JP3192541B2 - 内燃機関用失火検出回路 - Google Patents

内燃機関用失火検出回路

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JP3192541B2
JP3192541B2 JP00888094A JP888094A JP3192541B2 JP 3192541 B2 JP3192541 B2 JP 3192541B2 JP 00888094 A JP00888094 A JP 00888094A JP 888094 A JP888094 A JP 888094A JP 3192541 B2 JP3192541 B2 JP 3192541B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の燃焼室内
のイオン電流を検出することにより失火を検出する内燃
機関用失火検出回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関では燃料と空気の混合気を圧縮
させ、燃焼室内に設置された点火用プラグに高電圧を印
加することにより生じる電気火花により混合気を燃焼さ
せる。混合気の燃焼が行われなかった状態を失火と呼ぶ
が、その場合、内燃機関として出力が充分に得られない
ばかりでなく、排気系に燃料を多量に含む混合気が流入
し、消音器等を腐食させるなどの問題が生じる。従っ
て、失火の状態を検出し、運転者に対して警告を行う必
要がある。
【０００３】失火検出装置としては、燃焼室内のイオン
電流を検出することにより失火を検出する装置がある。
燃焼室内において、燃焼が行われると、それに伴って、
燃焼室内の分子は電離(イオン化)する。電離状態にある
燃焼室内に点火プラグを通じて電圧を印加すると、微小
な電流が流れるが、これをイオン電流と呼ぶ。失火時に
はイオン電流が極めて小さくなるため、これを検出し、
失火の判定を行うことができる。この発明は、このよう
なイオン電流を検出することにより失火を検出する内燃
機関の失火検出装置に関するものである。
【０００４】図２０には、従来のこの種の失火検出装置
として例えば特開平４−１９１４６５号公報に開示され
たものを示す。図において、１は点火コイル、１ａおよ
び１ｂは点火コイル１のそれぞれ１次コイルと２次コイ
ル、３は燃焼室３０内に設けられている点火プラグであ
り、２次コイル１ｂの負極側に接続される。１次コイル
１ａは正極側が電源８に接続され、負極側が電流スイッ
チング用のトランジスタ２のコレクタに接続されてい
る。トランジスタ２のエミッタはアースに接続され、ベ
ースは燃焼を制御する制御装置(図示せず)に制御されて
いる。
【０００５】９は失火検出回路であり、５は２次コイル
１ｂの正極側に接続されたコンデンサ、６はコンデンサ
５の低電位側とアースの間に接続されたダイオードであ
り、コンデンサ５側をアノードとする向きに接続されて
いる。４はコンデンサ５に充電される電圧を決定するツ
ェナーダイオードであり、２次コイル１ｂの正極側とア
ースの間に接続されている。そして７は抵抗である。
【０００６】以上のように構成された回路において、内
燃機関の点火時期には、燃焼を制御する制御装置(図示
せず)の制御によりトランジスタ２がオン状態から急激
にオフ状態となる。この時、点火コイル１の１次電流が
急激に減少し、コイルの逆起電力により高電圧が発生す
る。点火コイル１の２次側では、１次側に発生する電圧
が、１次コイル１ａと２次コイル１ｂのコイルの巻数比
に従って増幅されて現れる。従って点火プラグ３には結
果として、約−１０ＫＶ〜−２５ＫＶの電圧が印加され
る。
【０００７】図２０の回路では、点火時のエネルギーを
利用して、コンデンサ５にイオン電流を検出するのに充
分な電荷を蓄積し、このコンデンサ５から供給される電
圧により点火直後にイオン電流の検出を行っている。点
火時の電流は図２０の矢印３ａの方向に流れ、点火プラ
グ３で放電を生じ、燃焼室３０内の混合気を着火させ
る。この放電電流は、コンデンサ５の充電を行い、ツェ
ナーダイオード４に制限される電圧に充電する。
【０００８】点火のための矢印３ａの方向の電流が減少
しゼロとなると、コンデンサ５に保持された電圧が点火
プラグ３に印加される。このとき、燃焼室３０内におい
て、燃焼が正常に行われていると、イオン電流が矢印３
ｂの方向に流れる。矢印３ｂの電流は抵抗７を通って流
れるため電圧降下が生じ、この電圧降下を検出信号とし
て、これから失火の有無を判断する。すなわち失火の場
合にはイオン電流が流れないので、出力にはこれによる
電圧が現れないことになる。
【０００９】またこのような内燃機関用失火検出回路と
しては他に、特開平４−２６５４７４号公報あるいは特
開平４−２６２０７０号公報等があった。しかし、これ
らの失火検出装置には次ぎのような問題があった。
【００１０】＜浮遊容量＞失火検出回路は実際には、点
火コイル等と共に自動車のエンジンルーム内に設置され
る。設置に際しては、エンジン構造等により様々な形態
で行われるが、特に図２０の点火コイル１と点火プラグ
３の間は、長いものであれば２ｍ程度となる場合があ
る。配線が長くなると、他の電位の配線、特にアースと
の間に浮遊容量が発生する。
【００１１】図２０の回路の場合、アースに対する浮遊
容量をＣｆ[Ｆ](ファラッド)とすると、浮遊容量Ｃｆと
コンデンサ５と抵抗７の直列回路が形成される。この直
列回路の動作は、浮遊容量値Ｃｆと抵抗７の抵抗値によ
り定まる充放電時定数の影響を大きく受け、特にノイズ
信号の時間幅を大きくするという不具合を生じた。実例
を示すと、１００μｓｅｃ(マイクロ秒)、１０ｍＡ(ミ
リアンペア)のノイズ電流が、イオン電流と比較して問
題のない１μＡ(マイクロアンペア)以下に減衰するため
には、浮遊容量Ｃｆが５００ｐＦ(ピコファラッド)、抵
抗７が２００ＫΩ(キロオーム)であるとすると、約１ｍ
ｓｅｃ(ミリ秒)の時間が必要となり、ノイズ電流波形が
約１０倍に広がることになる。これにより、ノイズをイ
オン電流と誤って検出する可能性がある。
【００１２】対策としては、抵抗７の抵抗値を小さくす
る、浮遊容量を下げるなどの方法が考えられるが、抵抗
値を下げることは、失火検出感度の低下により、イオン
電流値が減少する低回転域において、検出不可能となる
などの問題を生じ、また浮遊容量の低減は、検出回路の
