Способ генерирования напряжения для обнаружения ионного тока

1 Область техники Настоящее изобретение откосится к способу генерирования напряжения для обнаружения ионного тока в искровом промежутке двигателя внутреннего сгорания. Предполагается, что обнаружение имеет место после зажигания искры и после затухания искры. Предшествующий уровень техники Известно, что сгорание воздушно-топливной смеси в двигателе внутреннего сгорания приводит к образованию ионов. Эти ионы могут обнаруживаться путем прикладывания напряжения к искровому промежутку, в результате чего генерируется ионный ток. Этот ионный ток может измеряться и использоваться для обнаружения перебоев в зажигании, детонации, перебоев в сгорании, качества сгорания и т.д. двигателя. Измерение ионного тока, получаемого в искровом промежутке, может иметь место или на стороне высокого напряжения искрового промежутка или на стороне низкого напряжения. На стороне высокого напряжения проблема измерения заключается в трудности обращения с генерируемым напряжением (вплоть до 50 кв) посредством имеющихся в продаже электронных элементов. Вследствие этих проблем в настоящее время измерение ионного тока проводится на стороне низкого напряжения искрового устройства. Согласно этому способу также имеются проблемы, связанные с допуском на схемный элемент и токами утечки, появляющимися в элементах и катушках и вызывающими неопределенность интерпретации результатов измерений. Кроме того, сама искра нарушает процесс измерения ионного тока, когда искровой ток и ионный ток связаны по времени друг с другом, и амплитуды отличаются примерно в 1000 раз. Другой проблемой является то, что на амплитуду ионного тока влияют бензиновые присадки. Настоящая технология измерения ионного тока основана на том, что осуществляют разряд постоянного напряжения около 100 В, накопленного в конденсаторе, находящемся во вторичной цепи запального устройства, причем постоянное напряжение разряжается через искровое устройство в связи с генерированием искры. Это напряжение вызывает изменяющийся ионный ток, величина которого зависит от количества свободных ионов. Изменение количества ионов изменяет проводимость между электродами. Детонация при зажигании, перебои в зажигании, качество сгорания и т.д. могут определяться из ионного тока посредством обработки сигнала, такой как разнос по частоте и другой математической обработки сигнала. Краткое описание изобретения В основу настоящего изобретения положена задача создания генерации ионного тока в 2 искровом промежутке двигателя внутреннего сгорания и решение вышеупомянутых проблем,касающихся электронных схемных элементов и влияния искрового тока. После обработки сигнала посредством этого ионного тока могут обнаруживаться детонации, перебои в зажигании,качество сгорания и т.д. Согласно изобретению ионный ток генерируется путем прикладывания низкого напряжения к искровому промежутку,которое должно делаться после затухания генерированной искры, так что искра не нарушает процесса измерения ионного тока. Напряжение прикладывается посредством магнетогенератора, например, высокочастотного генератора. Известно расположение магнетогенератора в емкостной системе зажигания для зарядки зарядного конденсатора. См. нашу патентную заявку Швеции 9501259-7. Согласно изобретению этот магнетогенератор также используется для генерирования упомянутого напряжения для генерирования ионного тока. Напряжение прикладывается к искровому промежутку посредством вторичной катушки запального устройства или к специально устроенной обмотке. Генерируемый ионный ток обнаруживается на стороне низкого напряжения вторичной стороны запального устройства. Дополнительные признаки указаны в прилагаемой формуле изобретения. Изобретение поясняется посредством примеров воплощений, показанных на чертежах, на которых: фиг. 1 изображает систему для генерирования напряжения согласно изобретению; фиг. 2 изображает катушку зажигания и схему для измерения ионного тока согласно изобретению. Описание воплощений изобретения На фиг.1 показана емкостная система зажигания двигателя внутреннего сгорания. Изобретение может также использоваться в индуктивных системах зажигания. Позицией I указана катушка зажигания с соединением 2, идущим к первой первичной обмотке А и соединением 3,идущим ко второй первичной обмотке В, устроенной специально для решения упомянутой задачи. К соединению 2 первой первичной обмотки подключен зарядный конденсатор 4, предпочтительно, имеющий низкую емкость. Зарядный конденсатор 4 также подключен к магнетогенератору 5, например, высокочастотному генератору для того, чтобы дать возможность короткой высокоэнергетичной искре зажечь топливную смесь. Соединение 3 второй первичной обмотки В подключено к высокочастотному генератору 5 для