專利名稱:電火花提前點(diǎn)火系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明涉及電火花提前點(diǎn)火系統(tǒng)，特別是適用于汽車這一類機(jī)動(dòng)車點(diǎn)火系統(tǒng)的電火花提前點(diǎn)火系統(tǒng)。
汽車這一類機(jī)動(dòng)車迄今均裝有電火花提前點(diǎn)火系統(tǒng)。據(jù)汽車技術(shù)雜志1981年38卷第2期第198頁到202頁所述，這種現(xiàn)有的電火花提前點(diǎn)火系統(tǒng)中點(diǎn)火線圈內(nèi)的起始激勵(lì)位置是通過一對(duì)傳感信號(hào)來決定的，這對(duì)信號(hào)略超前于產(chǎn)生火花的那對(duì)傳感信號(hào)。這樣便有一個(gè)缺陷如果發(fā)動(dòng)機(jī)的速度迅速增加，在快速增速過程中起始激勵(lì)位置是由快速加速前的控制結(jié)果決定的，結(jié)果使點(diǎn)火線圈內(nèi)的停歇期減小，點(diǎn)火線圈次級(jí)電壓不足，最后導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)滅火。
本發(fā)明是根據(jù)上述技術(shù)上的缺陷提出的，其目的是提供一種能防止在快速加速過程中激勵(lì)能量不足的電火花提前點(diǎn)火系統(tǒng)。
本發(fā)明的特點(diǎn)是，所述電火花提前點(diǎn)火系統(tǒng)包括一個(gè)磁傳感器，用來產(chǎn)生一對(duì)用曲軸轉(zhuǎn)角度表示的指示最大提前角ωz的位置信號(hào);一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生電路，用來響應(yīng)輸出傳感信號(hào)，依次在指示曲軸轉(zhuǎn)角度的最大提前角內(nèi)和其它曲軸轉(zhuǎn)角度內(nèi)產(chǎn)生一對(duì)不同電平的比較信號(hào)，一個(gè)控制電路，用來比較兩對(duì)比較信號(hào)的每對(duì)電平，以產(chǎn)生起始激勵(lì)位置信號(hào)與點(diǎn)火位置信號(hào)，它們決定了點(diǎn)火線圈內(nèi)激勵(lì)與點(diǎn)火的時(shí)間關(guān)系。這樣，控制電路在傳感器產(chǎn)生下一對(duì)位置信號(hào)中的前一個(gè)信號(hào)之前，就產(chǎn)生起始激勵(lì)位置信號(hào)，還在最大提前角內(nèi)產(chǎn)生點(diǎn)火位置信號(hào)。
參閱附圖就可以對(duì)本發(fā)明上述的和其他的目的、特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)作進(jìn)一步的了解，其中圖1是本發(fā)明的具體裝置的電路框圖;
圖2是圖1的裝置中在不同點(diǎn)上的電壓波形、停歇期與點(diǎn)火時(shí)間的波形圖;
圖3是圖1中特定的鋸齒波發(fā)生器的電路圖;
圖4是圖1所示的系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)速度與點(diǎn)火位置之間關(guān)系的特性圖;
圖5是表示點(diǎn)火位置與起始激勵(lì)位置的特性圖，用發(fā)動(dòng)機(jī)速度與曲軸轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系表示。
參看表示本發(fā)明具體裝置的圖1，寬度相當(dāng)于最大提前角ω的磁性體M裝在磁阻器(reluctor)R上，磁阻器R與帶動(dòng)它轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)E的曲軸C相聯(lián)。當(dāng)磁性體M經(jīng)過時(shí)，傳感線圈1產(chǎn)生一對(duì)角位置信號(hào)(圖2(A))。如圖2(A)所示，這對(duì)信號(hào)之間的間隙隨發(fā)動(dòng)機(jī)速度的增加而遞減。這對(duì)脈沖信號(hào)間的間隙實(shí)際上等于最大提前角W。按這種方法在磁傳感器1中產(chǎn)生的輸出信號(hào)通過二極管2、4和電阻3、5送到觸發(fā)器6。換言之，圖2(A)中的信號(hào)是從傳感器1產(chǎn)生的，時(shí)間間隙為W1，而(B)、(C)中的信號(hào)則是從觸發(fā)器6產(chǎn)生的。觸發(fā)器6的輸出信號(hào)分別送到鋸齒波發(fā)生器7和8。編號(hào)9與10分別表示比較器與參考電壓。
