JP2002021698A

JP2002021698A - 電流検出装置

Info

Publication number: JP2002021698A
Application number: JP2000211041A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Jitsukawa; 智浩実川
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2002-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】簡素な構成でイオン電流を的確に検出するこ
とができる電流検出装置を提供する。【解決手段】磁束の変化を検出する電磁コイルを有し
かつ磁束の変化に応じた電力を生成する電力生成手段が
内燃エンジンの点火プラグに電力を供給するときにおい
て電力を蓄えるコンデンサを有し、電力供給の終了後に
おいてコンデンサから流れ出る電流を検出する際に、電
磁コイルに電流が流れないように迂回させる迂回経路を
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃エンジンの点
火プラグを流れる電流を検出する電流検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】内燃エンジンの点火プラグの電極間を流
れる電流を検出する装置として、特開平８−２００１９
５号公報に開示されている如き装置が知られている。点
火プラグから発せられた火花を内燃エンジンのシリンダ
内に吸入された混合気に引火させて混合気を燃焼させた
際には混合気の燃焼によってイオンが生ずる。イオンが
点火プラグの電極間を移動したときには、イオンの移動
により点火プラグの電極間に電流（以下、イオン電流と
称する）が流れることとなる。上述した従来の装置は、
このイオン電流を検出するものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、従来の装
置は、点火プラグに電力を供給する点火コイルにイオン
電流が流れる状態でイオン電流を検出するものであっ
た。このため、インダクタンスが大きいコイルを点火コ
イルに使用した場合にはイオン電流に含まれる高周波成
分はインダクタンスにより除去されることとなり、混合
気の燃焼時にノッキングが生じたときには高周波成分を
含むイオン電流が生じるにも拘わらず高周波成分を検出
することができず、ノッキングが生じたか否かを的確に
判断することが困難であった。

【０００４】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、簡素な構成でイオン
電流を的確に検出することができる装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による電流検出装
置装置は、磁束の変化を検出する電磁コイルを有しかつ
前記磁束の変化に応じた電力を生成する電力生成手段が
内燃エンジンの点火プラグに前記電力を供給するときに
おいて前記電力を蓄えるコンデンサを有し、かつ該電力
供給の終了後において前記コンデンサから流れ出る電流
を検出する電流検出装置であって、前記電力供給の終了
後に前記電磁コイルに前記電流が流れないように前記電
流を迂回させる迂回経路を形成する迂回経路形成手段を
有することを特徴とする。

【０００６】すなわち、本発明の特徴によれば、簡素な
構成でイオン電流の大きさや変化を的確に検出すること
ができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例について
図面に基づいて説明する。本発明の第１の実施例である
電流検出装置を図１に示す。点火コイル１０内には磁束
を分布させるための磁路部材（図示せず）が設けられて
おり、電磁コイルである１次側コイル１２と２次側コイ
ル１４との各々の巻線は磁路部材の外周に巻装されてい
る。１次側コイル１２の一方の端部は、バッテリ２０に
接続されている。１次側コイル１２の他方の端部は、ト
ランジスタ２２のコレクタ端子に接続されている。トラ
ンジスタ２２のエミッタ端子は接地されている。トラン
ジスタ２２のベース端子は、エンジン制御ユニット（以
下、ＥＣＵと称する）３０に接続されている。トランジ
スタ２２はＥＣＵ３０から発せられる指令に応じてオン
動作又はオフ動作する。トランジスタ２２がオン動作し
たときには、バッテリ２０から１次側コイルに電流が供
給される。また、トランジスタ２２がオフ動作したとき
には、バッテリ２０から１次側コイル１２への電流供給
は遮断される。上述した如く、１次側コイル１２の巻線
は磁路部材の外周に巻装されているが故に、１次側コイ
ル１２に電流が供給されたときには磁路部材の内部に磁
束が生成される。１次側コイルが生成した磁束は磁路部
材に沿って分布し２次側コイル１４が巻装されている箇
所における磁路部材の内側にも磁束が分布する。２次側
コイル１４は分布した磁束を検出し、磁束が変化したと
きには２次側コイル１４の両端部には検出した磁束の変
化に応じた電位差が生ずる。

