整，而鋸齒波的陡直邊沿可用以確定點火線圈初級驅(qū)動脈寬的截止時刻，此時刻始終與點火信號脈沖的點火時刻相對應(yīng)。
IC1的輸入端的點火頻率輸入信號也可取自IC2的輸出端(電路從略)，同樣可達(dá)到上述效果。
實施例2如圖3所示，本實施例保留用TL082中的IC1構(gòu)成的f－v轉(zhuǎn)換器，另由電阻Rt、電容Ct及IC3構(gòu)成壓控單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器擔(dān)任比較器，其各元件聯(lián)接關(guān)系如圖所示，其中，IC3可選用NE555，其定時端6、7腳與Rt、Ct連接，其脈沖輸入端2腳與點火信號傳感器的輸出端相接，脈寬控制端5腳與f－v轉(zhuǎn)換器的輸出端相接；在這種由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器擔(dān)任比較器的電路中，其點火信號傳感器尚可由突齒形分電器轉(zhuǎn)子磁鐵6及開關(guān)型霍爾元件7構(gòu)成，甚至可直接由傳統(tǒng)分電器原有的斷電觸點作為點火信號傳感器。點火脈沖信號輸入2腳，隨內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速(或點火頻率)增高而增高的經(jīng)f－v轉(zhuǎn)換的直流電平輸入5腳，經(jīng)NE555處理使定時電容Ct的充電時間隨之改變，從而使導(dǎo)通脈寬隨之改變。
同樣，IC1的輸入端的點火頻率輸入信號也可取自IC3的輸出端(電路從略)。
所述的f－v轉(zhuǎn)換器也可由一些常見的如反相器、門電路、時基電路、放大器等來構(gòu)成，甚至還可由晶體管分離元件構(gòu)成；比較器也可由放大器等構(gòu)成。
權(quán)利要求1.脈寬調(diào)制式高能電子點火器，包括點火信號傳感器、點火線圈驅(qū)動電路及點火線圈，其特征是在所述的點火信號傳感器與點火線圈驅(qū)動電路之間還設(shè)置有脈寬調(diào)制電路。
2.如權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制式高能電子點火器，其特征在于所述的脈寬調(diào)制電路由f－v轉(zhuǎn)換器和比較器構(gòu)成，f－v轉(zhuǎn)換器的輸入端和比較器的一個輸入端與點火信號傳感器的輸出端并聯(lián)聯(lián)接，f－v轉(zhuǎn)換器的輸出端與比較器的另一個輸入端相接，比較器的輸出端與點火線圈驅(qū)動電路輸入端相接。
3.如權(quán)利要求2所述的脈寬調(diào)制式高能電子點火器，其特征在于所述的f－v轉(zhuǎn)換器的輸入端與比較器的輸出端相接。
4.如權(quán)利要求2所述的脈寬調(diào)制式高能電子點火器，其特征在于所述的比較器為一個壓控脈寬單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其脈沖觸發(fā)端與點火信號傳感器輸出端相接，脈寬控制端與f－v轉(zhuǎn)換器的輸出端相接，觸發(fā)器的輸出端與點火線圈驅(qū)動電路輸入端相接。
5.如權(quán)利要求4所述的脈寬調(diào)制式高能電子點火器，其特征在于所述的f－v轉(zhuǎn)換器的輸入端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端相接。
專利摘要本實用新型涉及的是內(nèi)燃機(jī)點火器。主要由與分電器相連接的點火信號傳感器、點火線圈驅(qū)動電路、點火線圈以及設(shè)置在點火信號傳感器與點火線圈驅(qū)動電路之間的脈寬調(diào)制電路構(gòu)成，通過脈寬調(diào)制電路給出一個具有轉(zhuǎn)速跟蹤特性的最佳導(dǎo)通脈寬驅(qū)動點火線圈工作，從而提高點火效果，改善內(nèi)燃機(jī)的動力性；同時避免了過流過熱現(xiàn)象，取消了熱敏附加電阻，使點火能量大大提高。適用于各種內(nèi)燃機(jī)。
文檔編號F02P3/04GK2147364SQ9222050
公開日1993年11月24日 申請日期1992年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月13日
發(fā)明者沈樹盛 申請人:沈樹盛