JPH04148077A - イオン電流検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、イオン電流検出装置に関し、特に内燃機関
用点火装置等に用いて好適なイオン電流検出装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 第２図は従来のイオン電流検出装置を含む内燃機関用点
火装置を示す構成図である０図において、（１）は点火
コイル、（２）はこの点火コイル（１）に駆動信号を供
給するスイッチング素子としてのパワートランジスタ、
（３）はこのパワートランジスタ（２）のベースに接続
された点火時期制御用等のコンピュータユニット、（４
）はカソードが点火コイル（１）の１次側に接続された
逆流防止用ダイオード、（５）はダイオード（４）のア
ノードに接続された点火プラグ、（６）はエンジン燃焼
室、（７）はエンジン、（８）はエンジン（７）の回転
角を検出するシグナルジェネレータ、（９）は内燃機関
の燃焼状態を検出するイオン電流検出ユニット、（１０
）はこのイオン電流検出ユニット（９）内に設けられた
検出信号処理部、（１１）はこの検−比信号処理部（１
０）の前段に設けられ、イオン電流に対応した電圧と基
準電圧を比較する比較器であって、検出信号処理部（１
０）と比較器（１１）とは信号処理手段を構成する。（
１２）、（１３）は基準電圧を形成するための抵抗器、
（１４）はバイアス電圧を発生する負の直流電源、（１
５）はこの直流電源（１４）に直列接続され、検出され
たイオン電流を電圧信号に変換する変換手段としての抵
抗器、（１６）はイオン電流検出用ダイオード、（１７
）はイオン電流径路、（１８）は点火プラグ（５）に設
けられたイオン電流検出用電極、（１９）はイオン電流
検出ユニット（９）によるイオン電流検出信号、（２０
）は点火コイル（１）の２次側に得られる点火用高電圧
（負電圧）である、尚、比較器（１１）の他方の入力端
に印加される基準電圧■、は電源電圧をＶ　（！　、接
続点Ｂの電圧をＶｌ、抵抗器く１２）、（１３）の抵抗
値をそれぞれＲ１、Ｒ１とすれば次式で与えられる。

Ｖ＋＝Ｖｏ＋　（Ｖ、、−ＶＪ　・Ｒｚ／　（Ｒ＋＋Ｒ
ａ）次に、第２（！Ｉに示した従来のイオン電流検出装
置を含む内燃機関用点火装置の動作について説明する０
点火時期にコンピュータユニット（３）より発生された
信号によりパワートランジスタ（２）は点火コイル（１
）を駆動するスイッチとして働く、このとき点火コイル
（１）には負の高電圧（（２０）が発生し、ダイオード
（４）を介して点火プラグ（５）に供給されてエンジン
燃焼室（６）内の混合気に着火される。このとき高電圧
（２０）は負であるのでイオン電流検出ユニット（９）
に影響は与えない、燃焼時にエンジン燃焼室（６）内で
イオンが発生すると、直流電源（１４）にて負電圧にバ
イアスしているのでイオン電流径路（１７）を通してイ
オン電流がイオン電流検出ユニット（９）に流れ、抵抗
器（１５）の両端に電圧が生じる。この電圧は比較器（
１１）の一方の入力端に供給され、基準電圧Ｖ１と比較
される。そして抵抗器（１５）に発生した電圧即ち接続
点Ａの電圧ｖ２がＶ２＞Ｖｌになると、比較器（１１）
より信号が出力され、検出信号処理部（１０）で処理さ
れてイオン電流検出信号（１９）としてコンピュータユ
ニット（３）に伝送される。コンピュータユニット（３
）ではシグナルジェネレータ（８）で内燃機関の回転角
を検出しているので、各気筒において正常に燃焼したか
否かイオン電流検出信号（１９）により知ることが出来
る。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のイオン電流検出装置は以上のように構成されてい
るので、長時間の運転によりイオン電流検出用電極（１
８）にカーボン等が付着すると、常時員のバイアス電圧
がかかるため僅かな直流リーク電流が直流電源（１４）
から電極（１８）に対して流れる。これにより抵抗器（
１５）の両端に常時電圧が発生するため常にＶ　＊　＞
　Ｖ　＋となり、比較器（１１）はイオン電流の有無と
関係無く信号を出す誤動作を生じ、信頼性が悪化すると
いう問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、カーボン付着等の点火プラグ汚損時にも信頼
度の高いイオン電流検出信号を出力するイオン電流検出
装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段Ｊ この発明に係るイオン電流検出装置は、イオン電流検出
用電極にバイアス電圧を供給する電源と。

