JPH08338353A

JPH08338353A - 点火識別方法及び装置

Info

Publication number: JPH08338353A
Application number: JP8128161A
Authority: JP
Inventors: Ekkehard Kollmann; コールマンエッケハルド; Udo Mai; マイウド; Roman Schichl; シヒルローマン
Original assignee: FUOOKUTO ELECTRON AG; Vogt Electronic AG
Current assignee: FUOOKUTO ELECTRON AG; Vogt Electronic AG
Priority date: 1995-06-08
Filing date: 1996-05-23
Publication date: 1996-12-24
Anticipated expiration: 2016-05-23
Also published as: EP0747595A2; JP2741191B2; DE19520852C1; EP0747595B1; EP0747595A3; US5682860A; DE59604476D1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、現存の装置に簡単に組み込むこと
ができ、且つ確実に作動する非機械的な構成要素を含む
点火識別方法を提供することを課題とする。【解決手段】作動行程内で、交流電圧により第１のイ
グニション・スパークを発生させるための第１のイグニ
ション・パルス及び第２のイグニション・スパークを発
生させるための少なくとも第２のイグニション・パルス
が発生せしめられる内燃機関の点火装置の点火識別方法
において、少なくとも１つの第２のイグニション・スパ
ークを発生させるための交流電圧が一又は複数サイクル
の種々の高さの半波を備える。第１の半波は、点火装置
の点火プラグの電極間で既にイオン化がおきているとき
の最大の必要電圧とイオン化がおきていないときの最小
の必要電圧の間の振幅を有する。第２の半波は、イオン
化がおきていないときの最大の必要電圧以上の振幅を有
する。空気−燃料混合物が点火せしめられたことを識別
する基準として交流電圧の第１の半波で第２のイグニシ
ョン・スパークが形成されたかどうかがとらえられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作動行程内で、交
流電圧により第１のイグニション・スパークを発生させ
るための第１のイグニション・パルス及び第２のイグニ
ション・スパークを発生させるための少なくとも一つの
第２のイグニション・パルスが発生せしめられるエンジ
ンの点火装置の点火識別方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現代の自動車においては、環境保全の理
由から、内燃機関における空気燃料混合物の点火を判定
し、点火がおこらないときは直ちに対策措置をとること
が必要である。つまりなんらの対策措置もとられないと
きは、燃焼しない空気燃料混合物は触媒に到達して触媒
を使用不能にする。それ故、不点火を知ることが必要で
ある。

【０００３】点火か不点火かを知るために既にいくつか
の装置及び方法が知られている。

【０００４】空気燃料混合物の燃焼によっておきる燃焼
室内の圧力の上昇を測定することができる。このために
圧力センサがモータ装置(Motorblock)内に取付けられ
る。これは非常に費用のかかるものであり、高価なもの
である。さらに、圧力センサには不利なことに非常に大
きな熱的な負荷がかかる。

【０００５】点火か不点火かを知るために作動行程内で
二つのイグニション・パルスを発生させる方法は例えば
DE 42 18 803 A1, EP 0 546 827 A2及びUS 53 88 560に
記載されている。DE 42 18 803 A1 においては第２の点
火のとき生じるスパーク電圧−ニードルパルス(Funkens
pannungs-Nadelimpulse)の振幅が求められる。それに対
してUS 53 88 560においては第２の点火後に測定したス
パーク電圧の減少の経時的分析が行われる。EP 0 546 8
27 A2 においては相応のイオン流の減少についての相応
の分析が行われる。

【０００６】その他の既知の装置においてはクランクシ
ャフトの角速度が測定される。この角速度は燃焼が起こ
っていないときよりも燃焼が起こっているときの方が高
い。もっともそのために追加の機械的センサが必要であ
る。このセンサは相当僅かな速度差をとらえることがで
きるように感度の高いものでなければならない。このよ
うなセンサは同様に非常に費用のかかるものであり、高
価なものである。

【０００７】点火識別の別の可能性はイオン流を測定す
ることである。その場合において、点火が起こるときに
空気燃料混合物の熱イオン化によって起こるイオン流が
測定される。この解決策においてはダイオードが組み込
まれなければならないが、このダイオードはイグニショ
ン・パルスが続く間非常に高い電圧にさらされる。この
ダイオードは非常に高価であり、感度の高いものであ
る。

