JPH05223002A - 内燃機関用失火検出装置 - Google Patents
内燃機関用失火検出装置Info
- Publication number
- JPH05223002A JPH05223002A JP2915392A JP2915392A JPH05223002A JP H05223002 A JPH05223002 A JP H05223002A JP 2915392 A JP2915392 A JP 2915392A JP 2915392 A JP2915392 A JP 2915392A JP H05223002 A JPH05223002 A JP H05223002A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion current
- misfire
- detection
- current
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- 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
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】運転状態に影響を受けない確実な失火検出装置
を提供する。 【構成】火花電流と逆方向のイオン電流を用いること、
高抵抗との分圧で検出することによりイオン電流の出力
と出力時間の増大を計り、また運転状態（エンジン回転
数，負荷）によってイオン電流検出のタイミングを可変
し、イオン電流出力が最大になる付近で検出を行う。さ
らに、電源用コンデンサへの充電も検出に影響の無い点
火動作中に行う。 【効果】イオン電流検出の確実性が増す。よって、失火
の検出が確実に行え、未燃ガスによる触媒への影響を防
ぐことができる。また、点火プラグのリークも検出でき
るため、点火プラグの汚損，劣化も検知できる。
を提供する。 【構成】火花電流と逆方向のイオン電流を用いること、
高抵抗との分圧で検出することによりイオン電流の出力
と出力時間の増大を計り、また運転状態（エンジン回転
数，負荷）によってイオン電流検出のタイミングを可変
し、イオン電流出力が最大になる付近で検出を行う。さ
らに、電源用コンデンサへの充電も検出に影響の無い点
火動作中に行う。 【効果】イオン電流検出の確実性が増す。よって、失火
の検出が確実に行え、未燃ガスによる触媒への影響を防
ぐことができる。また、点火プラグのリークも検出でき
るため、点火プラグの汚損，劣化も検知できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】排気ガス処理に触媒を使用した内
燃機関では、失火時における触媒の加熱や排気ガスの悪
化を防止するため、運転者に表示したり、燃料カットを
行う必要がある。本発明は上記目的のためイオン電流を
利用した内燃機関の失火検出装置に関するものである。
燃機関では、失火時における触媒の加熱や排気ガスの悪
化を防止するため、運転者に表示したり、燃料カットを
行う必要がある。本発明は上記目的のためイオン電流を
利用し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】公開特許公報平2−14978号にイオン電流
を利用した失火検出装置が示されている。その構成を図
３に示す。この装置では、燃焼により点火プラグ電極間
のイオン密度が増大するとダイオードを通して火花電流
と同方向のイオン電流が流れる。そして、検出用抵抗両
端の電圧を測定しイオン電流の検出を行い失火を判定し
ている。
を利用した失火検出装置が示されている。その構成を図
３に示す。この装置では、燃焼により点火プラグ電極間
のイオン密度が増大するとダイオードを通して火花電流
と同方向のイオン電流が流れる。そして、検出用抵抗両
端の電圧を測定しイオン電流の検出を行い失火を判定し
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図３のように構成され
たイオン電流検出器では、火花電流と同方向に流れるイ
オン電流を検出するため、火花電流による影響が大きい
と考えられ、イオン電流検出にも影響がある。検出用電
源も高電圧源を必要とする。
たイオン電流検出器では、火花電流と同方向に流れるイ
オン電流を検出するため、火花電流による影響が大きい
と考えられ、イオン電流検出にも影響がある。検出用電
源も高電圧源を必要とする。
【０００４】また、点火プラグが汚損，劣化しリーク電
流が生じた場合、比較レベルよりその出力が高いイオン
電流が出力されていると誤判定する可能性もある。
流が生じた場合、比較レベルよりその出力が高いイオン
電流が出力されていると誤判定する可能性もある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上のような問題点を解
決するため、本発明では火花電流と逆方向のイオン電流
を検出するような電源とし、高抵抗を通して電圧を印加
し抵抗分割でイオン電流を検出する。これによりイオン
電流出力と出力時間の増大が可能となる。
決するため、本発明では火花電流と逆方向のイオン電流
を検出するような電源とし、高抵抗を通して電圧を印加
し抵抗分割でイオン電流を検出する。これによりイオン
電流出力と出力時間の増大が可能となる。
【０００６】また、検出のタイミングおよび比較レベル
