JPH11336651A - 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 - Google Patents
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Info
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- JPH11336651A JPH11336651A JP10146093A JP14609398A JPH11336651A JP H11336651 A JPH11336651 A JP H11336651A JP 10146093 A JP10146093 A JP 10146093A JP 14609398 A JP14609398 A JP 14609398A JP H11336651 A JPH11336651 A JP H11336651A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 点火プラグの火花放電後に流れる逆方向電流
等に影響されることなく、点火電流及びイオン電流を一
つのセンサで正確に検出できるようにする。 【解決手段】 点火コイル２１から点火プラグ１１に至
る高電圧経路に点火電流及びイオン電流検出用のセンサ
Ｓ１を設ける。このセンサＳ１は、高電圧経路に直列に
接続される一対の逆流防止ダイオード５２ａ，５２ｂを
備えた点火用経路５２と、点火用経路５２の点火プラグ
１１側に接続されイオン電流検出用のダイオード５４
ａ，５４ｂを備えた検出用経路とから構成され、経路５
２のダイオード５２ａ−５２ｂ間と経路５４の開放端側
とは容量結合される。この結果、検出回路４１側では、
センサＳ１側に流れ込む電流から点火電流（点火時期）
を検出し、センサＳ１から流れ込む電流からイオン電流
（燃料燃焼）を検出でき、これらの検出時期からプレイ
グニッションを簡単且つ正確に検出できる。
等に影響されることなく、点火電流及びイオン電流を一
つのセンサで正確に検出できるようにする。 【解決手段】 点火コイル２１から点火プラグ１１に至
る高電圧経路に点火電流及びイオン電流検出用のセンサ
Ｓ１を設ける。このセンサＳ１は、高電圧経路に直列に
接続される一対の逆流防止ダイオード５２ａ，５２ｂを
備えた点火用経路５２と、点火用経路５２の点火プラグ
１１側に接続されイオン電流検出用のダイオード５４
ａ，５４ｂを備えた検出用経路とから構成され、経路５
２のダイオード５２ａ−５２ｂ間と経路５４の開放端側
とは容量結合される。この結果、検出回路４１側では、
センサＳ１側に流れ込む電流から点火電流（点火時期）
を検出し、センサＳ１から流れ込む電流からイオン電流
（燃料燃焼）を検出でき、これらの検出時期からプレイ
グニッションを簡単且つ正確に検出できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の点火装
置の二次回路に設けられて、点火プラグの火花放電時に
流れる点火電流及び燃料の燃焼時に流れるイオン電流を
共に検出可能な点火二次回路用センサ、このセンサを用
いて内燃機関の点火時期と燃焼時期とを検出する点火・
燃焼検出装置、及び点火・燃焼検出装置による検出結果
から内燃機関のプレイグニッションを検出するプレイグ
ニッション検出装置に関する。
置の二次回路に設けられて、点火プラグの火花放電時に
流れる点火電流及び燃料の燃焼時に流れるイオン電流を
共に検出可能な点火二次回路用センサ、このセンサを用
いて内燃機関の点火時期と燃焼時期とを検出する点火・
燃焼検出装置、及び点火・燃焼検出装置による検出結果
から内燃機関のプレイグニッションを検出するプレイグ
ニッション検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の点火二次回路用セン
サとして、例えば、図５に例示するように、点火装置８
０から点火プラグ８２に至る高電圧経路８４に一端（図
ではアノード）が接続されたダイオード８６と、このダ
イオード８６の高電圧経路８４とは反対側（図ではカソ
ード側）の経路を高電圧経路８６に接近させて高電圧経
路８６と容量結合させる容量結合部８８とから構成され
たものが知られている（特開平４−３０８３６２号公報
参照）。
サとして、例えば、図５に例示するように、点火装置８
０から点火プラグ８２に至る高電圧経路８４に一端（図
ではアノード）が接続されたダイオード８６と、このダ
イオード８６の高電圧経路８４とは反対側（図ではカソ
ード側）の経路を高電圧経路８６に接近させて高電圧経
路８６と容量結合させる容量結合部８８とから構成され
たものが知られている（特開平４−３０８３６２号公報
参照）。
【０００３】このセンサは、点火プラグ８２の火花放電
時に高電圧経路８４を通って点火プラグ８２側から点火
装置８０側に流れる点火電流と、燃料の燃焼時に発生す
るイオンによって点火プラグ８２の放電電極間に流れる
イオン電流とを、一つのセンサで検出できるようにした
ものである。
時に高電圧経路８４を通って点火プラグ８２側から点火
装置８０側に流れる点火電流と、燃料の燃焼時に発生す
るイオンによって点火プラグ８２の放電電極間に流れる
イオン電流とを、一つのセンサで検出できるようにした
ものである。
【０００４】即ち、点火プラグ８２が設けられる内燃機
関の気筒内で燃料が燃焼すると、イオンが発生し、この
イオンにより点火プラグ８２の放電電極間の抵抗が小さ
くなって、電流（イオン電流）が流れ易くなることか
ら、上記センサは、ダイオード８６の高電圧経路８４と
は反対側（カソード側）に接続した検出装置９０から、
ダイオード８６を介して、点火プラグ８２に高電圧（こ
の場合、負電圧）を印加することで、燃料燃焼時に、点
火プラグ８２から検出装置９０側にイオン電流が流れ込
むようにし、そのイオン電流を検出装置９０側で検出す
ることにより、内燃機関の燃焼状態を検出できるように
している。
関の気筒内で燃料が燃焼すると、イオンが発生し、この
イオンにより点火プラグ８２の放電電極間の抵抗が小さ
くなって、電流（イオン電流）が流れ易くなることか
ら、上記センサは、ダイオード８６の高電圧経路８４と
は反対側（カソード側）に接続した検出装置９０から、
ダイオード８６を介して、点火プラグ８２に高電圧（こ
の場合、負電圧）を印加することで、燃料燃焼時に、点
火プラグ８２から検出装置９０側にイオン電流が流れ込
むようにし、そのイオン電流を検出装置９０側で検出す
ることにより、内燃機関の燃焼状態を検出できるように
している。
【０００５】また、上記センサは、ダイオード８６の高
電圧経路８４とは反対側（カソード側）の経路（検出用
経路）を、容量結合部８８を介して、高電圧経路８４と
容量結合することにより、点火装置８０から点火プラグ
８２に点火用の高電圧（この場合、負電圧）が印加され
て点火プラグ８２の放電電極間に火花放電が生じた際
に、高電圧経路８２に流れる点火電流によって容量結合
部８８に誘導起電力が発生し、容量結合部８８を介して
検出装置９０から高電圧経路８４側に電流が流れ出し、
検出装置９０側では、この電流から内燃機関の点火時期
を検出できるようにしている。
電圧経路８４とは反対側（カソード側）の経路（検出用
経路）を、容量結合部８８を介して、高電圧経路８４と
容量結合することにより、点火装置８０から点火プラグ
８２に点火用の高電圧（この場合、負電圧）が印加され
て点火プラグ８２の放電電極間に火花放電が生じた際
に、高電圧経路８２に流れる点火電流によって容量結合
部８８に誘導起電力が発生し、容量結合部８８を介して
検出装置９０から高電圧経路８４側に電流が流れ出し、
検出装置９０側では、この電流から内燃機関の点火時期
を検出できるようにしている。
【０００６】そして、このように構成された従来の点火
二次回路用センサによれば、点火プラグ８２の火花放電
時に流れる点火電流（点火時期）と、燃料燃焼時に流れ
るイオン電流とを、一つのセンサで検出することができ
ることから、内燃機関の失火やプレイグニッション等を
センサ一つで簡単に検出できるようになる。
二次回路用センサによれば、点火プラグ８２の火花放電
時に流れる点火電流（点火時期）と、燃料燃焼時に流れ
るイオン電流とを、一つのセンサで検出することができ
ることから、内燃機関の失火やプレイグニッション等を
センサ一つで簡単に検出できるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の点
火二次回路用センサでは、イオン電流に加えて、高電圧
経路８２に流れる点火電流を検出できるようにするため
に、検出装置９０に接続される検出用経路と点火二次回
路の高電圧経路とをそのまま近付けて容量結合させてい
ることから、点火プラグ８２の火花放電後には、高電圧
経路８２に点火方向とは逆方向に流れ、この逆方向電流
が、容量結合部８８を介して検出装置９０に流れ込み、
