JPH06299941A - Ion current detecting device - Google Patents

Ion current detecting device

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Publication number
JPH06299941A
JPH06299941A JP5084895A JP8489593A JPH06299941A JP H06299941 A JPH06299941 A JP H06299941A JP 5084895 A JP5084895 A JP 5084895A JP 8489593 A JP8489593 A JP 8489593A JP H06299941 A JPH06299941 A JP H06299941A
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JP
Japan
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ion current
ignition
signal
ignition coil
noise
Prior art date
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Pending
Application number
JP5084895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Arihiro Kamiya
有弘 神谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Publication of JPH06299941A publication Critical patent/JPH06299941A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/12Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
    • F02P2017/125Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits

Abstract

PURPOSE:To provide an ion current detecting device which can detect desired ion current under good control by surely eliminating noise. CONSTITUTION:A transistor 3 and a current detecting resistor 4 are connected in series to the primary coil 2a of an ignition coil 2, a reverse current preventing diode 5 is arranged in the reverse direction in the secondary coil 2b, and an ignition plug 6 is connected to the diode 5. A base terminal of the transistor 3 is connected to a starting delay circuit 7, which inputs an ignition signal IGt. An ion current detecting circuit 8 provided with a bias power source 11 is connected to the ignition plug 6. A monostable circuit 14 for canceling noise during exciting and a monostable circuit 15 for canceling noise at the start of discharge and at the finish of discharge are arranged in a signal canceling circuit 22. An ion current voltage signal, in which a noise part is canceled, is detected in an output terminal 21.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関用点火装置
に設けられるイオン電流検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion current detecting device provided in an internal combustion engine ignition device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、この種のイオン電流検出装置
では、点火プラグに抵抗を介してバイアス電圧を印加し
ておき、前記抵抗の両端の電圧を検出することで混合気
の燃焼時に発生するイオン電流を検出するようにしてい
た。そのため、点火コイルの放電開始時及び放電終了時
には、二次放電電圧波形が前記抵抗の両端に現れてノイ
ズとなり、そのノイズによる信号がイオン電流信号とと
もに検出されることで、イオン電流信号の検出精度が悪
化するという問題があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of ion current detecting device, a bias voltage is applied to a spark plug through a resistor and the voltage across the resistor is detected to generate a mixture during combustion. The ionic current was detected. Therefore, at the time of starting and ending the discharge of the ignition coil, the secondary discharge voltage waveform appears at both ends of the resistance and becomes noise, and the signal due to the noise is detected together with the ion current signal, so that the detection accuracy of the ion current signal is increased. There was a problem that was worse.

【0003】一方、特開昭57−61930号公報に開
示されたイオン電流検出装置では、点火プラグに接続さ
れたバイアス電源にスイッチを接続し、点火放電時には
そのスイッチを開作動させる構成としていた。そして、
スイッチの開動作により、点火放電に伴い発生する二次
側回路のノイズ信号を除去していた。
On the other hand, in the ion current detecting device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-61930, a switch is connected to a bias power source connected to an ignition plug, and the switch is opened during ignition discharge. And
By the opening operation of the switch, the noise signal of the secondary side circuit generated by the ignition discharge is removed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
イオン電流検出装置では、点火放電が開始されるタイミ
ングでスイッチが開作動されるため、スイッチング動作
の遅れ時間を考えると実際に回路が開状態となるのは点
火放電開始よりも遅れたタイミングとなる。その結果、
点火放電開始時のノイズが残ってしまい、やはりイオン
電流の検出精度が悪化するという問題を招いていた。
However, in the above-mentioned conventional ion current detecting device, the switch is opened at the timing when the ignition discharge is started. Therefore, considering the delay time of the switching operation, the circuit is actually opened. The timing becomes later than the start of ignition discharge. as a result,
The noise at the time of starting the ignition discharge remains, which also causes a problem that the detection accuracy of the ion current deteriorates.

【0005】この発明は、上記問題に着目してなされた
ものであって、その目的とするところは、ノイズを確実
に除去することにより、所望のイオン電流を制御良く検
出することができるイオン電流検出装置を提供すること
にある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reliably remove noise so that a desired ion current can be detected with good control. It is to provide a detection device.

【0006】[0006]

【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、点火コイルと、前記点火コイルの一次
側に接続され、一次電流の通電及び遮断を切り換えるス
イッチング手段と、前記点火コイルの二次側に接続さ
れ、前記スイッチング手段による一次電流の遮断に伴い
発生する二次側高電圧により、混合気を着火する点火プ
ラグと、前記点火プラグにバイアス電圧を印加してお
き、混合気の燃焼時に発生するイオン電流を検出するイ
オン電流検出手段とを備えたイオン電流検出装置におい
て、前記点火コイルの一次電流遮断以前のタイミングで
前記イオン電流検出手段からの出力信号の無効化を開始
するとともに、前記点火コイルの放電終了後の所定のタ
イミングで同無効化を終了する信号無効化手段を設けた
ことを要旨とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention relates to an ignition coil, a switching means connected to the primary side of the ignition coil and switching between energization and interruption of a primary current, and the ignition coil. Connected to the secondary side of the switching means, the secondary side high voltage generated by the interruption of the primary current by the switching means, the ignition plug for igniting the air-fuel mixture, and the bias voltage has been applied to the ignition plug. In an ion current detecting device having an ion current detecting means for detecting an ion current generated at the time of combustion, the invalidation of the output signal from the ion current detecting means is started at a timing before the primary current interruption of the ignition coil. At the same time, the gist of the present invention is to provide signal invalidating means for finishing the invalidation at a predetermined timing after the discharge of the ignition coil. A.

