JPH0925866A - イオン電流測定用回路装置 - Google Patents
イオン電流測定用回路装置Info
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- JPH0925866A JPH0925866A JP8207511A JP20751196A JPH0925866A JP H0925866 A JPH0925866 A JP H0925866A JP 8207511 A JP8207511 A JP 8207511A JP 20751196 A JP20751196 A JP 20751196A JP H0925866 A JPH0925866 A JP H0925866A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
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-
- 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
-
- G—PHYSICS
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-
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 トランジスタ点火装置において二次側にイオ
ン電流測定信号を発生するため、点火開始パルスに続い
て点火トランジスタが駆動されて、鋸歯状コレクタ電流
を一次電流として生ずるが、これにより二次側に生ずる
準定常直流電圧が点火を行わないように、このコレクタ
電流の上昇速度が選ばれる。 【効果】 このようなイオン電流測定信号の発生及びそ
の評価のために、僅かな素子しか必要としない。
ン電流測定信号を発生するため、点火開始パルスに続い
て点火トランジスタが駆動されて、鋸歯状コレクタ電流
を一次電流として生ずるが、これにより二次側に生ずる
準定常直流電圧が点火を行わないように、このコレクタ
電流の上昇速度が選ばれる。 【効果】 このようなイオン電流測定信号の発生及びそ
の評価のために、僅かな素子しか必要としない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃焼室のイ
オン電流測定用回路装置が、一次回路及び二次回路を持
つ点火コイルと、一次回路に接続される点火トランジス
タとを含んでいる、イオン電流測定用回路装置に関す
る。
オン電流測定用回路装置が、一次回路及び二次回路を持
つ点火コイルと、一次回路に接続される点火トランジス
タとを含んでいる、イオン電流測定用回路装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ノツク検出に役立つこのような回路装置
は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３３２７７６６号
明細書から公知で、各シリンダの燃焼室内に、イオン電
流センサとしても役立つ点火プラグが設けられている。
イオン電流用測定信号を得るために、点火コイルの一次
側に交流電圧が発生されて、二次側でイオン電流の測定
信号となり、この測定信号上でイオン電流の変動が変調
される。この振幅変調された二次側の交流電圧信号が二
次側から取出されて、評価回路で処理される。
は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３３２７７６６号
明細書から公知で、各シリンダの燃焼室内に、イオン電
流センサとしても役立つ点火プラグが設けられている。
イオン電流用測定信号を得るために、点火コイルの一次
側に交流電圧が発生されて、二次側でイオン電流の測定
信号となり、この測定信号上でイオン電流の変動が変調
される。この振幅変調された二次側の交流電圧信号が二
次側から取出されて、評価回路で処理される。
【０００３】この公知の回路装置は点火トランジスタを
含み、一次側交流電圧信号を発生するため高周波発生器
が用いられ、そのパルス状出力信号が点火トランジスタ
の制御電極へ供給される。
含み、一次側交流電圧信号を発生するため高周波発生器
が用いられ、そのパルス状出力信号が点火トランジスタ
の制御電極へ供給される。
【０００４】この公知の回路装置の欠点は、一次側交流
電圧信号の発生のため及び二次側に発生される変調交流
電圧信号の評価のため、多数の素子が必要なことであ
る。高周波発生器のほかに、二次側測定信号の評価のた
め復調器及び複数のフイルタ装置が必要である。
電圧信号の発生のため及び二次側に発生される変調交流
電圧信号の評価のため、多数の素子が必要なことであ
る。高周波発生器のほかに、二次側測定信号の評価のた
め復調器及び複数のフイルタ装置が必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従つて本発明の基礎に
なつている課題は、公知のイオン電流測定用回路装置に
比較して簡単な構成を持つ回路装置を提示することであ
る。
