JP2515996Y2 - 内燃機関燃焼状態検出装置 - Google Patents
内燃機関燃焼状態検出装置Info
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- JP2515996Y2 JP2515996Y2 JP1991035200U JP3520091U JP2515996Y2 JP 2515996 Y2 JP2515996 Y2 JP 2515996Y2 JP 1991035200 U JP1991035200 U JP 1991035200U JP 3520091 U JP3520091 U JP 3520091U JP 2515996 Y2 JP2515996 Y2 JP 2515996Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、点火コイルを用いて
点火される内燃機関の燃焼状態を検出する装置に関する
ものである。
点火される内燃機関の燃焼状態を検出する装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の、内燃機関の点火に使用される点
火制御回路を示す図５において、１次コイル12と２次コ
イル14で構成される点火コイル10がある。
火制御回路を示す図５において、１次コイル12と２次コ
イル14で構成される点火コイル10がある。
【０００３】そこで、点火コイル10の１次側では、電源
装置2が１次コイル12の１端に接続され、またトランジ
スタ等で構成される駆動素子4のコレクタが１次コイル1
2の他端へ接続されて１次回路が構成され、エミッタが
アースへ、ベースが点火信号入力部6へ接続されてい
る。
装置2が１次コイル12の１端に接続され、またトランジ
スタ等で構成される駆動素子4のコレクタが１次コイル1
2の他端へ接続されて１次回路が構成され、エミッタが
アースへ、ベースが点火信号入力部6へ接続されてい
る。
【０００４】上記点火コイル10の２次側では、２次コイ
ル14の両端に点火プラグギャップ（以下「ギャップ」と
呼ぶ）20と22が接続され、さらにこれらがアースへ接続
される。
ル14の両端に点火プラグギャップ（以下「ギャップ」と
呼ぶ）20と22が接続され、さらにこれらがアースへ接続
される。
【０００５】前記点火コイル10の１次側駆動素子4のコ
レクタとエミッタ間は、前記点火信号入力部6に点火信
号のない間は開放状態で、逆に前記点火信号が入力され
ている間導通し、前記１次コイル12に電流が流れる（以
下この電流を「１次電流」と呼ぶ）。
レクタとエミッタ間は、前記点火信号入力部6に点火信
号のない間は開放状態で、逆に前記点火信号が入力され
ている間導通し、前記１次コイル12に電流が流れる（以
下この電流を「１次電流」と呼ぶ）。
【０００６】周知の如く、前記１次電流が流れることに
より、２次コイル14には高電圧が発生し、これがギャッ
プ20と22の絶縁破壊電圧を超えると、このギャップ20と
22において、飛火が始まる。この飛火によって点火に必
要かつ充分なエネルギーが供給されれば、所望の点火が
完了する。同様に１次電流遮断時に、２次側に高電圧エ
ネルギーを供給する方式では、１次電流が流れ、必要な
電流に達し、その電流が遮断された時飛火、点火が行な
われる。（図６の（ａ）と（ｂ）は１次電流の遮断と２
次電圧による飛火が示されている。）
より、２次コイル14には高電圧が発生し、これがギャッ
プ20と22の絶縁破壊電圧を超えると、このギャップ20と
22において、飛火が始まる。この飛火によって点火に必
要かつ充分なエネルギーが供給されれば、所望の点火が
完了する。同様に１次電流遮断時に、２次側に高電圧エ
ネルギーを供給する方式では、１次電流が流れ、必要な
電流に達し、その電流が遮断された時飛火、点火が行な
われる。（図６の（ａ）と（ｂ）は１次電流の遮断と２
次電圧による飛火が示されている。）
【０００７】
【考案が解決しようとする課題】上述したような内燃機
関の点火制御回路では、点火信号入力部6に点火信号が
入力された時、ギャップ20と22で放電が起こったかどう
か、すなわちギャップ20と22の絶縁破壊電圧を超えるこ
とのできるような２次電圧（以下、１次電流がある電流
値で遮断された時、２次コイルに発生する高電圧のこと
を、「２次電圧」と呼ぶ）が２次コイル14に発生してい
るのか、またギャップ20と22において放電が起こったと
しても、実際に燃料に着火しているのかどうか分からな
