JP3120392B1 - エンジンの失火検出機能を有する点火装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 従来の装置では、燃焼が正常に行なわれなか
った場合でも、燃焼が正常に行なわれた、と誤って判別
する場合（誤判別）があったが、この様な誤判別のない
エンジンの失火検出装置を提供することが目的である。 【解決手段】 誤判別の恐れのある時期は、エンジンの
失火検出に関する判別を実施しない、ないし、活用しな
い回路構成により目的を達成しようとするものである。
特に、スイッチ手段６を制御する点火信号を処理する事
により、時間的区間を定義する手段１７を活用して、判
別手段１２の判別信号を整形し、この信号により上記の
判別信号をマスクすることにより、この間の誤判別を防
止するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、燃焼を電気的に
開始させるための点火プラグを有するエンジンの失火検
出機能を有する点火装置に関するものであり、特に、点
火プラグの電極間におこる燃焼による導電性の変化を検
出する機能を備えた、エンジンの失火検出機能を有する
点火装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガソリンエンジンの運転により排気ガス
に混じって排出される一酸化炭素や炭化水素などの有害
成分を酸化触媒や三元触媒で除去、減少させるシステム
が一般に使用されている。しかし、このシステムは、空
気と可燃ガスの混合気が確実に点火され燃焼している場
合は非常に有効に働いているが、点火ミスが連続的に発
生すると問題が生じる。通常は、酸化触媒や三元触媒の
温度は５００℃程度であるが、燃焼の済んでいない混合
気が酸化触媒や三元触媒に達すると、ここで燃焼し、そ
れら触媒を８００℃程度まで加熱してしまう。この場
合、触媒は損傷し、一酸化炭素や炭化水素などの有害成
分を除去、減少させる機能が低下してしまう。この様な
事態を素早く検知し、運転者に警報して、触媒のこの様
な機能低下を防止するために、エンジンの失火検出機能
を有する点火装置が使われている。

【０００３】例えば、ガソリンエンジンに使用されてい
る酸化触媒や三元触媒の機能を保護するために未燃焼ガ
スの発生を監視する点火装置が、特開平４-１９１４６
５号公開公報や特開平４-１９１４６６号公開公報に開
示されている。

【０００４】図４は、その未燃焼ガスの発生を監視する
点火装置の第一の従来例４００を示している。図４の構
成において、その動作を以下に説明する。点火コイル４
０１の一次コイル４０３の電流を断続するために、パワ
ートランジスタ４０６のベース電極４０６ｂに点火信号
として、矩形波が印加される。この矩形波の電位が高
（Ｈ）レベルに有るとき一次コイルに電流が流れ、Ｌ
（低）レベルに有るとき一次コイル４０３に電流は流れ
ない。ここで、点火信号がＨからＬに遷移する場合、流
れていた一次電流は遮断され、二次コイル４０４の端子
間に約３０ｋＶの高電圧が発生する。この高電圧は点火
プラグ４０７に印加され、点火プラグ４０７の電極４０
７ａ-４０７ｂ間で火花放電が起こり、通常はこれで、
燃焼室の混合気の燃焼が開始される。また、混合気が燃
焼することにより、電極４０７ａ-４０７ｂ間のガスの
一部はイオン化され、導電性を持つようになる。この導
電性を検出することにより、燃焼が正常に行なわれたの
かどうかの情報を得ることができる。

【０００５】この導電性を検出することに関し、図４の
従来のその未燃焼ガスの発生を監視する点火装置４００
では、以下の様に行なわれている。まず、コンデンサ４
０９を以下の方法で充電する。電極４０７ａ-４０７ｂ
間で火花放電が起こると、点火プラグ４０７、二次コイ
ル４０４、コンデンサ４０９、ダイオード４１０、点火
プラグ４０７をたどる回路に電流が流れてコンデンサ４
０９に充電される。ここで、コンデンサ４０９に充電さ
れる電圧Ｖｃの最大電圧は、コンデンサ４０９と並列に
接続されたツェナーダイオード４０８と抵抗器４１１を
たどる回路により決定され、Ｖｃは通常２００Ｖ程度で
ある。

【０００６】次に、燃焼ガスの導電性を用いてコンデン
サ４０９を放電する。上述の様に、混合気が燃焼するこ
とにより、点火プラグ４０７の電極４０７ａ-４０７ｂ
間にあるガスの一部は、イオン化され導電性を持つよう
になるため、コンデンサ４０９、二次コイル４０４、点
火プラグ４０７、抵抗器４１１、コンデンサ４０９をた
どる回路により、コンデンサ４０９が放電され、その
際、放電電流Ｉｓが流れる。Ｉｓは、通常、数μＡの水
準である。放電電流Ｉｓの検出は、抵抗器４１１による
電圧降下を検出することによって行なわれる。

