JP3342304B2 - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の点火装置
に関し、特に、イオン電流による失火検出を行ない得る
内燃機関の点火装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の点火装置は、一般的に、点火
制御回路により内燃機関の運転状態に基づく点火タイミ
ング信号に応じて一次コイルの一次電流を断続し、これ
により二次コイルに発生した高電圧を、内燃機関の各気
筒に設けた点火プラグに供給して火花放電を発生させ、
各気筒内の混合気に点火するように構成されている。そ
して、各点火プラグ毎に点火コイルを設ける点火装置が
普及している。

【０００３】更に、近時の点火装置においては適切な失
火検出を行なう手段の確立が要請され、従前のクランク
シャフトの回転速度に基づく所謂ΔＮｅ法に代る失火検
出手段の開発が急務となっている。この中で、イオン信
号検出回路を用いた失火検出手段が注目されている。こ
の検出原理は、内燃機関のシリンダ内の火炎中に種々の
イオンが存在するため、電位を有する電極を火炎中に配
置したときに電流が流れることを利用したものである。
従って、イオン電流もしくはこれを電圧に変換したイオ
ン信号を検出するため、イオン信号検出回路が用いられ
る。この電流検出には点火プラグの電極を用いることが
できるので、新たにセンサを設ける必要がなく容易に失
火検出手段に適用することができる。

【０００４】例えば、特開平７−９１３５７号公報に
は、燃焼イオン化測定をエンジン位置に同期させ、燃焼
イオン化測定を行ない、燃焼イオン化測定に基づいて不
点火（失火）が発生したか否かを決定し、不点火の発生
による触媒損傷及び所定の試験を行ない、内燃機関のシ
リンダ内の不点火を検出する方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図５はイオン信号検出
回路を備えた一般的な点火装置の基本構成を示すもの
で、点火コイルによる火花放電時の放電電流をコンデン
サに充電し、この充電電圧をバイアス電圧として点火プ
ラグに印加してイオン電流の検出に供するように構成し
たものである。即ち、一次コイルＬ１及び二次コイルＬ
２を有する点火コイル１と、一次コイルＬ１の一端に接
続し一次電流を断続する点火制御回路（イグナイタ、あ
るいはイグニッションモジュールとも呼ばれる）２と、
この点火制御回路２に接続し内燃機関（図示せず）の運
転状態に応じた点火タイミング信号を出力するエンジン
コントロールユニットＥＣＵを有し、一次コイルＬ１の
他端に電源Ｖccが接続され、二次コイルＬ２の一端に点
火プラグ３が接続されている。そして、二次コイルＬ２
側には更にイオン信号検出回路４が介装されている。即
ち、コンデンサＣ１が二次コイルＬ２の他端に接続さ
れ、抵抗Ｒ１がコンデンサＣ１に接続されており、更に
コンデンサＣ１に対し並列にツェナーダイオードＺＤ１
が接続されると共に、これらがツェナーダイオードＺＤ
２を介して接地されている。

【０００６】而して、図５の点火装置においては、エン
ジンコントロールユニットＥＣＵから点火タイミング信
号ＩＧｔが点火制御回路２に供給され、この点火タイミ
ング信号に応じてダーリントントランジスタＤＴＲがオ
ンオフ制御され、一次コイルＬ１の一次電流が断続され
る。この一次電流の断続に応じ、二次コイルＬ２側に逆
起電力が誘起されて高電圧が発生し、この高電圧が点火
プラグ３の電極間に印加され火花放電が生ずる。これに
より、点火プラグ３、二次コイルＬ２、コンデンサＣ
１、ツェナーダイオードＺＤ２そしてグラウンド（接地
側）に電流が流れる。このとき、ツェナーダイオードＺ
Ｄ１によって、バイアス電圧がコンデンサＣ１の耐電圧
以下に制限されると共に、バイアス電圧の変動が抑えら
れる。また、ツェナーダイオードＺＤ２の存在によりコ
ンデンサＣ１への充電が迅速に行なわれる。

