JP3347231B2 - イオン電流による燃焼状態検出方法 - Google Patents
イオン電流による燃焼状態検出方法Info
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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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- F02P2017/128—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits for knock detection
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用の内
燃機関において、イオン電流による燃焼状態検出方法に
関するものである。
燃機関において、イオン電流による燃焼状態検出方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の内燃機関用点火装置の回
路図を示している。図３において昇圧トランスから構成
される点火コイル１の１次側にパワ―トランジスタ２が
接続され、前記点火コイル１の２次側には逆流防止用高
圧ダイオ―ド４を介して点火プラグ３が接続され、ま
た、前記点火プラグ３にはイオン電流検出用高圧ダイオ
―ド５が接続されている。このダイオ―ド５のアノード
は、燃焼状態検出装置６に接続されている。前記燃焼状
態検出装置６は、イオン電流検出回路１０と放電時間検
出回路１１とで構成されており、前記イオン電流検出用
高圧ダイオード５のカソードが燃焼状態検出装置６のイ
オン電流入力端子７を介して前記イオン電流検出回路１
０に接続され、前記パワートランジスタ２のコレクタは
燃焼状態検出装置６の放電信号入力端子８を介して前記
イオン電流検出回路１０と前記放電時間検出回路１１と
に接続され、この放電時間検出回路１１の出力部は、前
記イオン電流検出回路１０に接続している。
路図を示している。図３において昇圧トランスから構成
される点火コイル１の１次側にパワ―トランジスタ２が
接続され、前記点火コイル１の２次側には逆流防止用高
圧ダイオ―ド４を介して点火プラグ３が接続され、ま
た、前記点火プラグ３にはイオン電流検出用高圧ダイオ
―ド５が接続されている。このダイオ―ド５のアノード
は、燃焼状態検出装置６に接続されている。前記燃焼状
態検出装置６は、イオン電流検出回路１０と放電時間検
出回路１１とで構成されており、前記イオン電流検出用
高圧ダイオード５のカソードが燃焼状態検出装置６のイ
オン電流入力端子７を介して前記イオン電流検出回路１
０に接続され、前記パワートランジスタ２のコレクタは
燃焼状態検出装置６の放電信号入力端子８を介して前記
イオン電流検出回路１０と前記放電時間検出回路１１と
に接続され、この放電時間検出回路１１の出力部は、前
記イオン電流検出回路１０に接続している。
【０００３】前記イオン電流検出回路１０は、イオン電
流入力端子７と放電信号入力端子８に並列接続される、
直列接続の抵抗とダイオード１２がありこのダイオード
１２のカソードが直列接続の抵抗とツェナダイオードに
接続されている。前記イオン電流入力端子７はダイオー
ド１２のカソードとコンデンサ１３の一端に接続され、
この他端が抵抗介してアースに、また前記ツェナダイオ
ードのアノードとオペアンプの非反転入力部に接続さ
れ、この反転入力部が抵抗を介してアースに、また前記
非反転入力部は抵抗を介してこの出力部に接続されてい
る。前記オペアンプの出力部は抵抗を介してトランジス
タ１４のコレクタと前記出力端子９に接続され、このエ
ミッタはアースに、ゲートは後述の放電時間検出回路１
１に接続されている。
流入力端子７と放電信号入力端子８に並列接続される、
直列接続の抵抗とダイオード１２がありこのダイオード
１２のカソードが直列接続の抵抗とツェナダイオードに
接続されている。前記イオン電流入力端子７はダイオー
ド１２のカソードとコンデンサ１３の一端に接続され、
この他端が抵抗介してアースに、また前記ツェナダイオ
ードのアノードとオペアンプの非反転入力部に接続さ
れ、この反転入力部が抵抗を介してアースに、また前記
