专利名称：汽车发动机自启停控制电路的制作方法
技术领域：
本发明属于电子技术应用，汽车电器领域。
需要一种自动控制装置对发动机自启停控制，如发动机启动性能可靠性试验，发动机暖车等。北方冬季寒冷，汽车停在室外时间稍长，就不易发动起来，有时需要多次打火，麻烦误事；有人用明火烘烤，很不安全；不得已租用暖库，费事费钱。有的汽车虽配有遥控器，可隔一段时间将车遥控发动起来暖车，但停放距离稍远就不行，尤其在夜间更感不便；最近，有人发明将汽车水箱加装上电热器，长时间不用时通上市电加热，但受停放地点有无电源限制，如野外工作就不行，使用起来也不方便。综上所述，现有技术未能提供一种简单、灵活、方便的方法，用来解决冷天汽车启动困难的问题。
本发明的目的旨在提供一种汽车发动机自启停控制电路首先是循环定时问题可采用机械定时或电子定时，但考虑长实现延时电子较机械容易，故决定采用电子定时。
其次是启动停止问题汽车启停，一般由人用汽车机械钥匙点火开关来完成；启动时，将钥匙开关由停止位置顺时针转到中间位置，以接通车内有关电路，再继续转动到点火位置点火，持续一会，根据汽车发动机的声音判定是否启动成功，松开钥匙开关它自复位到中间接通位置；若启动成功，发动机持续运转，则不再电火；若不成功，发动机停止运转，则过一段时间继续下一次点火直至成功。停止时，回拨钥匙到停止位置即可。要用电子电路实现以上过程，则要求该电子电路能供出接通和点火信号，并能根据汽车反馈的信息决定是否启动成功，确保每一点火时间完成且能有效防止汽车点火启动成功后再次点火。难点在于如何取得汽车启动成功与否的反馈信息，经过仔细研究发现，汽车发电机的中点可以提供该反馈。
而电子电路的工作电源则可以取自汽车的蓄电池。
本发明是由以下一组电路组成至少包括一个高电平时间为T1、低电平时间为T2的低频振荡定时电路F1；至少还应保括一个高电平时间为T3、低电平时间为T4的点火脉冲发生电路F2；至少还应包括一个能判断汽车发动机工作状态的点火控制电路F3；所述的低频振荡定时电路F1输出一个控制汽车发动机起动机的接通/停止信号ST；所述的点火控制电路F3接收汽车发动机驱动的发电机的反馈信号SN并根据SN发出点火控制信号到点火脉冲发生电路F2；所述的点火脉冲发生电路F2接收来自F1和F3的控制信号并综合各控制信号发出到汽车发动机点火系统的一个或多于一个的点火脉冲信号SP；上述各电路协调工作，形成的接通/停止信号ST、点火脉冲信号SP和发电机的反馈信号SN的相位关系如下所示。
本发明一种实施例为一个由555时基集成块N1、电阻R1和R2、电容C1、C2和C3构成的第一级单稳态电路，其输出高电平时间为T1＝1.1R2C3；以上电路形成低频振荡定时电路F1一个由555时基集成块N2、电阻R3和R4、电容C4、C5和C6构成的第二级单稳态电路，其输出高电平时间为T2＝1.1R4C6；以上电路形成点火脉冲发生电路F2；第一级单稳态电路的输出端经C4连接到第二级单稳电路的触发端，第二级单稳态电路的输出端经C1连接到第一级单稳电路的触发端，形成循环触发，构成一不等周期的低频振荡定时电路，该振荡定时电路通过开关S2起振；由第一级单稳态电路的输出端控制继电器K1，在K1的常开触点输出一个高电平时间为T1、低电平时间为T2、到汽车发动机起动机的接通/停止信号ST。
一个由555时基集成块N3、电阻R5、R6和R7、电容C7和C8和二极管D1构成的可控不等周期多谐振荡器电路，其输出高电平时间为T3＝0.695R5C7，低电平周期为T4＝0.695R6C7；振荡器输出控制继电器K2，在K2的常开触点输出一个高电平时间为T3、低电平时间为T4、到汽车点火系统的点火信号SP。
