CN103534480A - 控制燃烧的系统、电路与方法 - Google Patents

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Abstract

一种系统、电路与方法，用以产生连续电浆以控制燃烧，其中包括点火与维持该燃烧程序。本发明使一可燃大宗气体中的一对电极之间产生以一震荡驱动电位的形态呈现的一电位差，该电位差略低于其电弧作用门槛值，且极性可变，以于该对电极间造成一交流隙电流，并致使该对电极产生连续电浆，借此提供更佳的燃烧效率，以利该大宗气体的燃烧。

Description

控制燃烧的系统、电路与方法
本申请根据35 U.S.C 119 (e)主张于2011年2月11日所提出第61/441,701号美国临时申请案优先权，并参照该临时申请案内容于此提出申请，本申请也根据35 U.S.C 119 (e)同时主张于2011年5月13日所提出第61/485,770号美国临时申请案优先权，并参照该临时申请案内容于此提出申请。
技术领域
本发明与一种控制燃烧的系统、电路与方法有关，更详而言之，指一种点火与调节控制燃烧过程的方法。
背景技术
控制燃烧的方法一般用于生产热能与/或能量，且通常于一受控制环境下作业，例如运作于引擎或其他具有燃烧室的仪器内，其燃烧室用于将液体或气体化学反应物混合成准备用于燃烧的一大宗气体，在一般车辆燃烧引擎中，燃料与包含氧气的空气将于燃烧室内混合并压缩，而欲引发并维持燃烧程序，通常须通过加热该大宗气体至足以形成自由基（例如碳氢化合物燃烧时的氧、氢氧基与氢）的高温，并借以驱动解离与氧化作用的方式来达成。
引发燃烧程序所需要的高温一般来自于内部热源，例如火花。在典型的车辆引擎燃烧室中，于火星塞的电极之间产生火花，而该电极延伸至大宗气体之中，并与该燃烧室内的该大宗气体具有流体连通关系。
过去数十年来亦已发现，能产生非热体（非平衡）电浆的放电作用，能做为制造自由基与促进燃烧时有效的替代方式。探讨此方式的刊物之一为Penetrante B. M.与Schulthesis S. E.所编撰的《用于控制污染的非热体电浆科技》（Non-Thermal Plasma Techniques for Pollution Control, NATO ASI Series G, Vol. 34, Parts A and B (1992)）。
目前熟知广泛运用的点火系统为感应放电（inductive discharge）与电容性放电（capacitive discharge）系统，此两种系统于多数应用方式中提供单一放电火花以引发燃烧，但对于燃烧程序的影响有一定限度。
目前的点火系统着重于可控制性的放电方式，如同Kraus的第6,729,317号美国专利所揭露。Kraus描述该如何使用一高压切换极性源（high voltage switching polarity source）驱动点火线圈的初级线圈（primary side），以于高频率下产生火花放电，然而，其整体复杂性限制了Kraus系统的泛用性。
为维持点火后燃烧程序所需的温度，一般可借助燃烧程序本身来取得。在碳氢化合物燃料与氧化剂（一般为氧）的燃烧过程中，由于其化学反应为放热反应，再加上燃烧室内的条件（例如未燃的大宗气体压力与温度）经过适当控制，所以大宗气体燃烧时的焰峰能产生足够的高温，以致使未燃的大宗气体开始燃烧，并引发整个燃烧室内的连锁反应。
在纯碳氢化合物燃烧过程中完整的分子转化，会产生二氧化碳与水，而此分子转化的化学作用效率仰赖自由基（能破坏碳键）的生产与扩散效率。这些自由基的产量、浓度与扩散程度皆大幅取决于该大宗气体的温度，为了达到此高度转化的效果，会在该大宗气体中加入大量的焓，而如此高温可通过直接加热来达成，即为通过上述于焰峰所产生的放热反应，或可利用如上述的热电弧来引发燃烧。
数十年来，人们也致力研究放电电浆对于燃烧程序的影响，研究结果多来自于对开放式火焰燃烧过程的研究，而这些研究皆明确表现出改善稳定性、提升燃效率并减少排气量的优点。
Starikovsky的美国专利公开号US2008/0309241，“点火、加强燃烧或改良空气燃料与氧燃料混合物的方法”中介绍了一种起始和维持燃烧的熟知程序，包括利用脉冲式周期性奈秒高压放电的方法，来刺激燃烧室内的可燃混合物。根据Starikovsky表示，放电的波幅经过设定，目的系将解离气体的效果提升至最大，并预防电子在放电的初期阶段转变为哨声模式（whistler mode）。再者，如同Starikovsky所述，高压的升压时间会受到限制，原因系受到电浆在放电间隙取得充填均一性，以及脉冲能量转变为电浆的效率等所约束；Starikovsky也描述，因为受到电浆强烈的非平衡特性以及放电间隙的电阻所约束，高压脉冲持续时间亦会受到限制。
Starikovsky所提出的方法系利用单极放电来制造电浆。脉冲的单极串连若未受到约束，是否能造成连续的电弧作用或产生平衡电浆，端看放电间隙区域中所残留的传导媒介来决定。所以，Starkiovsky的方法需要施以额外约束，以确保各脉冲间存在比电浆再结合时间更长的延迟瞬间，例如能有效延迟的受限脉冲频率；因此，所产出的非平衡电浆整体密度会受到限制，并且在延迟间隔之间的脉冲电浆密度会确实地暂时减低，并限制以此促进燃烧的效果。而且，Starikovsky的方法在快速发展的燃烧周期中将会效率低落，就如同内燃机引擎所发生的问题一样。欲实行奈秒高压技术时，也同样需要极为复杂又昂贵的设备，并且必须提供必要且高度的电磁辐射保护措施。
若能提供一用于控制燃烧的系统、电路与方法，并借此至少解决熟知技艺中的某些问题，实为有益之举。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种控制大宗气体燃烧的系统，该系统包括：至少两个电极，在设有该至少两电极的一空间中，于该大宗气体处于准备燃烧阶段时，用以将随时间改变的一电位差提供至该大宗气体的一部分中；以及一电位差发生器，用以产生电位差并将该电位差提供于该至少两个电极，由该电位差发生器所产生的该电位差包含极性得以变化的一震荡驱动电位，并使一交流电流动于该大宗气体的一部分之中，其中该震荡驱动电位具有一功能型态，可于实质上避免该震荡驱动电位造成该大宗气体内产生电弧作用。
本发明另一目的为提供一种控制大宗气体燃烧的电路，该电路包括一输入端子，用以接收控制信号；一控制单元，连接至该输入端子，配合控制信号的利用以产生电位差控制信号；一电源供给，以提供一电源信号；一电位差发生器，连接至该电源供给以接收电源信号，并同时连接至该控制单元以接收该电位差控制信号，该电位差发生器配合利用该电源信号与电位差控制信号，以产生随时间改变的一电位差；以及至少两个输出端子，连接于该电位差发生器，用以接收该电位差，该至少两个输出端子电性并连接于至少两个外部电极，以输出该电位差，该至少两个外部电极用以在设有该至少两个电极的一空间中，于该大宗气体处于准备燃烧阶段时，将该电位差提供至一部份该大宗气体中，其中由该至少两个外部电极所提供的该电位差包含极性得以变化的一震荡驱动电位，并使一交流电流动于该大宗气体的一部分之中，其中该震荡驱动电位具有一功能型态，可实质上避免该震荡驱动电位造成该大宗气体内产生电弧作用。
本发明另一目的为提供一种控制大宗气体燃烧的方法，该方法包括：提供处于准备燃烧阶段的一大宗气体；提供随时间改变的一电位差至设有至少两个电极的一空间中，其中在提供该电位差时，提供电位差极性得以变化的一震荡驱动电位，并使一交流电流动于该大宗气体的一部分之中，其中该震荡驱动电位具有一功能型态，可于实质上避免该震荡驱动电位造成该大宗气体内产生电弧作用。
