專利名稱：微機(jī)控制電子點(diǎn)火汽車分電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車分電器，尤其與微機(jī)控制電子點(diǎn)火汽車分電器有關(guān)。
為了能使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)(以下簡稱發(fā)動(dòng)機(jī))，各個(gè)汽缸火花塞的電極間按時(shí)產(chǎn)生電火花，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車必然設(shè)有點(diǎn)火系。而點(diǎn)火系的關(guān)鍵部分就是分電器。點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能影響很大，要使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種不同工況下都能保持正確的點(diǎn)火提前角，必然在分電器中設(shè)有能隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角的裝置。
目前，在機(jī)械觸點(diǎn)式分電器和電子無觸點(diǎn)式分電器中，點(diǎn)火提前角的自動(dòng)調(diào)節(jié)是靠分電器內(nèi)的機(jī)械離心提前裝置和真空提前裝置來完成的。電子無觸點(diǎn)式分電器只是解決了機(jī)械觸點(diǎn)式分電器中斷電器觸點(diǎn)形成火花而燒蝕觸點(diǎn)的問題。它們都共同存在著機(jī)械磨損、機(jī)械慣性、正時(shí)準(zhǔn)確性差而不能保證發(fā)動(dòng)機(jī)在任意工況下都能獲得最佳點(diǎn)火提前角，特別在高速汽車中這一問題尤其突出。而且由于機(jī)械磨損，使壽命縮短。近年國外出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)，較好的解決了上述問題，但它在技術(shù)上采用予存數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查表方案，使局限性大，實(shí)施困難，并一般與電子控制汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用。
本實(shí)用新型的目的是要設(shè)計(jì)一種單片微機(jī)實(shí)時(shí)采樣、運(yùn)算、控制的無機(jī)械磨損、無接觸、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、實(shí)用面廣、無需對(duì)汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)及制造進(jìn)行改動(dòng)的微機(jī)控制電子點(diǎn)火汽車分電器。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的微機(jī)控制電子點(diǎn)火汽車分電器，由分電器蓋、分火頭、微機(jī)控制器、連動(dòng)軸、轉(zhuǎn)速及曲軸位置傳感器、點(diǎn)火器、真空傳感器、殼體及連線插頭組成。其中連動(dòng)軸適配在殼體下部軸套內(nèi)，微機(jī)控制器由單片微機(jī)及電子件制成一個(gè)扁園型的電子模塊、中心開有同心園孔，裝置在殼體內(nèi)腔下方，連動(dòng)軸在其中心園孔中穿過，并與其不接觸磨擦。轉(zhuǎn)速及曲軸位置傳感器由霍爾電路片、轉(zhuǎn)子葉片及磁體組成?；魻栯娐菲糜谖C(jī)控制器上適當(dāng)位置并與其作電路連接。轉(zhuǎn)子葉片裝置在連動(dòng)軸上并與其同步旋轉(zhuǎn)。真空傳感器由六角管形殼體、膜片、電阻片、動(dòng)臂滑桿、彈簧組成。本分電器工作時(shí)連動(dòng)軸下端延伸部分與發(fā)動(dòng)機(jī)配汽一輪相適配，并受其驅(qū)動(dòng)，以同樣的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。裝置在連動(dòng)軸上與其同步旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子葉片上開有與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù)相同的缺口，當(dāng)其缺口正處于霍爾電路片及裝置在其上方殼體內(nèi)壁的磁體之間時(shí)，霍爾電路片輸出信號(hào)，使微機(jī)獲得轉(zhuǎn)速(周期)及瞬時(shí)位置信號(hào)。真空傳感器通過連接管與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管相通，由與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的真空力作用，使膜片驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂滑桿滑動(dòng)，而將真空力轉(zhuǎn)換為電阻值，通過相關(guān)電路使微機(jī)獲得發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的數(shù)據(jù)。微機(jī)根據(jù)獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷的數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算確定最佳點(diǎn)火時(shí)刻，并發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)光電耦合使電子點(diǎn)火器正時(shí)點(diǎn)火，并通過適配在連動(dòng)軸上端的分火頭，按旋轉(zhuǎn)順序接通分電器蓋上中心高壓電極與各汽缸電極，使點(diǎn)火高壓電分配至各汽缸火花塞。
