CN111075608A - 一种用于小型燃油机的电控化油器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于小型燃油机的电控化油器，包括有飞轮、点火器、化油器，飞轮安装于发动机轴随发动机轴转动从而产生转速信号及磁通，所述点火器一端连接化油器并驱动化油器工作，另一端连接火花塞并驱动火花塞工作，所述点火器内部设置有由磁通驱动的线圈绕组及单片机，所述线圈绕组用于给单片机供电，其特征在于：所述化油器内部集成有电磁阀，所述单片机上设置有用于驱动电磁阀工作的高频脉冲驱动及低频脉冲驱动的混合脉冲式电磁阀驱动电路。

Description

一种用于小型燃油机的电控化油器
技术领域
本发明涉及电控化油器领域，具体涉及一种用于小型燃油机的电控化油器。
背景技术
小型汽油机泛指以汽油为燃料，功率≤30kW，不用于道路的小型发动机，它具有轻巧，便宜，操作简单等优点，被广泛应用于小型机具，应急发电，天地灌溉、园林机械等工具的配套动力，已经成为人类生产生活的重要部分。
目前，小型汽油机均使用化油器式供油***，该种***包括有飞轮、点火器、化油器，飞轮安装于发动机轴随发动机轴转动从而产生转速信号及磁通，点火器一端连接化油器并驱动化油器工作，另一端连接火花塞并驱动火花塞工作，点火器内部设置有由磁通驱动的线圈绕组及单片机，线圈绕组用于给单片机供电，市面上部分小型汽油机中的化油器只具备点火功能而不具备燃油喷射量控制功能，即俗称的喷油功能，另一部分采用电控化油器实现喷油功能，但一般采用在电路中集成驱动芯片实现高频脉冲，再结合单片机做控制驱动，这种方式不仅成本高，且使用这种方式实现喷油功能的供油***所需的单片机及驱动芯片形成的电路板面积大，功耗较高且不利于减小体积从而不适用于小型汽油机电控化油器领域，因此有必要对此进行改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于小型燃油机的电控化油器。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于小型燃油机的电控化油器，包括有飞轮、点火器、化油器，飞轮安装于发动机轴随发动机轴转动从而产生转速信号及磁通，所述点火器一端连接化油器并驱动化油器工作，另一端连接火花塞并驱动火花塞工作，所述点火器内部设置有由磁通驱动的线圈绕组及单片机，所述线圈绕组用于给单片机供电，其特征在于：所述化油器内部集成有电磁阀，所述单片机上设置有用于驱动电磁阀工作的高频脉冲驱动及低频脉冲驱动的混合脉冲式电磁阀驱动电路。
采用上述技术方案，传统的小型燃油机中采用集成驱动芯片的电路板实现高频脉冲，再结合单片机做控制驱动电磁阀工作，但这种方式成本高，且造成电路板面积大，不利于小型燃油机的小型化，本发明采用在单片机上直接集成电磁阀驱动电路，通过高频脉冲驱动及低频脉冲驱动的混合脉冲式驱动电路驱动电磁阀工作，不仅不用设置驱动芯片且高频脉冲加低频脉冲的控制方式高效且能耗低，该高频脉冲完全由单片机产生，因而在设计时电路板的布板上不用集成驱动芯片，大大减小了点火器的体积。
