CN113161870B - 一种火花塞放电时间检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开一种火花塞放电时间检测系统,该系统包括:火花塞点火线圈的控制模块、火花塞放电时间反馈电路以及数据处理器;控制模块,被配置为输出开关控制信号至火花塞点火线圈开关,火花塞点火线圈开关开启,以使火花塞点火线圈放电,生成原始放电信号,并输出至火花塞放电时间反馈电路;火花塞放电时间反馈电路,被配置为对原始放电信号进行信号转化处理,得到原始放电信号对应的脉宽调制PWM信号,并输出至数据处理器;数据处理器,被配置为基于PWM信号,确定火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度,以实现对火花塞放电时间的准确便捷的确定。
Description
技术领域
本发明涉及发动机控制技术领域,具体而言,涉及一种火花塞放电时间检测系统。
背景技术
传统的汽油发动机和燃气发动机等动力发动机的控制器喷油或者喷气控制系统,一般集成火花塞点火驱动电路,用于控制火花塞点火线圈放电以生成火花,控制器同步喷射汽油或者燃气,以被生成的火花点燃,燃烧,相应的动力发动机缸内活塞受燃烧驱动开始工作。
然而,在动力发动机实际工作过程中,火花塞点火线圈放电后有低概率发生不能点燃汽油或者燃气的情况,为了能够监控火花塞点火线圈是否出现故障,或者能够实现火花塞点火线圈的闭环控制点火驱动,控制器需要设置内部电流反馈机制,并同步检测火花塞点火线圈放电时间。
在相关技术中,火花塞点火线圈放电时间一般作为一个模拟信号被检测。其检测过程一般为:火花塞点火线圈在被驱动放电时的生成放电信号,放电信号依次经过滤波电路和跟随器,得到模拟信号形式的放电信号,输入至控制器,控制器采集到模拟信号形式的放电信号,利用其主单片机比较模拟信号形式的放电信号与预设参考值,以通过软件算法计算出火花塞点火线圈放电时间,进而确定火花塞点火线圈放电时间是否正常,其中,预设参考值可以根据动力发动机实际工况动态调整。
然而,火花塞点火线圈放电需要通过蓄电池供电,蓄电池电压会随着充电和使用而发生变化,并且火花塞点火线圈在被驱动放电时的所生成的放电信号,会随着蓄电池电压的变化而变化。上述检测过程中,主单片机直接利用模拟信号形式的放电信号与固定的预设参考值确定火花塞放电时间,易出现因蓄电池电压的变化,导致所确定的火花塞放电时间不准的问题。
为了解决上述问题,目前的解决方法是在主单片机中增加软件算法,以尽量增加放电信号采样的精确度,进而保证所确定火花塞放电时间的准确性,然而这在一定程度上会增加主单片机的软件复杂度,并影响动力发动机的控制器的工作运行效率。
发明内容
本发明提供了一种火花塞放电时间检测系统,以实现对火花塞放电时间的准确便捷的确定。具体的技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种火花塞放电时间检测系统,所述火花塞放电时间检测系统包括:火花塞点火线圈的控制模块、火花塞放电时间反馈电路以及数据处理器;
所述控制模块,被配置为输出开关控制信号至火花塞点火线圈开关,火花塞点火线圈开关开启,以使火花塞点火线圈放电,生成原始放电信号,并输出至火花塞放电时间反馈电路;
所述火花塞放电时间反馈电路,被配置为对所述原始放电信号进行信号转化处理,得到所述原始放电信号对应的脉宽调制PWM信号,并输出至所述数据处理器;
所述数据处理器,被配置为基于所述PWM信号,确定火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度。
可选的,所述火花塞放电时间反馈电路,包括:信号分压滤波子电路、参考电平子电路、比较器子电路以及滤波子电路;
信号分压滤波子电路,被配置为对所述原始放电信号进行分压处理,得到分压后的放电信号,对分压后的放电信号进行滤波处理,得到分压滤波放电信号,输入至所述比较器子电路;
所述参考电平子电路,被配置为对蓄电池电压进行分压,得到参考电平信号,并输入至所述比较器子电路;
