JP6026298B2 - Ion current detector - Google Patents
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本発明は、自動車エンジン等の内燃機関の燃焼により発生するイオン電流を検出するイオン電流検出装置に関するものである。 The present invention relates to an ion current detection device that detects an ion current generated by combustion of an internal combustion engine such as an automobile engine.
従来より、内燃機関の燃焼後にシリンダ内に発生するイオン電流を点火プラグから検出するイオン電流検出装置があり、検出したイオン電流から内燃機関に発生するノックの有無や内燃機関の失火を判定している。このようなイオン電流検出装置では、イオン電流経路に2次コイルを含まず、且つ、プラス放電にすることで、微小なノック信号を検出することを可能とし、例えば特開2010−116824号公報(以下「特許文献1」)が知られている。 Conventionally, there is an ion current detection device that detects from a spark plug an ion current generated in a cylinder after combustion of an internal combustion engine, and determines whether there is a knock generated in the internal combustion engine or misfire of the internal combustion engine from the detected ion current. Yes. In such an ion current detection apparatus, a secondary knock is not included in the ion current path, and a positive knock can be detected to detect a minute knock signal. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-116824 ( Hereinafter, “Patent Document 1”) is known.
上記特許文献1とするイオン電流検出装置の回路図を図7に示す。図7において特許文献1では、一次コイルL1と二次コイルL2が電磁結合されてなる点火コイル1と、前記一次コイルL1の電流をON/OFF制御するスイッチング素子2と、前記スイッチング素子2のOFF動作時に前記二次コイルL2に誘起される高電圧に基づいてグランドに向けて放電する点火プラグPGと、コンデンサC1及び第一ツェナーダイオードZD1を有し、前記点火プラグPGの放電時に、前記高電圧に基づいて前記第一ツェナーダイオードZD1の降伏電圧のレベルまで前記コンデンサC1が充電されるバイアス回路3と、前記コンデンサC1の放電電流を検出する電流検出回路4と、を有して構成され、前記二次コイルL2と前記第一ツェナーダイオードZD1との間に、前記第一ツェナーダイオードZD1とは逆向きに第二ツェナーダイオードZD2を配置したことを特徴とするイオン電流検出装置が提案されている。
FIG. 7 shows a circuit diagram of the ion current detection device described in Patent Document 1. In FIG. 7, in Patent Document 1, an ignition coil 1 in which a primary coil L1 and a secondary coil L2 are electromagnetically coupled, a switching element 2 that controls ON / OFF of the current of the primary coil L1, and an OFF state of the switching element 2 are disclosed. A spark plug PG that discharges toward the ground based on a high voltage induced in the secondary coil L2 during operation, a capacitor C1 and a first Zener diode ZD1, and the high voltage when the spark plug PG is discharged. And a bias circuit 3 that charges the capacitor C1 to the breakdown voltage level of the first Zener diode ZD1, and a
しかしながら、上記従来のイオン電流検出装置では次のような問題が生じている。即ち、特許文献1では、二次コイルと第一ツェナーダイオードとの間に、第一ツェナーダイオードとは逆向きに第二ツェナーダイオードを配置することで、スイッチング素子のON遷移時に点火プラグPGが放電せず、素早いタイミングでイオン電流を検出し、微小なノック信号を検出することが可能となるが、自動車のバッテリや電装部品に電力を供給するオルタネータから生じるオルタネータノイズ(以下「オルタノイズ」)が2次コイルを経由してイオン電流に重畳すると、イオン電流を用いて燃焼状態を判定するとオルタノイズとノック信号とを誤判定する恐れが生じる。 However, the conventional ion current detection device has the following problems. In other words, in Patent Document 1, the second Zener diode is disposed between the secondary coil and the first Zener diode in the opposite direction to the first Zener diode, so that the spark plug PG is discharged when the switching element is turned ON. It is possible to detect the ion current at a quick timing and detect a small knock signal, but the alternator noise (hereinafter referred to as “alternator noise”) generated from the alternator that supplies power to the battery and electrical parts of the car When superposed on the ionic current via the secondary coil, if the combustion state is determined using the ionic current, there is a risk that the alternator noise and the knock signal will be erroneously determined.
