JP3212601B2 - 信号検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来技術 本発明は主請求の範囲の上位概念に示された信号検出
装置に関する。米国特許第4795979号に、内燃機関の所
定のシリンダ用に設けられている点火パルス検出装置が
示されている。この点火装置は複数個の点火コイルを含
み、点火コイルの２次巻線にしてそれぞれ２つの点火プ
ラグが接続されている。配電器のないこの点火装置は、
内燃機関の各々の回転毎に１つの点火火花を各々の点火
プラグへ発生する。そのため４サイクル内燃機関の場
合、点火火花が動作サイクルにおいても排気サイクルに
おいても発生される。この点火装置の診断の目的で３つ
の容量式信号出力結合装置が設けられている。この装置
は、点火コイルから点火プラグへ導かれている点火ケー
ブルに設けられている。この公知の装置は、センサを取
り付けるために点火ケーブルに手が届くことを前提とす
る。出力結合された信号は、異なる信号評価回路の中へ
達する。

米国特許第3959725号に、容量式点火電圧センサを、
配電器のほかに点火コイルも含む配電器ケーシングに設
けることが示されている。容量を介しての信号の出力結
合は、適切に配電器に取り付けられている導電性の面に
より、行なわれる。この公知の装置は単一コイル点火装
置の診断用に設計されている。

本発明の課題は、多コイル点火装置の診断用の、わず
かなケーブル配線で済む簡単な装置を提供することであ
る。

この課題は主請求範囲の特徴部分に示された構成によ
り解決される。

発明の利点 １つよりも多い点火コイルを含む点火コイル装置にお
ける信号を検出するための本発明による装置は、簡単に
適応化できる利点を有する。特に有利なのは、点火コイ
ルと点火プラグの間に通常の点火ケーブルがもやは必要
とされないことである。容量式信号出力結合手段は、適
切に点火コイルに直接設けられるか、または点火コイル
を含むケーシングに取り付けられる。さらに本発明によ
り設けられる、取り出された信号を統合化する回路装置
がケーブル配線費用を低減させる。容量式信号出力結合
装置と回路装置との間の接続線だけが必要とされ、この
回路装置からただ１本の案内線路だけ設ければよい。こ
の回路装置は点火装置の直接近傍に配置される。そのた
め短かい線路布設が、例えば個々の、容量式信号出力結
合装置へ導かれる線路が短い線路布設で可能となる。

容量式信号出力結合手段は、点火コイルにおける高電
圧にそれぞれ相応する信号を、準備処理する。これらの
信号は回路装置の中でまとめられて、さらに別の診断装
置の中で分析できる。本発明による装置は多コイル点火
装置における診断のために適している。この場合、点火
コイルの２次巻線の配線は任意である。例えば片側をア
ースした、高電圧端子を有する２次巻線を設けること
も、２次巻線の両端に点火プラグ端子を有する装置を設
けることもできる。

主請求範囲に示された装置の有利な構成が、請求の範
囲の２以下に示されている。

特に有利な構成においては、複数の容量式信号出力結
合装置と、出力結合された信号を統合する回路装置との
間に、それぞれ別の容量式結合装置が設けられている。
この別の容量式結合装置の実質的な利点は、容量式信号
出力結合手段と別の回路装置との間の電位分離にある。
点火コイルだけにまたは点火コイルケーシングだけに存
在する適応化エラーは、例えばアースへの短絡は、検出
された他の信号へ影響を与えない。この別の診断装置
は、故障したまたは誤接続された容量式信号出力結合手
段が識別されるように、構成できる。

有利な構成においては、この回路装置の中に少なくと
も１つの調整エレメントが、この回路装置の出力側から
取り出される信号のレベルの較正の目的で、設けられて
いる。容量式信号出力結合用の個々の手段に、信号レベ
ルの較正用の調整手段が配属されると殊に有利である。
この構成により、種々異なって形成された容量式信号結
合手段から送出される信号が較正可能となる。次にこれ
らの信号は信号レベルに関して直接比較可能となる。