検出装置９０側で、この電流をイオン電流と誤判定して
しまうことがある。
火二次回路用センサでは、イオン電流に加えて、高電圧
経路８２に流れる点火電流を検出できるようにするため
に、検出装置９０に接続される検出用経路と点火二次回
路の高電圧経路とをそのまま近付けて容量結合させてい
ることから、点火プラグ８２の火花放電後には、高電圧
経路８２に点火方向とは逆方向に流れ、この逆方向電流
が、容量結合部８８を介して検出装置９０に流れ込み、
検出装置９０側で、この電流をイオン電流と誤判定して
しまうことがある。
【０００８】つまり、点火プラグ８２の火花放電時に
は、高電圧経路８２に点火プラグ８２から点火装置８０
側へと点火電流が流れるが、その後、高電圧経路８２に
は、点火コイルに蓄積されたエネルギにより、点火電流
とは逆方向に電流が流れ、その後は、二次コイルに蓄積
されたエネルギが放出されるまで、点火方向及び逆方向
に交互に電流が流れることから、検出装置９０側では、
高電圧経路８２に点火方向とは逆方向に流れた電流をイ
オン電流と誤判定してしまうのである。
は、高電圧経路８２に点火プラグ８２から点火装置８０
側へと点火電流が流れるが、その後、高電圧経路８２に
は、点火コイルに蓄積されたエネルギにより、点火電流
とは逆方向に電流が流れ、その後は、二次コイルに蓄積
されたエネルギが放出されるまで、点火方向及び逆方向
に交互に電流が流れることから、検出装置９０側では、
高電圧経路８２に点火方向とは逆方向に流れた電流をイ
オン電流と誤判定してしまうのである。
【０００９】また、検出装置９０には、容量結合部８８
を介して、点火装置８０の二次回路側で生じたノイズ等
も入力されることから、このノイズによって、点火時期
やイオン電流を誤検出してしまうこともある。本発明
は、こうした問題に鑑みなされたものであり、点火プラ
グの火花放電時に流れる点火電流と燃料燃焼時に流れる
イオン電流とを一つのセンサで検出できるようにした点
火二次回路用センサにおいて、点火二次回路で生じたノ
イズや、火花放電後に流れる逆方向電流に影響されるこ
となく、点火電流及びイオン電流を正確に検出できるよ
うにし、延いては、このセンサを用いて、内燃機関のプ
レイグニッション等を正確に検出できるようにすること
を目的とする。
を介して、点火装置８０の二次回路側で生じたノイズ等
も入力されることから、このノイズによって、点火時期
やイオン電流を誤検出してしまうこともある。本発明
は、こうした問題に鑑みなされたものであり、点火プラ
グの火花放電時に流れる点火電流と燃料燃焼時に流れる
イオン電流とを一つのセンサで検出できるようにした点
火二次回路用センサにおいて、点火二次回路で生じたノ
イズや、火花放電後に流れる逆方向電流に影響されるこ
となく、点火電流及びイオン電流を正確に検出できるよ
うにし、延いては、このセンサを用いて、内燃機関のプ
レイグニッション等を正確に検出できるようにすること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】かかる目
的を達成するためになされた請求項１に記載の点火二次
回路用センサは、点火二次回路の高電圧経路に直列に接
続される点火用経路と、イオン電流を検出するための検
出用経路とから構成され、点火用経路には、その経路を
流れる点火電流の電流方向を一方向に規制する複数の逆
流防止ダイオードが設けられる。また、検出用経路に
は、前述した従来のセンサ（図５）と同様、イオン電流
を流すための電流検出ダイオードが設けられるが、この
電流検出ダイオードは、点火用経路において点火プラグ
側に配置された逆流防止ダイオードの点火プラグ側電極
に対して、この電極と同極性の電極が接続されるように
（換言すれば、アノード同士又はカソード同士が接続さ
れるように）、検出用経路に配置され、更に、この電流
検出ダイオードの点火用経路とは反対側の検出用経路
は、点火用経路において２つの逆流防止ダイオード同士
を接続する経路と容量結合される。
的を達成するためになされた請求項１に記載の点火二次
回路用センサは、点火二次回路の高電圧経路に直列に接
続される点火用経路と、イオン電流を検出するための検
出用経路とから構成され、点火用経路には、その経路を
流れる点火電流の電流方向を一方向に規制する複数の逆
流防止ダイオードが設けられる。また、検出用経路に
は、前述した従来のセンサ（図５）と同様、イオン電流
を流すための電流検出ダイオードが設けられるが、この
電流検出ダイオードは、点火用経路において点火プラグ
側に配置された逆流防止ダイオードの点火プラグ側電極
に対して、この電極と同極性の電極が接続されるように
（換言すれば、アノード同士又はカソード同士が接続さ
れるように）、検出用経路に配置され、更に、この電流
検出ダイオードの点火用経路とは反対側の検出用経路
は、点火用経路において２つの逆流防止ダイオード同士
を接続する経路と容量結合される。
【００１１】このため、本発明の点火二次回路用センサ
によれば、前述した従来のセンサと同様、検出用経路に
おいて、点火用経路との容量結合部の電流検出ダイオー
ドとは反対側の端部（換言すれば検出用経路の開放端
部）を、検出装置に接続し、検出装置から検出用経路に
イオン電流検出用の高電圧を印加するようにすれば、燃
料燃焼時には、点火プラグの周囲に生じたイオンによっ
て、検出用経路にイオン電流が流れることになる。従っ
て、検出装置側でこのイオン電流を検出するようにすれ
ば、内燃機関の燃焼状態を検出することができる。
によれば、前述した従来のセンサと同様、検出用経路に
おいて、点火用経路との容量結合部の電流検出ダイオー
ドとは反対側の端部（換言すれば検出用経路の開放端
部）を、検出装置に接続し、検出装置から検出用経路に
イオン電流検出用の高電圧を印加するようにすれば、燃
料燃焼時には、点火プラグの周囲に生じたイオンによっ
て、検出用経路にイオン電流が流れることになる。従っ
て、検出装置側でこのイオン電流を検出するようにすれ
ば、内燃機関の燃焼状態を検出することができる。
【００１２】また、内燃機関の点火装置から点火プラグ
に点火用高電圧が印加されて、点火用経路に点火電流が
流れる点火プラグの火花放電時には、容量結合部を介し
て点火用経路に電圧が誘起される。従って、上記のよう
に検出用経路の開放端部を検出装置に接続し、この検出
装置において、容量結合部に誘起された電圧により検出
装置から流れ出す（或いは流れ込む）電流を検出するよ
うにすれば、点火時期を検出できる。
に点火用高電圧が印加されて、点火用経路に点火電流が
流れる点火プラグの火花放電時には、容量結合部を介し
て点火用経路に電圧が誘起される。従って、上記のよう
に検出用経路の開放端部を検出装置に接続し、この検出
装置において、容量結合部に誘起された電圧により検出
装置から流れ出す（或いは流れ込む）電流を検出するよ
うにすれば、点火時期を検出できる。
【００１３】また、点火用経路の容量結合部両側には、
逆流防止ダイオードが配置されることから、点火プラグ
の火花放電後に点火用経路に点火電流とは逆方向の電流
が流れ、この電流によって検出装置にイオン電流と同方
向の電流が流れることはない。また、このように点火用
経路に逆流防止ダイオードが設けられることから、内燃
機関の点火二次回路で生じたノイズが検出用経路に重畳
されるのも抑制できる。従って、本発明の点火二次回路
用センサによれば、検出用経路に接続された検出装置側
での点火時期とイオン電流との検出精度を向上できる。
逆流防止ダイオードが配置されることから、点火プラグ
の火花放電後に点火用経路に点火電流とは逆方向の電流
が流れ、この電流によって検出装置にイオン電流と同方
向の電流が流れることはない。また、このように点火用
経路に逆流防止ダイオードが設けられることから、内燃
機関の点火二次回路で生じたノイズが検出用経路に重畳
されるのも抑制できる。従って、本発明の点火二次回路
用センサによれば、検出用経路に接続された検出装置側
での点火時期とイオン電流との検出精度を向上できる。
【００１４】ここで、本発明の点火二次回路用センサ
は、点火電流が流れる点火用経路と、イオン電流を流す
ための高電圧が印加される検出用経路とから構成される
ことから、これら各経路を保護するために、請求項２に
記載のように、これら経路全体を絶縁性樹脂でモールド
することが望ましい。そして、このモールドに使用する
絶縁性樹脂には、１５ｋＶ／ｍｍ以上の耐電圧を有する
絶縁性樹脂を使用することが望ましい。
は、点火電流が流れる点火用経路と、イオン電流を流す
ための高電圧が印加される検出用経路とから構成される
ことから、これら各経路を保護するために、請求項２に
記載のように、これら経路全体を絶縁性樹脂でモールド
することが望ましい。そして、このモールドに使用する
絶縁性樹脂には、１５ｋＶ／ｍｍ以上の耐電圧を有する
絶縁性樹脂を使用することが望ましい。
【００１５】また、一般的なガソリンエンジンの場合、