また、特許文献1のイオン電流検出装置では、イオン電流を検出するためのコンデンサへの充電を2次コイルに蓄えられるエネルギーを用いて行うため、2次コイルのエネルギー損失が発生し、結果的に点火コイルの放電電圧のロスの原因となる。2次コイルのエネルギー損失を考慮して点火コイルの要求出力を満たすために、1次及び2次コイルの巻線の巻き数を増やすことも考えられるが、巻き数が増加すると点火コイルの形状が大型化してしまう問題も生じる。 Moreover, in the ion current detection apparatus of patent document 1, since the charge to the capacitor | condenser for detecting an ion current is performed using the energy stored in a secondary coil, the energy loss of a secondary coil generate | occur | produces and, as a result It causes a loss of the discharge voltage of the ignition coil. In order to satisfy the required output of the ignition coil in consideration of the energy loss of the secondary coil, it is conceivable to increase the number of turns of the primary and secondary coils, but when the number of turns increases, the shape of the ignition coil There also arises a problem of increasing the size.
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、内燃機関の燃焼後にシリンダ内に発生するイオン電流を検出する際に、2次コイルに対して磁束の乱れを発生させるオルタノイズが重畳することを防ぐことができると共に、2次コイルのエネルギー損失を防ぐことができるイオン電流検出装置を提供することを目標とする。 The present invention has been made in view of the above-described problem, and prevents the superposition of alternator noise that causes magnetic flux disturbance on the secondary coil when detecting an ionic current generated in the cylinder after combustion of the internal combustion engine. An object of the present invention is to provide an ion current detection device that can prevent energy loss of the secondary coil.
上記課題を解決するために本発明は次のようなイオン電流検出装置の構成とする。即ち、1次コイルと2次コイルが電磁結合されて機能する点火コイルと、点火信号が供給され前記1次コイルに流れる電流を制御するイグナイタと、ツェナーダイオード及びコンデンサからなるバイアス回路と、オペアンプを具備するイオン電流検出回路と、から構成されるイオン電流検出装置において、前記1次コイルの高圧側と前記イグナイタのコレクタ端子との接続部は、第1のダイオードと第1の抵抗を介して前記バイアス回路に接続され、前記2次コイルの低圧側は、グランド側へ接続され、前記2次コイルの高圧側は、第2のダイオードを介して点火プラグへ電気的に接続され、前記第2のダイオードと前記点火プラグとの接続部は、並列に接続された第3のダイオードと第4のダイオードとを介して前記バイアス回路と接続され、前記第3のダイオードのアノードは、第2の抵抗と接続され、前記第3のダイオードに設けられたカソード及び前記第4のダイオードに設けられたアノードは、第3の抵抗と接続される、こととする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration of an ion current detection device . That is, an ignition coil that functions by electromagnetically coupling a primary coil and a secondary coil, an igniter that is supplied with an ignition signal and controls a current flowing through the primary coil, a bias circuit including a Zener diode and a capacitor, and an operational amplifier In the ion current detection device comprising the ion current detection circuit provided, a connection portion between the high voltage side of the primary coil and the collector terminal of the igniter is connected via the first diode and the first resistor. Connected to a bias circuit, a low voltage side of the secondary coil is connected to a ground side, a high voltage side of the secondary coil is electrically connected to a spark plug via a second diode, and the second coil connection of the diode and the spark plug, connected as said bias circuit through a third diode and a fourth diode connected in parallel The anode of the third diode is connected to the second resistor, the third anode provided on the cathode and the fourth diode provided in the diode is connected to a third resistor, I will do it.
