CN1043676C - 磁铁发电机输出模拟装置和点火装置的试验装置 - Google Patents

Abstract

一种磁铁发电机输出模拟装置和点火装置的试验装置，由振荡器12输出的矩形波信号Vosc控制开关元件SW1，向电感L施加矩形波电压Vo。电压Vo使电流I在开关电路4中流动，当开关电路4被切断时，电流I上升阶段积累的能量在下降阶段对点火电容C充电。当这个动作重复四次，模拟传感器信号发生电路13在Vo波形的第四个周期上通过点火信号运算电路19产生点火信号Vg时，可控硅SCR导通，点火电容C通过点火线圈7放电，在次级线圈7b上产生高电压。

Description

磁铁发电机输出模拟装置和点火装置的试验装置

本发明涉及磁铁发电机输出模拟装置和点火装置的试验装置。

图12示出了以往的电流切断式的电容放电型点火装置(电容放电点火：CDI，以下称作CDI电路)的试验装置的基本构成的例子。CDI电路10和8极磁铁发电机1组合在一起。2是磁铁发电机1的转子、3是磁铁发电机1的发电线圈。此外，9是传感器。4是开关电路，其中流过的电流为I，当它达到根据电路常数所决定的设定值I_th时，开关电路4就变为切断状态。5是V_c稳压器，由齐纳二极管ZD、电阻R和可控硅SCR1等构成。6是用来整流的二极管、C是由发电线圈3在电容充电方的半波输出电流进行充电的点火电容。7是点火线圈，7a、7b分别为其初级和次级线圈。8是连接在次级线圈7b上的点火栓。点火信号运算电路19根据传感器9产生的信号，每当磁铁发电机1旋转一周产生一个点火信号V_g，点火信号V_g施加在可控硅SCR的门控极上。可控硅SCR由该点火信号V_g激励导通。另外，D是二极管。上述二极管D和6、开关电路4、和V_c稳压器5构成了第一电容充电电路A。

如图13所示，在该以往的例子中，当磁铁发电机1的转子2旋转一周时，在定子方的发电线圈3中产生4个周期的正弦状电压V_o。同时，由于图13中虚线所示的负方向输出被CDI电路10内的二极管D短路，所以电压V_o变得只有实线所示的正方向的半波波形。其次，电压V_o使得在开关电路4中有电流I流过，当它达到由电路常数所决定的设定值I_th时，开关电路4便切断。这时，在电流I下降的领域内对点火电容C充电。

这种充电在磁铁发电机1每旋转一周时反复进行4次，同时，磁铁发电机1每旋转一周而产生一次的点火信号V_g使可控硅SCR导通。由于可控硅SCR的导通，点火电容C的充电电荷将通过点火线圈7的初级线圈7a放电，如图中实线所示，由于在点火线圈7的次级线圈7b中产生了高电压，点火栓8上就发生打火。这样点火电容C的电压波形成为V_c的形状。

另外，图14示出了以往试验装置的另一个例子。这里的CDI电路20与上述图12所示的CDI电路10不同，它不仅在发电线圈3的正方向(图中实线箭头所示的方向)输出时对点火电容C充电，而且在负方向(图中虚线箭头所示的方向)时也对C充电。在该电路中，对正输出方向(图中实线箭头方向)工作的第一电容充电电路A的结构与前述相同，此外还配备有对负输出方向(图中虚线箭头方向)工作的第二电容充电电路B。第二电容充电电路B连接在发电线圈3的与第一充电电路A相连接的一端相对的另一端上，以有可能对点火电容C进行充电的方式连接。而且，在该以往的例子中，用于两个气缸的一对点火栓8把点火线圈7的次级线圈7b夹在中间，串连地连接在一起。在该CDI电路20中，点火电容C的充电是在磁铁发电机1的正方向输出和负方向输出时分别由两个电容充电电路A和B交替进行的。

不过，在以往的点火装置的试验装置中，用电动机来转动和实物相同的磁铁发电机，并将后者的输出连接到需检验的CDI电路10或20上以确认其动作，进而判断CDI电路10或20是否正常。然而，这种试验装置为了使磁铁发电机1转动必须要有电动机，所以存在有装置太大的问题。

