JPH04339176A - 火花点火機関の失火検出装置 - Google Patents
火花点火機関の失火検出装置Info
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- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P2017/006—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines using a capacitive sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
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- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ガソリン機関におい
て、正常に着火した時と着火ミス（失火）が生じた時と
で、スパークプラグの火花放電間隙の抵抗値が相違する
ことを利用した失火検出装置に関する。
て、正常に着火した時と着火ミス（失火）が生じた時と
で、スパークプラグの火花放電間隙の抵抗値が相違する
ことを利用した失火検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車エンジンの排気ガスの浄化および
燃費向上の要求から、機関の各気筒毎に着火状態を検出
し、全ての気筒の失火防止対策ができる装置が要請され
ている。また失火検出装置として、従来よりシリンダー
ブロックに穴を開け燃焼光センサを装着したり、スパー
クプラグの取り付け座に圧力センサを取り付けたり、点
火回路のイオン電流を測定する方法が公知である。
燃費向上の要求から、機関の各気筒毎に着火状態を検出
し、全ての気筒の失火防止対策ができる装置が要請され
ている。また失火検出装置として、従来よりシリンダー
ブロックに穴を開け燃焼光センサを装着したり、スパー
クプラグの取り付け座に圧力センサを取り付けたり、点
火回路のイオン電流を測定する方法が公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法においては
、センサの装着が面倒であったり、イオン電流を検出す
るために高圧ダイオードが必要であったりし、車両の全
ての気筒に装着すると装着コストが増大したり、メンテ
ナンスに手間がかかるなどの欠点があった。この発明の
目的は、装着、メンテナンスが容易な構成で、各気筒の
失火が検出できる失火検出装置の提供にある。
、センサの装着が面倒であったり、イオン電流を検出す
るために高圧ダイオードが必要であったりし、車両の全
ての気筒に装着すると装着コストが増大したり、メンテ
ナンスに手間がかかるなどの欠点があった。この発明の
目的は、装着、メンテナンスが容易な構成で、各気筒の
失火が検出できる失火検出装置の提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明の失火検出装置
は、点火コイルと、その一次回路に流す電流を断続する
一次電流断続手段と、点火コイルの二次回路に設けたシ
リーズギャップまたは逆流防止用ダイオードと、機関に
装着されるスパークプラグとを備えたガソリン機関の点
火回路に装着される失火検出装置であって、スパークプ
ラグでの火花放電後にスパークプラグの浮遊静電容量に
充電する充電手段と、該スパークプラグに充電された二
次電圧の減衰特性を検出する二次電圧検出回路と、該減
衰特性により失火を判別する失火判別回路とからなる。
は、点火コイルと、その一次回路に流す電流を断続する
一次電流断続手段と、点火コイルの二次回路に設けたシ
リーズギャップまたは逆流防止用ダイオードと、機関に
装着されるスパークプラグとを備えたガソリン機関の点
火回路に装着される失火検出装置であって、スパークプ
ラグでの火花放電後にスパークプラグの浮遊静電容量に
充電する充電手段と、該スパークプラグに充電された二
次電圧の減衰特性を検出する二次電圧検出回路と、該減
衰特性により失火を判別する失火判別回路とからなる。
【０００５】
【発明の作用および効果】この発明では、火花放電終了
後に、スパークプラグの浮遊静電容量が失火検出のため
の二次電圧を充電する。この充電電荷の減衰特性は、ス
パークプラグの火花放電間隙に、燃焼により生成したイ
オンが有無により異なる。従って、この二次電圧の減衰
特性を検出し、予め測定または計算により求めた減衰特
性と比較することにより、失火の有無が判別できる。こ
のため燃焼光センサ、圧力センサ、高圧ダイオードは不
要であり、構成が簡潔でエンジンへの装着性に優れ、実
用性の高い失火検出装置が得られる。
後に、スパークプラグの浮遊静電容量が失火検出のため
の二次電圧を充電する。この充電電荷の減衰特性は、ス
パークプラグの火花放電間隙に、燃焼により生成したイ
オンが有無により異なる。従って、この二次電圧の減衰
特性を検出し、予め測定または計算により求めた減衰特
性と比較することにより、失火の有無が判別できる。こ
のため燃焼光センサ、圧力センサ、高圧ダイオードは不
要であり、構成が簡潔でエンジンへの装着性に優れ、実
用性の高い失火検出装置が得られる。
【０００６】
【実施例】図１は、点火コイル１、配電器（デストリビ
ュータ）２、スパークプラグ３を備えた内燃機関の点火
装置１００を示す。点火コイル１の一次回路１１は、車
載電源Ｖと、一次電流断続手段４とに接続され、二次回
路１２は、前記配電器２を介してスパークプラグ３に接