【０００７】ここでもし、燃焼が正常に行なわれなかっ
た場合、点火プラグ４０７の電極４０７ａ-４０７ｂ間
のガスは、絶縁性を保ったままであるため、放電電流Ｉ
ｓは流れず、抵抗器４１１による電圧降下は起こらな
い。

【０００８】しかし、上述の、未燃焼ガスの発生を監視
する点火装置では、以下に説明するような欠点があっ
た。第一に、点火信号がＬからＨに遷移する場合、二次
コイル４０４に、上記の、点火信号がＨからＬに遷移す
る場合とは逆極性の二次電圧Ｖ２１が発生し、この電圧
により、点火プラグ４０７に火花放電が生じる場合があ
り、誤点火の原因になっていた。第二に、コンデンサ４
０９に充電された電圧Ｖｃは、コンデンサ４０９、ツェ
ナーダイオード４０８、抵抗器４１１、コンデンサ４０
９をたどる回路で、ツェナーダイオード４０８の漏れ電
流分だけは放電するので、この漏れ電流で抵抗器１１に
よる電圧降下が発生し、燃焼が正常に行なわれなかった
場合でも、燃焼が正常に行なわれた、と誤って判別する
場合（誤判別）があった。

【０００９】この様なことから、次の図５に説明する発
明が提案されている。図５は、第二の従来例の内燃機関
の失火検出機能を有する点火装置５００を説明するため
の図である。図５に示す点火コイル５０１の一次コイル
５０３の電流を断続するために、スイッチ手段であるパ
ワートランジスタ５０６のベース電極５０６ｂに、点火
信号として図６（ａ）に示した矩形波が印加される。こ
の矩形波の電位が高（Ｈ）レベルに有るとき一次コイル
に電流が流れ、Ｌ（低）レベルに有るとき一次コイルに
電流は流れない。ここで、点火信号がＬからＨに遷移す
る場合、二次コイル５０４の電圧Ｖ２に、ダイオード５
１０と抵抗５１６の結節点の方がダイオード５１４とダ
イオード５１５の結節点より高電圧の二次電圧Ｖ２ｏｎ
が発生する。Ｖ２ｏｎの値は、通常１．５ｋＶ程度であ
る。この電圧により、二次コイル５０４、抵抗５１６、
コンデンサ５０９、抵抗５１３、ダイオード５１５、二
次コイル５０４をたどる回路に電流が流れ、コンデンサ
５０９に充電され、二次電圧Ｖ２ｏｎのエネルギーの一
部が吸収され、無駄に消費される事がない。また、二次
電圧Ｖ２ｏｎによる電流は、点火プラグ５０７に直列
に、しかもその電流の向きと反対向きに接続されたダイ
オード５１４により阻止されるため点火プラグ５０７に
は流れない。

【００１０】次に、点火信号がＨからＬに遷移すると、
流れていた一次電流Ｉ１は遮断され、図６（ｃ）に示す
様に、二次コイルの端子間に、約３０ｋＶのＶ２ｏｆｆ
電圧が発生する。この高電圧は、ダイオード５１０と抵
抗５１６の結節点の方がダイオード５１４とダイオード
５１５の結節点より低電圧であり、二次コイル５０４、
ダイオード５１４、点火プラグ５０７、ダイオード５１
０、二次コイル５０４をたどる回路により点火プラグ５
０７に印加され、電極５０７ａ-５０７ｂ間で火花放電
が起こり、通常はこれで、燃焼室の混合気の燃焼が開始
される。また、混合気が燃焼することにより、電極間の
ガスの一部はイオン化され、導電性を持つようになる。
この導電性により、二次コイル５０４、ダイオード５１
４、点火プラグ５０７、抵抗５１１、コンデンサ５０
９、抵抗５１６、二次コイル５０４をたどる回路によ
り、コンデンサ５０９の放電が行なわれ、抵抗５１１に
電圧降下が生じる。この電圧降下を判別回路５１２で検
出し、失火の有無を示す検出信号としている。

