JP3523542B2 - 内燃機関の失火検出装置 - Google Patents

内燃機関の失火検出装置

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    • F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の燃焼／
失火をイオン電流によって検出する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】内燃機関のシリンダ内で混合気を燃焼さ
せるとイオンが発生することが一般に知られている。そ
こで、シリンダ内に高電圧をバイアス電圧として印加し
たプローブを設置すると、このイオンをイオン電流とし
て観測することができる。つまり、イオン電流の有無を
検出することで全気筒の燃焼／失火を個別に判定するこ
とができる。
【０００３】図１１は従来の内燃機関の失火検出装置で
ある。図において、１は点火部であり、この点火部１
は、一次巻線１１の高圧側に正極の電圧ＶBを印加し、
低圧側はアースとの間に一次電流遮断用のスイッチング
素子１３を接続し、二次巻線１２の高圧側に点火プラグ
１４を接続し、低圧側に配線導体を介してイオン電流検
出部１５を接続したイグニッションコイルＩＧを備えて
いてる。
【０００４】イオン電流検出部１５は、点火プラグ１４
に対して正極のバイアス電圧を印加するバイアス回路１
６、検出したイオン電流中、点火によるノイズ（以降、
点火ノイズと記載する。）をカットするマスク回路１
７、点火ノイズをカットした後のイオン電流を波形整形
して燃焼パルスを出力する波形整形回路１８より構成さ
れている。
【０００５】次に、従来装置の動作について説明する。
バイアス回路１６は、イグニッションコイルＩＧの二次
電圧を利用してイオン電流を検出するために、イオン電
流の検出プローブとしての点火プラグ１４に正極の高電
圧（バイアス電圧）をチャージする。
【０００６】スイッチング素子１３に点火パルスＩBを
与えると、点火パルスＩBの立ち下がりエッジでのイグ
ニッションコイルＩＧの一次巻線１１の一次電流は遮断
される。そして、二次巻線１２に接続された点火プラグ
４には負極性の高電圧が印加され、点火プラグ１４の電
極間で放電が開始されれることで混合気に着火されて爆
発燃焼する。混合気の爆発燃焼により爆発気筒内には電
離作用でイオンが発生する。
【０００７】このとき、放電後の点火プラグ１４は、２
次電圧によりチャージされたバイアス回路１６により正
極のバイアス電圧がかかっているため、電離イオンはバ
イアス電圧により電子移動を生じさせてイオン電流とし
て検出される。
【０００８】しかし、図１２の（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、イオン電流が検出される前に、点火パルスＩBの
立ち上がり時に急峻なパルスが発生すると共に、点火プ
ラグ１４の放電による混合気への点火時にもイオン電流
発生前に急峻なパルスが点火ノイズとして発生する。
【０００９】一般にイオン電流のピーク値は機関の運転
状態によって変化するが、エンジンの回転数が低いとき
はピーク値は小さく、回転数が高いときはピーク値は大
きくなる傾向がある。その値は数μＡ〜数百μＡとな
る。エンジンの運転条件の全域で、イオン電流の有無に
基づいて失火を検出するために、イオン電流検出のため
のしきい値は数μＡに設定されている。
【００１０】しかし、実際、しきい値を数μＡに設定す
ると、点火パルスＩBの立ち上がる時、点火プラグ１４
の点火時に発生する点火ノイズをも燃焼パルスとして誤
検出することがある。従って、これらパルス幅の狭いパ
ルスはマスク回路１７にて排除した後に、イオン電流成
分のみを波形整形回路１８でパルス整形し、燃焼パルス
として出力する。従って、正常燃焼の場合は、図１２の
（ｃ）に示されるように、放電開始からマスク時間後
に、イオン電流を波形整形回路１８で波形整形した燃焼
パルスが出力される。
【００１１】図１２の（ｄ）は失火時のイオン電流波形
であるが、点火パルス立ち上がり時のパルスあるいはパ
ルス立ち下がり時のパルス、点火ノイズによるパルスは
