JPS6328237B2

JPS6328237B2 -

Info

Publication number: JPS6328237B2
Application number: JP10433180A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Fukaya; Tadashi Hatsutori; Yoshiki Ueno; Kazuhiko Miura
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1980-07-31
Filing date: 1980-07-31
Publication date: 1988-06-07
Also published as: JPS5732070A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は内燃機関用点火系診断装置に関し、特
に点火系におけるミススパークまたはリークを検
出する診断装置に関する。

近年、自動車用等の内燃機関の課題として燃費
およびドライバビリテイの向上が要求され、その
対策として高圧縮、希薄燃焼等が行なわれ、また
排気ガス対策としてEGR（Exaust Gas
Recirculation：排気ガス再循環）システムが用
いられるため、点火系出力に高電圧が要求される
ようになり点火電圧がますます高くなる傾向にあ
る。

ところで、このような高電圧の点火系出力を点
火プラグに送るためのハイテンシヨン・コード
（高圧コード）はエンジンボデイのすぐ近くの所
をはわせているため、該コード被覆の劣化あるい
は汚れの付着等によつてリークと称されるエンジ
ンボデイへの放電が生じやすくなる。また、該ハ
イテンシヨン・コードをエンジンボデイの近くの
所をはわせているため、該ハイテンシヨン・コー
ドとエンジンボデイとの間に分布静電容量が生
じ、この分布静電容量が点火コイルの２次側配電
部の負荷となるため点火プラグ電極部の電圧はイ
グニツシヨン・コイルの出力電圧より低くなつて
しまい、したがつて点火プラグに充分高電圧の点
火電圧が供給されないためにミススパークが起り
やすくなつてしまう。

従来の内燃機関においては、上述のリークある
いはミススパークを防止するために、高圧コード
の被覆の材料の選択および該被覆の厚みを大きく
する等の対策が行なわれている。

しかしながら、前記従来形においては、前述の
ような最近の点火電圧の高圧化のためにリークあ
るいはミススパークの発生を充分に押えることが
できず、また、前記従来形においてはリークある
いはミススパークの検出装置が設けられていない
ために、機関を常に最良の動作状態に保つことが
できないという不都合があつた。

本発明の目的は、前記従来形における問題点に
かんがみ、内燃機関の点火系にリークおよびミス
スパークの検出装置を設けるという構想にもとづ
き、リークおよびミススパークを適確に検出する
ことによつて機関を最良の状態で動作せしめるこ
とにある。

本発明においては、点火コイルの２次側高電圧
の波形からスパークを検出する２次電圧検出器
と、２次側放電電流の有無を検出する放電電流検
出器とを用い、スパークがありかつ２次側放電電
流が検出された場合を正常スパークとし、スパー
クが検出されない場合をミススパークとし、また
スパークはあるが２次側放電電流が検出されない
場合をリークと判断することを特徴とする。

以下図面を用いて本発明の実施例につき説明す
る。第１図は、本発明の１実施例に係る診断装置
の概略を示す。同図の装置は、１次コイル１ｐお
よび２次コイル１ｓを有する点火コイル１、該１
次コイルの通電遮断を制御するイグナイタ２、ロ
ータ３ｒおよびステータ３ｆを有し点火電圧を各
気筒に分配するデイストリビユータ３、点火プラ
グ５、点火コイル１の２次コイル１ｓに発生した
高電圧をデイストリビユータ３を介して点火プラ
グ５に印加するためのハイテンシヨン・コード
６，７、ロータ３ｒに取付けられたマグネツト１
０と組合せ気筒位置を検出するリードスイツチ
９、静電容量結合により２次高電圧を検出する２
次電圧検出器１１、電磁誘導結合により２次側放
電電流を検出する放電電流検出器１２、および、
リークおよびミススパークを検出するための診断
回路１３等からなる。

第１図の装置においては、イグナイタ２の制御
により点火コイル１の１次コイル１ｐの電流が制
御されて２次コイル１ｓに高電圧が発生する。該
高電圧はハイテンシヨン・コード６を介してデイ
ストリビユータ３のロータ３ｒに印加され、ステ
ータ３ｆおよびハイテンシヨン・コード７を経て
点火プラグ５に印加されて放電が行なわれる。こ
の場合、診断回路１３は２次電圧検出器１１およ
び放電電流検出器１２等からの情報にもとづき、
後述のようにしてリークあるいはミススパークの
検出を行ない、リークあるいはミススパークの場
合はそれぞれリーク端子ｑあるいはミススパーク
端子ｐから例えば高レベルの信号を出力する。