また、本発明では次のようなイオン電流検出装置の構成としても良い。即ち、1次コイルと2次コイルが電磁結合されて機能する点火コイルと、点火信号が供給され前記1次コイルに流れる電流を制御するイグナイタと、ツェナーダイオード及びコンデンサからなるバイアス回路と、オペアンプを具備するイオン電流検出回路と、から構成されるイオン電流検出装置において、前記1次コイルの高圧側と前記イグナイタのコレクタ端子との接続部は、第1のダイオードと第1の抵抗を介して前記バイアス回路に接続され、前記2次コイルの低圧側は、グランド側へ接続され、前記2次コイルの高圧側は、第2のダイオードを介して前記2次コイルからの高電圧を放電する点火プラグへ電気的に接続され、前記第2のダイオードは、前記点火プラグとの接続部に第2の抵抗の一端側が接続され、前記バイアス回路には、当該第2の抵抗の他端側が接続される、こととする。
In the present invention, the following ion current detection device may be configured. That is, the ignition coil primary coil and the secondary coil to function are electromagnetically coupled, and igniter ignition signal to control the current flowing through the primary coil is supplied, and a bias circuit consisting of a Zener diode and a capacitor, an operational amplifier In the ion current detection device comprising the ion current detection circuit provided, a connection portion between the high voltage side of the primary coil and the collector terminal of the igniter is connected via the first diode and the first resistor. An ignition plug connected to a bias circuit, the low voltage side of the secondary coil being connected to the ground side, and the high voltage side of the secondary coil discharging a high voltage from the secondary coil via a second diode are electrically connected to, the second diode, one end of the second resistor is connected to the connection portion with the spark plug, said bias circuit The other end of the second resistor is connected, and that.
上記構成によれば、1次コイルと2次コイルが電磁結合されてなる点火コイルと、1次コイルに点火信号を供給するイグナイタと、ツェナーダイオード及びコンデンサからなるバイアス回路と、オペアンプからなるイオン電流検出回路と、から構成されるイオン電流検出装置において、1次コイルの高圧側とイグナイタのコレクタ端子との接続部が第1のダイオードと第1の抵抗を介してバイアス回路に接続され、2次コイルの低圧側は、グランドと接続され、2次コイルの高圧側は、第2のダイオードを介して2次コイルからの高電圧を放電する点火プラグに接続され、第2のダイオードと点火プラグとの接続部は、並列に接続された第3のダイオードと第4のダイオードとを介してバイアス回路と接続し、第3のダイオードのアノードは第2の抵抗と接続され、第3のダイオードのカソード及び第4のダイオードのアノードは第3の抵抗と接続されることで、内燃機関の燃焼後にシリンダ内に発生するイオン電流を検出する際に、2次コイルに対して磁束の乱れを発生させるオルタノイズが重畳することを防ぐことができ、オルタノイズが重畳していないイオン波形から前記内燃機関の燃焼状態を判定することで、イオン波形のピーク値前後におけるノック判定において、オルタノイズ信号をノック信号と誤判定することを防ぐと共に、イオン波形の減少後の失火判定においても、オルタノイズ信号により燃焼が継続されていると誤判定することを防ぐイオン電流検出装置を実現することができる。 According to the above configuration, an ignition coil in which a primary coil and a secondary coil are electromagnetically coupled, an igniter that supplies an ignition signal to the primary coil, a bias circuit that includes a Zener diode and a capacitor, and an ion current that includes an operational amplifier. In the ion current detection device comprising the detection circuit, a connection portion between the high voltage side of the primary coil and the collector terminal of the igniter is connected to the bias circuit via the first diode and the first resistor. The low voltage side of the coil is connected to the ground, and the high voltage side of the secondary coil is connected to a spark plug that discharges a high voltage from the secondary coil via the second diode. Is connected to the bias circuit via a third diode and a fourth diode connected in parallel, and the anode of the third diode is When the ion current generated in the cylinder after combustion of the internal combustion engine is detected, the cathode of the third diode and the anode of the fourth diode are connected to the third resistor. It is possible to prevent superposition of alternator noise that causes magnetic flux disturbance on the secondary coil, and by determining the combustion state of the internal combustion engine from the ion waveform on which no alternator noise is superimposed, the peak of the ion waveform In the knock determination before and after the value, the alter noise signal is prevented from being erroneously determined as a knock signal, and the misfire determination after the ion waveform is reduced is prevented from being erroneously determined that combustion is continued due to the alter noise signal. An ion current detector can be realized.