本发明另一目的为提供一种产生连续电浆以控制大宗气体燃烧的系统，该系统包括：至少两个电极，用以在设有该至少两个电极的一空间中，于该大宗气体处于准备燃烧阶段时，提供随时间改变的一电位差至该大宗气体的一部分中；以及一连续电浆发生器，借助产生该电位差并提供该电位差于该至少两个电极，使设有该至少两个电极的该空间中产生一连续电浆，该电位差可实质上避免于该大宗气体内产生电弧作用。
本发明另一目的为提供一种产生连续电浆并用以控制大宗气体燃烧的电路，该电路包括：一输入端子，用以接收控制信号；一控制单元，连接至该输入端子，配合利用该控制信号以产生电位差控制信号；一电源供给，以提供一电源信号；至少两个输出端子，电性连接于至少两个外部电极，以输出该电位差至该至少两个外部电极，该至少两个外部电极用以在设有该两个外部电极的一空间中，于该大宗气体处于准备燃烧阶段时，提供该电位差至一部份该大宗气体中；以及一连续电浆发生器，连接于该电源供给以接收该电源信号，且连接于该控制单元，以接收该电位差控制信号，并同时连接于该至少两个输出端子，以提供该电位差至该至少两个输出端子，该连续电浆发生器借助配合利用该电源信号与该电位差控制信号，借助产生随时间改变的该电位差，在设有该至少两个外部电极的该空间中产生一连续电浆，可实质上避免该电位差于该大宗气体内产生电弧作用。
本发明另一目的为提供一种产生连续电浆并用以控制大宗气体燃烧的方法，该方法包括：提供处于准备燃烧阶段的一大宗气体；在设有至少两个电极的一空间内，借助提供一随时间改变的电位差至该空间内的该大宗气体中以产生一连续电浆，可实质上避免该电位差于该大宗气体内产生电弧作用。
本发明另一目的为提供一种用以控制大宗气体燃烧的系统，该系统包括：至少一大宗气体刺激剂元素，以在该大宗气体处于准备燃烧阶段时，对该大宗气体的一部分提供随时间改变的一物理影响效果；以及一连续电浆发生器，以控制由该至少一大宗气体刺激剂元素所提供随时间改变的该物理影响效果，借此，一连续电浆会产生于该该大宗气体的一部分中，该连续电浆包含一连续产生的非平衡电浆。
本发明另一目的为提供一种控制大宗气体燃烧的方法，该方法包括：提供处于准备燃烧阶段的一大宗气体；提供随时间改变的一物理影响力于该大宗气体，以刺激该大宗气体的一部分；以及控制施加于该部分大宗气体上，会随时间改变的该物理影响力，借此于该部分大宗气体中产生一连续电浆，该连续电浆包含一连续产生的非平衡电浆。
附图说明
通过下述详细实施方式说明，并配合说明图式，可更详知本发明其他目的、优点与创新特色。
图1为本发明实施例的方块示意图，为一种控制燃烧的系统。
图2A说明本发明实施例于图1系统中电极之间所存在的一电位差。
图2B说明本发明实施例于图1系统中电极之间的电流。
图3为本发明实施例的流程方块示意图，说明一种控制燃烧的方法。
图4说明应用于高负载或高转速情况下运用长短信号所分别测得质量燃烧率与曲柄角的对应变化。
图5说明应用于高负载或高转速情况下运用长短信号所分别测得放热率与曲柄角的对应变化。
图6说明应用于低负载或低转速情况下运用长短信号所分别测得质量燃烧率与曲柄角的对应变化。
图7说明应用于低负载或低转速情况下运用长短信号所分别测得放热率与曲柄角的对应变化。
图8为本发明实施例的电路图。
图9说明图8电路中所产生的不同信号。
请注意，附件图中的相似特征皆使用相似标样。
具体实施方式
图1说明本发明第一实施例中，用以控制燃烧的一系统100架构，此图用以说明而非限制使用范围的图例，该系统100用以产生连续电浆以控制燃烧。此说明书中所指的连续电浆表示一立体的非平衡电浆形成一连续性形态（无间断）并且具有可变功率。非平衡电浆本身并不稳定，所以为了确保连续能连续产生电浆，必须在功率不断变化的环境下生产。虽然此处某些实施例是以功率规律或定期变化的电源生产非平衡电浆，但仍可能从本发明衍生出其他变化，包括但不限于功率不规律和/或不定期变化的电源。以下提出的几种实施例提供一种通过改变放电极性以产生连续电浆的电源，其具有适当的强度与周期，以防止电浆箍缩，并可于离子化粒子的路径上产生裂口，以及控制能量的蓄积。下述由各实施例所产生的连续电浆可于燃烧室中做为游离辐射的来源，并可提升焰峰的形成与扩散作用，特别是该焰峰层流结构更加明确，可减少形成高温点与震波，借此提升热效率并降低排气量。下述各实施例所产生的该连续电浆亦可对形成自由基的燃烧反应物与燃烧产物进行加工，以中和整体的一氧化氮。对于反应剂与燃烧产物的加工并不只限于在该连续电浆的产生处进行，而可扩散至整个燃烧室内。
该系统100包括一电位差发生器110以及一燃烧室140，该燃烧室140容置有可燃烧的一大宗气体150。该电位差发生器110为一连续电浆发生器，具有一第一端子112，电性连接于一第一电极120，该第一电极120设于该燃烧室140内，并具有一第二端子114，电性连接于一第二电极130，该第二电极130设于该燃烧室内140。该燃烧室140内的该第一电极120与该第二电极130之间彼此间隔。设有该第一与第二电极120,130的一区域受一小容置室160围绕，该电位差发生器110具有一输入埠111电性连接于一控制管道113，该控制管道113可具有至少一物理信号线或无线通道。
图2A与2B说明该系统的功能，分别表示由该电位差发生器110所产生一电位差V g  200a的一般型态，以及由该电位差V g  200a所造成流经该大宗气体150的交流电隙电流I g 200b。该电位差发生器110提供一电位差V g  200a至该第一电极120与该第二电极130之间，以控制该大宗气体150于该燃烧室140内的燃烧，其中包含点火与维持燃烧的过程。在一特定实施例中，该电位差发生器110系为一连续电浆发生器。在维持燃烧过程中，该连续电浆发生器借助提供一交流电流（如后所述）至该第一电极120与该第二电极130之间的方式，提供一连续电浆至该容置室160中，该容置室160围绕着设有该第一电极120与该第二电极130的一区域。该电位差发生器110系用以产生该电位差，以使该大宗气体150历经两项物理流程：a. 使该大宗气体150中产生电崩溃（electrical breakdown）；以及b. 该交流隙电流I g 200b通过该大宗气体150以产生该连续电浆。
该电位差发生器110利用通过该控制管道113所接收的模拟或数字控制信号，以控制该电位差V g  200a如何随时间改变，包括其极性与强度变化。某些实施例中，该控制信号包含初步的参数值，供该电位差发生器110利用来产生随时间而变化的该电位差V g  200a，其中可能包含强度、时间点与功能型态值，如后所述。在其他实施例中，该控制信号代表该电位差V g  200a本身随时间所变化的数值，供该电位差发生器110用来产生随上述数值发生实际改变的该电位差V g  200a，以下说明该电位差V g  200a与其在该大宗气体150中所造成的物理效果。
图3说明了根据本发明的实施例之一，在控制燃烧（例如产生连续电浆以控制燃烧）的方法中，该系统100的运作流程。在第一步骤300中，可燃烧的该大宗气体150被供应至该燃烧室内140，并于适当的压力与温度下处于准备燃烧阶段。
