專利名稱：一種汽車點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容的測試裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車的電磁兼容技術(shù)領(lǐng)域。更確切的說，本發(fā)明涉及測試汽車點(diǎn)火系
統(tǒng)電磁兼容的方法和裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的汽車點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容一般采用整車測試方法。其缺點(diǎn)為一方面，整車測 試必須在發(fā)動機(jī)啟動后進(jìn)行，此時發(fā)電機(jī)和車內(nèi)眾多的電子/電氣設(shè)備已經(jīng)開始工作，使 得車內(nèi)的電磁環(huán)境十分復(fù)雜，導(dǎo)致整車上點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容的測試結(jié)果，不能準(zhǔn)確的體現(xiàn) 其電磁騷擾特性；另一方面，點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容的整車測試一般要求發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在 1500rad/min左右，由于發(fā)動機(jī)工作特性的變化以及其它因素的影響，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速在測試 過程中往往會發(fā)生波動，導(dǎo)致點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容的整車測試結(jié)果重復(fù)性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的目的是提供一種重復(fù)性好、易于實現(xiàn)的，能對汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的電磁 兼容進(jìn)行準(zhǔn)確評估的臺架測試方法和相應(yīng)測試裝置。
本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案 —種汽車點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容的測試裝置，包括蓄電池、人工電源網(wǎng)絡(luò)、點(diǎn)火控制
器、點(diǎn)火線圈，蓄電池的正極和負(fù)極通過導(dǎo)線分別和人工電源網(wǎng)絡(luò)輸入端的正極P1和負(fù)極
Gl相連，所述人工電源網(wǎng)絡(luò)輸入端的負(fù)極G1還連接到接地金屬平板上； 所述人工電源網(wǎng)絡(luò)輸出端負(fù)極G2與點(diǎn)火控制器的接地極G相連，人工電源輸出端
正極P2與點(diǎn)火線圈的正極IG+相連，所述點(diǎn)火線圈的負(fù)極IG-與點(diǎn)火控制器的正極IG相
連； 所述點(diǎn)火線圈的初級繞組連接在點(diǎn)火線圈的正極IG+和負(fù)極IG-之間； 所述點(diǎn)火線圈次級繞組的正接線柱S+和負(fù)接線柱S-分別通過高壓導(dǎo)線與兩個相
同的火花塞的中心電極相連，火花塞的放電端通過螺紋孔置入火花塞屏蔽罩中。 測試時，點(diǎn)火控制器按固定的頻率控制點(diǎn)火線圈初級回路的導(dǎo)通和斷開，此時火
花塞中心電極和側(cè)電極間的間隙被擊穿，形成火花放電，實現(xiàn)對汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的電磁兼容
領(lǐng)lj試。 本發(fā)明通過采用帶屏蔽外殼的點(diǎn)火信號控制器，該控制器基于555時基電路制作 出占空比可調(diào)的點(diǎn)火信號發(fā)生模塊，其輸出信號經(jīng)過集成放大電路LM386放大后，驅(qū)動基 于IRPF460 M0SFET的開關(guān)模塊，實現(xiàn)對點(diǎn)火線圈初級電路通斷的控制，模擬實車上的發(fā)動 機(jī)管理系統(tǒng)(EMS)對點(diǎn)火線圈初級回路通斷的控制，同時應(yīng)用火花塞屏蔽罩對點(diǎn)火過程中 火花塞的放電電火花進(jìn)行電磁屏蔽，以模擬整車測試時汽車發(fā)動機(jī)汽缸的屏蔽作用。