続されている。配電器２のローターギャップ２１とスパ
ークプラグ３の火花放電間隙３１との間の二次回路１２
には、分圧器５と、二次電圧検出回路６と、失火判別回
路７とが接続されている。この実施例では、一次電流断
続手段４がスパークプラグの浮遊静電容量に充電する電
圧（イオン検出電圧または失火検出電圧として機能する
）発生手段となっている。
ュータ）２、スパークプラグ３を備えた内燃機関の点火
装置１００を示す。点火コイル１の一次回路１１は、車
載電源Ｖと、一次電流断続手段４とに接続され、二次回
路１２は、前記配電器２を介してスパークプラグ３に接
続されている。配電器２のローターギャップ２１とスパ
ークプラグ３の火花放電間隙３１との間の二次回路１２
には、分圧器５と、二次電圧検出回路６と、失火判別回
路７とが接続されている。この実施例では、一次電流断
続手段４がスパークプラグの浮遊静電容量に充電する電
圧（イオン検出電圧または失火検出電圧として機能する
）発生手段となっている。
【０００７】一次電流断続手段４は、スイッチング素子
４１およびシグナルジェネレータ４２からなり、エンジ
ンのクランク角およびスロットル開度を検出し、火花放
電時期がエンジンの負荷および回転速度に適応した点火
進角となるよう一次電流を断続する。
４１およびシグナルジェネレータ４２からなり、エンジ
ンのクランク角およびスロットル開度を検出し、火花放
電時期がエンジンの負荷および回転速度に適応した点火
進角となるよう一次電流を断続する。
【０００８】この実施例では、分圧器５は、二次回路１
２の高電圧リードとの間に１ｐＦ（ピコファラッド）静
電容量を生じるよう配設された導電体からなるセンサ５
１が使用され、低インピーダンス素子として３０００ｐ
Ｆの静電容量のコンデンサ５２を用い、二次回路１２に
生じた二次電圧を１／３０００程度に分圧する。この場
合、コンデンサ５２に放電回路を形成する３メガオーム
の抵抗５３を並列接続すると、分圧器５の時定数が９ｍ
ｓ（ミリ秒）となり、後記する３ｍｓという比較的長い
減衰時間の判別が確実にできる。これにより最高３万ボ
ルト前後の高電圧波形が１０ボルトのレベルに下げられ
二次電圧検出回路６に入力する。
２の高電圧リードとの間に１ｐＦ（ピコファラッド）静
電容量を生じるよう配設された導電体からなるセンサ５
１が使用され、低インピーダンス素子として３０００ｐ
Ｆの静電容量のコンデンサ５２を用い、二次回路１２に
生じた二次電圧を１／３０００程度に分圧する。この場
合、コンデンサ５２に放電回路を形成する３メガオーム
の抵抗５３を並列接続すると、分圧器５の時定数が９ｍ
ｓ（ミリ秒）となり、後記する３ｍｓという比較的長い
減衰時間の判別が確実にできる。これにより最高３万ボ
ルト前後の高電圧波形が１０ボルトのレベルに下げられ
二次電圧検出回路６に入力する。
【０００９】二次電圧検出回路６は、分圧された二次電
圧波形のうち一定レベル以上の電圧の持続時間を検出し
、失火判別回路７は前記持続時間が設定値以上のとき失
火と判別する。
圧波形のうち一定レベル以上の電圧の持続時間を検出し
、失火判別回路７は前記持続時間が設定値以上のとき失
火と判別する。
【００１０】作用を図２とともに説明する。シグナルジ
ェネレータ４２で■に示す一次電流断続のためのパルス
信号を出力し、■の如き一次電流を一次回路１１に生じ
させる。巾ｈの大きいパルス波ａ、ｃはスパークプラグ
３で火花放電を発生させるための信号であり、これらパ
ルス波ａ、ｃの終了後、０．５〜１．５ｍｓ程度の遅延
時間ｉだけ遅延した巾の小さいパルス波ｂ、ｄはスパー
クプラグ静電容量充電用電圧（イオン検出電圧）発生用
の信号である。
ェネレータ４２で■に示す一次電流断続のためのパルス
信号を出力し、■の如き一次電流を一次回路１１に生じ
させる。巾ｈの大きいパルス波ａ、ｃはスパークプラグ
３で火花放電を発生させるための信号であり、これらパ
ルス波ａ、ｃの終了後、０．５〜１．５ｍｓ程度の遅延
時間ｉだけ遅延した巾の小さいパルス波ｂ、ｄはスパー
クプラグ静電容量充電用電圧（イオン検出電圧）発生用
の信号である。
【００１１】シリーズギャップとしてローターギャップ
２１を使用する点火回路では、配電器２のロータとサイ
ドエレクトロードとの近接時間が、エンジン回転速度に
より変化する。このため、エンジンの高速運転時は、巾
ｈおよび遅延時間ｉは短く設定され、６０００ｒｐｍで
は火花放電持続時間は０．５〜０．７ｍｓ程度が適当で
ある。
２１を使用する点火回路では、配電器２のロータとサイ
ドエレクトロードとの近接時間が、エンジン回転速度に
より変化する。このため、エンジンの高速運転時は、巾
ｈおよび遅延時間ｉは短く設定され、６０００ｒｐｍで
は火花放電持続時間は０．５〜０．７ｍｓ程度が適当で
ある。
【００１２】上記一次電流の断続により、二次回路１２
の点火コイル１には■に示す二次電圧が生じる。前記パ
ルス波ａ、ｃの終了時点で発生した高電圧ｐにより火花
放電が開始し、これにつづき誘導放電によるなだらかな
電圧波形ｑが生じる。つぎに、前記パルス波ｂ、ｄの立
ち上がりに対応し、二次回路１２には逆起電力によるプ
ラス波形ｒが生じる。この一次コイルへの通電において
点火コイル１には電気エネルギーが蓄積されるため、通
電の停止後、二次電圧は再昇圧し、波形ｓが現れる。こ
の二次電圧の再昇圧レベルは、前記遅延時間ｉとパルス
波ｂ、ｄの巾により所望に設定することができる。この
発明では波形ｓのレベルは、ローターギャップ２１の絶
縁破壊が可能であり、スパークプラグ３の火花放電間隙
３１に燃焼中の燃料イオンが存在しない場合には放電が
不可能となるよう、５〜７キロボルトに設定される。