该电位差发生器110提供一电位差V g 其中包含两阶段，分别为一初始放电阶段210，其中该电位差V g 以物理手段造成位于该两个电极120,130间隔之间的该大宗气体150产生电崩溃（如后所述）；以及一燃烧维持（例如产生连续电浆）阶段220，其中该电位差V g 会加以改变，以利用物理手段造成一交流隙电流I g 通过位于该两个电极120,130之间，借此连续产生非平衡电浆。虽然据信下文所述的优点仅能通过利用该燃烧维持阶段220的震荡电位差来达成，但仍然能通过较为便利的方式，例如利用电极提供能量来造成该初始放电阶段210的电崩溃。下文所述的实施例虽为欲提供某些形态的震荡驱动电位时所必须了解，但就初始放电阶段而言仍非提供脉冲的必要手段，因为还有其他方法与机制可造成电崩溃作用。
在该初始放电阶段210中，该电位差发生器110产生一信号，其中包含至少一初始电位脉冲，该初始电位脉冲具有一峰值与一峰宽，足以造成位于该第一与第二电极120,130之间的该大宗气体150中发生电崩溃。该大宗气体150的电崩溃发生时，该第一与第二电极120,130之间的电压超出该崩溃电位电压并经过一段充足的持续时间，如该第二步骤310所示。虽然该崩溃电位电压值与该持续时间取决于几项因素，其中包括但不限于该燃烧室140内的该大宗气体150相关条件，例如温度、压力、紊流、组成成分、以及该电极120,130的体积、形态、间隔大小等，但引起该电崩溃的该崩溃电压电位值与该持续时间相关条件，对此领域专精人士而言为容易测定的项目。
虽然该初始放电阶段210的初始电位脉冲于此实施例中的极性为正极，但显然亦可能为负极，关键在于该初始电位脉冲的该峰值需超越该崩溃电压电位并经过充足的持续时间（意即具有充足能量），才能导致该大宗气体150的电崩溃。虽然该初始放电阶段210的初始电位脉冲于此实施例中具有特定峰形，但只要能超过该崩溃电压电位并得以维持充足的持续时间，则具有任何峰形的脉冲都能够引起电崩溃。
在造成电崩溃的过程中，位于该第一与第二电极120,130之间的该电位差，在缺乏任何明显电流的情况下，引起该容置室160中该大宗气体150的突崩游离（avalanche ionization）现象，当电流开始流动于该第一与第二电极120,130之间，即发生崩溃现象。当电流开始流动时，会开始形成一磁场，该磁场位向即为该电流受挤压的方向，并垂直于该电流的流动方向，藉此增强该磁场并形成一正向反馈回圈，造成该电流更加集中于该第一与第二电极120,130之间的一单一管道中。此作用构成了该电浆箍缩作用，伴随着平衡电浆的形成，以及于该第一与第二电极120,130之间该大宗气体150发生电崩溃，使该电流所遭遇的电阻大幅减低。
虽然该初始放电阶段210于此实施例中具有一单一初始电位脉冲与一单一极性，但其仍可能包括极性相反的其他初始电位脉冲。
在利用该初始放电阶段210的至少一初始电位脉冲引起电崩溃后，该电位差发生器110在该第一与第二电极120,130之间产生一震荡驱动电位，借此展开该燃烧维持阶段220，以利用物理方式在该大宗气体150内造成一交流隙电流I g 200b，如第三步骤320所示。如图2B中交流隙电流I g 200b的曲线所示，在该初始放电阶段210的前段，虽然在该第一与第二电极120,130之间施以大的电位差，但直到该大宗气体150发生电崩溃的时间点t 0 为止，该大宗气体150之中都无明显电流通过，借助图2B可得知，当在时间点t 0 发生电崩溃之后，该大宗气体150的性质有所改变，所以施加于该第一与第二电极120,130彼此间隔之间的该电位差很容易就造成电流通过该处。该燃烧维持阶段210的该震荡驱动电位极性随着时间而改变，其具有一驱动峰值V D ，并致使呈现震荡的一交流隙电流I g 200b具有一峰值I D 。在一初期点火延迟之间，该震荡驱动电位促使一火球形成并维持于该第一与第二电极120,130间隔之间，并借此引发点火程序，直至火焰能开始扩散为止。如此一来，点火作用就仰赖该初始电位脉冲所导致电崩溃，以及随后该震荡驱动电位所引起的起始作用两者来进行，直到火焰开始扩散为止，而非只仰赖其中一者。
其中该电位差V g  200a的该驱动峰值V D 够小，抑或是该波形的峰顶能量够小，以至于可避免该第一与第二电极120,130间隔之间进一步产生电弧放电。在本发明某些实施例中特别设定了该驱动峰值V D ，以预防电弧发生，而且若在提供电力的同时，间隔之间发生任何电弧放电的情形，也可尽量减低其放电强度。在某些实施例中，电极间隔之间该放电电流的该驱动峰值V D 等于或低于电弧作用强度门槛。在其他实施例中，该放电电流的该驱动峰值V D 处于电弧作用强度门槛±20%的范围之内。
该交流隙电流I g 200b通过位于该第一与第二电极120,130之间该大宗气体150时，会发生突崩游离现象，但并不会形成在电弧产生时普遍会发生的任何可测磁场或电浆箍缩作用，因为极性反转的频率足以避免会导致电浆箍缩作用的正向反馈回圈产生。借此过程，即可连续产生一非平衡电浆。连续产生非平衡电浆的作用，可借助在燃烧过程中提供下文所述的优点，并进一步使燃烧过程不受干扰，来改善并维持该燃烧程序。
虽然可利用不同驱动峰值V D 来进行运作，且其他驱动峰值V D 也能在某程度上达成一定效果，但对于提供下文所述优点效果最好的驱动峰值V D ，其强度能从物理上造成该交流隙电流I g 200b峰值I D 约为该初始放电阶段210中初始电位脉冲所具有峰值三分之一的驱动峰值V D 。产生该交流隙电流I g 的该驱动峰值V D 最能提供下文所述的优点，且电弧作用的强度门槛本身取决于许多因素，包括但不限于该燃烧室140的特定尺寸及形状、该燃烧室140内的特定条件，包含温度、压力、紊流、该大宗气体150组成成分、该第一与第二电极120,130的体积、形态、间隔大小、该电极所在位置、该燃烧室140充填该大宗气体150的速率与方式、以及燃烧产物的排出效率等。适合产生该交流隙电流I g 与提供下文所述优点的该驱动峰值V D ，可利用特定方式测定，且一般而言皆能够测定。
虽然震荡周期T可有所不同，但时间长度约在3.33x10-5秒并对应约30 kHz的震荡频率，对提供下文所述优点的效果最佳，然而其他周期与相似频率（1x10-3 s - 1x10-5 s 或1kHz - 100kHz）并搭配特定方式与条件也可提供某程度上的效果。在某些实施例中，该频率依照氧自由基的再结合时间（约30 μs）来决定。特别适合提供下述优点的震荡周期需仰赖几项因素决定，包括但不限于该燃烧室140内的特定粒子尺寸与形状、该燃烧室140内的特定条件，包括温度、压力、紊流、该大宗气体150成分、燃烧中该自由基再结合时间、该第一与第二电极120,130的体积、形态、间隔大小、该电极位置、该燃烧室140充填该大宗气体150的速率与方式、以及燃烧产物的排出效率等。适合提供下文所述优点的该震荡周期可利用特定方式测定，且一般而言皆能够测定。
虽然本实施例中该燃烧维持阶段220的该震荡驱动电位以及所造成的该交流隙电流I g 200b于此的波形呈现正弦曲线，但任何极性得以改变、不会进一步形成电弧、且具有合适的驱动峰值V D 与震荡周期Ｔ的震荡驱动电位皆可使用于此。因此，其他重复且极性得以改变的波形，皆可作为该震荡驱动电位用于该燃烧维持阶段中220，以产生交流隙电流I g 200b维持该燃烧程序。
在某些实施例中，该燃烧维持阶段阶段220中用以造成该交流隙电流I g 200b的该震荡驱动电位由该电位差发生器110在整个燃烧过程之中所产生，并直到该燃烧室140内的该大宗气体150全都转化完毕才停止。总地而言，是否能获得下文所述优点的最佳效果，将大幅依赖在该燃烧维持阶段220之中由该交流隙电流I g 200b所造成产生连续电浆的时间长度来决定。