鋸齒波發(fā)生器7與8分別產(chǎn)生圖2(D)與(F)所示的信號(hào)。
鋸齒波發(fā)生器7的輸出信號(hào)S通過第一個(gè)計(jì)算電路11送到比較器12的正相輸入端。在第一個(gè)計(jì)算電路11中，利用相加將鋸齒波發(fā)生器7的輸出電壓加以倍增，以調(diào)整信號(hào)電平。比較器12將第一個(gè)計(jì)算電路11的輸出信號(hào)電平與鋸齒波發(fā)生器8的輸出信號(hào)電平加以比較。根據(jù)比較結(jié)果決定點(diǎn)火線圈160的點(diǎn)火位置。換言之，如圖2(G)所示，比較器12將第一個(gè)計(jì)算電路11的輸出信號(hào)電平與鋸齒波發(fā)生器8的輸出信號(hào)電平加以比較，由此決定的點(diǎn)火線圈160內(nèi)產(chǎn)生點(diǎn)火位置信號(hào)的時(shí)間關(guān)系圖如圖2(H)所示，并按此時(shí)間將火花塞170引燃。
鋸齒波發(fā)生器8的輸出信號(hào)L通過第二個(gè)計(jì)算電路B送到比較器14的反相輸入端，并與鋸齒波發(fā)生器7的輸出信號(hào)相比較。第二個(gè)計(jì)算電路利用相加將鋸齒波發(fā)生器8的輸出信號(hào)L加以倍增，從而對(duì)信號(hào)L的電平加以調(diào)整，然后送到比較器14。如圖2(Ⅰ)所示，比較器14將第二個(gè)計(jì)算電路B的輸出信號(hào)電平與鋸齒波發(fā)生器7的輸出信號(hào)電平相比較，從而產(chǎn)生決定點(diǎn)火線圈160激勵(lì)時(shí)間的起始激勵(lì)位置信號(hào)(U點(diǎn)的電壓)，如圖2(J)所示。這樣，就得到了如圖2(L)所示的停歇期。從圖可見，即使在快速加速過程中也能確保所需的激勵(lì)能量，從而能精確地進(jìn)行點(diǎn)火而不滅火，如圖2(M)所示。
另一方面，二級(jí)管15動(dòng)作，使得比較器12的輸出除了最大提前角內(nèi)的信號(hào)部分以外，均被觸發(fā)器6的輸出Q所屏蔽。
此外，二級(jí)管16與17、晶體管18與電阻19組成一個(gè)對(duì)比較器12與14的輸出信號(hào)完成“或非”操作的電路。另外，二級(jí)管20將比較器14的輸出信號(hào)中對(duì)應(yīng)于傳感器7信號(hào)寬度內(nèi)的那一部份回送到觸發(fā)器6的輸出
Q。
現(xiàn)在看圖3，其中示出一個(gè)特定的鋸齒波發(fā)生器7，以下將加以討論。
在圖中，電阻31、33、34、35與44，二級(jí)管32與晶體管36、37組成一個(gè)電源調(diào)整器，當(dāng)觸發(fā)器6的輸出
Q變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，有一個(gè)恒定的電源流入晶體管37的集電極。接著，當(dāng)恒定電源流入晶體管37時(shí)，電容38充電。另一方面，電阻39、電容40、二極管41與晶體管42組成一個(gè)微分電路和電容38的放電電路，因此，當(dāng)觸發(fā)器6的輸出Q從低電位變?yōu)楦唠娢粫r(shí)，晶體42導(dǎo)通，存在電容38里的電荷放電。
當(dāng)觸發(fā)器6的輸出
Q變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，電容38充電，當(dāng)觸發(fā)器6的輸出
Q變成高電平以后，此電容的電平仍能保持予定的一段時(shí)間。另一方面，在觸發(fā)器6的輸出
Q變成低電平，輸出Q變成高電平的瞬間，電容38在短時(shí)間內(nèi)被短路，電壓為零伏。這樣，充電電流隨晶體管36的開關(guān)而變化，當(dāng)S點(diǎn)的電位低于預(yù)置值V0時(shí)，R點(diǎn)的電壓變?yōu)榈碗娖?，晶體管36導(dǎo)通。結(jié)果，充電電流增加，S點(diǎn)的鋸齒波電壓的斜率增加。另一方面，當(dāng)S點(diǎn)的電位高于預(yù)置值V0時(shí)，晶體管36斷開，充電電流減少，鋸齒波的斜率降低，這樣使鋸齒波的波形在中間發(fā)生曲折。因此，適當(dāng)?shù)剡x擇圖3中電阻34與35的阻值，可以選擇圖4中特性曲線1～3的任一條。