い。
関の点火制御回路では、点火信号入力部6に点火信号が
入力された時、ギャップ20と22で放電が起こったかどう
か、すなわちギャップ20と22の絶縁破壊電圧を超えるこ
とのできるような２次電圧（以下、１次電流がある電流
値で遮断された時、２次コイルに発生する高電圧のこと
を、「２次電圧」と呼ぶ）が２次コイル14に発生してい
るのか、またギャップ20と22において放電が起こったと
しても、実際に燃料に着火しているのかどうか分からな
い。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本考案では、点火コイルの１次側に１次コイルと直流
電源装置、１次電流の制御を行なう駆動素子、前記駆動
素子に点火信号を入力する点火信号入力部を備え、前記
点火コイルの２次側に、２次コイルとこの一端、あるい
は両端に点火プラグギャップを接続している点火コイル
において、前記２次コイルの他端、あるいは両端に点火
プラグギャップの接続されるものにあっては２次コイル
の中点には、電流制限用素子を介してイオン電流演算回
路が接続され、前記イオン電流演算回路中には、前記点
火コイルの１次側中の１次コイルと駆動素子との接続部
に接続され、イオン電流検出用電圧を充電しておくコン
デンサが備えられ、前記点火コイルの１次側とイオン電
流演算回路との間には、前記イオン電流演算回路にリセ
ット信号を出力する１次フライバック電圧比較回路と、
１次電圧から基準電圧を構成する電圧安定回路とを設け
ている内燃機関焼状態検出装置とする。
に本考案では、点火コイルの１次側に１次コイルと直流
電源装置、１次電流の制御を行なう駆動素子、前記駆動
素子に点火信号を入力する点火信号入力部を備え、前記
点火コイルの２次側に、２次コイルとこの一端、あるい
は両端に点火プラグギャップを接続している点火コイル
において、前記２次コイルの他端、あるいは両端に点火
プラグギャップの接続されるものにあっては２次コイル
の中点には、電流制限用素子を介してイオン電流演算回
路が接続され、前記イオン電流演算回路中には、前記点
火コイルの１次側中の１次コイルと駆動素子との接続部
に接続され、イオン電流検出用電圧を充電しておくコン
デンサが備えられ、前記点火コイルの１次側とイオン電
流演算回路との間には、前記イオン電流演算回路にリセ
ット信号を出力する１次フライバック電圧比較回路と、
１次電圧から基準電圧を構成する電圧安定回路とを設け
ている内燃機関焼状態検出装置とする。
【０００９】前記において１次フライバック電圧とは、
１次電流の遮断時に１次コイルに発生する電圧を示す。
１次電流の遮断時に１次コイルに発生する電圧を示す。
【００１０】上述の構成により、イオン電流（２次電圧
によりギャップが放電し燃料に着火した後、燃焼室内の
燃料がイオン化され、この時ギャップに電圧を加えると
流れる電流）を瞬時値ではなく、流れた電流の演算結果
（例えば積分的）をとらえることにより、点火信号入力
部に点火信号が入力された時、ギャップに放電が起こっ
たかどうか、すなわちギャップの絶縁破壊電圧を超える
ことのできるような２次電圧が２次コイルに発生してい
るのか、またギャップにおいて放電が起こったとして
も、実際に燃料に着火しているかどうかを検出すること
を可能にする。
によりギャップが放電し燃料に着火した後、燃焼室内の
燃料がイオン化され、この時ギャップに電圧を加えると
流れる電流）を瞬時値ではなく、流れた電流の演算結果
（例えば積分的）をとらえることにより、点火信号入力
部に点火信号が入力された時、ギャップに放電が起こっ
たかどうか、すなわちギャップの絶縁破壊電圧を超える
ことのできるような２次電圧が２次コイルに発生してい
るのか、またギャップにおいて放電が起こったとして
も、実際に燃料に着火しているかどうかを検出すること
を可能にする。
【００１１】
【実施例】本考案の実施例を示す図１において、「従来
の技術」で述べたものと同一、または相当部分について
は同一符号で示してあり、説明は省略する。
の技術」で述べたものと同一、または相当部分について
は同一符号で示してあり、説明は省略する。
【００１２】図１のプラグギャップ点火制御装置1は、
点火コイル30内の２次コイル34の両端にギャップ20と22
が設けられ、その中点36に電流制限用ダイオード38のカ
ソードが接続されており、そのアノードは燃焼状態検出
部50へ接続されている。
点火コイル30内の２次コイル34の両端にギャップ20と22
