一种发动机点火装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种发动机点火装置，包括多重火花电容和调制电路，其特征在于所述多重火花电容依次连接至整形电路和单片机，然后分为两路，一路连接至调制电路随后连接至充电电容，另一路连接绝缘栅双型晶体管；通过多路绝缘栅双型晶体管，所述多重火花电容还连接霍尔传感器。该实用新型提供一种提供较高点火能量，且可以持续多次点火，效率较高的发动机点火装置。
【专利说明】一种发动机点火装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种发动机或者内燃机点火装置，进一步涉及发动机或内燃机采用多重火花电容放电的点火装置。
【背景技术】
[0002]现有技术的发动机主要采用电感式点火，其直流电感式起火是以DC-DC升压方式将电压提升至200V左右，升压效率与振荡部分的元件参数有关，一般要求点火电容的电压要能达到180?200V，充电时间大约7?IOms才可以充满，一般在低转速下，点火电容上的电压能充满，而随着转速的升高，当点火周期小于充电时间的时候(8571转对应7ms周期，6000转对应IOms周期)，点火电容上的电压已经充不满了。
[0003]交流电感式起火是将磁电机的点火充电线圈直接或经过倍压后，再对点火器内部的点火电容充电，点火能量是以电场的形式，存储于点火电容内。交流电感式点火是由磁电机的点火充电线圈提供的，也同样存在高速无法充满电的情况。倍压式交流点火器由于把线圈的另一半周的能量也利用起来，比于普通的交流电感式点火点能量要高，但也存在同样的问题，只是比普通的好一些而已。
[0004]因此，传统的电感点火方式的缺点在于:每次点火间隔较长，不能进行持续储备；而且点火能量不高，导致点火电压不能充满。
[0005]另外，现有技术中通常采用一次点火方式，即一个点火信号激发一次点火，这样油量燃烧不均匀，而且会导致发动机内部产生结炭。
【发明内容】
[0006]为此，本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种提供较高点火能量，且可以持续点火，效率较高的发动机点火装置。
[0007]本实用新型提供了一种发动机点火装置，包括多重火花电容和调制电路，其中，
[0008]所述多重火花电容依次连接至整形电路和单片机，然后分为两路，一路连接至调制电路随后连接至充电电容，另一路连接绝缘栅双型晶体管；通过多路绝缘栅双型晶体管。
[0009]优选的，所述多重火花电容还连接霍尔传感器。
[0010]与现有技术的点火装置相比，本实用新型的优点是:
[0011](I)由于储能电容的充电电压高，充足电的时间极短。而绝缘栅双型晶体管(IGBT)迅速导通速率又极高，因此次极电压几乎不受发动机转速的影响。这一特性使得电容储能式点火系统特别适用于高速发动机。
[0012](2).次级电压上升速率高，一般以3?20us，因此电容储能式点火系统对火花塞的积炭)不敏感，对火花塞积炭不严重的情况下，仍能保持良好的点火性能。
[0013](3).由于电容储能点火方式只是在点火的瞬间有较大的电流通过点火线圈，而在其它的时间里点火线圈不通电流，因此点火线圈的平均电流小，其工作温度底，使用寿命长。[0014](4).电容储能方式的电能消耗随发动机的转速的增加而增加，而在发动机怠速时消耗的电能最低。这一点对蓄电池极为有利，因为在发动机怠速时，往往需要蓄电池提供电倉泛。
[0015](5).整个储能过程的能量损失小，点火线圈能量转换效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
[0017]图1是本实用新型点火装置与传统点火激发电压的比较图。
[0018]图2是本实用新型一种实施方式点火装置方框图。
[0019]图3是本实用新型一种实施方式的点火装置电路方框图。
[0020]图4是本实用新型另一种实施方式的点火装置电路方框图。
[0021]图5是本实用新型一种实施方式的单片机电路方框图。
[0022]图6是本实用新型点火频率与传统点火频率的对比图。
【具体实施方式】
[0023]图1所示为本实用新型点火装置与传统点火激发电压的比较图。多重火花:MSD (Multi Spark Discharge),也称多次点火,这是一个划时代的点火方式,其原理为当行车电脑ECU输出一个点火信号时，BKC不是一次点火放电，而是连续多次的高压放电，可以达到惊人的6次放电，产生6次高能量的火花。I从点火时间来看，是传统电感式放电的6倍，点火时间可以持续IOOus (微秒)以上，而电感式放电在IOus左右，这样大大的延长了点火时间，可以将电喷产生的燃油，尤其是高浓度燃油完全燃烧。2从点火能量来看，6次火花每次火花能量在115mJ，总点火能量可以达到电感式放电的十倍。所以多火花高能点火系统的优点:1、能将燃油完全燃烧，起到节油的效果；2、爆发力增强，起步快，提速快，响应敏捷；3、减少积炭,延长发动机的寿命,减少废气的排放,起到环保的作用。