按同樣的方式，當(dāng)輸出Q變成低電平時(shí)，L點(diǎn)的電壓增加，當(dāng)輸出Q變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，L點(diǎn)電壓呈現(xiàn)出一個(gè)預(yù)定值，該電壓在輸出
Q從低電平變成高電平的瞬間被短路，從而產(chǎn)生一個(gè)如圖2(F)所示的鋸齒波。
按上述設(shè)計(jì)，比較器14將通過相加予以倍增后的L點(diǎn)電壓波的電平與S點(diǎn)的電壓波相比較，根據(jù)兩個(gè)波形的交點(diǎn)B決定所需的起始激勵(lì)位置。此外，比較器12將通過相加予以倍增后的S點(diǎn)電壓波的電平L點(diǎn)的電壓相比較，根據(jù)兩個(gè)波形的交點(diǎn)A決定產(chǎn)生點(diǎn)火位置信號(hào)的時(shí)間。
此外，由于S點(diǎn)的鋸齒波電壓在中間有一個(gè)曲折，因此當(dāng)L點(diǎn)電壓高于預(yù)置值V0′與L點(diǎn)電壓低于預(yù)置值V0′時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍之間提前特性也不相同，從而可以根據(jù)計(jì)算電路11的常數(shù)獲得圖4所示的不同特性。電壓V0′是圖2(D)中的電壓V0與圖2(G)中的提升電壓V1之和，即V0′＝V0+V1。換言之，它是這樣控制的當(dāng)觸發(fā)器6的輸出
Q為低電平時(shí)，二極管20動(dòng)作，將比較器14的輸出降低到低電平，在來自傳感器1的下一對(duì)位置信號(hào)中的前一個(gè)信號(hào)之后不出現(xiàn)起始激勵(lì)位置(圖2(Ⅰ)中的B點(diǎn))。
此外，圖4特性3與二極管20的特性相配合，獲得了起始激勵(lì)位置(B點(diǎn))與點(diǎn)火位置(A點(diǎn))之間的關(guān)系，如圖5所示。
特別要注意的是，圖5中停歇期就是起始激勵(lì)位置與點(diǎn)火位置間的間距D1。在發(fā)動(dòng)機(jī)快速加速時(shí)，表示起始激勵(lì)位置的直線移到表示快速加速起始激勵(lì)位置的虛線AR。這樣，在快速加速過程中直線AR降低，它與點(diǎn)火位置間的間距減少，如D2所示，激勵(lì)能量也減小。本發(fā)明的特點(diǎn)是，將最大提前角預(yù)置到一個(gè)較大的數(shù)值，使得即使象上述那樣激勵(lì)能量減少時(shí)也不至于滅火，這樣，由于快速加速使起始激勵(lì)位置后移時(shí)，即使在最劣情況下，停歇期變成了傳感器I產(chǎn)生的一對(duì)傳感信號(hào)中的前一個(gè)信號(hào)與點(diǎn)火位置之間的時(shí)間間隙。但是在一般的點(diǎn)火系統(tǒng)中，出現(xiàn)一對(duì)傳感位置信號(hào)中的前一個(gè)信號(hào)的時(shí)間與提前位置的終點(diǎn)相同，因此，在快速加速過程中，起始激勵(lì)位置后移到傳感器產(chǎn)生的下一對(duì)傳感信號(hào)中前一個(gè)信號(hào)的位置，這樣，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的速度高到使點(diǎn)火系統(tǒng)將點(diǎn)火時(shí)間提前到最大提前角，則停歇期減少到零，造成滅火。
然而根據(jù)本發(fā)明的具體裝置，在傳感器1產(chǎn)生的下一對(duì)位置信號(hào)中的前一個(gè)信號(hào)與提前點(diǎn)火位置終點(diǎn)之間有一段時(shí)間間隙，因此如果發(fā)動(dòng)機(jī)快速加速到某一速度，使得起始激勵(lì)位置后移到傳感器1中產(chǎn)生下一對(duì)位置信號(hào)中的前一個(gè)信號(hào)的位置，并且點(diǎn)火位置提前到最大提前位置時(shí)，相應(yīng)于圖5中陰影所示的時(shí)間間隙(相當(dāng)于D2)總是能夠獲得保證，這樣就沒有由快速加速后而引起滅火的危險(xiǎn)。