本发明就是要解决上述问题，其目的是，提供一种不需要电动机等大型可动部件的、小型、轻重量和低成本的磁铁发电机输出模拟装置和点火装置的试验装置。本发明的另一个目的是提供一种能够确实地从低转速到高转速进行试验的磁铁发电机输出模拟装置和试验装置。本发明的再一个目的是提供一种对点火装置有保护功能的试验装置。

为了达到上述目的，根据本发明一方面发明的要点是一种磁电发电机输出模拟装置，它配备有，能够每隔一定时间产生脉冲信号的脉冲波形成装置；与直流电源相连接的、能够根据由上述脉冲波形成装置所产生的脉冲信号进行通断控制的第一开关装置；与上述第一开关装置连接的、且其输出端与外部电路连接的电感；及整流装置，其一端接于第一开关装置和电感之间，一端接地，当连接在电感上的外部电路内的电流被阻止通过时，它允许存储在电感内的能量向外部电路输出，但当开关装置处于接通状态时它阻止来自直流电源的电流通过。

根据本发明另一个方面的要点是在该第一方面的结构基础上再加上下述装置的磁铁发电机输出模拟装置：与上述脉冲形成装置相连接的、能够使从脉冲波形成装置输出的信号反相的信号反相装置；以及连接在上述电感向外部电路输出的一方的、能够根据来自上述信号反相装置的反相信号来进行通断控制而使电感的输出短路的第二开关装置。

根据本发明第三个方面的要点是在第一或第二方面的结构的基础上再加上下述装置的磁铁发电机输出模拟装置：过大电流探测装置，它能够探测流经上述电感的电流，并且当该电流值超过设定值时，能够控制第一开关装置处于断开状态。

根据本发明第四个方面的要点是一种点火装置的试验装置，它配备有：能够每隔一定时间产生脉冲信号的脉冲波形成装置；与直流电源相连接的、能够根据由上述脉冲波形成装置所产生的脉冲信号进行通断控制的第一开关装置；与上述第一开关装置相连接的、并且其输出端与外部电路连接的电感；整流装置，其一端接于第一开关装置和电感间；一端接地，当连接在电感上的外部电路内的电流被阻止通过时，它允许存储在电感内的能量向外部电路输出，但当开关装置处于接通状态时，它阻止来自直流电源的电流通过；以及设置在上述电感的输出方的、使与点火装置电路的连接成为可能的接线端子。

根据本发明第五个方面的要点是在该第四方面的结构的基础上再加上下述装置的点火装置的试验装置：模拟传感器信号发生装置，它连接在脉冲波形成装置上，能够每隔该脉冲波形成装置输出信号的预定周数来产生一个模拟的传感器信号。

根据本发明第六个方面的要点是在第四或第五方面的结构的基础上再加上下述装置的点火装置的试验装置：与上述脉冲波形成装置相连接的、能够使从脉冲波形成装置输出的信号反相的信号反相装置；以及连接在上述电感向外部电路输出的一方的、能够根据来自上述信号反相装置的反相信号来进行通断控制而使电感的输出短路的第二开关装置。

根据发明第七方面的要点是在第四至第六方面中任一项的结构基础上再加上下述装置的点火装置的试验装置：过大电流探测装置，它能够探测流经上述电感的电流，并且当该电流值超过设定值时，能够控制第一开关装置处于断开状态。

在该第一方面的发明中根据来自脉冲波形成装置的脉冲信号控制第一开关装置的通断状态，使直流电源向电感输出脉冲信号。当开关装置处于接通状态时，整流装置将阻止来自直流电源的电流通过。另外，当连接在电感上的外部电路内的电流被阻止通过时，整流的装置允许存储在电感内的能量向外部电路输出。

在该第二方面的发明中，信号反相装置使来自脉冲波形成装置的输出信号发生反相，并根据该反相信号来控制第二开关装置的通断，使电感的输出短路。

在该第三方面的发明中，过大电流探测装置探测流经电感的电流，并且当该电流值超过设定值时，控制第一开关装置处于断开状态。

在该第四方面的发明中，当作为点火装置的外部电路通过接线端子处于连接状态时，根据由脉冲波形成装置段所产生的矩形波信号控制第一开关装置的通断状态，使直流电源向电感输出脉冲信号。当开关装置处于接通状态时，整流装置阻止来自直流电源的电流通过。另外，当连接在电感上的外部电路内的电流被阻止通过时，整流装置允许存储在电感内的能量向外部电路输出。

