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JPH1030541A - Ignition device for internal combustion engine - Google Patents

Ignition device for internal combustion engine

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Publication number
JPH1030541A
JPH1030541A JP20306396A JP20306396A JPH1030541A JP H1030541 A JPH1030541 A JP H1030541A JP 20306396 A JP20306396 A JP 20306396A JP 20306396 A JP20306396 A JP 20306396A JP H1030541 A JPH1030541 A JP H1030541A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
ignition
signal
voltage
primary
Prior art date
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Application number
JP20306396A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3342303B2 (en
Inventor
Koji Yoshikawa
晃司 吉川
Tsutomu Ikeda
勉 池田
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Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Aisan Industry Co Ltd filed Critical Aisan Industry Co Ltd
Priority to JP20306396A priority Critical patent/JP3342303B2/en
Publication of JPH1030541A publication Critical patent/JPH1030541A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ignition device which can eliminate the noise caused by an ion signal and detect misfire appropriately according to the combustion condition of each ignition. SOLUTION: This ignition device is provided with an ignition coil 1 involving a primary coil L1 and a secondary coil L2, an ignition control circuit 2 which is connected to the primary coil L1 to control primary current intermittently according to an ignition timing signal, an ignition plug 3 which involves at least a pair of electrodes and whose one electrode is connected to one end of the secondary coil L2, and an ion signal detecting circuit 4 which is provided through a secondary circuit including the ignition plug 3 and the secondary coil L2, and converts electric current corresponding to an ion in the vicinity of the ignition plug 3 into a voltage signal to detect an ion signal. For an operation amplifier OP1 which amplifies the ion signal for outputting, a gain in the operation amplifier OP1 is set so as to be low while voltage is being generated in the primary coil L1 and for a prescribed time after voltage disappearance by a gain setting circuit 6 and is adjusted by a gain adjustment circuit 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の点火装置
に関し、特に、イオン電流による失火検出を行ない得る
内燃機関の点火装置に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ignition device for an internal combustion engine, and more particularly to an ignition device for an internal combustion engine capable of detecting misfire by ionic current.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の点火装置は、一般的に、点火
制御回路により内燃機関の運転状態に基づく点火タイミ
ング信号に応じて一次コイルの一次電流を断続し、これ
により二次コイルに発生した高電圧を、内燃機関の各気
筒に設けた点火プラグに供給して火花放電を発生させ、
各気筒内の混合気に点火するように構成されている。そ
して、各点火プラグ毎に点火コイルを設ける点火装置が
普及している。
2. Description of the Related Art In general, an ignition device for an internal combustion engine interrupts a primary current of a primary coil in accordance with an ignition timing signal based on an operation state of the internal combustion engine by an ignition control circuit, thereby generating a secondary coil. A high voltage is supplied to a spark plug provided in each cylinder of the internal combustion engine to generate a spark discharge,
The mixture is ignited in each cylinder. Then, an ignition device in which an ignition coil is provided for each ignition plug has become widespread.

【0003】更に、近時の点火装置においては適切な失
火検出を行なう手段の確立が要請され、従前のクランク
シャフトの回転速度に基づく所謂ΔNe法に代る失火検
出手段の開発が急務となっている。この中で、イオン信
号検出回路を用いた失火検出手段が注目されている。こ
の検出原理は、内燃機関のシリンダ内の火炎中に種々の
イオンが存在するため、電位を有する電極を火炎中に配
置したときに電流が流れることを利用したものである。
従って、イオン電流もしくはこれを電圧に変換したイオ
ン信号を検出するため、イオン信号検出回路が用いられ
る。この電流検出には点火プラグの電極を用いることが
できるので、新たにセンサを設ける必要がなく容易に失
火検出手段に適用することができる。
Further, in recent years, it has been required to establish a means for performing appropriate misfire detection in an ignition device, and there has been an urgent need to develop a misfire detection means instead of the so-called ΔNe method based on the conventional crankshaft rotation speed. I have. Among them, a misfire detection means using an ion signal detection circuit has attracted attention. This detection principle utilizes the fact that various ions are present in a flame in a cylinder of an internal combustion engine, and a current flows when an electrode having a potential is arranged in the flame.
Therefore, an ion signal detection circuit is used to detect an ion current or an ion signal obtained by converting the ion current into a voltage. Since the electrode of the ignition plug can be used for this current detection, it is not necessary to newly provide a sensor, and the current can be easily applied to the misfire detecting means.

【0004】例えば、特開平7−91357号公報に
は、燃焼イオン化測定をエンジン位置に同期させ、燃焼
イオン化測定を行ない、燃焼イオン化測定に基づいて不
点火(失火)が発生したか否かを決定し、不点火の発生
による触媒損傷及び所定の試験を行ない、内燃機関のシ
リンダ内の不点火を検出する方法が提案されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-91357 discloses that combustion ionization measurement is synchronized with the engine position, combustion ionization measurement is performed, and it is determined whether misfire (misfire) has occurred based on the combustion ionization measurement. In addition, there has been proposed a method of detecting a misfire in a cylinder of an internal combustion engine by performing catalyst damage due to occurrence of misfire and a predetermined test.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図6はイオン信号検出
回路を備えた一般的な点火装置の基本構成を示すもの
で、点火コイルによる火花放電時の放電電流をコンデン
サに充電し、この充電電圧をバイアス電圧として点火プ
ラグに印加してイオン電流の検出に供するように構成し
たものである。即ち、一次コイルL1及び二次コイルL
2を有する点火コイル1と、一次コイルL1の一端に接
続し一次電流を断続する点火制御回路(イグナイタ、あ
るいはイグニッションモジュールとも呼ばれる)2と、
この点火制御回路2に接続し内燃機関(図示せず)の運
転状態に応じた点火タイミング信号を出力するエンジン
コントロールユニットECUを有し、一次コイルL1の
他端に電源Vccが接続され、二次コイルL2の一端に点
火プラグ3が接続されている。そして、二次コイルL2
側には更にイオン信号検出回路4が介装されている。即
ち、コンデンサC1が二次コイルL2の他端に接続さ
れ、抵抗R1がコンデンサC1に接続されており、更に
コンデンサC1に対し並列にツェナーダイオードZD1
が接続されると共に、これらがツェナーダイオードZD
2を介して接地されている。
FIG. 6 shows a basic configuration of a general igniter provided with an ion signal detecting circuit. The capacitor charges a discharge current at the time of spark discharge by an ignition coil to a charging voltage. Is applied to the ignition plug as a bias voltage to provide an ion current. That is, the primary coil L1 and the secondary coil L
An ignition control circuit (also referred to as an igniter or an ignition module) 2 connected to one end of the primary coil L1 to interrupt the primary current;
An engine control unit ECU is connected to the ignition control circuit 2 and outputs an ignition timing signal according to an operation state of an internal combustion engine (not shown). A power supply Vcc is connected to the other end of the primary coil L1, and a secondary The ignition plug 3 is connected to one end of the coil L2. And the secondary coil L2
On the side, an ion signal detection circuit 4 is further provided. That is, the capacitor C1 is connected to the other end of the secondary coil L2, the resistor R1 is connected to the capacitor C1, and the Zener diode ZD1 is connected in parallel with the capacitor C1.
Are connected and these are Zener diodes ZD
2 is grounded.