本发明实施例经过研究，在利用一单汽缸内燃机引擎的一燃烧程序中，测试由该震荡驱动电位（例如产生连续电浆）所产生的该交流隙电流I g 200b所能造成的影响。汽缸内的压力系于不同运转环境与不同放电图形的条件下所测得，并经由对压力轨迹进行一热力分析来评估其燃烧活动。
图4、图5、图6与图7显示运用电位差的“短”信号（实线）与“长”信号（虚线）于该容置室160内该第一与第二电极120,130间以连续产生电浆的比较图。在各图表中，该初始放电阶段210的初始电位脉冲皆呈现相同的放电图形，皆起始于相同的曲柄线位置，而在该燃烧维持阶段220中，该震荡驱动电位与其所造成的该交流隙电流I g 图形，差异只存在于产生的持续时间之上。其中，“短”信号的运用期间只在于点火延迟的时间，在实验准备时的时间长度约为1毫秒（ms），而“长”信号的运用期间则涵盖了整个燃烧过程。
图4以曲柄角（CA）转动周期来表示在高负载/高转速情况下的该质量燃烧率（MFB），此情况下的汽缸内具有高马达压力与高度紊流。表示质量燃烧率的长信号曲线420与短信号曲线410之间有些微差异。
图5以曲柄角（CA）转动周期来表示在高负载/高转速情况下的该放热率（HRR），此情况下的汽缸内具有高马达压力与高度紊流。表示放热率的短信号曲线510所具有的峰值与曲线下的面积，较长信号曲线520的峰值与曲线下面积来得小，反映出短信号曲线510的放热量比长信号曲线520的放热量还要少。此明确显示出，利用该震荡驱动电位来产生该交流隙电流I g 200b的时间越长，就越有利于释放越高的热量。
图6以曲柄角（CA）转动周期来表示在低负载/低转速情况下的该质量燃烧率（MFB），此情况下的汽缸内具有低马达压力与低度紊流。表示质量燃烧率的长信号曲线620上升得比短信号曲线610延迟得多，代表利用该震荡驱动电位产生该交流隙电流I g 200b的时间越长，燃烧的速度就越慢
图7以曲柄角（CA）转动周期来表示在低负载/低转速情况下的该放热率（HRR），此情况下的汽缸内具有低马达压力与低度紊流。表示放热率的短信号曲线710峰值实质上与长信号曲线720的峰值相似，但位于曲线下方代表放热量的面积则比长信号曲线720下方的面积小得多，显然利用该震荡驱动电位产生该交流隙电流I g 200b的时间越长，释放的热量就越多。
某些运转机制，例如由一可影响该大宗气体150的交流电所产生的连续电浆原理为，该连续电浆持续对距离该第一与第二电极120,130甚远的焰峰造成影响，即使焰峰已远离该容置室160后仍能持续获得该些效益。该连续非平衡电浆会稳定火焰并降低温度，因此减缓火焰在某些条件下扩散的速度，如此导致在燃烧中有更多能量被释放，并经过转变后用以加热该大宗气体150，进一步造成更大的运作压力，也降低被转移至该燃烧室140墙面上的能量（由震波与过大的火焰紊流所导致）。在产生连续电浆的同时，若频率与交流电转换极性的频率相同，游离辐射会发生爆炸。如上所述，在某些实施例中，该频率经过概略设定为与该燃烧反应物自由基的驰裕与再结合时间相反。
图8所示为包括一特定的电位产生电路800，用于本发明实施例中控制燃烧，作为一特定但非限定的态样，该特定的电位产生电路800为一连续电浆产生电路，用以控制燃烧。
该电位产生电路800包含三半导体元素：一第一二极管803，一第二二极管806，以及一电晶体开关807；与三被动元件：一电感器802，一电容804，以及一点火线圈805（变压器）。该电位产生电路800亦包含一控制单元809，连接于该电晶体开关807的一闸极，以控制该电晶体开关807的开关功能。该电位产生电路800并同时包含一直流电源供给801。
该直流电源供给801的一负极连接于接地线，正极则连接于该电感器802，该电感器802则连接于该第一二极管803。该电容804一端连接于接地线，另一端则连接于该第一二极管803的负极，而该第一二极管803的负极亦连接于该点火线圈805上一初级线圈（I）的一第一端，该初级线圈（I）的一第二端则连接于该第二二极管806的一正极，同时，该第二二极管806的负极连接于该电晶体开关807的一源极，该电晶体开关807的一闸极通过一控制线808连接于该控制单元809的一输出口，该电晶体开关807的一汲极则连接于接地线。该控制单元809的一输入口连接于该电位产生电路800的一输入埠811，该输入埠811也连接于一控制管道813。该点火线圈805的一次级线圈（II）连接于该电位产生电路800上一第一端子812的一端，该次级线圈（II）的第二端则连接于该电位产生电路800上一第二端子814，该电位产生电路800的该第一与第二端子812,814连接至外部电极以形成一放电间隙816，以如图1所示使用于该燃烧室140内的该大宗气体150之中。
该电位产生电路800可分为四支电路，一第一支电路（未标示于图式中）为一组封闭电路，包含该直流电源供给801，该电感器802，该第一二极管803，该电容804，以及接地线。一第二支电路为一组封闭电路，包含该电容804，该点火线圈的该初级线圈（I），该第二二极管806，该电晶体开关807，以及接地线。一第三只电路为一组封闭电路，包含该直流电源供给801，该电感器802，该第一二极管803，该点火线圈的该初级线圈（I），该第二二极管806，该电晶体开关807，以及接地线。一第四支电路为一组封闭电路，包含该点火线圈的该次级线圈（II），通过该第一与第二端子812,814连接于该外部电极，以形成该放电间隙816。
连接至该电位产生电路800上该输入埠811的该控制管道813可包含至少一独立的物理信号线或无线通道。在某些实施例中，该控制管道813提供了控制信号的沟通管道，该控制信号可来自一引擎控制单元（ECU），或是来自一独立控制器，该独立控制器可提供控制资料让该电位产生电路800用以在该放电间隙816产生电位差。在此番实施例中，来自该电晶体开关807的电流反馈也可提供给该控制单元809。
该电位产生电路800的最佳实施方式如下所述的实施步骤，如图9所示，在该电位产生电路800运作的时间范围内所产生的信号，包括由该控制单元809所产生的一开关控制信号SC 900a，由该开关控制信号SC 900a所产生通过该电晶体开关807的一电流I SW  900b，该电容804的一电压V CAP  900c，穿越该放电间隙816的一电位差V g  900d，以及于该放电间隙816之间穿过该大宗气体150的一交流隙电流I g  900e。
在一第一阶段（I）之中，该电晶体开关807借助该控制单元809关闭，该电晶体开关807开始借助该第三支电路通过该次级线圈使该电感器802与该点火线圈805充电至一定电量，此电量程度决定储存于该电感器802中用以转移至该电容804内的能量大小，并同时决定储存在该点火线圈805之内的能量大小。
在一第二阶段（II）中，该电晶体开关807借助该控制单元809打开，该电晶体开关807结束导电，且该电容804通过该第一支电路充电至正电压，同时，储存于该点火线圈内的能量通过该第四支电路释放并于该放电间隙816产生带负极的高电压。若该第二阶段紧接于该第一阶段后发生，则该放电间隙816中即会产生电崩溃。
在一第三阶段（III）中，该电晶体开关807借助该控制单元关闭，该电晶体开关开始导电，且该电容通过该第二支电路放电，使能量通过该点火线圈805转移至该第四支电路，以产生高电压，如本发明实施例所示，于该放电间隙816之间产生正极电压。
在电崩溃之前的该第一阶段（I）之中以及该第二阶段（II）初期，基于该大宗气体150当时所具有的电子性质，在该放电间隙816的两电极之间尚无法测得可测电流，即使在该第二阶段（II）已施以一大电位差V g  900d时也如此。
