(57)【要約】      （修正有）【課題】コロナ点火器の動作と同時にコロナ点火器の共振周波数を検出するためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】方法は、各々がパルス持続時間を有し、エネルギがコロナ点火器に供給されないデッドタイム持続時間の分だけ互いに離間される複数のエネルギのパルスをコロナ点火器に供給することを含む。各パルス持続時間は、コロナ点火器に流れる電流が０と交差する前に終了され、電流の各ゼロ交差は、デッドタイム持続時間のうちの１つの間に生じる。電流のゼロ交差に応答して、次のエネルギのパルスがコロナ点火器に供給される。共振周波数値が次いで、連続した２つのサイクルのパルスおよびデッドタイム持続時間の和、またはゼロ交差どうしの間の時間に基づいて取得される。共振周波数値は時間とともにより正確になり、駆動周波数がそれに応じて調整される。【選択図】図１
2019178681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するための方法であって、
第１のパルス持続時間中に第１のエネルギのパルスをコロナ点火器に正電圧で供給し、前記コロナ点火器に電流を流れさせるステップと、
前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第１のパルス持続時間を終了させ、前記第１のパルス持続時間を終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給しないステップと、
前記コロナ点火器に流れる電流が前記第１のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出するステップと、
電流のゼロ交差に応答して、第２のパルス持続時間中に第２のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に負電圧で供給して、前記第１のデッドタイム持続時間を終了させるステップと、
電流がゼロと交差する前に前記第２のパルス持続時間を終了させ、前記第２のパルス持続時間を終了させた直後の第２のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給しないステップと、
前記コロナ点火器に流れる電流が前記第２のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出するステップと、
電流のゼロ交差に応答して、第３のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に正電圧で供給して、前記第２のデッドタイム持続時間を終了させるステップと、
前記第１のパルス持続時間、前記第１のデッドタイム持続時間、前記第２のパルス持続時間、および前記第２のデッドタイム持続時間の和に基づいて第１の共振周波数値を取得するステップとを備える、方法。
【請求項２】
前記コロナ点火器にエネルギを供給している間に、取得された前記第１の共振周波数値と等しい駆動周波数で前記コロナ点火器にエネルギを印加することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の共振周波数値を取得するステップは、前記和を半分に分割して、前記共振周波数の２分の１サイクルの持続時間を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記正電圧は電流を正の方向に流れさせ、前記負電圧は電流を負の方向に流れさせ、前記電流は、前記第１のデッドタイム持続時間中に一度だけゼロと交差し、前記第２のデッドタイム持続時間中に一度だけゼロと交差する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のパルス持続時間は前記第１のパルス持続時間より長く、前記第２のデッドタイム持続時間は前記第１のデッドタイム持続時間未満である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のパルス持続時間を終了させるステップが、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に行われるように、前記システムの構成要素のいずれかの遅延に基づいて前記第１のパルス持続時間を設定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記コロナ点火器にエネルギを供給している間に、取得された前記第１の共振周波数値と一致するように前記コロナ点火器に供給される前記エネルギの駆動周波数を調整することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
第３のパルス持続時間中に第３のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に供給することと、
前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第３のパルス持続時間を終了
させ、前記第３のパルス持続時間を終了させた直後の第３のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給しないことと、
前記コロナ点火器に流れる電流が前記第３のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出することと、
電流のゼロ交差に応答して、第４のパルス持続時間中に第４のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に負電圧で供給して、前記第３のデッドタイム持続時間を終了させることと、
前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第４のパルス持続時間を終了させ、前記第４のパルス持続時間を終了させた直後の第４のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給しないことと、
前記コロナ点火器に流れる電流が前記第４のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出することと、
電流のゼロ交差に応答して、第５のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に正電圧で供給して、前記第４のデッドタイム持続時間を終了させることと、
前記第３のパルス持続時間、前記第３のデッドタイム持続時間、前記第４のパルス持続時間、および前記第４のデッドタイム持続時間の和に基づいて第２の共振周波数値を取得することとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第４のパルス持続時間は前記第３のパルス持続時間より長く、前記第４のデッドタイム持続時間は前記第３のデッドタイム持続時間未満である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第５のエネルギのパルス後に前記コロナ点火器に供給される複数のエネルギのパルスを含み、前記エネルギのパルスの各々は、パルス持続時間中に供給され、エネルギが前記コロナ点火器に供給されないデッドタイム持続時間の分だけ互いに離間され、前記パルス持続時間は時間とともに増大し、前記デッドタイム持続時間は時間とともに減少する、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の共振周波数値および前記第２の共振周波数値を取得するステップは、エネルギが前記コロナ点火器に供給されている間、かつ前記コロナ点火器がコロナ放電を供給している間に行われる、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するための方法であって、
第１のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に正電圧で供給し、前記コロナ点火器に電流を流れさせるステップと、
前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第１のパルスを終了させ、前記第１のエネルギのパルスを終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給しないステップと、
第１のゼロ交差持続時間を取得するステップとを含み、前記第１のゼロ交差持続時間は、前記第１のエネルギのパルスの開始時に始まり、前記第１のゼロ交差で終わり、さらに、
前記第１のゼロ交差持続時間を２倍にすることによって第１の共振周波数値を取得するステップを備える、方法。
【請求項１３】
コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するための方法であって、
第１のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に正電圧で供給し、前記コロナ点火器に電流を流れさせるステップと、
前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第１のパルスを終了させ、前記第１のエネルギのパルスを終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中に前記コロ
ナ点火器にエネルギを供給しないステップと、
第１のゼロ交差持続時間を取得するステップとを備え、前記第１のゼロ交差持続時間は、前記第１のエネルギのパルスの開始時に始まり、前記第１のゼロ交差で終わり、さらに、
電流の前記第１のゼロ交差に応答して、第２のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に負電圧で供給して、前記第１のデッドタイム持続時間を終了させるステップと、
電流がゼロと交差する前に前記第２のエネルギのパルスを終了させ、前記第２のエネルギのパルスを終了させた直後の第２のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給しないステップと、
第２のゼロ交差持続時間を取得するステップとを備え、前記第２のゼロ交差持続時間は、前記第１のゼロ交差に始まり、前記第２のゼロ交差で終わり、さらに、
