JP2011503417A - 内燃エンジンの高周波点火システムのイオン電流を測定する装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は内燃エンジン用高周波点火装置に関するものであり、前記点火装置は、変圧器(T)を含む電源回路(2)であって、前記変圧器の2次巻線(LN)が共振器(1)に接続され、前記共振器(1)が、火花を発生させて、前記エンジンのシリンダ内で点火指令時に燃焼を開始させることができる2つの電極を含む前記電源回路(2)と、前記変圧器の前記2次巻線と前記共振器との間に直列に接続される測定キャパシタ(CMES)と、燃焼ガスのイオン電流(IION)を測定し、かつ前記測定キャパシタに接続される測定回路(10)と、を備え、前記測定回路は、低入力インピーダンスを有し、かつ前記測定キャパシタの分極電圧(VPOLAR)を供給して前記イオン電流を発生させることができる電圧発生装置と、前記イオン電流を増幅する第1手段(M1,RA,RB)と、前記増幅イオン電流を表わす電圧(VS)を測定し、かつ前記第1増幅手段の出力に接続される手段(RS)とを含む。
Description
本発明は、内燃エンジンの電子制御高周波点火システムの測定装置に関するものであり、この測定装置は、燃焼時のエンジンのシリンダ内のガスのイオン電流の測定に適する。
エンジンのシリンダ内のガスのイオン電流は通常、点火の終了後に測定され、例えば、燃焼室の最大圧力に対応するクランクシャフト角を検出したり、ノッキングを検出したり、さらにまたは失火を特定するためにも適用することができるので特に有利である。
従来の点火システムのイオン電流を測定する回路は公知であり、これらの回路の動作では、スパークプラグの電極間に火花が飛んだ後に、燃焼室の混合気に極性を付与して、火花が伝播することにより生じる電流を測定する。
このような回路は従来、スパークプラグに接続される点火コイルの2次巻線の末端に配置されている。
しかしながら、これらの回路は、従来型点火装置の特性専用とする必要があるので、本出願人名義で出願された以下の特許出願:フランス特許出願第03−10766号、第03−10767号、及び第03−10768号に詳細に記載されているような高周波プラグ−コイル型のスパークプラグを搭載したプラズマ発生点火システムには、それ自体では適していない。
高周波点火装置の特定の特徴によって、イオン電流を測定する際に多くの制約が生じる。実際、イオン電流は、点火の終了後に測定される。当該イオン電流の振幅は、DC電圧によって、またはプラグの高電圧電極とエンジングランドとの間に印加される「分極電圧」によって変わる。分極電圧は通常、バッテリ電圧と数百ボルトとの間の値である。経験によれば、イオン電流を表わす信号は0.1μA〜1mAの振幅を有し、この振幅は、燃焼室の状態(温度、圧力、混合気の組成など)によって変わる。次に、点火制御信号によって、測定されることになるイオン電流に対して、ほぼ120dBの振幅変化を有する非常に大きな電流が流れる。従って、測定回路にはグレア時間が生じ、このグレア時間中は、当該回路は低電流を実現することができない。
更に、このタイプの点火装置によって、二種類の放電(複数の糸状の火花、または1本の糸状のアーク放電)を発生させることができ、これらの放電は、測定システムに異なる影響を与える。従って、イオン電流の測定が、発生する放電の種類の影響を受けないことを保証するのは難しい。
従って、本発明は、高周波点火システムに適するイオン電流を測定する装置を提案することにより、少なくとも部分的にこれらの不具合を解決することを目的としている。
従って、この目的を念頭に置きつつ、本発明は、内燃エンジン用高周波点火装置に関して為されたものであり、前記点火装置は、
−変圧器を含む電源回路であって、前記変圧器の2次巻線が少なくとも1つの共振器に接続され、前記少なくとも1つの共振器が、1MHz超の共振周波数を有し、かつ火花を発生させて、前記エンジンのシリンダ内で点火指令時に燃焼を開始させることができる2つの電極を含む、前記電源回路と、
−前記変圧器の前記2次巻線と前記共振器との間に直列に接続される測定キャパシタと、
−前記シリンダ内の燃焼ガスのイオン電流を測定し、かつ前記測定キャパシタに接続される回路と、を備え、前記測定回路は、低入力インピーダンスを有し、かつ分極電圧を前記測定キャパシタに供給してイオン電流を発生させることができる電圧発生装置と、前記イオン電流を増幅する第1手段と、前記増幅イオン電流を表わす電圧を測定し、かつ前記第1増幅手段の出力に接続される手段と、を含むことを特徴とする。
