JPH09195913A - 内燃機関の燃焼状態検出装置 - Google Patents
内燃機関の燃焼状態検出装置Info
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- JPH09195913A JPH09195913A JP8293807A JP29380796A JPH09195913A JP H09195913 A JPH09195913 A JP H09195913A JP 8293807 A JP8293807 A JP 8293807A JP 29380796 A JP29380796 A JP 29380796A JP H09195913 A JPH09195913 A JP H09195913A
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- ignition
- internal combustion
- combustion engine
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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
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の燃焼イオンを安定検出するため、
点火コイル内に残された残留磁気ノイズを消去するこ
と。 【解決手段】 点火コイル７の１次巻線７ａに並列に接
続されたダイオード１及び抵抗２により点火プラグ８に
発生する点火火花で飛火するための２次巻線側の２次電
圧を減少することなく残留磁気エネルギのみを減少でき
ると共に、残留磁気の共振区間も短時間にできる。ま
た、イオン電流検出抵抗４と並列に接続されたツェナダ
イオード３により点火オン着火が防止できる。そして、
ツェナダイオード３と並列に接続されたツェナダイオー
ド１２及び抵抗１３、コンデンサ５からのイオン電流Ｉ
ION の放電ループ方向に接続されたツェナダイオード６
により残留磁気がクランプされる。このため、残留磁気
ノイズの発生区間がワンショットにでき、内燃機関の高
回転域においても確実にイオン電流ＩION が検出でき
る。
点火コイル内に残された残留磁気ノイズを消去するこ
と。 【解決手段】 点火コイル７の１次巻線７ａに並列に接
続されたダイオード１及び抵抗２により点火プラグ８に
発生する点火火花で飛火するための２次巻線側の２次電
圧を減少することなく残留磁気エネルギのみを減少でき
ると共に、残留磁気の共振区間も短時間にできる。ま
た、イオン電流検出抵抗４と並列に接続されたツェナダ
イオード３により点火オン着火が防止できる。そして、
ツェナダイオード３と並列に接続されたツェナダイオー
ド１２及び抵抗１３、コンデンサ５からのイオン電流Ｉ
ION の放電ループ方向に接続されたツェナダイオード６
により残留磁気がクランプされる。このため、残留磁気
ノイズの発生区間がワンショットにでき、内燃機関の高
回転域においても確実にイオン電流ＩION が検出でき
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃焼状
態から失火検出等を行う内燃機関の燃焼状態検出装置に
関するものである。
態から失火検出等を行う内燃機関の燃焼状態検出装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関の燃焼状態検出装置に関
連する先行技術文献としては、特開昭６１−５７８３０
号公報にて開示されたものが知られている。このものに
は、イオン電流を検出するための検出回路が示されてい
る。また、特開昭５０−９４３３０号公報にて開示され
たものが知られている。このものには、点火コイル放電
終了後の残留磁気ノイズを見掛上なくすための技術が示
されている。そして、両者には、フィルタ回路を用いて
残留磁気ノイズを分離し除去するための技術が示されて
いる。
連する先行技術文献としては、特開昭６１−５７８３０
号公報にて開示されたものが知られている。このものに
は、イオン電流を検出するための検出回路が示されてい
る。また、特開昭５０−９４３３０号公報にて開示され
たものが知られている。このものには、点火コイル放電
終了後の残留磁気ノイズを見掛上なくすための技術が示
されている。そして、両者には、フィルタ回路を用いて
残留磁気ノイズを分離し除去するための技術が示されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の残留
磁気ノイズ分離除去技術は、残留磁気ノイズそのものを
減少させる技術に関して言及していない。つまり、点火
プラグの放電終了後には、点火コイル内に放電を維持で
きないがために残された磁気エネルギ、残留磁気ノイズ
があり、点火コイルの２次側の浮遊容量とで共振現象を
起こし、これがイオン電流出力に重畳され計測されてし
まうこととなる。即ち、内燃機関に燃焼イオンが発生し
ていなくてもイオン電流検出抵抗にて数ｍｓの間、残留
磁気ノイズによる共振電圧波形の発生を防止することは
できず、微分回路やフィルタ回路等の後処理にて分離す
る信号処理の方式が考えられている。しかし、フィルタ
回路等による分離技術では、点火ノイズがノック信号に
近い高周波成分を含んでおり分離できないという不具合
があった。
磁気ノイズ分離除去技術は、残留磁気ノイズそのものを
減少させる技術に関して言及していない。つまり、点火
プラグの放電終了後には、点火コイル内に放電を維持で
きないがために残された磁気エネルギ、残留磁気ノイズ
があり、点火コイルの２次側の浮遊容量とで共振現象を
起こし、これがイオン電流出力に重畳され計測されてし
まうこととなる。即ち、内燃機関に燃焼イオンが発生し
ていなくてもイオン電流検出抵抗にて数ｍｓの間、残留
磁気ノイズによる共振電圧波形の発生を防止することは
できず、微分回路やフィルタ回路等の後処理にて分離す
る信号処理の方式が考えられている。しかし、フィルタ
回路等による分離技術では、点火ノイズがノック信号に
近い高周波成分を含んでおり分離できないという不具合
があった。
【０００４】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、内燃機関の燃焼状態を判定す
るためのイオン電流に重畳する残留磁気ノイズを除去
し、イオン電流を安定して検出する内燃機関の燃焼状態
検出装置の提供を課題としている。
るためになされたもので、内燃機関の燃焼状態を判定す
るためのイオン電流に重畳する残留磁気ノイズを除去
し、イオン電流を安定して検出する内燃機関の燃焼状態
検出装置の提供を課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の内燃機関の燃
焼状態検出装置は、第１のダイオードで点火コイルの１
次巻線に流れる１次電流と逆方向に発生する電流が整流
され、電流減少手段によってスイッチング素子のオン時
に第１のダイオードを流れる電流が減少する。点火プラ
グに発生する点火火花で飛火するための点火コイル２次
巻線側の２次電圧を減少することなく、残留磁気エネル
ギのみが消費され、残留磁気の共振区間が短時間にな
る。このように、残留磁気の共振区間が減ることから点
火コイルの２次巻線の低圧側に接続されたイオン電流検
出抵抗によるイオン電流の検出精度が向上するという効
果が得られる。
焼状態検出装置は、第１のダイオードで点火コイルの１
次巻線に流れる１次電流と逆方向に発生する電流が整流
され、電流減少手段によってスイッチング素子のオン時
に第１のダイオードを流れる電流が減少する。点火プラ
