CN109058016A - 一种汽车多次点火控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车多次点火控制系统，其特征在于：包括驱动点火变压器工作的驱动模块，防止点火变压器的初级线圈过流工作的检测模块；驱动模块与初级线圈连接，检测模块通过检测初级线圈电流是否过流工作而生成判断信号进而控制驱动模块工作；还包括多次点火控制模块，多次点火控制模块检测次级线圈点火电流且可被该点火电流触发而向驱动模块提供至少一次点火信号；还包括提供基准电压的基准电压模块以及滤除输入驱动装置的点火信号中携带的杂波，避免产生误点火的点火信号滤波模块；还包括点火次数限制模块，其限制多次点火控制模块仅输出一次点火信号；还包括再次点火限制模块和多次点火限制模块，其可根据点火信号抑制再次点火信号。
Description
技术领域
本发明属于发动机技术领域，具体地说是涉及一种汽车多次点火控制系统。
背景技术
汽车作为一种主要交通工具，在当今社会里，人们的日常工作和生活中都是不可缺少的。随着汽车工业不断发展更新，如今小轿车上使用的点火线圈已经大多改为了笔杆式结构的，这种类型的点火线圈通过橡胶护套直接与火花塞连接在一起，产品体积小，电磁兼容性强，输出电压高，燃烧效率更高，是点火线圈发展的趋势。
但是现有的点火线圈往往发动机低转速的工况下存在点火能量不足，不足以很好的点燃缸体内的燃料从而使燃料充分燃烧，点火能量不足影响发动机动力以及燃料的利用率，但是由于点火线圈体积的限制，又无法通过增加点火线圈的铁芯或者增加绕组来改善次级电压来改善点火能量，并且通过改变点火线圈的结构来提高点火能量难度又很大。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车多次点火控制系统，其意在克服现有技术中点火线圈点火能量不足的问题。
为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：
一种汽车多次点火控制系统，其特征在于：包括驱动点火变压器工作的驱动模块，防止点火变压器的初级线圈过流工作的检测模块；
所述驱动模块与初级线圈连接，所述检测模块通过检测初级线圈电流是否过流工作而生成判断信号进而控制驱动模块工作；
还包括多次点火控制模块，多次点火控制模块检测次级线圈点火电流且可被该点火电流触发而向驱动模块提供至少一次点火信号。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括提供基准电压的基准电压模块以及滤除输入驱动装置的点火信号中携带的杂波，避免产生误点火的点火信号滤波模块。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括点火次数限制模块，其限制多次点火控制模块仅输出一次点火信号。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括再次点火限制模块，其可根据点火信号抑制再次点火信号
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包含多次点火限制模块，其包含发动机转速检测模块，发动机转速检测模块检测发动机转速达到设定值时抑制所述多次点火控制模块输出的点火信号。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述驱动模块包括判断元件U1B、开关元件Q2，所述检测模块包含判断元件U1C、初级线圈充电电流采样电阻R15；判断元件U1B同向输入端连接点火信号发生装置，反向输入端连接有基准电压，判断元件U1B输出端连接开关元件Q2的控制端，开关元件Q2第一开关端与初级线圈连接，第二开关端与初级线圈充电电流采样电阻R15一端以及判断元件U1C反向输入端连接，初级线圈充电电流采样电阻R15另一端接地，判断元件U1C同向输入端连接有基准电压且其输出端与开关元件Q2的控制端连接，判断元件U1C反向输入端与输出端通过电阻R12连通。