在點(diǎn)火線圈初級回路受點(diǎn)火信號控制器的控制而斷開的瞬間，點(diǎn)火線圈初級繞組 中形成自感電動勢，并通過點(diǎn)火線圈初級和次級繞組間的互感，在次級繞組中形成高電壓 的互感電動勢，從而擊穿火花塞間隙，形成火花放電。由于采用固定頻率和占空比的方波信
4號對初級回路的通斷進(jìn)行控制，使得火花放電的頻率固定，從而測試結(jié)果具有良好的可重 復(fù)性。 這種汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的臺架電磁兼容測試方法，有效地避免了其它電器設(shè)備的電磁 騷擾對測試結(jié)果的影響，從而測試結(jié)果能準(zhǔn)確地體現(xiàn)點(diǎn)火系統(tǒng)本身的電磁騷擾特性。
本發(fā)明專利的優(yōu)點(diǎn)是所述的測試裝置制作簡便、所述的測試方法易于實現(xiàn)，對汽 車點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容的測試結(jié)果重復(fù)性較好。


圖1是本發(fā)明的點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容測試裝置的總體布置示意圖；
圖2是本發(fā)明專利點(diǎn)火控制器的電路框圖和屏蔽外殼示意圖；
圖3是本發(fā)明專利火花塞屏蔽罩的示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 本發(fā)明基于在本技術(shù)領(lǐng)域普遍知道的車輛零部件和模塊的電磁兼容測試方法和 設(shè)備(參見GB18655-2002第三部分車輛零部件和模塊的測量)的基礎(chǔ)上，通過采用點(diǎn)火 系統(tǒng)電磁兼容測試裝置，模擬實車上的發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)(EMS)對點(diǎn)火線圈初級回路通斷的 控制，同時應(yīng)用火花塞屏蔽罩對點(diǎn)火過程中火花塞的放電電火花進(jìn)行電磁屏蔽，以模擬整 車測試時汽車發(fā)動機(jī)汽缸的屏蔽作用。 在點(diǎn)火線圈初級回路受點(diǎn)火信號控制器的控制而斷開的瞬間，點(diǎn)火線圈初級繞組 中形成自感電動勢，并通過點(diǎn)火線圈初級和次級繞組間的互感，在次級繞組中形成高電壓 的互感電動勢，從而擊穿火花塞間隙，形成火花放電。由于采用固定頻率和占空比的方波信 號對初級回路的通斷進(jìn)行控制，使得火花放電的頻率固定，從而測試結(jié)果具有良好的可重 復(fù)性。 參見圖l，本發(fā)明的測試汽車點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容的裝置，包括蓄電池1、人工電源 網(wǎng)絡(luò)2、點(diǎn)火控制器3、點(diǎn)火線圈4 ;蓄電池1的正極和負(fù)極通過導(dǎo)線分別和人工電源網(wǎng)絡(luò)2 輸入端的正極P1和負(fù)極G1相連，Gl極用導(dǎo)線和接地金屬平板8相連，人工電源網(wǎng)絡(luò)2輸 出端負(fù)極G2與點(diǎn)火控制器3的接地極G相連，人工電源2輸出端正極P2與點(diǎn)火線圈4的 正極IG+相連，點(diǎn)火線圈4的負(fù)極IG-與點(diǎn)火控制器3的正極IG相連，點(diǎn)火線圈4次級繞 組的正接線柱S+極和負(fù)接線柱S-極分別通過高壓導(dǎo)線與兩個相同的火花塞5的中心電極 相連，火花塞5的放電端通過螺紋孔12置入火花塞屏蔽罩6中。 測試時，開關(guān)S閉合，干電池7的開關(guān)導(dǎo)通，點(diǎn)火控制器3開始工作，使點(diǎn)火線圈4 的初級回路按固定的頻率導(dǎo)通和斷開，此時火花塞5中心電極和側(cè)電極間的間隙被擊穿， 形成火花放電，從火花塞屏蔽罩6的監(jiān)測孔13觀測到火花塞5正常放電后，使用銅箔膠帶 封住監(jiān)測孔13。按照GB18655-2002的測試方法對臺架上點(diǎn)火系統(tǒng)的電磁兼容進(jìn)行測試。