グに発生する点火火花で飛火するための点火コイル２次
巻線側の２次電圧を減少することなく、残留磁気エネル
ギのみが消費され、残留磁気の共振区間が短時間にな
る。このように、残留磁気の共振区間が減ることから点
火コイルの２次巻線の低圧側に接続されたイオン電流検
出抵抗によるイオン電流の検出精度が向上するという効
果が得られる。
【０００６】請求項２の内燃機関の燃焼状態検出装置
は、請求項１の構成に加えて、オン放電防止用の高耐圧
な第２のダイオードがイオン電流検出抵抗と並列に設け
る必要があることを開示するもので、これにより点火オ
ン着火が防止される。
は、請求項１の構成に加えて、オン放電防止用の高耐圧
な第２のダイオードがイオン電流検出抵抗と並列に設け
る必要があることを開示するもので、これにより点火オ
ン着火が防止される。
【０００７】請求項３の内燃機関の燃焼状態検出装置
は、請求項１の構成に加えて、第３のダイオードがイオ
ン電流検出用電源からのイオン電流の放電ループ方向に
おける残留磁気を電圧でクランプするように設けられて
おり、この第３のダイオードによって残留磁気が２次側
で共振するのが防止される。したがって、残留磁気ノイ
ズの発生時間が減少され、内燃機関の高回転域において
も確実にイオン電流が検出できるという効果が得られ
る。
は、請求項１の構成に加えて、第３のダイオードがイオ
ン電流検出用電源からのイオン電流の放電ループ方向に
おける残留磁気を電圧でクランプするように設けられて
おり、この第３のダイオードによって残留磁気が２次側
で共振するのが防止される。したがって、残留磁気ノイ
ズの発生時間が減少され、内燃機関の高回転域において
も確実にイオン電流が検出できるという効果が得られ
る。
【０００８】請求項４の内燃機関の燃焼状態検出装置
は、請求項２の不具合を対策するもので、残留磁気共振
素子が第２のダイオードに並列に接続され、その残留磁
気を電流共振させるように設けられており、第３のダイ
オードがそのカソードを点火コイルの２次巻線側に、そ
のアノードをイオン電流を検出するイオン電流検出用電
源側にそれぞれ接続され、残留磁気を電圧クランプする
ように設けられており、この第３のダイオードによって
残留磁気が２次側で電流共振するのを止めると共に、点
火オン着火が防止される。即ち、請求項３の第２のダイ
オードを高耐圧な第２のオン着火防止ダイオードに変更
してもあたかも請求項３の回路構成のような動作を実現
できることとなる。
は、請求項２の不具合を対策するもので、残留磁気共振
素子が第２のダイオードに並列に接続され、その残留磁
気を電流共振させるように設けられており、第３のダイ
オードがそのカソードを点火コイルの２次巻線側に、そ
のアノードをイオン電流を検出するイオン電流検出用電
源側にそれぞれ接続され、残留磁気を電圧クランプする
ように設けられており、この第３のダイオードによって
残留磁気が２次側で電流共振するのを止めると共に、点
火オン着火が防止される。即ち、請求項３の第２のダイ
オードを高耐圧な第２のオン着火防止ダイオードに変更
してもあたかも請求項３の回路構成のような動作を実現
できることとなる。
【０００９】請求項５の内燃機関の燃焼状態検出装置
は、請求項１の構成に請求項４の構成を加えるもので、
これにより、オン着火防止ダイオードを加えても残留磁
気ノイズをワンショットにする回路を実現できる。
は、請求項１の構成に請求項４の構成を加えるもので、
これにより、オン着火防止ダイオードを加えても残留磁
気ノイズをワンショットにする回路を実現できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
例に基づいて説明する。
【００１１】図１は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関の燃焼状態検出装置を示す回路図である。
かる内燃機関の燃焼状態検出装置を示す回路図である。
【００１２】図１において、７は点火コイルであり、７
ａは点火コイル７の１次巻線、７ｂは点火コイル７の２
次巻線である。８は図示しない内燃機関のシリンダに配
設される点火プラグである。点火コイル７の１次巻線７
ａには、その点火コイル７の１次巻線７ａに流れる１次
電流Ｉ1 と逆方向に発生する電流を整流する第１のダイ
オードとしてのダイオード１とスイッチング素子１０の
オン時にダイオード１を流れる電流（点火通電電流）を
減少するための抵抗２とが並列に接続されている。な
お、スイッチング素子１０のゲートに図示しないＥＣＵ
（Electronic Control Unit:電子制御ユニット）からの
点火信号ＩＧｔが入力されることで、点火コイル７の１
次巻線７ａにバッテリ電源＋Ｂからの１次電流Ｉ1 が通
電される。
ａは点火コイル７の１次巻線、７ｂは点火コイル７の２
次巻線である。８は図示しない内燃機関のシリンダに配
設される点火プラグである。点火コイル７の１次巻線７
ａには、その点火コイル７の１次巻線７ａに流れる１次
電流Ｉ1 と逆方向に発生する電流を整流する第１のダイ
オードとしてのダイオード１とスイッチング素子１０の
オン時にダイオード１を流れる電流（点火通電電流）を
減少するための抵抗２とが並列に接続されている。な
お、スイッチング素子１０のゲートに図示しないＥＣＵ
（Electronic Control Unit:電子制御ユニット）からの
点火信号ＩＧｔが入力されることで、点火コイル７の１
次巻線７ａにバッテリ電源＋Ｂからの１次電流Ｉ1 が通
電される。
【００１３】また、点火コイル７の２次巻線７ｂ側にお
ける２次電流Ｉ2 が環流する電流路は、点火プラグ８、
点火コイル７の２次巻線７ｂ、低耐圧（７５Ｖ）の第３
のダイオードとしてのツェナダイオード６、ツェナダイ
オード９及び第２のダイオードとしてのツェナダイオー
ド３によって形成されている。ここで、第２のダイオー
ドとしてのツェナダイオード３は２次電流Ｉ2 （２次環
流電流）の流れる方向に対して順方向に接続され、第３
のダイオードとしてのツェナダイオード６は２次電流Ｉ
2 の流れる方向に対して逆方向に接続されている。な
お、ツェナダイオード９は、これに並列に接続されたイ
オン電流検出用電源としてのコンデンサ５を充電するた
めのダイオードである。
ける２次電流Ｉ2 が環流する電流路は、点火プラグ８、
点火コイル７の２次巻線７ｂ、低耐圧（７５Ｖ）の第３
のダイオードとしてのツェナダイオード６、ツェナダイ
オード９及び第２のダイオードとしてのツェナダイオー
ド３によって形成されている。ここで、第２のダイオー
ドとしてのツェナダイオード３は２次電流Ｉ2 （２次環
流電流）の流れる方向に対して順方向に接続され、第３
のダイオードとしてのツェナダイオード６は２次電流Ｉ
2 の流れる方向に対して逆方向に接続されている。な
お、ツェナダイオード９は、これに並列に接続されたイ
オン電流検出用電源としてのコンデンサ５を充電するた
めのダイオードである。
【００１４】イオン電流検出時には、イオン電流検出用
電源としてのコンデンサ５から第３のダイオードとして
のツェナダイオード６、点火コイル７の２次巻線７ｂ、
点火プラグ８の順にイオン電流ＩION が流れ、更に、演
算増幅器２０の反転（−）端子側から高抵抗（５００Ｋ
Ω）のイオン電流検出抵抗４を介してイオン電流ＩION
が流れ、そのイオン電流検出抵抗４によってイオン電流
ＩION が検出される。なお、演算増幅器２０の反転
（−）端子と出力端子との間に接続された高抵抗（５０
０ＫΩ）の抵抗２１は演算増幅器２０のゲインを設定す
るための増幅用抵抗である。
電源としてのコンデンサ５から第３のダイオードとして
のツェナダイオード６、点火コイル７の２次巻線７ｂ、
点火プラグ８の順にイオン電流ＩION が流れ、更に、演
