燃油燃烧系统中的用于启动阀的定时电路的制作方法

专利名称：燃油燃烧系统中的用于启动阀的定时电路的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种燃油燃烧器系统，更具体地说，涉及一种定时电路，以及在预定时间段之后将燃油送至喷嘴燃烧的相关方法，预定时间段基本上与线电压、频率和/或者温度无关。
如现有技术的图2所示，燃油泵18由驱动轴26轴向驱动，驱动轴26与马达28连接。马达28位于壳体12的对面30。驱动轴26还驱动壳体12内的鼓风机叶轮32，通过壳体12内的一个空气入口部分33，向空气管14中提供燃烧所需的空气。马达28由电子控制模块34控制。比如，电子控制模块34根据来自温度调节装置(未示出)的加热请求，开始输送燃油和空气，以及给16的点火头打火。当燃烧意外地间断时，控制模块34可能还要进行重新点火，并且当在预定的切断时间段内不能重新点火时，控制模块34可能停止向喷嘴输送燃油(有时称安全切断状态)。
燃油燃烧器采用各种类型的控制器。如现有技术的

图1和图2中示出的控制器34代表一种广泛应用的控制器基本类型。通过马达驱动轴，控制器34基本上同步地开始空气流和燃油的输送，同时通过向给变压器(transformer)22传递信号给点火头点火。上面的控制方法在很多情况下的效果都很好，但是，由于在开始工作时喷嘴的燃料压力比所需的压力要小，因此，在开始阶段燃油不能充分雾化，而使燃烧不充分(也就是，“粗糙”(rough)的开始)。由此，一些控制方法已经调整了上述过程以改善初始时刻的燃烧过程，其通过延迟燃油的输送直到空气流达到稳定，且泵18中的燃料压力已经增加到接近稳定状态的工作压力来达到的。这种延迟通常采用燃油泵18中的液压阀油路(未示出)或通过具有一个阀驱动器的电磁阀(solenoid valve)完成，其可在空气输送和燃油泵起动后延迟一段时间。
由于很多在上面重点描述的基本形式的控制器在应用中而且运行很好，用更多具有时间延迟的复杂的控制器替换控制器34产生替换的费用，有时这种费用是非常昂贵的。因此，在各种具有基本形式的控制器的不同情况下已经采用了电磁阀。一个外部电磁阀通常安装在壳体12上，一般靠近或在泵18上，并且比标准配置复杂而且昂贵。此外，在阀门安装和燃烧器的其它必要部件，比如主要电源线路之间可能产生干涉。另外，也不希望阀占据空间，因为很多燃烧器单元10由于安全和/或美观的原因都被一个外壳罩起来，并且这种附加的空间有可能与所使用的外壳冲突。
对于上述问题，现有技术方案已经将电磁阀集成在泵中，在控制器34和燃油泵18的阀部分之间采用负温度系数(NTC)的限流装置，比如一个连接插头内的电热调节器，以使随着电热调节器的加热电流的增加量流进电磁铁线圈直到电磁阀阀芯被驱动。
尽管现有技术解决方案已经证明对很多情况是有效的，仍然期望进一步改进将燃油输送到喷嘴进行点火的延时系统。
本发明涉及一种燃油燃烧器系统，其在控制器和与泵相连的阀门之间连接有一电线组件。电线组件用于起动一个与泵有关电磁阀，包括一个基本上与电压、频率和/或温度无关的定时电路。在控制器产生点火请求信号后一预定时间段，定时电路用于起动电磁阀。预定时间段代表延迟时间，其相对于线电压或燃油燃烧器系统所在的环境温度的变化基本保持常量。
对于前述的完成过程和涉及的目标，本发明包括一些特征，这些特征在下面将被详细描述，并在权利要求中被特别指出。下面的描述和附图详细说明了本发明某些直观的特点和实施。但是这些表示采用本发明的原则的不同的方式。通过下面的详细描述，并结合附图，本发明其它的目的、优点和新颖的特点会很明确。
图4是一结构方框图，示出了根据本发明的一个方面由与电压和/或温度无关的定时电路驱动的电磁阀。
图5是一方框示意组合图，示出了根据本发明的另一方面由一个定时电路驱动的电磁阀，该定时电路具有一个与电压无关的触发电路。