マスク回路で除去されるため出力されない。従って、図
１２の（ｅ）に示すように、当然、失火によりシリンダ
内で燃焼爆発を起こさないためイオン電流による燃焼パ
ルスも出力されない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】通常の燃焼状態では上
記のようにイオン電流を所定の固定しきい値で波形整形
して燃焼パルスの有無を判定することで、燃焼／失火を
判定することができる。しかしながら、内燃機関の運転
状態によっては、混合気の燃焼により点火プラグの電極
間に煤が付着する場合がある。
【００１３】例えば、バイアス電圧を１００Ｖ、煤付着
時の点火プラグ１４の絶縁抵抗を５ＭΩとすると、２０
μＡのリーク電流が流れる。その結果、図１３に示すよ
うに、点火パルスＩBの印加に伴ってリーク電流が所定
の時定数で単調減衰しながらイオン電流検出部１５に流
れる。また、点火プラグ１４の放電開始後には、煤によ
る高抵抗とバイアス回路のコンデンサ成分Cによる時定
数ＣＲで徐々に単調減少するリーク電流に燃焼によるイ
オン電流が重畳されて流れる。
【００１４】従って、リーク電流が流れると、マスク回
路を通して入力したイオン電流を波形整形回路でパルス
整形すると、失火、燃焼に拘わりなく、点火パルス印加
により発生する所定パルス幅のリーク電流、時定数ＣＲ
で徐々に単調減少するリーク電流を燃焼パルスとして検
出してしまうという問題点があった。
【００１５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、リーク電流が発生しても燃焼時
には、燃焼よるイオン電流成分のみを検出できる内燃機
関の失火検出装置を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る内
燃機関の失火検出装置は、内燃機関内の混合気の燃焼あ
るいは失火を、混合気の燃焼時に発生するイオン電流に
より検出する内燃機関の失火検出装置において、前記内
燃機関における気筒内の混合気の燃焼直後に前記気筒内
で発生するイオン量に応じたイオン電流を検出するイオ
ン電流検出手段と、イオン電流のボトム値に基づいて設
定された前記イオン電流判定用の第１のしきい値との比
較により、検出したイオン電流をパルス整形する第１の
波形整形手段と、前記パルス整形されたイオン電流を、
混合気の燃焼検出信号あるいは失火発生検出信号として
出力する出力手段とを備えたものである。請求項２の発
明に係る内燃機関の失火検出装置は、第１のしきい値よ
り低い値に固定された第２のしきい値との比較により検
出したイオン電流をパルス整形する第２の波形整形手段
と、前記気筒内の混合気を着火する点火プラグの電極間
に発生したリーク電流を検出するリーク検出手段と、前
記リーク電流の検出時に、前記第１の波形整形手段で整
形されたパルスを燃焼パルスとして選択出力し、リーク
電流無検出時には、前記第２の波形整形手段で整形され
たパルスを燃焼パルスとして選択出力する選択手段とを
備えたものである。
【００１７】請求項３の発明に係る内燃機関の失火検出
装置のリーク検出手段は、イオン電流検出手段で検出さ
れたイオン電流のレベルを予め設定した固定しきい値と
比較して前記イオン電流をパルス整形し、イオン電流の
パルスのＨｉｇｈ／Ｌｏｗ区間に応じて充放電を繰り返
した積分値が所定値以上のときに、リーク電流の発生を
判定するものである。
【００１８】請求項４の発明に係る内燃機関の失火検出
装置のリーク検出手段は、点火プラグに印加する点火パ
ルスの出力期間中にイオン電流検出手段で検出されたイ
オン電流のパルス整形波形のパルス幅が所定値以上のと
きリーク電流の発生を判定するものである。
【００１９】請求項５の発明に係る内燃機関の失火検出
装置のリーク検出手段は、電源投入時に、前記選択手段
に対して前記第１の波形整形手段によるパルス整形波形
を選択させ、次に燃焼行程からは、前記第２の波形整形
手段でパルス整形されたパルスの幅に応じてリーク電流
の発生を検出し、前記選択手段により波形整形手段を切
り替えるものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を各添付図を参照して説明する。図１は本
