JP6473003B2 - Ion current detection system - Google Patents

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Description

本発明は内燃機関における着火を補助する着火補助装置に関し、より具体的には、イオン電流の検出に用いられ得る着火補助装置、並びに当該着火補助装置を含むイオン電流検出システムに関する。   The present invention relates to an ignition assist device that assists ignition in an internal combustion engine, and more specifically to an ignition assist device that can be used for detecting an ion current, and an ion current detection system that includes the ignition assist device.

近年における内燃機関の排出ガス成分に関する規制に対応するために、たとえば、内燃機関の燃焼状態の検出技術が提案されている。内燃機関の燃焼状態を検出する一つの技術として、内燃機関の燃焼時に発生するイオン量に着目した技術が知られている。この技術においては、発生するイオン量はイオン電流の大きさとして検出され、イオン電流の検出には、一般的に、検出用の電極を要するが、内燃機関におけるシリンダヘッド周りのスペースは限られている。そこで、たとえば、ディーゼルエンジンの始動を補助するために用いられるグロープラグにイオン検出用電極を一体的に備える技術が提案されている（たとえば、特許文献１）。   In order to respond to regulations on exhaust gas components of internal combustion engines in recent years, for example, a technique for detecting the combustion state of an internal combustion engine has been proposed. As one technique for detecting the combustion state of an internal combustion engine, a technique focusing on the amount of ions generated during combustion of the internal combustion engine is known. In this technique, the amount of ions generated is detected as the magnitude of the ion current, and detection of the ion current generally requires a detection electrode, but the space around the cylinder head in the internal combustion engine is limited. Yes. Therefore, for example, a technique has been proposed in which an ion detection electrode is integrally provided in a glow plug used to assist starting of a diesel engine (for example, Patent Document 1).

特許第３６０５９６５号公報Japanese Patent No. 3605965

しかしながら、内燃機関の燃焼時に発生するイオン量は少なく、イオン検出用電極を介して検出できる電流値は小さい。従来の技術においては、この点について十分な検討がなされておらず、簡単な検出回路を用いて正確なイオン電流を検出することは困難であった。   However, the amount of ions generated during combustion of the internal combustion engine is small, and the current value that can be detected via the ion detection electrode is small. In the conventional technology, this point has not been sufficiently studied, and it has been difficult to detect an accurate ion current using a simple detection circuit.

したがって、内燃機関の燃焼に伴い発生するイオン電流値をより精度良く検出する技術が望まれている。   Therefore, a technique for detecting an ion current value generated with combustion of the internal combustion engine with higher accuracy is desired.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することが可能である。
第１の態様は、内燃機関の着火補助装置を提供する。第１の態様に係る内燃機関の着火補助装置は、ハウジングと、前記ハウジング内に配置され先端部が前記ハウジングから露出しているセラミック体と、互いに電気的に絶縁された状態で前記セラミック体内に埋設されている発熱体およびイオン検出用電極とを備え、前記イオン検出用電極にイオン検出用電圧を印加するためのイオン検出用端子部と、前記内燃機関と接触しない位置に配置され、前記発熱体に通電するための２つの発熱体用端子部と、を備える。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized as the following aspects.
A first aspect provides an ignition assist device for an internal combustion engine. An ignition assist device for an internal combustion engine according to a first aspect includes a housing, a ceramic body disposed in the housing and having a tip portion exposed from the housing, and the ceramic body in a state of being electrically insulated from each other. An ion detection terminal for applying an ion detection voltage to the ion detection electrode; and a position not in contact with the internal combustion engine. Two heating element terminal portions for energizing the body.

第１の態様に係る着火補助装置によれば、内燃機関と接触しない位置に配置されている、発熱体に通電するための２つの発熱体用端子部を備えるので、内燃機関の燃焼に伴い発生するイオン電流値をより精度良く検出することができる。   According to the ignition assist device according to the first aspect, since the two heating element terminal portions for energizing the heating element, which are disposed at positions not in contact with the internal combustion engine, are provided, they are generated along with combustion of the internal combustion engine. The ion current value to be detected can be detected with higher accuracy.

第１の態様に係る着火補助装置はさらに、一端が前記イオン検出用電極の一端に電気的に接続され、他端が前記イオン検出用端子部に電気的に接続されているイオン検出用導電路と、一端が前記発熱体の２つの端部の一方に電気的に接続され、他端が前記２つの発熱体用端子部の一方に電気的に接続されている第１の発熱体用導電路と、一端が前記発熱体の前記２つの端部の他方に電気的に接続され、他端が前記２つの発熱体用端子部の他方に電気的に接続されている第２の発熱体用導電路と、を備えても良い。この場合には、イオン検出用電極と発熱体とは、互いに、電気的に絶縁された状態でイオン検出用端子部および２つの発熱体用端子部と接続される。   The ignition auxiliary device according to the first aspect further includes an ion detection conductive path having one end electrically connected to one end of the ion detection electrode and the other end electrically connected to the ion detection terminal portion. A first heating element conductive path having one end electrically connected to one of the two end portions of the heating element and the other end electrically connected to one of the two heating element terminal portions. A second heating element conductive member having one end electrically connected to the other of the two end portions of the heating element and the other end electrically connected to the other of the two heating element terminal portions. And a road. In this case, the ion detection electrode and the heating element are connected to the ion detection terminal part and the two heating element terminal parts in an electrically insulated state.

第１の態様に係る着火補助装置において、前記着火補助装置は、前記先端部とは反対側に位置する基端部を有し、前記イオン検出用端子部および前記２つの発熱体用端子部は、前記基端部に配置されていても良い。この場合には、イオン検出用端子部および２つの発熱体用端子部に対する接続が容易になり、また、２つの発熱体用端子部と内燃機関との接触を防止することができる。   In the ignition assisting device according to the first aspect, the ignition assisting device has a base end portion located on the side opposite to the tip end portion, and the ion detection terminal portion and the two heating element terminal portions are The base end portion may be disposed. In this case, connection to the ion detection terminal portion and the two heating element terminal portions is facilitated, and contact between the two heating element terminal portions and the internal combustion engine can be prevented.

第１の態様に係る着火補助装置において、前記基端部は、前記着火補助装置が前記内燃機関に装着された際に前記内燃機関から露出する前記着火補助装置の部分であっても良い。この場合には、イオン検出用端子部および２つの発熱体用端子部に対する接続が容易になり、また、２つの発熱体用端子部は内燃機関から露出しており、内燃機関との接触を防止することができる。   In the ignition assist device according to the first aspect, the base end portion may be a portion of the ignition assist device that is exposed from the internal combustion engine when the ignition assist device is attached to the internal combustion engine. In this case, connection to the ion detection terminal portion and the two heating element terminal portions becomes easy, and the two heating element terminal portions are exposed from the internal combustion engine to prevent contact with the internal combustion engine. can do.

第２の態様は、内燃機関の燃焼室内におけるイオンの発生に伴い流れる電流を検出するためのイオン電流検出システムを提供する。第２の態様に係るイオン電流検出システムは、前記内燃機関に装着して用いられる内燃機関の着火補助装置であって、互いに電気的に絶縁された状態でセラミック体に埋設されているイオン検出用電極、および発熱体と、前記イオン検出用電極にイオン検出用電圧を印加するためのイオン検出用端子部と、前記内燃機関と接触しない位置に配置され、前記発熱体に通電するための２つ発熱体用端子部と、を備えている着火補助装置と、
イオン電流検出用回路であって、前記イオン検出用端子部電気的にと接続されている第１の端子と、前記内燃機関に電気的に接続されている第２の端子と、を備える、イオン電流検出用回路と、
発熱体用回路であって、前記２つの発熱体用端子部の一方に電気的に接続されている第１の端子と、前記２つの発熱体用端子部の他方に電気的に接続されている第２の端子と、を備える、発熱体用回路と、を備える。 A 2nd aspect provides the ion current detection system for detecting the electric current which flows with generation | occurrence | production of the ion in the combustion chamber of an internal combustion engine. An ion current detection system according to a second aspect is an ignition auxiliary device for an internal combustion engine used by being mounted on the internal combustion engine, and is used for ion detection embedded in a ceramic body while being electrically insulated from each other. An electrode, a heating element, an ion detection terminal portion for applying an ion detection voltage to the ion detection electrode, and two electrodes for supplying electricity to the heating element. An ignition auxiliary device comprising a heating element terminal portion;
An ion current detection circuit comprising: a first terminal electrically connected to the ion detection terminal portion; and a second terminal electrically connected to the internal combustion engine. A current detection circuit;
A heating element circuit, wherein the first terminal is electrically connected to one of the two heating element terminals, and is electrically connected to the other of the two heating element terminals. A heating element circuit including a second terminal.

第２の態様に係るイオン電流検出システムによれば、内燃機関と接触しない位置に配置されている、発熱体に通電するための２つの発熱体用端子部を備えるので、内燃機関の燃焼に伴い発生するイオン電流値をより精度良く検出することができる。   According to the ion current detection system according to the second aspect, since the two heating element terminal portions for energizing the heating element, which are disposed at positions that do not contact the internal combustion engine, are provided, The generated ion current value can be detected with higher accuracy.

第２の態様に係るイオン電流検出システムにおいて、前記イオン電流検出用回路および前記発熱体用回路はそれぞれ独立した電源を有し、前記イオン電流検出用回路と前記発熱体用回路とは電気的に独立した回路であっても良い。この場合には、イオン電流検出用回路は、常に、発熱体用回路に起因する電気的な影響を受けることなく、イオン電流を検出することができる。   In the ion current detection system according to the second aspect, the ion current detection circuit and the heating element circuit have independent power sources, and the ion current detection circuit and the heating element circuit are electrically An independent circuit may be used. In this case, the ion current detection circuit can always detect the ion current without being electrically affected by the heating element circuit.

