KR20110055595A - 무선 주파수 스파크 플러그의 여기 주파수 모니터링 - Google Patents

무선 주파수 스파크 플러그의 여기 주파수 모니터링 Download PDF

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KR20110055595A
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앙드레 아네라이
프레데릭 오자스
프랑크 들로렌느
막심 마카로브
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르노 에스.아.에스.
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Abstract

본 발명은
- 제어 주파수에서 제어 신호 (V1)를 생성하는 제어 모듈 (30),
- 상기 제어 신호에 의해 제어되는 브레이커 (M)를 포함하는 전원 장치 회로(20)로서, 상기 브레이커는 상기 제어 신호에 의해 정의되는 주파수에서 상기 전원 장치 회로의 출력에 여기 신호 (V2)를 인가하는 전원 장치 회로,
- 1 MHz 보다 큰 공진 주파수를 가지며 전원 장치 회로의 출력에 접속되고 상기 여기 신호에 의해 여기되었을 때 스파크를 발생기키기 위한 전압 (U(t))을 생성하기에 적합한 공진기 (10)를 포함하는 무선 주파수 플라즈마 발생 장치에 관한 것으로서,
상기 장치는 상기 여기 신호의 인가 중에 제어 신호와 동기화되는 방식으로상기 공진기 여기 신호의 주파수를 변경 (modify) 하기에 적합한 제어 모듈 (30)을 위한 조정 (drive) 수단 (40, 50)을 포함하며
상기 조정 수단은 제 1 주파수 값 (f0)에서 상기 제 1 값보다 작은 제 2 주파수 값 (f1)으로의 적어도 하나의 제어 신호의 주파수 점프를 제어하기에 적합한 것을 특징으로 한다.

Description

무선 주파수 스파크 플러그의 여기 주파수 모니터링{Monitoring of the excitation frequency of a radiofrequency spark plug}
본 발명은 공진기, 특히 플라즈마 발생기에서 사용되는 공진기의 무선 주파수 전원 장치에 관한 것이다.
플라즈마 발생 자동차 점화에 대한 응용을 위해, 공진 주파수가 1 MHz보다 큰 공진기가 스파크 플러스 (스파크 플러그) 레벨에 배열되며 보통 고압 (예컨대 100 V보다 큰)이 공급되고 강한 전류 (예컨대 10A 보다 강한)가 적용된다.
스파크 플러그의 무선 주파수 고압 전원 장치는 공진 주파수가 공진기를 구성하는 회로의 고유 변수 (intrinsic parameter) 값에 의해 결정되는 공진기 내의 직렬 공진 현상에 기초한다.
도 1은 종래 기술의 공진 무선 주파수 점화 시스템을 도시한다. 무선 주파수 스파크 플러그를 모델링 (modeling) 하는, 제조 중 그 값이 형태 (geometry) 및 사용된 물질에 의해 공진기가 1 MHz보다 큰 공진 주파수를 보이도록 고정되는 플라즈마 발생 공진기 (10)가 직렬로 저항기 (RS), 인덕터 (LS) 및 커패시터 (CS)를 포함한다.
공진기 (10)는 브레이커 (브레이커)로 작동하는 전력 M의 MOSFET 트랜지스터를 보여주는, 전원 장치 회로 (20)의 출력에 접속되어 제어 모듈 (30)에 의해 MOSFET의 게이트에 인가된 제어 신호 (V1)에 의해 정의되는 주파수에서 중간 전압을 전원 장치 회로의 출력에 인가한다.
중간 전압 (Vinter)은 예컨대 제어 신호에 의해 정의되는 주파수에서 변압기 (T)의 주 권선을 형성하는 코일 (LM)과 병렬인 커패시터 (Cp)를 포함하는 병렬 공진 회로에 의해 전원 장치 회로의 출력에 전달되며, 공진기 (10)는 변압기의 2차 권선 (LP)의 단자들과 접속된다.
