[发明专利]同步阵列桥功率振荡器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2011日4月22日提交的、序列号为61/478,366、名为“Synchronized Array Bridge Power Oscillator”的美国临时专利申请的非-临时版本，并要求其优先权，本文通过引用将其全部内容包含在内。

并且本申请涉及下列与本申请同日提交的美国非-临时专利申请：

“Synchronous Full-Bridge Power Oscillator with Leg Inductors”，由Perry Czimmek发明，并由代理人案卷号2011P00689US01识别；

“Synchronous Full-Bridge Power Oscillator”，由Perry Czimmek发明，并由代理人案卷号2011P00690US01识别；

“Synchronized Array Power Oscillator with Leg Inductors”，由Perry Czimmek和Mike hornby发明，并由代理人案卷号2011P00692US01识别；

“Variable Spray Injector with Nucleate Boiling Heat Exchanger”，由Perry Czimmek和Hamid Sayar发明，并由代理人案卷号2011P00693US01识别；

“Adaptive Current Limit Oscillator Starter”，由Perry Czimmek发明，并由代理人案卷号2011P00694US01识别；

背景技术

本发明的实施例大体上涉及加热的尖端燃料喷射器，并且更特别地，涉及控制和驱动感应-加热的燃料喷射器。

存在对改善内燃机的排放品质的持续需要。同时，存在最小化发动机盘车时间(crank time)和从接通到开走的时间且同时保持最高燃料经济性的压力。这些压力施加于以诸如乙醇之类的可替代燃料作为燃料的发动机以及以汽油作为燃料的那些发动机。

在低温发动机启动期间，常规的火花点火式内燃机由高碳氢化合物排放以及欠佳的燃料点火和可燃性来表征。除非发动机在停止和热浸之后已经处于高温，不然盘车时间可能过度，或者发动机可能根本不启动。在更高的速度和负载处，操作温度得到提高并且燃料雾化和混合得到改善。

在实际的发动机冷启动期间，完成启动所必需的浓缩留下了不按化学计量的供给燃料，其体现为高尾管碳氢化合物排放。最糟糕的排放是在发动机操作的最初几分钟期间，在这之后催化剂和发动机接近操作温度。关于以乙醇为燃料的车辆，因为燃料的乙醇百分比部分增加到100％，所以冷启动的能力变得越来越弱，导致一些制造商包括双燃料系统，其中发动机启动以常规的汽油作为燃料且发动机运行以乙醇等级(ethanol grade)作为燃料。此类系统是昂贵且冗余的。

低温处的冷启动排放和启动困难的另一种解决方案是将燃料预-加热到当被释放到歧管或大气压时燃料迅速汽化或立即汽化(“快速沸腾”)的温度。就考虑燃料状态而言，预-加热燃料复制了热发动机。

已提出多种预-加热的方法，其中大部分涉及燃料喷射器中的预加热。燃料喷射器被广泛地用于对进入汽车发动机的进气歧管或汽缸中的燃料进行计量。燃料喷射器通常包括包含一定体积的加压燃料的外壳、燃料入口部分、包含针阀的喷嘴部分、以及诸如电磁螺线管、压电致动器、或用于致动针阀的其他机制之类的机电致动器。当针阀被致动时，加压燃料通过阀座中的孔口喷出并且进入发动机中。

已被用于燃料预加热中的一种技术是用时-变磁场来感应地加热包括燃料喷射器的金属元件。在本文通过引用而将其全部内容包含在内的第7677468号美国专利、第20070235569、20070235086、20070221874、20070221761和20070221747号美国专利申请中公开了具有感应加热的示例性燃料喷射器。在几何和材料方面适于通过由时-变磁场所感应的滞后和涡流损耗来加热的组件内部，能量被转换至热量。

感应燃料加热器不仅在解决与汽油系统关联的上述问题中是有用的，而且在不具有冗余汽油燃料系统的情况下对乙醇等级燃料进行预加热以完成成功启动中是有用的。

因为感应加热技术使用时-变磁场，所以该系统包括用于在燃料喷射器中向感应线圈提供适当的高频交流的电子器件。