[发明专利]高能放电点火装置及其控制方法

说明书

本发明提供一种高能放电点火装置及其控制方法，每个点火线圈可通过主控电路进行独立充放电控制，通过切换用MOS管可以使本装置分别工作于双线圈并联输出模式和四线圈串并联输出模式。在MOS管Q1、Q2关闭Q3、Q4导通时，由点火线圈L1和L2以并联形式对外放电；在MOS管Q1、Q2导通Q3、Q4关闭时，点火线圈L1与L3串联，L2与L4串联，加大放电能力，两组串联的点火线圈并联对外放电，实现更高能量和更高击穿能力的多种放电形式输出。每个点火线圈独立控制可实现线圈串联时同时充电，结合升压电路给初级线圈供电，实现线圈快速充电，在通过串联线圈增加放电能力的基础上不增加储能时间，便于实现高频连续放电等策略。

技术领域

本发明涉及点燃式发动机技术领域，具体是一种高能放电点火装置及其控制方法，尤其是一种满足发动机高稀释比高增压燃烧的高能点火线圈。

背景技术

高稀释比燃烧是未来发动机的关键技术方向。然而随着稀释比的提高，燃烧不稳定性会进一步增加，为了加强高稀释比燃烧，需要强化燃烧室湍流，这也给成功着火带来挑战。在增加稀释比的同时，需要增加进气压力以满足功率输出要求，对于放电点火，高背压需要更高的击穿电压，给点火装置进一步带来挑战。先进点火技术是解决发动机高稀释比燃烧不稳定的一种方法。传统点火方式的点火能、放电脉宽都受到了点火系统的限制，其中电感式点火系统的储能时间长，很难在保证点火能的基础上灵活调整放电持续期，不利于高稀释比燃烧的火焰发展，而电容式点火系统虽然储能时间短，但是放电时间也短，不利于发动机的启动和低速工况。

专利文献CN203189187U公开了一种气体发动机的点火装置，包括：电源、点火控制器及点火线圈，其技术要点在于：点火线圈为两组，每组点火线圈的初级控制端均与点火控制器相连，每组点火线圈的初级线圈的另一端均通过线圈供电端连接电源，每组点火线圈的次级线圈分别通过两个高压二极管与点火高压线接口相连，在点火控制器的控制下，两组线圈同时放电，可以实现最高点火电压和双倍点火能量，调节放电的时间间隔，可实现双次点火或控制点火持续期。但是该专利由于只采用线圈并联的模式，并不能增加放电击穿能力，在遇到高增压发动机时，需要更换大容量线圈，但是大容量线圈需要更长的储能时间；此外该装置不具备升压电路，不利于线圈高频多次放电。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高能放电点火装置及其控制方法。

根据本发明提供的一种高能放电点火装置，包括点火线圈组、MOS管组、防反向高压二极管组；

点火线圈组中的一个点火线圈与火花塞之间通过防反向高压二极管组中的一个高压二极管相连；

通过MOS管组中的不同MOS管的开关状态，实现点火线圈组的不同输出模式，所述输出模式包括双线圈并联输出、四线圈串并联输出。

优选地，所述的高能放电点火装置，还包括主控电路、升压电路、驱动电路；

主控电路根据接收到的外部点火信号对点火线圈组和MOS管组进行逻辑控制，主控电路通过驱动电路控制线圈组的初级线圈充放电；

升压电路对电源进行升压后给点火线圈的初级线圈供电，以减少初级线圈储能时间并增加初级线圈储能大小。

优选地，所述驱动电路对点火线圈组中的每个点火线圈分别独立控制，每个点火线圈的一端与升压电路相连，另一端与单独的驱动电路相连。

优选地，所述点火线圈组包括第一点火线圈、第二点火线圈，所述MOS管组包括第三MOS管、第四MOS管，所述防反向高压二极管组包括第一高压二极管、第二高压二极管；

第一点火线圈、第二点火线圈的一端分别与第三MOS管、第四MOS管相连，第一点火线圈、第二点火线圈的另一端接地；

第一点火线圈与第三MOS管之间设置有第一高压二极管；