CN215633484U - 一种用于混合燃料发动机的cdi点火控制电路及cdi点火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路及CDI点火装置，CDI点火控制电路包括电容、充电电路、可控硅二极管、点火线圈和点火控制模块，充电电路对电容进行充电；可控硅二极管控制电容的充放电，可控硅二极管的阴极接地，阳极与电容的第一端连接；点火控制模块根据燃料切换开关的开关状态输出相应的点火提前角控制信号，点火控制模块的控制信号输出端与可控硅二极管的控制极连接，点火控制模块的信号输入端与燃料切换开关连接；点火线圈输出高压电以实现点火，点火线圈的初级电路连接至电容的第二端和地之间。本实用新型能够能够适用于同时以多种不同燃料为燃料的发动机点火系统，扩展了CDI点火系统的适用范围。

Description

一种用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路及CDI点火装置

技术领域

本实用新型涉及发动机点火器技术领域，尤其涉及一种用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路及CDI点火装置。

背景技术

发动机运行必需用高压电点火，传统的方法是用触点开关的方式将点火线圈的磁电路接通或切断，使点火线圈两个初、次级线圈发生感应电动势而产生高压电。而直流CDI(Condenser Drode Ignite电容二极管点火)点火系统采用电容器和可控硅二极管电路形式代替触点开关等机械形式，即无触点点火，其点火线路简单可靠，因此被广泛应用于发动机的点火。

液化石油气(丙烷)、天然气(甲烷)和汽油这三种燃料存在不同的燃烧热值，用在同一种发动机上时，为发挥不同燃料的最大燃烧性能，不同的燃料都有其最适宜的点火提前角。现有的CDI点火系统仅适用于单独以汽油为燃料的发动机点火系统，其无法适用于同时以液化石油气、天然气和汽油这三种燃料为燃料或其他多种不同燃料为燃料的发动机点火系统。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路及CDI点火装置，能够适用于同时以多种不同燃料为燃料的发动机点火系统，扩展了CDI点火系统的适用范围。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供一种用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路，所述发动机上安装有用于切换供给所述发动机的燃料种类的燃料切换开关；

所述CDI点火控制电路包括电容、充电电路、可控硅二极管、点火线圈和点火控制模块，其中，

所述充电电路用于对所述电容进行充电；

所述可控硅二极管用于控制所述电容的充放电，所述可控硅二极管的阴极接地，阳极与所述电容的第一端连接；

所述点火控制模块用于根据所述燃料切换开关的开关状态输出相应的点火提前角控制信号，所述点火控制模块的控制信号输出端与所述可控硅二极管的控制极连接，控制所述可控硅二极管的导通与截止，所述点火控制模块的信号输入端与所述燃料切换开关连接；

所述点火线圈用于输出高压电以实现点火，所述点火线圈的初级电路连接至所述电容的第二端和地之间。

优选地，所述充电电路包括充电线圈，所述充电线圈的一端接地，另一端与所述电容的第一端连接。

优选地，所述充电电路还包括第一整流二极管和第二整流二极管；

所述第一整流二极管串联于所述充电线圈与所述电容第一端之间，所述第一整流二极管的正极与所述充电线圈连接，负极与所述电容的第一端连接；

所述第二整流二极管串联于所述充电线圈与地之间，所述第二整流二极管的正极接地，负极与所述充电线圈连接。

优选地，所述用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路还包括熄火开关，所述熄火开关的一端与所述充电线圈的一端连接，所述熄火开关的另一端与所述充电线圈的另一端连接。

优选地，所述点火控制模块为MCU。

优选地，所述点火线圈包括相互耦接的初级线圈和次级线圈，所述初级线圈的一端与电容的第二端连接，所述初级线圈的另一端接地。

优选地，所述燃料切换开关包括油气转换开关和LPG-NG转换开关，所述油气转换开关用于将发动机燃料供应切换为汽油或液化石油气/天然气，所述LPG-NG转换开关用于将发动机燃料供应切换为液化石油气或天然气。

根据本实用新型的第二个方面，本实用新型提供一种CDI点火装置，包括火花塞，还包括上述第一个方面任一项所述的用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路，所述火花塞与所述点火线圈的次级电路连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过设置燃料切换开关、电容、充电电路、可控硅二极管、点火线圈、火花塞和点火控制模块，并通过点火控制模块根据燃料切换开关的开关状态输出相应的点火提前角控制信号，能够根据发动机当前所使用的燃料的种类切换相应的点火提前角控制信号，从而可以达到使用不同燃料时对应不同的点火提前角，扩展了CDI点火系统的适用范围，能够适用于同时以多种不同燃料为燃料的发动机点火系统。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型一实施例中用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例中燃料切换开关的安装示意图；