また、1次コイルの高圧側とイグナイタのコレクタ端子との接続部が第1のダイオードと第1の抵抗を介してバイアス回路に接続されることで、イオン電流を検出するためのコンデンサへの充電を1次コイルに蓄えられるエネルギーで行い、2次コイルのエネルギー損失が改善され、点火コイルの放電電圧のロスを防ぐことができる。さらに、2次コイルの低圧側は、グランドと接続され、2次コイルの高圧側は、第2のダイオードを介して2次コイルからの高電圧を放電する点火プラグに接続され、第2のダイオードと点火プラグとの接続部は、並列に接続された第3のダイオードと第4のダイオードとを介してバイアス回路と接続し、第3のダイオードのアノードは第2の抵抗と接続され、第3のダイオードのカソード及び第4のダイオードのアノードは第3の抵抗と接続されることで、点火プラグの残留エネルギーが除去され、点火プラグからの放電が素早く収束し、イオン電流の検出を素早く行うことができる。 In addition, the connection between the high voltage side of the primary coil and the collector terminal of the igniter is connected to the bias circuit via the first diode and the first resistor, so that the capacitor for detecting the ionic current is charged. Is performed with the energy stored in the primary coil, the energy loss of the secondary coil is improved, and the loss of the discharge voltage of the ignition coil can be prevented. Further, the low voltage side of the secondary coil is connected to the ground, and the high voltage side of the secondary coil is connected to a spark plug that discharges a high voltage from the secondary coil via the second diode, and the second diode. And the spark plug are connected to the bias circuit via a third diode and a fourth diode connected in parallel, and the anode of the third diode is connected to the second resistor, The cathode of the diode and the anode of the fourth diode are connected to the third resistor, so that the residual energy of the spark plug is removed, the discharge from the spark plug converges quickly, and the ion current can be detected quickly. Can do.
以下に、本発明の実施の形態を示す実施例を図1乃至図6に基づいて説明する。 Hereinafter, an example showing the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本発明の第1の実施例とするイオン電流検出装置の回路図を示す図を図1に、イオン電流検出装置の1次コイルへの充電時の動作を示す回路図を図2に、イオン電流検出装置の2次コイルからの放電時の動作を示す回路図を図3に、イオン電流検出装置の点火プラグの残留エネルギー除去の動作を示す回路図を図4に、イオン電流検出装置のイオン電流検出時の動作を示す回路図を図5に、本発明の変形例とするイオン電流検出装置の回路図を示す図を図6にそれぞれ示す。 FIG. 1 is a diagram showing a circuit diagram of an ion current detector according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing an operation during charging of a primary coil of the ion current detector, and FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing an operation during discharge from the secondary coil of the detection device, FIG. 4 is a circuit diagram showing an operation for removing residual energy of the ignition plug of the ion current detection device, and FIG. FIG. 5 shows a circuit diagram showing the operation at the time of detection, and FIG. 6 shows a circuit diagram of an ion current detection device as a modification of the present invention.