所述比较器子电路,被配置为对所述分压滤波放电信号和所述参考电平信号进行比较,得到初始PWM信号,并输入至所述滤波子电路;
所述滤波子电路,被配置为对所述初始PWM信号进行滤波处理,得到PWM信号,并输出至所述数据处理器。
可选的,所述信号分压滤波子电路,包括:第一电阻、第二电阻、第一滤波电容、钳位二极管以及第一供电电源;
其中,所述第二电阻和第一滤波电容并联;所述第一电阻的一端连接所述控制模块,所述第一电阻的另一端连接并联的第二电阻和第一滤波电容并接地,且连接所述钳位二极管的阳极,且连接所述比较器子电路;所述钳位二极管的阴极连接所述第一供电电源。
可选的,所述参考电平子电路,包括:第三电阻和第四电阻,所述第四电阻的一端与蓄电池连接,所述蓄电池用于为所述火花塞放电时间检测系统提供电能;所述第四电阻的另一端与所述第三电阻的一端连接,所述第三电阻的另一端接地;且所述第四电阻远离所述蓄电池的一端连接所述比较器子电路。
可选的,所述比较器子电路,包括:第五电阻、第六电阻、比较器、第七电阻和第二供电电源;所述第五电阻的一端连接所述参考电平子电路,所述第五电阻的另一端连接所述比较器的同相输入端;所述第六电阻的一端连接所述信号分压滤波子电路,所述第六电阻的另一端连接所述比较器的反相输入端;所述第二供电电源连接所述比较器的电源接入接口,并连接所述第七电阻的一端;所述第七电阻的另一端连接所述比较器的输出端;所述比较器的电源接出接口接地。
可选的,所述比较器子电路,还包括:第八电阻;
所述第八电阻一端连接所述比较器的同相输入端,另一端连接所述第七电阻远离所述第二供电电源的一端。
可选的,所述滤波子电路,包括:第九电阻和第二滤波电容;
所述第九电阻的一端与所述比较器子电路中比较器的输出端连接,另一端连接所述数据处理器;所述第二滤波电容一端接入第九电阻与所述数据处理器连接的一端,另一端接地。
可选的,所述控制模块,包括:开关控制信号输出器件、火花塞点火线圈开关、火花塞点火线圈以及第十电阻;
所述开关控制信号输出器件与所述火花塞点火线圈开关的基极连接,所述火花塞点火线圈开关的集电极与所述火花塞点火线圈的一端连接,以控制所述火花塞点火线圈放电生成原始放电信号,并输出至火花塞放电时间反馈电路;所述火花塞点火线圈的另一端连接所述蓄电池;所述火花塞点火线圈开关的发射极与所述第十电阻连接并接地。
可选的,所述火花塞点火线圈开关为绝缘栅双极型晶体管。
可选的,所述第八电阻的电阻大于所述第五电阻的电阻。
由上述内容可知,本发明实施例提供的一种火花塞放电时间检测系统,火花塞放电时间检测系统包括:火花塞点火线圈的控制模块、火花塞放电时间反馈电路以及数据处理器;控制模块,被配置为输出开关控制信号至火花塞点火线圈开关,火花塞点火线圈开关开启,以使火花塞点火线圈放电,生成原始放电信号,并输出至火花塞放电时间反馈电路;火花塞放电时间反馈电路,被配置为对原始放电信号进行信号转化处理,得到原始放电信号对应的脉宽调制PWM信号,并输出至数据处理器;数据处理器,被配置为基于PWM信号,确定火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度。
应用本发明实施例,可以通过硬件电路火花塞放电时间反馈电路将原始放电信号从模拟信号,转化成数据处理器易于处理的成脉宽调制PWM信号,并输入数据处理器,数据处理器基于所述PWM信号,确定火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度,以实现对火花塞放电时间的准确便捷的确定,降低数据处理器的软件复杂度,在一定程度上提高动力发动机的设置有该数据处理器的控制器的工作运行效率。当然,实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
本发明实施例的创新点包括:
1、可以通过硬件电路火花塞放电时间反馈电路将原始放电信号从模拟信号,转化成数据处理器易于处理的成脉宽调制PWM信号,并输入数据处理器,数据处理器基于所述PWM信号,确定火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度,以实现对火花塞放电时间的准确便捷的确定,降低数据处理器的软件复杂度,在一定程度上提高动力发动机的设置有该数据处理器的控制器的工作运行效率。
