[0001]
技术领域
[0002] 本
发明涉及小型
汽油机领域,具体涉及一种具有熄火延时功能的电感式点火系统,其应用于小型内燃式汽油
发动机,如园林工具领域里的
割草机、割灌机、绿篱机、油锯等。
[0003]
背景技术
[0004] 现有的割草机、油锯、鼓
风机等小型汽油机用电感点火装置(T。C。I) 一般采用初级线圈连接熄火
开关,通过熄火开关接地直接将初级线圈
短路,熄火开关一旦断开,点火立即恢复正常,此种熄火方式在实际操作中存在很大的安全隐患。例如,若当人工松开熄火开关,即熄火开关开路时,如果此时汽油机没有完全停止,初级线圈的感应电动势会继续加到点火控制
电路上使点火器继续点火,汽油机会立即恢复正常运转,造成汽油机误启动;当熄火开关
接触不良时,发动机会出现抖动而熄不了火的问题。
[0005] 公开号为CN 106988948 A的发明
专利申请公开了一种带熄火自
锁功能的电感式点火器,包括由初级线圈和次级线圈组成的点火线国、以及与初级线圈连接的点火控制电路,点火控制电路用于控制点火线国产生高压脉冲,还包括与点火控制电路连接的熄火自锁电路,所述熄火自锁电路用于使点火控制电路失效;本发明带熄火自锁功能的电感式点火器,其通过增加熄火自锁电路,能避免汽油机误启动、汽油机熄火不彻底的问题。
[0006] 然而,上述带熄火自锁功能的电感式点火器的电路结构复杂,元器件繁多,延时时间调整麻烦,工艺
稳定性差,
硬件花销大。因此,如何在引入很小的额外硬件花销的
基础上实现有效可靠的熄火延时是本领域亟待解决的问题。
[0007]
发明内容
[0008] 本发明的目的是针对
现有技术的
缺陷,提供了一种结构简单的、具有熄火延时功能的电感式点火系统。当熄火开关短暂接地后,初级线圈感应
电压经过第三
二极管、第二电容、第二二极管,对第二电容进行充电,使得第二电容上存储一定的电压,保证第二
三极管始终处于打开状态,从而避免了高压点火的输出,达到熄火的效果。
[0009] 为了实现以上目的,本发明采用以下技术方案:一种具有熄火延时功能的电感式点火系统,包括:
升压模
块、点火控
制模块、多级放大模块、熄火延时模块,所述升压模块包括点火线圈,点火
控制模块、多级放大模块共同用于控制点火线圈产生高压输出,熄火延时模块用于使点火系统的熄火功能延长一段时间;
所述点火线圈包括初级线圈和次级线圈,初级线圈的第一端与次级线圈的第一端并联接地;
所述点火控制模块包括第一
电阻、第二电阻、第三电阻、第五电阻、第一三极管、第二三极管、第一电容、第一二极管;第一电阻的第一端与第三电阻的第一端、初级线圈的第一端连接,第一电阻的第二端与第二电阻的第一端、第一二极管的正极、第一三极管的集
电极连接,第二电阻的的第二端与初级线圈的第二端、第一电容的负极连接,第一电容的正极与第一三极管的发射极连接,第三电阻的第二端与第二三极管的集电极连接,第二三极管的基极与第一二极管的负极连接,第二三极管的发射极与第一电容的负极、第五电阻的第二端连接,第五电阻的第一端与第一三极管的基极连接;
所述多级放大模块包括第四电阻、第三三极管、第四三极管、第五三极管;第四电阻的第一端与第三电阻的第一端、第四三极管的的发射极、第五三极管的集电极连接,第四电阻的第二端与第四三极管的基极、第三三极管的集电极连接,第四三极管的集电极与第五三极管的基极连接,第五三极管的发射极与第五电阻的第一端、第一三极管的基极连接,第三三极管的发射极与第五电阻的第二端、第一电容的负极、第二电阻的第二端连接,第三三极管的基极与第三电阻的第二端、第二三极管的集电极连接;
所述熄火延时模块包括熄火开关、第六电阻、第二二极管、第三二极管、第二电容;熄火开关的第一端与初级线圈的第一端、第一电阻的第一端连接,熄火开关的第二端与第二二极管的负极连接,第二二极管的正极与第二电容的负极、第六电阻的第一端连接,第二电容的正极与第一二极管的负极、第三二极管的负极、第二三极管的基极连接,第六电阻的第二端与第三二极管的正极、第一电容的负极、第二电阻的第二端连接。
[0010] 进一步地,所述第一三极管、第二三极管、第三三极管、第五三极管为NPN型三极管,第四三极管为PNP型三极管。
[0011] 进一步地,调整第一电阻、第二电阻、第三电阻的匹配使第三三极管先导通。