【００１１】しかるに、図５に示した回路構成では、次
のような欠点があった。すなわち、二次電圧Ｖ２ｏｆｆ
が発生して、点火プラグ５０７に高電圧スパークが発生
し、点火電流は二次コイル５０４、高耐圧ダイオード５
１４、点火プラグ５０７、ダイオード５１０の経路で流
れた時、コンデンサ５０９に起因する電流が流れること
である。この電流は、コンデンサ５０９は既に電圧Ｖｃ
で充電されているため、上記とは別の回路、すなわちコ
ンデンサ５０９、抵抗５１６、二次コイル５０４、高耐
圧ダイオード５１４、点火プラグ５０７、抵抗５１１、
コンデンサ５０９をたどる回路で、コンデンサ５０９が
放電される際に流れ、これは充電電圧Ｖｃに応じた放電
電流で、イオン電流Ｉｓと同じ方向である。このため、
実際は失火しているにも拘わらず、上記の放電電流をイ
オン電流Ｉｓが流れたと見なして、失火なしと誤判別す
る場合があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、第一及
び第二の従来例に示した従来の回路構成では、燃焼が正
常に行なわれなかった場合でも、燃焼が正常に行なわれ
た、と誤って判別する場合（誤判別）があった。

【００１３】この発明は上記に鑑み提案されたもので、
誤判別のないエンジンの失火検出機能を有する点火装置
を提供することが目的である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、酸素と可燃ガスを含む混
合気を圧縮状態におき、該混合気の燃焼を電気的に開始
させるための点火プラグを有するエンジンの失火検出機
能を有する点火装置において、燃焼後に生じる点火プラ
グ電極間の導電性の増大する現象を用いて、燃焼の有無
を判別する判別手段と、点火プラグの放電と同じ周期
で、しかもその周期内の予め決められた時期に、該判別
手段からの判別信号の活用を停止する手段と、を有する
ことを特徴とするエンジンの失火検出機能を有する点火
装置で、コンデンサを構成要素として含む構成と、燃焼
を開始させるための点火プラグの放電周期と同じ周期
で、しかし点火プラグの放電と異なる時期に上記のコン
デンサを充電する回路構成と、燃焼を開始させるために
点火プラグに印加される電圧極性と同一極性の電圧を、
充電されたコンデンサから点火プラグに導く回路構成
と、燃焼後に生じる点火プラグ電極間の導電性の増大を
用いて、点火プラグでの放電時期と異なる瞬間に、上述
のコンデンサを放電する回路構成と、その放電 電流を検
出することによって燃焼の有無を判別する判別手段と、
点火プラグの放電と同じ周期で、しかもその周期内の予
め決められた時間的区間に渡り、該判別手段からの判別
信号の活用を停止する手段と、該判別手段からの判別信
号の活用を停止する時間的区間を、該エンジンの失火検
出機能を有する点火装置内部の信号を処理する事により
定義する手段と、を有することを特徴としている。

【００１５】また、請求項２に記載の発明は、誤判別の
ない具体的な回路を実現するために、一次コイルと二次
コイルとを有する点火コイルと、該点火コイルの、一次
コイルの第一の端子に電流を供給する手段と、該点火コ
イルの、一次コイルの第二の端子から共通端子へ電流を
断続するスイッチ手段と、該点火コイルの二次コイルの
第一の端子にＮ型半導体側を接続し、上記の共通端子に
Ｐ型半導体側を接続した第一のダイオードと、該二次コ
イルの第一の端子に一端を接続した第一の抵抗と、該第
一の抵抗に直列接続したコンデンサと、該コンデンサの
他端に一端を接続し、他端は上記の共通端子に接続した
第二の抵抗と、上記のコンデンサと第二の抵抗の結節点
に接続した第三の抵抗と、上記の点火コイルの二次コイ
ルの第二の端子にＮ型半導体側を接続し、上記の第三の
抵抗にＰ型半導体側を接続した第二のダイオードと、上
記の点火コイルの二次コイルの第二の端子にＰ型半導体
側を接続し、点火プラグの第一の電極にＮ型半導体側を
接続した第三のダイオードと、上記の共通端子と点火プ
ラグの第二の電極を電気的に接続した構成と、上記のコ
ンデンサと第二の抵抗との結節点の電圧変化を検出する
電圧判別手段と、該判別手段からの判別信号の活用を停
止する時間的区間を、上記のスイッチ手段を制御する信
号を処理する事により定義する手段と、該電圧判別手段
からの判別信号の活用を停止する構成と、を有すること
を特徴としている。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明は、誤判別の恐れのある時
期は、エンジンの失火検出に関する判別を実施しない、
ないし、活用しない回路構成により目的を達成しようと
するものである。以下にこの発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の望ましい実
施形態を示しており、図２は、図１の回路における各部
の信号波形の経時変化を示している。