上記電極と上記電源との間に設けられ、イオン電流を電
圧信号に変換する変換手段と、該変換手段に接続され、
変換出力より交流成分を抽出する交流結合手段と、該交
流結合手段に接続され、その出力と基準値を比較してイ
オン電流検出信号を得る信号処理手段とを備えたもので
ある。

［作用］ この発明においては、交流結合手段によりイオン電流検
出用電極の汚損に基ずく直流リーク電流を阻止し、イオ
ン電流に関連した交流成分のみを抽出して次段の信号処
理手段に伝達する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を例えば内燃機関用点火装置
に適用した場合を例に取り図について説明する。第１図
はこの発明の一実施例を示す楕威図であり、（１）〜（
２０）は前述と同様のものである０本実施例では接続点
Ａと比較器（１１）の一方の入力端との間にコンデンサ
（２１）を接続し、接続点Ｃと大地との間に抵抗器（２
２）を接続する。コンデンサ（２１）と抵抗器（２２）
とは交流結合手段を構成し、これにより抵抗器（１５）
の両端に発生する交流成分のみ比較器（１２）に伝達し
、直流成分やイオン電流信号と関係ない低周波数の電圧
成分は除去される。

次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て説明する０点火時期にコンピュータユニット（３）よ
り発生された信号によりパワートランジスタ（２）は点
火コイル（１）を駆動するスイッチとして働く、このと
き点火コイル（１）には負の高電圧（２０）が発生し、
ダイオード（４）を介して点火プラグ（５）に供給され
てエンジン燃焼室（６）内の混合気に着火される。この
とき高電圧（２０）は負であるのでイオン電流検出ユニ
ット（９）に影響は与えない、燃焼時にエンジン燃焼室
（６）内でイオンが発生すると、直流電源（１４）にて
負電圧にバイアスしているのでイオン電流径路（１７）
を通してイオン電流がイオン電流検出ユニット（９）に
流れ、抵抗器（１５）の両端に電圧が生じる。この電圧
はコンデンサ（２１）及び抵抗器（２２）からなる交流
結合手段を介して比較器（１１）の一方の入力端に供給
され、基準電圧Ｖ、と比較される。そして抵抗器（１５
）に発生した電圧即ち接続点Ａの電圧Ｖ、がＶ　ｚ　＞
　Ｖ　、になると、比較器（１１）より信号が出力され
、検出信号処理部（１０）で処理されてイオン電流検出
信号（１９）としてコンピュータユニット（３）に伝送
される。コンピュータユニット（３）ではシグナルジェ
ネレータ（８）で内燃機関の回転角を検出しているので
、各気筒において正常に燃焼したか否かイオン電流検出
信号（１９）により知ることが出来る。このときイオン
電流検出用電極（１８）のカーボン付着等により直流電
源（１４）より電極（１８）へ直流リーク電流が流れて
抵抗器（１５）の両端に電圧が発生しても、この電圧成
分はコンデンサ（２１）で阻止され、比較器（１１）に
供給される事はないので、比較器（１１）が誤動作する
ことがない。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、イオン電流検出用電極
にバイアス電圧を供給する電源と、上記電極と上記電源
との間に設けられ、イオン電流を電圧信号に変換する変
換手段と、該変換手段に接続され、変換出力より交流成
分を抽出する交流結合手段と、該交流結合手段に接続さ
れ、その出力と基準値を比較してイオン電流検出信号を
得る信号処理手段とを備えたので、カーボン付着等の点
火プラグ（イオン電流検出用電極）汚損時にも信頼度の
高いイオン電流検出信号を出力できるイオン電流検出装
置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は従
来のイオン電流検出装置を含む内燃機関用点火装置を示
す構成図である。 図において、（９）はイオン電流検出ユニット、（１０
）は検出信号処理部、（１１）は比較器、（１４）は直
流電源、（１５）、（２２）は抵抗器、（２１）はコン
デンサである。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 イオン電流検出用電極にバイアス電圧を供給する電源と
   、 上記電極と上記電源との間に設けられ、イオン電流を電
   圧信号に変換する変換手段と、 該変換手段に接続され、変換出力より交流成分を抽出す
   る交流結合手段と、 該交流結合手段に接続され、その出力と基準値を比較し
   てイオン電流検出信号を得る信号処理手段と を備えたことを特徴とするイオン電流検出装置。