JPH09196795A - イオン電流測定用回路装置 - Google Patents
イオン電流測定用回路装置Info
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- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
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- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 交流点火装置をイオン電流測定のために二重
に使用する。 【構成】 点火が行われた後に一次側共振回路が駆動さ
れて、一次側に交流電圧信号が発生され、その振幅は二
次側に点火火花を生じないように充分小さいが、点火火
花間隙の電離度に関係して変調され従つてイオン電流の
測定信号を示す交流電圧信号となる。点火コイルとして
単巻変圧器を使用する場合、一次側端子にかかる中間電
圧範囲の中間回路電圧が、電離度に関係して変調され
て、この供給電圧が測定信号として投立つようにする。
に使用する。 【構成】 点火が行われた後に一次側共振回路が駆動さ
れて、一次側に交流電圧信号が発生され、その振幅は二
次側に点火火花を生じないように充分小さいが、点火火
花間隙の電離度に関係して変調され従つてイオン電流の
測定信号を示す交流電圧信号となる。点火コイルとして
単巻変圧器を使用する場合、一次側端子にかかる中間電
圧範囲の中間回路電圧が、電離度に関係して変調され
て、この供給電圧が測定信号として投立つようにする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃焼室のイ
オン電流測定用回路装置が、一次及び二次回路を持つ点
火コイルと、二次回路に設けられてイオン電流センサと
しても役立つ点火プラグとを含み、燃焼室で点火が行わ
れた後、点火に必要な点火電圧より小さくかつ点火火花
間隙の電離度に関係してイオン電流の測定信号として変
調された電圧信号を二次回路に生ずる振幅値の電圧信号
が、二次回路に発生される、イオン電流測定用回路装置
に関する。
オン電流測定用回路装置が、一次及び二次回路を持つ点
火コイルと、二次回路に設けられてイオン電流センサと
しても役立つ点火プラグとを含み、燃焼室で点火が行わ
れた後、点火に必要な点火電圧より小さくかつ点火火花
間隙の電離度に関係してイオン電流の測定信号として変
調された電圧信号を二次回路に生ずる振幅値の電圧信号
が、二次回路に発生される、イオン電流測定用回路装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】このような回路装置はドイツ連邦共和国
特許出願公開第3327766号明細書から公知で、内
燃機関のノツク検出に役立ち、各シリンダの燃焼室に
は、イオン電流センサとしても役立つ点火プラグが設け
られている。イオン電流用の測定装置を得るために、点
火コイルの一次側に交流電圧が発生されて、二次側でイ
オン電流の測定信号になり、このイオン電流の変動によ
り測定信号が変調される。この振幅変調される二次側交
流電圧は二次側から取出されて、評価回路で処理され
る。
特許出願公開第3327766号明細書から公知で、内
燃機関のノツク検出に役立ち、各シリンダの燃焼室に
は、イオン電流センサとしても役立つ点火プラグが設け
られている。イオン電流用の測定装置を得るために、点
火コイルの一次側に交流電圧が発生されて、二次側でイ
オン電流の測定信号になり、このイオン電流の変動によ
り測定信号が変調される。この振幅変調される二次側交
流電圧は二次側から取出されて、評価回路で処理され
る。
【0003】この公知の回路装置は点火トランジスタを
含み、一次側交流電圧の発生のために高周波発生器が用
いられ、そのパルス状出力信号が点火トランジスタの制
御電極へ供給される。
含み、一次側交流電圧の発生のために高周波発生器が用
いられ、そのパルス状出力信号が点火トランジスタの制
御電極へ供給される。
【0004】この公知の回路装置の欠点は、点火回路の
費用を高めて付加的な費用も生ずる高周波発振器が必要
なことである。
費用を高めて付加的な費用も生ずる高周波発振器が必要
なことである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従つて本発明の基礎に
なつている課題は、公知のイオン電流測定用回路装置に
比較して簡単な構造を持つ回路装置を提供することであ
る。
なつている課題は、公知のイオン電流測定用回路装置に
比較して簡単な構造を持つ回路装置を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、一次回路及びコンデンサから構成され
る制御可能な共振回路が、調整回路により制御されて、
点火に必要な点火エネルギーを双極点火電流として利用
可能にし、更にこの調整回路が火花燃焼段階に続いて共
振回路を駆動して、イオン電流の測定に必要な電圧信号
が二次側に交流電圧信号として発生されるようにする。
即ちドイツ連邦共和国特許出願公開第3928726号
明細書から公知のように交流点火の原理に従つて動作す
る点火回路が、イオン電流測定に役立つ交流信号を一次
側に発生するのにも使用される。
本発明によれば、一次回路及びコンデンサから構成され
る制御可能な共振回路が、調整回路により制御されて、
点火に必要な点火エネルギーを双極点火電流として利用
可能にし、更にこの調整回路が火花燃焼段階に続いて共
振回路を駆動して、イオン電流の測定に必要な電圧信号
が二次側に交流電圧信号として発生されるようにする。
即ちドイツ連邦共和国特許出願公開第3928726号
明細書から公知のように交流点火の原理に従つて動作す
