JPH08200195A - イオン電流検出装置 - Google Patents
イオン電流検出装置Info
- Publication number
- JPH08200195A JPH08200195A JP1349395A JP1349395A JPH08200195A JP H08200195 A JPH08200195 A JP H08200195A JP 1349395 A JP1349395 A JP 1349395A JP 1349395 A JP1349395 A JP 1349395A JP H08200195 A JPH08200195 A JP H08200195A
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- JP
- Japan
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- diode
- capacitor
- voltage
- secondary winding
- ion current
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【構成】内燃機関の点火時に点火コイル１０の二次巻線
１０ｂに下側がプラスの電圧が発生し、点火プラグ３０
で放電が起こると同時にコンデンサ４０に図示の電圧が
充電される。そして、燃焼が生じた場合はコンデンサ４
０の図示電圧が点火プラグ３０に印加され、図示の実線
で示すイオン電流が流れて抵抗７０の端子８０に図示方
向の検出電圧が得られる。燃焼が生じなかった場合はコ
ンデンサ４０が定電圧ダイオード６０を経路として図示
の破線で示す放電電流が流れるが、この放電電流が抵抗
７０には流れない構成とした。 【効果】燃焼が生じないときの検出値がイオン電流検出
値と確実に区別できる。
１０ｂに下側がプラスの電圧が発生し、点火プラグ３０
で放電が起こると同時にコンデンサ４０に図示の電圧が
充電される。そして、燃焼が生じた場合はコンデンサ４
０の図示電圧が点火プラグ３０に印加され、図示の実線
で示すイオン電流が流れて抵抗７０の端子８０に図示方
向の検出電圧が得られる。燃焼が生じなかった場合はコ
ンデンサ４０が定電圧ダイオード６０を経路として図示
の破線で示す放電電流が流れるが、この放電電流が抵抗
７０には流れない構成とした。 【効果】燃焼が生じないときの検出値がイオン電流検出
値と確実に区別できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃焼で生じる
イオンを検出する回路に係り、特に、失火検出等に用い
るイオン電流検出回路に関する。
イオンを検出する回路に係り、特に、失火検出等に用い
るイオン電流検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関のシリンダ内で燃焼が生じると
イオンが生成される。これを検出するため、点火プラグ
とシリンダ間に電圧を印加し電流に変換して検出する方
法が提案されている。代表的な例が特開平4−191465 号
公報であり、図７に図示する。この動作は、点火時の電
圧によりコンデンサ７に電圧を充電（図示方向）し、燃
焼で生じるイオンによって、７→１ｂ→３→８→７の経
路でイオン電流が流れ、抵抗８の端子９で電圧として検
出するものである。本例の特徴は、特別な電源電圧を必
要とせず、コンデンサ７の電圧を定電圧ダイオード１１
で制限される電圧まで充電し、この電圧を利用してイオ
ン電流を流すようにしたことである。しかし本例では次
のような問題がある。定電圧ダイオードの特性上、コン
デンサ７の充電電圧によって７→１１→８→７で電流
（点線で図示）が流れ、あたかもイオン電流が流れたよ
うに端子９に電圧が生じることである。図８の定電圧ダ
イオードの特性からその動作を説明する。点火時の電圧
により定電圧ダイオードの動作点がａにあり、次に点火
時の電圧がなくなると定電圧をしめすｂに動作点が移動
する。この時、電流がｉａからｉｂに変化するが、この
電流が７→１１→８→７で流れる。もし、シリンダ内で
燃焼が起こらずイオン電流が流れないと端子９には電圧
が生じないはずであるが、電流があたかもイオン電流と
して端子９に電圧を生じさせ、誤ったイオン電流の検出
結果となる。図９は燃焼が生じなかった場合の端子９の
波形の一例であり、斜線部が誤ったイオン電流の検出値
で０Ｖ以下の電圧が検出されておりイオン電流との区別
ができなくなる。
イオンが生成される。これを検出するため、点火プラグ
とシリンダ間に電圧を印加し電流に変換して検出する方
法が提案されている。代表的な例が特開平4−191465 号
公報であり、図７に図示する。この動作は、点火時の電
圧によりコンデンサ７に電圧を充電（図示方向）し、燃
焼で生じるイオンによって、７→１ｂ→３→８→７の経
路でイオン電流が流れ、抵抗８の端子９で電圧として検
出するものである。本例の特徴は、特別な電源電圧を必
要とせず、コンデンサ７の電圧を定電圧ダイオード１１
で制限される電圧まで充電し、この電圧を利用してイオ
ン電流を流すようにしたことである。しかし本例では次
のような問題がある。定電圧ダイオードの特性上、コン
デンサ７の充電電圧によって７→１１→８→７で電流