图6是一方框示意组合图，示出了根据本发明的另一方面与基本电压无关的触发电路；图7是一示意图，更详细地示出了根据本发明的再一方面图6所示的充电电路；图8是一根据本发明的又一方面用于燃油燃烧器定时电路的示意图，该定时电路提供基本上与线电压或温度的变化无关的时间延迟；图9是一曲线图，示出了根据本发明对于120伏线电压，图8中的两个充电电路的输出节点上的信号，当两个信号相同时，延迟时间就确定了；图10是曲线图，示出了根据本发明对于240伏线电压，图8中两个充电电路的输出节点上的信号，当两个信号相同时，延迟时间就确定了；图11是一曲线图，示出与现有技术定时器相比较的、图8的定时电路随线电压变化的延迟时间；图12是示意图，示出了根据本发明的另一方面用于燃油燃烧器系统中的另一种定时电路，该定时电路提供一个时间延迟，与现有技术的定时器相比，该时间延迟更少地依赖于线电压和温度的变化；图13是一曲线图，示出了与现有技术定时器相比较的、图12的定时电路随线电压变化的延迟时间；图14是一流程图，示出了根据本发明又一方面使用一种定时器电路的燃油燃烧器的点火燃烧的方法，其中定时电路提供基本上与线电压和/或温度无关的输送燃油到喷嘴的延迟时间。
如上所述，现有技术的控制器方法的一种形式利用了在控制器34和与泵18相连的电磁阀之间的线组件(cord set)中的热敏电阻器。众所周知，热敏电阻器通常是一半导体装置，该半导体装置的电阻是温度的函数。特别是，NTC热敏电阻器表现为电阻随着温度升高而降低。在很多应用中，NTC热敏电阻器用作温度传感器，但是，在现有技术的燃油燃烧器系统中，为了将热敏电阻器用作一个定时器，其自加热特性被开发出来。
尤其是，在初始时刻控制器需要热量时，电流通过热敏电阻器，在其中产生根据公式P＝I2R功率的消耗，由此使得热敏电阻器自加热。当热敏电阻器温度增加时，由于与之相关的负温度系数，使得电阻降低。在一些时间点(定义为延迟时间)上，热敏电阻器的电阻降到足够起动或触发与泵相连的电磁阀，在该点处泵通过喷嘴油路将燃油输送到燃烧器头部的燃烧器喷嘴。这样，在控制器提供加热请求后，输送燃油到燃烧器头部会延迟一段时间，延迟时间由热敏电阻器的自加热来控制。
本发明的发明人发现上面的现有技术方案存在一些缺点。首先，应用燃油燃烧器的设备易于受到外部环境温度变化的影响。比如在新英格兰地区，户外安装的燃烧器在燃烧开始的温度大约在10F，而安装在燃炉中受限的通风环境中的燃烧器在几次燃烧循环后，在另一加热请求之前就可能置于达到约150F的环境温度中。由于热敏电阻器位于泵附近的线组件内，热敏电阻器存在有一与周围环境相关的初始温度。
本发明的发明人发现，由于延迟时间由热敏电阻器的电阻降低到使自加热足够触发电磁阀所需的时间来确定，所以环境温度的变化对时间延迟段的影响很大。比如，在环境温度很高的情况下时间延迟很短(比如小于大约两(2)秒)，时间延迟就可能不足，当电磁阀被起动时，空气流可能不够稳定，且燃油压力也可能不够，因此产生“粗糙的”(rough)开始。相反，如果延迟变得很长，比如说，当环境温度很低(冷)时，延迟时间就会超过安全切断时间，导致不期望的切断状态，在切断状态，由于在预定的切断时间点火不能开始，所以控制器关闭系统。在这种情况下，由于控制器错误地判断零件失效导致点火不能进行，所以燃烧器系统关闭。
另外，本发明的发明人发现，热敏电阻器延迟时间段还是线电压的基本函数。在本领域，燃油燃烧器系统通常是依靠当地的电源提供的交流电压供电。可是，这种线电压很大程度上根据系统的地理位置而变化。比如已经发现纽芬兰的一些区域内的燃油燃烧器系统接收大约140伏特的线电压，而长岛的燃油燃烧器系统可能接收只有105伏特或更低的线电压。比如，不同类型的延迟阀配置在一定的线电压范围内被测试，与线电压相关的延迟时间的变化在图3的图表中示出。注意对于图中标号40处的低的线电压，延迟时间大约是图中标号42处的高的线电压的三倍或更高的倍数。因此，本发明的发明人发现与现有技术相关的一些问题，公开了一种可能集成到控制器和与泵相连的阀门之间的线组件内的定时电路，它提供基本不依赖于温度和/或线电压的时间延迟。这样，延迟时间既可以足够长以确保充分的燃烧点火，又不用考虑延迟时间会超过安全切断时间而导致切断状态。
