專利名稱：雙路電容放電式汽車電子點火器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車點火器，它屬于電容放電式電子點火器，其高速點火性能極為優異，并具有強火花起動點火的性能。
目前，汽車點火器(點火系)主要有兩種類型，一種是傳統的白金點火系，另一種是無觸點電子點火器，它們都是電感放電式點火器。傳統的白金點火系，結構簡單，應用歷史悠久，雖然至今仍廣泛采用，但因流過白金觸點的電流較大易產生電弧而使觸點燒蝕，以及點火線圈次級高壓隨發動機轉速的升高而下降，其點火性能受到較大限制，不能適應現代汽車發展的需要，勢必被電子點火器所取代。無觸點電子點火器，以無觸點點火發訊裝置取代了白金觸點的點火發訊功能，同時應用大功率晶體三極管作為無觸點開關元件控制點火線圈初級大電流的通斷代替白金觸點的控制。它有效地解決了白金觸點燒蝕的問題，并使點火性能有一定提高，但是它仍未脫離電感放電方式，并不能從根本上解決電感放電原理性上的制約而導致的固有缺點。
車輛點火器按儲能元件和點火原理的不同分為電感放電式點火器和電容放電式點火器兩大類，由于它們的點火原理不同，其放電點火特性有很大差異。電感放電其電流不能突變，放電不夠陡峭，火花塞積炭對點火性能影響大，其充放電時間常數較大，隨著發動機轉速升高和氣缸數的增多，點火線圈次級高壓顯著下降，高速點火性能差；電容放電其電流可以突變，放電陡峭，放電能量集中，點火效果更佳，該類放電火花受火花塞積炭影響小而且還有消除積炭的作用，其充放電時間常數小，在高速點火時，其點火能量仍可很高而下降較小，因此它的高速點火性能極好，為電感放電式點火器不可比擬。對于這兩類點火器，在有關汽車電器的技術書籍中已有明確結論，認為電容放電式點火器是比較理想的一種點火器，它能夠完全克服電感放電式點火器的主要缺點。電容放電式點火器首先在摩托車領域成功廣泛的應用和業已表現出的優良點火性能為上述結論提供了一個有力例證。然而，電容放電式點火器在汽車上的實際應用卻極為少見，雖然該類點火器的試驗樣品或者研制品也有一些報導，但未達到實用水平和商品化階段。這是因為汽車電容式點火器比摩托車電容式點火器要求更高、技術難度大，并且復雜得多。由于與摩托車情況不同，它不是由磁電機的高壓供電，而是由蓄電池的低壓供電，因此電容放電式汽車點火器必須采用變流技術，應首先將蓄電池的直流低壓變流升壓為交流高壓，之后再整流為直流高壓，對儲能電容器充電。儲能電容器的放電通常采用可控硅來控制，是在點火信號到來時觸發可控硅導通實現的。儲能電容器通過點火線圈初級放電，在點火線圈次級產生上萬伏的高壓，進而在火花塞產生電火花進行點火。電容放電式點火器在汽車上的應用其技術難度大，其原因除了對點火能量要求很高外，它的工作環境溫度特別高也是一個難點，由于采用變流技術，內部電子元器件較多，還有變壓器，對這些元器件全部要求是能夠耐一百多度的高溫元器件，確實比較困難。但電容放電式點火器在汽車上未能得到很好應用的更重要的原因在于，尚有一些技術關鍵問題未能解決也比較難解決。縱觀現有的多種電容放電式汽車點火器的方案和電路，普遍存在著下列技術關鍵問題。問題之一是在可控硅被觸發導通儲能電容器放電的同時，由于可控硅導通對于變流升壓器輸出的直流高壓形成近似短路作用，并產生瞬間大電流。