DE102014209776B4

DE102014209776B4 - Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung

Info

Publication number: DE102014209776B4
Application number: DE102014209776.2A
Authority: DE
Inventors: Naoki ITOI; Kimihiko Tanaya
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2021-08-05
Anticipated expiration: 2034-05-23
Also published as: JP5676721B1; JP2015081581A; US20150115827A1; DE102014209776A1; US9035564B1

Abstract

Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung, umfassend:eine Zündkerze (102), zum Bewirken einer Funkenentladung zwischen Elektroden (102a, 102b), die sich über einem Spalt gegenüber voneinander befinden, um ein verbrennbares Luft-Kraftstoff-Gemisch in einer Verbrennungskammer einer Verbrennungskraftmaschine zu zünden;eine Funkenentladungspfad-Erzeugungsvorrichtung (101) zum Erzeugen einer vorbestimmten Hochspannung und zum Liefern der erzeugten vorbestimmten Hochspannung an die Zündkerze (102), dadurch einen Pfad für die Funkenentladung in dem Spalt ausbildend;eine Resonanzvorrichtung (105), konfiguriert zum Ausbilden eines Bandpassfilters;eine Stromversorgungsvorrichtung (103), zum Liefern eines Wechselstroms (H) an den Pfad für eine Funkenentladung, ausgebildet in dem Spalt, über der Resonanzvorrichtung (105);eine Strompegel-Erfassungsvorrichtung (115), in Reihe verbunden mit der Resonanzvorrichtung (105), zum Erfassen des Pegels des Wechselstroms (H), geliefert von der Stromversorgungsvorrichtung (103) oder einem Pegel entsprechend dem Pegel des Wechselstroms (H), und zum Ausgeben eines Werts entsprechend dem erfassten Wert; undeine Steuervorrichtung (104) zum Steuern einer Ausgabe des Wechselstroms (H), geliefert von der Stromversorgungsvorrichtung (103), in Übereinstimmung mit der Ausgabe der Strompegel-Erfassungsvorrichtung (115) .

Description

Hintergrund der Erfindung
Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung, die einen Hochfrequenz-Wechselstrom in einen Funkenentladungsweg fließen lässt, um ein Entladungsplasma in einem Hauptzündkerzenspalt zu bewirken, wodurch eine Verbrennungskraftmaschine gezündet wird.
Beschreibung des Standes der Technik
In den vergangenen Jahren sind Probleme des Umweltschutzes und der Kraftstoffverknappung angestiegen und es gibt einen dringenden Bedarf, derartige Probleme ebenfalls in der Automobilindustrie anzusprechen.
Als ein Beispiel für Verfahren zum Ansprechen derartiger Probleme gibt es ein Verfahren zum dramatischen Verbessern eines Kraftstoffverbrauchs durch eine Kraftmaschinenverkleinerung und Gewichtsreduktion, indem ein Superlader (engl. Super Charger) verwendet wird.
Es ist bekannt, dass in einem hochgeladenen Zustand der Druck in einer Kraftmaschinenverbrennungskammer auch ohne eine Verbrennung sehr hoch wird, so dass es schwierig wird, eine Funkenentladung zum Starten der Verbrennung in der Verbrennungskammer in diesem Zustand zu bewirken.
Einer der Gründe besteht darin, dass eine erforderliche Spannung zur Verursachung eines Isolationsdurchschlags (in einem Spalt) zwischen einer Hochspannungselektrode und einer GND- (Masse) Elektrode einer Zündkerze derart ansteigt, dass die erforderliche Spannung den Spannungsfestigkeitswert eines Isolationsabschnitts der Zündkerze übersteigt.
Um dieses Problem zu lösen, wurden Studien zum Erhöhen der Spannungsfestigkeit des Isolationsabschnitts durchgeführt, es ist jedoch tatsächlich schwierig, eine ausreichende Spannungsfestigkeit für das Erfordernis sicherzustellen, und es gibt daher keine andere Wahl, außer ein Mittel zum Verringern des Spaltintervalls der Zündkerze einzusetzen.
Wenn jedoch der Spalt der Zündkerze verringert wird, wird der Effekt eines Löschungsprozesses durch einen Elektrodenabschnitt erhöht, und dies führt zu einem Problem einer reduzierten Startfähigkeit und einer reduzierten Verbrennbarkeit.
Um dieses Problem zu lösen, ist es denkbar, eine Funkenentladung als ein Vermeidungsmittel mit einer Energie bereitzustellen, die eine Wärme übersteigt, die durch den Elektrodenabschnitt durch einen Löschungsprozess aufgenommen wird, oder eine Verbrennung an einer Position zu verursachen, die so weit wie möglich von der Elektrode ist. Es wird zum Beispiel eine Zündspulenvorrichtung vorgeschlagen, wie in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP 2012- 112 310 A (im Folgenden als Patentdokument 1 bezeichnet) gezeigt.
Die in dem Patentdokument 1 offenbarte Zündspulenvorrichtung bewirkt eine Funkenentladung in einem Spalt einer Zündspule durch eine herkömmliche Zündspule und bewirkt einen Hochfrequenzstromfluss in einem Pfad für eine Funkenentladung über eine Mischeinheit (engl. Mixer), die einen Kondensator verwendet, wodurch es möglich wird, eine Funkenentladung mit einer hohen Energie und Entladungsplasma zu bewirken, das sich weiter verbreitet als in einer normalen Funkenentladung.
Die herkömmliche, im Patentdokument 1 gezeigte Zündspulenvorrichtung separiert oder koppelt ein Hochspannungssystem und ein Hochstromsystem durch Verwendung eines Kondensators mit einer hohen Spannungsfestigkeit.
Ein Kondensator weist jedoch im Allgemeinen eine Temperaturcharakteristik auf, und dessen erlaubter Wert variiert in Übereinstimmung mit einer Variation in der Umgebungstemperatur.
Da die herkömmliche, im Patentdokument 1 gezeigte Zündspulenvorrichtung einen Wechselstrom gemäß dem Passfrequenzband des Kondensators an den Pfad für eine Funkenentladung anwendet, variiert der Strompegel, der an dem Pfad für eine Funkenentladung anliegt, stark durch eine Variation in der Charakteristik des Kondensators aufgrund der Temperatur.
Es ist daher denkbar, den Strompegel zu erfassen und dadurch die Frequenz des Wechselstroms gemäß dem Passfrequenzband des Kondensators zu steuern.
