KR100957743B1

KR100957743B1 - 연소 관련 변수들을 검출하기 위한 회로

Info

Publication number: KR100957743B1
Application number: KR1020077029550A
Authority: KR
Inventors: 후베르트 놀테; 마르틴 헤르스
Original assignee: 스티벨엘트론게엠베하운트콤파니카게
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2010-05-12
Also published as: EP1893868A1; US20090292438A1; EP1893868B1; WO2006133752A1; KR20080015014A; JP2008545920A

Abstract

내연 엔진에서 연소 관련 변수들을 검출하기 위한 회로 및 방법에 있어서, 이온화 신호는 화염(flame)에 따라 결정된다. 검출의 정확도를 향상시키기 위해, 이온화 측정 회로가 점화 전극에 연결되고, 커플링 차단 수단에 의해 점화 코일로부터 분리된다. 본 발명에 따른 방법에서, 전압 전위는 점화 단계에서 점화 전류로 측정 전압 저장 유니트에 축적된다. 적어도 하나의 측정 단계에서, 전압 전위가 측정 저항체를 경유하여 점화 전극으로 인가되며, 전압이 임계 전압 아래로 떨어지면, 점화 전압은 측정 전압 저장 유니트 또는 측정 저항체로부터 분리된다.

내연 기관, 이온화 장치, 연소 변수.

Description

연소 관련 변수들을 검출하기 위한 회로{CIRCUIT FOR DETECTING COMBUSTION-RELATED VARIABLES}

본 발명은 내연 엔진(internal combustion engine)의 연소 단계에서의 연소 관련 변수를 검출하기 위한 회로에 관한 것으로, 특히 점화(ignition) 펄스를 제공받는 점화 전극에 의한 4 행정(four-stroke) 엔진과, 내연 엔진에서의 연소 과정의 연소 관련 변수를 결정하는 방법에 관한 것이다. 이와 관련된 유형의 종래 기술은 유럽 특허 EP 0 801 226 A2와 독일 특허 DE 196 49 278 A1에 기술되어 있다.

연소 과정의 특성 변수(characteristics variables)에 대한 자세한 정보는 내연 엔진의 연소실(combustion chamber)에서의 이온화 측정(ionization measurements)에 의해 추출될 수 있다. 위 특성 변수들은 특히, 연소의 공기 비(air ratio), 연소의 시작, 연소 중의 압력 변화(pressure variation), 점화 지체(retarded ignition), 엔진 녹킹(pinking), 점화 불발(ignition misfire) 등이다.

이를 위해, 센서 소자가 주로 연소실 내에 주요 지점에 설치된다. 통상적으로, 센서 소자는 전기 전도성 소자를 포함하게 되는데, 전기 전도성 소자는 절연체에 의해 연소실 전위로부터 절연된다.

측정 전압은 신호 라인을 경유하여 인가되며, 연소 패턴에 따라 상기 센서 소자로부터 상기 연소실 접지로 이온화된 연소 가스를 통해 전류가 흐른다. 그 결과 전류가 측정된다.

이온화 측정 장치는 내연 엔진의 점화 전압 회로 내부로 연결된다. 이 경우, 점화 회로는 점화 코일 유니트, 점화 플러그 및 이들 간의 전기적 연결부를 포함한다. 점화 코일 유니트는 점화 스파크를 트리거 하기 위한 에너지 공급부에 제1차 코일을 연결하기 위한 전자식 전력 시스템을 포함할 수 있다.

이 경우, 이온화 측정을 구현하기 위한 에너지는, 점화 시에는 점화 회로로부터 얻어지거나, 아니면 외부 에너지 공급원에 의해 공급된다. 이온화 전류는 측정 저항체에서 전압 강하를 트리거하며, 측정 라인을 경유하여 이온화 패턴을 평가하고 처리하는 엔진 관리부들로 전달된다. 그러나 이러한 구조는 라인이 추가로 요구된다는 단점이 있다.

내연 엔진(4 행정 엔진 또는 디젤 기관 등)에 있어서 불연속적 연소가 발생하는 경우, 공기 비율, 점화 지체, 점화 불발, 엔진 녹킹, 임의 점화 시간(opt. ignition time)과 같은 엔진 파라미터들을 확인하기 위한 이온화 신호 패턴들에 대한 평가는, 지금까지 최대값(maximum), 최대값의 위치(position of the maximum), 전체(integral), 중심(centroid), 기울기(gradient), 기울기 최대값(maximum of the gradient) 등과 같은 '기하학적' 데이터의 관점에서 이온 전류 구성의 기능 함수 분석(functional analysis)에 의해 이루어져 왔다.

시스템적 장애의 영향은, 점화 플러그의 연소 문제, 점화 플러그의 오염 문 제, 또는 저질 연료 및 이로 인한 화염(flame)의 전도도 문제, 연소실에서 화염 선단(flame front)의 서로 다른 전파로 인한 신호 강도의 추계적 변동(stochastic fluctuations), (엔진 부하에 좌우되기도 하는) 점화 잔여 전압으로 인한 영향 및 확인될 엔진 파라미터 이외의 다른 측면들의 영향들과 같은 기하학적 데이터에 대한 평가 정확도를 저하한다.

평가는 영점 조정(calibration) 및 가중치 함수(weighting function)에 의해 원하는 특정 파라미터의 측면에서 제한적으로만 향상될 수 있다.

본 발명의 목적은 이온화 신호 검출의 정확성을 향상시키는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1항에 기술된 회로와 청구항 13항에 기술된 방법에 의해 달성된다.

이 경우, 이온화 측정 회로(ionization measurement circuit)는 점화 전극에 연결되고, 커플링 차단 수단(decoupling means)에 의해 점화 코일로부터 분리된다. 점화 단계에서, 점화 전류로써 전압 전위는 측정 전압 저장 유니트에 축적되고, 적어도 하나의 측정 단계에서 측정 저항체를 경유하여 상기 전압 전위가 점화 전극에 인가되며, 전압이 임계 전압 이하로 떨어지게 되면 상기 측정 전압 저장 유니트 또는 측정 저항체로부터 상기 점화 전압은 분리된다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이온화 측정 회로는 점화 트랜스포머의 제2차 측의 점화 전압이 걸리는 연결부와 점화 전극 사이에 연결되고, 기준 전위 사이에서 연결되며, 점화 트랜스포머의 제2차 측의 연결부 사이에는, 점화 펄스 동안에는 점화 신호를 통과하게 하기 위하여 제어 유니트에 의해 전도 상태로 스위칭하고 이온화 측정 단계에서는 비전도 상태로 스위칭하도록 하는 전자 스위치가 위치한다. 측정 전압 저장 회로는 점화 트랜스포머의 제2차 측 점화 전압 연결부와 점화 전극 사이에 연결되며, 전자 스위치가 기준 전위와, 점화 트랜스포머의 제2차 측의, 기준 전위와 연관된 제2차 측 연결부 사이에 연결된다. 상기 회로는 점화 트랜스포머에 통합될 수 있다. 상기 회로는 점화 전극에 연결되고 커플링 차단 수단에 의해 점화 트랜스포머로부터 분리되는 이온화 측정 회로를 구비한다. 점화 단계에서는 점화 전류로써 측정 전압 저장 유니트에 전압 전위가 만들어지고, 적어도 하나의 측정 단계에서는 측정 저항체를 경유하여 점화 전극에 전압 전위가 인가되고, 전압이 임계 전압 아래로 떨어지면 점화 전압은 측정 전압 저장 유니트 또는 측정 저항체로부터 분리된다.

본 발명에 따르면 점화 잔여 전압(ignition residual voltage)은 전자 스위치에 의해 이온화 측정 회로로부터 분리 차단되는데, 전자 스위치는 점화 단계에서는 점화 신호를 전달하기 위해 전도 상태로 스위칭 되며, 점화 펄스 후에는 비도전 상태로 스위칭한다. 상기 스위치는 점화의 진행을 제어하는 점화 제어 유니트에 의해 작동된다.

전술한 방법은 점화 스파크 제어와 함께 바람직하게 실시될 수 있다. 이 경우, 단락 회로 구성으로 부하의 임피던스 값을 낮춘 점화 트랜스포머의 제1차 권선에 의해, 상기 점화 전압 제어 유니트는 소정의 시간 후에 점화 펄스가 스위치 오프 하도록 제어한다. 점화 트랜스포머의 잔여 에너지의 감소 시에 발생한 점화 트랜스포머의 제2차 측 전압은 스위치 오프된 전자 스위치에 의해 이온화 측정 회로와 격리된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 정의된 점화 에너지는 점화 스파크의 소정의 제1 연소 기간에 의해 미리 결정된다. 제1 점화 스파크의 연소가 종료된 후에, 내연 엔진의 연소실에서의 이온화 측정은 이온화 측정값들을 확인함으로써 이루어진다. 이 값들은 소정의 값들에 비교되고, 아직 점화되지 않은 연료와 공기 혼합물에 해당하는 지나치게 낮은 이온화의 경우, 제2 점화 전압이 점화 플러그에 인가된다. 제2 점화 스파크의 연소가 종료된 후에, 이온화가 다시 측정되고 연소실의 점화가 일어났는지 확인하기 위해 비교를 수행한다. 따라서, 점화 스파크의 종료 후에, 점화가 이미 일어났는지, 그리고 혼합물이 연소 되고 있는지를 확인한다. 점화 스파크 생성 및 비교를 통한 이온화 측정의 사이클은 점화된 혼합물에 대응하는 이온화 값이 측정될 때까지 수행된다.