の点火コイル１には■に示す二次電圧が生じる。前記パ
ルス波ａ、ｃの終了時点で発生した高電圧ｐにより火花
放電が開始し、これにつづき誘導放電によるなだらかな
電圧波形ｑが生じる。つぎに、前記パルス波ｂ、ｄの立
ち上がりに対応し、二次回路１２には逆起電力によるプ
ラス波形ｒが生じる。この一次コイルへの通電において
点火コイル１には電気エネルギーが蓄積されるため、通
電の停止後、二次電圧は再昇圧し、波形ｓが現れる。こ
の二次電圧の再昇圧レベルは、前記遅延時間ｉとパルス
波ｂ、ｄの巾により所望に設定することができる。この
発明では波形ｓのレベルは、ローターギャップ２１の絶
縁破壊が可能であり、スパークプラグ３の火花放電間隙
３１に燃焼中の燃料イオンが存在しない場合には放電が
不可能となるよう、５〜７キロボルトに設定される。
【００１３】これにより、配電器２のローターギャップ
２１とスパークプラグ３の火花放電間隙３１との間の、
主にスパークプラグ３の静電容量（通常１０〜２０ｐＦ
）に充電された二次電圧は■に示す如く、正常に着火し
たときと、失火したときとで減衰時間に差が生じる。 すなわち、失火したときは、ｓ１ の如く緩やかに降圧
する二次電圧波形となり、正常着火し、燃焼したときは
、ｓ２ の如く急速に減衰する二次電圧波形となる。二
次電圧検出回路６は、■に示す如く、基準電圧ｖ以上の
二次電圧の時間を検出し、パルス波ｔ１〜ｔ４ を失火
判別回路７に出力する。失火判別回路７は、この減衰時
間が、たとえば３ｍｓ以上のとき失火が生じたと判別す
る。
２１とスパークプラグ３の火花放電間隙３１との間の、
主にスパークプラグ３の静電容量（通常１０〜２０ｐＦ
）に充電された二次電圧は■に示す如く、正常に着火し
たときと、失火したときとで減衰時間に差が生じる。 すなわち、失火したときは、ｓ１ の如く緩やかに降圧
する二次電圧波形となり、正常着火し、燃焼したときは
、ｓ２ の如く急速に減衰する二次電圧波形となる。二
次電圧検出回路６は、■に示す如く、基準電圧ｖ以上の
二次電圧の時間を検出し、パルス波ｔ１〜ｔ４ を失火
判別回路７に出力する。失火判別回路７は、この減衰時
間が、たとえば３ｍｓ以上のとき失火が生じたと判別す
る。
【００１４】上記実施例においては、シリーズギャップ
として配電器２のローターギャップ２１を用いているが
、配電器２を備えない、ディストリビュータ・レス・イ
グナイタにおいては、通常二次電圧に挿入されている逆
流防止用のダイオードが同様の機能を奏する。またイオ
ン検出用電圧発生手段は、一次電流断続手段とは別に設
けられていても良い。なお、スパークプラグ３の中心電
極がプラスの電位であるときの方が、マイナスのときに
比較しイオン電流がスムーズに流れるので、点火コイル
１は通常と逆に接続するなどにより、二次電圧はプラス
の電位に設定しておくことが望ましい。
として配電器２のローターギャップ２１を用いているが
、配電器２を備えない、ディストリビュータ・レス・イ
グナイタにおいては、通常二次電圧に挿入されている逆
流防止用のダイオードが同様の機能を奏する。またイオ
ン検出用電圧発生手段は、一次電流断続手段とは別に設
けられていても良い。なお、スパークプラグ３の中心電
極がプラスの電位であるときの方が、マイナスのときに
比較しイオン電流がスムーズに流れるので、点火コイル
１は通常と逆に接続するなどにより、二次電圧はプラス
の電位に設定しておくことが望ましい。
【図１】この発明の失火検出装置を装着したガソリン機
関の点火回路図である。
関の点火回路図である。
【図２】失火検出装置の作動説明のための波形図である
。
。
【符号の説明】
１ 点火コイル
２ 配電器
３ スパークプラグ
４ 一次電流断続手段
５ 分圧器
６ 二次電圧検出回路
７ 失火判別回路
１１ 一次回路
１２ 二次回路
２１ ロータギャップ
Claims (1)
- 【請求項１】 点火コイルと、その一次回路に流す電
流を断続する一次電流断続手段と、点火コイルの二次回
路に設けたシリーズギャップまたは逆流防止用ダイオー
ドと、機関に装着されるスパークプラグとを備えたガソ
リン機関の点火回路に装着される失火検出装置であって
、スパークプラグでの火花放電後にスパークプラグの浮
遊静電容量に充電する充電手段と、該スパークプラグに
充電された二次電圧の減衰特性を検出する二次電圧検出
回路と、該減衰特性により失火を判別する失火判別回路
とからなる失火検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252679A JP2564058B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 火花点火機関の失火検出装置 |
| US07/865,910 US5365910A (en) | 1991-05-14 | 1992-04-09 | Misfire detector for use in internal combustion engine |
| EP92303199A EP0513995B1 (en) | 1991-05-14 | 1992-04-10 | A misfire detector for use in internal combustion engine |