现在转至图4，其示出了用于燃油燃烧器系统的燃油输送系统100的方框图，该燃油燃烧器系统产生一个基本上不依赖于温度和/或线电压变化的时间延迟。根据一个实施例，电路100可能用在一个将燃油燃烧器控制器(未示出)连接到燃油泵102的线组件内。在该实施例中，一个电磁阀104与泵102相连，并且使燃油能/不能从泵102通过喷嘴油路(未示出)输送到燃烧头的喷嘴105。
应用线组件，来自控制器的点火信号请求106起到启动马达(未示出)的作用，马达驱动燃油泵102的轴，由此在其中建立了足够的油压。点火信号106还可能使电磁阀104直接与线电压或与线电压相关的电压108连接。最后，例如，来自控制器的点火信号请求106还通过开关110使电源108和与电压和/或温度无关的定时电路112连接。发明100在线组件内的应用允许与泵102一体的电磁阀104的应用，这样，就不需要分开的、安装在外部的电磁阀和定时器。本发明没有受到这样布置的限制。
图4中与电压和/或温度无关的定时电路112在点火请求106与起动电磁阀104的控制信号114之间产生一个延迟时间。因此，根据本发明的另一方面，点火请求106同时起动开关110和定时电路112。不过，不管线电压108或燃油燃烧器系统所处的外部环境的变化，控制信号114起动电磁阀104以通过泵102输送燃油的定时通常是不变的，因此克服了与现有技术相关的问题和缺点。
现在转到图5，图5是根据本发明的另一方面，更详细示出了典型的电磁阀104和定时电路112的组合的方框示意图。比如，电磁阀(solenoid valve)104可被设计成电阻104a和电感104b的串联，并通过桥接电路120与定时电路112连接。桥接电路120包括四个二极管120a-120d，形成一个全波桥式整流电路。在桥接电路120的交流一侧122，通过电磁阀104(与图4稍有差别)提供正弦电压。在桥接电路120的直流一边124，一个晶体管126或其它类型的开关装置阻止电流通过桥接电路，直到晶体管被触发或开启。晶体管126由与电压和/或温度无关的触发电路128(在图5中示出的仅是与线电压无关的触发电路)来控制。
根据本发明的又一方面，点火信号请求106或直接或间接地起动触发电路128，触发电路在预定时间段之后对晶体管126的控制终端产生一个控制信号130，其中的时间段基本上与环境温度和/或线电压的变化无关。
因此，控制信号130起动或开启晶体管126，产生通过桥接电路120的电流，起动电磁阀104。电磁阀104的起动使燃油通过燃油泵102(未示出)输送到喷嘴。
根据本发明的另一方面，图6示出了与线电压和/或温度无关的触发电路128的典型结构。根据图6的实施例，触发电路128包括一参考电路140和一充电电路142，它们输入到比较电路144中。比较电路144能够分别比较相关电路140和142的电压电平，并输出控制信号130作为响应。如前所述，控制信号130可以用于驱动一个开关126，比如图中所示的一个NPN型双极晶体管的基极。
在图6的例子中，参考电压电路140例如可以通过线电压接收功率，并在比较电路144的第一个输入端146处输出一个为线电压的函数的电压。充电电路142被起动后可以进行工作，比如通过施加线电压，将输出节点148从第一电位充电到第二电位，其中第二电位比146处的参考电压高。输出节点148与比较电路的第二输入端连接。当节点148处的充电电位超过参考电压146时，比较电路144发生转换，输出端130从一个电压电平转换到另一电压电平，比如，从一个低电平状态转换到一个高电平状态，从而起动晶体管。
