JPH06147090A - 過早点火警報装置 - Google Patents
過早点火警報装置Info
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- JPH06147090A JPH06147090A JP4191330A JP19133092A JPH06147090A JP H06147090 A JPH06147090 A JP H06147090A JP 4191330 A JP4191330 A JP 4191330A JP 19133092 A JP19133092 A JP 19133092A JP H06147090 A JPH06147090 A JP H06147090A
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- alarm
- engine
- current flowing
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- 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
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
- F02P2017/128—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits for knock detection
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- 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
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
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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)
- Testing Of Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 内燃機関の燃焼室における初期の過早点火を
検出して可視的及び可聴式に報知することができる過早
点火警報装置を提供すること。 【構成】 少なくとも１つのエンジン点火プラグを介し
て流れる電流を流れるはずのない期間エンジン回転数を
通じて特定の時間に監視するようにし、監視した電流の
流れが所定値を越えた場合に可視式及び可聴式警報器を
一時的に作動させ、かつ特定の長さの時間のうちに過剰
電流が規定回数以上流れた場合に少なくとも可聴式警報
器を連続作動させるようにしたもの。
検出して可視的及び可聴式に報知することができる過早
点火警報装置を提供すること。 【構成】 少なくとも１つのエンジン点火プラグを介し
て流れる電流を流れるはずのない期間エンジン回転数を
通じて特定の時間に監視するようにし、監視した電流の
流れが所定値を越えた場合に可視式及び可聴式警報器を
一時的に作動させ、かつ特定の長さの時間のうちに過剰
電流が規定回数以上流れた場合に少なくとも可聴式警報
器を連続作動させるようにしたもの。
Description
【０００１】
【発明の要約】本発明は一般的には内燃機関監視装置に
関し、より詳しくはエンジンの１以上の点火プラグの作
動を監視し過早点火の破壊的影響を避けるため回避する
のに十分な時間のうちにさし迫った過早点火の警報を与
える装置に関する。
関し、より詳しくはエンジンの１以上の点火プラグの作
動を監視し過早点火の破壊的影響を避けるため回避する
のに十分な時間のうちにさし迫った過早点火の警報を与
える装置に関する。
【０００２】最適性能のためには、周知のとおり、内燃
機関に使用される点火プラグはその機関に適合したもの
でなければならない。この適合の１つは正しいヒートレ
ンジの点火プラグを使用することである。エンジンブロ
ック又はヘッドに熱を良く伝える点火プラグはコールド
と呼び、そのような熱を急速に外へ伝えないプラグはホ
ットプラグと称している。好ましくは、比較的低速度で
運転している時のプラグの汚れを避けるため、与えられ
たエンジンにはできるだけホットプラグを使用すること
が望ましい。焼け過ぎるプラグの使用は、ピストンがそ
の上死点位置に達するかなり早期に燃焼室内の混合気が
破壊的点火をする、いわゆる過早点火になる。もし、プ
ラグが十分に焼けていなければ、すなわち燃焼室からシ
リンダヘッドへの熱伝導が良過ぎるとすれば、プラグは
低速度で汚れることになる。プラグが焼け過ぎれば、す
なわち、熱が燃焼室から十分に良く伝達されなければ、
高速度で過早点火が生じてしまう。製造者によって組み
入れられた安全要因のため、そのような過早点火は通常
のエンジン使用中はめったに起こることはないが、製造
者が、特に点火時期を早めてエンジンをテスト中に、そ
のような過早点火が発生してテストエンジンを破壊する
ことがある。特定のエンジンが正しいヒートレンジの点
火プラグに適合されている時のテストはそのような破壊
的な過早点火が発生するかもしれない一時期である。