| DE69212700T DE69212700T2 (de) | 1991-05-14 | 1992-04-10 | Zündaussetzungsdetektor für eine Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252679A JP2564058B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 火花点火機関の失火検出装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03109098 Division | 1991-05-14 | 1991-05-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04339176A true JPH04339176A (ja) | 1992-11-26 |
| JP2564058B2 JP2564058B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=17240735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3252679A Expired - Fee Related JP2564058B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-10-01 | 火花点火機関の失火検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2564058B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0715075A2 (en) | 1994-12-02 | 1996-06-05 | NGK Spark Plug Co. Ltd. | Misfire detecting device for internal combustion engine |
| US5617032A (en) * | 1995-01-17 | 1997-04-01 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Misfire detecting device for internal combustion engine |
| JP2011027121A (ja) * | 2006-11-30 | 2011-02-10 | Delphi Technologies Holding Sarl | 噴射器配列における故障検出 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5732070A (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-20 | Nippon Soken Inc | Ignition diagnosing equipment for internal combustion engine |
| JPS61169671A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-31 | Nissan Motor Co Ltd | 点火栓の点火不良検出装置 |
| JPS61169670A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-31 | Nissan Motor Co Ltd | 点火栓の点火不良検出装置 |
| JPH02102376A (ja) * | 1988-10-12 | 1990-04-13 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の失火検出装置 |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP3252679A patent/JP2564058B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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|---|---|---|---|---|
| EP0715075A2 (en) | 1994-12-02 | 1996-06-05 | NGK Spark Plug Co. Ltd. | Misfire detecting device for internal combustion engine |
| US5828217A (en) * | 1994-12-02 | 1998-10-27 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Misfire detecting device for internal combustion engine |
| US5617032A (en) * | 1995-01-17 | 1997-04-01 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Misfire detecting device for internal combustion engine |
| JP2011027121A (ja) * | 2006-11-30 | 2011-02-10 | Delphi Technologies Holding Sarl | 噴射器配列における故障検出 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2564058B2 (ja) | 1996-12-18 |
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