JPH07180647A - 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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- JPH07180647A JPH07180647A JP5346670A JP34667093A JPH07180647A JP H07180647 A JPH07180647 A JP H07180647A JP 5346670 A JP5346670 A JP 5346670A JP 34667093 A JP34667093 A JP 34667093A JP H07180647 A JPH07180647 A JP H07180647A
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- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 点火回路の二次側に逆方向電流抑止手段を備
えた失火検出装置において、逆方向電流抑止手段の故障
を正確に検出する。 【構成】 点火コイル１の二次側コイル３は、逆方向電
流抑止手段であるダイオード５を介して点火プラグ６に
接続されている。電圧センサ７の出力は、インピーダン
ス変換器としてのオペアンプ１２に接続されるととも
に、オペアンプ１５、ダイオード１６及び抵抗１７から
成る逆方向電流検出手段に接続される。ダイオード５が
故障し、点火プラグ６から二次側コイル３へ逆方向電流
が流れると、ダイオード１６が導通して抵抗１７に前記
逆方向電流に比例する電流が流れ、端子Ｔ４の電圧Ｖ2
が上昇する。Ｖ2値が所定値を越えるとき、ダイオード
５の故障と判定する。
えた失火検出装置において、逆方向電流抑止手段の故障
を正確に検出する。 【構成】 点火コイル１の二次側コイル３は、逆方向電
流抑止手段であるダイオード５を介して点火プラグ６に
接続されている。電圧センサ７の出力は、インピーダン
ス変換器としてのオペアンプ１２に接続されるととも
に、オペアンプ１５、ダイオード１６及び抵抗１７から
成る逆方向電流検出手段に接続される。ダイオード５が
故障し、点火プラグ６から二次側コイル３へ逆方向電流
が流れると、ダイオード１６が導通して抵抗１７に前記
逆方向電流に比例する電流が流れ、端子Ｔ４の電圧Ｖ2
が上昇する。Ｖ2値が所定値を越えるとき、ダイオード
５の故障と判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の失火検出装
置に関し、特に当該装置の異常検出機能を有するものに
関する。
置に関し、特に当該装置の異常検出機能を有するものに
関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、従来の失火検出装置（例え
ば、特開平５−６５８６６号公報）に係る点火回路及び
点火電圧検出回路の構成を示す図である。なお、デュス
トリビュータは図示を省略している。
ば、特開平５−６５８６６号公報）に係る点火回路及び
点火電圧検出回路の構成を示す図である。なお、デュス
トリビュータは図示を省略している。
【０００３】同図において、端子Ｔ２はトランジスタ４
のベースに接続され、トランジスタ４のエミッタは接地
されている。端子Ｔ２には、後述する電子コントロール
ユニット（以下「ＥＣＵ」という）から点火指令信号が
供給される。点火コイル１の一次側コイル２及び２次側
コイル３の一端は端子Ｔ１に接続され、この端子Ｔ１に
は電源電圧ＶＢが供給される。一次側コイル２の他端は
トランジスタＴ４のコレクタに接続され、二次側コイル
３の他端はダイオード（逆方向電流抑止手段）５のカソ
ードに接続されている。ダイオード５のカソードは、点
火プラグ６の正側電極に接続され、点火プラグ６の負側
電極は接地されている。
のベースに接続され、トランジスタ４のエミッタは接地
されている。端子Ｔ２には、後述する電子コントロール
ユニット（以下「ＥＣＵ」という）から点火指令信号が
供給される。点火コイル１の一次側コイル２及び２次側
コイル３の一端は端子Ｔ１に接続され、この端子Ｔ１に
は電源電圧ＶＢが供給される。一次側コイル２の他端は
トランジスタＴ４のコレクタに接続され、二次側コイル
３の他端はダイオード（逆方向電流抑止手段）５のカソ
ードに接続されている。ダイオード５のカソードは、点
火プラグ６の正側電極に接続され、点火プラグ６の負側
電極は接地されている。
【０００４】ダイオード５と点火プラグ６とを接続する
接続線１３の途中には、その接続線１３と静電的に結合
された（接続線１３と数ＰＦのコンデンサを形成する）
電圧センサ７が装着されており、電圧センサ７の出力は
接続線１４を介してオペアンプ１２の非反転入力に接続
されている。接続線１４とアースとの間は、コンデンサ
８、抵抗９及びダイオード１０が接続されており、ダイ
オード１０はそのアノードが接地されている。接続線１
４と電源ライン（安定化された電源電圧が供給される）
ＶＢＳとの間には、カソードを電源ラインＶＢＳ側にし
てダイオード１１が接続されている。オペアンプ１２の
出力端子は、その反転入力端子及び端子Ｔ３に接続され
ている。なお、Ｃ0はプラグ電極周辺回路の浮遊容量を
示している。
接続線１３の途中には、その接続線１３と静電的に結合
された（接続線１３と数ＰＦのコンデンサを形成する）
電圧センサ７が装着されており、電圧センサ７の出力は
接続線１４を介してオペアンプ１２の非反転入力に接続
されている。接続線１４とアースとの間は、コンデンサ
