[发明专利]点火线圈场强感应式探测系统

说明书

技术领域

本发明涉及发动机的点火线圈技术领域。

背景技术

在汽车发动机点火系统中，点火线圈是一种为点燃发动机气缸内的空气和燃油混合物提供点火能量的执行部件。它是一种基于电磁感应原理的特殊脉冲升压器，它将8-16V的低电压按设定频率通断使之次级产生20-40KV的电压通过火花塞产生电火花。在汽车发动机发展过程中，人们一直在寻求一些方法提高和完善对发动机的控制，比如发动机判缸，发动机汽缸内部燃烧压力状况，由于点火线圈与发动机工作状况息息相关，因而需要一种能利用点火线圈为基础的判断发动机气缸位置和燃烧压力状况的技术。

发明内容

为了克服上述缺点，本发明的目的是提供一种结构简单、稳定可靠的点火线圈场强感应式探测系统。

为了达到以上目的，本发明提供了一种点火线圈场强感应式探测系统，包括：中央控制模块，用于发出点火指令和接收状态反馈信号；

点火模块，用于根据所述的中央控制模块发出的点火指令控制充电电路；初级线圈，位于所述的充电电路中并产生初级互感电压；次级线圈，位于所述的初级线圈的外围，用于根据所述的初级线圈的初级互感电压产生给火花塞放电的次级电压；感应线圈，与所述的初级线圈、次级线圈在轴向上分离设置并且位于所述的次级线圈输出端的高压传递导线附近，用于在所述的高压传递导线的感应电流激发下产生感应电压信号；信号处理模块，用于将所述的感应电压信号进行处理从而为所述的中央控制模块提供一个用来判断发动机的汽缸内点火状况和缸体相位的数字信号。

作为本发明进一步的改进，所述的信号处理模块包括感应电压处理单元和相位判别单元，所述的感应电压处理单元对感应线圈输出的感应电压信号进行测量、降压、整形处理，所述的相位判别单元对感应电压处理单元输出的信号由集成电路处理为含有相位信息的数字信号。

作为本发明进一步的改进，所述的相位判别模块采用型号为德州仪器CD14358B的IC芯片。

作为本发明进一步的改进，所述的感应线圈采用平板式感应线圈。

作为本发明进一步的改进，所述的平板式感应线圈由环氧树脂固定在次级线圈输出端的高压传递导线正上方。

作为本发明进一步的改进，所述的点火模块包括组合式火花塞，所述的组合式火花塞两两配对并且彼此之间具有确定的相位关系。

作为本发明进一步的改进，为所述的相位判别单元预设定V_{感应-临界值，}当感应电压信号大于V_{感应-临界值}，此时所述的相位判别单元为所述的中央控制模块提供一个用来判断发动机的汽缸内点火状况和缸体相位的数字信号，所述的中央控制模块判定此状态为点火状态；当感应电压信号小于V_{感应-临界值}，此时所述的相位判别单元没有信号输出，所述的中央控制模块判定此状态为无点火状态。

本发明的点火线圈次级高压输出端平板式电感线圈感应技术是一种可以根据监测电感线圈所产生的感应电压大小和波形可以判断发动机缸体点火状况及相对位置的技术，此技术可用来提高电喷系统点火子系统的控制精度，而且其感应信号可以用来取代相位传感器，由于结构简单，感应线圈与高压传递导线之间的定位容易且精确，便于生产过程的装配。

附图说明

附图1描述了初级电流与配对塞火花击穿电压极性图；

附图2描述了根据本发明的点火线圈场强感应式探测系统的电路原理图；

附图3为根据本发明的电场强度感应相位判别分组点火线圈构造图；

附图4描述了平板式电场感应线圈与次级高压传递导线位置关系；

附图5描述了平板式电场感应线圈结构；

附图6描述了高压输出端高压导线周边电动势分布状况；

附图7描述了感应电压处理单元和相位判别单元的电路原理图；

附图8描述了感应电压与三针放电负载电压和相位信号之间的相互关系；

附图9为实施例中感应电压与三针放电负载电压关系图；

附图10至附图12为实施例中三针放电负载电压-感应电压-相位输出信号波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。