非反転入力部は抵抗を介してこの出力部に接続されてい
る。前記オペアンプの出力部は抵抗を介してトランジス
タ１４のコレクタと前記出力端子９に接続され、このエ
ミッタはアースに、ゲートは後述の放電時間検出回路１
１に接続されている。
【０００４】前記放電時間検出回路１１は、放電信号入
力端子８に接続されるダイオードとこのカソードに直列
接続の一の抵抗と他の抵抗が接続され、前記それぞれの
抵抗の接続部が、第二のオペアンプの反転入力部に接続
され、この非反転入力部は２個の分圧用の抵抗の接続部
に接続され、このオペアンプの出力部が前記イオン電流
検出回路１０内のトランジスタ１４のゲートに接続され
ている。
力端子８に接続されるダイオードとこのカソードに直列
接続の一の抵抗と他の抵抗が接続され、前記それぞれの
抵抗の接続部が、第二のオペアンプの反転入力部に接続
され、この非反転入力部は２個の分圧用の抵抗の接続部
に接続され、このオペアンプの出力部が前記イオン電流
検出回路１０内のトランジスタ１４のゲートに接続され
ている。
【０００５】前記図３の動作を図４に示す波形に従って
説明する。図４には、図３中の各点から得られる信号波
形が図示してある。周知の如くパワ―トランジスタ２の
ベ−スＳ１部分に、図４（ａ）に示すパルス波形（点火
信号）が供給され、前記パルス波形が立ち下がったとき
に、前記点火コイル１の２次側に高電圧が発生する。こ
のときパワ−トランジスタ３のコレクタには、Ｓ２には
（ｂ）に示すパルス波形（放電信号）が発生し、前記高
電圧によって点火プラグ３が点火し、内燃機関の各気筒
（図示せず）内の混合ガスが燃焼する。この燃焼によ
り、各気筒内にはイオンが発生する。このイオンを含む
ガスに、燃焼状態検出装置６のイオン電流入力端子８か
ら、前記（ｂ）波形にあらかじめ充放電コンデンサ１３
に充電された電圧を印加することで、Ｓ４には（ｄ）に
示す微少なイオン電流が得られ、このイオン電流がオペ
アンプによって増幅され出力される。
説明する。図４には、図３中の各点から得られる信号波
形が図示してある。周知の如くパワ―トランジスタ２の
ベ−スＳ１部分に、図４（ａ）に示すパルス波形（点火
信号）が供給され、前記パルス波形が立ち下がったとき
に、前記点火コイル１の２次側に高電圧が発生する。こ
のときパワ−トランジスタ３のコレクタには、Ｓ２には
（ｂ）に示すパルス波形（放電信号）が発生し、前記高
電圧によって点火プラグ３が点火し、内燃機関の各気筒
（図示せず）内の混合ガスが燃焼する。この燃焼によ
り、各気筒内にはイオンが発生する。このイオンを含む
ガスに、燃焼状態検出装置６のイオン電流入力端子８か
ら、前記（ｂ）波形にあらかじめ充放電コンデンサ１３
に充電された電圧を印加することで、Ｓ４には（ｄ）に
示す微少なイオン電流が得られ、このイオン電流がオペ
アンプによって増幅され出力される。
【０００６】また、前記Ｓ２は、イオン電流検出回路１
０と同時に放電時間検出回路１１にも同時に供給され、
前記放電時間検出回路１１に供給された放電信号Ｓ２
は、Ｓ３部分の分圧抵抗で形成される（ｃ）に示すしき
い値と比較され、第二のオペアンプを通すことにより、
Ｓ５が示す（ｅ）の波形となる。（ｅ）においては、前
記（ｂ）と（ｃ）より、（ｂ）が（ｃ）以上になってい
る部分をＨとし、それ以外の部分をＬとし、これにより
成形された波形となっている。
０と同時に放電時間検出回路１１にも同時に供給され、
前記放電時間検出回路１１に供給された放電信号Ｓ２
は、Ｓ３部分の分圧抵抗で形成される（ｃ）に示すしき
い値と比較され、第二のオペアンプを通すことにより、
Ｓ５が示す（ｅ）の波形となる。（ｅ）においては、前
記（ｂ）と（ｃ）より、（ｂ）が（ｃ）以上になってい
る部分をＨとし、それ以外の部分をＬとし、これにより
成形された波形となっている。
【０００７】ここで、前記Ｓ４からの波形は、内燃機関
の各気筒内の混合ガスの燃焼によるイオンによって流れ
る真のイオン電流と、点火プラグ３の放電時間にＳ２か
ら充放電用のコンデンサ１３に充電するときに流れる充
電電流と、パワ―トランジスタ２のベ−スに与えられる
（ａ）波形が示す点火信号用の電流とがあり、このため
にダイオ−ド１２と、逆流防止用高圧ダイオ−ド４のス
イッチング特性により一瞬流れる逆方向電流が検出され