が設けられ、その中点36に電流制限用ダイオード38のカ
ソードが接続されており、そのアノードは燃焼状態検出
部50へ接続されている。
【００１３】なお上記では、ギャップが２つある場合の
点火コイル、即ち２次コイル34の両端から高電圧が得ら
れるタイプの点火コイルについて述べたが、例えば前記
２次コイル34の一端が高電圧を、他端が低電圧を出力す
る点火コイルにあっては、図２のような構成にする。図
２においては、２次コイル34の低電圧側に電流制限用ダ
イオード38のカソードを接続し、このアノードは燃焼状
態検出部50へ、電流漏洩防止ダイオード39のカソードが
２次コイルの一方へ、このアノードが１次コイル12の一
方へそれぞれ接続される。
点火コイル、即ち２次コイル34の両端から高電圧が得ら
れるタイプの点火コイルについて述べたが、例えば前記
２次コイル34の一端が高電圧を、他端が低電圧を出力す
る点火コイルにあっては、図２のような構成にする。図
２においては、２次コイル34の低電圧側に電流制限用ダ
イオード38のカソードを接続し、このアノードは燃焼状
態検出部50へ、電流漏洩防止ダイオード39のカソードが
２次コイルの一方へ、このアノードが１次コイル12の一
方へそれぞれ接続される。
【００１４】また、ここでは電流制限用としてダイオー
ド38を使用しているが、これは抵抗に変えてもよい。
ド38を使用しているが、これは抵抗に変えてもよい。
【００１５】さらに図１に示す内燃機関燃焼状態検出装
置は、前記燃焼状態検出部50に接続されるイオン電流演
算回路100があり、これは直接イオン電流演算出力部80
へ、また直列接続の基準電圧入力部42と電源電圧安定回
路40を通って電源装置2へ、直列接続のリセット信号出
力部60と１次フライバック電圧比較回路200を介して駆
動素子4のコレクタへ、さらに１次フライバック電圧入
力部70を介して前記コレクタへ、それぞれ接続されてい
る。
置は、前記燃焼状態検出部50に接続されるイオン電流演
算回路100があり、これは直接イオン電流演算出力部80
へ、また直列接続の基準電圧入力部42と電源電圧安定回
路40を通って電源装置2へ、直列接続のリセット信号出
力部60と１次フライバック電圧比較回路200を介して駆
動素子4のコレクタへ、さらに１次フライバック電圧入
力部70を介して前記コレクタへ、それぞれ接続されてい
る。
【００１６】図３に示す前記イオン電流演算回路100に
おいて、燃焼状態検出部50とアースとの間に直列接続の
コンデンサ124とダイオード126、ツェナーダイオード12
8が設けられ、ダイオード126のカソードはツェナーダイ
オード128のカソードへ、ダイオード126のアノードはコ
ンデンサ124へ、ツェナーダイオード128のアノードはア
ースへそれぞれ接続される。前記コンデンサ124はイオ
ン電流を検出時のダイオード38に加える電圧（イオン電
流検出用電圧）を充電するものである。
おいて、燃焼状態検出部50とアースとの間に直列接続の
コンデンサ124とダイオード126、ツェナーダイオード12
8が設けられ、ダイオード126のカソードはツェナーダイ
オード128のカソードへ、ダイオード126のアノードはコ
ンデンサ124へ、ツェナーダイオード128のアノードはア
ースへそれぞれ接続される。前記コンデンサ124はイオ
ン電流を検出時のダイオード38に加える電圧（イオン電
流検出用電圧）を充電するものである。
【００１７】１次フライバック電圧入力部70は、ダイオ
ード130のアノードへ接続され、そのカソードが前記燃
焼状態検出部50とコンデンサ124の接続点を介して、直
列接続の抵抗116とツェナーダイオード118、抵抗120、
ダイオード122を通ってアースに接続される。ここでツ
ェナーダイオード118のカソードは抵抗116へ、そのアノ
ードは抵抗120へ、ダイオード122のカソードは抵抗120
へ、そのアノードはアースへそれぞれ接続される。
ード130のアノードへ接続され、そのカソードが前記燃
焼状態検出部50とコンデンサ124の接続点を介して、直
列接続の抵抗116とツェナーダイオード118、抵抗120、
ダイオード122を通ってアースに接続される。ここでツ
ェナーダイオード118のカソードは抵抗116へ、そのアノ
ードは抵抗120へ、ダイオード122のカソードは抵抗120
へ、そのアノードはアースへそれぞれ接続される。
【００１８】前記コンデンサ124とダイオード126の接続
点は、前記ツェナーダイオード118と抵抗120の接続点に
