[發明專利]對射頻點火系統中的諧振器的諧振頻率的最佳控制

有效

• 申請號: 200880012533.4
• 申請日: 2008-02-12
• 公開（公告）號: CN101663481A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: A·阿涅雷;J·庫約;X·雅弗勒齊克
• 申請（專利權）人: 雷諾股份公司
• 主分類號: F02P9/00
• 分類號: F02P9/00;F02P23/04;F02P3/01
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 于 靜;李 崢

技術領域

本發明一般地涉及火花塞的兩個電極之間的等離子生成系統，其特別地用于內燃機燃燒室中的混合氣體的受控射頻點火。

背景技術

對于這種利用等離子生成的機動車輛點火應用，包括火花塞線圈的等離子生成電路被用來產生其電極之間的多燈絲放電，從而引發引擎燃燒室內地混合氣體的燃燒。這里所稱的多火花塞在以本申請人的名義提交的下列專利申請中有所描述：FR?0310766、FR?0310767和FR?0310768。

參考圖1，這種火花塞線圈通常用諧振器1來模仿，其諧振頻率F_c大于1MHz并且通常接近于5MHz。位于火花塞處的諧振器串聯地包括電阻R、電感L和電容C。火花塞線圈的點火電極10和12連接到電容C的端子。

當諧振器以其諧振頻率Fc≈(1/2π(L×C))]]>而被高電壓啟動時，電容C的端子的振幅被放大，這使之能夠針對低于20kV的峰值電壓且在高壓下、在厘米級的距離內實現火花塞電極之間的多燈絲放電，

所產生的火花因而稱為“分支火花”，它們所牽涉的給定體積內的至少幾個電離線路或路徑的同時生成越多，它們的分支就變得越來越全方向。

這個對于射頻點火的應用需要使用電源，該電源能夠以與火花塞線圈的射頻諧振器的諧振頻率十分接近的頻率來產生通常約為100ns的電壓脈沖，其能夠達到約1kV的振幅。諧振器的諧振頻率與電源的工作頻率之差越大，諧振器的過電壓系數(其輸出電壓與其輸入電壓的振幅之比)就變得越高。

圖2和2a示意性地示出了這種電源。圖2也在專利申請FR?0310767中被詳細描述。電源通常使用“E類功率放大器”的構造。這種DC/AC轉換器可以被用來生成具有上述特性的電壓脈沖。

根據圖2的實施例，電源包括電源電路2，該電路2還具有功率MOSFET晶體管M，該晶體管用作開關以控制連接到電源電路輸出端的等離子生成諧振器1端子的切換。

電源電路的控制設備5生成控制邏輯信號V1并且以與諧振器1的諧振頻率基本相等的頻率將這個信號施加于功率MOSFET晶體管M的柵極。

由電源電路2和諧振器1組成的射頻點火系統由以控制信號V1所限定的頻率的電源電壓V_inter來啟動，所述電源電壓被設計成由開關M施加于供電電路的輸出端。

電源電壓V_inter具體地經由并聯諧振電路4而被提供，所述并聯諧振電路包括與電容Cp并聯的電感Lp并且連接在以電源電壓V_inter充電的電源電路的電容Cb與開關M的漏極之間。以電源電壓V_inter充電的電容Cb特別用于在點火命令時穩定電流。

圖2a示出了圖2的電源的變型，其具有變壓器T，該變壓器提供電流隔離以避免次級上的接地問題，電感Lp因而構成變壓器的初級。這個變壓器具有約為1.5至2的低增益。

接近于其諧振頻率，并聯諧振器4將電源電壓V_inter轉換成放大的電壓Va，這相應于電源電壓乘以并聯諧振器的Q因子。因此，放大的電源電壓Va在開關晶體管M的漏極處被施加在電源電路的輸出端上。

開關M然后以控制信號V1所限定的頻率而將放大的電源電壓Va施加在電源的輸出端上，所述頻率應當盡可能接近于火花塞線圈的諧振頻率。在實踐中，當有點火命令時，為了能夠將射頻點火系統設置成諧振模式并且因而將能量最大化至構成火花塞線圈的諧振器的傳送，所述火花塞線圈必須基本上以其諧振頻率而被控制。

發明內容

本發明的目的是確定這個射頻火花塞線圈的最佳諧振頻率，從而達到在火花塞線圈的這個諧振頻率的最佳控制。

本發明因而提出一種用于射頻點火系統的電源設備，其包括電源電路，該電源電路被配置成將以由電源電路的控制設備提供的控制信號所限定的頻率的電源電壓施加于連接到等離子生成諧振器的輸出端，其特征在于，所述控制設備包括：

-用于接收關于確定最佳控制頻率的請求的接口，