BRPI0619884A2

BRPI0619884A2 - dispositivo de comando, alimentação de ignição por radiofreqüência, e, sistema de ignição

Info

Publication number: BRPI0619884A2
Application number: BRPI0619884-8A
Authority: BR
Inventors: Julien Couillaud; Clement Nouvel; Andre Agneray
Original assignee: Renault Sa
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-12-06
Publication date: 2011-10-25
Also published as: EP1961280A1; CN101326862A; KR20080076932A; WO2007071867A1; US8006546B2; EP1961280B1; FR2895170A1; RU2378805C1; JP2009519404A; FR2895170B1; MX2008007667A; JP5196657B2; US20090165764A1; KR101353439B1; CN101326862B

Abstract

DISPOSITIVO DE COMANDO, ALIMENTAçãO DE IGNIçãO POR RADIOFREQUêNCIA, E, SISTEMA DE IGNIçãO. A invenção refere-se a um dispositivo de comando (2) de uma alimentação de uma ignição por radiofrequência de um motor de combustão, compreendendo - uma interface (21) de recepção de sinais de medidas de parâmetros de funcionamento de um motor de combustão; - uma interface de saída (24) de um sinal de comando; - um módulo (26) armazenando as relações entre os sinais de medida e a frequência de um sinal de comando a gerar; - um módulo (25) determinando a frequência de um sinal de comando a gerar em função de sinais de medidas recebidas sobre a interface de recepção e das relações armazenadas; - um módulo (27) aplicando o sinal de comando à frequência determinada.

Description

"DISPOSITIVO DE COMANDO, ALIMENTAÇAO DE IGNIÇAO POR RADIOFREQÜÊNCIA, E, SISTEMA DE IGNIÇÃO"

A invenção refere-se à alimentação de um ressonador para ' tensões superiores a 200 V e freqüências superiores a 1 MHz e, em particular, à alimentação de ressonadores usados nas ignições comandadas.

Para uma aplicação à ignição automotiva com geração de plasma, ressonadores, cuja freqüência de ressonância é superior a 1 MHz, são dispostos ao nível da vela e são tipicamente alimentados com tensões superiores a 200 V e submetidos a uma intensidade superior a 10A. Esta aplicação necessita da utilização de ressonadores de radiofreqüência apresentando um fator de qualidade elevada e um gerador de alta tensão, cuja freqüência de funcionamento está muito próxima da freqüência de ressonância do ressonador. Quanto mais reduzida for a diferença entre a freqüência de ressonância do ressonador e a freqüência de funcionamento do gerador, mais elevado será o fator de amplificação do ressonador (relação entre sua tensão de saída e sua tensão de entrada). Quanto mais elevado o fator de qualidade do ressonador, mais a freqüência de funcionamento do gerador deve estar próxima de sua freqüência de ressonância.

Numerosos parâmetros têm uma incidência sobre a freqüência de ressonância: as dispersões de fabricação, a temperatura na câmara de combustão ou no circuito de resfriamento ou os derivados de envelhecimento dos componentes do ressonador. Estes parâmetros têm uma incidência ainda maior para o caso particular das bobinas velas, devido ao fato da proximidade entre alguns componentes do ressonador e da câmara de combustão. Assim, é delicado garantir um fator de amplificação do ressonador.

A invenção visa resolver este inconveniente. A invenção propõe, assim, um dispositivo de comando de uma alimentação de uma ignição por radiofreqüência de um motor de combustão, compreendendo: - uma interface de recepção de sinais de medidas de parâmetros de funcionamento de um motor de combustão;

- uma interface de saída de um sinal de comando;

- um módulo de memória armazenando as relações entre os sinais de medida e a freqüência de um sinal de comando a gerar;

- um módulo determinando a freqüência de um sinal de comando a gerar em função de sinais de medidas recebidas sobre a interface de recepção e das relações armazenadas no módulo de memória;

- um módulo aplicando o sinal de comando à freqüência determinada sobre a interface de saída.

A invenção refere-se igualmente a uma alimentação de ignição de radiofreqüência compreendendo:

- um dispositivo de comando como descrito acima,

- um circuito de alimentação apresentando um interruptor comandado pelo sinal de comando do dispositivo de comando, o interruptor

aplicado uma tensão intermediária sobre uma saída do circuito de alimentação na freqüência definida pelo sinal de comando.

A invenção refere-se, igualmente, a um sistema de ignição, compreendendo:

- uma alimentação como a descrita acima;

- um ressonador apresentando uma freqüência de ressonância superior a 1 MHz, conectado à saída do circuito de alimentação e compreendendo dois eletrodos, o ressonador sendo apto a gerar um plasma entre os dois eletrodos até um nível de alta tensão ser aplicado sobre a saída do circuito de alimentação.

