專利名稱：汽油車電子點火自動控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于汽油車電子點火裝置技術領域。
在汽車活塞式內(nèi)燃機中，燃油的點火燃燒并不是瞬間完成，需要一個過程才能完成。為了獲得最大的功率，四沖程發(fā)動機點火的產(chǎn)生并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，使燃氣充分燃燒并產(chǎn)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(xù)下移一定距離，燃燒空間會有所增大，影響發(fā)動機功率的發(fā)揮。為了獲得最佳的發(fā)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采用機械裝置，即離心調節(jié)裝置和真空調節(jié)裝置，其結構均較復雜，且調節(jié)動作有所滯后，反應速度慢，提前角的一致性差，而且易出故障。國外先進汽車上采用的計算機控制的電子點火系統(tǒng)，結構復雜，制造成本高。
本實用新型的目的在于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(fā)生器、光電轉速信號檢測電路、計數(shù)電路、點火提前角發(fā)生電路、計數(shù)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(wěn)定電壓的穩(wěn)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(fā)生器、計數(shù)電路、計數(shù)控制電路、點火提前角發(fā)生電路及點火控制電路提供5V直流穩(wěn)定電壓。時鐘信號發(fā)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(chǎn)生穩(wěn)定的時鐘脈沖，其輸出端與計數(shù)電路和點火提前角發(fā)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(fā)光二極管LED、電阻R1、光電管T1、發(fā)射極電阻R2、整形電路T2和由曲軸驅動的其透光區(qū)和遮光區(qū)數(shù)與該型發(fā)動機汽缸數(shù)相等的旋轉遮光板，發(fā)光二極管LED一端與電阻R1串聯(lián)、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(fā)射極與發(fā)射極電阻R2串聯(lián)后接地，光電管T1在被旋轉遮光板遮光時其發(fā)射極端輸出低電平，在被旋轉遮光板的透光區(qū)透光照射時其發(fā)射極端輸出高電平，發(fā)射極端輸出的信號脈沖經(jīng)整形電路T2整形為方波脈沖信號輸出，其輸出端與計數(shù)電路的計數(shù)控制端“LOAD”和計數(shù)控制電路的信號輸入端連接，方波脈沖的周期反映發(fā)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(shù)電路包含一個12位計數(shù)器D1，計數(shù)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(fā)生器的輸出端連接，計數(shù)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(xiàn)一個轉速信號脈沖，計數(shù)電路計數(shù)一次，然后停止計數(shù)，每次計數(shù)的時間長短可反映轉速的高低，由于單位時間內(nèi)，時鐘信號發(fā)生器產(chǎn)生的時鐘脈沖數(shù)為定值，故計數(shù)器D1所計時鐘脈沖數(shù)可反映轉速的高低，轉速高則所計時鐘脈沖數(shù)少，轉速低則所計時鐘脈沖數(shù)多，計數(shù)電路的12路輸出端與點火提前角發(fā)生電路的12路輸入端連接。點火提前角發(fā)生電路包含一個可存儲與發(fā)動機轉速相應的點火提前角θ數(shù)據(jù)的12位存儲器ROM和一個12位可預置減法計數(shù)器D2，其正端接5V電源正、負端接地；存儲器ROM寫入與發(fā)動機的轉速相應的點火提前角θ及點火線圈閉合角(即對應于線圈通電時間的曲軸轉角)α的數(shù)據(jù)，點火提前角θ值按照該型發(fā)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；將對應于各種轉速的脈沖數(shù)與對應于(α+θ)數(shù)據(jù)的脈沖數(shù)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(shù)器D1的12路信號輸出端連接，其讀寫信號輸入端“DE”與計數(shù)控制電路的單穩(wěn)D3的Q輸出端連接，其12路數(shù)據(jù)輸出端與可預置減法計數(shù)器D2的12路數(shù)據(jù)輸入端連接，D2的時鐘信號輸入端“CLK”與時鐘信號發(fā)生器輸出端連接，計數(shù)控制端“CET、CEP”與計數(shù)控制電路中與非門YF2的輸出端連接，置入控制端“LOAD”與單穩(wěn)D3的Q輸出端連接，輸出端與點火控制電路中單穩(wěn)D5的信號輸入端A連接。計數(shù)控制電路包含單穩(wěn)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(wěn)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(wěn)D4的信號輸入端A、Q輸出端接點火提前角發(fā)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(wěn)D4的信號輸入端A與單穩(wěn)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(wěn)D4的Q輸出端，其輸出端與計數(shù)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(wěn)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(fā)生電路中可預置減法計數(shù)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(wěn)D4的Q輸出端連接、另一端與點火控制電路中單穩(wěn)D5的Q輸出端連接，其輸出端與單穩(wěn)D4的輸入端B連接。