算増幅器２０の反転（−）端子側から高抵抗（５００Ｋ
Ω）のイオン電流検出抵抗４を介してイオン電流ＩION
が流れ、そのイオン電流検出抵抗４によってイオン電流
ＩION が検出される。なお、演算増幅器２０の反転
（−）端子と出力端子との間に接続された高抵抗（５０
０ＫΩ）の抵抗２１は演算増幅器２０のゲインを設定す
るための増幅用抵抗である。
【００１５】ここで、イオン電流検出時には、イオン電
流ＩION が環流するループの中に点火オン放電を防止す
るために必要な逆方向のダイオードを挿入することはで
きないので、基本的には点火オン放電を防止することは
不可能である。しかし、イオン電流検出抵抗４の抵抗値
を大きくすることで、イオン電流ＩION が環流する電流
路における点火オン着火の可能性を極めて低くすること
ができる。
流ＩION が環流するループの中に点火オン放電を防止す
るために必要な逆方向のダイオードを挿入することはで
きないので、基本的には点火オン放電を防止することは
不可能である。しかし、イオン電流検出抵抗４の抵抗値
を大きくすることで、イオン電流ＩION が環流する電流
路における点火オン着火の可能性を極めて低くすること
ができる。
【００１６】したがって、点火オン放電を阻止する高耐
圧な第２のダイオードとしてのツェナダイオード３は抵
抗値が５００ＫΩと大きなイオン電流検出抵抗４と並列
に接続し、イオン電流検出抵抗４以外を通るイオン電流
ＩION の検出方向の環流電流をなくせばよいこととな
る。また、第３のダイオードとしてのツェナダイオード
６は、第２のダイオードとしてのツェナダイオード３を
２次電流Ｉ2 （２次環流電流）が環流する電流方向に対
して逆方向、即ち、イオン電流ＩION が環流する電流方
向に接続されることとなる。
圧な第２のダイオードとしてのツェナダイオード３は抵
抗値が５００ＫΩと大きなイオン電流検出抵抗４と並列
に接続し、イオン電流検出抵抗４以外を通るイオン電流
ＩION の検出方向の環流電流をなくせばよいこととな
る。また、第３のダイオードとしてのツェナダイオード
６は、第２のダイオードとしてのツェナダイオード３を
２次電流Ｉ2 （２次環流電流）が環流する電流方向に対
して逆方向、即ち、イオン電流ＩION が環流する電流方
向に接続されることとなる。
【００１７】ここで、図１の回路構成における第１のダ
イオードとしてのダイオード１、第２のダイオードとし
てのツェナダイオード３、第３のダイオードとしてのツ
ェナダイオード６をそれぞれ挿入することによる回路動
作の相違について説明する。
イオードとしてのダイオード１、第２のダイオードとし
てのツェナダイオード３、第３のダイオードとしてのツ
ェナダイオード６をそれぞれ挿入することによる回路動
作の相違について説明する。
【００１８】本実施例における第１のダイオードである
ダイオード１の挿入により、残留磁気の発生と同時にダ
イオード１を流れる電流が点火コイル７の１次巻線７ａ
との間の環流電流となり残留磁気が消費される。
ダイオード１の挿入により、残留磁気の発生と同時にダ
イオード１を流れる電流が点火コイル７の１次巻線７ａ
との間の環流電流となり残留磁気が消費される。
【００１９】次に、本実施例における第１のダイオード
であるダイオード１に加えて、第２のダイオードである
ツェナダイオード３の挿入によれば、点火オン着火が防
止され、残留磁気の電圧共振が防止され、点火オン時に
おける点火プラグ８先端のアーク電圧の共振が防止され
るが残留磁気ノイズが間延びしてしまう。
であるダイオード１に加えて、第２のダイオードである
ツェナダイオード３の挿入によれば、点火オン着火が防
止され、残留磁気の電圧共振が防止され、点火オン時に
おける点火プラグ８先端のアーク電圧の共振が防止され
るが残留磁気ノイズが間延びしてしまう。
【００２０】そして、本実施例における第１のダイオー
ドであるダイオード１に加えて、第３のダイオードであ
るツェナダイオード６の挿入によれば、点火オン着火は
防止されないが、残留磁気の電圧共振が止まって１発と
なり、その発生時間も短縮される。
ドであるダイオード１に加えて、第３のダイオードであ
るツェナダイオード６の挿入によれば、点火オン着火は
防止されないが、残留磁気の電圧共振が止まって１発と
なり、その発生時間も短縮される。
【００２１】次に、ツェナダイオード３の電圧選定につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２２】ツェナダイオード３は点火プラグに点火火
花を発生する飛火時のコンデンサ充電経路を形成するも
のであり、ツェナダイオード３には点火コイル通電時に
１ＫＶ〜３ＫＶの高電圧が印加される。ここで、ＩＣ内
に本回路を内蔵する場合、ＩＣ内に１ＫＶ〜３ＫＶの高
電圧を入れることとなり、信頼性上から好ましくないた
め約８００Ｖ以下に抑える必要がある。このため、本ダ
イオードは８００Ｖ以下のツェナダイオードとする必要
がある。また、ツェナ電圧を下げてゆくとプラグ要求電
圧の低い高速・軽負荷時で点火コイル通電開始時に飛火
し易くなり、これにより早期着火が起きる可能性がある
ので、それを避けるために４００Ｖ以上とする必要があ
る。以上述べた理由により、本ダイオードの電圧選定に
おいては、４００Ｖ〜８００Ｖのツェナダイオードとす
る必要がある。
花を発生する飛火時のコンデンサ充電経路を形成するも
のであり、ツェナダイオード３には点火コイル通電時に
１ＫＶ〜３ＫＶの高電圧が印加される。ここで、ＩＣ内
に本回路を内蔵する場合、ＩＣ内に１ＫＶ〜３ＫＶの高
電圧を入れることとなり、信頼性上から好ましくないた
め約８００Ｖ以下に抑える必要がある。このため、本ダ
イオードは８００Ｖ以下のツェナダイオードとする必要
がある。また、ツェナ電圧を下げてゆくとプラグ要求電
圧の低い高速・軽負荷時で点火コイル通電開始時に飛火
し易くなり、これにより早期着火が起きる可能性がある
ので、それを避けるために４００Ｖ以上とする必要があ
る。以上述べた理由により、本ダイオードの電圧選定に
おいては、４００Ｖ〜８００Ｖのツェナダイオードとす
る必要がある。
【００２３】次に、図１の回路動作について、各端子等
の信号波形を示す図２のタイムチャートを参照して説明
する。なお、図２（ａ）には点火信号ＩＧｔ、図２
（ｂ）には点火コイル７の１次巻線７ａを流れる１次電
流Ｉ1 、図２（ｃ）には点火コイル７の２次巻線７ｂを
流れる２次電流Ｉ2 の各波形を示す。また、図２（ｄ）
には、比較のため、内燃機関が低回転時でダイオード１
及び抵抗２、ツェナダイオード３，６の挿入前における
演算増幅器２０の出力信号、図２（ｅ）には内燃機関が
低回転時でダイオード１及び抵抗２、ツェナダイオード
３，６の挿入後における演算増幅器２０の出力信号の各
波形を示す。ここでは、演算増幅器の回路電源としてバ
ッテリ電源を用いた場合を示す。
の信号波形を示す図２のタイムチャートを参照して説明
する。なお、図２（ａ）には点火信号ＩＧｔ、図２
（ｂ）には点火コイル７の１次巻線７ａを流れる１次電
流Ｉ1 、図２（ｃ）には点火コイル７の２次巻線７ｂを
流れる２次電流Ｉ2 の各波形を示す。また、図２（ｄ）
には、比較のため、内燃機関が低回転時でダイオード１
及び抵抗２、ツェナダイオード３，６の挿入前における
演算増幅器２０の出力信号、図２（ｅ）には内燃機関が
低回転時でダイオード１及び抵抗２、ツェナダイオード
３，６の挿入後における演算増幅器２０の出力信号の各
波形を示す。ここでは、演算増幅器の回路電源としてバ
ッテリ電源を用いた場合を示す。
【００２４】時刻ｔ1 において、ＥＣＵからの点火信号
ＩＧｔがＨ（High：高）レベルとなると（図２（ａ）参
照）、スイッチング素子１０がオンとなり点火コイル７
