JP2003120494A - 燃焼状態検出装置 - Google Patents
燃焼状態検出装置Info
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- G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼状態検出装置において、内燃機関の燃焼
室で発生する燃焼イオンの量の変化を正確に検出するこ
とである。 【解決手段】 内燃機関の燃焼室に設けた一対の対向電
極１１、１２にトランス２１を介して交流電圧を印加
し、対向電極１１、１２を流れる電流の大きさに応じた
電流信号に基づいて、対向電極１１、１２間に存在する
燃焼イオンを検出する構成において、トランス２１の一
次側に、交流電圧の周波数の高次数の電流成分を除去す
るローパスフィルタ２４を設けることで、対向電極１
１、１２間への印加電圧を正弦波に近いものとし、対向
電極１１、１２に流れる電流のうち、容量性素子として
の対向電極１１、１２に流れる容量電流成分が印加交流
電圧の波形の歪みに基因してばらつくことによる燃焼イ
オンの検出精度への影響を減じるようにする。
室で発生する燃焼イオンの量の変化を正確に検出するこ
とである。 【解決手段】 内燃機関の燃焼室に設けた一対の対向電
極１１、１２にトランス２１を介して交流電圧を印加
し、対向電極１１、１２を流れる電流の大きさに応じた
電流信号に基づいて、対向電極１１、１２間に存在する
燃焼イオンを検出する構成において、トランス２１の一
次側に、交流電圧の周波数の高次数の電流成分を除去す
るローパスフィルタ２４を設けることで、対向電極１
１、１２間への印加電圧を正弦波に近いものとし、対向
電極１１、１２に流れる電流のうち、容量性素子として
の対向電極１１、１２に流れる容量電流成分が印加交流
電圧の波形の歪みに基因してばらつくことによる燃焼イ
オンの検出精度への影響を減じるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の燃焼状態
を検出する燃焼状態検出装置に関する。
を検出する燃焼状態検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の駆動力は、内燃機関の燃焼室にお
ける燃料と空気の混合ガスの燃焼により得ている。燃焼
室に導入された混合ガスの点火は燃焼サイクルの然るべ
きタイミングで、燃焼室内に設けられた点火プラグの対
向電極間に直流高電圧を印加して火花放電を発生するこ
とにより行われる。点火プラグで発生した火炎は燃焼室
内に広がり、車両の駆動力となる大きな爆発エネルギー
が発生する。燃焼状態は車両の走行状態により絶えず変
化しているため燃焼状態、特に異常燃焼を検出し、検出
結果に基づいて点火プラグの点火時期や空気燃料比等を
制御して燃焼状態を良好に保ち、燃費の向上や排気ガス
の浄化を図っている。
ける燃料と空気の混合ガスの燃焼により得ている。燃焼
室に導入された混合ガスの点火は燃焼サイクルの然るべ
きタイミングで、燃焼室内に設けられた点火プラグの対
向電極間に直流高電圧を印加して火花放電を発生するこ
とにより行われる。点火プラグで発生した火炎は燃焼室
内に広がり、車両の駆動力となる大きな爆発エネルギー
が発生する。燃焼状態は車両の走行状態により絶えず変
化しているため燃焼状態、特に異常燃焼を検出し、検出
結果に基づいて点火プラグの点火時期や空気燃料比等を
制御して燃焼状態を良好に保ち、燃費の向上や排気ガス
の浄化を図っている。
【０００３】かかる燃焼状態検出技術として、燃焼時に
燃焼室内で発生する燃焼イオンが燃焼の強さ等の燃焼状
態によって異なることに着目し、点火プラグ等の１対の
対向電極に電源を接続して、対向電極間に存在する燃焼
イオンの量に応じて流れる電流成分（燃焼イオン電流成
分）を検出して燃焼の強さを検出するようにしたものが
ある。特開平９−２５８６７号公報のものでは、前記１
対の対向電極間にトランスを介して交流電圧を印加する
ことで、電極への燃焼イオンの吸引で燃焼イオンが消滅
し検出出力が減じられるのを回避している。
燃焼室内で発生する燃焼イオンが燃焼の強さ等の燃焼状
態によって異なることに着目し、点火プラグ等の１対の
対向電極に電源を接続して、対向電極間に存在する燃焼
イオンの量に応じて流れる電流成分（燃焼イオン電流成