（点線で図示）が流れ、あたかもイオン電流が流れたよ
うに端子９に電圧が生じることである。図８の定電圧ダ
イオードの特性からその動作を説明する。点火時の電圧
により定電圧ダイオードの動作点がａにあり、次に点火
時の電圧がなくなると定電圧をしめすｂに動作点が移動
する。この時、電流がｉａからｉｂに変化するが、この
電流が７→１１→８→７で流れる。もし、シリンダ内で
燃焼が起こらずイオン電流が流れないと端子９には電圧
が生じないはずであるが、電流があたかもイオン電流と
して端子９に電圧を生じさせ、誤ったイオン電流の検出
結果となる。図９は燃焼が生じなかった場合の端子９の
波形の一例であり、斜線部が誤ったイオン電流の検出値
で０Ｖ以下の電圧が検出されておりイオン電流との区別
ができなくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、イオ
ンが生成されない場合の誤ったイオン電流の検出結果が
生じることのないイオン電流検出装置を提供することに
ある。
ンが生成されない場合の誤ったイオン電流の検出結果が
生じることのないイオン電流検出装置を提供することに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】点火コイルの一次巻線電
流の変化により二次巻線に高電圧を誘起し、点火プラグ
の火花放電によりシリンダ内で燃焼を生じせしめる内燃
機関に、前記シリンダ内での燃焼の有無を検出するた
め、前記点火コイルの二次巻線の一端とグランド間に接
続されるイオン電流検出回路において、前記点火コイル
の二次巻線の一端には、コンデンサと前記コンデンサの
電圧を制限する定電圧ダイオードとの並列接続が前記グ
ランドに電流が流れる向きにダイオードでグランド間に
接続され、前記ダイオードと並列にイオン電流検出抵抗
を接続してなるイオン電流検出装置。
流の変化により二次巻線に高電圧を誘起し、点火プラグ
の火花放電によりシリンダ内で燃焼を生じせしめる内燃
機関に、前記シリンダ内での燃焼の有無を検出するた
め、前記点火コイルの二次巻線の一端とグランド間に接
続されるイオン電流検出回路において、前記点火コイル
の二次巻線の一端には、コンデンサと前記コンデンサの
電圧を制限する定電圧ダイオードとの並列接続が前記グ
ランドに電流が流れる向きにダイオードでグランド間に
接続され、前記ダイオードと並列にイオン電流検出抵抗
を接続してなるイオン電流検出装置。
【０００５】
【作用】コンデンサに充電された電圧が定電圧ダイオー
ドを通して放電されても、その経路にはイオン電流検出
抵抗が接続されていないので出力電圧が発生しない。
ドを通して放電されても、その経路にはイオン電流検出
抵抗が接続されていないので出力電圧が発生しない。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。
る。
【０００７】図１において、点火コイル１０の一次巻線
１０ａにはトランジスタ２０があり、前記トランジスタ
２０は制御回路（図示してない）によりオン，オフ制御
され二次巻線１０ｂに高電圧を発生する。二次巻線１０
ｂの一方には点火プラグ３０が接続され、他方とグラン
ド間にコンデンサ４０とダイオード５０の直列，定電圧
ダイオード６０と抵抗７０の直列が接続され、コンデン
サ４０と定電圧ダイオード６０の二次巻線１０ｂの接続
側と反対側がそれぞれ接続されている。
１０ａにはトランジスタ２０があり、前記トランジスタ
２０は制御回路（図示してない）によりオン，オフ制御
され二次巻線１０ｂに高電圧を発生する。二次巻線１０
ｂの一方には点火プラグ３０が接続され、他方とグラン
ド間にコンデンサ４０とダイオード５０の直列，定電圧
ダイオード６０と抵抗７０の直列が接続され、コンデン
サ４０と定電圧ダイオード６０の二次巻線１０ｂの接続
側と反対側がそれぞれ接続されている。
【０００８】図２は点火時の動作で二次巻線１０ｂには
図示方向の電圧が発生し、コンデンサ４０とダイオード
５０に電流が流れ、点火プラグ３０で放電が発生する。
コンデンサ４０には図示方向に定電圧ダイオード６０で
定まる電圧まで電圧が充電される。この時、端子８０に
は図示方向にダイオード５０の順電圧降下が出力するが
正電圧の時はイオン電流以外として区別する。
図示方向の電圧が発生し、コンデンサ４０とダイオード
５０に電流が流れ、点火プラグ３０で放電が発生する。
コンデンサ４０には図示方向に定電圧ダイオード６０で
定まる電圧まで電圧が充電される。この時、端子８０に
は図示方向にダイオード５０の順電圧降下が出力するが
正電圧の時はイオン電流以外として区別する。
【０００９】図３は燃焼が生じた場合の動作でコンデン
サ４０の図示向きの充電電圧により、コンデンサ４０→
二次巻線１０ｂ→点火プラグ３０→抵抗７０→コンデン
サ４０のイオン電流（実線）が流れて端子８０に図示方
向の電圧が出力し、これがイオン電流による出力電圧と
なる。ところで、燃焼が生じなかった場合のコンデンサ
４０の放電動作は、図８に示した定電圧ダイオード６０
の特性から動作点ａから動作点ｂに移動するときの電流
が点線で示す経路で流れる。この電流は抵抗７０には流
れないので、イオン電流（実線）が流れない場合は抵抗