當光電轉速信號檢測電路輸出轉速脈沖信號時，在該脈沖的上升沿，觸發(fā)計數(shù)控制電路中單穩(wěn)D3使其翻轉，D3的Q輸出端輸出一個很窄的正脈沖、Q端輸出負脈沖，該負脈沖作為點火提前角發(fā)生電路中存儲器ROM的讀出脈沖及可預置減法計數(shù)器D2的預置脈沖，將已寫入ROM中的與當時發(fā)動機轉速相應的點火提前角θ及點火線圈閉合角α數(shù)據(jù)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(shù)到位后，溢出產(chǎn)生溢出脈沖，作為點火控制脈沖，觸發(fā)點火控制電路中單穩(wěn)D5產(chǎn)生點火脈沖，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(wěn)電路D5、三極管T3、T4及電阻R3、R4；單穩(wěn)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(fā)生電路輸出端連接，輸出端串聯(lián)R3后與三極管T3基極連接，T3集電極接5V電源正，發(fā)射極串聯(lián)電阻R4后接地，T3發(fā)射極端與三極管T4基極連接，T4集電極與點火線圈初級圈負端連接，發(fā)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后與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(jīng)分電盤FP及各汽缸點火電嘴接地。由點火提前角發(fā)生電路輸出的點火脈沖輸入單穩(wěn)電路D5后，單穩(wěn)電路D5輸出一個脈寬3.5ms的方波正脈沖，在正脈沖前沿，T3、T4導通，點火線圈H初級線圈通電，在正脈沖后沿，T3、T4截止，初級線圈斷電，次級圈產(chǎn)生高壓，經(jīng)分電盤FP輪流在各汽缸電嘴上點火。
本實用新型的優(yōu)點是，采用電子自動控制裝置來控制點火提前角，產(chǎn)生點火正時信號，點火控制精度高，使發(fā)動機燃燒完全，能充分發(fā)揮其最大功率，加速性能好，排污量少，有利于環(huán)境保護?？梢耘c計算機連接控制點火實現(xiàn)汽車運行的自動化。由于去掉了點火系統(tǒng)中的機械裝置，例如離心調節(jié)裝置、真空調節(jié)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(fā)生的可能性，工作更可靠，壽命更長。制造成本低。


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(fā)生器，3為光電轉速信號檢測電路，4為計數(shù)電路，5為點火提前角發(fā)生電路，6為計數(shù)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(fā)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的時鐘脈沖至計數(shù)電路4及點火提前角發(fā)生電路5的時鐘信號脈沖輸入端。光電轉速信號檢測電路3包含發(fā)光二極管LED、電阻R1、光電管T1，發(fā)射極電阻R2、74L504型整形電路T2和由曲軸驅動的其遮光區(qū)和透光區(qū)數(shù)與該型發(fā)動機的汽缸數(shù)相等的旋轉遮光板，發(fā)光二極管LED與電阻R1串聯(lián)后上端接+5V電源正、下端接地，光電管T1的集電極接電源正、發(fā)射極串聯(lián)電阻R2后接地，轉速信號由T1發(fā)射極端輸出，經(jīng)整形電路T2整形為方波脈沖輸出至計數(shù)電路4的計數(shù)器D1及計數(shù)控制電路5中單穩(wěn)D3的信號輸入端B。計數(shù)電路4包含計數(shù)器D1，計數(shù)器D1包含3只74L5169計數(shù)器，所構成的計數(shù)電路可計12位脈沖。點火提前角發(fā)生電路5包含ROM及可預置減法計數(shù)器D2，存儲器包含2只2732型存儲器，可預置減法計數(shù)器D2包含3只74L5169型減法計數(shù)器，存儲器ROM的12路輸出端與可預置減法計數(shù)器D2的12路輸入端連接，可預置減法計數(shù)器D2的時鐘信號“CLK”輸入端與時鐘信號發(fā)生器2輸出端連接，可預置減法計數(shù)器D2的輸出端與點火控制電路7中單穩(wěn)電路D5的輸入端A連接。計數(shù)控制電路6包含74L5169型單穩(wěn)D3、D4、74L500型與非門YF1、YF2和74L502型或非門HF；單穩(wěn)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(wěn)D4的信號輸入端A、Q輸出端接點火提前角發(fā)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(wěn)D4的信號輸入端A與單穩(wěn)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(wěn)D4的Q輸出端，其輸出端與計數(shù)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(wěn)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(fā)生電路5中可預置減法計數(shù)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(wěn)D4的Q輸出端連接，另一端與點火控制電路7中單穩(wěn)D5的Q輸出端連接，其輸出端與單穩(wěn)D4的輸入端B連接。