火花放電時に点火プラグに印加される点火用高電圧が十
数ｋＶ程度であり、検出用経路に接続された検出装置側
で、点火電流を抵抗（例えば図２に示す抵抗Ｒ３）を用
いて数Ｖの点火信号電圧として検出できるようにするた
めに、点火用経路と検出用経路との容量結合部の容量
は、０．２ｐＦ以上とし、その耐圧は、３０ｋＶ以上に
することが望ましい。
火花放電時に点火プラグに印加される点火用高電圧が十
数ｋＶ程度であり、検出用経路に接続された検出装置側
で、点火電流を抵抗（例えば図２に示す抵抗Ｒ３）を用
いて数Ｖの点火信号電圧として検出できるようにするた
めに、点火用経路と検出用経路との容量結合部の容量
は、０．２ｐＦ以上とし、その耐圧は、３０ｋＶ以上に
することが望ましい。
【００１６】そして、こうした条件を満足できれば、点
火用経路と検出用経路との容量結合部は、請求項３に記
載のように、これら各経路を構成する導線同士を単に接
近させるようにしてもよく、或いは、請求項４に記載の
ように、これら各経路を構成する導線に導電性の金属平
板を夫々接続し、これら各金属平板を略平行に配置する
ようにしてもよい。
火用経路と検出用経路との容量結合部は、請求項３に記
載のように、これら各経路を構成する導線同士を単に接
近させるようにしてもよく、或いは、請求項４に記載の
ように、これら各経路を構成する導線に導電性の金属平
板を夫々接続し、これら各金属平板を略平行に配置する
ようにしてもよい。
【００１７】また、検出用経路に設ける電流検出ダイオ
ードとしては、火花放電時に点火プラグに印加される点
火用高電圧に耐え得る必要があることから、高耐圧のダ
イオード一個で構成してもよいが、高耐圧のダイオード
は高価であることから、請求項５に記載のように、複数
のダイオードを同方向に直列に接続することにより、電
流検出ダイオードを構成してもよい。
ードとしては、火花放電時に点火プラグに印加される点
火用高電圧に耐え得る必要があることから、高耐圧のダ
イオード一個で構成してもよいが、高耐圧のダイオード
は高価であることから、請求項５に記載のように、複数
のダイオードを同方向に直列に接続することにより、電
流検出ダイオードを構成してもよい。
【００１８】但し、この場合にも、電流検出ダイオード
を構成する全てのダイオードを、点火用経路に容量結合
される検出用経路の容量結合部よりも点火用経路側（換
言すれば点火プラグ側）に配置する必要はある。これ
は、検出用経路の容量結合部よりも検出装置側にダイオ
ードを配置すると、点火用経路に点火電流が流れ、容量
結合部を介して検出用経路に電圧が誘起されても、この
ダイオードによって、検出装置側に流れる電流が阻止さ
れてしまうからである。
を構成する全てのダイオードを、点火用経路に容量結合
される検出用経路の容量結合部よりも点火用経路側（換
言すれば点火プラグ側）に配置する必要はある。これ
は、検出用経路の容量結合部よりも検出装置側にダイオ
ードを配置すると、点火用経路に点火電流が流れ、容量
結合部を介して検出用経路に電圧が誘起されても、この
ダイオードによって、検出装置側に流れる電流が阻止さ
れてしまうからである。
【００１９】次に、請求項６に記載の発明は、請求項１
〜請求項５いずれか記載の点火二次回路用センサを用い
て、点火プラグに点火電流が流れる点火時期とイオン電
流が流れる燃焼時期とを検出する内燃機関の点火・燃焼
検出装置に関するものである。
〜請求項５いずれか記載の点火二次回路用センサを用い
て、点火プラグに点火電流が流れる点火時期とイオン電
流が流れる燃焼時期とを検出する内燃機関の点火・燃焼
検出装置に関するものである。
【００２０】そして、この装置は、点火用経路に容量結
合された検出用経路の容量結合部の電流検出ダイオード
とは反対側端部（つまり、検出用経路の開放端部）に一
端が接続された電荷蓄積用コンデンサと、電荷蓄積用コ
ンデンサに検出用経路を介して点火プラグにイオン電流
を流すための電荷を充電する充電回路と、電荷蓄積用コ
ンデンサの検出用経路とは反対側にアノード及びカソー
ドが夫々接続された一対のダイオードと、これら各ダイ
オードの他端に接続され、その接続点の電圧変化から点
火電流及びイオン電流を各々検出する点火電流検出回路
及びイオン電流検出回路とを備える。
合された検出用経路の容量結合部の電流検出ダイオード
とは反対側端部（つまり、検出用経路の開放端部）に一
端が接続された電荷蓄積用コンデンサと、電荷蓄積用コ
ンデンサに検出用経路を介して点火プラグにイオン電流
を流すための電荷を充電する充電回路と、電荷蓄積用コ
ンデンサの検出用経路とは反対側にアノード及びカソー
ドが夫々接続された一対のダイオードと、これら各ダイ
オードの他端に接続され、その接続点の電圧変化から点
火電流及びイオン電流を各々検出する点火電流検出回路
及びイオン電流検出回路とを備える。
【００２１】即ち、本発明（請求項１〜請求項５）の点
火二次回路用センサにおいては、イオン電流検出用の電
圧を印加することによって検出用電流に流れるイオン電
流と、点火電流により容量結合部を介して誘起される電
圧により検出用電流に流れる電流とは、電流方向が異な
る。そこで、本発明の点火・燃焼検出装置においては、
検出用経路の開放端部に接続された電荷蓄積用コンデン
サに、充電回路を介して、イオン電流を流すための電荷
を充電しておき、イオン電流が流れた際に生じる電荷蓄
積用コンデンサの他端の電圧変化を一方のダイオードを
介して検出し、逆に、点火電流が流れた際に生じる電荷
蓄積用コンデンサの他端の電圧変化を他方のダイオード
を介して検出するようにしているのである。
火二次回路用センサにおいては、イオン電流検出用の電
圧を印加することによって検出用電流に流れるイオン電
流と、点火電流により容量結合部を介して誘起される電
圧により検出用電流に流れる電流とは、電流方向が異な
る。そこで、本発明の点火・燃焼検出装置においては、
検出用経路の開放端部に接続された電荷蓄積用コンデン
サに、充電回路を介して、イオン電流を流すための電荷
を充電しておき、イオン電流が流れた際に生じる電荷蓄
積用コンデンサの他端の電圧変化を一方のダイオードを
介して検出し、逆に、点火電流が流れた際に生じる電荷
蓄積用コンデンサの他端の電圧変化を他方のダイオード
を介して検出するようにしているのである。
【００２２】このため、本発明によれば、点火電流とイ
オン電流とを、これら各ダイオードに接続された点火電
流検出回路及びイオン電流検出回路にて各々正確に検出
することができるようになり、内燃機関の失火検出やプ
レイグニッション検出を簡単且つ正確に行うことができ
るようになる。
オン電流とを、これら各ダイオードに接続された点火電
流検出回路及びイオン電流検出回路にて各々正確に検出
することができるようになり、内燃機関の失火検出やプ
レイグニッション検出を簡単且つ正確に行うことができ
るようになる。
【００２３】つまり、例えば、上記各電流検出回路の検
出結果から、点火電流検出後のイオン電流の検出の有・
無を判定するようにすれば、失火を簡単に検出すること
ができ、点火電流検出前にイオン電流が検出されたか否
かを判定するようにすれば、プレイグニッションを簡単
に検出することができるようになる。
出結果から、点火電流検出後のイオン電流の検出の有・
無を判定するようにすれば、失火を簡単に検出すること
ができ、点火電流検出前にイオン電流が検出されたか否
かを判定するようにすれば、プレイグニッションを簡単
に検出することができるようになる。
【００２４】次に、請求項７に記載の発明は、請求項６
に記載の点火・燃焼検出装置を備え、上記各電流検出回
路からの検出信号に基づき内燃機関のプレイグニッショ
ンを検出するプレイグニッション検出装置に関するもの
である。そして、この装置では、判定回路が、点火電流
検出回路にて点火電流が検出される点火時期に同期し
て、点火時期よりも前にイオン電流検出回路にてイオン
電流が検出されたか否かを判定し、この判定回路にて、
点火時期よりも前にイオン電流が検出されたと判定され
たときに、内燃機関にプレイグニッションが発生したと
して検出信号を出力するようにされている。
に記載の点火・燃焼検出装置を備え、上記各電流検出回
路からの検出信号に基づき内燃機関のプレイグニッショ
ンを検出するプレイグニッション検出装置に関するもの
である。そして、この装置では、判定回路が、点火電流
検出回路にて点火電流が検出される点火時期に同期し
て、点火時期よりも前にイオン電流検出回路にてイオン
電流が検出されたか否かを判定し、この判定回路にて、
点火時期よりも前にイオン電流が検出されたと判定され
たときに、内燃機関にプレイグニッションが発生したと
して検出信号を出力するようにされている。
【００２５】従って、請求項７に記載のプレイグニッシ
ョン検出装置によれば、内燃機関のプレイグニッション
を簡単に且つ正確に検出することが可能になる。
ョン検出装置によれば、内燃機関のプレイグニッション