该第一、第二、第三阶段（I）,（II）,（III）以及一第四阶段（IV）对应于一初始放电阶段910，此时施以该电位差V g  900d以造成如上所述该大宗气体150的电崩溃，并造成下文所述的双重崩溃可能性。
在该第四阶段（IV）中，该电晶体开关保持导电状态，通过该第二支电路的该电流开始衰退，而该电容804再充电至负极电压，造成通过该第一支电流的电流上升，以对该电感器802充电。该第四阶段（IV）结束时，该大宗气体150将受到两个初始电位脉冲所影响。该大宗气体150的电崩溃可能发生于该第二阶段（II）初期该第一电位脉冲发生时，或发生于该第三阶段（III）该第二电位脉冲发生时。图9所示该交流隙电流I g  900e曲线为该第二阶段（II）初期电崩溃时所产生的交流隙电流。
该第二、第三与第四阶段（II）,（III）,（IV）重复进行以于该燃烧维持阶段920产生一震荡驱动电位。在点火延迟期间，如上所述，该震荡驱动电位亦可确保该大宗气体150可自电崩溃状态转变为点火作用。
同上所述，该震荡驱动电位的目的是以物理手段导致该交流隙电流I g  900e流经该放电间隙816之间的该大宗气体150，如此将产生突崩游离现象，但并未产生于电弧形成时普遍会产生的任何可测磁场或电浆箍缩作用，此原理为使极性反转的频率达到足以避免产生可导致电浆箍缩的正向反馈回圈，通过此流程可连续产生一非平衡电浆，借此在该燃烧程序中提供上述优点，并促进与维持该燃烧程序，也使该燃烧程序顺利进行。同上所述，该交流隙电流I g  900e可因此避免于该放电间隙816间产生电弧作用。在某些实施例中，该驱动峰值V D 约等于为该两电极间隔之间的该放电电流，或低于电弧作用的强度门槛。在某些实施例中，该峰值V D 处于电弧作用强度门槛±20%的范围之内。如前所述，提供最佳上述效益的该震荡电位峰值，可以物理方式导致该交流隙电流I g  900e所具有峰值约在该初始放电阶段910所造成的该隙电流峰值三分之一左右的数值，而该震荡电位的频率则约为1kHz至100kHz。就该交流隙电流I g  900e峰值的振幅而言，在该燃烧维持阶段920之中，最有利于提供上述效益的振幅是介于20mA至100mA之间。该第二阶段（II）并成为阻止该震荡驱动电位在该放电间隙816继续运作的最后一步骤，以中止继续产生该交流隙电流I g  900e。
该控制单元809产生的该开关控制信号SC 900a，亦即该电位控制信号，被送往该控制线808以操作该电晶体开关807，其中该开关控制信号的频率与脉冲宽度系用以控制该电位差V g  900d在该放电间隙816所呈现的频率与强度，并可接着依循上文原则控制该交流隙电流I g  900e的频率与强度。
该电位差产生电路800的另一优点为可引起双重电崩溃作用。按照顺序排列的该第一阶段、该第二阶段 （II） 初期以及该第三阶段 （III） 借助在该初始放电阶段910提供超越如下所述该崩溃电压的两个初始电位脉冲，来确保在该放电间隙816发生电崩溃。一般而言，即使该第一电位脉冲并未成功造成电崩溃，但仍能于该放电间隙816产生部分游离现象，借此，当施以该第二电位脉冲时，就必然会发生电崩溃。
在该第一阶段（I）时，电流强度由储存于该点火线圈805中的能量大小，或是由该第二阶段（II）结束时借助转移储存于该电感器802内的电压所充蓄于该电容804的电量来决定，故，此番能量会于短暂期间内两次释放于该放电间隙816之间，以提供两次电崩溃的可能性。
在该第二阶段（II）时，若该放电间隙816并未发生第一次电崩溃，施放于该处的该电位差仍然能借助高电压造成该放电间隙816之间的介质产生游离，在本发明实施例内，其极性为负极。
在该第三阶段（III）时，于该放电间隙816之间的该游离介质会借助该电容804通过该第二支电路所放电的能量接着发生电崩溃，并产生该第二峰值，在本发明实施例内，其极性为正极。
虽然本实施例中的该震荡驱动电位具有一不变驱动峰值V D （使该交流隙电流Ig 900e具有一恒定峰值ID）以及一不变周期T，但在某些实施例中，该驱动峰值V D 或该周期T皆可能于该大宗气体150燃烧时随着时间而变化。能提供最佳上述效益的该驱动峰值V D 或该周期T（或两者皆然）的功能形态变数须取决于数项因素，包括但不限于该燃烧室140的特定大小与形状、该燃烧室140内的特定条件，包括温度、压力、紊流、该二电极120,130的体积、形态、间隔大小、该电极位置、该燃烧室140充填该大宗气体150的速率与方式、以及该燃烧产物的排出效率等。可提供上述最佳效益的各项变数可经由特定实验而测得。
虽然本发明实施例皆以应用于一燃烧引擎为实施条件，但本发明中所说明的该系统、方法与电路可应用于多种可能的燃烧需求之中，本发明借助产生的该电位差以物理方式引发该交流隙电流来达到控制燃烧的原理，仍对各种燃烧程序有所助益。可应用的诸多燃烧需求可包含密闭室外燃烧，以及不需重复点火的燃烧成蓄，例如连续火焰燃烧，像是燃烧塔、燃烧器、熔炉、点火器之类的燃烧，亦可用于周期循环间非依赖电弧放电引起电崩溃，而是以压缩造成点火的火花辅助压缩引擎。
虽然本发明实施例皆是以应用数个电极造成电崩溃为实施条件，但上文所述的优点是源于利用该震荡驱动电位以于该数个电极间造成该交流电所达成。即使电崩溃或点火作用是利用电极或其他机制来引发，在燃烧期间利用该震荡驱动电位皆能带来些许效益。
虽然本发明实施例皆是于该震荡驱动电位之前施以至少一电位脉冲为实施条件，但某些实施例于该至少一电位脉冲之前施以该震荡驱动电位，只要该震荡驱动电位能于电崩溃后持续一段显著时间，即可获得上述效益。
虽然本发明实施例皆是以应用一对独立电极为实施条件，但本发明仍可利用其他形状与配置的数个电极来运作，只要该数个电极之间具有一空间得以充填该大宗气体150即可。
在本发明某些实施例中，由该电位差发生器110或该控制单元809所接收的该控制信号仅包含一般的时点信号，举例而言，即为表示或决定每次燃烧循环开始的时间，该时点信号一般可由控制标准火花点火系统的标准电子控制单元（ECU）发出。在这些实施例中，该初始电位脉冲与该震荡驱动信号的所有后续时间点、强度与功能形态皆分别由该电位差发生器110与该控制单元809所自动判定，故本发明的模组仅需适当设置于该标准电子控制单元与该火星塞之间即可使用。
某些实施例中，该控制信号包含时间点、强度、与/或其他被传送至该电位差发生器110或该控制单元809的功能形态参数信号，而后续的进一步信号只包含了上述的时点信号，除非该时间点、强度、与/或其他功能形态参数经过更新而需要再次传送。
在其他实施例中，该控制信号于每个燃烧周期中皆被传送至该电位差发生器110或该控制单元809，其中并包含时点信号与后续时间点、强度、与/或其他可运用于该燃烧循环的功能形态参数信号。
虽然本发明实施例是利用一特别机制提供一连续产生的非平衡电浆，亦即利用该些电极提供交流电于该大宗气体150中，并可利用其他大宗气体刺激剂以物理手段使该大宗气体以产生非平衡电浆。在该大宗气体内产生非平衡电浆时能具有上述效益，而该些效益并不因该物理手段或产生该非平衡电浆的方式而有所差异。确切而言，本发明实施例以将其他能使该大宗气体中连续产生非平衡电浆的物理手段，其中包括至少一种磁力、电力、电磁波、动力、热力或化学手段，以及/或其他可用以产生非平衡电浆的物理手段。
另外，该电位产生电路亦可与该连续电浆产生电路分开，并用以控制燃烧。
虽然本发明是以特定实施例说明，但精于此技艺者在不脱离本发明精神与范畴下可能会进行各种不同形式的改变。以上所举实施例仅用以说明本发明而已，非用以限制本发明的范围。举凡不违本发明精神所从事的种种修改或变化，俱属本发明申请专利范围。