【００１７】図１は、本発明のエンジンの失火検出機能
を有する点火装置１００を説明するための図である。図
１において、本発明の失火検出機能を有する点火装置１
００は、一次コイル３と二次コイル４とを有する点火コ
イル１と、一次コイル３の第一の端子に電流を供給する
手段と、一次コイル３の第二の端子から共通端子へ流す
電流を断続するスイッチ手段６と、二次コイル４の第一
の端子にＮ型半導体側を接続し、上記の共通端子にＰ型
半導体側を接続したダイオード１０と、上記の二次コイ
ル４の第一の端子に、その一端を接続した第一の抵抗１
６と、第一の抵抗１６の他端に一端を接続したコンデン
サ９と、上記のコンデンサ９の他端に一端を接続し、他
端は上記の共通端子に接続した第二の抵抗１１と、上記
のコンデンサ９と第二の抵抗１１の結節点に接続した第
三の抵抗１３と、二次コイル４の第二の端子にＮ型半導
体側を接続し、上記の第三の抵抗１３にＰ型半導体側を
接続したダイオード１５と、二次コイル４の第二の端子
にＰ型半導体側を接続し、点火プラグの第一の電極７ａ
にＮ型半導体側を接続したダイオード１４と、上記の共
通端子と点火プラグ７の第二の電極７ｂを接続した構成
と、上記のコンデンサ９と第二の抵抗１１と第三の抵抗
１３との結節点の電圧変化を検出する電圧判別手段１２
と、電圧判別手段１２の判別信号の活用を停止する時間
的区間を上記のスイッチ手段を制御する点火信号を処理
する事により定義する手段１７と、該電圧判別手段から
の判別信号の活用を停止する構成としての電圧判別手段
１２と手段１７の配線と、を有することを特徴としてい
る。

【００１８】ここで、判別手段１２は、一例として、図
３（ａ）に示す回路である。この回路は、上記したイオ
ン電流Ｉｓによる図１の抵抗１１の両端の電圧降下によ
る信号を反転させるためのインバータと、トランジスタ
１２２のゲート電極を保護するためのダイオード１２１
で構成されている。判別手段１２の回路はこれに限るも
のでなく、図７（ａ）に示す様に、ＡＤ（アナログ-デ
ジタル）変換器と、マイクロプロセッサと、プログラム
の記録されたＲＯＭ（読み出し専用メモリ）とで構成す
ることも可能である。また、手段１７は、一例として、
図３（ｂ）に示す回路である。この回路は、スイッチ手
段６のベース電極６ｂに印可される点火信号が入力され
るダイオード１７１と、ダイオード１７１からの信号に
遅延時間を与えるための抵抗１７２と抵抗１７４とコン
デンサ１７３で構成されたフィルタ回路と、抵抗１７４
に接続された上記のフィルタ回路への電流の流れ込みを
阻止するダイオード１７５と、で構成されている。手段
１７の回路はこれに限るものでなく、図３（ｂ）に示す
様に、図１の点火信号をデジタル信号にするデジタル化
回路と、マイクロプロセッサと、プログラムの記録され
たＲＯＭとで構成することも可能である。

【００１９】次に本発明のエンジンの失火検出機能を有
する点火装置１００の動作を説明する。図１に示す点火
コイル１の一次コイル３の電流を断続するために、スイ
ッチ手段であるパワートランジスタ６のベース電極６ｂ
に、点火信号として図２（ａ）に示した矩形波が印加さ
れる。この矩形波の電位が高（Ｈ）レベルに有るとき一
次コイルに電流が流れ、Ｌ（低）レベルに有るとき一次
コイルに電流は流れない。ここで、点火信号がＬからＨ
に遷移する場合、二次コイル４の電圧Ｖ２に、ダイオー
ド１０と抵抗１６の結節点の方がダイオード１４とダイ
オード１５の結節点より高電圧の二次電圧Ｖ２ｏｎが発
生する。Ｖ２ｏｎの値は、通常１．５ｋＶ程度である。
この電圧により、二次コイル４、抵抗１６、コンデンサ
９、抵抗１３、ダイオード１５、二次コイル４をたどる
回路に電流が流れ、この電流はコンデンサ９に充電され
るため、二次電圧Ｖ２ｏｎのエネルギーの一部が吸収さ
れ、無駄に消費される事がない。また、二次電圧Ｖ２ｏ
ｎによる電流は、点火プラグ７に直列に、しかもその電
流の向きと反対向きに接続されたダイオード１４により
阻止されるため点火プラグ７には流れない。