機関に使用される点火プラグはその機関に適合したもの
でなければならない。この適合の１つは正しいヒートレ
ンジの点火プラグを使用することである。エンジンブロ
ック又はヘッドに熱を良く伝える点火プラグはコールド
と呼び、そのような熱を急速に外へ伝えないプラグはホ
ットプラグと称している。好ましくは、比較的低速度で
運転している時のプラグの汚れを避けるため、与えられ
たエンジンにはできるだけホットプラグを使用すること
が望ましい。焼け過ぎるプラグの使用は、ピストンがそ
の上死点位置に達するかなり早期に燃焼室内の混合気が
破壊的点火をする、いわゆる過早点火になる。もし、プ
ラグが十分に焼けていなければ、すなわち燃焼室からシ
リンダヘッドへの熱伝導が良過ぎるとすれば、プラグは
低速度で汚れることになる。プラグが焼け過ぎれば、す
なわち、熱が燃焼室から十分に良く伝達されなければ、
高速度で過早点火が生じてしまう。製造者によって組み
入れられた安全要因のため、そのような過早点火は通常
のエンジン使用中はめったに起こることはないが、製造
者が、特に点火時期を早めてエンジンをテスト中に、そ
のような過早点火が発生してテストエンジンを破壊する
ことがある。特定のエンジンが正しいヒートレンジの点
火プラグに適合されている時のテストはそのような破壊
的な過早点火が発生するかもしれない一時期である。
【０００３】過早点火は、通常運転中に燃焼室の中で通
常の火炎の正面が生成するカーボンの高温部分によって
しばしば生じる異常火炎に出合った時（特に、所望のオ
クタン価の低い燃料を使用している時）通常は発生する
ことのない爆発によって混乱されることがない。過早点
火は又、点火が終了した後でも燃料が摂取され続けてい
てたとえば生成カーボンによって点火され続くという自
然着火現象又は後点火によっても混乱されることがな
い。後点火による点火はピストンの上死点より非常に遅
いものである。これら２つの別の条件はエンジンに対し
て通常はかなり破壊的であるが、過早点火はしばしばま
ったく破壊的となる。
常の火炎の正面が生成するカーボンの高温部分によって
しばしば生じる異常火炎に出合った時（特に、所望のオ
クタン価の低い燃料を使用している時）通常は発生する
ことのない爆発によって混乱されることがない。過早点
火は又、点火が終了した後でも燃料が摂取され続けてい
てたとえば生成カーボンによって点火され続くという自
然着火現象又は後点火によっても混乱されることがな
い。後点火による点火はピストンの上死点より非常に遅
いものである。これら２つの別の条件はエンジンに対し
て通常はかなり破壊的であるが、過早点火はしばしばま
ったく破壊的となる。
【０００４】過早点火は、燃焼室内の装入物が点火事象
に先立って（したがってピストンの上死点より相当前
に）点火された時発生する。ピストンはまだ上昇途中に
あり、燃焼室内のものは燃焼装入物を点火させるに十分
高温となっている。非常に高い圧力及び熱が発生し、ピ
ストンを介して孔が作られることは珍しくない。ほとん
どの場合、運転員が過早点火に気付いた時、エンジンに
対して損傷を受けないようにするには遅過ぎることであ
る。
に先立って（したがってピストンの上死点より相当前
に）点火された時発生する。ピストンはまだ上昇途中に
あり、燃焼室内のものは燃焼装入物を点火させるに十分
高温となっている。非常に高い圧力及び熱が発生し、ピ
ストンを介して孔が作られることは珍しくない。ほとん
どの場合、運転員が過早点火に気付いた時、エンジンに
対して損傷を受けないようにするには遅過ぎることであ
る。
【０００５】エンジンにとって正しいヒートレンジのプ
ラグを決定するときには、過早点火が発生する時を知
り、次いで実際に使用したプラグに安全要因を設定する
ことが重要である。エンジンは何組かの異なったヒート
レンジのプラグによって逐次的に運転され、過早点火が
開始する特定の点火進角が各組のプラグについて定めら
れている。その後、適当な安全要因を有する組のプラグ
が選択される。１組のプラグのヒートレンジをテストす
るのに、現在では３つの基本的な方法が使用されてい
る。ダイナモメータのテスト中に、過早点火が接近して
いるときエンジントルクの相対的低下があるが、損傷を
防ぐためにエンジン停止の時を正確に決めることは極端
に困難である。また、早期点火時にエンジンを単純に運
転し、次いで点火を中断し、そしてシリンダがまだ十分
にホットなプラグから点火し続ける回数をカウントする
ことも知られている。これら２つの方法は全く正確なも
のではない。また、点火時期が進めば進むほど、プラグ
は熱くなることも知られている。プラグにバイアスがか
かると、プラグ電極付近のガスがイオン化して、過早点
火の直前に電流が流れることになる。エンジンはこのイ
オン化電流を観測するためにオシロスコープを使用して
過早点火まで運転されるので、多くのエンジンは、テル
テール電流が流れ始まらないためだけでなく、電流が流
れ始めたことを運転員が確認しそこなうために、破壊さ
れることになる。
ラグを決定するときには、過早点火が発生する時を知
り、次いで実際に使用したプラグに安全要因を設定する
ことが重要である。エンジンは何組かの異なったヒート
レンジのプラグによって逐次的に運転され、過早点火が