따라서, 제어 모듈 (30)이 제어 신호 (V1)를 제공하는데, 이 신호는 플라즈마 발생 공진기의 공진 주파수와 실질적으로 동일한 주파수, 예컨대 약 5 MHz에서,공진기 (21)에 통상 12V와 250v 사이에 놓이는 전압 (Vinter)을 전달하는 트랜지스터 (M)의 스위칭을 가능하게 하며, 이 신호는 이후 증폭된다. 인가되는 제어 주파수에서, 병렬 공진기와 무선 주파수 스파크 플러그의 공진기 (10) 간의 에너지 교환이 이루어져서, 이것이 스파크 생성이 소구되는 온도 및 압력에서 공진기 (10)의 출력에서 브레이크다운 (breakdown) 문턱 전압을 얻는 것을 가능하게 만든다.
따라서, 제어 주파수가 플라즈마 발생 공진기 (10)의 공진 주파수 이도록 선택된다.
이제, 공진기 출력에서의 스파크 형성이 시스템을 교란하고 오조율 (mistune)한다. 사실, 다른 전기 도전체에서 처럼, 개스에서의 스파크는 커패시턴스에 의해 특징지워진다. 따라서, 만일 스파크가 없다면, 시스템의 공진 주파수를 결정하는 공진기 (10) 특정 변수는 RS, LS 및 CS이다. 스파크 형성 시 이것은 이제 더 이상 해당되지 않는다; 후자에 특징적인 특징이 실제로 공진 주파수를 변경한다.
스파크가 형성된 공진기의 공진 주파수와 스파크 플러그 (f0)의 무 부하 (무 부하) 공진 주파수로 선택되는, 즉 스파크가 없는 시스템에 조정되는 스파크 플러그의 무선 주파수 전원 장치의 제어 주파수 간의 차이가 공진기 품질 팩터 (또는 공진기에 인가되는 주파수의 함수로서 입력 전압과 출력 전압의 진폭비를 정의하는 과전압 팩터)의 저하를 발생기킨다
또한, 무선 주파수전원 장치의 제어 주파수를 공진기용 여기 트레인 내부에서 실시간으로 재 정렬 (realign) 할 수 있음으로써, 파크 플러그의 팁 (tip)에서의 전압 진폭, 따라서 스파크의 포킹 (forking)의 크기 및 정도와 같은 스파크의 특성을 유지하도록 할 수 있는 것도 유용한 것으로 보인다.
본 발명은 시스템 효율의 감소 없이 이 목적을 충족시키는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적의 관점에서, 본 발명은
- 제어 주파수에서 제어 신호 (V1)를 생성하는 제어 모듈 (30),
- 상기 제어 신호에 의해 제어되는 브레이커 (M)를 포함하는 전원 장치 회로(20)로서, 상기 브레이커는 상기 제어 신호에 의해 정의되는 주파수에서 상기 전원 장치 회로의 출력에 여기 신호 (V2)를 인가하는 전원 장치 회로,
- 1 MHz 보다 큰 공진 주파수를 가지며 전원 장치 회로의 출력에 접속되고 상기 여기 신호에 의해 여기되었을 때 스파크를 발생기키기 위한 전압 (U(t))을 생성하기에 적합한 공진기 (10)를 포함하는 무선 주파수 플라즈마 발생 장치에 관한 것으로서,
상기 장치는 상기 여기 신호의 인가 중에 제어 신호와 동기화되는 방식으로상기 공진기 여기 신호의 주파수를 변경 (modify) 하기에 적합한 제어 모듈 (30)을 위한 조정 (drive) 수단 (40, 50)을 포함하며
상기 조정 수단은 제 1 주파수 값 (f0)에서 상기 제 1 값보다 작은 제 2 주파수 값 (f1)으로의 적어도 하나의 제어 신호의 주파수 점프를 제어하기에 적합한 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 조정 수단은 상기 제어 신호가 상기 제 1 주파수 값에서의 상기 신호의 반 주기 (half-period)의 지속 시간의 80%와 120% 사이에 놓이는 상기 제 2 주파수 값으로 토글링 하는 지속 시간 (tb)을 제어하기에 적합하다.
유리하게, 상기 조정 수단은 상기 제 1 주파수 값에서 상기 신호의 반 주기의 지속 시간의 80 %에서 120 % 사이에 놓이는, 상기 제 2 주파수 값으로의 상기 제어 신호의 토글링 (toggling) 지속 시간을 제어하기에 적합하다.