図1において、イオン電流検出装置70は、点火コイル16、イグナイタ20、バイアス回路58、及び、イオン電流検出回路64から構成されている。当該点火コイル16は1次巻線を100ターン前後巻き回した1次コイル10と、2次巻線を12000ターン前後巻き回した2次コイル12と、珪素鋼板からなる鉄芯14と、からなる。また、当該イグナイタ20はIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)からなり、当該バイアス回路58は、ツェナーダイオード50a、第5と第6のダイオード52e,52f、第4の抵抗54d、及び、コンデンサ56からなる。さらに、当該イオン電流検出回路64は、オペアンプ60、及び、検出用抵抗62からなる。
In FIG. 1, the ion
また、前記1次コイル10の低圧側は、自動車のバッテリからなる電源30のプラス側と接続され、高圧側は、前記イグナイタ20のコレクタ端子と接続されている。さらに、前記1次コイル10の高圧側と前記イグナイタ20のコレクタ端子との接続部は、第1のダイオード52a及び第1の抵抗54aを介して前記バイアス回路58と接続されている。
Further, the low voltage side of the
また、前記第1のダイオード52aのアノード端子は前記1次コイルの高圧側及び前記イグナイタ20のコレクタ端子と接続され、カソード端子は前記第1の抵抗54aと接続される。さらに、前記第1の抵抗54aは、抵抗値が100Ωの抵抗からなる。
The anode terminal of the
また、前記イグナイタ20のゲート端子は、自動車のエンジンECUと接続され、エミッタ端子は、グランドと接続されている。さらに、前記イグナイタ20は、当該エンジンECUから点火信号を供給されている。
The gate terminal of the
また、前記2次コイル12の低圧側は、グランドと接続され、前記2次コイル12の高圧側は、第2のダイオード52bを介して点火プラグ40の中心電極と接続されている。さらに、当該第2のダイオード52bのアノード端子は前記2次コイル12と接続され、カソード端子は当該点火プラグ40の中心電極と接続される。
The low voltage side of the
また、前記第2のダイオード52bと前記点火プラグ40との接続部には第2の抵抗54b及び第3のダイオード52cの経路と第4のダイオード52dの経路とが並列に接続されている。さらに、当該第2の抵抗54b及び当該第3のダイオード52cの経路と当該第4のダイオード52dの経路が結合されて第3の抵抗54cを介して前記バイアス回路58と接続されている。
In addition, a
また、前記第3のダイオード52cのアノード端子は前記第2の抵抗54bを介して前記第2のダイオード52bと前記点火プラグ40との接続部に接続され、カソード端子は前記第3の抵抗54cを介して前記バイアス回路58と接続される。さらに、前記第4のダイオード52dのカソード端子は前記第2のダイオード52bと前記点火プラグ40との接続部に接続され、アノード端子は前記第3の抵抗54cを介して前記バイアス回路58に接続される。
The anode terminal of the
また、第2の抵抗54bは、抵抗値が1MΩの抵抗からなり、前記第3の抵抗54cは、抵抗値が1.1kΩの抵抗からなる。さらに、前記第3の抵抗54cは、前記第4の抵抗54d及び前記ツェナーダイオード50の経路と前記コンデンサ56の経路とを並列に接続される。
The
また、前記ツェナーダイオード50のカソード端子は前記第4の抵抗54dと接続され、アノード端子は並列に接続される前記第5のダイオード52e及び前記第6のダイオード52fと接続される。さらに、前記コンデンサ56のプラス端子は前記第3の抵抗54cと接続され、マイナス端子は並列に接続される前記第5のダイオード52e及び前記第6のダイオード52fと接続される。
The cathode terminal of the
また、前記第5のダイオード52eのアノード端子及び前記第6のダイオード52fのカソード端子は前記ツェナーダイオード50及び前記コンデンサ56と接続され、前記第5のダイオード52eのカソード端子及び前記第6のダイオード52fのアノード端子はグランドと接続されている。さらに、前記ツェナーダイオード50は、270Vのブレークダウン電圧を有したツェナーダイオードからなり、前記ツェナーダイオード50のブレークダウン電圧の値によって前記コンデンサ56に充電される電圧が270Vまでに制限されていると共に、前記コンデンサ56は、0.015µFの静電容量を有したコンデンサからなる。
