CN114810455A

CN114810455A - 一种点火装置以及汽车

Info

Publication number: CN114810455A
Application number: CN202210328134.0A
Authority: CN
Inventors: 潘祖福
Original assignee: Dongfeng Liuzhou Motor Co Ltd
Current assignee: Dongfeng Liuzhou Motor Co Ltd
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2022-07-29

Abstract

本发明公开一种点火装置以及汽车，其中，所述点火装置包括低压线路以及高压线路，所述低压线路包括电源线以及设置于所述电源线上的开关组件与初级线圈，所述开关组件用于控制所述电源线的通断；所述高压线路一端连接有火花塞，另一端用以连接汽车实现接地，且所述高压线路上还设置有次级线圈，所述火花塞用以设置于汽车发动机；其中，所述初级线圈与所述次级线圈耦合，且所述高压线路的电流回路所在平面与所述低压线路所在平面呈一设定夹角α，且60°≤α≤90°。本发明旨在解决现有点火线圈对其外部电路造成的电磁干扰过大的问题。

Description

一种点火装置以及汽车

技术领域

本发明涉及汽车发动机点火技术领域，具体涉及一种点火装置以及汽车。

背景技术

汽车点火系统已经被认为是车内最严重的电磁干扰源，由它产生的电磁干扰往往造成部分汽车内控制电路的异常甚至损坏，影响汽车性能甚至寿命。近些年，伴随科技的发展进步，汽车智能化发展已成为定势，使得汽车内控制电路增多，以此对汽车点火系统产生的电磁干扰的抑制就显得尤为重要，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种点火装置以及汽车，旨在解决现有点火线圈对其外部电路造成的电磁干扰过大的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种点火装置，所述点火装置包括低压线路以及高压线路，所述低压线路包括电源线以及设置于所述电源线上的开关组件与初级线圈，所述开关组件用于控制所述电源线的通断；所述高压线路一端连接有火花塞，另一端用以连接汽车实现接地，且所述高压线路上还设置有次级线圈，所述火花塞用以设置于汽车发动机；其中，所述初级线圈与所述次级线圈耦合，且所述高压线路的电流回路所在平面与所述低压线路所在平面呈一设定夹角α，且60°≤α≤90°。

可选地，所述低压线路还设置有稳压保护模块。

可选地，所述稳压保护模块包括并联于所述电源线的输入端与输出端的TVS管组件。

可选地，所述开关组件包括驱动模块以及连接于所述驱动模块的信号线，所述驱动模块设置于所述电源线上；

所述信号线与所述电源线的输入端之间以及所述信号线与所述电源线的输出端之间分别并联有一所述TVS管组件。

可选地，所述TVS管组件连通时的所述低压线路的电流回路的面积为S，1cm²≤S≤4cm²。

可选地，所述TVS管组件包括多个并联的TVS管。

可选地，所述设定夹角α＝90°。

可选地，所述高压线路的另一端用以连通汽车发动机。

可选地，所述高压线路的另一端包括从所述次级线圈延伸出的金属片，所述金属片的端部设置有金属固定结构，所述金属固定结构用以将所述金属片固定于汽车发动机外壳。

本发明还提出一种汽车，所述汽车包括发动机以及点火装置，所述点火装置包括低压线路以及高压线路，所述低压线路包括电源线以及设置于所述电源线上的开关组件与初级线圈，所述开关组件用于控制所述电源线的通断；所述高压线路一端连接有火花塞，另一端用以连接汽车实现接地，且所述高压线路上还设置有次级线圈，所述火花塞用以设置于汽车发动机；其中，所述初级线圈与所述次级线圈耦合，且所述高压线路的电流回路所在平面与所述低压线路所在平面呈一设定夹角α，且60°≤α≤90°。所述点火装置设置于所述发动机上。