【０００７】そして、点火プラグ３にて火花放電が行な
われ、シリンダ内にて混合気の燃焼、爆発が正常に行な
われた場合には、シリンダ内の圧力及び温度が上昇し点
火プラグ３の電極部周辺には前述のようにイオンが生ず
る。このとき、コンデンサＣ１は１００乃至数１００Ｖ
に充電されており、この充電電圧がバイアス電圧として
点火プラグ３に印加されているので、抵抗Ｒ１、コンデ
ンサＣ１、二次コイルＬ２、点火プラグ３そしてグラウ
ンドという放電回路を介して放電電流が流れる。この電
流は抵抗Ｒ１にて負電圧として検出される。これに対
し、シリンダ内の燃焼が不十分で正常な爆発が行なわれ
ず、所謂失火が生じた場合には、シリンダ内の圧力上昇
及び温度上昇が小さいので点火プラグ３の電極部周辺に
はイオンが存在しない。このため、点火プラグ３の電極
間のエアギャップの抵抗が大となるので、コンデンサＣ
１の放電電流が流れることはなく、抵抗Ｒ１における電
圧変化は生じない。このようにして、内燃機関の失火が
検出される。

【０００８】上記図５の点火装置におけるイオン信号に
よる失火検出作動を図６乃至図８を参照して説明する。
尚、図６は図５の回路中に示した各信号の動作波形を示
す。先ず、図示しない内燃機関の回転に応じエンジンコ
ントロールユニットＥＣＵから方形波電圧信号の点火タ
イミング信号ＩＧｔが出力される。この点火タイミング
信号ＩＧｔがハイレベル（Ｈ）となったｔ１時点で点火
制御回路２のダーリントントランジスタＤＴＲが導通
し、一次コイルＬ１に対する一次電流ＰＲｃの供給が開
始され、点火タイミング信号ＩＧｔがローレベル（Ｌ）
となるｔ３時点まで供給される。尚、ｔ２時は一次電流
ＰＲｃに対する定電流制御が開始した時点を表し、ＰＲ
ｖは一次コイルＬ１の電圧を表す。

【０００９】ｔ３時に点火タイミング信号ＩＧｔがロー
レベル（Ｌ）となると、二次コイルＬ２に約３５ｋＶの
高電圧が誘起される。これにより、点火プラグ３の放電
電圧に達し、ｔ３時直後に放電電流が流れる（図示省
略）。この放電に伴い二次コイルＬ２に流れる二次電流
によってコンデンサＣ１が充電され、ツェナーダイオー
ドＺＤ１の設定電圧まで上昇し、その電圧がバイアス電
圧Ｖｂとして維持される。而して、点火プラグ３の電極
部に火花放電が生じ、シリンダ内の圧縮混合気が着火さ
れる。これにより混合気が爆発し、シリンダ内の温度と
圧力上昇に伴いイオン電流が流れる。このイオン電流は
抵抗Ｒ１の電圧降下として検出され、図６に示す電圧信
号のイオン信号ＩＮｖとなる。

【００１０】即ち、シリンダ内で燃焼が生じたか否か
（点火か失火か）は、内燃機関に燃料を供給して点火し
たファイアリング時における図７に示す特性と、燃料を
供給することなくモータによって駆動したモータリング
時の特性を対比すれば、燃焼が生じたときには、図７に
Ｆｓで示すイオン電流による電圧降下（以下、火花放電
信号Ｆｓという）が表れることから、容易に判別され
る。

【００１１】然し乍ら、図７及び図８の何れにおいて
も、Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃで示したようにノイズが含まれて
いるので、火花放電信号Ｆｓを識別することは困難であ
る。例えば、信号のピーク値で比較するピーク値判定法
ではノイズの方が大となる場合があるので、火花放電信
号Ｆｓを特定出来ない。また、火花放電信号Ｆｓの変化
量を面積に換算して判定する面積法によっても、火花放
電信号Ｆｓとノイズとの差が小さい場合には火花放電信
号Ｆｓの特定が困難となる。尚、後述するように回路設
計によっては種々のノイズが生じ得るが、これらについ
ては個々に対応できる。

