专利名称：汽车点火系统电子断电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是用于汽车点火系统装置中的电子断电器。
为了解决传统汽车点火系统机械式断电器带来的弊端，国内近一二十年来先后研制了诸多结构和开式不同的电子点火装置。如近年中国专利95242866.1，95201088.7，96223820.1，96117220.7等文献所报导。这些电子点火装置中，有的虽然将机械式断电器换成了电子式断电器，但这些电子断电器电路末级使用的是MOS场效应管作为功率开关，这种管子的可靠性得不到保证，虽然在外电路上采取了一些保护措施，但很难保证在汽车的特殊环境中，在高温、高压下分电器内工作。还有的电子点火装置，是将传感器和控制放大器分别装在分电器的内和外，这给安装和使用都带来很大的不便，特别是在使用过程中，一旦出了故障，驾驶员无从下手维修，需专门人员修理。
本实用新型的目的，将上述点火装置的不足，提供一种结构简单具有整体式的确保汽车点火系稳定，可靠工作的电子断电器，从结构到使用都真正达到取代机械式断电器，并可实现通用性。
本实用新型电子断电器结构为，具有可与原点火线圈初级L后端A和接地端构成输入和输出端。此两端与机械式断电器的两端对应。在输入和输出端间设有末级功率开关管T构成开关回路。与输入端联接的反向保护二级管D对支路起保护作用，支路接传感器H，与传感器H并联的有吸收高压脉冲的压敏电阻器Zn、稳压二级管Dw和储能电容C1。传感器H的输出端3与末级功率开关管T控制端G间联接有停车自动延时断电电容器C2，该电容对末级功率开关管T的和点火线圈都有保护作用，本传感器H是采用的霍尔效应齿轮传感器其霍尔集成电路用的是内含2片霍尔元件及其它单元电路集成在一起，它和放置在该集成电路块背后的磁钢这两部份组成霍尔效应齿轮传感器。霍尔效应齿轮传感器与其它作点火用的霍尔传感器有所不同，其主要区别是分电器凸轮轴上不需要另外设计附加磁性或叶轮通断开关装置，而是直接利用凸轮与传感器H配合工作，使结构简单。另一技术方案是，末级功率开关管T不是一般的MOS场效应管或达林顿管，而是点火专用管绝缘棚双极晶体管(IGBTs)。这种点火专用管在设计制造时其内部有保护电路，省掉了外接箝位保护及附加保护电路。使电路简化，工作更可靠，更适用于在高温环境下工作。
以下用附图所示实例对本实用新型的上述内容作进一步说明
图1本实用新型方框原理图图2本实用新型传感器示意图图3本实用新型电气原理图图2所示霍尔效应齿轮传感器是由霍尔芯片6和放置在背后的磁钢5两部分组成。霍尔芯片内部用2只霍尔元件E1和E2及其它单元电路集成在一起，霍尔芯片6的正面与分电器凸轮4相距0.2-2.25(mm)的间隙，当凸轮4转动时，铁质物通过而引起两霍尔元件E1和E2磁场差动变化。当E1＞E2，传感器H输出端为高电位；当E1≤E2时，传感器H输出端为低电位。
图3末级功率开关管T是用绝缘栅双极晶体管(IGBTs)，它是由晶体管和MOS场效应管组成的达林结构的复合器件。它具有耐压高，电流密度大，压降低，内阻温度系数为负值等特点。管子的栅发极GE间和栅集极GC间在制造时都分别采取了保护措施，设计了带限幅保护和箝位保护的稳压二极管电路，使栅极G的电位控制在一定幅值内。管子关闭时，由点火线圈初级产生自感高压加到GE极间也不需另外设立继流二级管和其它保护电路，使电子断电器的可靠性得到进一步提高。
