JPS62249051A - 内燃機関のイオン電流検出装置 - Google Patents
内燃機関のイオン電流検出装置Info
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- JPS62249051A JPS62249051A JP61095129A JP9512986A JPS62249051A JP S62249051 A JPS62249051 A JP S62249051A JP 61095129 A JP61095129 A JP 61095129A JP 9512986 A JP9512986 A JP 9512986A JP S62249051 A JPS62249051 A JP S62249051A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 28
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 51
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
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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
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、内燃機関の気体イオンによる電流を検出す
るための内燃機関のイオン社流検出装置に関するもので
ある。
るための内燃機関のイオン社流検出装置に関するもので
ある。
内燃機関の燃焼状態を測定する方法として、イオン電流
検出装置が一般に知られている。内燃機関の燃焼時には
化学反応により火炎などに気体イオンが多鼠に発生する
。そこで、燃焼室内にエアーギヤラグを有する１！Ｌ憔
を設置し、この電極に′４圧を印加することにより、気
体イオンの藏極間移動による′電流（これをイオンを流
という）を検出することができる。
検出装置が一般に知られている。内燃機関の燃焼時には
化学反応により火炎などに気体イオンが多鼠に発生する
。そこで、燃焼室内にエアーギヤラグを有する１！Ｌ憔
を設置し、この電極に′４圧を印加することにより、気
体イオンの藏極間移動による′電流（これをイオンを流
という）を検出することができる。
このイオン電流は気体イオン濃度に比例し、燃焼状態と
深く関係する定め１種々の燃焼状態の検出に利用されて
いる。
深く関係する定め１種々の燃焼状態の検出に利用されて
いる。
第３図に従来のイオン電流検出装置の備成図を示す。こ
の第３図において、１は機関でＪＤ、ｐ 、燃焼室部分
を示す。２は点火コイルでるり、図示しない点火制御装
置により１次側コイルの通電を機関の動作に同期して断
続し、２次側コイル出力端から負極性の高電圧を発生す
る。
の第３図において、１は機関でＪＤ、ｐ 、燃焼室部分
を示す。２は点火コイルでるり、図示しない点火制御装
置により１次側コイルの通電を機関の動作に同期して断
続し、２次側コイル出力端から負極性の高電圧を発生す
る。
この高電圧は点火グラブ３に印加される。点火グラブ３
はその中心電極が点火コイル２の２次側出力端に接続さ
れ、他方の電極が接地されている。
はその中心電極が点火コイル２の２次側出力端に接続さ
れ、他方の電極が接地されている。
そして、点火グラブ３の電極間の飛火により混合気が着
火し、爆発する。
火し、爆発する。
イオングラブ４は、エアーギャップを有する二つの電極
をもち、−万の電極が接地されている。
をもち、−万の電極が接地されている。
イオングラブ４の接地されていない電極に直流電源５の
マイナス極が接続されている。
マイナス極が接続されている。
直流電源５のグラス極が抵抗６の一端に接続されている
。抵抗６の他端は接地され、抵抗６の両端から出力端子
７が出ている。
。抵抗６の他端は接地され、抵抗６の両端から出力端子
７が出ている。
次に、動作について説明する。いま、機関が爆発状態に
ない場合、イオングラブ４にはエアーギャップがあるた
め、抵抗６には電流が流れない。
ない場合、イオングラブ４にはエアーギャップがあるた
め、抵抗６には電流が流れない。
しかし、混合気が爆発すると、イオングラブ４の′ｗＬ
ｍ間のイオン濃度が増加し、エアーギャップの電気抵抗
が低下するため、直流電源５とイオングラブ４と抵抗６
の間が閉路状態になり、電流がべれる。そして、抵抗６
の両端の電圧降下による電圧を出力端子７から＊＃）出
すことにより、イオン？！［が電圧値として検出できる
。
ｍ間のイオン濃度が増加し、エアーギャップの電気抵抗
が低下するため、直流電源５とイオングラブ４と抵抗６
の間が閉路状態になり、電流がべれる。そして、抵抗６
の両端の電圧降下による電圧を出力端子７から＊＃）出
すことにより、イオン？！［が電圧値として検出できる
。
上述したようなイオン電流を得るためには、イオングラ
ブ４のエアーギャップに比較的大きな′成界寅度を与え
る必費がろる。そのため、直流電源５には数百Ｖの′電
源が用いられていた。このような尚電圧ｔｔ源は商用電
ｙＡｔ−利用できる夾験室においては設置可能であるが
、回動車などの移動する機関においては、設置がはなは
だ困難でるり、狭いエンノンルーム内の設（ｉｉはスペ
ース的にも困難なうえ温度や振動などに対する耐環境性
にも問題がめった。
ブ４のエアーギャップに比較的大きな′成界寅度を与え
る必費がろる。そのため、直流電源５には数百Ｖの′電
源が用いられていた。このような尚電圧ｔｔ源は商用電
ｙＡｔ−利用できる夾験室においては設置可能であるが
、回動車などの移動する機関においては、設置がはなは
だ困難でるり、狭いエンノンルーム内の設（ｉｉはスペ
