(57)【要約】【課題】低コスト化を実現できるイオン電流検出装置を提供する。【解決手段】一次コイルＬ１と二次コイルＬ２が電磁結合されてなる点火コイル１と、一次コイルＬ１を経由して直流電源ＶＢの直流電圧を受け、一次コイルの電流をＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチング素子２と、スイッチング素子２のＯＦＦ動作時に二次コイルＬ２に誘起される高電圧に基づいて放電する点火プラグＰＧと、直流電源の直流電圧に基づいて点火プラグＰＧに流れるイオン電流ｉｏに対応するイオン信号Ｖｏを検出する信号検出回路３と、直流電源の直流電圧Ｖｂの電圧レベルを検出する電圧検出回路４と、信号検出回路３と電圧検出回路４の検出出力を受けるコンピュータ回路５と、を有して構成され、コンピュータ回路５において、直流電源ＶＢの直流電圧の電圧レベルに基づいて、信号検出回路３から受けたイオン信号Ｖｏを評価する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次コイルと二次コイルが電磁結合されてなる点火コイルと、
一次コイルを介在して直流電源の直流電圧を受け、一次コイルの電流をＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチング素子と、
スイッチング素子のＯＦＦ動作時に二次コイルに誘起される高電圧に基づいて放電する点火プラグと、
直流電源の直流電圧に基づいて点火プラグに流れるイオン電流に対応するイオン信号を検出する信号検出回路と、
直流電源の直流電圧の電圧レベルを検出する電圧検出回路と、
信号検出回路と電圧検出回路の検出出力を受けるコンピュータ回路と、を有して構成され、
コンピュータ回路において、直流電源の直流電圧の電圧レベルに基づいて、信号検出回路から受けたイオン信号を評価するよう構成されたことを特徴とするイオン電流検出装置。
【請求項２】
コンピュータ回路は、直流電源の直流電圧の電圧レベルに基づいて、信号検出回路から受けたイオン信号を補正演算している請求項１に記載のイオン電流検出装置。
【請求項３】
コンピュータ回路は、直流電源の直流電圧の電圧レベルに基づいて、信号検出回路から受けたイオン信号を取得するか否かを判定している請求項１に記載のイオン電流検出装置。
【請求項４】
一次コイル及び二次コイルとも直流電源から直流電圧を受けるよう構成され、
一次コイルの直流電源側の端子と、二次コイルの直流電源側の端子との間に配置されて点火プラグの放電方向を一方向に規制する電流規制素子が配置されることで、
点火プラグの放電時に、グランドから直流電源に向かう一方向の放電経路が形成されている請求項１〜３の何れかに記載のイオン電流検出装置。
【請求項５】
信号検出回路は、電流規制素子の直流電源側の端子と、二次コイルの直流電源側の端子との間に接続される第一抵抗素子及び第二抵抗素子による分圧回路と、
第一抵抗素子及び第二抵抗素子の接続点の信号電圧を受けて動作する増幅回路、を有して構成され、
増幅回路の出力が、イオン信号としてコンピュータ回路の供給される請求項４に記載のイオン電流検出装置。
【請求項６】
前記増幅回路は、非反転入力端子に信号電圧を受け、反転入力端子と出力端子との間に第三抵抗素子を配置したＯＰアンプで構成され、
反転入力端子とグランドとの間に、第四抵抗素子を配置している請求項４又は５に記載のイオン電流検出装置。
【請求項７】
一次コイルと二次コイルは、コイル巻線が逆相に巻かれて構成されている請求項１〜６の何れかに記載のイオン電流検出装置。
【請求項８】
信号検出回路は、
直流電源の直流電圧を降下させて生成された第一直流レベルの出力電圧を出力する第一回路と、
第一回路の出力電圧をエミッタ端子に受けて動作し、コレクタ端子に接続された負荷抵抗からコレクタ電流に対応する検出電圧を出力する電流増幅素子と、
電流増幅素子のベース端子と点火プラグとの間に配置されるバイアス抵抗と、を有して構成され、