Wenn jedoch der Verbrennungszustand der Verbrennungskraftmaschine derart variiert, dass der Verbrennungszustand instabil wird, wächst die Impedanz des Funkenentladungspfads an, und daher variiert auch der Strompegel stark, der an dem Pfad für die Funkenentladung angewendet wird, wodurch ein Problem verursacht wird, dass der Strom nicht stabil angelegt werden kann.
DE 10 2013 222 063 A1 beschreibt eine kompakte Zündspulenvorrichtung, die zuverlässigen Isolationsdurchschlag und Funkentladung mit einem hohen Entladungsstrom realisieren kann. Eine Hochfrequenzentladungs-Zündspulenvorrichtung umfasst hier: einen Kondensator, der mit einem Hochspannungsanschluss verbunden ist, um einen Durchgang von Hochspannung zu verhindern, und eine Induktivität, die mit dem Kondensator verbunden ist und zusammen mit dem Kondensator einen Bandpassfilter bildet, der das Passieren einer vorbestimmten Frequenzkomponente verhindert. DE 200 11 584 U1 lehrt eine Zündeinrichtung eines fremdgezündeten Verbrennungsmotors mit einer Hochspannungsquelle zur Erzeugung eines Zündfunkens zwischen den Elektroden einer Zündkerze und einer davon gesonderten Stromquelle zur Aufrechterhaltung und Speisung des gebildeten Zündfunkens, wobei die Hochspannungsquelle und die Stromquelle vorzugsweise keine gemeinsamen Transformatorstufen aufweisen.
DE 10 2011 052 096 A1 zeigt ein Verfahren zum Erregen eines HF-Schwingkreises, der als Bestandteil einen Zünder zum Zünden eines Brennstoff-Luft-Gemisches in einer Brennkammer eines Verbrennungsmotors mittels einer Korona-Entladung enthält.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung des oben beschriebenen Problems in der herkömmlichen Vorrichtung, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung, die einen gewünschten Wechselstrom für einen Pfad für eine Funkenentladung stabil anwenden bzw. anlegen kann, selbst dann, wenn die Kapazität eines Kondensators durch eine Variation in der Umgebungstemperatur variiert, stabil den gewünschten Wechselstrom für einen Pfad für eine Funkenentladung anwenden kann, selbst dann, wenn der Verbrennungszustand einer Verbrennungskraftmaschine variiert, und ein großes Entladungsplasma mit einer hohen Effizienz bewirkt.
Eine Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält: eine Zündkerze zum Verursachen einer Funkenentladung zwischen Elektroden, die über einen Spalt gegenüber voneinander sind, um ein verbrennbares Luft-Kraftstoff-Gemisch in einer Verbrennungskammer einer Verbrennungskraftmaschine zu zünden; eine Funkenentladungspfad-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer vorbestimmten Hochspannung und zum Liefern der erzeugten vorbestimmten Hochspannung an die Zündkerze, wodurch ein Pfad für die Funkenentladung in dem Spalt ausgebildet wird; eine Resonanzvorrichtung, konfiguriert zum Ausbilden eines Bandpassfilters; eine Stromversorgungsvorrichtung zum Liefern eines Wechselstroms an den Pfad für eine in dem Spalt ausgebildete Funkenentladung, über der Resonanzvorrichtung; eine Strompegel-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen des Pegels des Wechselstroms, der von der Stromversorgungsvorrichtung geliefert wird oder eines Pegels entsprechend dem Pegel des Wechselstroms, und zum Ausgeben eines Werts entsprechend dem erfassten Pegel; und eine Steuervorrichtung zum Steuern einer Ausgabe des Wechselstroms, der von der Stromversorgungsvorrichtung geliefert wird, in Übereinstimmung mit der Ausgabe der Strompegel-Erfassungsvorrichtung.
Die Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Steuerung, bei der ein gewünschter Strompegel erreicht werden kann, selbst dann, wenn die Umgebungstemperatur variiert, es eine Variation in den Konstanten von Vorrichtungen gibt, oder der Verbrennungszustand einer Verbrennungskraftmaschine variiert, wodurch eine Hochenergieentladung mit einer hohen Effizienz realisiert wird.
In der Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird darüber hinaus eine Hochenergieentladung mit einer einfachen Konfiguration und einer hohen Effizienz realisiert, da ein großer AC-Entladungsstrom zwischen Elektroden einer Zündspule in einem frühen Zyklus angelegt werden kann, ein großes Entladungsplasma verursacht wird, und ein Startverhalten und ein Verbrennungsverhalten nicht beeinträchtigt wird, selbst dann, wenn eine Zündkerze mit einem schmalen Spalt verwendet wird. Die Verbesserung in der thermischen Effizienz durch eine Gewichtsreduzierung und ein Kompressionsverhältnisanstieg durch eine Verkleinerung unter Verwendung eines hohen Superladens und dergleichen kann daher realisiert werden. Es wird daher möglich, dramatisch Kraftstoff zu reduzieren, der zum Antrieb einer Kraftstoffmaschine verwendet wird, wodurch die CO₂-Entladungsgröße stark reduziert wird, wodurch ein Beitrag zum Umweltschutz geleistet wird.
Die oben stehenden und anderen Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung noch ersichtlicher, wenn diese im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird.
Figurenliste

1 ist ein Schaltungskonfigurationsdiagramm einer Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung des Betriebs der Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Steuerverfahrens der Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein Schaltungskonfigurationsdiagramm einer Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung des Betriebs der Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
6 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Steuerverfahrens der Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
Erste Ausführungsform
Eine Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, die eine Funkenentladung in einem Hauptzündkerzenspalt bzw. einer Hauptzündkerzenstrecke einer Zündkerze durch eine hohe Spannung bewirkt, die durch eine Zündspulenvorrichtung verursacht wird, und lässt einen Hochfrequenz-Wechselstrom in einen Funkenentladungspfad fließen, wodurch ein großes Entladungsplasma in dem Hauptzündkerzenspalt verursacht wird.