触发电路128的延时是一时间的函数，以使充电电路142增加到超过由参考电路140提供的参考电压的电压电位。根据本发明的又一方面，电路140提供的参考电压是线电压的函数，而充电电路142的输出节点148的充电率也是线电压的函数。输出146和148都分别优选线电压的正函数或都选线电压的负函数，以使其中一个被比变量随线电压而变化时，另一变量也以同样方式变化。两个变量更优先是线电压的直接函数，其中，比如，如果参考电压增加基本上是由于线电压的增加，输出节点148的充电率就足够增加到使比较器144在电路128处于较低线电压时发生转换。
图7更详细地示出了典型的触发电路128。在上面的例子中，充电电路142包括一个接收线电压或与之相关的电压的二极管150，并为串连电阻R4152提供半波整流电压，该串连电阻与比较器144的输入端148相连。由一个电阻R3154和一个电容C2156组成的并联RC电路也与输入端148相连，并且和接地电路相连。如果R4的半波整流电压近似为阶跃电压V1，则节点148处的电压可能用下式表示Vc(t)=R1R1+R2(1τ)[1-e-(tτ)]V1......(1)]]>其中时间常数τ=R1R2C1R1+R2]]>因此节点148的充电率是阶跃电压V1的函数，它是线电压的近似值或函数。节点146的参考电压VREF也是线电压的函数，更优选是以与上面重点描述相同方式的线电压的函数。这样，在图7中的触发电路中，应用VLINE的时刻和比较电路144跳闸的时刻之间的时间段通常与线电压的变化无关。采用这种基本上独立的延迟时间段起动电磁阀，通过喷嘴线路将燃油从泵输送到燃烧头。
根据本发明的又一方面，在图8中公开了一个基本上与线电压无关的定时电路，其用数字200表示。定时电路200与负载(电磁阀104)以与前面描述相同的方式连接，且当燃油燃烧器系统控制产生点火信号请求时，还和与线电压有关的电压108连接。与前面描述的相同，在桥接电路124的交流电一侧122接收与线电压相关的正弦电压108，类似晶体管126的开关基于控制信号130选择性地允许电流通过。
电路200还包括一个具有两个RC型充电电路204和206的定时器部分202。充电电路204和206都连接在半波整流二极管150和接地电路之间，电路通过桥接电路的一个二极管120b接地。另外，充电电路204和206分别具有充电节点208和210，其中充电率分别是电阻和电容值的函数。比如，如果R2和R3处的半波整流电压近似等于阶跃电压V1，则节点210处的电压(VCA(t))可以由下式表示VcA(t)=R3R3+R4(1τA)[1-e-(tτA)]V1......(2)]]>其中时间常数τA=R3R4C2R3+R4]]>而节点208处的电压(VCB(t))可用下式表示VcB(t)=R1R1+R2(1τB)[1-e-(tτB)]V1......(3)]]>其中时间常数τB=R1R2C1R1+R2]]>如图8所示，如果二个电路204和206并联联接到相同的电压源V1上，电路204的R1、R2和C1的值，以及电路206的R3、R4和C2的值可以选择以使电路206的时间常数τA大于电路204的时间常数τB，同时使稳态电压VCA(t＝∞)大于稳态电压VCB(t＝∞)。
因此，在某一时刻tT，电压曲线VCA(t)和VCB(t)相交，如图9中在240处示出的。在时刻tT，VCA(t)和VCB都等于电压VtT。对于各个电路，设置VtT等于公式(2)和(3)中的VCA(t)和VCB(t)，可以得到下面的公式VCB(tT)＝VCA(tT)，或R1R1+R2(1τA)[1-e-(tτA)]V1=R3R3+R4(1τB)[1-e-(tτB)]V1......(4)]]>因为公式(4)中与线电压有关的外加电压V1可以消去，证明方程(4)的解t＝tT是与V1无关的。如果V1近似等于常量电压，那么解t＝tT还与线电压的频率无关。由于V1是近似值，所以尽管该解是线电压频率的影响较小的函数(slight function)，它可以认为基本上与线电压的频率无关。比如，对于线性频率从60Hz降到50Hz的变化，大约降了17％，而延迟时间只有4％的变化。