を運転状態(エンジン回転数，負荷)によって可変させ検
出の確実性を高めている。さらに、電源用コンデンサへ
の充電も検出に影響の無い点火動作中に行う。
を運転状態(エンジン回転数，負荷)によって可変させ検
出の確実性を高めている。さらに、電源用コンデンサへ
の充電も検出に影響の無い点火動作中に行う。
【０００７】そして、点火直前のタイミング（通電時間
内）におけるイオン電流を検出することで点火プラグの
リーク電流の検出も行っている。
内）におけるイオン電流を検出することで点火プラグの
リーク電流の検出も行っている。
【０００８】
【作用】このように構成した本発明によれば、イオン電
流出力が最大付近で検出を行うため確実性が向上する。
また、点火プラグのリーク発生も検出できるため、点火
プラグの劣化の判定も行える。
流出力が最大付近で検出を行うため確実性が向上する。
また、点火プラグのリーク発生も検出できるため、点火
プラグの劣化の判定も行える。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【００１０】図１は本発明を用いた４気筒内燃機関の失
火検出装置の一例である。
火検出装置の一例である。
【００１１】コントロールユニット（３）からの点火信
号（ｉ）によりイグニッションコイル（２）一次側の通
電，遮断を行うパワートランジスタ（１）。それにより
高電圧を発生するイグニッションコイル（２）。発生し
た高電圧を各気筒に分配するディストリビュータ
（５）。高電圧が電極間に印加されることにより火花が
飛び混合気を着火する点火プラグ（６）〜（９）。以上
が通常の点火装置である。
号（ｉ）によりイグニッションコイル（２）一次側の通
電，遮断を行うパワートランジスタ（１）。それにより
高電圧を発生するイグニッションコイル（２）。発生し
た高電圧を各気筒に分配するディストリビュータ
（５）。高電圧が電極間に印加されることにより火花が
飛び混合気を着火する点火プラグ（６）〜（９）。以上
が通常の点火装置である。
【００１２】本発明では以上のような装置に次のような
回路を付加し失火検出装置を構成している。
回路を付加し失火検出装置を構成している。
【００１３】ディストリビュータ（５）と点火プラグ
（６）〜（９）間の各気筒毎にイオン電流出力時間の増
大を計るため接続された高抵抗（１０）〜（１３）。そ
の先にイオン電流出力増大のため火花電流と逆方向のイ
オン電流が流れるような極性を持つように接続された電
源用コンデンサ（１８）〜（２１）と検出用抵抗(22)〜
（２５）。電源用コンデンサ（１８）〜（２１）を充電
するＤＣ−ＤＣコンバータ（４）。電流の逆流を防ぐダ
イオンード（１４）〜（１７）。検出用抵抗と平行に接
続された充電促進用のダイオード（２６）〜（２９）。
以上がイオン電流検出回路（Ｂ）である。
（６）〜（９）間の各気筒毎にイオン電流出力時間の増
大を計るため接続された高抵抗（１０）〜（１３）。そ
の先にイオン電流出力増大のため火花電流と逆方向のイ
オン電流が流れるような極性を持つように接続された電
源用コンデンサ（１８）〜（２１）と検出用抵抗(22)〜
（２５）。電源用コンデンサ（１８）〜（２１）を充電
するＤＣ−ＤＣコンバータ（４）。電流の逆流を防ぐダ
イオンード（１４）〜（１７）。検出用抵抗と平行に接
続された充電促進用のダイオード（２６）〜（２９）。
以上がイオン電流検出回路（Ｂ）である。
【００１４】さらに、コントロールユニット（３）から
の信号（ｓ）により失火検出を行うタイミングである失
火検出信号（ｃ）およびリーク検出を行うタイミングで
あるリーク検出信号（ｄ）を設定するゲート回路（３
０）。検出したイオン電流を増幅する増幅器（３１）。
その増幅したイオン電流増幅信号（ｇ）とある設定値を
比較し失火信号（ｅ），リーク信号（ｆ）を出力するコ
ンパレータ(３２)(33)。そして失火信号（ｅ）をもとに
失火発生を表示する失火表示器（３４）。リーク信号を
もとにリーク発生の表示を行うリーク表示器（３５）。
以上より構成される失火・リーク判定回路（Ａ）があ
る。
の信号（ｓ）により失火検出を行うタイミングである失
火検出信号（ｃ）およびリーク検出を行うタイミングで
あるリーク検出信号（ｄ）を設定するゲート回路（３
０）。検出したイオン電流を増幅する増幅器（３１）。
その増幅したイオン電流増幅信号（ｇ）とある設定値を
比較し失火信号（ｅ），リーク信号（ｆ）を出力するコ
ンパレータ(３２)(33)。そして失火信号（ｅ）をもとに
失火発生を表示する失火表示器（３４）。リーク信号を
もとにリーク発生の表示を行うリーク表示器（３５）。
以上より構成される失火・リーク判定回路（Ａ）があ
る。
【００１５】この、イオン電流検出回路（Ｂ）と失火・
リーク判定回路（Ａ）により失火検出装置が構成されて
いる。
リーク判定回路（Ａ）により失火検出装置が構成されて
いる。
【００１６】次に、上記の様に構成された失火検出装置
の動作を図２を用いて説明する。
の動作を図２を用いて説明する。
【００１７】通常の点火動作によってパワートランジス
タのコレクタに（ａ）のような電圧が発生する。電源用
コンデンサ（１８）〜（２１）はイオン電流の検出に影
響がないように、点火動作中にＤＣ−ＤＣコンバータ
（４）により充電されているため、燃焼が起こり点火プ
ラグ電極のイオン濃度が高くなるとイオン電流が（ｂ）
の様に検出される。この時、火花電流と逆方向のイオン