Outras características e vantagens da invenção aparecerão claramente a partir da descrição que é feita abaixo, a título indicativo e nulamente limitativo, com referência aos desenhos anexos, em que: - a figura 1 ilustra um sistema de ignição integrando um dispositivo de comando de acordo com a invenção;

- a figura 2 ilustra esquematicamente um dispositivo de comando ' de acordo com a invenção.

A invenção propõe um dispositivo de comando de uma alimentação de ignição radiofreqüência de um motor de combustão. O dispositivo de comando leva em conta os sinais de medida dos parâmetros de funcionamento do motor de combustão e determina a freqüência do sinal de comando de ignição a gerar em função das relações armazenadas entre os sinais de medida e a freqüência do sinal de comando.

Adaptando-se a freqüência do sinal de comando em função de parâmetros de funcionamento do motor, esta freqüência será mantida muito precisamente a um valor próximo da freqüência de ressonância do ressonador. Realiza-se, assim, um servocontrole de freqüência em circuito aberto.

A figura 1 ilustra um sistema de ignição 1, compreendendo um dispositivo de comando 2 de acordo com a invenção. A exceção do dispositivo de comando 2, exemplos de elementos do sistema de ignição 1, ilustrado, foram detalhados no documento EP-A-I 515 594. O dispositivo de comando 2 é conectado a um amplificador 3. O amplificador 3 é conectado à grade de um transistor MOSFET de potência 4. O transistor 4 serve como um interruptor comandado pelo sinal de comando do dispositivo 2. O interruptor 4 é destinado a permitir a aplicação de um alto nível de tensão entre os terminais dos eletrodos a uma freqüência definida pelo sinal de comando. Um ressonador série 5 é conectado entre o dreno do transistor 4 e uma massa. O ressonador 5 compreende uma resistência 51 em série com uma indutância 52, e uma resistência 53 em paralelo com um capacitor 54. As resistências 51 e 53 são resistências equivalentes decorrendo notadamente da imperfeição dos capacitores 52 e 54. Os eletrodos de ignição 7 e 8 são conectados aos terminais do capacitor 54. Um circuito ressonante 6 é conectado entre uma fonte de tensão intermediária e o dreno do transistor 4. Este circuito 4 compreende uma indutância 61 e um capacitor 62.

A figura 2 ilustra esquematicamente um exemplo de dispositivo de comando 2 de acordo com a invenção. O dispositivo de comando 2 compreende uma interface 21 de recepção de sinais de medida de parâmetros de funcionamento do motor de combustão. Dentre os parâmetros de funcionamento motor medidos, pode-se visar a temperatura do óleo do motor, a temperatura do líquido de resfriamento do motor, o torque do motor, a velocidade do motor, o ângulo de ignição, a temperatura do ar de admissão, a pressão ao nível do coletor, a pressão atmosférica ou a pressão na câmara de combustão. Estes tipos de medidas podem ser efetuados de modo conhecido do versado na técnica.

Com vantagem, o dispositivo 2 compreende, além disso, uma interface 22 de recepção de sinais de medida dos parâmetros de funcionamento da alimentação, recebendo, por exemplo, uma medida da tensão nos terminais dos eletrodos ou uma medida da tensão intermediária aplicada ao circuito 6.

O dispositivo 2 compreende um módulo de memória 26 em que são armazenadas as relações entre os sinais de medida e a freqüência de um sinal de comando a gerar. Estas relações podem ser estabelecidas em função de testes anteriores. O módulo de memória 26 pode memorizar as relações sob a forma de uma função associando os sinais de medida predeterminados a uma única freqüência de sinal de comando. Pode-se, por exemplo, extrapolar uma função linear ou uma função polinomial em função de resultados de testes anteriores sobre um ressonador fazendo-se variar os diferentes parâmetros levados em conta. O módulo de memória pode igualmente memorizar as relações sob forma de tabela multidimensional tendo, por entrada, sinais de medida.

De acordo com uma versão simplificada, o módulo 26 memoriza as relações fornecendo uma freqüência de comando em função de uma ' medida de temperatura na proximidade do ressonador 5 e medidas de parâmetros elétricos de funcionamento da alimentação. Estas relações podem ser estabelecidas em função de testes anteriores estabelecendo a incidência da temperatura sobre a freqüência de ressonância do ressonador 5.