在測試點(diǎn)火系統(tǒng)的傳導(dǎo)電磁騷擾時，人工電源網(wǎng)絡(luò)2和點(diǎn)火線圈4間的連接導(dǎo)線 不超過200mm，開關(guān)S閉合時，點(diǎn)火系統(tǒng)正常工作，測試接收機(jī)15通過同軸電纜與人工電源 網(wǎng)路2的測試端口 T相連，獲得端口 T處的傳導(dǎo)騷擾電壓。 在測試點(diǎn)火系統(tǒng)的輻射電磁騷擾時，人工電源網(wǎng)絡(luò)2和點(diǎn)火線圈4間的連接線束為1500士50mm，接收天線14對準(zhǔn)連接線束的中心位置，開關(guān)S閉合時，點(diǎn)火系統(tǒng)正常工作， 測試接收機(jī)15通過同軸電纜與接收天線14相連，獲得接收天線14處的輻射騷擾電場。
參見圖2，點(diǎn)火信號控制器3，包括基于555時基集成電路的點(diǎn)火信號發(fā)生模塊16、 基于MOSFET的開關(guān)模塊10和屏蔽外殼11組成。其工作原理是點(diǎn)火信號發(fā)生模塊16采用 555時基集成電路制作，并采用供電電池供電，工作時在555的相應(yīng)引腳輸出頻率為25Hz， 占空比為8%的方波信號，并經(jīng)基于LM386的信號放大模塊9對信號進(jìn)行放大后，驅(qū)動基于 IRPF460 MOSFET的開關(guān)模塊10，實現(xiàn)對點(diǎn)火線圈初級電路通斷的控制。
參見圖3，火花塞屏蔽罩6由厚約2mm的鋼板焊接為六面體形狀的腔體，前部中央 有一個螺紋孔12，可把火花塞5的放電部分置入其中，后部中央帶有一個圓形監(jiān)測孔13，可 對火花塞側(cè)電極和中心電極間的放電情況進(jìn)行監(jiān)測，測試時可以用銅箔膠帶封住孔洞，以 取得良好的屏蔽效果。屏蔽罩的主要作用是對點(diǎn)火過程中火花塞的放電電火花進(jìn)行電磁屏 蔽，以模擬整車測試時汽車發(fā)動機(jī)汽缸的屏蔽作用。
權(quán)利要求
一種汽車點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容的測試裝置，包括蓄電池(1)、人工電源網(wǎng)絡(luò)(2)、點(diǎn)火控制器(3)、點(diǎn)火線圈(4)，其特征在于蓄電池(1)的正極和負(fù)極通過導(dǎo)線分別和人工電源網(wǎng)絡(luò)(2)輸入端的正極(P1)和負(fù)極(G1)相連，所述人工電源網(wǎng)絡(luò)(2)輸入端的負(fù)極(G1)還連接到接地金屬平板(8)上；所述人工電源網(wǎng)絡(luò)(2)輸出端負(fù)極(G2)與點(diǎn)火控制器(3)的接地極(G)相連，人工電源(2)輸出端正極(P2)與點(diǎn)火線圈(4)的正極(IG+)相連，所述點(diǎn)火線圈(4)的負(fù)極(IG-)與點(diǎn)火控制器(3)的正極(IG)相連；所述點(diǎn)火線圈(4)的初級繞組連接在點(diǎn)火線圈的正極(IG+)和負(fù)極(IG-)之間；所述點(diǎn)火線圈(4)次級繞組的正接線柱(S+)和負(fù)接線柱(S-)分別通過高壓導(dǎo)線與兩個相同的火花塞(5)的中心電極相連，火花塞(5)的放電端通過螺紋孔(12)置入火花塞屏蔽罩(6)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容的測試裝置，其特征在于 所述點(diǎn)火控制器(3)包括點(diǎn)火信號發(fā)生模塊(16)、信號放大模塊(9)、驅(qū)動開關(guān)模塊(IO)，由處于金屬平板(8)上的供電電池(7)供電，經(jīng)信號放大模塊(9)對點(diǎn)火信號發(fā)生 模塊(16)輸出的點(diǎn)火信號進(jìn)行放大后驅(qū)動開關(guān)模塊(IO)，模擬實車上的發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng) (EMS)對點(diǎn)火線圈初級回路通斷的控制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容的測試裝置，其特征在于 