８、抵抗９及びダイオード１０が接続されており、ダイ
オード１０はそのアノードが接地されている。接続線１
４と電源ライン（安定化された電源電圧が供給される）
ＶＢＳとの間には、カソードを電源ラインＶＢＳ側にし
てダイオード１１が接続されている。オペアンプ１２の
出力端子は、その反転入力端子及び端子Ｔ３に接続され
ている。なお、Ｃ0はプラグ電極周辺回路の浮遊容量を
示している。
【０００５】この点火電圧検出回路によれば、プラグ電
極間の電圧が電圧センサ７の容量とコンデンサ８の容量
によって分圧され、オペアンプ１２に入力される。オペ
アンプ１２はインピーダンス変換器として機能し、入力
電圧をそのまま出力する。ダイオード１０，１１は、オ
ペアンプ１２の入力電圧がほぼ０〜ＶＢＳの範囲内に入
るようにするために設けられている。
極間の電圧が電圧センサ７の容量とコンデンサ８の容量
によって分圧され、オペアンプ１２に入力される。オペ
アンプ１２はインピーダンス変換器として機能し、入力
電圧をそのまま出力する。ダイオード１０，１１は、オ
ペアンプ１２の入力電圧がほぼ０〜ＶＢＳの範囲内に入
るようにするために設けられている。
【０００６】この装置においては、点火指令信号が端子
Ｔ２に入力されると、ダイオード５を介して点火プラグ
６の電極間に放電電流が流れるが、点火プラグ６から二
次側コイル３へ向かう電流（逆方向電流）はダイオード
５により抑止される。これにより、失火発生時において
検出される点火電圧が、長期間高電圧に維持され（図７
（ｂ），Ｂ′参照）、正確な失火検出を行うことができ
るようにしている。
Ｔ２に入力されると、ダイオード５を介して点火プラグ
６の電極間に放電電流が流れるが、点火プラグ６から二
次側コイル３へ向かう電流（逆方向電流）はダイオード
５により抑止される。これにより、失火発生時において
検出される点火電圧が、長期間高電圧に維持され（図７
（ｂ），Ｂ′参照）、正確な失火検出を行うことができ
るようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、逆方向
抑止手段としてのダイオード５が故障（短絡故障）し逆
方向電流が抑止されなくなると、二次側コイル３側の電
圧が低下するのに伴って、点火プラグ電極周辺回路の浮
遊容量Ｃ0に蓄えられた電荷が放電されるため、失火発
生時においても点火電圧が早期に減少し、失火検出の精
度が低下するという問題がある。
抑止手段としてのダイオード５が故障（短絡故障）し逆
方向電流が抑止されなくなると、二次側コイル３側の電
圧が低下するのに伴って、点火プラグ電極周辺回路の浮
遊容量Ｃ0に蓄えられた電荷が放電されるため、失火発
生時においても点火電圧が早期に減少し、失火検出の精
度が低下するという問題がある。
【０００８】また、ダイオード５が正常であっても点火
プラグ６がいわゆるくすぶり状態のときには、プラグ電
極間の絶縁抵抗が低下し、失火発生時においても燃焼時
と同様にプラグ電極間で放電が発生する。従って、従来
の装置で単に点火電圧波形をモニタしていても、ダイオ
ード５の故障のみを検出することが困難であった。
プラグ６がいわゆるくすぶり状態のときには、プラグ電
極間の絶縁抵抗が低下し、失火発生時においても燃焼時
と同様にプラグ電極間で放電が発生する。従って、従来
の装置で単に点火電圧波形をモニタしていても、ダイオ
ード５の故障のみを検出することが困難であった。
【０００９】ここで、点火プラグのくすぶりは、時間経
過（運転時間）とともに自然復帰する一時的なものであ
るが、ダイオード５の故障は復帰困難なものであるため
失火検出装置の故障と判定し、運転者等に警告する必要
がある。即ち、ダイオード５の故障のみを区別して検知
する必要性がある。
過（運転時間）とともに自然復帰する一時的なものであ
るが、ダイオード５の故障は復帰困難なものであるため
失火検出装置の故障と判定し、運転者等に警告する必要
がある。即ち、ダイオード５の故障のみを区別して検知
する必要性がある。
【００１０】本発明は上述した点に鑑みなされたもので
あり、点火回路の２次側に配設された逆方向電流抑止手
段の故障を正確に検出する機能を備えた失火検出装置を
提供することを目的とする。
あり、点火回路の２次側に配設された逆方向電流抑止手
段の故障を正確に検出する機能を備えた失火検出装置を
提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、内燃機関の点火二次回路に、点火プラグにお
ける火花放電時の電流方向に対して逆方向の電流を抑止
する逆方向電流抑止手段を備え、点火放電時の点火プラ
グ両端の電圧に基づいて前記機関の失火を検出する内燃
機関の失火検出装置において、前記点火二次回路に流れ
る逆方向電流を検出する逆方向電流検出手段と、検出し
た逆方向電流に基づいて前記逆方向電流抑止手段の異常
を検出する異常検出手段とを設けるようにしたものであ
る。
本発明は、内燃機関の点火二次回路に、点火プラグにお
ける火花放電時の電流方向に対して逆方向の電流を抑止
する逆方向電流抑止手段を備え、点火放電時の点火プラ
グ両端の電圧に基づいて前記機関の失火を検出する内燃
機関の失火検出装置において、前記点火二次回路に流れ
る逆方向電流を検出する逆方向電流検出手段と、検出し
た逆方向電流に基づいて前記逆方向電流抑止手段の異常
を検出する異常検出手段とを設けるようにしたものであ
る。
【００１２】また、前記異常検出手段は、前記機関が非
燃焼状態にあるとき異常検出を実行することが望まし
い。
燃焼状態にあるとき異常検出を実行することが望まし