設置場所、設置方法に大きな制約を与えることになる。
【００１３】＜暗電流＞イオン電流検出は、燃焼室内の
着火、失火をイオン電流の大きさで判断する。しかし、
失火時に流れる電流は完全にゼロではなく、着火時の約
１００分の１から５０分の１程度の電流が流れる。この
時の電流を暗電流と呼ぶ。
【００１４】イオン電流はエンジンの回転数に依存した
特性を有する。一般に高回転時には電流値が大きく、低
回転時には電流が小さくなる。その値は、５００〜１０
００ｒ／ｍｉｎ(回転／分)程度のアイドリング回転状態
と、６０００〜８０００ｒ／ｍｉｎの高回転状態とで
は、約数十倍に達する。暗電流はイオン電流にほぼ比例
して大きくなり、高回転時の暗電流は、低回転時のイオ
ン電流と同程度の大きさとなる。従って、イオン電流の
検出しきい値を一定とすると、低回転時の特性に合わせ
ると、高回転時には、失火時の暗電流をイオン電流と誤
検出し、逆に高回転時の特性に合わせると低回転時にイ
オン電流が検出できなくなるといった不具合を生じるた
め、広範囲なエンジン回転数に対応する失火検出回路の
実現の障害となっていた。
【００１５】＜リーク電流＞燃焼室内の点火プラグは絶
縁されているが、使用条件によっては燃料の付着、カー
ボン等の付着により、絶縁が低下する場合がある。この
場合、着火性は悪化するが、現在の内燃機関の場合、１
０ＭΩ(メガオーム)程度であれば問題なく電気火花を飛
ばすことができる。しかし、絶縁抵抗が１０ＭΩになっ
た場合に流れるリーク電流は、低回転時のイオン電流よ
りも大きくなり、失火時にもイオン電流として検出して
しまう。本来、絶縁抵抗が低下した時が最も失火しやす
いため、この失火しやすい状況で、誤検出するというこ
とは、失火検出の機能を果たさないという問題があっ
た。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来の内燃機関用失火検出回路では、上述のように、
浮遊容量、暗電流或はリーク電流に関しては、何等対策
がとられておらず、これらが原因となる誤検出をまねく
恐れがある等の問題点があった。
【００１７】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、浮遊容量、暗電流あるいはリ
ーク電流等の原因による誤検出を防止した、より信頼性
の高い内燃機関用失火検出回路を得ることを目的とす
る。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明の請求項１の発明は、内燃機関の気筒の点火プラグ
に正極性の電圧を印加し、燃焼による負極性のイオン電
流を検出するイオン電流検出手段と、上記負極性のイオ
ン電流を正極性の電圧に変換する電流／電圧変換手段
と、からなる内燃機関用失火検出回路であって、上記イ
オン電流検出手段が、外部からの電流により充電され、
上記正極性の電圧を保持するコンデンサと、このコンデ
ンサの電圧を制限する電圧制限回路と、上記コンデンサ
の低電位側の電極とアースの間に上記コンデンサ側がア
ノードになるように接続され、上記コンデンサからの電
流を流出させる第１のダイオードと、を含み、上記電流
／電圧変換手段が、上記コンデンサと第１のダイオード
の接続点とアースの間に上記コンデンサ側がカソードに
なるように接続され、上記コンデンサに電流を供給する
第２のダイオードと、反転入力が上記コンデンサと第１
のダイオードの接続点に接続され、非反転入力がアース
に接続され、上記コンデンサから流出するイオン電流を
電圧に変換するオペアンプを含む回路からなることを特
徴とする内燃機関用失火検出回路にある。
【００１９】この発明の請求項２の発明は、内燃機関の
気筒の点火プラグに正極性の電圧を印加し、燃焼による
負極性のイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、
上記負極性のイオン電流を正極性の電圧に変換する電流
／電圧変換手段と、からなる内燃機関用失火検出回路で
あって、上記電流／電圧変換手段が、イオン電流を電圧
に変換するオペアンプと、このオペアンプの出力が上記
内燃機関の回転速度が所定値以下の時は無効となり、上
記所定値を越えると有効になる暗電流除去用帰還回路を
含み、暗電流による誤検出を防止した内燃機関用失火検
出回路にある。
【００２０】この発明の請求項３の発明は、内燃機関の
気筒の点火プラグに正極性の電圧を印加し、燃焼による
負極性のイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、
上記負極性のイオン電流を正極性の電圧に変換する電流
／電圧変換手段と、この電流／電圧変換手段の出力を波
形整形する波形整形手段と、からなる内燃機関用失火検
出回路であって、上記電流／電圧変換手段が、イオン電
流を電圧に変換するオペアンプと、このオペアンプの出
力と反転入力の間に接続されたリーク電流分の帰還電流
を供給するリーク電流補償用帰還回路とを含み、上記波
形整形手段が、上記オペアンプの出力に接続され、リー
ク電流分を除去するリーク電流分フィルタ回路からな
り、上記リーク電流分フィルタ回路の出力を失火検出回
路の出力とし、リーク電流による誤検出を防止した内燃
機関用失火検出回路にある。
【００２１】この発明の請求項４の発明は、内燃機関の
気筒の点火プラグに正極性の電圧を印加し、燃焼による
負極性のイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、
上記負極性のイオン電流を正極性の電圧に変換する電流
／電圧変換手段と、からなる内燃機関用失火検出回路で
あって、上記イオン電流検出手段が、外部からの電流に
より充電され、上記正極性の電圧を保持するコンデンサ
と、上記コンデンサの低電位側の電極とアースの間に上
記コンデンサ側がアノードになるように接続され、上記
コンデンサからの電流を流出させるダイオードと、上記
コンデンサの高電位側とアースの間にエミッタ接地によ
り接続されたトランジスタおよびこのトランジスタのコ
レクタとベース間に接続された電圧制限素子からなる、
上記コンデンサの電圧を制限する電圧制限回路と、を含
み、逆電圧により上記電圧制限素子に逆電流が流れると
上記トランジスタがオンするようにし、電圧制限素子の
電力損失を低減させた内燃機関用失火検出回路にある。
【００２２】この発明の請求項５の発明は、上記イオン