【0007】又、前記信号無効化手段は、前記点火コイ
ルの一次電流を検知するとともに、その一次電流が遮断
電流到達前の所定の電流値になると、前記イオン電流検
出手段からの出力信号の無効化を開始するようにしても
よい。
The signal invalidating means detects the primary current of the ignition coil, and when the primary current reaches a predetermined current value before reaching the cutoff current, the output signal from the ion current detecting means is invalidated. The conversion may be started.

【0008】さらに、前記信号無効化手段は、前記点火
コイルの一次側通電開始以前のタイミングで、前記イオ
ン電流検出手段からの出力信号の無効化を開始するよう
にしてもよい。
Furthermore, the signal invalidating means may start invalidating the output signal from the ion current detecting means at a timing before the primary side energization of the ignition coil is started.

【0009】[0009]

【作用】スイッチング手段により点火コイルの一次電流
が遮断されると、点火コイルに二次側高電圧が発生する
とともに、同二次側高電圧により点火プラグが混合気を
着火燃焼する。このとき、電離作用により混合気がイオ
ン化し、点火プラグに印加されたバイアス電圧によって
イオン電流が流れる。そして、このイオン電流はイオン
電流検出手段にて検出される。又、信号無効化手段は、
点火コイルの一次電流遮断以前のタイミングでイオン電
流検出手段からの出力信号の無効化を開始するととも
に、点火コイルの放電終了後の所定のタイミングで同無
効化を終了する。
When the primary current of the ignition coil is cut off by the switching means, a secondary high voltage is generated in the ignition coil, and the ignition plug ignites and burns the air-fuel mixture due to the secondary high voltage. At this time, the air-fuel mixture is ionized by the ionization action, and an ion current flows due to the bias voltage applied to the ignition plug. Then, this ion current is detected by the ion current detecting means. Also, the signal invalidating means is
The invalidation of the output signal from the ion current detection means is started at a timing before the primary current of the ignition coil is interrupted, and the invalidation is ended at a predetermined timing after the discharge of the ignition coil is completed.

【0010】要するに、点火コイルの一次電流遮断によ
り二次側放電が生じ、その放電開始時及び同終了時にお
いてノイズが現れイオン電流検出手段にて検出される。
これに対し、本発明の構成によれば、放電開始時及び同
終了時におけるイオン電流検出手段からの出力信号が無
効化されるため、イオン電流検出手段にてノイズが検出
されてもそのノイズが無効化される。その結果、イオン
電流検出手段からの出力信号のうち、ノイズだけが無効
化され所望のイオン電流が検出される。
In short, secondary current discharge occurs due to the interruption of the primary current of the ignition coil, and noise appears at the start and end of the discharge and is detected by the ion current detecting means.
On the other hand, according to the configuration of the present invention, since the output signal from the ion current detection means is invalidated at the start and end of the discharge, the noise is detected even if the ion current detection means detects the noise. Invalidated. As a result, of the output signal from the ion current detecting means, only noise is nullified and a desired ion current is detected.

【0011】一方、イオン電流検出手段からの出力信号
の無効化を、一次電流に応じて開始するようにした場合
には、常に一次電流の遮断前に、即ち、放電開始前に無
効化が開始され、放電開始時に発生するノイズが確実に
無効化されることになる。
On the other hand, when the invalidation of the output signal from the ion current detecting means is started according to the primary current, the invalidation is always started before the interruption of the primary current, that is, before the start of discharge. As a result, the noise generated at the start of discharge is surely nullified.

【0012】さらに、イオン電流検出手段からの出力信
号の無効化を、点火コイルの一次側通電開始以前に開始
するようにした場合には、点火コイルの通電開始時に発
生するノイズが確実に無効化されることになる。
Further, when the invalidation of the output signal from the ion current detecting means is started before the start of the energization of the ignition coil primary side, the noise generated at the start of the energization of the ignition coil is surely invalidated. Will be done.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

(第1実施例)以下、この発明を具体化した第1実施例
のイオン電流検出装置について、図1及び図2に基づき
説明する。
(First Embodiment) An ion current detecting device according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

【0014】図1は、独立点火式点火装置に具体化した
イオン電流検出装置の概要を示す回路図である。同図に
示すように、直流電源1に接続された点火コイル2の一
次コイル2aには、トランジスタ3及び電流検出用抵抗
4が直列に接続されている。又、点火コイル2の二次コ
イル2bには逆流防止用ダイオード5が逆方向に配置さ
れ、さらに、同ダイオード5には点火プラグ6が接続さ
れている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an outline of an ion current detecting device embodied in an independent ignition type ignition device. As shown in the figure, a transistor 3 and a current detection resistor 4 are connected in series to a primary coil 2a of an ignition coil 2 connected to a DC power supply 1. A backflow prevention diode 5 is arranged in the reverse direction on the secondary coil 2b of the ignition coil 2, and an ignition plug 6 is connected to the diode 5.

