CN2063171U

CN2063171U - 多功能汽车电子点火器

Info

Publication number: CN2063171U
Application number: CN 89209185
Authority: CN
Inventors: 徐福成
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1990-10-03

Abstract

本实用新型属于汽车电子点火领域，特别是直-直逆变它激电容式电子点火技术。本技术采用了压控、变频、调宽、稳压、共态截止多谐自激振荡器，推动功率开关三极管实现逆变，具有变压器的体积小，工作效率高，逆变电压稳压等特点，从而保证了发动机在各种转速情况下，点火的稳定性。同时，采用一块集成电路元件实现了起动延时发火，多火花点火，起动后单火花准时点火三种功能，从而使汽车好起动、节油、加速性好，尾气减少，延长白金及火花塞的使用寿命。

Description

本实用新型属于汽车电子点火领域，特别是直－直逆变它激电容式电子点火技术。

现有的同类技术，如《汽车杂志》1988年第7期刊载的“大容量电容放电点火装置”（自激式）和实际应用中的它激式点火器，其不足之处在于：（1）自激式直－直逆变电源，一般频率较低逆变器等器件体积大，使得整个装置体积大，成本高；（2）起动时，多火花点火装置用继电器控制，在振动较大的汽车上使用，会影响整个点火器的使用寿命；（3）逆变器无稳压措施，发动机低、高速运转时，因充电时间不同，储能电容（相当于附图1中C₁₁）充电电压不同，低速时，可能超过额定要求、高速时充电电压低、火花能量小；（4）对于它激式逆变器，开关损耗大，使逆变效率变低，管子的开关时间随管子的温度升高而变长，管子的发热和管子开关损耗恶性循环，一旦管子散热变差，长期工作势必损坏三极管；（5）没有延时起动发火功能，对于车的发动还不理想。

本实用新型的目的在于克服上述点火装置的不足，设计一种用集成元件控制的具有延时起动点火，多火花准时点火，节约电能，提高使用寿命的新型汽车电子点火器。

本实用新型的技术解决方案是一种多功能汽车电子点火器，属于电容式点火技术，由外壳1、底板2、印刷线路板3、外接引线a、b、c、Q组成，其特征是在线路板电路中：（1）采用一块身兼三职的集成元件IC₁，在起动开始后的不同时间内起不同作用：由电阻R₂、R₂₁、电容C₃、二极管D₃和三极管BG₁组成的延时反相电路，接在起动回路Q’点与IC₁的④端之间，实现延时起动点火；延时结束后IC₁作为一个受白金触点K控制的负脉冲自激振荡器，箝位二极管D₁接在白金触点K与IC₁⑦端之间，在K闭合时，IC₁停振，K打开时，IC₁③端输出5－10个负脉冲，经三极管BG₂倒相后控制可控硅3CT，实现多火花点火；起动结束后，Q端失电，IC₁及电阻R₃、R₅、电容C₄组成一个受白金触点K控制的触发器，受控发出负脉冲，经三极管BG₂倒相后触发可控硅3CT，使火花塞点火；（2）、由集成元件IC₂、电阻R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₁₅、电容C₅、C₆、二极管D₄、D₅组成一个多谐自激振荡器，其⑩端接在IC₁的③端上；⑤、⑨两端分别经阻容电路R₁₆、C₇、R₁₇、C₈接有逆变、升压、整流电路；可控硅3CT受集成元件IC₁③端输出信号的控制，接在储能电容C₁₁与地之间；由R₁₉、R₁₈、稳压管DW、电容C₉和三极管BG₃组成IC₂的反馈回路接在桥式整流后的A点与IC₂③端之间，与IC₂共同组成压控、变频、调宽稳压和共态截止的闭合反馈环。

本实用新型的优点在于采用12KHz逆变频率的它激式压控、变频、调宽、稳压逆变电源，使得逆变电压稳定，逆变三极管工作在共态截止交接，推挽状态，解决了两管可能的共态导通问题，逆变效率高，管子温度低，同时，采用一块集成电路元件实现了起动延时发火，多火花点火及触发控制三个任务。本实用新型具有能量变换效率高、点火稳定、组装后的装置体积小、成本低、安装时不破坏原车结构、安装方便等特点，使用时，把汽车原白金电容摘掉，并将火花塞间隙调到1.1－1.5mm，使汽车起动性能好，节油、加速性好，延长了白金和火花塞的寿命