【００１２】上記のノイズＮａ，Ｎｂ，Ｎｃは、図６に
示すように夫々発生時期を特定することができる。即
ち、ノイズＮａは一次電流ＰＲｃの供給開始時点、ノイ
ズＮｂは（点火タイミング信号ＩＧｔがローレベルとな
った後で）放電が終了した時点、ノイズＮｃは一次電流
ＰＲｃに対する定電流制御が開始した時点に、夫々発生
することが分かる。従って、各ノイズの発生時期に応じ
てイオン信号検出回路を調整することによって、失火検
出時のノイズを除去することが可能である。

【００１３】そこで、本発明は、イオン信号検出回路を
備えた内燃機関の点火装置において、イオン信号に対す
るノイズを除去し、確実にイオン信号を検出することに
よって、適切に失火検出を行ない得る点火装置を提供す
ることを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
め、本発明は、一次コイル及び二次コイルを有する点火
コイルと、前記一次コイルに接続し点火タイミング信号
に応じて一次電流を断続制御する点火制御回路と、前記
二次コイルに接続し少くとも一対の電極を有する点火プ
ラグと、該点火プラグ及び前記二次コイルを含む二次回
路と、該二次回路に介装し前記点火プラグ近傍のイオン
に応じた電流を電圧信号に変換してイオン信号を検出す
るイオン信号検出回路を備えた内燃機関の点火装置にお
いて、前記イオン信号検出回路に接続し前記イオン信号
を増幅して出力する演算増幅器と、該演算増幅器のゲイ
ンを調整するゲイン調整回路と、該ゲイン調整回路に対
し、少くとも前記点火タイミング信号の開始から所定時
間の間は該所定時間経過後に比し前記演算増幅器のゲイ
ンが低くなるように設定するゲイン設定回路とを備える
こととしたものである。

【００１５】そして、前記ゲイン調整回路は、前記演算
増幅器に並列に接続した少くとも第１の帰還抵抗と、該
第１の帰還抵抗とは異なる抵抗値を有し当該第１の帰還
抵抗に対して並列に接続した第２の帰還抵抗と、前記演
算増幅器に対して前記第１及び第２の帰還抵抗の何れか
一方を導通し他方を遮断するように切換えるスイッチ手
段を備えたものとし、前記ゲイン設定回路は、前記点火
タイミング信号消失後の所定時間の間遅延信号を出力す
る遅延回路を備えたものとし、前記点火制御回路が前記
点火タイミング信号を出力している間及び前記ゲイン設
定回路が前記遅延信号を出力している間は、前記スイッ
チ手段が、前記第１及び第２の帰還抵抗のうち抵抗値が
低い側の帰還抵抗を導通するように切換えることとして
いる。

【００１６】例えば、前記第１の帰還抵抗より小さい抵
抗値を有する前記第２の帰還抵抗と、常開のアナログス
イッチとを直列に接続し、これらを前記演算増幅器に対
して並列に接続し、少くとも前記点火タイミング信号及
び前記遅延信号が出力している間は前記ゲイン調整回路
の前記スイッチ手段を閉成するように構成することがで
きる。あるいは、前記第１及び前記第２の帰還抵抗に夫
々第１及び第２のアナログスイッチを直列に接続し、こ
れらを前記演算増幅器に対して夫々並列に接続し、常時
は第１のアナログスイッチを閉成すると共に第２のアナ
ログスイッチを開放し、少くとも前記点火タイミング信
号及び前記遅延信号が出力している間は第１のアナログ
スイッチを開放すると共に第２のアナログスイッチを閉
成するように構成することもできる。