実施の形態１に係る内燃機関の失火検出装置の構成図で
ある。図において、１６Ａは本実施の形態１に係るバイ
アス回路であり、リーク発生時には単調減少するリーク
電流に重畳されたイオン電流を出力する。バイアス回路
１６Ａよりマスク回路１７を通して出力されたマスク後
のボトムレベルをボトムホールド値として維持し、この
ボトムホールド値を基にイオン電流判定用のしきい値を
設定する。１８Ａはボトムホールド値による波形整形回
路（ボトムホールド波形整形回路と記載する。）であ
り、バイアス回路１６Ａより入力されたイオン電流のマ
スク時間後のレベルとしきい値とを比較して燃焼パルス
を出力する。
【００２１】次に、本実施の形態の動作を図１，２に従
って説明する。
【００２２】バイアス回路１６Ａより出力されたイオン
電流は、マスク回路１７に入力され固定しきい値で波形
整形されたパルスが所定時間カットされ、マスク信号が
生成される。マスク解除後のボトム値をボトムホールド
値として維持する。このボトムホールド値を基にイオン
電流判定用のしきい値を設定する。
【００２３】ボトムホールド値波形整形回路１８Ａは、
バイアス回路より出力されたイオン電流を入力すると、
マスク解除後のイオン電流のボトムレベルとを比較す
る。そして、イオン電流のレベルがしきい値を超えた時
点で燃焼パルスを出力する。この結果、リーク電流の大
きさに左右されずに、リーク電流に重畳されたイオン電
流を燃焼パルスに波形整形して出力することで爆発気筒
内の燃焼を検出できる。
【００２４】実施の形態２．上記、実施の形態１は単調
減少するリーク電流に重畳されたイオン電流を検出する
ために、全体電流波形のボトム値を検出し、このボトム
値に基づいて燃焼時のイオン電流検出用のしきい値を設
定した。
【００２５】しかし、機関の運転条件によっては図３に
示すようなボトムの存在しないイオン電流波形が存在す
る。このようなイオン電流波形はリークが発生し難い高
速回転時に見受けられる。従って、このような場合は、
リーク電流の有無を検出し、リーク電流が検出された場
合はボトムホールド値に基づくしきい値によりイオン電
流を波形整形して燃焼パルスとして出力する。また、リ
ーク電流が検出されない場合は、ボトムホールド値に基
づくしきい値より低い固定のしきい値でイオン電流を波
形整形して燃焼パルスを出力する。
【００２６】図４は本実施の形態２に係る内燃機関の失
火検出装置の構成図である。図において、図１と同一符
号は同一または相当部分を示す。図において、２１はリ
ーク電流を検出するリーク検出回路、２２はリーク検出
回路２１によるリーク検出に基づきパルス整形波形を切
り替える出力切り替え器である。
【００２７】即ち、出力切り替え器２２は、リーク検出
回路２１によるリーク電流検出持に、バイアス回路１６
よりマスク回路１７を通して出力されたイオン電流をボ
トムホールド波形整形回路１８でボトムホールド値に基
づくしきい値と比較してパルス整形されたパルスを燃焼
パルスとして出力する。
【００２８】また、出力切り替え器２２は、リーク電流
無検出時にはバイアス回路１６よりマスク回路１７を通
して出力されたイオン電流を固定しきい値波形整形回路
２０で固定しきい値と比較してパルス整形されたパルス
を燃焼パルスとして出力する。
【００２９】次に、本実施の形態に係る内燃機関の失火
検出装置の動作について説明する。先ず、リーク検出回
路２１はバイアス回路１６よりイオン電流を入力したな
らば点火パルスＩBの立ち上がりと共に、図１２に示さ
れるインパルス状のパルスＰ１が発生するか、図１３に
示すように点火パルスＩBのパルス幅内で単調減少する
広域幅のパルスＰ２が発生するかを判定する。
【００３０】この時、パルスＰ１が発生したことを判定
したならばリーク電流の発生無しと判定し、出力切り替
え器２２を固定しきい値波形整形回路２０の出力端子に
切り替える。また、パルスＰ２が発生したことを判定し
たならばリーク電流の発生有りと判定し、出力切り替え
器２２をボトムホールド波形整形回路１８の出力端子に
切り替える。
【００３１】実施の形態３． 上記、実施の形態２は、点火パルスＩBの立ち上がりに