주기적으로 구현되는 점화에 의해 연소실로 공급되는 점화 에너지가 소정의 시간 간격으로 공급될 수 있다. 바람직하게는, 점화 에너지가 시간상으로 제어되는 것이 좋은데, 즉 점화 스파크가 소정의 시간 동안 연소하고 나서 중단된다. 점화 스파크의 연소 종료 후에, 혼합물이 점화되었는지 확인하기 위해 이온화 측정 회로를 통해 즉시 측정을 수행한다. 이를 위해, 이온화 측정값들이 이온화 기준값들에 비교되고, 이들의 차에 따라, 연소가 일어났는지를 결정하고 인식하게 된다. 연소가 일어난 경우, 혼합물의 연소를 추적하고 엔진 녹킹 및 람다(λ)값과 같은 연소 관련 파라미터들을 확인하기 위해서 이온화를 측정한다. 혼합물이 연소하지 못하였거나, 완전하게 연소하지 않은 경우, 점화를 다시 수행하고 정의된 점화 에너지를 다시 연소실로 공급한다. 이러한 단계는 시간적 제어 방식(time-controlled fashion)으로 수행되어 소정의 시간 동안 점화 스파크가 다시 연소한다. 이후에, 혼합물이 연소 되었는지를 확인하기 위해 이온화 측정을 수행한다. 혼합물이 점화되거나 연소 사이클이 종료될 때까지 점화와 이온화 측정의 사이클이 수행된다. 이 점에서, 점화 플러그는 점화 전극 및 측정 센서의 역할을 한다.

본 발명의 양호한 실시예로서, 확실한 연소가 일어난 후에는 추가적인 점화 스파크가 일어나지 않으며, 연소실의 이온화를 추가로 측정하여 엔진 녹킹 및 람다값과 같은 엔진 파라미터들을 검출한다. 이온화 측정 결과 연소실의 상태가 용인할 수 없는 상태임을 나타내거나 또는 붕괴 상태를 나타내거나, 기준 값에 비해 지나친 이탈 조짐을 보이는 경우, 이는 화염의 너무 이른 소멸을 나타내는 것으로, 다시 한번 혼합물을 점화하기 위해서 점화 전압이 다시 인가된다.

따라서, 혼합물을 점화하기 위해서 필요 에너지가 필요 시에 적절히 공급될 수 있으며, 이온화 신호를 통해서 점화가 확실히 일어났는지를 항시 확인한다. 본 발명의 양호한 실시예로서, 연소 기간은 점화 에너지에 대한 파라미터로서 제어되고, 연소 기간은 최소화된다. 이를 위해, 상기 과정은 다양한 엔진 작동 환경 하에서 신뢰할 만한 점화를 위해 제1 점화 스파크가 얼마 만한 기간 동안 연소 되어야 하는지를 확인하는 과정을 포함한다. 이는 자기 적응형(self-adaptive) 방법들로 실현될 수 있으며, 바람직하게는 마이크로프로세서에 의해 실현될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 방법 및 구성에 따르면, 제1 점화 스파크는 기계의 전체 동작 범위에 걸쳐 모든 점화 동작들에 대해 설계될 필요가 없기 때문에, 더 작은 저장 용량의 점화 코일을 사용하는 것이 가능하다. 후속 이온화 측정 동작을 통해, 람다 값, 엔진 녹킹 및 지연된 연소와 같은 연소 패턴에 대한 신호들을 신속하게 얻기 위해서, 점화가 일어나는 즉시 점화 스파크가 종료되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 마지막 점화 펄스 후에 이온화 신호가 측정된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 이온화 신호를 평가 유니트로 전달하는 과정은, 점화 펄스를 개시하기 위하여 전력 시스템을 트리거 하는 신호를 전달하는 신호 선과 동일한 신호 선을 이용할 수 있다. 이온화 신호는 점화 유니트에서 적절한 수단들을 경유하여 점화를 위한 트리거 신호와 점화 유니트에서 연결되며, 따라서 이 두 신호들은 하나의 라인을 통해 전달될 수 있다. 점화 펄스를 제어하고 이온화 신호를 후속 처리하도록 하는 유니트에서, 상기 신호들은 다시 적절한 수단들에 의해 분리되고 서로 별개로 처리된다.

본 발명은 현재 측정되고 있는 이온화 신호 패턴을 특정 동작 지점 또는 엔진 파라미터에 있어서 그 특징을 나타내는 이온화 신호 패턴에 관한 저장 데이터와의 유사도를 결정하는 개념과 관련되어 있다. 확인된 유사도 관계로부터 엔진 파라미터 값을 계산한다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은, 확인되는 이온화 신호 패턴의 기하학적 변수를 단지 하나 또는 몇몇 개를 확인하는 것에 그치는 것이 아니라, 측정하는 전체 신호 구성을 평가하는 특징이 있다.

본 발명의 또 다른 측면들이 부수하는 청구항들에 잘 나타나 있다.

도1은 제1 실시예에 따른 점화 및 이온화 측정을 위한 회로의 개략적인 회로도.

도2는 제2 실시예에 따른 점화 및 이온화 측정을 위한 회로의 개략적인 회로도.

도3은 제3 실시예에 따른 점화 및 이온화 측정을 위한 회로의 개략적인 회로도.

도4는 제4 실시예에 따라 점화 연소를 위한 장치의 블록 회로도.

도5는 제5 실시예에 따른 점화 및 이온화 신호의 발생을 위한 장치의 블록 회로도.

도6은 제6 실시예에 따른 내연 엔진의 전자 엔진제어 시스템의 블록도.

도7은 제7 실시예에 따른 도5의 커플링 수단(coupling means)의 회로도.

도8은 제8 실시예에 따른 점화 유니트의 회로도.

도9는 제9 실시예에 따른 점화 플러그 커넥터를 나타낸 개략도.

도10은 제10 실시예에 따른 복수 개의 점화 플러그와 하나의 점화 분배기(ignition distributor)를 나타낸 개략도.

도11은 제11 실시예에 따른 복수 개의 점화 플러그와 하나의 점화 분배기(ignition distributor)를 나타낸 개략도.

도12는 제12 실시예에 따른 복수 개의 점화 플러그와 하나의 점화 분배기(ignition distributor)를 나타낸 개략도.

도13은 제13 실시예에 따른 점화 플러그 커넥터의 구조를 나타낸 개략도.

도14는 제14 실시예에 따른 이온화 신호 구성의 평가를 위한 회로를 나타낸 개략도.

도15a는 기준 곡선(reference curves)과 측정된 이온화 곡선 IO의 상대적 신호 진폭(signal amplitude)을 나타낸 도면.

도15b는 각각의 기준 신호 구성과 관련하여, 측정된 이온화 곡선 IO의 상대적인 비율(relative proportions)을 나타낸 도면.

도16a 및 16b는 파라미터들의 조합에 대한 그래프와 기준 신호 구성 및 점화 신호에 대한 그래프를 도시한 도면.

도17a 및 17b는 파라미터들의 조합에 대한 그래프와 기준 곡선들 및 측정된 이온화 신호에 대한 그래프를 도시한 도면.
도18은 서로 다른 실린더들의 이온화 신호들을 검출하기 위한 회로의 블록 회로도.

이하, 본 발명의 양호한 실시예 및 본 발명의 특징적 장점들을 아래에 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명할 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 점화 및 이온화 측정을 위한 회로의 회로도이다. 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 점화 플러그(2)가 내연 엔진의 연소실(1)에 배치된다.

이온화 측정 회로는 커플링 차단 수단(decoupling means; 5, 8; 이하에서 두 부품이 서로 영향을 미치는 것을 차단하는 디커플링 수단을 "커플링 차단 수단"이라 칭하기로 한다)에 의해 점화 코일(3)로부터 분리된다. 스파크 방전 단락(flash-over) 기간 동안에 점화 플러그(2)를 통하여 흐르는 점화 전류는 상기 커플링 차단 수단(5, 8)을 지나 이온화 측정 회로 내의 측정 전압 저장 유니트(6, 7)을 충전한다. 스파크 방전 단락 기간이 종료된 후에, 상기 커플링 차단 수단(5, 8)은 캐패시터(capacitor: 7), 가변 저항체(varistor), 직렬 저항체(series resistor: 9) 및 측정 저항체(10)로 구성되는 이온화 측정 회로를 점화 잔여 전압으로부터 분리차단시킨다.

이를 위해, 이온화 측정 회로는 적어도 하나의 측정 전압 저장 유니트(6, 7), 이온화 측정 저항체(9, 10) 및 상기 연소실(1) 내에 위치하며 이온화 센서로 이용되는 점화 플러그(2)를 포함한다.

측정 전압 저장 유니트(6, 7)의 양호한 실시예로서, 전기 에너지 저장 수단의 병렬 회로, 특히 캐패시터(7)와 전압 제한 소자(voltage-limiting component), 특히 가변 저항체 또는 제너(zener) 다이오드를 포함할 수 있다.

점화 전류가 흐르는 단계에서, 측정 전압 저장 유니트(6,7)는 점화 전류에 의해 충전 또는 재충전되며, 충전 전압은 전압 제한 소자에 의해 임계값을 유지하도록 안정화된다.

후속 연소 단계에서, 충전된 측정 전압 저장 유니트(6, 7)는 측정 저항체 조합을 경유하여 점화 전극에 인가된다. 이온화 전류에 비례하는 전압 강하가 측정 저항체(10)에서 이온화 신호로서 추출되어 후속 처리될 수 있다.

전술한 측정 저항체 조합의 양호한 실시예로서, 전체 임피던스를 증가시키도록 저항체를 직렬 연결할 수 있으며, 이 경우 이온화 신호는 회로 접지에 연결된 측정 저항체에 나타나는 전압을 추출함으로써 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 이온화 신호는 평가 유니트(evaluation unit: 11)에서 후속 처리된다. 여기서, 상기 이온화 신호는 연소 관련 변수들에 관하여 평가될 수도 있다.

