CN205190102U - 带蓄能与分流装置的高能点火系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带蓄能与分流装置的高能点火系统包括ECU、点火开关、点火线圈、高压蓄能装置和高压分流装置，其中点火开关、高压蓄能装置与高压分流装置均与ECU电性连接；所述高压分流装置包括若干与高压蓄能装置电性连接的高压开关，打开所述高压开关中的一个，所述高压蓄能装置向该高压开关对应的点火线圈的次级线圈续流。所述高压开关与点火开关、点火线圈的数量相同；每个点火线圈的初级线圈对应连接一个点火开关，同时次级线圈对应连接一个高压开关。本实用新型在主流点火系统的基础上增加了高压蓄能部分和高压分流部分，为系统中所有点火线圈提供高压续流，解决了目前点火线圈点火能量不足的问题，从而实现延长放电时间、增加点火能量、降低失火概率、提高燃烧效率、减少排放、增加动力输出的效果。
Description
技术领域
本实用新型与发动机点火系统有关，主要涉及点火线圈，具体属于一种带蓄能与分流装置的高能点火系统。
背景技术
发动机的点火系统主要包括电子控制单元(ElectronicControlUnit，简称ECU)、与点火系统相关的传感器、点火开关、点火线圈以及火花塞，其中点火线圈是发动机点火系统的核心零部件，主要结构包括初级线圈、次级线圈以及导磁的铁芯。
目前，主流的发动机点火系统的工作模式如图1所示，充电时，ECU接收信号进行处理并输出控制信号使点火线圈的点火开关打开，初级线圈开始充电，铁芯储能；在发动机点火时刻，ECU再次发出控制信号使点火开关迅速关闭，初级线圈中的电流突变引起铁芯磁场突变，次级线圈瞬时感应出数万伏高压，通过火花塞击穿混合气完成发动机点火。
随着法规对燃油经济性和排放的日益严苛，以及对发动机动力性的追求，加之新技术如增压、直喷、稀薄燃烧、均质燃烧及高EGR(ExhaustGasRecirculation，简称EGR)率发动机的出现，对发动机点火系统提出了越来越高的要求，尤其是点火能量。作为点火系统核心零部件的点火线圈，当点火线圈的结构固定时，线圈能储存传递的能量有限，根本无法按照发动机的实际需求自由调节点火能量。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带蓄能与分流装置的高能点火系统，可以解决目前增压、直喷、均质燃烧、稀薄燃烧和高EGR率的发动机的点火能量不足问题，降低失火概率，提高燃烧效率，降低排放。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的带蓄能与分流装置的高能点火系统，包括ECU、点火开关、点火线圈、高压蓄能装置和高压分流装置，其中点火开关、高压蓄能装置与高压分流装置均与ECU电性连接；所述高压分流装置包括若干与高压蓄能装置电性连接的高压开关，打开所述高压开关中的一个，所述高压蓄能装置向该高压开关对应的点火线圈的次级线圈续流。所述高压开关的数量与点火开关的数量、点火线圈的数量相同；每个点火线圈的初级线圈对应连接一个点火开关，且每个点火线圈的次级线圈对应连接一个高压开关。
上述系统中，所述系统在一个点火周期内，当ECU控制某个点火线圈的初级线圈充电达到预设的充电时间后，ECU控制与该初级线圈相连的点火开关关闭，同时使高压蓄能装置蓄能且打开与该点火线圈的次级线圈相连的高压开关，所述高压蓄能装置通过打开的高压开关为次级线圈续流达到预设的续流时间后，ECU控制打开的高压开关关闭直至该点火周期结束，ECU继续控制下一个点火线圈充电、续流。或者，所述系统在一个点火周期内，ECU控制某个点火线圈的初级线圈充电达到预设的充电时间，在初级线圈充电结束前ECU先使高压蓄能装置蓄能同时打开与该点火线圈的次级线圈相连的高压开关，再控制与该初级线圈相连的点火开关关闭，所述高压蓄能装置通过打开的高压开关为次级线圈续流达到预设的续流时间后，ECU控制打开的高压开关关闭直至该点火周期结束，ECU继续控制下一个点火线圈充电、续流。
其中，所述高压蓄能装置为至少一个高压蓄能器。
在上述结构中，所述高压蓄能装置为直流电压转换器或直流高压电源。
本实用新型在主流点火系统的基础上，同时增加了高压蓄能部分和高压分流部分，所有点火线圈的次级线圈共用一个高压蓄能装置，它能产生数千伏的高压，通过ECU控制连接相应点火线圈高压开关的通断，将能量有序地输入到对应点火线圈的次级线圈，从而实现延长放电时间、增加点火能量、降低失火概率、提高燃烧效率、减少排放、增加动力输出的效果。
附图说明
图1为现有的点火系统的示意图；
图2为本实用新型的高能点火系统的示意图；
图3为本实用新型的点火时序控制示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型提供的带蓄能与分流装置的高能点火系统，如图2所示，包括ECU、点火开关、点火线圈、高压蓄能装置和高压分流装置，其中点火开关、高压蓄能装置与高压分流装置均与ECU电性连接；所述高压分流装置包括若干与高压蓄能装置电性连接的高压开关，所述高压开关的数量与点火开关的数量、点火线圈的数量相同；每个点火线圈的初级线圈对应连接一个点火开关，且每个点火线圈的次级线圈对应连接一个高压开关。