よりバイアス回路１６から急峻なパルスＰ１が出力され
たか、あるいは広域幅のパルスＰ２が出力されたか判定
することで、リーク発生を判定した。本実施の形態３
は、バイアス回路１６よりマスク回路１７を通して出力
されるイオン電流のレベルと固定しきい値とを固定しき
い値波形整形回路２０で比較してイオン電流をパルス整
形し、パルスのＨｉｇｈ／Ｌｏｗで所定電流の充放電を
繰り返し行った積分値が所定値を越えた場合にリーク発
生を判断する。
【００３２】図５は本実施の形態３に係る内燃機関の失
火検出装置の構成図である。尚、図中、図３と同一符号
は同一または相当部分を示す。図において、２４は本実
施の形態３に係るリーク検出回路である。このリーク検
出回路２４は、イオン電流出力毎にマスク時間後に固定
しきい値で波形整形したパルスのＨｉｇｈ／Ｌｏｗで充
放電を行ない積分する積分器２４ａと、積分器２４ａよ
り出力された積分値が所定以上かを比較し、所定値以上
となったときにリーク発生を判定する比較器２４ｂとを
備えている。
【００３３】次に、本実施の形態３の動作を図５と図６
に示すタイミングチャートを参照して説明する。リーク
判定回路２４は点火パルスＩBの出力毎に、マスク時間
を経過してからのイオン電流を固定しきい値でパルス整
形したパルスのＨｉｇｈ／Ｌｏｗで所定電流を積分器２
４ａで充放電する。
【００３４】ここで、リークが発生していない場合は、
イオン電流は単純に混合気の燃焼に伴う電流成分である
ため、イオン電流をパルス整形した場合のパルス幅は広
くない。しかし、リーク電流が発生し、そのリーク電流
にイオン電流が重畳された場合は、リーク電流が固定し
きい値より下がるまでの時間は点火プラグ１４の電極間
の抵抗値Ｒとバイアス回路のコンデンサ成分Ｃの時定数
ＲＣで決まる時間となる。従って、リーク電流が発生し
た場合のイオン電流を固定しきい値でパルス整形した場
合はパルス幅は長くなる。
【００３５】イオン電流を固定しきい値でパルス整形し
た燃焼パルスを基に所定電流を積分器２４ａで積分し、
その積分値を比較器２４ｂにおいてリーク判定値と比較
する。このとき、積分値がリーク判定値を越えたなら
ば、リーク発生を示す信号を出力切り替え器２２に出力
し、燃焼パルスをボトムホールド波形整形回路１８で波
形整形したパルス出力に切り替える。この結果、内燃機
関の回転によらず、簡易な方法でリーク発生を判定する
ことができると共に、リーク発生に拘わらず燃焼パルス
を出力できる。
【００３６】実施の形態４．上記、実施の形態３では燃
焼パルスのＨｉｇｈ／Ｌｏｗで所定電流を積分すること
によりリーク発生を判定したが、本実施の形態ではより
早期にリーク発生を判定するために、各点火パルスＩB
出力期間毎にリーク発生を判定する。
【００３７】図８に示すように、点火パルスＩBの出力
期間中に、リーク電流が発生した場合、イオン電流をマ
スク回路１７を通した後に固定しきい値波形整形回路１
７でパルス整形すると、Ｌレベルのリーク判定パルスが
出力される。
【００３８】次に、本実施の形態４の動作を図７と図８
のタイミングチャートに従って説明する。図７は本実施
の形態４に係るリーク判定回路の構成の概略を示す図で
ある。図に示すＡＮＤ回路２５はＨレベルの点火パルス
ＩBの入力中に、固定しきい値波形整形回路１７よりＬ
レベルの信号を入力したならば、リーク発生を判定しＨ
レベルのリーク判定パルスを出力切り替え制御信号とし
て出力切り替え器２２に出力する。この結果、出力切り
替え器２２は波形整形回路の出力を固定しきい値波形整
形回路２０よりボトムホールド波形整形回路１８に切り
替える。
【００３９】本実施の形態４の具体的な動作として、イ
オン電流は点火パルスＩBの発生期間中に、バイアス回
路１６よりマスク回路１７を通して固定しきい値波形整
形回路２０に入力される。最初、点火パルスＩBの立ち
上がりに伴ない出力されるイオン電流中のノイズパルス
Ｐ１の幅は、マスク時間より狭いため、マスク時間経過
後にはノイズパルスＰ１は消えるため固定しきい値波形
整形回路の出力はＨレベルに維持される。この結果、Ａ
ＮＤ回路２５の出力はＬレベルであり、出力切り替え器
２２は固定しきい値波形整形回路２０の出力を継続して
選択する。