を簡単に且つ正確に検出することが可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面と共
に説明する。図１は、両極性ディストリビュータレス型
点火装置を備えた６気筒４サイクルエンジンに本発明を
適用した点火システム全体の構成を表わしている。
に説明する。図１は、両極性ディストリビュータレス型
点火装置を備えた６気筒４サイクルエンジンに本発明を
適用した点火システム全体の構成を表わしている。
【００２７】図１に示す如く、本実施例の点火システム
は、両極性ディストリビュータレス型であるため、エン
ジンＥＧの各気筒＃１〜＃６に設けられた点火プラグ１
１，１２，１３，１４，１５，１６のうち、点火時期が
エンジンＥＧの１回転（３６０℃Ａ）毎に異なる第１気
筒＃１と第６気筒＃６、第５気筒＃５と第２気筒＃２、
及び第３気筒＃３と第４気筒＃４に夫々設けられた一対
の点火プラグ１１と１２、１３と１４、及び１５と１６
に対して、各々、同時に正・負の点火用高電圧を印加す
るための３個の点火コイル２１（点火プラグ１１，１２
用），２２（点火プラグ１３，１４用）、２３（点火プ
ラグ１５，１６用）を備えている。
は、両極性ディストリビュータレス型であるため、エン
ジンＥＧの各気筒＃１〜＃６に設けられた点火プラグ１
１，１２，１３，１４，１５，１６のうち、点火時期が
エンジンＥＧの１回転（３６０℃Ａ）毎に異なる第１気
筒＃１と第６気筒＃６、第５気筒＃５と第２気筒＃２、
及び第３気筒＃３と第４気筒＃４に夫々設けられた一対
の点火プラグ１１と１２、１３と１４、及び１５と１６
に対して、各々、同時に正・負の点火用高電圧を印加す
るための３個の点火コイル２１（点火プラグ１１，１２
用），２２（点火プラグ１３，１４用）、２３（点火プ
ラグ１５，１６用）を備えている。
【００２８】そして、各点火コイル２１〜２３の一次巻
線Ｍ11、Ｍ12、Ｍ13の一端は、夫々、負極端子が接地さ
れたバッテリＢＴの正極端子に接続され、一次巻線Ｍ11
〜Ｍ13の他端は、夫々、エミッタが接地されたＮＰＮト
ランジスタからなるパワートランジスタＴＲ１、ＴＲ
２、ＴＲ３のコレクタに接続されている。そして、これ
ら各パワートランジスタＴＲ１〜ＴＲ３は、エンジン制
御装置１０からエンジンＥＧの回転に同期して出力され
る点火信号によりＯＮ・ＯＦＦされる。
線Ｍ11、Ｍ12、Ｍ13の一端は、夫々、負極端子が接地さ
れたバッテリＢＴの正極端子に接続され、一次巻線Ｍ11
〜Ｍ13の他端は、夫々、エミッタが接地されたＮＰＮト
ランジスタからなるパワートランジスタＴＲ１、ＴＲ
２、ＴＲ３のコレクタに接続されている。そして、これ
ら各パワートランジスタＴＲ１〜ＴＲ３は、エンジン制
御装置１０からエンジンＥＧの回転に同期して出力され
る点火信号によりＯＮ・ＯＦＦされる。
【００２９】また、各点火コイル２１〜２３の二次巻線
Ｍ21、Ｍ22、Ｍ23の両端には、各気筒点火用の高電圧経
路となるハイテンションコード３１、３２、３３、３
４、３５、３６を介して、対応する一対の点火プラグ１
１〜１６の中心電極が夫々接続されている。そして、ハ
イテンションコード３１〜３６には、本発明にかかわる
主要部である点火二次回路用センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、
Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６が夫々設けられている。
Ｍ21、Ｍ22、Ｍ23の両端には、各気筒点火用の高電圧経
路となるハイテンションコード３１、３２、３３、３
４、３５、３６を介して、対応する一対の点火プラグ１
１〜１６の中心電極が夫々接続されている。そして、ハ
イテンションコード３１〜３６には、本発明にかかわる
主要部である点火二次回路用センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、
Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６が夫々設けられている。
【００３０】尚、点火二次回路用センサＳ１〜Ｓ６は、
点火プラグ１１〜１６に流れる点火電流及びイオン電流
を検出するためのものであり、これら各電流検出用の端
子が、プレイグニッションテスタ４０に接続されて、内
燃機関各気筒＃１〜＃６で発生したプレイグニッション
を各々検出するのに使用される。
点火プラグ１１〜１６に流れる点火電流及びイオン電流
を検出するためのものであり、これら各電流検出用の端
子が、プレイグニッションテスタ４０に接続されて、内
燃機関各気筒＃１〜＃６で発生したプレイグニッション
を各々検出するのに使用される。
【００３１】また、プレイグニッションテスタ４０は、
エンジンＥＧの調整時等に、点火二次回路用センサＳ１
〜Ｓ６を用いて、エンジンＥＧの各気筒＃１〜＃６に発
生するプレイグニッションを検出するためのものであ
り、プレイグニッションテスタ４０による検出結果は、
プレイグニッションが発生しないようにエンジン制御装
置１０等によるエンジンＥＧの運転特性を調整するのに
使用される。
エンジンＥＧの調整時等に、点火二次回路用センサＳ１
〜Ｓ６を用いて、エンジンＥＧの各気筒＃１〜＃６に発
生するプレイグニッションを検出するためのものであ
り、プレイグニッションテスタ４０による検出結果は、
プレイグニッションが発生しないようにエンジン制御装
置１０等によるエンジンＥＧの運転特性を調整するのに
使用される。
【００３２】次に、点火二次回路用センサＳ１〜Ｓ６及
びプレイグニッションテスタ４０の構成を、パワートラ
ンジスタＴＲ１のターンオフ時に点火コイル２１の二次
巻線Ｍ21の一方の端部に発生した負の点火用高電圧を点
火プラグ１１の中心電極に印加することにより第１気筒
＃１の点火プラグ１１を火花放電させるハイテンション
コード３１に設けられた点火二次回路用センサ（以下、
単にセンサという）Ｓ１、及び、このセンサＳ１を用い
て第１気筒＃１で発生したプレイグニッションを検出す
るプレイグニッションテスタ４０側の第１気筒用検出回
路４１を例に採り説明する。
びプレイグニッションテスタ４０の構成を、パワートラ
ンジスタＴＲ１のターンオフ時に点火コイル２１の二次
巻線Ｍ21の一方の端部に発生した負の点火用高電圧を点
火プラグ１１の中心電極に印加することにより第１気筒
＃１の点火プラグ１１を火花放電させるハイテンション
コード３１に設けられた点火二次回路用センサ（以下、
単にセンサという）Ｓ１、及び、このセンサＳ１を用い
て第１気筒＃１で発生したプレイグニッションを検出す
るプレイグニッションテスタ４０側の第１気筒用検出回
路４１を例に採り説明する。
【００３３】図２に示す如く、センサＳ１は、ハイテン
ションコード３１に直列に接続されて点火電流を流すた
めの点火用経路５２と、この点火用経路の点火プラグ１
１側端部に接続されて、第１気筒用検出回路４１側に引
き出される検出用経路５４とから構成される。
ションコード３１に直列に接続されて点火電流を流すた
めの点火用経路５２と、この点火用経路の点火プラグ１
１側端部に接続されて、第１気筒用検出回路４１側に引
き出される検出用経路５４とから構成される。
【００３４】そして、点火用経路５２には、点火コイル
２１から出力される負の点火用高電圧によって点火プラ
グ１１側から点火コイル２１側に点火電流が流れるのを
許容し、この点火電流とは逆方向に電流が流れるのを阻
止する２個の逆流防止ダイオード５２ａ，５２ｂが、点
火コイル２１側をカソード、点火プラグ１１側をアノー
ドとして、直列に設けられている。また、検出用経路５
４には、逆流防止ダイオード５２ａ，５２ｂと同様に、
点火プラグ１１側をアノードとして、２個の電流検出ダ
イオード５４ａ，５４ｂが直列に設けられている。
２１から出力される負の点火用高電圧によって点火プラ
グ１１側から点火コイル２１側に点火電流が流れるのを
許容し、この点火電流とは逆方向に電流が流れるのを阻
止する２個の逆流防止ダイオード５２ａ，５２ｂが、点
火コイル２１側をカソード、点火プラグ１１側をアノー
ドとして、直列に設けられている。また、検出用経路５
４には、逆流防止ダイオード５２ａ，５２ｂと同様に、
点火プラグ１１側をアノードとして、２個の電流検出ダ
イオード５４ａ，５４ｂが直列に設けられている。
【００３５】また、点火用経路５２側で２個の逆流防止
ダイオード５２ａ，５２ｂ同士を接続している経路と、
検出用経路５４の電流検出ダイオード５４ａ，５４ｂよ
りも第１気筒用検出回路４１側の経路とは、これら各経
路を構成する導線に設けられた導電性の金属平板５２
ｃ，５４ｃを互いに平行配置することにより、容量結合
されている。そして、このように容量結合されたセンサ
Ｓ１の容量結合部５６、及び、上記各ダイオード５２
ａ，５２ｂ、５４ａ，５４ｂが設けられた各経路５２，
５４は、絶縁性樹脂にてモールドされ、一体化されてい
