[实用新型]汽油机点火能量温度离体补偿点火电路

说明书

技术领域

本方案属于内燃机点火技术领域，尤其涉及汽油机CDI直流点火电路。 

背景技术

汽油机直流点火电路一般没有为发动机点火作专门的温度测量。 ZL2012102313054汽油机能量平衡点火电路及平衡控制方法，提出了点火能量平衡控制理论，包含了对点火能量作发动机温度补偿，则需要设置发动机温度测量电路。温度补偿是点火能量控制很重要的部分,但测温增加了线束分量，对摩托车这种粗放运行的机械来说，增加了产生故障的可能及维护量及成本。 针对这一问题,需要开发既能获得对点火能量作温度补偿的好处,又能避免缺点的技术。 

发明内容

发明目的（问题和目标）：点火能量温度补偿是技术进步的需要。为对摩托车点火能量作发动机温度补偿，专门设置发动机温度测量电路会增加线束分量、故障、维护量及成本。因此需要发明一种技术，既能达到温度补偿的目的，又避免产生所述的弊端，同时也因线路减少而节约生产成本。温度离体补偿就是为此目的而发明。 

技术方案：发动机的温度由气温和工作产生的热量形成。其中工作热与转速与载荷等相关，而转速为最主要因素。与此相似的是：点火器也产生工作热，主要是由可控硅短路储能电容产生的电流引起，而这也主要与转速相关。由此可见，虽然点火器和发动机的温度变化范围有较大差别，但引起二者温度升降的原因有相似，变化规律也有相似。另外发动机温升一般有一定限值，而超过一定温度以后，点火能量也无需再作出大幅调整或精确调整。因此可以测量或感受点火器的温度变化，代替对发动机体的温度检测，在点火器中实现对发动机所需点火能量的温度补偿，称温度离体补偿或离体温度补偿。离体或离体物体，是指发动机以外的物体，一般是指点火器。 

虽然点火器和发动机的温度升降有相似的规律，但二者温度升降的速率一般有较大差别。需要对点火器的封装及温度传感器安装方式、位置作设计调整。比如选择不同的封装材料、封装厚度等及调整传感器与主要热源可控硅的距离等。使传感器位置温度按一定比例或规律跟随发动机变化。实际上，直接测量汽缸外体温度，也与汽缸内的温度变化有相当滞后。离体方式感受温度代替气缸外部测量，还可改进这种滞后引起的偏差。 

点火器与发动机的温度变化围不一样。通过实验，建立点火器温度变化与发动机因温度变化而引起点火能量需求变化直至控制信号占空比的关系数学模型，使得测量或感受点火器温度就可以据此模型调整占空比，对发动机点火能量做出最优控制。因此离体补偿技术，并非追求点火器体的温度与发动机体测量部位的一致，而是追求补偿效果达到或超过非离体补偿使对该因素的补偿为最优，包括利用离体与发动机之间温度变化不一致的规律，在数学模型中做出调整。 

摩托车CDI点火能量温度离体补偿点火电路中，离体温度测量电路成为点火器电路的一部分。以测量离体温度代替对发动机的测量实施点火能量温度补偿。在对点火器封装作一定的传热设计后，温度传感器在点火器上选择适当方式安置，通过实验，检测传感器所在处温度来对发动机点火能量做温度补偿或调节，实现最优效果。点火电路可以直接由其控制电路接收兼容的外部点火信号而没有脉冲信号处理电路。而一般构成则包括脉冲输入电路，用于处理点火信号。图1，控制电路即单片机接受兼容的点火脉冲信号，单片机连接升压电路，控制升压电路以一定规律将电池直流电压转换为高压脉冲并经整流后连接储能电路（储能电容）。单片机还连接点火电路，点火电路连接储能电路。单片机在检测到点火信号后，经提前角处理，控制点火电路使储能电路放电，使外部高压包经历点火能量，实施点火。 

控制电路还连接离体温度测量电路测量点火器温度，在以一定规律如占空比或启停信号控制升压电路使其产生一定的电压转换功率时，利用该测量值，据之前建立的“点火器温度变化与发动机因温度变化而引起点火能量需求变化及对应的占空比关系数学模型”，修正对升压电路的控制。其操作为：周期内测量离体温度，据数学模型获得当前温度下最优点火能量或电压对应的储能电压所需的控制占空比，并执行该占空比。通过数学模型的修正，使升压电路产生的能量达到点火所需最优。本案所称数学模型均为最优化设计。 

补偿的实质是当测得的温度升高时，表示发动机所需的点火能量降低，可以降低控制信号的占空比，使升压电路的功率降低，储能电路得到的能量降低，点火能量也就降低，反之亦然。当用启停方式控制升压电路时，则可以用开启时间持续的长短来调整，或二者结合。 

也可以采用热敏元件，在电路中产生补偿作用，当温度上升时，热敏元件使升压电路的输出功率降低，反之则上升，补偿因发动机温度变化而引起的对点火能量需求的大小变化。