電流を用いること、高抵抗との分圧で検出することによ
りイオン電流の出力と出力時間の増大を計り、検出の確
実性を増す。そして、運転状態（エンジン回転数，負
荷）によって検出位置（角度）が可変する失火検出信号
（ｃ）がゲート回路（３０）から出力され、その時のイ
オン電流出力をコンパレータ（３２）で運転状態（エン
ジン回転数，負荷）によって可変する設定値と比較する
ことにより失火の判定を行う。失火した場合はイオン電
流検出信号（ｂ）が点線で示す波形になり、コンパレー
タの出力が（ｅ）のようになる。また、点火動作のタイ
ミングからある一定時間（あるいは角度）前のタイミン
グでリーク検出信号（ｄ）をゲート回路（３０）から出
力し、リーク発生時はイオン電流検出信号に出力が見ら
れるため、そのタイミングにおいて、ある設定値以上の
出力がある時は（ｆ）のようなコンパレータ出力とな
る。そして、失火と判定されたときは失火表示器（３
４）に表示され、リークが発生していると判定されたと
きはリーク表示器（３５）に表示される。さらにそれら
の信号（ｈ）は、コントロールユニット（３）にフィー
ドバックされ、失火気筒の燃料カット制御など触媒を保
護する為の制御に利用される。
タのコレクタに（ａ）のような電圧が発生する。電源用
コンデンサ（１８）〜（２１）はイオン電流の検出に影
響がないように、点火動作中にＤＣ−ＤＣコンバータ
（４）により充電されているため、燃焼が起こり点火プ
ラグ電極のイオン濃度が高くなるとイオン電流が（ｂ）
の様に検出される。この時、火花電流と逆方向のイオン
電流を用いること、高抵抗との分圧で検出することによ
りイオン電流の出力と出力時間の増大を計り、検出の確
実性を増す。そして、運転状態（エンジン回転数，負
荷）によって検出位置（角度）が可変する失火検出信号
（ｃ）がゲート回路（３０）から出力され、その時のイ
オン電流出力をコンパレータ（３２）で運転状態（エン
ジン回転数，負荷）によって可変する設定値と比較する
ことにより失火の判定を行う。失火した場合はイオン電
流検出信号（ｂ）が点線で示す波形になり、コンパレー
タの出力が（ｅ）のようになる。また、点火動作のタイ
ミングからある一定時間（あるいは角度）前のタイミン
グでリーク検出信号（ｄ）をゲート回路（３０）から出
力し、リーク発生時はイオン電流検出信号に出力が見ら
れるため、そのタイミングにおいて、ある設定値以上の
出力がある時は（ｆ）のようなコンパレータ出力とな
る。そして、失火と判定されたときは失火表示器（３
４）に表示され、リークが発生していると判定されたと
きはリーク表示器（３５）に表示される。さらにそれら
の信号（ｈ）は、コントロールユニット（３）にフィー
ドバックされ、失火気筒の燃料カット制御など触媒を保
護する為の制御に利用される。
【００１８】
【発明の効果】以上説明してきたように、本実施例の内
燃機関用失火検出装置は火花電流と逆方向のイオン電流
を用いること、高抵抗との分圧で検出することによりイ
オン電流の出力と出力時間の増大を計り、また運転状態
（エンジン回転数，負荷）によってイオン電流検出のタ
イミングを可変し、イオン電流出力が最大になる付近で
検出するため、イオン電流の有無が確実に判定できる。
様らに、電源用コンデンサへの充電も検出に影響の無い
点火動作中に行う。以上により、失火の検出が確実に行
え、未燃ガスによる触媒への影響を防ぐことができる。
燃機関用失火検出装置は火花電流と逆方向のイオン電流
を用いること、高抵抗との分圧で検出することによりイ
オン電流の出力と出力時間の増大を計り、また運転状態
（エンジン回転数，負荷）によってイオン電流検出のタ
イミングを可変し、イオン電流出力が最大になる付近で
検出するため、イオン電流の有無が確実に判定できる。
様らに、電源用コンデンサへの充電も検出に影響の無い
点火動作中に行う。以上により、失火の検出が確実に行
え、未燃ガスによる触媒への影響を防ぐことができる。
【００１９】また、点火プラグのリークも検出できるた
め、点火プラグの汚損，劣化も検知できる。
め、点火プラグの汚損，劣化も検知できる。
【図１】本発明の一実施例を用いた内燃機関用失火検出
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図２】失火検出回路の動作波形図である。
【図３】従来の失火検出装置の構成図である。
１…パワートランジスタ、２…イグニションコイル、３
…コントロールユニット、４…ＤＣ−ＤＣコンバータ、
５…ディストリビュータ、６〜９…点火プラグ、１０〜
１３…高抵抗、１４〜１７…ダイオード、１８〜２１，
４４…電源用コンデンサ、２２〜２５，４５…検出用抵
抗、２６〜２９…ダイオード、３０，４６…ゲート回
路、３１…増幅器、３２，３３，４７…コンパレータ、
３４…失火表示器、３５…リーク表示器、３６〜３９…
高圧ダイオード、４０…抵抗、４１，４３…ダイオー
ド、４２…電源電圧制限用ツェナーダイオード、４８…
失火判定回路、４９…燃料供給制御装置、Ａ…失火・リ
ーク検出回路、Ｂ…イオン電流検出回路、ａ…パワート
ランジスタコレクタ電圧、ｂ…イオン電流検出信号、ｃ
…失火検出信号、ｄ…リーク検出信号、ｅ…失火検出コ
ンパレータ出力、ｆ…リーク検出コンパレータ出力。
…コントロールユニット、４…ＤＣ−ＤＣコンバータ、
５…ディストリビュータ、６〜９…点火プラグ、１０〜
１３…高抵抗、１４〜１７…ダイオード、１８〜２１，