電流検出手段の上記電圧制限回路が、上記トランジスタ
のエミッタに正極性の電圧を常時印加して、上記コンデ
ンサから上記トランジスタのコレクタに流入するリーク
電流を防止するコレクタリーク電流防止回路をさらに備
えた請求項４の内燃機関用失火検出回路にある。
【００２３】この発明の請求項６の発明は、内燃機関の
気筒の点火プラグに正極性の電圧を印加し、燃焼による
負極性のイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、
上記負極性のイオン電流を正極性の電圧に変換する電流
／電圧変換手段と、からなる内燃機関用失火検出回路で
あって、上記イオン電流検出手段が、外部からの電流に
より充電され、上記正極性の電圧を保持するイオン電流
検出用のコンデンサと、このコンデンサの電圧を制限す
る電圧制限回路と、上記コンデンサの低電位側の電極に
アノードが接続され、上記コンデンサからの電流を流出
させる第１のダイオードと、上記イオン電流検出用のコ
ンデンサと同じ外部からの電流により充電され、正極性
の電圧を保持する回路電源用コンデンサおよびこれの電
圧を制限する回路電源用電圧制限回路からなる回路用電
源回路と、を含む、回路電源の不要な内燃機関用失火検
出回路にある。
【００２４】この発明の請求項７の発明は、失火検出回
路の出力側に上記回路用電源回路の電圧が所定値以下に
降下した時に回路の出力に制限を与える出力限定手段を
さらに備えた請求項６の内燃機関用失火検出回路にあ
る。
【００２５】
【作用】この発明の請求項１の失火検出回路では、電流
／電圧変換手段を入力インピーダンスの小さい回路で構
成したことにより、浮遊容量と回路の抵抗値で決定する
時定数を小さくし、電流／電圧変換特性(検出感度)を損
なうことなく、浮遊容量の影響による誤検出を防止し
た。
【００２６】この発明の請求項２の失火検出回路では、
電流／電圧変換手段に、オペアンプの出力が小さい低回
転時には無効となり、出力が大きい高回転時には有効に
なる暗電流除去用帰還回路を設けたことにより、暗電流
の影響による誤検出を防止し、広範囲のエンジン回転数
に対応可能にした。
【００２７】この発明の請求項３の失火検出回路では、
電流／電圧変換手段に、オペアンプの出力と反転入力の
間に接続されたリーク電流分の帰還電流を供給するリー
ク電流補償用帰還回路を設け、また波形整形手段に、オ
ペアンプの出力に接続され、リーク電流分を除去するリ
ーク電流分フィルタ回路を設けたことにより、リーク電
流の影響による誤検出を防止した。
【００２８】この発明の請求項４の失火検出回路では、
イオン電流検出手段のコンデンサの電圧を制限する電圧
制限回路を、コンデンサの高電位側とアースの間にエミ
ッタ接地により接続されたトランジスタおよびこのトラ
ンジスタのコレクタとベース間に接続された電圧制限素
子で構成し、逆電圧により電圧制限素子に逆電流が流れ
るとトランジスタがオンするようにし、電圧制限素子の
電力損失を低減させた。
【００２９】この発明の請求項５の失火検出回路では、
請求項４の電圧制限回路にさらに、トランジスタのエミ
ッタに正極性の電圧を常時印加してバイアスをかけるコ
レクタリーク電流防止回路を設け、イオン電流検出時に
コンデンサからトランジスタのコレクタに流入するリー
ク電流を防止した。
【００３０】この発明の請求項６の失火検出回路では、
イオン電流検出手段に、イオン電流検出用のコンデンサ
および電圧制限回路に加えて、上記イオン電流検出用の
コンデンサと同じ外部からの電流により充電される回路
電源用コンデンサおよびこれの回路電源用電圧制限回路
からなる回路用電源回路を設けて、回路電源を不要にし
た。
【００３１】この発明の請求項７の失火検出回路では、
請求項６の失火検出回路において、出力側に上記回路用
電源回路の電圧が所定値以下に降下した時に回路の出力
に制限を与える出力限定手段をさらに設け、上記回路用
電源回路の電圧が低下したことによる誤検出を防止し
た。
【００３２】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１．図１はこの発明の実施例１の失火検出回路を
示す回路図である。図において、１〜６、８、３０は従
来のものと同じのもである。
【００３３】１７は第２のダイオードであり、アノード
をアース側に、カソードをコンデンサ５の低電位側の電
極と第１のダイオード６のアノードの接続点に接続され
ている。１８は演算増幅器(以下オペアンプとする)であ
り、反転入力をダイオード６のアノードに非反転入力を
アースに接続し、反転入力と出力間には、帰還抵抗１９
が接続されている。２０は高周波ノイズ除去のために反
転入力と出力の間に接続されるコンデンサである。な
お、ツェナーダイオード４がイオン電流検出用のコンデ
ンサ５の電圧制限回路を構成する。
【００３４】一方、図２にはこの発明の各実施例におけ
る失火検出回路の構成を統括的に機能ブロックで示し
た。図２において、９０は失火検出回路、９ａは点火時
のエネルギーをコンデンサに蓄え、このコンデンサに蓄
えられた電荷によりイオン電流を検出するイオン電流検
出部、９ｂは検出されたイオン電流(負極性)を電圧(正
極性)に変換する電流／電圧変換部、９ｃは電圧変換さ
れた信号のノイズ分を濾波する波形整形部である。ま
た、４０および４１はイオン電流検出部９ａのそれぞれ
入力端子と出力端子、２３と２４は電流／電圧変換部９
ｂのそれぞれ入力端子と出力端子を示す。
【００３５】以下、図１の回路の動作を説明する。図３
には図１の回路の各部分Ｓ１〜Ｓ６の波形図を示した。
Ｓ５は点火コイル１の１次側の電流を制御するトランジ
スタ２のベース電位を示す。トランジスタ２は１次コイ
ル１ａに電流を流すＯＮ期間にはＯＮ、１次コイル１ａ
の電流を止めるＯＦＦ期間にはＯＦＦされる。
【００３６】トランジスタ２がＯＮからＯＦＦに変化す
る時に、コイルの逆起電力のためにＳ６の電圧が約３０
０Ｖ(ボルト)程度に上昇する。この電圧はトランジスタ
２のコレクタ−エミッタ間耐圧に等しい。Ｓ６に発生し
た高電圧は点火コイル１の１次コイル１ａと２次コイル
１ｂの巻数比に従って倍増され、２次側では例えば約３
０ＫＶ(キロボルト)に達し、点火プラグ３に火花が発生
する。この瞬間、点火コイル１の２次側に流れる電流
は、矢印３ａの方向に最大で１００ｍＡ(ミリアンペア)
程度流れる。その後、コイル電流が減少しゼロとなる