開始する特定の点火進角が各組のプラグについて定めら
れている。その後、適当な安全要因を有する組のプラグ
が選択される。１組のプラグのヒートレンジをテストす
るのに、現在では３つの基本的な方法が使用されてい
る。ダイナモメータのテスト中に、過早点火が接近して
いるときエンジントルクの相対的低下があるが、損傷を
防ぐためにエンジン停止の時を正確に決めることは極端
に困難である。また、早期点火時にエンジンを単純に運
転し、次いで点火を中断し、そしてシリンダがまだ十分
にホットなプラグから点火し続ける回数をカウントする
ことも知られている。これら２つの方法は全く正確なも
のではない。また、点火時期が進めば進むほど、プラグ
は熱くなることも知られている。プラグにバイアスがか
かると、プラグ電極付近のガスがイオン化して、過早点
火の直前に電流が流れることになる。エンジンはこのイ
オン化電流を観測するためにオシロスコープを使用して
過早点火まで運転されるので、多くのエンジンは、テル
テール電流が流れ始まらないためだけでなく、電流が流
れ始めたことを運転員が確認しそこなうために、破壊さ
れることになる。
【０００６】本発明の目的は、内燃機関用の正しいヒー
トレンジの点火プラグを決定する比較的安全なシステム
を提供すること、エンジン燃焼室における初期の過早点
火を検出する装置及び方法を提供すること、切迫した過
早点火を早期に警報してエンジンの損傷を回避するこ
と、初期の過早点火を報知する可視及び可聴式警報器を
有する過早点火警報装置を提供すること、過早点火直前
に流れる点火プラグイオン化電流を求める過早点火警報
装置を提供すること、信頼性の高い過早点火警報装置を
提供すること、及び従来の点火システム又はディストリ
ビュータレスの点火システムと共に動作することができ
る過早点火警報装置を提供することである。本発明のこ
れらの目的及び利点は以下において明らかになろう。
トレンジの点火プラグを決定する比較的安全なシステム
を提供すること、エンジン燃焼室における初期の過早点
火を検出する装置及び方法を提供すること、切迫した過
早点火を早期に警報してエンジンの損傷を回避するこ
と、初期の過早点火を報知する可視及び可聴式警報器を
有する過早点火警報装置を提供すること、過早点火直前
に流れる点火プラグイオン化電流を求める過早点火警報
装置を提供すること、信頼性の高い過早点火警報装置を
提供すること、及び従来の点火システム又はディストリ
ビュータレスの点火システムと共に動作することができ
る過早点火警報装置を提供することである。本発明のこ
れらの目的及び利点は以下において明らかになろう。
【０００７】一般に、火花点火式内燃機関を運転する方
法は、点火プラグを介して流れる電流を監視すると同時
に少なくとも１つのエンジンシリンダと関連された点火
プラグに比較的低い電圧を印加することを含んでいる。
時間間隔は監視された点火プラグを介して流れる電流が
まったくない間に設定され、可聴式警報器及び可視式警
報器の両方は設定された時間間隔内に監視された点火プ
ラグと関連された電流が所定のしきい値を越えた場合に
作動される。可聴式警報器及び可視式警報器の両方は所
定のしきい値を越える電流の発生があるごとに一時的に
作動され、両警報器は特定の長さの時間内に発生する対
応する時間間隔の間の過剰電流が規定数を越える場合に
連続的に作動される。エンジンは代表的には多気筒エン
ジンであり、各エンジンシリンダと関連される少なくと
も１つの点火プラグはそれに与えられる比較的低い電圧
を有している。そのような点火プラグの夫々に対する１
組の時間間隔とする複数の時間間隔は関連する点火プラ
グを介して流れる電流がまったくないときに設定され
る。設定された時間間隔は関連する点火プラグの点火事
象直前の一定期間の間隔を含んでいる。任意の２つの点
火プラグについての時間間隔は分離されており、すなわ
ち電流の流れが任意の２つの点火プラグで同時に監視さ
れているという時間帯はない。各点火プラグは、任意の
シリンダと関連された点火プラグがその対応する時間間
隔内で規定数より多い過剰電流を有する場合に警報指示
を与えるよう監視される。
法は、点火プラグを介して流れる電流を監視すると同時
に少なくとも１つのエンジンシリンダと関連された点火
プラグに比較的低い電圧を印加することを含んでいる。
時間間隔は監視された点火プラグを介して流れる電流が
まったくない間に設定され、可聴式警報器及び可視式警
報器の両方は設定された時間間隔内に監視された点火プ
ラグと関連された電流が所定のしきい値を越えた場合に
作動される。可聴式警報器及び可視式警報器の両方は所
定のしきい値を越える電流の発生があるごとに一時的に
作動され、両警報器は特定の長さの時間内に発生する対
応する時間間隔の間の過剰電流が規定数を越える場合に
連続的に作動される。エンジンは代表的には多気筒エン
ジンであり、各エンジンシリンダと関連される少なくと
も１つの点火プラグはそれに与えられる比較的低い電圧
を有している。そのような点火プラグの夫々に対する１
組の時間間隔とする複数の時間間隔は関連する点火プラ
グを介して流れる電流がまったくないときに設定され
る。設定された時間間隔は関連する点火プラグの点火事
象直前の一定期間の間隔を含んでいる。任意の２つの点