の１次巻線７ａに１次電流Ｉ1 が流れ始める（図２
（ｂ）参照）。同時に、イオン電流生出力信号（演算増
幅器２０の出力信号）に点火オンノイズ信号ＳＮonが重
畳する（図２（ｄ），図２（ｅ）参照）。
ＩＧｔがＨ（High：高）レベルとなると（図２（ａ）参
照）、スイッチング素子１０がオンとなり点火コイル７
の１次巻線７ａに１次電流Ｉ1 が流れ始める（図２
（ｂ）参照）。同時に、イオン電流生出力信号（演算増
幅器２０の出力信号）に点火オンノイズ信号ＳＮonが重
畳する（図２（ｄ），図２（ｅ）参照）。
【００２５】時刻ｔ2 において、点火信号ＩＧｔがＬ
（Low:低）レベルとなると（図２（ａ）参照）、スイッ
チング素子１０がオフとなり点火コイル７の１次巻線７
ａに流れる１次電流Ｉ1 が遮断される（図２（ｂ）参
照）。このため、点火コイル７の２次巻線７ｂに２次電
流Ｉ2 が流れ始める（図２（ｃ）参照）。
（Low:低）レベルとなると（図２（ａ）参照）、スイッ
チング素子１０がオフとなり点火コイル７の１次巻線７
ａに流れる１次電流Ｉ1 が遮断される（図２（ｂ）参
照）。このため、点火コイル７の２次巻線７ｂに２次電
流Ｉ2 が流れ始める（図２（ｃ）参照）。
【００２６】時刻ｔ3 において、点火コイル７の２次巻
線７ｂに２次電流Ｉ2 が流れ終わると、点火コイル７の
鉄心中に残った残留磁気の影響でイオン電流生出力信号
（演算増幅器２０の出力信号）に残留磁気ノイズ信号Ｓ
ＮRMが重畳する（図２（ｄ），図２（ｅ）参照）。この
残留磁気ノイズ信号ＳＮRMは、図２（ｄ）では３発の高
周波パルスとなっているが、ダイオード１、抵抗２及び
ツェナダイオード３，６が挿入された図２（ｅ）では１
発までに減少されている。
線７ｂに２次電流Ｉ2 が流れ終わると、点火コイル７の
鉄心中に残った残留磁気の影響でイオン電流生出力信号
（演算増幅器２０の出力信号）に残留磁気ノイズ信号Ｓ
ＮRMが重畳する（図２（ｄ），図２（ｅ）参照）。この
残留磁気ノイズ信号ＳＮRMは、図２（ｄ）では３発の高
周波パルスとなっているが、ダイオード１、抵抗２及び
ツェナダイオード３，６が挿入された図２（ｅ）では１
発までに減少されている。
【００２７】ここで、イオン電流生出力信号（演算増幅
器２０の出力信号）からそれに重畳している点火オンノ
イズ信号ＳＮon及び残留磁気ノイズ信号ＳＮRMを除いた
ものがイオン電流ＩION であり、その信号波形をイオン
電流信号ＳＩION として図２（ｄ），図２（ｅ）に示
す。このイオン電流生出力信号（演算増幅器２０の出力
信号）のイオン電流信号ＳＩION に時刻ｔ5 で内燃機関
のノック信号ＳＩNOCKが重畳していることが分かる（図
２（ｄ），図２（ｅ）参照）。
器２０の出力信号）からそれに重畳している点火オンノ
イズ信号ＳＮon及び残留磁気ノイズ信号ＳＮRMを除いた
ものがイオン電流ＩION であり、その信号波形をイオン
電流信号ＳＩION として図２（ｄ），図２（ｅ）に示
す。このイオン電流生出力信号（演算増幅器２０の出力
信号）のイオン電流信号ＳＩION に時刻ｔ5 で内燃機関
のノック信号ＳＩNOCKが重畳していることが分かる（図
２（ｄ），図２（ｅ）参照）。
【００２８】なお、図２（ｄ），図２（ｅ）に示すよう
な内燃機関が低回転時には、イオン電流生出力信号（演
算増幅器２０の出力信号）に重畳する残留磁気ノイズ信
号ＳＮRM波形とイオン電流信号ＳＩION 波形とが時刻ｔ
4 で重なっていない。ところが、内燃機関が高回転にな
るほど、イオン電流信号ＳＩION 波形の発生時刻が残留
磁気ノイズ信号ＳＮRM波形に接近し、図２（ｄ）では時
刻ｔ4 で重なってしまうこととなる。これに対して、ダ
イオード１、抵抗２及びツェナダイオード３，６が挿入
された図２（ｅ）では残留磁気ノイズ信号ＳＮRM波形が
１発と少ないため、図２（ｄ）に比べてイオン電流生出
力信号（演算増幅器２０の出力信号）に重畳した内燃機
関のノック信号ＳＩNOCKを余裕を持って検出できる。
な内燃機関が低回転時には、イオン電流生出力信号（演
算増幅器２０の出力信号）に重畳する残留磁気ノイズ信
号ＳＮRM波形とイオン電流信号ＳＩION 波形とが時刻ｔ
4 で重なっていない。ところが、内燃機関が高回転にな
るほど、イオン電流信号ＳＩION 波形の発生時刻が残留
磁気ノイズ信号ＳＮRM波形に接近し、図２（ｄ）では時
刻ｔ4 で重なってしまうこととなる。これに対して、ダ
イオード１、抵抗２及びツェナダイオード３，６が挿入
された図２（ｅ）では残留磁気ノイズ信号ＳＮRM波形が
１発と少ないため、図２（ｄ）に比べてイオン電流生出
力信号（演算増幅器２０の出力信号）に重畳した内燃機
関のノック信号ＳＩNOCKを余裕を持って検出できる。
【００２９】このように、本実施例の内燃機関の燃焼状
態検出装置は、内燃機関の点火プラグ８に点火火花を発
生させる点火コイル７の２次巻線７ｂの低圧側に接続
し、発生するイオン電流ＩION を検出するイオン電流検
出抵抗４と、点火コイル７の１次巻線７ａに並列に接続
し、１次巻線７ａを流れる１次電流Ｉ1 と逆方向に発生
する電流を整流するダイオード１からなる第１のダイオ
ードと、点火コイル７に直列に接続されたスイッチング
素子１０のオン時に前記第１のダイオードを流れる電流
を減少する抵抗２からなる電流減少手段とを具備するも
のである。
態検出装置は、内燃機関の点火プラグ８に点火火花を発
生させる点火コイル７の２次巻線７ｂの低圧側に接続
し、発生するイオン電流ＩION を検出するイオン電流検
出抵抗４と、点火コイル７の１次巻線７ａに並列に接続
し、１次巻線７ａを流れる１次電流Ｉ1 と逆方向に発生
する電流を整流するダイオード１からなる第１のダイオ
ードと、点火コイル７に直列に接続されたスイッチング
素子１０のオン時に前記第１のダイオードを流れる電流
を減少する抵抗２からなる電流減少手段とを具備するも
のである。
【００３０】したがって、点火コイル７によって点火プ
ラグ８へ飛火するための約３０ＫＶ前後の２次発生電圧
を減少することなく、根本的に残留磁気エネルギのみを
減少することができる。残留磁気の共振区間が減ること
からイオン電流ＩION の検出精度が向上し、点火プラグ
８がオープン等の異常時の検出精度をも向上させること
ができる。
ラグ８へ飛火するための約３０ＫＶ前後の２次発生電圧
を減少することなく、根本的に残留磁気エネルギのみを
減少することができる。残留磁気の共振区間が減ること
からイオン電流ＩION の検出精度が向上し、点火プラグ
８がオープン等の異常時の検出精度をも向上させること
ができる。
【００３１】また、本実施例の内燃機関の燃焼状態検出
装置は、イオン電流検出抵抗４と並列にオン放電防止用
の高耐圧なツェナダイオード３からなる第２のダイオー
ドを具備するものである。
装置は、イオン電流検出抵抗４と並列にオン放電防止用
の高耐圧なツェナダイオード３からなる第２のダイオー
ドを具備するものである。
【００３２】本第２のダイオードとしてのツェナダイオ
ード３によって点火オン着火が防止される。しかしなが
ら、本オン防止ダイオードの挿入は、検出抵抗４の検出
側、即ち、本オン防止ダイオードのアノード側を一電圧
にクランプしてしまうこととなり、残留磁気ノイズが間
延びしてしまう。
ード３によって点火オン着火が防止される。しかしなが
ら、本オン防止ダイオードの挿入は、検出抵抗４の検出
側、即ち、本オン防止ダイオードのアノード側を一電圧
にクランプしてしまうこととなり、残留磁気ノイズが間
延びしてしまう。
【００３３】また、本実施例の内燃機関の燃焼状態検出
装置は、コンデンサ５からなるイオン電流検出用電源か
らのイオン電流ＩION の放電ループ方向における残留磁
気をクランプするツェナダイオード６からなる第３のダ