在高速點火狀態，此種瞬間大電流導致點火器功耗相當大，其主要功率元器件如可控硅、變壓器、變流器大功率晶體管的發熱嚴重，易引起過熱損壞。此外，其變流升壓器通常采用的是自激振蕩式變流升壓器，存可控硅導通時產生的瞬間短路大電流，致使振蕩器因負載電流過大而停振，待可控硅關斷后振蕩器才又重新起振。從開始起振到振幅達到穩定值有一個振幅逐漸增大的過渡過程，在此過渡過程中變流升壓器的輸出直流高壓也是逐漸升高的。此過程對低速點火性能影響不大，但在高速點火狀態，由于兩次點火的時間間隔較小，上述過渡過程中對儲能電容器充電所能達到的電壓值有影響，點火速度越高，所充得的電壓值越低，點火能量便越低，點火性能就越差，亦即是瞬間短路大電流會引起變流升壓器中的自激振蕩器停振進而使高速點火性能變差。問題之二是此種點火器中采用了變流升壓器，其電壓的提升倍數又很高，通常在三十倍以上，因此直流低壓每一伏的變化，會使變流升壓后的直流高壓相應變化幾十伏。而汽車上的蓄電池聯合供電電源的變化范圍是相當大的，充足電的蓄電池電壓可高達16伏，而汽車起動時蓄電池的端電壓可低至8伏或更低，對應這兩種極端情況，直流高壓可相差二百多伏，點火能量相差非常大。這樣，在低壓起動時會因點火能量不足，致使起動困難，同樣在低電壓低速點火和低電壓怠速點火時，因點火能量不足和點火頻率低、火花稀疏、火花體溫度低使得點火性能差導致低速不穩定或怠速不能維持而熄火。為了提高點火能量，可以采用增大電壓升壓比的方法，使低壓低速點火性能得到改善。但是在此種情況下照顧到低壓低速點火能量時，在高電壓高速點火狀態就出現點火器工作電流和功耗均很大的問題。反之，在照顧到高壓高速點火時的電流和功耗不致過大時，又照顧不到低壓時的點火能量。換言之，此種點火器由于采用了較高的升壓比，在電源電壓變化范圍很大和點火速度變化范圍很寬的情況下，高低兩端的性能很難兼顧是客觀存在的一個基本矛盾，也是一個極難解決的技術關鍵問題，至今尚未見有良策。僅僅針對起動困難問題，有過兩種解決方案，一種方案是在起動時采用繼電器控制在儲能電容器兩端再并聯一只電容器以增強起動火花，改善起動性能；另一種方案是在變流升壓器變壓器初級增加兩個抽頭，在起動期間通過有觸點開關進行切換以提高變比的方法來提高點火能量。前一種方法不足之處在于需要采用價格昂貴的高溫繼電器進行控制，并且繼電器的觸點工作在高電壓和較大電流狀態，觸點易燒蝕，壽命短，工作可靠性差。后一種方案在作汽車改造時切換開關的安裝和連線均不方便、較麻煩。
本實用新型的目的在于提供一種高速點火性能特別優良的更具有實用性的電容放電式汽車電子點火器，其點火能量高，起動性能好，高低速點火性能均能兼顧而工作電流和功耗卻不很大，并能適應汽車電源電壓變化范圍相當大的工作要求。
本實用新型的目的是采用下列技術方案來實現的汽車蓄電池的直流低壓首先由雙推挽式他激驅動變流升壓器變流提升為交流高壓，再經整流為直流高壓對儲能電容器充電。儲能電容器的放電是在點火信號脈沖到來時觸發可控硅導通來實現的。儲能電容器是通過點火線圈的初級放電的，在點火線圈次級立即感應出上萬伏的高壓，進而在火花塞產生電火花進行點火。在正常點火狀態(簡稱常態點火)的儲能電容器充放電回路之外，增設一個強火花起動點火的儲能電容器充放電回路，構成雙路電容充放電回路，強火花起動點火的儲能電容器的電容量要比常態點火儲能電容器的電容量大得多。兩路諸能電容器的充放電回路構成一個雙T網絡形式。其相應的點火信號整形觸發電路也為兩路形式。強火花點火是在汽車起動時接通電源的三秒鐘內進行的，三秒鐘后自動切換為常態點火工作狀態，其切換控制是由一個通電三秒自動翻轉的RS觸發器通過對點火信號觸發脈沖的切換來實現。