ている。
の各気筒内の混合ガスの燃焼によるイオンによって流れ
る真のイオン電流と、点火プラグ３の放電時間にＳ２か
ら充放電用のコンデンサ１３に充電するときに流れる充
電電流と、パワ―トランジスタ２のベ−スに与えられる
（ａ）波形が示す点火信号用の電流とがあり、このため
にダイオ−ド１２と、逆流防止用高圧ダイオ−ド４のス
イッチング特性により一瞬流れる逆方向電流が検出され
ている。
【０００８】従来技術においては、前記放電時間検出回
路１１から出力される波形（ｅ）をトランジスタ１４の
ゲートに入力することで（ｄ）の波形を部分的にマスク
し、Ｓ６部分即ち燃焼状態検出装置６の出力端子９から
真のイオン電流に近い出力（ｆ）を得ている。
路１１から出力される波形（ｅ）をトランジスタ１４の
ゲートに入力することで（ｄ）の波形を部分的にマスク
し、Ｓ６部分即ち燃焼状態検出装置６の出力端子９から
真のイオン電流に近い出力（ｆ）を得ている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置は以上のよ
うに構成され、上記の如く燃焼状態検出装置６からの出
力は、真のイオン電流と逆方向電流の２つの電流の合計
が検出されている。従来の技術では、イオン電流検出回
路内のダイオ−ドと逆流防止用高圧ダイオ−ドのスイッ
チング特性の良く、逆方向電流の小さいもが必要とされ
るが、このような特性には限界があり、また、内燃機関
の各気筒内の混合ガスの燃焼によるイオンによって流れ
る真のイオン電流は非常に微少であるため、オペアンプ
によって数百倍に増幅しているために、微少の逆方向電
流においても増幅が行われ電流検出をしてしまう。以上
より、逆方向電流等のノイズを検出せず、且つ、真のイ
オン電流のみを確実に検出できる精度の良い燃焼状態検
出方法が求められている。
うに構成され、上記の如く燃焼状態検出装置６からの出
力は、真のイオン電流と逆方向電流の２つの電流の合計
が検出されている。従来の技術では、イオン電流検出回
路内のダイオ−ドと逆流防止用高圧ダイオ−ドのスイッ
チング特性の良く、逆方向電流の小さいもが必要とされ
るが、このような特性には限界があり、また、内燃機関
の各気筒内の混合ガスの燃焼によるイオンによって流れ
る真のイオン電流は非常に微少であるため、オペアンプ
によって数百倍に増幅しているために、微少の逆方向電
流においても増幅が行われ電流検出をしてしまう。以上
より、逆方向電流等のノイズを検出せず、且つ、真のイ
オン電流のみを確実に検出できる精度の良い燃焼状態検
出方法が求められている。
【００１０】本発明は、上記課題を鑑みてなされたもの
で、ノイズとなる逆方向電圧の検出を行うことなく、真
のイオン電流のみが検出することのできる燃焼状態検出
方法を提供することを目的とする。
で、ノイズとなる逆方向電圧の検出を行うことなく、真
のイオン電流のみが検出することのできる燃焼状態検出
方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、点火コイル１の１次側にパワートランジ
スタ２と、この２次側に逆流防止用高圧ダイオード４と
点火プラグ３及びイオン電流による燃焼状態検出装置６
Ａを備える内燃機関用点火装置において、前記燃焼状態
検出装置６Ａが、燃焼室に発生するイオンに、所定の電
圧を印加することで発生するイオン電流検出を行うイオ
ン電流検出回路１０と、前記パワートランジスタ２のコ
レクタに接続されこのコレクタからの放電信号により点
火プラグ３の放電時間を検出する放電時間検出回路１１
と、前記パワートランジスタ２のコレクタに接続され通
電時間を検出する通電時間検出回路１５と、前記通電時
間検出回路１５に接続され、前記通電時間から、パワー
トランジスタ２のベースに点火信号が供給され通電する
ことによって、イオン電流検出回路１０内のダイオード
１２と、逆流防止用高圧ダイオード４のスイッチング特
性により一瞬流れる逆方向電流と同様の幅のパルス波形
を成形する逆電流時間設定回路１６とを備え、前記イオ
ン電流検出回路１０内には、ゲートが前記放電時間検出
回路１１と逆電流時間設定回路１６の出力部に接続さ
れ、コレクタが前記イオン電流検出結果を出力する部分
に接続されると共に燃焼状態検出装置６Ａの出力端子に