第２の態様に係るイオン電流検出システムはさらに、前記発熱体用回路の第２の端子と、前記内燃機関とを電気的に接続または電気的に切り離す切り替え部を備え、前記切り替え部は、少なくとも、前記イオン電流検出用回路によってイオン電流が検出される際には、前記内燃機関と前記発熱体用回路の第２の端子とを電気的に切り離しても良い。この場合には、内燃機関と発熱体用回路の第２の端子とが電気的に切り離されるので、イオン電流検出用回路は、発熱体用回路に起因する電気的な影響を受けることなく、イオン電流を検出することができる。   The ion current detection system according to the second aspect further includes a switching unit that electrically connects or disconnects the second terminal of the heating element circuit and the internal combustion engine, and the switching unit includes at least When the ion current is detected by the ion current detection circuit, the internal combustion engine and the second terminal of the heating element circuit may be electrically disconnected. In this case, since the internal combustion engine and the second terminal of the heating element circuit are electrically disconnected, the ionic current detection circuit is not affected by electrical effects caused by the heating element circuit, Current can be detected.

第２の態様に係るイオン電流検出システムにおいて、前記着火補助装置は前記内燃機関の前記燃焼室側に位置する先端部と、前記先端部とは反対側に位置する基端部とを有し、前記イオン検出用端子部および前記２つの発熱体用端子部は、前記基端部に配置されていても良い。この場合には、イオン検出用端子部および２つの発熱体用端子部に対する接続が容易になり、また、２つの発熱体用端子部と内燃機関との接触を防止することができる。   In the ion current detection system according to the second aspect, the ignition assisting device has a distal end portion located on the combustion chamber side of the internal combustion engine, and a proximal end portion located on the side opposite to the distal end portion, The ion detection terminal part and the two heating element terminal parts may be arranged at the base end part. In this case, connection to the ion detection terminal portion and the two heating element terminal portions is facilitated, and contact between the two heating element terminal portions and the internal combustion engine can be prevented.

第２の態様に係るイオン電流検出システムにおいて、前記基端部は、前記着火補助装置が前記内燃機関に装着された際に前記内燃機関から露出する前記着火補助装置の部分であっても良い。この場合には、イオン検出用端子部および２つの発熱体用端子部に対する接続が容易になり、また、２つの発熱体用端子部は内燃機関から露出しており、内燃機関との接触を防止することができる。   In the ion current detection system according to the second aspect, the base end portion may be a portion of the ignition assist device that is exposed from the internal combustion engine when the ignition assist device is attached to the internal combustion engine. In this case, connection to the ion detection terminal portion and the two heating element terminal portions becomes easy, and the two heating element terminal portions are exposed from the internal combustion engine to prevent contact with the internal combustion engine. can do.

本発明は、この他に、イオン電流検出方法、イオン電流検出プログラム、イオン電流検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能媒体としても実現され得る。なお、コンピュータ読み取り可能媒体としては、用途に応じて、ＣＤＲ等の光学式記録媒体、ハードディスク等の磁気式記録媒体、フラッシュメモリ等の半導体記録媒体を適用することができる。   In addition to this, the present invention can also be realized as a computer-readable medium recording an ion current detection method, an ion current detection program, and an ion current detection program. As the computer-readable medium, an optical recording medium such as a CDR, a magnetic recording medium such as a hard disk, or a semiconductor recording medium such as a flash memory can be applied depending on the application.

各実施形態において共通に用いられるグロープラグの外観を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly the external appearance of the glow plug used in common in each embodiment. 図１に示すグロープラグの内部構成のうち主要な構成について概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly about main structures among the internal structures of the glow plug shown in FIG. 本実施形態に係るグロープラグが内燃機関に装着された状態を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the state with which the glow plug which concerns on this embodiment was mounted | worn with the internal combustion engine. 本実施形態に係るグロープラグを用いた第１の態様に係るイオン電流検出システムを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the ion current detection system which concerns on the 1st aspect using the glow plug which concerns on this embodiment. 従来のイオン電流検出回路の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the conventional ion current detection circuit. 第１の態様に係るイオン電流検出システムにおけるイオン電流の検出結果と従来のイオン電流検出回路におけるイオン電流の検出結果の相違を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the difference of the detection result of the ion current in the ion current detection system which concerns on a 1st aspect, and the detection result of the ion current in the conventional ion current detection circuit. 本実施形態に係るグロープラグを用いた第２の態様に係るイオン電流検出システムを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the ion current detection system which concerns on the 2nd aspect using the glow plug which concerns on this embodiment.

本発明に係る着火補助装置の一態様として、ディーゼルエンジン（内燃機関）の点火補助装置として用いられるグロープラグを例にとって以下説明する。図１は各実施形態において共通に用いられるグロープラグの外観を概略的に示す説明図である。図２は図１に示すグロープラグの内部構成のうち主要な構成について概略的に示す説明図である。   As an aspect of the ignition assist device according to the present invention, a glow plug used as an ignition assist device of a diesel engine (internal combustion engine) will be described below as an example. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the appearance of a glow plug used in common in each embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the main configuration of the internal configuration of the glow plug shown in FIG.

グロープラグの構成：
本実施形態に係るグロープラグ１０は、セラミック体１１と、ハウジング１２、第１および第２発熱体用端子部２１、２２、およびイオン検出用端子部３１を備えている。グロープラグ１０は、内燃機関に装着して用いられる。 Glow plug configuration:
The glow plug 10 according to this embodiment includes a ceramic body 11, a housing 12, first and second heating element terminal portions 21 and 22, and an ion detection terminal portion 31. The glow plug 10 is used by being mounted on an internal combustion engine.

セラミック体１１は、先端部１１ａが半球状の略棒状の形状を有し、先端部１１ａが露出するようにハウジング１２内に配置される。セラミック体１１は、支持体１１１と、支持体１１１の内部に埋設されている、発熱抵抗体２０およびイオン検出用のイオン検出用電極３０を有する。支持体１１１と、発熱抵抗体２０およびイオン検出用電極３０は、同時に焼結形成される。支持体１１１、発熱抵抗体２０、およびイオン検出用電極３０は、いずれも窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）を含有する耐熱性セラミック組成物からなり、その目的に応じて導電性セラミック組成物等の他の組成物が適宜混合される。なお、セラミック体１１は、セラミックヒータとも呼ばれる。 The ceramic body 11 is disposed in the housing 12 so that the tip end portion 11a has a substantially hemispherical rod shape and the tip end portion 11a is exposed. The ceramic body 11 includes a support 111 and a heating resistor 20 and an ion detection electrode 30 for ion detection embedded in the support 111. The support 111, the heating resistor 20 and the ion detection electrode 30 are simultaneously formed by sintering. The support 111, the heating resistor 20, and the ion detection electrode 30 are all made of a heat-resistant ceramic composition containing silicon nitride (Si 3 N 4 ), and depending on the purpose, such as a conductive ceramic composition Other compositions are mixed as appropriate. The ceramic body 11 is also called a ceramic heater.

支持体１１１は、十分な電気絶縁性を有することが求められ、絶縁性セラミック組成物である窒化ケイ素を主成分として含有し、導電性セラミック組成物として、金属窒化物（例えば、チタニウム（Ｔｉ）窒化物）、金属炭化物（例えば、ジルコニア（Ｚｒ）窒化物）、焼結助剤として、希土類酸化物（例えば、イッテルビウム（Ｙｂ）酸化物、エルビウム（Ｅｒ）酸化物など）とアルミニウム（Ａｌ）酸化物とを含有してもよい。   The support 111 is required to have sufficient electrical insulation, and contains silicon nitride, which is an insulating ceramic composition, as a main component, and a metal nitride (for example, titanium (Ti)) as the conductive ceramic composition. Nitride), metal carbide (for example, zirconia (Zr) nitride), rare earth oxide (for example, ytterbium (Yb) oxide, erbium (Er) oxide, etc.) and aluminum (Al) oxidation as a sintering aid. You may contain.

発熱抵抗体２０およびイオン検出用電極３０は、導電性セラミック組成物を主成分として含有することによって導電性を得ている。例えば、５５〜７０質量％の炭化タングステンと、２８〜３５質量％の窒化ケイ素とを含有し、残りの２〜１０質量％として酸化エルビウム（Ｅｒ２Ｏ３）および酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含有してもよい。なお、発熱抵抗体２０とイオン検出用電極３０とは、同一の組成物から形成されても良く、異なる組成物から形成されても良い。また、発熱抵抗体２０およびイオン検出用電極３０とは、支持体１１１によって相互に電気的に絶縁されている。 The heating resistor 20 and the ion detection electrode 30 have conductivity by containing a conductive ceramic composition as a main component. For example, 55 to 70% by mass of tungsten carbide and 28 to 35% by mass of silicon nitride are contained, and erbium oxide (Er 2 O 3 ) and silicon oxide (SiO 2 ) are contained as the remaining 2 to 10% by mass. May be. The heating resistor 20 and the ion detection electrode 30 may be formed from the same composition or different compositions. Further, the heating resistor 20 and the ion detection electrode 30 are electrically insulated from each other by the support 111.

発熱抵抗体２０は略Ｕ字形状をなし、接地される第１の端部２０１および電源に接続される第２の端部２０２とを有している。本実施形態における発熱抵抗体２０は、リード部を含めてセラミック組成物によって形成されており、例えば、略Ｕ字状の曲線部分におけるセラミック組成物の抵抗値を上げて発熱部とし、残りの部分についてはセラミック組成物の抵抗値を抑えて導電部としている。なお、一般的に、内燃機関を備える車両における接地はボディアースを意味し、従来、発熱抵抗体の一方の端部は、ハウジング１２を介して内燃機関のシリンダヘッドに電気的に接続されていた。発熱抵抗体は発熱体と言うこともできる。   The heating resistor 20 is substantially U-shaped and has a first end 201 that is grounded and a second end 202 that is connected to a power source. The heating resistor 20 in the present embodiment is formed of a ceramic composition including the lead portion. For example, the resistance value of the ceramic composition in a substantially U-shaped curved portion is increased to form a heating portion, and the remaining portion. For the conductive part, the resistance value of the ceramic composition is suppressed. In general, grounding in a vehicle equipped with an internal combustion engine means body grounding, and conventionally, one end of the heating resistor is electrically connected to the cylinder head of the internal combustion engine via the housing 12. . The heating resistor can also be called a heating element.