從以上的介紹可以看到，根據(jù)本發(fā)明，時(shí)間間隙W1與W2之間的差(W1-W2)以及停歇期無疑是可以獲得保證的，其中W1是傳感器中產(chǎn)生的一對(duì)位置信號(hào)之間的間隙，W2是點(diǎn)火位置到下一個(gè)產(chǎn)生的位置信號(hào)之間的間隙，這樣就產(chǎn)生了明顯的效果即使發(fā)動(dòng)機(jī)速度迅速增加，也可以避免停歇期劇減致使發(fā)動(dòng)機(jī)由于點(diǎn)火線圈次級(jí)電壓不足而滅火。
本發(fā)明不限于此說明書中所述的具體裝置，在后附的權(quán)利要求
中提出的屬于本發(fā)明范疇的所有變型裝置均包括在本發(fā)明之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于內(nèi)燃機(jī)的電火花提前點(diǎn)火系統(tǒng)，其特征為點(diǎn)火線圈；磁傳感器，用來產(chǎn)生一對(duì)脈沖信號(hào)，其時(shí)間間隙相當(dāng)于最大提前角，該角由所述發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每轉(zhuǎn)內(nèi)的轉(zhuǎn)角度數(shù)表示；信號(hào)發(fā)生裝置，用來對(duì)所述傳感器產(chǎn)生的一對(duì)所述的脈沖信號(hào)作出響應(yīng)，在每個(gè)所述曲軸最大提前角度之內(nèi)與其它曲軸轉(zhuǎn)角度之內(nèi)產(chǎn)生一對(duì)不同電平的比較信號(hào)；以及控制電路，用來比較每對(duì)所述比較信號(hào)的電平，以產(chǎn)生起始激勵(lì)位置信號(hào)與點(diǎn)火時(shí)間，該點(diǎn)火時(shí)間決定所述點(diǎn)火線圈的點(diǎn)火位置信號(hào)，從而所述的控制電路，在所述傳感器產(chǎn)生下一對(duì)脈沖信號(hào)的前一個(gè)信號(hào)之前，產(chǎn)生一個(gè)所述的起始激勵(lì)位置信號(hào)，並在所述最大提前角內(nèi)產(chǎn)生所述的點(diǎn)火位置信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1中的點(diǎn)火系統(tǒng)，其中所述的信號(hào)發(fā)生器的特征為第一鋸齒波發(fā)生器與第二鋸齒波發(fā)生器;第一計(jì)算電路，用來對(duì)所述第一鋸齒波發(fā)生器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理;第二計(jì)算電路，用來對(duì)所述第二鋸齒波發(fā)生器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理。
3.根據(jù)權(quán)項(xiàng)2的點(diǎn)火系統(tǒng)，所述控制電路的特征為第一比較器，用來對(duì)所述第一計(jì)算電路的輸出與所述第二鋸齒波發(fā)生器的輸出進(jìn)行比較;第二比較器，用來對(duì)所述第二計(jì)算電路的輸出與所述第一鋸齒波發(fā)生器的輸出進(jìn)行比較。
專利摘要
電火花提前點(diǎn)火系統(tǒng)包括傳感器，用來產(chǎn)生一對(duì)表示最大提前角的位置信號(hào)；信號(hào)發(fā)生器，用來響應(yīng)傳感器的輸出信號(hào)，在每個(gè)曲軸最大提前角度與其它曲軸轉(zhuǎn)角度之內(nèi)產(chǎn)生一對(duì)不同電平的比較信號(hào)；控制電路，用來比較各對(duì)比較信號(hào)的電平，產(chǎn)生起始激勵(lì)位置信號(hào)與點(diǎn)火位置信號(hào)，分別決定內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火線圈內(nèi)激勵(lì)與點(diǎn)火的時(shí)間?？刂齐娐吩趥鞲衅鳟a(chǎn)生下一對(duì)位置信號(hào)中的前一個(gè)信號(hào)之前產(chǎn)生起始激勵(lì)位置信號(hào)，在最大提前角之內(nèi)產(chǎn)生點(diǎn)火位置信號(hào)。
文檔編號(hào)F02P5/145GK85101243SQ85101243
公開日1987年9月16日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者小池博 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan