CN104963801A - 点火线圈测试系统及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种点火线圈测试系统及其测试方法，其主要包括：一接线端，供与点火线圈连接；一驱动检测电路，与接线端连接并能检测点火线圈的驱动信号端的电压U1；一识别电路，与驱动检测电路连接并能根据驱动检测电路测得的电压U1判断点火线圈的驱动方式；一输出端，与识别电路连接并能将识别电路所识别出的点火线圈的驱动方式输出。如果点火线圈的驱动信号端的电压U1与点火线圈的POWER端的电压U0大致相等，则判断为点火线圈内部没有集成驱动放大电路，反之，则判断为点火线圈内部集成有驱动放大电路。本发明不会因用户的误操作而造成的线圈的损坏,能够对点火线圈进行耐久性测试，并实时监控点火线圈的工作状态。

Description

点火线圈测试系统及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种点火线圈测试系统，尤其是一种汽车点火线圈测试系统，能够用于识别点火线圈的驱动方式。

背景技术

多年来，国内汽车行业的测试设备大部分还比较落后，产品质量始终难以得到有效提高。为了适应汽车工业快速发展的需要，必须大力改善和提高测试汽车产品质量的措施。点火线圈是汽车产品中的关键部分，直接影响汽车的动力性、经济性。由此需要功能全、精度高、可靠性好的先进自动测试设备，以保证良好的质量。

现有的点火测试系统功能单一、操作麻烦、无法测量点火能量，甚至需要结合PC机、示波器、外部电源等仪器才能完成工作。

另外，目前的点火线圈，其驱动方式有两种：一种是点火线圈内部集成了驱动放大电路，外部只要一个小信号就可以让其正常工作了；另外一种是点火线圈里没有集成驱动放大电路，点火线圈在工作时，外部必须先把信号放大之后才能输入点火线圈，否则无法让其工作。

而对于上述两种驱动方式的点火线圈而言，其需要不同的驱动信号，若驱动信号不匹配时，轻则无法运行，重则有可能造成烧毁。因此，目前的点火测试系统也是分别针对上述两种点火线圈进行匹配的，尚没有一种可以同时匹配上述两种点火线圈的点火测试系统。

发明内容

为了克服现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种点火线圈测试系统，其能够对点火线圈进行测量和监控，能够自动识别点火线圈驱动方式，并能够根据点火线圈的驱动方式来自动输出驱动信号，可以优化操作方式，方便用户的操作，不会因用户的误操作而造成线圈的损坏；能够对点火线圈进行耐久性测试，并实时监控点火线圈的工作状态；能够定时控制或外部控制点火测试系统，从而模拟各种点火线圈工况。

为了达到上述目的，本发明提供的主要技术方案包括：

本发明的点火线圈测试系统，其主要包括：

一接线端，供与点火线圈连接；

一驱动检测电路，与接线端连接并能检测点火线圈的驱动信号端的电压U1；

一识别电路，与驱动检测电路连接并能根据驱动检测电路测得的电压U1判断点火线圈的驱动方式；

一输出端，与识别电路连接并能将识别电路所识别出的点火线圈的驱动方式输出。如果点火线圈的驱动信号端的电压U1与点火线圈的POWER端的电压U0大致相等，则判断为点火线圈内部没有集成驱动放大电路，反之，则判断为点火线圈内部集成有驱动放大电路。

上述的点火线圈测试系统，还包括一驱动切换电路，其具有控制继电器，该控制继电器根据输出端输出的点火线圈的驱动方式选择开闭状态,且该驱动切换电路还具有一切断电路，在识别电路识别出点火线圈的驱动方式之前，保证点火线圈与其驱动信号之间处于切断状态。

上述的点火线圈测试系统，还包括:

一主控模块，作为所述点火线圈测试系统的控制中心；

一CAN通讯模块，建立所述主控模块与点火线圈测试系统的其他模块间的通讯连接；

一存储模块和USB模块；

上述的点火线圈测试系统，其所述的接线端具有点火线圈连接器。

上述的点火线圈测试系统，其包括人机交互界面，其具有显示屏、按钮和编码开关。

上述的点火线圈测试系统的测试方法，其主要步骤包括：

步骤1:点火线圈测试系统初始化；

步骤2:步骤1之后，扫描人机交互界面上的按钮和编码开关设置；

步骤3:步骤2之后，判断按钮和编码开关是否被操作，若否，则返回执行步骤2，若是，则继续执行步骤4；

步骤4:步骤3之后，人机界面上显示对应的操作；

步骤5:步骤4之后，判断启动开关是否被操作，若否,则执行步骤6，若是，则执行步骤8；

步骤6:步骤5之后,读取是否设置参数，若是，则执行步骤7，若否，则返回执行步骤2；

步骤7:步骤6之后,存储器保存参数值，执行步骤2；

步骤8:判断信号输出通道是否全部关闭，若是，则执行步骤9，若否，则执行步骤10；

步骤9:步骤8之后,人机界面上显示提醒信息,然后执行步骤2；

步骤10:步骤8之后,主控板通过CAN通讯模块发送指令至驱动板；

步骤11:步骤10之后，判断驱动板是否成功接收指令，若否，则执行步骤12，若是，则执行步骤15；

步骤12:步骤11之后,判断发送指令次数是否小于3,如果发送次数小于3，则返回执行步骤10；如果发送次数大于3，则执行步骤13；

步骤13：步骤12之后，将发送次数清零；

步骤14：步骤13之后，在人机界面上显示提醒信息,然后执行步骤2；

步骤15：步骤11之后，判断是否启动驱动板，若是，则执行步骤17，若否，则执行步骤16；

步骤16：步骤15之后，若判断为驱动板停止工作或未启动，执行步骤2；

步骤17：步骤15之后，反馈接收成功信息至主控板；

步骤18：步骤17之后，主控板发送指令至测量板，并让其检测对应通道的信号；

步骤19：步骤18之后，驱动板自动检测点火线圈的驱动方式，并自动切换到对应的驱动电路；

步骤20：步骤19之后，输出对应的驱动信号，如果未输出对应的驱动信号，则返回执行步骤15。

本发明的点火线圈测试系统，其能够对点火线圈进行测量和监控，并能够根据点火线圈的驱动方式来自动输出驱动信号，可以优化操作方式，方便用户的操作，不会因用户的误操作而造成线圈的损坏；能够对点火线圈进行耐久性测试，并实时监控点火线圈的工作状态；能够定时控制或外部控制点火测试系统，从而模拟各种点火线圈工况。

附图说明

图1为一种点火线圈的整体结构示意图(内部集成有驱动放大器)；

图2为另一种点火线圈的整体结构示意图(内部没有集成驱动放大器)；

图3为本发明一个实施例的点火线圈测试系统的电路结构示意图；

图4为本发明一个实施例的点火线圈测试系统的操作流程示意图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式对本发明作详细描述。

在汽车发动机点火系统中，点火线圈是点燃发动机气缸内空气和燃油混合物从而提供点火能量的执行部件。点火线圈基于电磁感应原理工作，在单个点火周期内其工作过程可分为3个阶段：达林顿管导通，初级电流按照指数规律增长，磁路中产生一个很强的磁场；达林顿管截止，磁场迅速衰减，次级绕组产生高压；次级电压击穿火花塞，点燃燃烧室内油气混合物。

当系统开始启动驱动板后，驱动板自动去检测点火线圈的驱动信号端的电压。由图2可以知道，内部没有集成驱动放大电路的点火线圈的IGBT端和Power端之间是一个电感，而电感在理想静态中其两端电压是相等的。实际中电感是存在内阻，所以如果驱动电压约等于Power的电压，则说明点火线圈内部没有集成驱动放大电路；反之，说明其内部集成了驱动放大电路(如图1所示)。根据这些特性，本发明设计出了能够自动识别点火线圈驱动方式的系统电路。

参见图3，本发明一个实施例的点火线圈测试系统，该系统主要由主控制板、驱动板和测量板组成，板与板之间通过CAN总线进行通讯，这样很大程度上减少了互相之间的干扰和提高了数据的处理能力。

其中主控制板作为主体，可以控制驱动板和测量板工作，并且将测量板反馈回来的数据进行显示；驱动板可以自动识别点火线圈的驱动方式，并且执行主控制板的命令并做出反馈；测量板执行主控制板的命令后对点火线圈的性能进行测试，并将测试数据返回给主控制板。