커플링 차단 수단은, 양호한 실시예로서 이온화 측정 회로가 전압 제한 소자에 의해 점화 코일로부터 분리되어 있는 한, 점화 잔여 전압의 영향을 이온화 측정 회로로부터 분리 차단시켜 준다. 또한, 점화 잔여 전압의 감쇠를 가속화하는 구성요소들이 점화 코일의 제2차 또는 제1차 측에 병렬로 연결되도록 할 수도 있다. 상기 구성요소의 바람직한 실시예로서, 저항체(8)에 의해 달성될 수 있다.

점화 코일의 제2차 측과 직렬로 연결된 다이오드(4)는 점화 코일 출력에서 양의 전위를 차단한다. 만일 여기에 다이오드(4)가 없다면, 양의 전위는 점화 코일(3)의 제1차 권선에 제1차 전압을 인가 하자마자 함께 인가되었을 것이며, 이와 같이 인가되는 것은 바람직하지 않다.

본 발명의 제1 실시예는 내연 엔진의 연소 단계에서 연소 관련 변수들을 검출하는 회로에 관한 것이다. 연소 단계는 점화 펄스를 공급받는 점화 전극에 의해 트리거 된다. 상기 회로는 적어도 하나의 이온화 측정 저항체(9, 10)를 가진 이온화 측정 회로를 포함한다. 이온화 측정 회로는 측정 전압 저장 유니트(6, 7)를 포함한다. 상기 측정 전압 저장 유니트(6, 7)는 점화 전극에 연결되고, 커플링 차단 수단에 의해 내연 엔진의 점화 코일로부터 분리 차단된다.

측정 전압 저장 유니트는 전기 에너지 저장 구성요소(캐패시터) 및 전압 제한 소자(가변 저항체, 제너 다이오드, 스파크 갭 또는 가스 어레스터(gas arrestor) 또는 제거기(eliminator))를 포함한다.

본 발명의 제1 실시예는 내연 엔진의 연소 과정에서 연소 관련 변수들을 검 출하는 방법에 관한 것이다. 연소 과정들은 점화 펄스에 의해 개시된다. 연소 관련 변수들은 화염(flame)의 영향을 받는 이온화 신호에 따라 확인된다. 전압 전위는 점화 단계에서 점화 전류에 의해 측정 전압 저장 유니트에 저장된다. 전압 전위는 적어도 하나의 측정 단계에서 측정 저항체를 경유하여 점화 전극에 인가되며, 이 경우 점화 전압은 임계값 이하로 떨어지면 측정 전압 저장 유니트 또는 측정 저항체를 측정 전압으로부터 분리시킨다.

도2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 점화 및 이온화 측정을 위한 회로의 개략적인 도면이다. 도2는 점화 및 이온화 측정 회로를 전자 엔진제어 시스템에 연결하는 연결부(connection: 111)를 도시하고 있다. 연결부(111a)는 양의 공급 전압에 연결되고, 연결부(111c)는 접지 전위에 연결되고, 연결부(111b)는 점화 펄스 트리거(triggering)를 위한 제어 라인에 연결된다. 점화 제어 유니트(112)는 연결부(111)에 연결되어, 경로(110, 109)를 통해 점화 트랜스포머(101)의 제1차 권선(101a)을 공급 전압으로 스위치 하는 전력 반도체(113)를 작동하는 신호를 전달한다. 점화 제어 유니트(112)가 전력 반도체(113)를 스위치 오프하면, 점화 전압은 점화 트랜스포머(101)의 제2차 권선(101b) 상에 유도된다.

적어도 점화 펄스 동안에는, 점화 제어 유니트(112)가 반도체 전자 스위치(114)를 전도 상태로 스위칭하여 점화 전류가 흐를 수 있도록 한다. 점화 전류는 순 방향 다이오드 형태를 가진 커플링 차단수단(105)을 지나서, 전압 안정화 구성요소(103)에 의해 캐패시터(104)와 병렬로 형성된 측정 전압 저장 회로(140)를 충전시킨다. 측정 전압 저장 회로(140)는 제1 실시예의 측정 전압 저장 유니트(6, 7)에 해당된다. 또한, 점화 전류는 내연 엔진의 연소실에 배치된 점화 플러그의 구성요소인 점화 전극(102)을 지나서, 접지 경로(109)와 전자 스위치(114)를 경유하여 다시 점화 트랜스포머(101)의 제2차 권선(101b)으로 돌아온다. 점화 전극(102)에서의 스파크 방전 단락의 종료 및 점화 전류 방전 시점 후에, 점화 제어 유니트(112)는 반도체 전자 스위치(114)를 차단 상태로 스위칭하여, 점화 트랜스포머(101)에 아직 남아 있는 잔여 에너지가 향후 수행할 이온화 측정 동작에 미치는 영향을 억제하도록 점화 잔여 전압을 이온화 측정 회로(130)로부터 분리 차단한다.

이온화 측정은 이온화 측정 회로(130)에서 구현되며, 점화 펄스에 의해 충전된 측정 전압 저장 회로(140)는 측정 전압을 이온화 측정 저항체(106, 107)를 통해 점화 전극(102)으로 제공한다.

연소 단계에서, 점화 전극(102)과 연소실 바닥 사이의 연소실 플라즈마는 전기적으로 전도성을 갖게 되어 이온화 전류가 흐르며, 이온화 전류는 저항체(106, 107)에 나타나는 전압 강하로서 측정될 수 있다. 이온화 전류에 비례하는 전압은 이온화 측정 단계에서 연결부(108)에서 추출될 수 있으며, 점화 전류에 비례하는 신호는 점화 과정에서 연결부(108)에서 추출될 수 있다.

도3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 점화 및 이온화 측정 회로의 개략적인 회로도이다. 도3은 대안적 방법으로서 실시할 수 있는 스파크 제어 방법을 위한 회로도를 도시하고 있다. 스파크 제어 시스템에 의해서, 점화 트랜스포머(101)에 연결된 싱크(sink)에 의해 점화 트랜스포머(101)의 잔여 에너지는 점화 동안에 방전될 수 있으며, 그 결과 점화 스파크가 소멸한다. 따라서, 소정의 점화 에너지가, 소정의 점화 스파크 연소 지속 시간 동안, 혼합물의 점화를 위해 연소실로 공급된다. 본 발명의 양호한 실시예로서, 두 개의 전력 반도체(120, 114)가 점화 트랜스포머(101)의 제1차 전류 경로(121)에 연결될 수 있다. 전력 반도체(114)는 전자 스위치의 역할을 수행하므로 도2의 도면부호 114에 해당하는 전자 스위치의 실시예이다.

점화 트랜스포머(101)에로의 에너지 입력을 위해, 두 전력 반도체(120, 114) 모두는 점화 제어 유니트에 의해 전도 상태로 스위칭 되고, 이 상태에서 제1차 전류가 제1차 전류 경로(121)에 설치된 다이오드(123)를 지나게 된다. 이 후에, 점화 전압을 발생시키기 위해, 전력 반도체(120)는 비전도 상태로 스위칭 되고 점화 트랜스포머(101)의 제2차 권선은 전도 상태로 스위칭 된 전력 반도체에 의해 기준 전위로 연결되며, 유도된 점화 전압은 이온화 측정 회로(130)를 경유하여 점화 전극(102)으로 전달된다. 점화 스파크 연소를 종료하기 위해서, 전력 반도체(114)는 점화 제어 유니트(112)에 의해 비전도 상태로 스위칭 되고, 전력 반도체(120)는 점화 제어 유니트(112)에 의해 전도 상태로 스위칭 된다.

다이오드(122)와 전력 반도체(120)는 점화 트랜스포머(101)의 잔여 에너지를 위한 단락 회로를 형성한다. 비전도 전력 반도체(114)는 이온화 측정 회로(130)로부터 점화 트랜스포머(101)를 분리시키고, 그 결과 후속 이온화 측정은 매우 정밀해진다.

저항체(124)는, 전력 반도체(114)의 스위칭 경로와 병렬로 나타나는 기생 캐패시턴스로 인한 신호 왜곡을 보상한다.

본 발명의 양호한 실시예로서, 점화 제어 유니트(112)에 의해 전력 반도체(114, 120)가 작동하면, 전력 반도체(120)가 열리기 전 짧은 시간 동안인 스파크 스위치 오프 단계에서, 전력 반도체(114)의 차단이 일어나게 된다. 그 결과, 전력 반도체(114)의 기생 캐패시턴스가 미리 충전된다.

본 발명의 제2 및 제3 실시예는 내연 엔진의 연소 관련 변수들의 검출을 위한 회로에 관한 것이다. 위의 회로는 적어도 하나의 이온화 측정 저항체를 가진 이온화 측정 장치를 구비한다. 측정 저장 회로는 점화 전압을 운반하는 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제1 연결부와 점화 전극 사이에 연결된다. 전자 스위치는 기준 전위와 점화 트랜스포머의 제2차 측의 상기 기준 전위 관련 제2 연결부 사이에 연결된다.

추가의 커플링 차단을 위한 장치가 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제1 연결부와 이온화 측정 회로 사이에 연결될 수 있다. 상기 커플링 차단을 위한 장치는 다이오드, 제너 다이오드 및/또는 가변 저항체를 포함할 수 있다.