附图说明：

图1是本实用新型的电路原理图，其中：Q－起动线；K－原车白金触点；B₂－点火线圈，E－电源电压。

图2是电路中有关各点的波形图，其中：V_K－白金触点K非地点的电位；V₃－集成元件IC₁③端输出电平；V₅、V₉－集成元件IC₂⑤、⑨端输出电平；V_A－桥式整流后A点电位。图2（a）是起动延时点火、多火花点火波形图，t₁－延时点火时间，t_M－脉冲宽度，T－振荡周期图2（b）为起动后正常工作时，各点工作波形：t_P－IC₁③端输出的负脉冲宽度，即K打开后，电源经电阻R₃、R₅R₆给电容C₄充电所决定的时间（IC₁脚已为低电平）；t₀－IC₂无反馈时，自由振荡时间，即电容C₁₁充电到360V前的充电时间；图2（c）为IC₂无反馈自由振荡时⑤、⑨端输出波形，t_α－脉冲宽度；△t₁－共态截止时间；图2（d）是在IC₂反馈回路工作后在压控情况下，⑤、⑨端输出波形；t_β－脉冲宽度，△t₂－共态截止时间。

图3是实用新型的外壳图，其中1－外壳、2－底板，3－印刷线路板，a、b、c、Q为外接线。

下面结合附图叙述本实用新型的工作原理和实施例：

如图1所示：集成元件IC₁采用NE555型，接在起动回路中实现三种功能：

在发动机起动时，起动线Q为高电平，通过电容C₃耦合，使IC₁④端为低电平，则③端亦为低电平，IC₁复位，③脚亦为低电平，整个电路均处于非工作状态，此时正电压经电阻R₁、R₂₁、三极管发射结给C₃充电，约延时0.4－0.6秒后，发动机有了一定转速，BG₁截止，IC₁④端输出高电平，延时结束。

延时结束后，起动线Q仍有正电压，IC₁③端的高电平使IC₂具备了振荡条件，同时，白金触点K随汽车发动机的运转而周期开闭，在K打开时，IC₁组成一个负脉冲振荡器，经BG₂倒相后控制可控硅3CT工作，实现多火花点火要求。IC₁的振荡周期T＝0.01S－0.015S，负脉冲宽度t_M＝（1／8－1／7）T；白金触点K闭合时，由于二极管D₁的箝位作用，迫使IC₁停振，K打开瞬间，IC₁输出负脉冲，保证了K打开瞬间点第一个火花的准时性，见图2（a）。

起动结束后，进入正常工作状态，起动线Q为零电压，IC₁变为一个受白金触点K控制的触发器，K打开时，高电平触发信号经C₄耦合到IC₁的②、⑥端，③、⑦端输出低电平，经BG₂倒相触发，控制可控硅3CT，当电源电压经电阻R₃、R₅、R₆给电容C₄充电，使V②、⑥≤1／3E时，IC₁翻转，③端输出高电平，IC₁的上限触发电平为2／3E，触发脉冲宽度tp由R₃、R₅、R₆、C₄决定，tp＝0.18－2.2（ms）、见图2（b）。

集成元件IC₂采用NE556型，组成压控、调宽、共态截止式多谐自激振荡器，其⑩端与IC₁③端相连，⑤、⑨两端输出的信号推动逆变三极管BG₄、BG₅，与变压器B₁完成逆变，逆变后的交变电压经桥式整流电路D₆－D₉整流后给储能电容C₁₁充电，可控硅3CT受IC₁的控制，按时导通、截止，迫使电容C₁₁不断充放电，输出点火脉冲电压，在IC₁③端输出负脉冲的时候，一方面可控硅3CT导通，C₁₁放电，同时，IC₂⑩端接收负脉冲，使其停振，停振时间亦为tp，在IC₁③端输出高电平时，IC₂又开始振荡，可控硅3CT已截止，整流后的电压开始给C₁₁充电，由于此时C₁₁上电压较低，电阻R₁₉、R₁₈分压不足使稳压管DW导通，所以，IC₂的反馈回路不工作，IC₂组成的多谐自激振荡器的振荡频率为12KHz，逆变脉冲较有反馈时为宽（t_α＞＞t_β），共态截止时间相对较短，波形占空比为0.6－0.64，使逆变电源功率较大，迅速给C₁₁充电，见图2（C）；当C₁₁上充电电压达360V时，由于电阻R₁₈、R₁₉分压结果，使稳压管DW导通，IC₂反馈回路开始工作，经三极管BG₃反馈回IC₂③端的电压控制了⑤、⑨端输出波形的频率，脉宽，使得振荡频率达28－32KHz脉宽t_β＜＜t_α，波形占空比为0.85－0.96，此时逆变量只用于维持R₁₉回路的消耗，节约了电能，见图2（d）。在点火周期内逆变器长时间的工作，及它激式逆变器的不变特性输出，保证了发动机高速时点火的能量。