高い接触電圧からの保護の目的で有利に、回路装置の
入力側に電圧制限装置が設けられている。

容量式信号結合手段をプラグ部材として構成すると扱
いやすくなる。これらの手段に、迅速な交換を可能にす
るプラグコネクタを設けると、好適である。

本発明の別の有利な構成が、従属形式の請求項と以下
の記載に示されている。

図面 第１図は、点火装置における信号を検出するための、
本発明による装置の斜視図、第２図は等価回路図を示
す。

第１図は、２つの点火コイル11,12を含む点火装置を
示す。点火コイル11,12の中に、それぞれ点火コイル11,
12の等価回路図13,14が示されている。点火コイル11,12
の１次側端子15,16;17,18は、第１図に示されていない
点火スイッチング装置へ導びかれる。２次巻線21,22の
２次側端子19,20は、それぞれ高電圧端子23,24へ導びか
れている。

点火コイル11,12に、容量を介して信号を結合する手
段25,26がそれぞれ設けられている。容量を介しての結
合はそれぞれコンデンサ27,28により示されている。コ
ンデンサ27,28は別個の部品としては設けられていない
ため、コンデンサは第１図には破線で示されている。

点火コイル11に所属する手段25は、調整装置29と接続
線路30を介してならびにプラグコネクタ31を介して、回
路装置32と接続されている。このスイチング装置は出力
側33を有する。

点火コイル12に所属する手段26は、プラグコネクタ3
4、接続線路35ならびにプラグコネクタ36を介して、ス
イチング装置32と接続されている。

第２図に、第１図の装置の等価回路が示されている。
第２図において、第１図に示された部品と一致する部品
には、第１図の場合と同じ参照番号が付されている。

回路装置32は、それぞれ２つのダイオード37,38;39,4
0から構成されている電圧制限用エレメントを含む。こ
の電圧制限用エレメント37,38;39,40はそれぞれ、回路
装置32の入力線路41,42とアース43との間に接続されて
いる。出力側33に並列に、抵抗44とコンデンサ45が接続
されている。入力側41,42がそれぞれコンデンサ46,47を
介して、出力側33と接続されている。出力側33は別の診
断装置48へ導びかれる。

本発明の装置は次のように動作する： 点火装置10は複数個の点火コイル11,12を含む。これ
らのコイルは、例えば、内燃機関の複数個のシリンダ
の、時間をずらしての点火のために設けられている。従
来の配電器はもはや存在しない。点火装置10によって
は、点火コイル11,12と、第１には示されていない点火
プラグとの間の接続線路に手が届かないものもある。こ
れらの点火プラグはここでは高電圧端子23,24と直接接
続されている。それにもかかわわらず、複数個の点火コ
イル11,12を有する、配電器なしの点火装置10におい
て、高電圧を測定可能にする目的で、本発明によれば、
容量を用いて信号を取り出す手段25,26が設けられてい
る。この手段25,26は例えばプラグイン部材として構成
されている。プラグイン部材は、種々異なる点火コイル
11,12へ適合できるように、特別な形状を有することが
できる。手段25,26と点火コイル11,12の２次巻線21,22
との間の容量結合は、別個の部品としては設けられてい
ない結合コンデンサ27,28により示されている。結合
は、点火コイル11,12の１次側へも行われる。しかし２
次巻線21,22に現れる電圧は通常は、１次側の電圧より
も何倍も高い。したがって手段25,26にその都度入力結
合される電圧が、常に、点火コイル11,12において２次
側に現れる電圧に対する尺度となる。

手段25,26により容量を用いて出力結合された信号は
回路装置32の中に統合される。手段25,26は接続線路30,
35とプラグコネクタ31,36を介して、装置32へ接続され
る。一層簡単な構成においてはプラグコネクタ31,36は
省略できる。

第２図に示された回路図は回路装置32における信号統
合装置を示す。最も簡単な構成においては、個々の信号
の統合は直流接続を介して可能である。しかし例えばコ
ンデンサ46,47が電位分離の目的で設けられる。この構
成により得られる利点は、手段25,26の誤適応化が、装
置全体の誤動作を生ぜさせないことである。例えば、手
段25,26の一方がアース43に短絡した場合に対する保護
が得られる。コンデンサ46,47は、アースへ短絡された
手段25,26の時間のかかる検出を回避する。診断装置48
が、出力側33に集められた信号を以後に分析する。この
診断装置は、時間に関係づけて信号を表すことにより、
誤接続された手段25,26の識別を容易に可能にする。