도4는 본 발명의 제4 실시예에 따라 점화 연소를 위한 장치의 블록 회로도를 도시하고 있다. 점화를 트리거하기 위해, 점화 트리거 요구 신호가 신호 라인(212)를 경유하여 점화 전압 구성을 제어하기 위한 수단(205)에 인가된다. 제어 신호가 점화 전압을 발생하기 위한 수단(204)의 반도체 스위치(207)를 스위칭하기 위해, 상기 신호 라인(213)을 경유하여 점화 전압 구성을 제어하기 위한 수단(205)으로부터 전달된다. 상기 반도체 스위치(207)가 스위치 온 되면, 점화 전압 공급부(208)는 점화 트랜스포머(206)의 제1차 권선(206a)에 연결된다. 상기 반도체 스위치(207)가 상기 제어 신호에 의해 제어되어 다시 스위치 오프되면, 점화 전압은 상기 점화 트랜스포머(206)의 제2차 권선(206b)에 유도된다. 점화 전압은 점화 검출기(202)를 통과하여 연결부(209)를 경유하여 점화 플러그(201)로 전달되며, 스파크 방전 단락(flash over)은 연소실의 혼합물을 점화하기 위해 발생한다. 스파크 방전 단락이 종료된 후에, 점화 검출기(202)는 연소실의 이온화를 측정하는데, 이 이온화는 화염 형성으로 인해 일어난다. 측정 신호는 라인(210)을 경유하여 이온화 측정값들을 위한 평가 유니트(203)로 전달된다. 여기서, 위의 회로 구성은 연소실의 혼합물이 점화되었는지를 평가한다. 평가의 근거는 점화 플러그(201)에서의 스파크 방전 단락의 종료 후에 측정된 이온화 신호와 이온화 기준값들을 비교하는 것이다. 이러한 평가 과정의 결과는 라인(211)을 경유하여 점화 전압 구성 제어를 위한 수단(205)으로 전달된다. 혼합물이 점화되지 않은 경우, 동일한 작업 사이클 내에서 추가 점화가 점화 전압 구성 제어를 위한 수단(205)에 의해 트리거된다.

본 발명의 제4 실시예는 내연 엔진 내에서의 연소 과정을 점화하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 제4 실시예 구성은, 연소 프로세스의 점화를 위한 점화 플러그를 포함하는데, 점화 플러그는 연소에 의해 발생하는 이온화(ionization)에 대한 센서로 이용된다. 이온화 측정 회로는 연소실의 이온화 측정을 위해 제공되며, 점화 전압 발생을 위한 수단뿐만 아니라, 이온화 값들에 대한 평가 유니트도 포함한다. 점화 전압 구성 제어를 위한 수단은 이온화 평가 유니트에 연결되고, 점화 전압 구성은 이온화 값들에 따라 조절된다.

도5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 점화 및 이온화 신호의 발생을 위한 장치의 블록 회로도를 도시하고 있다. 본 발명의 제5 실시예에 따른 장치는 점화 코일(301), 이온화 검출기(304), 전력 점화 유니트(305), 커플링 수단(306) 및 다이오드(308)를 포함한다. 본 발명에 따른 장치는 연결 라인(303)을 경유하여 점화 플러그(302)에 연결된다. 또한, 본 발명에 따른 장치는 3 극(pole; 307a, 307b, 307c)을 가진 커넥터 플러그(307)를 포함한다.

점화 코일(301)은 제1차 권선(301a) 및 제2차 권선(301b)을 갖는다. 제1차 권선(301a)은 자신의 일측 연결부에서, 차량 탑재 온보드 네트워크 시스템의 양극 터미널의 전위를 운반하는 전압 공급 라인(313)에 연결된다. 제1차 권선(301a)은 자신의 제2 연결부에서, 전력 점화 유니트(305)에 연결된다. 전술한 전력 점화 유니트(305)는 점화 트리거 라인(310) 상에 트리거 펄스가 있으면 제1차 권선(301a)의 제2 연결부를 차량 탑재 온보드 네트워크 시스템의 음극 터미널 전위를 운반하는 전압 공급 접지(314)로 스위칭하는 반도체 스위치를 구비한다.

점화 코일(301)은 변압기로 동작한다. 즉, 제2차 권선(301b)에 유도되는 것은 이온화 검출기(304)로 전달된 점화 전압이다. 제2차 권선(301b)의 제2 연결부에 연결된 다이오드(308)는 점화 전압의 구성요소의 차단을 유도하며, 이는 전위의 측면에서 바람직하지 않다.

이온화 검출기(304)는 연결 라인(303)을 경유하여 점화 펄스를 점화 플러그(302)로 전달한다. 본 발명의 제5 실시예에 따른 이온화 검출기(304)는 실질적으로 제1, 제2 또는 제3 실시예의 이온화 측정 회로에 해당한다. 점화 전류의 회귀 흐름(return flow)은 전압 공급 접지(314)를 경유한다. 점화 전류의 방전 후에, 이온화 검출기(304)는 측정 전압을 점화 플러그(302)로 인가한다. 점화 플러그(302)에서의 연소 과정에 따라, 이온화 전류가 점화 플러그(302)의 점화 전극으로부터 연소실 접지로 흐른다. 이온화 전류에 비례하여 이온화 측정 전압이 이온화 검출기(304)에서 발생하여 이온화 측정 라인(311)으로 인가된다. 이온화 측정 라인(311)과 점화 트리거 라인(310) 모두가 커플링 수단(306)에 연결된다. 두 신호들은 커플링 수단(306)에서 점화/이온화 라인(312) 상으로 모아 진다. 점화/이온화 라인(312)은 내연 엔진의 엔진 관리 시스템이 점화 펄스를 트리거 하고 이에 공급되는 이온화 신호를 수신하는데 이용되는 신호 라인을 나타낸다.

엔진 관리 시스템이 점화 트리거를 위한 트리거 펄스를 보내면, 상기 트리거 펄스는 커플링 수단(306)에 의해 점화 트리거 라인(310)을 경유하여 전력 시스템으로 전달된다. 이온화 측정 라인(311)을 경유하여 이온화 검출기(304)를 연결함으로 인해 발생하는 원하지 않는 신호 변화는 일어나지 않을 것이다. 이온화 검출기(304)는 이온화 전류를 검출하고 이온화 측정 전압을 이온화 측정 라인(311)을 경유하여 커플링 수단(306)으로 전달하며, 커플링 수단(306)은 이 전압을 점화/이온화 라인(312)으로 전달해야만 한다. 점화 트리거 라인(310)을 경유하여 전력 시스템을 연결함으로 인해 발생하는 원하지 않는 신호 변화는 일어나지 않을 것이다.

전압 공급 라인(313), 전압 공급 접지(314) 및 점화/이온화 라인(312)은 커넥터 플러그(307)에 연결되며 단말들(307a, 307b, 307c)을 차지한다.

도6은 제6 실시예에 따른 내연 엔진의 전자 엔진제어 시스템의 블록도이다. 이 전자 엔진제어 유니트는 이온화 평가 시스템(321), 점화 관리 시스템(322), 제2 커플링 수단(320), 커넥터 플러그(323) 및 전압 공급부(329)를 구비하고 있다.

점화 장치와 전자 엔진 시스템 사이의 연결 라인을 경유하여, 전자 엔진 시스템의 커넥터 플러그(323)는 점화/이온화부(309)의 커넥터 플러그(307)에 연결되며, 동일한 문자 인덱스를 가진 단말들은 전기적으로 서로 연결된다. 전압 공급부(329)는 라인들(327, 328)을 경유하여 커넥터 플러그(323) 및 이를 지닌 점화 유니트(309)에 전압을 공급한다.

전자 엔진 시스템(327)의 점화/이온화 라인(324)은 전자 엔진 시스템의 커플링 수단(320)에 연결된다. 또한, 전자 엔진 시스템의 커플링 수단(320)은 연결 라인(326)을 경유하여 점화 관리 시스템(322)에 연결되고, 연결 라인(325)을 경유하여 이온화 평가 시스템(321)에 연결된다.

점화를 위해, 전자 엔진 시스템의 커플링 수단(320)은 점화 관리 시스템(322)에서 발생한 점화 펄스를 커넥터 플러그 단말(323b)로 전달하고, 그 결과 점화 유니트(309)로 전달한다. 커넥터 플러그 단말(323b)로 인가되는, 이온화부의 이온화 측정 전압은 라인(325)을 경유하여 전자 엔진 시스템의 커플링 수단으로부터 이온화 평가 시스템(321)으로 전달된다.

도7은 본 발명의 제7 실시예에 따른 도5에 도시된 제2 커플링 수단의 블록 회로도를 도시하고 있다. 본 발명에 따른 커플링 수단은 제1 전압 의존형 저항체(voltage-dependent resistor; 330), 제2 전압 의존형 저항체(331), 제1 저항체(332), 제2 저항체(333) 및 제3 저항체(334)를 구비한다.

여기서, 커플링 수단에 연결된 예시된 라인들은 도5에 도시된 것들에 대응한다. 커플링 수단(306) 자체는 제1 전압 의존형 저항체(330)와, 접지에 연결된 제1 저항체(332)를 포함하는, 점화 트리거 펄스 전달을 위한 제1 경로를 포함한다. 커플링 수단(306)은 접지에 연결된 전압 의존형 저항체(331)뿐만 아니라 제2 및 제3 저항체들(333, 334)을 포함하는 이온화 신호 전달을 위한 제2 경로도 포함한다.

