专利名称：车用内燃机机械与电路保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于机动车辆的内燃机运行保护装置，特别是一种车用内燃机机械与电路保护器。
现有技术中的内燃机运行保护装置主要采用机械触点式电路结构，它存在有结构复杂、触头易损、动作迟缓、系统化性能差和安装麻烦的缺点。中国专利申请91223972.7提出了一种“内燃机自动保护装置”，该装置也仅在于机械保护，其功能单一，没有能对电路系统实施保护。
本实用新型的目的是要提供一种车用内燃机机械与电路保护器，它能够有效地简化整体结构、提高使用可靠性、扩展保护功能、实现瞬间控制、适应系统化的需要。
本实用新型的目的是这样实现的所述保护器由功能电路、控制器件和外壳组成，其中，功能电路包括综合检测比较电路、超压检测比较电路、整形电路，执行电路和扩展电路。
在综合检测比较电路中，指示灯DL1与传感器P1之间串联连接有可控硅KG1，可控硅KG1的正极、指示灯DL1的一端和光电耦合器GD1的负极交汇于接点A，三极管BG1的基极和三极管BG2的基极同时与光电耦合器GD1的发射极连接。
在超压检测比较电路中，指示灯DL2的一端、传感器P2的一端、可控硅KG2的正极与光电耦合器GD2的负极交汇于接点D，可控硅KG2的控制极与光电耦合器GD2的发射极之间串联连接有电阻R3。
在整形电路中，三极管BG4的集电极与三极管BG5的集电极并联连接，三极管BG4的发射极与三极管BG5的发射极并联连接，串联连接的二极管D5和二极管D6与三极管BG4的基极连接，其中二极管D5的正极与光电耦合器GD2的正极和光电耦合器GD1的正极交汇于接点B，通过接点B引出接点E。
在执行电路中，三极管BG6的基极与可控硅KG4的负极连接，三极管BG6的集电极与可控硅KG3的正极连接，光电耦合器GD3的发射极和三极管BG7的发射极同时与可控硅KG4的控制极连接，光电耦合器GD3的集电极与三极管BG7的集电极连接，串联连接的电阻R12和二极管D4与光电耦合器GD2的正、负极形成并联回路，其中二极管D4的负极与光电耦合器GD2的负极连接，可控硅KG3的控制极串接电阻R8后与三极管BG5的基极串接电阻R7后交汇于接点C。接点E可以与相应的检测比较电路连接形成扩展电路，进而实现保护功能的扩展。
本实用新型因为在功能电路中设置了二极管、三极管、光电耦合器和可控硅等电子元件，所以消除了机械式触点通断方式，简化了整体结构，提高了可靠性；同时由于在该保护器中设置了整形电路，所以能够实现功能扩展，完成内燃机运行检测和控制过程的系统化；另外由于采用了检测比较电路和执行电路，所以能够实现指示与控制同时进行；本实用新型还具有使用可靠性高、加工容易和安装方便的优点。
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图予以说明。
图1是依据本实用新型提出的车用内燃机机械与电路保护器电路结构示意图。
图中电阻R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10，R11，R12，R13电容C1，C2，C3二极管D1，D2，D3，D4，D5，D6三极管BG1，BG2，BG3，BG4，BG5，BG6，BG7光电耦合器GD1，GD2，GD3可控硅KG1，KG2，KG3集成块语言集成块IC1，语言集成块IC2，稳压集成块W7808。
开关K1，K2，K3指示灯DL1，DL2，DL3扬声器Y传感器P1，P2接点A，B，C，D，E，F，G，H，I，J，K，M，N，Q，S以汽车内燃机为例，所述保护器的工作过程如下
使用时，接点H连接起动机电磁开关，接点K连接启动继电器线圈，接点Q连接点火线圈。