接続され、さらにダイオード114のカソードへ接続さ
れ、このダイオード114のアノードはオペアンプ112の非
反転入力部（＋）へ接続される。また、このオペアンプ
112の出力部は、前記イオン電流演算出力部80へ接続さ
れている。なおオペアンプ112の反転入力部（−）につ
いては後述する。
点は、前記ツェナーダイオード118と抵抗120の接続点に
接続され、さらにダイオード114のカソードへ接続さ
れ、このダイオード114のアノードはオペアンプ112の非
反転入力部（＋）へ接続される。また、このオペアンプ
112の出力部は、前記イオン電流演算出力部80へ接続さ
れている。なおオペアンプ112の反転入力部（−）につ
いては後述する。
【００１９】基準電圧入力部42とアースの間には、抵抗
104と106、コンデンサ108が直列接続されており、抵抗1
04と106の接続点はツェナーダイオード110のカソード
へ、そのアノードは前記オペアンプ112の出力部とイオ
ン電流演算出力部80の接続点を通ってオペアンプ112の
反転入力部（−）へ接続される。前記オペアンプ112の
非反転入力部（＋）は、前記抵抗106とコンデンサ108に
も接続され、この接続点がトランジスタ102のコレクタ
へ接続され、このトランジスタ102のエミッタはアース
へ、ベースはリセット信号出力部60へそれぞれ接続され
ている。
104と106、コンデンサ108が直列接続されており、抵抗1
04と106の接続点はツェナーダイオード110のカソード
へ、そのアノードは前記オペアンプ112の出力部とイオ
ン電流演算出力部80の接続点を通ってオペアンプ112の
反転入力部（−）へ接続される。前記オペアンプ112の
非反転入力部（＋）は、前記抵抗106とコンデンサ108に
も接続され、この接続点がトランジスタ102のコレクタ
へ接続され、このトランジスタ102のエミッタはアース
へ、ベースはリセット信号出力部60へそれぞれ接続され
ている。
【００２０】図４に示す前記１次フライバック電圧比較
回路200において、基準電圧入力部42とアースの間に直
列接続の抵抗210と212が設けられる。前記抵抗210と212
との接続点は、抵抗214を介してオペアンプ216の非反転
入力部（−）へ、また抵抗220を介して前記オペアンプ2
16の出力部へそれぞれ接続されている。前記オペアンプ
216の出力部は、抵抗218を通ってリセット信号出力部60
へ接続される。さらに、１次コイル12と駆動素子4との
接続点が、直列接続の抵抗202と208を通って前記オペア
ンプ216の非反転入力部（＋）へ接続され、前記抵抗202
と208の接続点が並列接続の抵抗204とコンデンサ206を
通って接地されている。
回路200において、基準電圧入力部42とアースの間に直
列接続の抵抗210と212が設けられる。前記抵抗210と212
との接続点は、抵抗214を介してオペアンプ216の非反転
入力部（−）へ、また抵抗220を介して前記オペアンプ2
16の出力部へそれぞれ接続されている。前記オペアンプ
216の出力部は、抵抗218を通ってリセット信号出力部60
へ接続される。さらに、１次コイル12と駆動素子4との
接続点が、直列接続の抵抗202と208を通って前記オペア
ンプ216の非反転入力部（＋）へ接続され、前記抵抗202
と208の接続点が並列接続の抵抗204とコンデンサ206を
通って接地されている。
【００２１】
【作用】次に上述した構成の作用について述べる。な
お、「従来の技術」で述べたものと同一または相当の作
用については、説明を省略する。
お、「従来の技術」で述べたものと同一または相当の作
用については、説明を省略する。
【００２２】図１のプラグギャップ点火制御装置1にお
いて、１次コイル12へ電源装置2により電圧を加える
と、それに応じた電圧が２次コイル34へ供給され、ギャ
ップ20と22において、２次コイル34に発生した高電圧に
よる放電が終わった（すなわち、ギャップ20と22に与え
られる高電圧の放電により、ギャップ20と22の絶縁破壊
状態が終わった）直後から、燃焼状態検出部50にイオン
電流検出電圧（＋）を加えることで、電流制限用ダイオ
ード38を通り、さらに２次コイル34の一部を通って、ギ
ャップ20と22のコイル側電極にそれぞれ（＋）電圧が現
われる。
いて、１次コイル12へ電源装置2により電圧を加える
と、それに応じた電圧が２次コイル34へ供給され、ギャ
ップ20と22において、２次コイル34に発生した高電圧に