火プラグについての時間間隔は分離されており、すなわ
ち電流の流れが任意の２つの点火プラグで同時に監視さ
れているという時間帯はない。各点火プラグは、任意の
シリンダと関連された点火プラグがその対応する時間間
隔内で規定数より多い過剰電流を有する場合に警報指示
を与えるよう監視される。
【０００８】
【好適な実施例の説明】添付図面に関し、全図を通じて
対応する部分は同一の参照符号を付してある。
対応する部分は同一の参照符号を付してある。
【０００９】ここに述べる例は本発明の好適な実施例の
１つの形を示したものであり、このような例は開示の範
囲又は本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではな
い。
１つの形を示したものであり、このような例は開示の範
囲又は本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではな
い。
【００１０】図１はディストリビュータレス点火システ
ムの１つの共通な形を成す過早点火検出装置をいくらか
機能的に示したものであり、図２は図１と関連して使用
される通常の点火装置用の構成要素を示している。主フ
レーム１０及び警報ボード１７（図６）は両装置に共通
のものであり、ディストリビュータレスシステムはＤＩ
Ｓ（ディストリビュータレス点火システム）論理ボード
１９（図８及び９）及びＤＩＳ高電圧バイアス回路２１
（図７）を使用し、普通の点火装置は通常の点火論理ボ
ード２３（図４及び５）及び通常の高電圧バイアス回路
２５（図１０）を使用している。各場合において、高電
圧バイアス回路２１又は２５は直列接続した高抵抗値、
たとえば４０メガオームの保護抵抗２７又は２９によっ
てエンジン点火プラグに接続されている。
ムの１つの共通な形を成す過早点火検出装置をいくらか
機能的に示したものであり、図２は図１と関連して使用
される通常の点火装置用の構成要素を示している。主フ
レーム１０及び警報ボード１７（図６）は両装置に共通
のものであり、ディストリビュータレスシステムはＤＩ
Ｓ（ディストリビュータレス点火システム）論理ボード
１９（図８及び９）及びＤＩＳ高電圧バイアス回路２１
（図７）を使用し、普通の点火装置は通常の点火論理ボ
ード２３（図４及び５）及び通常の高電圧バイアス回路
２５（図１０）を使用している。各場合において、高電
圧バイアス回路２１又は２５は直列接続した高抵抗値、
たとえば４０メガオームの保護抵抗２７又は２９によっ
てエンジン点火プラグに接続されている。
【００１１】図２，図３，図４及び５を比較してみる
と、波形（ａ）はライン３１に現われる基準シリンダ番
号１の基準パルスであり、波形（ｂ）はライン３３に現
われる点火コイル一次電流である。電子スイッチングが
作動すると、一次側の電圧はゼロになり、次いで多少上
昇する。点火を行わしめる時間の時、点火ポイントは開
き、電圧は符号３５にておそらくは３〜４００ボルトま
でジャンプし（図示しない）、この一次電圧は点火巻数
比（代表的には１００：１）が掛けられて、点火時に点
火電圧が点火プラグに与えらる。時間遅延の後、ポイン
トは符号３７にて次のシリンダのために再び閉じられ
る。本発明の回路は、まったく電流漏れのない間で、点
火が起こる直前のあらゆる漏れ電流を捜す。この回路は
また、波形（ｇ）の正常ではあるが不要の点火鏡映パル
スのような不要な雑音を除去する。漏れ電流が流れない
時のこの時間は波形（ｅ）のウィンドウパルスの正極部
分によって表わされている。波形（ｆ）は符号３５にお
いて開始すべきプラグアクティビティを示している。波
形（ｅ）のウィンドウの中に入った破線３９によって示
したように間もなくイオン化漏れ電流が現われるとすれ
ば、この装置はそれを認識するようになる。したがっ
て、ウィンドウ中のプラグアクティビティは過早点火を
表していることになる。
と、波形（ａ）はライン３１に現われる基準シリンダ番
号１の基準パルスであり、波形（ｂ）はライン３３に現
われる点火コイル一次電流である。電子スイッチングが
作動すると、一次側の電圧はゼロになり、次いで多少上
昇する。点火を行わしめる時間の時、点火ポイントは開
き、電圧は符号３５にておそらくは３〜４００ボルトま
でジャンプし（図示しない）、この一次電圧は点火巻数
比（代表的には１００：１）が掛けられて、点火時に点
火電圧が点火プラグに与えらる。時間遅延の後、ポイン
トは符号３７にて次のシリンダのために再び閉じられ
る。本発明の回路は、まったく電流漏れのない間で、点
火が起こる直前のあらゆる漏れ電流を捜す。この回路は
また、波形（ｇ）の正常ではあるが不要の点火鏡映パル
スのような不要な雑音を除去する。漏れ電流が流れない
時のこの時間は波形（ｅ）のウィンドウパルスの正極部
分によって表わされている。波形（ｆ）は符号３５にお
いて開始すべきプラグアクティビティを示している。波
形（ｅ）のウィンドウの中に入った破線３９によって示
したように間もなくイオン化漏れ電流が現われるとすれ
ば、この装置はそれを認識するようになる。したがっ
て、ウィンドウ中のプラグアクティビティは過早点火を
表していることになる。
【００１２】ここで、主として図４及び図５に転ずる