前記第１のゼロ交差持続時間および前記第２のゼロ交差持続時間の和に基づいて第１の共振周波数値を取得するステップを備える、方法。
【請求項１４】
コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するためのシステムであって、
第１のパルス持続時間中に第１のエネルギのパルスをエネルギ源からコロナ点火器に正電圧で供給し、前記コロナ点火器に電流を流れさせる第１のスイッチを備え、
前記第１のスイッチは、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第１のパルス持続時間を終了させ、前記第１のパルス持続時間を終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給せず、さらに、
前記コロナ点火器に流れる電流が前記第１のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、電流のゼロ交差に応答して、第２のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に供給するように駆動信号を開始する周波数検出器と、
前記駆動信号を受信し、第２のパルス持続時間中に第２のエネルギのパルスを前記エネルギ源から前記コロナ点火器に負電圧で供給し、前記第１のデッドタイム持続時間を終了させる第２のスイッチとを備え、
前記第２のスイッチは、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第２のパルス持続時間を終了させ、前記第２のパルス持続時間を終了させた直後の第２のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給せず、
前記周波数検出器は、前記コロナ点火器に流れる電流が前記第２のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、電流のゼロ交差に応答して、前記コロナ点火器に第３のエネルギのパルスを供給するように駆動信号を開始し、
前記第１のスイッチは、前記駆動信号を受信し、前記第３のエネルギのパルスを前記エネルギ源から前記コロナ点火器に正電圧で供給し、前記第２のデッドタイム持続時間を終了させ、
前記周波数検出器は、前記第１のパルス持続時間、前記第１のデッドタイム持続時間、前記第２のパルス持続時間、および前記第２のデッドタイム持続時間の和に基づいて第１の共振周波数値を取得する、システム。
【請求項１５】
前記周波数検出器は、前記コロナ点火器に流れる電流を取得し、前記電流のゼロ交差を判定する電流センサを含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記周波数検出器は、検出された前記電流のゼロ交差を前記電流センサから受取り、前記第１のパルス持続時間、前記第１のデッドタイム持続時間、前記第２のパルス持続時間、および前記第２のデッドタイム持続時間の和に基づいて前記第１の共振周波数値を決定するためのコントローラを含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記コントローラは、前記コロナ点火器にエネルギが供給されている間に、取得された前記第１の共振周波数値と一致するように、前記コロナ点火器に供給されるエネルギの駆
動周波数を調整する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記第１の共振周波数値および前記第２の共振周波数値を取得するステップは、前記コロナ点火器にエネルギが供給されている間、かつ前記コロナ点火器がコロナ放電を供給している間に行われる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記コントローラは、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第１のパルス持続時間が終わるように、前記システムの構成要素のいずれかの遅延に基づいて前記第１のパルス持続時間を設定する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１のスイッチは、第３のパルス持続時間中に前記第３のエネルギのパルスを前記エネルギ源から前記コロナ点火器に供給し、
前記第１のスイッチは、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第３のパルス持続時間を終了させ、前記第３のパルス持続時間を終了させた直後の第３のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給せず、
前記周波数検出器は、前記コロナ点火器に流れる電流が前記第３のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、前記電流のゼロ交差に応答して、前記コロナ点火器に第４のエネルギのパルスを供給するように駆動信号を開始し、
前記第２のスイッチは、前記駆動信号を受信し、第４のパルス持続時間中に第４のエネルギのパルスを前記エネルギ源から前記コロナ点火器に負電圧で供給し、前記第３のデッドタイム持続時間を終了させ、
前記第２のスイッチは、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第４のパルス持続時間を終了させ、前記第４のパルス持続時間を終了させた直後の第４のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給せず、
前記周波数検出器は、前記コロナ点火器に流れる電流が前記第４のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、電流のゼロ交差に応答して、第５のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に供給するように駆動信号を開始し、
前記第１のスイッチは、前記電流のゼロ交差に応答して第５のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に正電圧で供給し、前記第４のデッドタイム持続時間を終了させ、
前記周波数検出器は、前記第３のパルス持続時間、前記第３のデッドタイム持続時間、前記第４のパルス持続時間、および前記第４のデッドタイム持続時間の和に基づいて第２の共振周波数値を取得する、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第４のパルス持続時間は前記第３のパルス持続時間より長く、前記第４のデッドタイムは前記第３のデッドタイム持続時間未満である、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記スイッチは、前記第５のエネルギのパルス後に複数のエネルギのパルスを前記エネルギ源から前記コロナ点火器に供給し、前記エネルギのパルスの各々は、パルス持続時間中に供給され、エネルギが前記コロナ点火器に供給されないデッドタイム持続時間の分だけ互いに離間され、前記パルス持続時間は時間とともに増大し、前記デッドタイム持続時間は時間とともに減少する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するためのシステムであって、
第１のパルス持続時間中に第１のエネルギのパルスをエネルギ源からコロナ点火器に正電圧で供給し、前記コロナ点火器に電流を流れさせる第１のスイッチを備え、
前記第１のスイッチは、前記コロナ点火器の電流がゼロと交差する前に前記第１のエネルギのパルスを終了させ、前記第１のエネルギのパルスを終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給せず、さらに、
第１のゼロ交差持続時間を２倍にすることによって共振周波数値を取得する周波数検出
器を備え、前記第１のゼロ交差持続時間は、前記第１のエネルギのパルスの開始時に始まり、前記第１のゼロ交差で終わる、システム。
【請求項２４】
コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するためのシステムであって、
第１のパルス持続時間中に第１のエネルギのパルスをエネルギ源からコロナ点火器に正電圧で供給し、前記コロナ点火器に電流を流れさせる第１のスイッチを備え、
前記第１のスイッチは、前記コロナ点火器の電流がゼロと交差する前に前記第１のパルス持続時間を終了させ、前記第１のエネルギのパルスを終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給せず、さらに、
前記コロナ点火器に流れる電流が前記第１のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、
電流のゼロ交差に応答して、第２のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に供給するように駆動信号を開始する周波数検出器を備え、
前記周波数検出器は、第１のゼロ交差持続時間を取得し、前記第１のゼロ交差持続時間は、前記第１のエネルギのパルスの開始時に始まり、前記第１のゼロ交差で終わり、さらに、
前記駆動信号を受信し、第２のエネルギのパルスを前記エネルギ源から前記コロナ点火器に負電圧で供給し、前記第１のデッドタイム持続時間を終了させる第２のスイッチを備え、
前記第２のスイッチは、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第２のパルス持続時間を終了させ、前記第２のエネルギのパルスを終了させた直後の第２のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給せず、
前記周波数検出器は、前記コロナ点火器に流れる電流が前記第２のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、
前記周波数検出器は、第２のゼロ交差持続時間を取得し、前記第２のゼロ交差持続時間は、前記第１のゼロ交差に始まり、前記第２のゼロ交差で終わり、