【0015】点火信号IGtは、同信号IGtの立ち上
がりエッジのみを遅延させる立ち上がり遅延回路7に入
力されるようになっている。又、同遅延回路7にはスイ
ッチング手段としてのトランジスタ3のベース端子が接
続されている。つまり、トランジスタ3は立ち上がり遅
延回路7の出力信号により制御され、点火信号IGtの
立ち上がり時刻よりも遅れた時刻にて導通されるととも
に、点火信号IGtの立ち下がり時刻にて遮断される。
そして、トランジスタ3の導通に伴い点火コイル2の一
次コイル2aに一次電流が流れ、同トランジスタ3の遮
断に伴い二次コイル2bに点火用高電圧が発生して点火
コイル6が燃焼室(図示略)内の混合気を着火燃焼す
る。
The ignition signal IGt is input to the rising delay circuit 7 which delays only the rising edge of the signal IGt. The delay circuit 7 is also connected to the base terminal of the transistor 3 as switching means. That is, the transistor 3 is controlled by the output signal of the rising delay circuit 7, and is turned on at a time later than the rising time of the ignition signal IGt, and is turned off at the falling time of the ignition signal IGt.
A primary current flows through the primary coil 2a of the ignition coil 2 when the transistor 3 is turned on, and a high ignition voltage is generated in the secondary coil 2b when the transistor 3 is cut off, causing the ignition coil 6 to move to a combustion chamber (not shown). ) Ignition and combustion of the air-fuel mixture.

【0016】なお、点火信号IGtの立ち上がり遅延に
より、点火コイル2の通電時間が短縮されるが、点火信
号IGtにはこの遅延分が予め見込まれており、点火信
号IGtの遅延により点火コイル2の通電に支障を来す
ことはない。
The ignition signal IGt is delayed in rising, so that the energization time of the ignition coil 2 is shortened. However, the ignition signal IGt is preliminarily expected to account for this delay. It does not hinder energization.

【0017】一方、イオン電流検出手段としてのイオン
電流検出回路8において、点火プラグ6に接続された逆
流防止用ダイオード9には、電流検出用抵抗10及びバ
イアス電源11が直列に接続されている。詳しくは、点
火プラグ6にはバイアス電源11により負極性のバイア
ス電圧が印加されている。そして、点火プラグ6により
混合気が着火燃焼し電離作用により混合気がイオン化す
ると、バイアス電源11のバイアス電圧によってイオン
電流が図1に破線で示す経路で流れ、そのイオン電流電
圧が点P1 (逆流防止用ダイオード9と抵抗10との接
続点)にて検出される。
On the other hand, in the ion current detection circuit 8 as the ion current detection means, the backflow prevention diode 9 connected to the ignition plug 6 is connected in series with a current detection resistor 10 and a bias power supply 11. Specifically, a negative bias voltage is applied to the spark plug 6 by the bias power supply 11. Then, when the air-fuel mixture is ignited and burned by the spark plug 6 and the air-fuel mixture is ionized by the ionization action, the bias voltage of the bias power supply 11 causes an ion current to flow in the path indicated by the broken line in FIG. It is detected at the connection point between the prevention diode 9 and the resistor 10.

【0018】又、信号無効化手段としての信号無効化回
路22において、コンパレータ12の非反転入力端子に
は、トランジスタ3のエミッタ端子と電流検出用抵抗4
との接続点である点P2 が接続され、反転入力端子には
基準電源13が接続されている。点P2 では電流検出用
抵抗4によって一次電流が電圧値として検出される。さ
らに、コンパレータ12の出力端子には単安定回路14
が接続されている。従って、コンパレータ12は、点火
コイル2の一次電流と所定のスレッシュレベルとの比較
結果に応じてパルス信号を出力する。又、単安定回路1
4は、コンパレータ12からのパルス信号の立ち上がり
エッジに対応して所定時間(例えば、1ms程度)のパ
ルス信号を出力する。
Further, in the signal invalidating circuit 22 as the signal invalidating means, the non-inverting input terminal of the comparator 12 is connected to the emitter terminal of the transistor 3 and the current detecting resistor 4.
A point P2, which is a connection point with the, and the reference power source 13 is connected to the inverting input terminal. At the point P2, the primary current is detected as a voltage value by the current detecting resistor 4. Further, the output terminal of the comparator 12 has a monostable circuit 14
Are connected. Therefore, the comparator 12 outputs a pulse signal according to the result of comparison between the primary current of the ignition coil 2 and a predetermined threshold level. Also, monostable circuit 1
4 outputs a pulse signal for a predetermined time (for example, about 1 ms) corresponding to the rising edge of the pulse signal from the comparator 12.

