汽油車電子點火自動控制裝置的製作方法
2023-04-25 12:16:41 4
專利名稱：汽油車電子點火自動控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於汽油車電子點火裝置技術領域。
在汽車活塞式內燃機中，燃油的點火燃燒並不是瞬間完成，需要一個過程才能完成。為了獲得最大的功率，四衝程發動機點火的產生並不是在活塞達到上止點時開始，而需提前一定時間，即活塞達到上止點時的曲軸位置提前一定角度點火，使燃氣充分燃燒並產生最大壓力和輸出最大扭矩。然而轉速不同，所要求對應的提前角的大小也不同。與低轉速條件下活塞的上止點的位置相比，在高轉速條件下，活塞位置還要從上止點位置繼續下移一定距離，燃燒空間會有所增大，影響發動機功率的發揮。為了獲得最佳的發動機功率，轉速越高，點火提前角應越大。已有技術控制點火提前角採用機械裝置，即離心調節裝置和真空調節裝置，其結構均較複雜，且調節動作有所滯後，反應速度慢，提前角的一致性差，而且易出故障。國外先進汽車上採用的計算機控制的電子點火系統，結構複雜，製造成本高。
本實用新型的目的在於提供一種用電子裝置來控制點火提前角的汽油車電子點火自動控制裝置。
本實用新型的目的是這樣實驗的，一種汽油車電子點火自動控制裝置，包含電源電路、時鐘信號發生器、光電轉速信號檢測電路、計數電路、點火提前角發生電路、計數控制電路、點火控制電路及點火電路。電源電路包含蓄電池電容器及可供5V穩定電壓的穩壓器WY，給點火電路提供12V直流電壓，給光電轉速信號檢測電路、時鐘信號發生器、計數電路、計數控制電路、點火提前角發生電路及點火控制電路提供5V直流穩定電壓。時鐘信號發生器包含石英晶體Y、反相器、電阻及電容，連接成振蕩電路，其正端接5V電源正、負端接地，產生穩定的時鐘脈衝，其輸出端與計數電路和點火提前角發生電路的時鐘信號輸入端「CLK」連接。光電轉速信號檢測電路，包含發光二極體LED、電阻R1、光電管T1、發射極電阻R2、整形電路T2和由曲軸驅動的其透光區和遮光區數與該型發動機汽缸數相等的旋轉遮光板，發光二極體LED一端與電阻R1串聯、另一端接5V電源正，R1另一端接地，光電管T1的集電極接5V電源正、發射極與發射極電阻R2串聯後接地，光電管T1在被旋轉遮光板遮光時其發射極端輸出低電平，在被旋轉遮光板的透光區透光照射時其發射極端輸出高電平，發射極端輸出的信號脈衝經整形電路T2整形為方波脈衝信號輸出，其輸出端與計數電路的計數控制端「LOAD」和計數控制電路的信號輸入端連接，方波脈衝的周期反映發動機中各個汽缸運行的周期，轉速高則周期短，轉速低則周期長。計數電路包含一個12位計數器D1，計數器D1的正端接5V電源正、負端接地，其時鐘信號輸入端「CLK」與時鐘信號發生器的輸出端連接，計數控制端「CET、CEP」與光電轉速信號檢測電路的輸出端連接；每出現一個轉速信號脈衝，計數電路計數一次，然後停止計數，每次計數的時間長短可反映轉速的高低，由於單位時間內，時鐘信號發生器產生的時鐘脈衝數為定值，故計數器D1所計時鐘脈衝數可反映轉速的高低，轉速高則所計時鐘脈衝數少，轉速低則所計時鐘脈衝數多，計數電路的12路輸出端與點火提前角發生電路的12路輸入端連接。點火提前角發生電路包含一個可存儲與發動機轉速相應的點火提前角θ數據的12位存儲器ROM和一個12位可預置減法計數器D2，其正端接5V電源正、負端接地；存儲器ROM寫入與發動機的轉速相應的點火提前角θ及點火線圈閉合角(即對應於線圈通電時間的曲軸轉角)α的數據，點火提前角θ值按照該型發動機各種工況下性能檢測時實測結果而定，例如，轉速900轉/分時為8°，2000轉/分時為11°，3000轉/分時為15°，4000轉/分時為18°，4500轉/分時為20°，5000轉/分時為21°；點火線圈閉合角α的相應時間約為3.5ms；將對應於