[0012] 进一步地,当熄火开关短暂接地后,初级线圈感应电压经过第三二极管、第二电容、第二二极管,对第二电容进行充电,使得第二电容上存储一定的电压。
[0013] 进一步地,当第二电容上存储的电容使所述第二三极管始终处于打开状态时,点火系统熄火,否则,点火控制模块恢复正常。
[0014] 进一步地,所述第六电阻远远大于第一电阻、第二电阻的阻值。
[0015] 与现有技术相比,本发明实现了带熄火延时功能的电感式点火系统,其通过增加熄火延时电路,能避免汽油机误启动、汽油机熄火不彻底的问题,提高了电感式点火系统的安全性。同时,本发明熄火延时模块结构简单,硬件花销小,工艺稳定性强,克服了现有的延时电路结构复杂,在实现延时的同时引入昂贵的额外花销的问题。同时,本发明当熄火开关未触发时,因为第六电阻远远大于第一电阻、第二电阻,因此,本发明所述的熄火延时模块电路不会对正常点火工作状态下产生影响。
[0017] 图1是本发明具有熄火延时功能的电感式点火系统的模块示意图:图2是本发明具有熄火延时功能的电感式点火系统的电路结构示意图。
[0018]
具体实施方式
[0019] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本
说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下
实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0020] 需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0021] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
[0022] 如图1 所示,本实施例提出了一种具有熄火延时功能的电感式点火系统,包括:升压模块、点火控制模块、多级放大模块、熄火延时模块,所述升压模块包括点火线圈,点火控制模块、多级放大模块共同用于控制点火线圈产生高压输出,熄火延时模块用于使点火系统的熄火功能延长一段时间。
[0023] 具体地,如图2所示,所述点火线圈包括初级线圈和次级线圈,初级线圈的第一端与次级线圈的第一端并联接地;所述点火控制模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电容C1、第一二极管D1;第一电阻R1的第一端与第三电阻R3的第一端、初级线圈的第一端连接,第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端、第一二极管D1的正极、第一三极管Q1的集电极连接,第二电阻R2的的第二端与初级线圈的第二端、第一电容C1的负极连接,第一电容C1的正极与第一三极管Q1的发射极连接,第三电阻R3的第二端与第二三极管Q2的集电极连接,第二三极管Q2的基极与第一二极管D1的负极连接,第二三极管Q2的发射极与第一电容C1的负极、第五电阻R5的第二端连接,第五电阻R5的第一端与第一三极管Q1的基极连接;
所述多级放大模块包括第四电阻R4、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5;第四电阻R4的第一端与第三电阻R3的第一端、第四三极管Q4的的发射极、第五三极管Q5的集电极连接,第四电阻R4的第二端与第四三极管Q4的基极、第三三极管Q3的集电极连接,第四三极管Q4的集电极与第五三极管Q5的基极连接,第五三极管Q5的发射极与第五电阻Q5的第一端、第一三极管Q1的基极连接,第三三极管Q3的发射极与第五电阻Q5的第二端、第一电容C1的负极、第二电阻R2的第二端连接,第三三极管Q3的基极与第三电阻R3的第二端、第二三极管Q2的集电极连接;
所述熄火延时模块包括熄火开关S1、第六电阻R6、第二二极管D2、第三二极管D3、第二电容C2;熄火开关S1的第一端与初级线圈的第一端、第一电阻R1的第一端连接,熄火开关S1的第二端与第二二极管D2的负极连接,第二二极管D2的正极与第二电容C2的负极、第六电阻R6的第一端连接,第二电容C2的正极与第一二极管D1的负极、第三二极管D3的负极、第二三极管Q2的基极连接,第六电阻R6的第二端与第三二极管D3的正极、第一电容C1的负极、第二电阻R2的第二端连接。