第２図は、診断回路１３の詳細を示す回路図で
ある。該診断回路１３は、信号処理回路１００、
同期回路３００および出力ゲート回路４００から
構成される。信号処理回路１００は、リードリレ
ー９からの信号ｇを通常「１」のレベルに保つた
めの抵抗１１０、インバータ１２０、波形整形回
路１３０，１４０、Ｒ−Ｓフリツプフロツプ１５
０、波形整形回路１６０およびインバータ１７０
からなる。同期回路３００は気筒位置と同期した
パルスを発生するための回路であり、カウンタ
（RCA社製CD4017型等）３１０、Ｒ−Ｓフリツ
プ・フロツプ３２０、カウンタ（RCA社製
CD4017型等）３３０およびパルス発振器３４０
からなる。また、出力ゲート回路はそれぞれ２入
力および３入力のアンドゲート４１０および４２
０からなる。

第２図の回路の動作を第３図および第４図のタ
イムチヤートを用いて説明する。デイストリビユ
ータ３（第１図）のロータ３ｒの回転によつて第
２図ｇ点には第４図ｇのような信号が印加され
る。この信号ｇはロータ３ｒのマグネツト１０が
リードスイツチ９の位置にきたときｇ点が接地さ
れることによつて生ずるものであり、インバータ
１２０によつて反転されてカウンタ３１０のリセ
ツト端子Ｒに印加される。この信号はリードスイ
ツチ以外に電磁ピツクアツプ、ホール素子あるい
は磁気抵抗素子等を使用してもよく、またスリツ
ト円板と発光ダイオードとフオトトランジスタと
の組合せによる光学的発生手段を用いることによ
つても発生させることができる。

波形整形回路１３０の入力端子ａは第１図のａ
点すなわち点火コイル１の１次コイル１ｐとイグ
ナイタ２との結線部に接続されている。このａ点
の信号は第３図ａのような波形となり、この信号
ａは波形整形回路１３０で整形されて第３図ｂの
波形になる。

波形整形回路１４０の入力端子c′は第１図の
c′点すなわち静電容量結合型の２次電圧検出器１
１の出力に接続されている。ここで２次電圧検出
器１１は公知のものでその入力側はクリツプ等で
ハイテンシヨン・コード６に接続され、静電容量
結合によつて２次高電圧を検出するものである。
ｃ点はスパークがある場合は第３図ｃのような波
形になつており、２次電圧検出器１１を通つた
c′点は第３図c′のような波形となる。波形整形回
路１４０は第３図c′の波形を第３図ｄのような波
形にしてフリツプ・フロツプ１５０のセツト入力
Ｓに印加する。フリツプ・フロツプ１５０は該波
形整形回路１４０の出力ｄの立上りでセツトされ
かつ後述のカウンタ３３０の出力ｌの立上りでリ
セツトされて第４図ｊおよびｋに示すような信号
をそれぞれ否定出力および肯定出力Ｑから出力
する。

波形整形回路１６０の入力e′は第１図のe′点す
なわち放電電流検出器１２の出力に接続されてい
る。該放電電流検出器１２の入力はハイテンシヨ
ンコード７に接続されている。ここで該検出器１
２は公知の電磁誘導結合型のものであり、導線
（ハイテンシヨンコード７）の回りにコイルを巻
回し該導線に流れる電流が変化することにより生
ずる磁力線の変化に対応して該コイルに電圧が誘
起される原理を使用したものである。ｅ点の電流
波形は放電電流が流れている場合は第３図ｅのよ
うになり、e′点の電圧波形は第３図e′のようにな
る。波形整形回路１６０はこのe′点の波形を第３
図ｆのような波形に整形し、インバータ１７０は
信号ｆを反転して第４図ｍのような波形にし、ア
ンド・ゲート４２０に入力する。

同期回路３００において、カウンタ３１０は気
筒の判別を行なうためのものであり、リードスイ
ツチ９からの信号ｇでリセツトされ、波形整形回
路１３０からの出力ｂをカウンタすることにより
気筒位置と同期したカウントが行なわれる。カウ
ンタ３１０の出力Q₃から信号ｈが出力され、Ｒ
−Ｓフリツプ・フロツプ３２０のセツト入力に印
加されて該Ｒ−Ｓフリツプ・フロツプ３２０がセ
ツトされると、カウンタ３３０のリセツトが解除
されて該カウンタ３３０によつて発振器３４０よ
り送られるパルスがカウントされる。カウンタ３
３０は第４図ｎおよびｌの時間差パルスを出力
し、パルスｎによつてアンド・ゲート４１０およ
び４２０を開いた後パルスｌによつてフリツプ・
フロツプ１５０および３２０をリセツトする。