る。
ダイオード５２ａ，５２ｂ同士を接続している経路と、
検出用経路５４の電流検出ダイオード５４ａ，５４ｂよ
りも第１気筒用検出回路４１側の経路とは、これら各経
路を構成する導線に設けられた導電性の金属平板５２
ｃ，５４ｃを互いに平行配置することにより、容量結合
されている。そして、このように容量結合されたセンサ
Ｓ１の容量結合部５６、及び、上記各ダイオード５２
ａ，５２ｂ、５４ａ，５４ｂが設けられた各経路５２，
５４は、絶縁性樹脂にてモールドされ、一体化されてい
る。
【００３６】次に、第１気筒用検出回路４１には、一端
がセンサＳ１の検出用経路５４に接続された電荷蓄積用
のコンデンサＣ１が備えられ、このコンデンサＣ１と検
出用経路５４との接続点には、抵抗Ｒ１を介して、コン
デンサＣ１に、イオン電流検出用の負の高電圧（例え
ば、接地電位を基準とする−３００Ｖ）を印加し、コン
デンサＣ１を充電する充電回路６２が設けられている。
がセンサＳ１の検出用経路５４に接続された電荷蓄積用
のコンデンサＣ１が備えられ、このコンデンサＣ１と検
出用経路５４との接続点には、抵抗Ｒ１を介して、コン
デンサＣ１に、イオン電流検出用の負の高電圧（例え
ば、接地電位を基準とする−３００Ｖ）を印加し、コン
デンサＣ１を充電する充電回路６２が設けられている。
【００３７】また、コンデンサＣ１の他端には、カソー
ドが抵抗Ｒ２を介して接地されたダイオードＤ１のアノ
ードと、アノードが抵抗Ｒ３を介して接地されたダイオ
ードＤ２のカソードが夫々接続されている。これら各ダ
イオードＤ１，Ｄ２は、点火プラグ１１に点火電流及び
イオン電流が流れた際に、コンデンサＣ１のセンサＳ１
側のａ点の電位が変化するのを利用して、点火電流及び
イオン電流を検出するためのものである。
ドが抵抗Ｒ２を介して接地されたダイオードＤ１のアノ
ードと、アノードが抵抗Ｒ３を介して接地されたダイオ
ードＤ２のカソードが夫々接続されている。これら各ダ
イオードＤ１，Ｄ２は、点火プラグ１１に点火電流及び
イオン電流が流れた際に、コンデンサＣ１のセンサＳ１
側のａ点の電位が変化するのを利用して、点火電流及び
イオン電流を検出するためのものである。
【００３８】つまり、コンデンサＣ１のセンサＳ１側の
電位ａは、図３に示すように、点火プラグ１１にイオン
電流が流れたときには上昇し、点火プラグ１１に点火電
流が流れたときには下降し、コンデンサＣ１の各ダイオ
ードＤ１，Ｄ２側の電位もそれに応じて変化することか
ら、この電位の変化に応じて、点火プラグ１１にイオン
電流が流れた際にはダイオードＤ１に電流が流れ、点火
プラグ１１に点火電流が流れた際にはダイオードＤ２に
電流が流れる。このため、各ダイオードＤ１，Ｄ２のコ
ンデンサＣ１とは反対側の電位は、夫々、イオン電流及
び点火電流に応じて変化することになり、第１気筒用検
出回路４１では、各ダイオードＤ１，Ｄ２のコンデンサ
Ｃ１とは反対側の電位変化から、イオン電流及び点火電
流を検出できるようにしているのである。
電位ａは、図３に示すように、点火プラグ１１にイオン
電流が流れたときには上昇し、点火プラグ１１に点火電
流が流れたときには下降し、コンデンサＣ１の各ダイオ
ードＤ１，Ｄ２側の電位もそれに応じて変化することか
ら、この電位の変化に応じて、点火プラグ１１にイオン
電流が流れた際にはダイオードＤ１に電流が流れ、点火
プラグ１１に点火電流が流れた際にはダイオードＤ２に
電流が流れる。このため、各ダイオードＤ１，Ｄ２のコ
ンデンサＣ１とは反対側の電位は、夫々、イオン電流及
び点火電流に応じて変化することになり、第１気筒用検
出回路４１では、各ダイオードＤ１，Ｄ２のコンデンサ
Ｃ１とは反対側の電位変化から、イオン電流及び点火電
流を検出できるようにしているのである。
【００３９】そして、このように点火電流を検出するた
めに、ダイオードＤ２のアノードには、コンデンサＣ２
を介して、バイアス電圧Ｖ１（例えば１０Ｖ）が印加さ
れたコンパレータ６４の正極側（＋）入力端子に接続さ
れている。この結果、コンパレータ６４の＋入力端子に
は、通常時にはバイアス電圧Ｖ１となり、点火プラグ１
１に点火電流が流れたときにだけバイアス電圧Ｖ１から
急峻に低下する、点火信号ｂが入力されることになる
（図３参照）。
めに、ダイオードＤ２のアノードには、コンデンサＣ２
を介して、バイアス電圧Ｖ１（例えば１０Ｖ）が印加さ
れたコンパレータ６４の正極側（＋）入力端子に接続さ
れている。この結果、コンパレータ６４の＋入力端子に
は、通常時にはバイアス電圧Ｖ１となり、点火プラグ１
１に点火電流が流れたときにだけバイアス電圧Ｖ１から
急峻に低下する、点火信号ｂが入力されることになる
（図３参照）。
【００４０】また、コンパレータ６４の負極側（−）入
力端子には、判定電圧生成回路６６から、点火信号の入
力を判定するための判定電圧ＶT1（例えば５Ｖ）が印加
されている。このため、コンパレータ６４の出力端子か
らは、点火プラグ１１に点火電流が流れて点火プラグ１
１が火花放電した際に、一時的にLow レベルとなる点火
検出信号ｃが出力されることになる（図３参照）。
力端子には、判定電圧生成回路６６から、点火信号の入
力を判定するための判定電圧ＶT1（例えば５Ｖ）が印加
されている。このため、コンパレータ６４の出力端子か
らは、点火プラグ１１に点火電流が流れて点火プラグ１
１が火花放電した際に、一時的にLow レベルとなる点火
検出信号ｃが出力されることになる（図３参照）。
【００４１】また、このようにコンパレータ６４から出
力される点火検出信号は、マスク処理回路６８に入力さ
れる。マスク処理回路６８は、前回点火検出信号が入力
されてから今回点火検出信号が入力されるまでの時間か
ら、点火プラグ１１の火花放電の１周期を求め、その周
期に基づき、今回点火検出信号が入力されてから次に点
火検出信号が入力される前にイオン電流が流れたか否か
（換言すればプレイグニッションが発生したか否か）を
判定する判定領域を設定するためのマスク信号を出力す
る。
力される点火検出信号は、マスク処理回路６８に入力さ
れる。マスク処理回路６８は、前回点火検出信号が入力
されてから今回点火検出信号が入力されるまでの時間か
ら、点火プラグ１１の火花放電の１周期を求め、その周
期に基づき、今回点火検出信号が入力されてから次に点
火検出信号が入力される前にイオン電流が流れたか否か
（換言すればプレイグニッションが発生したか否か）を
判定する判定領域を設定するためのマスク信号を出力す
る。
【００４２】つまり、本実施例の点火システムは両極性
ディストリビュータレス型であることから、点火プラグ
１１の火花放電の２回に１回の割で第１気筒＃１内で燃
料が燃焼し、点火プラグ１１にイオン電流が流れること
になるが、プレイグニッションの検出には、点火プラグ
１１に点火電流が流れた後のイオン電流を検出する必要
はなく、点火電流が流れる前にイオン電流を検出すれば
よい。
ディストリビュータレス型であることから、点火プラグ
１１の火花放電の２回に１回の割で第１気筒＃１内で燃
料が燃焼し、点火プラグ１１にイオン電流が流れること
になるが、プレイグニッションの検出には、点火プラグ
１１に点火電流が流れた後のイオン電流を検出する必要
はなく、点火電流が流れる前にイオン電流を検出すれば
よい。
【００４３】そこで、本実施例では、マスク処理回路６
８を用いて、今回点火検出信号が入力されてから、次に
点火検出信号が入力されるまでの間に、イオン電流から
プレイグニッションを検出すべき領域を設定し、この領
域までイオン電流の検出信号の取り込みを禁止するマス
ク信号ｄを生成するのである（図３参照）。
８を用いて、今回点火検出信号が入力されてから、次に
点火検出信号が入力されるまでの間に、イオン電流から
プレイグニッションを検出すべき領域を設定し、この領
域までイオン電流の検出信号の取り込みを禁止するマス
ク信号ｄを生成するのである（図３参照）。
【００４４】一方、ダイオードＤ１のカソードには、イ
オン電流を検出するために、イオン電流処理回路７０が
接続されている。イオン電流処理回路７０は、ダイオー
ドＤ１に電流が流れて、そのカソード側電位が上昇した
際、その電位上昇分に、バイアス電圧Ｖ２（例えば６
Ｖ）を加算した信号を、イオン電流の検出信号ｅとして
生成する（図３参照）。尚、イオン電流処理回路７０は
所謂加算回路から構成されるが、その出力の上限は、リ
ミッタ回路によって制限される。
オン電流を検出するために、イオン電流処理回路７０が
接続されている。イオン電流処理回路７０は、ダイオー
ドＤ１に電流が流れて、そのカソード側電位が上昇した
際、その電位上昇分に、バイアス電圧Ｖ２（例えば６
Ｖ）を加算した信号を、イオン電流の検出信号ｅとして
生成する（図３参照）。尚、イオン電流処理回路７０は
所謂加算回路から構成されるが、その出力の上限は、リ
ミッタ回路によって制限される。
【００４５】また、イオン電流処理回路７０からの検出
信号ｅは、マスク処理回路６８にて生成されたマスク信