接続され、このエミッタをアースに接続するトランジス
タ１４を備えているイオン電流による燃焼状態検出方法
とする。
に本発明では、点火コイル１の１次側にパワートランジ
スタ２と、この２次側に逆流防止用高圧ダイオード４と
点火プラグ３及びイオン電流による燃焼状態検出装置６
Ａを備える内燃機関用点火装置において、前記燃焼状態
検出装置６Ａが、燃焼室に発生するイオンに、所定の電
圧を印加することで発生するイオン電流検出を行うイオ
ン電流検出回路１０と、前記パワートランジスタ２のコ
レクタに接続されこのコレクタからの放電信号により点
火プラグ３の放電時間を検出する放電時間検出回路１１
と、前記パワートランジスタ２のコレクタに接続され通
電時間を検出する通電時間検出回路１５と、前記通電時
間検出回路１５に接続され、前記通電時間から、パワー
トランジスタ２のベースに点火信号が供給され通電する
ことによって、イオン電流検出回路１０内のダイオード
１２と、逆流防止用高圧ダイオード４のスイッチング特
性により一瞬流れる逆方向電流と同様の幅のパルス波形
を成形する逆電流時間設定回路１６とを備え、前記イオ
ン電流検出回路１０内には、ゲートが前記放電時間検出
回路１１と逆電流時間設定回路１６の出力部に接続さ
れ、コレクタが前記イオン電流検出結果を出力する部分
に接続されると共に燃焼状態検出装置６Ａの出力端子に
接続され、このエミッタをアースに接続するトランジス
タ１４を備えているイオン電流による燃焼状態検出方法
とする。
【００１２】
【作用】周知の如くパワートランジスタ２のベースに、
点火信号が供給され、前記パルス波形が立ち下がったと
きに、前記点火コイル１の２次側に高電圧が発生する。
このときパワートランジスタ２のコレクタには放電信号
が発生しする。この放電信号が、放電時間検出回路１１
内と通電時間検出回路１５内とがそれぞれ形成するしき
い値と比較されたＨとＬとで構成される波形に変換され
る。このうち、通電時間検出回路１５からの出力波形の
Ｈ部は、さらに逆電流時間設定回路１６でＨ時間の限定
がなされ、波形成形が行われている。
点火信号が供給され、前記パルス波形が立ち下がったと
きに、前記点火コイル１の２次側に高電圧が発生する。
このときパワートランジスタ２のコレクタには放電信号
が発生しする。この放電信号が、放電時間検出回路１１
内と通電時間検出回路１５内とがそれぞれ形成するしき
い値と比較されたＨとＬとで構成される波形に変換され
る。このうち、通電時間検出回路１５からの出力波形の
Ｈ部は、さらに逆電流時間設定回路１６でＨ時間の限定
がなされ、波形成形が行われている。
【００１３】上記において、イオン電流検出回路１０内
部が作る波形から、放電時間検出回路１１と逆電流時間
設定回路１６との波形のＨ部をマスクするので、この結
果、真のイオン電流分のみが出力端子９から出力でき
る。
部が作る波形から、放電時間検出回路１１と逆電流時間
設定回路１６との波形のＨ部をマスクするので、この結
果、真のイオン電流分のみが出力端子９から出力でき
る。
【００１４】
【実施例】本発明の１実施例を示す図１において、昇圧
トランスから構成される点火コイル１の１次側にパワ―
トランジスタ２が接続され、前記点火コイル１の２次側
には逆流防止用高圧ダイオ―ド４を介して点火プラグ３
が接続され、また、前記点火プラグ３にはイオン電流検
出用高圧ダイオ―ド５が接続されている。このダイオ―
ド５のアノードは、燃焼状態検出装置６Ａに接続されて
いる。前記燃焼状態検出装置６Ａは、イオン電流検出回
路１０と放電時間検出回路１１、通電時間検出回路１
５、逆電流時間設定回路１６で構成されており、前記イ
オン電流検出用高圧ダイオード５のカソードが燃焼状態
検出装置６Ａのイオン電流入力端子７を介して前記イオ
ン電流検出回路１０に接続され、前記パワートランジス
タ２のコレクタは燃焼状態検出装置６Ａの放電信号入力
端子８を介して前記イオン電流検出回路１０と前記放電
時間検出回路１１、通電時間検出回路１５に接続され、
この放電時間検出回路１１の出力部は、前記イオン電流
検出回路１０に、また通電時間検出回路１５の出力部は
逆電流時間設定回路１６に、この逆電流時間設定回路１
６の出力部は前記放電時間検出回路１１に接続されてい
る。
トランスから構成される点火コイル１の１次側にパワ―
