JP3449972B2 - 内燃機関の失火検出装置 - Google Patents
内燃機関の失火検出装置Info
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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内燃機関の失火検
出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、電力損失の少ない充電回路をもった内燃機関の失火
検出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、内燃機関の失火検出装置
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回路が、特開平４-１９１４６
５号公報や特開平４-１９１４６６号公報に開示されて
いる。 【０００４】図３は、その失火検出機能を有する点火回
路の第一の従来例を示している。図３の構成において、
その動作を以下に説明する。点火コイル３０１の一次コ
イル３０３の電流を断続するために、パワートランジス
タ３０６のベース電極３０６ｂ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、低（Ｌ）レベルに有
るとき一次コイル３０３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３０４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３０７に印
加され、点火プラグ３０７の電極３０７ａ-３０７ｂ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３０７ａ-３０７ｂ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３の
従来の点火回路では、以下の様に行なわれている。ま
ず、コンデンサ３０９を以下の方法で充電する。電極３
０７ａ-３０７ｂ間で火花放電が起こると、点火プラグ
３０７、二次コイル３０４、コンデンサ３０９、定電圧
ダイオード３０８、点火プラグ３０７をたどる回路に電
流が流れてコンデンサ３０９に充電される。ここで、コ
ンデンサ３０９に充電される電圧Ｖｃの最大電圧は、コ
ンデンサ３０９と並列に接続された定電圧ダイオード３
０８と抵抗器３１１をたどる回路により決定され、Ｖｃ
は通常２００〜３００Ｖ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３０９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３０７の電極３０７ａ-３０７ｂ
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３０９、二次コイル３０４、点
火プラグ３０７、抵抗器３１１、コンデンサ３０９をた
どる回路により、コンデンサ３０９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３１１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３０７の電極３０７ａ-３０７ｂ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３１１による電圧降下は起こらな
い。 【０００８】他の従来例としての失火検出用充電部の回
路は、図４に示す様に、二次コイルの第一の端子に接続
された結節点Ｄと、結節点Ｄに接続された定電圧ダイオ
ード４２とコンデンサ４１と、および結節点Ｅと、結節
点Ｅに接続された定電圧ダイオード４２とコンデンサ４
１とダイオード４３と抵抗４４と、および接地用結節点
Ｇと、結節点Ｇに接続されたダイオード４３と抵抗４４
を含む回路で構成されている。 【０００９】点火コイルの1次電流遮断時に２次側に発
生する高電圧により点火プラグに放電されるが、その点
火放電電流６１は図の経路（点火コイル３、コンデンサ
４１、ダイオード４３、点火プラグ５、点火コイル３の
順でたどる経路）で、流れ始める。 【００１０】この点火用放電電流により充電回路中のコ
ンデンサ４１にイオン電流検出用電源として充電される
が、この時の充電電圧は定電圧ダイオード４２により規
制され、定電圧ダイオード４２がツェナダイオードであ
れば、ツェナ電圧と等しくなる。 【００１１】充電電圧に達した以降は、点火放電電流６
２は、図４に示す経路（点火コイル３、定電圧ダイオー
ド４２、ダイオード４３、点火プラグ５、点火コイル３
の順でたどる経路）で定電圧ダイオード４２を流れる