ース的にも困難なうえ温度や振動などに対する耐環境性
にも問題がめった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされ友も
ので、特別な高“４圧電源を必安としない内燃機関のイ
オン゛を流検出装置を得ることを目的とする。
ので、特別な高“４圧電源を必安としない内燃機関のイ
オン゛を流検出装置を得ることを目的とする。
この発明に係る内燃機関のイオン電流検出装置は、点火
エネルギの一部で充電したコンデンサをイオン電流検出
几の電源として用いるようにしたものである。
エネルギの一部で充電したコンデンサをイオン電流検出
几の電源として用いるようにしたものである。
この発明においては、点火コイルの２次側に発生する筒
電圧を点火グラブに加えると同時にコンデンサに印加し
てこのコンデンサを充電し、コンデンサの充電々圧を内
燃機関の燃焼室内の電極に加えて、イオン′電流検出用
の電源として作用する。
電圧を点火グラブに加えると同時にコンデンサに印加し
てこのコンデンサを充電し、コンデンサの充電々圧を内
燃機関の燃焼室内の電極に加えて、イオン′電流検出用
の電源として作用する。
以下、この発明の内燃機関のイオン電流検出装置の実施
例について図面に基づき説明する。第１図はその一実施
例を示す構成図であり、第１図の符号と同一符号は同一
部分を示す。この第１図において、機関ｌ、点火コイル
２、点火グラブ３、イオングラブ４の構成は第３図と同
様である。
例について図面に基づき説明する。第１図はその一実施
例を示す構成図であり、第１図の符号と同一符号は同一
部分を示す。この第１図において、機関ｌ、点火コイル
２、点火グラブ３、イオングラブ４の構成は第３図と同
様である。
点火コイル２０２次側の一端は点火グラブ３に接続され
ているとともに、抵抗９、ダイオードｌＯ。
ているとともに、抵抗９、ダイオードｌＯ。
コンデンサ８．抵抗６を介してアースされている。
コンデンサ８とダイオード１０との接続点、すなわち、
コンデンサ８の←）電極はイオングラブ４に接続されて
いる。このコンデンサ８に並列に定′Ｉ区圧ダイオード
１２が接続されており、抵抗６に並列にダイオードｉｔ
が接続されている。ダイオードｔｉと定電圧ダイオード
１２との接続点とアース間に出力端子７が接続されてい
る。
コンデンサ８の←）電極はイオングラブ４に接続されて
いる。このコンデンサ８に並列に定′Ｉ区圧ダイオード
１２が接続されており、抵抗６に並列にダイオードｉｔ
が接続されている。ダイオードｔｉと定電圧ダイオード
１２との接続点とアース間に出力端子７が接続されてい
る。
次に、第１図の実施例の動作を説明する。点火コイル２
の２次側出力端からの出力エネルギは点火グラブ３にお
ける飛火により混合気を爆発させると同時に抵抗９とダ
イオードＩＯおよび１１とｅ［−ｔ、てコンデン？８を
充電する。
の２次側出力端からの出力エネルギは点火グラブ３にお
ける飛火により混合気を爆発させると同時に抵抗９とダ
イオードＩＯおよび１１とｅ［−ｔ、てコンデン？８を
充電する。
点火コイル２０２次側出力は飛火時においても数ガＶ以
上の電圧があり、コンデンサ８を充分に高い電圧まで光
゛１することが可能である。
上の電圧があり、コンデンサ８を充分に高い電圧まで光
゛１することが可能である。
しかし、あまり尚い電圧をイオングラブ４に与えると、
燃焼とは関係のない少叡の気体イオンにも感じるほどイ
オン電流検出感度が上がり過き゛てしまい、検出が不安
定になる。
燃焼とは関係のない少叡の気体イオンにも感じるほどイ
オン電流検出感度が上がり過き゛てしまい、検出が不安
定になる。
また１点火コイル２の出力エネルギは１次側の遮断電流
値に応じて変化するため、常に一定の電圧がコンデンサ
８に光１されるとは限らない。そこで、定電圧ダイオー
ド１２によりコンデンサ８の充電々圧を所定値にクラン
プし、数百Ｖの一定値にすることにより、上記問題点を
解決している。
値に応じて変化するため、常に一定の電圧がコンデンサ
８に光１されるとは限らない。そこで、定電圧ダイオー
ド１２によりコンデンサ８の充電々圧を所定値にクラン
プし、数百Ｖの一定値にすることにより、上記問題点を
解決している。
さらに、イオングラブ４の１！Ｌ極には、コンデンサ８
の充電々圧が印加され１機関が燃焼状態にあるとき、コ
ンデンサ８とイオングラブ４と抵抗６の閉路に′１１Ｌ
ｍが流れ、出力端子７からイオン電流が電圧に変換され
て出力される。
の充電々圧が印加され１機関が燃焼状態にあるとき、コ
ンデンサ８とイオングラブ４と抵抗６の閉路に′１１Ｌ
ｍが流れ、出力端子７からイオン電流が電圧に変換され
て出力される。
このように、点火コイル２０２次側出力エネルギを利用
することにより、特別な篩電圧電源を用いることなくイ
オン電流検出装置を実現することができる。
することにより、特別な篩電圧電源を用いることなくイ
オン電流検出装置を実現することができる。
また、第２図に用いた電子回路は少数の電子部品で構成
できるために非常に小さく１とめることがでさ、さらに
信頼性の高い電子部品を用いることにより、自動車のエ
ンノンルームへの実装４光分ａＪ’能になる。
できるために非常に小さく１とめることがでさ、さらに
信頼性の高い電子部品を用いることにより、自動車のエ
ンノンルームへの実装４光分ａＪ’能になる。
次に、この発明による第２の実施例を第２図の構成図に
より説明する。この第２図において、第１図と同一部分
には同−符号全村してその説明を省略し、第１図とは異
なる部分を生体に述べる。
より説明する。この第２図において、第１図と同一部分
には同−符号全村してその説明を省略し、第１図とは異
なる部分を生体に述べる。
この第２図では、第１の実施例と異なる点は点火グラブ
３をイオングラブ４として用いていることである。