2、首先对原始放电信号分压并滤波,得到分压滤波放电信号,即保护后续的电路安全又降低原始放电信号中的干扰杂波,对蓄电池电压进行分压得到参考电平信号,以保护后续的电路安全,比较器对分压滤波放电信号和参考电平信号进行比较,得到初始PWM信号,以为后续的数据处理器确定放电时间长度奠定基础。
3、提供火花塞放电时间反馈电路中各子电路的具体电路结构,使得火花塞放电时间反馈电路可自适应蓄电池电压变化,保证火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度的精确测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的火花塞放电时间检测系统的一种结构示意图;
图2为本发明实施例提供的火花塞放电时间反馈电路的一种结构示意图;
图3为本发明实施例提供的火花塞放电时间反馈电路的一种电路结构示意图;
图4为本发明实施例提供的控制模块的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
本发明提供了一种火花塞放电时间检测系统,以实现对火花塞放电时间的准确便捷的确定。下面对本发明实施例进行详细说明。
图1为本发明实施例提供的火花塞放电时间检测系统的一种结构示意图。该火花塞放电时间检测系统可以包括:火花塞点火线圈的控制模块110、火花塞放电时间反馈电路120以及数据处理器130。
控制模块110,被配置为输出开关控制信号至火花塞点火线圈开关,火花塞点火线圈开关开启,以使火花塞点火线圈放电,生成原始放电信号,并输出至火花塞放电时间反馈电路120。
火花塞放电时间反馈电路120,被配置为对原始放电信号进行信号转化处理,得到原始放电信号对应的脉宽调制PWM信号,并输出至数据处理器130。
数据处理器130,被配置为基于PWM信号,确定火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度。
本发明实施例中,该火花塞放电时间检测系统可以设置于汽油发动机以及燃气发动机等动力发动机的控制器中,用于控制其中的火花塞点火线圈放电点火,生成放电信号,进而对放电信号进行处理,以检测得到火花塞点火线圈放电点火过程的放电时间长度。
一种情况中,在该火花塞放电时间检测系统的控制模块110接收到外界触发的点火指令的情况下,可以生成并输出开关控制信号,并发送至火花塞点火线圈开关,相应的,火花塞点火线圈开关开启,使得火花塞点火线圈放电,生成原始放电信号,并输出至火花塞放电时间反馈电路120。其中,该原始放电信号为模拟信号。信号电平范围为0~32伏(V)。
火花塞放电时间反馈电路120获得该原始放电信号,并对原始放电信号进行信号转化处理,得到原始放电信号对应的数据处理器130易于处理的脉宽调制PWM信号,并输出至数据处理器130。数据处理器130基于PWM信号,确定火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度。在一种情况中,该数据处理器可以为单片机,或者其他可以进行数据处理的处理器。
其中,该火花塞放电时间反馈电路120为硬件器件组成,目的是实现对原始放电信号从模拟信号转化成PWM信号。
在本发明的一种实现方式中,数据处理器130,被具体配置为基于PWM信号的占空比,确定火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度。
在一种实现方式中,考虑到火花塞点火线圈的放电控制信号即开关控制信号频率固定不变,相应的,火花塞点火线圈放电周期保持不变。数据处理器130将火花塞点火线圈放电周期*(1-PWM信号的占空比)的所得结果,确定为火花塞放电时间长度。
