電暈點火器的有意電弧作用制造技術

一種用于點燃可燃氣體混合物的電暈點火系統和方法，包括電弧作用的檢測和控制，以便當電弧作用發生時，檢測到電弧作用并向點火器增加電壓以確保將電弧作用維持一段時間，并且將電弧作用維持在這樣的質量一段時間，即通過火花點火使混合物的燃燒發生，之后減少電壓以恢復只由電暈放電的點火。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及在汽車及相似應用中用于點燃空氣/燃料混合物的電暈放電點火器，具體涉及在電暈放電點火器中檢測電弧作用并有意使點火器形成電弧的系統和方法。
技術介紹
美國專利6，883，507公開一種用于電暈放電空氣/燃料點火系統的點火器。圖I示出典型電暈放電點火系統的部件。該點火系統包括低壓電路10，低壓電路10穿過射頻升壓變壓器20耦連到高壓電路30，高壓電路30依次耦連到位于燃燒室50中的電極40。在電暈點火系統中，射頻高壓信號被應用于位于燃燒室50中的電極40,如上所述。當施加該信號時，燃燒室50中形成電場。該場足夠強以便顯著增加室內的離子數量。在特定條件下，這些離子可以形成從電極到氣缸蓋或活塞的導電通路。如果電壓足夠高，流經該通路的電流將該通路加熱到足以形成更多離子。這可以形成致使電弧建立的級聯過程。該電弧將加熱電極40。同時，在點燃燃燒室內的燃料時，電弧放電不如電暈放電有效。因此，要求抑制電弧。多種傳統方法被用于抑制電弧和確保點火。抑制電弧的形成要求測量電路到地面的阻抗，并相應調整電壓。圖2示出根據現有技術抑制電弧形成的流程圖。如圖所示，電暈產生(200)，并由系統監視電暈狀態。在電暈保留下來的情況下(202)，維持射頻變壓器上的直流電壓(204)，并且點火可能成功(206)。另一方面，如果電暈開始形成電弧(208)，減小射頻變壓器上的直流電壓以便努力阻止電弧進一步形成(210)。
技術實現思路
總的來說，本專利技術提供一種在汽車熔爐和其它應用中用于點燃待點燃的可燃空氣/燃料混合物的電暈放電點火系統和方法，尤其是當在電暈放電點火器中檢測到電弧作用時，做出調整以在一段時間內有意增強電弧作用的系統和方法。本專利技術通過多種方法中的一種檢測電弧作用，多種方法包括(I)對感應器的電流突變，(2)對感應器的電壓突變，(3)感應器的共振頻率的突變，(4)計算的電暈云電阻的突變，以及(5)通過離子化檢測的失敗檢測，以及機軸速度變化。應當注意，本領域技術人員容易理解，檢測方法不僅限于所述方法，并且任意數量的檢測方法都可以利用。在本專利技術一個實施例中，在電暈事件過程中檢測到電弧后，向電路增加電壓以確保電弧作用發生。電壓的增加為連接到燃燒室的點火器提供了最大化的電壓。為了隨后的點火事件而確定用于電路的電壓值以預設數量同時減少并記錄在存儲器中。隨后，隨著電子硬件運行在點火控制軟件中以檢測電弧作用的軟件或控制程序(例如算法)將測試修正的記錄值。結合優選實施例的具體描述，本專利技術的上述及其他特征和優點將會更加容易理解。下面將對隨后的具體描述的附圖進行介紹。附圖說明圖I示出根據現有技術的典型電暈放電點火系統的部件；圖2示出根據現有技術抑制電弧形成的流程圖；圖3、4、5示出根據本專利技術的電暈點火電路的典型電路圖；圖6示出根據本專利技術的有意電弧作用方法的流程圖； 圖7示出根據本專利技術的控制程序的高階典型流程圖；圖8示出可以用于控制程序以計算點火事件的下降電壓的典型查閱表；圖9示出根據本專利技術的控制程序的詳細典型流程圖。具體實施例方式在電暈點火系統中，射頻信號在電路中產生并通過同軸電纜傳輸到點火器。如果電壓過高，會從電極尖端到頭部形成不需要的電弧。在本專利技術
技術介紹
部分描述過的一種已知電暈系統中，采用復雜的控制系統以積極測量和監視阻抗從而阻止電弧作用及點火失敗。然而，已發現當試圖啟動電暈事件時，不一定總是能夠抑制電弧作用，在這種情況下，優選在一段時間內確保電弧能量最大化以便正常點火。根據本專利技術一個方面的電暈點火系統監視電暈事件，并且當電弧作用發生時，做出調整以向電路增加電壓從而在一定時間內最大化電弧作用以及電弧質量，從而為成功點火提供最大可能性。圖3-5示出根據本專利技術一個實施例的典型電暈點火電路的電路圖。在附圖中，相似的附圖標記指示相似的部件。該電路包括地面105，點火驅動電子元件100，點火器感應器110，點火器尖端與地面之間通過燃燒室氣體的電阻125，點火器平行電容130，以及點火器尖端135。點火器尖端135是點火器的一部分并且尤其耦連到單獨的中心電極并且可以安裝在氣缸蓋的點火器孔中，該氣缸蓋連接到內燃機的發動機缸體上。