一種可靠防止誤點火的單頭直插型汽車點火線圈電路的製作方法

2023-06-18 18:12:31

專利名稱：一種可靠防止誤點火的單頭直插型汽車點火線圈電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車點火線圈，尤其涉及一種可靠防止誤點火的單頭直插型汽車點火線圈電路。
背景技術：
隨著汽車點火系統的發展，汽車點火線圈的結構正朝著高可靠性、輕量化、高能化方向發展。近年出現的在每個汽缸上配備一支的單頭直插型點火線圈，直接位於引擎中火花塞上稱為「火花塞上線圈」(coil on plug)。這種結構由於省去了分電器、高壓線，避免了分電器分火頭與分電器旁電極之間的打火燒蝕及能量損耗，省去了高壓線的能量損耗，減少了電磁幹擾，同時消除了採用單個點火線圈易造成汽車故障停車的弊端，因此正成為領導技術發展趨向的市場矚目產品。現有的火花塞上線圈是由線圈組件及與其連接的高壓輸出組件形成。線圈組件主要包括裝放在殼體內的鐵芯、初級線圈、次級線圈及從殼體底部伸出的高壓電極，高壓輸出組件包括彈簧及套裝在其外部的膠套，彈簧一端連接上述高壓電極，另一端連接火花塞。初級線圈正極端通過點火開關連接汽車上的直流電源(蓄電池)正極，負極端連接點火通斷控制器，如目前常用的由設有微機的電子控制單元ECU控制的點火通斷控制器來完成對初級線圈的通斷控制。次級線圈一端與初級線圈的正極端連接，另一端作為高壓輸出端通過高壓電極及彈簧連接火花塞。其存在的技術缺陷是在點火線圈處於非點火周期時，低壓電流從直流電源流向初級線圈，隨著電流的增長在初級線圈產生變化電磁場，在鐵芯上儲存磁能，此時，在次級線圈上將感應產生幾千伏高壓，儘管未達到點火時刻，但也會使火花塞的中心電極和旁電極之間出現打火，在高溫環境下，使汽缸燃油點燃出現誤點火。為克服上述缺陷，業內人士對上述次級線圈電路進行改進，將次級線圈一端與初級線圈的正極連接，另一端與一個二極體負極端連接，二極體的正極端作為高壓輸出端通過高壓電極及彈簧與火花塞連接，這種電路結構的改進從電路原理分析，通過在高壓輸出端加了一個二極體可以阻斷感應高壓，防止誤點火，但由於該二極體直接連接在高壓電極端，離火花塞非常近，使汽缸內點火瞬間及燃料燃燒產生的熱量通過火花塞迅速傳導到二極體，使其工作在惡劣的高溫高壓環境下，這樣，一方面對二極體的性能要求苛刻，而且長期在極端環境下工作使其可靠性降低，易損壞，依然無法正常發揮作用，不能有效杜絕誤點火。加之，由於該二極體連接高壓，考慮到絕緣性、安全性不能隨意加長二極體連接導線將其設置在線圈組件內離火花塞較遠位置。再者，採用上述將二極體直接與高壓二極體連接安裝在線圈組件底部的結構，增加了線圈組件裝配工藝的複雜性。

實用新型內容本實用新型的主要目的在於針對上述問題，在現有技術基礎上進行改進，提供一種可靠防止誤點火的單頭直插型汽車點火線圈電路，保證汽車無故障可靠地點火。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是[0006]一種可靠防止誤點火的單頭直插型汽車點火線圈電路，包括鐵芯T、具有正極端和負極端的初級線圈Lp、次級線圈Ls、二極體D，高壓電極及與高壓電極連接的高壓輸出組件，其特徵在於所述次級線圈Ls —端與所述二極體D的正極端連接，二極體D的負極端與所述初級線圈Lp的正極端連接，次級線圈Ls的另一端作為高壓輸出端與高壓電極連接。所述高壓輸出組件包括彈簧及套裝在其外部的膠套，彈簧一端連接所述高壓電極，另一端連接火花塞。本實用新型的有益效果是由於將二極體D設置在次級線圈Ls與初級線圈Lp之間，與現有技術中將二極體D設置在次級線圈Ls的高壓輸出端與高壓電極連接相比，不僅保持點火線圈在非點火周期產生的高壓輸出被阻截，使火花塞不能獲得打火高壓，防止出現誤點火的功能，而且，由於該二極體是連接在低壓端，離火花塞高溫高壓環境較遠，所以不容易損壞，還可實現汽車無故障可靠地點火。本實用新型線圈結構簡單，二極體裝配工藝成熟並簡化，成本降低、適宜推廣。

