专利名称：点火系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及点火系统，更具体地说，是涉及这样一类点火系统，其中使用DC-DC(直流一直流)转换器以提供点火单元所需的高电压。
有各种点火系统应用于汽车和摩托车的内燃机中。一些用于摩托车的点火系统采用DC-DC转换器提供CDI型点火单元所需的高电压。这类点火系统称作DCCDI系统。DCCDI系统通常由CPU(中央处理器)、IC(集成电路)等电子装置控制。
图3是传统的DCCDI系统的示意电路图。AC(交流)发电机1与调整器/整流器电路2相连，其输出与电池3相连，还通过过压保护电路4与DC-DC转换器5中的变压器16的初级绕组16a的一端相连。变压器16有二组次级绕组；第一次级绕组16b与一点火单元8相连，它由主电容Cc组成；第二次级绕组16c与一CPU9相连，它用于火花提前控制。初级绕级16a的另一端通过一个开关晶体管T与地相连，该开关晶体管由DC-DC转换器控制电路7来控制。
如图3所示，第一次级绕组16b通过一个二级管与点火单元8相连，从而当通过初级绕组16a的电流级晶体管T切断时，第一次级绕组16b上产生的电压使该二极管产生正向偏压。换句话说，第一次级绕组16b是一种“回扫结构(flyback arrangement)”。另一方面，第二次级绕组16c、CPU9以及二极管D2彼此相连，从而当流经初级绕组16a的电流由于晶体管T导通而增大时，在第二次级绕组16c上产生的电压使在二极管D2上产生正向偏压。换句话说，第二次级绕组16c是一种“正向结构”。这样，传统的DCCDI系统的设计是使次级绕组之一为回扫结构，而另一个是正向结构。这是因为先有技术中相信，如果第一和第二次级绕组都是回扫结构，则这二个次级绕组会因此产生反作用，例如图3中由电容Cc的充/放电产生的锯齿形电压Vc会使提供给CPU9的电压Vcc引起起伏。
图3所示传统的DCCDI系统装备有过压保护电路4，以便在电池3断路或不能正常工作时限制电压Vdd。然而，过压保护电路4使点火系统的电路复杂化，而且由过压保护电路中的可控硅引起的电压降可能会造成一些问题，特别是当提供的电压Vb低的时候更是如此。再有，在这类DCCDI系统中，在第一次级绕组一侧提供给点火单元8的电压Vc被反馈给DC-DC转换器控制电路7，该电路操作开关晶体管T以控制电压Vc。所以过压保护电路4实质上是专门用于保护第二次级绕组一侧的电路。这样，便希望去掉过压保护电路4以简化点火系统。
可以想象得到的是简单地去掉过压保护电路4并代之以一个二极管。在这种情况下，在初级绕组一侧的电压Vdd的变化直接影响第二次级绕组一侧的电压VN3。例如，当电池3被切断时，Vb能在3V至35V之间变化(因此，由于二极管上的电压降，Vdd可在2V至34V之间变化)。为保证即使Vb＝3V时CPU9能够操作(它的正常操作电压是5V)，初级绕组16a的匝数N1与第二次级绕组16c的匝数N3之比应为1∶3，以使Vcc大约等于5V。然而，这会在Vdd＝34V时使VN3＝102V。为防止如此高电压影响Vcc，在电阻R2和齐纳二极管ZD2上要产生显著的电压损失，造成诸如增大元件尺寸和发热量等问题。
本发明旨在解决上述先有技术的问题。因此，本发明的首要目的是提供一种改进的包含DC-DC转换器的点火系统，它不包括过压保护电路，但又能向第二次级绕组一侧提供稳定的电压而不增加元件尺寸和发热量。
为实现上述目的，本发明提供的内燃机用点火系统的构成是提供高电压以使火花塞产生火花的点火单元；控制点火单元点火时间的火花提前控制电路；由变压器组成的DC-DC转换器，该变压器有初级绕组、第一次级绕组用于给点火单元供电，有第二次级绕组给火花提前控制电路供电，DC-DC转换器还包括控制变压器初级绕组中电流的装置，这里的二个次级绕组均为回扫结构。
