等離子點(diǎn)火控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火技術(shù)領(lǐng)域，尤其是等離子點(diǎn)火控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火是一個(gè)產(chǎn)生超高電壓在氣缸內(nèi)啟動(dòng)油氣混合物的燃燒過(guò)程。在現(xiàn)有的多種由火花塞點(diǎn)燃內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)油氣混合物的點(diǎn)火方式中，最傳統(tǒng)的仍是在火花塞終端兩極生成高電壓，造成火花放電，并有少量電流通過(guò)。常見(jiàn)的生成高電壓的系統(tǒng)有晶體管線圈點(diǎn)火系和電容放電點(diǎn)火系。這些系統(tǒng)可有效提供達(dá)到最低火花放電所需要的高電壓。
[0003]但是在火花塞端點(diǎn)電流測(cè)試表明，用于燃燒的點(diǎn)火能量并不夠。點(diǎn)火技術(shù)研宄的進(jìn)展表明，由直流轉(zhuǎn)換器充電的電容放電可以和標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的弱火花疊加，產(chǎn)生大范圍的等離子電火弧。美國(guó)專利5321978和5197448號(hào)對(duì)此技術(shù)有較詳細(xì)的說(shuō)明。
[0004]但是，這些文獻(xiàn)披露的點(diǎn)火裝置未能有效屏蔽等離子點(diǎn)火產(chǎn)生的電磁干擾。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提出了一種等離子點(diǎn)火控制系統(tǒng)，可以有效屏蔽等離子點(diǎn)火產(chǎn)生的電磁干擾。
[0006]本實(shí)用新型提出一種等離子點(diǎn)火控制系統(tǒng)，包括第一能量源、等離子火花塞、第二能量源、第一單向及阻尼電路以及第二單向及阻尼電路，其中該第一能量源包括高能驅(qū)動(dòng)電路和充電電容和變壓器的初級(jí)線圈，該等離子火花塞的兩端連接該變壓器的次級(jí)線圈的兩端，該儲(chǔ)能器的兩端連接該等離子火花塞的該兩端，且該第二能量源連接該儲(chǔ)能器。該第一單向及阻尼電路連接于該次級(jí)線圈的一端與該火花塞的一端之間，且該第一單向及阻尼電路包括保持電流從該次級(jí)線圈的該一端流向該火花塞的該一端以阻斷該第二能量源對(duì)該次級(jí)線圈放電的第一單向器件，以及抑制和降低火花塞放電時(shí)產(chǎn)生的射頻信號(hào)和電磁干擾對(duì)線圈回路及整車電路的干擾的第一阻尼器件。該第二單向及阻尼電路連接于該火花塞的該一端與該第二能量源的一端之間，該第二單向及阻尼電路包括保持電流從該第二能量源的該一端流向該火花塞的該一端以阻斷該次級(jí)線圈對(duì)該第二能量源放電的第二單向器件，以及抑制和降低火花塞放電時(shí)產(chǎn)生的射頻信號(hào)和電磁干擾對(duì)該第二能量源的干擾的第二阻尼器件。
[0007]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第二能量源包括直流轉(zhuǎn)換電路及高能單模電路。
[0008]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第二能量源還包括儲(chǔ)能器，該儲(chǔ)能器是電容。
[0009]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，等離子點(diǎn)火控制系統(tǒng)還包括配有護(hù)套裝置的外殼體。
[0010]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該護(hù)套裝置設(shè)有用以防電磁干擾的表面屏蔽層。
[0011]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第一單向及阻尼電路與該第二單向及阻尼電路共同由絕緣材料包裹，形成高壓絕緣。
[0012]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第一單向及阻尼電路和該第二單向及阻尼電路的連接點(diǎn)與該等離子火花塞相連。
[0013]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第一單向及阻尼電路、該第二單向及阻尼電路均有用以防電磁干擾的表面屏蔽層。
[0014]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該等離子火花塞的電阻接近于零。
[0015]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該點(diǎn)火線圈是晶體管驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火線圈或筆式點(diǎn)火線圈。