操作者を危険な接触電圧から保護する目的で、回路装
置32は電圧制限用の手段37,38;39,40を含む。この場
合、それぞれ入力側42,41においてアース43へ接続され
ている高速な制御ダイオード37,38;39,40が好適であ
る。第２図においてダイオード37,38;39,40は、ダイオ
ード37,38;39,40の異なる極性での直列接続体として示
されている。基本的には別の接続形式も用いられる。

別の構成においては、電圧制限用手段37,38;39,40を
調整装置29の中に設けることもできる。手段37,38;39,4
0のこの配置により、電源の近傍における危険な高電圧
が抑制される。容量を介しての信号の誤結合は、後続の
回路装置32と中間線路30,35において最小化される。

電圧レベルの適合化すなわち装置全体の較正は、可変
容量の調整エレメントとして形成されているコンデンサ
45により、可能となる。コンデンサ45は、第１図に示さ
れている等価コンデンサ27,28と共に、それぞれ１つの
分圧器を形成する。著しく高い分圧比は、点火コイル1
1,12にKV範囲で存在する電圧を、以後に容易に処理可能
な値へ低下させる必要がある。この分圧比が、コンデン
サ45の著しく高い容量値を必要とする。そのため、この
コンデンサ45の可変容量は、複数個のコンデンサから成
る並列接続体および／または直列接続体により、形成さ
れている。

適合化すなわちコンデンサ45による較正は、同時に、
入力側41,42に加わる信号へ作用する。個々の手段25,26
の個別の較正は、相応の手段25,26に所属する調整装置2
9により、可能である。調整装置29は例えば手段25,26と
一体的に構成されている。この調整装置は、例えば同じ
く容量式分圧器を有する、図示されていない、整合回路
を含む。調整装置29は有利に回路装置32の中に設けられ
ている。

別の構成においては、手段25,26にプラグコネクタ34
が用いられる。この場合に調整装置29は例えばプラグコ
ネクタ34に統合化合される。プラグコネクタ34が手段2
5,26の迅速な交換を可能にする。

手段25,26と回路32との間に設けられている接続線路3
0,35は単線とすることができる。例えば障害信号の侵入
を低減するシールド線30を設けることができる。シール
ド線の中に存在すケーブル容量は、装置全体の較正の際
に簡単に考慮できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭62−152083（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4795979（ＵＳ，Ａ) 西独国実用新案公開8910945（ＤＥ, Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02P 17/12

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高電圧の推移を検出するための装置であっ
   て、 該高電圧の推移は、１つより多い点火コイル（11,12）
   を含む点火装置に発生し、 容量を用いて信号を結合（27,28）する手段（25,26）を
   有し、 該手段は点火コイル（11,12）に取り付け可能である形
   式の装置において、 前記手段（25,26）と接続される回路装置（32）が設け
   られており、 該回路装置では、手段（25,26）によって検出された信
   号が、回路装置（32）の出力側（33）に接続された線路
   上で統合され、 該信号統合手段の入力側にそれぞれ別の容量式信号結合
   （46,47）が電位を分離するために設けられている ことを特徴とする装置。
2. 【請求項２】回路装置（32）には、出力側（33）に発生
   する電圧を較正するために少なくとも１つの調整エレメ
   ント（45）が設けられている 請求の範囲第１項記載の装置。
3. 【請求項３】各手段（25,26）には調整装置（29）が設
   けられており、 該調整装置は前記信号統合回路の入力側に配置され、手
   段（25,26）によって出力された信号電圧を較正する 請求の範囲第１項または第２項記載の装置。
4. 【請求項４】回路装置（32）の入力側（41,42）に電圧
   制限用の手段（37,38;39,40）が設けられている、請求
   の範囲第１項から第３項記載のうちいずれか１項記載の
   装置。
5. 【請求項５】前記手段（25,26）が、点火コイル（11,1
   2）へ当接可能な部材として実現されている、請求の範
   囲第１項から第４項の記載のうちいずれか１に記載の装
   置。
6. 【請求項６】前記手段（25,26）が、回路装置（32）へ
   導びかれる接続線（30,35）を接続するプラグ装置（3
   4）を有する、請求の範囲第１項から第５項記載のうち
   いずれか１に記載の装置。