各種轉速的脈衝數與對應於(α+θ)數據的脈衝數一一對應寫入存儲器ROM中；存儲器ROM的12路信號輸入端與計數器D1的12路信號輸出端連接，其讀寫信號輸入端「DE」與計數控制電路的單穩D3的Q輸出端連接，其12路數據輸出端與可預置減法計數器D2的12路數據輸入端連接，D2的時鐘信號輸入端「CLK」與時鐘信號發生器輸出端連接，計數控制端「CET、CEP」與計數控制電路中與非門YF2的輸出端連接，置入控制端「LOAD」與單穩D3的Q輸出端連接，輸出端與點火控制電路中單穩D5的信號輸入端A連接。計數控制電路包含單穩電路D3、D4與非門YF1、YF2和或非門HF，D3、D4、YF1、YF2、HF的正端接5V電源正、負端接地；單穩D3的信號輸入端B接光電轉速信號檢測電路的輸出端、輸入端A接地，Q輸出端接單穩D4的信號輸入端A、Q輸出端接點火提前角發生電路中的ROM的讀寫信號輸入端「DE」及D2的置入控制端「LOAD」；單穩D4的信號輸入端A與單穩D3Q輸出端連接、輸入端B與或非門HF的輸出端連接，Q輸出端與與非門YF2的一個輸入端連接，Q輸出端與或非門HF的一個輸入端連接；與非門YF1的兩個輸入端一端連接光電轉速信號檢測電路的輸出端，另一端接單穩D4的Q輸出端，其輸出端與計數電路中D1的置入控制端「LOAD」和與非門YF2的一個輸入端連接；與非門YF2的兩個輸入端一端與單穩D4的Q輸出端連接、另一端與YF1的輸出端連接，其輸出端與點火提前角發生電路中可預置減法計數器D2的置入控制端「CET、CEP」連接；或非門HF的兩個輸入端一端與單穩D4的Q輸出端連接、另一端與點火控制電路中單穩D5的Q輸出端連接，其輸出端與單穩D4的輸入端B連接。當光電轉速信號檢測電路輸出轉速脈衝信號時，在該脈衝的上升沿，觸發計數控制電路中單穩D3使其翻轉，D3的Q輸出端輸出一個很窄的正脈衝、Q端輸出負脈衝，該負脈衝作為點火提前角發生電路中存儲器ROM的讀出脈衝及可預置減法計數器D2的預置脈衝，將已寫入ROM中的與當時發動機轉速相應的點火提前角θ及點火線圈閉合角α數據讀入D2中，YF2綜合D3Q輸出及YF1輸出的信號向D2輸出門信號，當D2計數到位後，溢出產生溢出脈衝，作為點火控制脈衝，觸發點火控制電路中單穩D5產生點火脈衝，即可使點火線圈以預定的提前角θ和閉合角α提前點火。點火控制電路包含單穩電路D5、三極體T3、T4及電阻R3、R4；單穩電路D5正端接5V電源正、負端接地，其輸入端與點火提前角發生電路輸出端連接，輸出端串聯R3後與三極體T3基極連接，T3集電極接5V電源正，發射極串聯電阻R4後接地，T3發射極端與三極體T4基極連接，T4集電極與點火線圈初級圈負端連接，發射極接地。點火電路包含點火線圈H、分電盤FP及各汽缸的點火電嘴，初級圈正端與次級圈一端連接後與12伏電源正連接，初級圈負端與T4集電極連接，次級圈另一端經分電盤FP及各汽缸點火電嘴接地。由點火提前角發生電路輸出的點火脈衝輸入單穩電路D5後，單穩電路D5輸出一個脈寬3.5ms的方波正脈衝，在正脈衝前沿，T3、T4導通，點火線圈H初級線圈通電，在正脈衝後沿，T3、T4截止，初級線圈斷電，次級圈產生高壓，經分電盤FP輪流在各汽缸電嘴上點火。
本實用新型的優點是，採用電子自動控制裝置來控制點火提前角，產生點火正時信號，點火控制精度高，使發動機燃燒完全，能充分發揮其最大功率，加速性能好，排汙量少，有利於環境保護。可以與計算機連接控制點火實現汽車運行的自動化。由於去掉了點火系統中的機械裝置，例如離心調節裝置、真空調節裝置、可動觸點斷電器等，點火提前角一致性好，減少了故障發生的可能性，工作更可靠，壽命更長。製造成本低。
圖1為本實用新型的電路結構圖，圖2為本實用新型一個實施例的原理電路圖。對
圖1及圖2說明如下1為電源電路，2為時鐘信號發生器，3為光電轉速信號檢測電路，4為計數電路，5為點火提前角發生電路，6為計數控制電路，7為點火控制電路，8為點火電路。