と、点火プラグ３のＳ４の電圧はコンデンサ５に保持さ
れた電圧となり、イオン電流が矢印３ｂの方向に流れ
る。
【００３７】Ｓ２の電圧はオペアンプ１８と抵抗１９で
構成される反転増幅器の反転入力の電圧であり、正常に
オペアンプ１８が動作している場合、非反転入力電圧に
等しく、ゼロボルトとなる。オペアンプ１８が正常に動
作しない場合とは、矢印３ａの方向に電流が流れた場合
と、矢印３ｂの方向の電流が大き過ぎ、オペアンプ１８
の出力が飽和した場合の２種類がある。矢印３ａの方向
に電流が流れた場合は、Ｓ２の電圧が第１のダイオード
６の順方向電圧(０.７Ｖ)となり、矢印３ｂの方向の電
流が大きく、オペアンプ１８の出力が飽和した場合は、
第２のダイオード１７が導通状態になり、順方向電圧分
だけＳ２の電圧が下がる。オペアンプ１８が正常に動作
している場合には、イオン電流は抵抗１９の電圧降下と
して現われ、アース基準の信号に変換され、これが出力
される。
【００３８】このような回路構成を採ることにより、コ
ンデンサ５の低電位側はＳ２の電圧波形からもわかるよ
うに電流変化に対する電圧変化が小さくなる。オペアン
プ１８が正常であれば、見かけ上、Ｓ２の電圧はゼロボ
ルト一定、オペアンプ１８の動作が正常でなくても、ダ
イオードの順方向電圧で一定となる。すなわち、Ｓ２の
点から見た検出回路のインピーダンスが極めて低いこと
になる。この作用により、イオン電流の電流／電圧変換
特性(検出感度)を損なうことなく、回路のインピーダン
スを低減させ、結果として、浮遊容量と回路のインピー
ダンスによる誤動作耐量を著しく向上させることができ
る。
【００３９】具体的な値として、従来は浮遊容量が２０
０ｐＦ(ピコファラッド)程度で誤動作していたものが、
同様の検出感度を保ちつつ、２０００ｐＦ程度の容量に
対しても動作でき、実用上発生しうる浮遊容量に対し
て、充分な動作マージンを得ることができる。
【００４０】また、他の利点として、図２０の従来の回
路では負電圧が発生し、単一電源で動作可能なモノリシ
ック集積回路化に関して、ダイオード６、抵抗７等が内
蔵不可能であったが、図１の構成をとることで、ダイオ
ード６および電流／電圧変換部９ｂの部分が、単一電源
で動作可能なモノリシック集積回路に集積化でき、失火
検出回路９０の小型化が可能である。なお、図１の回路
構成は、浮遊容量による悪影響を受けないという効果が
あるだけでなく、後述する、暗電流、リーク電流による
悪影響も、非常に簡単な回路を追加するだけで回避する
ことができる。
【００４１】また、図４および図５には失火検出回路９
０の内燃機関の点火システムとの接続例を示しており、
図４は低圧配電における接続例、図５は高圧配電におけ
る接続例を示す。図４において、３ｃ〜３ｆは４気筒分
の点火プラグ、１ｃ〜１ｆはこれらの点火プラグのそれ
ぞれの点火コイル、２ａ〜２ｄはそれぞれ点火コイル１
ｃ〜１ｆの１次側の電流のスイッチングを行うトランジ
スタを示す。また図５において、５６ａ〜５６ｄはイオ
ン電流検出用ダイオード、５７は配電器(ディストリビ
ュータ)である。
【００４２】図４および図５は共に４気筒のエンジンに
適用した例であり、４気筒分のイオン電流検出を１つの
失火検出回路９０で行うことができることを示してい
る。さらに気筒数の多いエンジンについては、燃焼間隔
がさらに密となるため、燃焼間隔が疎となるように気筒
をグループ分けして、２つ以上の失火検出回路を用いる
ようにする。
【００４３】また、図６には２気筒同時点火の点火シス
テムに接続した例であり、点火コイルの２次側の両極に
発生する高電圧の両側で電気火花を飛ばす構成のもので
ある。図６において、３ｇ、３ｉは負電圧の電気火花が
発生する点火プラグ、３ｈ、３ｊは正電圧の電気火花が
発生する点火プラグであり、イオン電流検出用の高耐圧
ダイオード６２ａ、６２ｂは点火プラグ３ｈ、３ｊに接
続されている。図６の場合、失火検出回路９０のコンデ
ンサ５(図１参照)への正極性バイアス電圧は点火コイル
の２次側からではなく、点火コイルの１次側より高圧ダ
イオード６０ａ、６０ｂおよび抵抗６１を介して供給さ
れる。このように、配電系によっては点火コイルの１次
側からの電流供給で失火検出回路９０を動作させてもよ
い。すなわちコンデンサ５の充電は、点火コイルの２次
側からの電流供給に限定されるものではなく、電圧制限
を行うツェナーダイオード４の制限電圧よりも高い電圧
を発生し得る電流源により行えばよく、その方法は限定
されない。
【００４４】なお、図４〜図６に示す失火検出回路９０
の点火システムとの接続例は実施例１だけに限るもので
はなく、以降に示す各実施例の失火検出回路に関して
も、同様の接続が可能である。
【００４５】実施例２．図７はこの発明の実施例２の失
火検出回路９０の電流／電圧変換部９ｂ(図２参照)の部
分の回路図である。この実施例２の回路は、暗電流の影
響によるイオン電流の誤検出を防止する回路を電流／電
圧変換部９ｂに設けたものである。
【００４６】図７において、１８〜２０は図１のものと
同じである。２１ａ、２１ｂはオペアンプ１８の入力抵
抗、２２はオペアンプ１８の出力抵抗であり、出力がＬ
レベルの時の電圧レベルを下げるためのものである。３
５ｂは暗電流除去用帰還回路であり、３５はダイオー
ド、２９、３１および３４は抵抗、３３はコンデンサ、
３５ａはＮＰＮ型のトランジスタ、８ａは電源である。
【００４７】また、図８および図９には図７の回路の各
部分Ｓ１０〜Ｓ１３の波形図を示した。図８はエンジン
が低回転時の波形図であり、図９はエンジンが高回転時
の波形図である。図において、Ｓ１２はイオン電流であ
り図７の矢印の方向を正としている。Ｓ１３およびＳ１
４はそれぞれ帰還回路の電流である。Ｓ１０は電流／電
圧変換部９ｂの出力である。また、Ｓ１０ａは暗電流除
去用帰還回路３５ｂがない場合の電流／電圧変換部９ｂ
の出力である。そしてＳ１１はコンデンサ３３の電圧を
示す。
【００４８】図８に示すように、エンジンの回転数が低
いと、燃焼時間間隔は長くなる。イオン電流は回転数の
低下に伴って絶対値が小さくなる。逆に図９に示すよう
に、高回転時には燃焼時間間隔は短くかつイオン電流の
絶対値は大きくなる。
【００４９】次に図に従って動作について説明する。
今、イオン電流Ｓ１２が流れたとすると、帰還電流Ｓ１
３がゼロであれば、イオン電流Ｓ１２と帰還電流Ｓ１４
は等しい。オペアンプ１８の反転入力側のＳ１５の電位