る点火回路が、イオン電流測定に役立つ交流信号を一次
側に発生するのにも使用される。
【0007】
【発明の効果】このために、点火コイルの一次回路に設
けられる共振回路を制御するためトランジスタとして構
成される開閉器を調整回路により駆動して、二次側で点
火の開始に充分でない振動をこの共振回路に生ずること
しか必要でない。このような交流電圧信号は、行われる
点火に続いて一次側に発生される。
けられる共振回路を制御するためトランジスタとして構
成される開閉器を調整回路により駆動して、二次側で点
火の開始に充分でない振動をこの共振回路に生ずること
しか必要でない。このような交流電圧信号は、行われる
点火に続いて一次側に発生される。
【0008】測定用信号は、絶縁変圧器として構成され
て一次巻線及び二次巻線を持つ点火コイルを使用して、
点火コイルの二次回路に設けられる測定装置を介して取
出される。
て一次巻線及び二次巻線を持つ点火コイルを使用して、
点火コイルの二次回路に設けられる測定装置を介して取
出される。
【0009】有利な発展によれば、点火コイルとして単
巻変圧器が使用される。この場合一次側には高電圧がか
からないので、イオン電流の測定信号は、単巻変圧器の
一次側に接続されている測定装置を介して取出される。
この実施態様では、二次側の素子は不要になる。
巻変圧器が使用される。この場合一次側には高電圧がか
からないので、イオン電流の測定信号は、単巻変圧器の
一次側に接続されている測定装置を介して取出される。
この実施態様では、二次側の素子は不要になる。
【0010】測定信号を確実に評価できるようにするた
め、供給される交流電圧信号の周波数がイオン電流の変
動の周波数からできるだけ大きく離れているように、こ
の交流電圧信号の周波数を選ぶ。なぜならば、これによ
りイオン電流信号の消失が容易になるからである。
め、供給される交流電圧信号の周波数がイオン電流の変
動の周波数からできるだけ大きく離れているように、こ
の交流電圧信号の周波数を選ぶ。なぜならば、これによ
りイオン電流信号の消失が容易になるからである。
【0011】高周波イオン電流信号では、一次側交流電
圧信号の周波数を非常に低く選ぶので、適当な測定間隔
では準定常直流電圧である最初の半波上でイオン電流信
号が変調される。これに反し低い周波数のイオン電流信
号では、一次側交流電圧信号に対して高い周波数を選
ぶ。
圧信号の周波数を非常に低く選ぶので、適当な測定間隔
では準定常直流電圧である最初の半波上でイオン電流信
号が変調される。これに反し低い周波数のイオン電流信
号では、一次側交流電圧信号に対して高い周波数を選
ぶ。
【0012】課題の別の解決策が請求項5に与えられて
いる。これによれば、交流点火のため点火コイルとして
単巻変圧器が使用され、その一次側端部へ、中間電圧範
囲にある中間回路電圧としての直流電圧が供給される。
この中間回路電圧は、火花点火段階に続いて測定電圧と
して用いられる。なぜならばこの直流電圧は有効信号に
関係して変調されるからである。
いる。これによれば、交流点火のため点火コイルとして
単巻変圧器が使用され、その一次側端部へ、中間電圧範
囲にある中間回路電圧としての直流電圧が供給される。
この中間回路電圧は、火花点火段階に続いて測定電圧と
して用いられる。なぜならばこの直流電圧は有効信号に
関係して変調されるからである。
【0013】
【実施例】図面に示されている実施例について、本発明
を以下に説明する。図1及び4に示されている交流点火
装置は多シリンダ内燃機関に適しているが、簡単にする
ため、点火プラグZkを持つ1つの点火回路Zのみが示
されている。
を以下に説明する。図1及び4に示されている交流点火
装置は多シリンダ内燃機関に適しているが、簡単にする
ため、点火プラグZkを持つ1つの点火回路Zのみが示
されている。
【0014】図1による点火回路Zは、一次巻線及び二
次巻線を持つ点火コイルTrを含み、二次巻線に点火プ
ラグZkが接続されている。一次巻線の一方の端子は中
間回路電圧Umに接続され、他方の端子は共振回路を形
成するコンデンサCに接続されている。このコンデンサ
Cに対して並列に、エネルギー回収ダイオードD1と、
トランジスタTと分流器R1から成る直列回路とが接続
されている。トランジスタTは、このトランジスタTを
経て流れる電流を分流器R1で検出するためにも接続さ
れている調整回路1の制御信号を受ける。
次巻線を持つ点火コイルTrを含み、二次巻線に点火プ
ラグZkが接続されている。一次巻線の一方の端子は中
間回路電圧Umに接続され、他方の端子は共振回路を形
成するコンデンサCに接続されている。このコンデンサ
Cに対して並列に、エネルギー回収ダイオードD1と、
トランジスタTと分流器R1から成る直列回路とが接続
されている。トランジスタTは、このトランジスタTを
経て流れる電流を分流器R1で検出するためにも接続さ
れている調整回路1の制御信号を受ける。
【0015】制御装置2が機関制御の機能を引受け、正
しい点火配電を行うため調整回路1に接続されている。
この制御装置2には、負荷、回転数及び温度のような機
関パラメータが入力端Eを経て供給される。適当な操作
器が出力端Aを介して制御される。
しい点火配電を行うため調整回路1に接続されている。
この制御装置2には、負荷、回転数及び温度のような機
関パラメータが入力端Eを経て供給される。適当な操作
器が出力端Aを介して制御される。
【0016】点火回路Zは電流を監視される遮断−導通
変成器作動で動作する。トランジスタTの導通過程の
間、一次電流Ipに相当するコレクタ電流Ikが流れ
る。このコレクタ電流Ikは調整回路1により特定の値
Isollに限定される。短い充電時間を得るために、
点火コイルTrの一次巻線は、開閉回路網部分5により
発生される中間回路電圧Um180Vを供給される。こ
の開閉回路網部分5は車載電源電圧UBを供給される。