點火控制電路7包含74L5123型單穩(wěn)D5、三極管9013型T3、BU500型T4及電阻R3、R4，單穩(wěn)D5的正接電源正、負端接地，輸出端Q經(jīng)過R3與T3基極連接，Q輸出端與計數(shù)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(fā)射極經(jīng)R4接地，發(fā)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(fā)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(jīng)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(fā)生器(2)、計數(shù)電路(4)、點火控制電路(7)和點火電路(8)，其特征在于還包含光電轉速信號檢測電路(3)、點火提前角發(fā)生電路(5)和計數(shù)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(fā)生器(2)、光電轉速信號檢測電路(3)、計數(shù)電路(4)、點火提前角發(fā)生電路(5)、計數(shù)控制電路(6)和點火控制電路(7)提供5V穩(wěn)定電壓的穩(wěn)壓器WY；時鐘信號發(fā)生器(2)包含石英晶體Y、反相器、電阻及電容聯(lián)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(shù)電路(4)和點火提前角發(fā)生電路(5)的時鐘信號輸入端“CLK”連接，輸出時鐘脈沖信號；光電轉速信號檢測電路(3)包含發(fā)光二極管LED、電阻R1、光電管T1、發(fā)射極電阻R2、整形電路T2和由曲軸驅動的其遮光區(qū)和透光區(qū)數(shù)與該型發(fā)動機的汽缸數(shù)相等的旋轉遮光板，發(fā)光二極管LED與電阻R1串聯(lián)，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(fā)射極串聯(lián)發(fā)射極電阻R2后接地，發(fā)射極端輸出的脈沖經(jīng)整形電路T2整形為方波脈沖信號輸出；計數(shù)電路(4)包含一個12位計數(shù)器D1，計數(shù)器D1正端接5V電源正、負端接地，計數(shù)器D1的時鐘信號輸入端“LOAD”與時鐘信號發(fā)生器(2)的輸出端連接，計數(shù)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(fā)生電路(5)包含一個可存儲與發(fā)動機轉速相對應的點火提前角θ數(shù)據(jù)的12位存儲器ROM和一個12位可預置減法計數(shù)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(shù)器D1的12路信號輸出端連接，其讀寫信號輸入端“DE”與計數(shù)控制電路(6)中單穩(wěn)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(shù)器D2的12路數(shù)據(jù)輸入端連接，可預置減法計數(shù)器D2的時鐘信號輸入端“CLK”與時鐘信號發(fā)生器(2)的輸出端連接，其計數(shù)控制端“CET、CEP”與計數(shù)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(shù)控制電路(6)中單穩(wěn)D3的Q輸出端連接，輸出端與點火控制電路(7)中單穩(wěn)D5的信號輸入端A連接；計數(shù)控制電路(6)包含單穩(wěn)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(wěn)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(wěn)D4的信號輸入端A、Q輸出端接點火提前角發(fā)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(wěn)D4的信號輸入端A與單穩(wěn)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(wěn)D4的Q輸出端、其輸出端與計數(shù)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(wěn)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(fā)生電路(5)中可預置減法計數(shù)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(wěn)D4的Q輸出端連接、另一端與點火控制電路(7)中單穩(wěn)D5的Q輸出端連接，其輸出端與單穩(wěn)D4的輸入端B連接；點火控制電路(6)包含單穩(wěn)電路D5、三極管T3、T4及電阻R3、R4，單穩(wěn)電路D5正端接5V電源正、負端接地、輸入端與點火提前角發(fā)生電路(5)的輸出端連接，輸出端串聯(lián)電阻R3后與三極管T3基極連接，T3集電極接5V電源正，發(fā)射極串聯(lián)電阻R4后接地，T3發(fā)射極端與三極管T4基極連接，T4集電極與點火線圈初級圈負端連接、發(fā)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后與12伏電源正連接，初級圈負端與三極管T4集電極連接，次級圈的另一端經(jīng)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(fā)生器、轉速信號檢測電路、計數(shù)電路、點火提前角發(fā)生電路、計數(shù)控制電路、點火控制電路和點火電路。時鐘信號發(fā)生器輸出端與計數(shù)電路和點火提前角發(fā)生電路的時鐘信號輸入端連接。轉速信號輸出到計數(shù)電路和計數(shù)控制電路,計數(shù)控制電路輸出端與計數(shù)電路和點火提前角發(fā)生電路控制輸入端連接,點火提前角發(fā)生電路輸出點火脈沖至點火控制電路控制點火電路點火。應用于汽車點火,優(yōu)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(yōu)先權日1999年7月26日
發(fā)明者黃章躍, 鐘偉 申請人:黃章躍