Claims (98)

1.一种控制大宗气体燃烧的系统，包含：
至少两个电极，用以提供随时间改变的一电位差至该大宗气体中，该大宗气体处于准备燃烧阶段，并位于设有该至少两个电极的一空间内；以及
一电位差发生器，用以产生该电位差并提供给该至少两个电极，由该电位差发生器所产生的该电位差包含：
一震荡驱动电位，其极性可变换以使一交流电流动于该大宗气体内，且当该震荡驱动电位具有一功能形态时，可避免该震荡驱动电位于该大宗气体内产生电弧作用。
2.如权利要求1所述的系统，其中由该电位差发生器所产生的该电位差进一步包含施于该震荡驱动电位之前的至少一初始电位脉冲，其具有一峰值，该峰值可于一段时间内超越该大宗气体的一部分所具有的一崩溃电位，并足以于该大宗气体的一部分内产生电崩溃。
3.如权利要求1或2所述的系统，其中该交流电具有一峰值，该峰值介于该至少两个电极之间该大宗气体的一电弧作用强度门槛±20%范围之内。
4.如权利要求3所述的系统，其中该交流电的该峰值实质上等同于该电弧作用门槛。
5.如权利要求1所述的系统，其中该交流电的该峰值，约等于使用该至少一初始电位脉冲时，流经该大宗气体一部分的隙电流所具有峰值的三分之一。
6.如权利要求1至5任一者所述的系统，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一时间周期，该时间周期该时间周期为1x10-3秒、1x10-4秒或1x10-5秒其中之一。
7.如权利要求1至5任一者所述的系统，其中该震荡驱动电位的该功能型态具有一稳定频率，该稳定频率为10kHz。
8.如权利要求7所述的系统，其中该震荡驱动电位具有一频率，该频率约为30kHZ。
9.如权利要求1至8任一者所述的系统，其中该电位差的该震荡驱动电位系实质上全程利用于该大宗气体的完整燃烧期间。
10.如权利要求1至2与权利要求6至9任一者所述的系统，其中该震荡驱动电位所造成的该交流电具有一振幅，该振幅约为20至100mA。
11.如权利要求1至10任一者所述的系统，其中该电位差发生器具有一输入，用以接收一控制信号，该控制信号包含至少一时点信号，其中该电位差发生器利用该至少一时点信号决定产生该初始电位脉冲的一时间点。
12.如权利要求11所述的系统，其中该控制信号包含至少一参数信号，该参数信号包含至少一时间点、强度、与功能形态参数信号，以由该电位差发生器决定其中至少一时间点、强度、与该初始电位脉冲以及该震荡驱动电位的至少一者的功能形态。
13.如权利要求11或12所述的系统，其中该控制信号系传输来自一引擎控制单元。
14.如权利要求1或2所述的系统，其中该电位差发生器的该震荡驱动电位所具有的至少一峰值与一频率随时间改变。
15.一种用于控制大宗气体燃烧的电路，包含：
一输入端子，用以接收一控制信号；
一控制单元，连接至该输入端子，以利用该控制信号产生一电位差控制信号；
一电源供给，用以提供一电源信号；
一电位差发生器，连接至该电源供给以接收该电源信号，并同时连接至该控制单元，以接收该电位差控制信号，该电位差发生器利用该电源信号与该电位差控制信号产生随时间改变的一电位差；以及
至少两个输出端子，连接至该电位差发生器，以接收该电位差，该至少两个输出端子电性连接于至少两个外部电极，以输出该电位差，该至少两个外部电极提供该电位差至处于准备燃烧阶段的该大宗气体的一部分中，该大宗气体的一部分位于设有该至少两个外部电极的一空间中，
其中由该至少两个外部电极所提供的该电位差包含：
极性得以改变的一震荡驱动电位，以造成一交流电流动于该大宗气体的一部分，其中该震荡驱动电位具有一功能形态，可实质上避免该震荡驱动电位于该大宗气体中造成电弧作用。
16.如权利要求15所述的电路，其中由该至少两个外部电极所提供的该电位差进一步包含至少一初始电位脉冲，施于该震荡驱动电位之前，且具有一峰值，该峰值于一段充足时间内超越该大宗气体的一部分所具有的一崩溃电位，以使该大宗气体内发生电崩溃。
17.如权利要求15或16所述的电路，其中该交流电具有一峰值，该峰值位于该至少两个电极间该大宗气体的一电弧作用门槛±20%范围内。
18.如权利要求17所述的电路，其中该交流电的该峰值实质上等于该电弧作用门槛。
19.如权利要求16所述的电路，其中该电位差发生器包含：
一电感器，该电感器的一第一端连接于该电源供给；
一第一二极管，该第一二极管的正极连接于该电感器的一第二端；
一电容，该电容的一第一端连接于该第一二极管的负极，而该电容的一第二端连接于常见接地线；
一点火线圈，包含一初级线圈与一次级线圈，该初级线圈的一第一端连接于该第一二极管的负极与该电容的第一端，该次级线圈的两端分别连接于该至少两个输出端子；
一第二二极管，该第二二极管的正极连接于该初级线圈的一第二端；以及
一电晶体开关，该电晶体开关的一源极连接于该第二二极管的负极，该电晶体开关的一闸极连接于该控制单元，以接收该电位差控制信号，该电晶体开关的一汲极连接于该常见接地线。
20.如权利要求19所述的电路，其中该控制单元借助该电位差控制信号控制该电晶体开关，并进一步控制该电位差发生器。
21.如权利要求20所述的电路，其中该控制单元使该电位差发生器产生该至少一初始电位脉冲，方法系为：
于一第一期间在该第二二极管的负极与该常见接地线之间提供一封闭电路；
于一第二期间在该第二二极管的负极与该常见接地线之间提供一开放电路；以及
于一第三期间在该第二二极管的负极与该常见接地线之间提供一封闭电路，
其中该至少一初始电位脉冲为两个初始电位脉冲。
22.如权利要求21所述的电路，其中该控制单元造成该电位差发生器产生该震荡驱动电位，方法为：
于一第四期间在该第二二极管的负极与该常见接地线之间重复提供一开放电路；以及
于一第五期间在该第二二极管的负极与该常见接地线之间重复提供一封闭电路。
23.如权利要求22所述的电路，其中该交流电的一峰值约等于使用该至少一初始电位脉冲时，流经该大宗气体一部分的隙电流所具有峰值的三分之一。
24.如权利要求15至23任一者所述的电路，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一周期，该时间周期为1x10-3秒、1x10-4秒或1x10-5秒其中之一。
25.如权利要求15至23任一者所述的电路，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一稳定频率，该稳定频率为10kHz。
26.如权利要求25所述的电路，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一频率，该频率约为30kHz。
27.如权利要求15至26任一者所述的电路，其中该控制单元控制该电位差发生器，该电位差的该震荡驱动电位实质上全程利用于该大宗气体的完全燃烧期间。
28.如权利要求15至16或权利要求19至22或权利要求24至27任一者所述的电路，其中由该震荡驱动电位所产生的该交流电振幅约为20至100mA。
29.如权利要求15至28任一者所述的电路，其中该控制信号包含至少一时点信号，且其中该控制单元决定利用该至少一时点信号控制该电位差发生器产生该初始电位脉冲的时间。
30.如权利要求15至28任一者所述的电路，其中该控制信号包含至少一参数信号，当中包括至少一时间点、强度、与功能形态参数信号，且该控制单元利用该至少一参数信号决定如何控制该初始电位脉冲与由该电位差发生器所产生该震荡驱动电位的至少一时间点、强度与功能形态。
