[发明专利]一种双放电模式等离子体点火器的控制方法

说明书

本发明公开了一种双放电模式等离子体点火器的控制方法，包括：在活塞式发动机上的控制方法，具体为：曲轴位置传感器判断曲轴位置，若当前曲轴转角未到设定值，则继续判断；若已到设定值，则由ECU对电源输出低压放电指令；电源接到放电指令后，向上阳极输出某一电压U1，记为时间t1；此时，上阳极与接地电极放电，在电离空间a内形成介质阻挡放电，位于电离空间a内的气体被电离成非平衡等离子体，随即被电离气体向下运动，经Δt时间经过隔离区进入电离空间b；该方法解决了现有热平衡等离子体点火器点火能量小、点火可靠性差、点火能量利用率低等问题。

技术领域

本发明涉及一种等离子体点火器控制方法，具体说是一种双放电模式等离子体点火器的控制方法。

背景技术

天然气作为一种清洁能源已经广泛被用作发动机燃料。在车用动力领域，以CNG为燃料的乘用车及载重车辆日益增多；在船舶动力领域，CNG及LNG动力船舶已成为“中国制造2025”规划中的重点研究方向。与汽油相比，作为气体燃料的天然气需要更大的点火能量，这导致在实际使用中即使小缸径的车用天然气发动机也难以使用单火花塞点燃天然气，因此不得不采用其他燃料引燃或设置预燃室的方式使发动机正常工作。这导致了系统复杂、成本升高、可靠性下降等一系列问题。因此，有必要采取新型点火技术、采用相对简单的结构，实现天然气的高效点火及燃烧，使天然气发动机能够在单一燃料模式下稳定、可靠的工作。

现有技术的缺点为：(1)现有火花塞往往伴随很高的温升，易导致点火能量利用率低并影响电极寿命；(2)点火范围仅位于中心电极及侧电极之间的狭小空间，应用于大缸径发动机或不易点燃的燃料(如天然气)时，由于点火能量过小易导致点火可靠性变差。

发明内容

为解决现有热平衡等离子体点火器点火能量小、点火可靠性差、点火能量利用率低等问题，本申请提供一种双放电模式等离子体点火器的控制方法。

为实现上述目的，本申请的技术方案为：一种双放电模式等离子体点火器的控制方法，包括：在活塞式发动机上的控制方法，具体为：曲轴位置传感器判断曲轴位置，若当前曲轴转角未到设定值，则继续判断；若已到设定值，则由ECU对电源输出低压放电指令；

电源接到放电指令后，向上阳极输出某一电压U1，记为时间t1；此时，上阳极与接地电极放电，在电离空间a内形成介质阻挡放电，位于电离空间a内的气体被电离成非平衡等离子体，随即被电离气体向下运动，经Δt时间经过隔离区进入电离空间b；

在t1+Δt时刻，低压放电指令终止，上阳极断电，此时，ECU对电源输出高压放电指令，电源向下阳极输出某一电压U2，U2U1；下阳极与接地电极放电，在电离空间b内形成电弧放电，位于电离空间b内的非平衡等离子体被点燃，燃烧反应开始，火焰以火焰炬的形式冲出喷口，进入到主燃烧室；下阳极放电的同时，ECU输出控制指令，向下阳极的空气通道通入空气；

ECU读取缸压传感器信号，若缸压p大于某一设定值p1,则认为点火成功，ECU继续读取曲轴位置传感器信号，进行下一循环点火；若缸压p小于p1，则认为点火失败，此时ECU对电源输出指令，以U2+ΔU对下阳极放电，并继续读取缸压信号，直至点火成功为止；若当放电电压一直增加至设定值U3时仍判断点火失败，U3U2；终止放电，此循环不再点火。

进一步的，本申请还包括，在发动机及燃烧器上的控制方法，具体为：

ECU对电源发出低压放电指令，电源接到放电指令后，向上阳极输出某一电压U1，记为时间t1；此时，上阳极与接地电极放电，在电离空间a内形成介质阻挡放电，位于电离空间a内的气体被电离成非平衡等离子体；随即被电离气体向下运动，经Δt时间经过隔离区进入电离空间b；