[發明專利]基于汽車點火系統的離子電流探測電路

有效

• 申請號: 201110456452.7
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102518514A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 童彬;潘金獻
• 申請（專利權）人: 昆山凱迪汽車電器有限公司
• 主分類號: F02B77/08
• 分類號: F02B77/08;G01R19/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及一種汽車點火系統，特別涉及一種基于汽車點火系統的離子電流探測電路。

背景技術

目前，離子電流法應用十分廣泛，特別是在汽車點火檢測與控制方面的應用研究最多。所謂離子電流法，就是利用發動機自身的火花塞作為傳感器，在火花塞的兩個電極之間加一個適當的偏置電壓，當發動機燃燒室內的混合氣體燃燒時，混合氣體被離子化，則火花塞間隙的帶電離子在外電場(偏置電壓)的作用下發生定向流動，形成的電流即為離子電流，也稱火花塞離子電流。

在汽車發動機領域，人們開始使用離子電流法監測發動機失火，監測發動機是否爆震等等，以提高和完善對發動機的控制。由于汽車點火系統的點火線圈一般由初級線圈和次級線圈組成，又由于點火線圈的電壓為振蕩型的電壓，因此，次級線圈的高壓端耦合到初級線圈的電壓為正負高壓交替，而在現有技術的電路中，采用離子電流法監測發動機失火、爆震時，人們只能使用負高壓進行檢測，因此，錯過了正高壓的檢測時間，從而不能及時檢測發動機是否產生失火、爆震等情況。另外，在離子電流信號中含有缸內燃燒信息，但是不可識別的，因此，人們還在研究使用離子電流技術監測發動機的燃燒特征，包括發動機誤點火，點火提前，點火滯后，無點火，等等信息。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上不足，提供一種汽車點火系統離子電流探測電路，以及時監測發動機的燃燒特征。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種基于汽車點火系統的離子電流探測電路，包括由點火線圈的次級線圈、火花塞、第一電阻、偏壓電路構成的串聯回路；所述偏壓電路，由穩壓二極管和第一電容并聯組成，所述穩壓二極管的陰極端接點火線圈的次級線圈，所述穩壓二極管的陽極端接第一電阻；所述火花塞與第一電阻的公共連接點接地，所述次級線圈與偏壓電路的公共連接點與地之間反向連接有第三二極管，所述第一電阻的兩端并聯有第二二極管，所述偏壓電路與第一電阻的公共連接點為第一離子電壓測試點，所述第一離子電壓測試點連接有信號處理電路，所述信號處理電路的輸出端為第二離子電壓測試點；

當點火線圈的次級線圈的高壓端獲得負高壓時，點火線圈、偏壓電路、第二二極管、火花塞形成放電回路，以使火花塞放電，放電后火花塞間隙產生的離子電流；同時，次級線圈對偏壓電路的第一電容進行充電，第一穩壓二極管用于限制次級線圈對第一電容的充電電壓；

當點火線圈的次級線圈的高壓端獲得正高壓時，點火線圈、第三二極管、火花塞形成放電回路，以使火花塞放電，放電后火花塞間隙產生的離子電流；

當火花塞放電完成之后，偏壓電路的第一電容充當一個電源開始工作，為次級線圈提供電壓，此時，第一電容、次級線圈、火花塞、第一電阻形成離子電流回路，第一電阻用于將離子電流轉換為離子電壓，此時，第一離子電壓測試點輸出離子電流的電壓波形信號；經信號處理電路處理后，第二離子電壓測試點得到重復的、可識別的離子電流的電壓波形信號，當所述第二離子電壓測試點輸出的離子電流的電壓波形信號的強度高時，汽車點火系統的氣缸內的混合氣體為燃燒狀態；當所述第二離子電壓測試點輸出的離子電流的電壓波形信號的強度低時，汽車點火系統的氣缸內的混合氣體為不燃燒狀態。

進一步的，所述第二離子電壓測試點輸出的離子電流的電壓波形信號的強度高時，是指所述離子電流的電壓波形信號不斷重復波動且幅值變動大。

進一步的，所述第二離子電壓測試點輸出的離子電流的電壓波形信號的強度高時，是指所述離子電流的電壓波形信號不斷重復波動且幅值變動小。

進一步的，所述穩壓二極管的穩壓值為80伏特。

進一步的，所述汽車點火系統，包括火花塞，用于放電，以點燃汽車發動機的氣缸內的混合氣體；點火線圈，包括初級線圈和次級線圈，次級線圈耦合到初級線圈的電壓后，為火花塞提供放電電能；第二電容，用于對點火線圈的初級線圈進行放電；點火模塊，接收到點火正時信號時，通過由第二電阻、第二電阻構成的分壓電路、可控硅接通點火線圈，使點火線圈與第二電容形成回路；蓄電池，提供直流啟動電源；啟動開關，用于接通或者關閉蓄電池；第一電感，接通啟動開關后，用于升高所述蓄電池的電壓，以對第二電容充電。

本發明基于汽車點火系統的離子電流探測電路，連接在汽車點火系統的點火線圈的次級線圈與火花塞之間，當火花塞放電完成之后，形成在火花塞間隙的離子電流經離子電流探測電路，經信號處理電路處理后，從第二離子電壓測試點輸出不斷重復的、可識別的離子電流的電壓波形信號，并根據第二離子電流測試點輸出的電壓波形信號的強度高低，判斷汽車點火系統的氣缸內的混合氣體為是否為燃燒狀態。