继电器K1常闭触点和一个三极管Q的集电极＿发射极并接在N3置“O”端与电源地之间，通过N3控制点火信号SP；Q的基极经电阻R8和K2的常闭触点接到汽车发电机的中点，接收发电机反馈信号SN。以上电路形成点火控制电路F3；AT虚线功能框由F1粗实线功能框、F2粗实线功能框和F3粗实线功能框组成，代表汽车电子自启停暖车器自身，BUS虚线功能框代表汽车本体。F1粗实线功能框代表不等周期的低频振荡定时电路，F2粗实线功能框代表模拟人用汽车机械钥匙点火开关启停汽车的点火脉冲发生电路，F3粗实线功能框代表点火控制电路。PW为来自汽车蓄电池正极到F1和F2的电源信号，GR为来自汽车蓄电池负极F1和F2的接地信号，SN为来自汽车发电机中点提供的电压到F2的反馈信号，ST为F1发出到F2和汽车起动机的启动或停止信号，SP为F2发出到汽车点火电路的点火信号。
电子自启停暖车器各信号的波形参见附图2，其工作过程如下①电源PW接通后，定时电路F1开始工作，它发出高电平定时信号ST，该信号持续时间为T1；
②T1时间内，F2接着发出高电平点火信号SP，该信号的高电平时间为T3，③在ST和SP同是高电平T3的时间之内，汽车发动机开始点火启动，带动发电机发出高电压反馈信号SN；在T3时间内，SN信号被F3隔离开，不参与工作，确保点火信号SP高电平时间T3完成，有足够的点火时间，此为电子自启停暖车器技术关键之一，为主权要求之一；④点火时间T3完成，若汽车启动成功、则发电机发出高电压反馈信号SN经F3起作用，时间为TN，抑制F2继续发出高电平点火信号SP，确保在起动机工作后不再点火，避免损害汽车点火系统，点火时间T3完成，若汽车启动不成功，则发电机发不出高电压反馈信号SN，抑制不住F2继续发出高电平点火信号SP，F2在确保点火信号SP持续一低电平时间T4，避免持续启动耗尽蓄电池电能后，继续过程②直至T1时间完成；⑤T1时间完成后，定时电路F1发出低电平定时信号ST，时间为T2。在T2时间内，ST、SP和SN均变为低电平，汽车停止工作；⑥T2时间完成，定时电路F1又重复发出持续时间为T1高电平定时信号ST，继续过程①，直至电源PW断开；⑦T1时间内汽车被启动，工作时间为TN，利用油料燃烧产生的热量将车暖热；T2时间内，汽车停止工作而散热。周而复始，汽车被保持在一定的温度之上。
综上所述，电子自启停暖车器技术方法的根本点是利用汽车蓄电池提供的电源和汽车发电机提供的反馈信号，应用电子电路，完全模拟人用汽车机械钥匙点火开关启停汽车的全过程，定时启停汽车。
选用不同的电子器件，可以从附
图1的原理图派生出多种电路，图一为本发明电原理方框二为本发明信号相位图；图三为本发明一种实施例电路图；在附图3中，R1至R8为电阻，C1至C8为电容，N1至N3为555时基集成电路，S1、S2为开关，K1、K2为继电器，Q为三极管，D1为二极管。PW为电源正极，GR为电源负极，二者均来自汽车蓄电池，S1为电源开关。
元件之间的连接关系及信号走向参见附图3。
图3上半部分中R1、R2、N1、C2和C3构成第一级单稳态电路，其高电平时间为T1＝1.1R2C3；R3、R4、N2、C5和C6构成第二级单稳态电路，其高电时间为T2＝1.1R4C6；第一级单稳的输出N1的3脚经C4连接到第二级单稳的触发端N2的2脚，第二级单稳的输出N2的3脚经C1连接到第一级单稳的触发端N1的2脚，它们循环触发，共同构成一不等周期的低频振荡定时电路。该定时电路的启动受触发开关S2控制，其输出信号在第一级单稳的输出即N1的3脚，其高电平时间为T1，低电平时间为T2，周期为T1+T2，控制继电器K1。K1的常开触点输出到汽车起动机的接通信号ST，常闭触点将N3置“O”端脚4接地。
图3下半部分中R5、R6、R7、N3、C7、C8和D1一起构成一受N3置“O”端脚4电平控制的不等周期的多谐振荡器，N3置“O”端脚4为高电平时，振荡器振荡，输出高电平时间为T3＝0.695R5C7，低电平时间为T4＝0.695R6C7，振荡周期为T3+T4；N3置“O”端脚4为低高电平时，振荡器不振荡，输出始终为低电平。该振荡器的输出在N3的3脚，控制继电器K2。K2的常开触点输出到汽车点火系统点火信号SP，常闭触点将来自汽车发电机的电压反馈信号SN通过R8和三极管Q连到N3的置“O”端脚4整个电路的工作过程如下①合上电源开关S1，按一下复位按钮S2，图3中上部电路开始工作，输出高电平信号使继电器K1带电，持续时间为T1；