−変圧器を含む電源回路であって、前記変圧器の2次巻線が少なくとも1つの共振器に接続され、前記少なくとも1つの共振器が、1MHz超の共振周波数を有し、かつ火花を発生させて、前記エンジンのシリンダ内で点火指令時に燃焼を開始させることができる2つの電極を含む、前記電源回路と、
−前記変圧器の前記2次巻線と前記共振器との間に直列に接続される測定キャパシタと、
−前記シリンダ内の燃焼ガスのイオン電流を測定し、かつ前記測定キャパシタに接続される回路と、を備え、前記測定回路は、低入力インピーダンスを有し、かつ分極電圧を前記測定キャパシタに供給してイオン電流を発生させることができる電圧発生装置と、前記イオン電流を増幅する第1手段と、前記増幅イオン電流を表わす電圧を測定し、かつ前記第1増幅手段の出力に接続される手段と、を含むことを特徴とする。
有利な点として、前記測定キャパシタは、前記変圧器の前記2次巻線と前記共振器との間に、前記変圧器の大地帰路配線及び前記共振器の大地帰路配線の位置で直列に接続される。
一実施形態によれば、前記測定回路は、共通ベース構成で接続されるトランジスタを含み、前記トランジスタの第1電極は前記測定キャパシタの1つの端子に接続され、前記トランジスタの第2電極は前記分極電圧に前記第1増幅手段を介して接続される。
別の実施形態によれば、共通ベース構成で接続される前記トランジスタの前記第1電極は更に、前記測定回路の入力抵抗に接続される。
有利な点として、前記増幅イオン電流を表わす電圧を測定する前記手段は更に、前記入力抵抗に第2増幅手段を介して接続され、前記第2増幅手段は、前記入力抵抗を流れる電流を増幅することができ、かつ前記第1増幅手段と同じ増幅率を有する。
一実施形態によれば、前記増幅手段はカレントミラーを含む。
一実施形態によれば、前記増幅イオン電流を表わす電圧を測定する前記手段は測定抵抗を含む。
別の実施形態によれば、前記変圧器の1次巻線は一方の側で、電源電圧に、他方の側で、制御信号により制御される少なくとも1つのスイッチングトランジスタのドレインに接続され、前記スイッチングトランジスタは前記電源電圧を前記1次巻線の両端に、前記制御信号により定義される周波数で印加する。
好適には、前記変圧器は可変巻線比を有する。
本発明の他の特徴及び利点は、例示の非制限的な例を通して、かつ添付の図を参照しながら為される以下の記述を一読することにより一層明確になるものと思われる。
被制御高周波点火装置に関連して装着されるプラグコイルは、共振器1(図1参照)と電気的に等価であり、共振器1の共振周波数Fcは1MHz超であり、通常、5MHzに近い値である。共振器は直列に抵抗Rsと、誘導コイルLsと、Csで示されるキャパシタと、を備える。プラグコイルの点火電極11及び12は、共振器のキャパシタCsの両端に接続されて、マルチフィラメント状放電を発生させることにより、エンジンの燃焼室内の混合気の燃焼を、共振器に当該共振器の共振周波数で電力が供給されるときに開始させることができる。
実際、共振器に、当該共振器の共振周波数Fc
の高電圧で電力供給する場合、マルチフィラメント状放電が電極の間に、センチメートルのオーダーの距離に亘って、高圧かつ20kV未満のピーク電圧で発生するように、キャパシタCsの両端に現われる振幅が増幅される。
の高電圧で電力供給する場合、マルチフィラメント状放電が電極の間に、センチメートルのオーダーの距離に亘って、高圧かつ20kV未満のピーク電圧で発生するように、キャパシタCsの両端に現われる振幅が増幅される。
これらの火花はこの場合、「枝分かれしている(branched)」と表記されるが、その理由は、これらの火花が、少なくとも幾つかのイオン化線またはイオン化経路が所定の容積内に同時に発生し、これらの火花の枝分かれが更に全方向に出ることを意味するからである。
従って、この現象を高周波点火装置に応用するためには、電源回路を使用する必要があり、この電源回路は、場合によっては約1kVの振幅に達することができ、かつ高周波プラグコイルのプラズマ発生共振器の共振周波数に極めて近い周波数を持つ通常約100nsの電圧パルスを発生させることができる。
図2は、このような電源回路2を概略的に示しており、この電源回路は、本文以外では、フランス特許出願第03−10767号に詳細に説明されている。高周波プラグコイルの電源回路には従来から、いわゆる「疑似E級パワーアンプ」回路が搭載されている。この回路によって、前述の特性を持つ電圧パルスの生成が可能になる。
この回路は、0〜250Vまで変化することができる中間直流電源Vinterと、MOSFETパワートランジスタMと、並列共振回路4と、から成り、この並列共振回路4は、コイルLpがキャパシタCpに並列接続される構成であり、かつ5MHzに近い共振周波数も有する。トランジスタMはスイッチとして使用されて、並列共振回路の端子、及び電源回路の出力インターフェースOUTへの接続を意図したプラズマ発生共振器1の端子のスイッチングを制御する。
