För att kunna styra förbränningsmotorer är det viktigt att ha så mycket information som möjligt om förbränningsprocessen. En metod som har visat sig vara effektiv och fördelaktig är analys av joniseringen i cylindern. Målet med detta examensarbete är att utveckla ett enkelt och billigt jonströms interface. Grund idén är att mäta förbränningskvalité och knackintensitet genom att analysera jonströmmen. För att kunna mäta joniseringen i cylindern appliceras ett elektriskt fält över gnistgapet på tändstiftet. Det elektriska fältet attraherar joner och en jonström, som speglar förbrännings processen, genereras. Jonströmsinterfacet skall fungera med bara en insignal, rå jonström. Utsignalen kommer att bli två digitala pulser, med frekvensen en puls/förbränning, där förbränningskvalité och knackintensitet representeras av pulslängden. Grundtanken bygger på att förstärka, filtrera och integrera signalen för att få ut den önskade informationen. Filter används för att sortera ut den relevanta informationen och integratorer används för att mäta den filtrerade informationen. Fönster används för att säkerställa att korrekt information mäts. Första steget var att skapa en modell i Matlab och Simulink. Syftet var att öka förståelsen och att verifiera idén. Simulerings resultaten var lovande. Nästa steg var en PSpice modell som skapades med Protel Schematic Capture. Transientanalys har gjorts och resultatet visar att det är möjligt att mäta förbränningskvalité och knackintensitet med endast jonström som enda insignal. De metoder som använts för fönstring och pulsgenerering fungerar bra. Simulering har gjorts med två olika jonströmmar och resultatet är bra. Den första jonströmmen kommer från en normal förbränning medan den andra är inspelad från en knackande cylinder. Den första jonströmmen genererar en försumbar puls för knackintensitet och en normal puls för förbränningskvalité. Den andra genererar en relativt lång puls för förbränningskvalité och en puls för knackintensitet som tydligt påvisar knack.

To be able to control combustion engines it is essential to have as much information about the combustion process as possible. A method that has proven to be efficient and advantageous is to analyse the ionization inside the cylinder. This thesis work aims to develop a simple and inexpensive “Ion sensing interface”. The basic idea is to measure combustion quality (CQ) and knock intensity (KI) by analysing ion current. To be able to measure the ionization inside the cylinder an electric field is applied at the spark plug gap. The electric filed attracts the ions and an ion current, which reflects the combustion process, is generated. The ion sensing interface is supposed to work with only one input signal, the raw ion current. The output will be two active low digital pulses, with the frequency of one pulse/combustion, where CQ and KI are represented within the pulse length. The basic idea is to amplify, filter and integrate the ion signal to achieve the desired information. Filters are used to sort-out the relevant information and integrators are used to measure the filtered information. Timing windows are used to make sure that the correct information is measured. The first step was to create a model in Matlab and Simulink. The purpose was to increase understanding and to verify the idea. The simulation result was promising. The next step was a PSpice model using Protel Schematic Capture. Transient analysis has been performed and the result shows that it’s possible to measure CQ and KI with ion current as single input signal. The methods used for windowing and pulse generating works. Simulation has been done with two different ion currents, showing good results. The first origin from a normal combustion while the other is recorded from a knocking cylinder. The first ion current generates a neglectable KI pulse and a normal CQ pulse while the second generates a relative long CQ pulse and a KI pulse that is clearly indicating knock.