が、この際、放電終了まで、定電圧ダイオード４２がツ
ェナダイオードであれば、常にツェナ電圧分の電圧降下
を伴う。 【００１２】放電が終了すると、イオン電流は、図４の
経路７０（コンデンサ４１、点火コイル３、点火プラグ
５、抵抗４４、コンデンサ４１の順でたどる経路）で流
れ、イオン電流検出用抵抗４４により検出される。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の、未燃
焼ガスの発生を監視する点火回路では、以下に説明する
ような欠点があった。従来の点火回路では、点火プラグ
のイオン電流を観測するためにコンデンサを充放電する
ことを行なっているが、コンデンサを充電するために点
火プラグの放電電圧の一部を用いてきた。このため、点
火プラグで放電に使われるべく発生された高電圧は、そ
の放電電流が流れる間は常時定電圧ダイオードによる電
圧降下分だけ低下し、そのエネルギーの一部が失われて
いた。 【００１４】この発明は上記に鑑み提案されたもので、
コンデンサに必要な電荷量が蓄積された後では、定電圧
ダイオードによる電圧降下による、高電圧エネルギーの
損失を軽減した失火検出装置を、提供することが目的で
ある。 【００１５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、回路中に使われるコンデンサの電極間
の電圧が予め決められた電圧以上になる場合には、定電
圧ダイオードとサイリスタとを有し、定電圧ダイオード
を流れる電流による信号によりサイリスタの通電特性を
変えて、該コンデンサを充電する回路手段を迂回して電
流を流すものである。より詳しく言えば、本発明は、内
燃機関の失火検出装置で、点火プラグの放電回路におけ
る無駄な電圧降下を防ぐために、点火コイルと、点火プ
ラグと、コンデンサと、を構成要素として含む回路にお
いて、燃焼を開始させるための点火プラグの放電周期と
同じ周期で点火プラグの放電と重なる時期に点火回路の
コンデンサを充電する回路構成と、該コンデンサの電極
間の電圧が予め決められた電圧以上になることにより形
成される該コンデンサを充電する回路手段を迂回して電
流を流す回路構成と、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、を有するか、あるいは、点火コイル
と、点火プラグと、コンデンサと、を構成要素として含
む回路において、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、点火プラグの放電と重なる時期
に点火回路のコンデンサを充電する回路構成と、該コン
デンサの電極間の電圧が予め決められた電圧以上になる
ことにより形成される、該コンデンサを充電する回路手
段を迂回して電流を流す回路構成と、該コンデンサに充
電する方向の電流に対して、比較的低いインピーダンス
を持ち、反対に該コンデンサを放電する方向の電流に対
して、比較的高いインピーダンスを持った回路を通して
該コンデンサの充放電を行う回路と、該コンデンサの一
方の電極とが電気的に接続された回路構成と、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、を有する内燃
機関の失火検出装置において、上記の点火プラグに流れ
る点火放電電流を、点火コイル３、ダイオード４６、コ
ンデンサ４１、ダイオード４３、点火プラグ５、点火コ
イル３の順でたどる経路で流し、上記のコンデンサ４１
の充電電圧を定電圧ダイオード４２で検出し、この結果
によりサイリスタ４５を点孤して充電を停止して、点火
放電電流６２を、点火コイル３、サイリスタ４５、ダイ
オード４３、点火プラグ５、点火コイル３の順でたどる
経路で流し、放電が終了した後の、コンデンサ４１、抵
抗４７、点火コイル３、点火プラグ５、抵抗４４、コン
デンサ４１の順でたどる経路で流れるイオン電流を、抵
抗４４により検出する回路構成を持つことを特徴として
いる。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
１の回路図と図２のブロック図に基づいて詳細に説明す
る。ただし、図に用いる符号は、同様の機能を持つもの
については、同じ符号を用いるものとする。 【００１７】本発明の内燃機関の失火検出装置は、図２
のブロック図に示されているように、高電圧発生部と、
火花放電プラグ部と、失火検出部と、失火検出用充電部
からなっている。図１は、図２のブロック図における充
電回路を明示するためのものであり、本発明の内燃機関
の失火検出装置の一部で高電圧発生部と、火花放電プラ
グ部と、失火検出用充電部を示す回路図である。 【００１８】本発明の失火検出用充電部の回路は、図１