本實用新型的一個實施例，結合附圖2說明如下時鐘信號發生器2包含石英晶體Y、反相器、電阻及電容，連接成振蕩電路，輸出頻率5KHz的時鐘脈衝至計數電路4及點火提前角發生電路5的時鐘信號脈衝輸入端。光電轉速信號檢測電路3包含發光二極體LED、電阻R1、光電管T1，發射極電阻R2、74L504型整形電路T2和由曲軸驅動的其遮光區和透光區數與該型發動機的汽缸數相等的旋轉遮光板，發光二極體LED與電阻R1串聯後上端接+5V電源正、下端接地，光電管T1的集電極接電源正、發射極串聯電阻R2後接地，轉速信號由T1發射極端輸出，經整形電路T2整形為方波脈衝輸出至計數電路4的計數器D1及計數控制電路5中單穩D3的信號輸入端B。計數電路4包含計數器D1，計數器D1包含3隻74L5169計數器，所構成的計數電路可計12位脈衝。點火提前角發生電路5包含ROM及可預置減法計數器D2，存儲器包含2隻2732型存儲器，可預置減法計數器D2包含3隻74L5169型減法計數器，存儲器ROM的12路輸出端與可預置減法計數器D2的12路輸入端連接，可預置減法計數器D2的時鐘信號「CLK」輸入端與時鐘信號發生器2輸出端連接，可預置減法計數器D2的輸出端與點火控制電路7中單穩電路D5的輸入端A連接。計數控制電路6包含74L5169型單穩D3、D4、74L500型與非門YF1、YF2和74L502型或非門HF；單穩D3的信號輸入端B接光電轉速信號檢測電路3的輸出端、輸入端A接地，Q輸出端接單穩D4的信號輸入端A、Q輸出端接點火提前角發生電路5中ROM的讀寫信號輸入端「DE」及D2的置入控制端「LOAD」；單穩D4的信號輸入端A與單穩D3的輸出端連接，輸入端B與或非門HF的輸出端連接，輸出端Q與與非門YF2的一個輸入端連接，輸出端Q與或非門HF的一個輸入端連接；與非門YF1的兩個輸入端一端連接光電轉速信號檢測電路3的輸出端，另一端接單穩D4的Q輸出端，其輸出端與計數電路4中D1的置入控制端「LOAD」和與非門YF2的一個輸入端連接；與非門YF2的兩個輸入端一端與單穩D4的Q輸出端連接，另一端與YF1的輸出端連接，其輸出端與點火提前角發生電路5中可預置減法計數器D2的置入控制端「CET、CEP」連接；或非門HF的兩個輸入端一端與單穩D4的Q輸出端連接，另一端與點火控制電路7中單穩D5的Q輸出端連接，其輸出端與單穩D4的輸入端B連接。點火控制電路7包含74L5123型單穩D5、三極體9013型T3、BU500型T4及電阻R3、R4，單穩D5的正接電源正、負端接地，輸出端Q經過R3與T3基極連接，Q輸出端與計數控制電路6中或非門HF的一個輸入端連接；T3集電極接電源正，發射極經R4接地，發射極端與T4基極連接；T4集電極與點火電路8中點火線圈初級圈負端連接、發射極接地。點火電路8中，點火線圈初級圈正端接電源正，負端與T4集電極連接；點火線圈次線圈一端與電源正連接，另一端經分電盤和電嘴接地。
權利要求1.一種汽油車電子點火自動控制裝置，包含電源電路(1)、時鐘信號發生器(2)、計數電路(4)、點火控制電路(7)和點火電路(8)，其特徵在於還包含光電轉速信號檢測電路(3)、點火提前角發生電路(5)和計數控制電路(6)；電源電路(1)包含蓄電池、電容器和給時鐘信號發生器(2)、光電轉速信號檢測電路(3)、計數電路(4)、點火提前角發生電路(5)、計數控制電路(6)和點火控制電路(7)提供5V穩定電壓的穩壓器WY；時鐘信號發生器(2)包含石英晶體Y、反相器、電阻及電容聯結成的振蕩電路，其正端接5V電源正、負端接地，其輸出端與計數電路(4)和點火提前角發生電路(5)的時鐘信號輸入端「CLK」連接，輸出時鐘脈衝信號；光電轉速信號檢測電路(3)包含發光二極體LED、電阻R1、光電管T1、發射極電阻R2