这样，以两个电压VCA和VCB的比较为基础，产生一个与外加电压108(它与线电压相连)的大小无关的触发延迟，电路200输送通过限流电阻R5触发电流，产生一个控制信号130到晶体管126的管座。另外，在本发明的一个典型的方面，一个可编程单结晶体管(PUT)212被作为比较电路比较两个电压VCA和VCB，当VCA(210)达到参考电压VCB时触发晶体管126的基极。然而，还要使用其它元件或电路，这种可选择的比较元件也认为属于本发明的范围内。
由图8的电路200提供的延迟的长短可以分别通过选择不同的R1、R2、R3、R4、C1和C2值来控制。比如，当R1＝680kΩ、R2＝2MΩ、R3＝10kΩ、R4＝25kΩ、C1＝470nF和C2＝220μF时，大约可以提供3.6秒的延时。3.6秒的延时完全可以使燃烧头的空气流达到足够的稳定状态，并且当被起动的电磁阀允许燃油输送到喷嘴燃烧时，能够建立所需的全部泵压。另外，时间间隔非常安全地远离安全超时时段，而在很多控制方法中都大约为15秒。尽管上面的例子提供了3.6秒的延时，但可以采用其它不同长短的延迟时间，这些不同的延迟时间都将落入在本发明的范围内。
因为图8中的电路200提供了一个与线电压无关的时间延迟，所以本发明可以用在不同的线电压规格下工作的燃油燃烧器内。比如，某些应用场合或国家采用240伏线电压，如图10所示，本发明在这种情况下提供相同的时间延迟。图10示出了在时刻tT260处的3.6秒的时间延迟，其中输入电压108包括均方根为240伏的半波整流的正弦电压。注意，与图9(其中输入电压108包括均方根为120伏的半波整流的正弦电压)相比，RC充电电路204和206充电到不同的数值(即约为31伏，而在图9中约为15.5伏)。但是，由于VCA(t)和VCB(t)都是不同线电压的函数，而时间延迟(tT)保持相同。因此，本发明通过允许采用将相同的电路使用于在控制器和集成有电磁阀的泵之间的线组件内而进一步减少了现有技术解决方案的费用，其中电磁阀使用各种不同的线电压。
除了上述优点，本发明的电路200还提供基本上与温度无关的延迟时间。在初始时刻，电路元件的温度系数都很低，由于温度变化而使电阻和电容发生的变化很小。此外，对于改变电阻和电容值的大的温度变化范围，由于图8中的电路200的延迟是时间常数τA和τB的函数，并且这些时间常数都会随着温度的变化一起增加或减小，它们会自动补偿，这样产生的温度对时间延迟的影响可以被忽略不计。
为了进一步了解本发明相对于现有技术的优点，故提供了图11。图11示出了不同的现有技术延迟阀门由于线电压变化而产生的延迟时间的变化。注意，在每一现有技术延时的轨迹270、274和278中，时间延迟的量变化到大约为1/3。为了更清楚地比较，本发明在290处产生一延迟时间，尽管线电压是变化的，但该延迟时间是一常数。
根据本发明的又一方面，图12示出了一种定时电路，其标号为300。该定时电路300包括充电电路206和一个类似晶体管126的开关，晶体管126根据控制信号130来进行工作。与图8中的定时电路200相同，晶体管126允许电流通过桥接电路124，从而起动电磁阀104(负载)。充电电路206具有充电节点210，它的充电率是R3、R4、C3以及半波整流电压V1的函数。节点210处的电压与由齐纳二极管302的击穿电压表示的参考电压进行实际上的对比。在齐纳击穿的基础上，齐纳二极管302导通，从而为将其激活的晶体管126基极提供电流。
图12中的定时电路300还包括另一齐纳二极管304，它与充电电路206的一部分连接。齐纳二极管304具有很高的齐纳击穿电压(比如说90伏)，它可以作为充电电路206在很高线电压处的充电率调节器。比如，如果线电压是一个低的或中间数值，可能就不会超过齐纳击穿的击穿电压，充电率就由上面讨论的R3、R4、C3和V1来确定。但是，在高线电压处，半波整流电压V1将使节点210处电压增加很快而到达一个较高的电压值，从而使延迟时间大大减少，而这种情况正如前面所说的，是不期望出现的。