コレクタ電流IkがIsollにより規定される値に達
すると、トランジスタTが遮断される。点火コイルに含
まれているエネルギーは出力回路(二次インダクタン
ス、点火プラグ容量)を振動させる。エネルギーの一部
はコンデンサCへ送られ、他の部分は点火プラグ容量へ
送られる。コンデンサCの電圧及び点火プラグZkの点
火電圧は、正弦波状に上昇し、それからエネルギーはも
はや蓄勢コイル従つて一次巻線に存在しなくなる。容量
に蓄えられているエネルギーは、今や再び一次巻線イン
ダクタンスへ供給され、それからコンデンサCの電圧が
零値になる。この時点に二次巻線は、その存在エネルギ
ーを二次側の点火プラグ容量へ放出する。一次側ではこ
れは、コンデンサCに対して同じようには不可能であ
る。なぜならば、トランジスタTのコレクタの電圧は、
導通するエネルギー回収ダイオードD1のため負になら
ないからである。一次インダクタンスに存在するエネル
ギーは、従つてこのダイオードD1を介して車載電源へ
戻される。二次側において振動は、一次インダクタンス
と二次インダクタンスとの約50%の強さにすぎない結
合のため、引続き行われる。この時間部分中にトランジ
スタTは再び導通せしめられる。なぜならば、今やトラ
ンジスタの最初の導通前と同じ電圧状態が存在するから
である。電流監視により、一次巻線への常に同じエネル
ギー供給が保証される。供給されるエネルギーのうち火
花通路で必要とされなかつた部分は、再び完全に車載電
源へ戻される。約50%の結合は、火花放電の際強く減
衰せしめられる二次共振回路による、一次共振回路の完
全な減衰を防止する。
変成器作動で動作する。トランジスタTの導通過程の
間、一次電流Ipに相当するコレクタ電流Ikが流れ
る。このコレクタ電流Ikは調整回路1により特定の値
Isollに限定される。短い充電時間を得るために、
点火コイルTrの一次巻線は、開閉回路網部分5により
発生される中間回路電圧Um180Vを供給される。こ
の開閉回路網部分5は車載電源電圧UBを供給される。
コレクタ電流IkがIsollにより規定される値に達
すると、トランジスタTが遮断される。点火コイルに含
まれているエネルギーは出力回路(二次インダクタン
ス、点火プラグ容量)を振動させる。エネルギーの一部
はコンデンサCへ送られ、他の部分は点火プラグ容量へ
送られる。コンデンサCの電圧及び点火プラグZkの点
火電圧は、正弦波状に上昇し、それからエネルギーはも
はや蓄勢コイル従つて一次巻線に存在しなくなる。容量
に蓄えられているエネルギーは、今や再び一次巻線イン
ダクタンスへ供給され、それからコンデンサCの電圧が
零値になる。この時点に二次巻線は、その存在エネルギ
ーを二次側の点火プラグ容量へ放出する。一次側ではこ
れは、コンデンサCに対して同じようには不可能であ
る。なぜならば、トランジスタTのコレクタの電圧は、
導通するエネルギー回収ダイオードD1のため負になら
ないからである。一次インダクタンスに存在するエネル
ギーは、従つてこのダイオードD1を介して車載電源へ
戻される。二次側において振動は、一次インダクタンス
と二次インダクタンスとの約50%の強さにすぎない結
合のため、引続き行われる。この時間部分中にトランジ
スタTは再び導通せしめられる。なぜならば、今やトラ
ンジスタの最初の導通前と同じ電圧状態が存在するから
である。電流監視により、一次巻線への常に同じエネル
ギー供給が保証される。供給されるエネルギーのうち火
花通路で必要とされなかつた部分は、再び完全に車載電
源へ戻される。約50%の結合は、火花放電の際強く減
衰せしめられる二次共振回路による、一次共振回路の完
全な減衰を防止する。
【0017】さて2つの点火サイクルの間で、調整回路
1によりトランジスタTを駆動して、点火プラグZkに
おける任意に選択可能な火花燃焼期間後、共振回路振動
の形の交流電圧信号Uprが一次回路に発生され、その
振幅は、二次側に点火火花を生じないようにするため充
分小さい。その時二次電圧Usekの振幅は、例えば1
kV以下の中間電圧レベルを持つようにする(図2参
照)。この二次側交流電圧信号Usekは、電離した点
火火花間隙を経て電流を流す。その際イオン電流の変動
が、図2にUsek,Ionとして示す二次側交流電圧
信号Usekの振幅変調を行う。
1によりトランジスタTを駆動して、点火プラグZkに
おける任意に選択可能な火花燃焼期間後、共振回路振動
の形の交流電圧信号Uprが一次回路に発生され、その
振幅は、二次側に点火火花を生じないようにするため充
分小さい。その時二次電圧Usekの振幅は、例えば1
kV以下の中間電圧レベルを持つようにする(図2参
照)。この二次側交流電圧信号Usekは、電離した点
火火花間隙を経て電流を流す。その際イオン電流の変動
が、図2にUsek,Ionとして示す二次側交流電圧
信号Usekの振幅変調を行う。
【0018】これらの電圧Usek,Usek,Ion
及び本来のイオン電流測定信号UIonが、図3の
(a)及び(b)による時間−電圧線図に示され、U
Ionは簡単にするため正弦波状に示されている。
及び本来のイオン電流測定信号UIonが、図3の
(a)及び(b)による時間−電圧線図に示され、U
Ionは簡単にするため正弦波状に示されている。
【0019】一次側に発生される交流電圧信号Uprの
周波数は、測定信号の取出しを容易にするため、イオン
電流信号UIonの周波数からできるだけ大きく離れて
いるようにする。例えば高周波イオン電流信号UIon
は交流電圧信号Usekの低い周波数を必要とするの
で、このイオン電流信号UIonは交流電圧信号U
sekの半波上で変調され、それにより適当な測定間隔
において、図3の(a)に示すような準定常直流電圧が
現れる。図3の(b)は逆の場合を示し、イオン電流信
号UIonの低い周波数において、交流電圧信号U