４４…電源用コンデンサ、２２〜２５，４５…検出用抵
抗、２６〜２９…ダイオード、３０，４６…ゲート回
路、３１…増幅器、３２，３３，４７…コンパレータ、
３４…失火表示器、３５…リーク表示器、３６〜３９…
高圧ダイオード、４０…抵抗、４１，４３…ダイオー
ド、４２…電源電圧制限用ツェナーダイオード、４８…
失火判定回路、４９…燃料供給制御装置、Ａ…失火・リ
ーク検出回路、Ｂ…イオン電流検出回路、ａ…パワート
ランジスタコレクタ電圧、ｂ…イオン電流検出信号、ｃ
…失火検出信号、ｄ…リーク検出信号、ｅ…失火検出コ
ンパレータ出力、ｆ…リーク検出コンパレータ出力。
Claims (5)
- 【請求項１】点火コイルと点火プラグを有する内燃機関
において、点火コイル二次側の点火プラグと点火コイル
の間に高抵抗を接続し、その先にイオン電流検出用の電
源と検出用の抵抗を設け、燃焼時、点火プラグの電極間
がイオン化することにより流れるイオン電流を抵抗分割
で検出し、イオン電流の有無により失火の判定を行うこ
とを特徴とする内燃機関用失火検出装置。 - 【請求項２】イオン電流が火花電流と逆電流になる様な
検出用電源を用いることを特徴とする請求項１記載の内
燃機関用失火検出装置。 - 【請求項３】イオン電流の検出は、点火動作後、一定時
間後の一定時間のみ検出を行い、検出のタイミング及び
比較レベルは運転状態（回転数，負荷）により変化させ
ることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用失火検出
装置。 - 【請求項４】点火直前のタイミングにおいて、イオン電
流の検出を行うことにより基準電圧レベルの変化を検出
し、点火プラグのリーク検出を行うことを特徴とする請
求項１記載の内燃機関用失火検出装置。 - 【請求項５】イオン電流検出用電源であるコンデンサへ
の充電は、点火動作中に行うことを特徴とする請求項１
記載の内燃機関用失火検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2915392A JPH05223002A (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 内燃機関用失火検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2915392A JPH05223002A (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 内燃機関用失火検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05223002A true JPH05223002A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=12268319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2915392A Pending JPH05223002A (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 内燃機関用失火検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05223002A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5751147A (en) * | 1996-05-30 | 1998-05-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Preignition detecting method |
| WO2016002165A1 (ja) * | 2014-07-02 | 2016-01-07 | マツダ株式会社 | レーザ点火式エンジンの制御装置 |
| JP2016014347A (ja) * | 2014-07-02 | 2016-01-28 | マツダ株式会社 | レーザ点火式エンジンの制御装置 |
-
1992
- 1992-02-17 JP JP2915392A patent/JPH05223002A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5751147A (en) * | 1996-05-30 | 1998-05-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Preignition detecting method |
| WO2016002165A1 (ja) * | 2014-07-02 | 2016-01-07 | マツダ株式会社 | レーザ点火式エンジンの制御装置 |
| JP2016014347A (ja) * | 2014-07-02 | 2016-01-28 | マツダ株式会社 | レーザ点火式エンジンの制御装置 |
| US10041464B2 (en) | 2014-07-02 | 2018-08-07 | Mazda Motor Corporation | Controller of laser ignition engine |
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