CN105545564B - 多极高频放电的弹性击穿点火系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种点火系统,包括有初级绕组和次级绕组的点火线圈,次级绕组具有提供高压的终端。点火器的电极结构包括与次级绕组的终端耦合的第一和第二高压电极。点火器还包括至少一个接地电极。第一高压电极和至少一个接地电极之间设有第一火花间隙,第二高压电极和至少一个接地电极之间设有第二火花间隙。第一电容串联设置于第一高压电极和次级绕组的终端之间,第二电容串联设置于第二高压电极和点火线圈的次级绕组的终端之间。点火系统包括与初级绕组的终端耦合的驱动模块,用于驱动点火线圈。本发明的优点是可以使用单个点火线圈实现在一次点火事件中形成多个火花,同时点火瞬时功率将显著高于传统点火方式,有利于增加在混合气稀薄或被稀释的工况下点火的成功率,提高发动机在极限工况下的工作稳定性。

Description

多极高频放电的弹性击穿点火系统和方法
技术领域
本发明涉及火花点火系统,尤其涉及一种在稀薄可燃混合气或废气再循环的缸内气体环境下能够实现稳定点火的多极高频放电的弹性击穿点火系统和方法。
背景技术
在火花点火系统中,点火器,例如火花塞,用于对燃烧区域内的空气-燃料混合气点火。众所周知,通过提高空燃比,或提高废气再循环率,稀释可燃混合气,可以得到更高压缩比和发动机负荷,从而实现更清洁、更有效的燃烧。当然,稀薄混合气会产生点火和火焰传播两方面的问题,必须使用点火源来确保成功点火和稳定燃烧。一种策略是通过电容性放电增强火花放电功率,这种方法对在稀薄混合气内产生稳定的火核较为有效。另一种策略涉及在燃烧区域内产生多个空间分布的火核,这种策略在稀薄或稀释混合气中具有一定的应用前景。
然而,现有的火花塞不能很好地适应于稀薄和/稀释可燃混合气中。众所周知,现有的火花塞通过火花塞间隙向缸内可燃混合气放电以实现点火。火花放电通过最短或最低阻抗路径进行,因此目前仅有单一中心高压电极的火花塞能够在放电过程中仅能产生单一的火花通道。尽管单一中心高压电极的火花塞可以具有多个接地电极,并形成多个虚拟火花间隙,但火花塞只会在一次点火中通过最低阻抗间隙产生唯一的火花。因此,现有火花塞不能在单一放电过程中产生多个空间分布的火核。
图1为现有技术中基于现有火花塞的点火系统100。点火线圈102具有初级绕组104和次级绕组106,由驱动模块108驱动,为火花塞110提供高电压。当提供的电压足够高,引起电极114和116之间的间隙112的可燃混合气介质击穿,形成火花。图1为火花塞110的等效电路图。由于火花塞110的电容性陶瓷绝缘体,在火花塞中心电极114和汽缸金属壳接地电极116之间形成了与火花间隙112并联的寄生电容118。寄生电容118在几十皮法范围,电容虽然很小,但对于起始火花击穿过程非常重要,因为它提供了击穿能量。图1中还显示了内电阻120,它嵌入火花塞110,在点火过程中限制火花电流和瞬态振铃噪音。
图2示出了图1点火系统的火花放电的电压曲线图(上)和电流曲线图(下)。火花放电过程由高压电击穿发动,如图2中高电脉冲所示,并由相对低压辉光过程维持。雪崩击穿过程将位于图1中电极114和116之间的火花间隙112的空气/燃料混合气离子化,进而使得火花间隙112内的介质开始导电。击穿电压取决于间隙距离和介质的气体性质,例如密度、温度和分子结构。例如,介质密度越高,要求击穿电压越高。击穿过程所需时间为纳秒级别,但由于高压具有非常高的冲击电流。因此击穿过程的瞬态电功率高,但由于短持续时间因而总能量较低。雪崩过程中或紧随其后的放电能量来自小寄生电容118,它在击穿过程前被高压充电。击穿后,电极114和116之间的导电通道引起电压下降到仅有几百伏,这足够维持发光放电。
