CN114360866A - 电磁干扰抑制笔式点火线圈 - Google Patents
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Abstract
一种可降低点火线圈在工作状况下对外界产生的电磁干扰抑制笔式点火线圈，包括外壳、设置在外壳外部的导磁套、设置在外壳内部的线圈组件、设置在外壳下端的高压护套、设置在外壳上端的低压头；其中，高压护套内设置有抑制电阻、负高压帽、高压弹簧，抑制电阻的一端通过负高压帽与高压弹簧连接，另一端连接于线圈组件的次级高压端；低压头内设置有接地插针、高压二极管和滤波电容，高压二极管的一端连接于线圈组件的次级低压端，另一端连接于接地插针，滤波电容的一端于线圈组件的次级高压端，另一端与接地片连接于接地插针，接地插针和导磁套激光焊接在一起。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车用点火线圈。
背景技术
随着发动机厂对发动机性能要求的提高，涡轮增压发动机在国内被很多整车厂广泛使用。较高的发动机动力性能需要点火系统提供大点火能量和高次级输出电压的点火线圈来满足发动机在各种工况下的燃烧要求，整车厂对点火线圈输出特性要求的提高同时也增加了点火线圈工作时对外界产生的负面影响，在电源线B+上产生的耦合脉冲电压的电磁干扰，若点火线圈在工作时在电源线B+产生较大的耦合脉冲电压，则可能影响附近电子部件的正常工作如传感器，电子调节器等。国际电工组织IEC和国际标准组织ISO对汽车零部件产生的电磁干扰和抗电磁干扰的能力有严格的要求。要同时满足涡轮增压发动机对点火线圈高性能的要求和满足IEC CISPR25、ISO 7637-2电磁干扰要求，点火线圈供应商在点火线圈开发阶段必须增加一些额外的抑制措施。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种可降低点火线圈在工作状况下对外界产生的电磁干扰影响的电磁干扰抑制笔式点火线圈。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种电磁干扰抑制笔式点火线圈，包括外壳、设置在所述的外壳外部的导磁套、设置在所述的外壳内部的线圈组件、设置在所述的外壳下端的高压护套、设置在所述的外壳上端的低压头；其中，所述的高压护套内设置有抑制电阻、负高压帽、高压弹簧，所述的抑制电阻的一端通过负高压帽与所述的高压弹簧连接，另一端连接于所述的线圈组件的次级高压端；所述的低压头内设置有接地插针、高压二极管和滤波电容，所述的高压二极管的一端连接于所述的线圈组件的次级低压端，另一端连接于所述的接地插针，所述的滤波电容的一端连接于所述的线圈组件的次级高压端，另一端连接于所述的接地插针，所述的接地插针和导磁套激光焊接在一起。
优选的，所述的低压头内设置有支架，所述的支架上设置有二极管定位块，所述的高压二极管固定于所述的二极管定位块之间。
优选的，所述的高压二极管的工作电压为3kV。
优选的，所述的低压头设置有电容定位槽，所述的滤波电容设置于所述的电容定位槽内。
优选的，所述的滤波电容为1μF，100V的薄膜电容。
优选的，所述的抑制电阻通过次级梅花插片连接于所述的线圈组件的次级高压端。
优选的，所述的抑制电阻为2.5kΩ，20μH～30μH的绕线型抑制电阻。
优选的，所述的高压护套的底部连接有缸盖罩密封圈。
优选的，所述的线圈组件包括铁芯、套设在所述的铁芯外部的次级骨架、绕制在所述的次级骨架上的次级绕线、套设在所述的次级骨架外部的初级骨架、绕制在所述的初级骨架上的初级绕线。
优选的，所述的初级骨架上设置有PI胶带。
由于采用了以上技术方案，使得本发明可降低点火线圈在工作状况下对外界产生的电磁干扰影响，用激光焊接方式将导磁套上卡扣和接地插针焊接在一起确保点火线圈使用过程中长期保持牢固可靠，并且提升了产品性能。
附图说明
附图1为根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的立体图；
附图2为根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的立体拆分图；
附图3为根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的剖视图；
附图4和附图5为根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的局部剖视放大图；
附图6描述了根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的高压二极管；