在该第五方面的发明中，模拟传感信号发生装置每隔脉中波形成装置输出信号的预定周数就产生一个模拟的传感器信号。

在该第六方面的发明中，信号反相装置使来自脉冲波形成装置的输出信号发生反相，并且第二开关装置根据来自信号反相装置的反相信号受到通断控制，使电感的输出短路。

在该第七方面的发明中，过大电流探测装置探测流往电感的电流，并且当该电流值超过设定值时，控制第一开关装置处于断开状态。

附图的简单说明：

图1是本发明第一实施例的电路图。

图2是上图例子中的时间波形图。

图3是第二实施例的电路图。

图4是上图例子中的时间波形图。

图5是第三实施例的电路图。

图6是上图例子中的时间波形图。

图7是第四实施例的整体电路图。

图8是上图例子中的第二给电电路和第二电容充电电路的电路图。

图9是以上两图例子中的时间波形图。

图10是第五实施例的电路图。

图11是上图例子中的时间波形图。

图12是以往例子的电路图。

图13是上图例子中的时间波形图。

图14是另一个以往例子的电路图。

符号的说明：

4...开关电路，5...Vc稳压器，7...点火线圈，8...点火栓，10、20、50...CDI电路，11、21、31、41...试验装置，12...作为脉中波形成装置的振荡器，13...模拟传感器信号发生电路，15...变压器，17...积分电路，18...比较电路(变压器15和积分电路17构成过大电流探测装置)，19...作为点火信号发生装置的点火信号运算电路，14、24、34...磁铁发电机输出模拟装置，A...第一电容充电电路，B...第二电容充电电路，C...点火电容，SCR...可控硅，L...电感，SW1...作为第一开关装置的半导体开关元件，SW2...作为第二开关装置的半导体开关元件，SW3...半导体开关元件，D1...作为整流装置的二极管，INV1...作为信号反相装置的倒相器，T1、T2、T3...接线端子。

(第一实施例)

下面根据图1和图2说明使本发明的磁铁发电机输出模拟装置14和试验装置11具体化的第一实施例。

图1是第一实施例的电路图，图2是各种信号的时间波形图。再有，在以下的实施例中，凡是和以往例子有相同部件或相当部件的时候都用相同的符号来表示。

该第一实施例的构成是，用电感L替换了图12所示磁铁发电机1的发电线圈3；用模拟传感器信号发生电路13替换了传感器9，并且，用矩形波V_o替换了图13所示的正弦状半波波形。换言之，设置了能产生作为脉冲信号的矩形波信号的振荡器12来代替磁铁发电机1。该振荡器12就相当于脉冲波形成装置。另外，直流电源“+V”通过由晶体管等元件组成的、相当于第一开关装置的半导体开关元件(下面称作开关元件)SW1以及反向连接的二极管D1而接到地上。上述二极管D1相当于整流装置。同时，上述振荡器12的矩形波V_o输出给开关元件SW1，对该开关元件SW1进行控制。电感L的一端连接在上述二极管D1和开关元件SW1之间。此外，在电感L和二极管6的正极之间串接了三个二极管D2、D3和D4。

模拟传感器信号发生电路13的输入端与振荡器12的输出端相连；其输出端通过点火信号运算电路19与可控硅SCR的门控极相连。模拟传感器信号发生电路13是利用振荡器12的矩形波V_osc来产生点火信号运算电路19所必需的传感器信号V_SIG的电路。

另一方面，点火信号运算电路19是CDI电路10的一部分，它利用模拟传感器信号发生电路13所产生的信号，每4个矩形波周期产生一次点火信号V_g，以使可控硅SCR触发。

也就是说，模拟传感器信号发生电路13构成了模拟传感器信号发生装置。再有，T1和T2分别是设置在二极管D2、D3、D4输出端和模拟传感器信号发生电路13输出端的接线端子。

V_c稳压器5在点火电容C上的电压V_c达到设定电压值V_cmax时，将触发可控硅SCR1，从而吸收掉流往开关电路4的电流I。

上述二极管D、开关电路4、和V_c稳压器5构成了第一电容充电电路A。同时，上述振荡器12、开关元件SW1、电感L和二极管D1～D4构成了磁铁发电机输出模拟装置14。此外，该磁铁发电机输出模拟装置14和模拟传感器信号发生电路13构成了点火装置的试验装置11。

现在说明该实施例的作用。

从振荡器12输出矩形波信号V_osc，由它控制连接在直流电源+V上的开关元件SW1的通断，结果在电感L上加上了如V_o所示的矩形波电压。而且，V_o和矩形波信号V_osc有相似的波形。