号ｄと共に波形整形回路７２に入力される。波形整形回
路７２は、マスク処理回路６８にて生成されたマスク信
号が入力されていないとき（つまりマスク信号がLow レ
ベルであるとき）に、イオン電流処理回路７０からの検
出信号ｅをそのまま出力し、マスク処理回路６８にて生
成されたマスク信号が入力されているとき（つまりマス
ク信号がHighレベルであるとき）には、出力を接地電位
に保持して、検出信号ｅの出力を停止するようにされて
いる。
信号ｅは、マスク処理回路６８にて生成されたマスク信
号ｄと共に波形整形回路７２に入力される。波形整形回
路７２は、マスク処理回路６８にて生成されたマスク信
号が入力されていないとき（つまりマスク信号がLow レ
ベルであるとき）に、イオン電流処理回路７０からの検
出信号ｅをそのまま出力し、マスク処理回路６８にて生
成されたマスク信号が入力されているとき（つまりマス
ク信号がHighレベルであるとき）には、出力を接地電位
に保持して、検出信号ｅの出力を停止するようにされて
いる。
【００４６】この結果、波形整形回路７２からは、点火
プラグ１１に点火電流が流れる前の所定期間だけ、検出
信号ｅが出力されることになり（図３に示すｆ点の信号
参照）、その出力信号ｆは、点火プラグ１１に点火電流
が流れる前にイオン電流が流れていない場合（つまりプ
レイグニッションが発生していない場合）には、バイア
ス電圧Ｖ２に対応した信号レベルの矩形波となり、点火
プラグ１１に点火電流が流れる前にイオン電流が流れた
場合（つまりプレイグニッションが発生した場合）に
は、その矩形波にイオン電流に対応した電圧が重畳され
た信号波形となる（図３参照）。そして、波形整形回路
７２からの出力信号ｆは、波形出力回路７４を介して、
オシロスコープ等の外部のモニタ装置に出力されると共
に、プレイグニッション判別回路７６に入力される。
プラグ１１に点火電流が流れる前の所定期間だけ、検出
信号ｅが出力されることになり（図３に示すｆ点の信号
参照）、その出力信号ｆは、点火プラグ１１に点火電流
が流れる前にイオン電流が流れていない場合（つまりプ
レイグニッションが発生していない場合）には、バイア
ス電圧Ｖ２に対応した信号レベルの矩形波となり、点火
プラグ１１に点火電流が流れる前にイオン電流が流れた
場合（つまりプレイグニッションが発生した場合）に
は、その矩形波にイオン電流に対応した電圧が重畳され
た信号波形となる（図３参照）。そして、波形整形回路
７２からの出力信号ｆは、波形出力回路７４を介して、
オシロスコープ等の外部のモニタ装置に出力されると共
に、プレイグニッション判別回路７６に入力される。
【００４７】次に、プレイグニッション判別回路７６で
は、波形整形回路７２からの出力信号ｆと、予めバイア
ス電圧Ｖ２よりも大きい値に設定されたプレイグニッシ
ョン判定用の判定電圧ＶT2とを比較し、イオン電流検出
信号がこの判定電圧ＶT2を越えると、第１気筒＃１にプ
レイグニッションが発生したと判断して、その旨を表す
プレイグニッション検出信号を、ブザー７８及びカウン
タ７９に出力する。
は、波形整形回路７２からの出力信号ｆと、予めバイア
ス電圧Ｖ２よりも大きい値に設定されたプレイグニッシ
ョン判定用の判定電圧ＶT2とを比較し、イオン電流検出
信号がこの判定電圧ＶT2を越えると、第１気筒＃１にプ
レイグニッションが発生したと判断して、その旨を表す
プレイグニッション検出信号を、ブザー７８及びカウン
タ７９に出力する。
【００４８】この結果、第１気筒＃１にプレイグニッシ
ョンが発生した場合には、ブザー７８からその旨を表す
警報音が出力されると同時に、カウンタ７９にて、プレ
イグニッションの発生回数がカウントされることにな
る。以上説明したように、本実施例では、点火二次回路
用センサＳ１を、一対の逆流防止ダイオード５２ａ，５
２ｂを備えた点火用経路５２と、点火プラグ１１に点火
電流と同方向のイオン電流が流れるように電流検出ダイ
オード５４ａ，５４ｂが設けられた検出用経路５４とか
ら構成し、しかも、点火用経路５２の逆流防止ダイオー
ド５２ａ−５２ｂ間と、検出用経路５４の開放端側とを
容量結合することにより、第１気筒用検出回路４１側
で、第１気筒用検出回路４１からセンサＳ１側に流れ込
む電流にて点火電流を検出し、センサＳ１側から第１気
筒用検出回路４１に流れ込む電流にてイオン電流を検出
できるようにされている。
ョンが発生した場合には、ブザー７８からその旨を表す
警報音が出力されると同時に、カウンタ７９にて、プレ
イグニッションの発生回数がカウントされることにな
る。以上説明したように、本実施例では、点火二次回路
用センサＳ１を、一対の逆流防止ダイオード５２ａ，５
２ｂを備えた点火用経路５２と、点火プラグ１１に点火
電流と同方向のイオン電流が流れるように電流検出ダイ
オード５４ａ，５４ｂが設けられた検出用経路５４とか
ら構成し、しかも、点火用経路５２の逆流防止ダイオー
ド５２ａ−５２ｂ間と、検出用経路５４の開放端側とを
容量結合することにより、第１気筒用検出回路４１側
で、第１気筒用検出回路４１からセンサＳ１側に流れ込
む電流にて点火電流を検出し、センサＳ１側から第１気
筒用検出回路４１に流れ込む電流にてイオン電流を検出
できるようにされている。
【００４９】このため、第１気筒用検出回路４１側で
は、一対のダイオードＤ１，Ｄ２を用いて、点火プラグ
１１に流れた点火電流及びイオン電流を各々検出するこ
とができるようになり、各電流の検出時期から、プレイ
グニッションの発生を簡単に判定することができるよう
になる。
は、一対のダイオードＤ１，Ｄ２を用いて、点火プラグ
１１に流れた点火電流及びイオン電流を各々検出するこ
とができるようになり、各電流の検出時期から、プレイ
グニッションの発生を簡単に判定することができるよう
になる。
【００５０】そして、特に本実施例では、点火用経路５
２の容量結合部５６の両側に逆流防止ダイオード５２
ａ，５２ｂを設け、点火用経路５２に点火電流とは逆方
向に電流が流れるのを防止するようにしているので、こ
の逆方向電流によって、センサＳ１から第１気筒用検出
回路４１側にイオン電流と同方向の電流が流れ込むのを
防止でき、第１気筒用検出回路４１側で、イオン電流，
延いては第１気筒での燃料の燃焼が誤検出されるのを防
止し、イオン電流の検出精度を高めることができる。
２の容量結合部５６の両側に逆流防止ダイオード５２
ａ，５２ｂを設け、点火用経路５２に点火電流とは逆方
向に電流が流れるのを防止するようにしているので、こ
の逆方向電流によって、センサＳ１から第１気筒用検出
回路４１側にイオン電流と同方向の電流が流れ込むのを
防止でき、第１気筒用検出回路４１側で、イオン電流，
延いては第１気筒での燃料の燃焼が誤検出されるのを防
止し、イオン電流の検出精度を高めることができる。
【００５１】尚、本実施例では、点火コイル２１の二次
巻線Ｍ21に発生した負の点火用高電圧を第１気筒＃１の
点火プラグ１１に印加する高電圧経路（ハイテンション
コード３１）に設けられた点火二次回路用センサＳ１
と、このセンサＳ１を用いて第１気筒＃１のプレイグニ
ッションを検出する第１気筒用検出回路４１の例に採と
り、本発明にかかわる主要部の構成を説明したが、他の
点火二次回路用センサＳ２〜Ｓ６及びこれに対応したプ
レイグニッションテスタ４０内の各気筒用検出回路につ
いても、上記センサＳ１と第１気筒用検出回路４１と略
同様に構成すればよい。
巻線Ｍ21に発生した負の点火用高電圧を第１気筒＃１の
点火プラグ１１に印加する高電圧経路（ハイテンション
コード３１）に設けられた点火二次回路用センサＳ１
と、このセンサＳ１を用いて第１気筒＃１のプレイグニ
ッションを検出する第１気筒用検出回路４１の例に採と
り、本発明にかかわる主要部の構成を説明したが、他の
点火二次回路用センサＳ２〜Ｓ６及びこれに対応したプ
レイグニッションテスタ４０内の各気筒用検出回路につ
いても、上記センサＳ１と第１気筒用検出回路４１と略
同様に構成すればよい。
【００５２】つまり、点火コイル２２，２３の二次巻線
Ｍ22，Ｍ23に発生した負の点火用高電圧を、第５気筒＃
５及び第３気筒＃３の点火プラグ１３，１５に印加する
ハイテンションコード３３，３５に設けられる点火二次
回路用センサＳ３，Ｓ５と、これら各センサＳ３，Ｓ５
を用いて第５気筒＃５及び第３気筒＃３のプレイグニッ
ションを検出するプレイグニッションテスタ４０内の検
出回路については、上述のセンサＳ１及び第１気筒用検
出回路４１と全く同様に構成すればよい。
Ｍ22，Ｍ23に発生した負の点火用高電圧を、第５気筒＃
５及び第３気筒＃３の点火プラグ１３，１５に印加する
ハイテンションコード３３，３５に設けられる点火二次
回路用センサＳ３，Ｓ５と、これら各センサＳ３，Ｓ５
を用いて第５気筒＃５及び第３気筒＃３のプレイグニッ
ションを検出するプレイグニッションテスタ４０内の検
出回路については、上述のセンサＳ１及び第１気筒用検