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述多次点火控制模块包含判断元件U2A、判断元件U2B、判断元件U4D、次级线圈点火电流采样电阻R22，判断元件U2A的和判断元件U2B的反向输入端以及判断元件U4D的同相输入端均连接有基准电压，判断元件U2A的同相输入端连接在次级线圈点火电流采样电阻R22的高电位端，判断元件U2B的同相输入端与判断元件U2A输出端连通且连接有电容C4，所述电容C4与判断元件U2B的同相输入端连接端通过限流电阻R19连接电源正极，判断元件U4D的反相输入端先电容C3连接再通过限流电阻R18连接判断元件U2B的输出端且限流电阻R18并联有二极管D5，二极管D5正极朝向判断元件U4D的反相输入端，判断元件U2B的输出端以及判断元件U4D的输出端均与驱动模块的点火信号输入端连接。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述判断元件U2B的同相输入端与判断元件U2A输出端之间串联有负极朝向判断元件U2A输出端的二极管D6，判断元件U2A的输出端与同相输入端之间串接有负极朝向其同相输入端的二极管D7，判断元件U2B的输出端与驱动模块的点火信号输入端之间串接有正极相互连接的二极管D3、D4，二极管D3、D4的正极通过电阻R16连接电源正极且判断元件U4D的输出端与二极管D3、D4的正极连接。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述再次点火限制模块包含判断元件U3C，判断元件U3C的同相输入端连接基准电压，反向输入端连接点火信号，其输出端连接判断元件U2A的输出端。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述多次点火限制模块包含点火信号频率检测模块或发动机转速检测模块，所述点火信号频率检测模块或发动机转速检测模块的输出端通过二极管D8与判断元件U4D的输出端连接，二极管D8正极朝向判断元件U4D的输出端，在点火信号频率或发动机转速达到设定值时，点火信号频率检测模块或发动机转速检测模块的输出端跳转为0V输出。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述判断元件U1B的同相输入端串联一二极管D1后与点火信号产生装置连通且其与二极管D1负极连接，所述判断元件U3C反向输入端连接二极管D1正极。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：1、初级点火线圈设置有检测模块，当初级线圈发生过流情况时，控制驱动模块停止工作，对电路和初级线圈起到保护作用；
2、多次点火控制模块收到次级线圈的点火信号之后在下一个点火信号到来之前产生至少一个再次点火信号使驱动模块控制多次点火；
3、点火次数限制模块可使多次点火控制模块在下一个点火信号到来时关闭多次点火控制模块或截断再次点火信号，避免再次点火信号影响正常的点火信号控制的点火；
4、由于发动机在高转速的工况下，其需要的点火能量便会降低，从而不在需要多次点火的介入，那么多次点火限制模块在发动机转速达到设定值时抑制所述多次点火控制模块输出的点火信号。
附图说明
图1是本发明的电路原理示意图；
图2是未加入点火次数限制模块的工作时序图；
图3是加入点火次数限制模块后的工作时序图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，
一种汽车多次点火控制系统，其特征在于：包括驱动点火变压器工作的驱动模块，防止点火变压器的初级线圈过流工作的检测模块；
所述驱动模块与初级线圈连接，所述检测模块通过检测初级线圈电流是否过流工作而生成判断信号进而控制驱动模块工作；
还包括多次点火控制模块，多次点火控制模块检测次级线圈点火电流且可被该点火电流触发而向驱动模块提供至少一次点火信号。