在进行防盗保护时，内燃机处于静止状态，此时如果打开点火开关K1，由于内燃机没有工作，润滑油系统内无油压，传感器P1为低电位，指示灯DL1应发光。同时，由于可控硅GK1串联在传感器P1与指示灯DL1之间，在未合上开关K3的前提下，可控硅KG1是不会导通的，光电耦合器GD1不能通过传感器P1判断内燃机处于什么工作状态，此时启动系统封锁，不能进入启动状态。另外，由于启动系统的封锁，启动机不能工作，内燃机无启动动力，电路无启动信号，不能向用电器件提供电源，内燃机也就不能启动；此时如果采取手摇起动，拖拉起动或者滑行起动，虽然满足了内燃机的启动动力，但因为没有采用启动系统，电源不通，内燃机仍然不能发动。至此对汽车内燃机有效地实现了防盗车保护。
在进行欠压保护时，汽车内燃机在运行过程中，当其润滑油路出现欠压或失压时，传感器P1即刻由高电位转变为低电位，接点A降为低电位，指示灯DL1发光，光电耦合器GD1饱和导通，三极管BG1、BG2导通。三极管BG1的导通为低油压语言集成块IC1提供电源，扬声器Y发出声响。语言集成块IC1和指示灯DL1同时发出声光报警信号。同时由于接点A降为低电位，接点B也变为低电位，三极管BG4的集电极发出停机保护信号，进而使三极管BG7饱和导通；可控硅KG4随三极管BG7而导通，三极管BG6随可控硅KG4而饱和导通；三极管BG6的饱和导通使可控硅KG3关断，KG3的关断反过来又切断了三极管BG6的基极电流，三极管BG6因为没有基极电流，也就随可控硅KG3的关断而截止。由于可控硅KG3和三极管BG6的联锁，因而也就使内燃机的点火系统失电，内燃机自动停车，有效地实现了欠压或失压保护。
在进行启动保护时，打开点火开关K1，操作装设在隐蔽部位的防盗解除开关K3。可控硅KG1触发导通，此时，由于内燃机尚未工作，传感器P1显示低电位。同时，由于可控硅KG1被触发，传感器P1使接点A进入低电位，低油压极警指示灯DL1发光。另外，由于光电耦合器GD1饱和导通，三极管BG1、BG2也随之饱和导通。三极管BG1的饱和导通为低油报警的语言集成块IC1提供工作电源，扬声器Y发出声响，语言集成块IC1和指标灯DL1同时发出声光报警。三极管BG2的导通使启动系统能够对内燃机实施启动。另一方面，当点火开关拨至启动档位时，启动机开始工作，由于电源启动信号是靠启动机上的电磁开关的辅助点火触点或启动继电器提供的，所以电源就接通。此时，内燃机还处于被拖动运转的状态，供油系统的油压值还处于欠压值的范围，低油压传感器P1测到内燃机正处于非正常状态下运转，进而发出欠压、失压停机保护信号，以便于封锁点火系统。这样，启动信号要解除电路封锁，而欠压、失压停机保护信号又要封锁电路。为了克服这种矛盾，就需要采取措施维护启动成功。这时需要将启动信号分成两路，一路启动信号提前将欠压、失压的停机信号拦截掉；另一路启动信号相对于前一路信号滞后一点去启动电路系统，以便于内燃机能够顺利地发动着车。一路启动信号在接点C处分离，并且通过电阻R7，三极管BG5在三极管BG4的集电极上将欠压、失压的停机信号拦截掉。另一路启动信号也在接点C处分离，然后通过电阻R8和电容C1实现延时，电源启动信号作用于可控硅KG3，使可控硅KG3导通，进而解除电路封锁，实现电路启动。当内燃机受启动机拖动而爆发，自身维持怠速运转时，内燃机润滑油路内的油压值迅速建立至正常值，内燃机进入正常运行状态。低油压传感器P1跃升为高电位，指示灯DL1熄灭，低油压声光报警信号受到解除。光电耦合器GD1将随着接点A处和接点B处的电位升高而截止，进而使三极管BG1、BG2也随之截止。三极管BG1的截止，语言集成块IC1因失电而使扬声器Y终止声响报警。三极管BG2的截止，使启动系统迅速退出启动状态，转入启动后的封锁状态。启动系统的迅速退出，迫使启动机迅速退出与内燃机的啮合，防止了因内燃机的发动着车而反拖启动机的现象，保护了启动机。启动系统进入封锁状态后，启动运转的内燃机就不会因与启动机再次啮合而造成事故。同时，接点B处电位的升高，内燃机就能够进入稳定运行状态。