以这种方式，在第二次级绕组一侧上的正电压能由第一次级绕组一侧上的电压及这二个次级绕组的匝数比来确定。因为是通过使用控制初级绕组中电流的装置来实现对第一次级绕组上电压的控制，所以第二次级绕组上的电压也被控制在一个较窄的范围。这样，即使没有附加的过压保护电路，也能向火花提前控制电路提供稳定的电压而不增大元件尺寸和发热量。
下面参考附图描述本发明。这些附图是
图1是根据本发明的一种用于摩托车发动机的点火系统示意电路图；图2是图1所示点火系统在其关键点处电压波形的时间图；图3是传统点火系统的示意电路图。
图1是根据本发明的摩托车内燃发动机用点火系统最佳实施例的示意电路图。如图1所示，AC发电机1与调整器/整流器电路2相连，其输出与电池组3相连，并通过二极管与DC-DC转换器5中的变压器6的初级绕组6a的一端相连。变压器6有二个次级绕组第一次级绕组6b与一点火单元8相连，在本实施例中这个点火单元8是CDI型点火单元，第二次级绕组6c与一火花提前控制电路相连，在本实施例中该控制电路由CPU9实现。初级绕组6a的另一端通过一开关晶体管T与地相连，该开关晶体管T由DC-DC转换器控制电路7控制。
在该系统中，第一次级绕组6b和第二次级绕组6c都是回扫结构的。在第二次级绕组6c和火花提前控制用CPU9之间连有整流二极管D2及由电阻R2和电容C2构成的电压平滑电路10。应该指出，虽然本实施例的电路中提供了齐纳二极管ZD2，但该二极管能省略掉。
下面描述本实施例系统的操作。当电池组3正常工作时，初级绕组一侧的电压Vdd保持在12V左右，而第一次级绕组一侧上的电压Vc被限制在230V左右的最大值以内。因此，对VN3整流得到的电压Vca能被调节，通过设置N2与N3之比为1∶0.025，使VcaVcc5V，这里N2是第一次级绕组6b的匝数；N3是第二次级绕组6c的匝数。
参考图2，当电池组3不能正常工作时，初级绕组一侧上的电压Vdd可以在2V和34V之间范围内变化。然而，通过上述DC-DC转换器控制电路7操作晶体管T，使第一次级绕组一侧上的电压Vc被调节，从而使它的最大值保持在230V左右。由于第一和第二次级绕组6b和6c都是回扫结构的，而且电压VN3的正值由电压Vc和第一与第二次级绕组间匝数比确定，因而以电池组正常工作时的同样方式使VN3保持在大约(N3/N2)·230＝5.75V。这样，对VN3整流得到的电压Vca(Vcc)能保持在5V左右。虽然VN3随Vc的变化而变化，但电压平滑电路10使Vcc几乎保持不变。
这样，根据本发明，由于DC-DC转换器中的用于火花单元的第一次级绕组和用于火花提前控制电路的第二次级绕组均为回扫结构，尽管没有附加的过压保护电路也能向火花提前控制电路提供稳定电压。
权利要求
1.一种内燃发动机的点火系统，包括点火单元(8)，提供高电压以从火花塞产生火花；火花提前控制电路(9)，用于控制点火单元(8)的点火时间；DC-DC转换器(5)，包括变压器(6)，该变压器(6)有初级绕组(6a)、第一次级绕组(6b)为点火单元(8)供电、第二次级绕组(6c)为火花提前控制电路(9)供电，该DC-DC转换器(5)还包括控制变压器(6)初级绕组(6a)中电流的装置(7，T)，其中所述的次级绕组(6b，6c)都是回扫结构。
2.根据权利要求1的点火系统，其中所述的点火单元(8)由CDI型点火单元(8)构成。
3.根据权利要求1的点火系统，其中所述的内燃发动机是适用于摩托车的。
4.根据权利要求1的点火系统，其中所述的DC-DC转换器(5)是通过调整器/整流器电路(2)从交流(AC)发电机(ACG)得到直流(DC)电压(Vb)的。
全文摘要
本发明为一种用于内燃发动机的点火系统，其中在DC-DC转换器中的变压器的用于点火单元的第一次级绕组和用于火花提前控制电路的第二次级绕组都是所谓“回扫结构”的。尽管没有附加的过电压保护电路，甚至当电池组不能正常工作时，也能向火花提前控制电路提供稳定的电压。
文档编号H02M3/28GK1168446SQ97110350
公开日1997年12月24日 申请日期1997年4月9日 优先权日1996年4月10日
发明者梁濑淳志, 佐佐木悟 申请人:株式会社美姿把