还包括提供基准电压的基准电压模块以及滤除输入驱动装置的点火信号中携带的杂波，避免产生误点火的点火信号滤波模块。
还包括点火次数限制模块，其限制多次点火控制模块仅输出一次点火信号。
还包含多次点火限制模块，其包含发动机转速检测模块，发动机转速检测模块检测发动机转速达到设定值时抑制所述多次点火控制模块输出的点火信号，再次点火由此开始循环点火放电点火再次点火应该在低速时有效，本是实施例中使其发生在低于2000转/分的情况。
本实施例中，具体的：
基准电压模块包含三极管Q1，三极管Q1集电极连接电源正极VCC，基极与集电极之间连接电阻R1，基极与连接有串接的电容C2和稳压二极管DZ1，稳压二极管DZ1正极连接电容C2一管脚且连接电源负极，其负极连接三极管Q1基极，三极管Q1发射极连接有串接的R4、R5，R5一脚接电源负极，电阻R4、R5组成分压电路，在电阻R4、R5的连接处取得基准电压VR；三极管Q1发射极连接有串接的电阻R10、R9，电阻R10、R9组成分压电路，判断元件U1C同相输入端连接在电阻R10、R9的相连接处，取得另一基准电压。
本实施例中，三极管Q1、电阻R1、电容C2和稳压二极管DZ1组成稳压电路，当然，还可以使用现有技术中使用的稳压电路来替换本实施例中的稳压电路。
点火信号滤波模块包含设置在判断元件U1B同向输入端的前级的电容C1和并联在电容C1两端的电阻R3，电容C1一端与判断元件U1B同向输入端连接，另一端连接电源负极。
驱动模块包括判断元件U1B、开关元件Q2，检测模块包含判断元件U1C、初级线圈充电电流采样电阻R15；判断元件U1B同向输入端串接电阻R7后连接点火信号发生装置，电阻R7前端连接接地的电阻R8，判断元件U1B同向输入端与判断元件U1B输出端之间连接有电阻R6，判断元件U1B反向输入端连接有基准电压VR，判断元件U1B输出端通过电阻R13连接开关元件Q2的基极，开关元件Q2集电极与初级线圈连接，初级线圈另一端连接电源正极，发射机与初级线圈充电电流采样电阻R15一端连接且通过电阻14与判断元件U1C反向输入端连接，初级线圈充电电流采样电阻R15另一端接地，判断元件U1C同向输入端与电阻R10、R9的相连接处连接且其输出端与判断元件U1B输出端连接，判断元件U1B输出端通过电阻R11连接三极管Q1发射机，判断元件U1C反向输入端与输出端通过电阻R12连通。
无点火信号状态下，判断元件U1B反相输入端电压高于同向输入端，判断元件U1B输出低电位；当点火信号发生装置受汽车ECU控制产生点火信号IN，该点火信号IN加在判断元件U1B同相输入端，使判断元件U1B同相输入端电压高于反向输入端而翻转输出高电平，该高电平加在三极管Q2的基极使其导通，初级线圈开始充电，初级线圈充电电流采样电阻R15监测充电电流，当充电电流高于设定值Ia，即初级线圈充电电流采样电阻R15上的电压高于判断元件U1C同相输入端的电压时，判断元件U1C发生翻转，判断元件U1C输出端由初始的高电平变为低电平，从而将三极管Q2基极电位拉低，使其截止关断，则初级绕组充磁结束，随后在次级绕组放电点火；依次循环。
多次点火控制模块包含判断元件U2A、次级线圈点火电流采样电阻R22，判断元件U2A的反向输入端连接有基准电压VR，判断元件U2A的同相输入端通过电阻R21连接在次级线圈点火电流采样电阻R22的高电位端(该高电位端与次级线圈非高压端连接，次级线圈高压端与火花塞连接)，次级线圈点火电流采样电阻R22另一端接地，判断元件U2A的输出端与同相输入端之间串接有负极朝向其同相输入端的二极管D7。
初始状态，判断元件U2A输出端为低电平，由于二极管D6的负极连接在判断元件U2A输出端，当次级绕组放电点火开始的时候，次级线圈点火电流If达到设定值时，次级线圈点火电流采样电阻R22为判断元件U2A同相输入端提供一个触发信号，使判断元件U2A的输出端由开始的低电平翻转为高电平，产生一个再次点火信号，由此产生多次点火。