明显地,图1的点火系统中,火花能量主要在相对更长的辉光放电阶段放电。然而,已知的研究结果表明高功率击穿过程对于发起和维持燃烧更有效。因此,相对基于现有火花塞的点火系统,提供一种增强的击穿能量和/或击穿持续时间的火花点火系统和相关方法,具有实际意义。
发明内容
本发明所要解决的一种技术问题是要提供一种实现在一次点火事件中形成多个火花的多极高频放电的弹性击穿点火系统和方法。
为了解决以上的技术问题,本发明提供一种点火系统,包括:有初级绕组和次级绕组的点火线圈,次级绕组具有提供高压信号的终端;有电极结构的点火器,所述电极结构包括与次级绕组的终端耦合的第一高压电极,与次级绕组的终端耦合的第二高压电极,和至少一个接地电极,所述电极结构在第一高压电极和所述至少一个接地电极之间设有第一火花间隙,并在第二高压电极和所述至少一个接地电极之间设有第二火花间隙;第一电容,串联在第一高压电极和点火线圈的次级绕组的终端之间,和第二电容,串联在第二高压电极和点火线圈的次级绕组的终端之间;以及与初级绕组的终端耦合用于驱动点火线圈的驱动模组。
本发明还提供了一种用于点火系统的电路,点火系统包括:有初级绕组和次级绕组的点火线圈,次级绕组具有提供高压信号的终端;电极结构,包括与次级绕组的终端耦合的第一高压电极,与次级绕组的终端耦合的第二高压电极,和至少一个接地电极;以及与初级绕组的终端耦合用于驱动点火线圈的驱动模块,其中,电极结构在第一高压电极和所述至少一个接地电极之间设有第一火花间隙,并在第二高压电极和所述至少一个接地电极之间设有第二火花间隙,电路包括:串联在第一高压电极和点火线圈的次级绕组的终端之间的第一电容,和串联在第二高压电极和点火线圈的次级绕组的终端之间的第二电容,以及设在第一高压电极和第一电容之间的第一电阻,和设在第二高压电极和第二电容之间的第二电阻。
本发明还提供了一种用于点火系统的点火器,包括:电绝缘材料制作的支撑体;至少一个由支撑体支持的接地电极;至少两个高压电极,支撑体对多个高压电极进行支撑,并使其相互绝缘,同时与所述至少一个接地电极绝缘。所述至少两个高压电极的每一个高压电极具有位于点火器火花形成一端的从支撑体的第一端突出的第一端,所述至少两个高压电极的每一个高压电极具有相对于所述第一端的包含在电绝缘材料中的第二端;高压终端,具有从所述支撑体的第二端突出用于连接点火线圈的终端的第一端,并具有相对于所述第一端嵌入所述电绝缘材料中并与所述至少两个高压电极的第二端相对的第二端;至少一个包含在所述电绝缘材料中的绝缘件,所述至少一个绝缘件设于所述高压终端的第二端和所述至少两个高压电极的第二端之间。
本发明提供了一种点火方法,包括:提供燃烧区域的可燃混合气;提供多个火花间隙,包括第一火花间隙和第二火花间隙,设于燃烧区域内,所述多个火花间隙与点火线圈的次级绕组电连接,所述次级绕组在使用期间提供高压信号;提供具有第一电容、与第一火花间隙串联的第一电容,提供具有第二电容、与第二火花间隙串联的第二电容,第一电容和第二电容被选择来分别为所述第一火花间隙和所述第二火花间隙提供预定的火花放电持续时间;使用驱动模块,对点火线圈进行充放电,分别为第一电容和第二电容提供高压信号;并在包括第一火花间隙和第二火花间隙的所述多个火花间隙产生多个火花。
本发明的优越功效在于:可以使用单个点火线圈实现在一次点火事件中形成多个火花,同时点火瞬时功率将显著高于传统点火方式,有利于增加在混合气稀薄或被稀释的工况下点火的成功率,提高发动机在极限工况下的工作稳定性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为现有技术点火系统的简化图;
图2为图1的点火系统的火花放电的电压曲线图(上)和电流曲线图(下);
图3为根据本发明实施例一的具有设于点火线圈和火花塞之间的串联高压电容的弹性击穿点火系统电路简化图;
图4为图3的弹性击穿点火系统在V处(上)测得的火花放电的电压曲线图、在V1处(中)测得的火花放电的电压曲线图和电流曲线图(下);