Die Konfiguration der Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 erläutert. Die Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung in 1 enthält: eine Zündkerze 102, die eine Funkenentladung zwischen Elektroden, die sich einander gegenüber liegen, über den Hauptzündkerzenspalt bewirkt, um ein verbrennbares Luft-Kraftstoff-Gemisch in einer Verbrennungskammer in einer Verbrennungskraftmaschine zu zünden; eine Zündspulenvorrichtung 101, wobei es sich um eine Funkenentladungspfad-Erzeugungsvorrichtung zum Anlegen einer vorbestimmten hohen Spannung an der Zündkerze 102 handelt; eine Resonanzvorrichtung 105, die aus einer Induktionsspule 117 und einem Kondensator 116 besteht; eine Stromversorgungsvorrichtung 103 zum Liefern eines Wechselstroms zu einem Pfad für eine Funkenentladung, ausgebildet in dem Hauptzündkerzenspalt bzw. der Hauptzündkerzenstrecke, über die Resonanzvorrichtung 105; eine Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115 zum Erfassen des Pegels bzw. der Größe des Wechselstroms, bereitgestellt für den Pfad für eine Funkenentladung, ausgebildet in der Hauptzündkerzenstrecke, oder einem Pegel entsprechend dem Pegel des Wechselstroms, und zum Ausgeben eines Werts entsprechend dem erfassten Pegel; und eine Steuervorrichtung 104 zum Steuern eines Betriebs der Stromversorgungsvorrichtung 103 in Übereinstimmung mit der Ausgabe der Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115.
Die Zündkerze 102 enthält eine Hochspannungselektrode 102a als eine erste Elektrode, und eine äußere Elektrode 102b als eine zweite Elektrode, die der Hochspannungselektrode 102a mit der Hauptzündkerzenstrecke bzw. dem Hauptzündkerzenabstand, wobei es sich um einen vorbestimmten Abstand handelt, gegenüber liegt.
Die Zündspulenvorrichtung 101 enthält: eine Primärspule 111 und eine Sekundärspule 112, die über einen Kern 118 magnetisch miteinander gekoppelt sind; eine Schaltvorrichtung 114 zum Steuern einer Stromanwendung an der Primärspule 111; eine Ansteuervorrichtung 113 zum Ansteuern der Schaltvorrichtung 114; und einen Widerstand 119 zum Unterdrücken eines Rauschens in einem Kapazitätsstromsystem, das verursacht wird, wenn ein Isolationsdurchschlag in dem Spalt (Hauptzündkerzenspalt) zwischen der Hochspannungselektrode 102a und der äußeren Elektrode 102b der Zündkerze 102 verursacht wird.
Die Stromversorgungsvorrichtung 103 enthält in derselben Einheit bzw. demselben Gehäuse einen Schaltkreis 130 zum Erzeugen eines Wechselstroms, und die Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115 zum Erfassen des Wechselstroms, der durch den Schaltkreis 130 erzeugt wird.
In dem Fall, dass die Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115 somit in dem Gehäuse der Stromversorgungsvorrichtung 103 enthalten ist, kann die Größe der Schaltung reduziert werden, da die Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115 einige Schaltungen (wie zum Beispiel eine Stromversorgungsschaltung) mit dem Schaltkreis 130 und dergleichen gemeinsam verwenden kann, und zusätzlich kann die Erfassung mit einer hohen Genauigkeit durchgeführt werden, da die Bereitstellung der Strompegelerfassungsvorrichtung 115 auf dem gleichen GND- bzw. Masse-Pegel wie dem Schaltkreis 130 leicht ist.
Die Resonanzvorrichtung 105 enthält den Kondensator 116 und die Induktionsspule 117, um den durch den Schaltkreis 130 in der Stromversorgungsvorrichtung 103 erzeugten Wechselstrom an den Funkenentladungspfad zu liefern, der in dem Hauptzündkerzenspalt erzeugt ist, und der Kondensator 116 und die Induktionsspule 117 bilden einen Bandpassfilter aus, um eine Hochspannung, die an der Sekundärspule 112 der Zündspulenvorrichtung 101 erzeugt wird, von einem Anlegen an den Schaltkreis 130 zu blockieren.
Die Steuervorrichtung 104 enthält einen Mikroprozessor 140 zum Bestimmen und Steuern des Betriebs der Zündspulenvorrichtung 101 und der Stromversorgungsvorrichtung 103 in Übereinstimmung mit dem Strompegel, der durch die Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115 erfasst wird, und eine Schnittstelle 140 zum Empfangen eines Detektions- bzw. Erfassungssignals von der Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115 und zum Weitergeben des empfangenen Signals an den Mikroprozessor 140.
Der Mikroprozessor 140 in der Steuervorrichtung 104 enthält eine Zieleinstellungsvorrichtung 142 zum Einstellen eines Zielwerts für einen Ausgabewert der Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115, und eine Schwellenwert-Einstellvorrichtung 143 zum Einstellen eines ersten Schwellenwerts und eines zweiten Schwellenwerts.
Der Betrieb der Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform wird mit Bezug auf ein Zeitdiagramm in 2 erläutert.
2 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung in einer Zeitreihe eines Signals in jedem Abschnitt in 1.
Ein Signal I in 2 ist ein Signal, dessen positive Richtung die Pfeilrichtung an einem Pfad I in 1 ist. Das Signal I ist ein von der Steuervorrichtung 104 ausgegebenes Spannungssignal, zum Ansteuern der Zündspulenvorrichtung 101.
Ein Signal W in 2 ist ein Signal, dessen positive Richtung die Pfeilrichtung an einem Pfad W in 1 ist. Das Signal W ist ein von der Steuervorrichtung 104 ausgegebenes Spannungssignal und wird dann an den Schaltkreis 130 in der Stromversorgungsvorrichtung 103 angelegt, und zeigt eine Periode an, in der der Schaltkreis 130 betrieben wird.
Ein Signal H in 2 ist ein Signal, dessen positive Richtung die Pfeilrichtung an einem Pfad H in 1 ist. Das Signal H ist ein Stromsignal, das einen Wechselstrom anzeigt, der durch den Schaltkreis 130 erzeugt wird.
Ein Signal P in 2 ist ein Signal an einem Pfad P in 1, wobei es sich um eine Signalspitze handelt, die durch die Schnittstelle 141 gehalten wird.
Ein Signal F in 2 ist ein Signal, dessen positive Richtung die Pfeilrichtungen an einem Pfad F in 1 ist. Das Signal F ist ein Stromsignal, das einen Entladungsstrom anzeigt, der an einem Funkenentladungspfad fließt, der in dem Hauptzündkerzenspalt der Zündkerze 102 ausgebildet wird.
Da zu einem Zeitpunkt T0 in 2 das Signal I bereits zu HIGH geworden ist, ist die Schaltvorrichtung 114 in der Zündspulenvorrichtung 101 in einem AN-Zustand, und die Primärspule 111 ist in einem Zustand, bei dem Strom angelegt wird. Daher wird in dem Kern 118 eine magnetische Flussenergie akkumuliert.