は見かけ上ゼロボルトになるため、電流／電圧変換部９
ｂの出力は帰還電流Ｓ１４と帰還抵抗１９の値の積で求
まる。しかし、暗電流除去用帰還回路３５ｂの帰還電流
Ｓ１３が正であれば、帰還電流Ｓ１４はイオン電流Ｓ１
２から帰還電流Ｓ１３を除いたものとなり、結果として
出力電圧が低下したことになる。帰還電流Ｓ１３の電流
は、コンデンサ３３の保持電圧Ｓ１１と抵抗２９の値に
依存し、Ｓ１１の上昇に伴って帰還電流Ｓ１３も増加す
る。Ｓ１１の電位は出力Ｓ１０が大きくなると、抵抗３
４を通ってコンデンサ３３が充電されることで上昇す
る。すなわち、出力Ｓ１０の電位が上昇するとＳ１３が
増え、結果として出力Ｓ１０の電位が下がるという負帰
還回路を構成している。
【００５０】コンデンサ３３、抵抗２９、３１、３４等
は、暗電流除去用帰還回路３５ｂが低回転時には無効
で、高回転時には有効となるようにそれぞれ値が設定さ
れる。図８を見ても分かるように、出力が小さく、回転
数が低い場合には、失火時の暗電流も小さいため、暗電
流除去用帰還回路３５ｂの回路による効果も小さくてよ
い。図９に示す高回転時では、出力信号が大きく、暗電
流も大きいために、暗電流除去用帰還回路３５ｂを設け
ない場合、Ｓ１０ａのように失火時に出力に暗電流によ
る信号が発生してしまうが、暗電流除去用帰還回路３５
ｂが働くと、Ｓ１３の波形に見られるように帰還電流が
流れ、結果として暗電流を検出しないようにすることが
できる。Ｓ１０の波形では、暗電流が除去されている。
この結果、より広範囲なエンジン回転数に対して、正確
な失火の検出が可能となる。
【００５１】実施例３．図１０はこの発明の実施例３の
失火検出回路９０の電流／電圧変換部９ｂおよび波形整
形部９ｃ(図２参照)の部分の回路図である。この実施例
３の回路は、リーク電流の影響によるイオン電流の誤検
出を防止する波形整形回路をさらに備えたものである。
【００５２】図１０において、９ｂはイオン電流検出
部、９ｃは波形整形部である。また、図１１および図１
２には図１０の回路の各部分Ｓ２１〜Ｓ２６の波形図を
示した。図１１はリーク電流が存在しない場合の波形
図、図１２はリーク電流が存在する場合の波形図を示
す。
【００５３】図１０のイオン電流検出部９ｂにおいて、
１７〜２０は上記実施例のものと同じであり、この電流
を電圧に変換する部分にリーク電流補償用帰還回路３５
ｃが接続されている。このリーク電流補償用帰還回路３
５ｃは、オペアンプ１８の出力と基準電圧源６５ａを比
較する比較器５２ａ、コンデンサ５１ａおよびこのコン
デンサ５１ａの定電流充放電回路６３からなる。また波
形整形部９ｃは、オペアンプ１８の出力と基準電圧源６
５ａを比較する比較器５２ａ、コンデンサ５１ｂ、この
コンデンサ５１ｂの定電流充放電回路６４、およびコン
デンサ５１ｂの電圧と基準電圧源６５ｂとの比較を行う
比較器５２ｂからなるリーク電流分フィルタ回路で構成
されている。すなわち、比較器５２ａはイオン電流検出
部９ｂと波形整形部９ｃで共有されている。
【００５４】点火プラグとアース間に抵抗性のリークが
発生すると、イオン電流検出のためのバイアス電圧をＶ
IB[Ｖ](ボルト)、リークの抵抗値(点火プラグとアース
間に電流が流れた時のこの間のギャップによる抵抗値)
をＲLK[Ω](オーム)とすると、リーク電流ＩLK[Ａ](ア
ンペア)が流れ、ＲLK×ＩLK＝ＶIBの関係を有する。コ
ンデンサ５の容量値をＣIB[Ｆ](ファラッド)とすると、
リーク電流はＣIB×ＲLK[ｓｅｃ](秒)の時定数で定まる
放電特性を示すが、燃焼の周期Ｔ[ｓｅｃ]に対し充分に
大きければ、直流電流とみなすことができ、図１１およ
び図１２のＳ２１の波形を比較してみてもわかるよう
に、イオン電流波形の直流成分が上昇するように観察さ
れる。
【００５５】イオン電流を電流／電圧変換し、所定のし
きい値をもって比較を行う場合、図１２のようなリーク
電流が含まれている場合には、イオン電流の有無にかか
わらず、リーク電流の影響により誤検出する可能性があ
った。
【００５６】図１０のリーク電流補償用帰還回路３５ｃ
は、上述のように図１に示す実施例１の回路に付加し
て、電流／電圧変換部９ｂを実現する回路であり、オペ
アンプ１８の出力が基準電圧源６５ａの電圧Ｓ２７で定
まるしきい値電圧を越えないように制御するものであ
る。
【００５７】図１１に示すように、イオン電流が発生
し、オペアンプ１８の出力であるＳ２３が上昇し、基準
電圧源６５ａの電圧Ｓ２７で定まるしきい値を越える
と、コンデンサ５１ａの電圧Ｓ２２が上昇し、帰還電流
が増加する。ただし帰還回路３５ｃによる制御速度(ス
ルーレート)は、イオン電流の時間変化よりも遅くする
ことが重要であり、イオン電流波形には追従しないよう
にして(直流分の多いリーク電流だけに追従して)検出を
行う。図１１のＳ２４に示すように、イオン電流発生期
間中はコンパレータ５２ａの出力である電圧Ｓ２４はＨ
レベルとなり、これにより波形整形部９ｃのコンデンサ
５１ｂの電圧Ｓ２５が上昇する。電圧Ｓ２５が基準電圧
源６５ｂの電圧Ｓ２８を越えると、コンパレータ５２ｂ
の出力Ｓ２６が上昇してＨレベルになる。波形整形部９
ｃは一定期間以上のイオン電流を濾波して出力する。す
なわちリーク電流によりものは削除される。
【００５８】リーク電流が発生した場合には、図１２の
波形Ｓ２２で示すように帰還回路３５ｃのコンデンサ５
１ａの電圧Ｓ２２の直流電圧成分が上昇し、帰還回路３
５ｃがリーク電流分の電流を供給する。リーク電流が発
生し、かつイオン電流がない場合、オペアンプ１８の出
力である電圧Ｓ２３はＳ２７に等しく、コンパレータ５
２の出力である電圧Ｓ２４は発振状態にある。発振状態
にある場合のデューティは、コンデンサ５１ａの充電電
流と放電電流の比率に等しく、コンデンサ５１ｂの充電
電流と放電電流の比率を、コンデンサ５１ａのそれより
も放電電流が大きい比較に設定すると、リーク電流を補
償している上記状態をイオン電流のない状態と判断でき
る。
【００５９】なお、充放電回路６３において、定電流源
５０ａの電流を定電流源５０ｂの電流に比べて大きくす
ると、放電電流が大きくなり放電時間が短くなり、逆に
定電流源５０ａの電流を定電流源５０ｂの電流に比べて
小さくすると、充電電流が大きくなり充電時間が短くな
る。同様に充放電回路６４において、定電流源５０ｃの
電流を定電流源５０ｄの電流に比べて大きくすると、放
電電流が大きくなり放電時間が短くなり、逆に定電流源
