CN208010505U - 一种汽车点火线圈二次点火控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种汽车点火线圈二次点火控制电路，包括整形滤波单元、延时控制单元、充放电单元、二次点火导通控制单元；整形滤波单元用于对外部输入的ECU信号整形滤波，并与充放电单元实现第一次点火；充放电单元用于控制第一次点火及第一次点火时点火线圈的最大导通时间；延时控制单元用于控制第一次点火与第二次点火之间的间隔时间T1；二次点火导通控制单元用于控制第二次点火及第二次点火时的点火线圈持续导通时间T2。本实用新型使ECU输出的方波控制信号控制汽车点火线圈第一次正常点火后，延迟一定时间T1后触发点火线圈第二次导通时间T2、关断，产生二次高压，提高燃油点火成功率，让燃油燃烧更加充分的点火模块内部控制电路。

Description

一种汽车点火线圈二次点火控制电路

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机控制技术领域，尤其涉及一种汽车点火线圈二次点火控制电路。

背景技术

目前，大多数用于汽车电喷发动机控制***的点火模块，每接收一个汽车ECU输出的方波控制信号，完成一次汽车点火线圈初级的导通和关断。通常情况下，当ECU 控制信号高电平时，初级线圈导通，初级线圈电流随导通时间增大；当ECU控制信号低电平时，初级线圈电流关断，次级线圈产生一次高压，完成点火功能。即在一个点火时区内，接收一个ECU输出的方波控制信号，对应线圈点火一次，相应气缸完成一次燃油点火、做功工作。

目前的点火模块，在一个点火时区内只点火一次，在实际应用中，主要存在以下问题：

1)出现点火失效潜在风险高，造成对应气缸失火不做功，出现动力输出中断的风险高，影响汽车动力稳定；

2)出现点火失效或燃油燃烧不充分的风险高，不利于降低汽车尾气排放污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种汽车点火线圈二次点火控制电路，使ECU输出的方波控制信号控制汽车点火线圈第一次正常点火后，延迟一定时间T1后触发点火线圈第二次导通时间T2、关断，产生二次高压，提高燃油点火成功率，让燃油燃烧更加充分的点火模块内部控制电路。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种汽车点火线圈二次点火控制电路，包括整形滤波单元、延时控制单元、充放电单元、二次点火导通控制单元；所述整形滤波单元、延时控制单元、充放电单元、二次点火导通控制单元依次电性连接；所述延时控制单元与二次点火导通控制单元电性连接；所述整形滤波单元用于对外部输入的ECU信号整形滤波，并与充放电单元实现第一次点火；所述充放电单元用于控制第一次点火及第一次点火时点火线圈的最大导通时间；所述延时控制单元用于控制第一次点火与第二次点火之间的间隔时间T1；所述二次点火导通控制单元用于控制第二次点火及第二次点火时的点火线圈持续导通时间T2。

较佳地，所述充放电单元包括电容C2。

较佳地，所述二次点火导通控制单元包括比较器U1B、比较器U1D、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、二极管D1、电容C3；所述比较器U1B的同相输入端分别与电阻R9一端、电容C3一端电性连接；所述电容 C3另一端与延时控制单元电性连接；所述比较器U1B的反相输入端与延时控制单元电性连接，输出端分别与电阻R10一端、电阻R11一端、二极管D1正极电性连接；所述二极管D1负极分别与电容C2一端、电阻R12一端、比较器U1D的同相输入端电性连接；所述比较器U1D的反相输入端分别与电阻R13一端、电阻R14一端、比较器U1B 的反相输入端电性连接，输出端与电阻R15一端电性连接；所述电阻R10另一端、电阻R13另一端、电阻R15另一端均接VCC端；所述电阻R9、电阻R11、电阻R12、电阻R14的另一端均接地。

较佳地，所述延时控制单元包括比较器U1C、电容C1、二极管D2、电阻R6、电阻R8；所述比较器U1C的同相输入端分别与比较器U1B的反相输入端、U1D的反相输入端电性连接；所述比较器U1C的反相输入端分别与电容C1一端、二极管D2的负极、电阻R6一端电性连接；所述二极管D2的正极、电阻R6的另一端均与整形滤波单元电性连接；所述比较器U1C的输出端分别与电阻R8一端、电容C3一端电性连接；所述电阻R8另一端接VCC端，电容C1另一端接地。

较佳地，所述整形滤波单元包括比较器U1A、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻 R4、电阻R5、电阻R7；所述比较器U1A的同相输入端分别与电阻R1一端、电阻R2 一端电性连接，反相输入端分别与电阻R3一端、电阻R4一端电性连接，输出端分别与二极管D2正极、电阻R6另一端、电阻R7一端、电容C2另一端电性连接；所述电阻R5两端分别与比较器U1A的同相输入端、输出端电性连接；所述电阻R3另一端、电阻R7另一端均接VCC端；所述电阻R2另一端、电阻R4另一端均接地。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