トランジスタ２が接続され、前記点火コイル１の２次側
には逆流防止用高圧ダイオ―ド４を介して点火プラグ３
が接続され、また、前記点火プラグ３にはイオン電流検
出用高圧ダイオ―ド５が接続されている。このダイオ―
ド５のアノードは、燃焼状態検出装置６Ａに接続されて
いる。前記燃焼状態検出装置６Ａは、イオン電流検出回
路１０と放電時間検出回路１１、通電時間検出回路１
５、逆電流時間設定回路１６で構成されており、前記イ
オン電流検出用高圧ダイオード５のカソードが燃焼状態
検出装置６Ａのイオン電流入力端子７を介して前記イオ
ン電流検出回路１０に接続され、前記パワートランジス
タ２のコレクタは燃焼状態検出装置６Ａの放電信号入力
端子８を介して前記イオン電流検出回路１０と前記放電
時間検出回路１１、通電時間検出回路１５に接続され、
この放電時間検出回路１１の出力部は、前記イオン電流
検出回路１０に、また通電時間検出回路１５の出力部は
逆電流時間設定回路１６に、この逆電流時間設定回路１
６の出力部は前記放電時間検出回路１１に接続されてい
る。
【００１５】前記イオン電流検出回路１０は、イオン電
流入力端子７と放電信号入力端子８に並列接続される、
直列接続の抵抗とダイオード１２がありこのダイオード
１２のカソードが直列接続の抵抗とツェナダイオードに
接続されている。前記イオン電流入力端子７はダイオー
ド１２のカソードとコンデンサ１３の一端に接続され、
この他端が抵抗介してアースに、また前記ツェナダイオ
ードのアノードとオペアンプの非反転入力部にそれぞれ
接続され、この反転入力部が抵抗を介してアースに、ま
た前記非反転入力部は抵抗を介してこの出力部に接続さ
れている。前記オペアンプの出力部はイオン電流検出結
果を出力する部分となっており、当該出力部分は抵抗を
介してトランジスタ１４のコレクタと前記出力端子９に
接続され、このエミッタはアースに、ゲートは後述の放
電時間検出回路１１に接続されている。
流入力端子７と放電信号入力端子８に並列接続される、
直列接続の抵抗とダイオード１２がありこのダイオード
１２のカソードが直列接続の抵抗とツェナダイオードに
接続されている。前記イオン電流入力端子７はダイオー
ド１２のカソードとコンデンサ１３の一端に接続され、
この他端が抵抗介してアースに、また前記ツェナダイオ
ードのアノードとオペアンプの非反転入力部にそれぞれ
接続され、この反転入力部が抵抗を介してアースに、ま
た前記非反転入力部は抵抗を介してこの出力部に接続さ
れている。前記オペアンプの出力部はイオン電流検出結
果を出力する部分となっており、当該出力部分は抵抗を
介してトランジスタ１４のコレクタと前記出力端子９に
接続され、このエミッタはアースに、ゲートは後述の放
電時間検出回路１１に接続されている。
【００１６】前記放電時間検出回路１１は、放電信号入
力端子８に接続されるダイオードとこのカソードに直列
接続の一の抵抗と他の抵抗が接続され、前記それぞれの
抵抗の接続部が、第二のオペアンプの反転入力部に接続
され、この非反転入力部は２個の分圧用の抵抗の接続部
に接続され、このオペアンプの出力部がダイオードを介
して前記イオン電流検出回路１０内のトランジスタ１４
のゲートに接続されている。このダイオードのカソード
は、他のダイオードのカソードにも接続されており、こ
のアノードが、後述の逆電流時間設定回路１６の出力部
に接続されている。
力端子８に接続されるダイオードとこのカソードに直列
接続の一の抵抗と他の抵抗が接続され、前記それぞれの
抵抗の接続部が、第二のオペアンプの反転入力部に接続
され、この非反転入力部は２個の分圧用の抵抗の接続部
に接続され、このオペアンプの出力部がダイオードを介
して前記イオン電流検出回路１０内のトランジスタ１４
のゲートに接続されている。このダイオードのカソード
は、他のダイオードのカソードにも接続されており、こ
のアノードが、後述の逆電流時間設定回路１６の出力部
に接続されている。
【００１７】前記通電時間検出回路１５は、放電時間検
出回路１１と同様に放電信号入力端子８に接続されるダ
イオードとこのカソードに直列接続の一の抵抗と他の抵
抗が接続され、前記それぞれの抵抗の接続部が、第三の
オペアンプの反転入力部に接続され、この非反転入力部