sekの周波数は非常に高く、その結果低域フイルタを
介してイオン電流信号UIonを容易に取出すことがで
きる。取出されるイオン電流信号UIonは図の(a)
及び(b)にそれぞれ示されている。
周波数は、測定信号の取出しを容易にするため、イオン
電流信号UIonの周波数からできるだけ大きく離れて
いるようにする。例えば高周波イオン電流信号UIon
は交流電圧信号Usekの低い周波数を必要とするの
で、このイオン電流信号UIonは交流電圧信号U
sekの半波上で変調され、それにより適当な測定間隔
において、図3の(a)に示すような準定常直流電圧が
現れる。図3の(b)は逆の場合を示し、イオン電流信
号UIonの低い周波数において、交流電圧信号U
sekの周波数は非常に高く、その結果低域フイルタを
介してイオン電流信号UIonを容易に取出すことがで
きる。取出されるイオン電流信号UIonは図の(a)
及び(b)にそれぞれ示されている。
【0020】変調された交流電圧信号Usek,Ion
は、測定装置4により点火コイルTrの二次巻線の小さ
い電流の端部から取出される。取出しは高抵抗、結合コ
イル、コンデンサ、半導体素子、又はこれらの素子の組
合わせ例えば図1の左下に示すように、抵抗R2,コン
デンサC1及び直列接続される2つのツエナダイオード
D2及びD3によつて行うことができる。
は、測定装置4により点火コイルTrの二次巻線の小さ
い電流の端部から取出される。取出しは高抵抗、結合コ
イル、コンデンサ、半導体素子、又はこれらの素子の組
合わせ例えば図1の左下に示すように、抵抗R2,コン
デンサC1及び直列接続される2つのツエナダイオード
D2及びD3によつて行うことができる。
【0021】図4による交流電圧点火回路装置は、図1
による回路装置とは、点火コイルとして単巻変圧器T
rsを使用するという点でのみ相違している。図4によ
るこの回路装置により、イオン電流測定用測定信号が二
重に発生される。
による回路装置とは、点火コイルとして単巻変圧器T
rsを使用するという点でのみ相違している。図4によ
るこの回路装置により、イオン電流測定用測定信号が二
重に発生される。
【0022】まず図1による回路装置におけるように、
火花燃焼段階に続いてトランジスタTが駆動されて、一
次側に交流信号が生じ、この交流信号は点火を行わない
交流信号を二次側に誘導するが、電離度に関係して変調
されている。この変調された交流信号は測定信号従つて
本来のイオン電流信号であり、一次側で開閉回路網部分
5に接続される保護ダイオードD4と点火コイルTrs
の一次側端部との間から取出されて、評価回路3へ供給
される。
火花燃焼段階に続いてトランジスタTが駆動されて、一
次側に交流信号が生じ、この交流信号は点火を行わない
交流信号を二次側に誘導するが、電離度に関係して変調
されている。この変調された交流信号は測定信号従つて
本来のイオン電流信号であり、一次側で開閉回路網部分
5に接続される保護ダイオードD4と点火コイルTrs
の一次側端部との間から取出されて、評価回路3へ供給
される。
【0023】イオン電流信号を発生する別の可能性は、
開閉回路網部分5から供給される中間回路電圧Umを測
定直流電圧として使用することである。点火コイルT
rsの一次側端部は保護ダイオードD4を介して開閉回
路網部分5に接続されているので、例えば180Vの高
さにあるこの中間回路電圧は常に点火プラグZkにかか
つている。その結果この直流電圧Umをイオン電流測定
用測定信号として使用することができる。なぜならば、
点火プラグZkにおける火花燃焼段階に続いて、この直
流電圧Umが点火火花間隙の電離度に関係して変調され
るからである。この変調された直流電圧Umは直接評価
回路3へ供給されるので、取出回路は不要である。
開閉回路網部分5から供給される中間回路電圧Umを測
定直流電圧として使用することである。点火コイルT
rsの一次側端部は保護ダイオードD4を介して開閉回
路網部分5に接続されているので、例えば180Vの高
さにあるこの中間回路電圧は常に点火プラグZkにかか
つている。その結果この直流電圧Umをイオン電流測定
用測定信号として使用することができる。なぜならば、
点火プラグZkにおける火花燃焼段階に続いて、この直
流電圧Umが点火火花間隙の電離度に関係して変調され
るからである。この変調された直流電圧Umは直接評価
回路3へ供給されるので、取出回路は不要である。
【0024】図1及び4による評価回路3において、例
えば復調器及び1つ又は複数のフイルタにより信号処理
が行われ、これから有効信号従つてイオン電流信号U
Ionが発生されて、調整回路1及び制御装置2へ供給
される。測定値検出の制御は、調整回路1から評価回路
3への接続導線を経て行われ、点火により生ずる電流パ
ルスを消失させるために、測定窓を介して実行される。
えば復調器及び1つ又は複数のフイルタにより信号処理
が行われ、これから有効信号従つてイオン電流信号U
Ionが発生されて、調整回路1及び制御装置2へ供給
される。測定値検出の制御は、調整回路1から評価回路
3への接続導線を経て行われ、点火により生ずる電流パ
ルスを消失させるために、測定窓を介して実行される。
【0025】制御装置2へ供給される有効信号から、燃
焼過程及び機関動作についての情報を取出し、これから
交流電圧点火装置を制御するための制御量を取出して、
調整回路1へ供給することができる。
焼過程及び機関動作についての情報を取出し、これから
交流電圧点火装置を制御するための制御量を取出して、
調整回路1へ供給することができる。
【0026】例えば点火時点の制御を行うが妨害雑音の
影響を受け易いノツク音センサを必要としないノツク信
号評価を行うことができる。更に燃焼過程についての情
報により点火エネルギー制御を行い、特に空燃比制御及
び噴射制御に関係するシリンダ圧力を求めることができ