点火プラグに流れるイオン電流を、電流増幅素子のベース端子に出力される第二直流レベルの電圧に基づいて検出するよう構成された請求項１〜３の何れかに記載のイオン電流検出装置。
【請求項９】
二次コイルは、その一方側端子がバイアス抵抗に接続され、他方側端子が点火プラグに接続されている請求項８に記載のイオン電流検出装置。
【請求項１０】
流入端子と流出端子を有して電流方向を一方向に規制する電流規制素子と、二次コイルと、点火プラグとで、一方向の点火放電経路が構成され、
電流規制素子の流出端子は、二次コイルの一方側端子に接続されている請求項９に記載のイオン電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼により発生するイオン電流を、簡易且つ低コストの回路構成で検出できるイオン電流検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンなどの内燃機関では、燃焼室に導入した空気及び燃料の混合気を、点火プラグの点火放電により燃焼させることでエネルギーを発生させている。このような内燃機関では、燃焼時、燃焼室内の分子がイオン化するので、適当なタイミングで点火プラグにバイアス電圧を加えると、イオン電流を取得することが可能となる。
【０００３】
そして、取得したイオン電流にノック信号が重畳しているか否かによってノッキング発生の有無を把握することが可能となる（例えば、特許文献１〜特許文献２）。その他、取得したイオン電流に基づいて、ＯＢＤ（On-board diagnostics）対応、排ガス低減、燃費低減などのエンジン制御が実行されている。
【０００４】
図４は、特許文献１に記載の回路構成を図示したものであり、このイオン電流検出装置では、スイッチング素子ＱのＯＦＦ遷移時に、点火コイルの二次コイルＬ２に図示の向きの高電圧が発生して、点火プラグＰＧが負方向に点火放電する（マイナス放電）。また、このＯＦＦ遷移時には、点火プラグＰＧの放電電流が、二次コイルＬ２→ツェナーダイオードＺＤ１１及びコンデンサＣ１１→ダイオードＤ２２の経路で流れて、コンデンサＣ１１が充電される。そして、この点火放電電流が収束した後に、コンデンサＣ１１の両端電圧をバイアス電源として、実線の向きにイオン電流ｉが流れ、ＯＰアンプ３０からイオン電流ｉに対応する検出信号Ｒｆ＊ｉが出力される。
【０００５】
一方、マイナス放電に代えて、プラス放電を実現する図５のような回路構成も知られている（特許文献２参照）。図５に示す回路では、スイッチング素子ＱのＯＦＦ遷移時に、点火コイルの二次コイルＬ２に図示の向きの高電圧が発生して、点火プラグＰＧが正方向に点火放電している。
【０００６】
そして、このＯＦＦ遷移時には、一次コイルＬ１→ダイオードＤ１１→ツェナーダイオードＺＤ１１及びコンデンサＣ１１→ダイオードＤ２２の経路でコンデンサＣ１１が充電される。そして、その後、点火プラグＰＧの両端電圧が降下すると、コンデンサＣ１１の両端電圧をバイアス電源として、実線の向きにイオン電流ｉが流れ、ＯＰアンプ３０から検出信号Ｒｆ＊ｉが出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−０７７７６３号公報
【特許文献２】特開２００２−１８０９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図４や図５のような回路構成では、イオン電流を検出するためのバイアス回路として、コンデンサＣ１１とツェナーダイオードＺＤ１１が必要となり、回路構成がやや複雑な上に、これらの部品コストが高いという問題があった。すなわち、これらの部品は、高温（例えば１６０℃）且つ高圧（例えば２５０Ｖ〜３５０Ｖ）下において所望の動作が保証される必要があり、低コスト化が困難である。