は２個の分圧用の抵抗の接続部に接続され、このオペア
ンプの出力部が逆電流時間設定回路１６に接続されてい
る。
出回路１１と同様に放電信号入力端子８に接続されるダ
イオードとこのカソードに直列接続の一の抵抗と他の抵
抗が接続され、前記それぞれの抵抗の接続部が、第三の
オペアンプの反転入力部に接続され、この非反転入力部
は２個の分圧用の抵抗の接続部に接続され、このオペア
ンプの出力部が逆電流時間設定回路１６に接続されてい
る。
【００１８】この逆電流時間設定回路１６は、前記通電
時間検出回路１５に接続される直列接続のコンデンサと
抵抗があり、これらの接続部が第四のオペアンプの非反
転入力部に接続され、この反転入力部が２個の分圧用の
抵抗の接続部に接続され、このオペアンプの出力部が前
記放電時間検出回路１１内の他のダイオードのアノード
に接続されている。
時間検出回路１５に接続される直列接続のコンデンサと
抵抗があり、これらの接続部が第四のオペアンプの非反
転入力部に接続され、この反転入力部が２個の分圧用の
抵抗の接続部に接続され、このオペアンプの出力部が前
記放電時間検出回路１１内の他のダイオードのアノード
に接続されている。
【００１９】前記図１の動作を図２に示す波形に従って
説明する。図２には、図１中の各点から得られる信号波
形が図示してある。周知の如くパワ―トランジスタ２の
ベ−スＳ１部分に、（ａ）に示すパルス波形（点火信
号）が供給され、前記パルス波形が立ち下がったとき
に、前記点火コイル１の２次側に高電圧が発生する。こ
のときパワ−トランジスタ３のコレクタＳ２部分には
（ｂ）に示すパルス波形（放電信号）が発生し、前記高
電圧によって点火プラグ３が点火し、内燃機関の各気筒
内の混合ガスが燃焼する。この燃焼により、各気筒内に
はイオンが発生する。このイオンを含むガスに、イオン
電流検出回路１０内の充放電コンデンサ１３に充電され
た電圧を印加することでＳ４には（ｄ）に示す微少なイ
オン電流が得られ、これをオペアンプによって増幅して
いる。
説明する。図２には、図１中の各点から得られる信号波
形が図示してある。周知の如くパワ―トランジスタ２の
ベ−スＳ１部分に、（ａ）に示すパルス波形（点火信
号）が供給され、前記パルス波形が立ち下がったとき
に、前記点火コイル１の２次側に高電圧が発生する。こ
のときパワ−トランジスタ３のコレクタＳ２部分には
（ｂ）に示すパルス波形（放電信号）が発生し、前記高
電圧によって点火プラグ３が点火し、内燃機関の各気筒
内の混合ガスが燃焼する。この燃焼により、各気筒内に
はイオンが発生する。このイオンを含むガスに、イオン
電流検出回路１０内の充放電コンデンサ１３に充電され
た電圧を印加することでＳ４には（ｄ）に示す微少なイ
オン電流が得られ、これをオペアンプによって増幅して
いる。
【００２０】前記放電信号入力端子８に得られる（ｂ）
波形は、前述のイオン電流検出回路１０の他に、放電時
間検出回路１１と通電時間検出回路１５に供給されてい
る。
波形は、前述のイオン電流検出回路１０の他に、放電時
間検出回路１１と通電時間検出回路１５に供給されてい
る。
【００２１】放電時間検出回路１１に供給される（ｂ）
波形は、Ｓ３で（ｃ）に示すしきい値を作り、第二のオ
ペアンプがこの（ｂ）波形との比較を行い、このしきい
値以上をＨ、それ以外の部分をＬとして出力する。これ
がＳ６部分に出力される（ｅ）の波形となる。
波形は、Ｓ３で（ｃ）に示すしきい値を作り、第二のオ
ペアンプがこの（ｂ）波形との比較を行い、このしきい
値以上をＨ、それ以外の部分をＬとして出力する。これ
がＳ６部分に出力される（ｅ）の波形となる。
【００２２】通電時間検出回路１５に供給される（ｂ）
波形は、Ｓ５部分が作る（ｅ）に示すしきい値と比較さ
れ、第三のオペアンプがこの（ｂ）波形との比較を行
い、このしきい値以下をＨとし、それ以外の部分をＬと
して出力する。これがＳ７部分に出力される（ｇ）の波
形となる。
波形は、Ｓ５部分が作る（ｅ）に示すしきい値と比較さ
れ、第三のオペアンプがこの（ｂ）波形との比較を行
い、このしきい値以下をＨとし、それ以外の部分をＬと
して出力する。これがＳ７部分に出力される（ｇ）の波
形となる。
【００２３】逆電流時間設定回路１６では前記（ｇ）波
形の立ち上がり部から、パワ―トランジスタ２のベ−ス