と、ライン３３に現われるような波形（ｂ）は比較器４
２においてポテンショメータ４７によって設定されたし
きい値と比較され（かつ反転され）、次いでこの波形は
ワンショット４９に供給される。この回路はライン５１
に遅延を生ぜしめるのでポイントが閉じている時のドエ
ルの最初の２００マイクロ秒の間、プラグアクティビテ
ィは無視される。この回路はまた、ライン５３に３ミリ
秒間の点火事象無視パルスを発生させる。ライン５１及
び５３の波形は図３において波形（ｄ）及び（ｃ）とし
てそれぞれ示してある。波形（ｃ），（ｄ）及び（ｇ）
はＮＡＮＤゲート５５にて組み合わされ、ライン５７に
アクティブローのウィンドウ信号が与えられる。ライン
３１における波形（ａ）の誘導ピックアップ信号は増幅
及び波形整形回路によって基本的にはシリンダ点火の数
をカウントする３ビットカウンタ５９のリセット入力へ
供給され、このカウンタの出力はデコーダ６１に供給さ
れ、デコーダはその８つの出力ラインにおけるシリンダ
識別信号をＡＮＤゲート６３の１つに供給する。したが
って、たとえば、ライン６５の信号はシリンダ番号１の
ウィンドウ期間の間のみ高レベルとなる。ウィンドウパ
ルスが反復している間、カウンタはこのパルスをそれぞ
れのシリンダに分配する。それぞれのＡＮＤゲート６３
への他の入力は波形（ｆ）のプラグアクティビティであ
る。たとえば、もしライン６７がプラグアクティビティ
であり、プラグ番号１がアクティブであり、かつこれら
がウィンドウパルスの間に生じたとすれば、ライン６９
に出力があり、これは反転増幅器７１及びパルス引伸し
（フィルタ）回路によってＬＥＤドライバ７３に供給さ
れ、図１のフロントパネルにあるシリンダ番号１の可視
表示器７６をしばらく点灯させる。それぞれのＡＮＤゲ
ートの出力６９はＯＲゲート７５に供給され、点火プラ
グのどれか１つを介する漏れ電流によって指示された過
早点火の場合に可聴警報器１５をしばらく作動させる。
と、ライン３３に現われるような波形（ｂ）は比較器４
２においてポテンショメータ４７によって設定されたし
きい値と比較され（かつ反転され）、次いでこの波形は
ワンショット４９に供給される。この回路はライン５１
に遅延を生ぜしめるのでポイントが閉じている時のドエ
ルの最初の２００マイクロ秒の間、プラグアクティビテ
ィは無視される。この回路はまた、ライン５３に３ミリ
秒間の点火事象無視パルスを発生させる。ライン５１及
び５３の波形は図３において波形（ｄ）及び（ｃ）とし
てそれぞれ示してある。波形（ｃ），（ｄ）及び（ｇ）
はＮＡＮＤゲート５５にて組み合わされ、ライン５７に
アクティブローのウィンドウ信号が与えられる。ライン
３１における波形（ａ）の誘導ピックアップ信号は増幅
及び波形整形回路によって基本的にはシリンダ点火の数
をカウントする３ビットカウンタ５９のリセット入力へ
供給され、このカウンタの出力はデコーダ６１に供給さ
れ、デコーダはその８つの出力ラインにおけるシリンダ
識別信号をＡＮＤゲート６３の１つに供給する。したが
って、たとえば、ライン６５の信号はシリンダ番号１の
ウィンドウ期間の間のみ高レベルとなる。ウィンドウパ
ルスが反復している間、カウンタはこのパルスをそれぞ
れのシリンダに分配する。それぞれのＡＮＤゲート６３
への他の入力は波形（ｆ）のプラグアクティビティであ
る。たとえば、もしライン６７がプラグアクティビティ
であり、プラグ番号１がアクティブであり、かつこれら
がウィンドウパルスの間に生じたとすれば、ライン６９
に出力があり、これは反転増幅器７１及びパルス引伸し
（フィルタ）回路によってＬＥＤドライバ７３に供給さ
れ、図１のフロントパネルにあるシリンダ番号１の可視
表示器７６をしばらく点灯させる。それぞれのＡＮＤゲ
ートの出力６９はＯＲゲート７５に供給され、点火プラ
グのどれか１つを介する漏れ電流によって指示された過
早点火の場合に可聴警報器１５をしばらく作動させる。
【００１３】プラグアクティビティを検出してＡＮＤゲ
ート６３へ波形（ｆ）の信号を供給する回路は図１０に
示される。ＤＣ−ＤＣコンバータ７７は約２００ボルト
のバイアスを与えるもので、ラインＪ１−１〜ＪＩ−８
により４０メガオーム抵抗２９及び符号１２のような点
火プラグへ供給される。図１０は８シリンダエンジンの
代表的な８つの同一チャンネルのうちの４つを示してい
る。抵抗２９を流れる電流に変化があった時には、点７
９の電圧が変化する。この変化はいくつかの保護フィル
タ回路、ダイオード及び増幅器によって比較器８１へ転
送され、増幅器８３からの約０．１ボルトのしきい値と
比較され、そして符号８１のような比較器からの出力は
図５のＡＮＤゲート６３へプラグアクティビティを表す
論理信号を与える。
ート６３へ波形（ｆ）の信号を供給する回路は図１０に
示される。ＤＣ−ＤＣコンバータ７７は約２００ボルト
のバイアスを与えるもので、ラインＪ１−１〜ＪＩ−８
により４０メガオーム抵抗２９及び符号１２のような点
火プラグへ供給される。図１０は８シリンダエンジンの
代表的な８つの同一チャンネルのうちの４つを示してい
る。抵抗２９を流れる電流に変化があった時には、点７
９の電圧が変化する。この変化はいくつかの保護フィル
タ回路、ダイオード及び増幅器によって比較器８１へ転