附图7描述了根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的支架与线圈组件的定位；
附图8描述了根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的滤波电容；
附图9描述了根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的抑制电阻的连接；
附图10为根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的工作原理图；
附图11为整车测试时发动机空载状况线圈点火时捕捉的电源线B+耦合脉冲电压波形和火花塞击穿电压波形。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明在一款高性能笔式点火线圈中采用多重抑制电磁干扰设计来降低点火线圈在点火瞬间对外界产生的负面影响，要求点火线圈在工作状况时在线圈电源线B+产生的耦合脉冲电压范围控制在 [-50V, +100V]范围内。经过大量的实验室测试和整车测试，以及对测试数据的整理分析，最终确定实施方案如下。
参见附图1至附图3所示，附图1为根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的立体图，附图2为根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的立体拆分图，附图3为根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的剖视图。本实施例中的电磁干扰抑制笔式点火线圈，包括外壳1、设置在外壳1外部的导磁套2、设置在外壳1内部的线圈组件、设置在外壳1下端的高压护套3、设置在外壳1上端的低压头4。
线圈组件包括铁芯5、套设在铁芯5外部的次级骨架6、绕制在次级骨架6上的次级绕线、套设在次级骨架6外部的初级骨架7、绕制在初级骨架7上的初级绕线，初级骨架7上设置有PI胶带8。
高压护套3内设置有抑制电阻9、负高压帽10、高压弹簧11，抑制电阻9的一端通过负高压帽10与高压弹簧11连接，另一端连接于线圈组件的次级高压端；高压护套3的底部连接于火花塞，高压护套3与火花塞之间设置缸盖罩密封圈12。
附图4和附图5为根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的局部剖视放大图；低压头4内设置有支架13、接地插针14、高压二极管15和滤波电容16，高压二极管15的一端连接于线圈组件的次级低压端，另一端连接于接地插针14，滤波电容16的一端连接于线圈组件的次级高压端，另一端连接于接地插针14，导磁套2上设置有卡扣17，接地插针14向下延伸后压装在卡扣17中并与导磁套2激光焊接在一起，确保点火线圈使用过程中长期保持牢固可靠，牢固可靠的导磁套与接地插针连接对降低线圈在工作时对电源线B+产生的耦合脉冲电压干扰至关重要。
低压头4上可转动的安装有罩盖18，低压头4上设置有与罩盖18相配合的锁扣19，锁扣19支撑在罩盖18上，保证罩盖18在装车前处于垂直方向，便于插头安装；在线束插头与线圈插头装配后，锁扣19锁定在罩盖18上，保证罩盖18水平方向以锁定线束插头。
附图6描述了根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的高压二极管；支架13的底部设置有固定端子20，线圈组件的顶端设置有定位槽21，支架13通过固定端子20设置在定位槽21内。
附图7描述了根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的支架与线圈组件的定位；支架13上设置有二极管定位块22，其中一对位于高压二极管15的两侧，另外一个位于高压二极管15的下端，高压二极管15固定于二极管定位块22之间。高压二极管15的一极向下延伸与次级低压端连接，另一极向上延伸并连接于接地插针14。锁扣19沿竖直方向向下插入二极管定位块22上，可以在纵向对高压二极管15形成定位，保证线圈在振动情况下的可靠性。高压二极管采用工作电压为3kV的三肯高压二极管。
附图8描述了根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的滤波电容，低压头4设置有电容定位槽24，滤波电容16设置于电容定位槽24内，滤波电容16位于高压二极管15的上方。滤波电容采用1μF，100V的厦门法拉电子薄膜电容。