よる放電が終わった（すなわち、ギャップ20と22に与え
られる高電圧の放電により、ギャップ20と22の絶縁破壊
状態が終わった）直後から、燃焼状態検出部50にイオン
電流検出電圧（＋）を加えることで、電流制限用ダイオ
ード38を通り、さらに２次コイル34の一部を通って、ギ
ャップ20と22のコイル側電極にそれぞれ（＋）電圧が現
われる。
【００２３】上記において、ギャップ20と22が設置され
た内燃機関のいずれかの気筒内が燃焼状態である場合を
考える。周知の如く、燃料が燃焼すると燃焼室内の燃料
がイオン化される。そこで、このギャップ20と22にイオ
ン電流検出用電圧を加えておくとイオン電流が検出でき
る。したがって、このイオン電流を監視すれば燃焼状態
が推測できる。即ち、イオン電流検出用電圧により前記
燃焼状態に応じた電流が燃焼状態検出部50から電流制限
用ダイオード38、２次コイル34、ギャップ20と22の一方
の電極、イオン化された燃料、ギャップ20と22の他方の
電極を経てアースへ流れる。この時の様子を示すのが図
６の（ａ）から（ｄ）である。
た内燃機関のいずれかの気筒内が燃焼状態である場合を
考える。周知の如く、燃料が燃焼すると燃焼室内の燃料
がイオン化される。そこで、このギャップ20と22にイオ
ン電流検出用電圧を加えておくとイオン電流が検出でき
る。したがって、このイオン電流を監視すれば燃焼状態
が推測できる。即ち、イオン電流検出用電圧により前記
燃焼状態に応じた電流が燃焼状態検出部50から電流制限
用ダイオード38、２次コイル34、ギャップ20と22の一方
の電極、イオン化された燃料、ギャップ20と22の他方の
電極を経てアースへ流れる。この時の様子を示すのが図
６の（ａ）から（ｄ）である。
【００２４】図６の（ａ）と（ｂ）に電流遮断方式の点
火コイルの波形を示す。この波形では１次コイル12に１
次電流が流れ、ある電流値になったところで遮断される
と、２次コイル34に２次電圧が発生し、この２次電圧が
ギャップ20と22の絶縁破壊電圧に至ったとき、ギャップ
20と22とにおいて放電が始まり、この放電の持続に必要
なエネルギーの供給が行なわれなくなったところで放電
が終わっていることがわかる。この放電が終了した時点
で、イオン電流検出用電圧があれば、前述のように燃料
のイオン化に応じてイオン電流が流れる。
火コイルの波形を示す。この波形では１次コイル12に１
次電流が流れ、ある電流値になったところで遮断される
と、２次コイル34に２次電圧が発生し、この２次電圧が
ギャップ20と22の絶縁破壊電圧に至ったとき、ギャップ
20と22とにおいて放電が始まり、この放電の持続に必要
なエネルギーの供給が行なわれなくなったところで放電
が終わっていることがわかる。この放電が終了した時点
で、イオン電流検出用電圧があれば、前述のように燃料
のイオン化に応じてイオン電流が流れる。
【００２５】しかし前記イオン電流は、図６（ｃ）に示
されるように変動し、一定しない。したがって、イオン
電流を計測し、判断基準としてあらかじめ記憶装置など
に記憶されているイオン電流の上限値、下限値、もしく
は両方と比較する場合には、正確な燃焼状態の判断が困
難である。
されるように変動し、一定しない。したがって、イオン
電流を計測し、判断基準としてあらかじめ記憶装置など
に記憶されているイオン電流の上限値、下限値、もしく
は両方と比較する場合には、正確な燃焼状態の判断が困
難である。
【００２６】次に、図１の１次フライバック電圧比較回
路200とイオン電流演算回路100の作用について述べる。
路200とイオン電流演算回路100の作用について述べる。
【００２７】図４に示す１次フライバック電圧比較回路
200は、１次コイル12において、１次電流遮断時に発生
するフライバック電圧を分圧する。その分電圧はオペア
ンプ216とその周辺回路からなるヒステリシスコンパレ
ータに入力され、しきい値電圧と比較され、分電圧がし
きい値よりも大きいとき、リセット信号出力部60を経由
しイオン電流演算回路100にリセット信号を送り、イオ
ン電流演算回路100の積分値を初期化する。即ち前記１
次フライバック電圧比較回路200は、もともとイオン電
流波形の出力されない部分を演算しない、またはしなく
て良いようにマスクするためのものである。
200は、１次コイル12において、１次電流遮断時に発生
するフライバック電圧を分圧する。その分電圧はオペア
ンプ216とその周辺回路からなるヒステリシスコンパレ
