KR20090126309A - 무선 주파수 점화 시스템 내 공진기의 공진 주파수의 최적 제어 - Google Patents

무선 주파수 점화 시스템 내 공진기의 공진 주파수의 최적 제어 Download PDF

Info

Publication number
KR20090126309A
KR20090126309A KR1020097022444A KR20097022444A KR20090126309A KR 20090126309 A KR20090126309 A KR 20090126309A KR 1020097022444 A KR1020097022444 A KR 1020097022444A KR 20097022444 A KR20097022444 A KR 20097022444A KR 20090126309 A KR20090126309 A KR 20090126309A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power supply
frequency
ignition
supply circuit
resonator
Prior art date
Application number
KR1020097022444A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101548728B1 (ko
Inventor
앙드레 아네레
쥘리엥 꾸일로
자비에 자프레직
Original Assignee
르노 에스.아.에스.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 르노 에스.아.에스. filed Critical 르노 에스.아.에스.
Publication of KR20090126309A publication Critical patent/KR20090126309A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101548728B1 publication Critical patent/KR101548728B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • F02P9/007—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by supplementary electrical discharge in the pre-ionised electrode interspace of the sparking plug, e.g. plasma jet ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q3/00—Igniters using electrically-produced sparks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/40—Sparking plugs structurally combined with other devices
    • H01T13/44—Sparking plugs structurally combined with other devices with transformers, e.g. for high-frequency ignition
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P23/00—Other ignition
    • F02P23/04—Other physical ignition means, e.g. using laser rays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/01—Electric spark ignition installations without subsequent energy storage, i.e. energy supplied by an electrical oscillator

Abstract

본 발명은, 전원 회로의 제어 기기(5)에 의해 제공되는 제어 신호(V1)에 의해 정의된 주파수로 플라즈마 생성 공진기(1)에 연결된 출력부에 공급 전압을 제공하도록 설계된 전원 회로(2, 2')를 포함하는, 무선 주파수 점화 시스템의 전원 기기에 관한 것으로, 상기 제어 기기는 최적 제어 주파수의 결정 요청을 위한 수신기 인터페이스(52), 전원 회로(2) 내 커패시터(Cb)의 핀들에서의 전압을 측정한 신호들을 수신하기 위한 수신기 인터페이스(51), 및 최적 제어 주파수의 결정 모듈(53)로서, 요청의 수신 시 연속적인 점화 지시들을 위해 그 전원 회로에 서로 다른 연속적인 제어 주파수들을 제공하도록 그리고 수신된 측정 신호들에 기초하여 최적 제어 주파수를 결정하도록 설계된 최적 제어 주파수 결정 모듈(53)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 점화 시스템 전원 기기에 관한 것이다.

Description

무선 주파수 점화 시스템 내 공진기의 공진 주파수의 최적 제어{Optimum control of the resonant frequency of a resonator in a radio frequency ignition system}
본 발명은 대체로, 점화 플러그(spark plug)의 두 전극들 간에 플라즈마(plasma)를 생성하는 시스템에 관한 것으로, 특히 내연 기관(internal combustion engine)의 연소실(combustion chamber) 내 혼합 기체(gas mixture)의 제어식 무선주파수 점화(radiofrequency ignition)에 사용되는 플라즈마 생성 시스템에 관한 것이다.
플라즈마를 생성하는 이러한 자동차 점화 응용예에 있어, 플러그 코일(plug coil)들을 통합한 플라즈마 생성 회로들이, 그들 전극들 간에 다중필라멘트(multi-filament) 방전들을 발생시켜, 엔진의 연소실 내 혼합 기체의 연소를 일으키기 위해 사용된다. 여기서 언급되는 다중의 점화 플러그는 FR 03-10766, FR 03-10767 및 FR 03-10768과 같은 본 출원인의 명의로 출원된 특허 출원들에서 상세하게 기술되어 있다.
도 1을 참조하면, 기존에 이러한 플러그 코일은, 공진 주파수 Fc가 1 MHz보 다 크고, 전형적으로 5 MHz에 가까운 공진기(1)로써 모델링된다. 플러그 쪽(level)에 위치한 그 공진기는 저항기(R), 인덕터(L) 및 커패시터(C)를 직렬로 포함하고 있다. 그 플러그 코일의 점화 전극들(10, 12)은 커패시터(C)의 단자들에 연결되어 있다.