【００２０】次に、点火信号がＨからＬに遷移すると、
流れていた一次電流Ｉ１は遮断され、図２（ｃ）に示す
様に、二次コイルの端子間に、約３０ｋＶのＶ２ｏｆｆ
電圧が発生する。この高電圧は、ダイオード１０と抵抗
１６の結節点の方がダイオード１４とダイオード１５の
結節点より低電圧であり、二次コイル４、ダイオード１
４、点火プラグ７、ダイオード１０、二次コイル４をた
どる回路により点火プラグ７に印加され、点火プラグ７
の電極７ａ-７ｂ間で火花放電が起こり、通常はこれ
で、燃焼室の混合気の燃焼が開始される。また、混合気
が燃焼することにより、電極間のガスの一部はイオン化
され、導電性を持つようになる。この導電性により、二
次コイル４、ダイオード１４、点火プラグ７、抵抗１
１、コンデンサ９、抵抗１６、二次コイル４をたどる回
路により、コンデンサ９の放電が行なわれ、抵抗１１に
電圧降下が生じる。この電圧降下を判別回路１２で検出
し、失火の有無を示す検出信号としている。この様に、
火花放電を引き起こす電流の向きと誤失火を判別するた
めの電流の向きが同じで中心電極から側電極への方向で
あり、これは誤失火を判別するための電流は流れやすい
方向となっており、従って判別回路１２では、判別しや
すくなっている。

【００２１】しかるに、図１に示した回路構成で、判別
手段１２の判別信号の活用を停止する構成を活用しない
場合は、第二の従来例の場合と同様であり、二次電圧Ｖ
２ｏｆｆが発生して、点火プラグに高電圧スパークが発
生し、点火電流は二次コイル４、高耐圧ダイオード１
４、点火プラグ７、ダイオード１０の経路で流れた時、
コンデンサ９は既に電圧Ｖｃで充電されているため、上
記とは別の回路、すなわちコンデンサ９、抵抗１６、二
次コイル４、高耐圧ダイオード１４、点火プラグ７、抵
抗１１、コンデンサ９をたどる回路で、充電電圧Ｖｃに
応じた放電電流が流れる。これはイオン電流Ｉｓと同じ
方向であるため、実際は失火しているにも拘わらず、上
記の放電電流を、イオン電流Ｉｓが流れたと判別して、
失火なしと誤判別する場合がある。

【００２２】一方、判別手段１２の判別信号の活用を停
止する構成を活用する場合は、時間的区間を、上記のス
イッチ手段６を制御する点火信号を処理する事により定
義する手段１７を活用して、判別手段１２の判別信号を
図２（ｆ）の信号を整形し、この信号により上記の判別
信号をマスクすることにより、この間の誤判別を防止す
るものである。判別信号の活用を阻止する期間を充分長
く取り、上記の二次電圧Ｖ２ｏｆｆにより誤判別がおこ
る期間を含める様にすることにより、この間の誤判別は
防止される。

