CN111322189B

CN111322189B - 一种具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统

Info

Publication number: CN111322189B
Application number: CN201911361469.7A
Authority: CN
Inventors: 张旺福; 张斌; 郑梅君; 徐宝钧
Original assignee: Zhejiang Fenglong Electrical Machinery Co ltd
Current assignee: Zhejiang Fenglong Electrical Machinery Co ltd
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2022-02-15
Anticipated expiration: 2039-12-25
Also published as: CN111322189A

Abstract

本发明公开了一种具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统，包括点火控制模块、机油保护模块、一氧化碳报警防篡改模块，所述点火控制模块用于控制点火、熄火，机油保护模块用于实现机油保护，一氧化碳报警防篡改模块用于实现一氧化碳报警防篡改。本发明提出了一种具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统，集成了机油保护和报警防篡改功能，无需独立的机油保护装置，大大提高了系统的可靠性和安装的便利性。

Description

一种具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统

技术领域

本发明涉及汽油机领域，具体涉及一种具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统。

背景技术

通用汽油发电机一般配备独立的机油保护器,当机油过低时,需关停发动机。为了满足安全规范，在通用汽油机中还需匹配安装一氧化碳报警器，当浓度过高时，起到关闭发动的作用，在实际应用中还需要起到在不接入一氧化碳报警器或者报警器出现故障时，不能启动发动机以达到防篡改的目的。

公开号为CN204024767U的专利申请公开了一种小型汽油机双延时机油保护控制器，包括通过导线串联的磁电点火器（1）、机油保护控制电路（2）和油位传感器（3）；其特征在于: 所述机油保护控制电路（2）的输入端和输出端分别与磁电点火器（1）的熄火线输出端（4）和油位传感器（3）的输入端连接；所述机油保护控制电路（2）又包括可控硅Q1正极、电阻R2和电阻R3一端与磁电点火器（1）的熄火线输出端（4）连接；所述可控硅Q1的控制极与电容C1的一端和电阻R1的一端连接，可控硅Q1的负极和电容C1的另一端接地，所述电阻R1的另一端与二极管D1负端和电容C2的一端连接，二极管D1的正端与电阻R2的另一端连接，电容C2的另一端与电阻R3的另一端和二极管D2的正端连接，二极管D2的负端与油位传感器（3）的输入端连接。

上述申请需要设置独立的机油保护装置，系统可靠性低，且不能实现一氧化碳报警防篡改，如果再引入一氧化碳报警防篡改，系统复杂度高，不便于安装。因此，如何实现具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的、高可靠性的点火系统是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提出了一种具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统，集成了机油保护和报警防篡改功能，无需独立的机油保护装置，大大提高了系统的可靠性和安装的便利性。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统，包括点火控制模块、机油保护模块、一氧化碳报警防篡改模块，所述点火控制模块用于控制点火、熄火，机油保护模块用于实现机油保护，一氧化碳报警防篡改模块用于实现一氧化碳报警防篡改。

进一步地，所述点火控制模块包含升压线圈模块、触发控制模块、点火驱动模块和熄火模块。

进一步地，所述升压线圈模块包括初级线圈、次级线圈和铁芯，所述初级线圈的A端接地，所述次级线圈产生续流高压输出。

进一步地，所述触发控制模块包括第一电阻、第二电阻、第七电阻、第八电阻、第五三极管、第一电容；第一电阻的第一端与第二电阻的第一端、初级线圈的B端、第一电容的负极连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第二端、第五三极管的基极连接，第五三极管的发射极与第一电容的正极连接，第五三极管的集电极与第七电阻的第一端、第八电阻的第一端连接，第七电阻的第二端、第八电阻的第二端与初级线圈的A端连接。

进一步地，所述点火驱动模块包括第一二极管、第四三极管、第五电阻、第六电阻、第三三极管、第四电阻、第二三极管和第一三极管；第一二极管的正极与第五三极管的集电极、第七电阻的第一端连接，第一二极管的负极与第四三极管的基极连接，第四三极管的发射极与初级线圈的B端、第一电容的负极连接，第四三极管的集电极与第五电阻的第一端、第六电阻的第一端、第三三极管的基极连接，第五电阻的第二端与第六电阻的第二端、初级线圈的A端、第四电阻的第二端、第二三极管的发射极、第一三极管的集电极连接，第三三极管的发射极与初级线圈的B端连接，第三三极管的集电极与第四电阻的第一端、第二三极管的基极连接，第二三极管的集电极与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极与第一电阻的第二端、第二电阻的第二端连接。