The anode terminal of the
また、前記第1の抵抗54aは、前記第3の抵抗54cと前記第4の抵抗54dと前記コンデンサ56との接続部と接続されている。さらに、前記ツェナーダイオード50と前記第5及び第6のダイオード52e,52fと前記コンデンサ56との接続部は前記オペアンプ60の反転入力端子に接続され、電源前記オペアンプ60の非反転入力端子及び負電源端子は、グランドと接続される。さらに、前記オペアンプ60の反転入力端子と出力端子と並列に検出用抵抗62が配置され、前記正電源端子には電源電圧が供給されている。
The
次に、図2からイオン電流検出装置の前記1次コイル10への充電時の動作説明をする。
Next, the operation at the time of charging the
図2において、前記エンジンECUから前記イグナイタ20に対して点火信号が入力されると、前記電源30からの電源電圧が前記1次コイル10に供給され、矢印の方向へ1次電流I1が流れ、前記1次コイル10からは400〜500Vの1次電圧が発生する。
2, when the ignition signal to the
次に、図3からイオン電流検出装置の2次コイル12からの放電時の動作を説明する。
Next, the operation at the time of discharging from the
図3において、前記エンジンECUから前記イグナイタ20に対する点火信号が遮断されると、前記1次コイル10に流れていた1次電流I1(図2内に記載)も遮断される。すると前記コンデンサ56に前記1次コイル10から矢印の方向へ充電電流ICHが流れ、前記ツェナーダイオード50のブレークダウン電圧の値に応じて充電される。当該充電電流ICHは、前記1次コイル10→前記第1のダイオード52a→前記第1の抵抗54a→前記コンデンサ56の経路で流れる。即ち、前記コンデンサ56への充電は前記1次コイル10によって行われる。前記1次コイル10に発生する1次電圧は400〜500Vであるため、前記コンデンサ56に制限されている充電電圧270Vを満たすことができる。
In FIG. 3, when the ignition signal from the engine ECU to the
また、前記エンジンECUから前記イグナイタ20に対する点火信号が遮断されると、電磁誘導により前記2次コイル12に高電圧が発生する。その結果、矢印の方向へ2次電流I2が流れる。当該2次電流I2は、前記2次コイル12→前記第2のダイオード52b→前記点火プラグ40の経路で流れる。さらに、前記第3のダイオード52cと前記第2のダイオード52bとの間に前記第2の抵抗54bが備えられているため、前記2次コイル12からの放電電流が前記コンデンサ56に流れることはない。
Further, when the ignition signal from the engine ECU to the
次に、図4からイオン電流検出装置の前記点火プラグ40の残留エネルギー除去の動作を説明する。
Next, the residual energy removal operation of the
図4において、前記点火プラグ40からの放電が収束しなければ、後述するイオン電流Iionの検出が行えないため、残留エネルギーとして前記点火プラグ40に溜まった電流を矢印の方向へ抜く経路を設けている。当該残留エネルギーは、前記点火プラグ40→前記第2の抵抗54b→前記第3のダイオード52c→前記第3の抵抗54c→前記第4の抵抗54d→前記ツェナーダイオード50→前記第5のダイオード52eの経路で前記グランドに短絡させられる。
In FIG. 4, since the ion current I ion described later cannot be detected unless the discharge from the
次に、図5からイオン電流検出装置のイオン電流検出時の動作を説明する。 Next, the operation at the time of ion current detection of the ion current detection device will be described with reference to FIG.
