[实用新型]一种高效率点火线圈

说明书

技术领域

本申请涉及一种内燃机车辆使用的点火线圈。

背景技术

请参阅图1a，这是一种现有的点火线圈。车载电源1通常为额定电压在8～16V之间的低压直流电源，用于为初级线圈21供电。车载电源1和初级线圈2构成了初级线圈回路，在该初级线圈回路上具有受ECU（电子控制单元）控制的开关3。次级线圈22一端接地，另一端接火花塞4的一个电极，火花塞4的另一个电极接地。次级线圈22和火花塞4构成了次级线圈回路。初级线圈21和次级线圈22均缠绕在铁芯23上，这三者构成了一个变压器2。

图1a所示的点火线圈也可以变形为图1b的形式，此时的次级线圈22一端接车载电源1，另一端接火花塞4的一个电极，火花塞4的另一个电极接地。车载电源1、次级线圈22和火花塞4构成了次级线圈回路。

所述点火线圈由ECU控制工作。工作时，ECU驱使开关3闭合，车载电源1接通初级线圈21。此时，通过初级线圈的电流（即初级电流）将从零增长到一个稳定值，该稳定值由车载电源1的电压值和初级线圈21的电阻值所决定。随着初级电流增长，初级线圈21产生的电磁能量存储在铁芯23中。当初级电流达到一定值（该一定值≤稳定值）时，ECU驱使开关3瞬间断开，初级线圈回路的电场突变造成了初级线圈21的磁场迅速衰减，从而在次级线圈22的两端感应出高压电动势。该高压电动势击穿火花塞4的两个电极之间的空隙，产生电弧以点火。

现有的点火线圈的能量转换效率普遍较低，大多在40％左右。从能量转换的角度分析，点火线圈的能量损耗主要在三个方面：初级线圈的电阻损耗能量、电磁耦合的磁路损耗和次级线圈的电阻损耗能量。

实用新型内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种高效率的点火线圈，通过降低初级线圈的电阻损耗电能，从而提升点火线圈的能量转换效率。

为解决上述技术问题，本申请高效率点火线圈为：初级线圈和次级线圈均缠绕在铁芯上，这三者构成了一个变压器；在初级线圈回路上具有受ECU控制的开关；火花塞的一个电极接次级线圈的一端，火花塞的另一个电极接地；

车载电源通过直流升压器为蓄电池充电，蓄电池再为初级线圈供电；所述蓄电池的额定电压大于车载电源的额定电压，所述直流升压器将车载电源的输出电压提升后再输出；次级线圈的另一端接地或接蓄电池；

或者，所述蓄电池更换为一个电容、或多个并联的电容。

本申请由于采用电压值更大的蓄电池为初级线圈供电，因而可以降低初级线圈的电阻损耗能量，从而提升点火线圈的能量转换效率。

附图说明

图1a是一种现有的点火线圈的结构示意图；

图1b是图1a的一种变形结构；

图2a是本申请的点火线圈的结构示意图；

图2b是图2a的一种变形结构。

图中附图标记说明：

1为车载电源；2为变压器；21为初级线圈；22为次级线圈；23为铁芯；3为开关；4为火花塞；5为直流升压器；6为蓄电池。

具体实施方式

请参阅图1a和图1b，点火线圈工作时存储在铁芯23中的电磁能量其中L表示初级线圈回路中的电感值，由初级线圈21的电感值和次级线圈22耦合到初级线圈回路中的电感值共两部分组成；I_P表示断开开关3瞬间的初级电流值。

通过初级线圈的暂态电流值其中E表示车载电源1的电压值，R表示初级线圈21的电阻值。

初级线圈21的电阻损耗能量值其中T表示初级线圈21的充电时间，即暂态初级电流i从0增长到I_P的时间。

由上式可得，当断开开关3瞬间的初级电流I_P一定时，如果能缩短初级线圈21的充电时间T，就能降低初级线圈的电阻损耗能量。而提升车载电源1的电压E，就是提升初级线圈21的充电电压，将有效缩短初级线圈21的充电时间，最终降低初级线圈21的电阻损耗能量。

请参阅图2a，这是本申请的点火线圈。车载电源1通过直流升压器5为蓄电池6充电，蓄电池6再为初级线圈21供电。蓄电池6的额定电压大于低压电源1的额定电压。车载电源1、直流升压器5、蓄电池6和初级线圈21构成了初级线圈回路，在该初级线圈回路上还具有受ECU控制的开关3。次级线圈22一端接地，另一端接火花塞4的一个电极，火花塞4的另一个电极接地。次级线圈22和火花塞4构成了次级线圈回路。初级线圈21和次级线圈22均缠绕在铁芯23上，这三者构成了一个变压器2。