图3是本实用新型一实施例中CDI点火控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，根据本实用新型的第一个方面，本实施例提供一种用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路，发动机上安装有用于切换供给发动机的燃料种类的燃料切换开关S1；CDI点火控制电路包括电容C、充电电路2、可控硅二极管Q、点火线圈T和点火控制模块1，充电电路2用于对电容C进行充电；可控硅二极管Q用于控制电容C的充放电，可控硅二极管Q的阴极接地，阳极与电容C的第一端连接；点火控制模块1用于根据燃料切换开关S1的开关状态输出相应的点火提前角控制信号，点火控制模块1的控制信号输出端与可控硅二极管Q的控制极连接，控制可控硅二极管Q的导通与截止，点火控制模块1的信号输入端与燃料切换开关S1连接；点火线圈T用于输出高压电以实现点火，点火线圈T的初级电路连接至电容C的第二端和地之间。在本实施中，点火控制模块1采用MCU。

本实施例中，CDI点火控制电路的工作原理如下：

发动机转动时，磁飞轮旋转，磁飞轮上的磁铁经过点火器时，充电电路2产生预设波形的电压，给电容C充电，此时可控硅二极管Q处于截止状态，电流无法通过可控硅二极管Q；当需要点火器点火时，点火控制模块1根据燃料切换开关S1当前的开关状态输出相应的点火提前角控制信号，这个点火提前角控制信号施加在可控硅二极管Q的控制极上，触发可控硅二极管Q导通，于是电容C的电能通过可控硅二极管Q进入点火线圈T对点火线圈T的初级电路放电，此时点火线圈T的初级电路上产生高压电，同时，点火线圈T的次级电路上通过变比也产生自耦高压电并输出，使与其连接的火花塞发出火花，从而实现点火。

具体地，在本实施例中，可以通过匹配实验找到各种燃料在每个工况点燃烧的最适宜的点火提前角形成点火控制提前角控制信号，并将各燃料的点火控制提前角控制信号预先存储在点火控制模块1中，在点火过程中，点火控制模块1根据燃料切换开关S1的开关状态判断当前发动机所使用的燃料种类，从而根据当前得燃料种类在预先存储的各点火控制提前角控制信号中选择与当前的燃料种类相对应的点火控制提前角控制信号控制触发可控硅二极管Q导通的时机，也即控制电容C对点火线圈T的放电时刻，从而实现了根据不同燃料种类输出不同的点火提前角控制信号对燃料进行点火，适用于同时以多种不同燃料为燃料的发动机点火系统。

本实施例中，通过点火控制模块1检测燃料切换开关S1的开关状态，并根据燃料切换开关S1的开关状态输出相应的点火提前角控制信号，能够根据发动机当前所使用的燃料的种类切换相应的点火提前角控制信号，从而可以达到使用不同燃料时对应不同的点火提前角，扩展了CDI点火系统的适用范围，能够适用于同时以多种不同燃料为燃料的发动机点火系统。

在一个实施例中，充电电路2包括充电线圈L，充电线圈L的一端接地，另一端与电容C的第一端连接。磁飞轮上的磁铁经过点火器时，充电线圈L通过电磁感应产生预设波形的电压给与其串联的电容C充电。

在一个实施例中，充电电路2还包括第一整流二极管D1和第二整流二极管D2；第一整流二极管D1串联于充电线圈L与电容C第一端之间，第一整流二极管D1的正极与充电线圈L连接，负极与电容C的第一端连接；第二整流二极管D2串联于充电线圈L与地之间，第二整流二极管D2的正极接地，负极与充电线圈L连接。第一整流二极管D1和第二整流二极管D2构成整流电路对充电线圈L通过电磁感应产生的电压整流后再向电容C器充电。

在一个实施例中，用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路还包括熄火开关S2，熄火开关S2的一端与充电线圈L的一端连接，熄火开关S2的另一端与充电线圈L的另一端连接。发动机运行状态下熄火开关S2断开，当熄火开关S2关闭时，充电线圈L被短接，从而实现熄火。