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、より低コスト化を実現できるイオン電流検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明に係るイオン電流検出装置は、一次コイルと二次コイルが電磁結合されてなる点火コイルと、一次コイルを介在して直流電源の直流電圧を受け、一次コイルの電流をＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチング素子と、スイッチング素子のＯＦＦ動作時に二次コイルに誘起される高電圧に基づいて放電する点火プラグと、直流電源の直流電圧に基づいて点火プラグに流れるイオン電流に対応するイオン信号を検出する信号検出回路と、直流電源の直流電圧の電圧レベルを検出する電圧検出回路と、信号検出回路と電圧検出回路の検出出力を受けるコンピュータ回路と、を有して構成され、コンピュータ回路において、直流電源の直流電圧の電圧レベルに基づいて、信号検出回路から受けたイオン信号を評価するよう構成した。
【００１１】
本発明では、直流電源の直流電圧に基づいて点火プラグに流れるイオン電流に対応するイオン信号を検出する構成を採っているので、高温且つ高圧下において所望の動作が要求される回路素子が不要となり、低コスト化を実現することができる。
【００１２】
しかも、信号検出回路と電圧検出回路の検出出力を受けるコンピュータ回路を有するので、コンピュータ回路においてイオン信号を正確に把握することができる。
【００１３】
具体的には、コンピュータ回路は、直流電源の直流電圧の電圧レベルに基づいて、信号検出回路から受けたイオン信号を補正演算するか、或いは、直流電源の直流電圧の電圧レベルに基づいて、信号検出回路から受けたイオン信号を取得するか否かを判定している。
【００１４】
なお、本発明において「一次コイルを介在して直流電圧を受ける」とは、実施例のように、スイッチング素子のコレクタ端子に一次コイルが接続されている態様に限定されず、例えば、そのエミッタ端子に一次コイルが接続されるような態様も含む概念である。
【００１５】
本発明は、好ましくは、一次コイル及び二次コイルとも直流電源から直流電圧を受けるよう構成され、一次コイルの直流電源側の端子と、二次コイルの直流電源側の端子との間に配置されて点火プラグの放電方向を一方向に規制する電流規制素子が配置されることで、点火プラグの放電時に、グランドから直流電源に向かう一方向の放電経路が形成されるべきである。
【００１６】
この場合、信号検出回路は、電流規制素子の直流電源側の端子と、二次コイルの直流電源側の端子との間に接続される第一抵抗素子及び第二抵抗素子による分圧回路と、第一抵抗素子及び第二抵抗素子の接続点の信号電圧を受けて動作する増幅回路、を有して構成され、増幅回路の出力が、イオン信号としてコンピュータ回路の供給されるのが好ましい。
【００１７】
ここで、前記増幅回路は、非反転入力端子に信号電圧を受け、反転入力端子と出力端子との間に第三抵抗素子を配置したＯＰアンプで構成され、反転入力端子とグランドとの間に、第四抵抗素子を配置しているのが典型的である。
【００１８】
上記何れの発明でも、一次コイルと二次コイルは、コイル巻線が逆相に巻かれて構成されるとマイナス放電を実現することができる。
【００１９】
また、本発明の信号検出回路は、直流電源の直流電圧を降下させて生成された第一直流レベルの出力電圧を出力する第一回路と、第一回路の出力電圧をエミッタ端子に受けて動作し、コレクタ端子に接続された負荷抵抗からコレクタ電流に対応する検出電圧を出力する電流増幅素子と、電流増幅素子のベース端子と点火プラグとの間に配置されるバイアス抵抗と、を有して構成され、点火プラグに流れるイオン電流を、電流増幅素子のベース端子に出力される第二直流レベルの電圧に基づいて検出するよう構成を採るのも好ましい。
【００２０】