然后，矩形波电压V_o使得开关电路4中有电流I流过，当它达到由开关电路4的电路常数所决定的设定电流值I_th时，开关电路4变成断开状态。这时，在电流I上升的阶段所存储在电感L内的能量，在电流I下降的阶段将通过二极管D2～D4、6、点火线圈7的初级线图7a、以及二极管D1对点火电容C充电。

而且，当上述动作反复4次时，由于点火信号运算电路19每4个V_o波形周期就要产生一次点火信号V_g，于是可控硅SCR被触发，由此点火电容C的充电电荷将通过点火线圈7的初级线圈7a放电，其结果是，在点火线圈7的次级线圈7b上产生了高电压，由此使点火栓8打火。这样，点火电容C的电压波形成为图2中的V_c所示。

这里，模拟传感器信号发生电路13每4个V_o波形的周期要产生一次模拟传感器信号V_SIG。并且，该信号输入到点火信号运算电路19中，使得每4个V_o波形的周期产生一个点火信号V_g，可控硅SCR被触发导通一次。

模拟传感器信号发生电路13的作用是，利用振荡器12产生的矩形波V_osc，产生点火信号运算电路19所必要的传感器信号，例如输出具有某一提前角范围的正、负脉冲的信号V_SIG(参见图2)。

此外，这种模拟传感器信号V_SIG所要求的波形形状根据作为被试验对象的CDI电路10的种类不同而有所不同。从而，在上述例子中，并不一定限定为输出具有某一提前角范围的正、负脉冲的信号，也可以是输出具有某一提前角范围的负、正脉冲的信号，或者还可以是只发生正脉冲的信号等等。

另一方面，点火信号运算电路19含在作为被试验对象的CDI电路10内，其作用是利用模拟传感器信号发生电路13所产生的信号，每4个矩形波V_o的周期在上述的提前角范围中产生一次点火信号V_g，使可控硅SCR触发导通一次。

还有，关于点火信号V_g究竟产生在提前角范围内的哪个位置，应取决于机器的转速等运转条件，点火信号运算电路19就是对此进行运算的，图2中的V_g示出了最大提前角位置的例子。

通过上面的说明可见，在本实施例中通过用矩形波电源来驱动电感L，就可能对CDI电路10起到和磁铁发电机相同的作用。(第二实施例)

下面借助图3和图4说明第二实施例。

该实施例的结构和第一实施例结构的不同之处在于，赋予了控制切断V_c稳压器内的可控硅SCR1的功能。

也就是说，在第一实施例的结构的基础上加上了相当于第二开关装置的半导体开关元件(下面称作开关元件)SW2，它的一端连接在电感L和二极管D2之间，由晶体管等构成。另外，振荡器12的输出端还通过相当于信号反转装置的倒相器INV1连接到开关元件SW2上。而且，振荡器12输出的矩形波V_osc被倒相器INV1反相，以与控制开关元件SW1相反相位的方式去控制开关元件SW2的通断。

这样，在该第二实施例中，振荡器12、开关元件SW1和SW2、倒相器INV1、电感L以及二极管D1～D4构成了磁铁发电机输出模拟装置24。并且，该磁铁发电机输出模拟装置24和模拟传感器信号发生电路13构成了试验装置21。

现在说明具有上述结构的第二实施例的作用。

首先，对于图3中不存在开关SW2的情况，也即对和第一实施例相同的作用作更详细的说明。

现在假定在图4所示的时刻t1，电容电压V_c达到了V_c稳压器5的设定电压V_cmax,V_c稳压器5被触发，其内的可控硅SCR1的正极电流I2从时刻t1开始流动，而且即使到时刻t2以后仍如图中虚线所示那样继续流动，从而吸收了流经开关电路4的电流I1(例如，在t3～t4阶段)。这样，电流I1不再流动(图中虚线所示)，开关电路4变得不能动作，进而点火电容C不能被充电(图中虚线所示)。

这里，在开关元件SW1处于断开状态(V_o为低电平)的阶段存在有电流I2(时刻t2～t3、t4～t5、……的虚线部分)的原因是，开关元件SW1在导通阶段(V_o为高电平)存储在电感L中的能量将造成电流，它从电感L出发，经过二极管D2～D4和D1，流进V_c稳压器5中。并且，V_o和矩形波信号V_osc有相似的波形。