イオードを具備するものである。
装置は、コンデンサ５からなるイオン電流検出用電源か
らのイオン電流ＩION の放電ループ方向における残留磁
気をクランプするツェナダイオード６からなる第３のダ
イオードを具備するものである。
【００３４】第３のダイオードとしてのツェナダイオー
ド６によって残留磁気エネルギを電圧クランプすること
ができるため、残留磁気が２次側で電流共振するのが防
止される。これにより、残留磁気ノイズの発生区間が減
少され、内燃機関の高回転域においても確実にイオン電
流ＩION が検出でき、内燃機関のノック信号ＳＩNOCKが
計測可能となる。
ド６によって残留磁気エネルギを電圧クランプすること
ができるため、残留磁気が２次側で電流共振するのが防
止される。これにより、残留磁気ノイズの発生区間が減
少され、内燃機関の高回転域においても確実にイオン電
流ＩION が検出でき、内燃機関のノック信号ＳＩNOCKが
計測可能となる。
【００３５】なお、図１に示すイオン電流検出用電源と
してのコンデンサ５の充電用ダイオードであるツェナダ
イオード９に替えて、図３に示すように、２次電流Ｉ2
（２次環流電流）の流れる方向に対して順方向にｎ個の
ダイオード９１〜９ｎを直列に接続した回路構成として
もよい。つまり、ｎ個のダイオード９１〜９ｎの直列接
続による１個以上のｎ個分の順方向電圧降下分によって
コンデンサ５を一定電圧レベルに充電しておくことが可
能となり、上述と同様の作用・効果を得ることができ
る。
してのコンデンサ５の充電用ダイオードであるツェナダ
イオード９に替えて、図３に示すように、２次電流Ｉ2
（２次環流電流）の流れる方向に対して順方向にｎ個の
ダイオード９１〜９ｎを直列に接続した回路構成として
もよい。つまり、ｎ個のダイオード９１〜９ｎの直列接
続による１個以上のｎ個分の順方向電圧降下分によって
コンデンサ５を一定電圧レベルに充電しておくことが可
能となり、上述と同様の作用・効果を得ることができ
る。
【００３６】図４は本実施例にかかる内燃機関の燃焼状
態検出装置の図１の最も実用的な回路構成例を示すもの
である。なお、上述の実施例と同様の構成または相当部
分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し
てその詳細な説明を省略する。
態検出装置の図１の最も実用的な回路構成例を示すもの
である。なお、上述の実施例と同様の構成または相当部
分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し
てその詳細な説明を省略する。
【００３７】図４では、オン放電防止用の高耐圧（１Ｋ
Ｖ）な第２のダイオードとしてのツェナダイオード３に
並列に演算増幅器２０の出力電圧範囲のバッテリ電圧よ
り高い低耐圧（１６Ｖ）のツェナダイオード１２と点火
オン着火を阻止し共振電流を流すのに十分な２００ＫΩ
のオン放電防止高抵抗１３とが接続されており、図１の
高耐圧な第２のダイオードを低耐圧なものと等価にする
と共にオン着火も防止した実用に供する回路構成となっ
ている。
Ｖ）な第２のダイオードとしてのツェナダイオード３に
並列に演算増幅器２０の出力電圧範囲のバッテリ電圧よ
り高い低耐圧（１６Ｖ）のツェナダイオード１２と点火
オン着火を阻止し共振電流を流すのに十分な２００ＫΩ
のオン放電防止高抵抗１３とが接続されており、図１の
高耐圧な第２のダイオードを低耐圧なものと等価にする
と共にオン着火も防止した実用に供する回路構成となっ
ている。
【００３８】このように、本実施例の内燃機関の燃焼状
態検出装置は、更に、ツェナダイオード３からなる第２
のダイオードに並列に接続し、前記第２のダイオードの
残留磁気を共振させるツェナダイオード１２とオン放電
防止抵抗１３とからなる残留磁気共振素子とを具備する
ものである。
態検出装置は、更に、ツェナダイオード３からなる第２
のダイオードに並列に接続し、前記第２のダイオードの
残留磁気を共振させるツェナダイオード１２とオン放電
防止抵抗１３とからなる残留磁気共振素子とを具備する
ものである。
【００３９】したがって、第２のダイオードとしてのツ
ェナダイオード３と残留磁気共振素子としてのツェナダ
イオード１２とオン放電防止抵抗１３とによって残留磁
気が２次側で一発共振する。
ェナダイオード３と残留磁気共振素子としてのツェナダ
イオード１２とオン放電防止抵抗１３とによって残留磁
気が２次側で一発共振する。
【００４０】また、本実施例の内燃機関の燃焼状態検出
装置は、更に、カソードを点火コイル７の２次巻線７ｂ
側に、アノードをイオン電流ＩION を検出するコンデン
サ５からなるイオン電流検出用電源側にそれぞれ接続
し、残留磁気をクランプするツェナダイオード６からな
る第３のダイオードを具備するものである。
装置は、更に、カソードを点火コイル７の２次巻線７ｂ
側に、アノードをイオン電流ＩION を検出するコンデン
サ５からなるイオン電流検出用電源側にそれぞれ接続
し、残留磁気をクランプするツェナダイオード６からな
る第３のダイオードを具備するものである。
【００４１】したがって、第３のダイオードとしてのツ
ェナダイオード６によって残留磁気が２次側で一発共振
した後、残留磁気を電圧クランプする。これにより、残
留磁気ノイズの発生区間はワンショットにされ、内燃機
関の高回転域においても確実にイオン電流ＩION が検出
でき、内燃機関のノック信号ＳＩNOCKが計測可能となる
と共に、点火オン着火をも防止したイオン電流検出装置
を実現できる。
ェナダイオード６によって残留磁気が２次側で一発共振
した後、残留磁気を電圧クランプする。これにより、残
留磁気ノイズの発生区間はワンショットにされ、内燃機
関の高回転域においても確実にイオン電流ＩION が検出
でき、内燃機関のノック信号ＳＩNOCKが計測可能となる
と共に、点火オン着火をも防止したイオン電流検出装置
を実現できる。
【００４２】図５は本実施例にかかる内燃機関の燃焼状
態検出装置における他の変形例を示す回路構成図であ
る。なお、上述の実施例と同様の構成または相当部分か
らなるものについては同一符号及び同一記号を付してそ
の詳細な説明を省略する。
態検出装置における他の変形例を示す回路構成図であ
る。なお、上述の実施例と同様の構成または相当部分か
らなるものについては同一符号及び同一記号を付してそ
の詳細な説明を省略する。
【００４３】図５は、図１及び図４がＧＮＤ基準でのイ
オン電流検出回路であるのに対し、イオン電流検出用電
源基準でのイオン電流検出回路を示している。図５で
は、イオン電流検出抵抗４と第２のダイオードとしての
ツェナダイオード３とがイオン電流検出用電源としての
コンデンサ５より高圧側に設けられている。このため、
イオン電流検出抵抗４を流れるイオン電流ＩION からカ
ップリングコンデンサ１４を用いてＤＣ（直流）成分を
除去したのち、ＡＣ（交流）成分のみをボルテージフォ
ロアとしての演算増幅器２０で取出すか、入力電圧範囲
の広い差動増幅器を使用して取出すかが一般的である。
オン電流検出回路であるのに対し、イオン電流検出用電
源基準でのイオン電流検出回路を示している。図５で
は、イオン電流検出抵抗４と第２のダイオードとしての
ツェナダイオード３とがイオン電流検出用電源としての
コンデンサ５より高圧側に設けられている。このため、
イオン電流検出抵抗４を流れるイオン電流ＩION からカ
ップリングコンデンサ１４を用いてＤＣ（直流）成分を
除去したのち、ＡＣ（交流）成分のみをボルテージフォ
ロアとしての演算増幅器２０で取出すか、入力電圧範囲
の広い差動増幅器を使用して取出すかが一般的である。
【００４４】なお、図５では、第１のダイオードとして