应用本发明实施例,可以通过硬件电路火花塞放电时间反馈电路将原始放电信号从模拟信号,转化成数据处理器易于处理的成脉宽调制PWM信号,并输入数据处理器,数据处理器基于所述PWM信号,确定火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度,以实现对火花塞放电时间的准确便捷的确定,降低数据处理器的软件复杂度,在一定程度上提高动力发动机的设置有该数据处理器的控制器的工作运行效率。
在本发明的另一实施例中,如图4所示,控制模块110,可以包括:开关控制信号输出器件、火花塞点火线圈开关Q1、火花塞点火线圈L1以及第十电阻;如图3所示,R10表示第十电阻。
开关控制信号输出器件与火花塞点火线圈开关的基极连接,火花塞点火线圈开关的集电极与火花塞点火线圈的一端连接,以控制火花塞点火线圈放电生成原始放电信号,并输出至火花塞放电时间反馈电路120;火花塞点火线圈的另一端连接蓄电池;火花塞点火线圈开关的发射极与第十电阻连接并接地。
其中,火花塞点火线圈开关可以为绝缘栅双极型晶体管。开关控制信号输出器件可以通过单片机实现。
本实现方式中,蓄电池为控制模块110供电,使得控制模块110的各器件可工作。在控制模块110的开关控制信号输出器件接收到外界触发的点火指令的情况下,可以生成并输出开关控制信号,输入至所连接的火花塞点火线圈开关Q1的基极,以使开关控制信号对应的电流流入火花塞点火线圈开关Q1的基极,进而流入火花塞点火线圈开关Q1的集电极和发射极,以控制火花塞点火线圈开关Q1的开启。相应的,火花塞点火线圈开关Q1开启的情况下,开关控制信号对应的电流,流入与火花塞点火线圈开关Q1的集电极连接的火花塞点火线圈L1,火花塞点火线圈L1放电点火;并且,开关控制信号对应的电流,流入与火花塞点火线圈开关Q1的发射极连接的第十电阻R10进而接地,以生成放电信号,作为原始放电信号,输入至火花塞放电时间反馈电路120。
第十电阻R10可以被称为控制器电流采样电阻,其作用为:采样放电电流和进行火花塞故障诊断。
在本发明的另一实施例中,如图2所示,该火花塞放电时间反馈电路120,可以包括:信号分压滤波子电路121、参考电平子电路122、比较器子电路123以及滤波子电路124;
信号分压滤波子电路121,被配置为对原始放电信号进行分压处理,得到分压后的放电信号,对分压后的放电信号进行滤波处理,得到分压滤波放电信号,输入至比较器子电路123;
参考电平子电路122,被配置为对蓄电池电压进行分压,得到参考电平信号,并输入至比较器子电路123;
比较器子电路123,被配置为对分压滤波放电信号和参考电平信号进行比较,得到初始PWM信号,并输入至滤波子电路124;
滤波子电路124,被配置为对初始PWM信号进行滤波处理,得到PWM信号,并输出至数据处理器130。
本实现方式中,为了保证后续电路的安全以及检测结果的准确性,信号分压滤波子电路121获得原始放电信号,并对原始放电信号进行分压处理,得到分压后的放电信号,以降低原始放电信号的电压,对后续的电路进行保护。对分压后的放电信号进行滤波处理,以降低分压后的放电信号的干扰杂波,得到分压滤波放电信号,输入至比较器子电路123。参考电平子电路122连接蓄电池,获得蓄电池供电得到的蓄电池电压,对蓄电池电压进行分压,得到参考电平信号以对后续的电路进行保护,并输入至比较器子电路123。
在一种实现方式中,参考电平子电路122可以将蓄电池电压分压至小于5V,蓄电池电压的分压比例与原始放电信号的电压比例、分压电阻相同。
比较器子电路123获得分压滤波放电信号和参考电平信号之后,基于分压滤波放电信号的电压与参考电平信号的电压,对分压滤波放电信号和参考电平信号进行比较,得到初始PWM信号,并输入至滤波子电路124。相应的,滤波子电路124对初始PWM信号进行滤波,以降低初始PWM信号的干扰杂波,得到PWM信号,并输出至数据处理器130。
其中,分压滤波放电信号的电压相较于参考电平信号的电压低时为高电平,分压滤波放电信号的电压相较于参考电平信号的电压高时为低电平。其中,比较器输出的PWM信号中的低电平对应的放电时间,后续的,通过数据处理器130的处理获得放电时间长度。
在本发明的另一实施例中,如图3所示,信号分压滤波子电路121,包括:第一电阻、第二电阻、第一滤波电容、钳位二极管以及第一供电电源;