５０ｃの電流を定電流源５０ｄの電流に比べて小さくす
ると、充電電流が大きくなり充電時間が短くなる。
【００６０】また、コンデンサ５１ａの放電電流とコン
デンサ容量の設定を調整すれば、実施例２と同様の効果
も得られる。また、図１０の回路では、電流／電圧変換
部９ｂと波形整形部９ｃでコンパレータ５２ａを共有し
ていたが、オペアンプ１８の出力側に、電流／電圧変換
部９ｂと波形整形部９ｃのコンパレータをそれぞれ設け
てもよい。
【００６１】実施例４．図１３はこの発明の実施例４の
失火検出回路９０のイオン電流検出部９ａ(図２参照)の
部分の回路図である。図１３において、４４はコンデン
サ５の高電位側の電極とアースの間にエミッタ接地で接
続されたＮＰＮ型のトラジスタ、４ａは電圧制限素子で
あるツェナーダイオードで、これらがコンデンサ５の充
電電圧を制限する電圧制限回路を構成する。抵抗４２、
コンデンサ４３は発振防止用の回路を構成するものであ
り、電圧制限の安定性を向上させるものである。実際の
回路を構成する場合、特に制限電圧値が高い程、コンデ
ンサの充電時に生じる電力損失も大きくなるため、その
電力損失に伴う発熱に耐えるだけの定格電力の大きい素
子を用いる必要がある。しかし、定格電力の大きいダイ
オードは入手が難しいという問題があった。
【００６２】図１３の回路はトランジスタを用いて同等
の機能を実現するものである。トランジスタ４４はツェ
ナーダイオード４ａの耐圧よりも高いコレクタ−エミッ
タ間耐圧を有するものであり、このコレクタ−エミッタ
間にツェナーダイオード４ａを接続している。これによ
り、ツェナーダイオード４ａに印加される逆電圧がこれ
の耐電圧を越えると逆電流が流れ、これによりトランジ
スタ４４がＯＮして、トランジスタ４４のコレクタから
エミッタに電流が流れるようにして、ツェナーダイオー
ド４ａに発生する電力損失を低減させている。これによ
り、ツェナーダイオード４ａはより定格電力の低いもの
ですむ。なお、抵抗４２、コンデンサ４３からなる発振
防止用の回路は、ツェナーダイオード４ａおよびトラン
ジスタ４４の特性に依存し、必要ない場合には削除して
もよい。
【００６３】実施例５．図１４はこの発明の実施例５の
失火検出回路９０のイオン電流検出部９ａ(図２参照)の
部分の回路図である。この回路は図１３の実施例４の回
路に、さらにトランジスタ４４のコレクタ−エミッタ間
のリーク電流を低減させたものであり、トランジスタ４
４のエミッタを電源４６により正極性の電圧で常時バイ
アスし、かつベースを抵抗４５を介して接地すること
で、ベース−エミッタ間を逆バイアスし、コレクタリー
ク電流を低減させている。すなわち、充電されたコンデ
ンサ５から流れ出す電流がトランジスタ４４のコレクタ
にリーク電流として流れてイオン電流の検出に影響を与
えることを防止している。なお、電源４６および抵抗４
５がコレクタリーク電流防止回路を構成している。ま
た、トランジスタ４４はダーリントン接続されたトラン
ジスタ(図示せず)としてもよい。
【００６４】実施例６．図１５はこの発明の実施例６の
失火検出回路９０のイオン電流検出部９ａ(図２参照)の
部分の回路図である。上記各実施例ではダイオード６の
カソードが接地されていたが、他の電位であってもよ
く、例えば電源等に接続されていてもよい。
【００６５】図１５の回路は、ダイオード６の接続を変
えることで、失火検出回路の駆動用の電源を不要とし、
かつ精度良くイオン電流を検出することを可能とした回
路である。コンデンサ５およびツェナーダイオード４が
それぞれイオン電流検出用のものであるのに対し、５４
は回路電源用コンデンサ、５３は回路電源用電圧制限回
路である回路電源用ツェナーダイオードである。この回
路電源用コンデンサ５４は、イオン電流検出用のコンデ
ンサ５と同様に例えば点火時に発生する電流で充電され
るものであり、この電圧は回路電源用ツェナーダイオー
ド５３により制限される。なお、回路電源用コンデンサ
５４および回路電源用ツェナーダイオード５３(回路電
源用電圧制限回路)が回路用電源回路を構成する。
【００６６】図１６には図１５に示されたイオン電流検
出部９ａを使用した失火検出回路９０の一例の回路図、
図１７には図１６の回路のＳ３１〜Ｓ３８の部分の波形
図を示す。図１６の回路では、点火時に発生する電流を
用いて、イオン電流検出用の電圧、および失火検出回路
９０の駆動用の電圧をそれぞれコンデンサに充電し、点
火完了後、一定期間動作し、イオン電流の検出を行う。
電流／電圧変換部９ｂおよび波形整形部９ｃの部分は図
１０の回路のものと同じである。そしてこの回路ではさ
らに、回路電源用コンデンサ５４の電圧が放電により低
下した場合の対策として、回路用電源回路の電圧が所定
電圧以下の時の出力状態が、イオン電圧を検出した時の
出力と逆になるようにした出力制限部９ｄを構成する２
値出力回路７０を設けた。
【００６７】図１７において、Ｓ３１は失火検出回路の
入力電流を示しており、負の電流は回路に入力する方向
の電流であり、点火時に発生する電流である。また、正
の電流はイオン電流による電流であり、回路より流出す
る方向の電流である。点火時に発生する負の電流によ
り、コンデンサ５、５４は充電され、それぞれツェナー
ダイオード４、５３により電圧制限される。Ｓ３２は、
ツェナーダイオード４、５３のツェナー電圧をＶZ4、Ｖ
Z53とすると、ＶZ4＋ＶZ53となる。Ｓ３４の電圧は、コ
ンデンサ５の充電時にはＳ３３の電圧よりダイオード６
の順方向電圧分高い電圧であるが、コンデンサの充電が
完了すると、電流／電圧変換部９ｂの動作によりゼロボ
ルト、もしくはダイオード１７の順方向電圧分だけゼロ
ボルトより低くなる。
【００６８】従って、Ｓ３２の電圧は点火時にはＶZ4＋
ＶZ53であるが、イオン電流検出時にはＶZ4となる。Ｓ
３３の電圧は、コンデンサ５４の保持電圧であり、点火
時に最大のＶZ53になり、イオン電流検出時には、回路
の消費電流により低下する。失火検出回路９０の最低動
作電源電圧をＶCCVとすると、イオン電流の検出は、Ｓ
３３の電圧がＶCCVより高い期間に行うものとして、コ
ンデンサ５４および回路消費電流を設定する。
【００６９】なお、電流／電圧変換部９ｂ、波形整形部
９ｃの構成に関しては、上記実施例１〜３の回路あるい
は、その他同等の回路を用いてもよい。ただし、回路出
力に関しては、回路用電源回路の回路電源電圧(図１５
