本發(fā)明涉及汽車點火線圈性能檢測技術，尤其涉及一種汽車點火線圈性能檢測裝置及其方法。

背景技術：

伴隨著汽車工業(yè)現(xiàn)代化進程的加快，電子點火技術及其產(chǎn)品得到了廣泛應用。點火線圈作為汽車點火系統(tǒng)的關鍵部件，其性能直接影響整車的動力性、燃油經(jīng)濟性以及排氣凈化品質等指標。為保證整車的動力性能與環(huán)保性能，需要模擬發(fā)動機的各種工況，在點火線圈大批量連續(xù)生產(chǎn)過程中,對其性能參數(shù)進行在線全檢。因此，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的現(xiàn)代點火線圈檢測系統(tǒng)，不僅可以嚴格控制產(chǎn)品品質，并可用于對點火線圈的工藝研究，準確判斷其性能指標和技術參數(shù)失控的原因，進而對工藝設備進行及時調整來消除失控現(xiàn)象，達到保證產(chǎn)品品質和穩(wěn)定生產(chǎn)過程的目的。

目前汽車點火線圈性能檢測需借助發(fā)動機臺架與傳統(tǒng)示波器，員工需要更換待測點火線圈，運行發(fā)動機觀察是否存在缺缸現(xiàn)象，然后通過示波器采集初級電源及電流信號進行判斷，操作復雜且測試參數(shù)不全面，效率低下。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術存在的缺點和不足，提供一種汽車點火線圈性能檢測裝置及方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一、汽車點火線圈性能檢測裝置（簡稱裝置）

包括點火線圈；

設置有信號采集單元、高壓負載單元、點火線圈電源控制單元、點火信號產(chǎn)生單元和信號控制及檢測單元；

所述的點火線圈包括初級線圈和次級線圈；

所述的信號采集單元包括PV-型高壓探極、PI-型電流探極、示波器、電流鉗和100倍衰減探頭；

所述的點火線圈電源控制單元包括電壓可調電源和數(shù)碼管電壓表；

所述的點火信號產(chǎn)生單元包括PIC單片機和點火線圈低邊驅動晶體管；

所述的信號控制及檢測單元包括LABVIEW人機交互界面和數(shù)據(jù)庫；

其連接關系是：

電壓可調電源與初級線圈連接，提供點火線圈的工作電壓，電壓可調電源與數(shù)碼管電壓表連接實時顯示調節(jié)后的電壓值；

LABVIEW人機交互界面、PIC單片機、點火線圈低邊驅動晶體管和初級線圈依次連接，通過LABVIEW人機交互界面進行設置可提供點火線圈指定占空比及頻率的點火信號，使點火線圈工作在特定的測試狀態(tài)下；

示波器設置有4個輸入通道和一個串口輸出端；

示波器的第1輸入通道、PV-型高壓探極和高壓負載單元依次連接，測量次級線圈和高壓負載單元的電壓；

示波器的第2輸入通道和PI-型電流探極的示波器輸出端連接，次級線圈（02）與PI-型電流探極（12）的電流輸入端（12-3）連接，測量次級線圈和高壓負載單元的電流；