바람직하게, 상기 제 1 주파수 값은 스파크가 없을 때의 공진기의 공진 주파수와 실질적으로 동일하다.
유리하게, 상기 제 2 주파수 값은 f0 - (△f/2)와 f0 사이에 놓이는 스팬 (span) 에 놓이며, 여기서 f0은 스파크가 없을 때 상기 공진기의 공진 주파수와 동일하고, △f는 상기 공진기의 통과 대역에 상응한다.
일 실시예에 따르면, 상기 조정 수단은 상기 신호의 안정화 위상에 앞서, 상기 공진기에 의해 발생되는 전압 신호 (U(t))의 과도 위상에서 상기 제어 신호의 주파수 점프를 제어하기에 적합한 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 조정 수단은 실질적으로 스파크 형성 시점에, 제어 신호의 주파수 점프를 제어하기에 적합하다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어 모듈 조정 수단은 전압-제어된 발진기 (40) 및 상기 발진기의 조정 전압을 조절 (modulate)하기 위한 수단 (50)을 포함한다.
본 발명은 본 발명에 의한 적어도 하나의 플라즈마 발생 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 연소 엔진에 관한 것이기도 하다.
본 발명은 연소 엔진의 점화 무선 주파수 전원 장치를 제어하기 위한 방법으에 관련되며, 여기서 여기 신호 (V2)가 제어 신호 (V1)에 의해 정의되는 제 1 주파수에서 공진기 (10)에 입력으로서 인가되고, 상기 공진기는 1 MHz 보다 큰 공진 주파수를 가지며 여기 신호에 의해 여기 되었을 때, 스파크를 생성하기 위한 전압 (U(t))을 발생시킬 수 있으며,
상기 방법은 여기 신호의 인가 중에 여기 신호의 주파수를 제어 신호와 동기화하는 방식으로 변경하며 제 1 주파수 값 (f0)에서 상기 제 1 값보다 작은 제 2 주파수 값 (f1)으로 적어도 하나의 제어 신호의 주파수 점프를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징들 및 장점들이 첨부된 도면을 참조하여 아래에 주어지는 상세한 설명에 의해 명백해질 것인데, 이것이 발명을 제한할 의도는 전혀 없으며, 여기서 첨부된 도면은 :
- 도 1은 종래 기술의 무선 주파수 플라즈마 발생 장치를 간략 도시하고;
- 도 2a는 스파크 플러그의 점화 제어 명령 동안, 여기 신호와 동기화되지 않은 제어 신호의 주파수 변경의 경우 각각 무선 주파수전원 장치의 MOS 브레이커 (브레이커)를 위한 전압 제어 신호 및 무선 주파수 스파크 플러그의 공진기의 여기 전류 입력 신호와 관련된 신호와 관련된 2개의 타임 챠트 (timechart)를 도시하며;
- 도 2b는 본 발명의 원칙에 따른, 여기 신호와 동기화된 제어 신포의 주파수 변경의 경우의, 전 도면의 타임 챠트를 되풀이하고;
- 도 3은 플라즈마 발생 제어 명령 중의 시간 함수로서의 공진기의 전압 신호 U(t), 즉 플라즈마 발생 공진기의 커패시터 (cs) 단말들에 인가되는 신호를 도시하고;
- 도 4는 무선 주파수 전원 장치 제어 신호를 조종 (drive)하는 동기 주파수 수단의 실시예를 도시한다.
무선 주파수 스파크 플러그의 스파크 개발의 최적화는 스파크 형성으로 인한 시스템 오조율 (mistuning) 부분을 성공적으로 재결합 (recoupling) 하여, 어셈블리의 새로운 공진 조건에 최선으로 근사화시키는 (approximate)는 것을 요구한다.
이것을 하기 위해, 본 발명은 여기 신호의 인가 동안에, 무선 주파수 스파크 플러그의 공진기 (10)의 여기 신호 (V2)의 인가를 제어하면서 (확인요),브레이커 (M)의 제어 신호 (V1)의 주파수를 실시간으로 변경 (modify)하는 것을 제안한다.
일 실시예는 실질적으로 스파크 형성의 순간에 (스파크 형성 직전 또는 직후에) 부과되는 주파수의 갑작스러운 편이 (shift)에 따라 여기 트레인 (train) 동안에 중에 제어 주파수를 변경하는 것을 요체로 한다.