【００１７】前記内燃機関の点火装置において、請求項
２に記載のように、前記ゲイン設定回路は、前記点火タ
イミング信号及び前記遅延信号の論理和に基づき前記ス
イッチ手段を切換えるように構成してもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の内燃機関の点火装
置の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明
の一実施形態を示すもので、一次コイルＬ１及び二次コ
イルＬ２を有する点火コイル１と、一次コイルＬ１の一
端にダーリトントランジスタＤＴＲを接続し点火タイミ
ング信号に応じて一次電流を断続制御する点火制御回路
２と、この点火制御回路２に接続し点火時期に応じた点
火タイミング信号を出力するエンジンコントロールユニ
ットＥＣＵを備えている。また、少くとも一対の電極を
有し、二次コイルＬ２の一端に一方の電極を接続する点
火プラグ３と、この点火プラグ３及び二次コイルＬ２を
含む二次回路を備えている。二次回路にはイオン信号検
出回路４が介装され、ここで点火プラグ３近傍のイオン
に応じたイオン電流が検出される。このイオン電流は、
抵抗Ｒ１及び演算増幅器たるオペアンプＯＰ１を介して
電圧信号に変換されて増幅される。尚、一次コイルＬ１
の他端には電源（Ｖcc）が接続され、点火プラグ３の他
方の電極は接地されている。

【００１９】イオン信号検出回路４においては、コンデ
ンサＣ１が二次コイルＬ２の他端に接続され、コンデン
サＣ１に対し直列に抵抗Ｒ１が接続され、更にコンデン
サＣ１に対し並列にツェナーダイオードＺＤ１が接続さ
れており、これらがツェナーダイオードＺＤ２を介して
接地されている。そして、抵抗Ｒ１はオペアンプＯＰ１
の反転入力端子に接続され、オペアンプＯＰ１の非反転
入力端子は接地され、出力端子ＯＴから点火信号が出力
されるように構成されている。このオペアンプＯＰ１に
対し、第１の帰還抵抗Ｒ２が並列に接続されて反転増幅
回路が構成されると共に、コンデンサＣ２が並列に接続
されている。これら第１の帰還抵抗Ｒ２及びコンデンサ
Ｃ２を含み、オペアンプＯＰ１のゲインを調整するゲイ
ン調整回路５が構成されている。

【００２０】更に、ゲイン調整回路５は、第１の帰還抵
抗Ｒ２に比し格段に低い抵抗値を有する第２の帰還抵抗
Ｒ３、コンデンサＣ３及びアナログスイッチＡＳの直列
回路を備え、この直列回路がオペアンプＯＰ１（並びに
第１の帰還抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ２）に対して並列
に接続されている。コンデンサＣ２は微小ノイズを除去
するもので、所謂ローパスフィルタを構成するものであ
る。また、コンデンサＣ３は、後述するようにゲインを
調整しても微小ノイズが残るので、これを低減するため
に設けられている。そして、ゲイン調整回路５に対し、
少くとも点火タイミング信号に応じてオペアンプＯＰ１
のゲインを設定するゲイン設定回路６が設けられてい
る。

【００２１】ゲイン設定回路６は、オア回路ＯＲＧと、
この入力側に接続されるオペアンプＯＰ３等から成り、
定電流回路６ａと遅延回路６ｂが構成されている。図１
に示すように、オア回路ＯＲＧには、点火タイミング信
号ＩＧｔがそのまま、あるいは適宜バッファ（図示せ
ず）等を介し、点火タイミング信号ＩＧｔに同期した点
火入力信号ＧＩａが入力するように接続されている。定
電流回路６ａは、オペアンプＯＰ２の反転入力端子が抵
抗Ｒ６を介して電源（Ｖcc）に接続されると共に、ＰＮ
Ｐ型トランジスタＴｒ１のエミッタ側に接続されてい
る。オペアンプＯＰ２の非反転入力端子は抵抗Ｒ４と抵
抗Ｒ５の接続点に接続されており、これらによって電源
電圧Ｖccが分圧された電圧が非反転入力端子に印加され
る。オペアンプＯＰ２の出力端子は、トランジスタＴｒ
１のベースに接続され、トランジスタＴｒ１のコレクタ
側はオペアンプＯＰ３の反転入力端子に接続されると共
に、遅延回路６ｂのＮＰＮ型トランジスタＴｒ２のコレ
クタに接続されている。尚、トランジスタＴｒ２のベー
スには点火入力信号ＧＩａが入力するように構成されて
いる。而して、オペアンプＯＰ２から遅延回路６ｂに定
電流が供給される。

