OPTIMIZACIÓN DE LA GENERACIÓN DE UNA CHISPA DE ENCENDIDO DE RADIOFRECUENCIA.

Procedimiento de comando de un generador de plasma de radiofrecuencia,

que comprende: - un circuito de alimentación (2), que presenta un interruptor (9) comandado por una señal de comando (V1) bajo la forma de por lo menos un tren de impulsos de comando, que aplica una tensión intermedia (Vinter) sobre una salida del circuito de alimentación a la frecuencia definida por la señal de comando, - un resonador (6), conectado a la salida del circuito de alimentación y apto para generar una chispa entre dos electrodos (103, 106) cuando un nivel alto de tensión es aplicado a la salida del circuito de alimentación, estando caracterizado dicho procedimiento porque éste comprende: - la recepción de unas primeras señales de medida representativas del funcionamiento de un motor de combustión, - la recepción de unas segundas señales de medida eléctrica representativas del tipo de chispa generada, y - la regulación conjunta y en tiempo real, en función de la primera y de la segunda señales de medida recibidas, del nivel de la tensión intermedia y de la duración del tren de impulsos de comando

La presente invención concierne al pilotaje de la alimentación de un resonador de generación de plasma, en particular en una aplicación de encendido de automóvil por plasma mediante solicitación de radiofrecuencia del resonador de una bujía multichispa.

En el dominio del encendido del automóvil moderno, la bujía multichispa BMC 5 presenta una innovación apreciable y una geometría diferente de las bujías de encendido convencionales. Una BMC como tal está descrita en detalle en las siguientes publicaciones de las solicitudes de patente en nombre de la solicitante FR 2 859 830, FR 2 859 869, FR 2 859 831, FR 2 878 086 y FR 2 881 281.

Una BMC comprende un resonador cuya frecuencia de resonancia Fc se sitúa 10 en el rango de las altas frecuencias, típicamente entre 4 y 6 MHz, para asegurar la alimentación de la bujía con una tensión amplificada mediante resonancia. La aplicación, por el resonador a los electrodos de la bujía, de una tensión alterna en la gama de las radiofrecuencias, permite desarrollar unas descargas multifilamentosas entre los electrodos de la bujía, sobre distancias del orden del centímetro, a alta 15 presión y para tensiones de cresta inferiores a 20 kV.

Se habla en tal caso de chispas ramificadas, en la medida en que éstas implican la generación simultánea de por lo menos varias líneas o caminos de ionización en un volumen dado, siendo además esas ramificaciones omnidireccionales.

El pilotaje de alimentación de una BMC como tal requiere la utilización de un 20 generador de alta tensión cuya frecuencia de funcionamiento está muy próxima a la frecuencia de resonancia del resonador de radiofrecuencia. Cuanto más reducida sea la diferencia entre la frecuencia de resonancia del resonador y la frecuencia de funcionamiento del generador, más elevado será el coeficiente de sobretensión del resonador (razón entre la amplitud de su tensión de salida y su tensión de entrada). 25

Un generador de tensión como tal, detallado en la solicitud de patente FR 03 – 10767, consiste principalmente en utilizar una frecuencia de comando del resonador lo más próxima posible a la frecuencia de resonancia del resonador, con el fin de beneficiarse de un coeficiente de sobretensión lo más alto posible.

Se constata sin embargo que, si la amplitud total de la tensión aplicada a la 30 salida del resonador hacia los electrodos de la bujía es demasiado elevada, existe un riesgo de ver la chispa concentrarse en un único filamento. Este fenómeno, que se describirá bajo el término de “puenteo” a lo largo de la descripción, localiza la energía en una pequeña zona filamentosa, volviéndose entonces la descarga mucho menos

eficaz para iniciar el encendido de la mezcla aire – combustible entre los electrodos, con respecto a una chispa ramificada.