바람직하게, 이 주파수 편이는 전원 장치 제어 신호의 주파수를 통상 시스템의 무 부하 (무 부하) 공진 주파수에 상응하는 (f0) 제 1 주파수 값에서 바람직하게 f0 - (△f/2) 와 f0 사이에 놓이는 제 2 주파수 값으로 낮추는 것에 그 요체가 있는데, 여기서△f는 RLC 회로의 통과 대역에 상응하며, 이 경우 상기 회로는 공진기 (10)를 형성하는 것이다. 예로서, 본 출원에서 △f/2는 실질적으로 100 kHz와 동일한 값을 가질 수 있다.
도 3은 전술한 바와 같은 제어 프로필을 위한 공진기의 커패시터 (Cs)의 단말들에 걸쳐 취한 신호 U(t), 즉 스파크 형성 순간에 상응하는 제어의 순간 tmax에 얻어지는 전압 최고까지 유지되는 제 1 주파수 값 (f0)과 순간 tmax 후에 상기 제 1 주파수 값과 관련하여 갑자기 f0 - 50 kHz로 감소한 제 2 주파수 값을 갖는 전압 엔벨로프 (envelope)의 한 예이다
사실, 위에 주어진 예에 따르면, 스파크에 의해 제공될 등가 커패시턴스는 보통 f0와 관련하여 100 kHz를 넘는 공진기/스파크 어셈블리의 공진 주파수의 감소를 포함한다
이와 같은 제어 프로필은 스파크 형성 순간 (tmax)에 공진기의 커패시터 (Cs)의 단말들에 걸쳐 인가된 전압의 최고 진폭을 유지하는 것을 가능하게 하고 나아가, tmax에서의 최고 전압 점 통과 후 전압 강하를 줄이고 공진기 여기 신호 인가 중에 제어의 주파수 조정 (drive)이 없는 종래 경우에 비해 보다 진보적으로 상기 강하를 제공한다 .
따라서, 무선 주파수 스파크 플러그 공진기 여기 신호 인가 중의 이와 같은 제어 주파수 변경은 어셈블리의 새로운 공진 조건을 최선으로 근사화 시키는 것을 가능하게 만듦으로써 스파크 특징의 실제적 개선을 성취하며 그러므로 점화를 보다 효과적으로 제공한다.
그러므로, 전술한 원리에 따라 전원 장치 제어 신호의 주파수가 갑자기 천이되면, 스파크 플러그 공진기를 새로운 공진 조건에 적응시키도록 스파크 형성을 참작하는 것을 가능케 하도록 여기 주파수의 감소가 이루어지는 한, 주파수가 플라즈마 발생 제어의 트리거 시점의 완전히 조율 (tune)된 시스템으로부터 스파크 형성 시점의 "전적으로" 오조율 (mistune) 되지는 않은 시스템이 된다.
하지만, 스파크 플러그의 무선 주파수전원 장치의 발명에 따른 최적 주파수 조정을 위해 준수하는 중요한 변수는 전원 장치 회로 출력에 인가되는 스파크 플러그 공진기 여기 신호와 전원 장치 제어 신호의 주파수 변화의 동기화이다.
도 2a는 무선 주파수 스파크 플러그 공진기 여기 신호 (V2)가 인가되는 동안 주파수 변화가 그 위에 부가되는 스파크 플러그 무선 주파수전원 장치 제어 신호 (V1)의 타임챠트를 도시하며, 신호 (V2)의 타임챠트는 V1의 타임 챠트의 반대로서 표시된다. 도 2a는 신호 V1의 주파수 변화가 여기 신호 V2와 동기화 되지 않는 경우를 보여준다.
도 2a에 도시된 것처럼, 무선 주파수 스파크 플러그 공진기 여기 신호 (V2)는 점화 제어의 제 1 부분에서 제어 신호 (V1)에 의해 정의되어 시스템의 무 부하 공진 주파수 f0 로 조정된다.