图5为根据本发明实施例二的带有多个火花间隙的弹性击穿点火系统的电路简化图;
图6为图5的点火系统操作在“模式A”时在V处(上)、在V1处(中)和V2处(下)测得的火花放电的电压曲线图;
图7为图5的点火系统操作在“模式B”时在V处(上)、在V1处(中)和V2处(下)测得的火花放电的电压曲线图;
图8为图5的点火系统操作在“模式C”时,在V处(上)和在V1处(中)测得的火花放电的电压曲线图,和间隙1处(下)的电流曲线图;
图9为图5的点火系统操作在“模式C”时,在V1处(上)和在V2处(下)(下)测得的火花放电的电压曲线图;
图10为多火花间隙弹性击穿点火系统的第一替换结构;
图11为多火花间隙弹性击穿点火系统的第二替换结构;
图12为多火花间隙弹性击穿点火系统的第三替换结构;
图13为多火花间隙弹性击穿点火系统的第四替换结构;
图14为多火花间隙弹性击穿点火系统的第五替换结构;
图15为带有嵌入式串联电容的多极点火器;
图16为另一种带有嵌入串联电容的多极点火器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
下面结合附图详细说明本发明的实施例。
图3示出了根据本发明实施例一的设于点火线圈102和火花塞110之间的串联高压电容302的弹性击穿点火系统300。电阻120作为电流限制器作用;它没有根本上改变点火系统300的工作原理。因此在下面的讨论中,为简洁起见,电阻120被忽略。
如忽略火花间隙112,点火线圈次级绕组106和电容302和118一起形成串联LC振荡电路。所以,如果火花间隙112保持“断开” (即没有击穿发生),被激励的电路将会振荡,直到能量消散在电阻性电缆304和火花塞电阻120上。未形成火花时,在串联电容302后的电压(V1)跟着电容302前的电压(V)振荡,但有一定相位延迟。然而,当火花形成在火花间隙112中,由于火花击穿,电压(V1)将表现不一样。
图4为图3的弹性击穿点火系统在V处(上)测得的火花放电电压曲线图、在V1处(中)测得的火花放电电压曲线图和在I1处(下)测得的电流曲线图。在击穿前,V和V1都类似增加。电感器(点火系统次级绕组106)对串联电容302和寄生电容118充电。当V1达到足够在间隙112的介质中发生击穿,V1就突然降低至火花电压,火花间隙112开始导电。电感器(点火系统次级绕组106)随后仅对电容302充电。存储在寄生电容118中的能量在击穿时通过火花间隙112进行释放。既然寄生电容118相对很小,尽管电路下游回路从寄生电容118变为火花通道,但V的整体振荡分布不改变。但图4所示的V处电压曲线上的下降是可见的。由于振荡的第一个1/4(上升V),火花电流通过电容302维持。当振荡电压V达到峰值,电流变为0,然后火花结束,火花间隙112因为缺少电流供应而重新断开。
在振荡的第二个1/4,当振荡电压V开始减少,电流改变方向。此时电容302和寄生电容118开始对线圈102充电,电流流回到电感器(次级绕组106)。火花间隙112现为断开状态,电流流过寄生电容118并建立电压。由于电流方向的改变,寄生电容118上的电压极性也随之改变。当电压达到击穿电压,间隙112再次开始导电,并且局部电回路第二次从寄生电容118切换到火花通道。在振荡的第二个1/4,整体电流增加,而电压减少。然而,实践中,因为电流相对第一火花低,第二火花在开始时可能不稳定,但因为存储在寄生电容118中的能量,第二次击穿能量更强。
弹性击穿点火系统300与现有点火系统100的不同之处如下。在弹性击穿点火系统300中,次级线圈电压振荡与火花放电分离,导致所谓的“弹性击穿”,意味着火花击穿对于线圈绕组是弹性的。此外,弹性击穿点火系统300每次点火事件产生超过一个火花,每个火花从电击穿开始。次级振荡的幅度和周期由激励复原(由点火线圈驱动控制)和整体电容决定。电阻120控制火花电流。振荡的延迟是因为火花放电和点火系统的电阻性元件的能量消散。通常,周期的前一半完成火花的产生。增加串联电容302的电容值可以使电压上升速度变缓。