그 공진기가 자신의 공진 주파수
Figure 112009065693204-PCT00001
에서 고 전압으로써 전원 공급될 때, 커패시터(C)의 단자들에서의 진폭(amplitude)이 증폭되어, 고압에서 그리고 20 kV보다 작은 피크 전압들에 있어서, 센티미터 차수(order)의 거리에 걸쳐, 그 플러그의 전극들 간에 다중필라멘트 방전들을 발현시키는 것을 가능하게 한다.
그때 산출된 스파크들은 그것들이 주어진 공간부피에서 적어도 몇몇의 이온화(ionization) 선들 또는 경로(path)들의 동시 발생을 수반하고 또한 그들의 분지(branching)들이 전방향성(omnidirectional)인 한 "분지형 스파크들"(branched sparks)로 불린다.
무선 주파수 점화에 대한 이러한 응용예는, 그 플러그 코일의 무선주파수 공진기의 공진 주파수에 매우 근접한 주파수에서, 1kV 차수의 진폭에 도달할 수 있는 전형적으로 100ns 차수의 전압 펄스들을 발생시킬 수 있는 전원 장치(power supply)의 사용을 수반한다. 그 공진기의 공진 주파수 및 그 전원 장치의 동작 주파수 간의 차이가 더 작아질수록, 그 공진기의 과전압 계수(그것의 출력 전압과 그것의 입력 전압의 진폭 간 비)는 더 높아지게 된다.
도 2 및 도 2a는 이러한 전원 장치를 도식적으로 예시하고 있다. 도 2는 또한 특허 출원 FR 03-10767에서 상세하게 기술되어 있다. 그 전원 장치는 기존에 "클래스 E 전력 증폭기"(class E power amplifier) 구성을 사용한다. 이 유형의 DC/AC 컨버터는 상기에서 언급한 특징들을 가진 전압 펄스들을 생성하는데 사용될 수 있다.
도 2의 구현예에 따르면, 그 전원 장치는 전력 공급 회로(2)를 포함하는데, 그 전력 공급 회로는 그 전력 공급 회로의 출력부에 연결되도록 계획된 플라즈마-생성 공진기(1)의 단자들에서의 스위칭을 제어하기 위한 스위치로서 사용되는 파워 MOSFET 트랜지스터(power MOSFET transistor, M)를 각각 구비한다.
그 전력 공급 회로의 제어 기기(5)는, 실질적으로 공진기(1)의 공진 주파수에 맞추어져야 할 주파수에서, 제어 로직 신호(V1)를 생성하여 이 신호를 파워 MOSFET 트랜지스터(M)의 게이트(gate)에 인가한다.
전력 공급 회로(2) 및 공진기(1)로 이루어진 무선주파수 점화 시스템은, 제어 신호(V1)로써 정의된 주파수로, 스위치(M)에 의해 그 전력 공급 회로의 출력부에 인가되도록 설계된 전력 공급 전압(Vinter)으로써 전원 공급된다.
전력 공급 전압(Vinter)은 더 구체적으로는 병렬 공진 회로(4)를 거쳐 공급되는데, 여기서 그 병렬 공진 회로(4)는 커패시터(Cp)와 인덕터(Lp)를 병렬로 포함하고, 전력 공급 전압(Vinter)으로 충전된 그 전력 공급 회로의 커패시터(Cb)와 스위치(M)의 드레인(drain) 간에 연결되어 있다. 전력 공급 전압(Vinter)으로 충전된 커 패시터(Cb)는 특히 점화 지시(ignition command) 시에 전류를 안정시키기 위해 사용된다.
도 2a는, 2차코일(secondary)에서의 그라운드(ground) 문제점들을 방지하기 위해 전기적 고립(galvanic isolation)을 제공하는 변압기(transformer, T)를 구비한 도 2의 전원 장치에 관한 변형예를 상세화하고 있는데, 이때 인덕터(Lp)는 그 변압기의 1차코일(primary)을 형성한다. 이 변압기는 1.5 내지 2인 차수의 낮은 이득(gain)을 가진다.