【００２３】より具体的には、図１の回路において、判
別手段１２に図３（ａ）に示す回路を、また、手段１７
に図３（ｂ）に示す回路を用いたときの動作を以下に説
明する。パワートランジスター６のベース６ｂに図示を
省略している点火制御回路から点火信号が印加される
と、点火信号がＨ（高）レベルのときパワートランジス
ター６はＯＮ（低抵抗状態）となり一次コイル３に一次
電流Ｉ１が流れる。この時、二次コイル４には図中の矢
印とは逆向きの約１．５ＫＶの二次電圧Ｖ２ｏｎが発生
する。この二次電圧Ｖ２ｏｎをイオン電流用電源として
コンデンサ９に蓄える。その経路は、二次電圧Ｖ２ｏｎ
が発生すると、二次コイル４、コンデンサ９、抵抗１
３、高圧ダイオード１５、二次コイル４の順である。こ
の経路で電流が流れてコンデンサ９に電荷が充電される
が、同時に二次コイルと接地間の図示しない浮遊容量に
電流が漏れるため、イオン電流検出抵抗器１１には僅か
ながら電流が流れる。この漏れ電流をイオン電流Ｉｓと
誤判別させないように、点火信号を用いて判別回路の判
別を停止させる。その方法は、点火信号の電圧により、
イオン電流Ｉｓによる抵抗１１の電圧降下を打ち消すこ
とによって行なわれる。すなわちパワートランジスター
６のベース６ｂがＨ（高）レベルのときに、その信号に
よる電流の流れはパワートランジスターのベース６ｂ、
ダイオード１７１、抵抗器１７２、抵抗器１７４、ダイ
オード１７５となり手段１７の出力はＨ（高）レベルと
なり、抵抗１１イオン電流Ｉｓとは逆向きの電流を流す
事になり、抵抗１１の電圧降下は打ち消されてしまう。
この信号は判別手段１２への入力となり、ＦＥＴ１２２
のゲートへ入力される。ＦＥＴ１２２はこの場合ｎチャ
ネルディプレッション形を用いており、零ボルト以下の
一定の電圧を下回るようになるまではオンしつづけるた
め、パワートランジスター６のベース６ｂがＨ（高）レ
ベルのとき判別手段１２からの出力ＶｏはＬ（低）レベ
て、判別手段１２に図３（ａ）に示す回路を、また、手
段１７に図３（ｂ）に示す回路を用いたときの動作を以
下に説明する。パワートランジスター６のベース６ｂに
図示を省略している点火制御回路から点火信号が印加さ
れると、点火信号がＨ（高）レベルのときパワートラン
ジスター６はＯＮ（低抵抗状態）となり一次コイル３に
一次電流Ｉ１が流れる。この時、二次コイル４には図中
の矢印とは逆向きの約１．５ＫＶの二次電圧Ｖ２ｏｎが
発生する。この二次電圧Ｖ２ｏｎをイオン電流用電源と
してコンデンサ９に蓄える。その経路は、二次電圧Ｖ２
ｏｎが発生すると、二次コイル４、コンデンサ９、抵抗
１３、高圧ダイオード１５、二次コイル４の順である。
この経路で電流が流れてコンデンサ９に電荷が充電され
るが、同時に二次コイルと接地間の図示しない浮遊容量
に電流が漏れるため、イオン電流検出抵抗器１１には僅
かながら電流が流れる。この漏れ電流をイオン電流Ｉｓ
と誤判別させないように、点火信号を用いて判別回路の
判別を停止させる。その方法は、点火信号の電圧によ
り、イオン電流Ｉｓによる抵抗１１の電圧降下を打ち消
すことによって行なわれる。すなわちパワートランジス
ター６のベース６ｂがＨ（高）レベルのときに、その信
号による電流の流れはパワートランジスターのベース６
ｂ、ダイオード１７１、抵抗器１７２、抵抗器１７４、
ダイオード１７５となり手段１７の出力はＨ（高）レベ
ルとなり、抵抗１１イオン電流Ｉｓとは逆向きの電流を
流す事になり、抵抗１１の電圧降下は打ち消されてしま
う。この信号は判別手段１２への入力となり、ＦＥＴ１
２２のゲートへ入力される。ＦＥＴ１２２はこの場合ｎ
チャネルディプレッション形を用いており、零ボルト以
下の一定の電圧を下回るようになるまではオンしつづけ
るため、パワートランジスター６のベース６ｂがＨ
（高）レベルのとき判別手段１２からの出力ＶｏはＬ
（低）レベルとなり、判別動作を停止させることができ
る。

【００２４】続いて点火信号がＨ（高）レベルからＬ
（低）レベルへと変化するとパワートランジスター６は
オン状態からオフ状態となり一次電流Ｉ１は遮断され
る。このとき二次コイル４には約３０ＫＶの二次電圧Ｖ
２ｏｆｆが発生して点火プラグ７に高電圧スパークが発
生し、点火電流は二次コイル４、高圧ダイオード１４、
点火プラグ７、ダイオード１０の経路で流れる。この時
間は約１．５ｍｓ≡３．０ｍｓであり、その間は火花電
流をイオン電流Ｉｓと誤判別する場合があるので、誤判
別しないよう、手段１７によって判別手段１２の判別動
作を停止する必要がある。

【００２５】点火信号がＨ（高）レベルの時ときすなわ
ちパワートランジスター６のベース６ｂがＨ（高）レベ
ルのとき、その信号による電流の流れはパワートランジ
スターのベース６ｂ、ダイオード１７１、抵抗器１７
２、抵抗器１７４、ダイオード１７５となる。この間、
抵抗器１７２、１７３の接続点と共通端子間に接続され
たコンデンサ１７３には電荷が蓄積される。このため、
点火信号がＨ（高）レベルからＬ（低）レベルへと変化
しても、手段１７の出力は、すぐにはＬ（低）レベルへ
と変化しない。従って、コンデンサ１７３と抵抗器１７
４の時定数により所定の時間だけ遅らせて、手段１７の
出力をＨ（高）レベルとすることができる。先述したよ
うに手段１７の出力がＨ（高）レベルの間は、判別手段
１２の出力はＬ（低）レベルに固定されるので判別動作
を停止することができる。