７０の端子８０には放電電流による出力電圧は０Ｖであ
る。図４は端子８０の出力電圧波形であり、時間ｔ１以
降がこれに相当し出力電圧が０Ｖであることが明らかで
ある。
サ４０の図示向きの充電電圧により、コンデンサ４０→
二次巻線１０ｂ→点火プラグ３０→抵抗７０→コンデン
サ４０のイオン電流（実線）が流れて端子８０に図示方
向の電圧が出力し、これがイオン電流による出力電圧と
なる。ところで、燃焼が生じなかった場合のコンデンサ
４０の放電動作は、図８に示した定電圧ダイオード６０
の特性から動作点ａから動作点ｂに移動するときの電流
が点線で示す経路で流れる。この電流は抵抗７０には流
れないので、イオン電流（実線）が流れない場合は抵抗
７０の端子８０には放電電流による出力電圧は０Ｖであ
る。図４は端子８０の出力電圧波形であり、時間ｔ１以
降がこれに相当し出力電圧が０Ｖであることが明らかで
ある。
【００１０】本実施例によれば、燃焼が生じなかった場
合にはコンデンサ４０の放電による端子８０の出力電圧
を確実に０Ｖにできる。
合にはコンデンサ４０の放電による端子８０の出力電圧
を確実に０Ｖにできる。
【００１１】図５は本発明の他の実施例である。点火プ
ラグやプラグケーブルには浮遊容量Ｃｒがあり、点火時
に図示のようにグランドがプラスの電圧が充電されてい
る。点火が終了した瞬間からこの充電電圧が抵抗７０→
定電圧ダイオード６０→二次巻線１０ｂの経路（点線）
で放電する。二次巻線１０ｂの内部抵抗は抵抗７０に比
較して十分小さいため、抵抗７０及びダイオード５０に
高電圧が印加される。（図４の端子８０出力電圧波形の
ｔ０〜ｔ１がこれに相当する電圧である。）そこで浮遊
容量Ｃｒの充電電圧をダイオード９０→二次巻線１０ｂ
の経路（実線）によって放電させる。この時、抵抗７０
及びダイオード５０にはコンデンサ４０に充電された電
圧、すなわち定電圧ダイオード６０の電圧できまる電圧
値が印加され、高電圧の耐圧である必要がなくなる。
ラグやプラグケーブルには浮遊容量Ｃｒがあり、点火時
に図示のようにグランドがプラスの電圧が充電されてい
る。点火が終了した瞬間からこの充電電圧が抵抗７０→
定電圧ダイオード６０→二次巻線１０ｂの経路（点線）
で放電する。二次巻線１０ｂの内部抵抗は抵抗７０に比
較して十分小さいため、抵抗７０及びダイオード５０に
高電圧が印加される。（図４の端子８０出力電圧波形の
ｔ０〜ｔ１がこれに相当する電圧である。）そこで浮遊
容量Ｃｒの充電電圧をダイオード９０→二次巻線１０ｂ
の経路（実線）によって放電させる。この時、抵抗７０
及びダイオード５０にはコンデンサ４０に充電された電
圧、すなわち定電圧ダイオード６０の電圧できまる電圧
値が印加され、高電圧の耐圧である必要がなくなる。
【００１２】本実施例によれば、図１で得られる効果の
他に抵抗７０及びダイオード５０の耐電圧は定電圧ダイ
オード６０の電圧値にできる。
他に抵抗７０及びダイオード５０の耐電圧は定電圧ダイ
オード６０の電圧値にできる。
【００１３】図６は本発明のさらに他の実施例である。
図５のダイオード９０に代えてコンデンサ１００にした
場合である。浮遊容量Ｃｒの放電で生じる電圧をコンデ
ンサ１００で吸収させるようにしたものである。
図５のダイオード９０に代えてコンデンサ１００にした
場合である。浮遊容量Ｃｒの放電で生じる電圧をコンデ
ンサ１００で吸収させるようにしたものである。
【００１４】本実施例によれば、図１で得られる効果の
他に抵抗７０及びダイオード５０の耐電圧はコンデンサ
１００の吸収効果に合わせて選定できる。
他に抵抗７０及びダイオード５０の耐電圧はコンデンサ
１００の吸収効果に合わせて選定できる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、燃焼が生じないときの
検出値がイオン電流検出値と確実に区別できる。さら
に、回路の構成素子の耐電圧は点火コイルで発生させる
高電圧より小さくできる。
検出値がイオン電流検出値と確実に区別できる。さら
に、回路の構成素子の耐電圧は点火コイルで発生させる
高電圧より小さくできる。
【図１】イオン電流を検出する本発明の一実施例を示す
回路図。
回路図。
【図２】図１の実施例の動作の説明図。
【図３】図１の実施例の動作の説明図。
【図４】イオン電流を検出する本発明の他の実施例を示
す回路図。
す回路図。
【図５】イオン電流を検出する本発明の他の実施例を示
す回路図。
す回路図。
【図６】イオン電流を検出する本発明による出力電圧波
形図。
形図。
【図７】イオン電流を検出する従来の実施例の回路図。
【図８】動作特性図。
【図９】出力電圧の波形図。
１０…点火コイル、２０…トランジスタ、３０…点火プ
ラグ、４０，１００…コンデンサ、５０，９０…ダイオ
ード、６０…定電圧ダイオード、７０…抵抗。
ラグ、４０，１００…コンデンサ、５０，９０…ダイオ
ード、６０…定電圧ダイオード、７０…抵抗。
Claims (3)
- 【請求項１】点火コイルの一次巻線電流の変化により二
次巻線に高電圧を誘起し、点火プラグの火花放電により
シリンダ内で燃焼を生じさせる内燃機関で、前記シリン
ダ内での燃焼の有無を検出するため、前記点火コイルの
二次巻線の一端とグランド間に接続されるイオン電流検
出装置において、 前記点火コイルの二次巻線の一端には、コンデンサと前