この場合、二次コイルは、その一方側端子がバイアス抵抗に接続され、他方側端子が点火プラグに接続されているのが典型的である。また、流入端子と流出端子を有して電流方向を一方向に規制する電流規制素子と、二次コイルと、点火プラグとで、一方向の点火放電経路が構成され、電流規制素子の流出端子は、二次コイルの一方側端子に接続されているのが好ましい。ここで、電流規制素子としては、ダイオードが好適に採用されるが、同等の機能を発揮する他の電子素子を使用しても良い。
【発明の効果】
【００２１】
上記した本発明のイオン電流検出装置によれば、高圧下で所望の動作が保証される抗耐熱性の回路部品を必要としないので、回路構成が簡素な上に、低コスト化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第一実施例に係るイオン電流検出装置を説明する図面である。
【図２】第二実施例に係るイオン電流検出装置を説明する図面である。
【図３】第三実施例〜第五実施例に係るイオン電流検出装置を説明する図面である。
【図４】従来技術を説明する回路図である。
【図５】別の従来技術を説明する回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１（ａ）の回路図を参照しつつ、第一実施例に係るイオン電流検出装置について説明する。
【００２４】
図１（ｂ）に示す通り、第一実施例のイオン電流検出装置は、一次コイルＬ１と二次コイルＬ２が電磁結合された点火コイル１と、一次コイルＬ１の電流をＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチング素子２と、ＯＰアンプＡＭＰからイオン電流ｉｏに対応する検出電圧Ｖｏを出力する電流検出部３と、二次コイルＬ２に直列接続された点火プラグＰＧと、一次コイルＬ１や電流検出部３に直流電圧を供給するバッテリ電源ＶＢと、点火プラグＰＧの点火放電時にＯＮ動作するダイオードＤ１と、バッテリ電源ＶＢに比例した検出電圧Ｖｅを出力する電圧検出回路４と、電流検出部３と電圧検出回路４の検出電圧Ｖｏ，Ｖｅに基づいて適宜な補正演算を実行するコンピュータ回路５と、を中心に構成されている。
【００２５】
特に限定されるものではないが、ＯＰアンプＡＭＰは、バッテリ電源ＶＢから生成された単一電源Ｖｃｃで動作するよう構成されている。また、スイッチング素子２は、例えばＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタInsulated Gate Bipolar Transistor）で構成されている。
【００２６】
そして、ＩＧＢＴのゲート端子には、点火パルスＳＧが供給され、コレクタ端子は一次コイルＬ１を経由してバッテリ電源ＶＢに接続され、エミッタ端子はグランドに接続されている。また、ＩＧＢＴのコレクタ端子とエミッタ端子には、不図示のツェナーダイオードのカソード端子とアノード端子が接続されている。
【００２７】
点火コイル１を構成する一次コイルＬ１と二次コイルＬ２は、コイル巻線が逆相に巻かれ、スイッチング素子２がＯＦＦ遷移して一次コイルＬ１の電流が遮断されると、二次コイルＬ２に、図示の向きの高電圧が発生するよう構成されている。その結果、点火プラグＰＧは、グランドからバッテリ電源ＶＢに向けて点火放電するマイナス放電が実現される（図１（ｂ）破線矢印参照）。そして、一次コイルＬ１と二次コイルＬ２のバッテリ側の端子には、マイナス放電の電流経路を実現する向きにダイオードＤ１が接続されている。
【００２８】
電流検出部３は、ＯＰアンプＡＭＰと、ＯＰアンプＡＭＰの反転端子（−）と出力端子間に接続された帰還抵抗Ｒ３と、ＯＰアンプＡＭＰの反転端子（−）とグランド間に接続されたグランド抵抗Ｒ４と、ＯＰアンプＡＭＰの非反転端子（＋）とグランド間に接続されたツェナーダイオードＺＤと、ＯＰアンプＡＭＰの反転端子（＋）に接続された保護抵抗ｒと、ダイオードＤ１の両端に接続された分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２と、を有して構成されている。