在进行过压保护时，处于运转过程的内燃机，如果出现油压调节阀失灵，或者油路堵塞现象，油路系统就会出现非安全油压值。此时，传感器P1表现为低电位，接点D处和接点B处均呈现低电位，指示灯DL2发光，过压报警语言集成块IC2工作，扬声器Y发出声响，语言集成块IC2和指示灯DL2同时发出声光报警。同时由于接点B处为低电位，三极管BG4的集电极发出一个故障停机信号，并且迅速使三极管BG7饱和导通；可控硅KG4随三极管BG7而导通，三极管BG6随可控硅KG4而饱和导通；三极管BG6的饱和导通使可控硅KG3关断，KG3的关断反过来又切断了三极管BG6的基极电流，三极管BG6因为没有基极电流，也就随可控硅KG3的关断而截止。由于可控硅KG3和三极管BG6的联锁，因而也就使内燃机的点火系统失电，内燃机自动停车，有效地实现了过压保护。
在进行线路保护时，如果车用电器发生过载、短路现象时，串联连接的电阻R12和二极管D4上的电压降就会升高，当其升高到电路系统的设定值时，光电耦合器GD3导通，进而使可控硅KG4和三极管BG6随之导通，三极管BG6的导通，迫使可控硅KG3关断，使三极管BG6与可控硅KG3进入联锁状态，实现汽车电气系统的线路保护。
在进行功能扩展时，可以用接点E作功能扩展端，在对内燃机进行过热与超速保护时，在接点E处接入相应的检测比较电路和传感器，就可以实现过热和超速保护。
如果汽车内燃机在运行过程中需要停机时，只要将点火开关K1关断，汽车内燃机就熄火停机了。如果汽车停机后需要实施防盗保护，只要将装设在隐蔽地方的防盗开关K3关断，即可使汽车内燃机进入前述防盗保护状态。
权利要求1.一种车用内燃机机械与电路保护器，它由功能电路、控制器件和外壳组成，其特征在于功能电路包括综合检测比较电路、超压检测比较电路、整形电路、执行电路和扩展电路；在综合检测比较电路中，指示灯DL1与传感器P1之间串联连接有可控硅KG1，可控硅KG1的正极、指示灯DL1的一端和光电耦合器GD1的负极交汇于接点A，三级管BG1的基极和三级管BG2的基极同时与光电耦合器GD1的发射极连接；在超压检测比较电路中，指示灯DL2的一端、传感器P2的一端、可控硅KG2的正极与光电耦合器GD2的负极交汇于接点D，可控硅KG2的控制极与光电耦合器GD2的发射极之间串联连接有电阻R3；在整形电路中，三极管BG4的集电极与三极管BG5的集电极并联连接，三极管BG4的发射极与三极管BG5的发射极并联连接，串联连接的二极管D5和二极管D6与三极管BG4的基极连接，其中二极管D5的正极与光电耦合器GD2的正极和光电耦合器GD1的正极交汇于接点B，通过接点B引出接点E；在执行电路中，三极管BG6的基极与可控硅KG4的负极连接，三极管BG6的集电极与可控硅KG3的正极连接，光电耦合器GD3的发射极和三极管BG7的发射极同时与可控硅KG4的控制极连接，光电耦合器GD3的集电极与三极管BG7的集电极连接，串联连接的电阻R12和二极管D4与光电耦合器GD2的正、负极形成并联回路，其中二极管D4的负极与光电耦合器GD2的负极连接，可控硅KG3的控制极串接电阻R8后与三极管BG5的基极串接电阻R7后交汇于接点C。
2.根据权利要求1所述的保护器，其特征是接点E可以与相应的检测比较电路连接形成扩展电路，进而实现保护功能的扩展。
专利摘要本实用新型是一种用于机动车辆的车用内燃机机械与电路保护器。该保护器在检测比较电路中设置可控硅，三极管和光电耦合器；在整形电路中，一对三极管的集电极和发射极分别对应并联，两只二极管与电阻串联后接入三极管集电极；在执行电路中设置可控硅、三极管、光电耦合器。它利用检测比较电路检测故障信号，以整形电路对故障信号进行放大处理，以执行电路实现控制。本实用新型具有结构简单、运行可靠和实现保护系统化的优点。
文档编号F01P11/04GK2189647SQ94208020
公开日1995年2月15日 申请日期1994年4月3日 优先权日1994年4月3日
发明者王毅臣 申请人:王毅臣