い。
【００１３】また、前記異常検出手段は、検出した逆方
向電流の値を所定値と比較し、該逆方向電流値が前記所
定値以上のとき異常と判定するものである。
向電流の値を所定値と比較し、該逆方向電流値が前記所
定値以上のとき異常と判定するものである。
【００１４】
【作用】点火二次回路に流れる逆方向電流が検出され、
該検出した逆方向電流に基づいて逆方向電流抑止手段の
異常が検出される。
該検出した逆方向電流に基づいて逆方向電流抑止手段の
異常が検出される。
【００１５】上記異常検出は、機関が非燃焼状態にある
ときに行われる。また上記異常検出は、具体的には、検
出した逆方向電流の値が所定値と比較され、逆方向電流
値が所定値以上のとき異常と判定することにより行われ
る。
ときに行われる。また上記異常検出は、具体的には、検
出した逆方向電流の値が所定値と比較され、逆方向電流
値が所定値以上のとき異常と判定することにより行われ
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１７】図１は、本発明の一実施例に係る点火回路
及び点火電圧検出回路の構成を示す図であり、前述した
図１０に示した構成要素と同一のものには、同一の参照
番号を付してある。
及び点火電圧検出回路の構成を示す図であり、前述した
図１０に示した構成要素と同一のものには、同一の参照
番号を付してある。
【００１８】図１においては、図１０のダイオード１０
が削除され、オペアンプ１５、ダイオード１６及び抵抗
１７が設けられており、その他は図１０の構成と同一で
ある。ここで、オペアンプ１５の非反転入力は接地さ
れ、反転入力は接続線１４に接続されている。オペアン
プ１５の出力は、抵抗１７及びダイオード１６を介して
その反転入力に接続され、さらに端子Ｔ４に接続されて
いる。ダイオード１６はそのカソードがオペアンプ１５
の反転入力に接続されている。
が削除され、オペアンプ１５、ダイオード１６及び抵抗
１７が設けられており、その他は図１０の構成と同一で
ある。ここで、オペアンプ１５の非反転入力は接地さ
れ、反転入力は接続線１４に接続されている。オペアン
プ１５の出力は、抵抗１７及びダイオード１６を介して
その反転入力に接続され、さらに端子Ｔ４に接続されて
いる。ダイオード１６はそのカソードがオペアンプ１５
の反転入力に接続されている。
【００１９】図１の回路によれば、点火プラグ６がくす
ぶり状態（プラグ電極に燃料が付着し点火が行われない
状態）にあり、かつダイオード５が正常であるときに
は、端子Ｔ３における電圧Ｖ1は、図２（ａ）に示すよ
うに正常燃焼時の波形（図５参照）に近い波形となり、
比較的早期に減衰する（ただし放電期間は正常燃焼時よ
り長い）。このとき、ダイオード５は正常であるため、
点火プラグ６から二次側コイル３へ向かう逆方向電流は
流れない。従って、接続線１４の電位は０Ｖ以下となら
ず、抵抗１７を電流が流れないため、端子Ｔ４の電圧Ｖ
2は０Ｖを維持する（図２（ｂ））。なお、図２におい
て、時刻ｔ０は点火指令信号の発生時刻を示す。
ぶり状態（プラグ電極に燃料が付着し点火が行われない
状態）にあり、かつダイオード５が正常であるときに
は、端子Ｔ３における電圧Ｖ1は、図２（ａ）に示すよ
うに正常燃焼時の波形（図５参照）に近い波形となり、
比較的早期に減衰する（ただし放電期間は正常燃焼時よ
り長い）。このとき、ダイオード５は正常であるため、
点火プラグ６から二次側コイル３へ向かう逆方向電流は
流れない。従って、接続線１４の電位は０Ｖ以下となら
ず、抵抗１７を電流が流れないため、端子Ｔ４の電圧Ｖ
2は０Ｖを維持する（図２（ｂ））。なお、図２におい
て、時刻ｔ０は点火指令信号の発生時刻を示す。
【００２０】一方、ダイオード５が故障した（逆方向電
流抑止機能がなくなった）状態で失火が発生したとき
は、図３（ａ）に示すように電圧Ｖ1は図２（ａ）と略
同様に変化する。このとき、プラグ電極間電圧Ｖ0は破
線で示すように放電終了時に０Ｖ以下にふれる。これ
は、二次側コイル３側の電圧が降圧した後はコイル３の
自己インダクタンスと浮遊容量Ｃ0とにより共振が発生
し、逆方向電流が流れるからである。このとき、接続線
１４の電圧も０Ｖ以下に低下しようとするが、ダイオー
ド１６が導通するため略０Ｖに維持されて端子Ｔ３の電
圧Ｖ1は図２（ａ）と同様の変化を示す。一方、端子Ｔ
４の電圧Ｖ2は、図３（ｂ）に示すように変化し、抵抗
１７を流れる電流値に比例した電圧値を示す。本実施例
では、この点に着目し、電圧Ｖ2が所定電圧Ｖｔｈを越
えるとき、ダイオード５が故障していると判定するよう
にしている。これにより、失火検出用の電圧Ｖ1の波形
に影響を与えることなく、ダイオード５の故障をプラグ
くすぶりと区別して検知することが可能となる。
流抑止機能がなくなった）状態で失火が発生したとき
は、図３（ａ）に示すように電圧Ｖ1は図２（ａ）と略
同様に変化する。このとき、プラグ電極間電圧Ｖ0は破
線で示すように放電終了時に０Ｖ以下にふれる。これ
は、二次側コイル３側の電圧が降圧した後はコイル３の
自己インダクタンスと浮遊容量Ｃ0とにより共振が発生
し、逆方向電流が流れるからである。このとき、接続線
１４の電圧も０Ｖ以下に低下しようとするが、ダイオー
ド１６が導通するため略０Ｖに維持されて端子Ｔ３の電
圧Ｖ1は図２（ａ）と同様の変化を示す。一方、端子Ｔ
４の電圧Ｖ2は、図３（ｂ）に示すように変化し、抵抗
１７を流れる電流値に比例した電圧値を示す。本実施例
では、この点に着目し、電圧Ｖ2が所定電圧Ｖｔｈを越
えるとき、ダイオード５が故障していると判定するよう