【００２９】
図示の通り、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点は、保護抵抗ｒを通して、ＯＰアンプＡＭＰの非反転端子（＋）に接続されている。そして、ＯＰアンプＡＭＰは、非反転増幅回路として動作して、非反転入力端子の入力電圧Ｖｉを（１＋Ｒ３／Ｒ４）倍に増幅する。すなわち、ＯＰアンプＡＭＰの出力電圧Ｖｏは、Ｖｏ＝（１＋Ｒ３／Ｒ４）×Ｖｉとなる。
【００３０】
なお、保護抵抗ｒは、ＯＰアンプＡＭＰの保護用素子であり省略しても良い。また、ツェナーダイオードＺＤは、ＯＰアンプＡＭＰを保護するための回路素子であり、高価な回路素子を使用する必要はない。
【００３１】
コンピュータ回路５は、ＣＰＵの他に２つのＡＤ変換器ＡＤ１，ＡＤ２を有して構成されている。第一ＡＤ変換器ＡＤ１には、電流検出部３の検出電圧Ｖｏが供給され、第二ＡＤ変換器ＡＤ２には、電圧検出回路４の検出電圧Ｖｅが供給されている。なお、コンピュータ回路５として、ＥＣＵ（Engine Control Unit）そのものを使用しても良いし、ＥＣＵに接続されたＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの専用コンピュータ回路を使用しても良い。
【００３２】
電圧検出回路４は、分圧抵抗Ｒ１０，Ｒ１１で構成され、バッテリ電源ＶＢの電圧値Ｖｂに対応する検出電圧Ｖｅ＝Ｖｂ×Ｒ１１／（Ｒ１０＋Ｒ１１）が、コンピュータ回路５の第二ＡＤ変換器ＡＤ２に供給されている。したがって、コンピュータ回路５のＣＰＵは、第二ＡＤ変換器ＡＤ２の検出電圧Ｖｅに基づいて、Ｖｅ×（Ｒ１０＋Ｒ１１）／Ｒ１１の関係式からバッテリ電圧Ｖｂのレベルを正確に知ることができる。
【００３３】
続いて、上記した回路構成を有するイオン電流検出装置の回路動作を説明する。
【００３４】
＜点火放電時＞
タイミングｔ０で立上ることでスイッチング素子２をＯＮ動作させた点火パルスＳＧが、タイミングｔ１に立下ると、二次コイルＬ２の誘起電圧に基づいて、点火プラグＰＧが点火放電し、その放電電流は、二次コイルＬ２→ダイオードＤ１→バッテリ電源ＶＢ→点火プラグＰＧの経路で流れる（図１（ｂ）破線矢印参照）。
【００３５】
なお、この点火放電時、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の両端電圧は、ダイオードＤ１の順方向電圧降下Ｖｆに一致するので、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点の電位は、バッテリ電源ＶＢの電圧Ｖｂに対応して、Ｖｂ−Ｖｆ×Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）≒Ｖｂとなる。そのため、ＯＰアンプＡＭＰの出力電圧Ｖｏは、正方向に飽和して電源電圧レベルとなる。
【００３６】
＜イオン電流検出時＞
上記の点火放電動作において、その後、放電エネルギーが収束すると、ＯＮ状態のダイオードＤ１がＯＦＦ状態に遷移する。すると、その後は、バッテリ電源ＶＢ→分圧抵抗Ｒ１→分圧抵抗Ｒ２→二次コイルＬ２→点火プラグＰＧの経路でイオン電流ｉｏが流れる。ここで、分圧抵抗Ｒ２→二次コイルＬ２→点火プラグＰＧの経路の抵抗値をＲとすると、ＯＰアンプＡＭＰへの入力電圧Ｖｉは、
Ｖｉ＝ｉｏ×Ｒとなるので、ＯＰアンプＡＭＰの出力電圧Ｖｏは、
Ｖｏ＝（１＋Ｒ３／Ｒ４）×Ｒ×ｉｏ
となり、イオン電流ｉｏに対応した検出電圧Ｖｏを得ることができる。
【００３７】
図１に示す通り、検出電圧Ｖｏは、第一ＡＤ変換器ＡＤ１に入力されており、コンピュータ回路５のＣＰＵは、第一ＡＤ変換器ＡＤ１を経由して検出電圧Ｖｏを取得している。また、コンピュータ回路５のＣＰＵは、同じタイミングで、第二ＡＤ変換器ＡＤ２を経由して、電圧検出回路４の検出電圧Ｖｅを取得している。
【００３８】
