检测电路和火花塞
文献发布时间:2024-04-18 19:58:30
技术领域
本申请涉及火花塞技术领域,特别是涉及一种检测电路和火花塞。
背景技术
通常,火花塞用于在内燃机中引发燃烧,火花塞的性能在很大程度上决定着内燃机的性能。火花塞在使用过程中,若电极发生劣化,会严重影响内燃机的燃烧性能。因此,如何准确检测火花塞电极的状态,是急需解决的难题。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够精准检测火花塞电极状态的检测电路和火花塞。
第一方面,本申请提供了一种检测电路。所述检测电路用于对火花塞的状态进行检测,其中,所述火花塞包括点火线圈和点火电极,所述点火线圈与所述点火电极连接,所述检测电路包括:
驱动模块,与所述点火线圈连接,用于根据驱动使能信号驱动所述火花塞点火;
点火能量存储模块,分别与所述点火线圈和所述点火电极连接,用于对所述点火线圈的点火能量进行存储;
火花电流检测模块,与所述点火能量存储模块连接,用于检测点火期间的火花电流,并根据检测到的火花电流输出火花电流结束标识信号;
离子电流检测模块,分别与所述点火能量存储模块和所述火花电流检测模块连接,用于根据所述火花电流结束标识信号对点火期间的离子电流进行检测;
控制模块,分别与所述驱动模块和所述离子电流检测模块连接,用于提供所述驱动使能信号,以及接收所述离子电流检测模块输出的离子电流信号,并根据所述离子电流信号确定所述点火电极的状态。
在其中一个实施例中,所述点火能量存储模块包括:
储能单元,所述储能单元的输入端与所述点火线圈连接,所述储能单元的第二输出端与所述火花电流检测模块的第二输入端连接,所述储能单元用于对所述点火线圈的点火能量进行存储;
火花电流单元,所述火花电流单元的输入端与所述储能单元的第一输出端连接,所述火花电流单元的第一输出端与所述火花电流检测模块的第一输入端连接,所述火花电流单元的第二输出端接入第一参考信号,所述火花电流单元用于根据所述储能单元存储的点火能量,与所述点火电极、所述点火线圈形成火花电流回路;
离子电流单元,所述离子电流单元的第一输入端与所述点火电极连接,所述离子电流单元的第二输入端接入第一参考信号,所述离子电流单元的第一输出端与所述离子电流检测模块的第一输入端连接,所述离子电流单元的第二输出端与所述离子电流检测模块的第二输入端连接,所述离子电流单元的第三输出端与所述储能单元的第一输出端连接,所述离子电流单元用于根据所述储能单元存储的点火能量,与所述点火电极、所述点火线圈形成离子电流回路;其中,所述火花电流回路与所述离子电流回路的电流流向相反。
在其中一个实施例中,所述储能单元包括:电容组件和第一二极管;其中,所述电容组件的输入端与所述点火线圈连接,所述第一二极管的阴极与所述电容组件的输入端连接,所述第一二极管的阳极与所述电容组件的输出端连接,所述第一二极管的阳极与所述火花电流检测模块的第二输入端连接;
所述火花电流单元包括:第一电阻和第二二极管;其中,所述第一电阻的第一端与所述电容组件的输出端连接,所述第二二极管的阳极与所述第一电阻的第二端连接,所述第二二极管的阳极与所述火花电流检测模块的第一输入端连接,所述第二二极管的阴极接入第一参考信号;
所述离子电流单元包括:第二电阻和第三二极管;其中,所述第二电阻的第一端与所述电容组件的输出端连接,所述第二电阻的第一端与所述离子电流检测模块的第一输入端连接,所述第三二极管的阴极与所述第二电阻的第二端连接,所述三二极管的阴极与所述离子电流检测模块的第二输入端连接,所述第三二极管的阳极与所述点火电极连接,所述第三二极管的阳极接入第一参考信号。
在其中一个实施例中,所述火花电流检测模块包括:
放大单元,所述放大单元的第一输入端与所述点火能量存储模块的第一输出端连接,所述放大单元的第二输入端与所述点火能量存储模块的第二输出端连接,所述放大单元用于检测点火期间的火花电流;
比较单元,所述比较单元的输入端与所述放大单元的输出端连接,所述比较单元的输出端与所述离子电流检测模块的第三输入端连接,所述比较单元用于根据所述放大单元检测到的火花电流输出火花电流结束标识信号。
在其中一个实施例中,所述放大单元包括:第一放大器和第三电阻;
所述第一放大器的负输入端与所述点火能量存储模块的第一输出端连接,所述第一放大器的正输入端与所述点火能量存储模块的第二输出端连接,所述第三电阻的第一端与所述第一放大器的负输入端连接,所述第三电阻的第二端与所述第一放大器的输出端连接。
在其中一个实施例中,所述比较单元包括:第一比较器、第二比较器、第四电阻和第五电阻;
所述第一比较器的负输入端与所述第一放大器的输出端连接,所述第一比较器的正输入端接入第二参考信号,所述第四电阻的第一端与所述第一比较器的负输入端连接,所述第四电阻的第二端接入第二参考信号,所述第五电阻的第一端与所述第一比较器的负输入端连接,所述第五电阻的第二端接入第三参考信号;
所述第二比较器的负输入端与所述第一比较器的负输入端连接,所述第二比较器的正输入端接入第二参考信号,所述第二比较器的输出端与所述第一比较器的输出端连接。
在其中一个实施例中,所述离子电流检测模块包括:
反相隔离单元,所述反相隔离单元的第一输入端与所述火花电流检测模块的输出端连接,所述反相隔离单元的第二输入端与所述点火能量存储模块的第三输出端连接,所述反相隔离单元用于根据所述火花电流结束标识信号泄放火花电流对应的点火能量;
运放反馈单元,所述运放反馈单元的第一输入端与所述反相隔离单元的输出端连接,所述运放反馈单元的第二输入端与所述点火能量存储模块的第四输出端连接,所述运放反馈单元的输出端与所述控制模块连接,所述运放反馈单元用于对点火期间的离子电流进行检测。
在其中一个实施例中,所述反相隔离单元包括:反相器、第一光耦隔离组件和第二光耦隔离组件;其中,所述反相器的输入端与所述火花电流检测模块的输出端连接,所述第一光耦隔离组件的第一输入端与所述反相器的输出端连接,所述第一光耦隔离组件的第一输出端接入第三参考信号,所述第一光耦隔离组件的第二输入端与所述点火能量存储模块的第三输出端连接,所述第一光耦隔离组件的第二输出端接入第一参考信号,所述第二光耦隔离组件的第一输入端与所述反相器的输入端连接,所述第二光耦隔离组件的第一输出端接入第三参考信号,所述第二光耦隔离组件的第二输入端与所述第一光耦隔离组件的第二输入端连接;
所述运放反馈单元包括:第二放大器和第六电阻;其中,所述第二放大器的负输入端与所述第二光耦隔离组件的第二输出端连接,所述第二放大器的正输入端与所述点火能量存储模块的第四输出端连接,所述第二放大器的输出端与所述控制模块连接,所述第六电阻的第一端与所述第二放大器的负输入端连接,所述第六电阻的第二端与所述第二放大器的输出端连接。
在其中一个实施例中,所述火花电流检测模块还用于根据检测到的火花电流输出点火事件,其中,所述检测电路还包括:
锁存模块,分别与所述控制模块和所述火花电流检测模块连接,用于对所述点火事件进行计数;
所述控制模块还用于在计数次数超过预设阈值的情况下,将接收到的所述离子电流信号确定为无效信号;其中,所述计数次数为所述锁存模块在预设时间内计数的点火事件的次数。
第二方面,本申请还提供了一种火花塞。所述火花塞包括:点火线圈、点火电极和如第一方面所述的检测电路;其中,所述驱动模块与所述点火线圈的初级线圈连接,所述点火能量存储模块和所述点火电极分别与所述点火线圈的次级线圈连接。