1)如果第一次点火失效，第二次点火可以及时点燃燃油，触发两次高压点火，提高点火能量，更好的保障点火成功率，降低点火失效次数，从而保证汽车动力稳定性；

2)如果第一次正常点火成功，增加二次点火，增加点火面积，可以使燃油燃烧更加充分，有利于降低汽车尾气污染，满足汽车行业对汽车尾气排放越来越高的要求。

附图说明

图1为本实用新型的原理性图；

图2为本实用新型的电路图；

图3为本实用新型的点火效果波形图；

其中，附图标识说明：

1—整形滤波单元， 2—延时控制单元，

3—二次点火导通控制单元， 4—充放电单元。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至2所示，本实用新型提供一种汽车点火线圈二次点火控制电路，包括整形滤波单元1、延时控制单元2、充放电单元4、二次点火导通控制单元3；所述整形滤波单元、延时控制单元2、充放电单元4、二次点火导通控制单元3依次电性连接；所述延时控制单元2与二次点火导通控制单元3电性连接；所述整形滤波单元1用于对外部输入的ECU信号整形滤波，并与充放电单元4实现第一次点火；所述充放电单元4 用于控制第一次点火及第一次点火时点火线圈的最大导通时间；所述延时控制单元2用于控制第一次点火与第二次点火之间的间隔时间T1；所述二次点火导通控制单元3用于控制第二次点火及第二次点火时的点火线圈持续导通时间T2。

其中，所述充放电单元4包括电容C2。所述二次点火导通控制单元3包括比较器U1B、比较器U1D、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、二极管D1、电容C3；所述比较器U1B的同相输入端分别与电阻R9一端、电容C3一端电性连接；所述电容C3另一端与延时控制单元2电性连接；所述比较器 U1B的反相输入端与延时控制单元2电性连接，输出端分别与电阻R10一端、电阻R11 一端、二极管D1正极电性连接；所述二极管D1负极分别与电容C2一端、电阻R12 一端、比较器U1D的同相输入端电性连接；所述比较器U1D的反相输入端分别与电阻 R13一端、电阻R14一端、比较器U1B的反相输入端电性连接，输出端与电阻R15一端电性连接；所述电阻R10另一端、电阻R13另一端、电阻R15另一端均接VCC端；所述电阻R9、电阻R11、电阻R12、电阻R14的另一端均接地。

所述延时控制单元2包括比较器U1C、电容C1、二极管D2、电阻R6、电阻R8；所述比较器U1C的同相输入端分别与比较器U1B的反相输入端、U1D的反相输入端电性连接；所述比较器U1C的反相输入端分别与电容C1一端、二极管D2的负极、电阻 R6一端电性连接；所述二极管D2的正极、电阻R6的另一端均与整形滤波单元1电性连接；所述比较器U1C的输出端分别与电阻R8一端、电容C3一端电性连接；所述电阻R8另一端接VCC端，电容C1另一端接地。

所述整形滤波单元1包括比较器U1A、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7；所述比较器U1A的同相输入端分别与电阻R1一端、电阻R2一端电性连接，反相输入端分别与电阻R3一端、电阻R4一端电性连接，输出端分别与二极管D2正极、电阻R6另一端、电阻R7一端、电容C2另一端电性连接；所述电阻R5 两端分别与比较器U1A的同相输入端、输出端电性连接；所述电阻R3另一端、电阻 R7另一端均接VCC端；所述电阻R2另一端、电阻R4另一端均接地。

本实用新型工作原理：

本实用新型中比较器U1A、比较器U1B、比较器U1C、比较器U1D及***电路组成电压比较器集成电路；电阻R6、电容C1组成第一RC积分电路，电阻R8、电阻R9、电容C3组成第二RC积分电路；比较器U1A、电阻R5组成正反馈电路。

采用上述基本功能电路实现点火控制逻辑：

1)不能干涉第一次点火，第一次点火完全由ECU输出的控制信号控制点火线圈导通、关断；

2)延时控制单元2实现控制第一次点火后，距离第二次点火开启点的延迟时间长度T1；

3)二次点火导通控制单元3控制第二次点火初级线圈导通持续时间。

如图3所示，a为ECU输入控制信号波形图，b为初级线圈电流波形图。

整形滤波单元1：

电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7和比较器U1A组成输入信号第一级处理电路。其中，电阻R3和电阻R4组成比较器U1A第一级反相输入端PIN4 的基准比较电压设置功能单元，当输入的ECU信号电压使PIN5的电压值高于PIN4的基准比较电压时，PIN2输出高电平。通过正反馈电阻R5，可以提高比较器U1A的转换响应速度，从而保证PIN2输出信号稳定而迅速的从高电平下降到低电平，提高信号抗干扰能力。电阻R7是比较器U1A输出端上拉电阻，通过电阻R7连接稳压后电源给后级电路供电。

