专利名称：一种汽油发动机的直接点火装置的制作方法
技术领域：
本发明属于汽油发动机的点火技术领域，特别是关于一种汽油发动机的直接点火装置。
目前，用于汽油发动机的点火装置，特别是多缸发动机点火系的点火执行单元，由于采用大体积的电感放电式点火线圈。所以，均由分电器总成的分火头完成分缸点火，因分火头间隙会引起火花放电、造成能量损失并降低能量的转换效率，据实验表明，该间隙将使火花塞的火花能量减少30%左右，又因分电器盖及分火头长期受高压放电影响，易使绝缘体老化腐蚀，尤其在高能点火系中极易击穿分火头和分电器盖，严重影响分电器总成的使用寿命和点火执行的可靠性。另一方面，由于电感放电式点火线圈的点火能量贮存在线圈内，为获得较高的点火能量，断电时流过点火线圈的直流电流较大，因而存在直流偏磁现象，其点火效率较低，一般在60%以下。而且，初次级匝数较多，约为几百和几万匝，故体积较大，从而难以实现电子分缸。
本发明的目的是要提供一种带有电子分缸功能的点火执行单元并且效率高、抗干扰能力强、工作可靠性好的汽油发动机的直接点火装置。
本发明的技术方案是要取消点火系的能量转换中间环节即分火头和分电器盖，以降低点火能量在传输过程中的损失，并且将高压电直接馈送到气缸的火花塞，实现多缸发动机的电子分缸和直接点火功能。为此本方案提出了一种新的具有电子分缸功能的点火执行单元，该单元与信号处理电路的输出端连接，并由点火执行电路和电容放电式闭磁路点火线圈构成。由于电容放电式点火线圈为一非储能元件，其作用相当于一个变压器且流过初级的电流为一交流电。所以，可方便地实现闭磁路结构，从而可大大提高点火效率并可使线圈的初次级匝数相对电感放电式点火线圈明显减少，线圈体积也相应大大缩小，并可方便地将若干个双高压输出端的线圈组成具有多输出端的整体的模块结构。进而为实现电子分缸奠定基础。将上述电容放电式闭磁路点火线圈的两个高压输出端分别和与其对应的并且分别处于压缩冲程和排气冲程的两个气缸相连，当储能电容向线圈初级放电并在次级感应出极高的电压，即可击穿气缸点火，其中，处于排气冲程的输出端为无效火花。只要将若干个上述的点火线圈组成一模块结构，并分别与若干个气缸对应连接，即可实现多缸发动机的电子分缸和直接点火功能。为进一步提高点火系的性能，本方案的信号检测单元采用编码方式，即在信号放大整形电路的输入/输出端，分别接有编码电路和译码电路。这样，不仅可减少传感器的数量，而且，也可提高信号通道的抗干扰能力。所述的编码电路由设在分电器轴上的布有磁钢的信号轮和传感器构成，当信号轮随分电器轴一起转动时，传感头即可检测到磁钢位置并感应出一电压信号。本发明的特征是在信号处理电路的输出端，接有具有电子分缸功能的点火执行单元。
本发明的优点是①由于实现了电子分缸和直接点火，取消了分电器总成的分火头和分电器盖，不但减少了能量传输的中间环节，消除了分火头间隙的能量损失，使点火系的能量转换效率至少提高15%。而且也避免了因分电器盖老化，腐蚀而产生的高压击穿现象，提高了点火系的工作可靠性。②由于电容放电式点火线圈的电流为交流电，不存在线圈的直流偏磁现象。从而，可方便地制备高效率的闭磁路点火线圈，使点火线圈的能量转换效率超过90%。③信号检测单元采用编译码方式不仅可减少传感器的使用数量。而且，提高了信号通道的抗干扰能力和检测精度，也避免了加工安装上的困难。
以下，将结合附图和实施例，对本发明作进一步描述。
图1、图2为本发明的原理框3为电容放电式闭磁路点火线圈结构4为本发明的电路原理图;
图5为信号轮磁钢位置展开图;
图6为传感头感应出的电压信号编码图。