上述检测电路和火花塞,包括驱动模块、点火能量存储模块、火花电流检测模块、离子电流检测模块和控制模块。驱动模块与点火线圈连接,以根据驱动使能信号驱动火花塞点火,例如驱动模块可以根据一个驱动使能信号实现火花塞点火的一次驱动;点火能量存储模块分别与点火线圈和点火电极连接,以对点火期间点火线圈的点火能量进行存储;火花电流检测模块与点火能量存储模块连接,以检测点火期间的火花电流,并根据检测到的火花电流输出火花电流结束标识信号;离子电流检测模块分别与点火能量存储模块和火花电流检测模块连接,以根据火花电流结束标识信号对点火期间的离子电流进行检测;控制模块分别与驱动模块和离子电流检测模块连接,以向驱动模块提供驱动使能信号,以及接收离子电流检测模块输出的离子电流信号,以根据离子电流信号确定点火电极的状态。本申请实施例以此,通过对点火期间点火线圈的点火能量进行存储,进而对点火期间的火花电流进行检测,以根据火花电流结束标识信号对点火期间的离子电流进行检测,即在点火期间待火花电流结束后再进行离子电流的检测,从而剥离了火花电流对离子电流检测的干扰影响,实现了离子电流的精准检测,依据测得的精准的离子电流,便可实现点火电极状态的精准确定。
附图说明
图1为一个实施例中检测电路的电路结构示意图;
图2为一个实施例中驱动一次火花塞点火的期间内点火电流示意图;
图3为一个实施例中检测电路的电路结构示意图;
图4为一个实施例中火花电流回路的示意图;
图5为一个实施例中离子电流回路的示意图;
图6为一个实施例中检测电路的电路结构示意图;
图7为一个实施例中检测电路的电路结构示意图;
图8为一个实施例中检测电路的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的检测电路可应用于对内燃机中火花塞的状态的检测。火花塞用于在内燃机中引发燃烧;其中,火花塞可以包括点火线圈T和点火电极,点火线圈T将脉冲高压电输送至点火电极,以在点火电极处产生电火花,引燃汽缸内的混合气体;检测电路具体可以对点火电极的状态进行检测。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种检测电路,包括:驱动模块20、点火能量存储模块30、火花电流检测模块40、离子电流检测模块50和控制模块10。
驱动模块20与点火线圈T连接,用于根据驱动使能信号驱动火花塞点火。
其中,点火线圈T可以包括初级线圈和次级线圈。初级线圈可以与驱动模块20连接,次级线圈可以与点火电极连接。驱动模块20可以由多个基础硬件电子元器件相互连接构成。驱动模块20根据驱动使能信号触发点火线圈T,点火线圈T的初级线圈的磁通量发生变化,使得次级线圈形成极高的感应电动势,该感应电动势施加到点火电极处,在点火电极处产生电火花,实现火花塞点火。示例性的,驱动模块20可以根据一个驱动使能信号实现火花塞点火的一次驱动。
点火能量存储模块30分别与点火线圈T和点火电极连接,用于对点火线圈T的点火能量进行存储。
其中,点火能量存储模块30可以与点火线圈T的次级线圈连接。点火能量存储模块30可以对驱动一次火花塞点火的期间内,次级线圈输出的点火能量进行存储。驱动一次火花塞点火的期间内,包括产生火花电流的时间段和产生离子电流的时间段,该点火能量既包含用于产生火花电流对应的能量,也包含用于产生离子电流对应的能量。
火花电流检测模块40与点火能量存储模块30连接,用于检测点火期间的火花电流,并根据检测到的火花电流输出火花电流结束标识信号;离子电流检测模块50分别与点火能量存储模块30和火花电流检测模块40连接,用于根据火花电流结束标识信号对点火期间的离子电流进行检测。