沒有第二電極，于是所產生的電暈是在點火器尖端產生，而不是如同一些等離子體射流型點火系統在兩電極之間的間隙中產生。發動機缸體包括燃燒氣缸，活塞在燃燒氣缸中往復運動。該發動機可能具有多個這種燃燒氣缸及相應的活塞(未示出)。該電路由點火驅動電子元件100例如功率放大器驅動，點火裝置電子元件100從外部發動機計算機(未不出)接收點火信號。點火驅動電子兀件100輸出電壓,該電壓以固有頻率應用于點火器感應器110。點火器感應器110使輸出電壓增加到應用于點火器尖端的高電壓。在運行中，驅動電子元件產生應用于感應器的交流電壓。電感、電阻及電容(LRC)具有固有頻率，并且如果所應用的交流電壓包括處于LRC固有頻率的部件，位于點火器尖端的感應器電壓將是所應用電壓的倍數。圖3示出運行在真空中的這種電路。圖4示出電暈事件過程中圖3的系統，點火器尖端置于燃燒室中，存在于室內的氣體，尤其是位于點火點的氣體對電流具有阻力。當驅動電壓應用于感應器時，電暈將在點火器尖端形成。離子化的氣體區域具有進一步減小的電阻。此外，一些電流可以從點火端向地面流動。當點火器尖端和氣缸蓋之間的離子密度超過某一數值，該區域的電阻下降到電流可以從點火器尖端直接流到地面的水平。這是級聯現象，一但電流超過某一數值，這將加熱氣體，增加離子數量，從而進一步減小電阻。在級聯過程中，離子化區域的溫度升高并形成電弧(圖5)。電弧的高溫可以損害點火器尖端，并且不利于點燃混合物。某些事件，例如寒冷的天氣或較差的運行條件，將影響運行，以致電暈不能產生或電弧不能抑制。當這些發生時，本專利技術試圖最大化電弧的可能性和質量以產生點火，如圖6所示。圖6示出根據本專利技術的有意電弧方法的流程圖。如圖所示，電暈產生(214)，并由系統監視電暈狀態。在電暈保留下來的情況下(216)，維持系統的射頻變壓器上的直流電壓(218)，并且點火可能成功(220)。另一方面，如果電暈轉變為電弧(222)，增加射頻變壓器上的直流電壓以便促使電弧被維持(224)。也就是說，在電暈事件中檢測到電弧后，向電路增加電壓以確保電弧作用發生并且并處于可最大化點火可能性的水平上(226)。為了隨后的點火事件而確定用于電路的電壓值以預設數量同時減少以便轉回單獨的電暈點火，記錄在存儲器中，并且設置標記(228)。隨后，隨著電子硬件運行在點火控制軟件中以檢測電弧 作用的軟件或控制程序(例如算法)將測試修正的記錄值。圖7示出根據本專利技術的控制程序的高階典型流程圖。該控制程序(或學習算法)首先從儲存在存儲器中的表格讀取電暈持續時間和直流電壓(250)。典型的表格在圖8中示出，該表格儲存了電壓、電暈持續時間和氣缸信息。用α、β和ζ調整時間和直流電壓(252)，確定燃燒狀態(254)并修正α、β和ζ (256)，下面將更詳細地闡述。圖9是根據本專利技術的控制程序的詳細典型流程圖。打開車輛的點火裝置(接通260)之后，電源被應用于包括控制器的電路(262)，并且控制程序被通電(264)。在運行中，控制程序確定是否設置通道X等于XI (266)。如果通道X被設置為XI本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.02.12 US 61/304,1301.一種在電暈事件過程中檢測電弧，以便當檢測到電弧時，通過對射頻變壓器增加電壓有意促進電弧的方法。2.如權利要求I的方法，其特征在于，在當前周期中，促使電壓增加，并且在下一周期中，電壓減少。3.如權利要求2所述的方法,其特征在于，電壓的增加和減少基于來自映射方法的表格。4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，表格適于電弧事件。5.如權利要求I所述的方法，其特征在于，一旦電暈事件開始，維持對射頻變壓器的電壓。6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，進一步包括 從表格讀取時間和電壓； 使用參數調整時間和電壓； 確定燃燒狀態；以及 修正參數。7.一種點燃燃燒室內可燃氣體混合物的方法，其特征在于，包括 將電壓應用于點火器以從點火器產生電暈放電而不會形成電弧，從而在第一段時間內由電暈放電點燃室內的可燃混合物； 改變條件以從點火器產生電暈的介電擊穿和電弧作用； 檢測電弧事件的發生；以及 增加作用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：基思·漢普頓，
申請(專利權)人：費德羅莫格爾點火公司，
類型：
國別省市：