对于高线电压，节点306处的电压可能超过齐纳二极管304的击穿电压，因此使齐纳管将电压钳制。这样，箝位电压就人工调节给节点210充电的电压，所以充电率就不会超出预定量。在上述方式中，齐纳二极管304作为补偿机构调节或调整充电电路206对于高电压的充电率。因此，与定时电路300相关的时间延迟与线电压的关系比现有技术方案更少。比如，如图13所示，与定时电路300相关的时间延迟由320表示。注意，尽管时间延迟并不完全与线电压的变化无关，但与现有技术(270、274和278)相比，定时电路300基本上与线电压的关系更少，其中现有技术的时间延迟范围大约为3X，而图中描述的线电压范围内减少到小于约2X。
根据本发明的又一方面，提供了产生基本上与线电压和温度的变化无关的时间延迟的方法。参照图14，其描述了一种产生这样时间延迟的典型的方法400。此处示出和描述了典型方法400的一系列作用或过程，本发明并不仅限于所示出的这些作用或过程的顺序，一些步骤按不同的顺序发生，并/或与此处没有示出或描述的步骤同时发生。另外，实现根据本发明的方法并不是所有的步骤都需要。此外，方法400不但可以通过此处示出和描述的设备和系统实现，也可以通过其它未示出的系统实现。
在步骤402，方法400等候点火请求开始。比如，一个与燃油燃烧器系统相连的热敏电阻器可以检测到降到预定阈值之下的温度，由此会启动一个加热请求。在步骤402(YES)，当点火请求被的控制器接受到时，在步骤404，控制器发出一个或多个控制信号来起动的马达、泵、变压器或点火装置。比如控制器会起动马达使空气开始流动，并且开始驱动泵获得所需的压力。另外，在步骤404处控制器起动变压器或点火装置产生电弧进行点火。
并且，在步骤406处，控制器还产生一个定时电路开始工作的信号起动电磁阀。比如，电磁阀可以与泵集成在一起，电磁阀的开启和关闭以用于通过燃油或喷嘴油路选择性地从泵输送燃油到燃烧头的喷嘴。
定时器从控制器接受控制信号，在预定的时间段之后起动电磁阀。并且，定时器提供的时间延迟基本上与线电压和温度的变化无关。根据本发明的一个典型的方面，定时电路使用在控制器和电磁阀之间连接的线组件内，其中，电磁阀可以与泵集成在一起。因此，定时电路不占用额外的空间，也不给燃油燃烧器系统增加复杂度。
在步骤408处，定时电路通过施加一个电压(其与线电压相连)来驱动。比如，如果控制器通过线组件将线电压与电路相连，二极管可以作为半波整流器把整流后的电压(其是线电压的函数)输送到定时器的其它电路中，比如一个充电电路。这样的应用使充电电路给一个节点从第一电压定位充电到第二电压定位，其充电率是线电压的函数。根据本发明的一个方面，如果线电压高于预定电平，可以调整充电率使充电率更加与线电压无关。比如，一个箝位电路可以与一个充电电路的一部分并联，如果线电压超过预定值，则将电压钳制。在该方法中，充电率根据线电压的大小进行调节。
在步骤410处，一个与充电电路相连充电节点与参考电压比较。一旦充电节点超过参考电压(在步骤412处)，就会产生一个起动电磁阀的控制信号。比如，可能产生一个控制信号，该信号接通一个与桥接电路相连的晶体管，从而在步骤414处起动电磁阀。
根据本发明的又一方面，参考电压也是一个线电压的函数。比如，可以采用另一个具有一个节点的充电电路，该节点以一时间常数确定的充电率充电，该时间常数与第一充电电路的不同。在该例中，可以采用一个比较电路检测什么时候两个充电电路的电压相同，应用这样的检测来确定定时电路的时间延迟。由于两个充电电路都是线电压的函数，两个电路经历同样的线电压的变化，因此一起减少或消除线电压对延迟时间的影响。
尽管已经显现和描述了本发明有关的一些方面和各种方面，但很明显，本领域技术人员通过阅读和理解说明书和附图可以进行等同的变换或修改。尤其是关于上面叙述的元件(组件、装置、电路等)所执行的不同功能，用于描述这种元件的术语(包括提及“装置”)用于表示(除非特别指出)任何可执行所述元件特定功能的元件(即它们具有相同功能)，即使它们与执行本发明典型实施例中功能的结构在结构上不相同。另外，虽然仅根据本发明的一个方面可能公开本发明的一个具体特征，当需要时或者对于给定或者特定应用有利时，这一特征可以和一个或多个其它方面的其它特征组合。此外，用于说明书或权利要求书的术语“具有(includes)”的范围，其与“包括(comprising)”的意义相同。