图5示出了本发明实施例二的带有多个火花间隙的弹性击穿点火系统500,包括具有形成在电极114和116之间的第一火花间隙112和形成在电极506和508之间的第二火花间隙504的点火器502。第一寄生电容118与火花间隙112并联,形成在电极114和116之间,第二寄生电容510与火花间隙504并联,形成在电极506和508之间。每个火花间隙112和504通过串联电容302和512分别连接点火线圈102的高压终端。每个火花间隙电路回路的符号与图1中所示含义相同,并带有表示火花间隙顺序的数字(即V1/V2和I1/I2)的索引。
如图5所示,有必要考虑无串联电容302和512时,将多极点火器502直接与点火线圈102耦合,点火系统500会怎样工作。在此结构中, 112或504中具有最低阻抗的火花间隙会产生可靠的火花放电。这是因为火花间隙112和504之间的差异会导致两个火花间隙112和504不同的击穿电压。这样,112或504中有最低阻抗的火花间隙会先击穿,把点火线圈电压下拉到火花电压,从而阻止在另外的火花间隙112和504发生击穿。
串联电容302和512使火花间隙112和504之间的差异最小化。当背景气体压力较低时,所需击穿电压的要求也较低,火花击穿可能同时发生在火花间隙112和504,因为击穿之前两间隙之间建立的电压是相等的。当火花间隙112和504其中之一发生击穿时,因为寄生电容118或512,高压还会维持很短的时间,从而允许另外的火花间隙112或504获得击穿。然而,下面的电流仅能通过最低阻抗火花间隙传播,并因此,在火焰内核击穿后仅有一个火花间隙形成连续可靠的火花。即使电击穿建立了放电通道,其它火花间隙产生的火花也不能维持,因为在另外的火花间隙上的击穿能量由另外的火花间隙的寄生电容118或510提供。通常,另外的火花间隙上的短而小的击穿通道形成火核。
另一方面,高气密度情况下需要更高的击穿电压,电流随着电压的提高而提高。在这种情况下,第二火花间隙不能在第一次击穿发生时马上形成击穿。因此,在高气密度情况下,发生在多火花间隙的击穿的几率非常低,并且通常,在一个火花间隙中仅能产生一个火花。
如图5所示,串联电容302和512设置在点火器502和线圈102之间,每个火花间隙112和504的击穿对于点火线圈102是弹性的。因此,在一个火花间隙已经发生击穿点火时,另一个间隙依然可以建立起足够的电压来形成击穿,从而使得每一个火花间隙的点火是独立的。
根据能量供应,火花间隙和电容以及内电阻之间的差异,下文描述了弹性击穿点火系统500的三种操作模式。
模式A,如图6所示:
当弹性击穿点火系统500在模式A下工作时,点火线圈提供足够的能量,火花间隙之间及电容之间的差异较小。可选地,内电阻可以选用较高的电阻值,用来限制每个火花放电的电流,因此每个火花间隙的每个火花放电的功率相对较低。比起整体能量供应,击穿的能量是可忽略的,火花间隙的击穿没有大幅改变整体振荡。
当弹性击穿点火系统500在模式A下工作时,每个火花间隙的击穿几乎同时发生。在击穿后,击穿电流几乎均匀地分布在每个火花间隙,其放电模式如图4所示。图6显示当图5的弹性击穿点火系统500在“模式A”时在V1处(上)测得的火花放电的电压曲线图、在V1处(中)测得的火花放电的电压曲线图,和在V2处(下)测得的火花放电的电压曲线图。
模式B,如图7所示:
当弹性击穿点火系统500在模式B下工作时,火花间隙之间及电容之间的差异较低,但击穿能量与整体能量供应相比占有较大比例。火花间隙的击穿能改变整体振荡。内电阻可选用较低的电阻值,因此每个火花放电的电流相对高。每个火花间隙上的每个火花放电的功率相对较高。
