JPH0526097A - ガソリン機関の失火検出装置付き点火装置 - Google Patents

ガソリン機関の失火検出装置付き点火装置

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JPH0526097A
JPH0526097A JP19658991A JP19658991A JPH0526097A JP H0526097 A JPH0526097 A JP H0526097A JP 19658991 A JP19658991 A JP 19658991A JP 19658991 A JP19658991 A JP 19658991A JP H0526097 A JPH0526097 A JP H0526097A
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JP
Japan
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circuit
ignition
ignition coil
current
primary
Prior art date
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Pending
Application number
JP19658991A
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English (en)
Inventor
Shigeru Miyata
繁 宮田
Hideji Yoshida
秀治 吉田
Yoshihiro Matsubara
佳弘 松原
Yasuo Ito
康生 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0526097A publication Critical patent/JPH0526097A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/12Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
    • F02P2017/125Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 DLI式の点火装置において、装着およびメ
ンテナンスが容易な構成で、正確に失火が検出できる失
火検出装置の提供。上記に加えスパークプラグでの飛火
ミスの検出も行えるようにしたガソリン機関の飛火ミス
および失火検出装置付き点火装置の提供。 【構成】 失火検出装置付き点火装置は、電源2と、点
火コイル1と、スパークプラグ3と、点火コイルの一次
電流断続手段4とからなるDLI式点火装置において、
点火コイルの一次回路に一次電流の立ち上がり遅延回路
5を付設し、点火コイルの二次回路にダイオード64と
コンデンサ61からなるイオン電流電源6と、イオン電
流検出回路7とを取り付けた。また飛火ミスおよび失火
検出装置付き点火装置は、上記に加え、コンデンサ61
の充電電流および放電電流の検出回路8を取り付けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、点火コイルの二次電
圧を配電器を介さず直接スパークプラグに印加する、デ
ィストリビュータ・レス・イグナイタ(以下DLIとい
う)式の点火装置を用いたガソリン機関の失火検出に関
する。
【0002】
【従来の技術】自動車エンジンなどのガソリン機関で
は、排気ガスの浄化および燃費向上の要求から、各気筒
毎に着火状態を検出し、全気筒の失火防止対策ができる
ことが要請されている。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】従来の失火検出方法に
おいては、センサの装着およびメンテナンスが面倒であ
り、実用性に乏しい欠点がある。またDLI式の点火装
置では、一次電流の通電開始時に発生する二次電圧で火
花放電が発生し、点火することを防止するため、二次回
路にダイオードまたはシリーズギャップを挿入し、イオ
ン電流を流すことができない。この発明の目的は、DL
I式の点火装置において、装着およびメンテナンスが容
易な構成で、正確に失火が検出できる失火検出装置の提
供にある。請求項2に記載の発明の目的は、上記に加え
スパークプラグでの飛火ミスの検出も行えるようにした
ガソリン機関の飛火ミスおよび失火検出装置付き点火装
置の提供にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明のガソリン機関
の失火検出装置付き点火装置は、電源と、点火コイル
と、スパークプラグと、点火コイルの一次電流断続手段
とからなり、電源から点火コイルの一次コイルに供給さ
れた一次電流の遮断により点火コイルの二次コイルに二
次電圧を発生させ、該二次電圧を直接スパークプラグに
印加する点火装置において、点火コイルの一次回路に一
次電流の立ち上がり遅延回路を付設し、点火コイルの二
次回路にダイオードとコンデンサからなるイオン電流電
源を設けるとともに、コンデンサの放電電流検出回路を
取り付けた。またこの発明のガソリン機関の飛火ミスお
よび失火検出装置付き点火装置は、電源と、点火コイル
と、スパークプラグと、点火コイルの一次電流断続手段
とからなり、電源から点火コイルの一次コイルに供給さ
れた一次電流の遮断により点火コイルの二次コイルに二
次電圧を発生させ、該二次電圧を直接スパークプラグに
印加する点火装置において、点火コイルの一次回路に一
次電流の立ち上がり遅延回路を付設し、点火コイルの二
次回路にダイオードとコンデンサからなるイオン電流電
源を設けるとともに、コンデンサの充電電流および放電
電流の検出回路を取り付けた。
【0005】
【発明の作用】この発明では、DLI式の点火装置にお
いて、一次回路に一次電流の立ち上がり遅延回路を付設
して、一次電流の通電開始に発生する二次電圧のレベル