②K1原常开触点闭合送出高电平接通信号ST到汽车；原常闭点打开，断开N3置“O”端脚4到地的连接；③因汽车原来未运转、来自汽车发电机的反馈SN为低电平信号，虽经K2和R8加到三极管Q，但Q仍截止，N3置“O”端脚4经R7变为高电平开始工作，输出高电平使继电器K2带电，持续时间为T3；④K2原常开点闭合，送出高电平点火信号SP到汽车；原常闭点打开，断开SN到三极管Q的连接；⑤在T3时间内，汽车被ST接通，被SP点火而开始启动；T3结束，K2失电，停止送出高电平点火信号SP，同时将SN经R8加到Q上。
若启动成功，SN变高电平使Q饱和导通将N3置“O”端脚4接地，N3不再振，K2不再发点火信号，直到T1时间结束转到⑥；若启动不成功，汽车不运转，SN仍为低电平不能使Q饱和导通将N3置“O”端脚4接地，N3置“O”端脚4仍为高电平，N3在间歇时间T4后，若不到T1结束，则继续过程③；否则，继续下一步；⑥T1时间结束，K1失电；一方面使ST变低将汽车停车，一方面将N3置“O”端脚4接地，使图3下部分电路复位；⑦ST在变低T2时间后再升高，F1开始新的周期，继续过程②；⑧如上过程，周而复始、直到打开电源开关S1，电子自启停暖车器停止工作。
权利要求
1.一种汽车发动机自启停控制电路，是由以下一组电路组成至少包括一个高电平时间为T1、低电平时间为T2的低频振荡定时电路F1；至少还应保括一个高电平时间为T3、低电平时间为T4的点火脉冲发生电路F2；至少还应包括一个能判断汽车发动机工作状态的点火控制电路F3；所述的低频振荡定时电路F1输出一个控制汽车发动机起动机的接通/停止信号ST；所述的点火控制电路F3接收汽车发动机驱动的发电机的反馈信号SN并根据SN发出点火控制信号到点火脉冲发生电路F2；所述的点火脉冲发生电路F2接收来自F1和F3的控制信号并综合各控制信号发出到汽车发动机点火系统的一个或多于一个的点火脉冲信号SP；上述各电路协调工作，形成的接通/停止信号ST、点火脉冲信号SP和发电机的反馈信号SN的相位关系如下所示。
2.如权力要求1所述的汽车发动机自启停控制电路，其特征在于一个由555时基集成块N1、电阻R1和R2、电容C1、C2和C3构成的第一级单稳态电路，其输出高电平时间为T1＝1.1R2C3；一个由555时基集成块N2、电阻R3和R4、电容C4、C5和C6构成的第二级单稳态电路，其输出高电平时间为T2＝1.1R4C6；第一级单稳态电路的输出端经C4连接到第二级单稳电路的触发端，第二级单稳态电路的输出端经C1连接到第一级单稳电路的触发端，形成循环触发，构成一不等周期的低频振荡定时电路，该振荡定时电路通过开关S2起振；由第一级单稳态电路的输出端控制继电器K1，在K1的常开触点输出一个高电平时间为T1、低电平时间为T2、到汽车发动机起动机的接通/停止信号ST。一个由555时基集成块N3、电阻R5、R6和R7、电容C7和C8和二极管D1构成的可控不等周期多谐振荡器电路，其输出高电平时间为T3＝0.695R5C7，低电平周期为T4＝0.695R6C7；
全文摘要
本发明提供一种汽车发动机自启停控制电路，是由以下一组电路组成，至少包括一个高电平时间为T1、低电平时间为T2的低频振荡定时电路F1，至少还应包括一个高电平时间为T3、低电平时间为T4的点火脉冲发生电路F2；至少还应包括一个能判断汽车发动机工作状态的点火控制电路F3应用电子电路，完全模拟人用汽车机械钥匙点火开关启停汽车的全过程，定时启停汽车。
文档编号F02N11/08GK1157371SQ9610009
公开日1997年8月20日 申请日期1996年2月12日 优先权日1996年2月12日
发明者魏祥生, 雷琳, 艾红 申请人:魏祥生