点火次数限制模块包含判断元件U2B、判断元件U4D，判断元件U2B的反向输入端以及判断元件U4D的同相输入端均连接有基准电压VR，判断元件U2B的同相输入端与判断元件U2A输出端连通且连接有电容C4，所述电容C4与判断元件U2B的同相输入端连接端通过限流电阻R19连接电源正极，电容C4另一管脚接地，判断元件U4D的反相输入端与电容C3连接，同时再通过限流电阻R18连接判断元件U2B的输出端，限流电阻R18并联有二极管D5，二极管D5正极朝向判断元件U4D的反相输入端，判断元件U2B的输出端通过电阻R17与电源正极连通，判断元件U2B的同相输入端与判断元件U2A输出端之间串联有负极朝向判断元件U2A输出端的二极管D6，判断元件U2B的输出端与驱动模块的点火信号输入端之间串接有正极相互连接的二极管D3、D4，二极管D3、D4的正极通过电阻R16连接电源正极且判断元件U4D的输出端与二极管D3、D4的正极连接。
初始状态，判断元件U2A输出端为低电平，由于二极管D6的负极连接在判断元件U2A输出端，则导致其将判断元件U2B同相输入端的电位拉低，判断元件U2B输出端输出低电平，则二极管D4的正极为低电平；当次级绕组放电点火开始的时候，当次级线圈点火电流If达到设定值时，次级线圈点火电流采样电阻R22为判断元件U2A同相输入端提供一个触发信号，使判断元件U2A的输出端由开始的低电平翻转为高电平，此时二极管D6钳位作用消除，其正极的电压升高则开始通过电阻R19对电容C4开始充电，充电导致电容C4的电压升高，最终导致判断元件U2B输出端的低电平翻转为高电平，此时在二极管D4钳位作用消除，其正极转变为高电平，该高电平的信号通过二极管D3加到判断元件U1B的同相输入端，则控制点火变压器再次点火，当判断元件U2B输出端的低电平翻转为高电平后，二极管D5的钳位作用消除，电源正极通过电阻R18开始对电容C3进行充电，随着电容C3电压升高使判断元件U4D的输出端由初始的高电平翻转为低电平，从而将二极管D3正极电位强行拉低，再次点火停止，如此使得只进行一次点火，点火后再次进行循环依次形成多次点火。
为了避免再次点火影响正常的点火，设置了再次点火限制模块，其包含判断元件U3C，判断元件U3C的同相输入端连接基准电压VR，反向输入端通过电阻R2连接点火信号，其输出端连接判断元件U2A的输出端。
初始状态判断元件U3C输出端为高电平，当正常的点火信号进入到判断元件U3C的反向输入端后，判断元件U3C输出端由高电平翻转为低电平，而将判断元件U2A的输出端的电位拉低，阻断再次点火。
多次点火限制模块包含点火信号频率检测模块或发动机转速检测模块，所述点火信号频率检测模块或发动机转速检测模块的输出端通过二极管D8与判断元件U4D的输出端连接，二极管D8正极朝向判断元件U4D的输出端，在点火信号频率或发动机转速达到设定值时，点火信号频率检测模块或发动机转速检测模块的输出端跳转为0V输出，从而将判断元件U4D的输出端钳位在0V，从而将多次点火信号抑制。
判断元件U1B的同相输入端串联一二极管D1后与点火信号产生装置连通且其与二极管D1负极连接，判断元件U3C反向输入端通过电阻R1连接二极管D1正极，二极管D1可将点火信号产生装置与驱动模块输入端以及多次点火信号隔离，从而避免多次点火信号对点火信号产生装置产生干涉和影响。
见图2，未加入点火次数限制模块的点火信号、充电电流I1、放电电流I2以及转速控制时序图；
见图3，加入点火次数限制模块的点火信号、充电电流I1、放电电流I2以及转速控制时序图；
需要说明的是，通过调整电阻R19和电容C4的参数来调节次级线圈的点火放电时长t1，参见图2的放电电流I2的波形，通过调整电阻R18和电容C3的参数来调节初级线圈的充电时长t2，参见充电电流I1的波形；通过调整点火放电时长t1和充电时长t2，可以使得发动机的工作性能达到最佳状态。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汽车多次点火控制系统，其特征在于：包括驱动点火变压器工作的驱动模块，防止点火变压器的初级线圈过流工作的检测模块；
