[发明专利]内燃机用点火系统

说明书

本发明涉及内燃机用点火系统，具体涉及一种经济的、有能力产生强力点火火花的内燃机用DC-CDI点火系统。

通常，用于内燃机尤其是用于摩托车的点火系统一般或者包括通常火花塞上产生的交流电压产生AC火花的AC-CDI(交流电容放电点火)系统，或者包括通过火花塞上产生的DC电压产生DC火花的DC-CDI(直流电容放点火)系统。AC-CDI系统产生的火花存在时间比DC-CDI系统产生的火花长两倍，而前者的放电能量一般比后者大30％。然而，AC-CDI系统需用包括较昂贵的激励线圈在内的电压发生器。此外，根据AC-CDI系统，不论在低速范围还是高速范围内，加在一次线圈上的电压将会下降。

另一方面，根据DC-CDI系统，与AC-CDI系统相反，它的电压发生器不需配备昂贵的激励线圈。现参照图3所描述基本电路在下面对此进行解释。在板上电池BT的正端与点火线圈1的一次线圈1a之间有DC-CDI系统1。在此DC-CDI系统中，电池BT的正端接至DC-DC变换器2的变压器一次线圈2a，以及正常偏置的二极管D1和第一电容C1串连起来并按此顺序接在DC-DC变换器2的变压器二次线圈2b与点火线圈1的一次线圈1a之间。点火线圈1的二次线圈1b接至火花塞3。

在二极管D1和第一电容C1之间接有可控硅SCR1，用于选择性地将电流在正常方向内将电流导通至接地点，充电/点火控制电路4向可控硅的门提供控制信号。二极管D3按正常方向自第一电容C1与点火线圈1的一次线圈1a之间的结点接至接地点。

根据此常规DC-CDI系统1，当可控硅SCR1关断时对第一电容C1充电。在产生点火火花的时刻由充电/点火控制电路4提供的控制信号将可控硅SCR1导通，来自第一电容C1的放电电流流经一次线圈1a和可控硅SCR1，结果在一次线圈1a两端产生的电压在点火线圈1的二次线圈1b中得到加强，因而在火花塞3产生点火火花。当可控硅SCR1关断时，第一电容C1又重新充电。因此当可控硅SCR1关断和导通时，电容C1分别充电和放电。

由于此常规DC-CDI系统并不需用激励线圈，它并不昂贵，并在高速和低速两个范围内都可获得高电压，因为不管内燃机转速大小，DC-DC变换器的输出电压是恒定的。然而当为了减小变换器尺寸而将20至100KHz范围的高频用于DC-DC变换器时，由于一次线圈1a的电感，用于将电容C1充电的电流在流经点火线圈的一次线圈1a时产生100V数量级的电动势，而此电动势阻止将第一电容C1充电的电流流通。因此，在将电容C1充电至预定电压时出现时间延迟，而这不但减低系统效率，而且甚至会在电容C1放电之前来不及将电容C1充分充电。

还有，在点火线圈1的一次线圈1a两端产生的电压会在二次线圈1b中产生不必要的高电压，因而会在错误时刻从火花塞产生火花。为避免此问题，一般将二极管D3与一次线圈1a并连，以阻止充电电流流经一次线圈1a。其结果是，当电容放电时，电流只在一个方向内流动，因而产生DC电火花。因此常规AC-CDI和DC-CDI系统具有不同优缺点，所以希望提供一个能将两类点火系统的优点结合起来的点火系统。

考虑到现有技术中的这些问题，本发明的一个主要目的是提供一种能快速而有效地将电容充电以产生点火火花的内燃机用点火系统，以便即使在高速范围内也能产生强力的点火火花并将点火系统的功率消耗减至最小。

本发明的第二个目的是提供一种能产生高能量和长持续时间的强力点火火花的内燃机用点火系统。

本发明的第三个目的是提供一种能产生强力点火火花而制造经济的内燃机用点火系统。

本发明的这些和其它目的可由一种内燃机用点火系统实现，该点火系统包括：一个接在DC电源与点火线圈的一次线圈之间的第一电容；一个用于根据与机器的旋转时序对应的控制信号选择性地将DC电源与第一电容间的结点接地，从而将第一电容充电和使第一电容向一次线圈放电的第一开关元件；接至DC电源与第一电容间的结点从而在第一电容放电时在第一电容与一次线圈间产生共振条件的共振装置；以及与一次线圈并连用于在第一电容充电时将一次线圈旁路的充电电流导通装置。该充电电流导通装置一般包括类似可控硅晶体管的第二开关元件，由控制信号或第二电容选择性地加以导通。