本发明专利技术的点火装置，通过高电压产生电路而在火花塞的电极之间反复施加高电压。在存在气体流动的燃烧室内，由于通过首次放电而产生的活性粒子随着气体流动流至下游侧，该部分的混合气体的电阻Rdc暂时降低，因此，以使电阻比（Rdc/Rg）小于1的较短的放电间隔T进行高电压施加，其中，该电阻比（Rdc/Rg）是电阻Rdc与沿着电极间的最短距离lg的混合气体的电阻Rg的比值。由此，放电通道逐渐扩展至气体流动的下游侧，放电通道的长度延长。这种放电通道的延长有助于焰心扩大和初始燃烧时间缩短，可实现可靠的点火。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的点火装置，通过高电压产生电路而在火花塞的电极之间反复施加高电压。在存在气体流动的燃烧室内，由于通过首次放电而产生的活性粒子随着气体流动流至下游侧，该部分的混合气体的电阻Rdc暂时降低，因此，以使电阻比（Rdc/Rg）小于1的较短的放电间隔T进行高电压施加，其中，该电阻比（Rdc/Rg）是电阻Rdc与沿着电极间的最短距离lg的混合气体的电阻Rg的比值。由此，放电通道逐渐扩展至气体流动的下游侧，放电通道的长度延长。这种放电通道的延长有助于焰心扩大和初始燃烧时间缩短，可实现可靠的点火。【专利说明】
本专利技术涉及在火花塞的电极之间反复施加电压而使其发生多次放电，进行混合气体点火的。
技术介绍
例如在专利文献1、2中公开了下述技术:为了在燃烧室内可靠地使燃料和空气的混合气体点火，在火花塞的电极之间反复施加电压而发生多次放电。专利文献I通过在火花塞的中心电极的周围配置例如3个侧方电极，并以脉冲状施加电压，从而依次在中心电极和彼此不同的侧方电极之间产生火花放电。在这里,通过使施加电压的间隔以一定程度增大，从而使下一次放电不在中心电极和刚刚发生过放电的侧方电极之间产生，而是在中心电极和另一个侧方电极之间产生。专利文献2在进行电弧放电的主放电之前进行成为流注放电(streamerdischarge)及辉光放电(glow discharge)的多次脉冲放电，以此提高电弧放电即主放电之前的活性粒子浓度。此外，活性粒子通常是自由基(radical，包括离子或束缚电子的激发)、电子、原子、分子内部振动或平移运动等，由于活性粒子在通过放电而生成后随着时间经过变为稳定状态，因此其寿命较短。在内燃机的燃烧室内，通常存在用于点火的混合气体的流动即气体流动。例如，在柱塞上下移动的通常的往复运动型内燃机中，由于柱塞的上下运动而在缸内产生气体流动。特别是空燃比高的稀薄混合气体或EGR系统的含有大量回流排气的混合气体，燃烧速度低且燃烧不稳定，因此，通常强制生成气体流动以弥补这一点。例如，使用下述方法，即，在进气通路上设置用于在燃烧室内生成滚流(tumble flow)或润流(swirl)等气体流动的设备，或者，通过调整进气阀的打开时间或开度而提高缸内的气体流动等。如果这种气体流动位于火花塞附近，则放电而生成的活性粒子和焰心随着气体流动而流向下游，通常导致点火变得更加困难。专利文献I和专利文献2的技术均没有考虑这种气体流动的影响。例如，在专利文献I的方法中存在不均匀性的问题，即，受到气体流动的影响，容易仅在中心电极和某个特定的侧方电极之间发生放电。另外，在专利文献2的技术中，由于气体流动的存在而使得在主放电之前进行的脉冲放电所生成的活性粒子随着气体流动流至下游，因此，在进行主放电时，在主放电的周围没有多少活性粒子存在，导致活性粒子的火焰传播促进效果降低。本专利技术的目的在于提供一种在存在气体流动的条件下，更加可靠且高效地进行混合气体点火的点火装置及点火方法。专利文献1:日本特公昭61 - 27588号公报专利文献2:日本特开2009 - 47149号公报
技术实现思路