상기 두 경로들은 원하는 신호 부분들에 대해서는 선택적으로 전도성을 가지는 반면, 원하지 않는 신호 부분들은 차단하거나 신호에 유해하게 영향을 주지 않도록 한다. 점화 트리거의 경우 저항체(333)는 점화 트리거 펄스가 감쇠하는 것을 방지하지만, 점화 트리거를 위해 전압 의존형 저항체(330)의 임계 전압을 통과시킬 수도 있다. 그러나, 이온화 측정의 경우는 전압 의존형 저항체(330)의 임계 전압이 이온화 측정 전압의 원하지 않는 감쇠를 방지할 수 있다. 다시 말해서, 이온화 측정 전압이 저항체 조합(333, 334)을 통과할 수 있다.

전압 의존형 저항체들(330, 331)은 가변 저항체, 다이오드, 제너 다이오드 또는 이러한 구성요소들의 조합의 형태일 수 있다.

도8은 본 발명의 제8 실시예에 따른 점화 유니트의 회로도를 도시하고 있다. 이 점에서, 도8의 점화 유니트의 구조는 도5의 점화 유니트의 구조에 해당된다. 이온화 검출기(304), 커플링 수단(306) 및 전력 점화 유니트(305)는 도8에 자세히 도시되어 있다. 또한, 커플링 수단(306)은 제1 다이오드(362) 및 제2 다이오드(363)을 구비하고 있다. 전력 점화 유니트(305)는 다이오드(352)와 트랜지스터(351)를 구비한다. 이온화 검출기(304)는 제1 전압 의존형 저항체(340) 및 제2 전압 의존형 저항체(341)뿐만 아니라, 제1 저항체(343)와 제2 저항체(344) 및 캐패시터(342)를 포함한다. 상기 측정 전압 저장 유니트는 (도1, 도2 및 도3에 도시된 측정 전압 저장 유니트와 유사하게) 캐패시터(342)와 전압 의존형 저항체(341)에 의해 형성된다.

커플링 수단은 도면부호 361, 362, 363, 364의 구성요소를 포함한다. 전력 시스템은 도면 부호 351, 352의 구성요소를 포함한다. 이온화 검출기는 340, 341, 342, 343, 344의 구성요소를 포함한다.

본 발명의 제5, 제6, 제7 및 제8 실시예들은 내연 엔진들을 위한 점화 장치에 관한 것이다. 상기 점화 장치는 점화 플러그의 발화를 위한 점화 코일, 외부 엔진제어 유니트의 외부 점화 트리거 회로에 따른 점화 코일의 점화 개시를 위한 점화 유니트, 그리고 연소의 관점에서 이온화 신호 검출 및 이온화 신호에 비례하는 이온화 측정 신호의 출력을 위한 이온화 검출기를 포함한다. 또한, 상기 점화 장치는 점화 장치를 외부 엔진제어 유니트로 연결하는 점화/이온화 라인에 선택적으로 이온화 측정 신호 및 점화 트리거 신호를 연결하는 커플링 수단을 포함한다.

도9는 본 발명의 제9 실시예에 따른 점화 플러그 커넥터의 개략도를 도시하고 있다. 이 도면은 특히 이온화 측정 회로를 내연 엔진의 점화 플러그 커넥터에 통합하는 것을 도시하고 있다.

측정 저항체(402), 캐패시터(403), 커플링 차단수단(404) 및 전압 안정화 구성요소(405)(가변 저항체)가 점화 플러그 커넥터(401)에 배치된다. 점화 플러그 커넥터는 전자기 간섭과 관련하여 전자장 차폐를 담당하는 금속 플러그 하우징(406)에 배치된다. 캐패시터(403)와 전압 안정화 구성요소(405)는 이전의 실시예들에서 언급한 바와 같이 측정 전압 저장 유니트를 구성한다. 도9에 도시된 측정 저항체(402), 캐패시터(403), 커플링 차단수단(404) 및 전압 안정화 구성요소(405)를 포함한 회로는 실질적으로 도2 또는 도8에 도시된 이온화 측정 회로에 대응된다.

도9에 도시되지 않은 점화 코일은, 예를 들어 10 - 25 KV 세기 수준의 점화 전압을 발생한다. 연결부(408)를 경유하여, 점화 전류는 순방향의 다이오드 형태를 갖는 커플링 차단수단(404)을 통과하여, 전압 안정화 구성요소(405)와 캐패시터(403)로 형성되는 병렬 연결 측정 전압 회로를 충전시킨다. 스파크 방전 단락 종료 후에, 커플링 차단 수단(404)은 이온화 측정 회로를 점화 코일로부터 분리시키고 이온화 측정에 점화 잔여 전압이 방해하지 않도록 방지 역할을 한다. 스파크가 타버린 후에 일어나는 연소 단계에서, 충전된 측정 전압 저장 유니트(403, 405)는 측정 저항체(402)를 경유하여 점화 전극(407)에 인가된다. 이온화 전류에 비례하는 전압 강하가 측정 저항체(402)에서 이온화 신호로서 추출될 수 있으며, 이는 추후 처리를 위해 라인(409)을 경유하여 전달된다.

도10은 본 발명의 제10 실시예에 따른 복수 개의 점화 플러그들과 점화 분배기의 개략도를 도시하고 있다. 이 도면은 특히 측정 전압 저장 유니트(1407), 이온화 측정 장치(1408) 및 커플링 차단수단(1405)을 점화 분배기(1401) 내로 통합할 수 있는 가능성을 보여주고 있다. 본 발명의 제10 실시예에 따른 커플링 차단수단뿐만 아니라, 측정 전압 저장 장치와 이온화 측정 장치는 제1 실시예 내지 제9 실시예 중 어느 하나에 따른 측정 전압 저장 유니트, 이온화 측정 장치 및 커플링 차단수단에 대응될 수 있다.

도11은 본 발명의 제11 실시예에 따른 복수 개의 점화 플러그들과 점화 분배기의 개략도를 도시하고 있다. 이 경우, 측정 전압 저장 유니트(1407)는 점화 분배기(1401)에 통합되어 있다. 커플링 차단수단(1405)은 스위치에 연결되어 있다. 측정 전압 저장 유니트(1407)는 각 점화 플러그와 연관된다.

도12는 본 발명의 제12 실시예에 따른 내연 엔진의 복수 개 점화 플러그와 점화 분배기(1401)의 개략도를 도시하고 있다. 이 도면은 특히, 점화 분배기(1401)를 포함한 다중 실린더 엔진을 도시하고 있는데, 측정 검출 수단(1408)은 점화 분배기(1401)에 통합되고 측정 전압 소스는 점화 플러그 커넥터에 통합된다. 이 도면은 특히, 측정 전압 저장 유니트(1407)를 점화 플러그에 통합하는 것을 도시하고, 이온화 측정 장치 및 커플링 차단수단은 점화 분배기(1401) 내에 배치된다.

도13은 본 발명의 제13 실시예에 따른 점화 플러그 커넥터의 구조를 나타내는 개략도를 도시하고 있다. 이 도면은 특히, 점화 플러그 커넥터 또는 점화 플러그 내에 측정 전압 소스를 통합하기 위한 양호한 디자인 구성을 도시하고 있다. 관 모양(tubular)의 캐패시터(2400)는 에너지 저장 수단으로서 이용된다. 관 모양의 캐패시터 내에 축을 따라 배치된 가변 저항체(2403)는 측정 전압이 연소 단계 동안 일정하도록 유지시켜준다.

금속 접촉 수단(2401, 2402)은 각각 에너지 저장 장치의 기계적 수신 수단의 역할을 하며, 관 모양의 캐패시터-VDR 병렬 회로를 형성한다.

캐패시터 플레이트(2405, 2406)는 튜브의 내부 및 외부 주변 영역들에 배치된다. 캐패시터 플레이트는 회전성 대칭 금속 접촉 수단(2401, 2402)에 의해 전기적으로 연결된다. 캐패시터 플레이트들은 전기적 절연층(2404)에 의해 서로 분리된다. 중간 공간(2407)은 세라믹 주물 재료로 채워질 수 있다. 외부 케이싱(2408)은 전기적 절연 재료로 만들어진다. 상기 구조는 점화 플러그의 세라믹 절연체 내에 배치될 수 있다.

상술한 실시예들에서는 점화 코일이 점화 전압 발생 장치로서 설명되었지만, 점화 전압 발생 장치는 다른 방식으로도 구현될 수 있다. 이를 위해 요구되는 것은 높은 전압을 적절히 발생시킬 수 있는 장치이다. 점화 전압 발생 장치는 점화 전압을 발생하는 역할을 한다. 이는 예를 들면, 압전 구동기(piezoelectric actuator)에 의해 실현될 수 있다.

도1 내지 도3에 도시된 회로는 점화 플러그 커넥터, 점화 플러그 또는 점화 분배기 장치 내에서 구현될 수 있다. 도4, 도5, 도6, 도7 및 도8에 도시된 회로는 예를 들면, 점화 플러그 및/또는 점화 분배기 장치 내에서 구현될 수 있다.

도14는 본 발명의 제14 실시예에 따른 이온화 신호 구성의 평가를 위한 회로의 개략도를 도시하고 있다. 이 경우, 이 회로는 제1 내지 제12 실시예들의 회로들과 함께 이용될 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 상기 회로가 그 회로들과 독립적으로 이용될 수도 있다. 센서(801)는 내연 엔진의 연소실에 배치된다. 센서(801)는 4 행정 스파크 점화 엔진의 경우 점화 플러그의 형태이거나, 디젤 엔진의 연소실에서의 전기 전도 핀 등의 형태일 수도 있다.