【0006】而して、図6の点火装置においては、エン
ジンコントロールユニットECUから点火タイミング信
号IGtが点火制御回路2に供給され、この点火タイミ
ング信号に応じてダーリントントランジスタDTRがオ
ンオフ制御され、一次コイルL1の一次電流が断続され
る。この一次電流の断続に応じ、二次コイルL2側に逆
起電力が誘起されて高電圧が発生し、この高電圧が点火
プラグ3の電極間に印加され火花放電が生ずる。これに
より、点火プラグ3、二次コイルL2、コンデンサC
1、ツェナーダイオードZD2そしてグラウンド(接地
側)に電流が流れる。このとき、ツェナーダイオードZ
D1によって、バイアス電圧がコンデンサC1の耐電圧
以下に制限されると共に、バイアス電圧の変動が抑えら
れる。また、ツェナーダイオードZD2の存在によりコ
ンデンサC1への充電が迅速に行なわれる。
In the ignition device shown in FIG. 6, an ignition timing signal IGt is supplied from the engine control unit ECU to the ignition control circuit 2, and the Darlington transistor DTR is turned on / off in accordance with the ignition timing signal, and the primary coil The primary current of L1 is interrupted. In response to the interruption of the primary current, a counter electromotive force is induced on the secondary coil L2 side to generate a high voltage, and this high voltage is applied between the electrodes of the ignition plug 3 to generate a spark discharge. Thereby, the spark plug 3, the secondary coil L2, the capacitor C
1. A current flows through the Zener diode ZD2 and the ground (ground side). At this time, the Zener diode Z
D1 limits the bias voltage to not more than the withstand voltage of the capacitor C1, and suppresses fluctuations in the bias voltage. Further, the capacitor C1 is quickly charged by the presence of the zener diode ZD2.

【0007】そして、点火プラグ3にて火花放電が行な
われ、シリンダ内にて混合気の燃焼、爆発が正常に行な
われた場合には、シリンダ内の圧力及び温度が上昇し点
火プラグ3の電極部周辺には前述のようにイオンが生ず
る。このとき、コンデンサC1は100乃至数100V
に充電されており、この充電電圧がバイアス電圧として
点火プラグ3に印加されているので、抵抗R1、コンデ
ンサC1、二次コイルL2、点火プラグ3そしてグラウ
ンドという放電回路を介して放電電流が流れる。この電
流は抵抗R1にて負電圧として検出される。これに対
し、シリンダ内の燃焼が不十分で正常な爆発が行なわれ
ず、所謂失火が生じた場合には、シリンダ内の圧力上昇
及び温度上昇が小さいので点火プラグ3の電極部周辺に
はイオンが存在しない。このため、点火プラグ3の電極
間のエアギャップの抵抗が大となるので、コンデンサC
1の放電電流が流れることはなく、抵抗R1における電
圧変化は生じない。このようにして、内燃機関の失火が
検出される。
[0007] When spark discharge occurs in the spark plug 3 and combustion and explosion of the air-fuel mixture are normally performed in the cylinder, the pressure and temperature in the cylinder rise and the electrode of the spark plug 3 is increased. Ions are generated around the part as described above. At this time, the capacitor C1 has 100 to several hundred volts.
Since the charging voltage is applied to the ignition plug 3 as a bias voltage, a discharge current flows through a discharge circuit including the resistor R1, the capacitor C1, the secondary coil L2, the ignition plug 3, and the ground. This current is detected as a negative voltage by the resistor R1. On the other hand, when the combustion in the cylinder is insufficient and a normal explosion is not performed and a so-called misfire occurs, ions rise around the electrode portion of the ignition plug 3 because the pressure rise and the temperature rise in the cylinder are small. not exist. For this reason, the resistance of the air gap between the electrodes of the ignition plug 3 becomes large, so that the capacitor C
No discharge current of 1 flows, and no voltage change occurs in the resistor R1. Thus, misfire of the internal combustion engine is detected.

【0008】上記図6の点火装置におけるイオン信号に
よる失火検出作動を図7乃至図9を参照して説明する。
尚、図7は図6の回路中に示した各信号の動作波形を示
す。先ず、図示しない内燃機関の回転に応じエンジンコ
ントロールユニットECUから方形波電圧信号の点火タ
イミング信号IGtが出力される。この点火タイミング
信号IGtがハイレベル(H)となったt1時点で点火
制御回路2のダーリントントランジスタDTRが導通
し、一次コイルL1に対する一次電流PRcの供給が開
始され、点火タイミング信号IGtがローレベル(L)
となるt3時点まで供給される。尚、t2時は一次電流
PRcに対する定電流制御が開始した時点を表し、PR
vは一次コイルL1の電圧を表す。
A misfire detection operation based on an ion signal in the ignition device of FIG. 6 will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 shows the operation waveform of each signal shown in the circuit of FIG. First, an ignition timing signal IGt of a square wave voltage signal is output from the engine control unit ECU according to the rotation of an internal combustion engine (not shown). At time t1 when the ignition timing signal IGt becomes high level (H), the Darlington transistor DTR of the ignition control circuit 2 becomes conductive, supply of the primary current PRc to the primary coil L1 is started, and the ignition timing signal IGt becomes low level ( L)
Is supplied until time t3 when At time t2, the time when the constant current control for the primary current PRc is started is indicated.
v represents the voltage of the primary coil L1.

【0009】t3時に点火タイミング信号IGtがロー
レベル(L)となると、二次コイルL2に約35kVの
高電圧が誘起される。これにより、点火プラグ3の放電
電圧に達し、t3時直後に放電電流が流れる(図示省
略)。この放電に伴い二次コイルL2に流れる二次電流
によってコンデンサC1が充電され、ツェナーダイオー
ドZD1の設定電圧まで上昇し、その電圧がバイアス電
圧Vbとして維持される。而して、点火プラグ3の電極
部に火花放電が生じ、シリンダ内の圧縮混合気が着火さ
れる。これにより混合気が爆発し、シリンダ内の温度と
圧力上昇に伴いイオン電流が流れる。このイオン電流は
抵抗R1の電圧降下として検出され、図7に示す電圧信
号のイオン信号INvとなる。
When the ignition timing signal IGt goes low (L) at time t3, a high voltage of about 35 kV is induced in the secondary coil L2. Thereby, the discharge voltage of the ignition plug 3 is reached, and a discharge current flows immediately after t3 (not shown). With this discharge, the capacitor C1 is charged by the secondary current flowing through the secondary coil L2, rises to the set voltage of the Zener diode ZD1, and the voltage is maintained as the bias voltage Vb. Thus, a spark discharge is generated in the electrode portion of the ignition plug 3, and the compressed air-fuel mixture in the cylinder is ignited. This explodes the air-fuel mixture, and an ion current flows as the temperature and pressure in the cylinder rise. This ion current is detected as a voltage drop of the resistor R1, and becomes an ion signal INv of a voltage signal shown in FIG.