【００４０】次の燃焼行程において点火プラグ１４にお
いてリークが発生している場合は、点火パルスＩBの出
力期間中に、点火パルスＩBのパルス幅内で単調減少す
る点火ノイズＰ２が発生する。
【００４１】点火ノイズＰ２がバイアス回路１６よりマ
スク回路１７を通してマスク時間経過後に固定しきい値
波形整形回路２０に入力される。この結果、点火ノイズ
Ｐ２の電圧レベルは固定しきい値より高いために、固定
しきい値波形整形回路２０よりＬレベルの燃焼パルスが
ＡＮＤ回路２５に入力される。
【００４２】ＡＮＤ回路２５はＨレベルの信号を出力切
り替え制御信号として出力切り替え器２２に出力する。
出力切り替え器２２は波形整形回路の出力を固定しきい
値波形整形回路２０よりボトムホールド波形整形回路１
８に切り替える。従って、ボトムホールド値に基づくし
きい値とリーク電流に重畳しているイオン電流成分との
比較によパルス波形整形による燃焼パルスを出力する。
【００４３】実施の形態５．上記、実施の形態４では点
火パルスＩBの出力期間中に、マスク時間を経過してリ
ーク電流の発生を判定したならば、ボトムホールド波形
整形回路１８の出力を選択してリーク電流に重畳してい
るイオン電流成分のみを検出して燃焼パルスを出力する
ようにした。
【００４４】本実施の形態５に係る内燃機関の失火検出
装置は、装置の始動直後にリーク電流が発生した場合で
あっても、リーク電流に重畳したイオン電流成分の有無
を検出して燃焼あるいは失火を検出するようにしたもの
である。
【００４５】図９は本実施の形態５に係る内燃機関の失
火検出装置の構成図である。また、図１０は本実施の形
態５の動作を説明するタイミングチャートである。尚、
図９中、図７と同一符号は同一または相当部分を示す。
図において、２６は本実施の形態５に係るリーク検出回
路である。このリーク検出回路２６は、装置の電源投入
と同時にリーク判定電圧をチャージアップする判定電圧
充電回路２６ｃ、判定電圧充電回路２６ｃにより充電さ
れたリーク判定電圧と基準電圧ＥRとを比較し、リーク
判定電圧が基準電圧ＥRを越えたか否かに応じて出力切
り替え器２２をボトムホールド波形整形回路１８或いは
固定しきい値波形整形回２０の出力に切り替える切り替
え信号Ｓを出力する比較器２６ｄ、固定しきい値波形整
形回路２０からのリーク判定信号がＨレベルのときには
リーク判定電圧を、パルス幅に応じてチャージアップ
し、リーク判定信号がＬレベルのときにはリーク判定電
圧を、パルス幅に応じてディスチャージする充電回路２
６ｂと放電回路２６ａとを備えている。
【００４６】次に、本実施の形態５の動作を説明する。
先ず装置の電源投入と共にリーク判定電圧を判定電圧充
電回路２６ｃに基準電圧ＥR以上にチャージアップす
る。この結果、比較回路２６ｄはその出力をＨレベルに
し、出力切り替え器２２をボトムホールド波形整形回路
１８の出力端子に切り替える。従って、電源投入直後に
リーク電流が発生しても、リーク電流に重畳されたイオ
ン電流成分のみをボトムホールド値で波形整形した燃焼
パルスを出力することができる。
【００４７】しかしながら、点火パルスＩBが出力され
る毎に固定しきい値波形整形回路２０はマスク回路１７
を通してバイアス回路１６よりイオン電流を入力し、各
イオン電流を固定しきい値との比較により波形整形し、
ＨレベルあるいはＬレベルのリーク判定パルスを出力す
る。リーク判定パルスがＬレベルの場合は判定電圧充電
回路２６ｃで充電されたリーク判定電圧を、放電回路２
６ａにてパルス幅で決まる値まで放電する。また、リー
ク判定パルスがＨレベルの場合は判定電圧充電回路２６
ｃで充電されたリーク判定電圧を、充電回路２６ｂにて
パルス幅で決まる値まで充電する。
【００４８】このように充放電されたリーク判定電圧は
比較器２６ｄで基準電圧ＥRと比較され、リーク判定電
圧が基準電圧ＥＲより低い場合は比較器２６ｄの出力に
より波形整形回路の出力を固定しきい値波形整形回路２
０の出力に切り替える。この結果、リーク電流が発生し
ていない時のイオン電流を波形整形した燃焼パルスを出
力できる。リーク判定電圧が基準電圧ＥＲより高い場合
は比較器２６ｄの出力により波形整形回路の出力をボト