トランジスタMは当該トランジスタのゲートを介して、制御段3から供給される制御論理信号V1により、共振器1の共振周波数にほぼ揃える必要がある周波数で駆動される。
0〜250Vの範囲で変化することができる中間直流電源電圧Vinterは、高電圧電源、通常DC/DCコンバータから供給することができるので有利である。
従って、当該並列共振器の共振周波数に近い周波数において、並列共振器4は直流電源電圧Vinterを増幅周期電圧に変換し、この増幅周期電圧は、電源電圧に並列共振器の品質係数を乗算した値に対応し、かつスイッチングトランジスタMのドレインの位置で、電源回路の出力インターフェースに印加される。
次に、スイッチングトランジスタMは、制御信号V1により定義され、かつプラグコイルの共振周波数に出来る限り近い周波数に設定される周波数で、増幅電源電圧を電源の出力に印加することにより、マルチフィラメント状放電を発生させ、保持するために必要なプラグコイルのこれらの電極端子に高電圧を発生させる。
従って、トランジスタは大きな電流(Ipeak≒20A)を、約5MHzの周波数で、かつ1kVに達することができるドレイン−ソース間電圧でスイッチングする。従って、トランジスタの選択は重要であり、トランジスタを選択するためには、電圧と電流との間で妥協点を見出す必要がある。
更に、図3に示す実施形態によれば、並列コイルLpを、例えば1〜5の範囲の可変の巻線比を有する変圧器Tで置き換え、当該巻線比を適切に設定してスイッチングトランジスタMのドレイン−ソース間電圧を小さくすることが提案される。変圧器の1次巻線LMを一方の側で電源電圧Vinterに接続し、他方の側で、スイッチングトランジスタMのドレインに接続して、電源電圧Vinterが1次巻線の両端に、制御信号V1で定義される周波数で印加されるように制御する。
巻線の一方の側が接地に大地帰路配線6を介して接続される変圧器の2次巻線LNは、プラグコイルに接続されるように設計されている。従って、このようにして、大地帰路配線6を含む接続配線5及び6を介して2次巻線の両端に接続されるプラグコイルの共振器1には、図4に示すように、変圧器の2次側から電力が供給される。
従って、巻線比を適切に設定することにより、トランジスタのドレイン−ソース間電圧を小さくすることができる。しかしながら、1次側に印加される電圧を小さくすると、トランジスタを流れる電流が大きくなる。従って、この制約は、例えば同じ制御段3により制御される2つのトランジスタを並列に配置することにより補償することができる。
点火時、枝分かれした火花を大きくして、燃焼及び最適エンジン動作を確保することが重要である。従って、イオン電流の測定には、点火装置のエネルギー効率を低下させない部品を使用することになる。
この目的のために用意しておいた解決策では、測定キャパシタCMESを、変圧器Tの2次巻線と共振器1との間で大地帰路配線6と直列に接続する。このように、測定キャパシタが回路内に、接地に対する電位差が出来る限り小さくなる箇所に配置されるので有利である。
通常、約10ナノファラドの低容量のキャパシタによって、イオン電流の低周波測定を行える可能性を持ちながら、点火システムの作動を妨害しないようにすることができる。
従って、この測定部品を選択する方が他の受動部品を選択するよりも優れている主要な利点は、当該部品の高周波動作にある。実際、高い周波数では、或るキャパシタの高周波等価回路が直列共振器から成ることを当業者は知っている。さて、共振器は、当該共振器の入力に印加される信号の周波数に応じて変化し、かつ共振器の共振周波数で最小になるインピーダンスを持つ。そこで、共振器のインピーダンスが周波数の関数として変化するというこの特性によって、キャパシタは点火時の共振周波数の近傍で非常に低いインピーダンスを示すことができ、イオン信号に使用される周波数帯(FION<15kHz)で高いインピーダンスを示すことができる。従って、測定キャパシタを慎重に選択することにより、当該キャパシタは最も低いインピーダンスを、点火制御信号に使用される周波数範囲で示すようになる。これにより、測定キャパシタの両端に現われる電圧を最小にして測定回路を保護することができるが、これについては図5を参照しながら以下に説明する。
有用な燃焼情報は、イオン信号から、点火終了後直ぐに取り出すことができる。燃焼は平均で40°のクランクシャフト回転角にわたって続くので、当該情報を、火花が飛んだ後の最長200μsに亘って(または、6500rpmのエンジン回転速度の場合の約8°のクランクシャフト回転角にわたって)マスクすることができる。従って、極めて迅速に作動して測定を行なうことができる測定回路を提供する必要がある。測定回路は、点火制御信号により大きな電流が流れることにより点火フェーズ全体を通じて飽和しているので、線形モードの測定信号を取得することができるようにするために、回路の脱飽和時間が200μsを超えないようにする必要がある。