【0010】即ち、シリンダ内で燃焼が生じたか否か
(点火か失火か)は、内燃機関に燃料を供給して点火し
たファイアリング時における図8に示す特性と、燃料を
供給することなくモータによって駆動したモータリング
時の特性を対比すれば、燃焼が生じたときには、図8に
Fsで示すイオン電流による電圧降下(以下、火花放電
信号Fsという)が表れることから、容易に判別され
る。
That is, whether combustion has occurred in the cylinder (ignition or misfire) depends on the characteristics shown in FIG. 8 at the time of firing when the fuel is supplied to the internal combustion engine and the motor is driven without supplying the fuel. If the characteristics at the time of motoring driven by the above are compared, when combustion occurs, a voltage drop (hereinafter referred to as a spark discharge signal Fs) due to an ion current indicated by Fs in FIG.

【0011】然し乍ら、図8及び図9の何れにおいて
も、Na,Nb,Ncで示したようにノイズが含まれて
いるので、火花放電信号Fsを識別することは困難であ
る。例えば、信号のピーク値で比較するピーク値判定法
ではノイズの方が大となる場合があるので、火花放電信
号Fsを特定出来ない。また、火花放電信号Fsの変化
量を面積に換算して判定する面積法によっても、火花放
電信号Fsとノイズとの差が小さい場合には火花放電信
号Fsの特定が困難となる。尚、後述するように回路設
計によっては種々のノイズが生じ得るが、これらについ
ては個々に対応できる。
However, in each of FIGS. 8 and 9, it is difficult to identify the spark discharge signal Fs because noise is included as indicated by Na, Nb, and Nc. For example, in the peak value determination method of comparing the peak values of the signals, the noise may be larger, and therefore the spark discharge signal Fs cannot be specified. Further, even if the difference between the spark discharge signal Fs and the noise is small, it is difficult to specify the spark discharge signal Fs by the area method in which the amount of change in the spark discharge signal Fs is converted into an area. As will be described later, various noises may occur depending on the circuit design, but these can be dealt with individually.

【0012】上記のノイズNa,Nb,Ncは、図7に
示すように夫々発生時期を特定することができる。即
ち、ノイズNaは一次電流PRcの供給開始時点、ノイ
ズNbは(点火タイミング信号IGtがローレベルとな
った後で)放電が終了した時点、ノイズNcは一次電流
PRcに対する定電流制御が開始した時点に、夫々発生
することが分かる。従って、各ノイズの発生時期に応じ
てイオン信号検出回路を調整することによって、失火検
出時のノイズを除去することが可能である。特に、ノイ
ズNbは正確には一次電圧の終了時点に生じ、しかも一
次電圧の終了時点は点火毎の燃焼状態によって区々とな
る。このため、ノイズの除去が長すぎるとイオン信号ま
で除去することにもなりかねない。従って、一次電圧の
終了時点を基準にノイズの除去を行なうことが望まし
い。
The above-mentioned noises Na, Nb, and Nc can each specify the generation time as shown in FIG. That is, the noise Na is the time when the supply of the primary current PRc is started, the noise Nb is the time when the discharge ends (after the ignition timing signal IGt becomes low level), and the noise Nc is the time when the constant current control for the primary current PRc is started. It can be seen from FIG. Therefore, by adjusting the ion signal detection circuit according to the generation time of each noise, it is possible to remove noise at the time of misfire detection. In particular, the noise Nb occurs exactly at the end point of the primary voltage, and the end point of the primary voltage varies depending on the combustion state for each ignition. For this reason, if the removal of noise is too long, ion signals may be removed. Therefore, it is desirable to remove noise based on the end point of the primary voltage.

【0013】そこで、本発明は、イオン信号検出回路を
備えた内燃機関の点火装置において、イオン信号に対す
るノイズを除去し、確実にイオン信号を検出することに
よって、適切に失火検出を行ない得る点火装置を提供す
ることを課題とする。
Accordingly, the present invention provides an ignition device for an internal combustion engine provided with an ion signal detection circuit, which removes noise from the ion signal and reliably detects the ion signal, thereby enabling appropriate misfire detection. The task is to provide

【0014】また、本発明は、特にイオン信号の発生時
期に近接して発生するノイズを除去し、点火毎の燃焼状
態に応じて適切に失火検出を行ない得る点火装置を提供
することを課題とする。
Another object of the present invention is to provide an ignition device which can remove noise generated particularly near the timing of generation of an ion signal and can appropriately perform misfire detection according to the combustion state of each ignition. I do.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
め、本発明は、一次コイル及び二次コイルを有する点火
コイルと、前記一次コイルに接続し点火タイミング信号
に応じて一次電流を断続制御する点火制御回路と、前記
二次コイルに接続し少くとも一対の電極を有する点火プ
ラグと、該点火プラグ及び前記二次コイルを含む二次回
路と、該二次回路に介装し前記点火プラグ近傍のイオン
に応じた電流を電圧信号に変換してイオン信号を検出す
るイオン信号検出回路を備えた内燃機関の点火装置にお
いて、前記イオン信号検出回路に接続し前記イオン信号
を増幅して出力する演算増幅器と、該演算増幅器のゲイ
ンを調整するゲイン調整回路と、該ゲイン調整回路に対
し、少くとも前記一次コイルに電圧が生じている間、及
び前記一次コイルの電圧消失後の所定時間の間は、前記
一次コイルに電圧が生じていないときに比し前記演算増
幅器のゲインが低くなるように設定するゲイン設定回路
とを備えることとしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides an ignition coil having a primary coil and a secondary coil, and an intermittent control of a primary current connected to the primary coil and according to an ignition timing signal. An ignition control circuit, an ignition plug connected to the secondary coil and having at least a pair of electrodes, a secondary circuit including the ignition plug and the secondary coil, and the ignition plug interposed in the secondary circuit. In an ignition device for an internal combustion engine provided with an ion signal detection circuit for converting a current corresponding to nearby ions into a voltage signal and detecting the ion signal, the ignition device is connected to the ion signal detection circuit and amplifies and outputs the ion signal An operational amplifier, a gain adjusting circuit for adjusting the gain of the operational amplifier, and a voltage generated in at least the primary coil with respect to the gain adjusting circuit; and During a predetermined time after the voltage loss is obtained by a further comprising a gain setting circuit gain of the operational amplifier than when the voltage on the primary coil does not occur is set to be lower.

【0016】前記内燃機関の点火装置において、請求項
2に記載のように、前記ゲイン調整回路は、前記演算増
幅器に並列に接続した少くとも第1の帰還抵抗と、該第
1の帰還抵抗とは異なる抵抗値を有し当該第1の帰還抵
抗に対して並列に接続した第2の帰還抵抗と、前記演算
増幅器に対して前記第1及び第2の帰還抵抗の何れか一
方を導通し他方を遮断するように切換えるスイッチ手段
を備えたものとし、前記ゲイン設定回路は、前記一次コ
イルの電圧を検出して検出信号を出力する一次電圧検出
回路と、該一次電圧検出回路の検出信号消失後の所定時
間の間遅延信号を出力する遅延回路を備えたものとし、
前記ゲイン設定回路が少くとも前記検出信号及び前記遅
延信号を出力している間は、前記スイッチ手段が、前記
第1及び第2の帰還抵抗のうち抵抗値が低い側の帰還抵
抗を導通するように切換えることとするとよい。
In the ignition device for an internal combustion engine, as set forth in claim 2, the gain adjustment circuit includes at least a first feedback resistor connected in parallel to the operational amplifier, and a first feedback resistor connected in parallel to the operational amplifier. And a second feedback resistor having a different resistance value and connected in parallel to the first feedback resistor, and conducting one of the first and second feedback resistors to the operational amplifier and the other The gain setting circuit detects a voltage of the primary coil and outputs a detection signal, and after the detection signal of the primary voltage detection circuit disappears, A delay circuit that outputs a delay signal for a predetermined time,
While the gain setting circuit is outputting at least the detection signal and the delay signal, the switch means conducts the feedback resistance of the first and second feedback resistances having a lower resistance value. It is better to switch to.