なつている課題は、公知のイオン電流測定用回路装置に
比較して簡単な構成を持つ回路装置を提示することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、二次側に準定常測定信号を発生するた
め、点火コイルが一次電流としての鋸歯状電流信号で駆
動される。この電流信号は三角形状であつてもよい。
本発明によれば、二次側に準定常測定信号を発生するた
め、点火コイルが一次電流としての鋸歯状電流信号で駆
動される。この電流信号は三角形状であつてもよい。
【０００７】従つて従来のように高周波発生器は必要で
なく、イオン電流信号発生のため復調器又はフイルタ装
置も必要でない。
なく、イオン電流信号発生のため復調器又はフイルタ装
置も必要でない。
【０００８】一次巻線及び二次巻線を持つ点火コイルを
使用する際、点火コイルの二次側に設けられる測定装置
により二次側測定信号が取出される。
使用する際、点火コイルの二次側に設けられる測定装置
により二次側測定信号が取出される。
【０００９】本発明の特に有利な発展では、点火コイル
が単巻変圧器として構成されているので、イオン電流の
測定信号は点火コイルの一次側で直接取出し可能であ
る。
が単巻変圧器として構成されているので、イオン電流の
測定信号は点火コイルの一次側で直接取出し可能であ
る。
【００１０】
【実施例】図面に示されている実施例により本発明を以
下に説明する。図１及び２に示すトランジスタ点火装置
は多シリンダ内燃機関に適しているが、簡単にするため
点火プラグＺＫを持つ１つの点火出力段Ｚのみが示され
ている。
下に説明する。図１及び２に示すトランジスタ点火装置
は多シリンダ内燃機関に適しているが、簡単にするため
点火プラグＺＫを持つ１つの点火出力段Ｚのみが示され
ている。
【００１１】図１による点火出力段Ｚは、一次巻線及び
二次巻線を持つ点火コイルＴｒを含み、二次巻線に点火
プラグＺＫが接続されている。一次巻線の一方の端子
は、車両の車載電池から与えられる１２Ｖの作動電圧Ｕ
Ｂに接続され、他方の端子は点火トランジスタ５に接続
されている。更に一次巻線はサイリスタＴｈにより短絡
されるが、サイリスタの機能については後述する。
二次巻線を持つ点火コイルＴｒを含み、二次巻線に点火
プラグＺＫが接続されている。一次巻線の一方の端子
は、車両の車載電池から与えられる１２Ｖの作動電圧Ｕ
Ｂに接続され、他方の端子は点火トランジスタ５に接続
されている。更に一次巻線はサイリスタＴｈにより短絡
されるが、サイリスタの機能については後述する。
【００１２】制御装置２は機関制御の機能を引受け、調
整回路１に接続されて、適当な接続導線を介して正しい
点火配電を行う。そのためこの制御装置２に、入力端Ｅ
を介して負荷、回転数及び温度のような機関パラメータ
が供給される。適当な操作器が出力端Ａを介して制御さ
れる。
整回路１に接続されて、適当な接続導線を介して正しい
点火配電を行う。そのためこの制御装置２に、入力端Ｅ
を介して負荷、回転数及び温度のような機関パラメータ
が供給される。適当な操作器が出力端Ａを介して制御さ
れる。
【００１３】調整回路１は、制御装置２により開始され
る点火開始パルスＵＺＡを発生し、この点火開始パルス
は点火トランジスタ５の制御電極へ供給されて、点火プ
ラグＺＫの点火過程を開始する。
る点火開始パルスＵＺＡを発生し、この点火開始パルス
は点火トランジスタ５の制御電極へ供給されて、点火プ
ラグＺＫの点火過程を開始する。
【００１４】このような点穴開始パルスＵＺＡは、図３
の（ａ）により一次側に上昇する点火電流Ｉｚｕｎｄを
生じ、この点火電流が点火時点ｔｚに遮断される。図３
の（ｂ）は対応する二次側電圧Ｕｓｅｋの経過を示し、
充電電圧ＵＬａｄｅｎは点火電流Ｉｚｕｎｄの上昇速度
ｄＩｚｕｎｄ／ｄｔにより決定される。
の（ａ）により一次側に上昇する点火電流Ｉｚｕｎｄを
生じ、この点火電流が点火時点ｔｚに遮断される。図３
の（ｂ）は対応する二次側電圧Ｕｓｅｋの経過を示し、
充電電圧ＵＬａｄｅｎは点火電流Ｉｚｕｎｄの上昇速度
ｄＩｚｕｎｄ／ｄｔにより決定される。
【００１５】点火時点ｔｚに約３０ｋＶの点火火花が生
じて、燃焼電圧ＵＦでの特定の燃焼期間中火花燃焼電流
を発生する。続いて点火コイルの一次側に、図３の
（ａ）による鋸歯状電流信号ＩＩｏｎ、又は図４の
（ａ）による三角形状電流信号ＩＩｏｎが発生されて、
図３の（ｂ）又は図４の（ｂ）のように、火花間隙の電
離度に関係して変調される直流電圧信号又は交流電圧信
号ＵＩｏｎを二次側に生ずる。
じて、燃焼電圧ＵＦでの特定の燃焼期間中火花燃焼電流
を発生する。続いて点火コイルの一次側に、図３の
（ａ）による鋸歯状電流信号ＩＩｏｎ、又は図４の
（ａ）による三角形状電流信号ＩＩｏｎが発生されて、
図３の（ｂ）又は図４の（ｂ）のように、火花間隙の電
離度に関係して変調される直流電圧信号又は交流電圧信
号ＵＩｏｎを二次側に生ずる。
【００１６】前者の場合（図３の（ａ）及び（ｂ）参
照）時点ｔＩに点火パルスを避けるため、一次側電流信
号ＩＩｏｎが所定の最終値に達すると、サイリスタＴｈ
