[发明专利]内燃机的点火系统及其控制方法

权利要求书

1.一种点火系统，包括：

-高压变压器，包括具有第一电感L₁的初级绕组以及具有第二电感L₂的次级绕组；

-初级谐振电路，包括所述初级绕组和初级电路电容C₁并且具有第一谐振频率f₁；

-点火塞，在使用中，作为负载连接到所述次级绕组，以形成次级谐振电路，所述次级谐振电路包括所述次级绕组、次级电路电容C₂和次级电路负载电阻Rp，所述次级电路电容C₂包括所述次级绕组的电容和由所述负载代表的电容，所述次级电路负载电阻Rp包括所述次级绕组中的损耗和由所述负载代表的电阻，所述次级电路负载电阻在使用中以及在点火周期期间在高的第一值和低的第二值之间改变，所述次级谐振电路具有第二谐振频率f₂；

-驱动电路，连接到所述初级谐振电路以驱动所述初级绕组；

-所述初级绕组与次级绕组之间的磁性耦合k小于0.5，使得当所述次级电路负载电阻高时，包括所述初级谐振电路和所述次级谐振电路的谐振变压器共同地具有共模谐振频率f_c和差模谐振频率f_d；以及

-控制器，从所述初级谐振电路和所述次级谐振电路中的至少一个连接到反馈电路，并且被配置为使得所述驱动电路在点火周期期间以依赖于变化的所述次级电路负载电阻的可变驱动频率来驱动所述初级绕组，并且变化的所述次级电路负载电阻由所述控制器从所述反馈电路中得出。

2.根据权利要求1所述的点火系统，其中所述点火塞是仅为了点火目的生成电晕的电晕塞，并且其中所述控制器被配置为当所述次级电路负载电阻高时，使得所述驱动电路以所述共模谐振频率驱动所述初级绕组以生成电晕，并且当火花形成导致低的次级电路负载电阻时，或者a)停止驱动所述初级绕组，或者b)以与所述共模谐振频率实质上不同的频率驱动所述初级绕组，由此停止到火花等离子体中的功率传送。

3.根据权利要求1所述的点火系统，其中所述点火塞是为了点火目的生成火花的火花塞，并且其中所述控制器被配置为使得所述驱动电路在所述次级电路负载电阻高时，以所述共模谐振频率和所述差模谐振频率中的一个驱动所述初级绕组，由此生成高电压以形成火花，并且当所述次级电路负载电阻低时，则以不同的频率驱动所述初级绕组以将预定量的功率递送至所述负载。

4.根据权利要求2和3中的任何一个所述的点火系统，其中当所述驱动频率等于所述共模谐振频率时，C₁的值使得C₁＜L₂C₂/(1+0.5k)L₁，由此提高所述谐振变压器的有效质量因子。

5.根据权利要求3所述的点火系统，其中当所述驱动频率等于所述差模谐振频率时，C₁的值使得C₁＞L₂C₂/(1-0.5k)L₁，由此提高所述谐振变压器的有效质量因子。