31.如权利要求15至30任一者所述的电路，其中该控制信号由一引擎控制单元传输至该输入端子。
32.如权利要求15或16所述的电路，其中该控制单元控制该电位差发生器，使该震荡驱动电位的至少一峰值与一频率随时间改变。
33.一种用于控制大宗气体燃烧的方法，包含：
提供处于准备燃烧阶段的一大宗气体；
提供随时间改变的一电位差于该大宗气体的一部分内，该大宗气体位于设有至少两个电极的一空间内，其中提供该电位差的过程包含：
提供一震荡驱动电位，该震荡驱动电位来自极性得以改变的该电位差，使一交流电流经该大宗气体的一部分内，其中该震荡驱动电位具有一功能形态，可实质上避免该震荡驱动电位于该大宗气体内产生电弧作用。
34.如权利要求33所述的方法，其中提供该电位差的过程进一步包含：提供该电位差的至少一初始电位脉冲，该至少一初始电位脉冲施于该震荡驱动电位之前，并具有一峰值，该峰值可于一段期间内超越该大宗气体的一部分所具有的一崩溃电位，以于该大宗气体的一部分内产生电崩溃。
35.如权利要求33或34所述的方法，其中该交流电的一峰值位于该至少两个电极间该大宗气体的一电弧作用强度门槛±20%之间。
36.如权利要求35所述的方法，其中该交流电的该峰值实质上等于该电弧作用门槛。
37.如权利要求33所述的方法，其中该交流电的一峰值约等于使用该至少一初始电位脉冲时，流经该大宗气体一部分的隙电流所具有峰值的三分之一。
38.如权利要求33或37任一者所述的方法，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一周期，该时间周期为1x10-3秒、1x10-4秒或1x10-5秒其中之一。
39.如权利要求33至37任一者所述的方法，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一稳定频率，该稳定频率为10kHz。
40.如权利要求39所述的方法，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一频率，该频率约为30kHz。
41.如权利要求33至40任一者所述的方法，其中该震荡驱动电位实质上全程提供于该大宗气体的完全燃烧期间。
42.如权利要求33至34或权利要求38至41任一者所述的方法，其中由该震荡驱动电位所造成的该交流电具有一振幅，该振幅约为20至100mA。
43.如权利要求33至42任一者所述的方法，其中提供随时间改变的该电位差过程包含：
接收一控制信号，包含至少一时点信号；以及
利用该至少一时点信号决定产生该电位差脉冲的时间。
44.如权利要求43所述的方法，其中该控制信号包含至少一参数信号，当中包括至少一时间点、强度、与功能形态参数信号，且提供随时间改变的该电位差过程进一步包含：
决定至少一该电位差脉冲以及该震荡驱动电位的至少一时间点、强度、与功能形态。
45.如权利要求43或44所述的方法，其中该控制信号皆收自一引擎控制单元。
46.如权利要求33或34任一者所述的方法，其中提供随时间改变的该电位差过程包括随时间改变该震荡驱动电位的至少一峰值与一频率。
47.一种产生连续电浆并用以控制大宗气体燃烧的系统，包含：
至少两个电极，用以提供随时间改变的一电位差至处于准备燃烧阶段的一部份该大宗气体中，该大宗气体位于设有该至少两个电极的一空间内；以及
一连续电浆发生器，通过产生该电位差并提供至该至少两个电极，以产生一连续电浆于设有该至少两个电极的该空间中，可于实质上避免该电位差于该大宗气体中产生电弧作用。
48.如权利要求47所述的方法，其中由该连续电浆发生器所产生的该电位差包含：
极性得以改变的一震荡驱动电位，用以产生一交流电流动于该大宗气体的一部分中，该交流电致使产生该连续电浆，其中该震荡驱动电位具有一功能形态，可实质上避免该震荡驱动电位于该大宗气体内产生电弧作用。
49.如权利要求47所述的系统，其中该交流电的一峰值位于该至少两个电极间该大宗气体的电弧作用门槛值±20%的范围内。
50.如权利要求49所述的系统，其中该交流电的该峰值实质上等于该电弧作用门槛值。
51.如权利要求47所述的系统，其中该连续电浆可借助下列至少一方式影响该大宗气体的燃烧：由该连续电浆造成游离辐射；加工其燃烧反应物；以及加工该燃烧产物。
52.如权利要求47至51任一者所述的系统，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一周期，该时间周期为1x10-3秒、1x10-4秒或1x10-5秒其中之一。
53.如权利要求47至51任一者所述的系统，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一稳定频率，该稳定频率为10kHz。
54.如权利要求53所述的系统，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一频率，该频率约为30kHz。
55.如权利要求47至54任一者所述的系统，其中该电位差的该震荡驱动电位实质上全程利用于该大宗气体的完全燃烧期间。
56.如权利要求47至48或权利要求51至55任一者所述的系统，其中由该震荡驱动电位所造成的该交流电具有一振幅，该振幅约为20至100mA。
57.如权利要求47至56任一者所述的系统，其中该连续电浆发生器包含一输入口，用以接收一控制信号，包含至少一时点信号，且该连续电浆发生器利用该至少一时点信号决定产生该驱动电位的一时间点。
58.如权利要求57项所述的系统，其中该控制信号包含至少一参数信号，当中包括至少一时间点、强度、与功能形态参数信号，且该连续电浆发生器利用该至少一参数信号决定该震荡驱动电位的至少一时间点、强度、与功能形态。
59.如权利要求57或58所述的系统，其中该控制信号系传输自一引擎控制单元。
60.如权利要求47或51任一者所述的系统，其中该连续电浆发生器随时间改变该震荡驱动电位的至少一峰值与一频率。
61.一种产生连续电浆并用以控制大宗气体燃烧的电路，包含：
一输入端子，用以接收一控制信号；
一控制单元，连接于该输入端子，以利用该控制信号产生一电位差控制信号；
一电源供给，以提供一电源信号；
至少两个输出端子，电性连接于至少两个外部电极，以输出该电位差至该至少两个外部电极，该至少两个外部电极用以在设有该二外部电极的一空间中，于该大宗气体处于准备燃烧阶段时，提供该电位差至一部份该大宗气体中；以及
一连续电浆发生器，连接于该电源供给以接收该电源信号，且连接于该控制单元，以接收该电位差控制信号，并同时连接于该至少两个输出端子，以提供该电位差至该至少两个输出端子，该连续电浆发生器借助配合利用该电源信号与该电位差控制信号，借助产生随时间改变的该电位差，在设有该至少两个外部电极的该空间中产生一连续电浆，可实质上避免该电位差于该大宗气体内产生电弧作用。
62.如权利要求61所述的电路，其中由该至少两个外部电极所提供的该电位差包含：
极性得以改变的一震荡驱动电位，用以产生一交流电流动于该大宗气体的一部分中，该交流电造成产生该连续电浆，其中该震荡驱动电位具有一功能形态，可实质上避免该震荡驱动电位于该大宗气体内产生电弧作用。
63.如权利要求61所述的电路，其中该交流电的一峰值位于该至少两个电极间该大宗气体的电弧作用门槛值±20%范围内。
64.如权利要求63所述的电路，其中该交流电的该峰值实质上等于该电弧作用门槛值。
65.如权利要求62所述的电路，其中该连续电浆发生器包含：
一电感器，该电感器的一第一端连接于该电源供给；