が制御装置２により点弧される。しかしこのようなサイ
リスタはなくすこともできるので、点火はから動きサイ
クル（排気サイクル）に行われ、無害である。この点火
の際生ずる燃焼電圧は図３の（ｂ）にＵＦ′で示されて
いる。
照）時点ｔＩに点火パルスを避けるため、一次側電流信
号ＩＩｏｎが所定の最終値に達すると、サイリスタＴｈ
が制御装置２により点弧される。しかしこのようなサイ
リスタはなくすこともできるので、点火はから動きサイ
クル（排気サイクル）に行われ、無害である。この点火
の際生ずる燃焼電圧は図３の（ｂ）にＵＦ′で示されて
いる。
【００１７】三角形状経過の一次側電流信号ＩＩｏｎを
使用する場合、二次側で点火が開始されないように、こ
の電流信号の上昇速度が選ばれる。それによりサイリス
タの使用は不要になる。
使用する場合、二次側で点火が開始されないように、こ
の電流信号の上昇速度が選ばれる。それによりサイリス
タの使用は不要になる。
【００１８】イオン電流の測定信号は二次側で測定装置
４により取出されて、評価のため評価回路３へ供給され
る。この評価回路３から生ずるイオン電流信号は制御装
置２へ供給される。このイオン電流信号から制御装置２
は燃焼過程及び機関動作についての情報を得るので、こ
れから制御量を点火出力段Ｚの制御のために誘導するこ
とができる。
４により取出されて、評価のため評価回路３へ供給され
る。この評価回路３から生ずるイオン電流信号は制御装
置２へ供給される。このイオン電流信号から制御装置２
は燃焼過程及び機関動作についての情報を得るので、こ
れから制御量を点火出力段Ｚの制御のために誘導するこ
とができる。
【００１９】図２によるトランジスタ点火装置は、図１
による点火装置とは、点火コイルとして単巻変圧器Ｔ
ｒｓを使用する点でのみ相違している。この単巻変圧器
Ｔｒｓの一次側端部には高電圧は生じないので、分離ダ
イオードＤを介して作動電圧ＵＢに接続されている一次
側は、評価回路３に直接接続することができる。この回
路装置においても、調整回路１は鋸歯状及び三角形状の
経過を持つ直流電圧測定信号を発生することができる。
による点火装置とは、点火コイルとして単巻変圧器Ｔ
ｒｓを使用する点でのみ相違している。この単巻変圧器
Ｔｒｓの一次側端部には高電圧は生じないので、分離ダ
イオードＤを介して作動電圧ＵＢに接続されている一次
側は、評価回路３に直接接続することができる。この回
路装置においても、調整回路１は鋸歯状及び三角形状の
経過を持つ直流電圧測定信号を発生することができる。
【００２０】鋸歯状又は三角形状の一次側電流信号によ
るイオン電流用測定信号の発生は、図１及び２に示され
ているようなトランジスタ点火装置で行うだけでなく、
高電圧コンデンサ点火装置でも行うことができる。この
ような高電圧コンデンサ点火装置はドイツ連邦共和国特
許第２４５５５３６号明細書から公知である。
るイオン電流用測定信号の発生は、図１及び２に示され
ているようなトランジスタ点火装置で行うだけでなく、
高電圧コンデンサ点火装置でも行うことができる。この
ような高電圧コンデンサ点火装置はドイツ連邦共和国特
許第２４５５５３６号明細書から公知である。
【００２１】制御装置２へ供給される有効信号から、燃
焼過程及び機関動作についての情報を取出し、これから
点火装置の制御用制御量を誘導して、調整回路１へ供給
することができる。
焼過程及び機関動作についての情報を取出し、これから
点火装置の制御用制御量を誘導して、調整回路１へ供給
することができる。
【００２２】例えば点火時点の調整を行うが外乱雑音の
影響を受け易い衝撃音センサを必要としないノツク信号
評価を行うことができる。更に燃焼過程についての情報
により点火エネルギー制御を行い、特に空燃比調整及び
噴射制御に関係するシリンダ圧力を求めることができ
る。更に有効信号からシリンダ検出も行うことができ
る。更に失火を検出して、触媒の損傷を防止することが
できる。最後に有効信号から負荷を検出して、シリンダ
の円滑な動きの制御及びシリンダ充填度の均一分布を行
うことができる。
影響を受け易い衝撃音センサを必要としないノツク信号
評価を行うことができる。更に燃焼過程についての情報
により点火エネルギー制御を行い、特に空燃比調整及び
噴射制御に関係するシリンダ圧力を求めることができ
る。更に有効信号からシリンダ検出も行うことができ
る。更に失火を検出して、触媒の損傷を防止することが
できる。最後に有効信号から負荷を検出して、シリンダ
の円滑な動きの制御及びシリンダ充填度の均一分布を行
うことができる。
【図１】本発明によるトランジスタ点火装置のブロツク
図である。
図である。
【図２】単巻変圧器として構成される点火コイルを持つ
別の実施例のブロツク図である。
別の実施例のブロツク図である。
【図３】点火コイルの一次側へ供給される電流信号の電
流一時間線図及び点火コイルの二次側に発生される電圧
信号の電圧−時間線図である。
流一時間線図及び点火コイルの二次側に発生される電圧
信号の電圧−時間線図である。
【図４】点火コイルの一次側へ供給される電流信号の電
流−時間線図及び点火コイルの二次側に発生される電圧