【0019】単安定回路15には点火信号IGtが入力
され、同単安定回路15は、点火信号IGtの立ち上が
りエッジに対応して所定時間(例えば、1ms程度)の
パルス信号を出力する。さらに、単安定回路14及び単
安定回路15の出力側にはオアゲート16の入力端子が
接続され、同オアゲート16の出力端子には抵抗17を
介してトランジスタ18のベース端子が接続されてい
る。
The ignition signal IGt is input to the monostable circuit 15, and the monostable circuit 15 outputs a pulse signal for a predetermined time (for example, about 1 ms) corresponding to the rising edge of the ignition signal IGt. Further, the input terminals of the OR gate 16 are connected to the output sides of the monostable circuits 14 and 15, and the output terminal of the OR gate 16 is connected to the base terminal of the transistor 18 via the resistor 17.

【0020】又、前述したイオン電流検出回路8の点P
1 には、同点P1 の電圧信号のうちの直流成分をカット
するためのコンデンサ19が接続され、同コンデンサ1
9にはトランジスタ18のコレクタ端子が接続されてい
る。トランジスタ18はエミッタ接地されている。さら
に、コンデンサ19の一端(トランジスタ18のコレク
タ端子)には抵抗20が接続されるとともに、出力端子
21が接続されている。
Further, the point P of the above-mentioned ion current detection circuit 8
A capacitor 19 for cutting the DC component of the voltage signal at the same point P1 is connected to 1, and the capacitor 1
The collector terminal of the transistor 18 is connected to 9. The transistor 18 has its emitter grounded. Further, a resistor 20 and an output terminal 21 are connected to one end of the capacitor 19 (collector terminal of the transistor 18).

【0021】従って、トランジスタ18が導通状態であ
れば、出力端子21の出力信号がアース電圧に固定さ
れ、点P1 によるイオン電流電圧信号は無効化される。
又、トランジスタ18が遮断状態であれば、出力端子2
1から点P1 のイオン電流電圧が検出されることにな
る。
Therefore, when the transistor 18 is conductive, the output signal of the output terminal 21 is fixed to the ground voltage, and the ion current voltage signal at the point P1 is invalidated.
If the transistor 18 is cut off, the output terminal 2
The ion current voltage from 1 to the point P1 is detected.

【0022】次いで、本実施例のイオン電流検出装置の
作用について、図2のタイムチャートに基づき説明す
る。なお、図2において、t1のタイミングは点火信号
IGtの立ち上がり時刻、t2〜t3のタイミングは点
火コイル2の通電時間、t3〜t4のタイミングは点火
プラグ6の放電時間を示している。
Next, the operation of the ion current detecting apparatus of this embodiment will be described based on the time chart of FIG. In FIG. 2, the timing of t1 shows the rising time of the ignition signal IGt, the timing of t2 to t3 shows the energization time of the ignition coil 2, and the timing of t3 to t4 shows the discharge time of the spark plug 6.

【0023】同図に示すように、t1のタイミングで点
火信号IGtが立ち上げられ、t2のタイミングで立ち
上がり遅延回路7の出力信号が立ち上げられる。立ち上
がり遅延回路7の出力信号が立ち上げられると、トラン
ジスタ3が導通状態となり点火コイル2に一次電流が流
れ始める。このとき、一次電圧の変化によって二次側回
路にノイズが発生し、そのノイズが図1に破線で示す経
路で伝わるとともに、点P1 の電圧にノイズ信号(第1
のノイズ信号N1 とする)が現れる。
As shown in the figure, the ignition signal IGt is raised at the timing of t1, and the output signal of the rising delay circuit 7 is raised at the timing of t2. When the output signal of the rise delay circuit 7 rises, the transistor 3 becomes conductive and the primary current starts to flow in the ignition coil 2. At this time, noise is generated in the secondary side circuit due to the change in the primary voltage, and the noise is transmitted through the path shown by the broken line in FIG.
Noise signal N1) appears.

【0024】その後、一次側通電に伴い一次電流が上昇
し、一次電流が所定の遮断電流(例えば、6.5A)に
達すると、図示しない定電流回路によって電流の上昇が
規制される。
After that, when the primary current increases with the energization on the primary side and the primary current reaches a predetermined breaking current (for example, 6.5 A), the constant current circuit (not shown) regulates the increase of the current.