圖1是本實用新型的電路結構圖；圖2是本實用新型應用在汽車點火電路中的結構示意圖。圖中1高壓電極，2彈簧，3火花塞，31中心電極，32旁電極。
以下結合附圖和實施例對本實用新型詳細說明。
具體實施方式
圖1 圖2示出了本實用新型的電路結構及其在點火電路中的應用。如圖所示，提供出一種可靠防止誤點火的單頭直插型汽車點火線圈電路A，包括鐵芯T、具有正極端和負極端的初級線圈Lp、次級線圈Ls、二極體D，高壓電極I及與高壓電極連接的高壓輸出組件，其特徵在於上述次級線圈Ls —端與上述二極體D的正極端連接，二極體D的負極端與上述初級線圈Lp的正極端連接，次級線圈Ls的另一端作為高壓輸出端與高壓電極I連接。上述高壓輸出組件包括彈簧2及套裝在其外部的膠套(未示出)，彈簧2 —端連接上述高壓電極I，另一端連接火花塞3。在上述電路中，高壓二極體D採用了江蘇銀河電器有限公司的R4000型高壓二極體，耐反壓達4000V。在實際製作時，高壓二極體D、初級線圈Lp、次級線圈Ls及鐵芯T共同組裝在汽車點火線圈的線圈組件殼體內，高壓電極I與次級線圈Ls高壓輸出端連接，從線圈組件底部伸出通過高壓輸出組件的彈簧2與火花塞3連接。由於二極體是連接在低壓端，離火花塞較遠，因此，免於高溫高壓環境帶來的危害，可長期保持可靠工作，有效防止點火線圈誤點火。在圖2示出的點火電路中，包括本實用新型提供的單頭直插型汽車點火線圈電路A,直流電源E，點火開關K及由電子控制單元ECU及其控制的功率三極體BG構成的點火通斷控制器、高壓輸出組件的彈簧2及火花塞3，初級線圈Lp的正極端通過點火開關K連接直流電源E的正極，負極端連接功率三極體BG的集電極，功率三極體BG的基極與E⑶連接，功率三極體BG的發射極接地。次級線圈Ls —端與二極體D的正極端連接，二極體D的負極端與初級線圈Lp的正極端連接，次級線圈Ls的另一端作為高壓輸出端通過高壓電極1、彈簧2與火花塞3的中心電極31連接，火花塞旁電極32及直流電源E的負極接地。上述汽車點火線圈電路A的點火工作過程為接通點火開關K啟動點火操作，E⑶根據發動機不同的工況及直流電源E的電壓高低，確定最佳點火數據，輸出不同寬度的通斷信號控制功率三極體BG的導通和截止。當功率三極體BG導通時，低壓電流從直流電源E流向初級線圈Lp，由於初級線圈存在電感產生一個反向電動勢，此時，電流按指數曲線增大，到達點火時刻時，E⑶控制功率三極體BG截止；由於初級線圈Lp電流突然被切斷，磁通量變化率很大，次級線圈產生感應電動勢，有較多匝數的次級線圈產生高點火電壓，經次級線圈Ls高壓輸出端、高壓電極1、彈簧2加到火花塞3上，使火花塞3的中心電極31、旁電極32之間放電產生電火花，使氣缸燃油點燃。本實用新型中，二極體D的作用是防止誤點火，如圖2所示，當功率三極體BG截止瞬間，在次級線圈Ls上產生點火負高壓，通過二極體D、次級線圈Ls和火花塞及直流電源E形成放電通路，汽缸燃油點燃；當ECU控制功率三極體BG導通時，點火線圈處於非點火周期，此時，低壓電流從直流電源E流向初級線圈Lp，該電流產生變化電磁場，並在次級線圈Ls上感應產生幾千伏高壓，此時次級線圈產生的高壓是與斷電時反向的正向高壓輸出，由於與二極體D極性相反，被阻斷，因此不能加到火花塞3上形成放電通路，從而避免了誤點火。由於二極體連接在低壓端，距高溫、高壓環境中的火花塞較遠，不易損壞，使二極體可靠地工作，有效防止誤點火。以上所述，僅是本實用新型的優選實施例而已，並非對本實用新型的形狀材料和結構作任何形式上的限制。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
權利要求1.一種可靠防止誤點火的單頭直插型汽車點火線圈電路，包括鐵芯T、具有正極端和負極端的初級線圈Lp、次級線圈Ls、二極體D，高壓電極及與高壓電極連接的高壓輸出組件，其特徵在於所述次級線圈Ls —端與所述二極體D的正極端連接，二極體D的負極端與所述初級線圈Lp的正極端連接，次級線圈Ls的另一端作為高壓輸出端與高壓電極連接。
2.根據權利要求1所述的一種可靠防止誤點火的單頭直插型汽車點火線圈電路，其特徵在於所述高壓輸出組件包括彈簧及套裝在其外部的膠套，彈簧一端連接所述高壓電極，另一端連接火花塞。
專利摘要本實用新型涉及一種可靠防止誤點火的單頭直插型汽車點火線圈電路，包括鐵芯T、具有正極端和負極端的初級線圈Lp、次級線圈Ls及二極體D，其特徵在於所述次級線圈Ls一端與所述二極體D的正極端連接，二極體D的負極端與所述初級線圈Lp的正極端連接,次級線圈Ls的另一端作為高壓輸出端通過高壓電極與高壓輸出組件連接；所述高壓輸出組件包括彈簧及套裝在其外部的膠套，彈簧一端連接所述高壓電極，另一端連接火花塞。本實用新型的有益效果是:可使點火線圈在非點火周期防止出現誤點火，尤其，該二極體連接在低壓端，離火花塞高溫高壓環境較遠，所以不容易損壞，實現汽車無故障可靠地點火。線圈結構簡單，工藝成熟並簡化，成本降低。
文檔編號F02P3/04GK202851236SQ201220563788
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日
發明者王躍興 申請人:天津市新陽電子有限公司