に示す様に、二次コイルの第一の端子に接続された結節
点Ａと、結節点Ａに接続されたダイオード４６と抵抗４
７と定電圧ダイオード４２とサイリスタ４５と、および
結節点Ｂと、結節点Ｂに接続されたダイオード４６と抵
抗４７とコンデンサ４１と、および結節点Ｃと、結節点
Ｃに接続されたサイリスタ４５抵抗４８とコンデンサ４
１と抵抗４４とダイオード４３と、および結節点Ｓと、
結節点Ｓに接続されたサイリスタ４５と定電圧ダイオー
ド４２と抵抗４８と、および接地用結節点Ｇと、結節点
Ｇに接続されたダイオード４３と抵抗４４を含む回路構
成を持っている。定電圧ダイオード４２としては、ツェ
ナダイオードを用いる事ができる。 【００１９】点火コイルの1次電流遮断時に２次側に発
生する高電圧により点火プラグに放電されるが、その点
火放電電流は図の経路６１（点火コイル３、ダイオード
４６、コンデンサ４１、ダイオード４３、点火プラグ
５、点火コイル３の順でたどる経路）で、流れ始める。 【００２０】この点火用放電電流により充電回路中のコ
ンデンサ４１にイオン電流検出用電源として充電される
が、この時の充電電圧は定電圧ダイオード４２により検
出され、ほぼツェナ電圧と等しくなると、サイリスタ４
５を点孤し、充電を停止する。 【００２１】充電を停止した以降は、点火放電電流６２
は、図に示す経路（点火コイル３、サイリスタ４５、ダ
イオード４３、点火プラグ５、点火コイル３の順でたど
る経路）で流れ、大きな電圧ロスを伴わない。 【００２２】放電が終了すると、イオン電流は、図の経
路７０（コンデンサ４１、抵抗４７、点火コイル３、点
火プラグ５、抵抗４４、コンデンサ４１の順でたどる経
路）で流れ、イオン電流検出用抵抗４４により検出され
る。ここで、放電が終了すると、基本的にはサイリスタ
４５はオフするが、放電終了でオフしなくてもイオン電
流に特有の電流方向が点火用放電電流とは電流方向が逆
のため必ずオフし、問題は発生しない。 【００２３】また、サイリスタ４５のオンにより、コン
デンサ４１の充電電荷も放電されるが、逆流防止ダイオ
ード４６を設けており、無駄に流れる充電電荷は抵抗４
７を経由するものだけであり、その抵抗値を調整するこ
とによって極く僅かになり、それによる悪影響をさける
ことができる。抵抗４７としては、通常１ＭΩの抵抗を
用いるが、調整することが望ましい。 【００２４】以上述べたように、この実施形態では、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電力損失の少ない充電回路をもった
内燃機関の失火検出装置に関して、コンデンサ４１の充
電が完了した時点でサイリスタ４５をオン状態にして定
電圧ダイオード４２による電圧降下を防止し、またオン
状態のサイリスタ４５によって生ずるコンデンサ４１の
放電を防止するために、コンデンサ４１とサイリスタ４
５の間にダイオード４６を設けている。さらに、このダ
イオード４６により、失火検出のための回路の電流が遮
断されることを防止するために、そのダイオード４６と
並行に抵抗素子４７を設けている。この様な構成によ
り、失火検出の機能を損なうこと無く、サイリスタで発
生していた電圧降下による悪影響を低減することができ
る様になった。 【００２５】 【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。 【００２６】コンデンサを十分に充電した後に充電回路
で発生していた無駄な電圧降下が無くなり、点火プラグ
に印加する電圧の低下を低減できるようになり、あるい
は、点火プラグでの放電の際に流れる電流方向と失火を
検出するために流すイオン電流の方向を逆方向とした点
火システムにおいても、コンデンサを十分に充電した後
に充電回路で発生していた無駄な電圧降下が無くなり、
点火プラグに印加する電圧の低下を低減できるようにな
った。さらに、定電圧ダイオードとサイリスタによる回
路を用いたので、コンデンサを十分に充電した後に充電
回路で発生していた無駄な電圧降下が無くなり、点火プ
ラグに印加する電圧の低下を低減できるようになった。
開始させるための点火プラグを有する内燃機関の失火検
出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、電力損失の少ない充電回路をもった内燃機関の失火
検出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、内燃機関の失火検出装置
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回路が、特開平４-１９１４６
５号公報や特開平４-１９１４６６号公報に開示されて
いる。 【０００４】図３は、その失火検出機能を有する点火回