对于振荡器12的矩形波的频率(它相当于机器的转速)较低的情形，当电感L产生的电流消失时，V_c稳压器5中的可控硅SCR1被切断。然而，对于振荡器12的矩形波的频率较高(这相当于机器转速高)的情形，在电感L产生的电流消失之前就有下一次充电周期来到，于是可控硅SCR1就不再被切断。在这种状态下，点火电容C就不能被充电，从而无法对产品的动作进行试验。

再有，虽然在图12所示使用实际磁铁发电机的试验装置的以往例子中，V_c稳压器5的结构也和本实施例的相同，但由于发电线圈3中产生的负方向的输出能够使V_c稳压器5内的可控硅SCR1切断，而对于图1第一实施例的试验装置的情形，如果振荡器12的矩形波频率较高(这相当于机器的转速高)，可控硅SCR1将保持接通的状态。

因此，在第二实施例中设置了开关元件SW2。

也就是说，对于存在有开关SW2(半导体开关元件)的情形，使开关元件SW2受到与开关元件SW1相反相位的通断控制。其结果是，在V_c稳压器开始工作的时刻t1以后，开关元件SW2将吸收开关元件SW1切断阶段(时刻t2～t3、时刻t4～t5、……)的电流I2(图中虚线所示)，形成电流I3(图中实线所示)。

从而，V_c稳压器内可控硅SCR1的正极电流I2在开关元件SW1的切断阶段就不再流动，于是就能够切断该可控硅SCR1。

如上面所说明的，通过追加开关元件SW2，使得即使在相当于高转速的领域内也有可能切断V_c稳压器5内的可控硅SCR1，图4中的各个波形变成为实线所示正常波形。(第三实施例)

下面根据图5和图6说明第三实施例。

该实施例是赋给了防止V_c稳压器5的过大电流的功能的实施例。

在上述第二实施例中，当V_c稳压器5工作时，开关元件SW1、电感L、和二极管D2～D4形成了直流电源+V的短路电路。这样，在振荡器12输出的矩形波频率较低的领域内，也即在相当于机器转速较低的领域内，由于伴随着V_o周期的增大，V_o处于高电平的时间也增大，从而V_c稳压器5的导通时间t1～t3也增长，于是存在着从直流电源+V流向V_c稳压器5过大电流的情形。

因此，追加把该电流控制在设定值以下的功能，形成图5所示的结构。

在该第三实施例中，在直流电源+V和开关元件SW1之间设置了变压器15。并且在变压器15的次级线圈15b的两端连接了保护二极管16和电阻R1，其中的保护二极管16的正极接地。变压器15的次级线圈15b上还连接了由电阻R2和R3、运算放大器OP1、和积分电容C_op所构成的积分电路17。在积分电容C_op的两端连接了由半导体元件等构成的半导体开关元件SW3，通过接通该开关元件SW3，积分电容C_op就被复零。

在积分电路17的输出方连接了由比较器CP等构成的比较电路18。加在该比较器CP正相端上的V_op与阈值V_th相比较，当V_pp值超过阈值V_th时，比较器的输出V_comp变为高电平。当V_op没有到达阈值V_th时输出V_comp为低电平。上述比较器CP的输出端与RS触发器FF的S输入端相连接。另外，比较器CP的输出端的电平通过电阻R4被直流电源V_cc提升，这是因为这里的比较器CP的输出级使用了开路集电极型(或开路漏极型)，而对于输出级为互补型的比较器，则不需要电阻R4

RS触发器FF的R输入端通过倒相器INV2与振荡器12的输出端相连。另外，RS触发器FF的Q_inv(反相)输出端连接在“与”电路AND的一个输入端上。再有，“与”电路AND的另一个输入端连接在上述振荡器12的输出端上。“与”电路AND的输出端通过倒相器INV1连接在开关元件SW2和开关元件SW3上。

上述变压器15、积分电路17和比较电路18构成了过大电流探测装置。此外，上述直流电源+V、开关元件SW1和SW2、电感L、二极管D1～D4、变压器15、保护二极管16、积分电路17、比较电路18、RS触发器FF、开关元件SW3、“与”电路AND、以及倒相器INV1和INV2构成了作为磁铁发电机输出模拟装置的第一给电电路α，该第一给电电路α(磁铁发电机输出模拟装置)和模拟传感信号发生电路13构成了本实施例中的试验装置31。