其中,参考图2,驱动一次火花塞点火的期间内,包括产生火花电流的时间段t1和产生离子电流的时间段t2,即火花电流和离子电流分时间段产生,且时间段t1位于时间段t2之前,即火花电流先于离子电流产生,火花电流在离子电流产生之前产生;时间段t1仅产生了火花电流,离子电流尚未产生;时间段t2火花电流结束,离子电流产生。
火花电流检测模块40和离子电流检测模块50均可以分别由多个基础硬件电子元器件相互连接构成。火花电流检测模块40可以对驱动一次火花塞点火的期间内的火花电流进行检测,并在检测到火花电流结束的时刻,输出火花电流结束标识信号;而离子电流检测模块50只有在接收到标志着火花电流结束的该火花电流结束标识信号时刻,才开始对驱动一次火花塞点火的期间内的离子电流进行检测。即在驱动一次火花塞点火的期间内,离子电流检测模块50待火花电流结束后(时间段t1结束后),才进行离子电流的检测(时间段t2才进行检测),由此剥离了火花电流对离子电流检测的干扰影响,实现了离子电流的精准检测。示例性的,火花电流检测模块40可以根据检测到的火花电流的大小和/或方向确定火花电流是否结束。
控制模块10分别与驱动模块20和离子电流检测模块50连接,用于向驱动模块20提供驱动使能信号,以及接收离子电流检测模块50输出的离子电流信号,并根据离子电流信号确定点火电极的状态。
其中,控制模块10可以由微处理(MCU,Microcontroller Unit)等器件构成。控制模块10依据上述离子电流检测模块50所测得的精准的离子电流,可以精准确定点火电极的状态。示例性地,控制模块10可以根据离子电流与预设离子电流阈值的比对结果,确定点火电极的当前的劣化系数,进而根据点火电极的当前的劣化系数判断点火电极当前是否处于“阴燃”状态,其中,“阴燃”状态可以理解为没有火焰的缓慢燃烧状态。
本实施例,点火能量存储模块30对点火期间点火线圈T的点火能量进行存储,火花电流检测模块40对点火期间的火花电流进行检测,以确保离子电流检测模块50根据火花电流结束标识信号对点火期间的离子电流进行检测,即在点火期间离子电流检测模块50待火花电流结束后再进行离子电流的检测,由此剥离了火花电流对离子电流检测的干扰影响,实现了离子电流的精准检测,控制模块10依据测得的精准的离子电流,便可以精准确定点火电极的状态。
在一个实施例中,参考图3,点火能量存储模块30包括:储能单元310、火花电流单元320和离子电流单元330。
储能单元310的输入端与点火线圈T连接,储能单元310的第二输出端与火花电流检测模块40的第二输入端连接,储能单元310用于对点火线圈T的点火能量进行存储。
其中,储能单元310可以与点火线圈T的次级线圈连接。储能单元310可以对驱动一次火花塞点火的期间内,次级线圈输出的点火能量进行存储。驱动一次火花塞点火的期间内,包括产生火花电流的时间段和产生离子电流的时间段,该点火能量既包含用于产生火花电流对应的能量,也包含用于产生离子电流对应的能量。
火花电流单元320的输入端与储能单元310的第一输出端连接,火花电流单元320的第一输出端与火花电流检测模块40的第一输入端连接,火花电流单元320的第二输出端接入第一参考信号,火花电流单元320用于根据储能单元310存储的点火能量,与点火电极、点火线圈T形成火花电流回路。
其中,驱动模块20根据驱动使能信号触发点火线圈T,点火线圈T的初级线圈的磁通量发生变化,使得次级线圈形成极高的感应电动势,该感应电动势施加到点火电极处,形成击穿点火电极实现回路的火花电流,即火花电流单元320与点火电极以及点火线圈T形成火花电流回路,此时次级线圈的电流对储能单元310进行充电,储能单元310进行点火能量的储存。
