[发明专利]内燃机电容点火系统

说明书

本发明涉及一种点火系统中产生火花的方法，特别是一种内燃机电容放电点火系统，并且也涉及一种改进的电容放电点火系统。

本发明涉及本申请人于1991年11月15日提出的PCT/Au91/00524中所公开的内容，该PCT申请中的内容在此作为参考。

在发动机工业中，存在一种利用电点火系统以便改进火花点火燃烧发动机的效率和性能的倾向，其借助于使产生的火花具有所希望的特性以点燃空气-燃料混合气。特别是点燃分层进气发动机中稀混合气。

但是，在相当短的时间内可以建立足够的火花电压的电容放电点火系统的情况下，可以发现火花电压所产生的火花典型地只有相当短的持续时间。这种相当短的火花持续时间特性，在具有低电容高电压的电荷存储装置如电容器的电容放电点火系统中更明显。高电压通过点火系统的初级线圈产生一个高的放电电流，以便在点火系统的次级线圈内感应出必需的火花电压，在火花间隙中产生火花。然而，低电容限制了电流持续时间，这样也限制了所生成的火花的持续时间。

由上述现有技术点火系统所提供火花持续时间，对于正常地点燃空气-燃料混合气，尤其是稀混合所太短，这可能产生有害的污染效应并可能出现在所不希望的发动机运行特性。

仅仅增加电荷存储装置或电容器的电容的建议不能显著地延长火花持续时间，而且相反会产生较强烈的火花。另外建议，为了减少放电速率而在初级线路中连接一个电阻，但这将减少放电电流的电流量和用于火花的能量。

而且，为了引发电荷存储装置或电容器中的能量释放而采用称作为可控硅整流器的晶体管将不可避免地会在初级电路中允许在释放期间存储在初级线圈中的能量损失，并且如果希望的话，还可潜在地防止二次的或逆行火花。

本发明的任务是解决上述的一些缺点。

本发明的一个任务是提供一种在内燃机点火系统中，产生改进并延长持续时间的火花的方法。

本发明的另一个任务是提供一种用于内燃机点火系统的改进的充电的方法和装置。

根据本发明的一方面，其提供一种内燃机电容点火系统，包括充电装置(L1，L2)和包含第一电荷存储装置(C1)和第二电荷存储装置(C2)的多个存储装置(C1，C2)，所述的多个存储装置可以由所述的充电装置充电，也可以被放电，用于一起激励点火装置，提供点火火花，所述的点火装置包括一个初级线圈和一个次级线圈，连接到火花间隙(S1)，所述的多个电荷装置(C1，C2)被连接到所述的点火装置的初级线圈，其特征在于所述的充电装置(L1，L2)中的至少一个充电装置(L2)将部分电荷提供到所述的第一和第二存储装置中的至少一个存储装置，并且至少另一个充电装置(L1)将所有电荷提供到个存储装置，并且至少另一个充电装置(L1)将所有电荷提供到所述的第一存储装置(C1)或所述第二存储装置(C2)中的一个存储装置。

本发明还提供了一种在内燃机电容点火系统中从多个充电装置向多个电荷存储装置提供电荷的方法，其特征在于包括下述步骤：

从多个充电装置中的至少一个向第一或者第二存储装置中的至少一个提供部分电荷；

从至少另一个充电装置向所述的第一或第二存储装置提供所有的电荷。

在最佳实施例中，该点火系统是用于内燃机中的。

最好该点火系统至少具有一个充电装置，其布置得为至少两个电荷存储装置提供至少一部分电荷。另外，该点火系统可以包括至少两个布置得为至少一个电荷存储装置提供电荷的充电装置。

最好至少安装一个充电装置，以便为至少一个电荷存储装置提供部分或全部的电荷。

比较方便地是，至少安装一个基本与至少一个单个的电荷存储装置容量相匹配的单个充电装置。最好可以安装基本上与单个电荷存储装置容量相匹配的单个的充电装置。

最好，至少一个电荷存储装置为高电容，而至少另一个电荷存储装置为低电容。

此外，最好点火系统是电容放电点火系统，其中电荷存储装置很方便地被连接到火花装置的初级线圈，该火花装置具有一个连接到火花间隙的次级线圈。

本发明根据需要，在内燃机中可以提供超过约1.5ms的火花持续时间。

本发明起因于以下发现，即火花持续时间可以通过提供多于一个的向多于一个的电荷存储装置提供电荷的充电装置而延长，并且以预定方式在从该组充电装置向该组电荷存储装置传送电荷的过程中，该电荷存储装置能够为延续的火花释放能量。

由于采用两个而不是一个充电线圈并将由此而产生的电流波分成各种不同部分，因此是从充电线圈向电荷存储装置能量的传送为最佳，从而导致了火花持续时间可大约达2ms。