路の第一の従来例を示している。図３の構成において、
その動作を以下に説明する。点火コイル３０１の一次コ
イル３０３の電流を断続するために、パワートランジス
タ３０６のベース電極３０６ｂ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、低（Ｌ）レベルに有
るとき一次コイル３０３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３０４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３０７に印
加され、点火プラグ３０７の電極３０７ａ-３０７ｂ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３０７ａ-３０７ｂ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３の
従来の点火回路では、以下の様に行なわれている。ま
ず、コンデンサ３０９を以下の方法で充電する。電極３
０７ａ-３０７ｂ間で火花放電が起こると、点火プラグ
３０７、二次コイル３０４、コンデンサ３０９、定電圧
ダイオード３０８、点火プラグ３０７をたどる回路に電
流が流れてコンデンサ３０９に充電される。ここで、コ
ンデンサ３０９に充電される電圧Ｖｃの最大電圧は、コ
ンデンサ３０９と並列に接続された定電圧ダイオード３
０８と抵抗器３１１をたどる回路により決定され、Ｖｃ
は通常２００〜３００Ｖ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３０９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３０７の電極３０７ａ-３０７ｂ
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３０９、二次コイル３０４、点
火プラグ３０７、抵抗器３１１、コンデンサ３０９をた
どる回路により、コンデンサ３０９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３１１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３０７の電極３０７ａ-３０７ｂ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３１１による電圧降下は起こらな
い。 【０００８】他の従来例としての失火検出用充電部の回
路は、図４に示す様に、二次コイルの第一の端子に接続
された結節点Ｄと、結節点Ｄに接続された定電圧ダイオ
ード４２とコンデンサ４１と、および結節点Ｅと、結節
点Ｅに接続された定電圧ダイオード４２とコンデンサ４
１とダイオード４３と抵抗４４と、および接地用結節点
Ｇと、結節点Ｇに接続されたダイオード４３と抵抗４４
を含む回路で構成されている。 【０００９】点火コイルの1次電流遮断時に２次側に発
生する高電圧により点火プラグに放電されるが、その点
火放電電流６１は図の経路（点火コイル３、コンデンサ
４１、ダイオード４３、点火プラグ５、点火コイル３の
順でたどる経路）で、流れ始める。 【００１０】この点火用放電電流により充電回路中のコ
ンデンサ４１にイオン電流検出用電源として充電される
が、この時の充電電圧は定電圧ダイオード４２により規
制され、定電圧ダイオード４２がツェナダイオードであ
れば、ツェナ電圧と等しくなる。 【００１１】充電電圧に達した以降は、点火放電電流６
２は、図４に示す経路（点火コイル３、定電圧ダイオー
ド４２、ダイオード４３、点火プラグ５、点火コイル３
の順でたどる経路）で定電圧ダイオード４２を流れる
が、この際、放電終了まで、定電圧ダイオード４２がツ
ェナダイオードであれば、常にツェナ電圧分の電圧降下
を伴う。 【００１２】放電が終了すると、イオン電流は、図４の
経路７０（コンデンサ４１、点火コイル３、点火プラグ
５、抵抗４４、コンデンサ４１の順でたどる経路）で流
れ、イオン電流検出用抵抗４４により検出される。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の、未燃
焼ガスの発生を監視する点火回路では、以下に説明する
ような欠点があった。従来の点火回路では、点火プラグ
のイオン電流を観測するためにコンデンサを充放電する
ことを行なっているが、コンデンサを充電するために点
火プラグの放電電圧の一部を用いてきた。このため、点
火プラグで放電に使われるべく発生された高電圧は、そ
の放電電流が流れる間は常時定電圧ダイオードによる電
圧降下分だけ低下し、そのエネルギーの一部が失われて
いた。 【００１４】この発明は上記に鑑み提案されたもので、