자신의 공진 주파수에 가까울 때, 병렬 공진기(4)는 전력 공급 전압(Vinter)을, 그 병렬 공진기의 Q-팩터(Q-factor)를 곱한 전력 공급 전압에 해당하는 증폭된 전압(Va)으로 변환한다. 그러므로 그것은 증폭된 전력 공급 전압(Va)으로서, 스위치 트랜지스터(M)의 드레인 쪽에서 그 전력 공급 회로의 출력부에 인가된다.
그러면 스위치(M)는, 제어 신호(V1)에 의해 정의된 주파수 - 이는 플러그 코일의 공진 주파수에 가능한한 가깝게 되어야 함 - 에서, 전원 장치의 출력부에 그 증폭된 전력 공급 전압(Va)을 인가한다. 실제로, 점화 지시 시에, 무선주파수 점화 시스템을 공진 모드로 설정하여 그 플러그 코일을 형성하는 공진기로의 에너지 전달을 최대로 할 수 있게 하기 위하여, 상기 플러그 코일은 실질적으로 자신의 공진 주파수에서 제어되어야 한다.
본 발명의 목적은 무선주파수 플러그 코일의 이러한 최적의 공진 주파수를 결정하여 그 플러그 코일의 이러한 공진 주파수에서의 최적의 제어를 달성하는 것이다.
이에 따라 본 발명은, 전력 공급 회로 제어 기기에 의해 공급된 제어 신호로써 정의된 주파수로 전력 공급 전압을 플라즈마-생성 공진기에 연결되게 만들어진 출력부에 인가하도록 구성된 전력 공급 회로를 포함한 무선주파수 점화 시스템용 전력 공급 기기로서, 상기 제어 기기는,
- 최적 제어 주파수를 결정하기 위한 요청을 수신하는 인터페이스,
- 상기 전력 공급 회로의 커패시터의 단자들에서 전압을 측정한 신호들을 수신하는 인터페이스, 및
- 요청의 수신 시 연속적인 점화 지시들을 위해 상기 전력 공급 회로에 서로 다른 제어 주파수들을 연속으로 공급하며 상기 수신 인터페이스를 거쳐 수신된 측정 신호들의 함수로서 최적 제어 주파수를 결정하도록 구성된 최적 제어 주파수 결정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 기기를 제안한다.
바람직하게는, 상기 최적 제어 주파수 결정 모듈은 상기 플라즈마-생성 공진기의 공진 주파수와 실질적으로 같은 최적 제어 주파수를 결정하도록 구성된다.
하나의 실시예에 따라, 상기 전력 공급 회로는, 상기 제어 신호에 의해 제어되고 상기 출력부에 연결된 스위치를 포함한다.
바람직하게는, 상기 전력 공급 회로의 커패시터는 각각의 점화 지시의 시작 시에 상기 전력 공급 전압으로 충전된다.
유리하게는, 상기 최적 제어 주파수 결정 모듈은, 점화 지시의 시작 시에 상기 전력 공급 회로의 커패시터의 단자들에서의 전압의 값과 점화 지시의 마지막에 상기 전력 공급 회로의 커패시터의 단자들에서의 전압의 값 간의 두 개의 연속적인 편차 값(deviation value)들을 비교하고, 상기 연속적인 편차 값들 간의 차가 제1 부호(sign)를 가지면 제1 방향(direction)으로 상기 제어 주파수를 변경하며 그리고 상기 연속적인 편차 값들 간의 차가 제2 부호를 가지면 선행 제어 주파수가 최적 제어 주파수라고 결정하도록 구성된다.
본 발명은 또한 앞에서 언급한 발명들 중 어느 하나에서 언급된 전력 공급 기기 및 상기 전력 공급 기기의 출력부에 연결된 플라즈마-생성 공진기를 포함하는 무선주파수 점화 기기에 관한 것이다.