【0017】例えば、前記第1の帰還抵抗より小さい抵
抗値を有する前記第2の帰還抵抗と、常開のアナログス
イッチとを直列に接続し、これらを前記演算増幅器に対
して並列に接続し、少くとも前記検出信号及び前記遅延
信号が出力している間は前記ゲイン調整回路の前記スイ
ッチ手段を閉成するように構成することができる。ある
いは、前記第1及び前記第2の帰還抵抗に夫々第1及び
第2のアナログスイッチを直列に接続し、これらを前記
演算増幅器に対して夫々並列に接続し、常時は第1のア
ナログスイッチを閉成すると共に第2のアナログスイッ
チを開放し、少くとも前記検出信号及び前記遅延信号が
出力している間は第1のアナログスイッチを開放すると
共に第2のアナログスイッチを閉成するように構成する
こともできる。
For example, the second feedback resistor having a smaller resistance value than the first feedback resistor and a normally open analog switch are connected in series, and these are connected in parallel to the operational amplifier. At least while the detection signal and the delay signal are being output, the switch means of the gain adjustment circuit can be configured to be closed. Alternatively, first and second analog switches are respectively connected in series to the first and second feedback resistors, and these are connected in parallel to the operational amplifier, respectively. The second analog switch is closed and the second analog switch is opened, and at least while the detection signal and the delay signal are being output, the first analog switch is opened and the second analog switch is closed. You can also.

【0018】また、請求項3に記載のように、前記ゲイ
ン設定回路が、前記点火制御回路の点火タイミング信
号、前記一次電圧検出回路の検出信号及び前記遅延回路
の遅延信号の論理和に基づき前記スイッチ手段を切換え
るように構成してもよい。
Further, as set forth in claim 3, the gain setting circuit is configured to determine the logical sum of an ignition timing signal of the ignition control circuit, a detection signal of the primary voltage detection circuit, and a delay signal of the delay circuit. The switching means may be configured to be switched.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の内燃機関の点火装
置の実施形態を図面を参照して説明する。図1は本発明
の一実施形態を示すもので、一次コイルL1及び二次コ
イルL2を有する点火コイル1と、一次コイルL1の一
端にダーリントントランジスタDTRを接続し点火タイ
ミング信号に応じて一次電流を断続制御する点火制御回
路2と、この点火制御回路2に接続し点火時期に応じた
点火タイミング信号を出力するエンジンコントロールユ
ニットECUを備えている。また、少くとも一対の電極
を有し、二次コイルL2の一端に一方の電極を接続する
点火プラグ3と、この点火プラグ3及び二次コイルL2
を含む二次回路を備えている。二次回路にはイオン信号
検出回路4が介装され、ここで点火プラグ3近傍のイオ
ンに応じたイオン電流が検出される。このイオン電流
は、抵抗R1及び演算増幅器たるオペアンプOP1を介
して電圧信号に変換されて増幅される。尚、一次コイル
L1の他端には電源(Vcc)が接続され、点火プラグ3
の他方の電極は接地されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an ignition device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. An ignition coil 1 having a primary coil L1 and a secondary coil L2, and a Darlington transistor DTR connected to one end of the primary coil L1 to generate a primary current according to an ignition timing signal. An ignition control circuit 2 for intermittent control and an engine control unit ECU connected to the ignition control circuit 2 and outputting an ignition timing signal according to the ignition timing are provided. An ignition plug 3 having at least one pair of electrodes, one end of which is connected to one end of the secondary coil L2; and an ignition plug 3 and a secondary coil L2.
Is provided. An ion signal detection circuit 4 is interposed in the secondary circuit, and an ion current corresponding to ions near the spark plug 3 is detected here. This ion current is converted into a voltage signal via the resistor R1 and the operational amplifier OP1 as an operational amplifier and amplified. A power supply (Vcc) is connected to the other end of the primary coil L1, and the ignition plug 3
Is grounded.

【0020】イオン信号検出回路4においては、コンデ
ンサC1が二次コイルL2の他端に接続され、コンデン
サC1に対し直列に抵抗R1が接続され、更にコンデン
サC1に対し並列にツェナーダイオードZD1が接続さ
れており、これらがツェナーダイオードZD2を介して
接地されている。そして、抵抗R1側はオペアンプOP
1の反転入力端子に接続され、オペアンプOP1の非反
転入力端子は接地され、出力端子OTから点火信号が出
力されるように構成されている。このオペアンプOP1
に対し、第1の帰還抵抗R2が並列に接続されて反転増
幅回路が構成されると共に、コンデンサC2が並列に接
続されている。これら第1の帰還抵抗R2及びコンデン
サC2を含み、オペアンプOP1のゲインを調整するゲ
イン調整回路5が構成されている。
In the ion signal detection circuit 4, a capacitor C1 is connected to the other end of the secondary coil L2, a resistor R1 is connected in series with the capacitor C1, and a zener diode ZD1 is connected in parallel with the capacitor C1. And these are grounded via a Zener diode ZD2. The resistor R1 is connected to an operational amplifier OP
1, the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is grounded, and an ignition signal is output from the output terminal OT. This operational amplifier OP1
In contrast, a first feedback resistor R2 is connected in parallel to form an inverting amplifier circuit, and a capacitor C2 is connected in parallel. A gain adjustment circuit 5 including the first feedback resistor R2 and the capacitor C2 to adjust the gain of the operational amplifier OP1 is configured.

【0021】更に、ゲイン調整回路5は、第1の帰還抵
抗R2に比し格段に低い抵抗値を有する第2の帰還抵抗
R3、コンデンサC3及びアナログスイッチASの直列
回路を備え、この直列回路がオペアンプOP1(並びに
第1の帰還抵抗R2及びコンデンサC2)に対して並列
に接続されている。コンデンサC2は微小ノイズを除去
するもので、所謂ローパスフィルタを構成するものであ
る。また、コンデンサC3は、後述するようにゲインを
調整しても微小ノイズが残るので、これを低減するため
に設けられている。そして、ゲイン調整回路5に対し、
点火タイミング信号に応じてオペアンプOP1のゲイン
を設定するゲイン設定回路6が設けられている。
Further, the gain adjustment circuit 5 includes a series circuit of a second feedback resistor R3, a capacitor C3, and an analog switch AS having a resistance much lower than that of the first feedback resistor R2. It is connected in parallel to the operational amplifier OP1 (and the first feedback resistor R2 and the capacitor C2). The capacitor C2 removes minute noise and constitutes a so-called low-pass filter. In addition, the capacitor C3 is provided to reduce a minute noise that remains even when the gain is adjusted as described later. Then, for the gain adjustment circuit 5,
A gain setting circuit 6 for setting the gain of the operational amplifier OP1 according to the ignition timing signal is provided.