所述驱动模块与初级线圈连接，所述检测模块通过检测初级线圈电流是否过流工作而生成判断信号进而控制驱动模块工作；
还包括多次点火控制模块，多次点火控制模块检测次级线圈点火电流且可被该点火电流触发而向驱动模块提供至少一次点火信号。
2.根据权利要求1所述的一种汽车多次点火控制系统，其特征在于：还包括点火次数限制模块，其限制多次点火控制模块仅输出一次点火信号。
3.根据权利要求1所述的一种汽车多次点火控制系统，其特征在于：还包括再次点火限制模块，其可根据点火信号抑制再次点火信号。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种汽车多次点火控制系统，其特征在于：还包含多次点火限制模块，其包含发动机转速检测模块，发动机转速检测模块检测发动机转速达到设定值时抑制所述多次点火控制模块输出的点火信号。
5.根据权利要求4所述的一种汽车多次点火控制系统，其特征在于：所述驱动模块包括判断元件U1B、开关元件Q2，所述检测模块包含判断元件U1C、初级线圈充电电流采样电阻R15；判断元件U1B同向输入端连接点火信号发生装置，反向输入端连接有基准电压，判断元件U1B输出端连接开关元件Q2的控制端，开关元件Q2第一开关端与初级线圈连接，第二开关端与初级线圈充电电流采样电阻R15一端以及判断元件U1C反向输入端连接，初级线圈充电电流采样电阻R15另一端接地，判断元件U1C同向输入端连接有基准电压且其输出端与开关元件Q2的控制端连接，判断元件U1C反向输入端与输出端通过电阻R12连通。
6.根据权利要求5所述的一种汽车多次点火控制系统，其特征在于：所述多次点火控制模块包含判断元件U2A、次级线圈点火电流采样电阻R22，判断元件U2A的反向输入端连接有基准电压，判断元件U2A的同相输入端连接在次级线圈点火电流采样电阻R22的高电位端；
所述点火次数限制模块包含判断元件U2B、判断元件U4D，判断元件U2B的反向输入端以及判断元件U4D的同相输入端均连接有基准电压，判断元件U2B的同相输入端与判断元件U2A输出端连通且连接有电容C4，所述电容C4与判断元件U2B的同相输入端连接端通过限流电阻R19连接电源正极，判断元件U4D的反相输入端与电容C3连接且同时通过限流电阻R18连接判断元件U2B的输出端，限流电阻R18并联有二极管D5，二极管D5正极朝向判断元件U4D的反相输入端，判断元件U2B的输出端以及判断元件U4D的输出端均与驱动模块的点火信号输入端连接。
7.根据权利要求6所述的一种汽车多次点火控制系统，其特征在于：所述判断元件U2B的同相输入端与判断元件U2A输出端之间串联有负极朝向判断元件U2A输出端的二极管D6，判断元件U2A的输出端与同相输入端之间串接有负极朝向其同相输入端的二极管D7，判断元件U2B的输出端与驱动模块的点火信号输入端之间串接有正极相互连接的二极管D3、D4，二极管D3、D4的正极通过电阻R16连接电源正极且判断元件U4D的输出端与二极管D3、D4的正极连接。
8.根据权利要求7所述的一种汽车多次点火控制系统，其特征在于：所述再次点火限制模块包含判断元件U3C，判断元件U3C的同相输入端连接基准电压，反向输入端连接点火信号，其输出端连接判断元件U2A的输出端。
9.根据权利要求7所述的一种汽车多次点火控制系统，其特征在于：所述多次点火限制模块包含点火信号频率检测模块或发动机转速检测模块，所述点火信号频率检测模块或发动机转速检测模块的输出端通过二极管D8与判断元件U4D的输出端连接，二极管D8正极朝向判断元件U4D的输出端，在点火信号频率或发动机转速达到设定值时，点火信号频率检测模块或发动机转速检测模块的输出端跳转为0V输出。
10.根据权利要求8所述的一种汽车多次点火控制系统，其特征在于：所述判断元件U1B的同相输入端串联一二极管D1后与点火信号产生装置连通且其与二极管D1负极连接，所述判断元件U3C反向输入端连接二极管D1正极。
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