イオン検出用電極３０は、セラミック体１１の先端部１１ａに向けられている開放端である第１の端部３０１と、イオン電流検出回路に接続される第２の端部３０２とを備えている。本実施形態におけるイオン検出用電極３０は、リード部を含めて抵抗値の低いセラミック組成物によって形成されている。なお、リード部は、例えば、タングステン金属線等の金属線によって形成されても良い。   The ion detection electrode 30 includes a first end portion 301 that is an open end directed to the tip end portion 11a of the ceramic body 11, and a second end portion 302 that is connected to the ion current detection circuit. . The ion detection electrode 30 in this embodiment is formed of a ceramic composition having a low resistance value including the lead portion. The lead portion may be formed by a metal wire such as a tungsten metal wire, for example.

ハウジング１２は、ネジ部１２１、および工具係合部１２２を備えている。ハウジング１２は、導電性を有する金属材料によって略円筒形状に形成されており、例えば、炭素鋼、ステンレス鋼といった任意の種類の金属材料によって形成され得る。ハウジング１２は主体金具とも呼ばれる。   The housing 12 includes a screw part 121 and a tool engaging part 122. The housing 12 is formed in a substantially cylindrical shape by a conductive metal material, and can be formed by any kind of metal material such as carbon steel and stainless steel. The housing 12 is also called a metal shell.

ネジ部１２１は、雄ネジ部であり、内燃機関のシリンダヘッドにおけるグロープラグ取り付け孔に形成されている雌ネジ部と螺合することで、グロープラグ１０が内燃機関に対して取り付られる。工具係合部１２２は、グロープラグ１０を内燃機関に装着する際、あるいは、グロープラグ１０を内燃機関から取り外す際に、プラグレンチが係合される部位である。工具係合部１２２にプラグレンチが係合されることにより、グロープラグ１０に回転力が与えられ、グロープラグ１０の脱着が可能となる。工具係合部１２２は、一般的には、六角形状を有しているが、その他の形状を有していても良い。   The screw part 121 is a male screw part, and the glow plug 10 is attached to the internal combustion engine by screwing with a female screw part formed in a glow plug mounting hole in a cylinder head of the internal combustion engine. The tool engaging portion 122 is a portion to which a plug wrench is engaged when the glow plug 10 is attached to the internal combustion engine or when the glow plug 10 is removed from the internal combustion engine. When the plug wrench is engaged with the tool engaging portion 122, a rotational force is applied to the glow plug 10, and the glow plug 10 can be attached and detached. The tool engaging portion 122 generally has a hexagonal shape, but may have other shapes.

ハウジング１２の基端部１２ｂ、すなわち、セラミック体１１の先端部１１ａが露出している側とは逆側の端部には、第１の内部導電路２１１および第２の内部導電路２２１を介して発熱抵抗体２０の第１の端部２０１および第２の端部２０２と、それぞれ電気的に接続されている第１および第２発熱体用端子部２１、２２、第３の内部導電路３１１を介してイオン検出用電極３０の第２の端部３０２と電気的に接続されているイオン検出用端子部３１がそれぞれ備えられている。基端部１２ｂは、第１および第２発熱体用端子部２１、２２、並びにイオン検出用端子部３１と外部回路とを電気的に接続するプラグコネクタが装着されるコネクタ装着部と呼ぶこともでき、グロープラグ１０が内燃機関（シリンダヘッド）に装着された状態において、内燃機関から露出している。したがって、第１および第２発熱体用端子部２１、２２、並びにイオン検出用端子部３１は、内燃機関と接触しない位置に配置されている。第１、第２および第３の内部導電路２１１、２２１および３１１は、例えば、金属タングステン線によって構成され、また、それぞれ、第１の発熱体用導電路、第２の発熱体用導電路、イオン検出用導電路と言うこともできる。   The base end portion 12 b of the housing 12, that is, the end portion on the opposite side to the side where the tip end portion 11 a of the ceramic body 11 is exposed is interposed through the first internal conductive path 211 and the second internal conductive path 221. The first end portion 201 and the second end portion 202 of the heating resistor 20 are electrically connected to the first and second heating element terminal portions 21 and 22 and the third internal conductive path 311 respectively. Are provided with ion detection terminal portions 31 that are electrically connected to the second end portion 302 of the ion detection electrode 30 via the. The base end portion 12b may also be referred to as a connector mounting portion to which the first and second heating element terminal portions 21 and 22 and the plug connector that electrically connects the ion detection terminal portion 31 and an external circuit are mounted. The glow plug 10 is exposed from the internal combustion engine in a state where the glow plug 10 is mounted on the internal combustion engine (cylinder head). Accordingly, the first and second heating element terminal portions 21 and 22 and the ion detection terminal portion 31 are arranged at positions not in contact with the internal combustion engine. The first, second and third internal conductive paths 211, 221 and 311 are made of, for example, a metal tungsten wire, and each of the first heating element conductive path, the second heating element conductive path, It can also be called an ion detection conductive path.

本実施形態に係るグロープラグ１０においては、発熱抵抗体２０の第１の端部２０１は、ハウジング１２を介してシリンダブロックに対して電気的に接続されることなく、シリンダブロック（内燃機関）とは電気的に絶縁されている。   In the glow plug 10 according to the present embodiment, the first end 201 of the heating resistor 20 is not electrically connected to the cylinder block via the housing 12, and is connected to the cylinder block (internal combustion engine). Are electrically insulated.

内燃機関へのグロープラグ１０の装着：
本実施形態に係るグロープラグ１０が内燃機関に装着された状態について説明する。図３は本実施形態に係るグロープラグが内燃機関に装着された状態を模式的に示す説明図である。図３には、理解を容易にするために、内燃機関を構成する構成要素の内、グロープラグ１０に関係するシリンダヘッド５０およびシリンダヘッド５０とシリンダブロック（図示しない）とによって区画形成される燃焼室５１のみを示している。内燃機関としては、この他に、燃料噴射装置、吸気・排気バルブ、ピストン等が備えられ、アクセルペダルから入力される負荷要求、気温、エンジンオイル温度等の運転環境に基づいてエンジン制御ユニットによって、燃料噴射装置による燃料噴射のタイミング、グロープラグ１０の作動（加熱）タイミング等が制御される。 Attaching the glow plug 10 to the internal combustion engine:
A state where the glow plug 10 according to the present embodiment is mounted on an internal combustion engine will be described. FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a state in which the glow plug according to the present embodiment is attached to the internal combustion engine. In FIG. 3, for easy understanding, the combustion that is defined by the cylinder head 50 related to the glow plug 10 and the cylinder head 50 and a cylinder block (not shown) among the components constituting the internal combustion engine. Only the chamber 51 is shown. As an internal combustion engine, in addition to this, a fuel injection device, an intake / exhaust valve, a piston, and the like are provided. The timing of fuel injection by the fuel injection device, the operation (heating) timing of the glow plug 10 and the like are controlled.

本実施形態に係るグロープラグ１０は、シリンダヘッド５０におけるグロープラグ取り付け部５０１に形成されているネジ部５０２に対して、ネジ部１２１が螺合されることによって装着、固定される。なお、図３においてはネジ部１２１のおよびネジ部５０２のネジ山・谷は略図されている。シリンダヘッド５０に装着された状態において、グロープラグ１０のセラミック体１１の先端部１１ａは燃焼室５１に露出している。したがって、通電により発熱抵抗体２０が発熱すると、発生した熱は燃焼室５１内に容易に伝達され、燃焼室５１内が加熱され、あるいは、燃料噴射装置から噴射された燃料が加熱されることよって、燃料着火が補助される。   The glow plug 10 according to the present embodiment is mounted and fixed by screwing the screw portion 121 to the screw portion 502 formed in the glow plug mounting portion 501 in the cylinder head 50. In FIG. 3, screw threads / valleys of the screw portion 121 and the screw portion 502 are schematically shown. In a state where the cylinder head 50 is mounted, the tip end portion 11 a of the ceramic body 11 of the glow plug 10 is exposed to the combustion chamber 51. Therefore, when the heating resistor 20 generates heat by energization, the generated heat is easily transmitted to the combustion chamber 51, and the combustion chamber 51 is heated, or the fuel injected from the fuel injection device is heated. The fuel ignition is assisted.

燃料の燃焼によって燃焼室５１内には大量のイオンが発生する。イオン検出用電極３０とシリンダヘッド５０との間にイオン電流検出用の電圧が印加されると、イオン検出用電極３０にはマイナスイオンが捕獲され、シリンダヘッド５０にはプラスイオンが捕獲され、この結果、イオン検出用電極３０とシリンダヘッド５０との間には電流経路が形成される。この電流経路を流れる電流量によって燃焼室５１内に発生したイオン量を得ることができる。イオン電流の検出の詳細については後述する。   A large amount of ions are generated in the combustion chamber 51 by the combustion of the fuel. When an ion current detection voltage is applied between the ion detection electrode 30 and the cylinder head 50, negative ions are captured by the ion detection electrode 30, and positive ions are captured by the cylinder head 50. As a result, a current path is formed between the ion detection electrode 30 and the cylinder head 50. The amount of ions generated in the combustion chamber 51 can be obtained by the amount of current flowing through this current path. Details of ion current detection will be described later.