측정 신호는 측정 증폭기(802)에서 증폭되고, 원하지 않는 성분들(예를 들면, 점화 잔여 전압)이 제거될 수도 있다. 또한, 마지막 n 개의 이온화 신호들의 평균화가 여기서 실현될 수도 있는데, 이 경우, 평균화된 신호 구성이 전달된다. 그런 경우, 각 평균값은 동일한 기준과 연관된 값들로부터 형성된다. 이 기준은 점화 종료 후에 경과된 시간, 크랭크(crank) 각도, 또는 크랭크 각도 및 시간의 영향을 받는 변수일 수 있다.

측정 증폭기(802)에서의 복수 개의 이온화 신호 구성에 대한 평균화는 서로 다른 방법들을 이용하여 실현될 수 있다. 마지막 n 개의 이온화 신호 구성은 모두 완전히 저장되며, 각각 새로 도착한 구성마다 저장 수단의 예전 구성은 제거된다. 저장 수단의 모든 이온화 값들은 x 축 상의 동일한 지점과 연관되어 평균화된다. 따라서, 각 구성이 동일한 크기의 비율로 포함되는 평균화된 신호 구성을 갖게 된다.

이에 대한 대안으로서, 현재 유효한 이온화 구성은 저장 수단에 배치된 평균화된 이온화 구성으로 계산될 수 있으며, 따라서 현재 우세한 이온화 구성은 어느 정도 저장 수단의 평균화된 이온화 구성을 업데이트 한다. 저장 수단에서 평균화된 이온화 구성 중 현재 우세한 구성의 관계는 평균화 깊이를 제공한다.

평균화 깊이는 엔진 동작 포인트의 역학 관계(dynamics)에 적응될 수 있다. 엔진이 다소 안정된 작동 상태에 있다면, 평균화 깊이가 증가될 수 있다. 그러나, 엔진이 다소 불안정한 작동 상태에 있다면, 평균화 깊이가 감소될 수 있다.

주어진 엔진 파라미터 값과 그와 연관된 각 기준 이온화 구성이 기준 신호 저장 유니트(803a, 803b, 803c) 각각에 저장된다. 기준 신호 저장 유니트의 개수는 엔진 파라미터 측면에서 원하는 평가 정확도 레벨과 다른 엔진 파라미터들에 대한 교차 감도(cross-sensitivity)와 연관된 원하는 거리에 따라 결정된다. 기준 신호 저장 유니트들의 개수는 바람직하게는 2개 이상이다.

엔진 파라미터들의 평가될 값이 공기 비를 나타낸다면, 예를 들어, 공기 비 λ = 0.7 에 대한 특성 이온화 신호와, 파라미터 값으로서 숫자 0.7이 저장 유니트(803a)에 저장된다. 이에 따라, 공기 비 λ = 1.0에 대한 특성 이온화 신호 구성은 저장 유니트(803b)에 저장되고 파라미터 값은 숫자 1.0에 대응된다. 공기 비 λ = 1.5에 대한 특성 이온화 신호 구성은 저장 유니트(803c)에 저장되고 파라미터 값은 숫자 1.5에 대응된다.

기준 신호 저장 유니트들(803a - 803c)의 신호 구성은 측정될 이온화 신호 구성과 동일한 기준과 연관되어 있어야 한다. 상기 기준은 점화 종료에 경과된 시간, 크랭크 각도, 또는 크랭크 각도 및 시간의 영향을 받는 변수일 수 있다. 상기 신호 구성은 시간에 대한 함수, 크랭크 각도에 대한 함수, 또는 크랭크 각도 및 시간의 영향을 받는 변수에 대한 함수로서 도면으로 도시될 수 있다.

이하, 상기 기준 신호 구성의 발생에 대해 설명한다.

원하는 값 레벨의 파라미터 값이 시작되는 기준 작동 모드에서 기준 신호 구성이 엔진의 작동에 의해 발생한다. 그리고 나서 관계된(평균화된) 이온화 신호 구성이 기록된다. 첫 번째 값과는 다른 원하는 값의 레벨 파라미터 값이 시작되는 추가 기준 작동 모드에서 추가 기준 신호 구성이 엔진의 작동에 의해 발생하고, 관계된(평균화된) 이온화 신호 구성이 기록된다. 기록된, 파라미터 값 관련 이온화 신호 구성이 처리되어, 상기 신호 구성의 특성 차이가 증폭된다. 상기 신호 구성은 원하지 않는 파라미터 영향들을 억제한다는 관점에서 추가로 처리될 수도 있다.

상관도 유니트(correlation unit; 804a, 804b, 804c)에는 현재 유효한 이온화 구성(또는 최종 n 개의 구성의 평균화된 이온화 구성) 및 각각 연관된 기준 신호 저장 유니트에 의해 공급된다. 상관도 유니트(804a, 804b, 804c)는 현재 유효한 이온화 구성 및 각 연관된 기준 신호 구성 사이의 유사도(degree of conformity)를 계산한다. 이는 현재 (평균화된) 이온화 신호 구성의 각 값의, 동일한 기준(점화 종료 후에 경과된 시간 또는 크랭크 각도)에 속한 기준 신호 구성의 값에 대한 유사도를 확인함으로써 실현될 수 있다. 이러한 비교는 모든 값들에 대해 구현되어, 유사도의 평균값이 형성된다.

이하, 유사도 계산 방법을 설명한다.

제1 단계에서는, 이온화 신호 IO의 구성과 저장된 기준 구성 Ref A와 Ref B를 포인트 단위(point-wise)로 곱한다. 여기서, 이 값들은 동일한 기준(점화 종료 후에 경과한 시간 또는 크랭크 각도)과 연관되어 함께 곱해진다. 모든 곱셈 연산 값들로부터의 합이 확인된다. 제2 단계에서는, 기준 곡선을 자신과 포인트 단위로 곱하며, 추가 합을 이러한 곱셈 연산 값들로부터 형성한다. 제 3 단계에서는, 이온화 신호와 기준 구성의 곱셈 연산 값들로부터의 합을 기준 구성과 자신과의 곱셈 연산 값들로부터의 합으로 나누며, 그 결과는 각 상관도 유니트로부터의 상대적인 유사도를 나타낸다.

표1은 예로서, 기준 신호 구성 Ref A와 Ref B에서의 일부 값들과 측정된 이온화 곡선 IO 상의 일부 포인트들을 보여주고 있다. 또한 표1은 전술한 방법의 중간 결과들, 즉, 이온화 신호와 제1 기준 신호의 곱인 IO x Ref A와 이온화 신호와 제2 기준 신호의 곱인 IO x Ref B를 나타내고 있다. 제1 기준 구성 Ref A와 자신과의 곱 및 제2 기준 신호 Ref B와 자신과의 곱도 표1에 나타나있다.

포인트	Ref A	Ref B	IO	IO *Ref A	IO *Ref B	Ref A* Ref A	Ref B* Ref B
1	0	0	0	0	0	0	0
2	0.2	0.1	0.12	0.024	0.012	0.04	0.01
3	0.4	0.2	0.24	0.096	0.048	0.16	0.04
4	0.6	0.3	0.36	0.216	0.108	0.36	0.09
5	0.8	0.4	0.48	0.384	0.192	0.64	0.16
6	1	0.5	0.6	0.6	0.3	1	0.25
7	0.8	0.6	0.72	0.576	0.432	0.64	0.36
8	0.6	0.5	0.6	0.36	0.3	0.36	0.25
9	0.4	0.4	0.48	0.192	0.192	0.16	0.16
10	0.6	0.3	0.36	0.216	0.108	0.36	0.09
11	0.4	0.2	0.24	0.096	0.048	0.16	0.04
12	0.2	0.3	0.36	0.072	0.108	0.04	0.09
13	0	0.4	0.24	0	0.096	0	0.16
14	0	0.5	0.12	0	0.06	0	0.25
15	0	0.5	0	0	0	0	0.25
16	0	0.4	0	0	0	0	0.16
17	0	0.3	0	0	0	0	0.09
18	0	0.2	0	0	0	0	0.04
19	0	0.1	0	0	0	0	0.01
20	0	0	0	0	0	0	0

IO *Ref A 합	IO *Ref B 합	Ref A* Ref A 합	Ref B* Ref B 합
2.832	2.004	3.92	2.5

( IO Ref A 합)/(Ref ARef A)**	( IO Ref B 합)/(Ref BRef B)**
0.72244898	0.8016

Ref A 비율	Ref B 비율
0.474032652	0.525967348

표1은 기준 신호 구성을 도시하고 있는데, 여기서 시간 또는 크랭크 각도와 연관되어 관련도(association)가 구현될 수 있다. 표1은 또한 기준 신호 구성 A, 즉 Ref A의 기준(시간, 크랭크 각도)과 관련된 값들, 기준 신호 구성 B, 즉 Ref B의 기준(시간, 크랭크 각도)과 관련된 값들, 그리고 이온화 신호 구성 IO의 기준(시간, 크랭크 각도)과 관련된 값들을 도시하고 있다. 표1의 마지막 네 개 칼럼의 각각의 합이 그 아래에 나타나 있다. 그리고 이온화 신호와 기준 구성의 곱들의 합이 기준 구성과 그 자신과의 곱들, 더 자세하게는 두 개의 기준 구성 모두의 곱들의 합들로 나눠진 값들이 나타나 있다. 최종적으로, 유사도들이 하나의 합계로 표준화된다.

도15a는 기준 곡선들 Ref A, Ref B의 상대적인 신호 진폭(amplitude)과 20개의 측정 포인트들에 대한 측정된 이온화 곡선 IO를 도시하고 있다. 도15b는 각 기준 신호 구성 Ref A, Ref B에 대하여 측정된 이온화 곡선 IO의 상대적인 비율을 도시하고 있다. 표1의 경우, 이온화 신호는 기준 신호 구성 Ref A에 대해 47%의 비율을 가지며, 기준 신호 구성 Ref B에 대해서는 52%의 비율을 갖는다.