【0022】ゲイン設定回路6は、オア回路ORGと、
この入力側に接続されるオペアンプOP3等から成り、
一次電圧検出回路6aと遅延回路6bが構成されてい
る。図1に示すように、オア回路ORGには、点火タイ
ミング信号IGtがそのまま、あるいは適宜バッファ
(図示せず)等を介し、点火タイミング信号IGtに同
期した点火入力信号GIaが入力するように接続されて
いる。一次電圧検出回路6aは、一次コイルL1の接地
側が抵抗R4,R5を介してオペアンプOP2の反転入
力端子に接続され、抵抗R4と抵抗R5との接続点は抵
抗R6を介して接地されている。オペアンプOP2の非
反転入力端子は抵抗R7と抵抗R8の接続点に接続され
ており、これらによって電源電圧Vccが分圧された電圧
が非反転入力端子に印加される。オペアンプOP2の出
力端子は、エミッタ接地のトランジスタTr1のベース
に接続され、トランジスタTr1のコレクタ側は抵抗R
9を介して電源(Vcc)に接続されている。そして、ト
ランジスタTr1と抵抗R9の接続点がオア回路ORG
の入力側に接続されると共に、遅延回路6bのトランジ
スタTr2のベースに接続されている。従って、オペア
ンプOP2からは、図2に示すように、一次電圧信号P
Rvが所定のスレショルドレベルを超えているときにハ
イレベル(H)となる検出信号GIcが出力され、この
検出信号GIcがオア回路ORGに入力される。
The gain setting circuit 6 includes an OR circuit ORG,
It comprises an operational amplifier OP3 and the like connected to this input side,
A primary voltage detection circuit 6a and a delay circuit 6b are configured. As shown in FIG. 1, the OR circuit ORG is connected to receive the ignition input signal GIa synchronized with the ignition timing signal IGt as it is or via an appropriate buffer (not shown). ing. In the primary voltage detection circuit 6a, the ground side of the primary coil L1 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP2 via the resistors R4 and R5, and the connection point between the resistors R4 and R5 is grounded via the resistor R6. The non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2 is connected to the connection point of the resistors R7 and R8, and a voltage obtained by dividing the power supply voltage Vcc is applied to the non-inverting input terminal. The output terminal of the operational amplifier OP2 is connected to the base of the transistor Tr1 whose emitter is grounded.
9 is connected to a power supply (Vcc). The connection point between the transistor Tr1 and the resistor R9 is connected to the OR circuit ORG.
And the base of the transistor Tr2 of the delay circuit 6b. Therefore, the operational amplifier OP2 outputs the primary voltage signal P as shown in FIG.
When Rv exceeds a predetermined threshold level, a detection signal GIc that becomes high level (H) is output, and this detection signal GIc is input to the OR circuit ORG.

【0023】遅延回路6bにおいては、トランジスタT
r2のコレクタ−エミッタ間に並列にコンデンサC4が
接続され、コレクタ側がオペアンプOP3の反転入力端
子に接続されている。オペアンプOP3の非反転入力端
子は抵抗R10と抵抗R11の接続点に接続されてお
り、これらによって電源電圧Vccが分圧された電圧が非
反転入力端子に印加される。また、コンデンサC4、ト
ランジスタTr2及びオペアンプOP3の反転入力端子
は定電流回路SC1を介して電源(Vcc)に接続されて
いる。而して、図2に示すように、オペアンプOP2の
出力である検出信号GIcが立ち下がってから所定時間
tdの間、オペアンプOP3の出力信号である遅延信号
GIbがオン(ハイレベル)となる。この所定時間td
は、例えば100μsecに設定され、図2に示すよう
にノイズNbを包含し得る時間に設定される。
In the delay circuit 6b, the transistor T
A capacitor C4 is connected in parallel between the collector and the emitter of r2, and the collector side is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP3. The non-inverting input terminal of the operational amplifier OP3 is connected to a connection point between the resistors R10 and R11, and a voltage obtained by dividing the power supply voltage Vcc is applied to the non-inverting input terminal. The inverting input terminals of the capacitor C4, the transistor Tr2 and the operational amplifier OP3 are connected to a power supply (Vcc) via a constant current circuit SC1. Thus, as shown in FIG. 2, the delay signal GIb, which is the output signal of the operational amplifier OP3, is turned on (high level) for a predetermined time td after the detection signal GIc, which is the output of the operational amplifier OP2, falls. This predetermined time td
Is set to, for example, 100 μsec, and is set to a time that can include the noise Nb as shown in FIG.

【0024】LC共振縮小回路7は、一次電圧終了時の
LC共振を縮小してイオン信号への影響を防止すべく、
点火タイミング信号IGtがオフ(ローレベル)となっ
た後、例えば100μsec経過してから次の点火タイ
ミング信号IGtがオン(ハイレベル)となるまでの間
一次コイルL1を短絡するものである。トランジスタT
r3のコレクタ−エミッタ間に並列にコンデンサC5が
接続され、コレクタ側がオペアンプOP4の反転入力端
子に接続されている。オペアンプOP4の非反転入力端
子は抵抗R12と抵抗R13の接続点に接続されてお
り、これらによって電源電圧Vccが分圧された電圧が非
反転入力端子に印加される。また、コンデンサC5、ト
ランジスタTr3及びオペアンプOP4の反転入力端子
は定電流回路SC2を介して電源(Vcc)に接続されて
いる。そして、オペアンプOP4の出力端子がトランジ
スタTr4のベースに接続され、トランジスタTr4の
コレクタ側は抵抗R14を介して電源(Vcc)に接続さ
れている。そして、トランジスタTr4と抵抗R14の
接続点が電解効果トランジスタFETに接続されてい
る。この電解効果トランジスタFETは抵抗R15と共
に、一次コイルL1に対して並列に接続されており、電
解効果トランジスタFETがオンとなると一次コイルL
1が短絡されるように構成されている。
The LC resonance reducing circuit 7 reduces the LC resonance at the end of the primary voltage to prevent the influence on the ion signal.
After the ignition timing signal IGt is turned off (low level), the primary coil L1 is short-circuited after elapse of, for example, 100 μsec until the next ignition timing signal IGt turns on (high level). Transistor T
A capacitor C5 is connected in parallel between the collector and the emitter of r3, and the collector is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP4. The non-inverting input terminal of the operational amplifier OP4 is connected to a connection point between the resistors R12 and R13, and a voltage obtained by dividing the power supply voltage Vcc is applied to the non-inverting input terminal. The inverting input terminals of the capacitor C5, the transistor Tr3, and the operational amplifier OP4 are connected to a power supply (Vcc) via a constant current circuit SC2. The output terminal of the operational amplifier OP4 is connected to the base of the transistor Tr4, and the collector of the transistor Tr4 is connected to the power supply (Vcc) via the resistor R14. The connection point between the transistor Tr4 and the resistor R14 is connected to the field effect transistor FET. This field effect transistor FET is connected in parallel with the primary coil L1 together with the resistor R15. When the field effect transistor FET is turned on, the primary coil L1 is turned on.
1 is configured to be short-circuited.