分）を検出して燃焼の強さを検出するようにしたものが
ある。特開平９−２５８６７号公報のものでは、前記１
対の対向電極間にトランスを介して交流電圧を印加する
ことで、電極への燃焼イオンの吸引で燃焼イオンが消滅
し検出出力が減じられるのを回避している。
【０００４】この技術では、対向電極に交流電圧を印加
したときに、対向電極が容量性素子として作用すること
で流れる電流成分（以下、容量電流成分という）が存在
するため、この影響を抑制すべく、次の手段を採用して
いる。すなわち、容量電流成分が印加交流電圧に対して
所定の位相で振動する電流であることに着目して、電流
信号を交流電圧に対して所定の位相でサンプリングした
り、印加交流電圧に対して所定の位相を基準として当該
基準位相から電流信号が所定値になるまでの位相差を検
出することで、燃焼イオンの増減をみている。
したときに、対向電極が容量性素子として作用すること
で流れる電流成分（以下、容量電流成分という）が存在
するため、この影響を抑制すべく、次の手段を採用して
いる。すなわち、容量電流成分が印加交流電圧に対して
所定の位相で振動する電流であることに着目して、電流
信号を交流電圧に対して所定の位相でサンプリングした
り、印加交流電圧に対して所定の位相を基準として当該
基準位相から電流信号が所定値になるまでの位相差を検
出することで、燃焼イオンの増減をみている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、容量電流成
分の波形は、対向電極への印加電圧の波形の歪の多少に
よって異なり、検出誤差の要因となる。これに対して、
装置の出力結果を補正することも考えられるが、印加電
圧の波形の歪は、装置を構成する部品の特性の経時変化
に基因してばらつくから、必ずしも十分に対応し切れな
い。また、印加電圧の波形の歪のばらつきが、装置を構
成する部品の個体差に基因して異なるものであれば装置
個々に対応することも考えられるが、歪の態様によって
は、サンプリングした値や検出した位相差と、燃焼イオ
ンの量との対応関係に複雑な補正が必要になり、量産に
は向いていない。
分の波形は、対向電極への印加電圧の波形の歪の多少に
よって異なり、検出誤差の要因となる。これに対して、
装置の出力結果を補正することも考えられるが、印加電
圧の波形の歪は、装置を構成する部品の特性の経時変化
に基因してばらつくから、必ずしも十分に対応し切れな
い。また、印加電圧の波形の歪のばらつきが、装置を構
成する部品の個体差に基因して異なるものであれば装置
個々に対応することも考えられるが、歪の態様によって
は、サンプリングした値や検出した位相差と、燃焼イオ
ンの量との対応関係に複雑な補正が必要になり、量産に
は向いていない。
【０００６】そこで本発明では、簡単な構成で、前記燃
焼イオンの検出精度の高い内燃機関の燃焼状態検出装置
を提供することを目的とする。
焼イオンの検出精度の高い内燃機関の燃焼状態検出装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、内燃機関の燃焼室に設けた一対の対向電極にトラン
スを介して交流電圧を印加し、前記対向電極を流れる電
流の大きさに応じた電流信号に基づいて、前記対向電極
間に存在する燃焼イオンを検出する燃焼状態検出装置に
おいて、前記トランスの一次側に、前記交流電圧の周波
数の高次数の電流成分を除去するローパスフィルタを設
ける。
は、内燃機関の燃焼室に設けた一対の対向電極にトラン
スを介して交流電圧を印加し、前記対向電極を流れる電
流の大きさに応じた電流信号に基づいて、前記対向電極
間に存在する燃焼イオンを検出する燃焼状態検出装置に
おいて、前記トランスの一次側に、前記交流電圧の周波
数の高次数の電流成分を除去するローパスフィルタを設
ける。
【０００８】交流電圧の周波数の高次数の電流成分がロ
ーパスフィルタにより除去されるので、トランスから出
力されて対向電極間に印加される交流電圧の波形の歪み
自体を低減することができる。これにより、装置を構成
する部品の特性の経時変化や個体差によらず、燃焼イオ
ンを高精度に検出することができる。
ーパスフィルタにより除去されるので、トランスから出
力されて対向電極間に印加される交流電圧の波形の歪み
自体を低減することができる。これにより、装置を構成
する部品の特性の経時変化や個体差によらず、燃焼イオ
ンを高精度に検出することができる。