权利要求
1.一种燃油燃烧器系统，具有一个连接在一个控制器和一个阀门之间的电线组件，其中的阀门与泵相连连，电线组件用于起动与泵相连的电磁阀，电线组件包括一个与电压或温度无关的定时电路，其在由控制器产生点火请求信号后一个预定时间段起动电磁阀，其中，预定时间段基本上相对于燃油燃烧器系统所处的线电压或周围环境温度的变化保持不变。
2.如权利要求1的燃油燃烧器系统，其中定时电路还包括一个桥接电路，具有与电磁阀连接的输入端，该桥接输入端用于接收一正弦电压并在其输出端提供整流电压信号；一个与桥接电路相连的开关，在合上开关时允许电流通过桥接电路，而当打开开关时禁止电流通过桥接电路；一基本上与电压无关的触发电路，用于接收与控制器发出的点火请求相连的控制信号，并且输出一个起动输出信号，以在控制信号之后合上开关一个预定时间段，其中预定时间段基本上与施加在燃油燃烧器系统上的线电压的变化无关。
3.如权利要求2的燃油燃烧器系统，其中，与电压无关的触发电路还包括一个比较电路，用于比较输出端的两个信号，并根据比较结果向开关输出一个信号；一个参考电压电路，用于产生一个是线电压函数的参考电压，其中参考电压与比较电路的第一输入端相连；一个依赖于线电压的充电电路，用于给第一电压电位和第二电压电位之间的输出节点充电，其充电率是线电压的函数，其中输出节点与比较电路的第二输入相连。
4.如权利要求3的燃油燃烧器系统，其中，参考电压电路的参考电压和依赖于线电压的充电电路的充电率都是线电压的正函数，其中线电压增加使参考电压和充电率都分别增加。
5.如权利要求3的燃油燃烧器系统，其中，当依赖于线电压的充电电路的输出节点超过参考电压时，预定时间段被确定。
6.如权利要求5的燃油燃烧器系统，其中，通过使由线电压的变化而引起的参考电压的变化由与线电压无关的充电电路的输出节点的充电率的相应变化来补偿，而使预定时间段基本上与线电压无关。
7.如权利要求2的燃油燃烧器系统，其中，与电压无关的触发电路包括一个比较电路，具有一个第一和第二输入端和一个输出端，该比较电路用于比较输入端的两个信号，并根据对两个输入信号的比较结果在输出端提供一个信号；一第一充电电路，具有一个与比较电路的第一输入相连的输出节点，用于以第一充电率在第一电压电位与第二电压电位之间充电；一第二充电电路，具有一个与比较电路的第二输入端相连的输出节点，用于以第二充电率在第三电压电位与第四电压电位之间充电，第二充电率大于第一充电率，其中第二电压大于第四电压。
8.如权利要求7的燃油燃烧器系统，其中，第一充电电路包括一个具有第一终端和第二终端的第一电阻器；一个具有第一终端和第二终端的第一电容器，并与第一电阻器并联；一个具有第一终端和第二终端的第二电阻器，该第二终端分别与第一电阻器第一终端和第一电容器的第一终端连接，并形成第一充电节点，其中第一充电节点处的第一充电率是第一和第二电阻器的电阻、第一电容器的电容、以及线电压的函数。
9.如权利要求8的燃油燃烧器系统，其中，第二充电电路包括一个具有第一终端和第二终端的第三电阻器；一个具有第一终端和第二终端的第二电容器，与第三电阻器并联；一个具有第一终端和第二终端的第四电阻器，该第二终端分别与第三电阻器的第一终端和第二电容器的第一终端连接，并形成第二充电节点，其中第二充电节点处的第二充电率是第三和第四电阻器的电阻、第二电容器的电容、以及线电压的函数。
10.如权利要求9的燃油燃烧器系统，其中，第一和第二充电率都以同样方式为线电压的函数，由此第一和第二充电节点的电压的比较结果基本上与线电压无关。
11.如权利要求10的燃油燃烧器系统，还包括一个半波整流电路，它分别接在正弦电压和第一与第二充电电路之间，其中半波整流电路用于将输入到第一和第二充电电路的正弦电压信号进行半波整流，其中第一和第二充电电路用于分别将与第一和第二充电电路的充电电压相关的波动降到最小，由此产生与正弦电压信号的频率基本上无关的预定时间段。