【０００８】２次側コイル１４の一方の端部はダイオー
ド４０を介して点火プラグ５０の一方の電極に接続され
ている。点火プラグ５０の他方の電極は接地されてい
る。２次側コイル１４の他方の端部は、抵抗４２とコン
デンサ４４との各々に接続されている。コンデンサ４４
はダイオード４６とダイオード５２との各々に接続され
ている。ダイオード５２は点火プラグ５０の一方の電極
に接続されている。ダイオード４６はダイオード４８を
介して接地されている。抵抗４２は抵抗５４を介して接
地されている。ダイオード４６とダイオード４８との接
続部は、抵抗４２と抵抗５４との接続部及びＥＣＵ３０
の入力端子に接続されている。

【０００９】上述した如く、１次側コイル１２が生成し
た磁束は磁路部材に沿って分布し２次側コイル１４の内
側にも分布するが故に、トランジスタ２２のオン動作又
はオフ動作により１次側コイル１２に供給される電流の
大きさが変化して１次側コイル１２の内側に生成される
磁束が変化したときには、２次側コイル１４の内側に分
布する磁束も変化する。２次側コイル１４は磁束の変化
を検出し２次側コイルの両端部には磁束の変化に応じた
電位差が生ずる。この電位差が生じたときには、２次側
コイル１４→ダイオード４０→点火プラグ５０→グラン
ド→ダイオード４８→ダイオード４６→コンデンサ４４
→２次側コイル１４の如く周回する電流が流れる。電流
が点火プラグ５０に供給されたときには、点火プラグ５
０の極板（図示せず）に電圧が印加され、点火プラグ５
０の極板から火花が発せられる。点火プラグ５０の極板
から発せられた火花は内燃エンジンのシリンダ（図示せ
ず）に吸入されていた混合気に引火し、混合気は燃焼す
る。混合気が燃焼したときには、電離作用によりイオン
が生成される。また、上述した如き周回する電流がコン
デンサ４４に流れ込むことによりコンデンサ４４は電力
を蓄える。

【００１０】１次側コイルが生成する磁束が変化しなく
なったときには、２次側コイルの両端間における電位差
はゼロとなるが故に、２次側コイル１４からは電流は流
れ出なくなり、電力を蓄えたコンデンサ４４から点火プ
ラグ５０へ電流が流れ出ることとなる。混合気の燃焼に
より内燃エンジンのシリンダ内にイオンが生成された場
合には、点火プラグの極板間を電流が流れることができ
る状態となるが故に、コンデンサ４４→ダイオード５２
→点火プラグ５０→グランド→ダイオード４８→抵抗４
２→コンデンサ４４の如き周回する経路で電流（以下、
イオン電流と称する）が流れる。このイオン電流が流れ
ているときには、抵抗５４の両端間においてイオン電流
の大きさに応じた電位差が生ずる。抵抗５４の両端間に
おける電位差を検出することにより、ＥＣＵ３０はイオ
ン電流の大きさを得ることができるのである。

【００１１】上述した如く、イオン電流が流れるときに
は、ダイオード５２にイオン電流が流れるようにし、２
次側コイル１４にはイオン電流が流れないようにして、
イオン電流を迂回させて流す構成としたことにより、２
次側コイル１４のインダクタンスの大きさの影響を受け
ることなくイオン電流を検出することができるのであ
る。

【００１２】上述した、点火コイル１０、１次側コイル
１２、２次側コイル１４、バッテリ２０及びトランジス
タ２２から電力生成手段を構成し、抵抗４２、コンデン
サ４４、ダイオード４６及び４８並びに抵抗５４から電
流検出装置を構成し、ダイオード４０及び５２から迂回
経路形成手段を構成する。本発明の第２の実施例である
電流検出装置を図２に示す。尚、この図２においては、
図１に示した構成要素と対応する構成要素には同一の符
号を付した。

【００１３】点火コイル１０’内には磁束を分布させる
ための磁路部材（図示せず）が設けられており、電磁コ
イルである１次側コイル１２と２次側コイル１４’との
各々の巻線は磁路部材の外周に巻装されている。この２
次側コイル１４’の巻線は、第１の実施例で示した２次
側コイル１４の巻線の巻装方向とは逆方向に巻装されて
いる。点火コイル１０’の１次側コイル１２、バッテリ
２０、トランジスタ２２及びＥＣＵ３０は、第１の実施
例におけるものと同様のものであり、第１の実施例と同
様に互いに接続されている。