にしている。これにより、失火検出用の電圧Ｖ1の波形
に影響を与えることなく、ダイオード５の故障をプラグ
くすぶりと区別して検知することが可能となる。
【００２１】ただし、ダイオード５が正常な場合であっ
ても、くすぶり状態以外の燃料系に係る原因で失火が発
生したときには、図４（ａ）に示すように、気筒内圧力
が低下した時点（時刻ｔＢ）でプラグ電極間の絶縁破壊
による放電が発生し、電極間電圧Ｖ0は破線で示すよう
に０Ｖ以下に低下する。
ても、くすぶり状態以外の燃料系に係る原因で失火が発
生したときには、図４（ａ）に示すように、気筒内圧力
が低下した時点（時刻ｔＢ）でプラグ電極間の絶縁破壊
による放電が発生し、電極間電圧Ｖ0は破線で示すよう
に０Ｖ以下に低下する。
【００２２】このとき、端子Ｔ４の電圧Ｖ2は所定電圧
Ｖｔｈを越える場合がある（同図（ｂ））ので、時刻ｔ
０から所定時間Ｔｔｈ内にＶ2＞Ｖｔｈとなったときの
みダイオード５の故障と判定することが望ましい。絶縁
破壊に起因する逆方向電流は、ダイオード５の故障に起
因するものより遅れて発生するからである（図３，４参
照）。
Ｖｔｈを越える場合がある（同図（ｂ））ので、時刻ｔ
０から所定時間Ｔｔｈ内にＶ2＞Ｖｔｈとなったときの
みダイオード５の故障と判定することが望ましい。絶縁
破壊に起因する逆方向電流は、ダイオード５の故障に起
因するものより遅れて発生するからである（図３，４参
照）。
【００２３】なお、図４に示すような状態は、単発的に
発生するものであって連続性はないので、所定時間Ｔｔ
ｈ内であるか否かに拘らず、Ｖ2＞Ｖｔｈが連続的に成
立する場合のみダイオード５の故障と判定するようにし
てもよい。
発生するものであって連続性はないので、所定時間Ｔｔ
ｈ内であるか否かに拘らず、Ｖ2＞Ｖｔｈが連続的に成
立する場合のみダイオード５の故障と判定するようにし
てもよい。
【００２４】また、ダイオード５が故障していても、正
常燃焼時は図５に示すように、逆方向電流は小さいた
め、ダイオード５の故障判定はフュエルカット（燃焼供
給遮断）時に行うことが望ましい。正常燃焼時でも所定
電圧Ｖｔｈを下げれば検出することは可能であるが、フ
ュエルカット時に判定を行う方が判定精度を向上させる
ことができる。
常燃焼時は図５に示すように、逆方向電流は小さいた
め、ダイオード５の故障判定はフュエルカット（燃焼供
給遮断）時に行うことが望ましい。正常燃焼時でも所定
電圧Ｖｔｈを下げれば検出することは可能であるが、フ
ュエルカット時に判定を行う方が判定精度を向上させる
ことができる。
【００２５】次に図６〜９を参照して、上述した判定を
実行する装置の構成及び具体的な判定処理を説明する。
実行する装置の構成及び具体的な判定処理を説明する。
【００２６】図６は、図１の端子Ｔ３，Ｔ４に接続さ
れ、失火判定及び異常判定を行う回路のブロック構成図
である。
れ、失火判定及び異常判定を行う回路のブロック構成図
である。
【００２７】図６において端子Ｔ３は、ピークホールド
回路２２及び第１の比較器２５の非反転入力に接続され
ている。ピークホールド回路２２の出力は、比較レベル
設定回路２４を介して第１の比較器２５の反転入力に接
続されている。また、ピークホールド回路２２には、適
切なタイミングでピークホールド値をリセットするリセ
ット回路２３が接続されている。
回路２２及び第１の比較器２５の非反転入力に接続され
ている。ピークホールド回路２２の出力は、比較レベル
設定回路２４を介して第１の比較器２５の反転入力に接
続されている。また、ピークホールド回路２２には、適
切なタイミングでピークホールド値をリセットするリセ
ット回路２３が接続されている。
【００２８】第１の比較器２５の出力はパルス発生期間
計測回路２６に入力され、計測回路２６は、第１の比較
器２５の出力が高レベルとなっている期間を計測し、該
計測した期間の長さに応じた電圧ＶＴを第２の比較器２
８の非反転入力に供給する。第２の比較器２８の反転入
力には基準値設定回路２７が接続されており、失火判定
用の基準電圧ＶＴＲＥＦが供給される。第２の比較器２
８の出力は端子Ｔ７を介してＥＣＵ３０に接続されてい
る。ここで、ＶＴ＞ＶＴＲＥＦが成立するとき、第２の
比較器２８の出力が高レベルとなり、燃料系の原因に係
る失火発生と判定される。なお、基準電圧ＶＴＲＥＦ
は、機関運転状態に応じて設定される。
計測回路２６に入力され、計測回路２６は、第１の比較
器２５の出力が高レベルとなっている期間を計測し、該
計測した期間の長さに応じた電圧ＶＴを第２の比較器２
８の非反転入力に供給する。第２の比較器２８の反転入
力には基準値設定回路２７が接続されており、失火判定
用の基準電圧ＶＴＲＥＦが供給される。第２の比較器２
８の出力は端子Ｔ７を介してＥＣＵ３０に接続されてい
る。ここで、ＶＴ＞ＶＴＲＥＦが成立するとき、第２の
比較器２８の出力が高レベルとなり、燃料系の原因に係
る失火発生と判定される。なお、基準電圧ＶＴＲＥＦ
は、機関運転状態に応じて設定される。
【００２９】ＥＣＵ３０には、機関回転数ＮＥ、吸気管
内絶対圧ＰＢＡ、機関冷却水温度ＴＷ、吸気温ＴＡ等を
検出する機関運転状態センサ３１が接続されている。Ｅ
ＣＵ３０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、記憶装置、入出
力回路等を備え、後述する異常検出の他、機関運転状態
に応じた燃焼供給量及び点火時期の制御を行う。
内絶対圧ＰＢＡ、機関冷却水温度ＴＷ、吸気温ＴＡ等を
検出する機関運転状態センサ３１が接続されている。Ｅ