３をイオングラブ４として用いていることである。
点火グラブ３もエアーギヤラグを有し、点火後のイオン
電流全検出するのに利用できる。しかし、点火用の電源
（第２図では点火コ・１ル２を指す）とイオン′電流検
出用″ｉ４を源（第２図ではコンデンサ８を指す）との
干渉を避ける必要がある。そのため、第２の実施例では
第２図に示すよりにダイオード１３と１４により両者を
分離している。
電流全検出するのに利用できる。しかし、点火用の電源
（第２図では点火コ・１ル２を指す）とイオン′電流検
出用″ｉ４を源（第２図ではコンデンサ８を指す）との
干渉を避ける必要がある。そのため、第２の実施例では
第２図に示すよりにダイオード１３と１４により両者を
分離している。
すなわち、点火コイル２０２次側はダイオード１４を介
して点火グラブ３に接続されており、この点火グラブ３
はダイオード１３を介して、ダイオードＬＯとコンデン
サ８との接続点に従続されている。その他の構成は第１
図と同様である。
して点火グラブ３に接続されており、この点火グラブ３
はダイオード１３を介して、ダイオードＬＯとコンデン
サ８との接続点に従続されている。その他の構成は第１
図と同様である。
次に、この第２の実施例の動作を説明する。点火時ＶＣ
Ｖ′ｉ、、点火コイル２の２次側出力エネルギはダイオ
ード１４を経て点火グラブ３に加えることにより１機関
１の点火を行い、また、抵抗９とダイオードＩＯと１１
とを経て、コンデンサ８ｔ−ｆｆｉ電する。
Ｖ′ｉ、、点火コイル２の２次側出力エネルギはダイオ
ード１４を経て点火グラブ３に加えることにより１機関
１の点火を行い、また、抵抗９とダイオードＩＯと１１
とを経て、コンデンサ８ｔ−ｆｆｉ電する。
点火終了後に点火グラブ３のエアーギヤラグの気体イオ
ン濃度が増加すると、点火グラブ３とダイオード１３と
コンデンサ８と抵抗６にょる閉路にイオン電流が流れ、
出力端子７からイオン１Ｒ，流が′成圧値として出力さ
れる。
ン濃度が増加すると、点火グラブ３とダイオード１３と
コンデンサ８と抵抗６にょる閉路にイオン電流が流れ、
出力端子７からイオン１Ｒ，流が′成圧値として出力さ
れる。
このように、点火グラブ３のｔ極をイオンギヤラグとし
て用いた場合、イオングラブ４を特別に機関１に設置す
る必要がなく、自動車の搭載エンノンに何の加工もせず
にイオン′を光検出装置を取り付けることができる。
て用いた場合、イオングラブ４を特別に機関１に設置す
る必要がなく、自動車の搭載エンノンに何の加工もせず
にイオン′を光検出装置を取り付けることができる。
なお、イオン電流の電流検出中成として抵抗６０′直圧
降下による方法を用いたが、電波計や電流グローブなど
により直接電流を検出してもよい。
降下による方法を用いたが、電波計や電流グローブなど
により直接電流を検出してもよい。
また、コンデンサ８の充電々圧りラング手段として、定
電圧ダイオード１２を用いたが、これに限ることなく定
電圧放電管や電子回路などによるクランプ方床を用いて
もよい。
電圧ダイオード１２を用いたが、これに限ることなく定
電圧放電管や電子回路などによるクランプ方床を用いて
もよい。
ざらに、多気筒機関にに気筒ごとにイオン電流検出装置
を設置すればよく、２次側出力電圧が正極性の点火コイ
ルには、コンデンサ８や定電圧ダイオード１２ＪＰダイ
オード１０．ｌｌ、１３．１４の極性を反転すればよい
。
を設置すればよく、２次側出力電圧が正極性の点火コイ
ルには、コンデンサ８や定電圧ダイオード１２ＪＰダイ
オード１０．ｌｌ、１３．１４の極性を反転すればよい
。
この発明は以上説明したとおり、イオン電流検出用の゛
電源に点火エネルギの一部を充電したコンデンサを用い
るようにし友ので、特別な６島電圧電源を必要とせず、
自動車のエンノンルームに設置することが容易になると
いう効果がろる。
電源に点火エネルギの一部を充電したコンデンサを用い
るようにし友ので、特別な６島電圧電源を必要とせず、
自動車のエンノンルームに設置することが容易になると
いう効果がろる。
第１凶はこの発明の内燃機関の１オン屯流検出装置の一
実施例の回路図、第２図はこの発明の内燃機関のイオン
電流検出装置の他の実施例の回路図、第３図は従来の内
燃機関のイオン電流検出装置の回路図である。 Ｌ・・・機関、２・・・点火コイル、３・・・点火グラ
ブ、４・・・イオングラブ、６．９・・・抵抗、８・・
・コンデンサ、ｔｏ、ｔｔ・・・ダイオード、１２・・
・定電圧ダイオード。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
実施例の回路図、第２図はこの発明の内燃機関のイオン
電流検出装置の他の実施例の回路図、第３図は従来の内
燃機関のイオン電流検出装置の回路図である。 Ｌ・・・機関、２・・・点火コイル、３・・・点火グラ
ブ、４・・・イオングラブ、６．９・・・抵抗、８・・
・コンデンサ、ｔｏ、ｔｔ・・・ダイオード、１２・・
・定電圧ダイオード。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (4)
- （１）内燃機関の点火プラグに放電々圧を印加する点火
コイル、この点火コイルの２次出力エネルギで充電され
るコンデンサ、このコンデンサの充電電圧を電源として
内燃機関の燃焼室内の気体イオンによる電流を検出する
燃焼室内の電極を備えてなることを特徴とする内燃機関
のイオン電流検出装置。 - （２）コンデンサの充電々圧は所定の電圧値にクランプ
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内
燃機関のイオン電流検出装置。 - （３）電極に機関の点火プラグを用いることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の内燃機関のイオン電流検