所采用的雙推挽式他激驅動變流升壓器是由四只場效應管和一只高頻變壓器組成。高頻變壓器的初級繞組具有中心抽頭，中心抽頭兩側各有兩個對稱出線端子。由兩只場效應管和初級全繞組組成較低變比的推挽式變流升壓電路，由另兩只場效應管和對稱抽頭的部分繞組組成較高變比的推挽式變流升壓電路。點火器在其工作電流和功耗較小時使用較高變比的推挽電路工作，以保正低電壓低速點火工作狀態仍有足夠的點火能量；在工作電流和功耗比較大時使用較低變比的推挽電路工作，以解決在高電壓高速點火工作狀態時的工作電流和功耗過大的問題。兩種變比工作狀態的切換是由變比自動切換電路來控制。變比自動切換電路由一個區間電壓比較器、一個RS觸發器和一片四個二輸入端與門組成，它根據變流升壓器中工作電流的大小采用自動切換雙推挽電路場效應管棚極上的他激驅動信號來實現變比的控制。
他激驅動變流升壓器的驅動信號來自槽形波驅動電路，其輸出的兩路槽形波驅動信號經變比自動切換電路的控制加于兩組推挽電路中的一組。槽形波驅動電路由一個自激多諧振蕩器、一個單穩態觸發器和兩路矩形波縮窄電路組成。自激多諧振蕩器輸出的兩路相位差180°，占空比為0.5的高頻矩形波波列，分別經兩路矩形波縮窄電路后輸出兩路相位差180°，占空比小于0.48的高頻矩形波波列，用作雙推挽式變流升壓器的他激驅動信號。每當點火信號到來一次時，單穩態觸發器便翻轉一次并輸出一個恒定寬度的矩形脈沖，該矩形脈沖通過門電路的控制，使上述他激驅動信號在恒定寬度的時間內停止輸出，恒定寬度時間結束，又立即恢復輸出他激驅動信號。這樣，對應每一次點火，在他激驅動信號的高頻矩形波波列中便出現一個恒定寬度的槽形缺口，使變流升壓器暫停工作，也暫停供給直流高壓，其時正對應可控硅導通態，由于變流升壓器短暫停止供電，從而有效地消除了在可控硅導通的同時產生瞬間短路大電流的弊端。
本實用新型的有益效果(1)采用他激驅動的變流升壓器克服了自激變流升壓器在點火時產生停振對高速點火性能的不利影響，能充分發揮電容放電式點火器高速點火性能特有的優勢。(2)采用槽形波驅動信號，有效地解決了在可控硅導通的同時產生瞬間短路大電流的問題，從而大大降低了點火器的工作電流和功耗，使該類點火器在獲得極為優異的高速點火性能的同時其功耗又不致過大，使之具有真正的實用性。順便提及，采用槽形波驅動時，槽形缺口通過門電路暫停輸出驅動信號使變流升壓器暫停工作和自激變流升壓器停振的特性是不一樣的，前者在槽形缺口結束時僅需門電路開通的時間立即恢復到正常工作狀態，對高速點火性能影響甚微，而后者由于存在重新起振和振幅逐漸增大至穩定幅值的過渡過程，對高速點火性能影響較大。(3)采用兩種變比可自動切換的雙推挽式變流升壓器，從根本上解決了電容放電式點火器在汽車上應用時存在的一個基本矛盾即是汽車供電電壓變化范圍相當大，采用一種變比的變流升壓器是難以兼顧到低電壓低速點火時的點火能量不足和高電壓高速點火時的工作電流和功耗過大的矛盾。從而使本實用新型具有對汽車供電電壓變化大的適應性。(4)采用獨立的強火花起動點火電路和無觸點控制的切換方式，使本實用新型具有良好的起動點火性能，而且可靠性和壽命均優于有觸點的切換方式。