【0025】点火時期(t3のタイミング)になると、
立ち上がり遅延回路7の出力信号の立ち下がりエッジに
よりトランジスタ3が遮断される。そして、トランス作
用によって二次コイル2bに点火用高電圧が発生すると
ともに、点火プラグ6の電極間に火花が発生する。この
とき、二次側回路にノイズが生じ、再び点P1 の電圧に
ノイズ信号(第2のノイズ信号N2 とする)が現れる。
At the ignition timing (timing of t3),
The transistor 3 is cut off by the falling edge of the output signal of the rising delay circuit 7. Then, a high voltage for ignition is generated in the secondary coil 2b by the action of the transformer, and a spark is generated between the electrodes of the spark plug 6. At this time, noise is generated in the secondary side circuit, and a noise signal (referred to as a second noise signal N2) appears again at the voltage at the point P1.

【0026】t3のタイミングにて発生した火花は所定
の放電時間で継続し、t4のタイミングで放電が終了す
る。なお、この放電終了時にも、二次側回路にノイズが
生じ、再び点P1 の電圧にノイズ信号(第3のノイズ信
号N3 とする)が現れる。そして、放電終了から所定時
間経過後に点火プラグ6に吸引されたイオンによりイオ
ン電流が流れ、イオン電流電圧信号が点P1 で検出され
る。
The spark generated at the timing of t3 continues for a predetermined discharge time, and the discharge ends at the timing of t4. At the end of this discharge, noise is generated in the secondary side circuit, and a noise signal (referred to as a third noise signal N3) appears again at the voltage at the point P1. Then, after a lapse of a predetermined time from the end of discharge, an ion current flows due to the ions attracted to the ignition plug 6, and an ion current voltage signal is detected at the point P1.

【0027】以上のように、本実施例のイオン電流検出
回路8では、イオン電流電圧信号が放電終了後に検出さ
れるとともに、ノイズ信号が通電開始時、通電遮断時
(放電開始時)、さらに放電終了時に検出されることに
なる。
As described above, in the ion current detection circuit 8 of the present embodiment, the ion current voltage signal is detected after the end of discharge, and the noise signal is supplied at the start of energization, the interruption of the energization (at the start of discharge), and further discharge. It will be detected at the end.

【0028】一方、信号無効化回路22では、点火信号
IGtが入力されるt1のタイミングで、単安定回路1
5が動作し所定時間のパルス信号が出力される。なお、
この単安定回路15のパルス信号のパルス長さは、通電
開始時のノイズ持続時間に相応して設定される。
On the other hand, in the signal invalidating circuit 22, the monostable circuit 1 is activated at the timing t1 when the ignition signal IGt is input.
5 operates and a pulse signal for a predetermined time is output. In addition,
The pulse length of the pulse signal of the monostable circuit 15 is set according to the noise duration at the start of energization.

【0029】そして、このパルス信号によってt1〜t
a のタイミングでトランジスタ18が導通され、出力端
子21の出力がアース電圧に固定される。つまり、この
t1〜ta のタイミングは信号無効化期間となり、一次
コイル2aの通電開始時に発生する第1のノイズ信号N
1 はこの期間(t1〜ta のタイミング)において、単
安定回路15のパルス信号によって無効化されることに
なる。
Then, by this pulse signal, t1 to t
At the timing a, the transistor 18 is turned on and the output of the output terminal 21 is fixed to the ground voltage. That is, the timing of t1 to ta is the signal invalidation period, and the first noise signal N generated at the start of energization of the primary coil 2a.
1 is invalidated by the pulse signal of the monostable circuit 15 in this period (timing of t1 to ta).

【0030】又、点火コイル2の一次電流(点P2 の電
圧)がスレッシュレベルに達するtb のタイミングで
は、コンパレータ12の出力信号の立ち上がりエッジに
より単安定回路14から所定時間のパルス信号が出力さ
れる。なお、この単安定回路14のパルス信号のパルス
長さは、放電開始時及び同終了時のノイズ持続時間に相
応して設定される。
At the timing tb when the primary current (voltage at the point P2) of the ignition coil 2 reaches the threshold level, the monostable circuit 14 outputs a pulse signal for a predetermined time at the rising edge of the output signal of the comparator 12. . The pulse length of the pulse signal of the monostable circuit 14 is set according to the noise duration at the start and end of discharge.

【0031】そして、このパルス信号によってtb 〜t
c のタイミングにて再びトランジスタ18が導通され、
出力端子21の出力がアース電圧に固定される。つま
り、このtb 〜tc のタイミングは信号無効化期間とな
り、点火プラグ6の放電開始及び終了時に発生する第2
及び第3のノイズ信号N2 ,N3 はこの期間(tb 〜t
c のタイミング)において、単安定回路14のパルス信
号によって無効化されることになる。
Then, by this pulse signal, tb to t
The transistor 18 is turned on again at the timing of c,
The output of the output terminal 21 is fixed to the ground voltage. That is, the timing from tb to tc is the signal invalidation period, and the second timing occurs at the start and end of the discharge of the spark plug 6.
And the third noise signals N2 and N3 are in this period (tb to t).
At the timing of c), the pulse signal of the monostable circuit 14 invalidates.