の５５の電圧)がＶCCV以下の場合の出力が、イオン電流
を検出していない時の出力と同一の出力となり、イオン
電流検出時には反対の出力となることが好ましく、失火
検出回路９０の出力側には図１６に示すような出力限定
部９ｄを設けることが好ましい。なお、回路内の各基準
電圧源の電圧もそれぞれ、この回路用電源回路の電圧を
もとに作られることは言うまでもない。
【００７０】以上のように構成にすることにより、回路
を駆動させるための電源が不要になることで、ワイヤー
ハーネスの削減によるコストダウン、この失火検出回路
を含む装置の配置の自由度向上が図れる。また、電源ラ
インに重なるサージに対する対策、バッテリ逆方向誤接
続対策が不要となることで耐環境性能向上、さらには点
火時に流れる電流により動作する回路であるので、待機
状態における誤動作が無く、システムとして信頼性も向
上する等が挙げられる。
【００７１】なお、図１５のイオン電流検出部９ａの回
路は、図１８に示すようにツェナーダイオード４、５３
をそれぞれ独立に接続するようにしてもよい。また、図
１９に示すようにツェナーダイオード４を図１４に示し
たようなトランジスタ４４を用いた回路に変更してもよ
い。さらに、これらの各回路のツェナーダイオード５３
は、コンデンサ５４に電圧制限を与える他の構成の回路
であってもよい。
【００７２】
【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１の失火
検出回路では、電流／電圧変換手段を入力インピーダン
スの小さい回路で構成したことにより、浮遊容量と回路
の抵抗値で決定する時定数を小さくし、電流／電圧変換
特性(検出感度)を損なうことなく、浮遊容量の影響によ
る誤検出を防止したので、信頼性のより高い失火検出回
路が提供できる効果が得られる。
【００７３】また、この発明の請求項２の失火検出回路
では、電流／電圧変換手段に、オペアンプの出力が小さ
い低回転時には無効となり、出力が大きい高回転時には
有効になる暗電流除去用帰還回路を設けたことにより、
暗電流の影響による誤検出を防止したので、信頼性が高
く、広範囲のエンジン回転数に対応可能な失火検出回路
が提供できる効果が得られる。
【００７４】また、この発明の請求項３の失火検出回路
では、電流／電圧変換手段に、オペアンプの出力と反転
入力の間に接続されたリーク電流分の帰還電流を供給す
るリーク電流補償用帰還回路を設け、また波形整形手段
に、オペアンプの出力に接続され、リーク電流分を除去
するリーク電流分フィルタ回路を設けたことにより、リ
ーク電流の影響による誤検出を防止したので、信頼性の
より高い失火検出回路が提供できる効果が得られる。
【００７５】この発明の請求項４の失火検出回路では、
イオン電流検出手段のコンデンサの電圧を制限する電圧
制限回路を、コンデンサの高電位側とアースの間にエミ
ッタ接地により接続されたトランジスタおよびこのトラ
ンジスタのコレクタとベース間に接続された電圧制限素
子で構成し、逆電圧により電圧制限素子に逆電流が流れ
るとトランジスタがオンするようにし、電圧制限素子の
電力損失を低減させたので、定格電力の高い電圧制限素
子が不要となり、製造がより容易でかつ製造コストの安
価な失火検出回路が提供できる効果が得られる。
【００７６】この発明の請求項５の失火検出回路では、
請求項４の電圧制限回路にさらに、トランジスタのエミ
ッタに正極性の電圧を常時印加してバイアスをかけるコ
レクタリーク電流防止回路を設け、イオン電流検出時に
コンデンサからトランジスタのコレクタに流入するリー
ク電流を防止したので、リーク電流によるイオン電流と
誤検出のない信頼性のより高い失火検出回路が提供でき
る効果が得られる。
【００７７】この発明の請求項６の失火検出回路では、
イオン電流検出手段に、イオン電流検出用のコンデンサ
および電圧制限回路に加えて、上記イオン電流検出用の
コンデンサと同じ外部からの電流により充電される回路
電源用コンデンサおよびこれの回路電源用電圧制限回路
からなる回路用電源回路を設けて、回路電源を不要にし
たので、設置の自由度を向上させる等の数多くの利点を
有する失火検出回路が提供できる効果が得られる。
【００７８】この発明の請求項７の失火検出回路では、
請求項６の失火検出回路において、出力側に上記回路用
電源回路の電圧が所定値以下に降下した時に回路の出力
を所定の値に固定する出力限定手段をさらに設けたの
で、回路用電源回路の電圧が低下したことによる誤検出
を防止した、より信頼性の高い失火検出回路が提供でき
る効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１の失火検出回路を示す回路
図である。
【図２】この発明の各実施例における失火検出回路の構
成を統括的に示す機能ブロック図である。
【図３】図１の回路の動作を説明するための波形図であ
る。
【図４】この発明の失火検出回路の内燃機関の低圧配電
の点火システムとの接続例を示す回路図である
【図５】この発明の失火検出回路の内燃機関の高圧配電
の点火システムとの接続例を示す回路図である
【図６】この発明の失火検出回路が点火コイルの１次側
からコンデンサの充電電流を受ける場合の接続例を示す
回路図である。
【図７】この発明の実施例２の失火検出回路の電流／電
圧変換部を示す回路図である。
【図８】図７の回路の低回転時の動作を説明するための
波形図である。
【図９】図７の回路の高回転時の動作を説明するための
波形図である。
【図１０】この発明の実施例３の失火検出回路の電流／
電圧変換部および波形整形部を示す回路図である。
【図１１】図１０の回路のリーク電流がない時の動作を
説明するための波形図である。
【図１２】図１０の回路のリーク電流がある時の動作を
説明するための波形図である。
【図１３】この発明の実施例４の失火検出回路のイオン
電流検出部を示す回路図である。
【図１４】この発明の実施例５の失火検出回路のイオン
電流検出部を示す回路図である。
【図１５】この発明の実施例６の失火検出回路のイオン
電流検出部を示す回路図である。
【図１６】図１５の回路を備えた失火検出回路の全体の
一例を示す回路図である。
【図１７】図１６の回路の動作を説明するための波形図
である。
【図１８】図１５の回路の変形例を示す回路図である。
【図１９】図１５の回路の別の変形例を示す回路図であ
る。