储能电容C₁₁采用2－2.5μF的大容量电容，可以保留使用原车点火线圈B₂，且有较好的点火特性。

延时电容C₃选取10μF／16V，脉宽调整电容C₄选取4.7μF／16V，稳压管DW的稳压值选在6－8V。

集成元件IC₂的③端与①端短接，④端与⑩端短接。

本实用新型中外壳1为塑料或胶木粉热压制成，底部封装，底板用1.5mm的铁皮制成，即为固定板又为逆变管散热板。

Claims

1、一种多功能汽车电子点火器，属于电容式点火技术，由外壳1、底板2、印刷线路板3、外接引线a.b.c.d。Q组成，其特征是，印刷线路板电路中：

(1)起动回路装有一块身兼三职的集成元件IC₁，

(1.1)由电阻R₂、R₂₁、R₇、电容C₃、二极管D₃和三极管BG₁组成的延时反相电路接在起动回路Q′点与IC₁的④端之间，

(1.2)延时结束后，IC₁作为一个受白金触点K控制的负脉冲振荡器，箝位二极管D₁接在白金触点K与IC₁(7)端之间，在K闭合时，IC₁停振，K打开时，IC₁③端输出5-10个负脉冲，经三极管BG₂倒相后控制可控硅3CT，

(1.3)起动结束后，IC₁及电阻R₃、R₅电容C₄组成一个受白金触点K控制的触发器，受控发出负脉冲，经三极管BG₂倒相后触发可控硅3CT，使火花塞点火；

(2)由集成元件IC₂、电阻R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₁₅电容C₅、C₆、二极管D₄、D₅组成一个多谐自激振荡器，

(2.1)其⑩端接在IC₁的③端上，

(2.2)其⑤、⑨两端分别经阻容电路R₁₆、C₇、R₁₇C₈接有逆变、升压、整流电路；

(2.3)可控硅3CT受集成元件IC₁③端输出信号的控制，接在储能电容C₁₁与地之间；

(2.4)由电阻R₁₉、R₁₈、稳压管DW、电容C₉和三极管BG₃组成IC₂的反馈回路接在桥式整流后的A点与IC₂③端之间，与IC₂共同组成压控、变频、调宽、稳压和共态截止的闭合反馈环。

2、根据权利要求1所述的多功能汽车电子点火器，其特征是IC₁的延时起动时间为0.4－0.6秒。

3、根据权利要求1或2所述的多功能汽车电子点火器，其特征是负脉冲振荡器的振荡周期T＝0.01s－0.015s，负脉冲宽度t_M＝（1／8－1／6）T。

4、根据权利要求3所述的多功能汽车电子点火器，其特征是IC₁做触发器使用时，上下限触发电平分别为2／3E和1／3E，③端输出负脉冲的脉宽t_P由电阻R₃、R₅、R₆和电容C₄参数决定，tp＝0.18－2.2（ms）。

5、根据权利要求4所述的多功能汽车电子点火器，其特征是在储能电容C₁₁放电时间t₀及充电时间ta内，IC₂的反馈回路不起作用，IC₂⑤、⑨端输出脉冲的频率为12KHz，脉冲宽度为Ta，波形占空比为0.6－0.64，当电容C₁₁上充电电压达到360V后，电阻R₁₈、R₁₉分压的结果，使稳压管DW导通，反馈回路工作，IC₂⑤、⑨端输出脉冲由电源E高低而定，其频率为28－32KHz，脉宽t_β＜＜t_α。波形占空比为0.85－0.96。

6、根据权利要求5所述的多功能汽车电子点火器，其特征是电容C₁₁采用2－2.5μF的大容量电容，保留原车点火线圈B₂。

7、根据权利要求6所述的多功能汽车电子点火器，其特征是电容C₃取10μF／6V，C₄取4.7μF／16V，稳压管DW的稳压值在6－8V，集成元件IC₁和IC₂分别采用NE555、NE556。