如图3所示，本实用新型点火系统电子断电器联接方式有与原点火线圈初级L后端A接输入端和接地的输出端，其间设置有点火专用功率开关管T绝缘栅双极晶体管(IGBTs)，构成的点火开关回路。与A端相联的还有反向保护二极管D，二极管的D的正极接输入端A，二极管D的负极接限流电阻R1，R1的另一端与地之间并接有稳压二极管Dw，压敏电阻Zn和储能电容C1以及传感器H。稳压二级管Dw起支路稳压作用，压敏电阻Zn起过压保护作用，储能电容器C1有存储电能和吸收高压脉冲的双重作用。传感器H输出端3接有上拉电阻R2，同时输出端3接自动延时断电电容器C2，C2另一端与点火专用功率开关管T的栅极G之间接限压电阻R4，C2和R4结点到地间接有栅极限流电阻R3。
本电子断电器的工作原理是当点火开关K接通后，由于点火功率开关管T的栅极G无电压，其GE两极不导通，故电流经点火线圈初级L后只能经二极管D，限流电阻R1后对储能电容C1充电。当其两端电压达到传感器H的工作电压(约4.5伏)时，若分电器的凸轮位于位置3(图2)时，传感器H输出端3脚无电压。功率开关管T的CE两极仍关闭无电流通过。点火线圈初级L只有几毫安电流流过；当凸轮在位置2时，传感器输出端3脚有电压对电容C2充电，而充电开始时C2实际处于导通状态，故功率开关管T的栅极G有电压(约10伏)，从而使CE两极立即导通，点火线圈初级L原流过几毫安电流即上升至点火所需电流(8安倍以下)，此即为导通状态。此时A端电位立即下降，但由于反向二极管D的存在，传感器H的工作电压仍由储能电容器C1维持，当下一次凸轮转到位置3时，又恢复到上述第一种状态，功率开关管T的栅极G无电压而关闭，完成一次点火过程。此时电路对储能电容器C1进行充电，如此循环交替工作。若发动机停转点火开关又未关闭时，分电器凸转正位于位置2，传感器H输出端3脚有电压，功率开关管T的CE处于导通状态，其导通时间由电容器C2的充电时间决定(约为3秒钟)。当C2上的电荷积累使栅极G的电位逐步由正变为负后。功率开关管T的CE两端由导通变为关闭状态。因此，电容器C2可以起到保护功率开关管T和点火线圈初级L自动断电保护作用。
由此可看出，本实用新型电子断电器结构简单，工作可靠，且体积小，重量轻，能装在分电器内实现整体化。与传统机械式断电器一样可实现互换使用，具有通有性。
权利要求1.一种用于汽车点火系统的无触点电子断电器，其特征在于具有可与原点火线圈初级(L)后端(A)和接地端构成输入和输出端，其输入和输出端间设有功率开关管(T)的开关回路，与输入端联接的有保护二级管(D)，支路接传感器(H)，与传感器(H)并联的有保护或储能的压敏电阻(Zn)、稳压二极管(Dw)和储能电容(C1)，传感器(H)的输出端(3)与末级功率开关管(T)的控制端(G)间接有延时断电电容器(C2)，电容器(C2)保护功率开关管(T)和点火线圈，分电器凸轮与传感器(H)直接配合工作。
2.如权利要求1的电子断电器，其特征在于功率开关管(T)用的是点火专用管绝缘栅双极晶体管(IGBTs)。
3.如权利要求1的电子断电器，其特征在于传感器(H)用的是霍尔效应齿轮传感器其霍尔集成电路是内含2片霍尔元件及其它单元电路集成在一起，它和放置在该集成电路块背后的磁钢这两部份组成霍尔效应齿轮传感器。
4.如权利要求1的电子断电器，其特征在于分电器凸轮轴上不另外设计附加磁性或叶轮通断开关装置，而是直接利用凸轮与传感器(H)配合工作。
专利摘要本实用新型为用于汽车点火系统电子断电器,具有可与原点火线圈初级后端和接地端联接的输入输出端,其间设置有点火专用管的开关回路。控制点火管的信号由霍尔传感器提供,传感器与分电器凸轮直接配合工作,不需要设置其它磁性和叶轮装置,使结构简单,工作可靠。
文档编号F02P7/00GK2379618SQ98215509
公开日2000年5月24日 申请日期1998年6月6日 优先权日1998年6月6日
发明者陈俊伦 申请人:陈俊伦