유리하게는, 상기 플라즈마-생성 공진기는 다음 구현들 중 하나의 점화에 적합하다: 제어식 연소 엔진 점화(controlled combustion engine ignition), 미립자 필터(particulate filter)에서의 점화, 및 공기 조절 시스템(air conditioning system)에서의 정화 점화(decontamination ignition).
본 발명의 다른 기술적 특징들 및 이점들은, 예시적이고 비제한적인 예를 통해 주어진, 첨부된 도면들을 참조하는 이하의 기재내용을 읽음으로써 더 명확히 알 수 있을 것이다.
도 1은 플라즈마-생성 무선주파수 플러그 코일을 모델링하는 공진기의 다이어그램이고;
도 2는 도 1의 플러그 코일의 공진기를 제어하는데 사용되는 전원 장치를 예 시하는 다이어그램이고;
도 2a는 도 2의 전원 장치의 변형예이며; 그리고
도 3은 플러그 코일의 공진 주파수를 결정하기 위한 바람직한 알고리즘을 나타낸다.
보여진 바와 같이, 점화가 일어날 수 있기 위해서는, 공진기(1)가 연결된 전력 공급 회로의 출력부에 고 전력 공급 전압을 인가하도록 스위치(M)를 제어하는 제어 신호(V1)에 대한 최적 제어 주파수를 결정하는 것이 필요하다. 플라즈마-생성 공진기에 전력 공급 전압을 인가하기 위한 최적 제어 주파수는 그 공진기의 공진 주파수에 가능한한 근접한 제어 주파수이다.
이를 달성하기 위해, 전원 장치의 제어 기기(5)는, 이 목적을 위해 제공된 인터페이스(52) 상에서 최적의 제어 주파수를 결정하기 위한 요청의 수신 시에, 이 최적 제어 주파수를 결정하여 모듈(54)에 공급하기 위해 사용되는 최적 제어 주파수를 결정하는 모듈(53)을 포함하는데, 이는 스위치(M)의 게이트가 연결되어 있는 그 제어 기기의 출력 인터페이스(55) 상에 그 결정된 주파수로 제어 신호(V1)를 전달한다. 그러면 스위치(M)는 그 플라즈마-생성 공진기가 연결되어 있는 그 전력 공급 회로의 출력부에, 적절히 정의된 주파수로, 고 전압을 인가한다.
이제, 최적 제어 주파수를 결정하기 위한 요청의 수신 시에, 그 제어 기기에 의해 인가되는 최적 제어 주파수를 결정하기 위한 절차가 이하에서 더 상세하게 기술된다.
Tcb(t)는 시간의 함수로서 커패시터(Cb)의 단자들에서의 전압을 나타내는 것이다.
t=0인 순간에, 제어 신호(V1)가 스위치(M)의 제어 게이트에 인가되고, 이에 따라 제어 신호(V1)로써 정의된 주파수로, 플러그 코일의 공진기의 단자들에 고 전압을 인가하는 것을 가능하게 한다.
t=D인 순간에는, 지속시간(duration, D) 동안 그 플러그 코일의 공진기의 단자들로의 고 전압의 인가에 뒤이어, 그 플러그 코일의 전극들 사이에서 스파크가 발생된다.
이러한 점화 지시의 경우, 그 플러그 코일의 무선주파수 공진기는, 점화의 시작에서의 (즉, 스위치(M)의 제어 게이트로 제어 신호(V1)가 인가될 때, t=0의 순간에서의) 전력 공급 회로의 커패시터(Cb)의 단자들에서의 전압 값(Tcb(0)) 및 점화의 마지막에서의 값 (즉, 마지막에 플러그의 전극들 사이에 스파크가 발생되는, 제어 신호(V1)의 인가 지속시간(D) 이후에서의 값) (Tcb(D)) 간의 편차(ΔTcb)가 최대일 때에만, 자신의 공진 주파수에서 구동된다. 바람직하게는, ΔTcb를 계산하는데 사용되는 상기에서 언급된 전압 값들은 제곱되어진다.
환언하면, 무선주파수 플라즈마-생성 공진기(1)는,
Figure 112009065693204-PCT00002
가 최대인 경우에만 자신의 공진 주파수에서 구동된다.