そして、ＣＰＵは、検出電圧Ｖｅから特定されるバッテリ電源ＶＢの電圧値Ｖｂに基づいて、電流検出部３の検出電圧Ｖｏを適宜に補正することで、バッテリ電源ＶＢの電圧変動分を吸収したイオン電流ｉｏのレベルを把握している。
【００３９】
以上の通り、本実施例によれば、専用のバイアス回路を必要とせず、バッテリ電源ＶＢに基づいてイオン電流に対応した検出電圧Ｖｏを正確に把握することができる。しかも、回路構成の簡素化と、装置全体の低コスト化を実現することができる。すなわち、図４や図５に示すような、高価なツェナーダイオードＺＤ１１やコンデンサＣ１１を使用することなく所望の動作を実現することができる。
【００４０】
以上、第一実施例について説明したが、本発明は、上記の回路構成に限定されない。図２は、第二実施例のイオン電流検出装置を示す回路図である。第二実施例は、電流検出部３の回路構成が第一実施例と相違している。また、点火プラグＰＧと二次コイルＬ２とダイオードＤ１とで点火放電時の閉回路が構成され、ダイオードＤ１のアノード端子がグランドに接続されている。なお、一次コイルＬ１と二次コイルＬ２とは電磁的に結合するだけで、直接的には接続されていない。
【００４１】
そして、一次コイルＬ１と二次コイルＬ２は、コイル巻線が同相に巻かれ、スイッチング素子２がＯＦＦ遷移して一次コイルＬ１の電流が遮断されると、二次コイルＬ２に、図示の向きの高電圧が発生するよう構成されている。そのため、点火プラグＰＧには、二次コイルＬ２→点火プラグＰＧ→ダイオードＤ１の経路で放電電流が流れる（図２（ｂ）の破線矢印参照）。
【００４２】
ところで、第二実施例の電流検出部３は、ＰＮＰ型トランジスタＱ１とＮＰＮ型トランジスタＱ２とを有して構成され、各トランジスタＱ１，Ｑ２に共通のエミッタ電流が流れるよう、互いのエミッタ端子が接続されている。
【００４３】
そして、トランジスタＱ２のコレクタ端子には、バッテリ電源ＶＢが接続され、コレクタ端子とベース端子にはバイアス抵抗Ｒ３が接続されている。また、ベース端子とグランド間には、ツェナーダイオードＺＤが接続されている。
【００４４】
ここで、ツェナーダイオードＺＤの降伏電圧Ｖｚは、バッテリ電源ＶＢの直流電圧Ｖｂより低いが（Ｖｚ＜Ｖｂ）、これに近い値に設定されている（Ｖｚ≒Ｖｂ）。そのため、ツェナーダイオードＺＤは、原則として降伏状態であって、トランジスタＱ２のベース電位を一定値Ｖｚに維持し、また、トランジスタＱ２のエミッタ電位を、ほぼ一定値のＶｚ−Ｖｂｅに維持している。なお、Ｖｂｅは、トランジスタＱ２のベース・エミッタ間の電圧降下である。
【００４５】
トランジスタＱ１のエミッタ端子は、トランジスタＱ２のエミッタ端子に接続され、トランジスタＱ１のコレクタ端子は、コレクタ抵抗（負荷抵抗）Ｒ２を経由してグランドに接続されている。また、トランジスタＱ１のベース端子は、ベース抵抗Ｒ１を経由して、二次コイルＬ２とダイオードＤ１の接続点に接続されている。そのため、トランジスタＱ１のベース電流ｉｂは、ベース抵抗Ｒ１→二次コイルＬ２→点火プラグＰＧの経路で流れ、検出すべきイオン電流ｉｏに一致する（図２（ｂ）参照）。
【００４６】
上記の回路構成において、トランジスタＱ１のベース電位Ｖｓは、トランジスタＱ１のエミッタ電位よりＶｂｅだけ降下して、ほぼ一定値のＶｚ−２×Ｖｂｅとなる。なお、ベース・エミッタ間の電圧降下Ｖｂｅは、トランジスタＱ１、トランジスタＱ２において同一であるとした。
【００４７】
先に説明した通り、イオン電流ｉｏは、トランジスタＱ１のベース電流ｉｂに一致し、これが電流増幅率β倍に増幅されて、トランジスタＱ１のコレクタ電流ｉｃとなる（ｉｃ＝β×ｉｏ）。そのため、コレクタ抵抗（負荷抵抗）Ｒ２の両端電圧Ｖｏは、Ｖｏ＝Ｒ２×ｉｃ＝Ｒ２×β×ｉｏとして、イオン電流ｉｏに比例したイオン検出電圧Ｖｏとなる。
【００４８】
以上の回路構成を有する第二実施例では、点火パルスＳＧの立下り時（ｔ１）に、点火プラグＰＧが点火放電し、その放電電流は、二次コイルＬ２→点火プラグＰＧ→ダイオードＤ１の経路で流れる（図２（ｂ）破線矢印参照）。