【0032】以上詳述したように、本実施例のイオン電
流検出装置では、点火信号IGtを立ち上がり遅延回路
7にて立ち上がり遅延させるとともに、その遅延回路7
の出力信号にて点火コイル2の通電を開始させるように
した。そして、点火信号IGtの立ち上がりから通電開
始時のノイズの持続時間を含む期間(図2のt1〜ta
のタイミング)において、出力端子21の出力をアース
電圧に固定し通電開始時のノイズを無効化するようにし
た。
As described in detail above, in the ion current detector of this embodiment, the ignition signal IGt is delayed by the rising delay circuit 7 and the delay circuit 7 is delayed.
The power supply to the ignition coil 2 is started by the output signal of. Then, from the rising of the ignition signal IGt to the period including the duration of noise at the start of energization (t1 to ta in FIG. 2).
At the timing), the output of the output terminal 21 is fixed to the ground voltage so that the noise at the start of energization is nullified.

【0033】又、点火コイル2の一次電流を検知し、そ
の一次電流が遮断電流到達前の所定の電流値になると、
放電終了時のノイズの持続時間を含む期間(tb 〜tc
のタイミング)において、再び出力端子21の出力をア
ース電圧に固定し放電開始時及び同終了時のノイズを無
効化するようにした。
When the primary current of the ignition coil 2 is detected and the primary current reaches a predetermined current value before the cutoff current is reached,
Period including the duration of noise at the end of discharge (tb to tc
The output of the output terminal 21 is fixed to the ground voltage again to cancel the noise at the start and end of the discharge.

【0034】その結果、従来のイオン電流検出装置とは
異なり、放電開始前にノイズ信号の無効化が開始され、
放電開始時及び同終了時のノイズ信号を確実に除去する
ことができる。さらに、本実施例では、通電開始時前に
もノイズ信号の無効化期間を設定したため、通電開始時
のノイズ信号をも確実に除去できる。そして、これらの
ノイズ信号の除去により、イオン電流の検出精度を大幅
に高めることができる。
As a result, unlike the conventional ion current detecting device, the invalidation of the noise signal is started before the start of discharge,
It is possible to reliably remove noise signals at the start and end of discharge. Further, in the present embodiment, since the noise signal invalidation period is set even before the start of energization, the noise signal at the start of energization can be surely removed. Then, by removing these noise signals, the detection accuracy of the ion current can be significantly increased.

【0035】又、本実施例の構成によれば、従来の点火
装置に若干の構成部品を追加するだけで上記イオン電流
検出装置を実現することができるとともに、イオン電流
検出回路8及び信号無効化回路22を点火装置に内蔵す
ることで小型で且つ安価なイオン電流検出装置を提供す
ることができる。
Further, according to the configuration of this embodiment, the ion current detecting device can be realized by adding a few components to the conventional ignition device, and the ion current detecting circuit 8 and the signal invalidation can be realized. By incorporating the circuit 22 in the ignition device, it is possible to provide a small-sized and inexpensive ion current detection device.

【0036】以下には、前記第1実施例を変更した第2
〜第4実施例について、第1実施例との相違点を主に説
明する。 (第2実施例)前記第1実施例では、点火プラグ6に負
極性のバイアス電圧を印加していたが、本第2実施例で
は点火プラグ6に正極性のバイアス電圧を印加する構成
とする。
Below, a second modified version of the first embodiment will be described.
The differences between the fourth embodiment and the first embodiment will be mainly described. (Second Embodiment) In the first embodiment, a negative bias voltage is applied to the spark plug 6, but in the second embodiment, a positive bias voltage is applied to the spark plug 6. .

【0037】つまり、図3に示すように、点火プラグ6
には逆流防止用ダイオード9を逆方向に介して電流検出
用抵抗10及びバイアス電源11が直列に接続されてい
る。又、イオン電流検出回路8の点P1 に接続されたコ
ンデンサ19には、反転増幅器31が接続されている。
That is, as shown in FIG. 3, the spark plug 6
A current detection resistor 10 and a bias power supply 11 are connected in series via a backflow prevention diode 9 in the opposite direction. An inverting amplifier 31 is connected to the capacitor 19 connected to the point P1 of the ion current detection circuit 8.

【0038】従って、燃焼時において混合気がイオン化
すると、図3に破線で示す経路(図1とは逆の経路)で
イオン電流が流れる。そして、点P1 にて検出されるイ
オン電流電圧は反転増幅器31にて反転・増幅されると
ともに、前記第1実施例と同様にトランジスタ18の動
作に応じてノイズのみが無効化され、出力端子21にて
検出される。 (第3実施例)図4は、点火装置を同時点火方式とする
とともに、点火コイル2の二次側をダブルコイル方式に
変更した第3実施例を示す図である。
Therefore, when the air-fuel mixture is ionized during combustion, an ionic current flows through the path indicated by the broken line in FIG. 3 (the path opposite to that in FIG. 1). Then, the ion current voltage detected at the point P1 is inverted and amplified by the inverting amplifier 31, and only noise is invalidated in accordance with the operation of the transistor 18 as in the first embodiment, and the output terminal 21 Detected at. (Third Embodiment) FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment in which the ignition device is a simultaneous ignition system and the secondary side of the ignition coil 2 is a double coil system.