更に、測定キャパシタCMESの両端に接続される測定回路10は、図5に示すように、低い入力インピーダンス、通常約10オームのオーダーの入力インピーダンスを持つ電圧発生装置を備えることにより、測定回路のグレア時間を短くし、DC分極電圧VPOLARを供給して測定キャパシタCMESを充電することができる。電圧VPOLARは、例えば12〜250Vの範囲の値とすることができる。
このように、発生装置の低入力インピーダンスによって、電圧をキャパシタの両端で一定に維持することができ、かつ/または火花が飛んだ後に当該キャパシタの電圧を迅速にVPOLARにすることができる。このインピーダンスは、燃焼室内のガスの燃焼の変化を表わし、かつキャパシタCMESによってではなく、以下に更に詳細に説明される動作を行なうトランジスタTBによって供給される電流IIONが流れるために十分低い。図5の測定回路10を介して測定されることになるのがこの放電電流IIONである。
従って、分極電圧VPOLARは、当該回路に分極段12を介して印加され、この分極段12は、当該トランジスタのエミッタ出力と共通ベース構成で搭載されるバイポーラトランジスタTBを含み、測定キャパシタCMESの1つの端子に接続される。共通ベース構成でのトランジスタTBの搭載は、特に当該トランジスタの低入力インピーダンスにより特徴付けられ、この低入力インピーダンスによって、所望の応答性を測定回路に関して実現することができるので有利である。
例えば、この回路を測定キャパシタに接続することにより、次式で等価的に表わされる入力インピーダンスZEが得られる。
上の式では、
RINは、測定回路の入力に取り付けた抵抗であり、
Rbeは、トランジスタTBの固有抵抗を指し、そして
βは、トランジスタTBの利得に対応する。
上の式では、
RINは、測定回路の入力に取り付けた抵抗であり、
Rbeは、トランジスタTBの固有抵抗を指し、そして
βは、トランジスタTBの利得に対応する。
通常、RIN=8kΩ、Rbe=1kΩ、及びβ=100を選択することにより、ZE≒10Ωを得る。
イオン電流IIONを表わす回路12の出力電流ISは、測定回路の出力抵抗RSを介して測定され、この出力抵抗RSには、以下に更に詳細に記述されているように、電圧VSを当該抵抗に当該抵抗の両端で発生させる電流が流れ、この電圧VSを測定すると、イオン電流の電圧換算値が得られる。
この電流ISは、トランジスタTBに流れ込む電流ICと回路の入力抵抗RINを流れる電流IPとの電流差にほぼ等しい。
さて、測定されることになるイオン電流の振幅は、小さく、かつ大概1mA未満であるので、測定回路は電流増幅手段を含むと有利である。この目的を達成するために、測定回路は第1カレントミラーM1を含み、この第1カレントミラーM1は、分極電圧源VPOLARとトランジスタTBの入力との間に接続され、かつカレントミラーM1の各分岐線にそれぞれ設けられる抵抗RA及びRBの値により定義される増幅率Gm=RA/RBを有する。従って、カレントミラーM1によって、トランジスタTBに流れ込む信号の電流ICを増幅してこの増幅信号と同じ信号を生成し、この同じ信号をカレントミラーM1の出力に接続される抵抗RSに向けることができる。
以上の説明から分かるように、電流ICはイオン電流IIONと入力抵抗RINを流れる電流IRとの和である。更に、RSの両端に現われ、かつイオン電流のみを表わす電圧VSを測定するためには、入力抵抗RINを流れる電流に対応する不所望成分を、カレントミラーM1の出力で得られる増幅信号から減算する必要がある。
この演算を行なうために、測定回路は、第2カレントミラーM2を含み、この第2カレントミラーM2は、回路の入力抵抗RINと接地との間に接続され、かつ第1カレントミラーM1と同じである増幅率Gmを有し、この増幅率は、カレントミラーM2の各分岐線にそれぞれ設けられる抵抗R’A及びR’Bの値により定義される。
従って、第2増幅手段M2の出力に接続される出力抵抗RSには、イオン電流IIONにほぼ等しく、かつ増幅率Gm=RA/RB=R’A/R’Bで増幅された差電流IC−IRが流れる。別の表現をすると、出力抵抗RSには、増幅換算したイオン電流が流れるので、当該抵抗の両端に現われる出力電圧VSが次の関係式に従って得られる:
VS=GmxRSxIION
上の式では、
Gmは、カレントミラーの利得であり、
RSは出力抵抗であり、そして
IIONはイオン電流に相当する。
VS=GmxRSxIION
上の式では、
Gmは、カレントミラーの利得であり、
RSは出力抵抗であり、そして