主控制板包括主控模块、人机交互界面、CAN通讯模块、存储模块和USB模块。

其中主控模块是系统的大脑，它将各个模块的信息进行运算处理并作出指示。

人机交互界面由7寸液晶显示屏、按钮和编码开关组成，操作员可通过这些来进行系统参数设置和读取数据。

CAN通讯模块是主控制板与驱动板和测量板的桥梁，主控板发送命令和接收数据都需要经过CAN通讯模块才能完成。

存储模块可以把接收到的数据记录下来，以方便操作员对测试结果进行分析处理。

操作员不但可以通过USB模块对存储模块进行读写，还可以对系统进行升级。

驱动板包括驱动放大电路、驱动检测电路、驱动切换电路和CAN通讯模块。在系统开始工作之前，点火线圈驱动切换电路把点火线圈的信号端切断，以防止信号因其驱动不同而损坏。开始工作之后，驱动检测电路检测点火线圈的驱动方式，驱动切换电路并根据此来选择适合的点火信号。

测量板可以测量点火线圈工作时的初级电压、次级电压、次级电流和点火能量。测量板根据不同的测量值进行整形、处理后输入到单片机，单片机将输入的信号处理转换后，通过CAN总线把数据发送到主控制板。

图3中，Coil_Signal为单片机输出的点火信号，Coil_Detect为检测点火线圈驱动方式的信号，Relay_Set和Relay_Reset是控制继电器的信号点火信号。单片机先读取Coil_Detect，判断点火线圈是否内部集成驱动放大器。是，继电器闭合；反之，继电器打开。然后单片机输出点火信号，点火信号经过U4光耦传感器隔离，通过U3A进行整形之后，再经过达林顿管将信号放大后输出。

通过上述结构设置，使得操作人员可以不去进行额外判断点火线圈驱动方式的工作，而可以直接使用本发明的测试系统对点火线圈进行测试。并且，不会发生因点火线圈驱动方式不同而导致烧毁的情况。

如图4所示，本发明还提供了本发明测试系统一个实施例的工作流程图，其主要包括如下步骤：

步骤1:点火线圈测试系统初始化；

步骤2:步骤1之后，扫描人机交互界面上的按钮和编码开关设置；

步骤3:步骤2之后，判断按钮和编码开关是否被操作，若否，则返回执行步骤2，若是，则继续执行步骤4；

步骤4:步骤3之后，人机界面上显示对应的操作；

步骤5:步骤4之后，判断启动开关是否被操作，若否,则执行步骤6，若是，则执行步骤8；

步骤6:步骤5之后,读取是否设置参数，若是，则执行步骤7，若否，则返回执行步骤2；

步骤7:步骤6之后,存储器保存参数值，执行步骤2；

步骤8:判断信号输出通道是否全部关闭，若是，则执行步骤9，若否，则执行步骤10；

步骤9:步骤8之后,人机界面上显示提醒信息,然后执行步骤2；

步骤10:步骤8之后,主控板通过CAN通讯模块发送指令至驱动板；

步骤11:步骤10之后，判断驱动板是否成功接收指令，若否，则执行步骤12，若是，则执行步骤15；

步骤12:步骤11之后,判断发送指令次数是否小于3,如果发送次数小于3，则返回执行步骤10；如果发送次数大于3，则执行步骤13；

步骤13：步骤12之后，将发送次数清零；

步骤14：步骤13之后，在人机界面上显示提醒信息,然后执行步骤2；

步骤15：步骤11之后，判断是否启动驱动板，若是，则执行步骤17，若否，则执行步骤16；

步骤16：步骤15之后，若判断为驱动板停止工作或未启动，执行步骤2；

步骤17：步骤15之后，反馈接收成功信息至主控板；

步骤18：步骤17之后，主控板发送指令至测量板，并让其检测对应通道的信号；

步骤19：步骤18之后，驱动板自动检测点火线圈的驱动方式，并自动切换到对应的驱动电路；

步骤20：步骤19之后，输出对应的驱动信号，如果未输出对应的驱动信号，则返回执行步骤15。

通过上述方式，使得本发明的测试系统既可以实现快速方便的检测，且能保证性能稳定。尤其是能够防止操作员的误操作而造成点火线圈的损坏，并且优化了操作方式。

Claims (10)