[0016]本實(shí)用新型的等離子點(diǎn)火控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)相比，由于使用單向及阻尼電路，能夠屏蔽等離子點(diǎn)火容易引發(fā)的電磁輻射和干擾。
【附圖說(shuō)明】
[0017]為讓本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明，其中:
[0018]圖1示出本實(shí)用新型一實(shí)施例的等離子點(diǎn)火控制系統(tǒng)的電路圖。
[0019]圖2示出本實(shí)用新型一實(shí)施例的第一單向及阻尼電路與第二單向及阻尼電路示意圖。
[0020]圖3示出本實(shí)用新型一實(shí)施例的等離子火花塞示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1示出本實(shí)用新型一實(shí)施例的等離子點(diǎn)火控制系統(tǒng)的電路圖。參考圖1所示，本實(shí)施例的等離子點(diǎn)火控制系統(tǒng)包括第一能量源10、第二能量源20、等離子火花塞30、第一單向及阻尼電路40以及第二單向及阻尼電路50。第一能量源10可包括高能驅(qū)動(dòng)電路
11、充電電容12和變壓器的初級(jí)線圈13。變壓器包括初級(jí)線圈13和次級(jí)線圈14，其各自包含兩個(gè)端口。其中次級(jí)線圈14包括第一端14a和第二端14b?；鸹ㄈ?0也具有兩端，分別是第一端30a和第二端30b?；鸹ㄈ?0的兩端30a、30b分別連接次級(jí)線圈14的兩端14a、14b。第二能量源20具有兩端，分別是第一端20a和第二端20b，各分別連接火花塞30的兩端30a、30b。第一單向及阻尼電路40連接于次級(jí)線圈14的第一端14a與火花塞30的第一端30a之間。在組成上，第一單向及阻尼電路40包括保持電流從次級(jí)線圈14的第一端14a流向火花塞30的第一端30a以阻斷第二能量源20對(duì)次級(jí)線圈14放電的第一單向器件，以及抑制和降低火花塞30放電時(shí)產(chǎn)生的射頻信號(hào)(RF)和電磁干擾(EMI)對(duì)線圈回路及整車電路的干擾的第一阻尼器件。第二單向及阻尼電路50連接于火花塞30的第一端30a與第二能量源20的第一端20a之間。類似于第一單向及阻尼電路40，第二單向及阻尼電路50包括保持電流從第二能量源20的第一端20a流向火花塞30的第一端30a以阻斷次級(jí)線圈14對(duì)第二能量源20放電的第二單向器件，以及抑制和降低火花塞30放電時(shí)產(chǎn)生的射頻信號(hào)和電磁干擾對(duì)第二能量源20的干擾的第二阻尼器件。
[0022]整個(gè)等離子點(diǎn)火控制系統(tǒng)包括配有護(hù)套裝置的外殼體，且護(hù)套裝置設(shè)有用以防電磁干擾的表面屏蔽層。
[0023]如圖1所示，點(diǎn)火線圈有晶體管放電和電容放電點(diǎn)火(CDI)兩種方式。在點(diǎn)火時(shí)，能量從高能驅(qū)動(dòng)電路11釋放到初級(jí)線圈13，然后經(jīng)由次級(jí)線圈14變壓為數(shù)萬(wàn)伏，在火花塞30上產(chǎn)生火花。次級(jí)線圈14和初級(jí)線圈14的纏繞比約為500:1，電容點(diǎn)火方式的線圈不儲(chǔ)存能量，因此線圈感應(yīng)系數(shù)可以很低。在晶體管點(diǎn)火方式中，高壓驅(qū)動(dòng)電路11、充電電容12與初級(jí)線圈13相連，電流流過(guò)初級(jí)線圈13產(chǎn)生磁能并儲(chǔ)存在初級(jí)線圈13里，當(dāng)電流切斷的瞬間，初級(jí)線圈13的磁場(chǎng)消失產(chǎn)生反向電壓，生成次級(jí)線圈14上的高電壓。因?yàn)槌跫?jí)線圈13和次級(jí)線圈14的纏繞比很大，次級(jí)線圈14的高電壓較初級(jí)線圈13的電壓高很多，這種高線圈感應(yīng)系數(shù)使得電流在線圈磁能量用光之前持續(xù)流動(dòng)，從而導(dǎo)致產(chǎn)生的火花燃燒的時(shí)間較長(zhǎng)(500微秒至I毫秒)。
[0024]第一能量源10還包括電子控制單元(EOT) 15，通過(guò)其輸出信號(hào)來(lái)控制放電。
[0025]等離子點(diǎn)火控制系統(tǒng)采用雙能源點(diǎn)火，電子控制單元15發(fā)出的輸入信號(hào)經(jīng)初級(jí)線圈13到次級(jí)線圈14為第一能量源，與第二能量源20分別提供放電能量。第二能量源12與次級(jí)線圈14的第一端14a(為高壓輸出端)在火花塞30尾部相連，當(dāng)火花塞30兩極空氣間隙被擊穿時(shí)，第二能量源20將儲(chǔ)存的能量釋放，疊加到火花塞30上次級(jí)線圈的高電壓引發(fā)的弱火花上，產(chǎn)生高能量等離子電光弧，使燃料完全燃燒。
[0026]雙能源點(diǎn)火配置了兩個(gè)單向及阻尼電路40及50，避免雙能源各部件之間的相互干擾。第一單向及阻尼電路40用于阻斷第二能源20對(duì)次級(jí)線圈14的放電。如果沒(méi)有第一單向及阻尼電路40，第二能源20會(huì)不斷向次級(jí)線圈14放電，引起線圈發(fā)熱而損壞。第二單向及阻尼電路50保持電流從第二能源20到次級(jí)線圈14