【００２２】遅延回路６ｂにおいては、トランジスタＴ
ｒ２のコレクタ−エミッタ間に並列にコンデンサＣ４が
接続され、コレクタ側がオペアンプＯＰ３の反転入力端
子に接続されている。オペアンプＯＰ３の非反転入力端
子は抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の接続点に接続されており、こ
れらによって電源電圧Ｖccが分圧された電圧が非反転入
力端子に印加される。而して、図２に示すように、点火
入力信号ＧＩａが立ち下がってから所定時間ｔｄの間、
オペアンプＯＰ３の出力信号である遅延信号ＧＩｂがオ
ン（ハイレベル）となる。この所定時間ｔｄは、例えば
１００μｓｅｃに設定され、図２に示すようにノイズＮ
ｂを包含し得る時間に設定される。

【００２３】ＬＣ共振縮小回路７は、一次電圧終了時の
ＬＣ共振を縮小してイオン信号への影響を防止すべく、
点火タイミング信号ＩＧｔがオフ（ローレベル）となっ
た後、例えば１００μｓｅｃ経過してから次の点火タイ
ミング信号ＩＧｔがオン（ハイレベル）となるまでの間
一次コイルＬ１を短絡するものである。トランジスタＴ
ｒ３のコレクタ−エミッタ間に並列にコンデンサＣ５が
接続され、コレクタ側がオペアンプＯＰ４の反転入力端
子に接続されている。オペアンプＯＰ４の非反転入力端
子は抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ１０の接続点に接続されており、
これらによって電源電圧Ｖccが分圧された電圧が非反転
入力端子に印加される。また、コンデンサＣ５、トラン
ジスタＴｒ３及びオペアンプＯＰ４の反転入力端子は定
電流回路ＳＣを介して電源（Ｖcc）に接続されている。
そして、オペアンプＯＰ４の出力端子がトランジスタＴ
ｒ４のベースに接続され、トランジスタＴｒ４のコレク
タ側は抵抗Ｒ１１を介して電源（Ｖcc）に接続されてい
る。そして、トランジスタＴｒ４と抵抗Ｒ１１の接続点
が電解効果トランジスタＦＥＴに接続されている。この
電解効果トランジスタＦＥＴは抵抗Ｒ１２と共に、一次
コイルＬ１に対して並列に接続されており、電解効果ト
ランジスタＦＥＴがオンとなると一次コイルＬ１が短絡
されるように構成されている。

【００２４】以上の構成になる点火装置によれば、内燃
機関（図示せず）の回転に応じエンジンコントロールユ
ニットＥＣＵから点火タイミング信号ＩＧｔが出力され
る。この点火タイミング信号ＩＧｔに応じて一次コイル
Ｌ１の一次電流が断続されると、二次コイルＬ２側に高
電圧が発生し、点火プラグ３の電極間に印加される。こ
れにより、点火プラグ３にて火花放電が生じ、シリンダ
内にて混合気の燃焼、爆発が正常に行なわれた場合に
は、点火プラグ３の電極部周辺にはイオンが存在するの
で、二次回路に放電電流が流れる。この電流は抵抗Ｒ１
にて電圧信号として検出し得るが、このとき、ツェナー
ダイオードＺＤ１によってコンデンサＣ１の耐電圧以下
に制限される。そして、電圧信号はオペアンプＯＰ１の
反転増幅回路を介して反転増幅され、正常点火を表す電
圧信号として出力端子ＯＴから出力される。これに対
し、シリンダ（図示せず）内に失火が生じた場合には、
点火プラグ３の電極部周辺にはイオンが存在しない。従
って、コンデンサＣ１の放電電流は流れず抵抗Ｒ１にお
ける電圧変化は生じないので、内燃機関の失火が検出さ
れる。