当弹性击穿点火系统500在模式B下工作时,每个火花间隙的击穿几乎同时发生。在击穿后,电流相对较高,并几乎均匀地分布在每个火花间隙。然而,由于每个火花相对高的功率,火花放电持续期较为短暂。因此,火花在一段短的持续时间后结束。随着能量累积,线圈对电容重新充电。当火花间隙回到击穿状态,放电再次发生。在任何一个1/4振荡周期内,在任何火花间隙上的放电均是断续而非连续地打火花。每个火花的持续时间取决于电压上升速度和要求的击穿电压。图7显示当图5的弹性击穿点火系统500工作在“模式B”时在V处(上)测得的火花放电的电压曲线图、在V1处(中)测得的火花放电的电压曲线图,和在V2处(下)测得的火花放电的电压曲线图。
模式C,如图8所示:
当弹性击穿点火系统500在模式C下工作时,火花间隙之间及和电容之间的差异较高,并且击穿能量与整体能量供应相比占有较大比例。火花间隙的击穿能改变整体振荡。内电阻120和514可选用较低阻值,因此每个火花放电的电流相对高。每个火花间隙的每个火花放电的功率相对高。
当图5的弹性击穿点火系统500工作在模式C下时,每个火花间隙的火花击穿将不在同一时间发生。击穿后,电流不均匀地分布在每个火花间隙。多个火花间隙间的互动可能是有效的,从而提供一种新的多火花点火机制。图8和9显示了用于多极点火器的弹性击穿的火花放电的电压曲线图和电流曲线图。如图6所示以及图4所示,每个火花间隙的击穿将引起振荡电压(V)的突然下降。当电压下降传递到火花间隙,干扰会终止进行中的点火。
图9为两个火花间隙的放电序列,即一个火花间隙正在点火,而另一个火花间隙正准备击穿。一个火花间隙的击穿终止另一个火花间隙的点火。火花间隙的尺寸相似,但每个火花间隙回路的电容不同。起初,两个火花间隙几乎可以同时击穿,因为在每个火花间隙要求相似的击穿电压。由于电容的不同,每个火花的持续时间不同。更特别的,具有更高电容或更低电阻的火花间隙会发生更长持续时间的火花。如果差异来自火花间隙的变化,第一火花击穿将根据每个火花间隙要求的击穿电压顺序发生。第一次击穿后,每个火花的持续时间由电压上升速度和火花间隙要求的击穿电压决定。顺序发生的击穿会终止火花间隙,并减慢预击穿间隙的电压上升速度。
因为火花放电的动态变化和点火系统的多参数组合,放电模式可以在前述的基本模式间切换。例如,放电可以从模式A开始,但在模式A消散一些能量后,火花放电可以切换到模式B或者甚至模式C。实际上,每个火花间隙的差异是不可避免的。例如,由于恶劣的汽缸内环境,火花间隙可能因为发生热和化学老化,而产生变化。对汽缸内采用分层进气充量的发动机而言,每个火花间隙之间的介质性质的差异将是一个明显的问题。并且,火花塞上的碳沉积也会引起火花间隙的阻抗变化。弹性击穿点火系统放电模式C不仅可以容忍上述的差异,而且可以利用这些差异为点火过程带来一定的优势。
基于相同的工作原理,可以想象弹性击穿点火系统具有多种不同的结构。图10-14显示了几种合适的结构和非限定的实施例。
图10显示的结构类似于图5显示的弹性击穿点火系统结构,但额外的电容1002和1004分别与火花间隙112和504并联。图10显示的结构增加了每个火花间隙112和504的击穿能量。电容1002和1004可以采用不同的电容值。
图11显示的结构中,额外的电容1002和1004与次级点火线圈并联。图11显示的结构控制电压的上升速度,并平衡整体振荡。
图12显示的结构中,一个火花间隙112连接到图1描述的现有方式中的点火线圈102。另一个火花间隙504通过串联电容512连接点火线圈102。火花间隙112的尺寸大于间隙504;因此火花间隙504先击穿,并产生一个短火花。接下来,点火线圈的电压增加,直到火花间隙112击穿,引起点火线圈的电压下降到火花间隙112的火花电压,并结束间隙504的火花。用这种方式结合多电极放电可以实现通过一次火花蓄能事件而同时产生传统火花及短脉宽击穿火花。