参照附图本发明包括信号检测单元1、信号放大整形电路2、信号处理电路3、点火执行单元4。信号检测单元由分别与放大整形电路的输入/输出端连接的编码电路5和译码电路6组成，其中，编码电路由置于分电器轴上的布有磁钢的信号轮7和传感器构成;信号放大整形电路包括两级放大电路和单稳态电路;译码电路由逻辑电路构成，信号处理电路由微分电路，射随电路构成;点火执行单元由若干组互为并接的单向可控硅和续流二极管以及与它们对应连接的电容放电式闭磁路点火线圈构成，各线圈以模块结合为一整体，每一线圈具有两个高压输出端并分别与处于压缩冲程和排气冲程的两个汽缸连接，线圈的总输出由汽缸数确定。每两缸对应一路点火执行单元和信号处理电路。本发明的编码原理是(以六缸为例)套在分电器轴上信号轮上嵌有二路共八条磁钢，其位置展开图如图5所示。当信号轮随分电器轴转动，传感头检测到磁钢位置时，将感应出电压信号“1”，反之则为“0”由此可得到如下编码如图6所示
再结合图4中译码电路中的逻辑单元，得出的译码逻辑关系为<t
>在上述分析中，如点火系用于四缸汽油机，只要采用普通录音机的多声道磁头作为传感器或其它由磁感应原理制成的多路传感器即可省略译码逻辑电路。如点火系用于六缸以上的汽油机，则需采用三路传感器，此时可实现2(23-1)＝14缸发动机的点火。
参照图4本发明的工作原理是接通点火开关，振荡器向储能电容5C5提供能量。当信号轮磁钢处于0°位置时，传感器输入信号经放大、整形后从A点输出高电位，B点输出零电位，经译码后3Y1输出高电位，再经射随、微分电路触发可控硅5V9导通，使5C5向点火线圈5T4初级放电、在5T4次级感应出极高的电压，在两个气缸中都产生电火花，由于其中一个汽缸处于排气状态，属于无效火花，另一汽缸处于压缩状态，属于正常点火的气缸，又因处于压缩状态气缸内的压力比处于排气状态气缸内的压力大的多，故得到的火花能量也较大当传感器无输入信号时，译码电路的A、B端为零状态，故3Y0输出为“0”，封闭四个与非门，从而可增强抗干扰能力。同时可得出信号轮磁钢处于其它位置时的工作原理。本实施例的各基本电路单元可以由分立元件组成。也可以由专用的集成块组成，点火线圈为闭磁路结构。初、次级绕组分别设在磁芯两侧。本方案的其它设置方式均以公知技术进行。
权利要求
1.一种汽油发动机的直接点火装置，包括信号检测单元(1)、信号放大整形电路(2)、信号处理电路(3)，其特征是信号处理电路(3)的输出端接有具有电子分缸功能的点火执行单元(4)。
2.如权利要求1所述的一种汽油发动机的直接点火装置，其特征是所述的点火执行单元(4)由若干组单向可控硅和续流二极管以及与其对应连接的电容放电式闭磁路点火线圈构成。
3.如权利要求1所述的一种汽油发动机的直接点火装置，其特征是所述的信号检测单元(1)由分别与信号放大整形电路(2)的输入/输出端连接的编码电路(5)和译码电路(6)构成。
4.如权利要求1所述的一种汽油发动机的直接点火装置，其特征是所述的编码电路(5)由设在分电器轴上的信号轮(7)和传感器(8)构成。
全文摘要
本发明涉及一种汽油发动机的直接点火装置，其特征是在点火信号处理电路的输出端，接有具有电子分缸功能的点火执行单元，并采用编译码方式作为信号检测单元。本发明的优点是取消了分火头和分电器盖，提高了点火系能量的转换效率，优化提高了点火线圈的性能和效率，增强了点火系信号通道的抗干扰能力和检测精度，具有较好的实用价值和应用前景。
文档编号F02B1/04GK1084252SQ92110528
公开日1994年3月23日 申请日期1992年9月9日 优先权日1992年9月9日
发明者张弘, 童建平, 朱健声 申请人:张弘, 童建平, 朱健声