前記周波数検出器は、前記第１のゼロ交差持続時間および前記第２のゼロ交差持続時間の和に基づいて第１の共振周波数値を取得する、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本米国特許出願は、２０１３年１２月１２日に提出された米国仮特許出願番号第６１／９１５，０８８号（代理人番号７１０２４０−６７９３；ＩＡ−５０１２９）、２０１４年１月２４日に提出された米国仮特許出願番号第６１／９３１，１３１号（代理人番号７１０２４０−６８３０；ＩＡ−５０１３４）、２０１４年３月１１日に提出された米国仮特許出願番号第６１／９５０，９９１号（代理人番号７１２０４０−６９０１；ＩＡ−５０１４７）、２０１４年１０月３０日に提出された米国仮特許出願番号第６２／０７２，５３０号（代理人番号７１０２４０−７３４６；ＩＡ−５１０２９−１）、２０１４年１２月１０日に提出された米国仮特許出願番号第６２／０９０，０９６号（代理人番号７１０２４０−７３５６；ＩΑ−５０３５９）、２０１４年１２月１２日に提出された米国実用新案出願番号第１４／５６８，２１９号（代理人番号７１０２４０−７４０４；ＩＡ−５０１２９およびＩＡ−５０１２９−１）、２０１４年１２月１２日に提出された米国実用新案出願番号第１４／５６８，２６６号（代理人番号７１０２４０−７４０９；ＩＡ−５０１４７）、２０１４年１２月１２日に提出された米国実用新案出願番号第１４／５６８，３３０号（代理人番号７１０２４０−７４１０；１Ａ−５０３５９）、および２０１４年１２月１２日に提出された米国実用新案出願番号第１４／５６８，４３８号（代理人番号７１０２４０−７４１１；ＩＡ−５０１３４）の恩恵を主張し、各々の内容全体を引用によって本願明細書において援用する。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
この発明は概して、コロナ放電点火システムに関し、より特定的には、コロナ点火システムに供給されるエネルギを制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
２．  関連技術
コロナ放電点火システムは、交流電圧および電流を供給し、高電位電極と低電位電極とを高速で連続的に反転させ、コロナ放電の形成を強化し、アーク形成のための機会を最小化する。システムは、中央電極が高い無線周波数電圧電位に充電され、燃焼室において強い無線周波数電界を生成しているコロナ点火器を含む。電界は、燃焼室における燃料および空気の混合物の一部分をイオン化し絶縁破壊を開始させ、混合気の燃焼を容易にする。これは点火事象と称される。電界は、混合気が誘電特性を維持し、非熱的プラズマとも称されるコロナ放電が生じるように制御されることが好ましい。混合気のイオン化された部分は火炎前面を形成し、次いで自律的となり、混合気の残りの部分を燃焼する。電極と、点火器の接地筒壁、ピストン、金属シェル、または他の部分との間で熱プラズマおよび電気アークを生成することになるであろうすべての誘電特性を混合気が失わないように電界が制御されることが好ましい。コロナ放電点火システムの一例は、Ｆｒｅｅｎの米国特許番号第６，８８３，５０７号に開示されている。
【０００４】
その上、コロナ放電点火システムは、好ましくは、コロナ点火器の共振周波数に等しいかまたは近い駆動周波数でエネルギがコロナ点火器に供給されるように制御される。これにより、燃焼室において強固なコロナ放電につながる電圧増幅がもたらされる。コロナ点火器の共振周波数を正確に検出することがこの高いレベルの制御を実現するために必要である。しかしながら、共振周波数の正確な検出は、特に広範囲の周波数において実現することが困難である。たとえばアーキング事象による動作中の共振周波数の変化によっても、共振周波数を正確に検出することが困難となる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の概要
発明の一態様は、コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の動作と同時にコロナ点火器の共振周波数を検出するための向上した方法を提供する。当該方法は、第１のパルス持続時間中に第１のエネルギのパルスをコロナ点火器に正電圧で供給し、コロナ点火器に電流を流れさせることと、コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に第１のパルス持続時間を終了させることとを含む。第１のパルス持続時間を終了させた直後に第１のデッドタイム持続時間が生じ、第１のデッドタイム持続時間中にコロナ点火器にエネルギは供給されない。当該方法はさらに、コロナ点火器に流れる電流が第１のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出することと、電流のゼロ交差に応答して第２のパルス持続時間中に第２のエネルギのパルスをコロナ点火器に負電圧で供給して、第１のデッドタイム持続時間を終了させることとを含む。当該方法は次いで、電流がゼロと交差する前に第２のパルス持続時間を終了させることを含む。第２のパルス持続時間を終了させた直後に第２のデッドタイム持続時間が生じ、第２のデッドタイム持続時間中にコロナ点火器にエネルギは供給されない。当該方法はさらに、コロナ点火器に流れる電流が第２のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出することと、電流のゼロ交差に応答して、第３のエネルギのパルスをコロナ点火器に正電圧で供給して、第２のデッドタイム持続時間を終了させることとを含む。当該方法は次いで、第１のパルス持続時間、第１のデッドタイム持続時間、第２のパルス持続時間、および第２のデッドタイム持続時間の和に基づいて第１の共振周波数値を取得することを含む。
【０００６】
発明の別の態様は、コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するための方法を提供する。当該方法は、第１のエネルギのパルスをコロナ点火器に正電圧で供給し、コロナ点火器に電流を流れさせるステップと、コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に第１のパルスを終了させ、第１のエネルギのパルスを終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中にコロナ点火器にエネルギを供給しないステップと、第１のゼロ交差持続時間を取得するステップとを含み、第１のゼロ交差持続時間は、第１のエネルギのパルスの開始時に始まり、第１のゼロ交差で終わる。当該方法はさらに、第１のゼロ交差持続時間を２倍にすることによって第１の共振周波数値を取得するステップを含む。
【０００７】
発明の別の態様は、コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するための方法を提供する。当該方法は、第１のエネルギのパルスをコロナ点火器に正電圧で供給し、コロナ点火器に電流を流れさせるステップと、コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に第１のパルスを終了させ、第１のエネルギのパルスを終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中にコロナ点火器にエネルギを供給しないステップと、第１のゼロ交差持続時間を取得するステップとを含み、第１のゼロ交差持続時間は、第１のエネルギのパルスの開始時に始まり、コロナ点火器に流れる電流が第１のデッドタイム持続時間中にゼロと交差すると終わる。当該方法はさらに、電流の第１のゼロ交差に応答して、第２のエネルギのパルスをコロナ点火器に負電圧で供給して、第１のデッドタイム持続時間を終了させるステップと、電流がゼロと交差する前に第２のエネルギのパルスを終了させ、第２のエネルギのパルスを終了させた直後の第２のデッドタイム持続時間中にコロナ点火器にエネルギを供給しないステップと、第２のゼロ交差持続時間を取得するステップとを含み、第２のゼロ交差持続時間は、第１のゼロ交差に始まり、コロナ点火器に流れる電流が第２のデッドタイム持続時間中にゼロと交差すると終わる。当該方法は次いで、第１のゼロ交差持続時間および第２のゼロ交差持続時間の和に基づいて第１の共振周波数値を取得するステップを含む。
【０００８】
発明の別の態様は、コロナ点火器の共振周波数を検出するためのシステムを提供する。当該システムは、第１のパルス持続時間中に第１のエネルギのパルスをエネルギ源からコロナ点火器に正電圧で供給し、コロナ点火器に電流を流れさせる第１のスイッチを含む。第１のスイッチは、コロナ点火器の電流がゼロと交差する前に第１のパルス持続時間を終了させる。第１のパルス持続時間を終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中にコロナ点火器にエネルギは供給されない。周波数検出器は、コロナ点火器に流れる電流が第１のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、電流のゼロ交差に応答して、第２のエネルギのパルスをコロナ点火器に供給するように駆動信号を開始する。第２のスイッチは、駆動信号を受信し、第２のパルス持続時間中に第２のエネルギのパルスをエネルギ源からコロナ点火器に負電圧で供給し、第１のデッドタイム持続時間を終了させる。第２のスイッチは、コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に第２のパルス持続時間を終了させる。第２のパルス持続時間を終了させた直後に生じる第２のデッドタイム持続時間中にコロナ点火器にエネルギは供給されない。周波数検出器は、コロナ点火器に流れる電流が第２のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、電流のゼロ交差に応答して、コロナ点火器に第３のエネルギのパルスを供給するように駆動信号を開始する。第１のスイッチは、駆動信号を受信し、第３のエネルギのパルスをエネルギ源からコロナ点火器に正電圧で供給し、第２のデッドタイム持続時間を終了させる。周波数検出器は、第１のパルス持続時間、第１のデッドタイム持続時間、第２のパルス持続時間、および第２のデッドタイム持続時間の和に基づいて第１の共振周波数値を取得する。
【０００９】