以下結合附圖和實施例子對本實用新型作進一步說明。
圖1本實用新型的技術方案原理圖圖2槽形波驅動電路圖圖3變比自動切換電路圖圖4本實用新型的實施例電路圖圖中IC1-1至IC1-4分別表示第一片集成電路中的四個二輸入端與非門，IC2-1至IC2-4分別表示第二片集成電路的四個二或非門，IC3-1至IC3-4分別表示第三片集成電路中的四個二與門，IC4-1、IC4-2分別表示第四片集成電路的雙運算放大器，IC5-1至IC5-4分別表示第五片集成電路中的四個二或非門電路，T1、T2、T3、T4為四只場效應管，T5、T6兩只PNP晶體三極管、E蓄電池、B1高頻變壓器，B2汽車點火線圈，SP火花塞，SCR1、SCR2兩只可控硅，P汽車分電器內的白金觸點，F、G、H、M、N為有關功能部件的信號輸出端，VS1上限參考電壓，VS2下限參考電壓，VF電流取樣電壓，1R、1S、2R、2S分別為兩個RS觸發器的置O端和置1端，Q1、Q1,Q2,Q2分別為兩個RS觸發器的兩個輸出端，其余為常用的電阻電容元件結合實施例再予說明。
圖4是本實用新型的一個完整實施例。由四只場效應管T1至T4和高頻變壓器B1組成雙推挽式他激變流升壓器，其輸出的交流高壓分別經整流二級管D1和D2，限流電阻R1、R2對常態點火儲能電容器C1和強火花起動點火儲能電容器C2同時進行充電。可控硅SCR1和SCR2分別為電容器C1和C2的放電控制元件，SCR1的陽極連接到電容器C1和電阻R1的連接點b，其陰極接地，SCR2的陽極連接到電容器C2和電阻R2的連接點b′，其陰極同樣接地。電容器C1和它的充放電電路元件D1、R1以及SCR1成T形電路連接；電容器C2和它的充放電電路元件D2、R2以及SCR2也構成一個T形電路，兩個T形電路又以雙T網絡形式連接。點火線圈B2的初級跨接于儲能電容器C1和高頻變壓器B1的連接點a和地之間，電容器C1和C2的放電均通過點火線圈B2的初級進行的，在點火線圈的次級立即感應出上萬伏的高壓，進而在火花塞SP產生電火花進行點火。
在電源電壓剛接通的三秒鐘內，上述放電為強火花起動點火放電，是由電容器C2的放電來實現的，三秒鐘后自動切換到正常狀態的放電點火工作狀態，是由電容器C1的放電來實現。電容器的放電是在點火信號到來時經點火信號整形觸發電路后輸出一個脈沖觸發可控硅導通時進行的。其點火信號整形觸發電路也是雙路形式，一路為常態點火信號整形觸發電路，由與非門IC1-4和電容C11、電阻R19、R20、R21、R22和三極管T6組成，另一路為強火花起動點火信號整形觸發電路，由與非門IC1-3和電容C10、電阻R15、R16、R17、R18以及三極管T5組成。兩路工作的切換是由一個通電延時三秒翻轉的RS觸發器來控制。該RS觸發器由兩只或非門IC5-3、IC5-4和微分電路C9、R13，積分電路R12、C8組成。此部分電路的工作原理如下汽車在起動時，首先接通電源，由于微分電路C9、R13的作用在RS觸發器的置1端2S產生一個正脈沖使Q2輸出高電平，Q2輸出低電平，此狀態使與非門IC1-4被封閉，常態點火信號整形觸發電路不工作，與非門IC1-3開通，由強火花點火信號整形觸電路工作。