ータに入力され、しきい値電圧と比較され、分電圧がし
きい値よりも大きいとき、リセット信号出力部60を経由
しイオン電流演算回路100にリセット信号を送り、イオ
ン電流演算回路100の積分値を初期化する。即ち前記１
次フライバック電圧比較回路200は、もともとイオン電
流波形の出力されない部分を演算しない、またはしなく
て良いようにマスクするためのものである。
【００２８】イオン電流演算回路100を示す図３におい
て、コンデンサ108は、基準電圧入力部42から抵抗104、
106を経て充電され、その電圧はオペアンプ112の非反転
入力部（＋）へ入力されており、オペアンプ112が反転
入力部（−）のその出力部へ接続されたボルテージフォ
ロワとなっているため、結果としてコンデンサ108の充
電電圧とオペアンプ112の出力電圧が等しくなる。
て、コンデンサ108は、基準電圧入力部42から抵抗104、
106を経て充電され、その電圧はオペアンプ112の非反転
入力部（＋）へ入力されており、オペアンプ112が反転
入力部（−）のその出力部へ接続されたボルテージフォ
ロワとなっているため、結果としてコンデンサ108の充
電電圧とオペアンプ112の出力電圧が等しくなる。
【００２９】ここで、抵抗104と106の接続点とオペアン
プ112の出力部との間に、ツェナーダイオード110が挿入
されており、抵抗106を挟む両端の電圧は一定に保たれ
る。したがって、抵抗106を流れる電流、すなわちコン
デンサ108の充電電流は一定となり、オペアンプ112の入
力電源とトランジスタ102の漏れ電流、ダイオード114へ
流れ込む電流がない場合には、コンデンサ108の充電電
圧をほぼ直線的に増加させることが可能となる。すなわ
ち、コンデンサ108の充電電圧、オペアンプ112の出力
は、図６（ｅ）と（ｆ）に示すようなランプ（ramp）波
形となる。
プ112の出力部との間に、ツェナーダイオード110が挿入
されており、抵抗106を挟む両端の電圧は一定に保たれ
る。したがって、抵抗106を流れる電流、すなわちコン
デンサ108の充電電流は一定となり、オペアンプ112の入
力電源とトランジスタ102の漏れ電流、ダイオード114へ
流れ込む電流がない場合には、コンデンサ108の充電電
圧をほぼ直線的に増加させることが可能となる。すなわ
ち、コンデンサ108の充電電圧、オペアンプ112の出力
は、図６（ｅ）と（ｆ）に示すようなランプ（ramp）波
形となる。
【００３０】ここでイオン電流を考えると、１次フライ
バック電圧入力部70より電圧が印加されてコンデンサ12
4が充電されるとき、電流は１次フライバック電圧入力
部70とダイオード130、コンデンサ124、ダイオード12
6、ツェナーダイオード128を経てアースへ流れる。ツェ
ナーダイオード128のツェナー電圧は、基準電圧入力部4
2の基準電圧よりわずかに高く設定されてあり、コンデ
ンサ108に充電された電荷が、ダイオード114と126を経
てアースへ流れるのを防止する。また前記ツェナー電圧
は、１次フライバック電圧入力部70に印加される充電電
圧よりは低く、コンデンサ124の充電を大きく妨げるこ
との無いように設定されている。
バック電圧入力部70より電圧が印加されてコンデンサ12
4が充電されるとき、電流は１次フライバック電圧入力
部70とダイオード130、コンデンサ124、ダイオード12
6、ツェナーダイオード128を経てアースへ流れる。ツェ
ナーダイオード128のツェナー電圧は、基準電圧入力部4
2の基準電圧よりわずかに高く設定されてあり、コンデ
ンサ108に充電された電荷が、ダイオード114と126を経
てアースへ流れるのを防止する。また前記ツェナー電圧
は、１次フライバック電圧入力部70に印加される充電電
圧よりは低く、コンデンサ124の充電を大きく妨げるこ
との無いように設定されている。
【００３１】燃焼状態検出部50からイオン電流が流れ出
す時に、コンデンサ124とダイオード126との接続側の電
流はイオン電流と等しく、アースとダイオード122、抵
抗120を経てコンデンサ124へ流れる電流と、アースとコ
ンデンサ108、ダイオード114を経てコンデンサ124へ流
れる電流との和になる。この２つの電流の後者は、抵抗
106を経てコンデンサ108に充電される電荷を減少させる
こととなり、コンデンサ108の充電電圧を下げようとす
る方向へ働く。
す時に、コンデンサ124とダイオード126との接続側の電
流はイオン電流と等しく、アースとダイオード122、抵