発明のさらに別の態様は、コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するためのシステムを提供し、当該システムは、第１のスイッチおよび周波数検出器を備える。第１のスイッチは、第１のパルス持続時間中に第１のエネルギのパルスをエネルギ源からコロナ点火器に正電圧で供給し、コロナ点火器に電流を流れさせる。第１のスイッチは次いで、コロナ点火器の電流がゼロと交差する前に第１のエネルギのパルスを終了させ、第１のエネルギのパルスを終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中にコロナ点火器にエネルギを供給しない。周波数検出器は次いで、第１のゼロ交差持続時間を２倍にすることによって共振周波数値を取得し、第１のゼロ交差持続時間は、第１のエネルギのパルスの開始時に始まり、第１のゼロ交差で終わる。
【００１０】
発明の別の態様は、コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するためのシステムを提供し、当該システムは、第１のスイッチ、第２のスイッチおよび周波数検出器を備える。第１のスイッチは、第１のエネルギのパルスをエネルギ源からコロナ点火器に正電圧で供給し、コロナ点火器に電流を流れさせる。第１のスイッチは、コロナ点火器の電流がゼロと交差する前に第１のパルス持続時間を終了させ、第１のエネルギのパルスを終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中にコロナ点火器にエネルギを供給しない。周波数検出器は、コロナ点火器に流れる電流が第１のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、電流の第１のゼロ交差に応答して、第２のエネルギのパルスをコロナ点火器に供給するように駆動信号を開始する。周波数検出器は、第１のゼロ交差持続時間を取得し、第１のゼロ交差持続時間は、第１のエネルギのパルスの開始時に始まり、第１のゼロ交差で終わる。第２のスイッチは、駆動信号を受信し、第２のエネルギのパルスをエネルギ源からコロナ点火器に負電圧で供給し、第１のデッドタイム持続時間を終了させる。第２のスイッチは、コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に第２のパルス持続時間を終了させ、第２のパルス持続時間を終了させた直後の第２のデッドタイム持続時間中にコロナ点火器にエネルギを供給しない。周波数検出器は、コロナ点火器に流れる電流が第２のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出する。周波数検出器は、第２のゼロ交差持続時間を取得し、第２のゼロ交差持続時間は、第１のゼロ交差に始まり、第２のゼロ交差で終わる。周波数検出器は、第１のゼロ交差持続時間および第２のゼロ交差持続時間の和に基づいて第１の共振周波数値を取得する。
【００１１】
当該システムおよび方法は、多数の利点をもたらす。第１に、取得される共振周波数値は、時間とともにより正確になり、コロナ点火器の実際の共振周波数に等しいかまたは非常に近い。その上、エネルギがコロナ点火器に供給されている間、かつ典型的に、コロナ点火器がコロナ放電を供給している間に、共振周波数値が取得される。したがって、追加的な電力位相または測定期間は必要とされない。さらに、コロナ点火器に供給されるエネルギの駆動周波数は、たとえばアーキング事象または他の状態によって引起される変化に応答して、検出された共振周波数値と一致するように、コロナ点火器の動作と同時に、または将来のコロナ事象に先立って即座に調整されることができる。
【００１２】
本発明の他の利点は、添付の図面に関連して考慮されると以下の詳細な説明を参照することでより良く理解されるようになるため、容易に認識されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】発明の第１の例示的な実施形態に係るコロナ放電点火システムのブロック図である。
【図２】発明の第２の例示的な実施形態に係るコロナ放電点火システムのブロック図である。
【図３】発明の第３の例示的な実施形態に係るコロナ放電点火システムのブロック図である。
【図４】コロナ事象の初めにコロナ点火器に流れる電流およびコロナ点火器に供給される電圧を例示するグラフである。
【図５】図４のコロナ事象において２０サイクル後にコロナ点火器に流れる電流およびコロナ点火器に供給される電圧を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
詳細な説明
本発明は、コロナ点火器２２の動作と同時にコロナ点火器２２の共振周波数を検出するための向上したシステム２０および方法を提供する。当該方法を用いて取得される共振周波数値は、コロナ点火器２２の実際の共振周波数と等しいかまたは非常に近い。コロナ点火器２２に供給されるエネルギの駆動周波数は、エネルギがコロナ点火器２２に供給されている間、かつコロナ点火器２２がコロナ放電２６を供給している間に、検出された共振周波数値と一致するように調整されることができる。その上、たとえばアーキング事象または他の状態によって引起される変化に応答して、検出された共振周波数値に基づいて、コロナ点火器２２の動作中に駆動周波数を即座に調整することができる。
【００１５】
向上した共振周波数検出を実施することが可能なシステム２０の例示的な実施形態が図１〜図３に示される。これらのシステム２０は、関連する米国特許出願番号第１４／５６８２１９号、第１４／５６８３３０号および第１４／５６８４３８号にも記載されており、これらは引用によって本願明細書において援用される。各実施形態では、システム２０は、合わせて負荷と称され共振周波数で動作する誘導コイルＬに結合されたコロナ点火器２２を含む。この共振周波数は、本願明細書において「コロナ点火器２２の共振周波数」と称される。コロナ点火器２２は、電流をコロナ点火器２２に流れさせる駆動周波数および電圧レベルにおいてエネルギを受取る。この電流および電圧は、コロナ点火器２２の出力２４において測定されることができる。内燃機関における動作中に、コロナ点火器２２は好ましくは、コロナ放電２６と称される高い無線周波数電界を発火端において形成して、エンジンの燃焼室内の燃料および空気の混合物を点火する。
【００１６】
システム２０は、コロナ点火器２２に供給される駆動周波数とシステム２０のキャパシタンス／インダクタンス回路とを制御するコントローラ２８および一対のスイッチ３０Ａ，３０Ｂも含み、したがって駆動周波数はコロナ点火器２２の共振周波数に、またはその
付近に維持される。駆動周波数が共振周波数に等しくなるようにシステム２０を動作させることにより、燃焼室における強固なコロナ放電２６につながる電圧増幅がもたらされる。
【００１７】
例示的な実施形態のコントローラ２８は、所定の時間にスイッチ３０Ａまたは３０Ｂの一方を起動して、所望の駆動周波数を実現する。スイッチ３０Ａまたは３０Ｂの一方が起動されている時、エネルギは、電源Ｖ３から起動中のスイッチ３０Ａまたは３０Ｂを介してコロナ点火器２２に流れることができる。スイッチ３０Ａ，３０Ｂが起動していない時は、エネルギはコロナ点火器２２に流れることはできない。スイッチ３０Ａは第１のスイッチと称され、スイッチ３０Ｂは第２のスイッチと称されるが、スイッチ３０Ｂを代替的に第１のスイッチと称することができ、スイッチ３０Ａを第２のスイッチと称することができる。いずれの場合にも、スイッチ３０Ａまたは３０Ｂの一方のみが起動しており、コロナ点火システム２０の動作中の任意の所与の時間にコロナ点火器２２にエネルギを供給している。したがって、コントローラ２８は、第２のスイッチ３０Ｂを起動する前に第１のスイッチ３０Ａを停止し、逆もまた同様であり、したがって２つのスイッチ３０Ａ，３０Ｂは同時には起動しない。好ましくは、スイッチ３０Ａ，３０Ｂの起動は、コロナ点火器２２の共振周波数と同期される。たとえば、一実施形態では、出力２４における電流が正の時は常に、第１のスイッチ３０Ａが起動しており、ゆえにコロナ点火器２２にエネルギを供給し、出力２４における電流が負の時は常に、第２のスイッチ３０Ｂが起動しており、ゆえにコロナ点火器２２にエネルギを供給する。システム２０は、コロナ点火器２２の共振周波数を検出するための周波数検出器も含む。周波数検出器は、ともに作動する構成要素、たとえば電流センサ３６と共同して作動するコントローラ２８、またはシステム２０の他の構成要素の組合せによって典型的にもたらされる。
【００１８】
共振周波数を検出する方法は、内燃機関におけるコロナ点火器２２の動作と同時に行われる。このこの場合、当該方法は、エネルギがコロナ点火器２２に供給されている間、かつ典型的に、コロナ点火器２２がコロナ放電２６を供給している間に行われる。しかしながら、当該方法は、コロナ放電２６が生成されないように、コロナ点火器２２に供給されるエネルギがより低いレベルにある縮小された負荷サイクルにおいて行われることもできる。当該方法は、縮小された負荷サイクルにもあり得、負荷サイクルは時間とともに増大されることができる。
【００１９】
図４および図５は、本発明の方法を実施している間にコロナ点火器２２に供給される電圧およびコロナ点火器２２に流れる電流の一例を示す。図４は、コロナ事象の初めの電流および電圧を示し、図５は、同じコロナ事象の２０サイクル後の電流および電圧を示す。「コロナ事象」は、エネルギがコロナ点火器２２に供給され、コロナ点火器２２がコロナ放電２６をもたらす期間である。これらの電流および電圧レベルは、さらに以下に述べられるように、コロナ点火器２２の共振周波数を検出するために用いられる。
【００２０】
概して、当該方法は、第１のスイッチ３０Ａを採用して、エネルギ源、たとえばＶ３からコロナ点火器２２に第１のエネルギのパルスを供給することを含む。第１のエネルギのパルスは、第１のパルス持続時間１０１中に正電圧で供給され、正電流をコロナ点火器２２に流れさせる。第１のスイッチ３０Ａは次いで、図４に示されるように、コロナ点火器２２の電流がゼロと交差する前に第１のパルス持続時間１０１を終了させる。コントローラ２８は、典型的に、システム２０の構成要素のいずれかの遅延に基づいて第１のパルス持続時間１０１の長さを設定し、したがって第１のパルス持続時間１０１は、コロナ点火器２２に流れる電流がゼロと交差する前に終わる。
【００２１】
次いで、第１のパルス持続時間１０１を終了させた直後に第１のデッドタイム持続時間２０１が生じる。図４に示されるように、第１のデッドタイム持続時間２０１中には、エ
ネルギ源Ｖ３から、または任意の他の種類のエネルギ源から、コロナ点火器２２にエネルギは供給されず、電圧レベルは第１のデッドタイム持続時間２０１中はゼロである。第１のデッドタイム持続時間２０１中にエネルギが断たれるため、スイッチングによるコロナ回路におけるノイズに伴う問題がない。