ＣＵ３０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、記憶装置、入出
力回路等を備え、後述する異常検出の他、機関運転状態
に応じた燃焼供給量及び点火時期の制御を行う。
【００３０】次に、図７に示すタイムチャートを用いて
図６の回路の動作を説明する。なお、図７（ｂ）〜
（ｅ）において実線は燃焼時の動作を示し、破線は失火
発生時の動作を示す。
図６の回路の動作を説明する。なお、図７（ｂ）〜
（ｅ）において実線は燃焼時の動作を示し、破線は失火
発生時の動作を示す。
【００３１】また、同図（ａ）は点火通電信号（点火指
令信号）である。
令信号）である。
【００３２】同図（ｂ）は、検出した点火電圧Ｖ
1（Ｂ，Ｂ′）及び比較レベルＶＣＯＭＰ（Ｃ，Ｃ′）
の推移を示している。
1（Ｂ，Ｂ′）及び比較レベルＶＣＯＭＰ（Ｃ，Ｃ′）
の推移を示している。
【００３３】点火コイル１で発生した電気エネルギは、
ダイオード５を介して点火プラグ６に供給され、点火プ
ラグ６の電極間で放電される。このとき放電しきれなか
った電荷は、ダイオード５と点火プラグ６との間の浮遊
容量Ｃ0に蓄えられるが、燃焼時はこの電荷が点火プラ
グ６の電極近傍に存在するイオンによって中和されるた
め、容量放電終了時の点火電圧Ｖ1（図７（ｂ）のＢ）
は、ダイオード５がない場合と同様に速やかに減少す
る。
ダイオード５を介して点火プラグ６に供給され、点火プ
ラグ６の電極間で放電される。このとき放電しきれなか
った電荷は、ダイオード５と点火プラグ６との間の浮遊
容量Ｃ0に蓄えられるが、燃焼時はこの電荷が点火プラ
グ６の電極近傍に存在するイオンによって中和されるた
め、容量放電終了時の点火電圧Ｖ1（図７（ｂ）のＢ）
は、ダイオード５がない場合と同様に速やかに減少す
る。
【００３４】これに対し失火時は、点火プラグ６の電極
近傍にほとんどイオンが存在しないため、浮遊容量Ｃ0
に蓄えられた電荷は、イオンによって中和されず、また
ダイオード５によって点火コイル１へ逆流することもで
きないためそのまま保持され、気筒内圧力が低下して放
電要求電圧がこの電荷により印加されている電圧と等し
くなった時に、点火プラグ６の電極において放電される
（図７（ｂ）、時刻ｔ５）。従って、容量放電終了後
も、比較的長時間（正常燃焼時に比べて）にわたり、点
火電圧Ｖ1は高電圧状態が継続するのである。
近傍にほとんどイオンが存在しないため、浮遊容量Ｃ0
に蓄えられた電荷は、イオンによって中和されず、また
ダイオード５によって点火コイル１へ逆流することもで
きないためそのまま保持され、気筒内圧力が低下して放
電要求電圧がこの電荷により印加されている電圧と等し
くなった時に、点火プラグ６の電極において放電される
（図７（ｂ）、時刻ｔ５）。従って、容量放電終了後
も、比較的長時間（正常燃焼時に比べて）にわたり、点
火電圧Ｖ1は高電圧状態が継続するのである。
【００３５】図７（ｂ）の曲線Ｃ，Ｃ′は、点火電圧Ｖ
1のピークホールド値から得られる比較レベルＶＣＯＭ
Ｐの推移を示しており、時刻ｔ２〜ｔ３間でリセットさ
れている。従って、時刻ｔ２以前は、前回点火された気
筒の比較レベルＶＣＯＭＰを示している。また、図７
（ｃ）は第１の比較器２５の出力を示しており、図７
（ｂ）及び（ｃ）から明らかなように、燃焼時において
は時刻ｔ２〜ｔ４間でＶ＞ＶＣＯＭＰとなり、失火時に
おいては時刻ｔ１〜ｔ５間でＶ＞ＶＣＯＭＰとなり、そ
の間第１の比較器２５の出力は高レベルとなる。その結
果、パルス発生期間計測回路２６の出力電圧ＶＴは、同
図（ｄ）に示すように変化し、失火時においては（曲線
Ｅ′）時刻ｔ６以後ＶＴ＞ＶＴＲＥＦが成立する。従っ
て、第２の比較器２８の出力（失火判定出力）は、時刻
ｔ６以後高レベルとなり同図（ｅ）、失火の発生が検出
される。
1のピークホールド値から得られる比較レベルＶＣＯＭ
Ｐの推移を示しており、時刻ｔ２〜ｔ３間でリセットさ
れている。従って、時刻ｔ２以前は、前回点火された気
筒の比較レベルＶＣＯＭＰを示している。また、図７
（ｃ）は第１の比較器２５の出力を示しており、図７
（ｂ）及び（ｃ）から明らかなように、燃焼時において
は時刻ｔ２〜ｔ４間でＶ＞ＶＣＯＭＰとなり、失火時に
おいては時刻ｔ１〜ｔ５間でＶ＞ＶＣＯＭＰとなり、そ
の間第１の比較器２５の出力は高レベルとなる。その結
果、パルス発生期間計測回路２６の出力電圧ＶＴは、同
図（ｄ）に示すように変化し、失火時においては（曲線
Ｅ′）時刻ｔ６以後ＶＴ＞ＶＴＲＥＦが成立する。従っ
て、第２の比較器２８の出力（失火判定出力）は、時刻
ｔ６以後高レベルとなり同図（ｅ）、失火の発生が検出
される。
【００３６】なお、パルス発生期間計測回路２６は、時
刻ｔ０においてリセットするようにしている。
刻ｔ０においてリセットするようにしている。
【００３７】本実施例によれば、比較レベルＶＣＯＭＰ
は、検出した点火電圧に基づいて設定されるので、実際
に発生する点火電圧あるいは検出点火電圧が変動して
も、その影響を受けることなく安定した失火の検出が可
能となる。また、ダイオード５を設けたことにより、燃
焼時と失火時とで点火電圧Ｖ1が比較レベルＶＣＯＭＰ
を越える期間の差が顕著となるため、正確な失火検出が
可能となる。
は、検出した点火電圧に基づいて設定されるので、実際
に発生する点火電圧あるいは検出点火電圧が変動して
も、その影響を受けることなく安定した失火の検出が可
能となる。また、ダイオード５を設けたことにより、燃
焼時と失火時とで点火電圧Ｖ1が比較レベルＶＣＯＭＰ
を越える期間の差が顕著となるため、正確な失火検出が