一第一二极管，该第一二极管的正极连接于该电感器的一第二端；
一电容，该电容的一第一端连接于该第一二极管的负极，而该电容的一第二端连接于常见接地线；
一点火线圈，包含一初级线圈与一次级线圈，该初级线圈的一第一端连接于该第一二极管的负极与该电容的第一端，该次级线圈的两端分别连接于该至少两个输出端子；
一第二二极管，该第二二极管的正极连接于该初级线圈的一第二端；以及
一电晶体开关，该电晶体开关的一源极连接于该第二二极管的负极，该电晶体开关的一闸极连接于该控制单元，以接收该电位差控制信号，该电晶体开关的一汲极连接于该常见接地线。
66.如权利要求65所述的电路，其中该控制单元借助该电位差控制信号控制该电晶体开关，并进一步控制该连续电浆发生器。
67.如权利要求66所述的电路，其中该控制单元使该连续电浆发生器产生该至少一初始电位脉冲，方法为：
于一第一期间在该第二二极管的负极与该常见接地线之间提供一封闭电路；
于一第二期间在该第二二极管的负极与该常见接地线之间提供一开放电路；以及
于一第三期间在该第二二极管的负极与该常见接地线之间提供一封闭电路，
其中该至少一初始电位脉冲为两个初始电位脉冲。
68.如权利要求67所述的电路，其中该控制单元造成该连续电浆发生器产生该震荡驱动电位，方法为：
于一第四期间在该第二二极管的负极与该常见接地线之间重复提供一开放电路；以及
于一第五期间在该第二二极管的负极与该常见接地线之间重复提供一封闭电路。
69.如权利要求68所述的电路，其中该交流电的一峰值约等于使用该至少一初始电位脉冲时，流经该大宗气体一部分的隙电流所具有峰值的三分之一。
70.如权利要求61至69任一者所述的电路，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一周期，该时间周期为1x10-3秒、1x10-4秒或1x10-5秒其中之一。
71.如权利要求61至69任一者所述的电路，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一稳定频率，该稳定频率为10kHz。
72.如权利要求71所述的电路，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一频率，该频率约为30kHz。
73.如权利要求61至72任一者所述的电路，其中该控制单元控制该连续电浆发生器，该电位差的该震荡驱动电位实质上全程利用于该大宗气体的完全燃烧期间。
74.如权利要求61至62或权利要求65至68或权利要求70至73任一者所述的电路，其中由该震荡驱动电位所产生的该交流电振幅约为20至100mA。
75.如权利要求61至74任一者所述的电路，其中该控制信号包含至少一时点信号，且其中该控制单元利用该至少一时点信号决定控制该连续电浆发生器产生该震荡驱动电位的时间。
76.如权利要求61至74任一者所述的电路，其中该控制信号包含至少一参数信号，当中包括至少一时间点、强度、与功能形态参数信号，且该控制单元利用该至少一参数信号决定如何控制由该连续电浆发生器所产生该震荡驱动电位的至少一时间点、强度与功能形态。
77.如权利要求61至76任一者所述的电路，其中该控制信号由一引擎控制单元传输至该输入端子。
78.如权利要求61或62任一者所述的电路，其中该控制单元控制该连续电浆发生器，使该震荡驱动电位的至少一峰值与一频率随时间改变。
79.一种产生连续电浆并用以控制大宗气体燃烧的方法，包含：
提供处于准备燃烧阶段的一大宗气体；
在设有至少两个电极的一空间内，借助提供一随时间改变的电位差至该空间内的该大宗气体中以产生一连续电浆，可实质上避免该电位差于该大宗气体内产生电弧作用。
80.如权利要求79所述的方法，其中提供该电位差的过程包含：
提供一震荡驱动电位，该震荡驱动电位来自极性得以改变的该电位差，使一交流电流经该大宗气体的一部分内，该交流电致使产生该连续电浆，其中该震荡驱动电位具有一功能形态，可实质上避免该震荡驱动电位于该大宗气体内产生电弧作用。
81.如权利要求79或80所述的方法，其中该交流电的一峰值位于该至少两个电极间该大宗气体的一电弧作用强度门槛值±20%之间。
82.如权利要求81所述的方法，其中该交流电的该峰值实质上等于该电弧作用门槛值。
83.如权利要求79所述的方法，其中该连续电浆可借助下列至少一方式影响该大宗气体的燃烧：由该连续电浆造成游离辐射；加工其燃烧反应物；以及加工该燃烧产物。
84.如权利要求79至83任一者所述的方法，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一周期，该时间周期为1x10-3秒、1x10-4秒或1x10-5秒其中之一。
85.如权利要求79至83任一者所述的方法，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一稳定频率，该稳定频率为10kHz。
86.如权利要求85所述的方法，其中该震荡驱动电位的该功能形态具有一频率，该频率约为30kHz。
87.如权利要求79至86任一者所述的方法，其中该震荡驱动电位实质上全程提供于该大宗气体的完全燃烧期间。
88.如权利要求79至80或84至87任一者所述的方法，其中由该震荡驱动电位所造成的该交流电具有一振幅，该振幅约为20至100mA。
89.如权利要求79至88任一者所述的方法，其中提供随时间改变的该电位差过程包含：
接收一控制信号，包含至少一时点信号；以及
决定利用该至少一时点信号产生该震荡驱动电位的时间。
90.如权利要求89所述的方法，其中该控制信号包含至少一参数信号，当中包括至少一时间点、强度、与功能形态参数信号，且提供随时间改变的该电位差过程进一步包含：
利用该至少一参数信号决定该震荡驱动电位的至少一时间点、强度、与功能形态。
91.如权利要求89或90所述的方法，其中该控制信号皆收自一引擎控制单元。
92.如权利要求79或80所述的方法，其中提供随时间改变的该电位差过程包括随时间改变该震荡驱动电位的至少一峰值与一频率。
93.一种用以控制大宗气体燃烧的系统，该系统包括：
至少一大宗气体刺激剂元素，以在该大宗气体处于准备燃烧阶段时，对该大宗气体的一部分提供随时间改变的一物理影响效果；以及
一连续电浆发生器，以控制由该至少一大宗气体刺激剂元素所提供随时间改变的该物理影响效果，借此，一连续电浆会产生于该该大宗气体的一部分中，该连续电浆包含一连续产生的非平衡电浆。
94.如权利要求93所述的系统，其中随时间改变的该物理影响效果进一步使该连续电浆具有可变功率。
95.如权利要求94所述的系统，其中该连续电浆可借助下列至少一方式影响该大宗气体的燃烧：由该连续电浆造成游离辐射；加工其燃烧反应物；以及加工该燃烧产物。
96.一种用以控制大宗气体燃烧的方法，包含：
提供处于准备燃烧阶段的一大宗气体；
借助提供随时间改变的一物理影响效果于该大宗气体的一部分中，以刺激该大宗气体的一部分；以及
控制被提供至该大宗气体的一部分中随时间改变的该物理影响效果，使一连续电浆产生于该大宗气体的一部分中，该连续电浆包含一连续产生的非平衡电浆。
97.如权利要求96所述的方法，其中随时间改变的该物理影响效果进一步使该连续电浆具有可变功率。
98.如权利要求97所述的方法，其中该连续电浆可借助下列至少一方式影响该大宗气体的燃烧：由该连续电浆造成游离辐射；加工其燃烧反应物；以及加工该燃烧产物。
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