【図２０】従来の失火検出回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１ 点火コイル ３ 点火プラグ ４ ツェナーダイオード ５ コンデンサ ６ ダイオード(第１のダイオード) ８ 電源 ９ａ イオン電流検出部 ９ｂ 電流／電圧変換部 ９ｃ 波形整形部 ９ｄ 出力限定部 １７ ダイオード(第２のダイオード) １８ オペアンプ ３５ｂ 暗電流除去用帰還回路 ３５ｃ リーク電流補償用帰還回路 ９０ 失火検出回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02P 17/12

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の気筒の点火プラグに正極性の
    電圧を印加し、燃焼による負極性のイオン電流を検出す
    るイオン電流検出手段と、 上記負極性のイオン電流を正極性の電圧に変換する電流
    ／電圧変換手段と、 からなる内燃機関用失火検出回路であって、 上記イオン電流検出手段が、外部からの電流により充電
    され、上記正極性の電圧を保持するコンデンサと、この
    コンデンサの電圧を制限する電圧制限回路と、上記コン
    デンサの低電位側の電極とアースの間に上記コンデンサ
    側がアノードになるように接続され、上記コンデンサか
    らの電流を流出させる第１のダイオードと、を含み、 上記電流／電圧変換手段が、上記コンデンサと第１のダ
    イオードの接続点とアースの間に上記コンデンサ側がカ
    ソードになるように接続され、上記コンデンサに電流を
    供給する第２のダイオードと、反転入力が上記コンデン
    サと第１のダイオードの接続点に接続され、非反転入力
    がアースに接続され、上記コンデンサから流出するイオ
    ン電流を電圧に変換するオペアンプを含む回路からなる
    ことを特徴とする内燃機関用失火検出回路。
  2. 【請求項２】 内燃機関の気筒の点火プラグに正極性の
    電圧を印加し、燃焼による負極性のイオン電流を検出す
    るイオン電流検出手段と、 上記負極性のイオン電流を正極性の電圧に変換する電流
    ／電圧変換手段と、 からなる内燃機関用失火検出回路であって、 上記電流／電圧変換手段が、イオン電流を電圧に変換す
    るオペアンプと、このオペアンプの出力が上記内燃機関
    の回転速度が所定値以下の時は無効となり、上記所定値
    を越えると有効になる暗電流除去用帰還回路を含み、 暗電流による誤検出を防止した内燃機関用失火検出回
    路。
  3. 【請求項３】 内燃機関の気筒の点火プラグに正極性の
    電圧を印加し、燃焼による負極性のイオン電流を検出す
    るイオン電流検出手段と、 上記負極性のイオン電流を正極性の電圧に変換する電流
    ／電圧変換手段と、 この電流／電圧変換手段の出力を波形整形する波形整形
    手段と、 からなる内燃機関用失火検出回路であって、 上記電流／電圧変換手段が、イオン電流を電圧に変換す
    るオペアンプと、このオペアンプの出力と反転入力の間
    に接続されたリーク電流分の帰還電流を供給するリーク
    電流補償用帰還回路とを含み、 上記波形整形手段が、上記オペアンプの出力に接続さ
    れ、リーク電流分を除去するリーク電流分フィルタ回路
    からなり、 上記リーク電流分フィルタ回路の出力を失火検出回路の
    出力とし、リーク電流による誤検出を防止した内燃機関
    用失火検出回路。
  4. 【請求項４】 内燃機関の気筒の点火プラグに正極性の
    電圧を印加し、燃焼による負極性のイオン電流を検出す
    るイオン電流検出手段と、 上記負極性のイオン電流を正極性の電圧に変換する電流
    ／電圧変換手段と、 からなる内燃機関用失火検出回路であって、 上記イオン電流検出手段が、外部からの電流により充電
    され、上記正極性の電圧を保持するコンデンサと、上記
    コンデンサの低電位側の電極とアースの間に上記コンデ
    ンサ側がアノードになるように接続され、上記コンデン
    サからの電流を流出させるダイオードと、上記コンデン
    サの高電位側とアースの間にエミッタ接地により接続さ
    れたトランジスタおよびこのトランジスタのコレクタと
    ベース間に接続された電圧制限素子からなる、上記コン
    デンサの電圧を制限する電圧制限回路と、を含み、 逆電圧により上記電圧制限素子に逆電流が流れると上記
    トランジスタがオンするようにし、電圧制限素子の電力
    損失を低減させた内燃機関用失火検出回路。
  5. 【請求項５】 上記イオン電流検出手段の上記電圧制限
    回路が、上記トランジスタのエミッタに正極性の電圧を
    常時印加して、上記コンデンサから上記トランジスタの
    コレクタに流入するリーク電流を防止するコレクタリー
    ク電流防止回路をさらに備えた請求項４の内燃機関用失
    火検出回路。
  6. 【請求項６】 内燃機関の気筒の点火プラグに正極性の
    電圧を印加し、燃焼による負極性のイオン電流を検出す
    るイオン電流検出手段と、 上記負極性のイオン電流を正極性の電圧に変換する電流
    ／電圧変換手段と、 からなる内燃機関用失火検出回路であって、 上記イオン電流検出手段が、外部からの電流により充電
    され、上記正極性の電圧を保持するイオン電流検出用の
    イオン電圧検出用のコンデンサと、このコンデンサの電
    圧を制限する電圧制限回路と、上記コンデンサの低電位
    側の電極にアノードが接続され、上記コンデンサからの
    電流を流出させる第１のダイオードと、上記イオン電流
    検出用のコンデンサと同じ外部からの電流により充電さ
    れ、正極性の電圧を保持する回路電源用コンデンサおよ
    びこれの電圧を制限する回路電源用電圧制限回路からな
    る回路用電源回路と、を含む、 回路電源の不要な内燃機関用失火検出回路。
  7. 【請求項７】 失火検出回路の出力側に上記回路用電源
    回路の電圧が所定値以下に降下した時に回路の出力に制
    限を与える出力限定手段をさらに備えた請求項６の内燃
    機関用失火検出回路。
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