專利名稱：跟蹤式點火控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽油發(fā)動機的點火系統(tǒng)。
由傳感器、控制單元及執(zhí)行單元組成的汽油發(fā)動機電子式點火控制系統(tǒng)有開環(huán)式控制和閉環(huán)式控制兩種。開環(huán)式控制，其基本點火時刻是靠預(yù)先在臺架上用實驗方法測得的數(shù)據(jù)來確定的，其最佳點火提前角是針對某一特點的發(fā)動機而設(shè)置的。由于被控制的發(fā)動機工況在控制過程中對控制量不產(chǎn)生影響，因此，發(fā)動機性能變化以后，控制單元不能自動修正控制量，所以，這種控制方式適應(yīng)性較差。閉環(huán)式控制，引入了反饋信號來修正、控制點火提前角，從而使發(fā)動機工作在最佳狀態(tài)。但是，現(xiàn)有的閉環(huán)式控制一般以爆震信號作為反饋參數(shù)，還不能實現(xiàn)發(fā)動機在低負荷工作時的最佳點火。所以，在發(fā)動機的全工況范圍內(nèi)還需與開環(huán)式控制配合工作。這樣，就導(dǎo)致整個點火控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、通用性差、成本提高。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、通用性好、成本低、控制精度高、可靠性好的跟蹤式點火控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)在傳感器、控制單元、執(zhí)行單元組成的閉環(huán)控制點火系統(tǒng)中，以發(fā)動機氣缸中的最大壓力是否出現(xiàn)在預(yù)定的曲軸轉(zhuǎn)角上作為反饋信號來修正、控制點火時刻。在曲軸上設(shè)置曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，在發(fā)動機體上設(shè)置氣缸壓力傳感器;控制單元含進行曲軸轉(zhuǎn)角傳感器和氣缸壓力傳感器測得信號相位比較的相位比較器。


圖1為本發(fā)明電路方框圖。
圖2為實施例電路原理圖。
下面參照附圖、結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述一種跟蹤式點火控制系統(tǒng)，有傳感器、控制單元、執(zhí)行單元，在曲軸上設(shè)置曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，在發(fā)動機體上設(shè)置氣缸壓力傳感器;控制單元含進行曲軸轉(zhuǎn)角傳感器和氣缸壓力傳感器測得信號相位比較的相位比較器4。曲軸轉(zhuǎn)角傳感器由裝于發(fā)動機的飛輪或曲軸皮帶盤上對應(yīng)于各活塞上止點后15-20°處、間隔相等的銷釘與裝于發(fā)動機體上的電磁式傳感器構(gòu)成?？刂茊卧呻娮鑂1～3、二極管D1～3、運算放大器A1、2及電容C1組成的壓力峰值檢出器1，運算放大器A3及電阻R5～7組成的轉(zhuǎn)角信號放大器2，三極管T5、電容C2、電阻R4組成的清零器3，集成觸發(fā)器FF1、2，邏輯門G1～5組成的相位比較器4，三極管T1組成的開關(guān)A，三極管T2、3組成的開關(guān)B構(gòu)成。執(zhí)行單元有伺服電機M和減速器，也可以由作為時標(biāo)的石英晶體振蕩器和作為計時的計數(shù)器構(gòu)成。
實施例為六缸四沖程發(fā)動機點火控制系統(tǒng)。
工作中，起動發(fā)動機后，氣缸壓力傳感器檢測出每個氣缸內(nèi)可燃混合氣體爆炸的壓力，(對于六缸四沖程汽油發(fā)動機來說，發(fā)動機每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生三個壓力峰，各壓力峰之間差120°曲軸角)，壓力以脈沖電信號的形式輸出。同時，發(fā)動機體上裝有的電磁式傳感器將飛輪或曲軸皮帶盤上對應(yīng)于各活塞在上止點后18°處裝有的間隔120°的三只銷釘?shù)奈恢?，即曲軸轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確地檢測出來，也以脈沖電信號的形式輸出。