信号の電圧−時間線図である。
流−時間線図及び点火コイルの二次側に発生される電圧
信号の電圧−時間線図である。
１ 調整回路 ５ 点火トランジスタ Ｔｒ，Ｔｒｓ 点火コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 593063437 ダイムラー−ベンツ・アクチエンゲゼルシ ヤフト Ｄａｉｍｌｅｒ−Ｂｅｎｚ Ａｋｔｉｅｎ ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ドイツ連邦共和国シユトウツトガルト80・ エツプレシユトラーセ225 (72)発明者 ペーテル・ホーネル ドイツ連邦共和国エヒテルデインゲン・カ ルクオフエンシユトラーセ３ (72)発明者 イエンス・シルメル ドイツ連邦共和国ハイルブロン・ヘルデル シユトラーセ５
Claims (4)
- 【請求項１】 内燃機関の燃焼室のイオン電流測定用回
路装置が、 ａ）一次回路及び二次回路を持つ点火コイル（Ｔｒ，Ｔ
ｒｓ）と、 ｂ）一次回路に接続される点火トランジスタとを含んで
いるものにおいて、 ｃ）調整回路（１）が二次側にイオン電流測定信号（Ｕ
Ｉｏｎ）を発生するため点火トランジスタ（５）を駆動
して、調整回路（１）により発生される点火開始パルス
（ＵＺＡ）に続いて、１周期の鋸歯状電流信号（Ｕ
Ｉｏｎ）が点火コイル（Ｔｒ，Ｔｒｓ）の一次電流とし
て発生されるようにすることを特徴とする、イオン電流
測定用回路装置。 - 【請求項２】 内燃機関の燃焼室のイオン電流測定用回
路装置が、 ａ）一次回路及び二次回路を持つ点火コイル（Ｔｒ，Ｔ
ｒｓ）と、 ｂ）一次回路に接続される点火トランジスタとを含んで
いるものにおいて、 ｃ）調整回路（１）が二次側にイオン電流測定信号（Ｕ
Ｉｏｎ）を発生するため点火トランジスタ（５）を駆動
して、調整回路（１）により発生される点火開始パルス
（ＵＺＡ）に続いて１周期の三角形状電流信号（Ｕ
Ｉｏｎ）が点火コイル（Ｔｒ，Ｔｒｓ）の一次電流とし
て発生されるようにすることを特徴とする、イオン電流
測定用回路装置。 - 【請求項３】 点火コイル（Ｔｒ）が一次巻線及び二次
巻線により構成され、イオン電流（ＵＩｏｎ）の測定信
号が、点火コイル（Ｔｒ）の二次回路に設けられる測定
装置（４）により取出されることを特徴とする、請求項
１又は２に記載の回路装置。 - 【請求項４】 点火コイル（Ｔｒｓ）が単巻変圧器とし
て構成され、イオン電流（ＵＩｏｎ）の測定信号が点火
コイル（Ｔｒｓ）の一次側から取出されることを特徴と
する、請求項１又は２に記載の回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19524541A DE19524541C1 (de) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | Schaltungsanordnung zur Ionenstrommessung im Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine |
| DE19524541.5 | 1995-07-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0925866A true JPH0925866A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=7766105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8207511A Pending JPH0925866A (ja) | 1995-07-05 | 1996-07-04 | イオン電流測定用回路装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5814994A (ja) |
| EP (1) | EP0752580B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0925866A (ja) |
| DE (2) | DE19524541C1 (ja) |
| ES (1) | ES2138273T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6342026B1 (ja) * | 2017-02-14 | 2018-06-13 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE510479C2 (sv) * | 1996-06-12 | 1999-05-25 | Sem Ab | Sätt att alstra en spänning för att detektera en jonström i gnistgapet vid en förbränningsmotor |
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