図5において、前記2次コイル12から前記点火プラグ40への放電が収束していくと、上記図3の前記1次コイル10によって充電された前記コンデンサ56の両端電圧をバイアス電源として、図4の矢印の方向へイオン電流Iionが流れる。当該イオン電流Iionは、前記検出用抵抗62→前記コンデンサ56→前記第3の抵抗54c→前記第4のダイオード52d→前記点火プラグ40の経由で流れる。その結果、イオン電流Iionの検出量に応じて前記オペアンプから検出信号が出力される。
In FIG. 5, when the discharge from the
上記構成により、前記2次コイル12の低圧側は、前記グランドと接続され、前記2次コイル12の高圧側は、前記第2のダイオード52bを介して前記点火プラグ40と接続されている。これにより、前記2次コイル12の低圧側への電流の流れの影響を受けず、前記点火プラグ40から前記2次コイル12の高圧側への電流の流れは前記第2のダイオード52bで阻止されるため、イオン電流Iionがオルタノイズの影響を受けることを防ぐことができる。
With the above configuration, the low voltage side of the
また、前記1次コイル10の高圧側と前記イグナイタ20のコレクタ端子との接続部は、前記第1のダイオード52a及び前記第1の抵抗54aを介して前記バイアス回路58と接続されている。これにより、前記イオン電流Iionを検出するための前記コンデンサ56への充電を前記1次コイル10からのエネルギーで行うため、前記2次コイル12のエネルギー損失が改善され、前記点火コイル16の放電電圧のロスを防ぐことができる。
In addition, a connecting portion between the high voltage side of the
また、前記第2のダイオード52bと前記点火プラグ40との接続部には前記第2の抵抗54b及び前記第3のダイオード52cの経路と前記第4のダイオード52dの経路とが並列に接続されている。さらに、前記第2の抵抗54b及び前記第3のダイオード52cの経路と前記第4のダイオード52dの経路とが結合されて第3の抵抗54cを介して前記バイアス回路58と接続されている。これにより、前記点火プラグ40に蓄えられる残留エネルギーが除去され、前記点火プラグ40からイオン電流Iionの検出を素早く開始することができる。
In addition, the
なお、上記実施例1の変形例として、前記1次コイル10及び前記2次コイル12の巻線の巻き数は、前記点火コイル16に要求される出力が得られる事、及び、前記バイアス回路58の前記コンデンサ56に必要な充電が行える事が満たすことができれば、設計事情によって任意の巻き数に変更してもよい。また、前記バイアス回路58及び前記イオン電流検出回路64の回路構成は、コンデンサの両端電圧をバイアス電源としてイオン電流Iionを検出し、オペアンプから検出信号を出力する構成であれば、設計事情によって任意の回路構成に変更してもよい。さらに、前記第4のダイオード52dは、前記2次コイル12からの出力に対する耐圧を有していればよいため、前記第4のダイオード52dを複数のダイオードから構成してもよい。
As a modification of the first embodiment, the number of turns of the
また、前記ツェナーダイオード50は、前記コンデンサ56の充電量に応じて設計事情によって任意ブレークダウン電圧を有したツェナーダイオードに変更してもよい。さらに、前記第1の抵抗54a、前記第2の抵抗54b、及び、前記第3の抵抗54cの抵抗値は設計事情によって任意の抵抗値を有した抵抗に変更してもよいし、前記コンデンサ56の静電容量は設計事情によって任意の容量値を有したコンデンサに変更してもよい。
In addition, the
図7に示す本発明の変形例とするイオン電流検出装置の回路図において、前記イオン電流検出装置70は、前記2次コイル12の高圧側に接続された前記第2のダイオード52bと前記点火プラグ40との接続部に第2の抵抗54bのみを介して前記バイアス回路58と接続されている。また、前記バイアス回路58と前記第2のダイオード52bとの間に前記第2の抵抗54bが備えられているため、前記2次コイル12からの放電電流が前記コンデンサ56に流れることはない。この構成により、前記イオン電流Iionを検出するための前記コンデンサ56への充電を前記1次コイル10からのエネルギーで行うため、前記2次コイル12のエネルギー損失が改善され、前記点火コイル16の放電電圧のロスを防ぐことができると共に、当該第2の抵抗54bのみでイオン電流Iionの検出及び残留エネルギーの除去を行うことができるため部品点数を減らすことができる。
In the circuit diagram of the ion current detection device according to the modification of the present invention shown in FIG. 7, the ion
10:1次コイル
12:2次コイル
14:鉄芯
16:点火コイル
20:イグナイタ
30:電源
40:点火プラグ
50:ツェナーダイオード
52a:第1のダイオード
52b:第2のダイオード
52c:第3のダイオード
52d:第4のダイオード
52e:第5のダイオード
52f:第6のダイオード
54a:第1の抵抗
54b:第2の抵抗
54c:第3の抵抗
54d:第4の抵抗
56:コンデンサ
58:バイアス回路
60:オペアンプ
62:検出用抵抗
64:イオン電流検出回路
70:イオン電流検出装置
10: 1 primary coil
12: Secondary coil
14: Iron core
16: Ignition coil
20: Igniter
30: Power supply
40: Spark plug
50: Zener diode
52a: first diode
52b: second diode
52c: Third diode
52d: Fourth diode
52e: fifth diode
52f: Sixth diode
54a: First resistor
54b: Second resistance
54c: Third resistor
54d: Fourth resistor
56: Capacitor
58: Bias circuit
60: Operational amplifier