【0025】以上の構成になる点火装置によれば、内燃
機関(図示せず)の回転に応じエンジンコントロールユ
ニットECUから点火タイミング信号IGtが出力され
る。この点火タイミング信号IGtに応じて一次コイル
L1の一次電流が断続されると、二次コイルL2側に高
電圧が発生し、点火プラグ3の電極間に印加される。こ
れにより、点火プラグ3にて火花放電が生じ、シリンダ
内にて混合気の燃焼、爆発が正常に行なわれた場合に
は、点火プラグ3の電極部周辺にはイオンが存在するの
で、二次回路に放電電流が流れる。この電流は抵抗R1
にて電圧信号として検出し得るが、このとき、ツェナー
ダイオードZD1によってコンデンサC1の耐電圧以下
に制限される。そして、電圧信号はオペアンプOP1の
反転増幅回路を介して反転増幅され、正常点火を表す電
圧信号として出力端子OTから出力される。これに対
し、シリンダ(図示せず)内に失火が生じた場合には、
点火プラグ3の電極部周辺にはイオンが存在しない。従
って、コンデンサC1の放電電流は流れず抵抗R1にお
ける電圧変化は生じないので、内燃機関の失火が検出さ
れる。
According to the ignition device having the above configuration, the ignition timing signal IGt is output from the engine control unit ECU according to the rotation of the internal combustion engine (not shown). When the primary current of the primary coil L1 is interrupted in response to the ignition timing signal IGt, a high voltage is generated on the secondary coil L2 side and applied between the electrodes of the ignition plug 3. As a result, a spark discharge occurs in the spark plug 3, and when the combustion and explosion of the air-fuel mixture are normally performed in the cylinder, ions are present around the electrode portion of the spark plug 3. A discharge current flows through the circuit. This current is connected to the resistor R1
Can be detected as a voltage signal at this time, but at this time, the voltage is limited to the withstand voltage of the capacitor C1 or less by the Zener diode ZD1. Then, the voltage signal is inverted and amplified through the inverting amplifier circuit of the operational amplifier OP1, and is output from the output terminal OT as a voltage signal indicating normal ignition. On the other hand, if a misfire occurs in a cylinder (not shown),
No ions exist around the electrode portion of the spark plug 3. Accordingly, since the discharge current of the capacitor C1 does not flow and the voltage of the resistor R1 does not change, misfire of the internal combustion engine is detected.

【0026】上記の失火検出に伴うノイズの発生及びこ
れの除去に係る作動を、図2に示した波形図を参照して
説明する。先ず、エンジンコントロールユニットECU
から出力される点火タイミング信号IGtがハイレベル
(H)となったt1時点で点火制御回路2のダーリント
ントランジスタDTRが導通し、一次コイルL1に対す
る一次電流の供給が開始され、点火タイミング信号IG
tがローレベル(L)となるt3時点まで供給される。
The operation of the generation of noise accompanying the above-mentioned misfire detection and its removal will be described with reference to the waveform diagram shown in FIG. First, the engine control unit ECU
At the time t1 when the ignition timing signal IGt output from the IC becomes high level (H), the Darlington transistor DTR of the ignition control circuit 2 becomes conductive, supply of the primary current to the primary coil L1 is started, and the ignition timing signal IG
It is supplied until t3 when t becomes a low level (L).

【0027】そして、t3時に点火タイミング信号IG
tがローレベル(L)となると、二次コイルL2に約3
5kVの高電圧が誘起され、点火プラグ3の放電電圧に
達するので、t3時直後に放電電流が流れる。この放電
に伴い二次コイルL2に流れる二次電流によってコンデ
ンサC1が充電され、ツェナーダイオードZD1の設定
電圧がバイアス電圧Vbとして維持されている。而し
て、点火プラグ3の電極部に火花放電が生じ、燃焼室
(図示せず)内の圧縮混合気が着火されると、混合気が
爆発し、シリンダ内の温度と圧力上昇に伴いイオン電流
が流れる。このイオン電流は抵抗R1の電圧降下として
検出され、オペアンプOP1で反転増幅される。
At time t3, the ignition timing signal IG
When t becomes a low level (L), about 3 is applied to the secondary coil L2.
Since a high voltage of 5 kV is induced to reach the discharge voltage of the ignition plug 3, a discharge current flows immediately after time t3. With this discharge, the capacitor C1 is charged by the secondary current flowing through the secondary coil L2, and the set voltage of the Zener diode ZD1 is maintained as the bias voltage Vb. Thus, when a spark discharge is generated in the electrode portion of the ignition plug 3 and a compressed air-fuel mixture in a combustion chamber (not shown) is ignited, the air-fuel mixture explodes, and ions increase with an increase in temperature and pressure in the cylinder. Electric current flows. This ion current is detected as a voltage drop of the resistor R1, and is inverted and amplified by the operational amplifier OP1.

【0028】一方、オア回路ORGには、点火タイミン
グ信号IGtと同期して点火入力信号GIaが入力す
る。また、一次コイルL1の一次電流が供給されなくな
った時点でオペアンプOP2の出力によりトランジスタ
Tr1が導通し、図2に示す検出信号GIcがオア回路
ORGに入力する。更に、この検出信号GIcが消失し
た後(ローレベルとなった後)所定時間tdの間ハイレ
ベルとなる遅延信号GIbがオア回路ORGに入力す
る。結局、オア回路ORGへの上記の各入力信号に応じ
て、オア回路ORGから図2に示すゲイン調整信号GO
xが出力され、これが出力されている間(ハイレベルの
間)アナログスイッチASが導通(オン)する。而し
て、点火タイミング信号IGtの開始から一次電圧信号
PRvの終了後所定時間tdを経過するまでの間アナロ
グスイッチASがオンとされる。このアナログスイッチ
ASのオンによって、オペアンプOP1に対して第2の
帰還抵抗R3(<<R2)が導通し、オペアンプOP1
のゲインが低くなるので、図2に示すようにイオン信号
INc(図7のイオン信号INvを反転したもので、図
2では模式的に示している)は、ノイズNa乃至Ndが
消失し、燃焼状態を表す火花放電信号Fsのみとなる。
尚、本実施形態ではノイズNa乃至Ncの外、点火タイ
ミング信号IGtの終了時にノイズNdも発生するが、
回路構成によってはノイズNdは発生しない。
On the other hand, an ignition input signal GIa is input to the OR circuit ORG in synchronization with the ignition timing signal IGt. When the primary current of the primary coil L1 is no longer supplied, the transistor Tr1 is turned on by the output of the operational amplifier OP2, and the detection signal GIc shown in FIG. 2 is input to the OR circuit ORG. Further, after the detection signal GIc disappears (after the detection signal GIc goes low), a delay signal GIb that goes high for a predetermined time td is input to the OR circuit ORG. Eventually, in response to each of the above-mentioned input signals to the OR circuit ORG, the gain adjustment signal GO shown in FIG.
x is output, and while this is being output (during high level), the analog switch AS is turned on. Thus, the analog switch AS is turned on from the start of the ignition timing signal IGt to the lapse of a predetermined time td after the end of the primary voltage signal PRv. When the analog switch AS is turned on, the second feedback resistor R3 (<< R2) conducts with respect to the operational amplifier OP1, and the operational amplifier OP1
Therefore, as shown in FIG. 2, the ion signal INc (inversion of the ion signal INv of FIG. 7 and schematically shown in FIG. 2) loses noises Na to Nd as shown in FIG. Only the spark discharge signal Fs indicating the state is provided.
In this embodiment, noise Nd is generated at the end of the ignition timing signal IGt, in addition to the noises Na to Nc.
Noise Nd does not occur depending on the circuit configuration.