【００２２】
第１のデッドタイム持続時間２０１中、コントローラ２８および電流センサ３６の組合せなどの周波数検出器は、コロナ点火器２２に流れる電流がいつゼロと交差するかを検出する。電流は、第１のデッドタイム持続時間２０１中に一度だけゼロと交差する。一実施形態では、電流センサ３６は、コロナ点火器２２に流れる電流を出力２４から取得し、電流のゼロ交差を判定する。このゼロ交差測定値は典型的に、出力信号５４において電流センサ３６からコントローラ２８に伝達される。
【００２３】
コントローラ２８は出力信号５４を受信し、電流のゼロ交差に応答して、コントローラ２８は、第２のエネルギのパルスをコロナ点火器２２に供給するように駆動信号５０を開始する。第２のスイッチ３０Ｂは駆動信号５０を受信し、第２のパルス持続時間１０２中に第２のエネルギのパルスをエネルギ源Ｖ３からコロナ点火器２２に負電圧で供給し、第１のデッドタイム持続時間２０１を終了させる。第２のスイッチ３０Ｂは、図４に示されるように、コロナ点火器２２に流れる負電流がゼロと交差する前に第２のパルス持続時間１０２を終了させる。コントローラ２８は、コロナ点火器２２に流れる電流がゼロと交差する前に第２のパルス持続時間１０２が終わるように、システム２０の構成要素のいずれかの遅延に基づいて、第２のパルス持続時間１０２の長さを設定することもできる。
【００２４】
次いで、第２のパルス持続時間１０２を終了させた直後に第２のデッドタイム持続時間２０２が生じる。エネルギは、第２のデッドタイム持続時間２０２中に、エネルギ源Ｖ３から、または任意の他のエネルギ源からコロナ点火器２２に供給されず、第２のデッドタイム持続時間２０２中の電圧レベルは、図４に示されるようにゼロにある。第２のパルス持続時間１０２は、第１のパルス持続時間１０１より長く、第２のデッドタイム持続時間２０２は、第１のデッドタイム持続時間２０１未満である。
【００２５】
第２のデッドタイム持続時間２０２中には、第１のデッドタイム持続時間２０１中と同じように、周波数検出器は、コロナ点火器２２に流れる電流がいつゼロと交差するかを再び検出する。電流は、第２のデッドタイム持続時間２０２中に一度だけゼロと交差する。電流のゼロ交差に応答して、周波数検出器、典型的にはコントローラ２８は、第３のエネルギのパルスをコロナ点火器２２に供給するように別の駆動信号５０を開始する。第１のスイッチ３０Ａは駆動信号５０を受信し、第３のエネルギのパルスをエネルギ源Ｖ３からコロナ点火器２２に正電圧で供給して、第２のデッドタイム持続時間２０２を終了させる。
【００２６】
第２のデッドタイム持続時間２０２の後、周波数検出器は、第１のパルス持続時間１０１、第１のデッドタイム持続時間２０１、第２のパルス持続時間１０２、および第２のデッドタイム持続時間２０２の和に基づいて第１の共振周波数値を取得する。典型的に、コントローラ２８は、システムの他の構成要素から電流および電圧に関する情報を受信し、次いで当該情報を用いて、パルス持続時間１０１，１０２、およびデッドタイム持続時間２０１，２０２を決定する。コントローラ２８は次いで、それらの持続時間１０１，１０２，２０１，２０２の和を用いて第１の共振周波数値を決定する。当該和に基づいて第１の共振周波数値を決定するために、コントローラ２８のソフトウェアによって行なわれるアルゴリズムなどの様々な異なる方法を用いることができる。たとえば、第１の共振周波数値を取得するステップは、和を半分に分割して、共振周波数の２分の１サイクルの持続時間を決定することを含むことができる。上に示されるように、第１の共振周波数値を取得するためにコントローラ２８によって行われる情報の収集および評価は、コロナ点火器
２２にエネルギを供給しながら、コロナ事象中に行われることができる。
【００２７】
別の実施形態では、電流センサ３６およびコントローラ２８などの周波数検出器は、隣接するゼロ交差どうしの間の時間を取得することによって第１の共振周波数値を決定する。当該時間は、第１のエネルギのパルスの開始と第１のゼロ交差との間の時間、または連続した２つのゼロ交差どうしの間の時間を含むことができる。たとえば、コントローラ２８は、第１のゼロ交差持続時間Ｘ１を２倍にすることによって第１の共振周波数値を取得することができる。図４に示されるように、第１のゼロ交差持続時間Ｘ１は、エネルギのパルスの開始時に始まり、第１のゼロ交差で終わる。図４に示されるように、第１のゼロ交差は起動時であり得るが、代替的に２つの後のゼロ交差どうしの間の時間であり得る。
【００２８】
コントローラ２８は、図４に示されるように第１の連続した３つのゼロ交差、または３つの後のゼロ交差であり得る連続した３つのゼロ交差どうしの間の時間に基づいて第１の共振周波数値を代替的に取得し得る。この実施形態では、コントローラ２８は第１のゼロ交差持続時間Ｘ１および第２のゼロ交差持続時間Ｘ２を取得する。第２のゼロ交差持続時間Ｘ２は、第１のゼロ交差で始まり、第２のゼロ交差で終わる。コントローラ２８は、第１のゼロ交差持続時間Ｘ１および第２のゼロ交差持続時間Ｘ２の和に基づいて第１の共振周波数値を取得する。
【００２９】
第１の共振周波数値が取得された後、コントローラ２８は、コロナ点火器２２の動作と同時に、取得された第１の共振周波数値と等しくなるように、コロナ点火器２２に供給されるエネルギの駆動周波数を調整することができる。コントローラ２８は、典型的に、コロナ点火器２２がコロナ放電２６を供給し続けている間、エネルギ源Ｖ３からコロナ点火器２２に第１の共振周波数値でエネルギを供給するようスイッチ３０Ａ，３０Ｂに指示する。第１の共振周波数値を決定すること、および取得された第１の共振周波数値と一致するように駆動周波数を調整することは、すべて同じコロナ事象において生じることができる。
【００３０】
上記の工程は、図４および図５に示されるように、いくつかのサイクルまたは期間にわたって典型的に繰返され、追加的な共振周波数値を取得する。取得された各連続した共振周波数値は、取得された先の値よりもコロナ点火器２２の実際の共振周波数に近い。典型的に、各コロナ事象の開始時には、図４に示されるように、縮小された負荷サイクルが用いられ、パルス持続時間は予め規定された周波数範囲が正確に検出されることが可能となるように選択される。最大パルス持続時間が実現されるまで、図４および図５に示されるように、デッドタイム持続時間が減少しつつ、共振周波数値を検出するプロセスの全体にわたってパルス持続時間が増大される。最大パルス持続時間が実現されると、コロナ点火器２２の実際の共振周波数値が十分に識別される。
【００３１】
たとえば、方法は、第２のパルス持続時間１０２より長い第３のパルス持続時間１０３の間、第３のエネルギのパルスをエネルギ源Ｖ３からコロナ点火器２２に供給するために第１のスイッチ３０Ａを用いることと、コロナ点火器２２に流れる正電流がゼロと交差する前に、第３のパルス持続時間１０３を終了させることとを含むことができる。第３のパルス持続時間１０３を終了させた直後の第３のデッドタイム持続時間２０３中にコロナ点火器２２にエネルギは供給されない。第３のデッドタイム持続時間２０３は、第２のデッドタイム持続時間２０２より短い。
【００３２】
周波数検出器は次いで、第３のデッドタイム持続時間２０３中にコロナ点火器２２に流れる電流がいつゼロと交差するかを検出する。第２のスイッチ３０Ｂは、電流のゼロ交差に応答して、第４のパルス持続時間１０４中に第４のエネルギのパルスをコロナ点火器２２に負電圧で供給して、第３のデッドタイム持続時間２０３を終了させる。第４のパルス
持続時間１０４は、コロナ点火器２２に流れる電流がゼロと交差する前に終了される。第４のパルス持続時間１０４を終了させた直後の第４のデッドタイム持続時間２０４中にコロナ点火器２２にエネルギは供給されない。
【００３３】
次に、周波数検出器は、第４のデッドタイム持続時間２０４中にコロナ点火器２２に流れる電流がいつゼロと交差するかを検出し、電流のゼロ交差に応答して、第５のパルス持続時間１０５中に第５のエネルギのパルスをコロナ点火器２２に正電圧で供給して、第４のデッドタイム持続時間２０４を終了させる。第４のパルス持続時間１０４は第３のパルス持続時間１０３より長く、第４のデッドタイム持続時間２０４は第３のデッドタイム持続時間２０３未満である。
【００３４】
周波数検出器は次いで、第１の共振周波数値が取得されたのと同じように、第３のパルス持続時間１０３、第３のデッドタイム持続時間２０３、第４のパルス持続時間１０４、および第４のデッドタイム持続時間２０４の和に基づいて第２の共振周波数値を取得する。検出された共振周波数値は時間とともにより正確になり、したがって、取得された第２の共振周波数値は、第１の共振周波数値よりもコロナ点火器２２の実際の共振周波数に典型的に近い。
【００３５】
図４および図５に示されるように、好ましくはコロナ点火器２２の実際の共振周波数が検出されるか、または検出に近くなるまで、方法は典型的に同じように継続する。第５のエネルギのパルスの後に、エネルギの複数の追加的なパルスをコロナ点火器２２に供給することができ、エネルギの各追加的なパルスは、エネルギがコロナ点火器２２に供給されないデッドタイム持続時間の分だけ次のパルスから離間される。パルス持続時間は時間とともに連続的に増大し、デッドタイム持続時間は時間とともに連続的に減少する。
【００３６】
ゼロ交差およびパルス持続時間は、第１および第２の共振周波数値が取得されたのと同じように、追加的な共振周波数値を取得するために検出され評価される。追加的な共振周波数値を取得することは、エネルギがコロナ点火器２２に供給されている間、コロナ点火器２２の動作と同時にも行われる。コントローラ２８は、コロナ点火器２２の動作と同時に、取得された共振周波数と一致するように駆動周波数を調整し続けて、システム２０の性能を連続的に向上させることもできる。あるいは、共振周波数検出処理の終わりに取得された最後の共振周波数値、具体的には最後の２つのパルス持続時間および最後の２つのデッドタイム持続時間に基づく値を、将来のコロナ事象における開始駆動周波数として、または将来のコロナ事象中に駆動周波数として用いることができる。
【００３７】