现在说明具有上述结构的第三实施例的作用。

在该实施例中，从直流电源+V流进CDI电路10的电流I分流成流过开关电路4的电流I1和流过V_c稳压器5的电流I2。由于当V_c稳压器5工作时开关电路4处于断开状态，所以I1=0,I2=I。这样，如果探测出电流I，就能够探测出流过Vc稳压器5的电流I2。

现在，假定变压器15的初级线圈15a中有电流I流过，电容电压V_c经过4个周期的充电，于时刻t1达到设定电压V_cmax，则在时刻t1之后，V_c稳压器5工作，电流I2也即电流I增加。通过在积分电路17的运算放大器OP1中对变压器15次级方感生的电压V_i进行积分，就可以以电压V_op的形式探测到电流I。再有，电压V_op和电流I有相似的波形。还有，通过借助于比较器CP与阈值V_th进行比较，便得到了V_comp。而且，当电压V_op超过阈值V_th时将如图6所示那样，V_comp变为高电平，并加到RS触发器FF的S输入端上，另一方面，其R输入端被加上了被倒相器INV2反转了的V_osc波形的低电平信号。

其结果是，RS触发器FF向“与”电路AND的一个输入端输入低电平信号，而该“与”电路AND的另一个输入端上输入了高电平信号。这样，“与”电路AND输出低电平的V_s信号，该V_s信号控制开关元件SW1处于断开状态。而且，V_o和V_s有相似的波形。其结果是，通过在电压V_op超过设定值V_th(I超过设定值)的t2～t3时间范围内切断V_o，便能够切断电流I(图中斜线部分)。从而，图6中的各个波形成为实线所示的波形。

再有，由于这个V_s的反相信号，开关元件SW3被控制为接通状态，于是积分电容C_op在时刻t2被复零。

如上所述，通过利用V_s信号控制开关元件SW1，由于可以在切断流经V_c稳压器5的过大电流的同时降低装置所消耗的电流，所以有可能使用较小容量的直流电源作为+V电源。

另外，虽然在前述图3的第二实施例中，使用了V_osc的反相信号作为开关元件SW2的控制信号，但在本实施例中，使用V_s的反相信号来作为控制信号，使V_c稳压器内的可控硅SCR1的正极电流停止区间从t3～t4扩大到t2～t4，从而有可能比较可靠地使可控硅SCR1切断。

再有，二极管D2～D4是为了使该开关元件SW3可靠动作而设置的，它们能使开关元件SW2的导通电压低于V_c稳压器的导通电压，二极管的数目并不限定于本实施例中的3个，可以根据需要进行增减。(第四实施例)

下面根据图7、图8和图9说明第四实施例。

图7和图8示出了电路结构，图9示出了工作波形。

由于在前述的各实例(第一实施例至第三实施例)中任一个振荡器12都仅仅利周了它的正方向输出，所以CDI电路10只配备有一组开关电路4和V_c稳压器5。

与之相反，在本第四实施例中利用了振荡器12的正负两个方向的输出，使电容器的充电次数提高为两倍，从而提高了充电效率。本实施例适合于两个气缸使用，CDI电路20配备有两组由开关电路4和V_c稳压器5、二极管D等组成的电容充电电路。这两组充电电路分别为第一电容充电电路A和第二电容充电电路B，它们的结构互相相同，并且和上述第三实施例中所说明的充电电路的结构也相同，所以这里省略对它们结构的说明。再有，在该实施例中，为了方便于说明，第一给电电路α和第二给电电路β的电感分别用符号La、Lb表示。

本实施例的结构使得，即使在上述图5和图6所示的第三实施例中的振荡器12停止输出的阶段(Vosc为低电平的阶段)，也能够对点火电容C充电。也就是说，配备了利周振荡器12输出本身(Vosca)的第一给电电路α以及利用振荡器12的反相输出(Voscb)的第二给电电路β。由于两个给电电路α和β的结构互相相同，并且和上述第三实施例中的给电电路α的结构也相同，所以这里省略对它们结构的说明。并且，第二给电电路β的倒相器INV2的输入端和“与”电路AND的一个输入端通过倒相器INV3连接在振荡器12的输出端上。再有，T3是第二给电电路β和第二电容充电电路B的接线端子。