本发明的技术方案中，采用所述初级线圈与所述次级线圈耦合的方式，形成一变压结构实现车载低压电源可变压形成高压脉冲以击破所述火花塞实现点火。所述火花塞所在的所述高压线路一端设置为所述火花塞，另一端用以单独连接汽车以避免与所述低压线路接地端连通的实现接地，使所述高压线路能通过汽车形成一完整的电流回路以实现点火步骤，且所述高压线路与所述低压线路独立无连接设置避免了因电性连接而造成相互之间脉冲干扰的情况。而所述高压线路形成电流回路后，会向电流回路所在空间内辐射电磁干扰，靠近所述高压线路的所述低压线路虽未与所述高压线路直接连接，但所述高压线路辐射出的电磁感线穿过所述低压线路会在所述低压线路内产生感应电，使得所述低压线路与所述高压线路耦合产生电磁干扰，众所周知的，感应电的电流大小与穿过所述低压线路的磁感线的多少呈正比，而调整所述高压线路的电流回路与所述低压线路所在的平面的夹角，自两者平行至两者垂直，即可调整所述高压线路耦合至所述低压线路的电磁感线数，使得所述低压线路内的感应电流由大变小直至消失，从而实现控制所述低压线路内的感应电流大小。具体地，参考现有汽车耦合感应电流的情况，至少需将所述高压线路的电流回路所在的平面与所述低压线路所在的平面的夹角调整至60°以降低所述低压线路中产生的感应电流至足够低的水平，使得该感应电流不会对所述低压线路以及其连通的外部电路造成严重干扰甚至损害，即所述设定夹角α应当大于等于60°的同时小于等于90°。

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地介绍，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的点火装置的一实施例的简化平面示意图；

图2为图1的另一简化平面示意图；

图3为图1的简化电路图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1000	汽车	14	稳压保护模块
100	点火装置	141	TVS管组件
				1	低压线路	2	高压线路
11	电源线	21	火花塞
				12	开关组件	22	次级线圈
121	驱动模块	23	金属片
				122	信号线	24	金属固定结构
13	初级线圈	200	发动机

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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、完整地描述，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作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，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

鉴于此，本发明提供一种点火装置，图1至图3为本发明提供的点火装置的一实施例，以下将结合具体的附图对所述点火装置进行说明。

请参阅图1至图3，所述点火装置1包括低压线路1以及高压线路2，所述低压线路1包括电源线11以及设置于所述电源线11上的开关组件12与初级线圈13，所述开关组件12用于控制所述电源线11的通断；所述高压线路2一端连接有火花塞21，另一端用以连接汽车1000实现接地，且所述高压线路2上还设置有次级线圈22，所述火花塞21用以设置于汽车1000发动机200；其中，所述初级线圈13与所述次级线圈22耦合，且所述高压线路2的电流回路所在平面与所述低压线路1所在平面呈一设定夹角α，且60°≤α≤90°。

本发明的技术方案中，采用所述初级线圈13与所述次级线圈22耦合的方式，形成一变压结构实现车载低压电源可变压形成高压脉冲以击破所述火花塞21实现点火。所述火花塞21所在的所述高压线路2一端设置为所述火花塞21，另一端用以单独连接汽车1000以避免与所述低压线路1接地端连通的实现接地，使所述高压线路2能通过汽车1000形成一完整的电流回路以实现点火步骤，且所述高压线路2与所述低压线路1独立无连接设置避免了因电性连接而造成相互之间脉冲干扰的情况。而所述高压线路2形成电流回路后，会向电流回路所在空间内辐射电磁干扰，靠近所述高压线路2的所述低压线路1虽未与所述高压线路2直接连接，但所述高压线路2辐射出的电磁感线穿过所述低压线路1会在所述低压线路1内产生感应电，使得所述低压线路1与所述高压线路2耦合产生电磁干扰，众所周知的，感应电的电流大小与穿过所述低压线路1的磁感线的多少呈正比，而调整所述高压线路2的电流回路与所述低压线路1所在的平面的夹角，自两者平行至两者垂直，即可调整所述高压线路2耦合至所述低压线路1的电磁感线数，使得所述低压线路1内的感应电流由大变小直至消失，从而实现控制所述低压线路1内的感应电流大小。具体地，参考现有汽车1000耦合感应电流的情况，至少需将所述高压线路2的电流回路所在的平面与所述低压线路1所在的平面的夹角调整至60°以降低所述低压线路1中产生的感应电流至足够低的水平，使得该感应电流不会对所述低压线路1以及其连通的外部电路造成严重干扰甚至损害，即所述设定夹角α应当大于等于60°的同时小于等于90°。