IIONはイオン電流に相当する。
大きいイオン電流を得るためには、回路の極性を、出来る限り高くしたDC電圧により設定する必要があり、このDC電圧は、回路のトランジスタにより保持される最大電圧及び最大電流で制限される。更に、測定回路のトランジスタに入力することができる最大電圧によって、回路に印加される分極電圧が決まる。同様に、入力電流は、線形モード動作を保証するために十分小さく維持する必要がある。この制約により、カレントミラーに適用される利得が調整される。従って、(測定キャパシタの両端の)入力で短絡が生じる場合、カレントミラーM1の抵抗RAを流れる電流が大きくなる。増幅が行なわれて、抵抗RBを流れる電流が大きくなる。当該回路を保護するために、ダイオードD2をカレントミラーM1の第2トランジスタのコレクタからベースに至る経路に付加することができる。
更に、測定キャパシタの両端に現われる電圧も、発生する火花の種類によって変わることが観察されるだろう。プラグの電極と接地面との間に1本の糸状の火花が飛んで、測定キャパシタを流れる電流が急激に大きくなり、その結果、当該キャパシタの両端に現われる電圧が大きく変化して、ダメージが測定回路に及ぶ可能性がある。従って、測定回路には保護ダイオードD1を設けることができ、これにより余剰エネルギーをバッファキャパシタCTに転送することができ、測定キャパシタの両端に現われる電圧が分極電圧VPOLARを絶対に超えることがないようにすることができる。
Claims (9)
- 内燃エンジン用高周波点火装置であって、前記点火装置は、
−変圧器(T)を含む電源回路(2)であって、前記変圧器の2次巻線(LN)が少なくとも1つの共振器(1)に接続され、前記少なくとも1つの共振器(1)が、1MHz超の共振周波数を有し、かつ火花を発生させて、前記エンジンのシリンダ内で点火指令時に燃焼を開始させることができる2つの電極(11,12)を含む、前記電源回路(2)と、
−前記変圧器の前記2次巻線と前記共振器との間に直列に接続される測定キャパシタ(CMES)と、
−前記シリンダ内の燃焼ガスのイオン電流(IION)を測定し、かつ前記測定キャパシタに接続される回路(10)と、を備え、前記測定回路は、低入力インピーダンスを有し、かつ分極電圧(VPOLAR)を前記測定キャパシタに供給して前記イオン電流を発生させることができる電圧発生装置と、前記イオン電流を増幅する第1手段(M1,RA,RB)と、前記増幅イオン電流を表わす電圧(VS)を測定し、かつ前記第1増幅手段の出力に接続される手段(RS)と、を含むことを特徴とする、高周波点火装置。 - 前記測定キャパシタ(CMES)は、前記変圧器の前記2次巻線と前記共振器との間に、前記変圧器の大地帰路配線(6)及び前記共振器の大地帰路配線(6)の位置で直列に接続されることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記測定回路は、共通ベース構成で接続されるトランジスタ(TB)を含み、前記トランジスタの第1電極は前記測定キャパシタの1つの端子に接続され、前記トランジスタの第2電極は前記分極電圧(VPOLAR)に前記第1増幅手段を介して接続されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の装置。
- 共通ベース構成で接続される前記トランジスタの前記第1電極は更に、前記測定回路の入力抵抗(RIN)に接続されることを特徴とする、請求項3に記載の装置。
- 前記増幅イオン電流を表わす電圧を測定する前記手段は更に、前記入力抵抗に第2増幅手段(M2,R’A,R’B)を介して接続され、前記第2増幅手段は、前記入力抵抗を流れる電流を増幅することができ、かつ前記第1増幅手段と同じ増幅率を有することを特徴とする、請求項4に記載の装置。
- 前記増幅手段はカレントミラーを含むことを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の装置。
- 前記増幅イオン電流を表わす電圧を測定する前記手段は測定抵抗(RS)を含むことを特徴とする、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の装置。
- 前記変圧器の1次巻線は一方の側で、電源電圧(Vinter)に、他方の側で、制御信号(V1)により制御される少なくとも1つのスイッチングトランジスタ(M)のドレインに接続され、前記スイッチングトランジスタは前記電源電圧を前記1次巻線の両端に、前記制御信号により定義される周波数で印加することを特徴とする、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の装置。