由于本設(shè)計(jì)的分電器采用了電子傳感器，無機(jī)械磨損、無機(jī)械慣性，又由于采用了微機(jī)實(shí)時(shí)采樣、計(jì)算、實(shí)時(shí)性好、硬件簡單。由于采用計(jì)算式軟件模式，通用性、適應(yīng)性強(qiáng)，而且整個(gè)電路制成模塊裝配在分電器殼體內(nèi)，使其成為一獨(dú)立完整的部件。


圖1為本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的分電器的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2為
圖1中微機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為
圖1中真空傳感器的結(jié)構(gòu)圖。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式及其效果作進(jìn)一步描述。
圖1是本設(shè)計(jì)的微機(jī)控制電子點(diǎn)火汽車分電器的結(jié)構(gòu)圖，所說的分電器蓋1、微機(jī)控制器2、點(diǎn)火器3、殼體4、分火頭5、磁體6、轉(zhuǎn)子葉片7、霍爾電路片8、真空傳感器9、連動(dòng)軸10組成。分電器蓋由卡簧固定在殼體上端。連動(dòng)軸適配在殼體下部軸套內(nèi)作轉(zhuǎn)動(dòng)配合。圖2是微機(jī)控制器結(jié)構(gòu)圖，所說的微機(jī)控制器由阻容振蕩器、霍爾電路及整形電路、微機(jī)電路、光電耦合電路及電源電路組成，經(jīng)環(huán)氧樹脂膠封裝形成一扁園形電子模塊，并裝配于分電器殼體內(nèi)。圖3是真空傳感器的結(jié)構(gòu)圖，所說的真空傳感器由內(nèi)延螺紋管11、管殼體12、彈簧13、動(dòng)臂滑桿14、膜片15、壓蓋16、電阻片17、焊片18組成。內(nèi)延螺紋管內(nèi)螺紋與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)汽管間的連接管頭的螺紋作標(biāo)準(zhǔn)配合。膜片使管殼體內(nèi)形成封閉真空室，借助連接管與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)汽管相通。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作負(fù)荷變化時(shí)真空室內(nèi)真空作用力變化，其變化使膜片克服彈簧預(yù)緊力向真空室方向位移變化，膜片的位移帶動(dòng)動(dòng)臂滑桿位移，使滑桿與電阻片接觸點(diǎn)位移，使輸出電阻值變化。其電阻值經(jīng)導(dǎo)線連接到微機(jī)控制器內(nèi)的阻容振蕩器，振蕩器的振蕩頻率隨真空傳感器輸出電阻值的變化而變化，其振蕩脈沖輸出接到微機(jī)計(jì)數(shù)器，計(jì)取單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)，從而使真空度模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。
在
圖1中，磁體6、轉(zhuǎn)子葉片7、霍爾電路片8組成了轉(zhuǎn)速及曲軸位置傳感器。轉(zhuǎn)子葉片開有與汽缸數(shù)相同的缺口，并定位裝置在連動(dòng)軸上同步旋轉(zhuǎn)，使汽缸內(nèi)活塞處于上止點(diǎn)的曲軸位置時(shí)，轉(zhuǎn)子時(shí)片缺口正好旋轉(zhuǎn)于磁體與霍爾電路之間，霍爾電路輸出信號(hào)，經(jīng)導(dǎo)線連接到微機(jī)控制器內(nèi)的整形電路，信號(hào)整形后接到微機(jī)中斷端口，微機(jī)響應(yīng)中斷請(qǐng)求，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，并對(duì)二次中斷請(qǐng)求間的長度進(jìn)行微機(jī)機(jī)器周期計(jì)數(shù)。使微機(jī)獲得霍爾電路信號(hào)周期數(shù)字量。同時(shí)霍爾電路信號(hào)輸出時(shí)刻正是汽缸活塞處上止點(diǎn)的曲軸位置，從而使微機(jī)也獲得了曲軸的瞬時(shí)位置。