【０００９】請求項２記載の発明では、請求項１の発明
の構成において、前記ローパスフィルタを、前記高次数
電流成分を接地側へ放出するコンデンサにより構成す
る。
の構成において、前記ローパスフィルタを、前記高次数
電流成分を接地側へ放出するコンデンサにより構成す
る。
【００１０】前記特開平９−２５８６７号公報に記載さ
れた燃焼状態検出装置の基本的な回路変更を伴うことな
く、前記ローパスフィルタを付加することができる。
れた燃焼状態検出装置の基本的な回路変更を伴うことな
く、前記ローパスフィルタを付加することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の内燃機関の燃焼状態検出
装置を図１に示す。内燃機関の燃焼室の点火プラグ１に
は放電用の対向電極１１、１２が設けられ、対向電極の
一方１１にはトランス２１の二次側巻線２１ｂの一方の
端子が接続してある。対向電極の他方１２は接地されて
いる。
装置を図１に示す。内燃機関の燃焼室の点火プラグ１に
は放電用の対向電極１１、１２が設けられ、対向電極の
一方１１にはトランス２１の二次側巻線２１ｂの一方の
端子が接続してある。対向電極の他方１２は接地されて
いる。
【００１２】トランス２１の一次側巻線２１ａの一方の
端子にはバッテリ２２が接続してあり、他方の端子には
上記バッテリ２２から印加される電圧のオン−オフを行
なうスイッチングトランジスタ２３のコレクタが接続し
てある。
端子にはバッテリ２２が接続してあり、他方の端子には
上記バッテリ２２から印加される電圧のオン−オフを行
なうスイッチングトランジスタ２３のコレクタが接続し
てある。
【００１３】トランス一次側巻線２１ａの他方の端子に
はまた、スイッチングトランジスタ２３と並列にコンデ
ンサ２４が接続してある。
はまた、スイッチングトランジスタ２３と並列にコンデ
ンサ２４が接続してある。
【００１４】スイッチングトランジスタ２３のベースに
は点火／イオン検出ドライバ４から第１の制御信号が入
力するようになっている。点火／イオン検出ドライバ４
は、論理演算回路や発振器等で構成され、図略のＥＣＵ
から入力する指令コマンドに応じて、前記第１の制御信
号や後述する第２の制御信号を出力するようになってい
る。
は点火／イオン検出ドライバ４から第１の制御信号が入
力するようになっている。点火／イオン検出ドライバ４
は、論理演算回路や発振器等で構成され、図略のＥＣＵ
から入力する指令コマンドに応じて、前記第１の制御信
号や後述する第２の制御信号を出力するようになってい
る。
【００１５】第１制御信号は、図２に示すように、点火
時期に先立って「Ｈ」レベルに立ち上がって２ｍｓの
間、これを維持し、点火時期になると「Ｌ」レベルとな
る。次いで、３０ｋＨz で「Ｈ」レベルと「Ｌ」レベル
とを繰り返すパルス信号となる。なお、以下の説明にお
いて、適宜、制御信号のうち、２ｍｓ間、「Ｈ」レベル
が持続し、「Ｌ」レベルとなる区間を点火制御信号とい
い、３０ｋＨz のパルス信号の区間をイオン検出制御信
号という。
時期に先立って「Ｈ」レベルに立ち上がって２ｍｓの
間、これを維持し、点火時期になると「Ｌ」レベルとな
る。次いで、３０ｋＨz で「Ｈ」レベルと「Ｌ」レベル
とを繰り返すパルス信号となる。なお、以下の説明にお
いて、適宜、制御信号のうち、２ｍｓ間、「Ｈ」レベル
が持続し、「Ｌ」レベルとなる区間を点火制御信号とい
い、３０ｋＨz のパルス信号の区間をイオン検出制御信
号という。
【００１６】一方、前記トランス２１の二次側巻線２１
ｂの他方の端子と対向電極の他方１２の間に対向電極１
１、１２に流れる電流を検出する検出抵抗３１が設けて
あり、検出抵抗３１の、トランス２１の二次側巻線２１
ｂ側はサンプルホールド回路３２に入力するようにして
ある。すなわち、対向電極を流れる電流に応じた電流信
号として、検出抵抗３１の端子間電圧がサンプルホール
ド回路３２に入力する。
ｂの他方の端子と対向電極の他方１２の間に対向電極１
１、１２に流れる電流を検出する検出抵抗３１が設けて
あり、検出抵抗３１の、トランス２１の二次側巻線２１
ｂ側はサンプルホールド回路３２に入力するようにして
ある。すなわち、対向電極を流れる電流に応じた電流信
号として、検出抵抗３１の端子間電圧がサンプルホール
ド回路３２に入力する。
【００１７】サンプルホールド回路３２には、前記点火
