[发明专利]用于电晕点火系统中共振频率探测的方法

说明书

相关申请的相互引用

本申请要求2013年12月12日提交的美国临时申请61/915,088(律师案号710240-6793；IA-50129)，2014年1月24日提交的美国临时申请61/931,131(律师案号710240-6830；IA-50134)，2014年3月11日提交的美国临时申请61/950,991(律师案号710240-6901；IA-50147)，2014年10月30日提交的美国临时申请62/072,530(律师案号710240-7346；IA-51029-1)，2014年12月10日提交的美国临时申请62/090,096(律师案号710240-7356；IA-50359)，2014年12月12日提交的美国发明专利申请14/568,219(律师案号710240-7404；IA-50129和IA-50129-1)，2014年12月12日提交的美国发明专利申请14/568,266(律师案号710240-7409；IA-50147)，2014年12月12日提交的美国发明专利申请14/568,330(律师案号710240-7410；IA-50359)，以及2014年12月12日提交的美国发明专利申请14/568,438(律师案号710240-7411；IA-50134)的权益。其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明大体涉及电晕放电点火系统，更具体地涉及用于控制提供给电晕点火器系统的能量的方法。

背景技术

电晕放电点火系统提供交流电压和电流，快速连续地反转高低电位电极，其促进电晕放电的形成且最小化电弧形成的几率。该系统包括电晕点火器，电晕点火器具有加载了高射频电压电位的中心电极，该电极在燃烧室内产生强射频电场。该电场使得燃烧室内燃料和空气混合物的一部分电离且开始介质击穿，促进了油气混合物的燃烧，这称为点火事件。优选地，控制该电场从而燃料和空气混合物保持介质属性且电晕放电发生，也称为低温等离子体。燃料和空气混合物电离的部分形成火焰峰面，该火焰峰面变成自我维持(self-sustaining)且燃烧燃料和空气混合物的剩余部分。优选地，控制电场从而燃料和空气混合物不会失去全部介质属性，失去全部介质属性将产生热等离子体且在电极和接地缸壁、活塞、金属壳或者点火器的其他部分之间产生电弧。电晕放电点火系统的一个例子公开于申请人Freen的美国专利6,883,507。

此外，优选地控制电晕放电点火系统，从而以等于或者接近电晕点火器的共振频率的驱动频率给电晕点火器提供能量。由此提供在燃烧室内引起稳健的电晕放电的电压放大。为了获得这样高水平的控制，有必要精确地探测电晕点火器的共振频率。然而，难以获得共振频率的精确探测，尤其是在较宽频率范围内。共振频率在运行过程中的变化，例如电弧事件导致的变化，也使得难以精确探测共振频率。

发明内容

本发明的一个方面提供改进的用于在电晕点火系统的电晕点火器运行的同时、探测电晕点火器的共振频率的方法。该方法包括在第一脉冲持续时间以正电压给电晕点火器提供第一能量脉冲，使得电流流经所述电晕点火器；以及在流经电晕点火器的电流经过零点之前终止所述第一脉冲持续时间。一经终止所述第一脉冲持续时间第一空载器件立刻发生；且在第一空载期间不给所述电晕点火器提供能量。该方法还包括探测在所述第一空载期间内流经电晕点火器的电流何时经过零点；且响应于所述电流的零点经过，以第二脉冲持续时间的负电压给电晕点火器提供第二能量脉冲，从而终止所述第一空载期间。然后该方法包括：在所述电流经过零点之前终止所述第二脉冲持续时间。一经终止所述第二脉冲持续时间第二空载期间立刻发生，且在该第二空载期间不给所述电晕点火器提供能量。该方法还包括探测在所述第二空载期间内所述流经电晕点火器的电流何时经过零点；且响应于所述电流的零点经过，以正电压给电晕点火器提供第三能量脉冲，从而终止所述第二空载期间。该方法之后包括：基于所述第一脉冲持续时间，所述第一空载期间，所述第二脉冲持续时间，和所述第二空载期间的求和获得第一共振频率值。