[发明专利]连续火花电子点火器

说明书

本发明是一种用于发动机点火的微型高能连续火花电子点火器。

通常的电子点火器是单火花放电点火，欧美，日本等国越来越多地在发动机中采用这类单火花放电电子点火器，以减轻城市中对排气控制所带来的日益增大的压力。为了改善起燃和燃烧的持续性，美国福特汽车公司近来研制出一种铁磁谐振电容放电连续火花点火系统，（见人民交通出版社《汽车电子设备》，1985年8月）这种铁磁谐振电容放电连续火花点火系统是一种程序控制系统，能在连续点火期间持续放电，具有控制火花持续时间长，火花电流持续率高等优点，这些优点是通常的电子点火器所难以达到的。这种程序控制的铁磁谐振电容放电连续火花点火系统具有电容放电点火回路，触发器，选通振荡器，功率放大器和反馈线圈，其缺点是当电源电压变化较大和负载变化较大时将影响电路工作的可靠性，并且结构复杂，体积较大，成本高。美国专利US4291-661号所述的电子点火系统同样存在上述缺点。

本发明的任务是提出一种与现有技术相比结构简单，正时性更好，能在电源电压变化较大和负载变化剧烈的情况下可靠工作的，体积小的连续火花电子点火器。

本发明是一种由磁脉冲发生器作为传感器，与稳压电路，信号放大电路，两级开关电路，保护电路，升压输出电路，触发信号电路，振荡维持控制电路，触发信号续流电路共同组成的连续火花电子点火器。

磁脉冲发生器是检测发动机曲轴上的凸轮运动位置的传感器，本发明的连续火花电子点火器所采用的磁脉冲发生器具有引磁间隙，当凸轮与磁脉冲发生器的测试工作面间的间距刚小于引磁间隙的间距时，耦合线圈输出一个精度高的宽脉冲强信号作为电路的主控信号送到信号放大电路前级三极管基极。引磁间隙由与一块永磁体两磁极分别相连接的导磁体Ⅰ和导磁体Ⅱ在切割磁力线的方向上形成，导磁体Ⅰ和导磁体Ⅱ的其余部分都相离，相离的间距都大于引磁间隙的间距。耦合线圈以磁力线方向为轴线绕在导磁体Ⅰ或导磁体Ⅱ上，位置在导磁体Ⅰ和导磁体Ⅱ所确定的测试工作面和引磁间隙之间，并且在经引磁间隙闭合的磁路之外，耦合线圈一端与信号放大电路前级三极管基极相连接，另一端经电阻与地线相连接。导磁体Ⅰ和导磁体Ⅱ为永磁体产生的磁力线提供磁路，将分布的磁场集中起来，使穿过导磁体Ⅰ和导磁体Ⅱ的磁通密度大大增加，当被测凸轮与测试工作面间的间距还大于引磁间隙的间距时，磁路经引磁间隙闭合，耦合线圈内基本无磁力线穿过，而当被测凸轮与测试工作面间的间距刚小于引磁间隙的瞬时，磁路迅速由经引磁间隙闭合切换至穿过耦合线圈经被测凸轮闭合，穿过耦合线圈的磁通变化率很大，耦合线圈输出前沿陡正时精度高的宽脉冲强信号加在信号放大电路的前级三极管基极上。这是电路的主振信号。

稳压管和降压电阻相串联，并和电源正极以及地线分别相连接组成稳压电路，为信号放大电路提供稳定的直流电源，在稳压管正极和地线之间跨接一只滤波电容。

信号放大电路由两只N-p-N型三极管组成，在信号放大电路前级三极管的分压式偏置电路中A点与地线之间跨接一只二极管进行钳位，使前极三极管在没有信号输入时其发射结处于反向偏置而可靠截止。为了在前级三极管导通时后级三极管可靠截止，故在前级三极管集电极和后级三极管基极之间正向串接一只二极管。在信号放大电路前级三极管基极和地线之间反向串接一只二极管，此二极管的正极与地线相连接，负极与前级三极管基极相连接，为耦合线圈输出的负向脉冲提供闭合通道。

两极开关电路由两只N-p-N型三极管组成，前级三极管是带负载能力强的射极跟随器，其发射极与后级三极管基极直接耦合。一只二极管串接在前级三极管基极和偏其置电阻之间，组成前级三极管的偏置电路，该二极管正极与偏置电阻的接点与信号放大电路后级三极管集电极和电信号控制三端半导体开关元件的被控电流流入端相连接于B点，形成振荡控制端，串接此二极管的目的是提高控制端B点的电平，这样，当信号放大电路后级三极管导通或电信号控制三端半导体开关元件导通时，控制端B点的电平低于两级开关电路前级三极管偏置电路中二极管与前级三极管和后级三极管的串联正向导通压降之和，两级开关电路截止。

压敏电阻跨接在两级开关电路后级三极管集电极和地线之间，构成保护电路，对后级三极管进行保护。

点火线圈构成升压输出电路，点火线圈初级绕组串接在电源正极和两级开关电路后级三极管集电极之间，次极绕组一端与两级开关电路后级三极管集电极相连接，另一端为输出端。当两级开关电路由导通状态变为截止状态时，点火线圈初级绕组内电流突然中断，产生强续流感应电势，因而在次级绕组输出强脉冲电压。