在一个点火周期内，当ECU控制某个点火线圈的初级线圈充电达到预设的充电时间后，ECU控制与该初级线圈相连的点火开关关闭，同时使高压蓄能装置蓄能且打开与该点火线圈的次级线圈相连的高压开关，所述高压蓄能装置通过打开的高压开关为次级线圈续流达到预设的续流时间后，ECU控制打开的高压开关关闭直至该点火周期结束，ECU继续控制下一个点火线圈充电、续流。或者，所述系统在一个点火周期内，ECU控制某个点火线圈的初级线圈充电达到预设的充电时间，在初级线圈充电结束前ECU先使高压蓄能装置蓄能同时打开与该点火线圈的次级线圈相连的高压开关，再控制与该初级线圈相连的点火开关关闭，所述高压蓄能装置通过打开的高压开关为次级线圈续流达到预设的续流时间后，ECU控制打开的高压开关关闭直至该点火周期结束，ECU继续控制下一个点火线圈充电、续流。
具体来说，假设点火线圈按照Coil1、Coil2……CoilN的次序点火，相邻两个点火线圈的点火间隔为T4，在一个点火周期内，初级线圈的充电时间为T1，高压蓄能装置保持蓄能时间和高压开关保持打开的时间均为T3，点火时序控制如图3所示。ECU发送充电信号给点火线圈Coil1，初级线圈充电时间为T1，经过T2(T2≤T1)后，ECU发送信号使高压蓄能装置蓄能，并同时打开高压开关1，让高压蓄能装置给点火线圈Coil1的次级线圈续流，时长为T3。间隔T4后，ECU发送充电信号给点火线圈Coil2，初级线圈充电时间为T1，经过T2(T2≤T1)后，ECU发送信号使高压蓄能装置蓄能，并同时打开高压开关2，让高压蓄能装置给点火线圈Coil2的次级线圈续流，时长为T3；当系统存在N个线圈时，以此类推。
其中，所述高压蓄能装置为至少一个高压蓄能器。优选的如图2所示，所有的点火线圈共用一个高压蓄能装置。所述高压蓄能装置为直流电压转换器(directcurrentdirectcurrentconverter,简称DC-DC)或直流高压电源。
本实用新型既保留了目前主流点火系统的优势，同时通过设置1个高压蓄能装置和N个高压开关为系统中所有点火线圈提供高压续流，又解决了目前点火线圈点火能量不足的问题。
首先，利用点火线圈次级线圈在初级线圈关断瞬间产生的数万伏高压点燃混合气；其次，通过高压蓄能装置为次级线圈注入额外的能量；最后，所有点火线圈的次级线圈共用一个高压蓄能装置，它能产生数千伏的高压，通过ECU控制连接相应点火线圈高压开关的开通，将能量有序地输入到对应点火线圈的次级线圈，从而达到延长放电时间、增加点火能量、降低失火概率、提高燃烧效率、减少排放、增加动力输出的效果。并且所有线圈共用一个高压蓄能装置，相对于为每个点火线圈提供一个高压蓄能装置的形式，能达到结构紧凑、成本更低的效果。
以上通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域的技术人员可对高压蓄能装置的数量、点火时序控制等做出许多变形和等效置换，这些也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种带蓄能与分流装置的高能点火系统，其特征在于，包括ECU、点火开关、点火线圈、高压蓄能装置和高压分流装置，其中点火开关、高压蓄能装置与高压分流装置均与ECU电性连接；所述高压分流装置包括若干与高压蓄能装置电性连接的高压开关，打开所述高压开关中的一个，所述高压蓄能装置向该高压开关对应的点火线圈的次级线圈续流。
2.根据权利要求1所述的带蓄能与分流装置的高能点火系统，其特征在于，所述高压开关的数量与点火开关的数量、点火线圈的数量相同；每个点火线圈的初级线圈对应连接一个点火开关，且每个点火线圈的次级线圈对应连接一个高压开关。
3.根据权利要求1所述的带蓄能与分流装置的高能点火系统，其特征在于，所述系统在一个点火周期内，当ECU控制某个点火线圈的初级线圈充电达到预设的充电时间后，ECU控制与该初级线圈相连的点火开关关闭，同时使高压蓄能装置蓄能且打开与该点火线圈的次级线圈相连的高压开关，所述高压蓄能装置通过打开的高压开关为次级线圈续流达到预设的续流时间后，ECU控制打开的高压开关关闭直至该点火周期结束，ECU继续控制下一个点火线圈充电、续流。
4.根据权利要求1所述的带蓄能与分流装置的高能点火系统，其特征在于，所述系统在一个点火周期内，ECU控制某个点火线圈的初级线圈充电达到预设的充电时间，在初级线圈充电结束前ECU先使高压蓄能装置蓄能同时打开与该点火线圈的次级线圈相连的高压开关，再控制与该初级线圈相连的点火开关关闭，所述高压蓄能装置通过打开的高压开关为次级线圈续流达到预设的续流时间后，ECU控制打开的高压开关关闭直至该点火周期结束，ECU继续控制下一个点火线圈充电、续流。
5.根据权利要求1所述的带蓄能与分流装置的高能点火系统，其特征在于，所述高压蓄能装置为至少一个高压蓄能器。
6.根据权利要求1所述的带蓄能与分流装置的高能点火系统，其特征在于，所述高压蓄能装置为直流电压转换器或直流高压电源。
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| CN201520919764.0U CN205190102U (zh) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | 带蓄能与分流装置的高能点火系统 |
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Cited By (2)
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| WO2017084479A1 (zh) * | 2015-11-18 | 2017-05-26 | 联合汽车电子有限公司 | 带蓄能与分流装置的高能点火系统 |
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