図３に示されているグロープラグ１０の詳細な構成について説明する。セラミック体１１は、金属製の環状リング１２３を介してハウジング１２の先端部によって支持されている。発熱抵抗体２０の第１の端部２０１は導電端子２１２を介してセラミック体１１外部の第１の内部導電路２１１と電気的に接続され、発熱抵抗体２０の第２の端部２０２は導電端子２２２を介してセラミック体１１外部の第２の内部導電路２２１と電気的に接続されている。イオン検出用電極３０の第２の端部３０２は導電端子３１２を介してセラミック体１１外部の第３の内部導電路３１１と電気的に接続されている。第１の内部導電路２１１は第１発熱体用端子部２１と、第２の内部導電路２２１は第２発熱体用端子部２２と、第３の内部導電路３１１はイオン検出用端子部３１と、それぞれ電気的に接続されている。なお、第１および第２発熱体用端子部２１、２２、イオン検出用端子部３１を備えるハウジング１２の基端部１２ｂは、グロープラグ１０がシリンダヘッド５０（内燃機関）に装着された際に、シリンダヘッド５０から露出しているグロープラグ１０の部位に該当する。また、図３の記載から明らかなように、本実施形態に係るグロープラグ１０においては、発熱抵抗体２０の第１の端部２０１は、第１発熱体用端子部２１と接続されており、シリンダヘッド５０に対しては電気的に接続されていない（絶縁されている）。なお、既述のように、内燃機関を備える車両における接地は、一般的に、ボディアースを意味し、内燃機関のシリンダヘッドもまた、ボディに接地されている。したがって、内燃機関に対する接地とボディに対する接地は電気的は同様の意味を有する。   A detailed configuration of the glow plug 10 shown in FIG. 3 will be described. The ceramic body 11 is supported by the front end portion of the housing 12 via a metal annular ring 123. The first end 201 of the heating resistor 20 is electrically connected to the first internal conductive path 211 outside the ceramic body 11 via the conductive terminal 212, and the second end 202 of the heating resistor 20 is electrically conductive. The terminal 222 is electrically connected to the second internal conductive path 221 outside the ceramic body 11. The second end 302 of the ion detection electrode 30 is electrically connected to the third internal conductive path 311 outside the ceramic body 11 via the conductive terminal 312. The first internal conductive path 211 is the first heating element terminal section 21, the second internal conductive path 221 is the second heating element terminal section 22, and the third internal conductive path 311 is the ion detection terminal section 31. Are electrically connected to each other. The base end portion 12b of the housing 12 including the first and second heating element terminal portions 21 and 22 and the ion detection terminal portion 31 is provided when the glow plug 10 is attached to the cylinder head 50 (internal combustion engine). This corresponds to the part of the glow plug 10 exposed from the cylinder head 50. Further, as is apparent from the description of FIG. 3, in the glow plug 10 according to the present embodiment, the first end 201 of the heating resistor 20 is connected to the first heating element terminal portion 21. The cylinder head 50 is not electrically connected (insulated). As described above, grounding in a vehicle equipped with an internal combustion engine generally means body grounding, and the cylinder head of the internal combustion engine is also grounded to the body. Therefore, the grounding for the internal combustion engine and the grounding for the body have the same electrical meaning.

イオン電流の検出：
本実施形態に係るグロープラグ１０を用いたイオン電流の検出について以下に説明する。図４は本実施形態に係るグロープラグを用いた第１の態様に係るイオン電流検出システム８０を示す説明図である。図５は従来のイオン電流検出回路の一例を示す説明図である。図６は第１の態様に係るイオン電流検出システム８０におけるイオン電流の検出結果と従来のイオン電流検出回路におけるイオン電流の検出結果の相違を示す説明図である。 Ion current detection:
The detection of ion current using the glow plug 10 according to the present embodiment will be described below. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an ion current detection system 80 according to the first aspect using the glow plug according to the present embodiment. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a conventional ion current detection circuit. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a difference between an ion current detection result in the ion current detection system 80 according to the first aspect and an ion current detection result in a conventional ion current detection circuit.

第１の態様に係るイオン電流検出システム８０の構成：
第１の態様に係るイオン電流検出システム８０は、イオン電流検出回路６０およびグロープラグ回路７０を備えている。第１の態様に係るイオン電流検出システム８０は、内燃機関と共に車両に搭載されて用いられる。イオン電流検出回路６０は、イオン電流検出制御部６１、イオン電流検出用電圧計６２、イオン電流検出用抵抗６３、イオン電流検出用電源６４、接地遮断スイッチ６５、イオン電流検出用スイッチ６６並びに外部接続端子６０１、６０２を備えている。グロープラグ回路７０は、グロープラグ制御部７１、点灯スイッチ７２、並びに外部接続端子７０１および７０２を備えている。図４には、この他に、アースとしてのボディ５４および車両用電源５６が示されている。ボディ５４に対しては、接地配線を介してシリンダヘッド５０が接地されている。グロープラグ回路７０は、発熱体用回路と呼ぶこともできる。 Configuration of the ion current detection system 80 according to the first aspect:
The ion current detection system 80 according to the first aspect includes an ion current detection circuit 60 and a glow plug circuit 70. The ion current detection system 80 according to the first aspect is used by being mounted on a vehicle together with the internal combustion engine. The ion current detection circuit 60 includes an ion current detection control unit 61, an ion current detection voltmeter 62, an ion current detection resistor 63, an ion current detection power supply 64, a ground cutoff switch 65, an ion current detection switch 66, and an external connection. Terminals 601 and 602 are provided. The glow plug circuit 70 includes a glow plug control unit 71, a lighting switch 72, and external connection terminals 701 and 702. In addition to this, FIG. 4 shows a body 54 as a ground and a vehicle power supply 56. The cylinder head 50 is grounded to the body 54 via a ground wiring. The glow plug circuit 70 can also be called a heating element circuit.

グロープラグ回路７０は、グロープラグ１０に発熱用の電圧を印加するための制御回路であり、外部接続端子７０１および７０２を介して、グロープラグ１０の第１および第２発熱体用端子部２１、２２に接続されている。外部接続端子７０１は接地配線７０３を介してボディ５４に接地されており、外部接続端子７０２はバッテリ配線７０４を介して車両用電源５６の＋端子に接続されている。車両用電源５６は、例えば、１２Ｖまたは２４Ｖの鉛蓄電池であり、その−端子はボディ５４に接地されている。点灯スイッチ７２は、バッテリ配線７０４上に配置されており、グロープラグ制御部７１からの制御信号に従いグロープラグ回路７０を開閉する。すなわち、グロープラグ制御部７１は、車両の各種センサから入力された条件に基づいて、グロープラグ１０の点灯（発熱動作）が必要であると判断すると、点灯スイッチ７２に対して回路閉信号を送り、車両用電源５６からの電圧を発熱抵抗体２０に印加する。この結果、グロープラグ回路７０は閉じられ、発熱抵抗体２０は発熱し、燃焼室５１は加熱され、燃焼室内に噴射供給された燃料の着火を補助することができる。なお、燃料着火の補助、すなわち、点灯スイッチ７２を閉じるタイミングは、内燃機関始動時等の冷間時に止まらず、内燃機関の運転環境に応じて、最適な燃焼を実現するために内燃機関の稼働中にも適宜実行され得る。なお、本実施形態においては、説明を明確にするために、グロープラグ制御部７１を用いているが、燃料噴射等を含むエンジンの稼働状態を総合的に制御するエンジン制御部によってグロープラグ制御が実行されても良い。   The glow plug circuit 70 is a control circuit for applying a heat generating voltage to the glow plug 10, and the first and second heating element terminal portions 21 of the glow plug 10 via the external connection terminals 701 and 702, 22 is connected. The external connection terminal 701 is grounded to the body 54 via the ground wiring 703, and the external connection terminal 702 is connected to the + terminal of the vehicle power source 56 via the battery wiring 704. The vehicle power supply 56 is, for example, a 12V or 24V lead storage battery, and its negative terminal is grounded to the body 54. The lighting switch 72 is disposed on the battery wiring 704 and opens and closes the glow plug circuit 70 according to a control signal from the glow plug control unit 71. That is, when the glow plug control unit 71 determines that the glow plug 10 needs to be turned on (heating operation) based on conditions input from various sensors of the vehicle, the glow plug control unit 71 sends a circuit close signal to the lighting switch 72. Then, a voltage from the vehicle power source 56 is applied to the heating resistor 20. As a result, the glow plug circuit 70 is closed, the heating resistor 20 generates heat, the combustion chamber 51 is heated, and the ignition of the fuel injected and supplied into the combustion chamber can be assisted. Note that the fuel ignition assistance, that is, the timing for closing the lighting switch 72 does not stop when the engine is cold, such as when the internal combustion engine is started, and the operation of the internal combustion engine is performed in order to realize optimum combustion according to the operating environment of the internal combustion engine. It can also be executed as appropriate. In the present embodiment, the glow plug control unit 71 is used for clarity of explanation, but the glow plug control is performed by the engine control unit that comprehensively controls the operating state of the engine including fuel injection and the like. May be executed.