[0024] 具体地,第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第五三极管Q5为NPN型三极管,第四三极管Q4为PNP型三极管。
[0025] 本发明具有熄火延时功能的电感式点火系统,其产生高压输出的工作原理与传统的电感式点火系统工作原理类似,具体为:当发动机转动时,L1初级线圈切割
磁力线,L1初级线圈产生脉冲电动势。线圈L1(A点)为公共端(接地)。
[0026] 线圈L1(B点)产生正脉冲时:经过R2、R1与线圈L1形成回路,释放正脉冲电动势,三极管均反向不工作处于截止状态。
[0027] 线圈L1(B点)产生负脉冲时:脉冲上升沿到来时A点形成与B相比A点是高电位,A点经R3电阻给Q3提供b结偏置电压,经R4电阻给Q3提供c结偏置电压,Q3三极管首先导通。A点同时也经R1、D1给Q2 b结提供偏置电压,但因为有D1形成压降所以Q2不会先导通,也可以经过调整R1、R2、R3电阻的匹配来使Q3先导通。Q3导通后Q4 b结电压下降,给Q4 b结提供偏置电压Q4导通,Q4导通后Q5 b结电压上升,给Q5 b结提供偏置电压Q5导通,由Q3、Q4、Q5组成多级放大结构(图1虚线内)。Q5导通后Q1 b结电压上升,给Q1 b结提供偏置电压,A点经R1给Q1提供c结电压使Q1导通,经过C1后形成回路,同时对C1进行充电。Q1导通后Q1 c结电压下降,Q2 b结偏置电压下降,Q2保持截止状态。
[0028] 所有三极管都维持上述的工作状态,此时B点脉冲不断上升,对C1不断充电,当B点脉冲接近峰值时Q3、Q4、Q5组成多级放大
电流已基本达到最高(图1虚线内),C1维持充电使Q1 b结与 e结电压压差低于Q1导通条件时Q1截止。Q1截止后Q1 c结电压上升,经过D1向Q2提供 c结偏置电压Q2导通,Q2导通后Q2 c结电压下降,Q3 c结偏置电压下降使Q3截止,Q3截止后Q3 c结电压上升,Q4 b结偏置电压上升使Q4截止,Q4截止后Q4 c结电压下降,Q5 b结电压下降使Q5截止。此时电流放大的Q3、Q4、Q5瞬间同时截止,使L1初级线圈上大电流产生突变 ,L1初级与次级线圈互感后在次级产生续流高压输出。
[0029] 此时脉冲下降沿来,因脉冲电压持续下降,C1电容上的电压由经Q1反向漏电 R2形成回路,对C1进行放电,Q1e结与b结反向使Q1维持截止状态。因Q1保持截止, Q2也维持导通, Q3维持截止, Q4维持截止, Q5维持截止。
[0030] 待下一个脉冲到来时,再重复上述工作循环,产生一次高压输出。因磁
电机转子转一圈线圈L1 B点只产生一次负脉冲,所以磁电机转子转一圈L1次级线圈产生输出一次高压。
[0031] 本发明具有熄火延时功能的电感式点火系统,其产生熄火功能延时的工作原理具体为:当熄火开关S1短暂接地后,L1初级线圈感应电压经过D3、C2、D2,对C2进行充电,使得C2电容上存储一定的电压。因为C2上的电压,经过Q2的B、E极、R6,保证三极管Q2始终处于打开状态,使得后一级的多级放大模块停止工作,从而避免了高压点火的输出,达到熄火的效果。经过5-15秒后,电容C2上存储的电压经过R6慢慢降低至无法保持三极管Q2打开, 点火控制模块恢复正常。
[0032] 熄火开关未触发时,因为R6电阻远远大于R1,R2,因此,本发明所述的熄火延时模块电路不会对正常点火工作状态下产生影响。
[0033] 由此可知,本发明提出的具有熄火延时功能的电感式点火系统,其通过增加熄火延时电路,能避免汽油机误启动、汽油机熄火不彻底的问题,提高了电感式点火系统的安全性。同时,本发明熄火延时模块结构简单,硬件花销小,工艺稳定性强,克服了现有的延时电路结构复杂,在实现延时的同时引入昂贵的额外花销的问题。同时,本发明当熄火开关未触发时,因为第六电阻远远大于第一电阻、第二电阻,因此,本发明所述的熄火延时模块电路不会对正常点火工作状态下产生影响。
[0034] 注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例, 而本发明的范围由所附的
权利要求范围决定。