示波器的第3輸入通道、100倍衰減探頭和初級線圈依次連接，測量初級線圈的電壓；

示波器的第4輸入通道、電流鉗初級線圈依次連接，初級線圈電流經(jīng)過電流鉗轉換成電壓信號輸入示波器的第4輸入通道；

LABVIEW人機交互界面與示波器的串口輸出端連接，實時讀取4個示波器輸入通道采集的數(shù)據(jù)；

PI-型電流探極的電流輸出端和高壓負載單元連接提供點火線圈測試條件下的各種負載組合；

LABVIEW人機交互界面與數(shù)據(jù)庫連接，實現(xiàn)對測試數(shù)據(jù)的存儲和追蹤。

二、汽車點火線圈性能檢測方法（簡稱方法）

本檢測方法包括下列步驟：

①設定點火信號的頻率及占空比，并根據(jù)點火線圈技術要求接入高壓負載單元；

②調整點火電壓，開始點火；

③讀取點火線圈初、次級電壓電流信號并根據(jù)次級電壓電流信號計算次級能量，對比點火線圈技術要求，確認測試結果是否正常；

④將點火線圈相關測試信息寫入數(shù)據(jù)庫；

⑤關閉點火完成測試。

本發(fā)明具有下列有點和積極效果：

1、檢測數(shù)據(jù)全面且精準；

2、高壓負載可隨意組合；

3、具有信息的存儲及查詢等數(shù)據(jù)庫功能，方便產(chǎn)品追蹤。

總之，本發(fā)明是一種低成本的點火線圈性能檢測方案，適用于各類汽車點火線圈性能檢測。

附圖說明

圖1為本裝置的結構方框圖；

圖2是本方法的工作流程圖。

圖中：

00—點火線圈，

01—初級線圈，

02—次級線圈；

10—信號采集單元，

11—PV-型高壓探極，

12—PI-型電流探極，

12-1—電流輸出端，12-2—示波器輸出端，12-3—電流輸入端，

13—示波器，

13-1、13-2、13-3、13-4—第1、2、3、4輸入通道，

13-5—串口輸出端，

14—電流鉗，

15—100倍衰減探頭；

20—高壓負載單元；

30—點火線圈電源控制單元，

31—電壓可調電源，

32—數(shù)碼管電壓表；

40—點火信號產(chǎn)生單元，

41—PIC單片機，

42—點火線圈低邊驅動晶體管；

50—信號控制及檢測單元，

51—LABVIEW人機交互界面，

52—數(shù)據(jù)庫。

英譯漢：

1、LABVIEW：是NI公司的圖形編程語言，可以方便工程師編寫虛擬儀器人機界面。

具體實施方式

下面結合附圖和實例對本發(fā)明詳細說明：

一、總體

如圖1，本裝置包括工作對象——點火線圈00；

設置有信號采集單元10、高壓負載單元20、點火線圈電源控制單元30、點火信號產(chǎn)生單元40和信號控制及檢測單元50；

所述的點火線圈00包括初級線圈01和次級線圈02；

所述的信號采集單元10包括PV-型高壓探極11、PI-型電流探極12、示波器13、電流鉗14和100倍衰減探頭15；

所述的點火線圈電源控制單元30包括電壓可調電源31和數(shù)碼管電壓表32；

所述的點火信號產(chǎn)生單元40包括PIC單片機41和點火線圈低邊驅動晶體管42；

所述的信號控制及檢測單元50包括LABVIEW人機交互界面51和數(shù)據(jù)庫52；

其連接關系是：

電壓可調電源31與初級線圈01連接，提供點火線圈00的工作電壓，電壓可調電源31與數(shù)碼管電壓表32連接實時顯示調節(jié)后的電壓值；

LABVIEW人機交互界面51、PIC單片機42、點火線圈低邊驅動晶體管41和

初級線圈01依次連接，通過LABVIEW人機交互界面51進行設置可提供點火線圈00指定占空比及頻率的點火信號，使點火線圈00工作在特定的測試狀態(tài)下；

示波器13設置有4個輸入通道和一個串口輸出端；

示波器13的第1輸入通道13-1、PV-型高壓探極11和高壓負載單元20依次連接，測量次級線圈02和高壓負載單元20的電壓；

示波器13的第2輸入通道13-2和PI-型電流探極12的示波器輸出端12-2連接，次級線圈02與PI-型電流探極12的電流輸入端12-3連接，測量次級線圈02和高壓負載單元20的電流；

示波器13的第3輸入通道13-3、100倍衰減探頭15和初級線圈01依次連接，測量初級線圈01的電壓；

示波器13的第4輸入通道13-4、電流鉗14和初級線圈01依次連接，初級線圈01電流經(jīng)過電流鉗14轉換成電壓信號輸入示波器13的第4輸入通道13-4；