イオン電流検出回路６０は、燃料の燃焼に伴い燃焼室５１内に発生するイオン量を電流値として検出するための回路であり、外部接続端子６０１および６０２を介して、イオン検出用端子部３１およびシリンダヘッド５０にそれぞれ接続されている。外部接続端子６０１および６０２を電気的に接続する内部配線上には、イオン電流検出用抵抗６３、イオン電流検出用電源６４およびイオン電流検出用スイッチ６６が配置されている。イオン電流検出用スイッチ６６は、イオン電流検出制御部６１によってその開閉が制御される。イオン電流を検出しない状態（通常時）においては、イオン電流検出用スイッチ６６は、イオン電流検出制御部６１からの開信号を受けて開かれており、イオン電流検出回路６０には電流は流れない。イオン電流検出時には、イオン電流検出用スイッチ６６は、イオン電流検出制御部６１からの閉信号により閉じられ、イオン電流検出回路６０に電流が流れ、イオン電流検出用抵抗６３の両端には電位差が生じる。イオン電流検出用抵抗６３の両端にはイオン電流検出用電圧計６２が接続されており、イオン電流検出用電圧計６２により得られたイオン電流検出用抵抗６３の両端の電位差はイオン電流検出制御部６１に送られる。イオン電流検出制御部６１は、得られた電位差と、イオン電流検出用抵抗６３の抵抗値（例えば、５００ｋΩ）とに基づいて、イオン電流を算出（検出）することができる。イオン電流検出用電源６４は、例えば、１５０〜５００Ｖ程度の直流高圧電圧源であることが望ましく、車両用電源５６とは別に備えられている直流電源としてのバッテリ、例えば、１２Ｖの鉛蓄電池の電圧を昇圧することによって、あるいは車両の走行に伴いオルタネータにより発生される交流電流を交流−直流変換および電圧変換を行うことによって実現され得る。   The ion current detection circuit 60 is a circuit for detecting the amount of ions generated in the combustion chamber 51 as the fuel burns as a current value, and the ion detection terminal unit 31 and the external connection terminals 601 and 602 are used. Each is connected to the cylinder head 50. On the internal wiring that electrically connects the external connection terminals 601 and 602, an ion current detection resistor 63, an ion current detection power source 64, and an ion current detection switch 66 are arranged. The ion current detection switch 66 is controlled to be opened and closed by the ion current detection control unit 61. In a state where the ionic current is not detected (normal time), the ionic current detection switch 66 is opened in response to an open signal from the ionic current detection control unit 61, and no current flows through the ionic current detection circuit 60. . At the time of ion current detection, the ion current detection switch 66 is closed by a close signal from the ion current detection control unit 61, current flows to the ion current detection circuit 60, and a potential difference is generated between both ends of the ion current detection resistor 63. . An ion current detection voltmeter 62 is connected to both ends of the ion current detection resistor 63, and the potential difference between both ends of the ion current detection resistor 63 obtained by the ion current detection voltmeter 62 is the ion current detection control unit. 61. The ion current detection control unit 61 can calculate (detect) the ion current based on the obtained potential difference and the resistance value of the ion current detection resistor 63 (for example, 500 kΩ). The ion current detection power source 64 is preferably a DC high voltage source of about 150 to 500 V, for example, and a battery as a DC power source provided separately from the vehicle power source 56, for example, a voltage of a 12 V lead storage battery. Or by alternating current-direct current conversion and voltage conversion of the alternating current generated by the alternator as the vehicle travels.

第１の態様に係るイオン電流検出システム８０においては、イオン電流検出回路６０は、グロープラグ１０の第１発熱体用端子部２１に接続されている接地配線７０３上に接地遮断スイッチ６５を備えている。接地遮断スイッチ６５は、イオン電流検出制御部６１によってその開閉が制御される。接地遮断スイッチ６５が開かれると、グロープラグ１０の第１発熱体用端子部２１、すなわち、発熱抵抗体２０とシリンダヘッド５０との間の電気的な接続（接地）が遮断される。   In the ion current detection system 80 according to the first aspect, the ion current detection circuit 60 includes a ground cutoff switch 65 on the ground wiring 703 connected to the first heating element terminal portion 21 of the glow plug 10. Yes. Opening / closing of the ground cut-off switch 65 is controlled by the ion current detection control unit 61. When the ground cut-off switch 65 is opened, the first heating element terminal portion 21 of the glow plug 10, that is, the electrical connection (grounding) between the heating resistor 20 and the cylinder head 50 is cut off.

イオン電流検出回路６０を用いたイオン電流の検出処理について説明する。上述したグロープラグ制御部７１によりグロープラグ１０に電圧印加（通電）される際には、イオン電流検出制御部６１は、接地遮断スイッチ６５に対して閉信号を送り、発熱抵抗体２０とシリンダヘッド５０との間の電気的な接続を形成する。この結果、グロープラグ回路７０は閉じられ、発熱抵抗体２０の発熱が実現される。   An ion current detection process using the ion current detection circuit 60 will be described. When a voltage is applied (energized) to the glow plug 10 by the glow plug control unit 71 described above, the ion current detection control unit 61 sends a close signal to the ground cut-off switch 65 to generate the heating resistor 20 and the cylinder head. An electrical connection between the two is formed. As a result, the glow plug circuit 70 is closed and heat generation of the heating resistor 20 is realized.

燃焼に伴うセラミック体１１の温度は３００〜８００℃程度であり、この温度における支持体１１１の伝導性はイオン電流の検出に十分ではない。そこで、イオン電流の検出に際しては、支持体１１１がイオン電流の検出に十分な伝導性を示す温度、例えば、１２００℃程度までセラミック体１１の温度を昇温し、当該温度に維持するために、イオン電流検出制御部６１は、グロープラグ１０（発熱抵抗体２０）に対して通電を行いセラミック体１１を加熱するための処理を実行する。イオン電流検出制御部６１は、例えば、ＰＷＭ制御によりグロープラグ１０に対して通電を実行し、セラミック体１１の温度を１２００℃に維持する。グロープラグ１０に対する電圧印加が終了すると、イオン電流検出制御部６１は、接地遮断６５に対して開信号を送り、発熱抵抗体２０とシリンダヘッド５０との間の電気的な接続を遮断する。本実施形態においては、接地遮断６５は、閉じている状態が通常状態である。イオン電流検出制御部６１におけるグロープラグ回路７０の開処理は、例えば、グロープラグ制御部７１からのグロープラグ１０に対する電圧印加の終了を示す終了信号、あるいは、グロープラグ回路７０を開いてもよい旨の回路開許可信号を受け取ることによって実行されて良い。内燃機関が十分に暖機された後は、一般的に、グロープラグ１０による着火補助は不要であり、この条件下において、イオン電流検出制御部６１は、グロープラグ制御部７１から回路開許可信号を受信し得る。なお、開いている状態を接地遮断スイッチ６５の通常状態とし、イオン電流検出制御部６１がグロープラグ制御部７１から回路閉信号を受信すると、接地遮断スイッチ６５に対して閉信号を送り、接地遮断スイッチ６５がグロープラグ回路７０を閉じても良い。例えば、グロープラグ１０の点灯を頻繁に要しない環境下においては、開いている状態を接地遮断スイッチ６５の通常状態とすることによって、接地遮断スイッチ６５の固着等を防止または抑制することができる。   The temperature of the ceramic body 11 accompanying combustion is about 300 to 800 ° C., and the conductivity of the support 111 at this temperature is not sufficient for detecting the ionic current. Therefore, when detecting the ionic current, in order to raise the temperature of the ceramic body 11 to a temperature at which the support 111 has sufficient conductivity for detecting the ionic current, for example, about 1200 ° C., and to maintain the temperature, The ion current detection control unit 61 performs processing for energizing the glow plug 10 (the heating resistor 20) to heat the ceramic body 11. The ion current detection control unit 61 performs energization to the glow plug 10 by PWM control, for example, and maintains the temperature of the ceramic body 11 at 1200 ° C. When the voltage application to the glow plug 10 is completed, the ion current detection control unit 61 sends an open signal to the ground cut-off 65 and cuts off the electrical connection between the heating resistor 20 and the cylinder head 50. In the present embodiment, the ground cutoff 65 is in a normal state when it is closed. In the opening process of the glow plug circuit 70 in the ion current detection control unit 61, for example, an end signal indicating the end of voltage application from the glow plug control unit 71 to the glow plug 10 or the glow plug circuit 70 may be opened. May be executed by receiving a circuit opening permission signal. After the internal combustion engine has been sufficiently warmed up, generally, ignition assistance by the glow plug 10 is not necessary. Under this condition, the ion current detection control unit 61 receives a circuit opening permission signal from the glow plug control unit 71. Can receive. Note that when the ionic current detection control unit 61 receives a circuit close signal from the glow plug control unit 71 when the open state is the normal state of the ground cut-off switch 65, a close signal is sent to the ground cut-off switch 65, The switch 65 may close the glow plug circuit 70. For example, in an environment where the glow plug 10 does not need to be frequently turned on, the grounding cutoff switch 65 can be prevented or suppressed from sticking by setting the open state to the normal state of the grounding cutoff switch 65.

イオン電流検出制御部６１は、接地遮断スイッチ６５を開いた後に、イオン電流検出用スイッチ６６に閉信号を送り、イオン電流検出回路６０にイオン電流検出用の電流を流してイオン電流の検出を開始する。グロープラグ１０による着火補助により、あるいは、圧縮自然着火により燃料の燃焼が開始されると、燃焼室５１内には大量のイオンが発生する。この状態において、イオン検出用電極３０とシリンダヘッド５０との間にイオン電流検出用の電圧が印加されると、イオン検出用電極３０にはマイナスイオンが捕獲され、シリンダヘッド５０にはプラスイオンが捕獲される。この結果、イオン検出用電極３０とシリンダヘッド５０との間には電流経路Ｒ１が形成される。電流経路Ｒ１の形成によって、外部接続端子６０１、イオン検出用電極３０、電流経路Ｒ１、外部接続端子６０２をつなぐ電流回路が形成され、燃焼室５１内に発生したイオン量に応じた電流がイオン電流検出用抵抗６３を流れ、イオン電流検出用抵抗６３の両端に電位差をもたらす。イオン電流検出用抵抗６３の両端に発生した電位差は、イオン電流検出用電圧計６２によって計測され、イオン電流検出制御部６１によって取得される。   After opening the ground cut-off switch 65, the ion current detection control unit 61 sends a close signal to the ion current detection switch 66, and causes the ion current detection circuit 60 to flow an ion current detection current to start detection of the ion current. To do. When combustion of fuel is started by the ignition assistance by the glow plug 10 or by compression spontaneous ignition, a large amount of ions are generated in the combustion chamber 51. In this state, when an ion current detection voltage is applied between the ion detection electrode 30 and the cylinder head 50, negative ions are captured by the ion detection electrode 30 and positive ions are captured by the cylinder head 50. Be captured. As a result, a current path R <b> 1 is formed between the ion detection electrode 30 and the cylinder head 50. By forming the current path R1, a current circuit connecting the external connection terminal 601, the ion detection electrode 30, the current path R1, and the external connection terminal 602 is formed, and a current corresponding to the amount of ions generated in the combustion chamber 51 is an ion current. The current flows through the detection resistor 63 and causes a potential difference between both ends of the ion current detection resistor 63. The potential difference generated at both ends of the ion current detection resistor 63 is measured by the ion current detection voltmeter 62 and acquired by the ion current detection control unit 61.