上述のカウンタ３３０からの信号ｎによつてア
ンド・ゲート４１０および４２０が開かれている
間に、c′の信号が検出されない場合、すなわち信
号ｄが出力されずしたがつて信号ｊが高レベルの
場合は、ゲート４１０の出力ｐからミススパーク
信号として高レベルの信号が出力される。また、
該信号ｎによつてアンド・ゲート４２０が開かれ
ている間に、c′の信号が検出されしたがつて信号
ｋが高レベルでありかつ放電電流検出器１２から
の信号e′が検出されない場合すなわち信号ｆが低
レベルしたがつて信号ｍが高レベルの場合は、ゲ
ート４２０の出力ｑからリーク信号として高レベ
ルの信号が出力される。

上述においては、単一気筒についてのみ放電電
流検出器１２を設けた場合を述べているが、第５
図に示されるように放電電流検出器を各気筒に設
け、また診断回路１３は第６図に示されるように
構成することによつて全気筒への対応ができる。
この場合、診断回路１３の信号処理回路１００に
は波形整形回路１８０，１９０，２００およびオ
ア・ゲート２１０が追加され、各々の波形整形回
路１６０，１８０，１９０，２００はそれぞれ各
気筒の電流検出器の出力e′，r′，s′，t′、が接続さ
れる。また、同期回路３００内のフリツプ・フロ
ツプ３２０のセツト入力は波形整形回路１３０の
出力ｂからとることによつて、全気筒に対してカ
ウンタ３３０から時間差パルス（n′）および（l′）
が出力されるようにされる。また、カウンタ３１
０の各出力Q₁ないしQ₄は各気筒位置と同期した
気筒対応信号ｙとして使用され、例えばどの気筒
に関してリークあるいはミススパークが生じたか
を知るために利用される。

なお、上述の各実施例においては、２次電圧検
出器１１として静電容量式のものを使用したが、
これに代えて抵抗とコンデンサを用いて電圧を分
圧する公知の分圧器と該分圧器の後段に付加され
た微分回路とを用いることによつて同様の動作を
行なわせることも可能である。

以上述べたように、本発明によれば、内燃機関
の点火系統において生じる点火ミスを検出した際
し、その点火ミスが生じた原因が、ハイテンシヨ
ンコードの被覆の劣化あるいは汚れの付着等に起
因して生じるハイテンシヨンコードからエンジン
ボデイへの放電によるリークによるものである
か、あるいはハイテンシヨンコードの持つ分布静
電容量に起因して点火プラグに十分な高電圧の点
火電圧が供給されないために生じたミススパーク
によるものであるのか区別して点火系統の故障を
的確に診断することができる。それによりこれら
の原因に応じた適切な対策処置を的確に行うこと
ができ、内燃機関を最良の状態で動作させること
ができる。また、本発明の装置は構成が簡単であ
るため実車塔載が可能であり、したがつて、走行
中の点火系の動作状態をも診断することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例に係る診断装置を
示す概略的ブロツク図、第２図は、第１図の診断
装置に用いられている診断回路を示す電気回路
図、第３図は、第２図の検出回路の信号処理回路
における各部の信号波形を示す波形図、第４図
は、第２図の検出回路の動作を説明するための波
形図、第５図は、本発明の他の実施例に係る診断
装置を示す概略的ブロツク図、そして第６図は、
第５図の診断装置に用いられている診断回路を示
す電気回路図である。１……点火コイル、１ｐ……１次コイル、１ｓ
……２次コイル、２……イグナイタ、３……デイ
ストリビユータ、３ｒ……ロータ、３ｆ……ステ
ータ、５……点火プラグ、６，７……ハイテンシ
ヨン・コード、８……バツテリ、９……リードス
イツチ、１０……マグネツト、１１……２次電圧
検出器、１２……放電電流検出器、１３……診断
回路、１００……信号処理回路、１１０……抵
抗、１２０……インバータ、１３０，１４０，１
６０，１８０，１９０，２００……波形整形回
路、１５０……Ｒ−Ｓフリツプ・フロツプ、１７
０……インバータ、２１０……オア・ゲート、３
００……同期回路、３１０……カウンタ、３２０
……Ｒ−Ｓフリツプ・フロツプ、３３０……カウ
ンタ、３４０……発振器、４００……出力ゲート
回路、４１０，４２０……アンド・ゲート。

Claims

【特許請求の範囲】

１点火コイルの２次側発生電圧を検出する２次
電圧検出器、該２次側放電電流を検出する放電電
流検出器、特定気筒を検出する特定気筒検出器、
および、該２次電圧検出器の検出信号と放電電流
検出器の検出信号と該特定気筒検出器の検出信号
とが入力されてこれらの検出信号を用いて内燃機
関の点火系におけるミススパークまたはリークを
気筒単位で診断する診断回路を具備し、該診断回
路は該２次電圧検出器の検出信号がない場合をミ
ススパークと診断し、該２次電圧検出器の検出信
号がありかつ該放電電流検出器の検出信号がない
場合をリークと診断するように構成された内燃機
関用点火系診断装置。