离子电流单元330的第一输入端与点火电极连接,离子电流单元330的第二输入端接入第一参考信号,离子电流单元330的第一输出端与离子电流检测模块50的第一输入端连接,离子电流单元330的第二输出端与离子电流检测模块50的第二输入端连接,离子电流单元330的第三输出端与储能单元310的第一输出端连接,离子电流单元330用于根据储能单元310存储的点火能量,与点火电极、点火线圈T形成离子电流回路;其中,火花电流回路与离子电流回路的电流流向相反。
其中,火花电流的持续时间极短且不稳定,随着内燃机汽缸内混合气体逐渐燃烧,火花电流结束而离子电流形成。在储能单元310的能量存储过程中,从火花电流击穿点火电极到储能单元310参与放电形成燃烧过程中的离子电流,电流方向会有一个反向过程。因此,离子电流单元330根据储能单元310存储的点火能量,与点火电极、点火线圈T形成的离子电流回路,其电流流向与火花电流单元320根据储能单元310存储的点火能量,与点火电极、点火线圈T形成的火花电流回路的电流流向相反。
在一个实施例中,参考图3,储能单元310包括:电容组件和第一二极管D1。
电容组件的输入端与点火线圈T连接,第一二极管D1的阴极与电容组件的输入端连接,第一二极管D1的阳极与电容组件的输出端连接,第一二极管D1的阳极与火花电流检测模块40的第二输入端连接。
其中,点火线圈T的次级线圈上的电压通常很高,第一二极管D1可以将输送至储能单元310的电压钳位在一个安全电压范围内,即第一二极管D1起到稳压作用。示例性的,第一二极管D1为肖特基二极管。示例性的,电容组件包括电容C1,电容C1的第一极与点火线圈T的次级线圈连接,电容C1的第二极与第一二极管D1的阳极连接。
在一个实施例中,参考图3,火花电流单元320包括:第一电阻R1和第二二极管D2。
第一电阻R1的第一端与电容组件的输出端连接,第二二极管D2的阳极与第一电阻R1的第二端连接,第二二极管D2的阳极与火花电流检测模块40的第一输入端连接,第二二极管D2的阴极接入第一参考信号。
其中,第一电阻R1可以理解为火花电流采样电阻。示例性的,第二二极管D2为肖特基二极管。示例性的,火花电流单元320中的火花电流回路如图4所示,火花电流的流向沿逆时针方向;次级线圈的能量可以由电容C1存储,由于第一二极管D1的存在,点火能量的电压钳位在一个安全电压范围内,点火能量包括前期火花电流的能量以及后部分燃烧造成的离子电流的部分能量;次级线圈的电流通过电容C1充电,经过第一电阻R1和第二二极管D2流入参考功率地,再经过点火电极回到次级线圈的高端,形火花电流回路。其中,图4中L表示次级线圈,R表示混合气体燃烧后形成的介质电阻。
在一个实施例中,参考图3,离子电流单元330包括:第二电阻R2和第三二极管D3。
第二电阻R2的第一端与电容组件的输出端连接,第二电阻R2的第一端与离子电流检测模块50的第一输入端连接,第三二极管D3的阴极与第二电阻R2的第二端连接,三二极管的阴极与离子电流检测模块50的第二输入端连接,第三二极管D3的阳极与点火电极连接,第三二极管D3的阳极接入第一参考信号。
其中,示例性的,在能量存储过程中,火花电流击穿电极到电容C1参与放电形成燃烧过程中的离子电流过程中,电流方向会有一个反向过程,如图5所示,离子电流的流向沿顺时针方向,电流依次经过电极、第三二极管D3和第二电阻R2流入次级线圈的低端,形成离子电流回路,而火花电流采样电阻由于悬空,两端电压差为零。其中,图5中L表示次级线圈,R表示混合气体燃烧后形成的介质电阻。
在一个实施例中,参考图6,火花电流检测模块40包括:放大单元410和比较单元420。
放大单元410的第一输入端与点火能量存储模块30的第一输出端连接,放大单元410的第二输入端与点火能量存储模块30的第二输出端连接,放大单元410用于检测点火期间的火花电流。
其中,在形成火花电流回路后,放大单元410对火花电流回路中的火花电流进行检测。