Wenn zu einem Zeitpunkt T1 das Signal I auf LOW geschaltet wird, wird eine Stromanlegung an der Primärspule 111 durch die Schaltvorrichtung 114 in der Zündspulenvorrichtung 101 unterbrochen, und die in dem Kern 118 akkumulierte magnetische Flussenergie wird freigesetzt. Dann tritt eine induzierte Spannung an der Sekundärspule 112 auf, so dass ein induzierter Strom zu fließen beginnt, und unterdessen wird mit dem Aufladen des Masse-Kondensators, den die Zündspule 102 potentiell aufweist, und mit dem Aufladen des Kondensators 116 begonnen.
Wenn zu einem Zeitpunkt T2 die aufgeladene Spannung der Massekapazität der Zündkerze 102 und die aufgeladene Spannung des Kondensators 116 die Isolationsdurchschlagsspannung des Hauptzündkerzenspalts der Zündkerze 102 erreicht haben, tritt ein Isolationsdurchschlag in dem Hauptzündkerzenspalt auf, so dass ein Funkenentladungspfad ausgebildet wird. Ein Strom aufgrund der Entladung der elektrischen Ladung, die in der Kapazität akkumuliert ist, d.h. ein sogenannter Kapazitätsstrom Ic fließt in den Funkenentladungspfad.
Damit der Wechselstrom ca. von dem Zeitpunkt angelegt wird, wenn der Kapazitätsstrom Ic gestoppt wurde, schaltet die Steuervorrichtung 104 das Signal W auf HIGH zu einem Zeitpunkt T3, um den Betrieb des Schaltkreises 130 zu ermöglichen.
Wenn der Betrieb des Schaltkreises 130 durch das Signal W ermöglicht wird, startet der Schaltkreis 130 einen Schaltbetrieb, um einen Wechselstrom in den Funkenentladungspfad zu senden, der in dem Hauptzündkerzenspalt ausgebildet ist.
Da der Schaltkreis 130 in der ersten Ausführungsform eine Halbbrückenkonfiguration aufweist und der Bandpassfilter, ausgebildet durch die Induktionsspule 117 und den Kondensator 116, an der Stufe nach dem Schaltkreis 130 bereitgestellt ist, wird der Schaltkreis 130 derart betrieben, dass der HIGH-seitige Schalter und der LOW-seitige Schalter der Halbbrücke abwechselnd AN oder AUS geschaltet werden, zusammen mit der Resonanzfrequenz des Bandpassfilters.
Durch Schalten der Halbbrückenschaltung zusammen mit der Resonanzfrequenz des Bandpassfilters wird die Impedanz des Bandpassfilterabschnitts minimiert, so dass ein Ausgangsstrom der Stromversorgungsvorrichtung 103, der an dem Pfad H fließt, maximiert wird. Der maximale Wechselstrom kann daher in den Funkenentladungspfad in dem Hauptzündkerzenspalt gesendet werden.
Zu einem Zeitpunkt T4 schaltet die Steuervorrichtung 104 das Signal W auf LOW, um den Betrieb des Schaltkreises 130 zu stoppen.
Wenn der Betrieb des Schaltkreises 130 gestoppt wurde, wird ebenfalls die Versorgung eines großen Wechselstroms zu dem Funkenentladungspfad in dem Hauptzündkerzenspalt gestoppt.
Um die Signalpegelspitze zu bestimmen, die durch die Schnittstelle 141 gehalten wird, erfasst der Mikroprozessor 140 in der Steuervorrichtung 104 dieses Signal unter Verwendung eines A/D-Wandlers.
Um ein Hochfrequenz-Wechselstrom-Signal in einem Megaherzband unter Verwendung eines A/D-Wandlers zu erfassen und eine Datenverarbeitung durchzuführen, bedarf es einen teuren A/D-Wandlers oder eines teuren Mikrocomputers mit einer hohen Leistungsfähigkeit. In der ersten Ausführungsform wird daher die Schnittstelle 141, die durch eine Spitzenhalteschaltung ausgebildet wird, derart eingerichtet, dass ein Signalpegel unter Verwendung eines preisgünstigen Mikroprozessors und eines preisgünstigen A/D-Wandlers vom Universalzweck gelesen werden kann.
Der Mikroprozessor 140 erfasst das Signal P unter Verwendung des A/D-Wandlers zu einem Zeitpunkt nach dem Zeitpunkt T4, und der Mikroprozessor 140 führt dann, nachdem der Erfassungsbetrieb beendet ist, einen Reset des Spitzenhaltens durch.
Ein Steuerverfahren der Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung der ersten Ausführungsform wird mit Bezug auf ein Flussdiagramm in 3 erläutert.
Im Schritt S1 gemäß 3 erfasst der Mikroprozessor 140 nachdem die Periode beendet ist, in der die Stromversorgungsvorrichtung 103 einen Wechselstrom an den Pfad für eine Funkenentladung liefert, der in dem Hauptzündkerzenspalt ausgebildet ist, als eine Signalspitze, die durch die Schnittstelle 141 gehalten wird, unter Verwendung des A/D-Wandlers. Das erfasste Signal wird als ein Erfassungswert a definiert.
Der Mikroprozessor 140 führt nach dem Erfassungsbetrieb durch den A/D-Wandler einen Reset des Spitzenhaltens durch.
Im Schritt S2 berechnet der Mikroprozessor 140 den Absolutwert einer Differenz zwischen dem Erfassungswert a, erfasst im Schritt S1, und einem Zielwert b, eingestellt durch die Zieleinstellvorrichtung 142, in dem Mikroprozessor 140. Der Absolutwert wird als ein Berechnungswert c definiert.
Es wird zum Beispiel angenommen, dass der Erfassungswert a, erfasst im Schritt S1 gleich 4 Ampere ist, und der Zielwert b, eingestellt durch die Zieleinstellvorrichtung 142, gleich 3 Ampere ist.
Der Mikroprozessor 140 berechnet den Absolutwert einer Differenz zwischen 4 Ampere des Erfassungswerts a und 3 Ampere des Zielwerts b, so dass der berechnete Wert c gleich 1 Ampere ist.
Da der berechnete Wert c hier ein Absolutwert ist, kann eine anschließende Berechnung ohne Berücksichtigung des Größenverhältnisses zwischen dem Erfassungswert a und dem Zielwert b durchgeführt werden.
Der Zielwert b kann ein Kennfeldwert oder ein berechneter Wert sein, der in Abhängigkeit der Betriebsbedingung bzw. des Betriebszustands, des Entladungszustands und dergleichen eingestellt wird.