上述的一种用于小型燃油机的电控化油器可进一步设置为：所述电磁阀驱动电路包括有第一晶体管、第二晶体管及第三晶体管，所述单片机其中两个引脚为高频方波输出引脚及低频方波输出引脚，所述第二晶体管的基极与高频方波输出引脚连接，所述第三晶体管的基极与低频方波输出引脚连接，所述第三晶体管的集电极串联接第二晶体管的基极，所述第二晶体管的集电极连接于第三晶体管的基极，所述第二晶体管、第三晶体管的发射极均接地设置，所述第一晶体管的集电极与电磁阀电连接，所述第一晶体管的发射极与基极之间连接有过流保护电路，所述第一晶体管的集电极与电磁阀之间串联有稳压电路。采用上述技术方案，单片机的其中两个引脚为高频方波输出引脚及低频方波输出引脚，高频方波输出引脚用于输出高频方波，低频方波输出引脚用于输出低频方波，经过第二晶体管及第三晶体管叠加后出来混合的高、低频叠加的波形控制第一晶体管的基极，从而使第一晶体管对外输出高低频叠加的波形驱动电磁阀，降低驱动功耗，由于电控化油器上所有供电来源都是由飞轮转动、线圈切割磁场产生，而这产生的能量是很小的，用普通方波形去驱动会造成供电不足，电磁阀不能正常工作，而本发明采用高、低频方波叠加，通过单片机将高频脉冲的占空比调宽后驱动电磁阀吸合，再将高频脉冲的占空比调窄与低频方波混合用于维持吸合，从而降低能耗，市面上有多种多样的占空比可调节的方波发生器，因此，带占空比可调节方波发生器的单片机为本领域技术人员的公知常识，在此不做赘述，通过设置过流保护电路，避免外部电磁阀短路造成内部第一晶体管烧毁从而导致驱动失效，通过设置稳压电路实现对外部电磁阀的续流，抑制外部瞬态的干扰冲击，保护内部电路及外部电磁阀。
上述的一种用于小型燃油机的电控化油器可进一步设置为：所述过流保护电路包括有一端连接于第一晶体管发射极的第一电阻，第一电阻另一端连接电源，所述第一晶体管的基极连接有第二电阻，所述第二电阻另一端与第一电阻并联连接于电源，所述第二电阻连接第一晶体管基极的一端连接有第一二极管、第二电阻连接电源的一端连接有第二二极管，所述第一二极管与第二二极管串联设置采用上述技术方案，通过第一电阻、第二电阻、串联设置的第一二极管及第二二极管实现过流保护，防止外部电磁阀短路造成第一晶体管的损坏。
上述的一种用于小型燃油机的电控化油器可进一步设置为：所述稳压电路包括有连接于第一晶体管集电极的第一稳压管及第二稳压管，所述第一稳压管与第二稳压管串联设置。
采用上述技术方案，通过串联设置的第一稳压管及第二稳压管实现对电磁阀的续流、稳压作用，保护内部电路及外部电磁阀。
本发明的有益效果为：采用高频脉冲驱动及低频脉冲驱动的混合脉冲式电磁阀驱动电路无需在电路中集成驱动芯片去控制电磁阀，高频脉冲完全由单片机产生，大大减小电路板的体积，且高频、低频混合驱动电磁阀更加高效节能，电磁阀驱动电路中集成过流保护电路及稳压电路，稳定性更高。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例的单片机示意图。
图3 本发明实施例的电磁阀驱动电路示意图。
图4为本电磁阀驱动电路的另一种实现方式。
图5为供电源模块电路示意图。
图6为转速信号处理模块电路示意图。
图7为发动机温度处理模块电路示意图。
图8为熄火开关信号处理模块电路示意图。
图9为点火驱动模块电路示意图。
图10为调试和通讯串口模块电路示意图。
具体实施方式
参见图1、图2、图3、图5-图10所示：一种用于小型燃油机的电控化油器，包括有飞轮1、点火器2、化油器3，飞轮1安装于发动机轴随发动机轴转动从而产生转速信号及磁通，点火器2一端连接化油器3并驱动化油器3工作，另一端连接火花塞并驱动火花塞工作，点火器2内部设置有由磁通驱动的线圈绕组及单片机21，线圈绕组用于给单片机21供电，化油器3内部集成有电磁阀4，单片机21上设置有用于驱动电磁阀4工作的高频脉冲驱动及低频脉冲驱动的混合脉冲式电磁阀驱动电路，当然，单片机21内还设置有用于接收线圈通电产生磁力并将磁力转为电信号的供电源模块、用于接收并处理飞轮1转动产生的转速信号的转速信