【００２６】スパークが終了した後、確実に点火が行わ
れ混合気が燃焼していれば、点火プラグ７の中心電極７
ａと側電極間７ｂには火炎が存在し電極間はイオン化さ
れているため電気的に半導通状態になり、コンデンサ９
の充電電圧Ｖｃは、二次コイル４、高圧ダイオード１
４、点火プラグ７、抵抗器１１の経路で放電しマイクロ
アンペアオーダーの放電電流いわゆるイオン電流が流
れ、一定電圧以下の電圧がＦＥＴ１２２のゲートに印加
され、ＦＥＴ１２２をオフさせる方向に働く。ＦＥＴ１
２２がオフすると出力ＶｏはＨ（高）レベル信号を出力
する。この時は手段１７の出力がＬ（低）レベルである
ので、判別手段１２の動作を停止することはなく、抵抗
器１１の電圧の変化を判別手段１２によって監視するこ
とで点火が行われたかどうかを判定することができる。

【００２７】以上述べたように、この実施形態では、燃
焼後に生じる点火プラグ電極間の導電性の増大する現象
を用いて燃焼の有無を判別するが、この回路構成に、誤
判別の起こりやすい期間に限り判別信号の活用を中断す
る構成を付加することにより、従来回路で問題のあった
失火の誤判別を防止できるようになった。

【００２８】

【発明の効果】この発明は上記した構成からなるので、
以下に説明するような効果を奏することができる。

【００２９】請求項１に記載の発明では、燃焼後に生じ
る点火プラグ電極間の導電性の増大する現象を用いて燃
焼の有無を判別する判別手段と、点火プラグの放電と同
じ周期でしかもその周期内の予め決められた時期に該判
別手段からの判別信号の活用を停止する手段と、を備
え、エンジンの失火検出機能を有する点火装置の外部あ
るいは内部信号を用いてその周期内の特定の期間に判別
信号の活用を停止する構成と合わせて、コンデンサを構
成要素として含み、燃焼を開始させるための点火プラグ
の放電周期と同じ周期で、しかし点火プラグの放電と異
なる時期に上記のコンデンサを充電する回路手段と、燃
焼を開始させるために点火プラグに印加される電圧極性
と同一極性の電圧を、充電されたコンデンサから点火プ
ラグに導く回路構成と、燃焼後に生じる点火プラグ電極
間の導電性の増大を用いて、点火プラグでの放電時期と
異なる瞬間に、上述のコンデンサを放電する回路構成
と、その放電電流を検出することによって燃焼の有無を
判別する判別手段と、点火プラグの放電と同じ周期で、
しかもその周期内の予め決められた時間的区間に渡り、
該判別手段からの判別信号の活用を停止する手段と、該
判別手段からの判別信号の活用を停止する時間的区間
を、該エンジンの失火検出機能を有する点火装置内部の
信号を処理する事により定義する手段と、を有すること
を特徴とする構成にしたので、本発明の構成を適用しな
い場合でも誤判別の少ない構成に加えてさらに、本発明
の構成を適用することにより、さらに誤判別の少ないエ
ンジンの失火検出機能を有する点火装置を実現できる様
になった。

【００３０】また、請求項２に記載の発明では、請求項
１に適合する具体的な回路構成を開示したので、誤判別
の少ないエンジンの失火検出機能を有する点火装置を具
体的な回路として実現できる様になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の望ましい実施形態を示す回路図であ
る。

【図２】図１の回路における各部の信号波形の経時変化
を示す図であり、（ａ）は点火信号となる矩形波を示す
図で、（ｂ）は点火コイル１の一次電流を示す図で、
（ｃ）は点火コイルの二次電圧を示す図で、（ｄ）は点
火コイル１の一次電圧を示す図で、（ｅ）はコンデンサ
に充電された電圧を示す図で、（ｆ）は判別手段１２の
判別信号の活用を停止する信号を示す図で、（ｇ）は判
別回路の出力電圧を示す図である。

【図３】図１の構成の一部をさらに詳しく示すアナログ
回路の図で、（ａ）は点火プラグに流れるイオン電流の
多少を判別するための回路図を示し、（ｂ）は上記の判
別手段からの判別信号の活用を予め決められた期間に停
止するための回路図を示す。

【図４】第一の従来例の失火検出機能を有する点火装置
を示す回路図である。

【図５】第二の従来例の失火検出機能を有する点火装置
を示す回路図である。

【図６】図５の回路における各部の信号波形の経時変化
を示す図であり、（ａ）は点火信号となる矩形波を示す
図で、（ｂ）は点火コイルの一次電流を示す図で、
（ｃ）は点火コイルの二次電圧を示す図で、（ｄ）は点
火コイル１の一次電圧を示す図で、（ｅ）はコンデンサ
に充電された電圧を示す図で、（ｆ）は判別回路の出力
電圧を示す図である。