のダイオード１と点火通電電流を減少する抵抗２との接
続位置が、図１と入替わった位置にあるが、このような
接続位置であってもよいことは言うまでもない。
のダイオード１と点火通電電流を減少する抵抗２との接
続位置が、図１と入替わった位置にあるが、このような
接続位置であってもよいことは言うまでもない。
【００４５】図６は本実施例にかかる内燃機関の燃焼状
態検出装置における更に他の変形例を示す回路構成図で
ある。なお、上述の実施例と同様の構成または相当部分
からなるものについては同一符号及び同一記号を付して
その詳細な説明を省略する。
態検出装置における更に他の変形例を示す回路構成図で
ある。なお、上述の実施例と同様の構成または相当部分
からなるものについては同一符号及び同一記号を付して
その詳細な説明を省略する。
【００４６】図６は、点火コイル７の１次巻線７ａ側の
発生電圧を利用してイオン電流検出用電源としてのコン
デンサ５の充電を実施する方式を示す。点火火花が点火
プラグ８で放電し易い−（マイナス）放電で、イオン電
流検出電圧をイオン電流ＩION が検出し易い＋（プラ
ス）とする。第２のダイオードとしてのダイオード３
は、イオン電流検出抵抗４と並列に接続され、第３のダ
イオードとしてのダイオード６はイオン電流検出抵抗４
より高圧側に設ければよい。
発生電圧を利用してイオン電流検出用電源としてのコン
デンサ５の充電を実施する方式を示す。点火火花が点火
プラグ８で放電し易い−（マイナス）放電で、イオン電
流検出電圧をイオン電流ＩION が検出し易い＋（プラ
ス）とする。第２のダイオードとしてのダイオード３
は、イオン電流検出抵抗４と並列に接続され、第３のダ
イオードとしてのダイオード６はイオン電流検出抵抗４
より高圧側に設ければよい。
【００４７】図７は本実施例にかかる内燃機関の燃焼状
態検出装置における更にまた他の変形例を示す回路構成
図である。なお、上述の実施例と同様の構成または相当
部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付
してその詳細な説明を省略する。
態検出装置における更にまた他の変形例を示す回路構成
図である。なお、上述の実施例と同様の構成または相当
部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付
してその詳細な説明を省略する。
【００４８】図７は、イオン電流検出用電源としてバッ
テリ電源５′を用いてイオン電流検出を実施する方式を
示す。図１、図４、図５、図６と同様に、第２のダイオ
ードとしてのダイオード３は、イオン電流検出抵抗４と
並列に接続し、イオン電流検出抵抗４より高圧側に設け
ればよい。
テリ電源５′を用いてイオン電流検出を実施する方式を
示す。図１、図４、図５、図６と同様に、第２のダイオ
ードとしてのダイオード３は、イオン電流検出抵抗４と
並列に接続し、イオン電流検出抵抗４より高圧側に設け
ればよい。
【００４９】図８は図５、図６及び図７の回路動作にお
ける各端子等の信号波形を示すタイムチャートである。
ける各端子等の信号波形を示すタイムチャートである。
【００５０】図２に示すタイムチャートと同様に、図８
（ａ）には点火信号ＩＧｔ、図８（ｂ）には点火コイル
７の１次巻線７ａを流れる１次電流Ｉ1 、図８（ｃ）に
は点火コイル７の２次巻線７ｂを流れる２次電流Ｉ2 の
各波形を示す。また、図８（ｄ）には、比較のため、内
燃機関が低回転時でダイオード１及び抵抗２、ツェナダ
イオード３，６の挿入前における演算増幅器２０の出力
信号、図８（ｅ）には内燃機関が低回転時でダイオード
１及び抵抗２、ツェナダイオード３，６の挿入後におけ
る演算増幅器２０の出力信号の各波形を示す。ここで
は、演算増幅器の回路電源としてバッテリ電源を用いた
場合を示す。
（ａ）には点火信号ＩＧｔ、図８（ｂ）には点火コイル
７の１次巻線７ａを流れる１次電流Ｉ1 、図８（ｃ）に
は点火コイル７の２次巻線７ｂを流れる２次電流Ｉ2 の
各波形を示す。また、図８（ｄ）には、比較のため、内
燃機関が低回転時でダイオード１及び抵抗２、ツェナダ
イオード３，６の挿入前における演算増幅器２０の出力
信号、図８（ｅ）には内燃機関が低回転時でダイオード
１及び抵抗２、ツェナダイオード３，６の挿入後におけ
る演算増幅器２０の出力信号の各波形を示す。ここで
は、演算増幅器の回路電源としてバッテリ電源を用いた
場合を示す。
【００５１】図８（ｄ）及び図８（ｅ）に示す演算増幅
器２０の出力信号の各波形では、図２（ｄ）及び図２
（ｅ）に示す演算増幅器２０の出力信号の各波形を反転
したものとなっている。
器２０の出力信号の各波形では、図２（ｄ）及び図２
（ｅ）に示す演算増幅器２０の出力信号の各波形を反転
したものとなっている。
【００５２】時刻ｔ1 において、ＥＣＵからの点火信号
ＩＧｔがＨ（High：高）レベルとなると（図８（ａ）参
照）、スイッチング素子１０がオンとなり点火コイル７
の１次巻線７ａに１次電流Ｉ1 が流れ始める（図８
（ｂ）参照）。同時に、イオン電流生出力信号（演算増
幅器２０の出力信号）に点火オンノイズ信号ＳＮonが重
畳する（図８（ｄ），図８（ｅ）参照）。
ＩＧｔがＨ（High：高）レベルとなると（図８（ａ）参
照）、スイッチング素子１０がオンとなり点火コイル７
の１次巻線７ａに１次電流Ｉ1 が流れ始める（図８
（ｂ）参照）。同時に、イオン電流生出力信号（演算増
幅器２０の出力信号）に点火オンノイズ信号ＳＮonが重
畳する（図８（ｄ），図８（ｅ）参照）。
【００５３】時刻ｔ2 において、点火信号ＩＧｔがＬ
（Low:低）レベルとなると（図８（ａ）参照）、スイッ
チング素子１０がオフとなり点火コイル７の１次巻線７
ａに流れる１次電流Ｉ1 が遮断される（図８（ｂ）参
照）。このため、点火コイル７の２次巻線７ｂに２次電
流Ｉ2 が流れ始める（図８（ｃ）参照）。
（Low:低）レベルとなると（図８（ａ）参照）、スイッ
チング素子１０がオフとなり点火コイル７の１次巻線７
ａに流れる１次電流Ｉ1 が遮断される（図８（ｂ）参
照）。このため、点火コイル７の２次巻線７ｂに２次電
流Ｉ2 が流れ始める（図８（ｃ）参照）。
【００５４】時刻ｔ3 において、点火コイル７の２次巻
線７ｂに２次電流Ｉ2 が流れ終わると、点火コイル７の
鉄心中に残った残留磁気の影響でイオン電流生出力信号
（演算増幅器２０の出力信号）に残留磁気ノイズ信号Ｓ
ＮRMが重畳する（図８（ｄ），図８（ｅ）参照）。この
残留磁気ノイズ信号ＳＮRMは、図８（ｄ）では３発の高
周波パルスとなっているが、ダイオード１、抵抗２及び
ツェナダイオード３，６が挿入された図８（ｅ）では１
発までに減少されている。
線７ｂに２次電流Ｉ2 が流れ終わると、点火コイル７の
鉄心中に残った残留磁気の影響でイオン電流生出力信号
（演算増幅器２０の出力信号）に残留磁気ノイズ信号Ｓ
ＮRMが重畳する（図８（ｄ），図８（ｅ）参照）。この
残留磁気ノイズ信号ＳＮRMは、図８（ｄ）では３発の高
周波パルスとなっているが、ダイオード１、抵抗２及び
ツェナダイオード３，６が挿入された図８（ｅ）では１
発までに減少されている。
【００５５】ここで、イオン電流生出力信号（演算増幅
器２０の出力信号）からそれに重畳している点火オンノ
イズ信号ＳＮon及び残留磁気ノイズ信号ＳＮRMを除いた
ものがイオン電流ＩION であり、その信号波形をイオン
電流信号ＳＩION として図８（ｄ），図８（ｅ）に示
す。このイオン電流生出力信号（演算増幅器２０の出力
信号）のイオン電流信号ＳＩION に時刻ｔ5 で内燃機関
のノック信号ＳＩNOCKが重畳していることが分かる（図
８（ｄ），図８（ｅ）参照）。
器２０の出力信号）からそれに重畳している点火オンノ