O dispositivo 2 compreende um módulo 25 determinando a freqüência do sinal de comando a gerar em função de sinais de medida recebidos e das relações armazenadas na memória 26. A freqüência do sinal de comando é fornecida pelo modulo 25 a um módulo 27, aplicando o sinal de comando à referida freqüência sobre uma interface de saída 24. O módulo 27 é, por exemplo, um gerador de relógio escolhido de modo apropriado pelo versado na técnica.

Pode-se prever uma interface de programação 23 permitindo receber e executar os comandos de modificações das relações ou dos parâmetros do ressonador armazenados no módulo de memória 26. A interface de programação 23 pode ser notadamente uma interface de comunicação sem fio. Assim, pode-se visar atualizar as relações armazenadas no módulo 26. Assim, se um melhor conhecimento do comportamento do ressonador for adquirido, o funcionamento do sistema de ignição pode ser otimizado após sua liberação. Assim, a interface de programação 23 permitir programar o módulo 26 a partir de valores de parâmetros elétricos (por exemplo, a freqüência de ressonância) de um ressonador 5 medidos na fábrica. Um código de barras pode ser associado ao ressonador 5 para codificar os valores dos parâmetros elétricos determinados, este código de barras sendo lido para inscrever estes valores no módulo 26 quando da conexão do ressonador ao dispositivo 2. Assim, as dispersões de fabricação dos ressonadores 5 não terão incidência sobre a precisão da freqüência de comando gerada.

Para uma aplicação à ignição de um motor de combustão, o sistema de ignição compreende tipicamente um ressonador série 5 cuja freqüência é superior a 1 MHz5 meios de aplicação de uma tensão superior a 200 Volts entre os terminais dos eletrodos e um dispositivo de comando apto a gerar um sinal de comando apresentando uma freqüência da ordem de grandeza da freqüência de ressonância do ressonador.

Claims

1. Dispositivo de comando (2) de uma alimentação de uma ignição por radiofreqüência de um motor de combustão, caracterizado pelo ' fato de compreender: - uma interface (21) de recepção de sinais de medidas de parâmetros de funcionamento de um motor de combustão; - uma interface de saída (24) de um sinal de comando; - um módulo de memória (26) armazenando as relações entre os sinais de medida e a freqüência de um sinal de comando a gerar; - um módulo (25) determinando a freqüência de um sinal de comando a gerar em função de sinais de medidas recebidas sobre a interface de recepção e das relações armazenadas no módulo de memória; - um módulo (27) aplicando o sinal de comando à freqüência determinada sobre a interface de saída.

2. Dispositivo de comando (2) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a interface de recepção (22) é também destinada à recepção de sinais de medidas de parâmetros de funcionamento da alimentação.

3. Dispositivo de comando (2) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender uma interface de programação (23) conectada ao módulo de memória (26), esta interface sendo destinada a receber valores de parâmetros elétricos de um ressonador destinado a ser conectado à interface de saída, os valores dos parâmetros elétricos armazenados no módulo de memória intervindo nas ditas relações armazenadas.

4. Dispositivo de comando (2) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os valores dos parâmetros elétricos armazenados são provenientes das medidas efetuadas sobre um ressonador (5) destinado a ser conectado à interface de saída (24).

5. Dispositivo de comando de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os sinais de medidas são selecionados dentre o grupo consistindo da temperatura do óleo do motor, a temperatura do líquido de resfriamento do motor, o torque do motor, a velocidade do motor, o ângulo de ignição, a temperatura do ar de admissão, a pressão ao nível do coletor, a pressão atmosférica ou a pressão na câmara de combustão.

6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o módulo de memória (26) armazena as relações sob forma de tabela multidimensional tendo, por entrada, sinais de medida.

7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o módulo de memória (26) armazena as relações sob a forma de uma função associando uma única freqüência de sinal de comando aos sinais de medida predeterminados.

8. Alimentação de ignição por radiofreqüência, caracterizada pelo fato de compreender: - um dispositivo de comando (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes; - um circuito de alimentação apresentando um interruptor (4) comandado pelo sinal de comando do dispositivo de comando (2), o interruptor aplicando uma tensão intermediária sobre uma saída do circuito de alimentação à freqüência definida pelo sinal de comando.

9. Sistema de ignição, caracterizado pelo fato de compreender: - uma alimentação de acordo com a reivindicação 8; - um ressonador (5) apresentando uma freqüência de ressonância superior a 1 MHz, conectado à saída do circuito de alimentação e compreendendo dois eletrodos (7, 8), o ressonador sendo apto a gerar um plasma entre os dois eletrodos quando um nível de alta tensão é aplicado sobre a saída do circuito de alimentação.