而且，因为CDI电路20的点火电容C由第一电容充电电路A和第二电容充电电路B两者供电，所以在同一周期内的充电次数是图6所示第三实施例的两倍。

下面详细说明本实施例的工作情形。

(a)首先，振荡器12的输出Vosca在倒相器INV3中被反相，当该反相输出Voscb的第一个波形输入到第二给电电路β时，就会有电流I_b1=I_b(这时I_b2=0)从该给电电路β流入CDI电路20内的第二电容充电电路B的开关电路4中。并且，在该电流上升的阶段，电感Lb中有能量积累；在该电流下降的阶段，将放出能量，使点火电容C充电到电压V1。

(b)然后，当振荡器12的输出Vosca的第一个波形输入到第一给电电路a时，就有电流I_a1=I_a(这时I_a2=0)从该给电电路α流入CDI电路20内的第一电容充电电路A的开关电路4中。并且，在该电流上升的阶段，电感La中有能量积累；在该电流下降的阶段，将放出能量，使点火电容C从电压V1充电到V2(参见图9中的Vc)。

(c)接着，当振荡器12的反相输出Vocsb的第二个波形输入第二给电电路β时，和上述的(a)一样，存储在电感Lb中的能量将对点火电容C充电。

现在，假定电容电压Vc在时刻t1达到第二充电电路B内的Vc稳压器5的设定电压Vcmax，则在时刻t1之后，该Vc稳压器5将工作，使第二给电电路β中的电感Lb上流过的电流Ib增加。而且，当与电流Ib相应的由积分电路17施加给比较电路18的信号Vopb变得超过设定值Vthb时，t2～t3阶段的电流Ib(图9中的斜线部分)将被切断，从而流进第二电容充电电路B内的Vc稳压器5的电流被切断。再有，Vopb和Ib有相似的波形。

另外，由于在t2～t3阶段同时施加给电感Lb的Vob被切断，于是第二电容充电电路B的Vc稳压器5内的可控硅SCR1的正极电流的停止区间从t3～t6扩大到了t2～t6，从而有可能比较可靠地使该可控硅SCR1切断。

(d)最后，当振荡器12的输出Vosca的第二个波形输入到第一给电电路A时，和上述的(b)一样，存储在电感La中的能量将对点火电容充电。

然而，由于电容电压Vc在时刻t4已经超过了设定电压Vcmax，所以不再继续向上充电，从时刻t4开始第一电容充电电路A内的Vc稳压器5工作，使该电路电流Ia增大。

而且，在时刻t5与电流Ia相应的积分电路17的输出信号Vopa超过了设定值Vtha(Vtha=Vthb)，使t5～t6阶段内的电流Ia被切断(图中斜线部分)，从而流进第一电容充电电路A内的Vc稳压器5的电流被切断。再有，Vopa和Ia有相似的波形。另外，由于在t5～t6阶段同时施加给电感La的电压Voa被切断，于是第一电容充电电路A的Vc稳压器内的可控硅SCR1的正极的电流停止区间从t6～t7扩大到了t5～t7，从而有可能比较可靠地使该可控硅SCR1切断。(第五实施例)

下面根据图10和图11说明第五实施例。

该实施例是赋予了控制Vc稳压器的电流的功能的实施例，它省略了前述第三实施例结构中的开关电路4。

在该实施例中，由于在CDI电路50中没有用来对点火电容C升压充电的开关电路，所以有必要对点火电容C进行直接充电，这样电流源+V的电压有必要直接等于电容的电压(一般为200V～300V)。

下面根据图10和图11说明其工作过程。

该实施例和图5相同，当Vc稳压器工作时，开关元件SW1，电感L和二极管D2～D4形成了直流电源+V的短路电路。

而且，在相当于低转速的范围内，由于随着Vo周期的增大，Vo处于高电平的时间也增大，使得Vc稳压器5的导电时间变长，从而存在着从+V流向Vc稳压器过大电流的问题。

现在，当电容电压Vc经过4个周期的充电于时刻t1达到了设定电压Vcmax时，Vc稳压器5工作，在t1～t3阶段有电流I2流过，这一阶段的电流I增大(在t2～t3之间图中用虚线表示)。

因此，和图5相同，把以电压形式探测出的电流I，也即Vop，和设定值Vth进行比较。现在，假定在时刻t2该Vop达到了设定值Vth，由于开关元件SW1被切断，t2～t3阶段中的Vo被切断，于是Vop，也即电流I，在图中斜线所示的部分被切去。另外，由于在t2～t3阶段Vo也同时被切断，于是Vc稳压器5内的可控硅SCR1的正极电流的停止区间从t3～t4扩大到了t2～t4，从而有可能可靠地切断该可控硅SCR 1。

