[发明专利]点火线圈输出电压评估方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车电子技术，特别涉及一种点火线圈输出电压评估方法及系统。 

背景技术

点火线圈是汽油发动机火路系统的核心零部件之一，其性能直接决定了发动机是否能够可靠点火。对点火线圈而言，两个参数尤为关键，一个是点火线圈的输出电压，直接决定了混合气是否可以被有效击穿，另一个就是点火线圈的输出能量，直接决定了火花的持续时间是否够长；在稀薄燃烧状态下，由于化学能很弱，足够长的火花持续时间可以充分加热其周边的混合气，提高混合气的温度，帮助化学能的释放，降低失火率；但对于目前国内市场主流的PFI（Port Fuel Injection，进气道喷射）发动机，由于其空燃比均控制在1.0左右，化学能足够强，点火线圈的输出能量对点火过程的影响不是很明显。因此，点火线圈的输出电压才是点火过程中最为关键的参数。 

点火线圈输出电压的评估标准为： 

点火线圈的最大输出电压要大于实车上的混合气极限击穿电压，考虑车辆散差，两者之间还要留有一定的安全余量。 

某一充电时间下点火线圈的最大输出电压可以通过外接高绝缘介质真空电容直接测量得到； 

混合气极限击穿电压就要通过不同驾驶工况的模拟，综合统计出每个转速下所对应的混合气击穿电压最大值。 

可见，点火线圈输出电压评估试验中，混合气极限击穿电压的获取是整个试验中最为关键的环节。《Spark Anemometry of Bulk Gas Velocity at the Plug gap of afiring engine》中的研究表明，混合气的击穿电压可以用如下公式进行描述： 

Vbd=Kpdg(1+apdg)1/2---(1)]]>

其中，K＝1.5×10⁴kVcm²/g，a＝10^-4g/cm²,1g/cm²＝0.980665mbar； 

p-点火正时所对应的缸压；d_g-火花塞电极间隙； 

从(1)式可见，混合气的击穿电压主要和火花塞电极间隙大小和点火正时缸压成正比。 

点火线圈输出电压评估方法，是将各发动机转速下的点火线圈最大输出电压和混合气极限击穿电压对比，如果各发动机转速下，点火线圈最大输出电压减去混合气极限击穿电压的差都大于设定电压，则点火线圈输出电压满足发动机点火系统要求。设定电压为经验值，通常在2kV到6kV之间，如可以为2kV、4kV或6kV。 

现有的点火线圈输出电压评估方式，一转速下的混合气极限击穿电压值的确定方式是：采用产品寿命周期内的极限间隙火花塞作为试验火花塞，改变发动机负荷，在发动机最大负荷点采集该转速下在点火过程中的点火线圈点火电压最大值，采集到的该转速下在点火过程中的点火线圈点火电压最大值，即为该转速下的混合气极限击穿电压值。 

现有的点火线圈输出电压评估方式，由于在采集一转速下在点火过程中的点火线圈点火电压最大值时，发动机的失火情况会发生，失火可能是由于混合气没有被击穿所致，也有可能是火核扩散过程中气流扰动溃灭所致，如果采集到的该转速下在点火过程中的点火线圈点火电压最大值正巧对应着混合气没有被击穿的情况，那么采集到的该转速下在点火过程中的点火线圈点火电压最大值就是错误的该转速下的混合气极限击穿电压值，因此以采集到的该转速下在点火过程中的点火线圈点火电压最大值直接作为该转速下混合气的极限击穿电压值，进行后续的统计分析，就难以对点火线圈输出电压进行精确评估。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，能对点火线圈输出电压进行精确评估。