比较单元420的输入端与放大单元410的输出端连接,比较单元420的输出端与离子电流检测模块50的第三输入端连接,比较单元420用于根据放大单元410检测到的火花电流输出火花电流结束标识信号。
其中,示例性的,比较单元420可以根据检测到的火花电流的大小和/或方向确定火花电流是否结束,并在确定火花电流结束时刻输出火花电流结束标识信号。
在一个实施例中,参考图6,放大单元410包括:第一放大器U1A和第三电阻R3。
第一放大器U1A的负输入端与点火能量存储模块30的第一输出端连接,第一放大器U1A的正输入端与点火能量存储模块30的第二输出端连接,第三电阻R3的第一端与第一放大器U1A的负输入端连接,第三电阻R3的第二端与第一放大器U1A的输出端连接。
其中,运放U1A为基础的差分放大器可以检测当前火花电流回路电流值,即检测火花电流。
在一个实施例中,参考图6,比较单元420包括:第一比较器U1C1、第二比较器U1C2、第四电阻R4和第五电阻R5。
第一比较器U1C1的负输入端与第一放大器U1A的输出端连接,第一比较器U1C1的正输入端接入第二参考信号VREF,第四电阻R4的第一端与第一比较器U1C1的负输入端连接,第四电阻R4的第二端接入第二参考信号VREF,第五电阻R5的第一端与第一比较器U1C1的负输入端连接,第五电阻R5的第二端接入第三参考信号。第二比较器U1C2的负输入端与第一比较器U1C1的负输入端连接,第二比较器U1C2的正输入端接入第二参考信号VREF,第二比较器U1C2的输出端与第一比较器U1C1的输出端连接。
其中,火花电流采样经过第三电阻R3的放大倍数后与VREF经过第四电阻R4和第五电阻R5分压的偏置电压耦合,与第一比较器U1C1、第二比较器U1C2的参考电压VREF比较,依据比较结果输出火花电流结束标识信号。
示例性的,点火电流为火花电流时,点火电流的流向沿逆时针,此时运放U1A输出正向电压,触发U1C1的正向阈值;当火花电流结束时,点火电流的流向沿顺时针,由于运放U1A为“轨到轨”的配置,可以输出负电压,此时触发U1C2的负向阈值,正负电压阈值翻转后生成火花电流结束标识信号。
在一个实施例中,参考图7,离子电流检测模块50包括:反相隔离单元510和运放反馈单元520。
反相隔离单元510的第一输入端与火花电流检测模块40的输出端连接,反相隔离单元510的第二输入端与点火能量存储模块30的第三输出端连接,反相隔离单元510用于根据火花电流结束标识信号泄放火花电流对应的点火能量。
其中,火花电流结束后,时间段t1内的火花电流所对应的点火能量通过反相隔离单元510被泄放。运放反馈单元520的第一输入端与反相隔离单元510的输出端连接,运放反馈单元520的第二输入端与点火能量存储模块30的第四输出端连接,运放反馈单元520的输出端与控制模块10连接,运放反馈单元520用于对点火期间的离子电流进行检测。
在一个实施例中,参考图7,反相隔离单元510包括:反相器U1D、第一光耦隔离组件ISO1和第二光耦隔离组件ISO2。
反相器U1D的输入端与火花电流检测模块40的输出端连接,第一光耦隔离组件ISO1的第一输入端与反相器U1D的输出端连接,第一光耦隔离组件ISO1的第一输出端接入第三参考信号,第一光耦隔离组件ISO1的第二输入端与点火能量存储模块30的第三输出端连接,第一光耦隔离组件ISO1的第二输出端接入第一参考信号,第二光耦隔离组件ISO2的第一输入端与反相器U1D的输入端连接,第二光耦隔离组件ISO2的第一输出端接入第三参考信号,第二光耦隔离组件ISO2的第二输入端与第一光耦隔离组件ISO1的第二输入端连接。