- 前記変圧器は可変巻線比を有することを特徴とする、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015019531A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 東芝テック株式会社 | 電力伝送装置、電力伝送装置用の送電装置及び受電装置 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006027204B3 (de) * | 2006-06-12 | 2007-11-22 | Siemens Ag | Verfahren zur Überwachung eines Brennvorganges in einer Brennkraftmaschine |
FR2917565B1 (fr) * | 2007-06-12 | 2014-05-16 | Renault Sas | Dispositif de mesure dans un systeme d'allumage radiofrequence pour un moteur a combustion interne |
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FR2946190B1 (fr) * | 2009-05-28 | 2011-05-13 | Renault Sas | Procede de detection du type d'etincelle generee par une bobine-bougie d'allumage radiofrequence, et dispositif correspondant. |
JP5295093B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2013-09-18 | 三菱電機株式会社 | 点火装置 |
DE102011052096B4 (de) * | 2010-09-04 | 2019-11-28 | Borgwarner Ludwigsburg Gmbh | Verfahren zum Erregen eines HF-Schwingkreises, welcher als Bestandteil einen Zünder zum Zünden eines Brennstoff-Luft-Gemisches in einer Verbrennungskammer hat |
FR2975863B1 (fr) * | 2011-05-25 | 2013-05-17 | Renault Sa | Alimentation pour allumage radiofrequence avec amplificateur a double etage |
DE202012004602U1 (de) * | 2012-05-08 | 2013-08-12 | Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg | Hochfrequenz-Plasmazündvorrichtung |
CN105940216B (zh) * | 2013-12-12 | 2017-08-25 | 费德罗-莫格尔点火公司 | 用于驱动电晕点火系统的接力‑模式方法 |
US20180169582A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Ic Llc | Ion Processing System |
KR102463174B1 (ko) | 2017-07-31 | 2022-11-04 | 삼성전자주식회사 | 재설정 가능한 증폭기 및 그 증폭 방법 |
CN110500221A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-26 | 韦伟平 | 一种稀薄燃烧发动机的串联谐振点火电路及其工作、控制方法 |
CN110500222A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-26 | 韦伟平 | 一种稀薄燃烧发动机的高频谐振点火电路及其工作、控制方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11159430A (ja) * | 1997-11-26 | 1999-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関用のイオン電流検出装置 |
JP2000504085A (ja) * | 1996-02-01 | 2000-04-04 | アドレナリン リサーチ インコーポレイテッド | イオン化検出を備える点火システム |