号处理模块、对发动机内部温度检测的发动机温度处理模块、发动机的熄火开关信号处理模块、发动机的点火驱动模块、便于前期开发新机型时重新刷写控制程序及重写化油器各项参数的调试和通讯串口模块，电磁阀驱动电路包括有第一晶体管281、第二晶体管282及第三晶体管283，单片机21其中两个引脚为高频方波输出引脚284及低频方波输出引脚285，第二晶体管282的基极与高频方波输出引脚284连接，第三晶体管283的基极与低频方波输出引脚285连接，第三晶体管283的集电极串联接第二晶体管282的基极，第二晶体管282的集电极连接于第三晶体管283的基极，第二晶体管282、第三晶体管283的发射极均接地设置，第一晶体管281的集电极与电磁阀4电连接，第一晶体管281的发射极与基极之间连接有过流保护电路，第一晶体管281的集电极与电磁阀4之间串联有稳压电路，过流保护电路包括有一端连接于第一晶体管281发射极的第一电阻286，第一电阻286另一端连接电源，第一晶体管281的基极连接有第二电阻287，第二电阻287另一端与第一电阻286并联连接于电源，第二电阻287连接第一晶体管281基极的一端连接有第一二极管288、第二电阻287连接电源的一端连接有第二二极管289，第一二极管288与第二二极管289串联设置，稳压电路包括有连接于第一晶体管281集电极的第一稳压管290及第二稳压管291，第一稳压管290与第二稳压管291串联设置；
参见图4所示：电磁阀驱动电路还有另一种实现方式即单片机的一个引脚直接输出已经混合后的高低频方波，经第二晶体管282和第一晶体管281驱动对外输出高低频混合波形从而驱动电磁阀4。

Claims (4)

1.一种用于小型燃油机的电控化油器，包括有飞轮、点火器、化油器，飞轮安装于发动机轴随发动机轴转动从而产生转速信号及磁通，所述点火器一端连接化油器并驱动化油器工作，另一端连接火花塞并驱动火花塞工作，所述点火器内部设置有由磁通驱动的线圈绕组及单片机，所述线圈绕组用于给单片机供电，其特征在于：所述化油器内部集成有电磁阀，所述单片机上设置有用于驱动电磁阀工作的高频脉冲驱动及低频脉冲驱动的混合脉冲式电磁阀驱动电路。
2.根据权利要求1所述的一种用于小型燃油机的电控化油器，其特征在于：所述电磁阀驱动电路包括有第一晶体管、第二晶体管及第三晶体管，所述单片机其中两个引脚为高频方波输出引脚及低频方波输出引脚，所述第二晶体管的基极与高频方波输出引脚连接，所述第三晶体管的基极与低频方波输出引脚连接，所述第三晶体管的集电极串联接第二晶体管的基极，所述第二晶体管的集电极连接于第三晶体管的基极，所述第二晶体管、第三晶体管的发射极均接地设置，所述第一晶体管的集电极与电磁阀电连接，所述第一晶体管的发射极与基极之间连接有过流保护电路，所述第一晶体管的集电极与电磁阀之间串联有稳压电路。
3.根据权利要求2所述的一种用于小型燃油机的电控化油器，其特征在于：所述过流保护电路包括有一端连接于第一晶体管发射极的第一电阻，第一电阻另一端连接电源，所述第一晶体管的基极连接有第二电阻，所述第二电阻另一端与第一电阻并联连接于电源，所述第二电阻连接第一晶体管基极的一端连接有第一二极管、第二电阻连接电源的一端连接有第二二极管，所述第一二极管与第二二极管串联设置。
4.根据权利要求2所述的一种用于小型燃油机的电控化油器，其特征在于：所述稳压电路包括有连接于第一晶体管集电极的第一稳压管及第二稳压管，所述第一稳压管与第二稳压管串联设置。
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