出回路４１と全く同様に構成すればよい。
【００５３】一方、点火コイル２１〜２３の二次巻線Ｍ
21〜Ｍ23に発生した正の点火用高電圧を、第６気筒＃
６，第２気筒＃２，及び第４気筒＃４の点火プラグ１
２，１４，１６に印加するハイテンションコード３２，
３４，３６に設けられる点火二次回路用センサＳ２，Ｓ
４，Ｓ６については、各ハイテンションコード３２，３
４，３６に流れる点火電流の方向が、ハイテンションコ
ード３１に流れる点火電流とは逆方向になるため、図４
（ａ）に示すように、この電流方向に対応して、各セン
サＳ２，Ｓ４，Ｓ６内のダイオード５２ａ，５２ｂ，５
４ａ，５４ｂを、図２に示したセンサＳ１内のダイオー
ド５２ａ，５２ｂ，５４ａ，５４ｂとは逆方向に設ける
ようにすればよい。
21〜Ｍ23に発生した正の点火用高電圧を、第６気筒＃
６，第２気筒＃２，及び第４気筒＃４の点火プラグ１
２，１４，１６に印加するハイテンションコード３２，
３４，３６に設けられる点火二次回路用センサＳ２，Ｓ
４，Ｓ６については、各ハイテンションコード３２，３
４，３６に流れる点火電流の方向が、ハイテンションコ
ード３１に流れる点火電流とは逆方向になるため、図４
（ａ）に示すように、この電流方向に対応して、各セン
サＳ２，Ｓ４，Ｓ６内のダイオード５２ａ，５２ｂ，５
４ａ，５４ｂを、図２に示したセンサＳ１内のダイオー
ド５２ａ，５２ｂ，５４ａ，５４ｂとは逆方向に設ける
ようにすればよい。
【００５４】また、これら各センサＳ２，Ｓ４，Ｓ６を
用いて上記各気筒＃６，＃２，＃４のプレイグニッショ
ンを検出するプレイグニッションテスタ４０内の検出回
路については、イオン電流及び点火電流検出用のダイオ
ードＤ１，Ｄ２を、図２に示した第１気筒用検出回路４
１とは逆方向に接続し、充電回路６２を、正の高電圧
（例えば＋３００Ｖ）を発生するように構成すればよ
い。
用いて上記各気筒＃６，＃２，＃４のプレイグニッショ
ンを検出するプレイグニッションテスタ４０内の検出回
路については、イオン電流及び点火電流検出用のダイオ
ードＤ１，Ｄ２を、図２に示した第１気筒用検出回路４
１とは逆方向に接続し、充電回路６２を、正の高電圧
（例えば＋３００Ｖ）を発生するように構成すればよ
い。
【００５５】そして、本実施例においては、プレイグニ
ッションテスタ４０内の第１気筒用検出回路４１を初め
とする各気筒用検出回路が請求項７に記載のプレイグニ
ッション検出装置に相当し、その検出回路内の、電荷充
電用のコンデンサＣ１、充電回路６２、ダイオードＤ
１，Ｄ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、コンパレータ６４、判定電
圧生成回路６６、及びイオン電流処理回路７０が、請求
項６に記載の点火・燃焼検出装置として機能し、マスク
処理回路６８、波形整形回路７２、及びプレイグニッシ
ョン判別回路７６が請求項２に記載の判定回路として機
能する。また、点火・燃焼検出装置として機能する上記
各部の内、コンパレータ６４が、請求項６に記載の点火
電流検出回路として機能し、イオン電流処理回路７０
が、請求項６に記載のイオン電流検出回路として機能す
る。
ッションテスタ４０内の第１気筒用検出回路４１を初め
とする各気筒用検出回路が請求項７に記載のプレイグニ
ッション検出装置に相当し、その検出回路内の、電荷充
電用のコンデンサＣ１、充電回路６２、ダイオードＤ
１，Ｄ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、コンパレータ６４、判定電
圧生成回路６６、及びイオン電流処理回路７０が、請求
項６に記載の点火・燃焼検出装置として機能し、マスク
処理回路６８、波形整形回路７２、及びプレイグニッシ
ョン判別回路７６が請求項２に記載の判定回路として機
能する。また、点火・燃焼検出装置として機能する上記
各部の内、コンパレータ６４が、請求項６に記載の点火
電流検出回路として機能し、イオン電流処理回路７０
が、請求項６に記載のイオン電流検出回路として機能す
る。
【００５６】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例で
は、点火二次回路用センサＳ１において、点火用経路５
２と検出用経路５４とを容量結合する容量結合部５６
を、各経路５２，５４を構成する導線に金属平板５２
ｃ，５４ｃを接続し、これら各金属平板５２ｃ，５４ｃ
を平行配置することにより構成するものとして説明した
が、これら各金属平板５２ｃ，５４ｃは、各経路５２，
５４を容量結合すればよいため、正確に平行に配置する
必要はなく、略平行に配置すればよい。また、その間隔
も、容量結合部５６の容量が０．２ｐ以上となり、３０
ｋＶ以上の耐圧を確保できるように、適宜設定すればよ
い。
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例で
は、点火二次回路用センサＳ１において、点火用経路５
２と検出用経路５４とを容量結合する容量結合部５６
を、各経路５２，５４を構成する導線に金属平板５２
ｃ，５４ｃを接続し、これら各金属平板５２ｃ，５４ｃ
を平行配置することにより構成するものとして説明した
が、これら各金属平板５２ｃ，５４ｃは、各経路５２，
５４を容量結合すればよいため、正確に平行に配置する
必要はなく、略平行に配置すればよい。また、その間隔
も、容量結合部５６の容量が０．２ｐ以上となり、３０
ｋＶ以上の耐圧を確保できるように、適宜設定すればよ
い。
【００５７】また、容量結合部５６の容量及び耐圧を夫
々０．２ｐＦ以上，３０ｋＶ以上にすることができれ
ば、上記各経路５２，５４に金属平板５２ｃ，５４ｃを
設ける必要はなく、図４（ｂ）或いは（ｃ）に示すよう
に、上記各経路５２，５４を構成する導線を単に平行配
置するだけでもよい。
々０．２ｐＦ以上，３０ｋＶ以上にすることができれ
ば、上記各経路５２，５４に金属平板５２ｃ，５４ｃを
設ける必要はなく、図４（ｂ）或いは（ｃ）に示すよう
に、上記各経路５２，５４を構成する導線を単に平行配
置するだけでもよい。
【図１】 実施例の６気筒エンジンの点火システムの全
体構成を表わす説明図である。
体構成を表わす説明図である。
【図２】 図１に示す第１気筒の点火プラグに流れた点
火電流及びイオン電流からプレイグニッションを検出す
るセンサ及び検出回路の構成を表す説明図である。
火電流及びイオン電流からプレイグニッションを検出す
るセンサ及び検出回路の構成を表す説明図である。
【図３】 図２に示した検出回路の動作を説明するタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図４】 点火二次回路用センサの他の構成例を表す説
明図である。
明図である。
【図５】 従来の点火二次回路用センサの構成を説明す
る説明図である。
る説明図である。
ＥＧ…エンジン、１１〜１６…点火プラグ、２１〜２３
…点火コイル、３１〜３６…ハイテンションコード（高
電圧経路）、Ｓ１〜Ｓ６…点火二次回路用センサ、４０
…プレイグニッションテスタ、４１…第１気筒用検出回
路、５２…点火用経路、５４…検出用経路、５２ａ，５
２ｂ…逆流防止ダイオード、５４ａ，５４ｂ…電流検出
ダイオード、５２ｃ，５４ｃ…金属平板、５６…容量結
合部、６２…充電回路、６４…コンパレータ、６６…判
定電圧生成回路、６８…マスク処理回路、７０…イオン
電流処理回路、７２…波形整形回路、７６…プレイグニ
ッション判別回路、ＢＴ…バッテリ、Ｃ１…コンデンサ
（電荷充放電用）、Ｄ１，Ｄ２…ダイオード。
…点火コイル、３１〜３６…ハイテンションコード（高
電圧経路）、Ｓ１〜Ｓ６…点火二次回路用センサ、４０
…プレイグニッションテスタ、４１…第１気筒用検出回
路、５２…点火用経路、５４…検出用経路、５２ａ，５
２ｂ…逆流防止ダイオード、５４ａ，５４ｂ…電流検出
ダイオード、５２ｃ，５４ｃ…金属平板、５６…容量結
合部、６２…充電回路、６４…コンパレータ、６６…判
定電圧生成回路、６８…マスク処理回路、７０…イオン
電流処理回路、７２…波形整形回路、７６…プレイグニ
ッション判別回路、ＢＴ…バッテリ、Ｃ１…コンデンサ
（電荷充放電用）、Ｄ１，Ｄ２…ダイオード。
Claims (7)
- 【請求項１】 内燃機関の点火プラグに火花放電用の高
電圧を供給する点火装置の二次回路側に設けられ、火花
放電時に流れる点火電流及び燃料燃焼時に流れるイオン
電流を検出するための点火二次回路用センサであって、 前記点火装置から前記点火プラグに至る高電圧経路に直
列に接続され、該高電圧経路を流れる電流方向を点火用
の一方向に規制する複数の逆流防止ダイオードを備えた
点火用経路と、 該点火用経路において点火プラグ側に配置された逆流防
止ダイオードの点火プラグ側電極に対して、該電極と同
極性の電極が接続された電流検出ダイオードを備え、該
電流検出ダイオードを介して前記電流を検出するための