を低くする。同時に二次回路に数百ボルトの電圧でコン
デンサに充電するイオン電流電源を設ける。これによ
り、一次電流の通電開始時に二次電圧で火花放電が発生
することを防止する。イオン電流電源からは、着火、燃
焼が正常になされ、イオンが火花放電間隙に高密度で存
在しているときイオン電流が流れる。これに対し、失火
したときは、スパークプラグの火花放電間隙には、燃料
および空気の分子がそのままの状態で存在し、絶縁抵抗
が大きいため、イオン電流が生じない。このため、イオ
ン電流の有無より失火の検出が可能である。さらに、火
花放電時のコンデンサへの充電電流を検出し、この電流
が設定値以上のとき正常に火花放電が生じたと判別す
る。これにより飛火ミスの検出を行う。
【0006】
【発明の効果】この発明では、全て電気回路で失火の判
別ができる。よって燃焼光センサ、圧力センサなどのセ
ンサの装着は不要であり、構成が簡潔でエンジンへの装
着性に優れる。また二次回路の高圧ダイオードまたはシ
リーズギャップが不要であり、実用性の高い失火検出装
置付きDLI式点火装置が得られる。さらに請求項2に
記載の発明では、上記失火検出装置をほぼそのまま利用
してスパークプラグの飛火ミスが検出でき、機関の運転
状態のより正確な検出が可能となる。
【0007】
【実施例】図1は、一次コイルL1および二次コイルL
2を備えた点火コイル1、バッテリーなどの電源2、気
筒に装着されたスパークプラグ3からなる内燃機関の点
火装置100を示す。点火コイル1の一次回路11に
は、前記電源2と、一次電流断続手段4と、一次電流の
立ち上がり遅延回路5とが接続されている。また点火コ
イル1の二次回路12は、イオン電流電源回路6とイオ
ン電流検出回路7とが付設されるとともに、前記スパー
クプラグ3に接続されている。
【0008】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。
【0009】一次電流の立ち上がり遅延回路5は、ダイ
オード51を介してコンデンサ52と抵抗53を並列接
続して成る。イオン電流電源回路6は、コンデンサ61
とツェナーダイオード62とを並列接続し、コンデンサ
61とアースとの間に、コンデンサ61の放電回路を構
成する抵抗63とコンデンサ61の充電回路を構成する
ダイオード64とからなる。
【0010】この発明の失火検出装置の作用を、図2に
示す波形図とともに説明する。シグナルジェネレータ4
2は、に示す一次電流断続のためのパルス信号aを出
力すると、スイッチング素子41にの如く、なだらか
に立ち上がる信号bが入力する。スイッチング素子41
のオン、オフにより、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。すなわち、前記パルス波a
の開始時点で発生する逆方向の二次電圧は、極めて低レ
ベルとなり、DLI式イグナイタにおいて、点火タイミ
ング以外にスパークプラグ3で火花放電が発生すること
を防止するため二次回路12に挿入される逆流防止のた
めの降圧ダイオードが不要にできる。パルス波aの終了
時点で10キロボルト以上の高電圧pにより火花放電が
開始し、これにつづき数百ボルトのレベルの誘導放電に
よるなだらかな電圧波形qが生じる。さらに誘導放電の
終了前に二次電圧は昇圧し始め、終了後にさらに昇圧し
てなだらかなピークを示したあと降圧する。
【0011】火花放電が終了した後に、ツェナーダイオ
ード62の導通電圧レベルでコンデンサ61(イオン電
流電源回路6)に充電された電荷は、測定可能な時定数
に調整するため1メガオームに設定された抵抗63およ
びスパークプラグ3の放電間隙を介して流れ、正常に着
火した場合と、失火したときとで図2のに示す如く電
流波形に差が生じる。すなわち、着火、燃焼がなされた
ときは、スパークプラグの浮遊静電容量を充電するため
のピーク電流rに続いて、なだらかに増減するイオン電
流sが検出されるが、失火したときは、ピーク電流rの
み流れ、イオン電流は流れない。イオン電流検出回路7
は、設定レベルt以上の電流をに示すパルスに変換し
て出力し、このパルス巾の大小で失火を検出する。
【0012】図3は請求項2に記載の飛火ミスおよび失
火検出装置付き点火回路を示す。この実施例では、コン
デンサ61の充電回路をなすダイオード64とアースと
の間に抵抗65を挿入し、電流検出回路8で前記イオン
電流(コンデンサ61の放電電流)に加えて、火花放電
時の二次電圧によるコンデンサ61の充電電流をも検出
するようにしている。この抵抗65は、前記抵抗63が
1メガオーム程度の大きい抵抗が使用されるのに対し、
100オーム程度の小さい抵抗を用いる。
【0013】このコンデンサ61の充電電流は、図4の
に示す如く、スパークプラグ3で火花放電が正常にな
されたときは電流波形uの如く20〜30ミリアンペア
の高いピーク電流が徐々に低減する波形となる。これに
対し、図5に示す如くスパークプラグ3の絶縁体31の
表面にカーボンCなどが付着するカーボン汚損が発生
し、このカーボンCを介してスパークプラグ3の奥で火
花放電Sが生じた場合はつぎの様になる。
【0014】たとえばカーボンCの抵抗が10メガオー
ムとして、この抵抗を介して放電すると、放電電圧が2
0キロボルトしても2ミリアンペアの電流しか流れな
い。よってたとえば10ミリアンペアを判別の基準レベ
ルとして設定し、これ以上の電流が流れたときは正常に
火花放電がなされ、設定レベル以下の電流が流れたとき
は飛火ミスと判定する。
【0015】また、点火コイル1の断線、一次回路11
または二次回路12の接続不良、電源2の電圧低下など
点火回路の故障または機能低下で火花放電が正常になさ
れない、いわゆる飛火ミスが発生したときは、二次電圧
は発生しないか、発生しても低いレベルである。このた
めコンデンサ61の充電電流は全く流れないか、流れて
も電流波形vに示す如く、低いなだらかな波形となる。
二次回路12にスパークプラグ3の絶縁破壊ができない
レベルの二次電圧が発生した場合、スパークプラグ3の