[0024]图2为本实用新型的一种实施方式点火方框图，霍尔传感器信号作为点火传感参考信号，当点火提前角到达时，霍尔传感器感应电信号经光耦合器加到ECU引脚上，ECU根据点火提前角MAP及优化算法确定提前角，由程序给出点火信号，此输出信号加在BKC-153点火器的输入端到单片机控制IGBT管通断让电容使火花塞跳火，点火时间由单片程序所提供。
[0025]图3所示是本实用新型一种实施方式的点火装置电路方框图。该点火装置由单稳态触发器，强信号驱动放大电路、开关电源控制电路、D/A转换电路(对发动机转速1-13000转进行编程)、转速表驱动电路、单片机、PWM电路、开关管、高频变压器、脉冲驱动电路、高压放电点火电路等组成。
[0026]点火信号经E⑶加到BKC-10点火器(如图3)的输入端，经整形、CPU选缸(选出4、6、8缸)和限速等处理。从两路输出，一路经PWM脉宽调制电路将+13.8V升压成430V的直流电压对电容充电，别一路由CPU输出触发脉冲信号，对绝缘栅双型晶体管IGBT (InsulatedGate Bipolar Transistor, IGBT)进行控制，电容通过IGBT对点火线圈放电。
[0027]该电路最大的特点在于使用了 IGBT管(IGBT开关速度快，关断时间短，损耗低。IGBT的功率损耗只有MOSFET的30%，抗干扰能力强、击穿电压高等特点)和电容C(如图4)。升压电路同时对电容进行充电、放电，控制电路产生触发脉冲触发IGBT，使火花塞连续多次放电。两次放电的间隙时间由控制电路调整，这里使用的是PIC单片机进行控制。点火控制脉冲由PIC单片机的外中断RB4输出。
[0028]整个电路的电源由开关电源控制电路控制，当车钥匙打到汽车发动档时，接通点火开关的+12V，点火器(BKC-10)开始工作。
[0029]图4是另一种点火装置的的电路方框图。该装置由单稳态电路、单片机、PWM、脉冲驱动电路、D/A转换、转速表驱动电路、开关管、高频变压器、四通道点火放电电路等组成。
[0030]点火信号经E⑶加到BKC-153火器的输入端，经整形，单片机限速，单片机由软件编程。分两路输出，路经PWM脉宽调制电路将+13.8V升压成430V的直流电压对电容充电，另一路分别识别1、2、3、4缸信号，经四路脉冲驱动电路，去驱动四路IGBT ;IGBT的通断让电容使高压包点火放电。Tach信号由单片机程序提供。
[0031]图5是本实用新型一种实施方式的单片机电路方框图。升压电路同时对电容进行充电、放电，控制电路产生触发脉冲触发IGBT，使火花塞连续多次放电。两次放电的间隙时间由控制电路调整，这里使用的是PIC单片机进行控制。点火控制脉冲由PIC单片机的外中断RB4输出。整个电路的电源由开关电源控制电路控制，当车钥匙打到汽车发动档时，接通点火开关的+12V，点火器(BKC-10)开始工作
[0032]图6是本实用新型点火频率与传统点火频率的对比图。本实用新型的点火方式I也称多次点火，其原理为当行车电脑ECU输出一个点火信号时，BKC不是一次点火放电，而是连续多次的高压放电，可以达到惊人的6次放电，产生6次高能量的火花。I从点火时间来看，是传统电感式放电2的6倍，点火时间可以持续IOOus (微秒)以上，而电感式放电2在IOus左右，这样大大的延长了点火时间，可以将电喷产生的燃油，尤其是高浓度燃油完全燃烧。
[0033]本实用新型主要针对发动机的点火方式所进行的改进，以上所述仅为本实用新型较佳实施例而已，非因此即局限本实用新型的专利范围，故举凡用本实用新型说明书及图式内容所为的简易变化及等效变换，均应包含于本实用新型的专利范围内。
【权利要求】
1.一种发动机点火装置，包括多重火花电容和调制电路，其特征在于: 所述多重火花电容依次连接至整形电路和单片机，然后分为两路，一路连接至调制电路随后连接至充电电容，另一路连接绝缘栅双型晶体管；通过多路绝缘栅双型晶体管。
2.根据权利要求1所述点火装置，其特征在于:所述多重火花电容还连接霍尔传感器。
【文档编号】F02P3/06GK203420818SQ201320144884
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年3月26日 优先权日:2013年3月26日
【发明者】魏勇 申请人:深圳市保康汽车动力系统有限公司