【００２５】上記の失火検出に伴うノイズの発生及びこ
れの除去に係る作動を、図２に示した波形図を参照して
説明する。先ず、エンジンコントロールユニットＥＣＵ
から出力される点火タイミング信号ＩＧｔがハイレベル
（Ｈ）となったｔ１時点で点火制御回路２のダーリント
ントランジスタＤＴＲが導通し、一次コイルＬ１に対す
る一次電流の供給が開始され、点火タイミング信号ＩＧ
ｔがローレベル（Ｌ）となるｔ３時点まで供給される。

【００２６】そして、ｔ３時に点火タイミング信号ＩＧ
ｔがローレベル（Ｌ）となると、二次コイルＬ２に約３
５ｋＶの高電圧が誘起され、点火プラグ３の放電電圧に
達するので、ｔ３時直後に放電電流が流れる。この放電
に伴い二次コイルＬ２に流れる二次電流によってコンデ
ンサＣ１が充電され、ツェナーダイオードＺＤ１の設定
電圧がバイアス電圧Ｖｂとして維持されている。而し
て、点火プラグ３の電極部に火花放電が生じ、燃焼室
（図示せず）内の圧縮混合気が着火されると、混合気が
爆発し、シリンダ内の温度と圧力上昇に伴いイオン電流
が流れる。このイオン電流は抵抗Ｒ１の電圧降下として
検出され、オペアンプＯＰ１で反転増幅される。

【００２７】一方、オア回路ＯＲＧには、点火タイミン
グ信号ＩＧｔと同期して点火入力信号ＧＩａが入力す
る。更に、この点火タイミング信号ＩＧｔが消失した後
（ローレベルとなった後）所定時間ｔｄの間ハイレベル
となる遅延信号ＧＩｂがオア回路ＯＲＧに入力する。結
局、オア回路ＯＲＧへの上記の各入力信号に応じて、オ
ア回路ＯＲＧから図２に示すゲイン調整信号ＧＯが出力
され、これが出力されている間（ハイレベルの間）アナ
ログスイッチＡＳが導通（オン）する。而して、点火タ
イミング信号ＩＧｔの開始からその終了後所定時間ｔｄ
を経過するまでの間アナログスイッチＡＳがオンとされ
る。このアナログスイッチＡＳのオンによって、オペア
ンプＯＰ１に対して第２の帰還抵抗Ｒ３（＜＜Ｒ２）が
導通し、オペアンプＯＰ１のゲインが低くなるので、図
２に示すようにイオン信号ＩＮｃ（図６のイオン信号Ｉ
Ｎｖを反転したもので、図２では模式的に示している）
は、ノイズＮａ乃至Ｎｄが消失し、燃焼状態を表す火花
放電信号Ｆｓのみとなる。尚、本実施形態ではノイズＮ
ａ乃至Ｎｃの外、点火タイミング信号ＩＧｔの終了時に
ノイズＮｄも発生するが、回路構成によってはノイズＮ
ｄは発生しない。