可能となる。
【００３８】図８は、ＥＣＵ３０のＣＰＵで実行される
異常検出処理のフローチャートである。
異常検出処理のフローチャートである。
【００３９】ステップＳ１ではフュエルカット中である
か否かを判別し、フュエルカット中でなければ直ちに本
処理を終了する。フュエルカット中のときは、前記失火
判定回路（図６）により失火が検出されたか否かを判別
し（ステップＳ２）、失火が検出されたときは直ちに本
処理を終了する。フュエルカット中であって失火が検出
されないときは、何らの異常があると判定し、図６の端
子Ｔ４の電圧Ｖ2が所定電圧Ｖｔｈより低いか否かを判
別する（ステップＳ３）。その結果、Ｖ2＜Ｖｔｈであ
るときは、点火プラグのくすぶり状態と判定する一方
（ステップＳ５）、Ｖ2≧Ｖｔｈであるときはダイオー
ド５の故障と判定する（ステップＳ４）。
か否かを判別し、フュエルカット中でなければ直ちに本
処理を終了する。フュエルカット中のときは、前記失火
判定回路（図６）により失火が検出されたか否かを判別
し（ステップＳ２）、失火が検出されたときは直ちに本
処理を終了する。フュエルカット中であって失火が検出
されないときは、何らの異常があると判定し、図６の端
子Ｔ４の電圧Ｖ2が所定電圧Ｖｔｈより低いか否かを判
別する（ステップＳ３）。その結果、Ｖ2＜Ｖｔｈであ
るときは、点火プラグのくすぶり状態と判定する一方
（ステップＳ５）、Ｖ2≧Ｖｔｈであるときはダイオー
ド５の故障と判定する（ステップＳ４）。
【００４０】ここで、所定電圧Ｖｔｈは機関吸気管内絶
対圧ＰＢＡに応じて、例えば図９に示すように設定され
る。なお、Ｖｔｈ値はさらに機関回転数ＮＥ、機関冷却
水温度ＴＷ、吸気温ＴＡ等に応じて設定するようにして
もよい。
対圧ＰＢＡに応じて、例えば図９に示すように設定され
る。なお、Ｖｔｈ値はさらに機関回転数ＮＥ、機関冷却
水温度ＴＷ、吸気温ＴＡ等に応じて設定するようにして
もよい。
【００４１】図８の処理によれば、フュエルカット中に
判定を行うので、判定精度を向上させることができる。
なお、失火検出時は判定が行われないので、図４に示し
たような場合にダイオード５の故障と誤検知することは
ない。なお、図３に示す場合は失火が発生しているがダ
イオード５の故障のために、失火発生と判定されない
（ステップＳ２の答が否定（ＮＯ）のなる）ので、くす
ぶり又はダイオード５の故障を区別して確実に検出する
ことができる。
判定を行うので、判定精度を向上させることができる。
なお、失火検出時は判定が行われないので、図４に示し
たような場合にダイオード５の故障と誤検知することは
ない。なお、図３に示す場合は失火が発生しているがダ
イオード５の故障のために、失火発生と判定されない
（ステップＳ２の答が否定（ＮＯ）のなる）ので、くす
ぶり又はダイオード５の故障を区別して確実に検出する
ことができる。
【００４２】
【発明の効果】以上詳述したように請求項１記載の失火
検出装置によれば、点火二次回路に流れる逆方向電流が
検出され、該検出した逆方向電流に基づいて逆方向電流
抑止手段の異常が検出されるので、点火プラグのくすぶ
りと区別して逆方向電流抑止手段の異常を検出すること
ができる。
検出装置によれば、点火二次回路に流れる逆方向電流が
検出され、該検出した逆方向電流に基づいて逆方向電流
抑止手段の異常が検出されるので、点火プラグのくすぶ
りと区別して逆方向電流抑止手段の異常を検出すること
ができる。
【００４３】また、請求項２記載の失火検出装置によれ
ば、機関が非燃焼状態にあるときに異常検出が行われる
ので、異常検出の精度を向上させることができる。
ば、機関が非燃焼状態にあるときに異常検出が行われる
ので、異常検出の精度を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る点火回路及び点火電圧
検出回路の構成を示す回路図である。
検出回路の構成を示す回路図である。
【図２】図１の回路の出力電圧（Ｖ1，Ｖ2）波形を示す
図である。
図である。
【図３】図１の回路の出力電圧（Ｖ1，Ｖ2）波形を示す
図である。
図である。
【図４】図１の回路の出力電圧（Ｖ1，Ｖ2）波形を示す
図である。
図である。
【図５】図１の回路の出力電圧（Ｖ1，Ｖ2）波形を示す
図である。
図である。
【図６】失火判定及び異常判定を行う回路の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図７】図６の回路の動作を説明するための図である。
【図８】異常判定処理のフローチャートである。
【図９】吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）と所定電圧（Ｖｔ
ｈ）との関係を示す図である。
ｈ）との関係を示す図である。
【図１０】従来の点火回路及び点火電圧検出回路の回路
図である。
図である。
１ 点火コイル ２ 一次側コイル ３ 二次側コイル ５ ダイオード ６ 点火プラグ ７ 電圧センサ １５ オペアンプ １６ ダイオード １７ 抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大崎 浩一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 高木 治郎 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 野口 勝三 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 橘川 兼久 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関の点火二次回路に、点火プラグ