초기 주파수 f0 에서 주파수 f1로의 주파수 점프에 상응하는 선택된 제어 신호 (V1)의 주파수 변화는 전술한 바와 같이, f0 과 f0 - (△f/2) 사이에 놓인 주파수 스팬에서 바람직하게는 스파크의 형성 순간에 또는 그 직후 직전에 상응하는 주어진 점화 제어의 순간에 주어진다. 새로운 제어 주파수 값 f1은 예컨대 f0 와 f0 - 100 kHz 사이에서 선택된다.
제어 신호 (V1)는 그후 새로운 주파수 f1의 인가에 앞서는 낮은 상태인 지속기간 tb의 토글링 단계를 거친다.
도 2a에 도시된 것처럼, 제어 신호 V1에서 새로운 주파수 f1 로의 토글링의 지속 시간 tb는 주파수 변화 이전의 신호 V1의 반 주기 (half-period)의 지속시간, 즉 상기 예에 따른 주파수 f0에서 신호의 반 주기에 상응하는 지속 시간에 클램프 (clamp)되지 않는다. 따라서, 이것으로부터 생기는 여기 신호 V2의 주파수 변경은 제어 신호 (V1)가 새로운 제어 주파수 f1로 토글링 되는 지속 시간 tb과 동기화되지 않는다.
그 후, 제어 신호 (V1)는 새로운 주파수 f1의 인가 시점에 더 이상 여기 신호 (V2)의 진동을 갖는 단계에 있지 않다.
이 상황의 결과, 여기 신호 (V2)의 진폭이 주파수 변화의 시점에 감소하고 , 도 2a의 V2의 타임 챠트에 의해 도시되는 것처럼, 제어 주파수 (f1)와 재정렬 (realigning) 되는 동안, 오직 점진적으로만 커진다.
따라서, 전이 중의 로스 (loss)에 이어, 시스템의 효율성이 감소한다. 나아가, 제어 전력 전자장치에, 그리고 특히 유효 전류 통과 시점에 상태 변화가 야기되는 MOS 브레이커에 리스크 (risk)가 있다. 사실, 전력 트랜지스터의 동기화되지 않은 스위칭은 더이상 0 전압 또는 0 전류에 있지 않을 스위칭을 유도하며, 따라서 트랜지스터의 리스크를 야기한다.
도 2a와 동일한 타임 챠트를 표시하는 도 2b는 여기 신호 (V2)의 주파수 변경이 유리하게 제어 신호 (V1) 의 새로운 제어 주파수 (f1)로의 토슬링 지속 시간 tb에 동기화되는 방식으로 수행되는 본 발명에 의해 예상되는 경우를 도시한다
여기 신호의 주파수 변화가 제어 신호와 동기화되는 경우, 주파수 변화의 시점에서를 포함하여 제어 신호가 지속적으로 여기 신호의 진동을 포함하는 상태에 있는 상황이 생성된다. 따라서, 더 이상 공진 로스가 없으며, 따라서 최대 전압 점을 통과한 후 전압이 하강하는 동안에도, 점화 제어 tmax순간의 스파크 형성에 상응하는최대 전압을 유지하는 것이 가능하다 (도 3 참조).
공진기를 조정하는 이와 같은 동기화 주파수는 무선 주파수 스파크 플러그가 동작하는 레짐 (regime)이 무엇이건 무선 주파수 스파크 플러그의 최대 품질 요소를 유지하는 것을 가능케하고 따라서 스파크 특성을 유지하는 것을 가능케 한다,
나아가, 무선 주파수 스파크 플러그의 공진기를 위해 하나의 동일한 여기 신호가 인가되는 동안, 제어 신호 주파수의 여러 개의 갑작스러운 변화를 야기하는 것을 가능하게 한다.
보여진 것 처럼, 무선 주파수 스파크 플러그 공진기 여기 신호의 임의의 주파수 변화는 제어 신호와 동기화되어 이루어져야 한다.
따라서, 새로운 제어 주파수의 인가 전 제어 신호 (V1)가 통과하는 토글링 지속 시간 (tb)은 바람직하게 주파수 변화의 인가 전에 제어 신호의 반 주기의 지속 시간과 실질적으로 동일하도록 제어되어야 한다.