【００４９】
上記の点火放電動作において、その後、放電エネルギーが収束すると、トランジスタＱ１のベース電位Ｖｓ＝Ｖｚ−２×Ｖｂｅをバイアス電圧として、ベース抵抗Ｒ１→二次コイルＬ２→点火プラグＰＧの経路でイオン電流ｉｏが流れ、上記した通り、イオン検出電圧Ｖｏ＝Ｒ２×β×ｉｏが得られる（図２（ｂ）実線矢印参照）。
【００５０】
このイオン検出電圧Ｖｏは、コンピュータ回路５の第一ＡＤ変換器ＡＤ１に供給されるので、ＣＰＵは、第一ＡＤ変換器ＡＤ１の出力に基づいて、イオン電流ｉｏのレベルを把握することができる。
【００５１】
また、第一実施例の場合と同様、バッテリ電源ＶＢの電圧値Ｖｂは、第二ＡＤ変換器ＡＤ２を経由してＣＰＵに取得されている。そのため、ＣＰＵは、例えば、バッテリ電源ＶＢの電圧Ｖｂが極端に降下して、ツェナーダイオードＺＤを降伏させることができない異常事態を把握することができ、このような異常時におけるイオン検出電圧Ｖｏを適切に無視することができる。
【００５２】
以上の通り、第二実施例でも、専用のバイアス回路を必要とせず、回路構成の簡素化と、装置全体の低コスト化を実現することができ、しかも、正確にイオン電流を検出することができる。
【００５３】
以上、第二実施例について詳細に説明したが、適宜な変更も可能である。図３（ａ）〜図３（ａ）は、第二実施例を変形した第三実施例〜第五実施例を例示したものである。
【００５４】
第三実施例（図３（ａ））では、一次コイルと二次コイルにダイオードＤ１を接続することで、点火プラグＰＧ→二次コイルＬ２→ダイオードＤ１→バッテリ電源ＶＢの放電経路を実現している。すなわち、第二実施例とは異なりマイナス放電を実現している。また、この放電動作に関連して、一次コイルと二次コイルの巻線は逆相に巻かれている。
【００５５】
第四実施例（図３（ｂ））は、マイナス放電を実現する回路構成としては、第三実施例と同じである。しかし、第二実施例や第三実施例とは相違して、トランジスタＱ１のベース抵抗は、ダイオードＤ２を経由して、点火プラグＰＧの非グランド端子に接続されている。ここで、ダイオードＤ２は、点火プラグＰＧの放電時にトランジスタＱ１，Ｑ２が絶縁破壊されることを防止している。
【００５６】
第五実施例（図３（ｃ））は、第二実施例（図２）の変形例であり、二次コイルＬ２→ダイオードＤ１→点火プラグＰＧの経路で放電閉回路を構成している。そして、第四実施例と同様に、トランジスタＱ１のベース抵抗は、ダイオードＤ２を経由して、点火プラグＰＧの非グランド端子に接続されている。
【００５７】
以上、第一実施例〜第五実施例について説明したが、具体的な回路構成は、何ら本発明を限定するものではない。例えば、ＯＰアンプＡＭＰを例示したが、これと同等に機能する回路素子でよいのは勿論である。同様に、第二実施例〜第五実施例において、トランジスタＱ１，Ｑ２として、バイポーラ型のトランジスタを例示したが、これと同等に機能する回路素子で良いのは勿論である。
【００５８】
また、全ての実施例において、コンピュータ回路５は、バッテリ電源ＶＢの電圧レベルを検出できるので、第一実施例においても、電圧レベルの異常時には、電流検出部３の検出電圧Ｖｏを無視する構成を採っても良い。
【符号の説明】
【００５９】
Ｌ１    一次コイル
Ｌ２    二次コイル
ＶＢ    直流電源
ＰＧ    点火プラグ
ｉｏ    イオン電流
Ｖｏ    イオン信号
１      点火コイル
２      スイッチング素子
３      信号検出回路
４      電圧検出回路
５      コンピュータ回路
【図１】
2012246799.tif 000003
【図２】
2012246799.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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