における火花放電時の電流方向に対して逆方向の電流を
抑止する逆方向電流抑止手段を備え、点火放電時の点火
プラグ両端の電圧に基づいて前記機関の失火を検出する
内燃機関の失火検出装置において、 前記点火二次回路に流れる逆方向電流を検出する逆方向
電流検出手段と、 検出した逆方向電流に基づいて前記逆方向電流抑止手段
の異常を検出する異常検出手段とを設けたことを特徴と
する内燃機関の失火検出装置。 - 【請求項２】 前記異常検出手段は、前記機関が非燃焼
状態にあるとき異常検出を実行することを特徴とする請
求項１記載の内燃機関の失火検出装置。 - 【請求項３】 前記異常検出手段は、検出した逆方向電
流の値を所定値と比較し、該逆方向電流値が前記所定値
以上のとき異常と判定することを特徴とする請求項１又
は２記載の内燃機関の失火検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5346670A JP2880058B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 内燃機関の失火検出装置 |
| US08/360,935 US5493227A (en) | 1993-12-21 | 1994-12-21 | Misfire-detecting system for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5346670A JP2880058B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 内燃機関の失火検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07180647A true JPH07180647A (ja) | 1995-07-18 |
| JP2880058B2 JP2880058B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=18385023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5346670A Expired - Fee Related JP2880058B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 内燃機関の失火検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5493227A (ja) |
| JP (1) | JP2880058B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0790409A3 (de) * | 1996-02-16 | 1999-01-20 | Deutsche Automobilgesellschaft mbH | Schaltungsanordnung zur Ionenstrommessung in Zündvorrichtungen für Brennkraftmaschinen |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08254555A (ja) * | 1995-01-17 | 1996-10-01 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
| US5719330A (en) * | 1995-11-17 | 1998-02-17 | General Motors Corporation | Automotive igniton module diagnostic |
| US6408242B1 (en) | 1997-12-11 | 2002-06-18 | Cummins, Inc. | Apparatus and method for diagnosing and controlling an ignition system of an internal combustion engine |
| US6006156A (en) * | 1997-12-11 | 1999-12-21 | Cummins Engine Company, Inc. | Apparatus and method for diagnosing and controlling an ignition system of an internal combustion engine |
| JP3593457B2 (ja) * | 1998-05-27 | 2004-11-24 | 日本特殊陶業株式会社 | 内燃機関の点火二次回路用センサ、点火・燃焼検出装置、及びプレイグニッション検出装置 |
| US6505605B2 (en) * | 2000-03-29 | 2003-01-14 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Control system for an internal combustion engine and method carried out by the same |
| JP2002106455A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関用点火装置 |