出装置。 - （４）電極にイオンプラグを用いることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の内燃機関のイオン電流検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61095129A JPS62249051A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 内燃機関のイオン電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61095129A JPS62249051A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 内燃機関のイオン電流検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62249051A true JPS62249051A (ja) | 1987-10-30 |
| JPH0584459B2 JPH0584459B2 (ja) | 1993-12-02 |
Family
ID=14129211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61095129A Granted JPS62249051A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 内燃機関のイオン電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62249051A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5087882A (en) * | 1989-05-15 | 1992-02-11 | Mitsubishi Denki K.K. | Ionization current detector device for an internal combustion engine |
| EP0715075A2 (en) | 1994-12-02 | 1996-06-05 | NGK Spark Plug Co. Ltd. | Misfire detecting device for internal combustion engine |
| EP1113170B1 (de) * | 1999-12-24 | 2005-03-09 | Delphi Technologies, Inc. | Verfahren zur Überwachung des Verbrennungsvorgangs bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe |
| JP2010101258A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | イオン電流検出装置 |
| JP2011117330A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | イオン電流検出装置 |
| US10760988B2 (en) * | 2018-08-03 | 2020-09-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Bolt axial force measurement apparatus and bolt axial force measurement program |
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| JPS56133641A (en) * | 1980-02-22 | 1981-10-19 | Bosch Gmbh Robert | Ion current measuring voltage source for internal combustion engine |
| JPS60249031A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-09 | Hitachi Ltd | 点火装置のノツク検出装置 |
-
1986
- 1986-04-22 JP JP61095129A patent/JPS62249051A/ja active Granted
Patent Citations (2)
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| JPS56133641A (en) * | 1980-02-22 | 1981-10-19 | Bosch Gmbh Robert | Ion current measuring voltage source for internal combustion engine |
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| US10760988B2 (en) * | 2018-08-03 | 2020-09-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Bolt axial force measurement apparatus and bolt axial force measurement program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0584459B2 (ja) | 1993-12-02 |
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