[實用新型]一種高效率點火線圈

有效

• 申請號: 201320889640.3
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203760300U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 茅一春;孫曉慶;李毓強;程捷
• 申請（專利權）人: 聯合汽車電子有限公司
• 主分類號: H01F38/12
• 分類號: H01F38/12
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 殷曉雪

技術領域

本申請涉及一種內燃機車輛使用的點火線圈。

背景技術

請參閱圖1a，這是一種現有的點火線圈。車載電源1通常為額定電壓在8～16V之間的低壓直流電源，用于為初級線圈21供電。車載電源1和初級線圈2構成了初級線圈回路，在該初級線圈回路上具有受ECU（電子控制單元）控制的開關3。次級線圈22一端接地，另一端接火花塞4的一個電極，火花塞4的另一個電極接地。次級線圈22和火花塞4構成了次級線圈回路。初級線圈21和次級線圈22均纏繞在鐵芯23上，這三者構成了一個變壓器2。

圖1a所示的點火線圈也可以變形為圖1b的形式，此時的次級線圈22一端接車載電源1，另一端接火花塞4的一個電極，火花塞4的另一個電極接地。車載電源1、次級線圈22和火花塞4構成了次級線圈回路。

所述點火線圈由ECU控制工作。工作時，ECU驅使開關3閉合，車載電源1接通初級線圈21。此時，通過初級線圈的電流（即初級電流）將從零增長到一個穩定值，該穩定值由車載電源1的電壓值和初級線圈21的電阻值所決定。隨著初級電流增長，初級線圈21產生的電磁能量存儲在鐵芯23中。當初級電流達到一定值（該一定值≤穩定值）時，ECU驅使開關3瞬間斷開，初級線圈回路的電場突變造成了初級線圈21的磁場迅速衰減，從而在次級線圈22的兩端感應出高壓電動勢。該高壓電動勢擊穿火花塞4的兩個電極之間的空隙，產生電弧以點火。

現有的點火線圈的能量轉換效率普遍較低，大多在40％左右。從能量轉換的角度分析，點火線圈的能量損耗主要在三個方面：初級線圈的電阻損耗能量、電磁耦合的磁路損耗和次級線圈的電阻損耗能量。

實用新型內容

本申請所要解決的技術問題是提供一種高效率的點火線圈，通過降低初級線圈的電阻損耗電能，從而提升點火線圈的能量轉換效率。

為解決上述技術問題，本申請高效率點火線圈為：初級線圈和次級線圈均纏繞在鐵芯上，這三者構成了一個變壓器；在初級線圈回路上具有受ECU控制的開關；火花塞的一個電極接次級線圈的一端，火花塞的另一個電極接地；

車載電源通過直流升壓器為蓄電池充電，蓄電池再為初級線圈供電；所述蓄電池的額定電壓大于車載電源的額定電壓，所述直流升壓器將車載電源的輸出電壓提升后再輸出；次級線圈的另一端接地或接蓄電池；

或者，所述蓄電池更換為一個電容、或多個并聯的電容。

本申請由于采用電壓值更大的蓄電池為初級線圈供電，因而可以降低初級線圈的電阻損耗能量，從而提升點火線圈的能量轉換效率。

附圖說明

圖1a是一種現有的點火線圈的結構示意圖；

圖1b是圖1a的一種變形結構；

圖2a是本申請的點火線圈的結構示意圖；

圖2b是圖2a的一種變形結構。

圖中附圖標記說明：

1為車載電源；2為變壓器；21為初級線圈；22為次級線圈；23為鐵芯；3為開關；4為火花塞；5為直流升壓器；6為蓄電池。

具體實施方式

請參閱圖1a和圖1b，點火線圈工作時存儲在鐵芯23中的電磁能量其中L表示初級線圈回路中的電感值，由初級線圈21的電感值和次級線圈22耦合到初級線圈回路中的電感值共兩部分組成；I_P表示斷開開關3瞬間的初級電流值。

通過初級線圈的暫態電流值其中E表示車載電源1的電壓值，R表示初級線圈21的電阻值。

初級線圈21的電阻損耗能量值其中T表示初級線圈21的充電時間，即暫態初級電流i從0增長到I_P的時間。

由上式可得，當斷開開關3瞬間的初級電流I_P一定時，如果能縮短初級線圈21的充電時間T，就能降低初級線圈的電阻損耗能量。而提升車載電源1的電壓E，就是提升初級線圈21的充電電壓，將有效縮短初級線圈21的充電時間，最終降低初級線圈21的電阻損耗能量。

請參閱圖2a，這是本申請的點火線圈。車載電源1通過直流升壓器5為蓄電池6充電，蓄電池6再為初級線圈21供電。蓄電池6的額定電壓大于低壓電源1的額定電壓。車載電源1、直流升壓器5、蓄電池6和初級線圈21構成了初級線圈回路，在該初級線圈回路上還具有受ECU控制的開關3。次級線圈22一端接地，另一端接火花塞4的一個電極，火花塞4的另一個電極接地。次級線圈22和火花塞4構成了次級線圈回路。初級線圈21和次級線圈22均纏繞在鐵芯23上，這三者構成了一個變壓器2。