| JP5425575B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2014-02-26 | ダイハツ工業株式会社 | 火花点火式内燃機関の燃焼状態判定方法 |
| JP6063677B2 (ja) * | 2012-09-06 | 2017-01-18 | ローム株式会社 | 信号検出回路及びイグナイタ |
| EP3306075B1 (en) * | 2016-10-07 | 2024-05-22 | Caterpillar Energy Solutions GmbH | Spark plug monitoring in an internal combustion engine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02104978A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の失火検出装置 |
| JP2678986B2 (ja) * | 1991-03-07 | 1997-11-19 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の失火検出装置 |
| US5221904A (en) * | 1991-03-07 | 1993-06-22 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Misfire-detecting system for internal combustion engines |
| US5215067A (en) * | 1991-03-07 | 1993-06-01 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Misfire-detecting system for internal combustion engines |
| JPH04109445U (ja) * | 1991-03-08 | 1992-09-22 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の空燃比センサの故障診断装置 |
| JP2754507B2 (ja) * | 1991-12-09 | 1998-05-20 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の失火検出装置 |
| JPH05164034A (ja) * | 1991-12-13 | 1993-06-29 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の失火検出装置 |
| EP0559438B1 (en) * | 1992-03-03 | 1998-09-09 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | A misfire detector device for use in an internal combustion engine |
| US5347855A (en) * | 1992-03-11 | 1994-09-20 | Ngk Spark Plug Co. Ltd. | Misfire detector device for use in an internal combustion engine |
| US5431044A (en) * | 1994-08-31 | 1995-07-11 | General Motors Corporation | Combustion detection circuit for a catalytic converter preheater |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP5346670A patent/JP2880058B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-12-21 US US08/360,935 patent/US5493227A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0790409A3 (de) * | 1996-02-16 | 1999-01-20 | Deutsche Automobilgesellschaft mbH | Schaltungsanordnung zur Ionenstrommessung in Zündvorrichtungen für Brennkraftmaschinen |
| EP0790408A3 (de) * | 1996-02-16 | 1999-01-20 | Deutsche Automobilgesellschaft mbH | Schaltungsanordnung zur Ionenstrommessung in Zündvorrichtungen für Brennkraftmaschinen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5493227A (en) | 1996-02-20 |
| JP2880058B2 (ja) | 1999-04-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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