기준 신호 구성 Ref A는 파라미터 값 λ = 1에 대응하며, 기준 신호 구성 Ref B는 파라미터 값 λ = 1.5에 대응한다. 따라서, 측정된 이온화 곡선에 대해 1.24의 λ값이 나온다. 도15b의 x 축의 값 제로는 λ값이 영에 해당된다. 따라서, 약 48로 확인된 값은 1.24의 λ값에 대응된다.

이하, 다른 유사도 계산 방법을 설명한다.

제1 단계에서는, 이온화 신호의 구성의 값들과 기준 신호를 동일한 기준(점화 종료 후에 경과한 시간 또는 크랭크 각도)과 연관하여 포인트 단위(point-wise)로 곱한다. 제곱근이 그 결과로부터 추출되고 모든 근들(roots)의 합이 형성된다. 제2 단계에서는, 기준 구성의 모든 포인트들의 합을 형성한다. 제3 단계에서는, 이온화 신호와 기준 구성의 곱셈 연산 값들의 제곱근들로부터의 합을 기준 구성의 포인트들의 합으로 나눈다. 그 결과는 각 상관도 유니트로부터의 상대적인 유사도가 된다.

또 다른 유사도 계산 방법은 각 현재 유효한(평균화된) 이온화 구성의 각 값과 동일한 기준(점화 종료 후에 경과한 시간 또는 크랭크 각도)에 속한 기준 신호 구성의 값의 상대적인 유사도(유사도 1은 완전한 일치를 나타냄)를 포인트 단위로 평가하고 이러한 값들을 평균화하는 것이다.

연관 유니트(association unit: 805a, 805b, 805c, 805d)에서, 각 상관도 유니트(804a, 804b, 804c)에 의해 계산된 유사도는 기준 신호 저장 유니트(803a, 803b, 803c)로부터 파라미터 값들의 유사도의 구성에 따라 계산된 연관 파라미터 값들과 연관된다.

이하, 다른 이온화 신호 파라미터 값 계산 방법을 설명한다.

제1 단계로서, 도면부호 804x로 표시한 블록들부터의 각 유사도에 기준 신호 저장 유니트(803x)로부터의 연관 파라미터 값을 곱하고, 곱셈 연산들의 합을 형성한다. 제2 단계로서, 도면 부호 804x로 표시되는 블록들부터의 유사도들의 합을 형성한다. 제3 단계로서, 제1 단계로부터의 곱셈 연산들의 합을 제2 단계로부터의 유사도들의 합으로 2로 나눈다. 제4 단계로서, 연관 함수(association function)를 통해 제3 단계의 결과를 확인될 파라미터 값과 연관시킨다. 연관 함수의 차원화(dimensioning) 과정은 연관 품질의 영향이 기준 신호 구성의 중복(overlaps)에 의해 보상될 수 있도록 이루어진다.

이하, 또 다른 이온화 신호 파라미터 값 계산 방법을 설명한다.

제1 단계로서, 도면 부호 804x로 표시하는 상관도 유니트들부터의 모든 유사도를 동일한 인수(factor)로 곱하고, 곱셈 연산 후에 이어서 유사도들의 합이 1이 되도록 한다. 제2 단계로서, 제1 단계로부터의 표준화된 유사도들을, 각 상관도 유니트(804x)로부터의 각 표준화된 유사도에 대해 파라미터 값과의 연관을 포함하는 연관표로 전달한다. 제3 단계에서는, 모든 연관 파라미터 값들의 평균값을 형성하고 파라미터 값으로 출력한다. 상기 연관표는 해당 파라미터를 변경하여 엔진 테스트 벤치에 대한 실험 측정값들(empirical measurements)에 의해 디자인되거나, 수학적 - 기하학적 계산에 의해 디자인될 수 있다.

또 다른 가능한 실시예로서, n-차원 매트릭스를 상대적 의존성 및 연관 파라미터 값 및 보간법에 의해 결정된 파라미터 값으로 생성할 수 있다. 이런 식으로 확인된 파라미터 값들에 내연 엔진의 n 번의 동작 사이클에 걸친 주기 평균화를 수행할 수도 있다. 복수 개의 서로 다른 엔진 파라미터들이 평가될 경우, 각 엔진 파라미터의 평가에 대응되는 추가적인 블록들(803x, 804x 및 805x) 집합들이 구현된다.

표2는 추가로 측정된 이온화 곡선을 도시하고 있는데, 표2의 이온화 곡선은 진폭의 1/2만 연관된 표1의 이온화 곡선과 동일한 구성과 연관된다. 기준 신호 Ref A와 Ref B의 구성은 표1에 도시된 기준 신호들에 대응된다.

포인트	Ref A	Ref B	IO	IO *Ref A	IO *Ref B	Ref A* Ref A	Ref B* Ref B
1	0	0	0	0	0	0	0
2	0.2	0.1	0.06	0.012	0.006	0.04	0.01
3	0.4	0.2	0.12	0.048	0.024	0.16	0.04
4	0.6	0.3	0.18	0.108	0.054	0.36	0.09
5	0.8	0.4	0.24	0.192	0.096	0.64	0.16
6	1	0.5	0.3	0.3	0.15	1	0.25
7	0.8	0.6	0.36	0.288	0.216	0.64	0.36
8	0.6	0.5	0.3	0.18	0.15	0.36	0.25
9	0.4	0.4	0.24	0.096	0.096	0.16	0.16
10	0.6	0.3	0.18	0.108	0.054	0.36	0.09
11	0.4	0.2	0.12	0.048	0.024	0.16	0.04
12	0.2	0.3	0.18	0.036	0.054	0.04	0.09
13	0	0.4	0.12	0	0.048	0	0.16
14	0	0.5	0.6	0	0.03	0	0.25
15	0	0.5	0	0	0	0	0.25
16	0	0.4	0	0	0	0	0.16
17	0	0.3	0	0	0	0	0.09
18	0	0.2	0	0	0	0	0.04
19	0	0.1	0	0	0	0	0.01
20	0	0	0	0	0	0	0

IO *Ref A 합	IO *Ref B 합	Ref A* Ref A 합	Ref B* Ref B 합
1.416	1.002	3.92	2.5

( IO Ref A 합)/(Ref ARef A)**	( IO Ref B 합)/(Ref BRef B)**
0.36122449	0.4008

Ref A 비율	Ref B 비율
0.474032652	0.525967348

도16a 및 도16b는 기준 신호 구성 및 이온화 신호의 그래프와 파라미터들의 연관(association)을 나타내는 그래프를 도시하고 있다. 기준 곡선 Ref A와 Ref B의 구성은 도 15a에 도시된 곡선의 구성에 대응한다. 표2와 도16a 및 도16b에 따른 λ 값(여기서는 1.24)의 연관은 표1 및 도15a 및 15b에 따른 연관에 대응한다는 것을 표2 및 도 16b로부터 알 수 있다. 따라서, 전술한 파라미터들의 확인 방법은 특히 이온화 곡선의 구성에 의존하고, 이온화 곡선의 진폭(amplitude)에는 덜 의존한다고 말할 수 있다.

표3은 기준 신호 구성 Ref A와 Ref B 및 추가적으로 측정된 이온화의 신호 구성 IO 관점에서의 일부 측정값들을 나타내고 있다. 기준 신호 구성 Ref A와 Ref B는 표1 및 표2의 기준 신호 구성에 대응한다. 측정된 기준 신호 구성 IO는 부분적으로 기준 신호 구성 Ref A와 Ref B의 범위를 초과한다.

포인트	Ref A	Ref B	IO	IO *Ref A	IO *Ref B	Ref A *Ref A	Ref B *Ref B
1	0	0	0	0	0	0	0
2	0.2	0.1	0.075	0.015	0.0075	0.04	0.01
3	0.4	0.2	0.15	0.06	0.03	0.16	0.04
4	0.6	0.3	0.225	0.135	0.0675	0.36	0.09
5	0.8	0.4	0.3	0.24	0.12	0.64	0.16
6	1	0.5	0.375	0.375	0.1875	1	0.25
7	0.8	0.6	0.45	0.36	0.27	0.64	0.36
8	0.6	0.5	0.525	0.315	0.2625	0.36	0.25
9	0.4	0.4	0.6	0.24	0.24	0.16	0.16
10	0.6	0.3	0.525	0.315	0.1575	0.36	0.09
11	0.4	0.2	0.45	0.18	0.09	0.16	0.04
12	0.2	0.3	0.375	0.075	0.1125	0.04	0.09
13	0	0.4	0.3	0	0.12	0	0.16
14	0	0.5	0.225	0	0.1125	0	0.25
15	0	0.5	0.3	0	0.15	0	0.25
16	0	0.4	0.375	0	0.15	0	0.16
17	0	0.3	0.45	0	0.135	0	0.09
18	0	0.2	0.525	0	0.105	0	0.04
19	0	0.1	0.45	0	0.045	0	0.01
20	0	0	0.3	0	0	0	0

IO *Ref A 합	IO *Ref B 합	Ref A *Ref A 합	Ref B *Ref B 합
2.31	2.3625	3.92	2.5

( IO Ref A 합)/(Ref ARef A)**	( IO Ref B 합)/(Ref BRef B)**
0.589285714	0.945

Ref A 비율	Ref B 비율
0.384078212	0.615921788

도17a는 기준 곡선들, 측정된 이온화 신호 및 파라미터들의 연관을 나타내는 그래프를 도시하고 있다.