本実施形態に係るグロープラグ１０および第１の態様に係るイオン電流検出システム８０の利点について、図５および図６を用いて詳述する。なお、図５においては、説明に関わる主要な構成部材について詳細に符号を付し、その他の構成については包括的な符号を付す。図５に示す従来のグロープラグ９１０においては、発熱抵抗体９２０の接地側端部９２１は、シリンダヘッド５０を介してボディ５４に接地されている。すなわち、従来のグロープラグ回路では、グロープラグ制御部７１によってグロープラグ回路が開かれた状態においても、発熱抵抗体９２０とボディ５４とは常時電気的に接続された状態にある。この結果、イオン電流検出回路９００によって、イオン検出用電極９３０に電圧を印加すると、イオン検出用電極９３０と発熱抵抗体９２０との間に電流経路Ｒ２が形成され、漏れ電流が発生する。すなわち、点灯後のグロープラグ９１０の温度領域では、セラミック体の導電性が高まるため、接地されている発熱抵抗体９２０とイオン検出用電極９３０との間には電流が流れ得る。   Advantages of the glow plug 10 according to the present embodiment and the ion current detection system 80 according to the first aspect will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6. In addition, in FIG. 5, a code | symbol is attached | subjected in detail about the main structural member in connection with description, and a comprehensive code | symbol is attached | subjected about the other structure. In the conventional glow plug 910 shown in FIG. 5, the ground side end 921 of the heating resistor 920 is grounded to the body 54 via the cylinder head 50. That is, in the conventional glow plug circuit, even when the glow plug circuit is opened by the glow plug controller 71, the heating resistor 920 and the body 54 are always electrically connected. As a result, when a voltage is applied to the ion detection electrode 930 by the ion current detection circuit 900, a current path R2 is formed between the ion detection electrode 930 and the heating resistor 920, and a leakage current is generated. That is, in the temperature region of the glow plug 910 after lighting, since the conductivity of the ceramic body is increased, a current can flow between the grounded heating resistor 920 and the ion detection electrode 930.

燃焼室５１内にはイオンの発生に伴い、イオン電流検出回路９００によって、イオン検出用電極９３０に電圧が印加されると電流経路Ｒ３が形成され、発生したイオン量に伴う電流がイオン電流検出回路９００によって検出される。   When ions are generated in the combustion chamber 51 and a voltage is applied to the ion detection electrode 930 by the ion current detection circuit 900, a current path R3 is formed. 900.

一般的に、例えば、セラミック体の温度が１２００℃の場合、電流経路Ｒ３を介して流れるイオン電流の電流値は、ピーク値で数十μＡ程度である。一方、イオン検出用電極９３０と発熱抵抗体９２０との間に形成される電流経路Ｒ２を流れる漏れ電流は６ｍＡ程度であり、漏れ電流は２桁程度大きな値を採るため、イオン電流の電流値を検出することが容易でなかった。   In general, for example, when the temperature of the ceramic body is 1200 ° C., the current value of the ionic current flowing through the current path R3 is about several tens μA in peak value. On the other hand, the leakage current flowing through the current path R2 formed between the ion detection electrode 930 and the heating resistor 920 is about 6 mA, and the leakage current takes a value about two digits larger. It was not easy to detect.

すなわち、イオン電流検出回路９００によって検出される電流波形は、図６における波形Ａであり、イオン電流の電流波形は、漏れ電流の電流波形に重畳される微少波形として出現するため、イオン電流の値を検出することは容易でなかった。特に、後段の電流波形の解析処理を伴わない場合には、イオン電流を識別することすら容易でないことがあり、また、イオン電流の正確に抽出することも容易でなかった。   That is, the current waveform detected by the ion current detection circuit 900 is the waveform A in FIG. 6, and the current waveform of the ion current appears as a minute waveform superimposed on the current waveform of the leakage current. It was not easy to detect. In particular, when the analysis process of the current waveform in the subsequent stage is not accompanied, it may not be easy to identify the ion current, and it is not easy to accurately extract the ion current.

これに対して、本実施形態にかかるグロープラグ１０は、発熱抵抗体２０の接地側の端部である第１の端部２０１は、シリンダヘッド５０に電気的に接地されておらず、基端部１２ｂの第１発熱体用端子部２１を介してグロープラグ回路７０に接続されている。また、グロープラグ回路７０とボディ５４（シリンダヘッド５０）とを電気的に接続する接地配線７０３上には、グロープラグ回路７０とボディ５４、すなわち、発熱抵抗体２０とシリンダヘッド５０とを電気的に遮断または接続可能な接地遮断スイッチ６５が配置されている。この結果、接地遮断スイッチ６５を開き、発熱抵抗体２０とシリンダヘッド５０とを電気的に遮断した状態にて、イオン電流の検出を実行すると、図６に波形Ｂとして示されるイオン電流の検出波形を得ることができる。   On the other hand, in the glow plug 10 according to the present embodiment, the first end 201 which is the end on the ground side of the heating resistor 20 is not electrically grounded to the cylinder head 50, and the base end The glow plug circuit 70 is connected via the first heating element terminal portion 21 of the portion 12b. The glow plug circuit 70 and the body 54, that is, the heating resistor 20 and the cylinder head 50 are electrically connected to the ground wiring 703 that electrically connects the glow plug circuit 70 and the body 54 (cylinder head 50). A ground cut-off switch 65 that can be cut off or connected to is provided. As a result, when the detection of the ionic current is performed in a state where the ground cut-off switch 65 is opened and the heating resistor 20 and the cylinder head 50 are electrically disconnected, the detection waveform of the ionic current shown as the waveform B in FIG. Can be obtained.

波形Ｂにおいては、漏れ電流に起因するイオン電流の重畳は発生しないので、後段の電流波形の解析処理を伴うことなく、イオン電流の出現を識別できると共に、イオン電流値を正確に検出（抽出）することができる。   In the waveform B, there is no superposition of the ion current due to the leakage current, so that the appearance of the ion current can be identified and the ion current value can be accurately detected (extracted) without any subsequent analysis processing of the current waveform. can do.

以上述べたように、本実施形態に係るグロープラグ１０においては、発熱抵抗体２０の第１の端部２０１は、第１発熱体用端子部２１と接続されており、シリンダヘッド５０に対しては電気的に接続されておらず、絶縁されている。したがって、イオン電流検出時に、発熱抵抗体２０がシリンダヘッド５０と電気的に接続されていることに起因するイオン検出用電極３０と発熱抵抗体２０との間における電流経路の形成を防止することができる。   As described above, in the glow plug 10 according to the present embodiment, the first end portion 201 of the heating resistor 20 is connected to the first heating element terminal portion 21, and the cylinder head 50 is Are not electrically connected and are insulated. Therefore, it is possible to prevent formation of a current path between the ion detection electrode 30 and the heating resistor 20 due to the fact that the heating resistor 20 is electrically connected to the cylinder head 50 at the time of ion current detection. it can.

また、本実施形態に係るグロープラグ１０を用いた第１の態様に係るイオン電流検出システム８０によれば、発熱抵抗体２０とシリンダヘッド５０とを電気的に接続する接地配線７０３上に接地遮断スイッチ６５を配置し、発熱抵抗体２０とシリンダヘッド５０とを電気的に遮断可能としている。なお、車両においては、接地はボディアースによって実現されているため、内燃機関もまたボディ５４に接地されている。したがって、発熱抵抗体２０とシリンダヘッド５０との電気的な遮断は、内燃機関のみならず、ボディ５４からの電気的な遮断を意味し、如何なる電気的経路においても発熱抵抗体２０とシリンダヘッド５０とが電気的に遮断されていることを意味する。   In addition, according to the ion current detection system 80 according to the first aspect using the glow plug 10 according to the present embodiment, the grounding is cut off on the ground wiring 703 that electrically connects the heating resistor 20 and the cylinder head 50. A switch 65 is disposed so that the heating resistor 20 and the cylinder head 50 can be electrically disconnected. In the vehicle, since the grounding is realized by the body ground, the internal combustion engine is also grounded by the body 54. Therefore, the electrical disconnection between the heating resistor 20 and the cylinder head 50 means an electrical disconnection from the body 54 as well as the internal combustion engine, and the heating resistor 20 and the cylinder head 50 in any electrical path. And are electrically cut off.

したがって、本実施形態に係るグロープラグ１０および本実施形態に係るグロープラグ１０を用いた第１の態様に係るイオン電流検出システム８０によれば、イオン電流を正確に検出することが可能となり、燃焼に伴い燃焼室５１内に発生するイオン量を正確に検出することができる。この結果、正確なイオン量に基づいて燃焼室内における燃焼状態をより正確に把握、推測することが可能となり、内燃機関の燃焼効率の向上、内燃機関の燃焼状態の改善、および内燃機関から排出される排気ガスの含有成分の制御をより高い精度で実現することができる。   Therefore, according to the glow plug 10 according to the present embodiment and the ion current detection system 80 according to the first aspect using the glow plug 10 according to the present embodiment, it becomes possible to accurately detect the ion current, and combustion Accordingly, the amount of ions generated in the combustion chamber 51 can be accurately detected. As a result, it becomes possible to more accurately grasp and estimate the combustion state in the combustion chamber based on the accurate amount of ions, improving the combustion efficiency of the internal combustion engine, improving the combustion state of the internal combustion engine, and discharging from the internal combustion engine. It is possible to control the components contained in the exhaust gas with higher accuracy.