／イオン検出ドライバ４から第２の制御信号が入力して
おり、検出抵抗３１からの前記電流信号をサンプリング
する。第２の制御信号は、第１の制御信号のイオン検出
制御信号と等価な内容のパルス信号で、サンプルホール
ド回路３２において、入力する電流信号のサンプリング
が３０ｋＨz で実行される。第２の制御信号はまた、前
記イオン検出制御信号に対して所定の位相差をもって出
力される。この位相差は、例えば、容量電流成分が０に
なる位相がサンプルタイミングとなるように設定され
る。これは、予め実験等により求め得る。
／イオン検出ドライバ４から第２の制御信号が入力して
おり、検出抵抗３１からの前記電流信号をサンプリング
する。第２の制御信号は、第１の制御信号のイオン検出
制御信号と等価な内容のパルス信号で、サンプルホール
ド回路３２において、入力する電流信号のサンプリング
が３０ｋＨz で実行される。第２の制御信号はまた、前
記イオン検出制御信号に対して所定の位相差をもって出
力される。この位相差は、例えば、容量電流成分が０に
なる位相がサンプルタイミングとなるように設定され
る。これは、予め実験等により求め得る。
【００１８】本燃焼状態検出装置の作動について説明す
る。
る。
【００１９】本燃焼状態検出装置の一部は、前記燃焼室
に導入した燃料と空気の混合ガスに点火する役割も果た
している。すなわち、第１の制御信号の前半部をなす前
記点火制御信号により、前記スイッチングトランジスタ
２３がオンすると、バッテリ２２からイグニッションコ
イルとしての役割をなすトランス２１に点火用エネルギ
−が蓄積される。２ｍｓ後、点火制御信号がＨレベルか
らＬレベルに変わりスイッチングトランジスタ２３がオ
フすると、電磁誘導により点火プラグ１の対向電極１
１、１２間に高電圧が印加され、対向電極１１、１２間
に火花放電が発生する。該火花放電により前記混合ガス
に点火する。
に導入した燃料と空気の混合ガスに点火する役割も果た
している。すなわち、第１の制御信号の前半部をなす前
記点火制御信号により、前記スイッチングトランジスタ
２３がオンすると、バッテリ２２からイグニッションコ
イルとしての役割をなすトランス２１に点火用エネルギ
−が蓄積される。２ｍｓ後、点火制御信号がＨレベルか
らＬレベルに変わりスイッチングトランジスタ２３がオ
フすると、電磁誘導により点火プラグ１の対向電極１
１、１２間に高電圧が印加され、対向電極１１、１２間
に火花放電が発生する。該火花放電により前記混合ガス
に点火する。
【００２０】そして、前記のごとく点火制御信号に続い
てイオン検出制御信号に変わると、その周期でトランス
２１の一次側巻線２１ａにバッテリ２２の端子間電圧の
印加と遮断とが繰り返される。しかして電磁誘導により
トランス２１の二次側巻線２１ｂには前記イオン検出制
御信号に応じた周波数の高圧の交流電圧が発生し、点火
プラグ１の対向電極１１、１２間に印加される。
てイオン検出制御信号に変わると、その周期でトランス
２１の一次側巻線２１ａにバッテリ２２の端子間電圧の
印加と遮断とが繰り返される。しかして電磁誘導により
トランス２１の二次側巻線２１ｂには前記イオン検出制
御信号に応じた周波数の高圧の交流電圧が発生し、点火
プラグ１の対向電極１１、１２間に印加される。
【００２１】印加された交流電圧により対向電極１１、
１２に電流が流れる。この電流は燃焼イオン電流成分と
容量電流成分との和である。燃焼イオン電流成分は、燃
焼イオンの量の増減で対向電極１１、１２間のコンダク
タンスが変化することに基因して変化する。容量電流成
分は、前記交流電圧の時間微分に比例し、燃焼イオンの
量には依存しない。
１２に電流が流れる。この電流は燃焼イオン電流成分と
容量電流成分との和である。燃焼イオン電流成分は、燃
焼イオンの量の増減で対向電極１１、１２間のコンダク
タンスが変化することに基因して変化する。容量電流成
分は、前記交流電圧の時間微分に比例し、燃焼イオンの
量には依存しない。
【００２２】前記サンプルホールド回路３２への第２の
制御信号はイオン検出制御信号と同じ周波数であるとと
もに、イオン検出制御信号に対して常に所定の位相差を
保つから、サンプル周期ごとに取り込まれる電流信号の
うち、容量電流成分は、前記対向電極への印加電圧の波
形の歪みの変化を無視すれば一定値をとる。したがっ
て、サンプリングされた電流信号は基本的に燃焼イオン