コロナ点火器２２の共振周波数を正確に検出することに加え、システムは、コロナ点火器２２の実際の共振周波数に等しくまたは非常に近くに駆動周波数を維持するために、たとえば共振周波数変化に応答して、駆動周波数に即座に調整を行うことも可能である。システム２０は、アーキング事象によって引起される共振周波数変化を効率的に追跡し応答することも可能である。共振周波数の迅速な取得および駆動周波数の迅速なリアルタイム調整は、可能な最良の性能を維持するために可能である。本願明細書において記載されるシステムにおいて採用されることができる共振周波数制御の他の方法は、関連する米国特許出願番号第１４／５６８２１９号、第１４／５６８３３０号、および第１４／５６８４３８号に開示されていることも注記する。これらは、引用によって本願明細書において援用される。各出願は、本願と同じ発明者を挙げ、本願と同じ日に提出されたものである。
【００３８】
図１は、第１の例示的な実施形態に係るコロナ放電点火システム２０のブロック図であり、コロナ放電点火システム２０は、共振周波数と等しいかまたはほぼ等しい駆動周波数を維持するために、本発明の共振周波数検出のための同時方法を実施することが可能であり、コロナ点火器２２の動作と同時に共振周波数変化およびアーク形成に迅速に応答する
ことが可能である。上記のコントローラ２８、スイッチ３０Ａ，３０Ｂ、コロナ点火器２２、誘導コイルＬ、および電流センサ３６に加えて、システム２０は、第１のドライバ３２Ａおよび第２のドライバ３２Ｂと称される一対のドライバ３２Ａ，３２Ｂも含む。図１のシステム２０はさらに、変圧器３４、第１のローパスフィルタ３８、および第１の信号調整装置４０を含む。コロナ点火器２２に供給される電圧およびコロナ点火器２２に流れる電流は、入力２４において測定される。
【００３９】
システム２０はコントローラ２８によって制御される。コントローラ２８は、好ましくはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複合プログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、マイクロコントローラ、またはマイクロプロセッサなどの、プログラマブルデジタルコントローラまたはプログラマブル混合信号コントローラである。コントローラ２８は、燃焼室においてコロナ放電２６の発生を開始させるようコントローラ２８に命じるトリガ入力信号４２を受信する。コントローラ２８は、アークが検出されたことを任意の外部制御システム（図示せず）に通知するためのアーク検出出力信号４４、ならびに任意の外部制御システムに回路の健康状態および動作に関する追加的なデータを供給するためのフィードバック出力信号４６も供給する。コントローラ２８との間で伝達されるトリガ入力信号４２、アーク検出出力信号４４およびフィードバック出力信号４６は、ＥＭＣフィルタ４８と称される電磁機能性フィルタおよび他の入力フィルタ４９によってフィルタリングされる。トリガ入力信号４２に応答して、コントローラ２８は、スイッチ３０Ａ，３０Ｂを制御するドライバ３２Ａ，３２Ｂに駆動信号５０を供給する。スイッチ３０Ａまたは３０Ｂの一方が起動中である時、直流電圧であるエネルギ源Ｖ３が変圧器３４の一次巻線５２に印加される。変圧器３４はその場合、入力２４を介して、エネルギをコロナ点火器２２に駆動周波数で供給する。例示的な実施形態では、変圧器３４は「プッシュプル」構造として当該分野で知られている構造を有する。
【００４０】
図１のシステム２０では、コロナ点火器２２に流れる電流（出力電流）は第１の電流センサ３６によって出力２４において測定される。第１の電流センサ３６は、パルス持続時間１０１，１０２，１０３，１０４およびデッドタイム持続時間２０１，２０２，２０３，２０４の長さなどの、コロナ点火器２２に供給される電圧に関する情報を出力２４において収集することもできる。第１の電流センサ３６は、たとえば分路抵抗器、ホール効果センサ、または変流器であり得る。電流センサ３６は、各デッドタイム持続時間２０１，２０２，２０３，２０４中に電流のゼロ交差を識別し、この情報を含む出力信号５４をコントローラ２８に向けて送る。第１の電流センサ３６は、様々な異なる技術を用いてゼロ交差を識別することができる。電流センサは、パルス持続時間１０１，１０２，１０３，１０４の長さおよびデッドタイム持続時間２０１，２０２，２０３，２０４の長さを判定することもでき、出力信号５４においてこの情報を送ることができる。
【００４１】
好ましくは、出力信号５４は、コントローラ２８に伝達される前に第１のローパスフィルタ３８によって軽くフィルタリングされる。第１のローパスフィルタ３８は、出力信号５４において、電流の発振期間より小さい位相シフトを生じさせる。一実施形態では、位相シフトは１８０度であるが、好ましくは位相シフトは１８０度未満であり、より好ましくは、位相シフトは２分の１サイクル未満である９０度未満である。第１のローパスフィルタ３８は、大電流および電圧を切替えることによって生成される不要な高周波ノイズも除去する。フィルタリングされた出力信号５４は、次いで、第１の信号調整装置４０に転送される。第１の信号調整装置４０は、コントローラ２８に転送するために出力信号５４を安全にする。したがって、出力信号５４は、コントローラ２８によって安全に処理することができるレベルにある。出力信号５４は典型的に、各ゼロ交差後にコントローラ２８に供給される。
【００４２】
コントローラ２８は、第１の電流センサ３６によって取得された電流および電圧情報を有する出力信号５４を受信し、当該情報を用いてスイッチ３０Ａ，３０Ｂの正確なタイミングを開始する。第１のパルス持続時間１０１の長さは、コロナ事象の前にコントローラ２８によってあらかじめ定められるが、第１のデッドタイム持続時間２０１はあらかじめ定められない。したがって、コントローラ２８は、出力信号５４によってゼロ交差についてコロナ点火器２２を流れる電流を監視する。ゼロ交差検出は、電流を測定する際の任意の遅延、第１の低域フィルタ３８における遅延、および他のアナログまたはデジタル回路要素における遅延の原因となるように訂正されることが好ましい。電流のゼロ交差を識別すると即座に、コントローラ２８は、スイッチ３０Ａ，３０Ｂの一方を起動することによって第１のデッドタイム持続時間２０１を終結させる。
【００４３】
コントローラ２８は、コロナ点火器２２の動作と同時にコロナ点火器２２の共振周波数を識別するためにも出力信号５４に含まれる情報を用いる。上述したように、コントローラ２８は、様々な異なる技術を用いて、パルス持続時間１０１，１０２，１０３，１０４およびデッドタイム持続時間２０１，２０２，２０３，２０４の和に基づいて共振周波数値を識別することができる。共振周波数値が取得されると、コントローラ２８は、駆動周波数が当該共振周波数値と等しい正確な時間にスイッチ３０Ａ，３０Ｂを起動する。
【００４４】
例示的な実施形態では、必要とされる第１のスイッチ３０Ａまたは第２のスイッチ３０Ｂのタイミングをコントローラ２８が決定すると、コントローラ２８は、必要とされる時間に第１のスイッチ３０Ａを起動するように第１のドライバ３２Ａに指示するか、または第２のスイッチ３０Ｂを起動するように第２のドライバ３２Ｂに指示する。ドライバ３２Ａ，３２Ｂは、所定の時間にスイッチ３０Ａ，３０Ｂを起動するように指示され、したがってスイッチ３０Ａ，３０Ｂによって変圧器３４に、かつ最終的にコロナ点火器２２に伝達されるエネルギの駆動周波数は、コントローラ２８によって得られるコロナ点火器２２の共振周波数値と等しい。コントローラ２８は、コロナ点火器２２の動作と同時に、たとえばシステム２０における状態の変化に応答して、必要であればスイッチ３０Ａ，３０Ｂのタイミングを調整することもできる。
【００４５】
図２は、発明の第２の例示的な実施形態に係るコロナ放電２６点火システム２０のブロック図であり、図１のシステム２０のように動作するが、いくつかの追加的な特徴を含む。追加的な１つの特徴は、システム２０の様々な機能セクションが、互いに離間された制御系統接地５６、電源系統接地５８および負荷接地６０を含む点である。この技術は、ＥＭＩおよび／または電磁機能性（ＥＭＣ）を向上させるために用いられる。制御系統接地５６は、ガルバニック絶縁６２によって電源系統接地５８から絶縁される。変圧器３４が電源系統接地５８を負荷接地６０から絶縁し、この絶縁は第１の電流センサ３６とコントローラ２８との間で維持されなければならない。電源系統接地５８と負荷接地６０との間の絶縁は、第１のローパスフィルタ３８または第１の信号調整装置４０においてガルバニック絶縁６２を追加することによって実現され得る。あるいは、電源系統接地５８と負荷接地６０との間の絶縁は、無視できる電流のみが装置を流れることができる差動モードで第１のローパスフィルタ３８または第１の信号調整装置４０を動作させることによって実現されることができる。図２のシステム２０では、第１の信号調整装置４０のみが差動モードで動作して、負荷接地６０から電源系統接地５８を絶縁する。これらの方法のうち１つ以上が採用され得る。
【００４６】
図２のシステム２０の別の追加的な特徴は、変圧器３４の一次側の第２のスイッチ３０Ｂの電流の振幅を測定するための第２の電流センサ６４である。第２の電流センサ６４は、具体的には第２のスイッチ３０Ｂの出力における電流を測定する。あるいは、スイッチ３０Ａ，３０Ｂの各々に第２の電流センサ６４があり得る。第２の電流センサ６４は、追加的なフィードバック信号５５をコントローラ２８に供給し、第１の電流センサ３６のみ
の位相測定では可能でない有益な診断情報を与える。たとえば、スイッチ３０Ａ，３０Ｂの出力における電流を測定することによって、負荷回路内の開路または短絡を検出することが可能である。その上、図２のシステム２０は、コントローラ２８にフィードバック信号５５を供給する前に電流出力信号５４を軽くフィルタリングするために電流センサとコントローラ２８との間に配置される第２のローパスフィルタ６６を含む。
【００４７】
図３は、発明の第３の例示的な実施形態に係るコロナ放電２６点火システム２０のブロック図である。図３のシステム２０もガルバニック絶縁６２を含むが、この実施形態では、ガルバニック絶縁６２は、コントローラ２８のエネルギ入力側およびエネルギ出力側の両方に位置し、３つの接地５６，５８，６０を完全に離間する。回路がより少数の接地を用いて動作するように設計される場合、ガルバニック絶縁６２によってもたらされる障壁の一方または両方を省略することができる。
【００４８】