其點火信號是從點火信號發訊裝置而來。本實用新型的點火信號發訊裝置既可采用與現有汽車的白金觸點兼容型，亦可采用無觸點發訊裝置。本實施例采用白金觸點P作為發訊元件，并采用了限流電阻R14，使觸點工作于小電流發訊狀態，不產生電弧無燒蝕，使之用作汽車改造具有最好的兼容性。白金觸點P的一端接地，另一端經限流電阻R14接到電源正端。在白金觸點p從閉合到斷開瞬間發出點火信號，給與門IC1-3的輸入端送入一個高電平，IC1-3的輸出端立即產生一個低電平，該低電平經微分電路C10、R15輸出一個負脈沖，進而使三級管T5導通，從集中極輸出一個正脈沖，再經電阻R18使可控硅SCR2被觸發導通，C2放電并在火花塞上產生一個電火花。白金觸點P每斷開一次，點一次火。通電三秒后積分電路R12、C8送出高電平給RS觸發器的置O端2R，使Q2輸出端變成低電平，Q2輸出端變成高電平，通過對與非門IC1-3、IC1-4的控制，實現由強火花點火切換為常態點火狀態，常態點火的工作過程中與強火花點火相同，即每當白金觸點P斷開一次，三極管T6便輸出一個正脈沖經R22觸發可控硅SCR1導通使C1放電產生一次點火工作。變流升壓器中場效應棚極上的驅動信號采用槽形波驅動信號，它由槽形波驅動電路來產生。槽形波驅動電路由一自激多諧振蕩器、一個單穩態觸發器和兩路矩形波縮窄電路組成。自激多諧振蕩器采用兩只反相器(由IC1-1、IC1-2與非門輸入端短接而成)和兩只電阻R3、R4及一只電容器C3按照兩級反相器RC振蕩器電路的形式連接，兩反相器的輸出端F、G輸出的兩路相位差180°、占空比為0.5的高頻矩形波波列分別送到兩路矩形波縮窄電路的輸入端。第一路矩形波縮窄電路由或非門IC2-1和二極管D3、電阻R5、電容C5組成，D3的正極為信號輸入端，負極接IC2-1的一個輸入端，電阻R5和電器C5并聯連接在該輸入端和地之間，IC2-1的另一個輸入端接單穩態觸發器的輸出端H，IC2-1的輸出端即是槽形波驅動電路的一個輸出端M，在單穩態觸發器無輸出時，H端為低電平，或非門IC2-1、IC2-2均處于正常工作狀態，在自激多諧振蕩器輸出的高頻矩形波作用下，對應于高頻矩形波的前沿，M輸出端立即產生一個高頻矩形波的后沿，但對應于F端的高頻矩形波后沿，由于有二極管D3的隔離和電容C5、電阻R5的放電延時作用，或非門IC2-1的輸出端M延時產生高頻矩形波的前沿，使得輸出端M的高頻矩形波的占空比小于0.5，實際使用中選擇R5、C6的值使占空比小于0.48，以保證推挽變流升壓器的兩只場效應管不產生同時導通的有害狀態。第二矩形波縮窄電路是由或非門IC2-2和二極管D4，電阻R6、電容C6組成，其結構和工作原理與第一路相同，其輸出端N為槽形波驅動電路的另一個輸出端子。單穩態觸發器由兩只或非門IC2-3、IC2-4和電容C4、電阻R7組成，其中IC2-4兩輸入端短接作為一只反相器用，電容C4跨接在IC2-3的輸出端和IC2-4的輸入端之間，IC2-4的輸入端與電源正端之間接有電阻R7，IC2-4輸出端H為單穩態觸發器的輸出端并與IC2-3的一個輸入端相連，IC2-3的另一個輸入端接白金觸點P的非接地端。