の量のみで増減し、燃焼イオンの量が多ければ大きな値
を、少なければ小さな値をとる。
制御信号はイオン検出制御信号と同じ周波数であるとと
もに、イオン検出制御信号に対して常に所定の位相差を
保つから、サンプル周期ごとに取り込まれる電流信号の
うち、容量電流成分は、前記対向電極への印加電圧の波
形の歪みの変化を無視すれば一定値をとる。したがっ
て、サンプリングされた電流信号は基本的に燃焼イオン
の量のみで増減し、燃焼イオンの量が多ければ大きな値
を、少なければ小さな値をとる。
【００２３】そして、このサンプルホールド回路３２の
出力信号は図示しないマイクロコンピュータ等で構成さ
れた制御部に入力し、燃焼状態の判定に供される。
出力信号は図示しないマイクロコンピュータ等で構成さ
れた制御部に入力し、燃焼状態の判定に供される。
【００２４】さて、トランス二次側巻線２１ｂに出力さ
れて対向電極１１、１２に印加される電圧（以下、適
宜、コイル二次側電圧という）がイオン検出制御信号と
同じ周波数（以下、適宜、印加周波数という）の正弦波
であれば、これに対して９０°の位相でサンプリングす
れば容量電流成分は０となる。しかしながら、電圧波形
が歪んでいると、前記特開平９−２５８６７号公報の技
術では容量電流成分は０となるとは限らない。この電圧
波形の歪は、装置を構成する部品の特性に基因したもの
であれば、印加周波数の高次数の成分として捉えること
ができる。したがって、容量電流成分には、印加周波数
で振動する正弦波成分（印加周波数成分）に加えて、歪
みとして、制御信号の整数倍の周波数の高次数成分が含
まれる。
れて対向電極１１、１２に印加される電圧（以下、適
宜、コイル二次側電圧という）がイオン検出制御信号と
同じ周波数（以下、適宜、印加周波数という）の正弦波
であれば、これに対して９０°の位相でサンプリングす
れば容量電流成分は０となる。しかしながら、電圧波形
が歪んでいると、前記特開平９−２５８６７号公報の技
術では容量電流成分は０となるとは限らない。この電圧
波形の歪は、装置を構成する部品の特性に基因したもの
であれば、印加周波数の高次数の成分として捉えること
ができる。したがって、容量電流成分には、印加周波数
で振動する正弦波成分（印加周波数成分）に加えて、歪
みとして、制御信号の整数倍の周波数の高次数成分が含
まれる。
【００２５】図３は、検出しようとする燃焼イオンが０
のときのトランス２１の二次側巻線２１ｂに流れる電流
（以下、適宜、コイル二次側電流という）を示してい
る。燃焼イオンが０のときであるから、コイル二次側電
流は容量電流成分に等しい。前記のごとく容量電流成分
は歪みとして高次数成分を含むが、図には印加周波数成
分と二次の高次数成分（以下、適宜、二次周波数成分と
いう）を示している。図例のサンプルタイミングは、コ
イル二次側電圧が印加周波数の正弦波であれば、容量電
流成分が０となるタイミングであるが、コイル二次側電
圧が高次数成分を含むために、コイル二次側電流は負値
をとる。この、サンプルタイミングにおける容量電流成
分に基因した燃焼イオンの検出誤差は、オフセット補正
等の手段では十分に対応し切れない。
のときのトランス２１の二次側巻線２１ｂに流れる電流
（以下、適宜、コイル二次側電流という）を示してい
る。燃焼イオンが０のときであるから、コイル二次側電
流は容量電流成分に等しい。前記のごとく容量電流成分
は歪みとして高次数成分を含むが、図には印加周波数成
分と二次の高次数成分（以下、適宜、二次周波数成分と
いう）を示している。図例のサンプルタイミングは、コ
イル二次側電圧が印加周波数の正弦波であれば、容量電
流成分が０となるタイミングであるが、コイル二次側電
圧が高次数成分を含むために、コイル二次側電流は負値
をとる。この、サンプルタイミングにおける容量電流成
分に基因した燃焼イオンの検出誤差は、オフセット補正
等の手段では十分に対応し切れない。
【００２６】これに対して本発明ではコンデンサ２４を
有しているので、スイッチングトランジスタ２３のオン
期間にトランス一次側巻線２１ａに漸増する電流が流れ
る一方、オフ期間には、トランス一次側巻線２１ａから
コンデンサ２４に到る経路により、トランス一次側巻線
２１ｂに漸減する電流が流れることになり、その波形
が、より正弦波に近いものとなる。すなわち、コンデン
サ２４が、容量電流成分の高次数成分を接地側へと流す
ように作用する。これにより、対向電極１１、１２間に