イズ信号ＳＮon及び残留磁気ノイズ信号ＳＮRMを除いた
ものがイオン電流ＩION であり、その信号波形をイオン
電流信号ＳＩION として図８（ｄ），図８（ｅ）に示
す。このイオン電流生出力信号（演算増幅器２０の出力
信号）のイオン電流信号ＳＩION に時刻ｔ5 で内燃機関
のノック信号ＳＩNOCKが重畳していることが分かる（図
８（ｄ），図８（ｅ）参照）。
【００５６】なお、図８（ｄ），図８（ｅ）に示すよう
な内燃機関が低回転時には、イオン電流生出力信号（演
算増幅器２０の出力信号）に重畳する残留磁気ノイズ信
号ＳＮRM波形とイオン電流信号ＳＩION 波形とが時刻ｔ
4 で重なっていない。ところが、内燃機関が高回転にな
るほど、イオン電流信号ＳＩION 波形の発生時刻が残留
磁気ノイズ信号ＳＮRM波形に接近し、図８（ｄ）では時
刻ｔ4 で重なってしまうこととなる。これに対して、ダ
イオード１、抵抗２及びツェナダイオード３，６が挿入
された図８（ｅ）では残留磁気ノイズ信号ＳＮRM波形が
１発と少ないため、図８（ｄ）に比べてイオン電流生出
力信号（演算増幅器２０の出力信号）に重畳した内燃機
関のノック信号ＳＩNOCKを余裕を持って検出できる。
な内燃機関が低回転時には、イオン電流生出力信号（演
算増幅器２０の出力信号）に重畳する残留磁気ノイズ信
号ＳＮRM波形とイオン電流信号ＳＩION 波形とが時刻ｔ
4 で重なっていない。ところが、内燃機関が高回転にな
るほど、イオン電流信号ＳＩION 波形の発生時刻が残留
磁気ノイズ信号ＳＮRM波形に接近し、図８（ｄ）では時
刻ｔ4 で重なってしまうこととなる。これに対して、ダ
イオード１、抵抗２及びツェナダイオード３，６が挿入
された図８（ｅ）では残留磁気ノイズ信号ＳＮRM波形が
１発と少ないため、図８（ｄ）に比べてイオン電流生出
力信号（演算増幅器２０の出力信号）に重畳した内燃機
関のノック信号ＳＩNOCKを余裕を持って検出できる。
【図１】 図１は本発明の一実施の形態にかかる内燃機
関の燃焼状態検出装置の構成を示す回路図である。
関の燃焼状態検出装置の構成を示す回路図である。
【図２】 図２は図１の回路図における各端子等の信号
波形を示すタイムチャートである。
波形を示すタイムチャートである。
【図３】 図３は図１のコンデンサ充電用ダイオードの
変形例を示す回路図である。
変形例を示す回路図である。
【図４】 図４は本発明の一実施の形態にかかる内燃機
関の燃焼状態検出装置の構成の変形例を示す回路図であ
る。
関の燃焼状態検出装置の構成の変形例を示す回路図であ
る。
【図５】 図５は本発明の一実施の形態にかかる内燃機
関の燃焼状態検出装置の構成の他の変形例を示す回路図
である。
関の燃焼状態検出装置の構成の他の変形例を示す回路図
である。
【図６】 図６は本発明の一実施の形態にかかる内燃機
関の燃焼状態検出装置の構成の更に他の変形例を示す回
路図である。
関の燃焼状態検出装置の構成の更に他の変形例を示す回
路図である。
【図７】 図７は本発明の一実施の形態にかかる内燃機
関の燃焼状態検出装置の構成の更にまた他の変形例を示
す回路図である。
関の燃焼状態検出装置の構成の更にまた他の変形例を示
す回路図である。
【図８】 図８は図５、図６及び図７の回路図における
各端子等の信号波形を示すタイムチャートである。
各端子等の信号波形を示すタイムチャートである。
１ ダイオード（第１のダイオード） ２ 抵抗（電流減少手段） ３ ツェナダイオード（第２のダイオード） ４ イオン電流検出抵抗 ５ コンデンサ（イオン電流検出用電源） ６ ツェナダイオード（第３のダイオード） ７ 点火コイル ７ａ １次巻線 ７ｂ ２次巻線 ８ 点火プラグ ９ （コンデンサ充電用）ツェナダイオード １０ スイッチング素子 ２０ 演算増幅器 ２１ （増幅用）抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂木 和久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 内燃機関の点火プラグに点火火花を発生
させる点火コイルの２次巻線の低圧側に接続し、発生す
るイオン電流を検出するイオン電流検出抵抗と、 前記点火コイルの１次巻線に並列に接続し、前記１次巻
線を流れる１次電流と逆方向に発生する電流を整流する
第１のダイオードと、 前記点火コイルに直列に接続されたスイッチング素子の
オン時に前記第１のダイオードを流れる電流を減少する
電流減少手段とを具備することを特徴とする内燃機関の
燃焼状態検出装置。 - 【請求項２】 更に、前記イオン電流検出抵抗と並列に
オン放電防止用の高耐圧な第２のダイオードを具備する
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃焼状態
検出装置。 - 【請求項３】 更に、イオン電流検出用電源からのイオ
ン電流の放電ループ方向における残留磁気をクランプす
る第３のダイオードを具備することを特徴とする請求項
１に記載の内燃機関の燃焼状態検出装置。 - 【請求項４】 内燃機関の点火プラグに点火火花を発生
させる点火コイルの２次巻線の低圧側に接続し、発生す
るイオン電流を検出するイオン電流検出抵抗と、 前記イオン電流検出抵抗と並列にオン放電防止用の高耐
圧な第２のダイオードと、 前記第２のダイオードに並列に接続し、前記第２のダイ
オードの残留磁気を共振させる残留磁気共振素子と、 カソードを前記点火コイルの前記２次巻線側に、アノー
ドをイオン電流を検出するイオン電流検出用電源側にそ
れぞれ接続し、残留磁気をクランプする第３のダイオー
ドとを具備することを特徴とする内燃機関の燃焼状態検
出装置。 - 【請求項５】 内燃機関の点火プラグに点火火花を発生
させる点火コイルの２次巻線の低圧側に接続し、発生す
るイオン電流を検出するイオン電流検出抵抗と、 前記点火コイルの１次巻線に並列に接続し、前記１次巻
線を流れる１次電流と逆方向に発生する電流を整流する
第１のダイオードと、 前記点火コイルに直列に接続されたスイッチング素子の
オン時に前記第１のダイオードを流れる電流を減少する
電流減少手段と、 前記イオン電流検出抵抗と並列にオン放電防止用の高耐
圧な第２のダイオードと、 前記第２のダイオードに並列に接続し、前記第２のダイ
オードの残留磁気を共振させる残留磁気共振素子と、 カソードを前記点火コイルの前記２次巻線側に、アノー
ドをイオン電流を検出するイオン電流検出用電源側にそ
れぞれ接続し、残留磁気をクランプする第３のダイオー
ドとを具備することを特徴とする内燃機関の燃焼状態検
出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8293807A JPH09195913A (ja) | 1995-11-14 | 1996-11-06 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
| DE19646917A DE19646917A1 (de) | 1995-11-14 | 1996-11-13 | Vorrichtung zum Erfassen eines Zustands einer Verbrennung in einer Brennkraftmaschine |
| US08/748,785 US5866808A (en) | 1995-11-14 | 1996-11-14 | Apparatus for detecting condition of burning in internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-295043 | 1995-11-14 | ||
