SE510479C2 - Sätt att alstra en spänning för att detektera en jonström i gnistgapet vid en förbränningsmotor - Google Patents

Description

20 .sin nej i 2 urladdas via gnistanordningen i samband med att gnistan genereras. Denna i spänning ger upphov till en varierande jonström, därjonströmnivån beror på antalet fria joner. Ändring av antalet joner ändrar således ledningsförmågan mellan elektroderna.

Urjonströmmen kan man med hjälp av signalbehandling, såsom frekvensseparering och annan matematisk signalbehandling läsa ut resultat, såsom tändningsknack, feltändning, förbränningskvalitet osv.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen har som ändamål att lösa uppgiften att alstra en jonström i gnistgapet vid en förbränningsmotor där nämnda problem med elektronikkomponenter och påverkan från gnistströmmen är lösta, för att medelst denna jonström, efter signalbehandling, kunna detektera knackning, feltändning, förbränningskvalitet osv.

Jonströmmen alstras enligt uppfinningen genom att pålägga en låg spänning över gnistgapet, vilket skall ske efter att den alstrade gnistan har klingat av för att gnistan ej skall störa mätningen av jonströmmen. Spänningen pålägges med hjälp av en gnistgenerator, t ex en högfrekvensoscillator. Att i ett kapacitivt tändsystem anordna en gnistgenerator för att ladda upp en laddningskondensator är förut känt. Se vår svenska ansökan nr 9501259-7. Denna gnistgenerator används nu enligt uppfinningen även för att generera nämnda spänning för att alstra en jonström, varvid spänningen pålägges över gnistgapet medelst tändanordningens sekundärspole eller på en särskild anordnad lindning, och varvid den alstrade jonströmmen detekteras på lågspänningssidan hos tändanordningens sekundärsida.

Ytterligare särdrag anges i de åtföljande kraven.

Uppfinningen kommer nu att förklaras närmare med hjälp av på ritningen visade utföringsexempel.

Figur 1 visar ett svstem för att alstra en spänning enligt uppfinningen.

Figur 2 visar en tändspole samt en mätkrets för jonström enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 31 510 479 BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar ett kapacitivt tändsystem för en förbränningsmotor. Uppfinningen kan dock även användas vid induktiva tändsystem. 1 betecknar en tändspole med en anslutning 2 till en första primärlindning samt en anslutning 3 till en andra, tex speciellt för ändamålet anordnad primärlindning A. Till den första primärlindningens anslutning 2 är ansluten en laddningskondensator 4, med företrädesvis låg kapacitet, som i sin tur är ansluten till en gnistgenerator 5, t ex en högfrekvensoscillator, för att ge en energirik kort gnista som kan tända bränsleblandningen. Den andra primärlind- ningens B anslutning 3 är ansluten till högfrekvensoscillatorn 5 för att möjliggöra användning av högfrekvensoscillatorn även såsom lågspänningskälla för alstring av jonströmmen. Laddningskondensatorns 4 urladdning styrs av en tyristor 6 eller dylikt, vars styrelektrod 65 är ansluten till en elektrisk styrenhet 7. Styrenheten 7 är även ansluten till högfrekvensoscillatorn 5. De angivna komponenterna äri och för sig väl kända varför deras uppbyggnad eller funktion ej behöver beskrivas här. På tändspolens 1 sekundärsida finns en anslutning 8 på högspänningssidan till ett tändstift 10 samt på lågspänningssidan en anslutning 9 till jord med mätkretsar 11 för mätning av jonströmmen.

Systemet arbetar enligt följande. Genom triggning av tyristorn 6 som styres medelst styrenheten 7 urladdas laddningskondensatorn 4. Urladdningen ger upphov till en gnista i tändstiftet varvid joner bildas vid förbränningen av luft/bränsle-blandningen i förbränningsutrymmet. Efter att gnistan klingat av pålägges medelst högfrekvens- oscillatorn 5 en oscillerande Iågspänning till primärsidan hos tändspolen, antingen till prlmärlindningen A ellertill en särskild lindning B som kopplas till tändspolen.

Anledningen till att använda olika primärlindningar A, B är att öka noggrannheten på den mätsignal som sedan mätes på tändanordningens sekundärlindning. Om förhållandet primär/sekundär är 1/100 transformeras eventuell onoggrannhet vid styrningen av primärspänningen upp ca 100 ggr. Den påförda lågspänningen producerar en ström som beror på antalet joner som producerats vid förbränningen. iiiinllll llii l ll till ilifllll ilIl lflhlllfliiiii lflmnfll un. min linim- Illl* Illill || I 10 15 20 s1o 419 4 Både Iaddningskrets 4, 6 och tändspole 1 måste vara mycket snabba varför högfrekvens kan användas i uppladdningskretsen.

Jonströmmens amplitud påverkas av tillsatser i bensinen. Genom att ändra den påförda jonmätspänningen kan jonströmmen anpassas till rätt grundnivå för alla bränsletyper.

Styrenheten 7 åstadkommer på känt sätt en styrning av den pålagda lågspänningens amplitud för alstring av en jonström. Styrenheten 7 ombesörjer även styrning av varaktighet samt tidpunkten för påläggandet av densamma, dvs tidpunkten för jonströmmens 'inkopplandeï Denna tidpunkt måste väljas så att mätstörningar ej uppkommer från den vid gnistans tändning genererade oscillerande gnistströmmen, vilken gnistström således skall ha klingat ut innan mätspänningen inkopplas.

Den alstrade jonströmmen detekteras på lågspänningssidan 9 hos gnistanordningen vid en till anslutningen 9 anordnad separat mätkrets 11. Jonmätspänningen kan även likriktas (D) och glättas med hjälp av någon av de i tändanordningens tändspolar förekommande läckkapacitanserna (C), eller medelst särskilda läckkapacitanser som är speciellt intagna i spolen.

Det inses av fackmannen att den visade utföringsformen endast utgör ett exempel på ingående element. Uppfinningen begränsas endast genom de i kraven angivna särdragen.

Claims (5)

10 15 20 25 5 51 o 479 PÅTENTKRÅV

1. Sätt att alstra en spänning för att detektera en jonström i gnistgapet vid en förbränningsmotor, k ä n n e t e c k n at a v att en styrbar gnistgenerator (5) eller dylikt anordnas (2) på tändanordningens primärsida (A) för att ladda upp en tändkondensator (4), och att, efter tändningen av en gnista och efter gnistans avklingande, nämnda gnistgenerator (5) kopplas till en särskild primärlindning (B) på primärsidan, såsom lågspänningskälla (3), för alstring av en jonmätspänning, varefterjonströmmen detekteras (11) på lågspänningssidan hos tändanordningens sekundärsida,

2. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n at a v att jonströmmens/jonspänningens amplitud är styrbar (7).

3. Sätt enligt något av kraven 1-2, k ä n n e t e c k n a t a v attjonströmmens varaktighet är styrbar (7).

4. Sätt enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n at a v att tidpunkten för jonströmmens inkopplande är styrbar (7) för att eliminera mätstörningar härrörande från nämnda gnista och dess avklingande.

5. Sätt enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n at a v attjonmätspänningen upprätthålles på en DC-nivå med hjälp av någon av de i tändanordningens tändspolar förekommande läckkapacitanserna. 6 Sätt enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n at a v att särskilda läckkapacitanser skapas för att användas vid alstringen av jonmätspänningen.