专利名称：高能多脉冲电子点火系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车点火装置，更具体地说，涉及一种多脉冲电子点火系统。
目前，许多国产汽车和部分进口汽车仍采用传统的白金断电式点火系统。使用这种传统的点火系统，其充电电流与时间的关系如图1所示。即，在一次点火周期内只产生一个点火脉冲。这种点火器的点火线圈的充电时间常数比点火周期的长度小得多，因此，大部分能量白白消耗在电阻部分，而磁场贮能并未增加，点火能量不够，故混合气不能充分燃烧。在速度较低或怠速时，这一问题尤为严重，从而使尾气排放中CO、HC等有害气体的污染程度较高，且耗油量也较高。
为了解决传统的白金断电式点火系统的上述缺点，已提出不少解决方案。其中，李阿布、王新等人的CN2122947U实用新型专利提出了延长火花持续周期，在一个点火周期内实现高能高频连续点火设想。CN212294U的高频率连续点火器包括点火开关、点火线圈、分电器、电容器和电子控制模块。该电子控制模块的电路图如图2所示，包括连续点火电路、恒流恒压保护电路、停车自动关机与起动开机电路，以及汽车发电失控、抛负载、电源接反的保护电路。CN2122947U的高频率连续点火器能适当地解决混合气不能充分燃烧的问题。但这种高频率连续点火器是由分立元件组成的，因而可靠性低。此外，这种高频率连续点火器由电路的分布参数产生自激振荡而形成连续点火，因而由于分布参数不均匀使产生自激的频率过高，因此产生的脉冲数过多，且不稳定。由于脉冲数多，致使单个脉冲的能量小而不足以点燃可燃气体，所以仍不能令人满意地解决混合气未充分燃烧的问题。再则，由于是自激振荡，为了提高电路的效率工作波形必须陡峭，故要求正反馈深度较深。由于反馈深度较深，将可能在白金接点断开后发生持续自激、形成高压，所以对驾驶员来说，在维修工作中有不安全的隐患。
为了解决现有技术的汽车点火装置所存在的缺点。本发明提出了如图3所示的多个点火脉冲的设想。从图3可见，由于在相当于传统点火脉冲能量的主脉冲之后又增加了一连串的副脉冲。整个脉冲串总的磁场储能得到了大幅度的增加。这必然大幅度增加每一点火周期内的点火能量(总合能量)，从而有效地解决了混合气不充分燃烧的问题。
本实用新型的目的是提供一种能提高并充分利用点火能量、延长点火时间、使混合气充分燃烧以降低污染程度的高能多脉冲电子点火系统。
上述目的可由本实用新型的高能多脉冲电子点火系统实现。本实用新型的高能多脉冲电子点火系统包括点火开关、点火线圈、分电器、电容器，其特征在于还包括一高能多脉冲点火器，所述高能多脉冲点火器接在点火开关与点火线圈之间，它包括点火信号形成电路、脉冲信号发生器、延时控制电路、功率推动级、过压保护电路、功率输出电路、反馈控制电路和电源稳定及保护电路。
本实用新型的高能多脉冲点火系统能在点火有效期内一次产生多个点火能量稳定的点火脉冲。其点火脉冲所形成的火花串的第一个火花是在26KV下产生的，其后的火花串是在22KV下产生的。由于多次点火增加了火花塞放电间隙的放电持续时间，因此能有效地点燃可燃气体。
在具有上述结构的高能多脉冲电子点火系统中使用上海电器总厂生产的DQ 176型点火线圈进行了尾气排放测试及油耗测试。测试结果表明，和未按装本实用新型的高能多脉冲电子点火系统的情况相比，使用本实用新型高能多脉冲电子点火器的平均油耗下降了6.2％，尾气中CO的排放下降了50％以上，HC的排放减少了60％以上。
此外，由于设置了功率输出电路而提高了增益，因此降低了对输入功率的要求，使通过白金接点的信号用电流减少到30mA左右，从而减少了白金断电接点的烧蚀现象。本发明人发现，虽然汽车中的电瓶电压为12V，但在发动机高速转动的情况下因电瓶极栓氧化、脏污等造成的接触不良可使发动机的脉冲电压高达120—180VP，本实用新型的点火器中由于增加了电源稳定及保护电路和过压保护电路，能有效地保护电子点火器不被损坏，因而不必为此选用价格较高的耐高压元器件，从而降低了高能多脉冲电子点火系统的成本。这对大批量生产是十分重要的。而且，由于设置了延时控制电路，能在发动机熄火之后五秒钟内自动切断点火线圈的初级电流，从而不仅降低了能耗，还能在无论点火开关是否关断的情况下均保证安全，从而消除了现有的汽车点火器在白金接点断开后可能产生的不安全隐患。反馈控制电路的设置，限制了达林顿管的发射极电流，使得当电流超过限度时，通过反馈作用减小基极电流，从而可使点火器的工作稳定可靠。
本实用新型的高能多脉冲电子点火系统与传统的白金断电式点火相比有以下优点(1)能在点火有效期内产生高能脉冲火花(一次产生12—5个点火脉冲)，从而无论在加速、高速还是在低速或怠速的情况下均能提高有效的点火功率；(2)由于能在发动机熄火之后5秒钟内自动使工作电流截止，所以能防止发生在白金断电触点闭合、点火开关未关闭导致点火线圈发热而造成电击伤维修人员以及爆炸、白金烧蚀或电瓶耗尽等事故。