Wenn zum Beispiel die Temperatur des Kraftmaschinenkühlwassers geringer als 80°C ist, und die Kraftmaschinenrotationsrate gleich zu oder kleiner als 1000 Umdrehungen/Minute ist, wird der Zielwert b auf 5 Ampere eingestellt. Wenn die Kraftmaschinenrotationsrate 3000 Umdrehungen/Minute übersteigt, wird der Zielwert b auf 4 Ampere eingestellt. Wenn die Kraftmaschinenrotationsrate 4000 Umdrehungen/Minute übersteigt, wird der Zielwert b auf 3 Ampere eingestellt.
Wenn die Temperatur des Kraftmaschinenkühlwassers 80°C übersteigt, wird 1 Ampere von jedem Zielwert b subtrahiert.
Im Schritt S3 bestimmt der Mikroprozessor 140, ob der berechnete Wert c, berechnet im Schritt S2, zwischen dem ersten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert ist, der durch die Schwellenwert-Einstellvorrichtung 143 in dem Mikroprozessor 140 eingestellt wird.
Es wird zum Beispiel angenommen, dass der erste Schwellenwert, eingestellt durch die Schwellenwert-Einstellvorrichtung 143 gleich 0,5 Ampere ist und der zweite Schwellenwert gleich 2 Ampere ist.
Wenn der berechnete Wert c, berechnet im Schritt S2 gleich 1 Ampere ist, ist der berechnete Wert c zwischen 0,5 Ampere des ersten Schwellenwerts und 2 Ampere des zweiten Schwellenwerts, und das Bestimmungsresultat ist daher positiv.
Wenn der berechnete Wert c gleich 0,3 Ampere ist, ist der berechnete Wert c nicht zwischen 0,5 Ampere des ersten Schwellenwerts und 2 Ampere des zweiten Schwellenwerts, und daher ist das Bestimmungsresultat negativ.
Da in diesem Fall der berechnete Wert c geringer als 0,5 Ampere des ersten Schwellenwerts ist, wird bestimmt, dass der Erfassungswert α ausreichend nahe zu dem Zielwert b ist.
Wenn der berechnete Wert c gleich 3 Ampere ist, ist der berechnete Wert c nicht zwischen 0,5 Ampere des ersten Schwellenwerts und 2 Ampere des zweiten Schwellenwerts, und das Bestimmungsresultat ist daher negativ. Da in diesem Fall der berechnete Wert c größer als 2 Ampere des zweiten Schwellenwerts ist, wird bestimmt, dass der Erfassungswert a eine Erfassung eines anomalen Zustands, wie zum Beispiel Rauschen enthält.
Der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert können jeweils ein Kennfeldwert sein, der in Abhängigkeit von der Betriebsbedingung, dem Entladezustand und dergleichen eingestellt wird.
Der Grund ist wie folgt. Wenn die Kraftmaschinenrotationsrate oder ein Lastzustand, Temperatur oder dergleichen variiert, variiert ebenfalls die Isolationsdurchschlag-Spannung in dem Hauptzündkerzenspalt, und daher ist dem Erfassungswert a, erfasst im Schritt S1, ein Rauschen überlagert, so dass der Erfassungswert a größer als dessen realer Wert wird. Wenn darüber hinaus der Verbrennungszustand in der Verbrennungskraftmaschine variiert und daher der Verbrennungszustand instabil wird, steigt die Impedanz des Funkenentladungspfads in dem Hauptzündkerzenspalt an, und daher wird der Strom verringert, der zu der Zündkerze 102 fließen kann, so dass der Erfassungswert a zu einem kleinen Wert wird.
Wenn im Schritt S4 das Bestimmungsresultat im Schritt S3 positiv ist, bestimmt der Mikroprozessor 140 eine Anpassungsgröße für die Betriebsfrequenz des Schaltkreises 130 in Übereinstimmung mit dem berechneten Wert c, und weist dann den Schaltkreis 130 entsprechend an.
Die Anpassungsgröße für die Betriebsfrequenz in der Anweisung kann ein Kennfeldwert oder ein berechneter Wert sein.
Der Grund ist wie folgt. Wenn der berechnete Wert c groß ist, kann eine Zeit reduziert werden, die benötigt wird bis der berechnete Wert c als der Zielwert b gesteuert wird, wenn der Mikroprozessor 140 die Anpassungsgröße für die Betriebsfrequenz in der Anweisung für den Schaltkreis 130 erhöht. Wenn darüber hinaus der berechnete Wert c klein ist, kann der berechnete Wert c stabil als der Zielwert b ohne ein Überschwingen gesteuert werden, wenn der Mikroprozessor 140 die Anpassungsgröße für die Betriebsfrequenz verringert.
Darüber hinaus kann die Anpassung im Schritt S4 derart sein, dass die angepasste Betriebsfrequenz immer höher als eine Resonanzfrequenz des Bandpassfilters der Resonanzvorrichtung 105 ist.
Die Betriebsfrequenz kann daher eindeutig bestimmt werden, so dass dann, wenn der berechnete Wert c geringer als der Zielwert b ist, die Betriebsfrequenz des Schaltkreises 130 verringert wird, und dann, wenn der berechnete Wert c höher als der Zielwert b ist, die Betriebsfrequenz des Schaltkreises 130 erhöht wird.
Selbstverständlich kann der Schaltkreis 130 immer in einem Bereich gesteuert werden, der geringer als die Resonanzfrequenz des Bandpassfilters der Resonanzvorrichtung 105 ist.
In diesem Fall wird die obige Theorie lediglich invertiert.
Als Referenzbeispiel ist die Betriebsfrequenz des Schaltkreises 130 gleich 1 bis 4MHz und die Anpassungsgröße ist ca. 100Hz bis 100kHz.
Wenn im Schritt S5 das Bestimmungsresultat im Schritt S3 negativ ist, weist der Mikroprozessor 140 den Schaltkreis 130 an, die gegenwärtige Betriebsfrequenz ohne eine Änderung der Betriebsfrequenz beizubehalten.
Wenn somit der Erfassungswert a ausreichend in der Nähe des Zielwerts b ist, kann der gegenwärtige Strompegel beibehalten werden.
Da darüber hinaus verhindert wird, dass die Steuerung durchgeführt wird, wenn der Erfassungswert a in einem anomalen Zustand ist, wie zum Beispiel in einem, der ein Rauschen enthält, kann der Strompegel mit einer hohen Genauigkeit gesteuert werden.