に点火信号が供給され通電することによって、ダイオ−
ド１２と、逆流防止用高圧ダイオ−ド４のスイッチング
特性により一瞬流れる逆方向電流と同様の幅、例えば、
数十マイクロ秒の間をＨとする（ｈ）波形をＳ８部分か
ら出力している。このＨは第四のオペアンプの反転入力
部に接続される分圧用の抵抗値で決定できる。
形の立ち上がり部から、パワ―トランジスタ２のベ−ス
に点火信号が供給され通電することによって、ダイオ−
ド１２と、逆流防止用高圧ダイオ−ド４のスイッチング
特性により一瞬流れる逆方向電流と同様の幅、例えば、
数十マイクロ秒の間をＨとする（ｈ）波形をＳ８部分か
ら出力している。このＨは第四のオペアンプの反転入力
部に接続される分圧用の抵抗値で決定できる。
【００２４】ここで、イオン電流検出回路１０が作る
（ｄ）波形は、従来技術でも述べたように、内燃機関の
各気筒内の混合ガスの燃焼によるイオンによって流れる
真のイオン電流と、点火プラグ３の放電時間に（ｂ）波
形によって充放電コンデンサ１３に充電するときに流れ
る充電電流と、パワ―トランジスタ２のベ−スに（ａ）
波形が供給され通電するたときに、ダイオ−ド１２と逆
流防止用高圧ダイオ−ド４のスイッチング特性により一
瞬流れる逆方向電流が検出されている。しかし、トラン
ジスタ１４の作用によって、イオン電流検出回路１０の
出力となる（ｄ）波形から、前記放電時間検出回路１１
から出力される（ｆ）と、逆電流時間設定回路１６から
出力られる（ｈ）部分とがマスクできる。従ってＳ９部
分、即ち、出力端子９には、真のイオン電流のみを残
し、これを増幅した波形（ｉ）が出力されている。
（ｄ）波形は、従来技術でも述べたように、内燃機関の
各気筒内の混合ガスの燃焼によるイオンによって流れる
真のイオン電流と、点火プラグ３の放電時間に（ｂ）波
形によって充放電コンデンサ１３に充電するときに流れ
る充電電流と、パワ―トランジスタ２のベ−スに（ａ）
波形が供給され通電するたときに、ダイオ−ド１２と逆
流防止用高圧ダイオ−ド４のスイッチング特性により一
瞬流れる逆方向電流が検出されている。しかし、トラン
ジスタ１４の作用によって、イオン電流検出回路１０の
出力となる（ｄ）波形から、前記放電時間検出回路１１
から出力される（ｆ）と、逆電流時間設定回路１６から
出力られる（ｈ）部分とがマスクできる。従ってＳ９部
分、即ち、出力端子９には、真のイオン電流のみを残
し、これを増幅した波形（ｉ）が出力されている。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、パワ―ト
ランジスタがベ−スに点火信号が供給され通電すること
によって、イオン電流検出回路内のダイオ−ドと、逆流
防止用高圧ダイオ−ドのスイッチング特性により一瞬流
れる逆方向電流をマスクして出力でき、ノイズを除去し
た後の真のイオン電流のみが検出できる燃焼状態検出装
置が得られる。
ランジスタがベ−スに点火信号が供給され通電すること
によって、イオン電流検出回路内のダイオ−ドと、逆流
防止用高圧ダイオ−ドのスイッチング特性により一瞬流
れる逆方向電流をマスクして出力でき、ノイズを除去し
た後の真のイオン電流のみが検出できる燃焼状態検出装
置が得られる。
【００２６】従ってイオン電流を使用することにより燃
焼状態の検出を行う場合において、ノイズとなる不要な
電流出力分をカットでき、信頼性の高いイオン電流の検
出が行え、この結果により燃焼状態を検知した所望の制
御、例えばノックの検出、リーン限界の検出が確実に行
える。
焼状態の検出を行う場合において、ノイズとなる不要な
電流出力分をカットでき、信頼性の高いイオン電流の検
出が行え、この結果により燃焼状態を検知した所望の制
御、例えばノックの検出、リーン限界の検出が確実に行
える。
【図１】 本発明の実施例を示す点火装置の構成図を示
す。
す。
【図２】 図１の動作説明に供するための信号波形であ
る。
る。
【図３】 従来の点火装置を示す構成図である。
【図４】 図３の動作説明に供するための信号波形であ
る。
る。
図において同一符号は同一、または相当部分を示す。 １ 点火コイル ２ パワートランジスタ ３ 点火プラグ ４ 逆流防止用高圧ダイオ−ド ５ イオン電流検出用高圧ダイオード ６Ａ 燃焼状態検出装置 １０ イオン電流検出回路 １１ 放電時間検出回路 １５ 通電時間検出回路 １６ 逆電流時間設定回路