其中,第二电阻和第一滤波电容并联;第一电阻的一端连接控制模块110,第一电阻的另一端连接并联的第二电阻和第一滤波电容并接地,且连接钳位二极管的阳极,且连接比较器子电路123;钳位二极管的阴极连接第一供电电源。
其中,第一电阻和第二电阻组成分压子电路,以实现对原始放电信号OF_COIL1的电压的分压,将原始放电信号的电压分压至5V以下,进而通过钳位二极管,其中,钳位二极管的阴极连接第一供电电源,阳极连接第一电阻,以将经第一电阻和第二电阻分压后的原始放电信号的电压,钳位在第一供电电源的电压和钳位二极管的电压压降之和以下。进而输入比较器子电路123,即经比较器子电路123的第六电阻R6,输入比较器子电路123的反相输入端。如图3所示,其中,R1表示第一电阻,R2表示第二电阻,C1表示第一滤波电容,D1表示钳位二极管,VCC1表示第一供电电源。该第一供电电源的电压一般为5V。图3中空心三角形表示比较器,接口2即“-”对应的接口为比较器子电路123的比较器的反相输入端。
在本发明的另一实施例中,如图3所示,参考电平子电路122,包括:第三电阻和第四电阻,第四电阻的一端与蓄电池连接,蓄电池用于为火花塞放电时间检测系统提供电能;第四电阻的另一端与第三电阻的一端连接,第三电阻的另一端接地;且第四电阻远离蓄电池的一端连接比较器子电路123。
本实现方式中,为了确定出准确的火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度,需要通过参考电平子电路122,以获得对分压滤波放电信号进行比较参考的参考电平信号。相应的,如图3所示,参考电平子电路122的第四电阻R4的一端与蓄电池“BAT_POWER”连接,该蓄电池用于为火花塞放电时间检测系统供电。第四电阻R4的另一端与第三电阻R3的一端连接,第三电阻35的另一端接地,第四电阻远离蓄电池的一端连接比较器子电路123。即第四电阻远离蓄电池的一端,连接比较器子电路123的第五电阻R5的一端,进而接入比较器子电路123的比较器的同相输入端,如图3中的接口“3”即“+”对应的接口。通过参考电平子电路实现对蓄电池电压的分压,以得到合适的参考电平信号,输入至比较器子电路123的比较器的同相输入端。
在本发明的另一实施例中,如图3所示,比较器子电路123,包括:第五电阻、第六电阻、比较器、第七电阻和第二供电电源;第五电阻的一端连接参考电平子电路122,第五电阻的另一端连接比较器的同相输入端;第六电阻的一端连接信号分压滤波子电路121,第六电阻的另一端连接比较器的反相输入端;第二供电电源连接比较器的电源接入接口,并连接第七电阻的一端,第七电阻的另一端连接比较器的输出端;比较器的电源接出接口接地。
如图3所示,比较器子电路123的比较器为单电源供电,其供电电源为第二供电电源VCC,相应的,比较器的电源接入接口连接第二供电电源,电源接出接口接地。第五电阻R5一端与参考电平子电路122的第四电阻R4远离第一供电电源的一端,以及第三电阻R3远离接地端的一端连接。第六电阻R6一端与钳位二极管的阴极、并联的第二电阻R2和第一滤波电容C1的非接地端以及第一电阻R1的一端连接。第七电阻R7一端连接第二供电电源VCC,一端连接比较器的输出端,构成上拉电阻。其中,该比较器的输出端为OC(Open Collector)门输出。
其中,第二供电电源的供电电压可以为5V,其可以与第一供电电源为同一物理供电电源,也可以为不同物理电源,这都是可以的。
在本发明的另一实施例中,如图3所示,比较器子电路,还包括:第八电阻R8;
第八电阻一端连接比较器的同相输入端,另一端连接第七电阻远离第二供电电源的一端。第八电阻构成比较器迟滞正反馈回路,实现对比较器的迟滞正反馈。
在本发明的另一实施例中,如图3所示,滤波子电路124,包括:第九电阻和第二滤波电容;
第九电阻的一端与比较器123的输出端连接,另一端连接数据处理器130;第二滤波电容一端接入第九电阻与数据处理器连接的一端,另一端接地。
如图3所示,第九电阻R9和第二滤波电容C2组成滤波子电路,实现对初始PWM信号的滤波处理,得到PWM信号并输出至数据处理器130。