【0039】つまり、図4に示すように、点火コイル2
bの正負両極には各々点火プラグ6が接続されている。
又、二次コイル2bの一方の電極に接続された点火プラ
グ6には、前記第1実施例と同一構成のイオン電流検出
回路8が接続されている。 (第4実施例)次いで、ディストリビュータ配電方式の
特定気筒からイオン電流電圧を検出するようにした第4
実施例について、図5及び図6を用いて説明する。
That is, as shown in FIG. 4, the ignition coil 2
A spark plug 6 is connected to each of the positive and negative electrodes of b.
An ion current detection circuit 8 having the same structure as that of the first embodiment is connected to the spark plug 6 connected to one electrode of the secondary coil 2b. (Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment in which an ion current voltage is detected from a specific cylinder of a distributor power distribution system
An example will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

【0040】図5に示すように、点火コイル2の二次コ
イル2bにはディストリビュータ32が接続されてお
り、各気筒の点火プラグ6にはディストリビュータ32
内の配電ロータ32aの回転に応じて点火用高電圧が分
配されるようになっている。又、本実施例では前記第1
〜第3実施例とは異なり、立ち上がり遅延回路7、単安
定回路15及び論理和ゲート16が廃止されている。従
って、トランジスタ3は点火信号IGtに応じて動作
し、トランジスタ18は単安定回路14からのパルス信
号に応じて動作することになる。
As shown in FIG. 5, a distributor 32 is connected to the secondary coil 2b of the ignition coil 2, and a distributor 32 is connected to the ignition plug 6 of each cylinder.
The ignition high voltage is distributed according to the rotation of the power distribution rotor 32a therein. Further, in this embodiment, the first
~ Unlike the third embodiment, the rising delay circuit 7, the monostable circuit 15 and the OR gate 16 are eliminated. Therefore, the transistor 3 operates according to the ignition signal IGt, and the transistor 18 operates according to the pulse signal from the monostable circuit 14.

【0041】この第4実施例のイオン電流検出装置の作
用について、図6のタイムチャートに基づいて説明す
る。なお、図6において、t11〜t12のタイミングは点
火コイル2の通電時間、t12〜t13のタイミングは点火
プラグ6の放電時間を示している。
The operation of the ion current detector of the fourth embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. In FIG. 6, the timing of t11 to t12 shows the energization time of the ignition coil 2, and the timing of t12 to t13 shows the discharge time of the ignition plug 6.

【0042】先ず、t11のタイミングでは点火信号IG
tの立ち上げに伴い点火コイル2の通電が開始される。
又、点火コイル2の一次電流が所定のスレッシュレベル
に達するta1のタイミングでは、コンパレータ12の出
力信号に立ち上がりエッジに伴い、単安定回路14から
所定時間(ta1〜tb1のタイミング)のパルス信号が出
力される。
First, at the timing of t11, the ignition signal IG
The energization of the ignition coil 2 is started with the rise of t.
Further, at the timing ta1 when the primary current of the ignition coil 2 reaches a predetermined threshold level, the monostable circuit 14 outputs a pulse signal for a predetermined time (timing ta1 to tb1) along with the rising edge of the output signal of the comparator 12. To be done.

【0043】一方、t12のタイミングの放電開始時、及
びt13のタイミングの放電終了時には点P1 にてノイズ
波形が検出される。即ち、前記第1〜第3実施例の構成
では、放電開始時及び放電終了時の他に通電開始時にも
ノイズが発生していたが、本第4実施例のようにディス
トリビュータ配電とした場合、通電開始時には配電ロー
タ32aがまだ正規配電位置に達しておらず、ノイズが
発生しない。
On the other hand, a noise waveform is detected at point P1 at the start of discharge at the timing t12 and at the end of discharge at the timing t13. That is, in the configurations of the first to third embodiments, noise is generated not only at the start of discharge and at the end of discharge but also at the start of energization. However, in the case of the distributor power distribution as in the fourth embodiment, At the start of energization, the distribution rotor 32a has not yet reached the regular distribution position, and noise does not occur.

【0044】そして、単安定回路14からのパルス信号
によってta1〜tb1のタイミングにてトランジスタ18
が導通され、出力端子21の出力がアース電圧に固定さ
れる。つまり、このta1〜tb1のタイミングは信号無効
化期間となり、点火プラグ6の放電開始及び終了時に発
生するノイズがこの期間にて無効化されて出力端子21
から検出されない。
The pulse signal from the monostable circuit 14 causes the transistor 18 at the timing ta1 to tb1.
Are conducted, and the output of the output terminal 21 is fixed to the ground voltage. That is, the timing of ta1 to tb1 becomes a signal invalidation period, and noise generated at the start and end of discharge of the spark plug 6 is invalidated in this period and the output terminal 21
Not detected from.