浮遊静電容量を充電するために流れる電流は、浮遊静電
容量が20ピコファラッドであり、二次電圧が20キロ
ボルトであったとすると4ミリアンペアである。よって
上記10ミリアンペアの設定レベルで飛火ミスの判別が
可能となる。
【0016】この様にして、電流検出回路8でコンデン
サ61への充電電流のレベルを測定し、実験または計算
により求めた基準値と比較することにより、スパークプ
ラグ3における飛火ミスが検出できる。よってスパーク
プラグ3における飛火ミスを検出したうえで、失火を検
出することにより、失火の原因をより正確に検出でき、
ガソリン機関の運転制御の質の向上に資することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図2】失火検出装置の作動説明のための波形図であ
る。
【図3】この発明の飛火ミスおよび失火検出装置付き点
火回路図である。
【図4】飛火ミスおよび失火検出装置の作動説明のため
の波形図である。
【図5】くすぶり状態を示すスパークプラグの要部断面
図である。
【符号の説明】
1 点火コイル 2 電源 3 スパークプラグ 4 一次電流断続手段 5 一次電流の立ち上がり遅延回路 6 イオン電流電源回路 7 イオン電流検出回路 8 電流検出回路 12 二次回路 61 コンデンサ 62 ツェナーダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01M 15/00 Z 7324−2G (72)発明者 伊藤 康生 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源と、点火コイルと、スパークプラグ
    と、点火コイルの一次電流断続手段とからなり、電源か
    ら点火コイルの一次コイルに供給された一次電流の遮断
    により点火コイルの二次コイルに二次電圧を発生させ、
    該二次電圧を直接スパークプラグに印加する点火装置に
    おいて、 点火コイルの一次回路に一次電流の立ち上がり遅延回路
    を付設し、点火コイルの二次回路にダイオードとコンデ
    ンサからなるイオン電流電源を設けるとともに、コンデ
    ンサの放電電流検出回路を取り付けたガソリン機関の失
    火検出装置付き点火装置。
  2. 【請求項2】 電源と、点火コイルと、スパークプラグ
    と、点火コイルの一次電流断続手段とからなり、電源か
    ら点火コイルの一次コイルに供給された一次電流の遮断
    により点火コイルの二次コイルに二次電圧を発生させ、
    該二次電圧を直接スパークプラグに印加する点火装置に
    おいて、 点火コイルの一次回路に一次電流の立ち上がり遅延回路
    を付設し、点火コイルの二次回路にダイオードとコンデ
    ンサからなるイオン電流電源を設けるとともに、コンデ
    ンサの充電電流および放電電流の検出回路を取り付けた
    ガソリン機関の飛火ミスおよび失火検出装置付き点火装
    置。
JP19658991A 1991-05-14 1991-08-06 ガソリン機関の失火検出装置付き点火装置 Pending JPH0526097A (ja)

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JP10910191 1991-05-14
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6371078B1 (en) 1999-08-23 2002-04-16 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Method of controlling a direct fuel injection engine and storage medium storing the same
US6505605B2 (en) 2000-03-29 2003-01-14 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Control system for an internal combustion engine and method carried out by the same
US6512375B1 (en) 1999-09-02 2003-01-28 Ngk Spark Plug.Co., Ltd. Method of detecting spark plug fouling and ignition system having means for carrying out the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6371078B1 (en) 1999-08-23 2002-04-16 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Method of controlling a direct fuel injection engine and storage medium storing the same
US6512375B1 (en) 1999-09-02 2003-01-28 Ngk Spark Plug.Co., Ltd. Method of detecting spark plug fouling and ignition system having means for carrying out the same
US6505605B2 (en) 2000-03-29 2003-01-14 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Control system for an internal combustion engine and method carried out by the same

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