延时控制单元2：

电容C1、二极管D2、电阻R6、电阻R8和比较器U1C组成延迟时间T1的控制电路。ECU信号为高电平时，比较器U1A的PIN2输出高电平，比较器U1C反相输入端 PIN8通过二极管D2迅速变为高电平；当ECU信号变成低电平后，电容C1电容通过电阻R6放电，持续放电T1时间后，使PIN8电压低于PIN9电压，此时比较器U1C通过上拉电阻R8输出高电平。

二次点火导通控制单元3：

电容C3、二极管D1、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻 R14、电阻R15、比较器U1B和比较器U1D组成二次点火导通持续时间T2控制电路。延时控制单元2中，当ECU信号变成低电平后，电容C1电容通过电阻R6放电，持续放电T1时间后，使PIN8电压低于PIN9电压，比较器U1C输出高电平，给二次点火导通控制单元的电容C3充电，通过电容C3和电阻R9组成的RC时间电流，使比较器 U1B的PIN7电压在T2时间段内，大于PIN6的基准比较电压(基准比较电压通过带电阻R13、电阻R14设置)，PIN1输出高电平，通过二极管D1使比较器U1D的PIN11 保持高电平且大于PIN10(同PIN6)基准比较电压，最终通过上拉电阻R15使比较器 U1D在T2时间段内输出高电平，控制外部功率管导通，T2时间后比较器U1D输出低电平，外部功率管关断，从而实现二次点火功能。

充放电单元4：

包括电容C2，用于控制第一次点火及第一次点火时点火线圈的最大导通时间。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种汽车点火线圈二次点火控制电路，其特征在于，包括整形滤波单元、延时控制单元、充放电单元、二次点火导通控制单元；所述整形滤波单元、延时控制单元、充放电单元、二次点火导通控制单元依次电性连接；所述延时控制单元与二次点火导通控制单元电性连接；所述整形滤波单元用于对外部输入的ECU信号整形滤波，并与充放电单元实现第一次点火；所述充放电单元用于控制第一次点火及第一次点火时点火线圈的最大导通时间；所述延时控制单元用于控制第一次点火与第二次点火之间的间隔时间T1；所述二次点火导通控制单元用于控制第二次点火及第二次点火时的点火线圈持续导通时间T2。

2.根据权利要求1所述的汽车点火线圈二次点火控制电路，其特征在于，所述充放电单元包括电容C2。

3.根据权利要求2所述的汽车点火线圈二次点火控制电路，其特征在于，所述二次点火导通控制单元包括比较器U1B、比较器U1D、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、二极管D1、电容C3；所述比较器U1B的同相输入端分别与电阻R9一端、电容C3一端电性连接；所述电容C3另一端与延时控制单元电性连接；所述比较器U1B的反相输入端与延时控制单元电性连接，输出端分别与电阻R10一端、电阻R11一端、二极管D1正极电性连接；所述二极管D1负极分别与电容C2一端、电阻R12一端、比较器U1D的同相输入端电性连接；所述比较器U1D的反相输入端分别与电阻R13一端、电阻R14一端、比较器U1B的反相输入端电性连接，输出端与电阻R15一端电性连接；所述电阻R10另一端、电阻R13另一端、电阻R15另一端均接VCC端；所述电阻R9、电阻R11、电阻R12、电阻R14的另一端均接地。

4.根据权利要求3所述的汽车点火线圈二次点火控制电路，其特征在于，所述延时控制单元包括比较器U1C、电容C1、二极管D2、电阻R6、电阻R8；所述比较器U1C的同相输入端分别与比较器U1B的反相输入端、U1D的反相输入端电性连接；所述比较器U1C的反相输入端分别与电容C1一端、二极管D2的负极、电阻R6一端电性连接；所述二极管D2的正极、电阻R6的另一端均与整形滤波单元电性连接；所述比较器U1C的输出端分别与电阻R8一端、电容C3一端电性连接；所述电阻R8另一端接VCC端，电容C1另一端接地。

5.根据权利要求4所述的汽车点火线圈二次点火控制电路，其特征在于，所述整形滤波单元包括比较器U1A、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7；所述比较器U1A的同相输入端分别与电阻R1一端、电阻R2一端电性连接，反相输入端分别与电阻R3一端、电阻R4一端电性连接，输出端分别与二极管D2正极、电阻R6另一端、电阻R7一端、电容C2另一端电性连接；所述电阻R5两端分别与比较器U1A的同相输入端、输出端电性连接；所述电阻R3另一端、电阻R7另一端均接VCC端；所述电阻R2另一端、电阻R4另一端均接地。