Die erste Ausführungsform stellt daher die Zündspulenvorrichtung 101 bereit sowie die Stromversorgungsvorrichtung 103 zum Liefern einer Hochfrequenzenergie an die Resonanzvorrichtung 105, und die Steuervorrichtung zum Anpassen der Betriebsfrequenz der Stromversorgungsvorrichtung 103 auf Grundlage eines Signals, das durch die Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115 in der Stromversorgungsvorrichtung 103 erfasst wird, wobei selbst dann, wenn die Umgebungstemperatur variiert, es eine Variation in den Konstanten der Vorrichtungen gibt, oder der Verbrennungszustand der Verbrennungskraftmaschine variiert, der Strompegel auf einen gewünschten Pegel gesteuert werden kann, ein großes Entladungsplasma effizient ausgebildet werden kann, und das Startverhalten und das Verbrennungsverhalten nicht beeinträchtigt werden, selbst dann, wenn eine Zündkerze mit einem schmalen Spalt verwendet wird. Eine Verbesserung in der thermischen Effizienz durch eine Gewichtsreduzierung und eine Erhöhung des Kompressionsverhältnisses durch eine Verkleinerung unter Verwendung eines hohen Superladens und dergleichen kann daher realisiert werden.
Es wird daher vergleichsweise möglich, Kraftstoff zu reduzieren, der zum Antrieb einer Verbrennungskraftmaschine verwendet wird, wobei die CO₂-Entlademenge stark reduziert werden kann, wodurch ein großer Beitrag zum Umweltschutz geleistet wird.
Insbesondere weist der Mikroprozessor 140 den Schaltkreis 130 bezüglich der Betriebsfrequenz an, in Übereinstimmung mit einer Variation in dem Strompegel aufgrund einer Variation in der Umgebungstemperatur oder einer Variation in den Konstanten der Vorrichtungen, und eine Variation in dem Strompegel aufgrund einer Variation in dem Verbrennungszustand der Verbrennungskraftmaschine, wodurch der Strompegel mit einer hohen Genauigkeit gesteuert werden kann.
Zweite Ausführungsform
Die Konfiguration einer Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf 4 erläutert. In der Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung der zweiten Ausführungsform enthält der Mikroprozessor 140 in der Steuervorrichtung 104, verglichen mit der Konfiguration der ersten Ausführungsform, eine Mittelungsvorrichtung 144 zum Mitteln bzw. Bilden eines Durchschnittswerts von Ausgangswerten, die für eine Vielzahl von Malen von der Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115 ausgegeben werden, und zum Ausgeben des gemittelten Werts bzw. Durchschnittswerts, und wobei die Mittelungsvorrichtung 144 mit einer Auswahlvorrichtung 145 bereitgestellt ist, zum Auswählen bestimmter Ausgangswerte, die eine hohe Zuverlässigkeit haben, unter Ausgangswerten, die für eine Vielzahl von Malen von der Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115 ausgegeben werden.
In einer Periode, in der die Stromversorgungsvorrichtung 103 einen Wechselstrom an den Pfad für eine Funkenentladung liefert, der in dem Hauptzündkerzenspalt ausgebildet ist, erfasst die Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115 den Pegel bzw. die Größe des Wechselstroms oder einen Pegel entsprechend dem Pegel des Wechselstroms für eine Vielzahl von Malen, zumindest zweifach, und gibt dann Werte entsprechend der erfassten Pegel aus.
Der Betrieb der Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf ein Zeitdiagramm in 5 erläutert.
5 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung, in einer Zeitreihe, eines Signals in jedem Abschnitt in 4.
Jedes Signal und die Zeitpunkte T1 bis T4 in 5 sind gleich zu denjenigen in der ersten Ausführungsform.
Die Zeitpunkte von Tad1 bis Tad5 in 5 sind Zeitpunkte, zu denen der Mikroprozessor 140 in der Steuervorrichtung 104 eine Signalspitze erfasst, die durch die Schnittstelle 141 gehalten wird, unter Verwendung des A/D-Wandlers, zu regulären Intervallen während einer Periode, in der die Stromversorgungsvorrichtung 103 einen Wechselstrom an den Pfad für eine Funkenentladung liefert, der in dem Hauptzündkerzenspalt ausgebildet ist.
Der Mikroprozessor 140 führt einen Reset des Spitzenhaltens (engl. Peak Holding) durch, zu jedem Zeitpunkt, wenn der Erfassungsbetrieb durch den A/D-Wandler abgeschlossen ist.
Ein Steuerverfahren der Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf ein Flussdiagramm in 6 erläutert.
Im Schritt S11 in 6 erfasst der Mikroprozessor 140 eine Signalspitze, gehalten durch die Schnittstelle 141, unter Verwendung des A/D-Wandlers, und zwar zu regulären Intervallen in einer Periode, in der die Stromversorgungsvorrichtung 103 einen Wechselstrom an den Pfad für eine Funkenentladung liefert, der in dem Hauptzündkerzenspalt ausgebildet ist. Die erfassten Signale sind als Erfassungswerte a11 bis aln definiert (n ist eine ganzzahlige Zahl).
Der Mikroprozessor 140 führt einen Reset des Spitzenhaltens durch zu jedem Zeitpunkt, bei dem der Erfassungsbetrieb durch den A/D-Wandler beendet ist.
Nachdem die Periode beendet ist, in der die Stromversorgungsvorrichtung 103 einen Wechselstrom liefert, führt die Mittelungsvorrichtung 144 in dem Mikroprozessor 140 im Schritt S12 eine Mittelung nur von Erfassungswerten durch, die durch die Auswahlvorrichtung 145 ausgewählt wurden, in der Mittelungsvorrichtung 144, unter den Erfassungswerten a11 bis aln (n ist eine ganze Zahl), die im Schritt S11 erfasst wurden. Der Durchschnittswert ist als ein Durchschnittswert d1 definiert.
Es wird zum Beispiel angenommen, dass eine Gesamtheit von vier Erfassungswerten im Schritt S11 erfasst werden, der erfasste Wert a11 gleich 3,4 Ampere ist, der Erfassungswert a12 gleich 4 Ampere ist, der Erfassungswert a13 gleich 4,6 Ampere ist, und der Erfassungswert a14 gleich 8 Ampere ist.
In dem Fall, dass die Auswahlvorrichtung 145 in der Mittelungsvorrichtung 144 den oberen Grenzwert für jeden Erfassungswert bei 8 Ampere einstellt, mittelt die Mittelungsvorrichtung 144 drei des Erfassungswerts a11, des Erfassungswerts a12 und des Erfassungswerts a13, mit Ausnahme des Erfassungswerts a14, so dass der Durchschnittswert d1 gleich 4 Ampere ist.