單穩態觸發器的工作是在白金觸點P斷開瞬間產生一個高電平使之被觸發而工作并輸出一個恒定寬度的矩形脈沖，該矩形脈沖由H端輸出并封閉兩只或非門IC2-1、IC2-2，使槽形波驅動電路的兩輸出端M、N在此期間一直處于低電平，即暫時無高頻矩形波輸出，在恒定寬度的矩形脈沖結束時，M、N輸出端立即輸出兩路相位差180°，占空比小于0.48的高頻矩形波波列。每當白金觸點從閉合狀態斷開時，亦即在點火的同時，單穩態觸發器便輸出一個恒定寬度的矩形脈沖，進而使M、N輸出端的高頻矩形波波列中出現一個槽形缺口，形成一種特殊的驅動信號--槽形波驅動信號。上述槽形缺口出現的頻率等于點火信號頻率，槽形缺口的寬度等于單穩態觸發器輸出端H的矩形脈沖寬度，該矩形脈沖寬度由R7、C4的時間常數確定。
輸出端M、N輸出的兩路槽形波驅動信號，是通過變比自動切換電路后再加到雙推挽變流升壓器中的一組場效應管的柵極上的。變比自動切換電路由區間電壓比較器和一個RS觸發器以及一片四個二輸入端的與門組成。區間電壓比較器采用兩只運算放大器IC4-1、IC4-2，兩個參數電壓VS1、VS2和電流取樣電壓VF組合而成，上限參考電壓VS1與IC4-1的負輸入端相連，下限參考電壓VS2與IC4-2的正輸入端相連，IC4-1的正輸入端和IC4-2的負輸入端連在一起再與電流采樣電壓VF相連接。上述的兩個參考電壓VS1、VS2是電源電壓經三只電阻R8、R9、R10組成的分壓器分壓取得。電流采樣電壓VF由變流升壓器中四只場效應管的源極和地之間的小阻值電阻R0上的采樣電壓再通過R11、C7低通濾波器所取得。兩只或非門IC5-1、IC5-2按輸出端與一個輸入端互相交叉連接組成一個RS觸發器。兩只運算放大器的輸出端分別與RS觸發器的置O端1R和置1端1S直接連接。RS觸發器的輸出端Q1與四個二輸入端的與門中IC3-2和IC3-3的一個輸入端相連，輸出端Q1與IC3-1和IC3-4中的一個輸入端相連，IC3-1、IC3-2的另一個輸入端連存一起再與M輸出端相連接，同樣IC3-3、IC3-4的另一個輸入端連在一起再與N輸出端相連接。IC3-1、IC3-2、IC3-3、IC3-4的四個輸出端分別與場效應管T1、T3、T4、T2的棚極直接連接。當變流升壓器的工作電流較小時，在VF＜VS2的情況下，RS觸發器的置1端1S和輸出端Q1均為高電平，Q1為低電平，通過對四個與門的控制，M、N的輸出信號加到場效應管T3、T4柵極，使變流開壓器工作于較高變比變流升壓狀態，此狀態一直維持到VF上升到VF＞VS1為止。當VF＞VS1時，RS觸發器的置0端1R和Q1均為高電平，而輸出端Q1為低電平，通過四個與門的控制使M、N的輸出信號自動切換到場效應管T1和T2的棚極上，變流升壓器便工作在較低變比變流升壓狀態，此過程一直維持到VF下降到VF＜VS2為止。當VF＜VS2時，RS觸發器再次翻回Q1為高電平，Q1為低電平狀態，使變流升壓器又自動切換到較高變比變流升壓工作狀態。