在本发明的另一实施例中,第八电阻R8的电阻大于第五电阻R5的电阻。
以下为对火花塞放电时间反馈电路各关键参数的计算过程,其中,Vbat表示蓄电池电压,Vc表示火花塞点火线圈放电过程对应的PWM信号对应的电压,Vo表示比较器的输出端的输出电压。
比较器同相输入信号,即参考电平信号的电压:Vin+=Vbat*[R3/(R3+R4)] (1)
比较器反相输入信号,即分压滤波放电信号的电压:Vin-=Vc*[R2/(R1+R2)] (2)
比较器上门限:VH=R5*Vo/(R5+R8)+Vbat*R8*R3/(R3+R4) (3)
比较器下门限:VL=Vbat*R8*R3/(R3+R4) (4)
比较器门限宽度:ΔU=VH-VL=R5*Vo/(R5+R8) (5)
设火花塞点火线圈的等效阻抗为Z1,火花塞点火线圈开关即火花塞驱动IGBT的等效阻抗为Z2,第十电阻R10即采样电阻的等效电阻为Z3,则:
火花塞点火线圈放电过程生成的原始放电信号的电压:Vc=Vbat/(Z1+Z2+Z3) (6)
图3中,R8的电阻远远大于R5的电阻,则可以将公式(3)、(4)和(5)分别简化为:
比较器上门限简化值:VH=Vbat*R8*R3/(R3+R4) (7)
比较器下门限简化值:VL=Vbat*R8*R3/(R3+R4) (8)
比较器门限宽度简化值:ΔU=VH-VL=0 (9)
将公式(6)比上公式(7)(或者(8))可得:
原始放电信号的电压与比较器门限宽度简化值的倍数关系A为:
A=Vc/VH=Vc/VL=[Vbat/(Z1+Z2+Z3)]/[Vbat*R8*R3/(R3+R4)]
=(R3+R4)/[R8*R3*(Z1+Z2+Z3)] (10)
由以上火花塞放电时间反馈电路各关键参数的计算过程可见,在火花塞放电时间反馈电路中各器件的特性参数均确定的情况下,比较器输出的上门限、下门限和门限宽度均与蓄电池电压Vbat无关,且呈现良好的线性度。将火花塞点火线圈放电过程生成的原始放电信号与参考电平信号同比例增减,相应的,火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度不受蓄电池电压变化的影响,即火花塞放电时间反馈电路能自适应蓄电池电压变化,因此,可以得出火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度与蓄电池电压无关,实现通过硬件电路对火花塞点火线圈放电过程的原始放电信号处理的方式,便捷准确地得到火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度。
上述系统、装置实施例与系统实施例相对应,与该方法实施例具有同样的技术效果,具体说明参见方法实施例。装置实施例是基于方法实施例得到的,具体的说明可以参见方法实施例部分,此处不再赘述。本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解:实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (11)
1.一种火花塞放电时间检测系统,其特征在于,所述火花塞放电时间检测系统包括:火花塞点火线圈的控制模块、火花塞放电时间反馈电路以及数据处理器;
所述控制模块,被配置为输出开关控制信号至火花塞点火线圈开关,火花塞点火线圈开关开启,以使火花塞点火线圈放电,生成原始放电信号,并输出至火花塞放电时间反馈电路;
所述火花塞放电时间反馈电路,被配置为对所述原始放电信号进行信号转化处理,得到所述原始放电信号对应的脉宽调制PWM信号,并输出至所述数据处理器;
所述数据处理器,被配置为基于所述PWM信号,确定火花塞点火线圈放电过程的放电时间长度。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述火花塞放电时间反馈电路,包括:信号分压滤波子电路、参考电平子电路、比较器子电路以及滤波子电路;
信号分压滤波子电路,被配置为对所述原始放电信号进行分压处理,得到分压后的放电信号,对分压后的放电信号进行滤波处理,得到分压滤波放电信号,输入至所述比较器子电路;