印加される交流電圧は高次数成分が抑制された正弦波に
近い波形となる。
有しているので、スイッチングトランジスタ２３のオン
期間にトランス一次側巻線２１ａに漸増する電流が流れ
る一方、オフ期間には、トランス一次側巻線２１ａから
コンデンサ２４に到る経路により、トランス一次側巻線
２１ｂに漸減する電流が流れることになり、その波形
が、より正弦波に近いものとなる。すなわち、コンデン
サ２４が、容量電流成分の高次数成分を接地側へと流す
ように作用する。これにより、対向電極１１、１２間に
印加される交流電圧は高次数成分が抑制された正弦波に
近い波形となる。
【００２７】本発明では、このように高次数成分自体が
低減されて、対向電極１１、１２間に印加される交流電
圧が、歪みが僅少で正弦波に近い波形となるので、容量
電流成分が所定値（例えば０）になる位相が一定し、燃
焼イオンの検出精度が高精度化する。
低減されて、対向電極１１、１２間に印加される交流電
圧が、歪みが僅少で正弦波に近い波形となるので、容量
電流成分が所定値（例えば０）になる位相が一定し、燃
焼イオンの検出精度が高精度化する。
【００２８】なお、コンデンサ２４の静電容量は、前記
高次数成分を抑制し得るように、当該高次数の周波数に
おけるコンデンサ２４のリアクタンスを考慮して、十分
に大きなものとする。
高次数成分を抑制し得るように、当該高次数の周波数に
おけるコンデンサ２４のリアクタンスを考慮して、十分
に大きなものとする。
【００２９】図４（Ａ）、図４（Ｂ）は燃焼イオンが無
いときのコイル二次側電圧およびコイル二次側電流を示
しており、発明者らが実験で得た結果である。図４
（Ａ）が本実施形態のもので、図４（Ｂ）が本実施形態
からコンデンサ２４を除いた前記特開平９−２５８６７
号公報の装置の構成（比較例という）のものである。本
実施形態のコイル二次側電圧の方が、より正弦波に近
く、より正弦波に近いコイル二次側電流すなわち容量電
流成分が得られることが分かる。
いときのコイル二次側電圧およびコイル二次側電流を示
しており、発明者らが実験で得た結果である。図４
（Ａ）が本実施形態のもので、図４（Ｂ）が本実施形態
からコンデンサ２４を除いた前記特開平９−２５８６７
号公報の装置の構成（比較例という）のものである。本
実施形態のコイル二次側電圧の方が、より正弦波に近
く、より正弦波に近いコイル二次側電流すなわち容量電
流成分が得られることが分かる。
【００３０】なお、対向電極を流れる電流は、燃焼イオ
ン電流成分と、燃焼イオンの増減とは無関係に振動する
容量電流成分との和であり、燃焼イオンの増減により、
電流が所定値（例えば０）をとる位相が変化することに
なる。したがって、燃焼状態検出装置の基本構成を、サ
ンプルホールド回路ではなく、かかる位相の変化、例え
ば、燃焼イオンが０のときに電流値が０となる位相を基
準とした位相変化を検出する位相変化検出回路を備えた
構成とすることもできる。この場合も、燃焼イオンが０
のときに電流値が０となる位相が、部品の経時変化等で
高次数成分が変化することにより変化するから、検出誤
差を生む。よって、本実施形態のごとくコンデンサを設
けることで高次数成分を抑制し、高精度化を図ることが
できる。
ン電流成分と、燃焼イオンの増減とは無関係に振動する
容量電流成分との和であり、燃焼イオンの増減により、
電流が所定値（例えば０）をとる位相が変化することに
なる。したがって、燃焼状態検出装置の基本構成を、サ
ンプルホールド回路ではなく、かかる位相の変化、例え
ば、燃焼イオンが０のときに電流値が０となる位相を基
準とした位相変化を検出する位相変化検出回路を備えた
構成とすることもできる。この場合も、燃焼イオンが０
のときに電流値が０となる位相が、部品の経時変化等で
高次数成分が変化することにより変化するから、検出誤
差を生む。よって、本実施形態のごとくコンデンサを設
けることで高次数成分を抑制し、高精度化を図ることが
できる。
【００３１】また、印加周波数よりも高い周波数の高次
数成分を除去し、トランスの二次側巻線に正弦波に近い
波形の交流電圧を出力し得るローパスフィルタであれ
ば、コンデンサには限られない。
数成分を除去し、トランスの二次側巻線に正弦波に近い
波形の交流電圧を出力し得るローパスフィルタであれ
ば、コンデンサには限られない。
【図１】本発明の燃焼状態検出装置の回路図である。
【図２】前記燃焼状態検出装置の制御信号を示す図であ