따라서, 최적 제어 주파수 결정 모듈(53)은, 연속적인 점화들에 대하여, 점 화의 시작 시에 그리고 점화의 마지막에 전원 장치의 커패시터(Cb)의 단자들에서의 전압을 전기적으로 측정하는데, 이는 이러한 측정 신호들을 수신하기 위한 인터페이스(51)를 거치게 된다.
연속적인 점화들에 대하여 점화의 시작과 마지막에서의 커패시터(Cb)의 단자들에서의 전압 값을 이렇게 전기적으로 측정한 결과들은, 상기에서 설명된 원리들에 기초하여 그리고 아래에서 더 상세하게 보여질 바와 같이, 실질적으로 플라즈마-생성 공진기의 공진 주파수에 해당하는 그 공진기를 구동시키기 위한 최적 제어 주파수를 결정하는데 사용될 것이다. 그때 그 최적 제어 주파수는 저장되고, 그리고 나서 그 최적 제어 주파수는, 플라즈마가 플러그 코일의 전극들 간에 생성되어야 하는 무선주파수 점화 기기의 정상 동작 상태(normal operating phase)에서, 스위치(M)에 대한 제어 주파수로서 사용된다.
플라즈마-생성 기기는, 연소 엔진의 제어식 점화를 수행하기에 적합하거나, 미립자 필터에서의 점화를 수행하기에 적합하거나, 또는 공기 조절 시스템에서의 정화 점화를 수행하기에 적합한 플라즈마-생성 공진기를 포함할 수 있다.
도 3은 그 공진기의 공진 주파수에 해당하는 최적 제어 주파수를 결정하기 위한 바람직한 알고리즘을 예시하고 있다.
단계(101)에서, 그 공진기의 공진 주파수(Fc)를 결정하기 위한 요청이 수신되었음을 확실하게 하기 위한 검사가 수행된다.
이러한 요청이 없는 경우, 그 알고리즘은 단계(109)로 진행하여 스위치(M)를 거쳐 공진기(1)에 고 전압을 인가하도록 최적 제어 주파수를 사용함으로써 공진기(1)에 의해 플라즈마가 생성된다. 그 후 스위치(M)는 원래 알려져 있는 방식으로 플라즈마를 발생시키기 위한 알맞은 전압을 공진기(1)에 인가하도록 제어된다.
공진 주파수를 발견하기 위한 요청이 있는 경우에는, 전원 장치의 커패시터(Cb)는 점화를 지시하기 위해 단계(102)에서 스위치(M)를 거쳐 공진기(1)로 인가되도록 설계된 전압(Tcb(0))으로 충전된다. 이 전압은 기결정된 제어 주파수(Ftemp)로 인가되는데, 여기서 Ftemp는 예컨대 무선주파수 플라즈마-생성 공진기의 최소 제어 주파수에 해당하는 Fmin과 같게 선택될 수 있다.
단계(103)에서, 측정치(Tcb(D))가, 주파수(Ftemp)에서 스위치(M)의 제어 게이트에 제어 신호(V1)를 인가하는 지속시간(D) 이후에 전원 장치의 커패시터(Cb)의 단자들에서의 전압에 관하여 측정된다.
단계(104)에서, 수신 인터페이스 상에서 수신된 측정 신호들(Tcb(0), Tcb(D))에 근거하여, 점화의 시작 시에서의 커패시터(Cb)의 단자들에서의 전압(Tcb(0))의 제곱 및 점화의 마지막에서의 커패시터(Cb)의 단자들에서의 전압(Tcb(D))의 제곱 간의 편차 ΔTcb가 계산되어 기준값 ΔTref와 비교되는데, 여기서 그 기준값의 초기 값은 예컨대 단계(102)에서 행해지는 이 기준값에 대한 초기화 단계에서 0과 같도록 선택된다.
만약 계산된 편차 ΔTcb가 기준값 ΔTref를 초과하면, 그 기준값 ΔTref는 처음에 단계(105)에서 이전에 계산된 값 ΔTcb로 업데이트된다.