【００１４】２次側コイル１４’の一方の端部は、ダイ
オード６０を介して点火プラグ５０の一方の電極に接続
されている。点火プラグ５０の他方の電極は接地されて
いる。２次側コイル１４’の他方の端部は、ダイオード
６２、コンデンサ７０及びツェナーダイオード７２に接
続されている。ダイオード６２は点火プラグ５０の一方
の電極に接続されている。コンデンサ７０は抵抗７４を
介して接地されている。ツェナーダイオード７２はダイ
オード７６を介して接地されている。ツェナーダイオー
ド７２とダイオード７６との接続部は、コンデンサ７０
と抵抗７４との接続部及びＥＣＵ３０の入力端子に接続
されている。

【００１５】第１の実施例と同様に、１次側コイル１２
が生成した磁束は磁路部材に沿って分布し２次側コイル
１４’の内側にも分布する。トランジスタ２２のオン動
作又はオフ動作により１次側コイル１２に供給される電
流の大きさが変化して１次側コイル１２の内側に生成さ
れる磁束が変化したときには、２次側コイル１４’の内
側に分布する磁束も変化する。２次側コイル１４’は磁
束の変化を検出し２次側コイル１４’の両端部には磁束
の変化に応じた電位差が生ずる。２次側コイル１４’の
両端部に電位差が生じたときには、２次側コイル１４’
→コンデンサ７０→ダイオード７６→グランド→点火プ
ラグ５０→ダイオード６０→２次側コイル１４’の如く
周回する電流が流れる。この電流がコンデンサ７０に流
れ込むことによりコンデンサ７０には電力が蓄えられ
る。

【００１６】１次側コイル１２が生成する磁束が変化し
なくなったときには、２次側コイル１４’の両端間にお
ける電位差はゼロとなり、２次側コイル１４’からは電
流は流れ出なくなり、電力を蓄えたコンデンサ７０から
点火プラグ５０へ電流が流れ出ることとなる。内燃エン
ジンのシリンダ内にイオンが生成された場合には、点火
プラグの極板間をイオン電流が流れ、コンデンサ７０→
ダイオード６２→点火プラグ５０→グランド→抵抗７４
→コンデンサ７０の如き周回する経路でイオン電流が流
れる。このイオン電流が流れているときには、イオン電
流の大きさに応じた電位差が抵抗７４の両端間に生ず
る。ＥＣＵ３０は、抵抗７４の両端間における電位差を
検出することにより、イオン電流の大きさを得ることが
できる。

【００１７】上述した如く、イオン電流が流れるときに
は、ダイオード６２にイオン電流が流れるようにし、２
次側コイル１４’にはイオン電流が流れないようにし
て、イオン電流を迂回させて流す構成としたことによ
り、２次側コイル１４’のインダクタンスの大きさの影
響を受けることなくイオン電流を検出することができる
のである。

【００１８】上述した、点火コイル１０’、１次側コイ
ル１２、２次側コイル１４’、バッテリ２０及びトラン
ジスタ２２から電力生成手段を構成し、コンデンサ７
０、ツェナーダイオード７２、抵抗７４及びダイオード
７６から電流検出装置を構成し、ダイオード６０及び６
２から迂回経路形成手段を構成する。イオン電流を検出
したＥＣＵ３０は、検出したイオン電流の大きさや変化
に基づいて混合気が正常に燃焼したか否か、例えば失火
が生じたか否かやノッキングが生じたか否かを判別する
のである。

【００１９】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明による電流検
出装置によれば、簡素な構成でイオン電流の大きさや変
化を的確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である電流検出装置を示
すブロック図である。

【図２】本発明の第２の実施例である電流検出装置を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１０点火コイル（電力生成手段）１４２次側コイル（電磁コイル）４０、５２ダイオード（迂回形成手段）４２、５４抵抗（電流検出装置）４４コンデンサ（電流検出装置）４６、４８ダイオード（電流検出装置）５０点火プラグ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁束の変化を検出する電磁コイルを有し
かつ前記磁束の変化に応じた電力を生成する電力生成手
段が内燃エンジンの点火プラグに前記電力を供給すると
きにおいて前記電力を蓄えるコンデンサを有し、かつ該
電力供給の終了後において前記コンデンサから流れ出る
電流を検出する電流検出装置であって、前記電力供給の終了後に前記電磁コイルに前記電流が流
れないように前記電流を迂回させる迂回経路を形成する
迂回経路形成手段を有することを特徴とする電流検出装
置。
【請求項２】前記迂回経路形成手段は、ダイオード素
子からなることを特徴とする請求項１記載の電流検出装
置。