【0045】以上のように、本第4実施例では、ディス
トリビュータ配電方式の点火装置において、コイル通電
開始時におけるノイズ信号を無効化するための構成を省
略し、放電開始時及び放電終了時のノイズ信号のみを無
効化する構成とした。その結果、前記実施例と同様に、
ノイズを除去してイオン電流の検出精度を向上させるこ
とができるとともに、立ち上がり遅延回路7等の構成部
品を省略することで構成の簡略化を図ることができる。
As described above, in the fourth embodiment, in the ignition device of the distributor power distribution system, the structure for invalidating the noise signal at the start of coil energization is omitted, and the noise at the start of discharge and the noise at the end of discharge are eliminated. Only the signal is invalidated. As a result, similar to the above embodiment,
The noise can be removed to improve the detection accuracy of the ion current, and the configuration can be simplified by omitting the components such as the rise delay circuit 7.

【0046】なお、本発明は、前記各実施例に限定され
るものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲内にお
いて任意に変更してもよい。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but may be arbitrarily modified within the scope not departing from the spirit of the invention.

【0047】[0047]

【発明の効果】この発明によれば、ノイズを確実に除去
することにより、所望のイオン電流を制御良く検出する
ことができるという優れた効果を発揮する。
According to the present invention, by reliably removing noise, an excellent effect that a desired ion current can be detected with good control is exhibited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を具体化した第1実施例のイオン電流検
出装置を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an ion current detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1を説明するためのタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart for explaining FIG.

【図3】第2実施例のイオン電流検出装置を示す回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an ion current detecting device of a second embodiment.

【図4】第3実施例のイオン電流検出装置を示す回路図
である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an ion current detecting device of a third embodiment.

【図5】第4実施例のイオン電流検出装置を示す回路図
である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an ion current detecting device according to a fourth embodiment.

【図6】図5を説明するためのタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart for explaining FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…点火コイル、3…スイッチング手段としてのトラン
ジスタ、6…点火プラグ、8…イオン電流検出手段とし
てのイオン電流検出回路、22…信号無効化手段として
の信号無効化回路。
2 ... Ignition coil, 3 ... Transistor as switching means, 6 ... Spark plug, 8 ... Ion current detection circuit as ion current detection means, 22 ... Signal invalidation circuit as signal invalidation means.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 点火コイルと、 前記点火コイルの一次側に接続され、一次電流の通電及
び遮断を切り換えるスイッチング手段と、 前記点火コイルの二次側に接続され、前記スイッチング
手段による一次電流の遮断に伴い発生する二次側高電圧
により、混合気を着火する点火プラグと、 前記点火プラグにバイアス電圧を印加しておき、混合気
の燃焼時に発生するイオン電流を検出するイオン電流検
出手段とを備えたイオン電流検出装置において、 前記点火コイルの一次電流遮断以前のタイミングで前記
イオン電流検出手段からの出力信号の無効化を開始する
とともに、前記点火コイルの放電終了後の所定のタイミ
ングで同無効化を終了する信号無効化手段を設けたこと
を特徴とするイオン電流検出装置。
1. An ignition coil, switching means connected to the primary side of the ignition coil for switching on / off of a primary current, and disconnection of a primary current by the switching means connected to a secondary side of the ignition coil. An ignition plug that ignites the air-fuel mixture due to the secondary high voltage that is generated along with the ignition plug, and an ion current detection unit that detects the ion current generated when the air-fuel mixture is burned by applying a bias voltage to the ignition plug. In the ion current detection device provided, the invalidation of the output signal from the ion current detection means is started at a timing before the primary current of the ignition coil is cut off, and the invalidation is made at a predetermined timing after the discharge of the ignition coil is completed. An ion current detecting device, characterized in that a signal invalidating means for ending the activation is provided.
【請求項2】 前記信号無効化手段は、前記点火コイル
の一次電流を検知するとともに、その一次電流が遮断電
流到達前の所定の電流値になると、前記イオン電流検出
手段からの出力信号の無効化を開始する請求項1に記載
のイオン電流検出装置。
2. The signal nullifying means detects the primary current of the ignition coil, and invalidates the output signal from the ion current detecting means when the primary current reaches a predetermined current value before reaching the cutoff current. The ion current detection device according to claim 1, wherein the ionization detection is started.
【請求項3】 前記信号無効化手段は、前記点火コイル
の一次側通電開始以前のタイミングで、前記イオン電流
検出手段からの出力信号の無効化を開始する請求項1に
記載のイオン電流検出装置。
3. The ion current detecting device according to claim 1, wherein the signal invalidating means starts invalidating the output signal from the ion current detecting means at a timing before the primary side energization of the ignition coil is started. .
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