进一步地，所述熄火模块主要由熄火线组成，熄火线与初级线圈的B端连接。

进一步地，所述机油保护模块包括第十电阻、第四二极管、第二电容、第五二极管、第六三极管和机油保护线；第十电阻的第一端与初级线圈的B端、第五二极管的正极、第六三极管的发射极连接，第十电阻的第二端与第二电容的负极、第四二极管的正极连接，第二电容的正极与第五二极管的负极、第六三极管的基极连接，第四二极管的负极与机油保护线连接，第六三极管的集电极与第三三极管的基极、第四三极管的集电极连接。

进一步地，所述一氧化碳报警防篡改模块包括第七二极管、第十一电阻、第十二电阻、第六二极管、第四电容、可控硅和一氧化碳报警线；第七二极管的正极与第十电阻的第一端、初级线圈的B端连接，第七二极管的负极与第十一电阻第一端连接，第十一电阻的第二端与第六二极管的负极、一氧化碳报警线连接，第十二电阻的第一端与第六二极管的正极、第四电容的第一端、可控硅的控制极连接，第十二电阻的第二端与第四电容的第二端、可控硅的阴极、初级线圈的A端连接，可控硅的阳极与第四二极管的负极、机油保护线连接。

进一步地，所述第一三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管为NPN型三极管，第二三极管为PNP型三极管，所述第一电容、第二电容为有极性电容，第四电容为无极限电容；第六二极管为稳压二极管。

进一步地，通过调节第二电容C2和第十电阻R10的值控制熄火的延时时间。

与现有技术相比，本发明实现了具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统，集成了机油保护和报警防篡改功能，无需独立的机油保护装置，大大提高了系统的可靠性和安装的便利性。同时，本发明机油保护模块、一氧化碳防篡改模块结构简单，硬件花销小，工艺稳定性强，在实现机油保护及一氧化碳报警防篡改的同时，最大限度地降低系统花销。此外，本发明机油保护模块可以通过对第二电容及第十电阻的调整，根据需要控制熄火的延时时间，系统灵活性高。

附图说明

图1是本发明具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统结构示意图；

图2是本发明点火控制模块结构示意图；

图3是本发明具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统电路结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1 所示，本实施例提出了一种具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统，包括：

点火控制模块、机油保护模块、一氧化碳报警防篡改模块，所述点火控制模块用于控制点火、熄火，机油保护模块用于实现机油保护，一氧化碳报警防篡改模块用于实现一氧化碳报警防篡改。

具体地，如图2所示，所述点火控制模块包含升压线圈模块、触发控制模块、点火驱动模块和熄火模块。

如图3所示，升压线圈模块L1包括初级线圈、次级线圈加铁芯。初级线圈A端接地，次级线圈产生续流高压输出。

所述触发控制模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第七电阻R7、第八电阻R8、第五三极管Q5、第一电容C1；第一电阻R1的第一端与第二电阻R2的第一端、初级线圈的B端、第一电容C1的负极连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第二端、第五三极管Q5的基极连接，第五三极管Q5的发射极与第一电容C1的正极连接，第五三极管Q5的集电极与第七电阻R7的第一端、第八电阻R8的第一端连接，第七电阻R7的第二端、第八电阻R8的第二端与初级线圈的A端连接。

所述点火驱动模块包括第一二极管D1、第四三极管Q4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三三极管Q3、第四电阻R4、第二三极管Q2和第一三极管Q1；第一二极管D1的正极与第五三极管Q5的集电极、第七电阻R7的第一端连接，第一二极管D1的负极与第四三极管Q4的基极连接，第四三极管Q4的发射极与初级线圈的B端、第一电容C1的负极连接，第四三极管Q4的集电极与第五电阻R5的第一端、第六电阻R6的第一端、第三三极管Q3的基极连接，第五电阻R5的第二端与第六电阻R6的第二端、初级线圈的A端、第四电阻R4的第二端、第二三极管Q2的发射极、第一三极管Q1的集电极连接，第三三极管Q3的发射极与初级线圈的B端连接，第三三极管Q3的集电极与第四电阻R4的第一端、第二三极管Q2的基极连接，第二三极管Q2的集电极与第一三极管Q1的基极连接，第一三极管Q1的发射极与第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第二端连接。