コンデンサに必要な電荷量が蓄積された後では、定電圧
ダイオードによる電圧降下による、高電圧エネルギーの
損失を軽減した失火検出装置を、提供することが目的で
ある。 【００１５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、回路中に使われるコンデンサの電極間
の電圧が予め決められた電圧以上になる場合には、定電
圧ダイオードとサイリスタとを有し、定電圧ダイオード
を流れる電流による信号によりサイリスタの通電特性を
変えて、該コンデンサを充電する回路手段を迂回して電
流を流すものである。より詳しく言えば、本発明は、内
燃機関の失火検出装置で、点火プラグの放電回路におけ
る無駄な電圧降下を防ぐために、点火コイルと、点火プ
ラグと、コンデンサと、を構成要素として含む回路にお
いて、燃焼を開始させるための点火プラグの放電周期と
同じ周期で点火プラグの放電と重なる時期に点火回路の
コンデンサを充電する回路構成と、該コンデンサの電極
間の電圧が予め決められた電圧以上になることにより形
成される該コンデンサを充電する回路手段を迂回して電
流を流す回路構成と、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、を有するか、あるいは、点火コイル
と、点火プラグと、コンデンサと、を構成要素として含
む回路において、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、点火プラグの放電と重なる時期
に点火回路のコンデンサを充電する回路構成と、該コン
デンサの電極間の電圧が予め決められた電圧以上になる
ことにより形成される、該コンデンサを充電する回路手
段を迂回して電流を流す回路構成と、該コンデンサに充
電する方向の電流に対して、比較的低いインピーダンス
を持ち、反対に該コンデンサを放電する方向の電流に対
して、比較的高いインピーダンスを持った回路を通して
該コンデンサの充放電を行う回路と、該コンデンサの一
方の電極とが電気的に接続された回路構成と、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、を有する内燃
機関の失火検出装置において、上記の点火プラグに流れ
る点火放電電流を、点火コイル３、ダイオード４６、コ
ンデンサ４１、ダイオード４３、点火プラグ５、点火コ
イル３の順でたどる経路で流し、上記のコンデンサ４１
の充電電圧を定電圧ダイオード４２で検出し、この結果
によりサイリスタ４５を点孤して充電を停止して、点火
放電電流６２を、点火コイル３、サイリスタ４５、ダイ
オード４３、点火プラグ５、点火コイル３の順でたどる
経路で流し、放電が終了した後の、コンデンサ４１、抵
抗４７、点火コイル３、点火プラグ５、抵抗４４、コン
デンサ４１の順でたどる経路で流れるイオン電流を、抵
抗４４により検出する回路構成を持つことを特徴として
いる。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
１の回路図と図２のブロック図に基づいて詳細に説明す
る。ただし、図に用いる符号は、同様の機能を持つもの
については、同じ符号を用いるものとする。 【００１７】本発明の内燃機関の失火検出装置は、図２
のブロック図に示されているように、高電圧発生部と、
火花放電プラグ部と、失火検出部と、失火検出用充電部
からなっている。図１は、図２のブロック図における充
電回路を明示するためのものであり、本発明の内燃機関
の失火検出装置の一部で高電圧発生部と、火花放電プラ
グ部と、失火検出用充電部を示す回路図である。 【００１８】本発明の失火検出用充電部の回路は、図１
に示す様に、二次コイルの第一の端子に接続された結節
点Ａと、結節点Ａに接続されたダイオード４６と抵抗４
７と定電圧ダイオード４２とサイリスタ４５と、および
結節点Ｂと、結節点Ｂに接続されたダイオード４６と抵
抗４７とコンデンサ４１と、および結節点Ｃと、結節点
Ｃに接続されたサイリスタ４５抵抗４８とコンデンサ４
１と抵抗４４とダイオード４３と、および結節点Ｓと、
結節点Ｓに接続されたサイリスタ４５と定電圧ダイオー
ド４２と抵抗４８と、および接地用結節点Ｇと、結節点
Ｇに接続されたダイオード４３と抵抗４４を含む回路構
成を持っている。定電圧ダイオード４２としては、ツェ
ナダイオードを用いる事ができる。 【００１９】点火コイルの1次電流遮断時に２次側に発
生する高電圧により点火プラグに放電されるが、その点
火放電電流は図の経路６１（点火コイル３、ダイオード
４６、コンデンサ４１、ダイオード４３、点火プラグ
５、点火コイル３の順でたどる経路）で、流れ始める。 【００２０】この点火用放電電流により充電回路中のコ