【００２８】次にＬＣ共振縮小回路７の作動を説明する
と、一次電圧が終了して点火タイミング信号ＩＧｔがオ
フ（ローレベル）となった後、例えば１００μｓｅｃ経
過してから次の点火タイミング信号ＩＧｔがオン（ハイ
レベル）となるまでの間、強制的に一次コイルＬ１が短
絡される。即ち、点火タイミング信号ＩＧｔのオフ後、
コンデンサＣ５及び抵抗Ｒ９，Ｒ１０で決まる所定時間
Ｔｅの間、電解効果トランジスタＦＥＴがオンとされ、
一次コイルＬ１が短絡される。これにより、一次コイル
Ｌ１及び抵抗Ｒ１２を含む閉回路が形成され、一次コイ
ルＬ１の残留電流が抵抗Ｒ１２で消費されるので、ＬＣ
共振に起因するノイズが除去される。

【００２９】而して、上記の点火装置においては、イオ
ン信号ＩＮｃの実際の波形は図３に示すようになり、基
準電圧Ｓｖと比較することによって容易に燃焼（点火）
状態が判別される。尚、このピーク値判定法の外、前述
の面積法を適用してもよく、後者によれば一層容易に燃
焼（点火）状態が判別される。即ち、火花放電信号の面
積を演算し、これが所定値以下のときは失火と判定する
ことにより、容易に失火検出を行なうことができる。

【００３０】図４は内燃機関の点火装置の他の実施形態
を示すもので、図１の実施形態においては所定時間Ｔｄ
が一定の値に設定されているので、内燃機関の運転状態
もしくは負荷状態の変動に応じてシリンダ内の燃焼状態
が大きく変動する場合には、その燃焼状態に追従した制
御を行なうために別途対策を講ずる必要がある。そこ
で、本実施形態では上記の所定時間Ｔｄを内燃機関の回
転数に応じて可変とすることとしたものである。即ち、
図１の実施形態の定電流回路６ａに換えて、図４に示す
ように回転数−電圧変換回路６ｃを設けたものである。

【００３１】この回転数−電圧変換回路６ｃは内燃機関
（図示せず）の回転数（Ｎｅ）に対応する点火タイミン
グ信号ＩＧｔを入力し、これに比例した電圧信号を出力
するように構成された回路で、その出力側がコンデンサ
Ｃ４（及びオペアンプＯＰ２の非反転入力端子）に接続
されている。これにより、内燃機関の回転数に応じてコ
ンデンサＣ４に対する充電容量が変化し、従って回転数
に応じた所定時間Ｔｄが設定される。而して、本実施形
態によれば、内燃機関の運転状態に応じて、点火タイミ
ング信号ＩＧｔの開始からその終了後所定時間ｔｄを経
過するまでの間、アナログスイッチＡＳがオンとされ
る。その他の構成は図１の実施形態と同様であるので、
説明は省略する。

【００３２】尚、上記の各実施形態においては、ゲイン
調整回路５におけるスイッチ手段としてアナログスイッ
チＡＳを用いたが、これに限ることなく種々のスイッチ
手段を用いることができる。また、図１のアナログスイ
ッチＡＳに換え、第１及び第２の帰還抵抗Ｒ２，Ｒ３に
夫々第１及び第２のアナログスイッチ（図示せず）を直
列に接続し、これらをオペアンプＯＰ１に対して夫々並
列に接続し、常時は第１のアナログスイッチを閉成する
と共に第２のアナログスイッチを開放し、少くとも図２
に示す点火タイミング信号ＩＧｔ及び遅延信号ＧＩｂが
出力している間（ハイレベルの間）は第１のアナログス
イッチを開放すると共に第２のアナログスイッチを閉成
するように構成することもできる。

【００３３】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明の内燃機関
の点火装置においては、演算増幅器のゲインを調整する
ゲイン調整回路に対し、少くとも点火タイミング信号の
開始から所定時間の間は該所定時間経過後に比し演算増
幅器のゲインが低くなるように設定するゲイン設定回路
を備えており、点火タイミング信号を基準にして適切に
ゲインを調整することができるので、イオン信号を損な
うことなくノイズを含む信号部分のみのゲインを低下さ
せてノイズを除去することができ、確実にイオン信号を
検出することができ、適切に失火検出を行なうことがで
きる。