ムホールド波形整形回路１８の出力に切り替える。この
結果、リーク電流に重畳したイオン電流成分のみを波形
整形した燃焼パルスを出力できる。
【００４９】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、内燃機関内の
混合気の燃焼あるいは失火を、混合気の燃焼時に発生す
るイオン電流により検出する内燃機関の失火検出装置に
おいて、前記内燃機関における気筒内の混合気の燃焼直
後に前記気筒内で発生するイオン量に応じたイオン電流
を検出するイオン電流検出手段と、イオン電流のボトム
値に基づいて設定された前記イオン電流判定用の第１の
しきい値との比較により、検出したイオン電流をパルス
整形する第１の波形整形手段と、前記パルス整形された
イオン電流を、混合気の燃焼検出信号あるいは失火発生
検出信号として出力する出力手段とを備えたので、リー
ク電流の発生に拘わらず燃焼あるいは失火を検出するこ
とができるという効果がある。請求項２の発明によれ
ば、第１のしきい値より低い値に固定された第２のしき
い値との比較により検出したイオン電流をパルス整形す
る第２の波形整形手段と、前記気筒内の混合気を着火す
る点火プラグの電極間に発生したリーク電流を検出する
リーク検出手段と、前記リーク電流の検出時に、前記第
１の波形整形手段で整形されたパルスを燃焼パルスとし
て選択出力し、リーク電流無検出時には、前記第２の波
形整形手段で整形されたパルスを燃焼パルスとして選択
出力する選択手段とを備えたので、リーク電流の発生に
拘わらず燃焼あるいは失火を検出することができるとい
う効果がある。
【００５０】請求項３の発明によれば、リーク検出手段
は、イオン電流検出手段で検出されたイオン電流のレベ
ルを予め設定した固定しきい値と比較して前記イオン電
流をパルス整形し、イオン電流のパルスのＨｉｇｈ／Ｌ
ｏｗ区間に応じて充放電を繰り返した積分値が所定値以
上のときに、リーク電流の発生を判定することで、内燃
機関の回転に拘わらず燃焼あるいは失火を検出すること
ができるという効果がある。
【００５１】請求項４の発明によれば、リーク検出手段
は、点火プラグに印加する点火パルスの出力期間中にイ
オン電流検出手段で検出されたイオン電流のパルス整形
波形のパルス幅が所定値以上のときリーク電流の発生を
判定することで早期に失火あるいは燃焼を検出できると
いう効果がある。
【００５２】請求項５の発明によれば、リーク検出手段
は、電源投入時に、前記選択手段に対して前記第１の波
形整形手段によるパルス整形波形を選択させ、次に燃焼
行程からは、前記第２の波形整形手段でパルス整形され
たパルスの幅に応じてリーク電流の発生を検出し、前記
選択手段により波形整形手段を切り替えることで、装置
起動直後に失火あるいは燃焼を正確に検出できるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の失
火検出装置の構成図である。
【図２】 本実施の形態１の動作を説明するタイミング
チャートである。
【図３】 この発明の実施の形態２の動作を説明するイ
オン電流の波形図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係る内燃機関の失
火検出装置の構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態３に係る内燃機関の失
火検出装置の構成図である。
【図６】 本実施の形態３の動作を説明するタイミング
チャートである。
【図７】 この発明の実施の形態４に係る内燃機関の失
火検出装置の構成図である。
【図８】 本実施の形態４の動作を説明するタイミング
チャートである。
【図９】 この発明の実施の形態５に係る内燃機関の失
火検出装置の構成図である。
【図１０】 本実施の形態５の動作を説明するタイミン
グチャートである。
【図１１】 従来の内燃機関の失火検出装置の構成図で
ある。
【図１２】 従来の内燃機関の失火検出装置の動作を説
明するタイミングチャートである。
【図１３】 従来の内燃機関の失火検出装置の問題点を
説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１４ 点火プラグ、１６，１６Ａ バイアス回路、１７