る。
る。
【図３】前記燃焼状態検出装置の作動を示す図である。
【図４】（Ａ）は前記燃焼状態検出装置の作動を示す別
の図であり、（Ｂ）は前記燃焼状態検出装置と比較する
装置の作動を示す図である。
の図であり、（Ｂ）は前記燃焼状態検出装置と比較する
装置の作動を示す図である。
１ 点火プラグ
１１，１２ 対向電極
２１ トランス
２１ａ 一次側巻線
２１ｂ 二次側巻線
２２ バッテリ
２３ スイッチングトランジスタ
２４ コンデンサ（ローパスフィルタ）
３１ 検出抵抗
３２ サンプルホ−ルド回路
４ 点火／イオン検出ドライバ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 鳥山 信
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
(72)発明者 吉永 融
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
Ｆターム(参考） 2G087 AA13 BB11 CC35 DD11 EE11
FF32
3G019 CC15 FA02 GA00
3G084 BA16 EA01 EA04 FA19 FA35
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関の燃焼室に設けた１対の対向電
極にトランスを介して交流電圧を印加し、前記対向電極
を流れる電流の大きさに応じた電流信号に基づいて、前
記対向電極間に存在する燃焼イオンを検出する燃焼状態
検出装置において、 前記トランスの一次側に、前記交流電圧の周波数の高次
数の電流成分を除去するローパスフィルタを設けたこと
を特徴とする燃焼状態検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の燃焼状態検出装置におい
て、前記ローパスフィルタを、前記高次数電流成分を接
地側へ放出するコンデンサにより構成した燃焼状態検出
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001321749A JP2003120494A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | 燃焼状態検出装置 |
| US10/269,948 US6734677B2 (en) | 2001-10-19 | 2002-10-15 | Device and method for detecting engine combustion condition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001321749A JP2003120494A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | 燃焼状態検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003120494A true JP2003120494A (ja) | 2003-04-23 |
Family
ID=19138914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001321749A Pending JP2003120494A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | 燃焼状態検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6734677B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003120494A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100644229B1 (ko) | 2005-09-16 | 2006-11-10 | 박만식 | 엔진용 전압 상승 부스터 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8978632B2 (en) * | 2011-09-28 | 2015-03-17 | Hoerbiger Kompressortechnik Holding Gmbh | Ion sensing method for capacitive discharge ignition |