記コンデンサの電圧を制限する定電圧ダイオードとの並
列接続が前記グランドに電流が流れる向きにダイオード
でグランド間に接続され、前記ダイオードと並列にイオ
ン電流検出抵抗を接続してなることを特徴とするイオン
電流検出装置。 - 【請求項２】点火コイルの一次巻線電流の変化により二
次巻線に高電圧を誘起し、点火プラグの火花放電により
シリンダ内で燃焼を生じせしめる内燃機関に関わり、前
記シリンダ内での燃焼の有無を検出するため、前記点火
コイルの二次巻線の一端とグランド間に接続されるイオ
ン電流検出装置において、 前記点火コイルの二次巻線の一端には、前記グランドか
ら前記点火コイルの二次巻線の一端に電流が流れる向き
に第一のダイオードと、コンデンサと前記コンデンサの
電圧を制限する定電圧ダイオードとの並列接続が前記グ
ランドに電流が流れる向きに第二のダイオードでグラン
ド間に接続され、前記第二のダイオードと並列にイオン
電流検出抵抗を接続してなることを特徴とするイオン電
流検出装置。 - 【請求項３】点火コイルの一次巻線電流の変化により二
次巻線に高電圧を誘起し、点火プラグの火花放電により
シリンダ内で燃焼を生じせしめる内燃機関に関わり、前
記シリンダ内での燃焼の有無を検出するため、前記点火
コイルの二次巻線の一端とグランド間に接続されるイオ
ン電流検出装置において、 前記点火コイルの二次巻線の一端には、前記グランドに
第一のコンデンサと、第二コンデンサと前記第二のコン
デンサの電圧を制限する定電圧ダイオードとの並列接続
が前記グランドに電流が流れる向きにダイオードでグラ
ンド間に接続され、前記ダイオードと並列にイオン電流
検出抵抗を接続してなることを特徴とするイオン電流検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1349395A JPH08200195A (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | イオン電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1349395A JPH08200195A (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | イオン電流検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08200195A true JPH08200195A (ja) | 1996-08-06 |
Family
ID=11834650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1349395A Pending JPH08200195A (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | イオン電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08200195A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0278712A2 (en) * | 1987-02-06 | 1988-08-17 | Kao Corporation | Method of separating oleaginous matter into components having various melting points |
| US6118276A (en) * | 1997-05-15 | 2000-09-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ion current detection device |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP1349395A patent/JPH08200195A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0278712A2 (en) * | 1987-02-06 | 1988-08-17 | Kao Corporation | Method of separating oleaginous matter into components having various melting points |
| EP0278712B1 (en) * | 1987-02-06 | 1993-10-27 | Kao Corporation | Method of separating oleaginous matter into components having various melting points |
| US6118276A (en) * | 1997-05-15 | 2000-09-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Ion current detection device |
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