【０００８】WO 92/20912 から点火の識別が知られてい
る。この場合においては内燃機関の作動行程内で二つの
イグニション・スパークが発生せしめられ、第２のイグ
ニション・スパークの点火電圧が規定の閾値と比較され
る。空気燃料混合物の点火は、この閾値内に点火電圧が
あることによって検知される。これに対して点火電圧が
この閾値を越えるときは、それは空気燃料混合物の不点
火を識別する基準である。

【０００９】前記方法の問題点は、第２のイグニション
・スパークのみ測定されることである。このため、点火
電圧の減少が、専ら第１のスパークのときのイオン化に
よって起こるのか、実際に燃焼室内で点火が起こったこ
とによるのかを区別することができない。さらにこの方
法の場合、適当なイグニション・スパークが起こらない
ので、或いは燃焼室内に点火のために自由に使える空気
燃料混合物がなかったとので点火が起こらないのかどう
かを確認することができない。

【００１０】さらに測定された点火電圧は、例えばイグ
ニション・ディストリビュータにおける電圧降下とか電
極の燃焼による減少(Elektrodenabbrand) といった他の
ファクタにも依存する。このようなファクタはしだいし
だいにゆっくりと変化するか、或いは例えば点火プラグ
の交換により突然に変化する。これらのファクタは、空
気燃料混合物の点火が起こるかどうかの確実な決定基準
としてのただ一つの閾値のみを規定するときは考慮され
ない。これらのファクタに依存する閾値電圧を変えるこ
とはコンピュータ制御を導入しても費用をかけなければ
可能にならない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、上記の欠点がなく、特に、現存の装置に簡
単に組み込むことができ、且つ確実に作動する機械的で
はない構成要素を含む点火識別方法を提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、「作動行
程内で、交流電圧により第１のイグニション・スパーク
を発生させるための第１のイグニション・パルス及び第
２のイグニション・スパークを発生させるための少なく
とも第２のイグニション・パルスが発生せしめられる内
燃機関の点火装置の点火識別方法であって、少なくとも
第２のイグニション・スパークを発生させるための交流
電圧が一又は複数サイクルの種々の高さの半波を有し、
第１の半波は、点火装置の点火プラグの電極間で既にイ
オン化がおきているときの最大の必要電圧とイオン化が
おきていないときの最小の必要電圧の間の振幅を有し、
第２の半波は、イオン化がおきていないときの最大の必
要電圧以上の振幅を有し、空気燃料混合物の点火が起こ
ったことを識別する基準として、前記交流電圧の第１の
半波で第２のイグニション・スパークがおきたかどうか
をとらえることを特徴とする点火識別方法。」によって
解決される。

【００１３】本発明の他の構成は請求項２乃至１６の主
題である。

【００１４】本発明の発明たるところは第１のイグニシ
ョン・スパークによって自動車の内燃機関の燃焼室内で
の空気燃料混合物を点火せしめ、且つその作動行程内で
点火せしめられる少なくとも第２のイグニション・スパ
ークによって空気燃料混合物の点火を証明するところに
ある。本発明によれば、少なくとも第２のイグニション
・スパークを発生させるための交流電圧は、また特に第
１のイグニション・スパークをも発生させるための交流
電圧も、一又は複数サイクルの二つの異なる高さの半波
を備え、第１の半波は点火装置の点火プラグの電極間で
既にイオン化がおきているときの最大の必要電圧とイオ
ン化がおきていないときの最小の必要電圧の間の振幅を
有する。また、第２の半波は、イオン化がおきていない
ときの最大の必要電圧以上の振幅を有する。空気燃料混
合物が点火が起こったことを識別する基準として、交流
電圧の第１の半波で第２のイグニション・スパークがお
きたかどうかがとらえられる。

【００１５】特に第１の半波の電圧は、２ｋＶと６ｋＶ
の間の、一つ又は複数のイグニション・スパークを発生
させるための交流電圧である。また第２の半波の電圧は
本発明によれば３０ｋＶ、特に約３２ｋＶよりも大き
い。