与现有技术的高频率连续点火器相比，本实用新型的高能多脉冲电子点火系统中的脉冲发生器是用集成电路构成的，所以可靠性高。此外，本实用新型的高能多脉冲电子点火器能产生多个点火能量稳定的点火脉冲，故能可靠、有效地点燃可燃气体，使混合气充分燃烧，解决了高频率连续点火器脉冲数多而不可控、单个脉冲能量小的缺点。同时，还消除了因反馈深度较深而在白金接点断开后可能产生高压所造成的不安全隐患。
下面将结合
本实用新型的高能多脉冲电子点火系统。
图1为传统的一次点火线圈的充电电流与时间的关系曲线；图2为现有技术的高频率连续点火器中电子控制模块的电路图；图3为说明本实用新型的高能多脉冲点火方式的设想及点火线圈的充电电流与时间的关系以及脉冲电压波形的示意图；图4为本实用新型的高能多脉冲电子点火系统的高能多脉冲点火器的电路框图；图5为本实用新型一最佳实施例的高能多脉冲电子点火系统的高能多脉冲点火器的电路图；图6A为本实用新型另一实施例的高能多脉冲电子点火系统的示意图；图6B为图6A中的备用插头的透视图。
如图3所示，根据本发明人的多脉冲点火的设想，一次点火的能量为多个脉冲能量的总和，这一总合能量明显大于单脉冲一次点火的能量。
图4示出了实现上述设想的本实用新型的高能多脉冲电子点火系统的点火器的电路框图。如图3所示，本实用新型的高能多脉冲点火器设置在点火开关(白金断电接点)和点火线圈之间，它包括点火信号形成电路，用于根据点火开关的动作产生点火信号；脉冲发生器，用于根据点火信号产生多个点火脉冲；延时控制电路，用于在输入信号停止后的5秒钟内使工作电流截止；功率推动级，用于在接收到来自前级的脉冲信号后产生电流脉冲以推动功率输出电路；功率输出电路，采用大功率高反压达林顿管作开关输出；过压保护电路，用于保护功率输出电路；电源稳定及保护电路，用于使电路中的电压不受发动机脉冲电压的影响而保持稳定，从而保护点火电路不受损坏；反馈控制电路，用于保护点火线圈到功率输出电路的工作电流不超过其工作极限。
图5给出了本实用新型的高能多脉冲电子点火系统的一个最佳实施例中的电子点火器的电路图。
在本实施例中，点火信号形成电路由电阻R6、R*和电容C2、C3以及二极管D2、D3构成；脉冲信号发生器由时基集成电路NE555构成；延时控制电路由晶体管T1构成，功率推动级由晶体管T2构成，功率输出电路由达林顿管T3(BU932)构成；过压保护电路由连接在T3的集电极和基极之间的压敏电阻RX构成；电源稳定及保护电路包括C5、C6、IC2、Z1和R11；以及反馈控制电路包括RL及R10。将如此形成的电子点火电路串接在现有技术的一般点火线路中即可有效地增加点火能量，降低尾气排放中的有害气体的含量，同时也降低了油耗。
本实用新型另一实施例的高能量多脉冲电子点火系统示于图6A。如图6A所示，高能多脉冲电子点火器1通过四孔插头6、插座7接在由点火线圈2、电容器4、分电器5等部件构成的点火系统中。图中，3表示点火开关的一侧。除此之外还增加了一备用插头8，图6B为备用插头8的透视图。此插头用于在一旦上述高能多脉冲电子点火电路因某种原因损坏时，能将点火开关与点火线圈2直接连接起来、恢复原有车辆的点火方式，而不影响车辆行走。
由以上对本实用新型的最佳实施例的说明可知，本领域的普通技术人员可以根据本实用新型的精神作出各种改变，但这些变型和变化均应理解为不脱离所附权利要求所表示的本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种多脉冲电子点火系统，包括点火开关、点火线圈、分电器、电容器，其特征在于还包括一高能多脉冲点火器，所述高能多脉冲点火器连接在点火开关与点火线圈之间，它包括顺次连接在点火开关与点火线圈之间的点火信号形成电路、脉冲信号发生器、延时控制电路和功率推动级、功率输出电路、一端连接到功率输出电路和电源正极的连接点而另一端连接到延时控制电路和功率推动级的过压保护电路、一端与电源正极相连而另一端分别连接到点火信号形成电路及延时控制电路的电源稳定及保护电路，以及连接在功率输出电路的输出端与功率推动级的输入端之间的反馈控制电路。
2.如权利要求1所述的多脉冲电子点火系统，其中，还包括一用于恢复原车点火方式的备用插头。
专利摘要本实用新型涉及一种高能多脉冲电子点火系统，包括点火开关、点火线圈、分电器、电容器及高能多脉冲点火器，该点火器接在点火开关及点火线圈之间，产生点火能量稳定的多个脉冲，能有效地点燃可燃气体、降低尾气中的污染，节省油耗，同时能在发动机熄火后五秒内自动切断工作电流，保证安全。该高能多脉冲点火器包括点火信号形成电路、脉冲信号发生器、延时控制电路、功率推动级、功率输出电路、过压保护电路、反馈控制电路和电源稳定及保护电路。
文档编号F02P3/08GK2237124SQ9420674
公开日1996年10月9日 申请日期1994年3月2日 优先权日1994年3月2日
发明者李又容 申请人:李又容