전술한 본 발명의 방법에 따르면, 연료의 다양한 첨가물 또는 전극의 오염 정도와 같은 간섭 교란 파라미터들에 의해 영향받을 수 있는 신호 강도의 절대값 크기와 관계없이, 신호 구성의 형태만이 영향을 주는 특징이 있다.

표1 및 표2의 측정된 이온화 구성은 거의 동등한 부분들에서 저장된 기준 신호 구성 Ref A, Ref B, 및 표3과 연관될 수 있지만, 도17a는 저장된 기준 신호 구성 Ref A, Ref B 범위 밖의 측정된 이온화 구성 IO를 도시하고 있다. 이러한 과정은 전술한 방법으로 평가될 수 있지만, 측정된 이온화 신호는 부분적으로 저장된 기준 신호 구성 Ref A, Ref B 범위 밖에 있다.

전술한 방법에 따르면, 측정된 이온화 곡선으로부터 상당히 떨어져 있는 기준 신호 구성의 포인트들이, 실제 계산상에 있어서 더 적은 정도로 고려되는 특징이 있다.

도18은 서로 다른 실린더들의 이온화 신호들을 검출하기 위한 회로의 블록 회로도를 도시하고 있다. 각 실린더에는, 이온화 신호들을 발생하여 이들을 검출 유니트(902a, 902b)로 전달하는 측정 센서(901a, 901b), 예를 들어 점화 플러그가 배치된다. 검출 유니트들(902a, 902b)은 각각 커플링 유니트(coupling unit: 903a, 903b)에 연결된다. 커플링 유니트들(903a, 903b)은 각각 이온화 신호 전송 라인(906)을 경유하여 엔진제어 시스템(907)과 연결된다. 커플링 유니트들(903a, 903b)의 출력들은 각각 터미널 저항체(904a, 904b)를 경유하여 신호 접지와 연결된다.

이온화 신호들이 보통 멀티 실린더 엔진들의 시간 변위 관계(time-displaced relationship)에서 발생한다고 가정하면, 복수 개의 실린더들의 신호들은 평가를 위해 조합되고 커플링 유니트들에 의해 이온화 신호 전송 라인에 연결되어 엔진제어 시스템으로 출력될 수 있다.

검출 유니트(902a, 902b)의 출력에서의 이온화 값이, 그 크기 강도에 있어 공통 전송 라인(906)에서의 값보다 큰 경우, 커플링 유니트(903a, 903b)는 이온화 신호 검출 유니트(902a, 902b)의 출력을 공통 전송 라인(906)으로 스위칭한다. 따라서, 커플링 유니트(903a, 903b)는 검출 유니트(902a, 902b)의 출력 값을 공통 전송 라인(906)의 순시 값에 비교한다.

이에 대한 대안으로서, 각 실린더의 점화 종료 후 일정 시간 동안 또는 점화 종료 후 소정의 시간 동안, 즉 평가 가능한 이온화 신호가 일어날 것이라고 생각되는 기간 동안, 커플링 유니트(903a, 903b)는 검출 유니트(902a, 902b)의 출력을 공통 이온화 신호 전송 라인(906)으로 스위칭한다.

바람직하게는, 각 실린더와 연관된 검출 유니트(902a, 902b)와 커플링 유니트(903a, 903b)는 각각 동일한 하우징(905a, 905b), 예를 들어, 로드 타입 점화 코일에 배치된다. 이에 더하여, 또는 이에 대한 대안으로서, 공통 이온화 신호 전송 라인(906)에 연결된 모든 커플링 유니트는 공통 하우징에 배치될 수 있다.

Claims

점화 전극에 점화 펄스가 인가되면 연소가 트리거 되는 내연 엔진의 연소 단계에서의 연소 관련 변수를 검출하는 회로로서, 상기 회로는

적어도 하나의 측정 저항체를 구비한 이온화 측정 회로를 포함하며,

상기 이온화 측정 회로는 적어도 하나의 측정 전압 저장 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 측정 전압 저장 유니트는 전기 에너지 저장 구성요소와 전압 제한 구성요소를 포함하여 구성되어 상기 점화 전극에 연결되고,

상기 이온화 측정 회로는 커플링 차단 수단(decoupling means)에 의해 상기 내연 엔진의 점화 코일로부터 분리 차단되는 구성을 하는 것을 특징으로 하는 회로.
삭제
제1항에 있어서, 상기 측정 저항체는 저항체(resistor)의 직렬 회로 형태인 것을 특징으로 하는 회로.
삭제
제1항에 있어서, 상기 커플링 차단 수단은 상기 점화 코일에 병렬로 연결된 저항체를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로.
제1항에 있어서, 상기 측정 전압 저장 유니트는 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제1 점화 전압 운반 연결부와 점화 전극 사이에 연결 구성되고,

기준 전위 부위와 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제2 점화 전압 운반 연결부 사이에, 전자 스위치를 연결 구성하여 이온화 측정 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 회로.
제1항에 있어서, 상기 측정 전압 저장 유니트는 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제1 점화 전압 운반 연결부와 점화 전극 사이에 연결 구성되고,

기준 전위 부위와 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제2 점화 전압 운반 연결부 사이에, 전자 스위치를 연결 구성하여 이온화 측정 회로를 구성하되,

상기 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제1 점화 전압 운반 연결부와 이온화 측정 회로 사이에 커플링 차단수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 회로.
삭제
제1항에 있어서, 상기 측정 전압 저장 유니트는 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제1 점화 전압 운반 연결부와 점화 전극 사이에 연결 구성되고,

기준 전위 부위와 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제2 점화 전압 운반 연결부 사이에, 전자 스위치를 연결 구성하여 이온화 측정 회로를 구성하되,

상기 측정 전압 저장 유니트는 전압 안정화 구성요소와 전압 저장 구성요소의 병렬 회로로 구성됨을 특징으로 하는 회로.
제1항에 있어서, 상기 측정 전압 저장 유니트는 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제1 점화 전압 운반 연결부와 점화 전극 사이에 연결 구성되고,

기준 전위 부위와 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제2 점화 전압 운반 연결부 사이에, 전자 스위치를 연결 구성하여 이온화 측정 회로를 구성하되,

상기 전자 스위치는 커플링 구성요소(coupling components)에 의해 점화 트랜스포머의 제1차 회로의 전류 경로에 연결되는 것을 특징으로 하는 회로.
제1항에 있어서, 상기 측정 전압 저장 유니트는 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제1 점화 전압 운반 연결부와 점화 전극 사이에 연결 구성되고,

기준 전위 부위와 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제2 점화 전압 운반 연결부 사이에, 전자 스위치가 연결 구성하여 이온화 측정 회로를 구성하되,

점화 트랜스포머의 제2차 측의 제2 점화 전압 운반 연결부와 이온화 측정 출력을 위한 연결부 사이에 커플링 구성요소가 연결되는 것을 특징으로 하는 회로.
삭제
내연 엔진의 연소 단계에서 연소 관련 변수들을 검출하는 방법에 있어서, 상기 방법은

(a) 점화 펄스에 의해 각 연소 과정을 개시하는 단계;

(b) 화염(flame)에 의해 영향을 받는 이온화 신호에 따라 연소 관련 변수들을 확인 추출하는 단계;

(c) 점화 단계에서 점화 전류에 의해 측정 전압 저장 유니트에 전압 전위를 저장하는 단계;

(d) 측정 저항체를 경유하여 전압 전위를 점화 전극에 인가하는 단계;

(e) 점화 전압이 임계 전압 아래로 떨어지면 커플링 차단 수단에 의해 상기 점화 전압은 상기 측정 전압 저장 유니트로부터 차단 분리되는 단계

를 포함하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 이온화 신호에 비례하는 전압을 측정 저항체로부터 추출하여 평가 유니트로 전달하는 단계

를 더 포함하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 방법은

점화 트랜스포머의 제2차 측의 점화 전압 운반 연결부와 점화 전극 사이에 이온화 측정 회로를 구비하고, 기준 전위 부위와 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제2 점화 전압 운반 연결부 사이에 전자 스위치를 구비하고, 점화 신호를 통과시키기 위하여 점화기간 동안에는 상기 전자 스위치를 전도 상태로 제어하고, 이온화 측정 단계에는 상기 전자 스위치를 비전도 상태로 제어하는 점화 제어 유니트를 포함한 회로에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 방법은

점화 트랜스포머의 제2차 측의 점화 전압 운반 연결부와 점화 전극 사이에 이온화 측정 회로를 구비하고, 기준 전위 부위와 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제2 점화 전압 운반 연결부 사이에 전자 스위치를 구비하고, 점화 신호를 통과시키기 위하여 점화기간 동안에는 상기 전자 스위치를 전도 상태로 제어하고, 이온화 측정 단계에는 상기 전자 스위치를 비전도 상태로 제어하는 점화 제어 유니트를 포함한 회로에 의해 실시되고,

상기 방법은

상기 점화 제어 유니트는 점화 펄스를 스위치 오프 하는 기간 동안에는 상기 전자 스위치를 비전도 상태로 제어하는 단계

를 더 포함하고, 점화 트랜스포머의 제1차 권선 측에 낮은 임피던스를 부가함으로써 상기 점화 펄스를 스위치 오프하는 수단을 포함한 전자 제어 시스템을 제공하는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제1항, 제3항, 제5항, 제6항, 제7항, 제9항, 제10항, 제11항 중 어느 한 항에 따른 회로를 포함하는 점화 트랜스포머로서,

점화 트랜스포머의 제2차 측의 점화 전압 운반 연결부와 점화 전극 사이에 측정 전압 저장 회로가 연결되며,

기준 전위 부위와 점화 트랜스포머의 제2차 측의 제2 점화 전압 운반 연결부 사이에 전자 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 점화 트랜스포머.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제