此外，所述低压线路1还设置有稳压保护模块14。在汽车1000处于正常启动即发动机200正常工作的状态下，所述低压线路1上的所述开关组件12配合发动机200缸体的燃烧步骤频繁开闭以使所述次级线圈22对应产生脉冲实现点火，所述初级线圈13与所述次级线圈22耦合，在所述开关组件12通断时，所述初级线圈13也会产生一定的瞬态脉冲，而因所述初级线圈13所在的所述低压线路1与外部汽车1000电路连通，所述初级线圈13产生的瞬态脉冲可线性传导至汽车1000电路从而造成其受到干扰甚至损坏，故所述低压线路1上设置所述稳压保护模块14可稳定所述初级线圈13产生的瞬态脉冲，起到保护作用。

具体地，所述稳压保护模块14包括并联于所述电源线11的输入端与输出端的TVS管组件141。所述稳压保护模块14可以直接设置为电容，将该电容并联在需要保护的电路内，即本方案内的所述低压线路1的所述电源线11的输入端与所述输出端，众所周知的，在正常电流电压稳定时，电容为断路，不影响所述低压线路1的正常使用；当所述低压线路1内产生瞬态脉冲时，电容呈通路，使得所述低压线路1内形成一闭合回路，瞬态脉冲在该闭合回路内传递并被吸收消耗，从而避免瞬态脉冲从所述电源线11传递至外界电路，起到了保护作用；在所述低压线路1内的电流电压重新稳定时，电容又呈现断路，恢复所述低压线路1正常功能。但，因点火所需脉冲电压较大，所述低压线路1内产生的瞬态脉冲的电压也较大，使得所需电容较大，即电容的尺寸较大，不便于在所述点火装置1内进行设置。故，在本实施例中，所述稳压保护模块14设置为TVS管组件141，即瞬态抑制二极管组件，与上述电容类似，在电路中正常为反向截止状态，此时它不影响电路的任何功能，而当所述TVS管组件141两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏，起到稳定保护所述低压线路1以及其连通的外界电路的目的，且所述TVS管组件141相对于电容来说，具有体积小、功率大、响应快、无噪声、价格低等诸多优点。

进一步地，所述开关组件12包括驱动模块121以及连接于所述驱动模块121的信号线122，所述驱动模块121设置于所述电源线11上；所述信号线122与所述电源线11的输入端之间以及所述信号线122与所述电源线11的输出端之间分别并联有一所述TVS管组件141。在所述电源线11的输入端与输出端之间设置所述TVS管组件141以外，本实施例中，所述信号线122与所述电源线11的输入端以及所述信号线122与所述电源线11的输出端之间均设置有一所述TVS管组件141，使得所述低压线路1与外界线路连接的三条连接线之间两两并联有一所述TVS管组件141，起到对所述低压线路1的完全防护。

需要注意的是，一所述TVS管组件141内包括多个并联的TVS管，针对不同汽车1000的不同需求进行所述TVS管数量的设置，以实现更具针对性的防护功能，且避免所述TVS管数量过多造成浪费。

此外，所述TVS管组件141连通时的所述低压线路1的电流回路的面积为S，1cm²≤S≤4cm²。当所述TVS管组件141在所述低压线路1内出现瞬态脉冲而连通形成电流回路时，该电流回路也会产生一定的电磁感应，而其产生的电磁感应耦合至外界线路时同样会对外界线路造成干扰，且其产生的电磁感应发散至其所在空间时也会对其所在空间内的各类电性组件造成干扰，而本实施例中，在一定技术能力内，将所述TVS管组件141设置的与所述初级线圈13尽可能的靠近，可减小电流回路的面积，从而减小产生的电磁感应效应，进而减小对外界线路以及其所在空间的干扰，具体地，所述低压线路1的电流回路的面积S应控制为1cm²≤S≤4cm²，若要将其设置为小于1cm²，虽避免干扰效果更好，但技术难度高，就算可以实现，所需成本高，实用性差；而若将其设置为大于4cm²，则所述低压线路1的电流回路产生的电磁感应强度足以干扰外界线路以及其所在空间内的各类电性组件。