權利要求1．一種雙路電容放電式汽車電子點火器，它的變流升壓器是由一只初級繞組有中心抽頭的高頻變電壓器(B1)和場效應管組成的推挽式變流升壓器，它的常態點火儲能電容器(C1)的充放電回路，由高頻變壓器(B1)的次級順序串聯整流二極管(D1)、限流電流(R1)后再并聯到儲能電容器(C1)的兩端，一只可控硅(SCR1)的陽極連接到儲能電容器(C1)與限流電阻(R1)的連接點(b)，其陰極接地，點火線圈(B2)的初級跨接于儲能電容器(C1)與高頻變壓器(B1)的連接點(a)和地之間，它的點火信號整形觸發電路采用汽車分電器上的白金觸點(p)作為點火發訊元件，白金觸點(p)的一端接地，另一端接到一只與非門(IC1-4)的一個輸入端，該輸入端與電源正端之間接有一只電阻(R14)，與非門(IC1-4)的輸出端經微分電路(C11、R19)后再通過電阻(R20)接到三極管(T6)的基極，三極管(T6)的射極接電源正端，集電極經電阻(R21)到地，集電極還經一只觸發限流電阻(R22)接到可控硅(SCR1)的控制極，本實用新型的特征在于它的變流升壓器是四只場效應管(T1、T2、T3、T4)和高頻變壓器(B1)組成的雙推挽式他激驅動變流升壓器，高頻變壓器(B1)的初級繞組有中心抽頭，中心抽頭兩側各有兩個對稱出線端，由兩只場效應管(T1、T2)和初級全繞組組成較低變比的變流升壓電路，由另兩只場效應管(T3、T4)和初級對稱抽頭的部分繞組組成較高變比的變流升壓電路，兩組推挽式電路的他激驅動信號均來自槽形波驅動電路兩輸出端(M,N)輸出的槽形波驅動信號，該兩路信號再經變比自動切換電路加到兩組場效應管(T1、T2、T3、T4)之中的一組的棚極上；它的儲能電容器充放回路為內含兩只儲能電容器(C1、C2)的雙路式電容充放電回路，一路為常態點火的電容充放電回路，另一路為起動時三秒強火花點火的電容充放電回路；它的點火信號整形觸發電路也是雙路形式，一路為常態點火信號整形觸發電路，另一路是強火花起動點火信號整形觸發電路，兩路工作的切換是由一個通電延時三秒翻轉的RS觸發器(IC5-3、IC5-4)來控制。
2．根據權利要求1所述的雙路電容放電式汽車電子點火器，其特征在于槽形波驅動電路由一個自激多諧振蕩器、一個單穩態觸發器和兩路矩形波縮窄電路組成，自激多諧振蕩器采用兩只集成電路反相器(IC1-1、IC1-2)和兩只電阻(R3、R4)、一只電容器(C3)按照兩級反相器RC振蕩電路的形式連接，兩只反相器(IC1-1、IC1-2)的輸出端(F、G)分別連接到兩路矩形波縮窄電路的輸入端；第一路矩形波縮窄電路由一只或非門電路(IC2-1)和二極管(D3)，電阻(R5)、電容(C5)組成，二級管(D3)的正極為信號輸入端，負極接或非門(IC2-1)的一個輸入端，電阻(R5)和電容(C5)并聯連接在該輸入端和地之間；第二路矩形波縮窄電路由另一只或非門(IC2-2)和二級管(D4)、電阻(R6)、電容(C6)組成，電路結構與第一路相同，二極管(D4)的正極為信號輸入端，兩路矩形波縮窄電路或非門(IC2-1、IC2-2)的輸出端即是槽形波驅動電路的兩路對稱輸出端(M、N)，兩只或非門的另一輸入端連在一起再接到單穩態觸發器的輸出端(H)；單穩態觸發器是由兩只或非門(IC2-3、IC2-4)和一只電容(C4)、一只電阻(R7)構成，其中的第二只或非門(IC2-4)的兩輸入端短接僅作一只反相器使用，電容器(C4)跨接在第一只或非門(IC2-3)的輸出端和第二只或非門(IC2-4)的輸入端之間，該輸入端和電源正端之間接電阻(R7)，第二只或非門(IC2-4)的輸出端與第一只或非門(IC2-3)的一個輸入端相連，該端子亦是單穩態觸發器的輸出端(H)，第一只或非門(IC2-3)的另一個輸入端接白金觸點(P)的非接地端。