обеспечения возможности также использования высокочастотного генератора в качестве источника низкого напряжения для генерирования ионного тока. Разряд зарядного конденсатора 4 управляется тиристором 6 или тому подобным элементом, управляющий электрод 6 которого подключен к электриче 3 скому блоку управления 7. Блок управления 7 также подключен к высокочастотному генератору 5. Упомянутые схемные элементы являются известными сами по себе и поэтому нет необходимости описывать их конструкции или функции. На вторичной стороне катушки зажигания I имеется соединение 8 на стороне высокого напряжения, идущее к свече зажигания 10,и соединение 9 на стороне низкого напряжения,идущее к земле, со схемами измерения II для измерения ионного тока. Система работает следующим образом. Зарядный конденсатор 4 разряжается путем отпирания тиристора 6, который управляется посредством блока управления 7. Разряд приводит к искре в свече зажигания, после чего образуются ионы при сгорании воздушно-топливной смеси в пространстве сгорания. После затухания искры генерирующееся низкое напряжение прикладывается к первичной стороне катушки зажигания посредством высокочастотного генератора 5 к специальной обмотке В, подключенной к катушке зажигания. Использование различных первичных обмоток А, В повышает точность сигнала измерения,который впоследствии измеряется во вторичной обмотке запального устройства. При коэффициенте трансформации, равном 1/100, возможная неточность возрастает примерно в 100 раз при управлении первичного напряжения. Прикладываемое низкое напряжение вызывает ток, величина которого зависит от количества ионов,образующихся при сгорании. Как зарядная цепь,включающая элементы 4,6, так и катушка зажигания I должны быть очень быстродействующими, и поэтому в зарядной цепи может использоваться высокая частота. На амплитуду ионного тока влияют присадки, имеющиеся в бензине. Путем изменения прикладываемого ионного измеряющего напряжения ионный ток может быть приспособлен к правильному основному уровню для всех типов топлива. Управление амплитудой прикладываемого низкого напряжения для генерирования ионного тока осуществляется блоком управления 7. Управление продолжительностью и временем прикладывания напряжения, то есть временем для "подключения" ионного тока также осуществляется блоком управления 7. Это время должно выбираться таким образом, чтобы нарушения измерения не являлись результатом генерирующегося искрового тока, генерируемого путем зажигания искры. Таким образом, искровой ток должен быть затухшим до прикладывания измеряющего напряжения. 4 Генерируемый ионный ток обнаруживается на стороне 9 низкого напряжения искрового устройства в отдельной измеряющей схеме II,подключенной к соединению 9. Ионное измеряющее напряжение может выпрямляться (D) и сглаживаться посредством распределенных емкостей (С), образующихся в катушках зажигания запального устройства или посредством отдельных распределенных емкостей, специально устроенных в катушке. Для специалиста в данной области техники очевидно, что показанные воплощения являются только примером изобретения. Изобретение ограничивается только признаками, перечисленными в формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ генерирования напряжения для обнаружения ионного тока в искровом промежутке двигателя внутреннего сгорания, отличающийся тем, что на первичной стороне катушки зажигания запального устройства располагают управляемый магнетогенератор (5) или тому подобное устройство для зарядки конденсатора зажигания (4) и тем, что после зажигания искры и после затухания искры упомянутый магнетогенератор подключают к специальной первичной обмотке (В) на первичной стороне в качестве источника низкого напряжения (3) и осуществляют генерирование ионного измеряющего напряжения, после чего обнаруживают ионный ток на стороне низкого напряжения вторичной стороны катушки зажигания запального устройства. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что амплитуда ионного тока/ионного напряжения является управляемой. 3. Способ по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что продолжительность генерирования ионного тока является управляемой. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что управляют временем для подключения ионного тока и осуществляют предотвращение нарушений измерения, возникающих от упомянутой искры и упомянутого затухания искры. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что ионное измеряющее напряжение поддерживают на постоянном уровне посредством любых распределенных емкостей в катушках зажигания запального устройства. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что создают специальные распределенные емкости и используют для генерирования ионного измеряющего напряжения.