这样，图11中的各个波形就变成由实线所示的波形，能够抑制Vc稳压器工作时的过大电流。

此外，本发明并不限定于前面说明的各个实施例，它也可以用下述方式来实施。

虽然在上述各实施例中用矩形波来作为脉冲信号，但也可以使用能够产生具有一定脉冲幅度的其他脉冲波波形振荡器，例如三角波和锯齿波等振荡器。

如前面所详细说明的，根据第一和第四方面的发明可以不需要电动机等大型可动部件，得到小型化、轻量化和低成本的效果。

另外，根据第二和第六方面的发明，有可能在从相当于低转速到高转速的全部实际使用转速范围内试验点火装置的功能。

根据该第五方面的发明，模拟传感器信号发生装置能够每隔脉冲波形成装置输出信号的一定数目的周期来产生一个模拟传感器信号，并且根据这种模拟传感器信号来进行点火装置的试验。

根据第三和第七方面的发明，由于能够切断过大电流、防止损坏点火装置、并且降低电流的消耗，所以磁铁发电机输出模拟装置和点火装置的试验装置中所使用的直流电源可以是小容量的。

Claims (8)

1、一种磁铁发电机输出模拟装置，其特征为，它配备有：能够每隔一定时间产生脉冲信号的脉冲波形成装置；与直流电源相连接的，能够根据由上述脉冲波形成装置所产生的脉冲信号进行通断控制的第一开关装置；与上述第一开关装置相连接的，并且其输出端与外部电路相连接的电感；以及整流装置，它的一端连接在上述第一开关装置和电感之间，另一端接地，当连接在电感上的外部电路内的电流被阻止通过时，它允许存储在电感内的能量向外部电路输出，但当开关装置处于接通状态时它阻止来自直流电源的电流通过。

2、根据权利要求1的磁铁发电机输出模拟装置，其特征在于，它还配备有：与上述脉冲波形成装置相连接的、能够使从脉冲波形成装置输出的信号反相的信号反相装置；以及连接在上述电感向外部电路输出的一方的、能够根据来自上述信号反相装置的反相信号来进行通断控制而使电感的输出短路的第二开关装置。

3、根据权利要求1或2的磁铁发电机输出模拟装置，其特征在于，它还设置有过大电流探测装置，它能够探测流经上述电感的电流，并且当该电流值超过设定值时，能够控制第一开关装置处于断开状态。

4、一种点火装置的试验装置，其特征在于，它配备有：能够每隔一定时间产生脉冲信号的脉冲波形成装置；与直流电源相连接的、能够根据由上述脉冲波形成装置所产生的脉冲信号进行通断控制的第一开关装置；与上述第一开关装置相连接的、并且其输出端与外部电路相连接的电感；整流装置，它的一端连接在上述第一开关装置和电感之间，另一端接地，当连接在电感上的外部电路内的电流被阻止通过时，它允许存储在电感内的能量向外部电路输出，但当开关装置处于接通状态时，它阻止来自直流电源的电流通过；以及设置在上述电感的输出方的、使与点火装置电路的连接成为可能的接线端子。

5、根据权利要求4的点火装置的试验装置，其特征在于，它还配备有模拟传感器信号发生装置，它连接在脉冲波形成装置上，能够每隔该脉冲波形成装置输出信号的预定的周数来产生一个模拟的传感器信号。

6、根据权利要求4或5的点火装置的试验装置，其特征在于，它还配备有：与上述脉冲波形成装置相连接的、能够使从脉冲波形成装置输出的信号反转的信号反转装置；以及连接在上述电感向外部电路输出的一方的、能够根据来自上述信号反转装置的反转信号来进行通断控制而使电感的输出短路的第二开关装置。

7、根据权利要求4或5的点火装置的试验装置，它还设置有过大电流探测装置，它能够探测流往上述电感的电流，并且当该电流值超过设定值时，能够控制第一开关装置处于断开状态。

8、根据权利要求6的点火装置的试验装置，它还设置有过大电流探测装置，它能够探测流往上述电感的电流，并且当该电流值超过设定值时，能够控制第一开关装置处于断开状态。

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