る。更に有効信号からシリンダの確認を行うことができ
る。更に触媒の損傷を防止するため、失火も検出され
る。最後に有効信号から負荷を検出し、これからシリン
ダの円滑な摺動及びシリンダ充填度の均一分布を行うこ
とができる。
影響を受け易いノツク音センサを必要としないノツク信
号評価を行うことができる。更に燃焼過程についての情
報により点火エネルギー制御を行い、特に空燃比制御及
び噴射制御に関係するシリンダ圧力を求めることができ
る。更に有効信号からシリンダの確認を行うことができ
る。更に触媒の損傷を防止するため、失火も検出され
る。最後に有効信号から負荷を検出し、これからシリン
ダの円滑な摺動及びシリンダ充填度の均一分布を行うこ
とができる。
【図1】本発明によるイオン電流測定用回路装置のブロ
ツク図である。
ツク図である。
【図2】イオン電流測定信号の発生に必要な交流電圧信
号を持つ点火コイルの概略接続図である。
号を持つ点火コイルの概略接続図である。
【図3】イオン電流測定信号の発生を説明するための時
間−電圧線図である。
間−電圧線図である。
【図4】点火コイルとして単巻変圧器を持つイオン電流
測定用回路装置のブロツク図である。
測定用回路装置のブロツク図である。
1 調整回路 2 制御装置 5 開閉回路網部分 c コンデンサ Tr,Trs 点火コイル Zk 点火プラグ
フロントページの続き (71)出願人 593063437 ダイムラー−ベンツ・アクチエンゲゼルシ ヤフト Daimler−Benz Aktien gesellschaft ドイツ連邦共和国シユトウツトガルト80・ エツプレシユトラーセ225 (72)発明者 ペーテル・ホーネル ドイツ連邦共和国エヒテルデインゲン・カ ルクオフエンシユトラーセ3 (72)発明者 イエンス・シルメル ドイツ連邦共和国ハイルブロン・ヘルデル シユトラーセ5
Claims (5)
- 【請求項1】 内燃機関の燃焼室のイオン電流測定用回
路装置が、 a)一次及び二次回路を持つ点火コイル(Tr,
Trs)と、 b)二次回路に設けられてイオン電流センサとしても役
立つ点火プラグ(Zk)とを含み、 c)燃焼室で点火が行われた後、点火に必要な点火電圧
より小さくかつ点火火花間隙の電離度に関係してイオン
電流の測定信号として変調された電圧信号(Usek,
Ion)を二次回路に生ずる振幅値の電圧信号(U
sek)が、 二次回路に発生されるものにおいて、 d)一次回路及びコンデンサ(C)から構成される制御
可能な共振回路が、調整回路(1)により制御されて、
点火に必要な点火エネルギーを双極点火電流として利用
可能にし、 e)更にこの調整回路が火花燃焼段階に続いて共振回路
を駆動して、イオン電流の測定に必要な電圧信号(U
sek,Ion)が二次側に交流電圧信号として発生さ
れるようにすることを特徴とする、イオン電流測定用回
路装置。 - 【請求項2】 点火コイル(Tr)が一次巻線及び二次
巻線により構成され、点火コイル(Tr)の二次回路に
設けられる測定装置(4)を介してイオン電流の測定信
号が取出されることを特徴とする、請求項1に記載の回
路装置。 - 【請求項3】 点火コイル(Tr)が単巻変圧器として
構成され、イオン電流の測定信号が一次側から取出され
ることを特徴とする、請求項1に記載の回路装置。 - 【請求項4】 イオン電流の測定のために必要な電圧信
号(Usek)の周波数と予想されるイオン電流信号
(UIon)の周波数との差ができるだけ大きくなるよ
うに、イオン電流用測定信号を発生するための共振回路
の駆動が行われることを特徴とする、1ないし3の1つ
に記載の回路装置。 - 【請求項5】 内燃機関の燃焼室のイオン電流測定用回
路装置が、 a)一次及び二次回路を持つ点火コイル(Tr,
Trs)と、 b)二次回路に設けられてイオン電流センサとしても役
立つ点火プラグ(Zk)とを含み、 c)燃焼室で点火が行われた後、点火に必要な点火電圧
より小さくかつ点火火花間隙の電離度に関係してイオン
電流の測定信号として変調された電圧信号(Usek,
Ion)を二次回路に生ずる振幅値の電圧信号(Use
k)が、 二次回路に発生されるものにおいて、 d)一次回路及びコンデンサ(C)から構成される制御
可能な共振回路が、調整回路(1)により制御されて、
点火に必要な点火エネルギーを双極点火電流として利用
可能にし、 e)点火コイル(Tr)が単巻変圧器として構成され、 f)点火コイル(Tr)の一次側が、中間電圧範囲にあ
る直流電圧を供給する開閉回路網部分(5)に接続さ
れ、 g)火花燃焼段階に続いて、開閉回路網部分(5)によ
り発生される直流電圧がイオン電流の測定信号として用
いられる ことを特徴とする、イオン電流測定用回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19524539.3 | 1995-07-05 | ||
DE19524539A DE19524539C1 (de) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | Schaltungsanordnung zur Ionenstrommessung im Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09196795A true JPH09196795A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=7766103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8207513A Pending JPH09196795A (ja) | 1995-07-05 | 1996-07-04 | イオン電流測定用回路装置 |