さらに、第１の態様に係るイオン電流検出システム８０によれば、接地配線７０３上に接地遮断スイッチ６５を備えるだけで、グロープラグ回路７０とイオン電流検出回路６０とを電気的に絶縁することが可能となるので、グロープラグ回路７０とイオン電流検出回路６０とにそれぞれ独立した電源を備えることなく、共通電源である車両用電源５６を用いてグロープラグ１０に対する電圧印加を実行することができる。また、イオン電流検出回路６０においても、イオン電流検出用電源６４を別に備えることなく、車両用電源５６から得られた電圧を昇圧器によって昇圧してイオン検出用電極３０に印加しても良い。   Furthermore, according to the ion current detection system 80 according to the first aspect, the glow plug circuit 70 and the ion current detection circuit 60 can be electrically insulated from each other only by including the ground cutoff switch 65 on the ground wiring 703. Therefore, voltage application to the glow plug 10 can be executed using the vehicle power source 56 that is a common power source without providing the glow plug circuit 70 and the ion current detection circuit 60 with independent power sources. Also in the ion current detection circuit 60, the voltage obtained from the vehicle power supply 56 may be boosted by a booster and applied to the ion detection electrode 30 without providing the ion current detection power supply 64 separately.

第２の態様に係るイオン電流検出システム８０Ｂの構成：
図７は本実施形態に係るグロープラグ１０を用いた第２の態様に係るイオン電流検出システム８０Ｂを示す説明図である。第２の態様に係るイオン電流検出システム８０Ｂは、内燃機関と共に車両に搭載されて用いられる。第１の態様に係るイオン電流検出システム８０においては、イオン電流検出回路６０が接地遮断スイッチ６５を備え、接地遮断スイッチ６５を開制御することによって、イオン検出用電極３０と発熱抵抗体２０との間における電流経路Ｒ２の形成を防止した。これに対して、第２の態様に係るイオン電流検出システム８０Ｂは、グロープラグ回路７０Ｂをイオン電流検出回路６０と電気的に独立した回路とすることによって、上述した正確なイオン電流の検出を実現する。なお、第１の態様に係るイオン電流検出システム８０の説明において用いた構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に以下説明を行う。 Configuration of the ion current detection system 80B according to the second aspect:
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an ion current detection system 80B according to the second mode using the glow plug 10 according to the present embodiment. The ion current detection system 80B according to the second aspect is used by being mounted on a vehicle together with the internal combustion engine. In the ion current detection system 80 according to the first aspect, the ion current detection circuit 60 includes the ground cut-off switch 65, and the ground cut-off switch 65 is controlled to open, whereby the ion detection electrode 30 and the heating resistor 20 are connected. The formation of the current path R2 between them was prevented. On the other hand, the ion current detection system 80B according to the second aspect realizes the accurate ion current detection described above by making the glow plug circuit 70B a circuit electrically independent of the ion current detection circuit 60. To do. In addition, about the structure similar to the structure used in description of the ion current detection system 80 which concerns on a 1st aspect, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted and it demonstrates below centering on a different structure.

第２の態様に係るイオン電流検出システム８０Ｂにおいて用いられる本実施形態に係るグロープラグ１０では、既述のように、発熱抵抗体２０の第１の端部２０１は第１発熱体用端子部２１を介して外部回路と接続される構成を備えており、シリンダヘッド５０に対しては電気的に接続されておらず、絶縁されている。また、第２の態様に係るイオン電流検出システム８０Ｂにおけるグロープラグ回路７０Ｂは、その回路内に直流の専用電源７３を備えている。グロープラグ回路７０Ｂにおいて、発熱抵抗体２０の第１の端部２０１は、第１発熱体用端子部２１、外部接続端子７０１を介して専用電源７３の−極と接続され、第２の端部２０２は、第２発熱体用端子部２２、外部接続端子７０２を介して専用電源７３の＋極と接続されている。したがって、グロープラグ回路７０Ｂにおいては、発熱抵抗体２０とシリンダヘッド５０とを電気的に接続する経路は形成されておらず、発熱抵抗体２０とシリンダヘッド５０とは常に電気的に絶縁された状態にある。   In the glow plug 10 according to this embodiment used in the ion current detection system 80B according to the second aspect, as described above, the first end 201 of the heating resistor 20 is the first heating element terminal portion 21. The cylinder head 50 is insulated from the cylinder head 50 without being electrically connected. Further, the glow plug circuit 70B in the ion current detection system 80B according to the second aspect includes a direct-current dedicated power source 73 in the circuit. In the glow plug circuit 70B, the first end 201 of the heating resistor 20 is connected to the negative pole of the dedicated power source 73 via the first heating element terminal portion 21 and the external connection terminal 701, and the second end portion. 202 is connected to the positive electrode of the dedicated power source 73 via the second heating element terminal portion 22 and the external connection terminal 702. Accordingly, in the glow plug circuit 70B, a path for electrically connecting the heating resistor 20 and the cylinder head 50 is not formed, and the heating resistor 20 and the cylinder head 50 are always electrically insulated. It is in.

一方、イオン電流検出回路６０は、接地遮断スイッチ６５を備えていない点を除いて、第１の態様に係るイオン電流検出システム８０におけるイオン電流検出回路６０と同様の構成を備えている。   On the other hand, the ionic current detection circuit 60 has the same configuration as the ionic current detection circuit 60 in the ionic current detection system 80 according to the first aspect, except that the ground cutoff switch 65 is not provided.

したがって、第２の態様に係るイオン電流検出システム８０Ｂにおいても、イオン電流検出時に、発熱抵抗体２０がシリンダヘッド５０と電気的に接続されていることに起因するイオン検出用電極３０と発熱抵抗体２０との間における電流経路の形成を防止することができる。この結果、イオン電流を正確に検出することが可能となり、燃焼に伴い燃焼室５１内に発生するイオン量を正確に検出することができる。   Therefore, also in the ion current detection system 80B according to the second aspect, the ion detection electrode 30 and the heat generation resistor due to the fact that the heat generation resistor 20 is electrically connected to the cylinder head 50 at the time of ion current detection. Thus, the formation of a current path with respect to 20 can be prevented. As a result, the ion current can be accurately detected, and the amount of ions generated in the combustion chamber 51 accompanying combustion can be accurately detected.

また、第２の態様に係るイオン電流検出システム８０Ｂにおいては、グロープラグ回路７０Ｂがイオン電流検出回路６０と電気的に絶縁されているので、接地遮断スイッチ６５を用いた切り替えを行うことなく、イオン電流を正確に検出することができる。なお、第２の態様に係るイオン電流検出用システム８０Ｂにおいても、支持体１１１がイオン電流の検出に十分な伝導性を示す温度、例えば、１２００℃程度までセラミック体１１の温度を昇温し、当該温度に維持するために、グロープラグ１０（発熱抵抗体２０）に対する通電を行いセラミック体１１を加熱するための処理が実行され得る。   Further, in the ion current detection system 80B according to the second aspect, since the glow plug circuit 70B is electrically insulated from the ion current detection circuit 60, the ion plug is not switched without using the ground cut-off switch 65. The current can be accurately detected. In the ion current detection system 80B according to the second aspect, the temperature of the ceramic body 11 is increased to a temperature at which the support 111 exhibits sufficient conductivity for detecting the ion current, for example, about 1200 ° C. In order to maintain the temperature, a process for energizing the glow plug 10 (heating resistor 20) and heating the ceramic body 11 may be performed.

変形例：
（１）上記実施形態では、ハウジング１２の基端部１２ｂに、発熱抵抗体２０に通電するための第１および第２発熱体用端子部２１、２２と、イオン検出用電極３０にイオン検出用電圧を印加するためのイオン検出用端子部３１とを備えているが、これら端子部に代えて、リード線が備えられても良い。また、リード線の先端には、外部回路と接続するためのコネクタが備えられていても良い。 Variation:
(1) In the above embodiment, the base end portion 12 b of the housing 12 is connected to the first and second heating element terminal portions 21 and 22 for energizing the heating resistor 20, and the ion detection electrode 30 is used for ion detection. Although the terminal part 31 for ion detection for applying a voltage is provided, it may replace with these terminal parts and may be provided with a lead wire. In addition, a connector for connecting to an external circuit may be provided at the tip of the lead wire.

（２）上記実施形態においては、イオン電流検出回路６０は、イオン電流検出用電源６４とイオン検出用電極３０とを電気的に切り離すスイッチを備えているか否かについて明記していないが、第１の態様に係るイオン電流検出システム８０においては、当該スイッチは備えられることが望ましい。すなわち、接地遮断スイッチ６５を開いた後に、イオン電流を検出することによってイオン電流値を正確に検出することができるからである。一方、第２の態様に係るイオン電流検出システム８０Ｂでは、イオン電流検出回路６０とグロープラグ回路７０Ｂとは常に電気的に絶縁されているので、当該スイッチを備えることなく、常時、イオン電流が検出されてもよい。 (2) In the above embodiment, the ion current detection circuit 60 does not specify whether or not the switch for electrically disconnecting the ion current detection power source 64 and the ion detection electrode 30 is provided. In the ion current detection system 80 according to the above aspect, the switch is preferably provided. That is, the ion current value can be accurately detected by detecting the ion current after opening the ground cut-off switch 65. On the other hand, in the ion current detection system 80B according to the second aspect, since the ion current detection circuit 60 and the glow plug circuit 70B are always electrically insulated, the ion current is always detected without providing the switch. May be.

（３）上記実施形態においては、直流電源として、鉛蓄電池を例にとって説明したが、この他にもニッケル水素電池、リチウムイオン電池といった種々の電池を用いることが可能である。また、第１の態様に係るイオン電流検出システム８０においては、車両用電源５６とイオン電流検出用電源６４とを別々に備えているが、車両用電源５６のみを用いてイオン電流検出処理が実行されても良い。この場合には、イオン電流検出に要する電圧を得るために昇圧器を備えれば良い。 (3) Although the lead storage battery has been described as an example of the DC power supply in the above embodiment, various batteries such as a nickel metal hydride battery and a lithium ion battery can be used. In the ion current detection system 80 according to the first aspect, the vehicle power source 56 and the ion current detection power source 64 are separately provided, but the ion current detection process is executed using only the vehicle power source 56. May be. In this case, a booster may be provided to obtain a voltage required for ion current detection.