| US9080509B2 (en) * | 2012-02-10 | 2015-07-14 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for monitoring an ignition system |
| EP3199799A1 (en) * | 2013-05-24 | 2017-08-02 | Denso Corporation | Ignition control apparatus |
| JP6044478B2 (ja) * | 2013-07-11 | 2016-12-14 | 株式会社デンソー | 点火制御装置 |
| JP6753288B2 (ja) * | 2016-12-05 | 2020-09-09 | 株式会社デンソー | 点火制御システム |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6104195A (en) * | 1995-05-10 | 2000-08-15 | Denso Corporation | Apparatus for detecting a condition of burning in an internal combustion engine |
| JP3129403B2 (ja) * | 1997-05-15 | 2001-01-29 | トヨタ自動車株式会社 | イオン電流検出装置 |
| JP2001073918A (ja) * | 1999-09-02 | 2001-03-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | くすぶり検出方法 |
| DE10008553B4 (de) * | 2000-02-24 | 2009-01-29 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung eines Ionenstrom-Sensor-Signals einer Brennkraftmaschine |
| US6360587B1 (en) * | 2000-08-10 | 2002-03-26 | Delphi Technologies, Inc. | Pre-ignition detector |
| JP2002168170A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-14 | Nippon Soken Inc | 内燃機関のイオン電流検出装置 |
| JP3869275B2 (ja) * | 2001-04-05 | 2007-01-17 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 内燃機関のイオン電流検出装置 |
-
2001
- 2001-10-19 JP JP2001321749A patent/JP2003120494A/ja active Pending
-
2002
- 2002-10-15 US US10/269,948 patent/US6734677B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100644229B1 (ko) | 2005-09-16 | 2006-11-10 | 박만식 | 엔진용 전압 상승 부스터 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6734677B2 (en) | 2004-05-11 |
| US20030076111A1 (en) | 2003-04-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040409 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060629 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060718 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061205 |