【００３４】特に、ゲイン設定回路が点火タイミング信
号及び遅延信号を出力している間は、スイッチ手段が、
第１及び第２の帰還抵抗のうち抵抗値が低い側の帰還抵
抗を導通するように切換えることとしているので、イオ
ン信号の発生時期近傍で発生するノイズを演算増幅器の
ゲイン調整により除去し、適切に失火検出を行なうこと
ができる。

【００３５】更に、請求項２に係る内燃機関の点火装置
においては、点火タイミング信号及び遅延信号の論理和
に基づきスイッチ手段を切換えるように構成されている
ので、点火タイミング信号の開始からイオン信号の発生
時期近傍に至るまでに発生するノイズを、演算増幅器の
ゲイン調整により容易に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の点火装置
の電気回路図である。

【図２】本発明の一実施形態の点火装置におけるイオン
信号検出時の各信号を示すグラフである。

【図３】本発明の一実施形態の点火装置によって検出し
たイオン信号を示すグラフである。

【図４】本発明の他の一実施形態に係る内燃機関の点火
装置の電気回路図である。

【図５】一般的な内燃機関の点火装置の電気回路図であ
る。

【図６】図５の点火装置におけるイオン信号検出時の各
信号を示すグラフである。

【図７】図５の点火装置によるファイアリング時のイオ
ン信号検出に供する電圧信号を示すグラフである。

【図８】図５の点火装置によるモータリング時のイオン
信号検出に供する電圧信号を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 点火コイル， ２ 点火制御回路， ３ 点火
プラグ ４ イオン信号検出回路， ５ ゲイン調整回路 ６ ゲイン設定回路， ６ａ 定電流回路， ６ｂ
遅延回路 ７ ＬＣ共振縮小回路

───────────────────────────────────────────────────── 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 G01M 15/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次コイル及び二次コイルを有する点火
   コイルと、前記一次コイルに接続し点火タイミング信号
   に応じて一次電流を断続制御する点火制御回路と、前記
   二次コイルに接続し少くとも一対の電極を有する点火プ
   ラグと、該点火プラグ及び前記二次コイルを含む二次回
   路と、該二次回路に介装し前記点火プラグ近傍のイオン
   に応じた電流を電圧信号に変換してイオン信号を検出す
   るイオン信号検出回路を備えた内燃機関の点火装置にお
   いて、前記イオン信号検出回路に接続し前記イオン信号
   を増幅して出力する演算増幅器と、該演算増幅器のゲイ
   ンを調整するゲイン調整回路と、該ゲイン調整回路に対
   し、少くとも前記点火タイミング信号の開始から所定時
   間の間は該所定時間経過後に比し前記演算増幅器のゲイ
   ンが低くなるように設定するゲイン設定回路とを備え、
   前記ゲイン調整回路が、前記演算増幅器に並列に接続し
   た少くとも第１の帰還抵抗と、該第１の帰還抵抗とは異
   なる抵抗値を有し当該第１の帰還抵抗に対して並列に接
   続した第２の帰還抵抗と、前記演算増幅器に対して前記
   第１及び第２の帰還抵抗の何れか一方を導通し他方を遮
   断するように切換えるスイッチ手段を備え、前記ゲイン
   設定回路が、前記点火タイミング信号消失後の所定時間
   の間遅延信号を出力する遅延回路を備え、前記点火制御
   回路が前記点火タイミング信号を出力している間及び前
   記ゲイン設定回路が前記遅延信号を出力している間は、
   前記スイッチ手段が、前記第１及び第２の帰還抵抗のう
   ち抵抗値が低い側の帰還抵抗を導通するように切換える
   ことを特徴とする内燃機関の点火装置。
2. 【請求項２】 前記ゲイン設定回路が、前記点火タイミ
   ング信号及び前記遅延信号の論理和に基づき前記スイッ
   チ手段を切換えるように構成したことを特徴とする請求
   項１記載の内燃機関の点火装置。