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---|---|
US (1) | US5801534A (ja) |
EP (1) | EP0752582B1 (ja) |
JP (1) | JPH09196795A (ja) |
DE (2) | DE19524539C1 (ja) |
ES (1) | ES2168410T3 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018520298A (ja) * | 2015-07-08 | 2018-07-26 | エルドル コーポレイション エセ.ペー.アー. | 内燃機関用電子点火システムおよび該電子点火システムの駆動方法 |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09273470A (ja) * | 1996-02-09 | 1997-10-21 | Nippon Soken Inc | 燃焼状態検出装置 |
DE19614288C1 (de) * | 1996-04-11 | 1997-08-07 | Telefunken Microelectron | Schaltungsanordnung zur Ionenstrommessung im Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine und zur Wechselstromzündung der Brennkraftmaschine |
DE19614287C1 (de) * | 1996-04-11 | 1997-06-26 | Telefunken Microelectron | Schaltungsanordnung zur Ionenstrommessung im Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine und zur Wechselstromzündung der Brennkraftmaschine |
DE19700179C2 (de) * | 1997-01-04 | 1999-12-30 | Bosch Gmbh Robert | Zündsystem für einen Verbrennungsmotor |
DE19720532C2 (de) * | 1997-05-16 | 1999-04-22 | Telefunken Microelectron | Verfahren zur Bestimmung des Zustandes einer Zündkerze in den Verbrennungsräumen einer Brennkraftmaschine |
DE19720535C2 (de) * | 1997-05-16 | 2002-11-21 | Conti Temic Microelectronic | Verfahren zur Erkennung klopfender Verbrennung bei einer Brennkraftmaschine mit einer Wechselspannungszündanlage |
DE19735010C1 (de) | 1997-08-13 | 1998-06-18 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Erkennung von Zündaussetzern bei einer Brennkraftmaschine mit zwei Zündkerzen pro Zylinder |
DE19816642C1 (de) * | 1998-04-15 | 1999-09-16 | Daimler Chrysler Ag | Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Zündfunken in einer Brennkraftmaschine |
DE19816641C1 (de) * | 1998-04-15 | 1999-10-07 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Bestimmung der Laufruhe eines Ottomotors |
DE19849258A1 (de) * | 1998-10-26 | 2000-04-27 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Energieregelung an Zündsystemen mit primärseitigem Kurzschlußschalter |
DE19916915B4 (de) * | 1999-04-14 | 2005-08-11 | Infineon Technologies Ag | Schaltnetzteil und Verfahren zur Ermittlung der Versorgungsspannung in einem Schaltnetzteil |
JP3482161B2 (ja) * | 1999-08-03 | 2003-12-22 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の点火システム |
JP3505448B2 (ja) * | 1999-09-16 | 2004-03-08 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関用燃焼状態検知装置 |
DE19953710B4 (de) * | 1999-11-08 | 2010-06-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Meßfenster-Positionierung für die Ionenstrommessung |