Durch den Ausschluss eines singulären Erfassungswerts von den Erfassungswerten bei der Durchschnittsbildung kann eine hohe Zuverlässigkeit der Erfassungswerte sichergestellt werden, und die Steuerbarkeit wird ebenfalls verbessert.
Die Auswahlvorrichtung 145 in der Mittelungsvorrichtung 144 kann darüber hinaus nicht nur einen oberen Grenzwert sondern auch einen unteren Grenzwert einstellen, wodurch Erfassungswerte ausgewählt werden, die eine noch größere Zuverlässigkeit aufweisen.
Im Schritt S13 berechnet der Mikroprozessor 140 den Absolutwert einer Differenz zwischen dem Durchschnittswert d1, berechnet im Schritt S12, und einem Zielwert b1, eingestellt durch die Zieleinstellvorrichtung 142 in dem Mikroprozessor 140. Der Absolutwert ist als ein Berechnungswert c1 definiert.
Es wird zum Beispiel angenommen, dass der Durchschnittswert d1, berechnet im Schritt S12, gleich 4 Ampere ist, und der Zielwert b1, eingestellt durch die Zieleinstellvorrichtung 142, gleich 3 Ampere ist.
Der Mikroprozessor 140 berechnet den Absolutwert einer Differenz zwischen 4 Ampere des Durchschnittswerts d1 und 3 Ampere des Zielwerts b1, so dass der Berechnungswert c1 gleich 1 Ampere ist.
Da hier der Berechnungswert c1 ein Absolutwert ist, kann eine anschließende Berechnung ohne die Berücksichtigung des Größenverhältnisses zwischen dem Durchschnittswert d1 und dem Zielwert b1 durchgeführt werden.
Darüber hinaus kann der Zielwert b1 ein Kennfeldwert oder ein Berechnungswert sein, der eingestellt ist in Abhängigkeit von der Betriebsbedingung, dem Entladezustand und dergleichen.
Wenn zum Beispiel die Temperatur eines Kraftmaschinenkühlwassers kleiner als 80°C ist, und die Kraftmaschinenrotationsrate gleich zu oder geringer als 1000 Umdrehungen/Minute ist, wird der Zielwert auf 8 Ampere Spitzenwert eingestellt. Wenn die Kraftmaschinenrotationsrate 3000 Umdrehungen/Minute übersteigt, wird der Zielwert auf 4 Ampere Spitzenwert eingestellt. Wenn die Kraftmaschinenrotationsrate 4000 Umdrehungen/Minute übersteigt, wird der Zielwert auf 3 Ampere Spitzenwert eingestellt.
Wenn die Temperatur des Kraftmaschinenkühlwassers 80°C übersteigt, wird 1 Ampere von jedem Zielwert subtrahiert.
Im Schritt S15 bestimmt der Mikroprozessor 140, wie im Schritt S3 der ersten Ausführungsform, ob der Berechnungswert c1, berechnet im Schritt S13, zwischen dem ersten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert ist, die durch die Schwellenwert-Einstellvorrichtung 143 in dem Mikroprozessor 140 eingestellt wurden.
Im Schritt S15 bestimmt der Mikroprozessor 140, wie im Schritt S4 der ersten Ausführungsform, wenn das Bestimmungsresultat im Schritt S14 positiv ist, eine Anpassungsgröße für die Betriebsfrequenz des Schaltkreises 130 gemäß dem Berechnungswert c1, und weist dann den Schaltkreis 130 die Betriebsfrequenz an.
Wenn im Schritt S16, wie im Schritt S5 der ersten Ausführungsform, das Bestimmungsresultat im Schritt S14 negativ ist, weist der Mikroprozessor 140 den Schaltkreis 130 an, die gegenwärtige Betriebsfrequenz ohne eine Änderung der Betriebsfrequenz beizubehalten.
In der zweiten Ausführungsform enthält der Mikroprozessor 140 in der Steuervorrichtung 104, verglichen mit der Konfiguration der ersten Ausführungsform somit die Mittelungsvorrichtung 144 zum Mitteln von Ausgangswerten, die für eine Vielzahl von Malen von der Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115 ausgegeben werden, und zum Ausgeben des Durchschnittswerts, und wobei die Mittelungsvorrichtung 144 mit der Auswahlvorrichtung 145 bereitgestellt ist, um Ausgangswerte auszuwählen, die eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen, unter Ausgangswerten, die für eine Vielzahl von Malen von der Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115 ausgegeben werden, wobei selbst dann, wenn die Umgebungstemperatur variiert, es eine Variation in den Konstanten der Vorrichtung gibt, oder der Verbrennungszustand der Verbrennungskraftmaschine variiert, der Strompegel auf einen gewünschten Pegel mit einer hohen Genauigkeit gesteuert werden kann, ein großes Entladungsplasma effizient ausgebildet werden kann, und das Startverhalten und das Verbrennungsverhalten nicht beeinträchtigt werden, selbst dann, wenn eine Zündkerze mit einem schmalen Spalt verwendet wird. Eine Verbesserung der thermischen Effizienz durch eine Gewichtsreduzierung und eine Erhöhung des Kompressionsverhältnisses durch eine Verkleinerung unter Verwendung eines hohen Superladens, und dergleichen kann daher realisiert werden.
Es wird daher möglich, vergleichbar Kraftstoff zu reduzieren, der zum Ansteuern bzw. Antrieb einer Verbrennungskraftmaschine verwendet wird, wobei die CO₂-Abgabemenge stark reduziert werden kann, so dass ein großer Beitrag zum Umweltschutz geleistet wird.
Während einer Periode, in der die Stromversorgungsvorrichtung 103 einen Wechselstrom an den Pfad für eine Funkenentladung liefert, der in dem Hauptzündkerzenspalt ausgebildet ist, erfasst die Strompegel-Erfassungsvorrichtung 115 insbesondere den Pegel des Wechselstroms oder eines Pegels entsprechend dem Pegel des Wechselstroms für eine Vielzahl von Zeitpunkten, zumindest zweifach und die Steuerung wird auf Grundlage der Ausgabe entsprechend der erfassten Pegel durchgeführt, wodurch der Mikroprozessor 140 den Schaltkreis 130 die Betriebsfrequenz anweisen kann, in Übereinstimmung mit einer Variation in dem Strompegel aufgrund einer Variation in der Umgebungstemperatur oder einer Variation in den Konstanten der Vorrichtungen, und eine Variation in dem Strompegel aufgrund einer Variation in dem Verbrennungszustand der Verbrennungskraftmaschine, verursacht während der Periode, in der die Stromversorgungsvorrichtung 103 den Wechselstrom an den Pfad für eine Funkenentladung liefert, der in dem Hauptzündkerzenspalt ausgebildet ist. Der Strompegel kann somit mit einer hohen Genauigkeit gesteuert werden.