（４）上記実施形態においては、第１および第２発熱体用端子部２１、２２、およびイオン検出用端子部３１の平面視の配置について言及していないが、これら３つの端子部は、例えば、一列に配置されていても良く、あるいは、第１および第２発熱体用端子部２１、２２とを並列配置され、イオン検出用端子部３１については任意の位置に配置されていても良い。また、これら３つの端子部に対して接続される、外部回路と電気的に接続するためのコネクタは、３つの端子部の配置に合わせた接続部を備える一体型であっても良く、第１および第２発熱体用端子部２１、２２については一体型とし、イオン検出用端子部３１については独立型、あるいは、個々の端子部にそれぞれ接続される独立型であっても良い。 (4) In the above embodiment, the arrangement of the first and second heating element terminal portions 21 and 22 and the ion detection terminal portion 31 in a plan view is not mentioned, but these three terminal portions are, for example, The first and second heating element terminal portions 21 and 22 may be arranged in parallel, and the ion detection terminal portion 31 may be arranged at an arbitrary position. Further, the connector for electrically connecting to the external circuit connected to the three terminal portions may be an integrated type having a connection portion adapted to the arrangement of the three terminal portions. The second heating element terminal portions 21 and 22 may be integrated, and the ion detection terminal portion 31 may be an independent type or an independent type connected to each terminal portion.

（５）上記実施形態においては、イオン電流検出制御部６１およびグロープラグ制御部７１とをそれぞれ別の制御部として説明したが、これら制御部により実行される機能は、例えば、単一の車両用制御部によって実行されても良い。 (5) In the above embodiment, the ion current detection control unit 61 and the glow plug control unit 71 have been described as separate control units, but the functions executed by these control units are, for example, for a single vehicle It may be executed by the control unit.

（６）上記実施形態においては、基端部１２ｂに、発熱抵抗体２０に通電するための第１および第２発熱体用端子部２１、２２と、イオン検出用電極３０にイオン検出用電圧を印加するためのイオン検出用端子部３１と、をそれぞれ備えるグロープラグ１０を用いて説明したが、上記実施形態における利点は、イオン電流検出時に、発熱抵抗体２０がシリンダヘッド５０と電気的に接続されていなければ得られる利点である。例えば、基端部１２ｂには、イオン検出用端子部３１と第２発熱体用端子部２２とが備えられ、第１発熱体用端子部は、シリンダヘッド５０と接触するハウジング１２に接続される従来のグロープラグにおいて、ハウジング１２に対して第１発熱体用端子部と接する限定的な領域を規定し、当該限定的な領域に対応するシリンダヘッド５０の領域を他のシリンダヘッド５０の領域と電気的に接続または絶縁可能な領域とすることによって実現されても良い。 (6) In the above embodiment, the ion detection voltage is applied to the first and second heating element terminal portions 21 and 22 for energizing the heating resistor 20 and the ion detection electrode 30 to the base end portion 12b. Although the explanation has been made using the glow plugs 10 each including the ion detection terminal portion 31 for application, the advantage in the above embodiment is that the heating resistor 20 is electrically connected to the cylinder head 50 at the time of ion current detection. If not, it is an advantage to be gained. For example, the base end portion 12 b includes an ion detection terminal portion 31 and a second heating element terminal portion 22, and the first heating element terminal portion is connected to the housing 12 that contacts the cylinder head 50. In the conventional glow plug, a limited area in contact with the first heating element terminal portion with respect to the housing 12 is defined, and an area of the cylinder head 50 corresponding to the limited area is defined as an area of another cylinder head 50. You may implement | achieve by setting it as the area | region which can be electrically connected or insulated.

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example and the modification, Embodiment mentioned above is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and equivalents thereof are included in the present invention. For example, the technical features in the embodiments and the modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

１０…グロープラグ
１１…セラミック体
１１ａ…先端部
１１１…支持体
１２…ハウジング
１２ｂ…基端部
１２１…ネジ部
１２２…工具係合部
１２３…環状リング
２０…発熱抵抗体
２１…第１発熱体用端子部
２２…第２発熱体用端子部
３０…イオン検出用電極
３１…イオン検出用端子部
５０…シリンダヘッド
５１…燃焼室
５４…ボディ
５６…車両用電源
６０…イオン電流検出回路
６１…イオン電流検出制御部
６２…イオン電流検出用電圧計
６３…イオン電流検出用抵抗
６４…イオン電流検出用電源
６５…接地遮断スイッチ
６６…イオン電流検出用スイッチ
７０…グロープラグ回路
７０Ｂ…グロープラグ回路
７１…グロープラグ制御部
７２…点灯スイッチ
７３…専用電源
８０…イオン電流検出システム
８０Ｂ…イオン電流検出システム
２０１…第１の端部
２０２…第２の端部
２１１…第１の内部導電路
２１２…導電端子
２２１…第２の内部導電路
２２２…導電端子
３０１…第１の端部
３０２…第２の端部
３１１…第３の内部導電路
３１２…導電端子
５０１…グロープラグ取り付け部
５０２…ネジ部
６０１…外部接続端子
６０２…外部接続端子
７０１…外部接続端子
７０２…外部接続端子
７０３…接地配線
７０４…バッテリ配線
９００…イオン電流検出回路
９１０…グロープラグ
９２０…発熱抵抗体
９２１…接地側端部
９３０…イオン検出用電極
Ｒ１…電流経路
Ｒ２…電流経路
Ｒ３…電流経路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Glow plug 11 ... Ceramic body 11a ... Tip part 111 ... Supporting body 12 ... Housing 12b ... Base end part 121 ... Screw part 122 ... Tool engaging part 123 ... Annular ring 20 ... Heating resistor 21 ... For 1st heating elements Terminal part 22 ... Second heating element terminal part 30 ... Ion detection electrode 31 ... Ion detection terminal part 50 ... Cylinder head 51 ... Combustion chamber 54 ... Body 56 ... Vehicle power supply 60 ... Ion current detection circuit 61 ... Ion current Detection control unit 62 ... Ion current detection voltmeter 63 ... Ion current detection resistor 64 ... Ion current detection power supply 65 ... Ground cut-off switch 66 ... Ion current detection switch 70 ... Glow plug circuit 70B ... Glow plug circuit 71 ... Glow Plug control unit 72 ... lighting switch 73 ... dedicated power supply 80 ... ion current detection system 80B ... ion current detection Output system 201: first end 202 ... second end 211 ... first internal conductive path 212 ... conductive terminal 221 ... second internal conductive path 222 ... conductive terminal 301 ... first end 302 ... first 2 end 311 ... third internal conductive path 312 ... conductive terminal 501 ... glow plug mounting part 502 ... screw part 601 ... external connection terminal 602 ... external connection terminal 701 ... external connection terminal 702 ... external connection terminal 703 ... ground wiring 704 ... Battery wiring 900 ... Ion current detection circuit 910 ... Glow plug 920 ... Heat-generating resistor 921 ... Ground end 930 ... Ion detection electrode R1 ... Current path R2 ... Current path R3 ... Current path

Claims (3)

内燃機関の燃焼室内におけるイオンの発生に伴い流れる電流を検出するためのイオン電流検出システムであって、
前記内燃機関に装着して用いられる内燃機関の着火補助装置であって、
互いに電気的に絶縁された状態でセラミック体に埋設されているイオン検出用電極、および発熱体と、
前記イオン検出用電極にイオン検出用電圧を印加するためのイオン検出用端子部と、
前記内燃機関と接触しない位置に配置され、前記発熱体に通電するための２つ発熱体用端子部と、を備えている着火補助装置と、
イオン電流検出用回路であって、
前記イオン検出用端子部と電気的に接続されている第１の端子と、前記内燃機関に電気的に接続されている第２の端子と、を備える、イオン電流検出用回路と、
発熱体用回路であって、
前記２つの発熱体用端子部の一方に電気的に接続されている第１の端子と、前記２つの発熱体用端子部の他方に電気的に接続されている第２の端子と、を備える、発熱体用回路と、
を備え、
前記イオン電流検出用回路および前記発熱体用回路はそれぞれ独立した電源を有し、前記イオン電流検出用回路と前記発熱体用回路とは電気的に独立した回路である、イオン電流検出システム。 An ion current detection system for detecting a current flowing with generation of ions in a combustion chamber of an internal combustion engine,
An ignition assist device for an internal combustion engine used by being mounted on the internal combustion engine,
An ion detection electrode embedded in a ceramic body in a state of being electrically insulated from each other, and a heating element,
An ion detection terminal portion for applying an ion detection voltage to the ion detection electrode;
An ignition assisting device that is disposed at a position not in contact with the internal combustion engine and includes two heating element terminal portions for energizing the heating element;
An ion current detection circuit comprising:
An ion current detection circuit comprising: a first terminal electrically connected to the ion detection terminal portion; and a second terminal electrically connected to the internal combustion engine;
A heating element circuit,
A first terminal electrically connected to one of the two heating element terminal portions; and a second terminal electrically connected to the other of the two heating element terminal portions. A heating element circuit,
Equipped with a,
It said ion current detecting circuit and the heating element circuit has an independent power supply, Ru electrically independent circuits Dare and said ion current detecting circuit the heating element circuit, the ionic current detection system. 請求項１に記載のイオン電流検出システムにおいて、
前記着火補助装置は前記内燃機関の前記燃焼室側に位置する先端部と、前記先端部とは反対側に位置する基端部とを有し、前記イオン検出用端子部および前記２つの発熱体用端子部は、前記基端部に配置されている、イオン電流検出システム。 The ion current detection system according to claim 1 .
The ignition assisting device has a distal end portion located on the combustion chamber side of the internal combustion engine and a proximal end portion located on the side opposite to the distal end portion, and the ion detection terminal portion and the two heating elements. The terminal part for an ion is an ion current detection system arrange | positioned at the said base end part. 請求項２に記載のイオン電流検出システムにおいて、
前記基端部は、前記着火補助装置が前記内燃機関に装着された際に前記内燃機関から露出する前記着火補助装置の部分である、イオン電流検出システム。 The ion current detection system according to claim 2 .
The base end portion is an ion current detection system that is a portion of the ignition assisting device that is exposed from the internal combustion engine when the ignition assisting device is mounted on the internal combustion engine.
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