| JP29504395 | 1995-11-14 | ||
| JP8293807A JPH09195913A (ja) | 1995-11-14 | 1996-11-06 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09195913A true JPH09195913A (ja) | 1997-07-29 |
Family
ID=26559567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8293807A Pending JPH09195913A (ja) | 1995-11-14 | 1996-11-06 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH09195913A (ja) |
| DE (1) | DE19646917A1 (ja) |
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| US6378513B1 (en) | 1999-07-22 | 2002-04-30 | Delphi Technologies, Inc. | Multicharge ignition system having secondary current feedback to trigger start of recharge event |
| US6186129B1 (en) | 1999-08-02 | 2001-02-13 | Delphi Technologies, Inc. | Ion sense biasing circuit |
| US6367318B1 (en) | 2000-03-20 | 2002-04-09 | Delphi Technologies, Inc. | Multicharge ignition system having combustion feedback for termination |
| SE522411C2 (sv) * | 2000-04-19 | 2004-02-10 | Sem Ab | Sätt att mäta cylinderspecifika parametrar hos en kolvmotor med hjälp av motorns tändsystem |
| US6360587B1 (en) | 2000-08-10 | 2002-03-26 | Delphi Technologies, Inc. | Pre-ignition detector |
| US6809508B2 (en) * | 2000-10-20 | 2004-10-26 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Detection circuitry for surgical handpiece system |
| US6700470B2 (en) * | 2001-12-10 | 2004-03-02 | Delphi Technologies, Inc. | Ignition apparatus having increased leakage to charge ion sense system |
| US6886547B2 (en) * | 2002-03-04 | 2005-05-03 | Delphi Technologies, Inc. | Ignition system with multiplexed combustion signals |
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| JP2006222282A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Denso Corp | 点火コイル |
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| WO2011041692A2 (en) * | 2009-10-02 | 2011-04-07 | Woodward Governor Company | Self charging ion sensing coil |
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| SE442345B (sv) * | 1984-12-19 | 1985-12-16 | Saab Scania Ab | Forfarande for detektering av joniseringsstrom i en tendkrets ingaende i en forbrenningsmotors tendsystem jemte arrangemang for detektering av joniseringsstrom i en forbrenningsmotors tendsystem med minst en tendkrets |
| US5226394A (en) * | 1991-03-07 | 1993-07-13 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Misfire-detecting system for internal combustion engines |
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| JP3186327B2 (ja) * | 1993-05-10 | 2001-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | イオン電流検出装置 |
| US5383350A (en) * | 1994-01-13 | 1995-01-24 | Gas Research Institute | Sensor and method for detecting misfires in internal combustion engines |
| JP3192541B2 (ja) * | 1994-01-28 | 2001-07-30 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関用失火検出回路 |
| JP3194676B2 (ja) * | 1994-11-08 | 2001-07-30 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の失火検出装置 |
| JP3194680B2 (ja) * | 1994-12-15 | 2001-07-30 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の失火検出装置 |
-
1996
- 1996-11-06 JP JP8293807A patent/JPH09195913A/ja active Pending
- 1996-11-13 DE DE19646917A patent/DE19646917A1/de not_active Withdrawn
- 1996-11-14 US US08/748,785 patent/US5866808A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19646917A1 (de) | 1997-05-15 |
| US5866808A (en) | 1999-02-02 |
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