1.一种点火线圈测试系统，其特征在于，其具有：

接线端，供与点火线圈连接；

驱动检测电路，与接线端连接并能检测点火线圈的驱动信号端的电压U1；

识别电路，与驱动检测电路连接并能根据驱动检测电路测得的电压U1判断点火线圈的驱动方式；

输出端，与识别电路连接并能将识别电路所识别出的点火线圈的驱动方式输出。

2.如权利要求1所述的点火线圈测试系统，其特征在于：

所述识别电路识别点火线圈的驱动方式的识别方式为，比较驱动检测电路所检测的点火线圈的驱动信号端的电压U1与点火线圈的POWER端的电压U0。

3.如权利要求2所述的点火线圈测试系统，其特征在于：

如果点火线圈的驱动信号端的电压U1与点火线圈的POWER端的电压U0大致相等，即U1>＝(U0*70％)且U1<＝(U0*130％)，则判断为点火线圈内部没有集成驱动放大电路，反之，则判断为点火线圈内部集成有驱动放大电路。

4.如权利要求1所述的点火线圈测试系统，其特征在于：

还包括驱动切换电路，其具有控制继电器，该控制继电器根据输出端输出的点火线圈的驱动方式选择开闭状态。

5.如权利要求4所述的点火线圈测试系统，其特征在于：

所述驱动切换电路还具有切断电路，在识别电路识别出点火线圈的驱动方式之前，保证点火线圈与其驱动信号之间处于切断状态。

6.如权利要求1所述的点火线圈测试系统，其特征在于：

还包括主控模块，作为所述点火线圈测试系统的控制中心。

7.如权利要求6所述的点火线圈测试系统，其特征在于：

还包括CAN通讯模块，建立所述主控模块与点火线圈测试系统的其他模块间的通讯连接。

8.如权利要求1所述的点火线圈测试系统，其特征在于：

还包括存储模块和USB模块。所述接线端具有点火线圈连接器。

9.如权利要求1所述的点火线圈测试系统，其特征在于：

还包括人机交互界面，其具有显示屏、按钮和编码开关。

10.一种权利要求1-9中的任一点火线圈测试系统的测试方法，其步骤包括：

步骤1:点火线圈测试系统初始化；

步骤2:步骤1之后，扫描人机交互界面上的按钮和编码开关设置；

步骤3:步骤2之后，判断按钮和编码开关是否被操作，若否，则返回执行步骤2，若是，则继续执行步骤4；

步骤4:步骤3之后，人机界面上显示对应的操作；

步骤5:步骤4之后，判断启动开关是否被操作，若否,则执行步骤6，若是，则执行步骤8；

步骤6:步骤5之后,读取是否设置参数，若是，则执行步骤7，若否，则返回执行步骤2；

步骤7:步骤6之后,存储器保存参数值,执行步骤2；

步骤8:判断信号输出通道是否全部关闭，若是，则执行步骤9，若否，则执行步骤10；

步骤9:步骤8之后,人机界面上显示提醒信息,然后执行步骤2；

步骤10:步骤8之后,主控板通过CAN通讯模块发送指令至驱动板；

步骤11:步骤10之后，判断驱动板是否成功接收指令，若否，则执行步骤12，若是，则执行步骤15；

步骤12:步骤11之后,判断发送指令次数是否小于3,如果发送次数小于3，则返回执行步骤10；如果发送次数大于3，则执行步骤13；

步骤13：步骤12之后，将发送次数清零；

步骤14：步骤13之后，在人机界面上显示提醒信息,然后执行步骤2；

步骤15：步骤11之后，判断是否启动驱动板，若是，则执行步骤17，若否，则执行步骤16；

步骤16：步骤15之后，若判断为驱动板停止工作或未启动，执行步骤2；

步骤17：步骤15之后，反馈接收成功信息至主控板；

步骤18：步骤17之后，主控板发送指令至测量板，并让其检测对应通道的信号；

步骤19：步骤18之后，驱动板自动检测点火线圈的驱动方式，并自动切换到对应的驱动电路；

步骤20：步骤19之后，输出对应的驱动信号，如果未输出对应的驱动信号，则返回执行步骤15。