JP2002524687A (ja) * | 1998-09-07 | 2002-08-06 | ダイムラークライスラー アクチエンゲゼルシャフト | 内燃機関の点火方法および回路装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR950003272B1 (ko) * | 1989-05-15 | 1995-04-07 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 내연기관의 점화플러그 전류검출장치 |
FR2752598B1 (fr) * | 1996-08-21 | 1998-10-09 | Renault | Procede et dispositif de diagnostic de l'allumage d'un moteur thermique par mesure de l'impedance d'ionisation |
JP3338624B2 (ja) * | 1997-02-18 | 2002-10-28 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
JP3330838B2 (ja) * | 1997-02-18 | 2002-09-30 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
DE19852652A1 (de) * | 1998-11-16 | 2000-05-18 | Bosch Gmbh Robert | Zündvorrichtung für Hochfrequenz-Zündung |
JP3753290B2 (ja) * | 1998-12-28 | 2006-03-08 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
DE19912376C2 (de) * | 1999-03-19 | 2003-10-23 | Bremi Auto Elek K Ernst Bremic | Ionenstrommeßgerät |
FR2895169B1 (fr) * | 2005-12-15 | 2008-08-01 | Renault Sas | Optimisation de la frequence d'excitation d'un resonateur |
FR2899394B1 (fr) * | 2006-04-03 | 2008-05-16 | Renault Sas | Procede de mesure d'un courant d'ionisation d'une bougie de type a structure resonante, et dispositif correspondant |
-
2007
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000504085A (ja) * | 1996-02-01 | 2000-04-04 | アドレナリン リサーチ インコーポレイテッド | イオン化検出を備える点火システム |
JPH11159430A (ja) * | 1997-11-26 | 1999-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関用のイオン電流検出装置 |
JP2002524687A (ja) * | 1998-09-07 | 2002-08-06 | ダイムラークライスラー アクチエンゲゼルシャフト | 内燃機関の点火方法および回路装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015019531A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 東芝テック株式会社 | 電力伝送装置、電力伝送装置用の送電装置及び受電装置 |
US10128687B2 (en) | 2013-07-12 | 2018-11-13 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Power transmission apparatus, and power transmitting device and power receiving device for the power transmission apparatus |
Also Published As
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