Claims (1)
- 【請求項１】 点火コイルの１次側にパワートランジス
タと、この２次側に逆流防止用高圧ダイオードと点火プ
ラグ及びイオン電流による燃焼状態検出装置を備える内
燃機関用点火装置において、前記燃焼状態検出装置が、
燃焼室に発生するイオンに、所定の電圧を印加すること
で発生するイオン電流検出を行うイオン電流検出回路
と、前記パワートランジスタのコレクタに接続されこの
コレクタからの放電信号により点火プラグの放電時間を
検出する放電時間検出回路と、前記パワートランジスタ
のコレクタに接続され通電時間を検出する通電時間検出
回路と、前記通電時間検出回路に接続され、前記通電時
間から、パワートランジスタのベースに点火信号が供給
され通電することによって、イオン電流検出回路内のダ
イオードと、逆流防止用高圧ダイオードのスイッチング
特性により一瞬流れる逆方向電流と同様の幅のパルス波
形を成形する逆電流時間設定回路とを備え、前記イオン
電流検出回路内には、ゲートが前記放電時間検出回路と
逆電流時間設定回路の出力部に接続され、コレクタが前
記イオン電流検出結果を出力する部分に接続されると共
に燃焼状態検出装置の出力端子に接続され、このエミッ
タをアースに接続するトランジスタを備えているイオン
電流による燃焼状態検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33567494A JP3347231B2 (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | イオン電流による燃焼状態検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33567494A JP3347231B2 (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | イオン電流による燃焼状態検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08177703A JPH08177703A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3347231B2 true JP3347231B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=18291246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33567494A Expired - Fee Related JP3347231B2 (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | イオン電流による燃焼状態検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3347231B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4528469B2 (ja) | 2000-12-21 | 2010-08-18 | 日本特殊陶業株式会社 | 内燃機関用点火装置 |
| US6779517B2 (en) | 2001-11-29 | 2004-08-24 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ignition device for internal combustion engine |
| JP4654994B2 (ja) * | 2006-07-11 | 2011-03-23 | マツダ株式会社 | 吸気流動制御弁の診断装置 |
-
1994
- 1994-12-20 JP JP33567494A patent/JP3347231B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08177703A (ja) | 1996-07-12 |
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