또한, 단계(106)에서 제어 주파수의 현재 값 Ftemp가 무선주파수 플라즈마-생성 공진기의 최대 제어 주파수에 해당하는 Fmax보다 작음을 확실하게 하기 위한 검사가 수행된다. 만약 Ftemp 값이 Fmax를 초과하지 않으면, 단계(107)에서 제어 주파수 값 Ftemp는 일정한 주파수 간격(ΔF)만큼 증가된다.
제어 주파수의 현재 값을 증가시키기 위해 사용되는 주파수 간격의 계산에 관한 더 많은 세부사항들에 대하여는, 본 출원인 명의로 출원된 프랑스 특허 출원 05 12769의 내용을 참조할 것을 권한다.
그 후에 단계들(102-104)이 Ftemp 및 ΔTref의 새로운 값들에 관하여 반복된다.
단계(104)에서, 편차 ΔTcb 가 기준값 ΔTref보다 작음이 결정된 경우에, 공진기의 최적 제어 주파수는 선행하는 제어 주파수였음이 결정된다. 단계(108)에서, 제어 주파수는 그것의 선행 값으로 업데이트되고 공진기의 최적 제어 주파수는 이 값으로 설정되는데, 이때 이는 실질적으로 플라즈마-생성 공진기의 공진 주파수(Fc)의 값에 해당하는 것이다.
그러면 이러한 식으로 결정된 최적 제어 주파수(Fc)는 단계(109)에서 플라즈마 생성을 위해 사용될 수 있다.
그때 제어 기기(5)의 모듈(53)에 의해 사용되는 알고리즘으로서 단지 기술되었던 알고리즘은 플라즈마-생성 공진기의 공진 주파수에서 최적 제어를 획득하기 위해 사용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 전력 공급 회로 제어 기기(5)에 의해 공급된 제어 신호(V1)로써 정의된 주파수로 전력 공급 전압을 플라즈마-생성 공진기(plasma-generating resonator, 1)에 연결되게 만들어진 출력부에 인가하도록 구성된 전력 공급 회로(2)를 포함하는, 무선주파수 점화 시스템(radiofrequency ignition system)용 전력 공급 기기(power supply device)로서,
    상기 전력 공급 회로는, 상기 전력 공급 회로의 커패시터(Cb) 및 상기 제어 신호(V1)에 의해 제어되고 상기 출력부에 연결된 스위치 트랜지스터의 드레인(drain) 사이에 연결되어 있는 병렬 공진 회로(4)를 포함하고,
    상기 제어 기기는,
    - 최적 제어 주파수를 결정하기 위한 요청을 수신하는 인터페이스(52),
    - 상기 전력 공급 회로(2)의 커패시터(Cb)의 단자들에서 전압을 측정한 신호들을 수신하는 인터페이스(51), 및
    - 요청의 수신 시 연속적인 점화 지시(ignition command)들을 위해 상기 전력 공급 회로에 서로 다른 제어 주파수들을 연속으로 공급하며 상기 수신 인터페이스를 거쳐 수신된 측정 신호들의 함수로서 최적 제어 주파수를 결정하도록 구성된 최적 제어 주파수 결정 모듈(53)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 최적 제어 주파수 결정 모듈은 상기 플라즈마-생성 공진기의 공진 주파수와 실질적으로 같은 최적 제어 주파수를 결정하도록 구성됨을 특징으로 하는 전력 공급 기기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전력 공급 회로의 커패시터(Cb)는 각각의 점화 지시의 시작 시에 상기 전력 공급 전압으로 충전됨을 특징으로 하는 전력 공급 기기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최적 제어 주파수 결정 모듈(53)은,
    점화 지시의 시작 시에서의 상기 전력 공급 회로의 커패시터(Cb)의 단자들에서의 전압 값 및 점화 지시의 마지막에서의 상기 전력 공급 회로의 커패시터(Cb)의 단자들에서의 전압 값 간의 두 개의 연속적인 편차 값들을 비교하고, 상기 연속적인 편차 값들 간의 차가 제1 부호(sign)를 가지면 제1 방향(direction)으로 상기 제어 주파수를 변경하며, 그리고 상기 연속적인 편차 값들 간의 차가 제2 부호를 가지면 선행 제어 주파수가 최적 제어 주파수임을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 공급 기기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 전력 공급 기기 및
    상기 전력 공급 기기의 출력부에 연결된 플라즈마-생성 공진기(plasma- generating resonator, 1)를 포함하는 무선주파수 점화 기기(radiofrequency ignition device).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 플라즈마-생성 공진기는 제어식 연소 엔진 점화(controlled combustion engine ignition), 미립자 필터(particulate filter)에서의 점화, 및 공기 조절 시스템(air conditioning system)에서의 정화 점화(decontamination ignition) 중 하나에서의 점화에 적합한, 무선주파수 점화 기기.