其中,火花电流结束标识信号经过反相器U1D输出至光耦等隔离器件,执行离子电流检测回路的输入通断;当有火花电流检测时,执行离子电流检测回路到参考地的动作;当火花电流结束时执行离子电流检测回路建立动作,从而剥离电容C1的能量存储中火花电流的能量影响。
在一个实施例中,参考图7,运放反馈单元520包括:第二放大器U1B和第六电阻R6。
第二放大器U1B的负输入端与第二光耦隔离组件ISO2的第二输出端连接,第二放大器U1B的正输入端与点火能量存储模块30的第四输出端连接,第二放大器U1B的输出端与控制模块10连接,第六电阻R6的第一端与第二放大器U1B的负输入端连接,第六电阻R6的第二端与第二放大器U1B的输出端连接。
本实施例,火花电流结束后,激活离子电流检测。即在形成离子电流回路且火花电流结束后,离子电流检测模块50对离子电流回路中的离子电流进行检测,此时离子电流采样回路经过隔离器件形成采样回路,通过运放U1B构成的反馈回路实现离子电流的电荷检测。
目前,超稀薄燃烧或者取入燃烧后废气重新利用(EGR,Exhaust Gas ReCirculation)等技术的应用中,需要使稀薄的混合气体在汽缸内均匀混合扩散而提高点火能量的利用率,但是,其有可能会在缸内形成空气湍流效果。这种湍流效果会在点火线圈T放电阶段吹熄电极间的火花放电,相关技术中很多具有硬件自反馈的点火系统会基于次级线圈的电流采样实现重点火功能,这种不正常的频繁的重点火不仅会极大降低火花塞的质量和寿命,还会对离子电流检测带来极大的干扰。
针对对此,本申请在一个实施例中,参考图8,检测电路还包括:锁存模块60。
锁存模块60分别与控制模块10和火花电流检测模块40连接。其中,锁存模块60可以包括锁存器。示例性的,锁存模块60可以包括D触发器。
火花电流检测模块40还用于根据检测到的火花电流输出点火事件;锁存模块60用于对点火事件进行计数;控制模块10还用于在计数次数超过预设阈值的情况下,将接收到的离子电流信号确定为无效信号;其中,计数次数为锁存模块60在预设时间内计数的点火事件的次数。
示例性的,火花电流检测模块40可以根据检测到的火花电流的大小和/或方向,输出点火事件对应的电信号。锁存模块60基于该电信号进行点火事件计数,一个电信号计数一次点火事件。控制模块10获取锁存模块60的计数次数;在控制模块10判断到预设时间内计数次数超过预设阈值时,确定出现重点火,此时检测到的离子电流不够准确,因此控制模块10将接收到的离子电流信号确定为无效信号,不进行点火电极的状态的确定。预设时间例如是驱动一次火花塞点火的时间,即在驱动一次火花塞点火的期间内如果计数到多次点火事件,则确定出现重点火。
示例性的,点火电流为火花电流时,点火电流的流向沿逆时针,此时运放U1A输出正向电压,触发U1C1的正向阈值,完成点火事件的触发,即输出点火事件对应的电信号。当火花电流结束时,点火电流的流向沿顺时针,由于运放U1A为“轨到轨”的配置,可以输出负电压,此时触发U1C2的负向阈值,正负电压阈值翻转后生成火花电流结束标识信号。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种火花塞。火花塞包括点火线圈T、点火电极和上述任意实施例提供的检测电路;其中,驱动模块20与点火线圈T的初级线圈连接,点火能量存储模块30和点火电极分别与点火线圈T的次级线圈连接。本申请实施例提供的火花塞,其解决问题的实现方案与上述检测电路中所记载的实现方案相似,火花塞和检测电路能够解决相同的技术问题且实现相同的技术效果,重复内容在此不再赘述。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
- 火花塞离子电流检测电路
- 火花塞定位装置以及火花塞电气性能检测装置