検出用経路と、 を備え、前記電流検出ダイオードの前記点火用経路とは
反対側の検出用経路と、前記点火用経路において２つの
逆流防止ダイオード同士を接続する経路とを容量結合さ
せたことを特徴とする内燃機関の点火二次回路用セン
サ。 - 【請求項２】 前記点火用経路と検出用経路とを絶縁性
樹脂でモールドしたことを特徴とする請求項１記載の内
燃機関の点火二次回路用センサ。 - 【請求項３】 前記点火用経路と検出用経路とは、該各
経路を構成する導線同士を接近させることにより容量結
合されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
内燃機関の点火二次回路用センサ。 - 【請求項４】 前記点火用経路と検出用経路とは、該各
経路を構成する導線に導電性の金属平板を夫々接続し、
各金属平板を略平行に配置することにより容量結合され
ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内燃機
関の点火二次回路用センサ。 - 【請求項５】 前記検出用経路には、前記電流検出ダイ
オードとして、複数のダイオードが同方向に直列に接続
されていることを特徴とする請求項１〜請求項４いずれ
か記載の内燃機関の点火二次回路用センサ。 - 【請求項６】 請求項１〜請求項５いずれか記載の点火
二次回路用センサを用いて、前記点火プラグに点火電流
が流れる点火時期とイオン電流が流れる燃焼時期とを検
出する内燃機関の点火・燃焼検出装置であって、 前記点火用経路に容量結合された検出用経路の容量結合
部の前記電流検出ダイオードとは反対側端部に一端が接
続された電荷蓄積用コンデンサと、 該電荷蓄積用コンデンサに前記検出用経路を介して点火
プラグにイオン電流を流すための電荷を充電する充電回
路と、 前記電荷蓄積用コンデンサの前記検出用経路とは反対側
にアノード及びカソードが夫々接続された一対のダイオ
ードと、 該各ダイオードの他端に接続され、該接続点の電圧変化
から前記点火電流及びイオン電流を各々検出する点火電
流検出回路及びイオン電流検出回路と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の点火・燃焼検出装
置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の点火・燃焼検出装置を
備え、前記各電流検出回路からの検出信号に基づき内燃
機関のプレイグニッションを検出するプレイグニッショ
ン検出装置であって、 前記点火電流検出回路にて点火電流が検出される点火時
期に同期して、該点火時期よりも前に前記イオン電流検
出回路にてイオン電流が検出されたか否かを判定する判
定回路を備え、該判定回路にて、前記点火時期よりも前
にイオン電流が検出されたと判定されたときに、内燃機
関にプレイグニッションが発生したとして検出信号を出
力することを特徴とする内燃機関のプレイグニッション
検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14609398A JP3593457B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | 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 |
| EP99109710A EP0967390B1 (en) | 1998-05-27 | 1999-05-17 | Sensor for detecting ignition current and ion current in ignition secondary circuit |
| DE69936426T DE69936426T2 (de) | 1998-05-27 | 1999-05-17 | Sensor für das Ermitteln des Zündungstromes und des Ionenstromes im Zündungssekundärstromkreis |
| US09/320,444 US6281682B1 (en) | 1998-05-27 | 1999-05-27 | Sensor for detecting ignition current and ion current in ignition secondary circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14609398A JP3593457B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11336651A true JPH11336651A (ja) | 1999-12-07 |
| JP3593457B2 JP3593457B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=15399986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14609398A Expired - Fee Related JP3593457B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | 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 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6281682B1 (ja) |
| EP (1) | EP0967390B1 (ja) |
| JP (1) | JP3593457B2 (ja) |
| DE (1) | DE69936426T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100920955B1 (ko) | 2007-08-29 | 2009-10-09 | 우진공업주식회사 | 이륜차용 플러그캡 |
| JP2009275625A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| TW200506198A (en) * | 2003-03-21 | 2005-02-16 | Snap On Tools Corp | Dual capacitive-coupled sensor for hybrid ignition coil |
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| JP4261573B2 (ja) * | 2006-11-23 | 2009-04-30 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
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| JP4431168B2 (ja) * | 2007-10-30 | 2010-03-10 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出装置及び燃焼状態検出方法 |
| JP4906884B2 (ja) * | 2009-04-09 | 2012-03-28 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
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| US10208691B2 (en) | 2017-01-03 | 2019-02-19 | Fev Gmbh | System and process for predicting and preventing pre-ignition |
| IT201900002517A1 (it) * | 2019-02-21 | 2020-08-21 | Eldor Corp Spa | Dispositivo elettronico per il controllo di una bobina di accensione di un motore a combustione interna e relativo sistema di accensione elettronica per rilevare una pre-accensione nel motore a combustione interna |
| CN114937442B (zh) * | 2022-05-28 | 2023-05-26 | 长沙惠科光电有限公司 | 公共电压输出电路和显示装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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