KR1020097022444A 2007-03-28 2008-02-12 무선 주파수 점화 시스템 내 공진기의 공진 주파수의 최적 제어 KR101548728B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0702275 2007-03-28
FR0702275A FR2914530B1 (fr) 2007-03-28 2007-03-28 Pilotage optimal a la frequence de resonance d'un resonateur d'un allumage radiofrequence.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090126309A true KR20090126309A (ko) 2009-12-08
KR101548728B1 KR101548728B1 (ko) 2015-09-01

Family

ID=38650986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097022444A KR101548728B1 (ko) 2007-03-28 2008-02-12 무선 주파수 점화 시스템 내 공진기의 공진 주파수의 최적 제어

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8528532B2 (ko)
EP (1) EP2134959B1 (ko)
JP (1) JP5208194B2 (ko)
KR (1) KR101548728B1 (ko)
CN (1) CN101663481B (ko)
FR (1) FR2914530B1 (ko)
MX (1) MX2009010324A (ko)
WO (1) WO2008116991A2 (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2934942B1 (fr) * 2008-08-05 2010-09-10 Renault Sas Controle de la frequence d'excitation d'une bougie radiofrequence.
FR2955710B1 (fr) * 2010-01-22 2012-01-13 Renault Sa Bougie, systeme d'allumage, moteur et procede d'allumage pour le moteur.
DE102011052096B4 (de) * 2010-09-04 2019-11-28 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Verfahren zum Erregen eines HF-Schwingkreises, welcher als Bestandteil einen Zünder zum Zünden eines Brennstoff-Luft-Gemisches in einer Verbrennungskammer hat
DE102010045174B4 (de) * 2010-09-04 2012-06-21 Borgwarner Beru Systems Gmbh Schaltungsanordnung für eine HF-Zündung von Verbrennungsmotoren
CN102121447B (zh) * 2011-01-21 2013-04-03 电子科技大学 一种微波等离子体汽车发动机点火器
US8760067B2 (en) * 2011-04-04 2014-06-24 Federal-Mogul Ignition Company System and method for controlling arc formation in a corona discharge ignition system
CN102278252A (zh) * 2011-05-13 2011-12-14 清华大学 一种基于电磁波谐振频率的发动机点火方法
FR2975863B1 (fr) * 2011-05-25 2013-05-17 Renault Sa Alimentation pour allumage radiofrequence avec amplificateur a double etage
JP5873709B2 (ja) 2011-08-22 2016-03-01 株式会社日本自動車部品総合研究所 高周波プラズマ生成システム及びこれを用いた高周波プラズマ点火装置。
JP5676721B1 (ja) * 2013-10-24 2015-02-25 三菱電機株式会社 高周波放電点火装置
KR20160097339A (ko) 2013-12-12 2016-08-17 페더럴-모굴 이그니션 컴퍼니 코로나 점화 시스템 내에서의 공진 주파수 검출 방법
CN105003376B (zh) * 2015-07-20 2017-04-26 英国Sunimex有限公司 一种发动机射频点火控制方法和装置
WO2018157175A1 (en) * 2017-02-27 2018-08-30 Third Pole, Inc. Systems and methods for ambulatory generation of nitric oxide
MX2020010523A (es) 2017-02-27 2021-02-09 Third Pole Inc Sistemas y metodos para generar oxido nitrico.