La presente invención pretende remediar este inconveniente, permitiendo maximizar en tiempo real el volumen de la chispa generada a la vez que se reduce la ocurrencia de puenteos, es decir, la aparición de descargas filamentosas. 5

Con este objetivo a la vista, la invención tiene como objeto un procedimiento de comando de un generador de plasma de radiofrecuencia, que comprende:

- un circuito de alimentación, que presenta un interruptor comandado por una señal de comando bajo la forma de por lo menos un tren de impulsos de comando, que aplica una tensión intermedia sobre una salida del circuito de alimentación a la 10 frecuencia definida por la señal de comando,

- un resonador, conectado a la salida del circuito de alimentación y apto para generar una chispa entre dos electrodos cuando un nivel alto de tensión es aplicado a la salida del circuito de alimentación, estando caracterizado dicho procedimiento porque éste comprende: 15

- la recepción de unas primeras señales de medida representativas del funcionamiento de un motor de combustión,

- la recepción de unas segundas señales de medida eléctrica representativas del tipo de chispa generada, y

- la regulación en tiempo real, en función de la primera y de la segunda señal de 20 medida recibidas, de por lo menos un parámetro tomado entre por lo menos el nivel de la tensión intermedia, la frecuencia de comando, la duración del tren de impulsos de comando, con el fin de favorecer una ramificación de la chispa generada, y

- la regulación conjunta del nivel de la tensión intermedia y de la duración del tren de impulsos de comando. 25

Ventajosamente, siendo generada la señal de comando bajo la forma de una pluralidad de trenes de impulsos de comando, la regulación concierne al número de dichos trenes y al tiempo entre trenes.

Ventajosamente, el procedimiento comprende la memorización de relaciones entre las señales de medida y el valor de los parámetros a regular, consistiendo la 30 regulación en determinar y aplicar el valor de por lo menos el parámetro a regular en función de las señales de medida recibidas y de las relaciones memorizadas.

Con preferencia, las primeras señales de medida son elegidas dentro del grupo que comprende la temperatura de aceite del motor, la temperatura del líquido de refrigeración del motor, el par motor, el régimen del motor, el ángulo de encendido, la 35

temperatura del aire de admisión, la presión al nivel del colector, la presión atmosférica, la presión en la cámara de combustión o el ángulo de presión máxima.

Con preferencia, las segundas señales de medida comprenden por lo menos una medida de la tensión en los bornes de un condensador de almacenamiento que proporciona la tensión intermedia a la entrada del resonador y / o por lo menos una 5 medida de corriente en el resonador.

Según un modo de realización, se realiza una primera medida de la tensión en los bornes del condensador de almacenamiento antes o al principio del tren de impulsos de comando y una segunda medida de dicha tensión después o al final del tren de impulsos de comando. 10

Según una variante, se realiza una pluralidad de medidas durante la duración del tren de impulsos de comando.

Con preferencia, el procedimiento comprende la regulación de la frecuencia de comando en un valor de consigna sensiblemente igual a la frecuencia de resonancia del resonador. 15

La invención concierne igualmente a un dispositivo de generación de plasma de radiofrecuencia que comprende:

- un circuito de alimentación que presenta un interruptor comandado por una señal de comando bajo la forma de por lo menos un tren de impulsos de comando, aplicando el interruptor una tensión intermedia sobre una salida del circuito de 20 alimentación a la frecuencia definida por la señal de comando,

- un resonador conectado a la salida del circuito de alimentación y apto para generar una chispa entre dos electrodos cuando un nivel alto de tensión es aplicado sobre la salida del circuito de alimentación,

estando caracterizado dicho dispositivo porque comprende un módulo de 25 control adaptado para poner en práctica el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

Otras características y ventajas de la presente invención se harán evidentes más claramente con la lectura de la descripción que sigue, dada a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, y hecha con referencia a las figuras anexas, en las cuales: 30

- la figura 1 ilustra un modo de realización de un dispositivo de generación de plasma;

- la figura 2 ilustra un modelo eléctrico utilizado por el resonador;

- la figura 3 ilustra un esquema del principio de encendido de radiofrecuencia.