所述熄火模块主要由熄火线组成，熄火线与初级线圈的B端连接。

所述机油保护模块包括第十电阻R10、第四二极管D4、第二电容C2、第五二极管D5、第六三极管Q6和机油保护线；第十电阻R10的第一端与初级线圈的B端、第五二极管D5的正极、第六三极管Q6的发射极连接，第十电阻R10的第二端与第二电容C2的负极、第四二极管D4的正极连接，第二电容C2的正极与第五二极管D5的负极、第六三极管Q6的基极连接，第四二极管D4的负极与机油保护线连接，第六三极管Q6的集电极与第三三极管Q3的基极、第四三极管Q4的集电极连接。

所述一氧化碳报警防篡改模块包括第七二极管D7、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第六二极管D6、第四电容C4、可控硅T2和一氧化碳报警线；第七二极管D7的正极与第十电阻R10的第一端、初级线圈的B端连接，第七二极管D7的负极与第十一电阻R11第一端连接，第十一电阻R11的第二端与第六二极管D6的负极、一氧化碳报警线连接，第十二电阻R12的第一端与第六二极管D6的正极、第四电容C4的第一端、可控硅T2的控制极连接，第十二电阻R12的第二端与第四电容C4的第二端、可控硅T2的阴极、初级线圈的A端连接，可控硅T2的阳极与第四二极管D4的负极、机油保护线连接。

具体地，第一三极管Q1、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6为NPN型三极管，第二三极管Q2为PNP型三极管。

具体地，第一电容C1、第二电容C2为有极性电容，第四电容C4为无极限电容。

具体地，第六二极管D6为稳压二极管。

本发明具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统，其产生进行点火控制，实现点火、熄火的工作原理与传统的电感式点火系统工作原理类似，具体为：

当发动机转动时，L1初级线圈切割磁力线，L1初级线圈产生脉冲电动势。L1初级线圈的A点为公共端（接地）。

L1初级线圈的B点产生正脉冲时：经过R3、R8、R7与线圈L1形成回路，释放正脉冲电动势,三极管均反向不工作处于截止状态。

L1初级线圈的B点产生负脉冲时：脉冲上升沿到来时A相比B点为高电位，A点过R5、R5使得Q3正向偏置，由于D1二极管压降存在和R7、R8和R3的分压作用，虽然此时Q4经R7、R8和R3也处于正向偏置状态，但Q3要快于Q4先导通，Q3导通后，Q2（PNP）也处于正向偏置导通，从而使的功率管Q1导通，线圈L1的主电流由A经Q1和R1、R2到达B,形成回路。由于电流流经R1和R2产生的压降又使Q5正向偏置而导通，由于C1的初始电压为零，线圈L1的A端经R7、R8和Q5对电容C1进行充电，导致Q4更加难于导通，直等到C1电容充到一定值后Q5完全截止，此时随着Q4正向偏置电流的加大使得Q4导通，进而促使Q3、Q2和Q1截止；此时L1初级线圈侧的电流电流完全截断，从而在L1的次级线圈测感应出高压脉冲以点火。通过调节R1、R2、R7和R8可以控制C1的充电时间，进而调节点火正时。

当熄火线直接接地时，整个电路功能就完全失效，电流经过熄火线和线圈初级构成回路，达到熄火的作用。

本发明具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统，其实现机油保护的工作原理具体为：

当机油报警线接地时，在初级线圈的 B端感应出正压时，电流一路经R10和D4流向初级线圈A端，另一路经D5，C2和D4流向初级线圈A端。

由于R10阻值较大，电路主要经经D5，C2和D4流向线圈A端，达到对电容C2的充电储能。随着线圈L1感应电压的过零反偏，A段电位开始高于B端。此时C2储存的电压通过R10对Q6形成正向偏置，从而Q6一直处于导通状态。由于电阻R10阻值较大，保证在整个负波周内Q6一直处于导通状态，从而Q3、Q2、Q1一直处于截止状态。初级线圈的电流主要通过以下四路流入B端：R7、R8和R3；R7、R8、D1和Q4（be）；R5、R6、和Q4(ce)； R5、R6和Q6（ce）。

由于这四路阻抗都较大升压线圈无法建立足够的电流用于点火，从而达到熄火的作用。随着下一周期的来到，C2仍使Q6处于正向偏置状态进而再次重复上述过程到达可靠熄火。通过调节C2和R10的值可以控制熄火的延时时间。

