[发明专利]全晶体管点火设备

说明书

本发明涉及一种用于发动机的点火设备，特别涉及一种有效应用于在发动机点火中使用的无接触全晶体管点火设备的技术。

按常规，就在发动机点火中使用的无接触全晶体管点火设备而论，采用这样一种方法，从而对于初级侧已经预先激励电流(下文称作初级电流)；当提高满足公式w=(L×I²)/2的点火线圈w的初级侧的能量时，迅速中断对初级侧已经激励的电流；在点火线圈的初级侧感应反电动势；及使这时在次级侧产生的高电压在一个火花塞处放电，并且点燃在发动机内的空气燃料混合物。

在如上述一种那样用在发动机点火中的全晶体管点火设备中，例如在点火线圈的初级电流的模拟控制中，在一个四轮驱动的车辆中，拾波线圈的形状不同于两轮驱动的车辆的，如图4中所示(a：用于四轮驱动的车辆，b：用于两轮驱动的车辆)，并且象图5中所示的初级电流控制电路，在一个拾波线圈与一个用来切换一个点火线圈的晶体管之间，连接有包括一个二极管、一个电容器和电阻的凸轮角控制电路，并且晶体管的工作点由拾波线圈的产生电压和存储在电容器中的电荷改变。

在这样一种初级电流控制电路中，例如，如图6中所示，在拾波线圈的产生电压中的较低转动速率下，晶体管能由稍负的电压切断；相反，在较高转动速率时，把晶体管的工作电压传送到较大负电压侧。因此，就晶体管的接通时间而论，速率变得越高，触点闭合角增大得越多，并且接通时间变得越长。以这种方式，通过利用一个信号发生器的拾波线圈本身随转动速率升高而增大的产生电压、和通过借助于产生电压的增大降低晶体管的工作点，进行触点闭合角控制，并且防止在较高转动速率时点火线圈的产生第二电压的降低。

然而，即使在如上述那样使用初级电流控制电路的初级电流的模拟控制中，尽管改变一个点火线圈的激励时间，但也难以仅激励在较低转动速率时至较高转动速率时的某一时间，由于在比必要的时间长的时间期间使初级电流流动，所以需要添加一个点火保护电路，并且估计浪费消耗功率。特别是，由于需要按发动机每转使初级电流流动和中断，所以电流能流动到点火线圈的时间受每一定时间发动机转数的限制，例如，为了产生足够的次级电压，必须使初级电流仅在5ms(毫秒)量级上的时间期间流动，然而，在较低转动速率时，使电流在较长时间期间流动，如在60ms(毫秒)量级上的时间期间流动。

况且，在两轮驱动的车辆的情况下(模拟控制)，由于点火提前角范围由磁阻(reluctor)的宽度确定，所以难以采用象常规例子采用的那样的拾波。

因此，本发明的一个目的在于，提供一种全晶体管点火设备，该设备用来按每转最优地控制一个点火线圈的初级电流的激励时间，在每秒低转数时至每秒高转数时能够得到必要和最小的初级电流激励时间，由此按原样利用用于双轮车(two-wheeler)的一个常规ACG飞轮，并且能够使激励启动的计时精确以及抑制消耗功率。

本发明在初级电流控制中利用一个电容器和一个电阻的CR时间常数、和CR电路的频率特性，并且每一个周期执行比较控制和最优校正。具体地说，根据本发明的一种全晶体管点火设备带有：比较控制装置，用来比较具有不同时间常数和分别具有相反充电放电计时的两组CR电路的电压、和这两组CR电路的电容器的电压，当CR电路的电容器之一的电压高于CR电路其他电容器的电压时，控制该电压从而通过切换在接通点火线圈时使用的一个晶体管激励初级电流；和一个校正控制装置，连接到CR电路的一个电容器上，用来通过利用一个脉冲信号按每转进行最优校正，并且用来最优地控制一个在其期间初级电流流经点火线圈的激励时间。

根据本发明的一种全晶体管点火设备，能得到如下优点：

(1)由于通过带有：比较控制装置，用来比较和控制具有相应不同时间常数和相反充电与放电计时的两组CR电路的电压、和这两组CR电路的电容器的电压；和校正控制装置，用来通过利用一个脉冲信号按每转进行最优校正，并且用来最优地控制一个用来激励通过一个点火线圈的初级电流的激励时间，能按每转最优地控制初级电流的激励时间，所以有可能在低转速时至高转速时得到必要和最小的初级电流激励时间。

(2)根据上述(1)，能按原样利用一个用于双轮车的一个常规ACG飞轮。

(3)根据上述(1)，通过按每转的比较和最优校正能精确地进行激励启动计时，并且能抑制消耗电功率。

图1是方块图，表示是本发明第一实施例的一种全晶体管点火设备；

图2是电路图，表示在本发明第一实施例中配置一种全晶体管点火设备的一个初级线圈的初级电流控制部分；

图3是计时图，表示在本发明第一实施例中在一个初级线圈的一个初级电流控制部分的主要部分中的操作波形；