- la figura 4 ilustra un dispositivo de generación de la tensión intermedia que interviene en el encendido de radiofrecuencia que integra un módulo de control según la invención.

Con referencia a la figura 1, un dispositivo de generación de plasma comprende principalmente tres subconjuntos funcionales: 5

- una alimentación 2, prevista para hacer resonar una estructura LC a una frecuencia superior a 1 MHz con una tensión en los bornes del condensador superior a 5 kV, con preferencia superior a 6 kV;

- un resonador 6, conectado a la salida del circuito de alimentación, que presenta un factor de sobretensión superior a 40 y una frecuencia de resonancia 10 superior...

1. Procedimiento de comando de un generador de plasma de radiofrecuencia, que comprende:

- un circuito de alimentación (2), que presenta un interruptor (9) comandado por 5 una señal de comando (V1) bajo la forma de por lo menos un tren de impulsos de comando, que aplica una tensión intermedia (Vinter) sobre una salida del circuito de alimentación a la frecuencia definida por la señal de comando,

- un resonador (6), conectado a la salida del circuito de alimentación y apto para generar una chispa entre dos electrodos (103, 106) cuando un nivel alto de tensión es 10 aplicado a la salida del circuito de alimentación, estando caracterizado dicho procedimiento porque éste comprende:

- la recepción de unas primeras señales de medida representativas del funcionamiento de un motor de combustión,

- la recepción de unas segundas señales de medida eléctrica representativas 15 del tipo de chispa generada, y

- la regulación conjunta y en tiempo real, en función de la primera y de la segunda señales de medida recibidas, del nivel de la tensión intermedia y de la duración del tren de impulsos de comando.

20

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizada porque, siendo generada la señal de comando bajo la forma de una pluralidad de trenes de impulsos de comando, la regulación concierne al número de dichos trenes y al tiempo entre trenes.

25

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque éste comprende la memorización de relaciones entre las señales de medida y el valor de los parámetros a regular, consistiendo la regulación en determinar y aplicar el valor de los parámetros a regular en función de las señales de medida recibidas y de las relaciones memorizadas. 30

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las primeras señales de medida son elegidas dentro del grupo que comprende la temperatura de aceite del motor, la temperatura del líquido de refrigeración del motor, el par motor, el régimen del motor, el ángulo de encendido, 35

la temperatura del aire de admisión, la presión al nivel del colector, la presión atmosférica, la presión en la cámara de combustión o el ángulo de presión máxima.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las segundas señales de medida comprenden por lo 5 menos una medida de la tensión en los bornes de un condensador de almacenamiento (Celev) que proporciona la tensión intermedia a la entrada del resonador y / o por lo menos una medida de corriente en el resonador (6).



6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizada porquese realiza 10 una primera medida de la tensión en los bornes del condensador de almacenamiento (Celev) antes o al principio del tren de impulsos de comando y una segunda medida de dicha tensión después o al final del tren de impulsos de comando.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque se 15 realiza una pluralidad de medidas durante la duración del tren de impulsos de comando.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque éste comprende la regulación de la frecuencia de 20 comando en un valor de consigna sensiblemente igual a la frecuencia de resonancia del resonador.

9. Dispositivo de generación de plasma de radiofrecuencia que comprende:

- un circuito de alimentación (2) que presenta un interruptor (9) comandado por 25 una señal de comando (V1) bajo la forma de por lo menos un tren de impulsos de comando, aplicando el interruptor una tensión intermedia (Vinter) sobre una salida del circuito de alimentación a la frecuencia definida por la señal de comando,

- un resonador (6), conectado a la salida del circuito de alimentación y apto para generar una chispa entre dos electrodos (103, 106) cuando un nivel alto de tensión es 30 aplicado sobre la salida del circuito de alimentación,

estando caracterizado dicho dispositivo porque comprende un módulo de control (20) adaptado para poner en práctica el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.