抗120を経てコンデンサ124へ流れる電流と、アースとコ
ンデンサ108、ダイオード114を経てコンデンサ124へ流
れる電流との和になる。この２つの電流の後者は、抵抗
106を経てコンデンサ108に充電される電荷を減少させる
こととなり、コンデンサ108の充電電圧を下げようとす
る方向へ働く。
【００３２】ここで抵抗120の抵抗値を適当に選ぶこと
によって、上述の二つの電流の比率を変えることが可能
である。これにより、イオン電流がコンデンサ108の充
電電圧を下げようとする割合が調節可能となる。したが
ってイオン電流の大きさによって、コンデンサ108の充
電電圧が変化し、イオン電流が小さい時は、オペアンプ
112の出力は単位時間に高い電圧まで上昇し、イオン電
流が大きいときは、単位時間に低い電圧までしか上がら
ないので、オペアンプ112の出力部からの出力をイオン
電流演算出力部80へ出力し、その値をあらかじめ設定さ
れた上限値、もしくはその両方と比較することで、燃焼
の状態を判断することが可能である。
によって、上述の二つの電流の比率を変えることが可能
である。これにより、イオン電流がコンデンサ108の充
電電圧を下げようとする割合が調節可能となる。したが
ってイオン電流の大きさによって、コンデンサ108の充
電電圧が変化し、イオン電流が小さい時は、オペアンプ
112の出力は単位時間に高い電圧まで上昇し、イオン電
流が大きいときは、単位時間に低い電圧までしか上がら
ないので、オペアンプ112の出力部からの出力をイオン
電流演算出力部80へ出力し、その値をあらかじめ設定さ
れた上限値、もしくはその両方と比較することで、燃焼
の状態を判断することが可能である。
【００３３】
【考案の効果】図１で説明した装置を用いることによ
り、点火信号入力部に点火信号が入力されたとき、ギャ
ップで放電が起こったかどうか、またギャップに放電が
起こったとしても、実際に燃料に着火しているかどうか
を、イオン電流を測定し、この電流を瞬時値ではなく、
流れた電流の演算結果（例えば積分的）をとらえること
により確実に検出できる。
り、点火信号入力部に点火信号が入力されたとき、ギャ
ップで放電が起こったかどうか、またギャップに放電が
起こったとしても、実際に燃料に着火しているかどうか
を、イオン電流を測定し、この電流を瞬時値ではなく、
流れた電流の演算結果（例えば積分的）をとらえること
により確実に検出できる。
【００３４】周知のごとく、点火コイルには２次コイル
出力として、このコイルの一端を低電圧出力として、他
端を高電圧出力とするものと、両端を共に高電圧出力と
する２通りものがあるが、本考案においてはイオン電流
検出用電圧を１次コイル側から供給される電圧によりつ
くるために、前記何れのタイプの点火コイルにも使用で
き、汎用性が高い。
出力として、このコイルの一端を低電圧出力として、他
端を高電圧出力とするものと、両端を共に高電圧出力と
する２通りものがあるが、本考案においてはイオン電流
検出用電圧を１次コイル側から供給される電圧によりつ
くるために、前記何れのタイプの点火コイルにも使用で
き、汎用性が高い。
【００３５】また、イオン電流の検出は点火コイル内の
２次コイルに接続する電流制限用ダイオードとイオン電
流演算回路で行なうので、燃焼室内に新たに別部品とし
てセンサを設けなくてもよい。新たにイオン電流を検出
するセンサを取り付ける場合では、通常燃焼室シリンダ
ヘッド等に専用の穴空け加工等を施し、イオン電流検出
位置等も考慮して従来のエンジンに多大な設計変更が必
要となるが、本考案の装置においては、従来のエンジン
ブロックをそのまま流用できるので、これらの設計変更
が不要で、かつセンサ等に費やすコストが不要となる。
２次コイルに接続する電流制限用ダイオードとイオン電
流演算回路で行なうので、燃焼室内に新たに別部品とし
てセンサを設けなくてもよい。新たにイオン電流を検出
するセンサを取り付ける場合では、通常燃焼室シリンダ
ヘッド等に専用の穴空け加工等を施し、イオン電流検出
位置等も考慮して従来のエンジンに多大な設計変更が必
要となるが、本考案の装置においては、従来のエンジン
ブロックをそのまま流用できるので、これらの設計変更
が不要で、かつセンサ等に費やすコストが不要となる。
【図１】 本考案の実施例とする内燃機関燃焼状態検出
装置を、１部はブロックにより示す図である。。
装置を、１部はブロックにより示す図である。。
【図２】 点火プラグギャップが１つの場合の点火コイ
ルの回路図である。