本发明具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统，其实现一氧化碳防篡改的工作原理具体为：

在L1初级线圈的 B端感应出正压时，此时若一氧化碳CO报警线对地开路，则随着正压的升高，D6（稳压管）经D7和R11达到反向击穿电压，触发可控硅T2对地导通实现和之前机油报警时熄火同样的功能，以达到可靠熄火。C4和R12起到滤波防止T2误触发，提高可靠性。这样若CO报警器未接入或者被人为损坏，整个发动机将无法启动，实现防篡改的功能。

由此可知，本发明提出的本发明实现了具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统，集成了机油保护和报警防篡改功能，无需独立的机油保护装置，大大提高了系统的可靠性和安装的便利性。同时，本发明机油保护模块、一氧化碳防篡改模块结构简单，硬件花销小，工艺稳定性强，在实现机油保护及一氧化碳报警防篡改的同时，最大限度地降低系统花销。此外，本发明机油保护模块可以通过对第二电容及第十电阻的调整，根据需要控制熄火的延时时间，系统灵活性高。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种具有机油保护和一氧化碳报警防篡改的点火系统，其特征在于，包括点火控制模块、机油保护模块、一氧化碳报警防篡改模块，所述点火控制模块用于控制点火、熄火，机油保护模块用于实现机油保护，一氧化碳报警防篡改模块用于实现一氧化碳报警防篡改；

所述点火控制模块包含升压线圈模块、触发控制模块、点火驱动模块和熄火模块；

所述升压线圈模块包括初级线圈、次级线圈和铁芯，所述初级线圈的A端接地，所述次级线圈产生续流高压输出；

所述触发控制模块包括第一电阻、第二电阻、第七电阻、第八电阻、第五三极管、第一电容；第一电阻的第一端与第二电阻的第一端、初级线圈的B端、第一电容的负极连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第二端、第五三极管的基极连接，第五三极管的发射极与第一电容的正极连接，第五三极管的集电极与第七电阻的第一端、第八电阻的第一端连接，第七电阻的第二端、第八电阻的第二端与初级线圈的A端连接；

所述点火驱动模块包括第一二极管、第四三极管、第五电阻、第六电阻、第三三极管、第四电阻、第二三极管和第一三极管；第一二极管的正极与第五三极管的集电极、第七电阻的第一端连接，第一二极管的负极与第四三极管的基极连接，第四三极管的发射极与初级线圈的B端、第一电容的负极连接，第四三极管的集电极与第五电阻的第一端、第六电阻的第一端、第三三极管的基极连接，第五电阻的第二端与第六电阻的第二端、初级线圈的A端、第四电阻的第二端、第二三极管的发射极、第一三极管的集电极连接，第三三极管的发射极与初级线圈的B端连接，第三三极管的集电极与第四电阻的第一端、第二三极管的基极连接，第二三极管的集电极与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极与第一电阻的第二端、第二电阻的第二端连接；

所述熄火模块由熄火线组成，熄火线与初级线圈的B端连接；

所述机油保护模块包括第十电阻、第四二极管、第二电容、第五二极管、第六三极管和机油保护线；第十电阻的第一端与初级线圈的B端、第五二极管的正极、第六三极管的发射极连接，第十电阻的第二端与第二电容的负极、第四二极管的正极连接，第二电容的正极与第五二极管的负极、第六三极管的基极连接，第四二极管的负极与机油保护线连接，第六三极管的集电极与第三三极管的基极、第四三极管的集电极连接；

所述一氧化碳报警防篡改模块包括第七二极管、第十一电阻、第十二电阻、第六二极管、第四电容、可控硅和一氧化碳报警线；第七二极管的正极与第十电阻的第一端、初级线圈的B端连接，第七二极管的负极与第十一电阻第一端连接，第十一电阻的第二端与第六二极管的负极、一氧化碳报警线连接，第十二电阻的第一端与第六二极管的正极、第四电容的第一端、可控硅的控制极连接，第十二电阻的第二端与第四电容的第二端、可控硅的阴极、初级线圈的A端连接，可控硅的阳极与第四二极管的负极、机油保护线连接。

2.根据权利要求1所述的点火系统，其特征在于，所述第一三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管为NPN型三极管，第二三极管为PNP型三极管，所述第一电容、第二电容为有极性电容，第四电容为无极限电容；第六二极管为稳压二极管。

3.根据权利要求2所述的点火系统，其特征在于，通过调节第二电容和第十电阻的值控制熄火的延时时间。