62: Resistance for detection
64: Ion current detection circuit
70: Ion current detector
Claims (2)
前記1次コイルの高圧側と前記イグナイタのコレクタ端子との接続部は、第1のダイオードと第1の抵抗を介して前記バイアス回路に接続され、
前記2次コイルの低圧側は、グランド側へ接続され、前記2次コイルの高圧側は、第2のダイオードを介して点火プラグへ電気的に接続され、
前記第2のダイオードと前記点火プラグとの接続部は、並列に接続された第3のダイオードと第4のダイオードとを介して前記バイアス回路と接続され、前記第3のダイオードのアノードは、第2の抵抗と接続され、前記第3のダイオードに設けられたカソード及び前記第4のダイオードに設けられたアノードは、第3の抵抗と接続されることを特徴とするイオン電流検出装置。 An ignition coil that functions by electromagnetically coupling a primary coil and a secondary coil, an igniter that is supplied with an ignition signal and controls a current flowing through the primary coil, a bias circuit including a Zener diode and a capacitor, and an operational amplifier . In an ion current detection device comprising an ion current detection circuit,
Connection between the collector terminal of the high-pressure side of the primary coil igniter is connected to the bias circuit through a first diode to the first resistor,
The low voltage side of the secondary coil is connected to the ground side, and the high voltage side of the secondary coil is electrically connected to the spark plug through a second diode,
The connecting portion between the spark plug and the second diode via a third diode and a fourth diode connected in parallel is connected to the bias circuit, the anode of the third diode, the is connected to the second resistor, the third anode provided on the cathode and the fourth diode provided in the diode, the ion current detecting device, characterized in that it is connected to the third resistor.
前記1次コイルの高圧側と前記イグナイタのコレクタ端子との接続部は、第1のダイオードと第1の抵抗を介して前記バイアス回路に接続され、
前記2次コイルの低圧側は、グランド側へ接続され、前記2次コイルの高圧側は、第2のダイオードを介して前記2次コイルからの高電圧を放電する点火プラグへ電気的に接続され、
前記第2のダイオードは、前記点火プラグとの接続部に第2の抵抗の一端側が接続され、前記バイアス回路には、当該第2の抵抗の他端側が接続されることを特徴とするイオン電流検出装置。 An ignition coil that functions by electromagnetically coupling a primary coil and a secondary coil, an igniter that is supplied with an ignition signal and controls a current flowing through the primary coil, a bias circuit including a Zener diode and a capacitor, and an operational amplifier . In an ion current detection device comprising an ion current detection circuit,
Connection between the collector terminal of the high-pressure side of the primary coil igniter is connected to the bias circuit through a first diode to the first resistor,
The low voltage side of the secondary coil is connected to the ground side, and the high voltage side of the secondary coil is electrically connected to a spark plug that discharges a high voltage from the secondary coil via a second diode. ,
Said second diode, said second end side of the resistance of the connection between the spark plug is connected, the said bias circuit, and the other end side of the second resistor is connected Ion current detector.
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