送され、増幅器８３からの約０．１ボルトのしきい値と
比較され、そして符号８１のような比較器からの出力は
図５のＡＮＤゲート６３へプラグアクティビティを表す
論理信号を与える。
【００１４】説明したディストリビュータレス点火シス
テムの場合の原理は同じである。プラグアクティビティ
を検出するときの主な差は点火プラグの半分は負の電圧
を有し、半分は火花を発生するため正の電圧を有してい
ることである。回路はこのことを波形の半分を反転する
ことで補償している。図１０及び図５の上半分は実質的
に同一であることが注目されよう。図５の下半分におい
ては、反転増幅器８５，８６が直列に挿入されている
が、それ以外の回路は上半分の回路と同じである。ま
た、点火プラグに与えられるテスト電圧は端子４１（正
の点火プラグ用）にて負であり、一方、端子４２（負の
点火プラグ用）にて正である。
テムの場合の原理は同じである。プラグアクティビティ
を検出するときの主な差は点火プラグの半分は負の電圧
を有し、半分は火花を発生するため正の電圧を有してい
ることである。回路はこのことを波形の半分を反転する
ことで補償している。図１０及び図５の上半分は実質的
に同一であることが注目されよう。図５の下半分におい
ては、反転増幅器８５，８６が直列に挿入されている
が、それ以外の回路は上半分の回路と同じである。ま
た、点火プラグに与えられるテスト電圧は端子４１（正
の点火プラグ用）にて負であり、一方、端子４２（負の
点火プラグ用）にて正である。
【００１５】図８及び図９のＤＩＳ論理ボードは図４及
び図５の従来の対応部分とは明らかに相違するものであ
る。この特定のＤＩＳシステムは８シリンダエンジンに
４つのコイルを使用し、これら４つのコイルの信号はラ
イン８７，８８に入力される。４つのコイルの信号は単
一コイル信号が図４及び図５で扱かわれていたのとほと
んど同じに扱われている。４つ１組となった比較器８
９，９１は図４の比較器４５が行っていたのと同様に入
力信号とポテンショメータ９２によって設定されたしき
い値とを比較し、次いでその波形はすべて図４のワンシ
ョット４９と同じ４つ１組のワンショット９３，９５，
９７及び９９へ供給されて各コイルについての点火ブラ
ンキング及びドエルブランキング信号を発生する。カウ
ンタ５９及びデコーダ６１は、シリンダの区別又は識別
が４つの別々のチャンネルに個有であるので、もはや不
要である。符号１０１のようなＡＮＤゲートは４つの別
々のウインドウを生成する。
び図５の従来の対応部分とは明らかに相違するものであ
る。この特定のＤＩＳシステムは８シリンダエンジンに
４つのコイルを使用し、これら４つのコイルの信号はラ
イン８７，８８に入力される。４つのコイルの信号は単
一コイル信号が図４及び図５で扱かわれていたのとほと
んど同じに扱われている。４つ１組となった比較器８
９，９１は図４の比較器４５が行っていたのと同様に入
力信号とポテンショメータ９２によって設定されたしき
い値とを比較し、次いでその波形はすべて図４のワンシ
ョット４９と同じ４つ１組のワンショット９３，９５，
９７及び９９へ供給されて各コイルについての点火ブラ
ンキング及びドエルブランキング信号を発生する。カウ
ンタ５９及びデコーダ６１は、シリンダの区別又は識別
が４つの別々のチャンネルに個有であるので、もはや不
要である。符号１０１のようなＡＮＤゲートは４つの別
々のウインドウを生成する。
【００１６】本発明の手法による火花点火式内燃機関の
作動の方法は今では明らかである。端子４１又は４３か
らのような比較的低い電圧は少なくとも１つのシリンダ
と関連された少なくとも１つの点火プラグ１１に与えら
れ、そのプラグを介して流れる電流はたとえば大きな抵
抗２７又は２９の電圧降下を測定することによって監視
される。代表的には、すべてのシリンダが監視される。
時間間隔は監視された点火プラグを介して流れる電流が
まったくない期間に設定され、警報器１３又は１５は、
その設定された時間間隔内において、監視されたプラグ
と関連された電流の流れが所定のしきい値を越えてしま
う回数が特定の長さの時間内に所定回数以上ある場合に
作動される。この好適な実施例においては、この回路は
５秒の時間間隔の範囲内にエンジンの任意の点火プラグ
について３つの過剰電流測定値（初期の過早点火と思わ
れる）を捜す。エンジンは代表的には多気筒エンジンで
あり、各エンジンシリンダと関連された少なくとも１つ
の点火プラグはこれに与えられた比較的低い電圧を有し
ている。そのような点火プラグのそれぞれについて１組
となる複数の時間間隔（図３の（ｅ））は関連する点火
プラグを介して流れる電流がまったくない間に設定され
る。各点火プラグは同様に監視されており、任意の２つ
の点火プラグについて対応する時間間隔が分離される
間、すなわち図３（ｅ）に示されるように個々のウイン
ドウが各シリンダについて設定される間に、或るシリン
ダと関連サレタ点火プラグが規定を越えた数の過剰電流
流れを有するような場合、警報指示を与えるようにす
る。これら設定された時間間隔は関連する点火プラグに
ついての点火の直前の一定の持続時間を含んでいる。
作動の方法は今では明らかである。端子４１又は４３か
らのような比較的低い電圧は少なくとも１つのシリンダ