具体地，所述设定夹角α＝90°。依据上文所述的，所述高压线路2的电流回路所在平面与所述低压线路1所在平面的所述设定夹角α的大小影响所述低压线路1耦合自所述高压线路2的感应电流的大小，在本实施例中，所述设定夹角α优选为90°，可以最大限度的减少自所述高压线路2耦合至所述低压线路1的感应电流，甚至可以做到完全消除，起到更好的屏蔽干扰的效果。

进一步地，所述高压线路2的另一端用以连通汽车1000发动机200。所述高压线路2的另一端用以连接汽车1000以使得电流经过汽车1000传导至发动机200，回到所述火花塞21从而形成完成的电流回路，而本实施例中，将所述高压线路2的另一端直接连接至发动机200，一方面使得所述高压线路2内的电流回路面积足够小，出于与所述低压线路1内形成电流回路以尽可能减小电流回路面积达到降低干扰的作用的相同原理，所述高压线路2内的电流回路的面积越小对外界电路以及其所在空间的干扰也越小；另一方面，所述高压线路2的另一端直接连接至发动机200，便于所述高压线路2的设置，也便于所述高压线路2的安装。

具体地，所述高压线路2的另一端包括从所述次级线圈22延伸出的金属片23，所述金属片23的端部设置有金属固定结构24，所述金属固定结构24用以将所述金属片23固定于汽车1000发动机200外壳。采用由所述次级线圈22连接所述火花塞21的另一端直接延伸出所述金属片23的结构，一方面避免设置导线连接所述次级线圈22，减少了物料的使用，降低成本；另一方面尽可能减小所述金属片23与发动机200接触点距所述次级线圈22的距离以减小所述高压线路2的电流回路的面积；还一方面所述金属片23采用片状结构，便于所述金属固定结构24的设置，且增大所述金属片23与发动机200的接触面积，保证更好的连接效果。

本发明还提出一种汽车1000，所述汽车1000包括发动机200以及所述点火装置1，所述点火装置1设置于所述发动机200上。所述点火装置1的具体结构参考上述实施例。由于本汽车1000采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种点火装置，其特征在于，包括：

低压线路，包括电源线以及设置于所述电源线上的开关组件与初级线圈，所述开关组件用于控制所述电源线的通断；以及，

高压线路，一端连接有火花塞，另一端用以连接汽车实现接地，且所述高压线路上还设置有次级线圈，所述火花塞用以设置于汽车发动机；

其中，所述初级线圈与所述次级线圈耦合，且所述高压线路的电流回路所在平面与所述低压线路所在平面呈一设定夹角α，且60°≤α≤90°。

2.如权利要求1所述的点火装置，其特征在于，所述低压线路还设置有稳压保护模块。

3.如权利要求2所述的点火装置，其特征在于，所述稳压保护模块包括并联于所述电源线的输入端与输出端的TVS管组件。

4.如权利要求3所述的点火装置，其特征在于，所述开关组件包括驱动模块以及连接于所述驱动模块的信号线，所述驱动模块设置于所述电源线上；

5.如权利要求4所述的点火装置，其特征在于，所述TVS管组件连通时的所述低压线路的电流回路的面积为S，1cm²≤S≤4cm²。

6.如权利要求4所述的点火装置，其特征在于，所述TVS管组件包括多个并联的TVS管。

7.如权利要求1所述的点火装置，其特征在于，所述设定夹角α＝90°。

8.如权利要求1所述的点火装置，其特征在于，所述高压线路的另一端用以连通汽车发动机。

9.如权利要求8所述的点火装置，其特征在于，所述高压线路的另一端包括从所述次级线圈延伸出的金属片，所述金属片的端部设置有金属固定结构，所述金属固定结构用以将所述金属片固定于汽车发动机外壳。

10.一种汽车，其特征在于，包括：

发动机；以及，

点火装置，为如权利要求1至9任意一项所述的点火装置，所述点火装置设置于所述发动机上。