US6498490B2 (en) * | 2000-06-28 | 2002-12-24 | Delphi Technologies, Inc. | Ion sense ignition bias circuit |
JP2002364509A (ja) * | 2001-04-05 | 2002-12-18 | Nippon Soken Inc | 内燃機関のノック検出装置 |
DE10127363C1 (de) * | 2001-06-06 | 2002-10-10 | Siemens Ag | Zündvorrichtung, Steuergerät und Zündanlage für eine Brennkraftmaschine |
US7005855B2 (en) * | 2003-12-17 | 2006-02-28 | Visteon Global Technologies, Inc. | Device to provide a regulated power supply for in-cylinder ionization detection by using the ignition coil fly back energy and two-stage regulation |
US7124019B2 (en) * | 2004-08-06 | 2006-10-17 | Ford Global Technologies, Llc | Powertrain control module spark duration diagnostic system |
DE102004056844A1 (de) * | 2004-11-25 | 2006-06-01 | Daimlerchrysler Ag | Schnelle Vielfachfunkenzündung |
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 |
JP2008031981A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-02-14 | Denso Corp | 内燃機関の異常検出装置 |
US7603226B2 (en) * | 2006-08-14 | 2009-10-13 | Henein Naeim A | Using ion current for in-cylinder NOx detection in diesel engines and their control |
DE102008013199A1 (de) * | 2008-03-07 | 2009-09-17 | Beru Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Erkennung von Fehlfunktionen bei Verbrennungsanomalien |
DE102009057925B4 (de) * | 2009-12-11 | 2012-12-27 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine und Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens |
CN102454529B (zh) * | 2010-10-20 | 2013-09-11 | 黄志民 | 能够检测电离的高能单模等离子点火系统 |
FR2982647B1 (fr) * | 2011-11-16 | 2014-01-03 | Continental Automotive France | Dispositif et procede d'allumage continu |
DE102011087599A1 (de) | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Druckmessvorrichtung und Druckmessverfahren für eine Strömungskraftmaschine |
US9810191B2 (en) * | 2012-02-09 | 2017-11-07 | Sem Ab | Engine for vehicle using alternative fuels |
WO2013130744A1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | Wayne State University | Using ion current signal for engine performance and emissions measuring techniques and methods for doing the same |
SE536577C2 (sv) * | 2012-04-13 | 2014-03-04 | Sem Ab | Tändsystem innefattande en mätanordning anordnad att ge mätsignaler till en förbränningsmotors styrsystem |
US10145352B2 (en) * | 2016-09-02 | 2018-12-04 | Fairchild Semiconductor Corporation | Resonant ignition circuit |
CN106546632B (zh) * | 2016-10-26 | 2020-01-03 | 北京航空航天大学 | 燃烧场中离子浓度分布的测量装置及方法 |
