PROCEDIMIENTO DE MEDICIÓN DE UNA CORRIENTE DE IONIZACIÓN DE UNA BUJÍA DE TIPO DE ESTRUCTURA RESONANTE, Y DISPOSITIVO CORRESPONDIENTE.

Procedimiento de medición de una corriente de ionización de una bujía del tipo de estructura resonante,

que equipa un sistema de encendido de un vehículo automóvil, en donde, en el transcurso de una fase del encendido, se alimenta la citada bujía (BR) por una tensión generada con la ayuda de un condensador de regulación (Cb) previamente cargado, caracterizado por el hecho de que se mide la citada corriente de ionización (Ii) periódicamente, entre dos fases del encendido, entre el citado condensador de regulación (Cb) y la masa, después de haber polarizado la bujía (BR)

La presente invención se refiere, de manera general, a la medición de una corriente de ionización de una bujía, en especial de bujías del tipo de estructura resonante, que equipan los sistemas de encendido de un vehículo automóvil.

La invención está especialmente adaptada a los sistemas de encendido llamados “radiofrecuencia” que incluyen bujías de estructura resonante de tipo multi-chispas o BME.

Estos sistemas de encendido que utilizan corriente alterna se describen por ejemplo en las solicitudes de patente francesas FR 2 859 830, FR 2 589 869, FR 2 859 831, a nombre de la solicitante.

Al final del ciclo de compresión, la bujía es la responsable de la formación de un arco eléctrico cuya energía es suficiente para activar el proceso de inflamación de la mezcla gaseosa contenida en la cámara de combustión del motor.

Este arco eléctrico corresponde a la ionización de la mezcla gaseosa situada entre los electrodos de la bujía, un electrodo central positivo y un electrodo de masa respectivamente.

Sin embargo, durante la combustión de la mezcla, después de la generación de la chispa por la bujía, el frente de llama se puede propagar. Su onda de choque puede entonces empujar una parte de la mezcla contra las paredes del cilindro y la parte superior del pistón.

La elevación de la presión y la temperatura es tan importante que el combustible puede permanecer pegado contra las paredes, alcanzar su punto de auto-ignición e inflamarse entonces en varios sitios.

Esto da lugar a microexplosiones que producen vibraciones en el campo acústico (comprendidas entre alrededor de 5 y 10 KHz). Estas vibraciones son muy fuertes y pueden crear rápidamente puntos calientes que acentúan aún más el problema. La acumulación de microexplosiones arrancará o fundirá una pequeña cantidad de metal de la parte superior del pistón y/o de las paredes del cilindro, lo que puede llevar al cabo de algún tiempo a la destrucción del pistón y de las paredes del cilindro.

Es posible detectar la aparición de estos fenómenos de picado del motor, midiendo la corriente de ionización, es decir la corriente que atraviesa la bujía (ver por ejemplo DE 19524539). En efecto, una corriente de ionización aparece a través de la bujía como si una resistencia estuviese situada temporalmente en los bornes de los electrodos (según una primera aproximación).

Por eso, los elementos de medición o sensores deben poder funcionar en un ancho de banda muy estrecho, por ejemplo del orden de 7 KHz.

Un objetivo de la invención es proponer elementos de medición de la corriente de polarización en el caso de bujías del tipo de estructura resonante.

Otro objetivo de la invención es proponer elementos de medición suficientemente precisos para poder trabajar en el ancho de banda de frecuencia estrecho deseado.

Con este fin, la invención propone un procedimiento de medición de una corriente de ionización de una bujía del tipo de estructura resonante, que equipa un sistema de encendido de un vehículo automóvil, en el cual, en el transcurso de una fase del encendido, se alimenta la citada bujía con una tensión generada con la ayuda de un condensador de regulación previamente cargado.

Según una característica general de este aspecto de la invención, se mide la citada corriente de ionización periódicamente, entre dos fases del encendido, entre el citado condensador de regulación y la masa, después de haber polarizado la bujía.

En otras palabras, en lugar de medir la corriente de ionización a nivel de la bujía, que es lo que se tendría que hacer para resolver el problema planteado, se mide esta corriente de ionización directamente a nivel de un condensador de regulación que alimenta la bujía descargándose.

Por consiguiente, la imprecisión de la medida se minimiza.

Según una forma de realización, la citada corriente de ionización se mide a través de elementos de medición conectados entre el citado condensador de regulación y la masa, que se cortocircuitan durante las fases del encendido.

En otras palabras, se conectan los elementos de medición únicamente entre dos fases del encendido.

Según otra forma de realización, se mide la corriente de ionización en la salida de una fase de amortiguación durante la cual la corriente que atraviesa la bujía decrece progresivamente.

Según otro aspecto de la invención, se propone un dispositivo de medición de una corriente de ionización de una bujía del tipo de estructura resonante, que equipa un sistema de encendido de un vehículo automóvil, estando la citada bujía acoplada a un generador que incluye un condensador de regulación.

Según una característica general de este otro aspecto de la invención, el citado generador incluye también elementos de polarización aptos para polarizar la bujía, conectados entre el generador y la citada bujía, y elementos de medición de corriente de ionización de la citada bujía, conectados entre el condensador de regulación y la masa.