图13显示的结构类似于图12显示的结构,即火花间隙112的尺寸大于火花间隙504的尺寸,但额外的电容1302与火花间隙504并联,增加击穿能量。
图14显示的结构类似于图12显示的结构,但额外的电容1402连接在电极114和506之间。电容1402的目的是增加火花间隙112和504之间的互动。工作过程在下面描述。在火花间隙上的任何击穿发生前,由于两个火花间隙112和504上的平衡电压建立,电容1402不充电。如果在火花间隙112先发生击穿,然后电容1402将由电容512充电,电容512和电阻514间的电势将下拉,502的击穿进一步延迟。接下来,当击穿发生在火花间隙504,电容1402将释放能量给火花间隙504,增加火花间隙504的击穿能量。
如图5和图10-14,为了在每个火花间隙之间产生不同的能量和持续时间的火花,点火系统中每个电容的电容值和/或每个电阻的电阻值可以通过实验预先设定。用这种方式,点火系统可以被设计和选择以适应不同需要。串联电容的电容值控制每次火花击穿的持续时间,抑制火花间隙之间的相互影响。并联于每个火花间隙电容的电容值控制每次火花击穿的能量。与点火线圈次级绕组并联电容的电容值控制高压振荡幅度和周期,因而控制整体火花持续时间的周期。每个火花间隙回路中耦合在串联电容和火花间隙之间的电阻的电阻值控制跟随每次击穿的每个火花放电的辉光放电过程的电流。
图10-14显示了把串联电容耦合到系统300和500的多种方式和多种结构。例如,串联电容可以嵌入在点火器中,或嵌入在电缆304中,或通过适配于点火线圈和点火器之间的一体化电容模块并入。
图15显示了一个带嵌入串联电容器1502的多极点火器1500的实施例。点火器1500包括用于把电极1506和1508连接到点火线圈102的次级绕组106终端的高压终端1504。绝缘器1510把电极1506和1508相互电绝缘,并与金属壳接地电极1512电绝缘。
图15仅显示了两个电极,然而,电极的数量可以是两个或三个或四个或更多,取决于实际使用和需要的火花能量。
图16显示了另一个带嵌入串联电容的多极点火器1600的实施例。点火器1600包括一个高压终端1602,其作用为把电极1604和1606连接到点火线圈102的次级绕组106的终端。绝缘器1608把电极1604和1606相互电绝缘,并与金属壳接地电极1610电绝缘。绝缘件1612可由介电常数高于氧化铝的材料形成,例如钛酸锶、钛酸锶钡、钛酸铜钙。电极和绝缘材料的接触对于形成电容是关键的。因此,薄的导电层1614覆于绝缘件1612表面以增强接触。每个电极的导电层1614之间电绝缘。电阻1616嵌入点火器1600,在高压终端1602和覆于绝缘件1612上的导电层1618之间,以抑制电振铃声并阻止电磁干扰噪声的散发。点火器1600中,多个放电电极1604和1606共享一个绝缘件1612。通过分离接触面1614,独立的电容在各个电极1604和1606形成。
多火花策略通过驱动模块控制,在发动机一个燃烧循环内多次激励点火线圈,增加了击穿次数和整体火花持续时间。这种方法也能用于驱动多个分离的单火花塞,不管火花塞类型(电阻器或非电阻器),安装于一个汽缸或多个汽缸里。通过使用一个点火线圈和电功率驱动模块,火花能同时分布于不同的火花塞,与传统的火花塞设置相比,这种系统需要更少的整体能量。
本申请中对驱动模块运行方式的描述与传统的单火花点火系统近似。然而,点火线圈和驱动模块也能被设置成在高频谐振模式下工作,可以连续地产生多个火花放电给多个火花间隙。
以上所述仅为本发明的优先实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种点火系统,包括:
有初级绕组和次级绕组的点火线圈,次级绕组具有提供高压信号的终端;
有电极结构的点火器,所述电极结构包括:
与次级绕组的终端耦合的第一高压电极;
与次级绕组的终端耦合的第二高压电极;和
至少一个接地电极,