WO2021258025A1 (en) 2020-06-18 2021-12-23 Third Pole, Inc. Systems and methods for preventing and treating infections with nitric oxide
US11975139B2 (en) 2021-09-23 2024-05-07 Third Pole, Inc. Systems and methods for delivering nitric oxide

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5756668A (en) * 1980-09-18 1982-04-05 Nissan Motor Co Ltd Plasma igniter
FR2649759B1 (fr) 1989-07-13 1994-06-10 Siemens Bendix Automotive Elec Dispositif d'allumage pour moteur a combustion interne
US5361737A (en) * 1992-09-30 1994-11-08 West Virginia University Radio frequency coaxial cavity resonator as an ignition source and associated method
US5587630A (en) * 1993-10-28 1996-12-24 Pratt & Whitney Canada Inc. Continuous plasma ignition system
JP3669600B2 (ja) * 1994-12-29 2005-07-06 本田技研工業株式会社 内燃機関の点火装置
JPH08200190A (ja) * 1995-01-18 1996-08-06 Technova:Kk 内燃機関点火装置
JP3557506B2 (ja) * 1995-06-23 2004-08-25 東洋電装株式会社 エンジンの点火コイル
FI954843A (fi) * 1995-10-11 1997-04-12 Valtion Teknillinen Menetelmä ja laite plasman muodostamiseksi
JP2002106455A (ja) * 2000-10-03 2002-04-10 Ngk Spark Plug Co Ltd 内燃機関用点火装置
DE10157029A1 (de) * 2001-11-21 2003-06-05 Bosch Gmbh Robert Hochfrequenzzündung für eine Brennkraftmaschine
FR2859831B1 (fr) * 2003-09-12 2009-01-16 Renault Sa Bougie de generation de plasma.
DE102005036968A1 (de) * 2005-08-05 2007-02-15 Siemens Ag Plasma-Zündsystem und Verfahren zu dessen Betrieb
FR2895170B1 (fr) 2005-12-15 2008-03-07 Renault Sas Optimisation de la frequence d'excitation d'un resonateur
FR2895169B1 (fr) 2005-12-15 2008-08-01 Renault Sas Optimisation de la frequence d'excitation d'un resonateur

Also Published As

Publication number Publication date
MX2009010324A (es) 2009-12-16
US8528532B2 (en) 2013-09-10
EP2134959A2 (fr) 2009-12-23
WO2008116991A3 (fr) 2008-12-11
FR2914530B1 (fr) 2014-06-20
FR2914530A1 (fr) 2008-10-03
JP5208194B2 (ja) 2013-06-12
US20100116257A1 (en) 2010-05-13
JP2010522841A (ja) 2010-07-08
CN101663481B (zh) 2011-09-21
CN101663481A (zh) 2010-03-03
KR101548728B1 (ko) 2015-09-01
EP2134959B1 (fr) 2016-09-28
WO2008116991A2 (fr) 2008-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101548728B1 (ko) 무선 주파수 점화 시스템 내 공진기의 공진 주파수의 최적 제어
US8342147B2 (en) Optimized generation of a radiofrequency ignition spark
US8760067B2 (en) System and method for controlling arc formation in a corona discharge ignition system
US8552651B2 (en) High frequency plasma generation system and high frequency plasma ignition device using the same
US8646429B2 (en) Control of a plurality of plug coils via a single power stage
EP2612020B1 (en) Electrical arrangement of hybrid ignition device
US20100263643A1 (en) Device for measuring the ionization current in a radio frequency ignition system for an internal combustion engine
KR20090115947A (ko) 단일 전력 스테이지를 통한 복수의 플러그 코일들의 제어
US8922127B2 (en) High-frequency discharge ignition coil apparatus and high-frequency discharge ignition apparatus
KR20180029059A (ko) 내연 기관용 전자식 점화 시스템 및 그 구동 방법
GB2549251A (en) Method and apparatus to control an ignition system
KR101588015B1 (ko) 내연 엔진용의 무선주파수 점화 시스템에서 이온화 전류를 측정하기 위한 기기
US10122155B2 (en) Corona ignition system for an internal combustion engine
US20110073058A1 (en) High-voltage generator device
US9957945B2 (en) Method for controlling a corona ignition device
JP6190793B2 (ja) 内燃機関用点火装置
JP2016089787A (ja) 内燃機関用の点火装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180816

Year of fee payment: 4