と関連された少なくとも１つの点火プラグ１１に与えら
れ、そのプラグを介して流れる電流はたとえば大きな抵
抗２７又は２９の電圧降下を測定することによって監視
される。代表的には、すべてのシリンダが監視される。
時間間隔は監視された点火プラグを介して流れる電流が
まったくない期間に設定され、警報器１３又は１５は、
その設定された時間間隔内において、監視されたプラグ
と関連された電流の流れが所定のしきい値を越えてしま
う回数が特定の長さの時間内に所定回数以上ある場合に
作動される。この好適な実施例においては、この回路は
５秒の時間間隔の範囲内にエンジンの任意の点火プラグ
について３つの過剰電流測定値（初期の過早点火と思わ
れる）を捜す。エンジンは代表的には多気筒エンジンで
あり、各エンジンシリンダと関連された少なくとも１つ
の点火プラグはこれに与えられた比較的低い電圧を有し
ている。そのような点火プラグのそれぞれについて１組
となる複数の時間間隔（図３の（ｅ））は関連する点火
プラグを介して流れる電流がまったくない間に設定され
る。各点火プラグは同様に監視されており、任意の２つ
の点火プラグについて対応する時間間隔が分離される
間、すなわち図３（ｅ）に示されるように個々のウイン
ドウが各シリンダについて設定される間に、或るシリン
ダと関連サレタ点火プラグが規定を越えた数の過剰電流
流れを有するような場合、警報指示を与えるようにす
る。これら設定された時間間隔は関連する点火プラグに
ついての点火の直前の一定の持続時間を含んでいる。
【００１７】警報ボード１７は、監視されている各点火
プラグについての所定のしきい値を越える電流の発生ご
とに可視的表示器１３および可聴式表示器１５を一時的
に作動させる第１段階と、或るシリンダと関連された点
火プラグがその対応する時間間隔の間で特定の長さの時
間（たとえば５秒）内に規定を越えた数（たとえば３
つ）の過剰電流流れを有する場合に可聴的に連続作動さ
せる第２段階とを含む２段階で作動させることができ
る。この連続警報を行う回路は図６に示されており、普
通のシステムの端子１０７又はＤＩＳシステムの端子１
０９からライン１０３にそれぞれ一時的指示の入力を受
ける。これらの信号はフィルタ及び反転増幅器を介して
上の半分が５秒の時間間隔に設定されたタイマ１１１に
入る。警報信号はまた、パルス引伸し回路１１３を通っ
てライン１１５に１／２秒の持続時間のパルスを与え
る。このラインにおける高反復率のパルスはコンデンサ
１１７に充電されていき、比較器１１９がトランジスタ
１２１をオンにすると、警笛を鳴らすことになる。残り
のいくつかのＡＮＤゲート及びフリップフロップは５秒
以内に３つの警報信号を受けた場合にライン１２３を高
レベルにするカウンタとして機能し、連続可聴式警報器
をスイッチ１２７又は１２９によりリセットされるま
で、トリガする。第１のトリガ信号を受けた後５秒毎
に、ライン１２５のリセット信号はカウントをゼロに戻
し、回路は５秒間隔における３つの警報信号を改めて捜
し始める。
プラグについての所定のしきい値を越える電流の発生ご
とに可視的表示器１３および可聴式表示器１５を一時的
に作動させる第１段階と、或るシリンダと関連された点
火プラグがその対応する時間間隔の間で特定の長さの時
間（たとえば５秒）内に規定を越えた数（たとえば３
つ）の過剰電流流れを有する場合に可聴的に連続作動さ
せる第２段階とを含む２段階で作動させることができ
る。この連続警報を行う回路は図６に示されており、普
通のシステムの端子１０７又はＤＩＳシステムの端子１
０９からライン１０３にそれぞれ一時的指示の入力を受
ける。これらの信号はフィルタ及び反転増幅器を介して
上の半分が５秒の時間間隔に設定されたタイマ１１１に
入る。警報信号はまた、パルス引伸し回路１１３を通っ
てライン１１５に１／２秒の持続時間のパルスを与え
る。このラインにおける高反復率のパルスはコンデンサ
１１７に充電されていき、比較器１１９がトランジスタ
１２１をオンにすると、警笛を鳴らすことになる。残り
のいくつかのＡＮＤゲート及びフリップフロップは５秒
以内に３つの警報信号を受けた場合にライン１２３を高
レベルにするカウンタとして機能し、連続可聴式警報器
をスイッチ１２７又は１２９によりリセットされるま
で、トリガする。第１のトリガ信号を受けた後５秒毎
に、ライン１２５のリセット信号はカウントをゼロに戻
し、回路は５秒間隔における３つの警報信号を改めて捜
し始める。
【００１８】上述から明らかなように、新規な過早点火
検出装置は前述した目的を満たすよう記載されており、
細かい形状、構成及び詳細に関する多くの変形は発明の
精神又は特許請求の範囲に述べた範囲から逸脱すること
なく当業者によって行うことが可能である。
検出装置は前述した目的を満たすよう記載されており、
細かい形状、構成及び詳細に関する多くの変形は発明の
精神又は特許請求の範囲に述べた範囲から逸脱すること
なく当業者によって行うことが可能である。
【図１】本発明に従ってディストリビュータレス点火シ
ステムと共に動作するよう設けられた過早点火警報装置
のブロック図である。
ステムと共に動作するよう設けられた過早点火警報装置
のブロック図である。
【図２】機械的ディストリビュータを有する点火システ