所述电极结构在所述第一高压电极和所述至少一个接地电极之间设有第一火花间隙,并在所述第二高压电极和所述至少一个接地电极之间设有第二火花间隙;
第一电容,串联在所述第一高压电极和所述点火线圈的次级绕组的终端之间,和第二电容,串联在所述第二高压电极和所述点火线圈的次级绕组的终端之间;
还包括设置在所述第一高压电极和所述第一电容之间的第一电阻,和设置在所述第二高压电极和所述第二电容之间的第二电阻;
还包括与第一火花间隙和第一电阻并联的第三电容,和与第二火花间隙和第二电阻并联的第四电容;
还包括设置在所述第一高压电极和所述第二高压电极之间的第七电容;以及
驱动模块,与所述初级绕组的终端耦合,用于驱动点火线圈。
2.根据权利要求1所述的点火系统,其特征在于:包括与点火线圈次级绕组并联的第五电容,和与点火线圈次级绕组并联的第六电容。
3.根据权利要求 1 所述的点火系统,其特征在于:包括电绝缘材料,用于对所述第一高压电极和所述第二高压电极及所述至少一个接地电极绝缘进行相互支撑,并用于将所述第一高压电极和所述第二高压电极相互电绝缘和与所述至少一个接地电极的电绝缘。
4.一种用于点火系统的电路,所述点火系统包括有初级绕组和次级绕组的点火线圈,次级绕组具有提供高压信号的终端,电极结构,包括与次级绕组的终端耦合的第一高压电极,与次级绕组的终端耦合的第二高压电极,和至少一个接地电极,以及用于驱动点火线圈、与初级绕组的终端耦合的驱动模块,其中,所述电极结构在第一高压电极和所述至少一个接地电极之间设有第一火花间隙,并在第二高压电极和所述至少一个接地电极之间设有第二火花间隙,所述电路包括:
串联在所述第一高压电极和所述点火线圈的次级绕组的终端之间的第一电容;串联在所述第二高压电极和所述点火线圈的次级绕组的终端之间的第二电容;以及
设置在所述第一高压电极和第一电容之间的第一电阻,和设置在所述第二高压电极和第二电容之间的第二电阻;
还包括与第一火花间隙和第一电阻并联的第三电容,和与第二火花间隙和第二电阻并联的第四电容;
还包括设置在所述第一高压电极和所述第二高压电极之间的第七电容。
5.根据权利要求4所述的电路,其特征在于,包括与点火线圈次级绕组并联的第五电容,和与点火线圈次级绕组并联的第六电容。
6.一种点火方法,其特征在于,包括:
提供燃烧区域的可燃混合气;
提供多个火花间隙,包括第一火花间隙和第二火花间隙,设于燃烧区域内,所述多个火花间隙与点火线圈的次级绕组电连接,所述次级绕组在使用期间提供高压信号;
提供具有第一电容、与所述第一火花间隙串联的第一电容,提供具有第二电容、与所述第二火花间隙串联的第二电容,所述第一电容和所述第二电容被选择来分别为所述第一火花间隙和所述第二火花间隙提供预定的火花放电持续时间;
包括提供具有第一电阻、设置在所述第一电容和所述第一火花间隙的第一电阻,和提供具有第二电阻、设置在所述第二电容和所述第二火花间隙的第二电阻,所述第一电阻和所述第二电阻被选择来分别在所述第一火花间隙和所述第二火花间隙提供预定的放电电流;
使用驱动模块,对点火线圈充放电,分别为所述第一电容和第二电容提供高压信号;和
在包括第一火花间隙和第二火花间隙的所述多个火花间隙产生多个火花。
7.根据权利要求6所述的点火方法,其特征在于,包括提供具有第三电容、与第一火花间隙并联的第三电容,和提供具有第四电容、与第二火花间隙并联的第四电容,所述第一电容和第二电容被选择来分别为所述第一火花间隙和所述第二火花间隙提供预定的击穿能量。
8.根据权利要求7所述的点火方法,其特征在于,包括提供具有第五电容、与点火线圈次级绕组并联的第五电容,和提供具有第六电容、与点火线圈次级绕组并联的第六电容,所述第五电容和第六电容被选择来改变点火线圈次级绕组提供的高压信号的周期和幅度的至少一个。
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