本专利技术的为，在火花塞的电极之间反复施加电压而发生多次放电，进行混合气体点火。并且，在本专利技术的一个技术方案中，在与将上述电极之间以最短距离连结的方向正交的方向上存在气体流动的速度分量的条件下，将第η次放电和前一次放电即第η -1次放电之间的时间间隔设定为，使得第η次放电的放电通道沿着上述气体流动方向比第η -1次放电的放电通道长。在这里，所谓放电通道是指放电时发光的路径。另外，在本专利技术的另一个技术方案中，在与将上述电极之间以最短距离连结的方向正交的方向上存在气体流动的速度分量的条件下，在通过第η -1次放电而产生的活性粒子因气体流动而流向下游的放电路径的电阻，比以上述最短距离连结的路径的电阻小的期间内，进行第η次放电。此外，此处的放电路径是预想或预定放电的路径，与上述放电通道实质上差别不大，如果沿着放电路径实时地发生放电，则该路径即为放电通道。众所周知，如果电极间的电位差达到一定水平，则位于电极之间的气体会发生绝缘破坏，发生放电。如果在电极之间发生放电，则由于混合气体的气体与电子之间的碰撞而生成自由基等活性粒子，电阻局部下降。该活性粒子存在寿命，其作用会在较短的时间内消失。特别是在存在气体流动的条件下，所生成的活性粒子随着气体流动而流至下游侧，因此，电极之间的电阻、特别是将最短距离连结的路径的电阻会较快地再次增加。在这里，如果着眼于随气体流动而流至下游侧的活性粒子，则由于在其寿命结束之前，在之前发生放电位置的下游侧存在活性粒子，因此，在该部分产生电阻的降低。因此，如果在活性粒子的作用消失之前再次在电极之间施加电压，则与之前发生放电的位置相t匕，能够在气体流动的下游侧发生放电。具有代表性的是，这时的放电通道并不是使电极之间以最短距离连结的直线，而是变为向气体流动的下游侧鼓出的弯曲形状。通过如上所述变为弯曲形状的放电通道而生成的活性粒子由于气体流动的影响而进一步向下游侧流动，因此，可能在更下游侧发生使用该活性粒子的下一次放电。如果通过反复施加电压而如上所述逐渐在下游侧发生放电，则放电通道会逐渐向外侧延长。但是，由于以弯曲形状鼓出的放电路径的长度，与直线放电路径相比，路径长度变长，因此，如果由于例如时间经过等而使活性粒子的作用减弱，则下一次放电会沿着直线路径产生。即，如果在活性粒子随着气体流动流至下游而产生的下游侧的放电路径的电阻，比电极之间以最短距离连结的路径的电阻小的期间内进行下一次电压施加，则沿着气体流动的方向陆续在下游侧发生放电，放电通道延长。这种较长的放电通道会使等离子体(P Iasma )的体积增大,在初始火焰的形成方面有利。因此，根据本专利技术，能够在存在燃烧室内气体流动的条件下，稳定地形成通过反复施加电压而逐渐向外侧延长的较长的放电通道，实现更加可靠的点火。【专利附图】【附图说明】图1是具有本专利技术所涉及的点火装置的内燃机的结构说明图。图2是火花塞的主要部分的说明图。图3是表示在电极之间施加的脉冲状电压的一个例子的波形图。图4是表示在电极之间施加的脉冲状电压的其它例子的波形图。图5是表示在电极之间施加的脉冲状电压的其它例子的波形图。图6是表示在电极之间施加的脉冲状电压的其它例子的波形图。图7是对比示出在存在气体流动的条件下的(a)第I次放电通道和(b)第2次放电通道的说明图。图8是表示电阻比(Rdc/Rg)相对于气体流动和放电间隔的特性的特性图。图9是图8的各参数的说明图。图10是表示放电间隔较小的实施例的电阻比(Rdc/Rg)及放电通道长度随时间变化的时序图。图11是表示放电间隔较大的对比例的电阻比(Rdc/Rg)及放电通道长度随时间变化的时序图。图12是表示放电通道相对于宽度较窄的电极而向外侧扩展的状态的说明图。图13是表示放电通道相对于宽度较宽的电极而向外侧扩展的状态的说明图。图14示出与图10相同的、使放电间隔伴随放电次数而变化的实施例的时序图。图15是将放电间隔设定得较大的对比例的时序图。图16是将放电间隔设定得较小的对比例的时序图。图17是表示放电间隔的变化方式的一个例子的特性图。图18是表示放电间隔的变化方式的其它例子的特性图。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种内燃机的点火装置，其在火花塞的电极之间反复施加电压而使其发生多次放电，进行混合气体的点火，其中，在存在与将上述电极之间以最短距离连结的方向正交的气体流动的条件下，将第n次放电和其前一次的第n－1次放电之间的时间间隔设定为，使得第n次放电的放电通道与第n－1次放电的放电通道相比，沿着上述气体流动方向延长。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：矢口龙也，白石泰介，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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