【0029】次に、LC共振縮小回路7の作動を説明す
ると、一次電圧が終了して点火タイミング信号IGtが
オフ(ローレベル)となった後、例えば100μsec
経過してから次の点火タイミング信号IGtがオン(ハ
イレベル)となるまでの間、強制的に一次コイルL1が
短絡される。即ち、点火タイミング信号IGtのオフ
後、コンデンサC5及び抵抗R12,R13で決まる所
定時間Teの間、電解効果トランジスタFETがオンと
され、一次コイルL1が短絡される。これにより、一次
コイルL1及び抵抗R15を含む閉回路が形成され、一
次コイルL1の残留電流が抵抗R15で消費されるの
で、一次電圧信号PRvのノイズ、特に図2のt3時及
びt4時の直後に生ずるLC共振に起因するノイズが除
去され、正確な検出信号GIcが得られる。
Next, the operation of the LC resonance reducing circuit 7 will be described. After the primary voltage ends and the ignition timing signal IGt turns off (low level), for example, 100 μsec.
After the lapse of time, the primary coil L1 is forcibly short-circuited until the next ignition timing signal IGt is turned on (high level). That is, after the ignition timing signal IGt is turned off, the field effect transistor FET is turned on for a predetermined time Te determined by the capacitor C5 and the resistors R12 and R13, and the primary coil L1 is short-circuited. As a result, a closed circuit including the primary coil L1 and the resistor R15 is formed, and the residual current of the primary coil L1 is consumed by the resistor R15, so that the noise of the primary voltage signal PRv, particularly immediately after the times t3 and t4 in FIG. The noise caused by the LC resonance occurring in the above is removed, and an accurate detection signal GIc is obtained.

【0030】而して、上記の点火装置においては、イオ
ン信号INcの実際の波形は図3に示すようになり、基
準電圧Svと比較することによって容易に燃焼(点火)
状態が判別される。尚、このピーク値判定法の外、前述
の面積法を適用してもよく、後者によれば一層容易に燃
焼(点火)状態が判別される。即ち、火花放電信号の面
積を演算し、これが所定値以下のときは失火と判定する
ことにより、容易に失火検出を行なうことができる。
Thus, in the above-described ignition device, the actual waveform of the ion signal INc is as shown in FIG. 3, and the combustion (ignition) can be easily performed by comparing with the reference voltage Sv.
The state is determined. In addition to the peak value determination method, the above-described area method may be applied. According to the latter method, the combustion (ignition) state is more easily determined. That is, the area of the spark discharge signal is calculated, and when the area is equal to or smaller than a predetermined value, the misfire is determined, so that the misfire can be easily detected.

【0031】図4は内燃機関の点火装置の他の実施形態
を示すもので、点火タイミング信号IGtを省略し、ゲ
イン設定回路6から図5に示すゲイン調整信号GOyを
出力するように構成したものである。図5に明らかなよ
うに、本実施形態ではノイズNa,Ncを除去すること
はできないが、これらは火花放電信号Fsとは峻別する
ことができるので、ノイズNa,Ncと区別してその存
否を判定することができる。その他の構成は図1の実施
形態と同様であるので、説明は省略する。
FIG. 4 shows another embodiment of an ignition device for an internal combustion engine, in which the ignition timing signal IGt is omitted and the gain setting circuit 6 outputs the gain adjustment signal GOy shown in FIG. It is. As is apparent from FIG. 5, in the present embodiment, the noises Na and Nc cannot be removed, but they can be distinguished from the spark discharge signal Fs. can do. Other configurations are the same as those of the embodiment of FIG.

【0032】尚、上記の各実施形態においては、ゲイン
調整回路5におけるスイッチ手段としてアナログスイッ
チASを用いたが、これに限ることなく種々のスイッチ
手段を用いることができる。また、図1のアナログスイ
ッチASに換え、第1及び第2の帰還抵抗R2,R3に
夫々第1及び第2のアナログスイッチ(図示せず)を直
列に接続し、これらをオペアンプOP1に対して夫々並
列に接続し、常時は第1のアナログスイッチを閉成する
と共に第2のアナログスイッチを開放し、少くとも図2
に示す検出信号GIc及び遅延信号GIbが出力してい
る間(ハイレベルの間)は第1のアナログスイッチを開
放すると共に第2のアナログスイッチを閉成するように
構成することもできる。
In each of the above embodiments, the analog switch AS is used as the switch in the gain adjustment circuit 5. However, the invention is not limited to this, and various switches can be used. Also, instead of the analog switch AS of FIG. 1, first and second analog switches (not shown) are connected in series to the first and second feedback resistors R2 and R3, respectively, and these are connected to the operational amplifier OP1. 2 are connected in parallel, and the first analog switch is normally closed and the second analog switch is opened at all times.
While the detection signal GIc and the delay signal GIb shown in (1) are being output (while high level), the first analog switch can be opened and the second analog switch can be closed.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明の内燃機関
の点火装置においては、演算増幅器のゲインを調整する
ゲイン調整回路に対し、少くとも一次コイルに電圧が生
じている間、及び一次コイルの電圧消失後の所定時間の
間は、一次コイルに電圧が生じていないときに比し演算
増幅器のゲインが低くなるように設定するゲイン設定回
路を備えており、一次コイルの電圧の状態に応じて適切
にゲインを調整することができるので、イオン信号を損
なうことなくノイズを含む信号部分のみのゲインを低下
させることができる。従って、点火毎の燃焼状態に応じ
てノイズを除去し、確実にイオン信号を検出することが
でき、適切に失火検出を行なうことができる。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. That is, in the ignition device for an internal combustion engine according to the present invention, the gain adjustment circuit for adjusting the gain of the operational amplifier is applied to at least a period when a voltage is generated in the primary coil and for a predetermined time after the voltage of the primary coil is lost. Has a gain setting circuit that sets the gain of the operational amplifier to be lower than when no voltage is generated in the primary coil, and can appropriately adjust the gain according to the state of the voltage of the primary coil. Therefore, the gain of only the signal portion including noise can be reduced without damaging the ion signal. Therefore, noise can be removed in accordance with the combustion state for each ignition, the ion signal can be reliably detected, and misfire detection can be appropriately performed.