ンデンサ４１にイオン電流検出用電源として充電される
が、この時の充電電圧は定電圧ダイオード４２により検
出され、ほぼツェナ電圧と等しくなると、サイリスタ４
５を点孤し、充電を停止する。 【００２１】充電を停止した以降は、点火放電電流６２
は、図に示す経路（点火コイル３、サイリスタ４５、ダ
イオード４３、点火プラグ５、点火コイル３の順でたど
る経路）で流れ、大きな電圧ロスを伴わない。 【００２２】放電が終了すると、イオン電流は、図の経
路７０（コンデンサ４１、抵抗４７、点火コイル３、点
火プラグ５、抵抗４４、コンデンサ４１の順でたどる経
路）で流れ、イオン電流検出用抵抗４４により検出され
る。ここで、放電が終了すると、基本的にはサイリスタ
４５はオフするが、放電終了でオフしなくてもイオン電
流に特有の電流方向が点火用放電電流とは電流方向が逆
のため必ずオフし、問題は発生しない。 【００２３】また、サイリスタ４５のオンにより、コン
デンサ４１の充電電荷も放電されるが、逆流防止ダイオ
ード４６を設けており、無駄に流れる充電電荷は抵抗４
７を経由するものだけであり、その抵抗値を調整するこ
とによって極く僅かになり、それによる悪影響をさける
ことができる。抵抗４７としては、通常１ＭΩの抵抗を
用いるが、調整することが望ましい。 【００２４】以上述べたように、この実施形態では、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電力損失の少ない充電回路をもった
内燃機関の失火検出装置に関して、コンデンサ４１の充
電が完了した時点でサイリスタ４５をオン状態にして定
電圧ダイオード４２による電圧降下を防止し、またオン
状態のサイリスタ４５によって生ずるコンデンサ４１の
放電を防止するために、コンデンサ４１とサイリスタ４
５の間にダイオード４６を設けている。さらに、このダ
イオード４６により、失火検出のための回路の電流が遮
断されることを防止するために、そのダイオード４６と
並行に抵抗素子４７を設けている。この様な構成によ
り、失火検出の機能を損なうこと無く、サイリスタで発
生していた電圧降下による悪影響を低減することができ
る様になった。 【００２５】 【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。 【００２６】コンデンサを十分に充電した後に充電回路
で発生していた無駄な電圧降下が無くなり、点火プラグ
に印加する電圧の低下を低減できるようになり、あるい
は、点火プラグでの放電の際に流れる電流方向と失火を
検出するために流すイオン電流の方向を逆方向とした点
火システムにおいても、コンデンサを十分に充電した後
に充電回路で発生していた無駄な電圧降下が無くなり、
点火プラグに印加する電圧の低下を低減できるようにな
った。さらに、定電圧ダイオードとサイリスタによる回
路を用いたので、コンデンサを十分に充電した後に充電
回路で発生していた無駄な電圧降下が無くなり、点火プ
ラグに印加する電圧の低下を低減できるようになった。
【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】従来例の失火検出機能を有する点火回路を示す
回路図である。 【図３】従来例の失火検出機能を有する点火回路を示す
回路図である。 【図４】従来例の失火検出用充電部の回路を示す回路図
である。 【符号の説明】 １ バッテリ ２ パワートランジスタ ３ 点火コイル ４ イオン電流検出部 ５ 点火プラグ ６ 点火用放電電流 ７ イオン電流 ４１ コンデンサ ４２ 定電圧ダイオード ４３ ダイオード ４４ 抵抗 ４５ サイリスタ ４６ ダイオード ４７ 抵抗 ４８ 抵抗 ６１ 点火放電電流の経路 ７０ イオン電流の経路
る。 【図２】従来例の失火検出機能を有する点火回路を示す
回路図である。 【図３】従来例の失火検出機能を有する点火回路を示す
回路図である。 【図４】従来例の失火検出用充電部の回路を示す回路図
である。 【符号の説明】 １ バッテリ ２ パワートランジスタ ３ 点火コイル ４ イオン電流検出部 ５ 点火プラグ ６ 点火用放電電流 ７ イオン電流 ４１ コンデンサ ４２ 定電圧ダイオード ４３ ダイオード ４４ 抵抗 ４５ サイリスタ ４６ ダイオード ４７ 抵抗 ４８ 抵抗 ６１ 点火放電電流の経路 ７０ イオン電流の経路
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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
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 点火コイルと、点火プラグと、コンデン