LABVIEW人機交互界面51與示波器13的串口輸出端13-5連接，人機交互界面51實時讀取4個示波器輸入通道采集的數(shù)據(jù)；

PI-型電流探極12的電流輸出端12-1和高壓負載單元20連接提供點火線圈00測試條件下的各種負載組合；

LABVIEW人機交互界面51與數(shù)據(jù)庫52連接，實現(xiàn)對測試數(shù)據(jù)的存儲和追蹤。

其工作原理是：

信號控制及檢測單元40調節(jié)點火線圈00信號的頻率及占空比，使點火線圈00工作在特定工況下，點火線圈00的次級線圈02接入特定的高壓負載單元20，通過信號采集單元10采集點火線圈00的初、次級電流電壓信號并計算點火能量對比點火線圈00的技術要求，判斷點火線圈00性能是否正常。

二、功能塊

0、點火線圈00

點火線圈00是被檢測對象，包括初級線圈01和次級線圈02。

1、信號采集單元10

信號采集單元10包括PV-型高壓探極11、PI-型電流探極12、示波器13、電流鉗14和100倍衰減探頭15；

* PV-型高壓探極11

PV-型高壓探極11為一種高壓探頭，將高壓負載單元20的高壓通過第1輸入通道13-1在示波器13顯示；

* PI-型電流探極12

PI-型電流探極12是隔離式、有源的動態(tài)瞬變電流通用測試探極。其典型應用是汽油內燃機點火系統(tǒng)的，可以采集次級線圈02的電流信號并通過第2輸入通道13-2在示波器13顯示。

* 示波器13

示波器13是OWON的一款虛擬示波器，擁有4個輸入通道（第1、2、3、4輸入通道13-1、13-2、13-3、13-4）和1個串口輸出端13-5；

4個輸入通道通過PV-型高壓探極11、PI-型電流探極12、電流鉗14和100倍衰減探頭15采集點火線圈00的初、次級圈01、02電壓以及電流信號，并通過串口輸出端13-5傳送到人機交互界面51分析。

* 電流鉗14

電流鉗14為一種基于霍爾效應原理的一種電流信號采集裝置，可以將流經(jīng)電流鉗的電流信號按一定比例轉化為電壓信號輸入示波器通道。

* 100倍衰減探頭15

100倍衰減探頭15可以采集到的電壓信號固定衰減100倍，由于點火初級電壓的峰值一般較高，超過示波器量程，所以需要高倍數(shù)的衰減探頭。

2、高壓負載單元20

高壓負載單元20包括1個5KV齊納二極管、1個1KV齊納二極管、1個50PF電容、1個25PF電容和兩個1MΩ電阻，這些組件獨立存在，可以通過接線頭連接組成檢測所需要的負載組合，靈活方便。

3、點火線圈電源控制單元30

點火線圈電源控制單元30包括電壓可調電源31和數(shù)碼管電壓表32;

電壓可調電源31的電壓可調范圍：0～30V，可以滿足點火線圈00的測試需求；

數(shù)碼管電壓表32和電壓可調電源31連接，可實時顯示電壓可調電源31的電壓數(shù)值。

4）點火信號產(chǎn)生單元40

點火線圈產(chǎn)生單元40由兩路點火線圈低邊驅動晶體管41和1個PIC單片機42組成；

PIC單片機42的輸入端通過RS232接收點火信號頻率及占空比等參數(shù)，輸出端通過通用I\O口控制兩路點火線圈低邊驅動晶體管41提供測試點火線圈00的所需信號。

5、信號控制及檢測單元50

信號控制及檢測單元50包括人機交互界面51和數(shù)據(jù)庫52；

人機交互界面51由美國NI公司的LABVIEW程序編寫的控制和顯示界面，提供點火信號控制以及點火線圈初、次級電壓電流信號以及通過次級電壓、電流的周期性積分運算獲取次級能量信號，完成點火線圈檢測；

數(shù)據(jù)庫52是一種通用的功能部件，采用免費的ACCESS數(shù)據(jù)庫，具有點火線圈流水號跟蹤、點火線圈檢測參數(shù)保存和自動記錄檢測人員工號，方便點火線圈00的跟蹤。