、整形電路T2和由曲軸驅動的其遮光區和透光區數與該型發動機的汽缸數相等的旋轉遮光板，發光二極體LED與電阻R1串聯，LED另一端接5V電源正，R2另一端接地，光電管T1的集電極接5V電源正，發射極串聯發射極電阻R2後接地，發射極端輸出的脈衝經整形電路T2整形為方波脈衝信號輸出；計數電路(4)包含一個12位計數器D1，計數器D1正端接5V電源正、負端接地，計數器D1的時鐘信號輸入端「LOAD」與時鐘信號發生器(2)的輸出端連接，計數控制端「CET、CEP」與光電轉速信號檢測電路(3)的輸出端連接；點火提前角發生電路(5)包含一個可存儲與發動機轉速相對應的點火提前角θ數據的12位存儲器ROM和一個12位可預置減法計數器D2，其正端接5V電源正、負端接地，存儲器ROM的12路信號輸入端與計數器D1的12路信號輸出端連接，其讀寫信號輸入端「DE」與計數控制電路(6)中單穩D3的Q輸出端連接，存儲器ROM的12路信號輸出端與可預置減法計數器D2的12路數據輸入端連接，可預置減法計數器D2的時鐘信號輸入端「CLK」與時鐘信號發生器(2)的輸出端連接，其計數控制端「CET、CEP」與計數控制電路(6)中與非門YF2的輸出端連接，置入控制端「LOAD」與計數控制電路(6)中單穩D3的Q輸出端連接，輸出端與點火控制電路(7)中單穩D5的信號輸入端A連接；計數控制電路(6)包含單穩電路D3、D4、與非門YF1、YF2和或非門HF，D3、D4、YF1、YF2、HF的正端接5V電源正、負端接地，單穩D3的信號輸入端B接光電轉速信號檢測電路(3)的輸出端、輸入端A接地、Q輸出端接單穩D4的信號輸入端A、Q輸出端接點火提前角發生電路(5)的ROM的讀寫信號輸入端「DE」及D2的置入控制端「LOAD」，單穩D4的信號輸入端A與單穩D3Q輸出端連接、輸入端B與或非門HF的輸出端連接、Q輸出端與與非門YF2的一個輸入端連接，Q輸出端與或非門HF的一個輸入端連接，與非門YF1的兩個輸入端一端連接光電轉速信號檢測電路(3)的輸出端、另一端接單穩D4的Q輸出端、其輸出端與計數電路(4)中D1的置入控制端「LOAD」和與非門YF2的一個輸入端連接，與非門YF2的兩個輸入端一端與單穩D4的Q輸出端連接、另一端與YF1的輸出端連接、其輸出端與點火提前角發生電路(5)中可預置減法計數器D2的置入控制端「CET、CEP」連接，或非門HF的兩個輸入端一端與單穩D4的Q輸出端連接、另一端與點火控制電路(7)中單穩D5的Q輸出端連接，其輸出端與單穩D4的輸入端B連接；點火控制電路(6)包含單穩電路D5、三極體T3、T4及電阻R3、R4，單穩電路D5正端接5V電源正、負端接地、輸入端與點火提前角發生電路(5)的輸出端連接，輸出端串聯電阻R3後與三極體T3基極連接，T3集電極接5V電源正，發射極串聯電阻R4後接地，T3發射極端與三極體T4基極連接，T4集電極與點火線圈初級圈負端連接、發射極接地；點火電路(8)包含點火線圈H、分電盤FP和各汽缸的點火電嘴，初級圈正端與次級圈的一端連接後與12伏電源正連接，初級圈負端與三極體T4集電極連接，次級圈的另一端經分電盤FP及各汽缸點火電嘴接地。
專利摘要本實用新型含電源、時鐘信號發生器、轉速信號檢測電路、計數電路、點火提前角發生電路、計數控制電路、點火控制電路和點火電路。時鐘信號發生器輸出端與計數電路和點火提前角發生電路的時鐘信號輸入端連接。轉速信號輸出到計數電路和計數控制電路,計數控制電路輸出端與計數電路和點火提前角發生電路控制輸入端連接,點火提前角發生電路輸出點火脈衝至點火控制電路控制點火電路點火。應用於汽車點火,優點可保證正時點火。
文檔編號F02P5/04GK2379616SQ99232210
公開日2000年5月24日 申請日期1999年7月26日 優先權日1999年7月26日
發明者黃章躍, 鍾偉 申請人:黃章躍