サと、を構成要素として含む回路において、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点火プ
ラグの放電と重なる時期に点火回路のコンデンサを充電
する回路構成と、該コンデンサの電極間の電圧が予め決
められた電圧以上になることにより形成される該コンデ
ンサを充電する回路手段を迂回して電流を流す回路構成
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、
を有することを特徴とする内燃機関の失火検出装置、 あるいは、点火コイルと、点火プラグと、コンデンサ
と、を構成要素として含む回路において、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、点火プ
ラグの放電と重なる時期に点火回路のコンデンサを充電
する回路構成と、該コンデンサの電極間の電圧が予め決
められた電圧以上になることにより形成される、該コン
デンサを充電する回路手段を迂回して電流を流す回路構
成と、該コンデンサに充電する方向の電流に対して、比
較的低いインピーダンスを持ち、反対に該コンデンサを
放電する方向の電流に対して、比較的高いインピーダン
スを持った回路を通して該コンデンサの充放電を行う回
路と、該コンデンサの一方の電極とが電気的に接続され
た回路構成と、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、を有することを特徴とする内燃機関の失火検
出装置において、 上記の点火プラグに流れる点火放電電流を、点火コイル
３、ダイオード４６、コンデンサ４１、ダイオード４
３、点火プラグ５、点火コイル３の順でたどる経路で流
し、 上記のコンデンサ４１の充電電圧を定電圧ダイオード４
２で検出し、この結果 によりサイリスタ４５を点孤して
充電を停止して、点火放電電流６２を、点火コイル３、
サイリスタ４５、ダイオード４３、点火プラグ５、点火
コイル３の順でたどる経路で流し、 放電が終了した後の、コンデンサ４１、抵抗４７、点火
コイル３、点火プラグ５、抵抗４４、コンデンサ４１の
順でたどる経路で流れるイオン電流を、抵抗４４により
検出する回路構成を持つことを特徴とする内燃機関の失
火検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000240502A JP3449972B2 (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 内燃機関の失火検出装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2000240502A JP3449972B2 (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 内燃機関の失火検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002054547A JP2002054547A (ja) | 2002-02-20 |
| JP3449972B2 true JP3449972B2 (ja) | 2003-09-22 |
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ID=18731845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000240502A Expired - Fee Related JP3449972B2 (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 内燃機関の失火検出装置 |
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| JP (1) | JP3449972B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012117375A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Hanshin Electric Co Ltd | 内燃機関用イオン電流検出装置 |
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- 2000-08-08 JP JP2000240502A patent/JP3449972B2/ja not_active Expired - Fee Related
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