マスク回路、１８，１８Ａ ボトムホールド波形整形
回路、２０ 固定しきい値波形整形回路、２１，２４，
２６ リーク検出回路、２２ 出力切り替え器、２６ａ
放電回路、２６ｂ 受電回路、２６ｃ 判定電圧充電
回路、２６ｄ 比較器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小岩 満 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 大橋 豊 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−213057（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−223002（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−306670（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−93820（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02P 17/12 F02D 45/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関内の混合気の燃焼あるいは失火
    を、混合気の燃焼時に発生するイオン電流により検出す
    る内燃機関の失火検出装置において、 前記内燃機関における気筒内の混合気の燃焼直後に前記
    気筒内で発生するイオン量に応じたイオン電流を検出す
    るイオン電流検出手段と、 イオン電流のボトム値に基づいて設定された前記イオン
    電流判定用の第１のしきい値との比較により、検出した
    イオン電流をパルス整形する第１の波形整形手段と、前
    記パルス整形されたイオン電流を、混合気の燃焼検出信
    号あるいは失火発生検出信号として出力する出力手段と
    を備えたことを特徴とする内燃機関の失火検出装置。
  2. 【請求項２】 前記第１のしきい値より低い値に固定さ
    れた第２のしきい値との比較により検出したイオン電流
    をパルス整形する第２の波形整形手段と、前記気筒内の
    混合気を着火する点火プラグの電極間に発生したリーク
    電流を検出するリーク検出手段と、前記リーク電流の検
    出時に、前記第１の波形整形手段で整形されたパルスを
    燃焼パルスとして選択出力し、リーク電流無検出時に
    は、前記第２の波形整形手段で整形されたパルスを燃焼
    パルスとして選択出力する選択手段とを備えたことを特
    徴とする請求項１に記載の内燃機関の失火検出装置。
  3. 【請求項３】 前記リーク検出手段は、前記イオン電流
    検出手段で検出されたイオン電流のレベルを予め設定し
    た固定しきい値と比較して前記イオン電流をパルス整形
    し、前記イオン電流のパルスのＨｉｇｈ／Ｌｏｗ区間に
    応じて充放電を繰り返した積分値が所定値以上のとき
    に、前記リーク電流の発生を判定することを特徴とする
    請求項１に記載の内燃機関の失火検出装置。
  4. 【請求項４】 前記リーク検出手段は、点火プラグに印
    加する点火パルスの出力期間中にイオン電流検出手段で
    検出されたイオン電流のパルス整形波形のパルス幅が所
    定値以上のときリーク電流の発生を判定することを特徴
    とする請求項１に記載の内燃機関の失火検出装置。
  5. 【請求項５】 前記リーク検出手段は、前記電源投入時
    に、前記選択手段に対して前記第１の波形整形手段によ
    るパルス整形波形を選択させ、次に燃焼行程からは、前
    記第２の波形整形手段でパルス整形されたパルスの幅に
    応じてリーク電流の発生を検出し、前記選択手段により
    波形整形手段を切り替えることを特徴とする請求項２に
    記載の内燃機関の失火検出装置。
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