兩傳感器測出的信號經(jīng)由數(shù)示集成電路構(gòu)成的相位比較器4進行定量的相位對比，若壓力信號超前轉(zhuǎn)角信號，則在一路輸出端上輸出一個等于超前量寬度的脈沖;若壓力滯后轉(zhuǎn)角，則在另一路輸出端輸出一個等于滯后量寬度的脈沖;若兩路信號相位相同則兩路輸出均為零。執(zhí)行單元中的伺服電機M根據(jù)相位比較器4輸出的信號帶動減速器底板修正點火時刻(或推遲、或提前)，直至相位比較器4輸出為零，即實現(xiàn)了最佳點火時刻。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、結(jié)構(gòu)簡單、通用性強、成本低。本發(fā)明采用氣缸壓力點為基準(zhǔn)的閉環(huán)控制，既克服了因發(fā)動機負荷的變化帶來的問題，具有自適應(yīng)能力，能在各種發(fā)動機及各種工況下良好工作，其執(zhí)行單元稍作變動還可應(yīng)用于柴油機的燃油噴射控制;又極大地精簡了傳感器品種和數(shù)量，使整個控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低。
2、控制精度高、可靠性好。本發(fā)明采用的控制方法，實現(xiàn)了活塞每循環(huán)修正，發(fā)動機每旋轉(zhuǎn)一周能產(chǎn)生三個修正信號(指六缸四沖程汽油機)，在正常情況下，僅需數(shù)周即可完成跟蹤，能對發(fā)動機實行毫秒級控制，大大高于用微機控制系統(tǒng)的秒級控制。另外，由于氣缸壓力點不因負載、轉(zhuǎn)速、水溫及燃油品質(zhì)等因素而改變，因此，該控制系統(tǒng)可在發(fā)動機的全工況下穩(wěn)定、可靠地工作。
權(quán)利要求
1.一種跟蹤式點火控制系統(tǒng)，有傳感器、控制單元、執(zhí)行單元，其特征在于在曲軸上設(shè)置曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，在發(fā)動機體上設(shè)置氣缸壓力傳感器，控制單元含進行曲軸轉(zhuǎn)角傳感器和氣缸壓力傳感器測得信號相位比較的相位比較器4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述跟蹤式點火控制系統(tǒng)，其特征在于曲軸轉(zhuǎn)角傳感器由裝于發(fā)動機的飛輪或曲軸皮帶盤上對應(yīng)于各活塞上止點后15-20°處，間隔相等的銷釘與裝于發(fā)動機體上的電磁式傳感器構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述跟蹤式點火控制系統(tǒng)，其特征在于控制單元由電阻R1-3、二極管D1-3、運算放大器A1、2及電容C1組成的壓力峰值檢出器1，運算放大器A3及電阻R5-7組成的轉(zhuǎn)角信號放大器2，三極管T5、電容C2、電阻R4組成的清零器3，集成觸發(fā)器FF1、2，邏輯門G1-5組成的相位比較器4，三極管T1、4組成的開關(guān)A，三極管T2、3組成的開關(guān)B構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述跟蹤式點火控制系統(tǒng)，其特征在于執(zhí)行單元有伺服電機M和減速器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述跟蹤式點火控制系統(tǒng)，其特征在于執(zhí)行單元由作為時標(biāo)的石英晶體振蕩器和作為計時的計數(shù)器構(gòu)成。
全文摘要
一種涉及汽油發(fā)動機的點火系統(tǒng)的跟蹤式點火控制系統(tǒng)，由傳感器、控制單元、執(zhí)行單元組成。在曲軸上設(shè)置由軸轉(zhuǎn)角傳感器，在發(fā)動機體上設(shè)置氣缸壓力傳感器；控制單元含進行曲軸轉(zhuǎn)角傳感器和氣缸壓力傳感器測得信號相位比較的相位比較器。以發(fā)動機氣缸中的最大壓力是否出現(xiàn)在預(yù)定的曲軸轉(zhuǎn)角上作為反饋信號來修正、控制點火時刻。該控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性強、成本低，控制精度高、可靠性好等優(yōu)點。
文檔編號F02B1/04GK1085630SQ9211156
公開日1994年4月20日 申請日期1992年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月13日
發(fā)明者張弘, 朱健聲, 童建平 申請人:張弘, 朱健聲, 童建平