CN1039050C - 内燃机点火装置 - Google Patents

Abstract

本发明的内燃机点火装置设有：带有装在转轴上的金属片的信号转轮；具有面对信号转轮配置的检测线圈的振荡电路；振荡检测电路；由振荡检测信号驱动的输出晶体管；由输出晶体管控制，而在切断时于次级产生点火电压的点火线圈；由输出晶体管截止时起的规定时期内强制使振荡检测信号停止的误操作保护电路；安放检测线圈的第一安置单元；和安放振荡检测电路、输出晶体管及误动作保护电路的第二安置单元。第一和第二安置单元组成一整体的箱壳。

Description

内燃机点火装置

本发明涉及基于当信号转轮上的金属片靠近或远离振荡电路的检测线圈时振荡状态的改变来检测点火时间的无触点式内燃机点火装置，特别是涉及防止因各种干扰信号的叠加所引起的误动作而提高其可靠性的内燃机点火装置。

图5为以部分电路方框图表示的已有的内燃机点火装置的结构图。

图中1为作为整体地安装在与内燃机(图中未示出)同步的转轴上与内燃机同步旋转的信号转轮，沿其外周边等间隔突出地安置有对应内燃机各气缸的多个金属片1a。

2为面对信号转轮1固定配置的振荡电路，它由面向因信号转轮1旋转而周期地靠近或远离的金属片1a配置的检测线圈2a、连接在检测线圈2a的二端头之间构成的并行谐振电路的电容器2b、以及供给检测线圈2a和电容器2b以振荡能量的振荡能量供给电路2c所组成。而且检测线圈2a还与金属片1a共同作用构成信号发生单元，被装置在配电器内。

3是用来检测振荡电路2的振荡状态并将振荡检测信号C输出的振荡检测电路，4为对振荡检测信号C进行放大的放大电路，5是由经放大的振荡检测信号C驱动的输出晶体管，6是由晶体管5的开关来促使初级电流流通或截断并在电流截断时于次级产生点火电压的点火线圈，7为对电路2-4及点火线圈6供电的电池。而在点火线圈6的次级的一端连接有点火火花塞(图中未示出)。

图6为说明图5所示现有装置各部分工作的时序图，其中(a)为金属片1a靠近或远离的时刻，(b)为振荡电路2的输出信号b的振荡波形，TH是为对振荡波形作整形的比较电压，(c)为振荡检测信号的波形，(d)为点火线圈6的初级电流波形，(e)为点火线圈6的初级电压的波形。

下面参照图6对图5所示的现有内燃机点火装置的工作加以说明。

首先，如图1所示的，与内燃机旋转同步转动的信号转轮1上的金属片1a相对于检测线圈2a反复地作靠近或远离的运动。

另一方面，振荡电路2中的检测线圈2a和电容2b，借助于振荡能量供给电路2c所供给的振荡能量，在金属片1a远离时按振荡电路2的电路常数所决定的强度谐振，而生成如图6(b)中所示的振荡波形输出信号b。而在金属片1a靠近时，因检测线圈2a所产生的多股磁通穿过金属片1a时所生成的涡流损耗和磁带损耗等的原因，而使振荡电路2停振。结果，在振荡检测电路3中，输入图6(b)所示的振荡波形。

振荡检测电路3在当振荡电路2的输出信号b的振荡强度超过规定的比较电压TH时，就输出如图6(c)那样的振荡检测信号C。振荡检测信号C经放大电路4放大后对输出晶体管5作开关驱动，如图6(d)那样对点火线圈6的初级电流作通断控制。

这样，在输出晶体管5切断(截止)时，就如图6(c)那样在点火线圈6的初级边产生初级高压e，再产生在次级边将初级高压e升高后的点火电压。结果就在控制对象点火火花塞上产生火花，从而实现规定时刻的点火操作。

此时，由于点火时发生的火花而在检测线圈2a中感应产生干扰信号，这种干扰信号的能量就使得振荡电路2的振荡强度猛然增大，因而在振荡检测电路3输出振荡检测信号c时，就使得呈截止状态的输出晶体管5导通(误动作)，从而出现点火线圈6的点火电压及次级输出能量降低的危险。

特别是由于在包含检测线圈2a与含有电容2b-输出晶体管5等的电子电路单元之间，必须采用较长的导线进行连接，因而容易受干扰信号的感应，导线连接的单元的可靠性就会降低。因而如图6(b)所示那样，由于振荡波形为高频波，因而会由导线产生不必要的电波辐射，而在导线上容易感应出高压脉冲的点火电压以致产生误操作。

如上所述已有的内燃机点火装置由于没有采取针对各种干扰信号的措施，容易发生由于干扰信号而引起的误操作，因而存在着可靠性降低的问题。

本发明的目的就是依靠设法解决上述这些问题来防止因各种干扰信号的叠加作用而产生误动作，以提供可靠性高的内燃机点火装置。

为此，本发明提出的内燃机点火装置设置有：带有作整体安装在与内燃机同步旋转的转轴上的金属片的信号转轮；具有面对信号转轮配置的检测线圈的振荡电路；检测振荡电路的振荡状态的振荡检测电路；由振荡检测电路所产生的振荡检测信号驱动的输出晶体管；由输出晶体管的导通和截止来对其初级电流作流通和切断控制，而在切断时于次级产生点火电压的点火线圈；由输出晶体管截止时起的规定时期内强制使振荡检测信号停止的误操作保护电路；安放检测线圈的第一安置单元；和安放振荡检测电路、输出晶体管及误动作保护电路的第二安置单元。其中第一和第二安置单元由作成一整体的箱壳组成。

而且，在上述由燃机点火装置中，所述误动作保护电路包括有由振荡检测信号触发而输出对应于规定时间的脉冲信号的单稳态多谐振荡器，和与振荡电路相连的由该脉冲信号促使导通的晶体管。当在由输出晶体管截止时开始的规定时间内强制使振荡电路停振。

此外，在此内燃机点火装置中，所述误动作保护电路还包括有由振荡检测信号触发而输出对应规定时间的脉冲信号的单稳态多谐振荡器和插接在振荡检测电路与输出晶体管之间由该脉冲信号打开的门电路。在由输出晶体管截止时开始的规定时间内，振荡输出信号被施行阻断。

在本发明的装置中，误动作保护电路使得在输出晶体管截止时开始的规定时间内停止振荡检测信号，从而可靠地防止了输出晶体管的误操作。而且，放置检测线圈(信号产生单元)的第一安置单元和放置误动作保护电路及输出晶体管(电子电路单元)的第二安置单元被制作成处于整体的箱壳内，从而使连线的长度缩短，从而抑制了干扰信号的影响。

而且在本发明的装置中，在由所述单稳态多谐振荡器的电路时间常数所决定的规定时间内，使误动作保护电路中的晶体管导通而迫使振荡停止，从而维持输出晶体管的截止状态。

另外，在本发明的装置中，在由单稳态多谐振荡器的电路时间常数所决定的规定时间内将门电路关闭，从而阻止了振荡检测信号加到输出晶体管上，由此使输出晶体管保持截止状态。

有关附图的简要说明：

图1为以部分方框图说明本发明实施例1的电路结构图；

图2为说明按照本发明实施例1的引线连接结构的断面图；

图3为以部分方框图说明本发明实施例2的电路结构图；

图4为说明图3中误动作保护电路的具体结构的电路图；

图5以部分方框图说明现有内燃机点火装置的电路结构图；

图6为说明一般内燃机点火装置的工作的时序图。

图中：

1-信号转轮；

2-振荡电路；

1a-金属片；

2a-检测线圈；

3-振荡检测电路；

5-输出晶体管；

6-点火线圈；

8-单稳态多谐振荡器；

9-晶体管；

12-“与”门(门电路)；

13-误动作保护电路；

25-箱壳

25a-第一安置单元

25c-第二安置单元；

c-振荡检测信号；

P-脉冲信号。

下面对本发明的实施例加以说明。图1为以部分电路的方框图来说明本发明实施例1的结构图，图中1-7表示与前述相同符号相同的部件。

8为由振荡检测信号C的下降沿触发的单稳态多谐振荡器，在充分对干扰信号加以屏蔽的规定时间内输出高电平的脉冲信号P。9为由该脉冲信号p促使导通的晶体管，其集电极连接到振荡电路2的输出端，发射极接地。10为插接在振荡电路2输出端与晶体管9集电极之间的电阻。

13为防止输出晶体管5误操作的误动作保护电路，由单稳态多谐振荡器8、晶体管9及电阻10组成。在这种情况下，误动作保护电路13依靠在由输出晶体管5截止时开始的规定时间内强制停止振荡，从而使振荡检测信号C停止。

图2为表示按照本发明实施例1的引线连接的结构的断面图，图中示出了包含检测线圈2a的信号产生单元、和包含有振荡检测电路3及输出晶体管5等的电子电路单元的周围部分。

在图2中，2a为前面所述及的检测线圈，21为卷绕检测线圈2a的铁芯。

22为承载电子电路单元的散热片，电容2b、振荡能源供给电路2c、振荡检测电路3、放大电路4、输出晶体管5及误动作保护电路13(参见图1)等经集成化后加以固定。

25为放置检测线圈2a、铁芯21及散热片22的框架状箱壳，其开口端用散热片封为一整体，它包括有下述25a-25c各部件。

25a为放置包括检测线圈2a及铁芯21的信号产生单元的第一安置单元。25b为在第一安置单元25a内壁上构成的用于穿过检测线圈2a的引线槽沟。25c为放置电子电路单元，即在散热片22上放置电子电路的第二安置单元，该单元放置有电容2b、振荡检测电路3、输出晶体管5及误动作保护电路13。据此，第一安置单元25a及第二安置单元25c由作成整体的机壳25组成。

26为整体地装在机壳25上的接线板，在检测线圈2a被插入第一安置单元25a以后，检测线圈2a的引线即与接线板相连接。27为由散热片22上的电子电路单元直立设置的中间连线，依靠在机箱25的开口处连接到接线板26而与检测线圈2a相连。28为将机壳25的开口和接线板26及中间连线27的接线部分封住的垫圈。

下面参照图6的时序图来说明图1及图2中所示的本发明实施例1的操作。

首先，与前述相同，由于金属片1a的接近或远离(图6(a))，振荡电路2的输出信号b重复地振荡和停振(图6(b))，振荡检测电路3产生使振荡电路2停振的下降沿振荡检测信号(图6(c))。结果由对输出晶体管5作开关控制来使点火线圈6的初级电流(图6(d))流通和中断，从而在点火线圈6的次级侧产生高电压的点火电压而实现所希望的定时点火操作。

此时，振荡检测信号C被输入到误动作保护电路13中的单稳态多谐振荡器8，单稳态多谐振荡器8即在振荡检测信号C的下降沿(晶体管5截止时)的时刻输出对应于规定时间的脉冲信号P，而维持晶体管9的导通状态。

从而在输出晶体管5截止(点火)之后，即使在振荡电路2中的检测线圈2a感应有点火干扰信号，但由于与振荡电路2输出端相连接的晶体管9导通，干扰信号的能量会通过电阻10及晶体管9很快地被消耗掉。因此，就不会使振荡电路2的振荡强度突然增大，也就不会引起输出晶体管5的误动作。

而且，由于晶体管9导通，由检测线圈2a及电容2b所构成的共振电路的一端经由电阻10接地，因其振荡电路的电路时间常数发生了变化，从而使振荡电路2可靠地停振。因而就不会发生振荡电路2的不正常振荡或者振荡状态的不正常的延续的情况。

然后，经过规定的时间，由单稳态多谐振荡器8产生的脉冲信号P一消失，则使得晶体管9截止，振荡电路2回到能够工作的状态，成为等待金属片1a接近的下一次点火控制状态。

这样，误动作保护电路13，利用在内燃机点火后规定时间内屏蔽掉振荡电路2的输出信号b，以防止输出晶体管5因点火干扰信号的影响而发生的误动作，从而提高了点火控制的可靠性。

而且，如图2中所示那样，检测线圈2a因为是与承载电子电路单元(电容2b-输出晶体管5)的散热片22同时被整体地安置在箱壳25内，所以就可使检测线卷2a的引线尽可能地短。因而电子电路单元不会受到检测线圈2a引线产生的不必要的高频电波的辐射，并且也能防止因点火干扰信号的感应所产生的误动作，因而能提高连接部分的可靠性。

另外，在上述实施例中，虽然是依靠误动作保护电路13使振荡电路2在点火之后的规定时期内停止振荡，来延续输出晶体管5的截止状态，但也可以利用遮断振荡检测信号c来使输出晶体管5保持其截止状态。

下面对为实现规定时间内遮断振荡检测信号c的本发明实施例2进行说明。

图3为以部分电路方框图表示本发明实施例2的结构图，1-8及18所指与上述相同符号所指部件是一样的。这种情况下，误动作保护电路13除单稳态多谐振荡器8之外，还包括下述元件11和12。

11为改变单稳态多谐振荡器8所输出的脉冲P的极性的反相器。

12为插接在振荡检测电路3与放大电路4之间的门电路(“与”门)，其中一个输入端被加以反相器11的输出信号，另一输入端被加以振荡检测信号C。“与”门12由经反相器11的脉冲信号p所关闭(遮断)，在自输出晶体管5截止时刻开始的规定时间内，阻止振荡检测信号b通过，从而使得强制地遮断振荡检测信号C。

图4为说明图3中误动作保护电路13的具体构成示意图。

在如图3所示设置误动作保护电路的情况下，由振荡检测信号C触发使单稳态多谐振荡器8输出的脉冲信号P，经反相器11使“与”门12断开。

从而，即使因紧接着点火之后产生干扰信号，使振荡检测电路3发出误动作而产生振荡检测信号C，但由于无法通过误动作保护电路13中的“与”门12，因而不会促使输出晶体管5导通，而与实施例1的情况一样，输出晶体管5保持截止状态。

如上所述的本发明内燃机点火装置设置有：具有与内燃机同步旋转的转轴安装成一体的金属片的信号转轮、带有面对信号转轮配置的检测线圈的振荡电路、检测振荡电路的振荡状态的振荡检测电路、由振荡检测电路产生的振荡检测信号驱动的输出晶体管、由输出晶体管的通断控制初级电流的通断而在其中断时在次级侧产生点火电压的点火线圈，在由输出晶体管截止时刻开始的规定时间内强行使振荡信号停止的误动作保护电路、放置检测线圈的第一安置单元、和放置振荡电路及输出晶体管及误动作保护电路的第二安置单元；由于采用将第一和第二安置单元作成一体的结构，就可以防止图各种干扰信号叠加所引起的误动作，从而取得内燃机点火装置的可靠性提高的效果。

而且本发明的内燃机点火装置，其中误动作保护电路包含有由振荡检测信号触发并输出对应于规定时间的脉冲信号和单稳态多谐振荡器，和与振荡电路连接的由此脉冲信号使之导通的晶体管；由于在由输出晶体管截止时刻开始的规定时间内强制使振荡电路停止，而防止因各种干扰信号的叠加引起的误动作，从而取得提高内燃机点火装置可靠性的效果。

另外，本发明内燃机点火装置中，误动作保护电路包含有一由振荡检测信号触发并输出对应于规定时间的脉冲信号的单稳态多谐振荡器，和插接在振荡电路与输出晶体管之间由该脉冲信号判断的门电路；由于在由输出晶体管截止时开始的规定时间内强制切断振荡检测信号，因而能防止因各种干扰信号叠加所引起的误动作，而达到提高内燃机点火装置可靠性的效果。

Claims (3)

1.一种内燃机点火装置，它包括：

带有与内燃机同期旋转的转轴作整体安装的金属片(1a)的信号转轮(1)；

带有面对所述信号转轴配置的检测线圈(2a)的振荡电路(2)；

检测所述振荡电路的振荡状态的振荡检测电路(3)；

由所述振荡检测电路产生的振荡检测信号(C)驱动的输出晶体管(5)；

由所述输出晶体管的导通和截止对其初级电流作通断控制、而当初级电流被切断时在其产生高压点火信号的点火线圈(6)；

其特征在于：

在由所述晶体管截止时刻开始的规定时间内强制所述振荡检测信号停止的误动作保护电路(13)；

安置所述检测线卷的第一安置单元(25a)；和

安置所述振荡电路、所述输出晶体管和所述误动作保护电路的第二安置单元(25c)，

所述第一和第二安置单元作成一整体的箱壳(25)。

2.如权利要求1所述的内燃机点火装置，其特征是：

所述误动作保护电路(13)包括有由所述振荡检测信号(C)触发并输出对应于所述规定时间的脉冲信号(P)的单稳态多谐振荡器(8)；和

与所述振荡电路相连接的由所述脉冲信号所导通的晶体管(9)，

在由所述输出晶体管(5)截止时刻开始的所述规定时间内强制使所述振荡电路停止。

3.如权利要求1所述的内燃机点火装置，其特征是：

所述误动作保护电路(13)包括有由所述振荡控制信号(C)触发并输出对应所述规定时间的脉冲信号(P)的单稳态多谐振荡器(8)；和

插接在所述振荡检测电路(3)与所述输出晶体管(5)之间由所述脉冲信号作关断控制的门电路(12)，

在由所述晶体管(5)截止时刻开始的所述规定时间内强制遮断所述振荡检测信号。

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