하지만 제어 신호가 새로운 제어 주파수로 토글링되는 지속 시간 (tb)은 제어를 위해서는 어느 정도의 허용 오차 (toleranc)가 가능하다. 따라서, 아마도 f0인 제 1 (f)로부터 f0 - (△f/2)과 f0 사이에 놓이는 제 2 주파수 (f1) 로의 주파수 점프를 포함하는 주파수 변화를 위해 통상, 새로운 주파수 인가 전의 제어 신호의 토글링 지속 시간 (tb)은 다음을 준수한다:
Figure pct00001
달리 말하면, 지속 시간 (tb)은 주파수 (f) (즉, 새로운 주파수 인가 전의 주파수)에서의 제어 신호의 반 주기의 지속 시간의 80%와 120% 사이에 놓여야만 한다.
나아가, 무선 주파수 스파크 플러그의 공진기에 의해 생성되는 전압 U(t)의 진폭의 최적 게인 (gain)을 위해, 제어 신호 (V1)의 주파수 변화는 공진기 전압 신호 U(t)의 과도 위상 (도 3에 위상 1로 지칭된)에서 수행되어야만 한다. 주파수 변화가 실질적으로 스파크 형성 순간에, 즉 tmax에 이루어지면 최대 게인이 얻어진다는 것을 알면, 신호 U(t)의 이 과도 위상은 이 신호의 안정화 위상 (위상 2로 지칭됨)에 앞선다.
본 발명에 특징적인 전술한 특징을 갖는 주파수 점프는 온 보드 (onboard) 적용을 위해, 고주파 마이크로 프로세서 또는 FPGA (Field Programmable Gate Arrays) 또는 ASIC (Application Specific Integrated Circuits)과 같은 실 시간 로직 부품들의 사용을 필요로 한다.
도 4는 무선 주파수전원 장치 제어 신호 (V1)를 제공하는 제어 모듈의 발명에 따른 조정 (drive)의 주파수 수단의 예시적 실시예를 도시한다. 따라서, 이 조정 수단들은 전원 장치 제어 신호를 초기 제어 주파수로부터 새로운 제어 주파수로 천이하기 위해 적용되어 이로부터 생겨나는 공진기 여기 신호의 주파수 변화가 제어 신호와 동기화되게 한다. 이런 방식으로, 제어 신호는 여기 신호 인가 내내 공진기 여기 신호의 진동을 갖는 위상에 머문다.
도 4의 예에 따르면, 조정 수단은 제어 신호 (V1)를 제공하도록 그 출력이 제어 모듈 (30)에 접속된 전압-제어된 발진기 VCO (40) 및 조정 전압 소스 (50)에 접속된 조정 입력 (41)을 포함하며, 조정 입력은 트랜지스터 (M)의 게이트에 제공되는 제어 신호의 주파수 변화를 제어하기에 적합한 조정 전압의 조절 (modulation)을 통해 VCO를 명령하도록 (command) 적응되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 무선 주파수 스파크 플러그의 스파크 발전의 최적화는 이 변화의 동기화 조건을 제어 신호에 따르게 하는 동안 스파크 플러그를 위한 여기 트레인 내부에서 실시간으로 주파수 변화를 명령함으로써 전원 장치 시스템의 오 조율 부분을 성공적으로 재결합하는 것을 필요로 한다.
실 시간 조정 동기 주파수 모드는 임의의 물리적 효과 하에서 (예컨대 스파크 생성과 같은) 그 고유 변수들을 시간에 걸쳐 진화시키는, 공진 시스템을 사용하여 LC 또는 RLC 유형의 제 1 근사에 적용되는 임의의 유형으로 확대되며, 따라서 초기 공진 주파수 (f0)를 변경한다 (그것의 증가 또는 감소)
공진 시스템의 여기 주파수의 변경은 제어 신호가 새로운 여기 주파수를 정의하는 새로운 제어 주파수 값으로 토글링되는 시간 (tb)와 동기화 되어야 한다. 나아가, 상기 새로운 여기 주파수는 f0와 f0 +/- (△f/2) (공진 주파수가 감소하는지 또는 증가하는지에 의존하여) 사이에 놓여야 하는데, 여기서 △f는 공진 시스템의 통과 대역에 상응한다.