12.如权利要求7的燃油燃烧器系统，其中比较电路包括一个可编程单结晶体管。
13.一种由线电压供电的定时电路，包括一个具有一个与其连接的电压的充电电路，该电压是线电压的函数，还包括一个输出节点，该节点当电压小于预定的阈值时以第一充电率充电，而当电压大于预定的阈值时以第二充电率充电，其中第二充电率包括第一充电率的调制；一个用于产生参考电压的参考电压电路；一个用于产生一个信号的比较电路，该信号可表示在充电电路的输出节点和参考电压之间的比较结果，其中，在当线电压施加到充电电路时与输出节点超出参考电压的信号指示之间的时间段表示延迟时间。
14.如权利要求13的定时电路，其中，充电电路包括一个RC电路，该电路具有一个与之相关的时间常数，其中，第一充电率是RC电路和线电压的函数，并且，其中已调制的第一充电率是RC电路和与之相连的相对固定的电压的函数。
15.如权利要求14的定时电路，其中充电电路还包括一个与RC电路连接的箝位电路，其中当线电压超过预定的阈值时，箝位电路能够通过RC电路的一部分嵌制住电压。
16.如权利要求15的定时电路，其中，箝位电路包括一个具有齐纳击穿电压的齐纳二极管，这一齐纳击穿电压与预定的阈值有关，而且齐纳击穿电压还包括参考电压，且当线电压超出预定的阈值时，齐纳二极管被击穿，将充电电路的一部分嵌制到齐纳击穿电压，从而调整充电电路的充电率。
17.如权利要求13的定时电路，其中，参考电压电路和比较电路包括一个齐纳二极管，其中，当充电电路的输出节点超过齐纳击穿电压时，齐纳二极管击穿并导电，从而表示输出节点超过参考电压。
18.如权利要求13的定时电路，还包括一个连在线电压和充电电路之间的半波整流电路，其中半波整流电路用于对输入到充电电路的线电压进行半波整流，其中充电电路用于将与充电电路的充电电压有关的波动降到最小，从而使时间延迟基本上与线电压的频率无关。
19.一种由线电压供电的定时电路，包括一个第一充电电路，具有一个以第一充电率充电的输出节点，其中第一充电率是线电压的函数；一个第二充电电路，具有一个以第二充电率充电的输出节点，其中第二充电率是线电压的函数，且第二充电率不同于第一充电率；一个比较电路，用于产生控制信号，该信号用于表示何时第一和第二充电电路的输出节点相同，其中，当线电压用于第一和第二充电电路和控制信号指示之间的时间段包括一个延迟时间，该延迟时间基本上与线电压的大小无关。
20.如权利要求19的定时电路，其中，第一和第二充电电路分别包括第一和第二RC电路，其中第一RC电路具有与之相连的第一RC时间常数，第二充电电路具有与第一RC时间常数不同的第二RC时间常数。
21.如权利要求19的定时电路，其中，比较电路包括一个单结晶体管。
22.一种起动由线电压供电的燃油燃烧器系统的方法，包括产生一个点火请求；根据点火请求大致同步地起动一个马达、泵和点火装置；根据点火请求起动一个与电磁阀相连的定时电路，该电磁阀与泵相连；对定时电路中的充电电路施加一个与线电压相连的电压，从而开始以第一充电率给节点充电，其中，第一充电率与定时电路相连；将节点与参考电压比较；当节点等于或大于参考电压时产生控制信号；响应控制信号起动电磁阀以从泵中输送燃油。
全文摘要
本发明涉及一种燃油燃烧器系统，其具有一个连接在控制器和阀门之间的电线组件，其中阀门与泵相连。电线组件用于起动与泵相连的电磁阀，从而将燃油输送到燃烧器的喷嘴。电线组件包括与电压和温度无关的定时电路，该定时电路在控制器产生一个点火请求信号之后一个预定时间段用于起动电磁阀，其中预定时间段关于线电压或燃油燃烧器所处的环境温度的变化基本上保持不变。
文档编号F23N5/20GK1436955SQ03101970
公开日2003年8月20日 申请日期2003年1月30日 优先权日2002年2月4日
发明者J·P·格雷厄姆, V·J·特克 申请人:R.W.百科特公司