在一个实施例中，点火线圈T包括相互耦接的初级线圈T1和次级线圈T2，初级线圈T1的一端与电容C的第二端连接，初级线圈T1的另一端接地。

在一个实施例中，如图1、图2所示，燃料切换开关S1包括油气转换开关和LPG-NG转换开关，油气转换开关用于将发动机燃料供应切换为汽油或液化石油气/天然气，LPG-NG转换开关用于将发动机燃料供应切换为液化石油气或天然气。该实施例中，混合燃料发动机所使用的燃料可以是汽油、液化石油气和天然气三中燃料。当使用汽油时，供油开关打开供油，切换油气转换开关至第一开关状态，使油路打开，汽油经油路进入化油器，通过点火器点火；当使用液化石油气时，切换油气转换开关至第二开关状态，使油路关闭，同时切换LPG-NG转换开关至第一开关状态，液化石油气从进气口经减压阀后由气路进入化油器，通过点火器点火；当使用天然气时，切换油气转换开关至第二开关状态，使油路关闭，同时切换LPG-NG转换开关至第二开关状态，天然气从进气口经减压阀后由气路进入化油器，通过点火器点火。发动机运行过程中，点火控制模块1实时采集燃料切换开关S1中油气转换开关和LPG-NG转换开关的当前开关状态，从而判断当前使用的燃料是汽油、液化石油气还是天然气，并根据不同的燃料种类发送不同的点火提前角控制信号触发可控硅二极管Q导通，使电容C对点火线圈T放电实现点火。

通过匹配实验可知，汽油和液化石油气这两种燃料的最适宜点火提前角相同，因此，在一个实施例中，发动机当前使用的燃料为汽油或液化石油气，点火控制模块1输出的点火提前角控制信号相同。这样，可以只把LPG-NG转换开关作为所述燃料切换开关S1，即点火控制模块1只采集LPG-NG转换开关的开关状态来选择需要输出的点火控制信号。

如图3所示，根据本实用新型的第二个方面，本实用新型还提供一种CDI点火装置，包括火花塞100，还包括上述任一实施例中的用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路200，火花塞100与点火线圈T的次级电路连接。点火线圈T在电容C放电时产生自耦高压电使得火花塞100产生火花，从而实现点火。由于本实施例中的CDI点火装置100采用了上述任一实施例中的用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路200，因此具有与上述任一实施例中的用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路200的技术效果。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路，其特征在于，所述发动机上安装有用于切换供给所述发动机的燃料种类的燃料切换开关；

所述CDI点火控制电路包括电容、充电电路、可控硅二极管、点火线圈和点火控制模块，其中，

所述充电电路用于对所述电容进行充电；

所述可控硅二极管用于控制所述电容的充放电，所述可控硅二极管的阴极接地，阳极与所述电容的第一端连接；

所述点火控制模块用于根据所述燃料切换开关的开关状态输出相应的点火提前角控制信号，所述点火控制模块的控制信号输出端与所述可控硅二极管的控制极连接，控制所述可控硅二极管的导通与截止，所述点火控制模块的信号输入端与所述燃料切换开关连接；

所述点火线圈用于输出高压电以实现点火，所述点火线圈的初级电路连接至所述电容的第二端和地之间。

2.根据权利要求1所述的用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路，其特征在于，所述充电电路包括充电线圈，所述充电线圈的一端接地，另一端与所述电容的第一端连接。

3.根据权利要求2所述的用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路，其特征在于，所述充电电路还包括第一整流二极管和第二整流二极管；

所述第一整流二极管串联于所述充电线圈与所述电容第一端之间，所述第一整流二极管的正极与所述充电线圈连接，负极与所述电容的第一端连接；

所述第二整流二极管串联于所述充电线圈与地之间，所述第二整流二极管的正极接地，负极与所述充电线圈连接。

4.根据权利要求2所述的用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路，其特征在于，还包括熄火开关，所述熄火开关的一端与所述充电线圈的一端连接，所述熄火开关的另一端与所述充电线圈的另一端连接。

5.根据权利要求1所述的用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路，其特征在于，所述点火控制模块为MCU。

6.根据权利要求1所述的用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路，其特征在于，所述点火线圈包括相互耦接的初级线圈和次级线圈，所述初级线圈的一端与电容的第二端连接，所述初级线圈的另一端接地。

7.根据权利要求1-6任一项所述的用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路，其特征在于，所述燃料切换开关包括油气转换开关和LPG-NG转换开关，所述油气转换开关用于将发动机燃料供应切换为汽油或液化石油气/天然气，所述LPG-NG转换开关用于将发动机燃料供应切换为液化石油气或天然气。

8.一种CDI点火装置，包括火花塞，其特征在于，还包括权利要求1-7任一项所述的用于混合燃料发动机的CDI点火控制电路，所述火花塞与所述点火线圈的次级电路连接。

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