공진 시스템의 공진 주파수의 변화는 예컨대 품질 팩터와 같은 공진 시스템의 수량 특성을 측정함으로써 실시간으로 검출될 수 있다. 시스템 여기 주파수의 변경은 바람직하게 통과 대역 △f의 10%보다 큰 공진 주파수 변화가 검출되자 마자 이루어져야 한다.

Claims (9)

  1. 무선 주파수 플라즈마 발생 장치로서,
    - 제어 주파수에서 제어 신호 (V1)를 생성하는 제어 모듈 (30),
    - 상기 제어 신호에 의해 제어되는 브레이커 (M)를 포함하는 전원 장치 회로(20)로서, 상기 브레이커는 상기 제어 신호에 의해 정의되는 주파수에서 상기 전원 장치 회로의 출력에 여기 신호 (V2)를 인가하는 전원 장치 회로,
    - 1 MHz 보다 큰 공진 주파수를 가지며 전원 장치 회로의 출력에 접속되고 상기 여기 신호에 의해 여기되었을 때 스파크를 발생시키기 위한 전압 (U(t))을 생성하기에 적합한 공진기 (10)를 포함하며,
    상기 장치는 상기 여기 신호의 인가 중에 제어 신호와 동기화되는 방식으로상기 공진기 여기 신호의 주파수를 변경 (modify) 하기에 적합한 제어 모듈 (30)을 위한 조정 (drive) 수단 (40, 50)을 포함하며,
    상기 조정 수단은 제 1 주파수 값 (f0)에서 상기 제 1 값보다 작은 제 2 주파수 값 (f1)으로의 적어도 하나의 제어 신호의 주파수 점프를 제어하기에 적합한 것을 특징으로 하는, 장치,
  2. 제 1항에 있어서, 상기 조정 수단은 상기 제어 신호가 상기 제 1 주파수 값에서의 상기 신호의 반 주기 (half-period)의 지속 시간의 80%와 120% 사이에 놓이는 상기 제 2 주파수 값으로 토글링 하는 지속 시간 (tb)을 제어하기에 적합한 것을 특징으로 하는, 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1 주파수 값은 스파크가 없을 때의 상기 공진기의 공진 주파수와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는, 장치.
  4. 제 1항에서 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 주파수 값은 f0 - (△f/2)와 f0 사이에 놓이는 스팬 (span) 에 놓이며, 여기서 f0은 스파크가 없을 때사익 공진기의 공진 주파수와 동일하고, △f는 상기 공진기의 통과 대역에 상응한 것을 특징으로 하는, 장치.
  5. 제 1항에서 제 4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 조정 수단은 상기 신호의 안정화 위상에 앞서, 상기 공진기에 의해 발생되는 전압 신호 (U(t))의 과도 위상에서 상기 제어 신호의 주파수 점프를 제어하기에 적합한 것을 특징으로 하는, 장치.
  6. 제 1항에서 제 5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 조정 수단은 실질적으로 스파크 형성 시점에, 제어 신호의 주파수 점프를 제어하기에 적합한 것을 특징으로 하는, 장치.
  7. 제 1항에서 제 6항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 모듈 조정 수단은 전압-제어된 발진기 (40) 및 상기 발진기의 조정 전압을 조절 (modulate)하기 위한 수단 (50)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  8. 제 1항에서 제 7항 중의 어느 한 항에 의한 적어도 하나의 플라즈마 발생 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 내부 연소 엔진.
  9. 연소 엔진의 점화 무선 주파수 전원 장치를 제어하기 위한 방법으로서, 여기 신호 (V2)가 제어 신호 (V1)에 의해 정의되는 제 1 주파수에서 공진기 (10)에 입력으로서 인가되고, 상기 공진기는 1 MHz 보다 큰 공진 주파수를 가지며 여기 신호에 의해 여기 되었을 때, 스파크를 생성하기 위한 전압 (U(t))을 발생시킬 수 있으며,
    상기 방법은 여기 신호의 인가 중에 여기 신호의 주파수를 제어 신호와 동기화하는 방식으로 변경하며 제 1 주파수 값 (f0)에서 상기 제 1 값보다 작은 제 2 주파수 값 (f1)으로 적어도 하나의 제어 신호의 주파수 점프를 제어하는 것을 특징으로 하는, 방법.
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