附图9描述了根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的抑制电阻的连接；抑制电阻9通过次级梅花插片23连接于线圈组件的次级高压端。抑制电阻9采用上海克拉电子2.5kΩ，20μH～30μH的绕线型抑制电阻。
附图10为根据本发明的电磁干扰抑制笔式点火线圈的工作原理图，附图11为整车测试时发动机空载状况线圈点火时捕捉的电源线B+耦合脉冲电压波形和火花塞击穿电压波形。整车空载状况下线圈点火瞬间在电源线B+测量到的耦合脉冲电压测试结果比较：整车空载状况下测试结果显示多重抑制措施可有效地降低点火线圈在点火瞬间对电源线B+产生耦合脉冲电压影响，能够满足客户的要求将耦合脉冲电压控制在[-50V, +100V]范围内；然而只采用一个3kV 高压二极管的简易抑制方法在电源线B+上产生的耦合脉冲电压远远超过客户的要求。
| 线圈内置 3kV 高压二极管 | 线圈内置 3kV 高压二极管 + 1μF 薄膜电容 + 2.5kΩ，30μH 绕线型抑制电阻 | |
| 线圈点火瞬间在电源线 B+ 上测量到的耦合脉冲电压 | 228V/-66V | 81.6V/-23.2V |
| 发动机火花塞间隙最大击穿电压 | -23.4kV | -20.4kV |
表1
表1为发动机空载状况下线圈点火瞬间在电源线B+上测量的最大耦合脉冲电压和火花塞间隙最大击穿电压。可以看到，本发明可有效的降低点火线圈在工作状况下对外界产生的电磁干扰影响，通过罩盖锁定线束插头的设计保证了长期使用过程中信号的性能的稳定，用激光焊接方式将导磁套上卡扣和接地插针焊接在一起确保点火线圈使用过程中长期保持牢固可靠，并且提升了产品性能。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电磁干扰抑制笔式点火线圈，其特征在于：包括外壳、设置在所述的外壳外部的导磁套、设置在所述的外壳内部的线圈组件、设置在所述的外壳下端的高压护套、设置在所述的外壳上端的低压头；其中，
所述的高压护套内设置有抑制电阻、负高压帽、高压弹簧，所述的抑制电阻的一端通过负高压帽与所述的高压弹簧连接，另一端连接于所述的线圈组件的次级高压端；
所述的低压头内设置有接地插针、高压二极管和滤波电容，所述的高压二极管的一端连接于所述的线圈组件的次级低压端，另一端连接于所述的接地插针，所述的滤波电容的一端连接于所述的线圈组件的次级高压端，另一端连接于所述的接地插针，所述的接地插针和导磁套激光焊接在一起。
2.根据权利要求1所述的电磁干扰抑制笔式点火线圈，其特征在于：所述的低压头内设置有支架，所述的支架上设置有二极管定位块，所述的高压二极管固定于所述的二极管定位块之间。
3.根据权利要求2所述的电磁干扰抑制笔式点火线圈，其特征在于：所述的高压二极管的工作电压为3kV。
4.根据权利要求1所述的电磁干扰抑制笔式点火线圈，其特征在于：所述的低压头设置有电容定位槽，所述的滤波电容设置于所述的电容定位槽内。
5.根据权利要求4所述的电磁干扰抑制笔式点火线圈，其特征在于：所述的滤波电容为1μF，100V的薄膜电容。
6.根据权利要求1所述的电磁干扰抑制笔式点火线圈，其特征在于：所述的抑制电阻通过次级梅花插片连接于所述的线圈组件的次级高压端。
7.根据权利要求6所述的电磁干扰抑制笔式点火线圈，其特征在于：所述的抑制电阻为2.5kΩ，20μH～30μH的绕线型抑制电阻。
8.根据权利要求1所述的电磁干扰抑制笔式点火线圈，其特征在于：所述的高压护套的底部连接有缸盖罩密封圈。
9.根据权利要求1所述的电磁干扰抑制笔式点火线圈，其特征在于：所述的线圈组件包括铁芯、套设在所述的铁芯外部的次级骨架、绕制在所述的次级骨架上的次级绕线、套设在所述的次级骨架外部的初级骨架、绕制在所述的初级骨架上的初级绕线。
10.根据权利要求9所述的电磁干扰抑制笔式点火线圈，其特征在于：所述的初级骨架上设置有PI胶带。
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| WO2023123558A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 昆山凯迪汽车电器有限公司 | 多重电磁干扰抑制笔式点火线圈 |
| WO2023123551A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 昆山凯迪汽车电器有限公司 | 抗电磁干扰笔式点火线圈 |
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| WO2023123557A1 (zh) | 2023-07-06 |
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