【0034】特に、請求項2に係る内燃機関の点火装置
にあっては、ゲイン設定回路が少くとも検出信号及び遅
延信号を出力している間は、スイッチ手段が、第1及び
第2の帰還抵抗のうち抵抗値が低い側の帰還抵抗を導通
するように切換えるように構成されているので、イオン
信号の発生時期に近接して発生するノイズを、一次電圧
の終了時点に基づく演算増幅器のゲイン調整により除去
し、点火毎の燃焼状態に応じて適切に失火検出を行なう
ことができる。
In particular, in the ignition device for an internal combustion engine according to the second aspect, while the gain setting circuit outputs at least the detection signal and the delay signal, the switch means controls the first and second feedback circuits. Since the switching is made so as to conduct the feedback resistor having a lower resistance value among the resistors, noise generated in the vicinity of the generation timing of the ion signal is reduced by the gain of the operational amplifier based on the end point of the primary voltage. It is removed by adjustment, and misfire detection can be appropriately performed according to the combustion state of each ignition.

【0035】更に、請求項3に係る内燃機関の点火装置
においては、点火タイミング信号、検出信号及び遅延信
号の論理和に基づきスイッチ手段を切換えるように構成
されているので、点火タイミング信号の開始からイオン
信号の発生時期に至るまでに発生するノイズを、演算増
幅器のゲイン調整により容易に除去することができる。
Further, in the ignition device for an internal combustion engine according to the third aspect, the switch means is switched based on the logical sum of the ignition timing signal, the detection signal, and the delay signal. Noise generated until the ion signal is generated can be easily removed by adjusting the gain of the operational amplifier.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る内燃機関の点火装置
の電気回路図である。
FIG. 1 is an electric circuit diagram of an ignition device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態の点火装置におけるイオン
信号検出時の各信号を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing each signal when an ion signal is detected in the ignition device according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態の点火装置によって検出し
たイオン信号を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing an ion signal detected by the ignition device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の一実施形態に係る内燃機関の点火
装置の電気回路図である。
FIG. 4 is an electric circuit diagram of an ignition device for an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施形態の点火装置におけるイオ
ン信号検出時の各信号を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing each signal when an ion signal is detected in an ignition device according to another embodiment of the present invention.

【図6】一般的な内燃機関の点火装置の電気回路図であ
る。
FIG. 6 is an electric circuit diagram of a general ignition device of an internal combustion engine.

【図7】図6の点火装置におけるイオン信号検出時の各
信号を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing each signal when an ion signal is detected in the ignition device of FIG. 6;

【図8】図6の点火装置によるファイアリング時のイオ
ン信号検出に供する電圧信号を示すグラフである。
8 is a graph showing a voltage signal used for detecting an ion signal at the time of firing by the ignition device of FIG. 6;

【図9】図6の点火装置によるモータリング時のイオン
信号検出に供する電圧信号を示すグラフである。
9 is a graph showing a voltage signal used for detecting an ion signal at the time of motoring by the ignition device of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 点火コイル, 2 点火制御回路, 3 点火
プラグ 4 イオン信号検出回路, 5 ゲイン調整回路,
6 ゲイン設定回路 6a 一次電圧検出回路, 6b 遅延回路, 7
LC共振縮小回路
1 ignition coil, 2 ignition control circuit, 3 spark plug 4 ion signal detection circuit, 5 gain adjustment circuit,
6 gain setting circuit 6a primary voltage detection circuit, 6b delay circuit, 7
LC resonance reduction circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一次コイル及び二次コイルを有する点火
コイルと、前記一次コイルに接続し点火タイミング信号
に応じて一次電流を断続制御する点火制御回路と、前記
二次コイルに接続し少くとも一対の電極を有する点火プ
ラグと、該点火プラグ及び前記二次コイルを含む二次回
路と、該二次回路に介装し前記点火プラグ近傍のイオン
に応じた電流を電圧信号に変換してイオン信号を検出す
るイオン信号検出回路を備えた内燃機関の点火装置にお
いて、前記イオン信号検出回路に接続し前記イオン信号
を増幅して出力する演算増幅器と、該演算増幅器のゲイ
ンを調整するゲイン調整回路と、該ゲイン調整回路に対
し、少くとも前記一次コイルに電圧が生じている間、及
び前記一次コイルの電圧消失後の所定時間の間は、前記
一次コイルに電圧が生じていないときに比し前記演算増
幅器のゲインが低くなるように設定するゲイン設定回路
とを備えたことを特徴とする内燃機関の点火装置。
An ignition coil having a primary coil and a secondary coil, an ignition control circuit connected to the primary coil for intermittently controlling a primary current according to an ignition timing signal, and at least one pair connected to the secondary coil. A secondary circuit including the ignition plug and the secondary coil, and a current interposed in the secondary circuit and corresponding to an ion in the vicinity of the ignition plug is converted into a voltage signal to generate an ion signal. An ignition amplifier connected to the ion signal detection circuit for amplifying and outputting the ion signal; and a gain adjustment circuit for adjusting the gain of the operation amplifier. The voltage is applied to the primary coil with respect to the gain adjustment circuit at least as long as a voltage is generated in the primary coil and for a predetermined time after the voltage of the primary coil has disappeared. A gain setting circuit for setting the gain of the operational amplifier to be lower than when it does not occur.
【請求項2】 前記ゲイン調整回路が、前記演算増幅器
に並列に接続した少くとも第1の帰還抵抗と、該第1の
帰還抵抗とは異なる抵抗値を有し当該第1の帰還抵抗に
対して並列に接続した第2の帰還抵抗と、前記演算増幅
器に対して前記第1及び第2の帰還抵抗の何れか一方を
導通し他方を遮断するように切換えるスイッチ手段を備
え、前記ゲイン設定回路が、前記一次コイルの電圧を検
出して検出信号を出力する一次電圧検出回路と、該一次
電圧検出回路の検出信号消失後の所定時間の間遅延信号
を出力する遅延回路を備え、前記ゲイン設定回路が少く
とも前記検出信号及び前記遅延信号を出力している間
は、前記スイッチ手段が、前記第1及び第2の帰還抵抗
のうち抵抗値が低い側の帰還抵抗を導通するように切換
えることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の点火装
置。
2. The gain adjustment circuit according to claim 1, wherein said gain adjustment circuit has at least a first feedback resistor connected in parallel with said operational amplifier, and has a resistance value different from said first feedback resistor. And a second feedback resistor connected in parallel to the operational amplifier, and switch means for switching one of the first and second feedback resistors to the conductive amplifier and cutting off the other, and the gain setting circuit Comprises a primary voltage detection circuit that detects the voltage of the primary coil and outputs a detection signal, and a delay circuit that outputs a delay signal for a predetermined time after the detection signal of the primary voltage detection circuit disappears, wherein the gain setting While the circuit is outputting at least the detection signal and the delay signal, the switch means switches the first and second feedback resistors so as to conduct a feedback resistor having a lower resistance value. Characterized by The ignition device for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項3】 前記ゲイン設定回路が、前記点火制御回
路の点火タイミング信号、前記一次電圧検出回路の検出
信号及び前記遅延回路の遅延信号の論理和に基づき前記
スイッチ手段を切換えるように構成したことを特徴とす
る請求項2記載の内燃機関の点火装置。
3. The apparatus according to claim 2, wherein said gain setting circuit switches said switch means based on a logical sum of an ignition timing signal of said ignition control circuit, a detection signal of said primary voltage detection circuit and a delay signal of said delay circuit. The ignition device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein:
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