3．根據權利要求1和權利要求2所述的雙路電容放電式汽車電子點火器，其特征在于槽形波驅動電路的兩路對稱輸出端(M、N)的輸出信號為相位差180°，占空比小于0.48的具有槽形缺口的高頻矩形波波列，其槽形缺口的頻率等于點火信號頻率，槽形缺口的寬度等于單穩態觸發器輸出端(H)輸出的矩形脈沖寬度。
4．根據權利要求1所述的雙路電容放電式汽車電子點火器，其特征在于變比自動切換電路由一個區間電壓比較器、一個RS觸發器和一片四個二輸入端與門的集成電路組成；區間電壓比較器是采用兩只運算放大器(IC4-1、IC4-2)、兩個參考電壓(VS1、VS2)和電流取樣電壓(VF)組合而成，上限參考電壓(VS1)與第一只運算放大器(IC4-1)的負輸入端相連，下限參考電壓(VS2)與第二只運算放大器(IC4-2)的正輸入端相連，第一只運算放大器(IC4-1)的正輸入端和第二只放大器(IC4-2)的負輸入端相連后再與電流采樣電壓(VF)相連接，上述的兩個參考電壓(VS1、VS2)是由電源電壓經三只電阻分壓器(R8、R9、R10)分壓取得，電流采樣電壓(VF)由變流升壓器中的四只場效應管的源極和地之間的小阻值電阻(R0)上的采樣電壓再通過RC低通濾波器(R11、C7)所取得，兩只運算放大器的輸出端直接與RS觸發器的置O端(IR)和置1端(IS)相連；RS觸發器由兩只或非門(IC5-1、IC5-2)按輸出端與一個輸入端互相交叉連接組成，它的一個輸出端(Q1)與四個與門電路中的第二只與門(IC3-2)和第三只與門(IC3-3)的一個輸入端相連，另一個輸出端(Q1)與第一只與門(IC3-1)和第四只與門(IC3-4)的一個輸入端連接，第一只與門(IC3-1)和第二只與(IC3-2)門的另一輸入端連在一起后再與槽形波驅動電路的一個輸出端(M)相連，第三只與門(IC3-3)和第四只與門(IC3-4)的另一輸入端也連在一起后再連接到槽形波驅動電路的另一輸出端(N)，四只與門(IC3-1、IC3-2、IC3-3、IC3-4)的輸出分別與變流升壓器中的四只場效應管(T1、T3、T4、T2)的棚極相連。
5．根據權利要求1所述的雙路電容放電式汽車電子點火器，其特征在于在常態點火的電容充放電回路中，其整流二極管(D1)，限流電阻(R1)和儲能電容器(C1)以及可控硅(SCR1)構成一個T形電路；在起動時三秒強火花點火的電容充放電回路中，其整流二極管(D2)、限流電阻(R2)和儲能電容器(C2)以及可控硅(SCR2)構成另一個T形電路，兩個T形電路又以雙T網絡的形式連接。
專利摘要一種具有常態點火和強火花起動點火功能的雙路電容放電式汽車電子點火器,其強火花起動點火和常態點火的切換采用無觸點控制方式來實現。點火器中的變流升壓器采用變比可自動切換的他激驅動雙推挽式變流升壓器,其驅動信號是一種具有槽形缺口的高頻矩形波波列。本實用新型點火能量高,放電能量集中,起動點火性能好,特別是高速點火性能極為優異而點火器的工作電流和功耗均不很大,可廣泛適用于各種汽車,包括多缸機和高速汽油機汽車。
文檔編號F02P3/00GK2320813SQ97231749
公開日1999年5月26日 申請日期1997年12月26日 優先權日1997年12月26日
發明者辜明鐘 申請人:辜明鐘