Die Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann für ein Automobil, ein zweirädriges Fahrzeug, eine Außenbordkraftmaschine und andere bestimmte Maschinen unter Verwendung einer Verbrennungskraftmaschine verwendet werden, so dass ein Zünden von Kraftstoff zuverlässig durchgeführt werden kann. Die Verbrennungskraftmaschine kann daher mit einer hohen Effizienz betrieben werden, wodurch ein Beitrag zum Lösen des Kraftstofferschöpfungsproblems und des Umweltschutzes geliefert wird.
Es wird hier vermerkt, dass innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung die obigen Ausführungsformen frei miteinander kombiniert werden können, oder jede der obigen Ausführungsformen geeignet modifiziert oder verkürzt werden kann.
Verschiedene Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung werden dem Durchschnittsfachmann ersichtlich, ohne vom Umfang dieser Erfindung abzuweichen, und es wird verstanden, dass diese nicht auf die hier dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist.

Claims

Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung, umfassend: eine Zündkerze (102), zum Bewirken einer Funkenentladung zwischen Elektroden (102a, 102b), die sich über einem Spalt gegenüber voneinander befinden, um ein verbrennbares Luft-Kraftstoff-Gemisch in einer Verbrennungskammer einer Verbrennungskraftmaschine zu zünden; eine Funkenentladungspfad-Erzeugungsvorrichtung (101) zum Erzeugen einer vorbestimmten Hochspannung und zum Liefern der erzeugten vorbestimmten Hochspannung an die Zündkerze (102), dadurch einen Pfad für die Funkenentladung in dem Spalt ausbildend; eine Resonanzvorrichtung (105), konfiguriert zum Ausbilden eines Bandpassfilters; eine Stromversorgungsvorrichtung (103), zum Liefern eines Wechselstroms (H) an den Pfad für eine Funkenentladung, ausgebildet in dem Spalt, über der Resonanzvorrichtung (105); eine Strompegel-Erfassungsvorrichtung (115), in Reihe verbunden mit der Resonanzvorrichtung (105), zum Erfassen des Pegels des Wechselstroms (H), geliefert von der Stromversorgungsvorrichtung (103) oder einem Pegel entsprechend dem Pegel des Wechselstroms (H), und zum Ausgeben eines Werts entsprechend dem erfassten Wert; und eine Steuervorrichtung (104) zum Steuern einer Ausgabe des Wechselstroms (H), geliefert von der Stromversorgungsvorrichtung (103), in Übereinstimmung mit der Ausgabe der Strompegel-Erfassungsvorrichtung (115) .
Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (104) die Frequenz des Wechselstroms (H), geliefert von der Stromversorgungsvorrichtung (103), steuert, in Übereinstimmung mit der Ausgabe der Strompegel-Erfassungsvorrichtung (115).
Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Stromversorgungsvorrichtung (103) einen Schaltkreis (130) enthält, der mit der Resonanzvorrichtung (105) verbunden ist, und die Steuervorrichtung (104) die Betriebsfrequenz des Schaltkreises (130) in Übereinstimmung mit der Ausgabe der Strompegel-Erfassungsvorrichtung (115) anpasst.
Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in einer Periode, in der die Stromversorgungsvorrichtung (103) den Wechselstrom (H) liefert, die Strompegel-Erfassungsvorrichtung (115) den Pegel des Wechselstroms (H) erfasst oder einen Pegel entsprechend dem Pegel des Wechselstroms (H), für zumindest eine Vielzahl von Malen erfasst, und Werte entsprechend den erfassten Werten ausgibt.
Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuervorrichtung (104) eine Mittelungsvorrichtung (144) zum Mitteln der Werte enthält, die für die Vielzahl von Malen von der Strompegelerfassungsvorrichtung (115) ausgegeben werden, und zum Ausgeben des Mittelwerts (d1), und die Steuervorrichtung (104) die Frequenz des Wechselstroms (H) steuert, der von der Stromversorgungsvorrichtung (103) geliefert wird, in Übereinstimmung mit dem Mittelwert (d1), ausgegeben von der Mittelungsvorrichtung (144).
Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Mittelungsvorrichtung (144) eine Auswahlvorrichtung (145) zum Auswählen bestimmter Ausgangswerte unter den Werten enthält, die für die Vielzahl von Malen von der Strompegel-Erfassungsvorrichtung (115) ausgegeben werden, und die Mittelungsvorrichtung (144) einen Mittelwert (d1) ausgibt, der durch Mitteln der Ausgangswerte erhalten wird, die durch die Auswahlvorrichtung (145) ausgewählt werden.
Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuervorrichtung (104) eine Zieleinstellvorrichtung (142) zum Einstellen eines Zielwerts (b1) für den Wert enthält, der von der Strompegel-Erfassungsvorrichtung (115) ausgegeben wird, und eine Schwellenwert-Einstellvorrichtung (143) zum Einstellen eines ersten Schwellenwerts und eines zweiten Schwellenwerts, und wenn der Absolutwert (c1) eine Differenz zwischen dem Zielwert (b1) und dem von der Strompegel-Erfassungsvorrichtung (115) ausgegebenen Wert zwischen dem ersten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert ist, die Steuervorrichtung (104) die Stromversorgungsvorrichtung (103) derart steuert, dass sich der Ausgangswert dem Zielwert (b1) annähert.
Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung nach Anspruch 7, wobei jeder von dem Zielwert (b1), dem ersten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert ein Kennfeldwert entsprechend einem Betriebszustand ist.
Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Steuervorrichtung (104) eine Anpassungsgröße für die Frequenz des Wechselstroms (H) ändert, der von der Stromversorgungsvorrichtung (103) geliefert wird, in Übereinstimmung mit dem Absolutwert (c1) der Differenz zwischen dem Zielwert (b1) und dem von der Strompegel-Erfassungsvorrichtung (115) ausgegebenen Wert.
Hochfrequenzentladungs-Zündvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Strompegel-Erfassungsvorrichtung (115), zusammen mit dem Schaltkreis (130), in dem gleichen Gehäuse bereitgestellt ist.