図３のシステム２０は、電圧フィードバック巻線６８と称される別の巻線をさらに含む。電圧フィードバック巻線６８によって供給される電圧は、コロナ点火器２２の出力２４における電圧を反映する。電圧センサ７８は、好ましくは、この電圧を測定するために電圧フィードバック巻線６８の出力に配置される。出力電圧を含む出力信号８０が次いで、第２の低域フィルタ６６を介してコントローラ２８に転送される。第２の低域フィルタ６６は、コントローラ２８に出力信号８０を供給する前に電圧出力信号８０を軽くフィルタリングする。コントローラ２８は、この出力信号８０に含まれる情報から、パルス持続時間１０１，１０２，１０３，１０４の長さおよびデッドタイム持続時間２０１，２０２，２０３，２０４の長さを判定することができる。また、図１および図２のシステム２０とは異なり、制御信号７２が図３のコントローラ２８に供給される。制御信号７２は、アーキングが発生したかどうかまたは所望の電圧などの、コロナ点火器２２の動作に関連する任意の情報を含むことができる。
【００４９】
図１〜図３に示される例示的なシステム２０の特徴および関連出願に示される特徴を、本願明細書において具体的に記載されたもの以外に様々な組合せで用いてもよい。しかしながら、システム２０は、その共振周波数において、またはその付近で交流信号によってコロナ点火器２２を駆動することと、この交流駆動信号を有効にし、かつ無効にすることと、コロナ点火器２２に供給される電圧の周波数とは無関係に、コロナ点火器２２に供給される電圧の負荷サイクルを調整することとができる能力を有するべきである。
【００５０】
本発明のシステム２０および方法は、比較のためのシステムに対して複数の利点をもたらす。上述したように、システムおよび方法は、コロナ点火器２２の動作と同時に、コロナ点火器２２の実際の共振周波数に等しいかまたは非常に近い共振周波数値を検出することができる。各サイクル後の共振周波数の完全な測定を行うことができ、サイクルごとに測定値が評価され使用されることができる。検出される共振周波数値の精度を向上させるために、複数のサイクルにわたる測定が行われることもできる。駆動周波数の即座の調整を行って、駆動周波数をコロナ点火器２２の実際の共振周波数にまたはその付近に維持し、したがって強固なコロナ放電２６を維持することができる。
【００５１】
明らかに、本発明の多くの変更および変形が上記の教示に照らして可能であり、具体的に記載された以外のやり方で、請求項の範囲内において実施され得る。
【図１】
2019178681.tif 000003
【図２】
2019178681.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年5月13日(2019.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するための方法であって、
第１のパルス持続時間中に第１のエネルギのパルスをコロナ点火器に正電圧で供給し、前記コロナ点火器に電流を流れさせるステップと、
前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第１のパルス持続時間を終了させ、前記第１のパルス持続時間を終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給しないステップと、
前記コロナ点火器に流れる電流が前記第１のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出するステップと、
電流のゼロ交差のタイミングと第２のエネルギのパルスが立ち上がるタイミングとが同時となるように、電流のゼロ交差に応答して、第２のパルス持続時間中に前記第２のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に負電圧で供給して、前記第１のデッドタイム持続時間を終了させるステップと、
電流がゼロと交差する前に前記第２のパルス持続時間を終了させ、前記第２のパルス持続時間を終了させた直後の第２のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給しないステップと、
前記コロナ点火器に流れる電流が前記第２のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出するステップと、
電流のゼロ交差のタイミングと第３のエネルギのパルスが立ち上がるタイミングとが同時となるように、電流のゼロ交差に応答して、前記第３のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に正電圧で供給して、前記第２のデッドタイム持続時間を終了させるステップと、
前記第１のパルス持続時間、前記第１のデッドタイム持続時間、前記第２のパルス持続時間、および前記第２のデッドタイム持続時間の和に基づいて第１の共振周波数値を取得するステップとを備える、方法。
【請求項２】
前記コロナ点火器にエネルギを供給している間に、取得された前記第１の共振周波数値と等しい駆動周波数で前記コロナ点火器にエネルギを印加することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の共振周波数値を取得するステップは、前記和を半分に分割して、前記共振周波数の２分の１サイクルの持続時間を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記正電圧は電流を正の方向に流れさせ、前記負電圧は電流を負の方向に流れさせ、前記電流は、前記第１のデッドタイム持続時間中に一度だけゼロと交差し、前記第２のデッドタイム持続時間中に一度だけゼロと交差する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のパルス持続時間は前記第１のパルス持続時間より長く、前記第２のデッドタイム持続時間は前記第１のデッドタイム持続時間未満である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のパルス持続時間を終了させるステップが、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に行われるように、前記システムの構成要素のいずれかの遅延に基づいて前記第１のパルス持続時間を設定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記コロナ点火器にエネルギを供給している間に、取得された前記第１の共振周波数値と一致するように前記コロナ点火器に供給される前記エネルギの駆動周波数を調整することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
第３のパルス持続時間中に前記第３のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に供給することと、
前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第３のパルス持続時間を終了させ、前記第３のパルス持続時間を終了させた直後の第３のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給しないことと、
前記コロナ点火器に流れる電流が前記第３のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出することと、
電流のゼロ交差に応答して、第４のパルス持続時間中に第４のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に負電圧で供給して、前記第３のデッドタイム持続時間を終了させることと、
前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第４のパルス持続時間を終了させ、前記第４のパルス持続時間を終了させた直後の第４のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給しないことと、
前記コロナ点火器に流れる電流が前記第４のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出することと、
電流のゼロ交差に応答して、第５のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に正電圧で供給して、前記第４のデッドタイム持続時間を終了させることと、
前記第３のパルス持続時間、前記第３のデッドタイム持続時間、前記第４のパルス持続時間、および前記第４のデッドタイム持続時間の和に基づいて第２の共振周波数値を取得することとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第４のパルス持続時間は前記第３のパルス持続時間より長く、前記第４のデッドタイム持続時間は前記第３のデッドタイム持続時間未満である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第５のエネルギのパルス後に前記コロナ点火器に供給される複数のエネルギのパルスを含み、前記エネルギのパルスの各々は、パルス持続時間中に供給され、エネルギが前記コロナ点火器に供給されないデッドタイム持続時間の分だけ互いに離間され、前記パルス持続時間は時間とともに増大し、前記デッドタイム持続時間は時間とともに減少する、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の共振周波数値および前記第２の共振周波数値を取得するステップは、エネルギが前記コロナ点火器に供給されている間、かつ前記コロナ点火器がコロナ放電を供給している間に行われる、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するための方法であって、
第１のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に正電圧で供給し、前記コロナ点火器に電流を流れさせるステップと、
前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第１のエネルギのパルスを終了させ、前記第１のエネルギのパルスを終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給しないステップと、
第１のゼロ交差持続時間を取得するステップとを備え、前記第１のゼロ交差持続時間は、前記第１のエネルギのパルスの開始時に始まり、前記第１のゼロ交差で終わり、さらに、