所述参考电平子电路,被配置为对蓄电池电压进行分压,得到参考电平信号,并输入至所述比较器子电路;
所述比较器子电路,被配置为对所述分压滤波放电信号和所述参考电平信号进行比较,得到初始PWM信号,并输入至所述滤波子电路;
所述滤波子电路,被配置为对所述初始PWM信号进行滤波处理,得到PWM信号,并输出至所述数据处理器。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述信号分压滤波子电路,包括:第一电阻、第二电阻、第一滤波电容、钳位二极管以及第一供电电源;
其中,所述第二电阻和第一滤波电容并联;所述第一电阻的一端连接所述控制模块,所述第一电阻的另一端连接并联的第二电阻和第一滤波电容并接地,且连接所述钳位二极管的阳极,且连接所述比较器子电路;所述钳位二极管的阴极连接所述第一供电电源。
4.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述参考电平子电路,包括:第三电阻和第四电阻,所述第四电阻的一端与蓄电池连接,所述蓄电池用于为所述火花塞放电时间检测系统提供电能;所述第四电阻的另一端与所述第三电阻的一端连接,所述第三电阻的另一端接地;且所述第四电阻远离所述蓄电池的一端连接所述比较器子电路。
5.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述比较器子电路,包括:第五电阻、第六电阻、比较器、第七电阻和第二供电电源;所述第五电阻的一端连接所述参考电平子电路,所述第五电阻的另一端连接所述比较器的同相输入端;所述第六电阻的一端连接所述信号分压滤波子电路,所述第六电阻的另一端连接所述比较器的反相输入端;所述第二供电电源连接所述比较器的电源接入接口,并连接所述第七电阻的一端;所述第七电阻的另一端连接所述比较器的输出端;所述比较器的电源接出接口接地。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述比较器子电路,还包括:第八电阻;
所述第八电阻一端连接所述比较器的同相输入端,另一端连接所述第七电阻远离所述第二供电电源的一端。
7.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述滤波子电路,包括:第九电阻和第二滤波电容;
所述第九电阻的一端与所述比较器子电路中比较器的输出端连接,另一端连接所述数据处理器;所述第二滤波电容一端接入第九电阻与所述数据处理器连接的一端,另一端接地。
8.如权利要求2-5任一项所述的系统,其特征在于,所述控制模块,包括:开关控制信号输出器件、火花塞点火线圈开关、火花塞点火线圈以及第十电阻;
所述开关控制信号输出器件与所述火花塞点火线圈开关的基极连接,所述火花塞点火线圈开关的集电极与所述火花塞点火线圈的一端连接,以控制所述火花塞点火线圈放电生成原始放电信号,并输出至火花塞放电时间反馈电路;所述火花塞点火线圈的另一端连接所述蓄电池;所述火花塞点火线圈开关的发射极与所述第十电阻连接并接地。
9.如权利要求1-7任一项所述的系统,其特征在于,所述火花塞点火线圈开关为绝缘栅双极型晶体管。
10.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述控制模块,包括:开关控制信号输出器件、火花塞点火线圈开关、火花塞点火线圈以及第十电阻;
所述开关控制信号输出器件与所述火花塞点火线圈开关的基极连接,所述火花塞点火线圈开关的集电极与所述火花塞点火线圈的一端连接,以控制所述火花塞点火线圈放电生成原始放电信号,并输出至火花塞放电时间反馈电路;所述火花塞点火线圈的另一端连接所述蓄电池;所述火花塞点火线圈开关的发射极与所述第十电阻连接并接地。
11.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述第八电阻的电阻大于所述第五电阻的电阻。
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