【図７】図１の構成の一部をさらに詳しく示すデジタル
回路の図で、（ａ）は点火プラグに流れるイオン電流の
多少を判別するための判別手段のブロック図を示し、
（ｂ）は上記の判別手段からの判別信号の活用を予め決
められた期間に停止するための構成のブロック図を示
す。

【符号の説明】

１ 点火コイル ２ 鉄心 ３ 一次コイル ４ 二次コイル ５ バッテリ ６ パワートランジスタ ６ｂ パワートランジスター６のベース電極 ７ 点火プラグ ７ａ 点火プラグの中心電極 ７ｂ 点火プラグの側電極 ９ コンデンサ １０ ダイオード １１ 抵抗器 １２ 判別回路 １３、１６ 抵抗器 １４、１５ 高耐電圧ダイオード １７ 判別信号の活用を停止する時間的区間を定義する
手段 １２１ ダイオード １２２ 電界効果トランジスタ １２３ 抵抗器 １７１、１７５ ダイオード １７２，１７４ 抵抗器 １００ エンジンの失火検出機能を有する点火装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02P 17/12 F02D 45/00 368 F02P 15/00 302

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸素と可燃ガスを含む混合気を圧縮状態
   におき、該混合気の燃焼を電気的に開始させるための点
   火プラグを有するエンジンの失火検出機能を有する点火
   装置において、燃焼後に生じる点火プラグ電極間の導電
   性の増大する現象を用いて、燃焼の有無を判別する判別
   手段と、点火プラグの放電と同じ周期で、しかもその周
   期内の予め決められた時期に、該判別手段からの判別信
   号の活用を停止する手段と、を有することを特徴とする
   エンジンの失火検出機能を有する点火装置で、 コンデンサを構成要素として含む構成と、燃焼を開始さ
   せるための点火プラグの放電周期と同じ周期で、しかし
   点火プラグの放電と異なる時期に上記のコンデンサを充
   電する回路構成と、燃焼を開始させるために点火プラグ
   に印加される電圧極性と同一極性の 電圧を、充電された
   コンデンサから点火プラグに導く回路構成と、燃焼後に
   生じる点火プラグ電極間の導電性の増大を用いて、点火
   プラグでの放電時期と異なる瞬間に、上述のコンデンサ
   を放電する回路構成と、その放電電流を検出することに
   よって燃焼の有無を判別する判別手段と、点火プラグの
   放電と同じ周期で、しかもその周期内の予め決められた
   時間的区間に渡り、該判別手段からの判別信号の活用を
   停止する手段と、該判別手段からの判別信号の活用を停
   止する時間的区間を、該エンジンの失火検出機能を有す
   る点火装置内部の信号を処理する事により定義する手段
   と、を有することを特徴とするエンジンの失火検出機能
   を有する点火装置。
2. 【請求項２】 一次コイルと二次コイルとを有する点火
   コイルと、該点火コイルの、一次コイルの第一の端子に
   電流を供給する手段と、該点火コイルの、一次コイルの
   第二の端子から共通端子へ電流を断続するスイッチ手段
   と、該点火コイルの二次コイルの第一の端子にＮ型半導
   体側を接続し、上記の共通端子にＰ型半導体側を接続し
   た第一のダイオードと、該二次コイルの第一の端子に一
   端を接続した第一の抵抗と、該第一の抵抗に直列接続し
   たコンデンサと、該コンデンサの他端に一端を接続し、
   他端は上記の共通端子に接続した第二の抵抗と、上記の
   コ ンデンサと第二の抵抗の結節点に接続した第三の抵抗
   と、上記の点火コイルの二次コイルの第二の端子にＮ型
   半導体側を接続し、上記の第三の抵抗にＰ型半導体側を
   接続した第二のダイオードと、上記の点火コイルの二次
   コイルの第二の端子にＰ型半導体側を接続し、点火プラ
   グの第一の電極にＮ型半導体側を接続した第三のダイオ
   ードと、上記の共通端子と点火プラグの第二の電極を電
   気的に接続した構成と、上記のコンデンサと第二の抵抗
   との結節点の電圧変化を検出する電圧判別手段と、該判
   別手段からの判別信号の活用を停止する時間的区間を、
   上記のスイッチ手段を制御する信号を処理する事により
   定義する手段と、該電圧判別手段からの判別信号の活用
   を停止する構成と、を有することを特徴とするエンジン
   の失火検出機能を有する点火装置。