Así, al estar los elementos de medición conectados entre el condensador de regulación y la masa y no directamente en los bornes de la bujía, es posible elegir una resistencia de polarización de la bujía de valor débil, adaptada a la intensidad de la corriente de ionización, que es generalmente inferior a 1 mA, y en una banda de frecuencia especial, por ejemplo la banda de frecuencia de observación de fenómenos de picado del motor.

Preferiblemente, el dispositivo puede incluir también elementos de cortocircuito controlables, aptos para cortocircuitar los elementos de medición.

Por ejemplo, los elementos de medición pueden incluir una resistencia de medición.

Según una forma de realización, los elementos de cortocircuito pueden incluir un transistor de cortocircuito conectado entre el condensador de regulación y la masa, y controlado por un generador de tensión de cortocircuito, y una alimentación de polarización conectada entre la resistencia de medición y la masa y apta para polarizar el citado transistor de cortocircuito.

Según una forma de realización, la alimentación de polarización puede incluir por una parte una resistencia de alimentación y una alimentación local conectada en serie, y por otra un condensador de alimentación conectado en paralelo a la resistencia de alimentación y a la alimentación local, entre la resistencia de medición y la masa.

Aparecerán otras ventajas y características de la invención en el examen de la descripción detallada de una forma de realización de la invención, en absoluto limitativa, y de los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 ilustra una forma de realización de la invención;

la figura 2 ilustra con más precisión una forma de realización de la invención;

la figura 3 representa más en detalle un módulo de una forma de realización de la invención;

la figura 4 representa un cronograma de diferentes etapas de una forma de realización de la invención;

las figuras 5 y 6 representan formas de realización de otro bloque de la invención.

En la figura 1, la referencia SYS representa un sistema de encendido de un vehículo automóvil que incluye una bujía BR del tipo de estructura resonante, bien conocida por los especialistas, y descrita por ejemplo en las solicitudes de patente francesas FR 2 859 830, FR 2 589 869, FR 2 859 831, nombre de la solicitante.

Una corriente de ionización Ii circula a través de la bujía BR.

Más exactamente, como se ilustra de forma esquemática en la figura 1, la bujía BR consta de un conjunto resonante RS1 (llamado bobina-bujía), que consta de una bobina inductiva L1 y un condensador C1 que incluye en este ejemplo un casquillo 1-cerámica 2-electrodo central 3.

La bujía BR está conectada a un generador GEN apto para generar una tensión llamada “tensión intermedia” de valor elevado. Esta alta tensión es conducida por el electrodo central 3 del condensador C1. Se produce un arco eléctrico al pasar la corriente entre el electrodo central 3 y un electrodo de masa 4, generando una chispa 5.

La bujía BR está conectada al generador GEN a través de una etapa DHT llamada “piloto de alta tensión” conectado en serie con los... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de medición de una corriente de ionización de una bujía del tipo de estructura resonante, que equipa un sistema de encendido de un vehículo automóvil, en donde, en el transcurso de una fase del encendido, se alimenta la citada bujía (BR) por una tensión generada con la ayuda de un condensador de regulación (Cb) previamente cargado, caracterizado por el hecho de que se mide la citada corriente de ionización (Ii) periódicamente, entre dos fases del encendido, entre el citado condensador de regulación (Cb) y la masa, después de haber polarizado la bujía (BR).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde se mide la citada corriente de ionización por medio de elementos de medición conectados entre el citado condensador de regulación (Cb) y la masa, que se cortocircuita durante las fases de encendido.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en donde se mide la corriente de ionización en la salida de una fase de amortiguación durante la cual la corriente que atraviesa la bujía decrece progresivamente.

4. Dispositivo de medición de una corriente de ionización de una bujía del tipo de estructura resonante, que equipa un sistema de encendido de un vehículo automóvil, estando acoplada la citada bujía (BR) a un generador (GEN) que incluye un condensador de regulación, caracterizado por el hecho de que el citado generador incluye también elementos de polarización (MPOL) aptos para polarizar la bujía (BR), conectados entre el generador (GEN) y la citada bujía (BR), y elementos de medición (MMES) de la corriente de ionización de la citada bujía (BR), conectados entre el condensador de regulación (Cb) y la masa.

5. Dispositivo de medición según la reivindicación 4, que incluye además elementos de cortocircuito (MCC) controlables, aptos para cortocircuitar los elementos de medición (MMES).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, en donde los citados elementos de medición (MMES) incluyen una resistencia de medición (Rm).

7. Dispositivo según la reivindicación 5 o 6, en donde los elementos de cortocircuito (MCC) incluyen un transistor de cortocircuito (M2) conectado entre el condensador de regulación (Cb) y la masa, y controlado por un generador de tensión de cortocircuito (GCC), y una alimentación de polarización (Apol) conectada entre la resistencia de medición (Rm) y la masa y apta para polarizar el citado transistor de cortocircuito.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, en donde la alimentación de polarización incluye por una parte una resistencia de alimentación (Ral) y una alimentación local (Aloc) conectadas en serie, y por otra un condensador de alimentación (Cal) conectado en paralelo con la resistencia de alimentación (Ral) y con la alimentación local (Aloc), entre la resistencia de medición (Rm) y la masa.