電流の前記第１のゼロ交差のタイミングと第２のエネルギのパルスが立ち上がるタイミングとが同時となるように、電流の前記第１のゼロ交差に応答して、前記第２のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に負電圧で供給して、前記第１のデッドタイム持続時間を終了させるステップと、
電流がゼロと交差する前に前記第２のエネルギのパルスを終了させ、前記第２のエネルギのパルスを終了させた直後の第２のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給しないステップと、
第２のゼロ交差持続時間を取得するステップとを備え、前記第２のゼロ交差持続時間は、前記第１のゼロ交差に始まり、前記第２のゼロ交差で終わり、さらに、
前記第１のゼロ交差持続時間および前記第２のゼロ交差持続時間の和に基づいて第１の共振周波数値を取得するステップを備える、方法。
【請求項１３】
コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するためのシステムであって、
第１のパルス持続時間中に第１のエネルギのパルスをエネルギ源からコロナ点火器に正電圧で供給し、前記コロナ点火器に電流を流れさせる第１のスイッチを備え、
前記第１のスイッチは、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第１のパルス持続時間を終了させ、前記第１のパルス持続時間を終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給せず、さらに、
前記コロナ点火器に流れる電流が前記第１のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、電流のゼロ交差のタイミングと第２のエネルギのパルスが立ち上がるタイミングとが同時となるように、電流のゼロ交差に応答して、前記第２のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に供給するように駆動信号を開始する周波数検出器と、
前記駆動信号を受信し、第２のパルス持続時間中に前記第２のエネルギのパルスを前記エネルギ源から前記コロナ点火器に負電圧で供給し、前記第１のデッドタイム持続時間を終了させる第２のスイッチとを備え、
前記第２のスイッチは、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第２のパルス持続時間を終了させ、前記第２のパルス持続時間を終了させた直後の第２のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給せず、
前記周波数検出器は、前記コロナ点火器に流れる電流が前記第２のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、電流のゼロ交差のタイミングと第３のエネルギのパルスが立ち上がるタイミングとが同時となるように、電流のゼロ交差に応答して、前記コロナ点火器に前記第３のエネルギのパルスを供給するように駆動信号を開始し、
前記第１のスイッチは、前記駆動信号を受信し、前記第３のエネルギのパルスを前記エネルギ源から前記コロナ点火器に正電圧で供給し、前記第２のデッドタイム持続時間を終了させ、
前記周波数検出器は、前記第１のパルス持続時間、前記第１のデッドタイム持続時間、前記第２のパルス持続時間、および前記第２のデッドタイム持続時間の和に基づいて第１の共振周波数値を取得する、システム。
【請求項１４】
前記周波数検出器は、前記コロナ点火器に流れる電流を取得し、前記電流のゼロ交差を判定する電流センサを含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記周波数検出器は、検出された前記電流のゼロ交差を前記電流センサから受取り、前記第１のパルス持続時間、前記第１のデッドタイム持続時間、前記第２のパルス持続時間、および前記第２のデッドタイム持続時間の和に基づいて前記第１の共振周波数値を決定するためのコントローラを含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記コロナ点火器にエネルギが供給されている間に、取得された前記第１の共振周波数値と一致するように、前記コロナ点火器に供給されるエネルギの駆動周波数を調整する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１の共振周波数値および第２の共振周波数値を取得するステップは、前記コロナ点火器にエネルギが供給されている間、かつ前記コロナ点火器がコロナ放電を供給している間に行われる、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記コントローラは、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第１のパルス持続時間が終わるように、前記システムの構成要素のいずれかの遅延に基づいて前記第１のパルス持続時間を設定する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１のスイッチは、第３のパルス持続時間中に前記第３のエネルギのパルスを前記エネルギ源から前記コロナ点火器に供給し、
前記第１のスイッチは、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第３のパルス持続時間を終了させ、前記第３のパルス持続時間を終了させた直後の第３のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給せず、
前記周波数検出器は、前記コロナ点火器に流れる電流が前記第３のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、前記電流のゼロ交差に応答して、前記コロナ点火器に第４のエネルギのパルスを供給するように駆動信号を開始し、
前記第２のスイッチは、前記駆動信号を受信し、第４のパルス持続時間中に前記第４のエネルギのパルスを前記エネルギ源から前記コロナ点火器に負電圧で供給し、前記第３のデッドタイム持続時間を終了させ、
前記第２のスイッチは、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第４のパルス持続時間を終了させ、前記第４のパルス持続時間を終了させた直後の第４のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給せず、
前記周波数検出器は、前記コロナ点火器に流れる電流が前記第４のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、電流のゼロ交差に応答して、第５のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に供給するように駆動信号を開始し、
前記第１のスイッチは、前記電流のゼロ交差に応答して第５のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に正電圧で供給し、前記第４のデッドタイム持続時間を終了させ、
前記周波数検出器は、前記第３のパルス持続時間、前記第３のデッドタイム持続時間、前記第４のパルス持続時間、および前記第４のデッドタイム持続時間の和に基づいて第２の共振周波数値を取得する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第４のパルス持続時間は前記第３のパルス持続時間より長く、前記第４のデッドタイム持続時間は前記第３のデッドタイム持続時間未満である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記スイッチは、前記第５のエネルギのパルス後に複数のエネルギのパルスを前記エネルギ源から前記コロナ点火器に供給し、前記エネルギのパルスの各々は、パルス持続時間中に供給され、エネルギが前記コロナ点火器に供給されないデッドタイム持続時間の分だけ互いに離間され、前記パルス持続時間は時間とともに増大し、前記デッドタイム持続時間は時間とともに減少する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
コロナ点火システムにおいてコロナ点火器の共振周波数を検出するためのシステムであって、
第１のパルス持続時間中に第１のエネルギのパルスをエネルギ源からコロナ点火器に正電圧で供給し、前記コロナ点火器に電流を流れさせる第１のスイッチを備え、
前記第１のスイッチは、前記コロナ点火器の電流がゼロと交差する前に前記第１のパルス持続時間を終了させ、前記第１のエネルギのパルスを終了させた直後の第１のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給せず、さらに、
前記コロナ点火器に流れる電流が前記第１のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、
電流の第１のゼロ交差のタイミングと第２のエネルギのパルスが立ち上がるタイミングとが同時となるように、電流の前記第１のゼロ交差に応答して、前記第２のエネルギのパルスを前記コロナ点火器に供給するように駆動信号を開始する周波数検出器を備え、
前記周波数検出器は、第１のゼロ交差持続時間を取得し、前記第１のゼロ交差持続時間は、前記第１のエネルギのパルスの開始時に始まり、前記第１のゼロ交差で終わり、さらに、
前記駆動信号を受信し、前記第２のエネルギのパルスを前記エネルギ源から前記コロナ点火器に負電圧で供給し、前記第１のデッドタイム持続時間を終了させる第２のスイッチを備え、
前記第２のスイッチは、前記コロナ点火器に流れる電流がゼロと交差する前に前記第２のパルス持続時間を終了させ、前記第２のエネルギのパルスを終了させた直後の第２のデッドタイム持続時間中に前記コロナ点火器にエネルギを供給せず、
前記周波数検出器は、前記コロナ点火器に流れる電流が前記第２のデッドタイム持続時間中にいつゼロと交差するかを検出し、
前記周波数検出器は、第２のゼロ交差持続時間を取得し、前記第２のゼロ交差持続時間は、前記第１のゼロ交差に始まり、前記第２のゼロ交差で終わり、
前記周波数検出器は、前記第１のゼロ交差持続時間および前記第２のゼロ交差持続時間の和に基づいて第１の共振周波数値を取得する、システム。
【外国語明細書】
2019178681000001.pdf