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下對(duì)點(diǎn)火提前角的要求，經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得公式y(tǒng)點(diǎn)火提前角[度]y=360kv v轉(zhuǎn)速 [轉(zhuǎn)/分鐘]k提前系數(shù) [秒]由公式可知，只要給定微機(jī)提前系數(shù)K，并測(cè)知實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，即可計(jì)算出最佳點(diǎn)火提前角，并得出下一次點(diǎn)火時(shí)刻與本次點(diǎn)火時(shí)刻之間的時(shí)間值，再減去已得到的實(shí)時(shí)真空提前數(shù)值就得到了下一次點(diǎn)火的時(shí)間值，并于到達(dá)這一時(shí)間值時(shí)，發(fā)出控制指令(軟件程序略)。經(jīng)光電耦合電路連接到點(diǎn)火器輸入接口，經(jīng)點(diǎn)火器內(nèi)的放大推動(dòng)電路使輸出晶體管導(dǎo)通，使發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的升壓變壓器初級(jí)線卷接通，而在次級(jí)線卷產(chǎn)生高壓電，經(jīng)適配在連動(dòng)軸上端并同步旋轉(zhuǎn)的分火頭，順序分別接通分電器蓋上的中心電極與各汽缸火花塞電極，將點(diǎn)火高壓電分配到各汽缸火花塞使其正時(shí)點(diǎn)火。
微機(jī)是以霍爾信號(hào)為采樣，計(jì)時(shí)周期，而霍爾信號(hào)在發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)中出現(xiàn)與汽缸數(shù)相同的次數(shù)，例如四汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)，每轉(zhuǎn)有四次霍爾信號(hào)，即微機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)中對(duì)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷進(jìn)行四次采樣、計(jì)時(shí)、并計(jì)算得出下次點(diǎn)火最佳時(shí)刻。所以，本設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)性、同步性很強(qiáng)，尤其在發(fā)動(dòng)機(jī)加速度高時(shí)其效果突出。
權(quán)利要求1．一種微機(jī)控制電子點(diǎn)火汽車分電器，所說的分電器包括分電器蓋、連動(dòng)軸、轉(zhuǎn)速及曲軸位置傳感器、點(diǎn)火器，其特征是；所說的微機(jī)控制電子點(diǎn)火汽車分電器還包括微機(jī)控制器和真空傳感器；所說的微機(jī)控制器為一扁圓形、中心開有同心圓孔、裝置在殼體內(nèi)空腔下部，連動(dòng)軸在其同心圓孔中穿過、并與其不接觸磨擦，在所說的微機(jī)控制器適當(dāng)位置有引出導(dǎo)線與真空傳感器及點(diǎn)火器作電路連接，所說的真空傳感器為六角形柱形體，裝置在殼體外側(cè)面、在其一端焊片上的導(dǎo)線與微機(jī)控制器作電路連接。
2．如權(quán)利要求1所說的分電器，其特征是所說的微機(jī)控制器由電子器件構(gòu)成并經(jīng)環(huán)氧樹脂膠封成為一扁圓形，中心開有同心圓孔，在端平面位置有霍爾電路片，在側(cè)面適當(dāng)位置有引出導(dǎo)線。
3．如權(quán)利要求1所說的分電器，其特征是所說的真空傳感器由六角形管殼體、內(nèi)延螺紋管、彈簧、動(dòng)臂滑桿、膜片、壓蓋，電阻片及焊片組成，所說的膜片由壓蓋壓置在管殼體一端，所說的內(nèi)延螺紋管經(jīng)螺紋連接于管殼體另一端，膜片中心裝有動(dòng)臂滑桿，其觸點(diǎn)與定置于殼體內(nèi)壁的電阻片作滑動(dòng)接觸，所說的彈簧裝置在管殼體內(nèi)動(dòng)臂滑桿與內(nèi)延螺紋管之間。
專利摘要一種微機(jī)控制電子點(diǎn)火汽車分電器。它由裝置在殼體內(nèi)下端的微機(jī)控制器模塊、適配在殼體下部軸套中的連動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)子葉片和裝置于控制器模塊之適當(dāng)位置的霍爾電路片、殼體內(nèi)側(cè)面霍爾電路片上方的磁體組成的轉(zhuǎn)速及曲軸位置傳感器、連動(dòng)軸上端的分火頭、裝置在殼體外側(cè)的真空傳感器、點(diǎn)火器及與殼體上端配合的分電器蓋組成。本分電器通過真空傳感器和轉(zhuǎn)速及曲軸位置傳感器使微機(jī)獲取發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷數(shù)據(jù),經(jīng)計(jì)算,控制電子點(diǎn)火。本分電器無觸點(diǎn)、無機(jī)械磨損、適用面廣,并取得較理想的點(diǎn)火提前角。
文檔編號(hào)F02P7/00GK2448940SQ9822180
公開日2001年9月19日 申請(qǐng)日期1998年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月14日
發(fā)明者邱海 申請(qǐng)人:邱海