ムを作動させる過早警報装置のブロック図である。
ムを作動させる過早警報装置のブロック図である。
【図３】通常の点火システムの理解を助ける一連の波形
である。
である。
【図４】図２の通常の点火論理の詳細回路の一部を示し
た回路図である。
た回路図である。
【図５】図２の通常の点火論理の詳細回路の図４の残り
を示した回路図である。
を示した回路図である。
【図６】図１の警報器部分の詳細図である。
【図７】図１の高電圧バイアス回路部分の詳細図であ
る。
る。
【図８】図１の論理ボード部分の一部を示した詳細図で
ある。
ある。
【図９】図１の論理ボード部分の図８の残りを示した詳
細図である。
細図である。
【図１０】図２の高電圧バイアス回路部分の詳細図であ
る。
る。
１１，１２ 点火プラグ １３ 可視式表示器 １５ 可聴式表示器 １７ 警報ボード １９ ＤＩＳ（ディストリビュータレス点火システ
ム）論理ボード ２１ ＤＩＳ高電圧バイアス回路 ２３ 点火論理ボード ２５ 高電圧バイアス回路 ４７ ポテンショメータ ４９ ワンショット ５９ ３ビットカウンタ ６１ デコーダ ７１ 反転増幅器 ７３ ＬＥＤドライバ ８１ 比較器 ８３ 増幅器 ８９，９１ 比較器 ９２ ポテンショメータ ９３，９５，９７，９９ ワンショット １１３ パルス引伸し回路 １１７ コンデンサ １１９ 比較器 １２１ トランジスタ
ム）論理ボード ２１ ＤＩＳ高電圧バイアス回路 ２３ 点火論理ボード ２５ 高電圧バイアス回路 ４７ ポテンショメータ ４９ ワンショット ５９ ３ビットカウンタ ６１ デコーダ ７１ 反転増幅器 ７３ ＬＥＤドライバ ８１ 比較器 ８３ 増幅器 ８９，９１ 比較器 ９２ ポテンショメータ ９３，９５，９７，９９ ワンショット １１３ パルス引伸し回路 １１７ コンデンサ １１９ 比較器 １２１ トランジスタ
フロントページの続き (72)発明者 リチャード・ディー・テイラー アメリカ合衆国オハイオ州フィンドレー市 フォックスバリーレーン2424 (72)発明者 デイビッド・エム・スミス アメリカ合衆国オハイオ州フォストリア市 サウスアダムス105
Claims (1)
- 【請求項１】エンジンの点火プラグの作動を評価するの
に使用される過早点火警報装置において、 エンジン回転数を通じ特定時間において少なくとも１つ
のエンジン点火プラグを介して流れる電流を監視する手
段と、 監視された点火プラグを介して流れる電流がまったくな
い時間間隔を設定し、この設定された時間間隔を一定の
持続時間でかつエンジン回転数の速度に一致した点火プ
ラグの点火事象の直前とする手段と、 前記点火プラグを介して流れる電流を監視する手段と、 前記点火プラグを介して流れる電流が所定のしきい値を
越えた時に警報信号を発信する手段と、 前記警報信号により可視式表示器及び可聴式表示器の両
方を一時的に作動させてエンジンを損傷させるかもしれ
ない前記所定のしきい値を越えて前記点火プラグを介し
て流れる電流の発生があることを運転員に知らせる手段
と、 特定の長さの時間の間に警報信号の総数が所定数を越え
た時少なくとも前記可聴式表示器を連続作動させる手段
とを包含することを特徴とする過早点火警報装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US721,046 | 1991-06-26 | ||
| US07/721,046 US5204630A (en) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | Preignition warning device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06147090A true JPH06147090A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=24896315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4191330A Pending JPH06147090A (ja) | 1991-06-26 | 1992-06-26 | 過早点火警報装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5204630A (ja) |
| JP (1) | JPH06147090A (ja) |
| CA (1) | CA2065673A1 (ja) |
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| KR102530407B1 (ko) * | 2022-10-20 | 2023-05-10 | 이맥시스템(주) | 가스 및 연료 점화용 이그니터의 스파크 감지장치 및 그 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5204630A (en) | 1993-04-20 |
| CA2065673A1 (en) | 1992-12-27 |
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