ルの回路図である。
【図３】イオン電流演算回路の１例を示す回路図であ
る。
る。
【図４】 １次フライバック電圧比較回路の１例を示す
回路図である。
回路図である。
【図５】 従来の内燃機関点火制御装置の回路図であ
る。
る。
【図６】 点火コイルにおける１次電流と２次電圧、イ
オン電流の関係を示す図である。
オン電流の関係を示す図である。
６ 点火信号入力部 ４２ 基準電圧入力部 ５０ 燃焼状態検出部 ６０ リセット信号出力部 ７０ １次フライバック電圧入力部 ８０ イオン電流演算出力部 １００ イオン電流演算回路
Claims (1)
- 【請求項１】 点火コイルの１次側に１次コイルと直流
電源装置、１次電流の制御を行なう駆動素子、前記駆動
素子に点火信号を入力する点火信号入力部を備え、前記
点火コイルの２次側に、２次コイルとこの一端、あるい
は両端に点火プラグギャップを接続している点火コイル
において、前記２次コイルの他端、あるいは両端に点火
プラグギャップの接続されるものにあっては２次コイル
の中点には、電流制限用素子を介してイオン電流演算回
路が接続され、前記イオン電流演算回路中には、前記点
火コイルの１次側中の１次コイルと駆動素子との接続部
に接続され、イオン電流検出用電圧を充電しておくコン
デンサが備えられ、前記点火コイルの１次側とイオン電
流演算回路との間には、前記イオン電流演算回路にリセ
ット信号を出力する１次フライバック電圧比較回路と、
１次電圧から基準電圧を構成する電圧安定回路とを設け
ている内燃機関焼状態検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991035200U JP2515996Y2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 内燃機関燃焼状態検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991035200U JP2515996Y2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 内燃機関燃焼状態検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04137269U JPH04137269U (ja) | 1992-12-21 |
| JP2515996Y2 true JP2515996Y2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=31917429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991035200U Expired - Fee Related JP2515996Y2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 内燃機関燃焼状態検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515996Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61258968A (ja) * | 1985-05-09 | 1986-11-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関 |
| JPS6459436A (en) * | 1987-08-29 | 1989-03-07 | Nec Corp | Display device for working hour of program |
| JP3350063B2 (ja) * | 1991-04-01 | 2002-11-25 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の失火検出装置及びこの失火検出装置を用いた内燃機関の制御装置 |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP1991035200U patent/JP2515996Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04137269U (ja) | 1992-12-21 |
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