CN111720251B (zh) * | 2020-06-15 | 2022-04-22 | 深圳市健科电子有限公司 | 一种点火线圈监控装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3650149A (en) * | 1969-01-21 | 1972-03-21 | Clayton Manufacturing Co | Engine ignition and power analyzer |
US3838328A (en) * | 1973-03-19 | 1974-09-24 | W Lundy | Capacitive discharge ignition system |
DE3006665A1 (de) * | 1980-02-22 | 1981-09-03 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Spannungsquelle zur ionenstrommessung am verbrennungsmotor |
FR2510199A1 (fr) * | 1981-07-22 | 1983-01-28 | Siemens Sa | Systeme d'allumage pour des moteurs a combustion interne |
DE3327766A1 (de) * | 1983-08-02 | 1985-02-14 | Atlas Fahrzeugtechnik GmbH, 5980 Werdohl | Schaltung zur klopferkennung an einem ottomotor |
DE3339569A1 (de) * | 1983-11-02 | 1985-05-09 | Atlas Fahrzeugtechnik GmbH, 5980 Werdohl | Messschaltung zur ionenstrommessung |
DE3342723C2 (de) * | 1983-11-25 | 1986-07-03 | Gunter Dipl.-Phys. Dr. 7500 Karlsruhe Hartig | Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen |
JPH01116281A (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-09 | Aisin Seiki Co Ltd | 点火装置 |
DE3928726A1 (de) * | 1989-08-30 | 1991-03-07 | Vogt Electronic Ag | Zuendsystem mit stromkontrollierter halbleiterschaltung |
JP2951780B2 (ja) * | 1991-12-09 | 1999-09-20 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼検出装置 |
US5392641A (en) * | 1993-03-08 | 1995-02-28 | Chrysler Corporation | Ionization misfire detection apparatus and method for an internal combustion engine |
JP3194676B2 (ja) * | 1994-11-08 | 2001-07-30 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の失火検出装置 |
-
1995
- 1995-07-05 DE DE19524539A patent/DE19524539C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-07-02 EP EP96110658A patent/EP0752582B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-02 DE DE59608531T patent/DE59608531D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-02 ES ES96110658T patent/ES2168410T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-03 US US08/675,641 patent/US5801534A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-04 JP JP8207513A patent/JPH09196795A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018520298A (ja) * | 2015-07-08 | 2018-07-26 | エルドル コーポレイション エセ.ペー.アー. | 内燃機関用電子点火システムおよび該電子点火システムの駆動方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19524539C1 (de) | 1996-11-28 |
ES2168410T3 (es) | 2002-06-16 |
EP0752582B1 (de) | 2002-01-02 |
EP0752582A2 (de) | 1997-01-08 |
DE59608531D1 (de) | 2002-02-07 |
EP0752582A3 (de) | 1998-10-14 |
US5801534A (en) | 1998-09-01 |
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