所述火花塞屏蔽罩(6)由密封完好的金屬鋼殼組成，在屏蔽鋼殼的前部中心位置，有火花塞螺紋孔(12)，在屏蔽鋼殼的后部，有火花監(jiān)測檢測孔(13)，火花塞(5)的放電端經(jīng)火 花塞螺紋孔(12)置入火花塞屏蔽罩(6)中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容測試裝置，其特征在于 所述測試裝置還包括測試接收機(jī)(15)，通過同軸電纜與人工電源網(wǎng)路(2)的干擾輸出端口 (T)相連，在點(diǎn)火系統(tǒng)傳導(dǎo)電磁騷擾的測試過程中，人工電源網(wǎng)絡(luò)(2)和點(diǎn)火線圈(4)間的連接 導(dǎo)線不超過200mm，當(dāng)所述點(diǎn)火線圈(4)的初級回路導(dǎo)通時，測試接收機(jī)(15)獲得干擾輸出 端口 (T)處的傳導(dǎo)騷擾電壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容測試裝置，其特征在于 所述測試裝置還包括測試接收機(jī)(15)、接收天線(14)，在點(diǎn)火系統(tǒng)輻射電磁騷擾的測試過程中，人工電源網(wǎng)絡(luò)(2)和點(diǎn)水線圈(4)間的連接 線束為1500士50mm，接收天線(14)對準(zhǔn)連接線束的中心位置，當(dāng)所述點(diǎn)火線圈(4)的初級 回路導(dǎo)通時，測試接收機(jī)(15)通過同軸電纜與接收天線(14)相連，獲得接收天線(14)處 的輻射騷擾電場。
6. 利用權(quán)利要求l-5之任一項所述的汽車點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容測試裝置進(jìn)行測試的方 法，其特征在于測試時，點(diǎn)火控制器按固定的頻率控制點(diǎn)火線圈初級回路的導(dǎo)通和斷開，此時火花塞 中心電極和側(cè)電極間的間隙被擊穿，形成火花放電，實現(xiàn)對汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的電磁兼容測試。本方法通過采用帶屏蔽外殼的點(diǎn)火信號控制器，該控制器是基于555時基電路制 作出占空比可調(diào)的點(diǎn)火信號發(fā)生模塊，其輸出信號經(jīng)過集成放大電路放大后，驅(qū)動基于 IRPF460M0SFET的開關(guān)模塊，采用固定頻率和占空比的方波信號對點(diǎn)火線圈初級電路的通斷進(jìn)行控制，模擬實車上的發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)對點(diǎn)火線圈初級回路通斷的控制，在點(diǎn)火線圈 初級回路受點(diǎn)火信號控制器的控制而斷開的瞬間，點(diǎn)火線圈初級繞組中形成自感電動勢， 并通過點(diǎn)火線圈初級和次級繞組間的互感，在次級繞組中形成高電壓的互感電動勢，從而 擊穿火花塞間隙，形成火花放電，實現(xiàn)對汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的電磁兼容測試。
全文摘要
一種汽車點(diǎn)火系統(tǒng)電磁兼容的測試裝置和方法，所述測試裝置包括蓄電池、人工電源網(wǎng)絡(luò)、點(diǎn)火控制器和點(diǎn)火線圈，其通過使用帶有屏蔽外殼的點(diǎn)火控制器對點(diǎn)火線圈的通斷進(jìn)行控制，實現(xiàn)點(diǎn)火系統(tǒng)在臺架上的正常放電，并用火花塞屏蔽罩對放電火花進(jìn)行電磁屏蔽，以模擬實車上發(fā)動機(jī)汽缸對火花塞放電火花的屏蔽作用。本發(fā)明的裝置和方法簡單易行，能夠?qū)c(diǎn)火系統(tǒng)本身的電磁兼容特性進(jìn)行準(zhǔn)確的測試，并具有良好的可重復(fù)性。
文檔編號F02P17/12GK101696669SQ20091019113
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者何舉剛, 吳存學(xué), 李旭, 翟建鵬, 蔡恒, 陳立東 申請人:重慶長安汽車股份有限公司;