【００１６】交流電圧の振動時間は内燃期間の作動行程
の期間よりも明らかに小さいときは次のような作用が奏
せられる。

【００１７】一又は複数サイクルの交流電圧（イグニシ
ョン・部分パルス）からなる第１のイグニション・パル
スが発生せしめられる。その場合において第２の半波の
間イグニション・パルスの形成が行われる。この第１の
イグニション・パルスは通常空気燃料混合物を燃え立た
せる。一定時間後に、既に言及したように、同一作動行
程内で、同様に複数のイグニション・部分パルスからな
る第２のイグニション・パルスが発生せしめられる。
今、点火プラグの電極間に火炎によって発生せしめられ
たイオンが存在するので、第２のイグニション・パルス
の第１の半波の低い電圧でイグニション・スパークが発
生する。スパークがでるまで交流電圧をかけた後の経過
時間は例えば点火プラグを流れる電流を測定することに
よって空気燃料混合物の点火に関する命題を確認するこ
とに利用することができる。第１のイグニション・パル
スによって発生したイグニション・スパークによる点火
が起こると、第１の半波の間第２のイグニション・パル
スのイグニション・スパークが発生する。第１のイグニ
ション・パルスにより点火されると、第２のイグニショ
ン・パルスの間のイグニション・スパークが先ず第２の
半波と共に、即ち正常の場合よりも遅く点火する。これ
は本発明によって検出される。

【００１８】特に高い回転数の場合、第１のスパーク自
身によって発生せしめられるイオン化がいまだ完全に緩
和されないことが起こる。それは、第２のスパークを発
生させるのにぜひ必要な電圧が下の方へずれて例えば６
ｋＶよりも小さくなることを意味する。点火交流電圧の
第１の半波の振幅を、同様に最適な領域において、即ち
完全な熱イオン化をする最大の必要電圧と第１のスパー
クによって残存イオン化が引き起こされる最小の必要電
圧の間の中間において、生じさせるために、例えば二つ
の半波の期間が互いに変化せしめられ、第１の半波の振
幅を変えるために利用し尽くされる。自動車の制御用コ
ンピュータにファイルされた相応の特性曲線フィールド
は例えば第１の半波の振幅の制御を行う。

【００１９】それが基本的に十分であるにもかかわら
ず、二つのイグニション・パルスの点火電圧を測定する
ために、高電圧自身のみならず、その比例値を評価する
ことが可能である。このような値は例えば点火装置の点
火変圧器(Zundubertrager)における一次電圧である。し
かし、点火装置の点火コイルの一次負荷電流を比例値と
して点火電圧に対して評価することも可能である。

【００２０】同様に、ガス放電路におけるイオン化に関
する情報を含む他のパラメータを評価することもでき
る。点火コイルの一次負荷電流を用いるる場合、明らか
なことは、放電路におけるイオン化がない限り、負荷電
流が点火コイルの一次インダクタンスに依存するもので
あることである。それに対してイオン化が存在すると
き、漂游キャパシタンス(Streuindukttivitat)の一次回
路を通る有効な一次キャパシタンスは減少せしめられ
る。点火コイルの電流増加は迅速に起こる。例えば、電
流が流れる始めから一定の電流の振幅に達するまでの時
間をはかることによって確認することができる電流増加
のこの違いは電極間に存在するイオン化についての評価
可能な基準を示す。

【００２１】本発明の他の構成は、作動行程内で二つの
イグニション・パルスを発生させることのみならず、各
イグニション・パルスを少なくとも二つのイグニション
・部分パルスに分けることを意図する。このために適し
た点火装置は例えば高周波−交流点火装置である。この
装置は個々の作動行程内で複数のスパークを非常に迅速
に次々と発生させる。イグニション・パルスのイグニシ
ョン・部分パルスは迅速に次々と引き起こされるので、
直接引き起こされるイグニション・部分パルスとその際
に形成される部分スパークによって引き起こされるイオ
ン化は本質的ではないものに緩和される。この際第１の
イグニション・部分パルスに基づいてスパークが引き起
こされ、ガス放電が形成されたときは、これらの二つの
イグニション・部分スパークの点火電圧の大きな差を確
認しなければならない。このような差は、第１の部分ス
パークが形成されないときは発生しない。付加的に第３
の場合が起きる。この第３の場合は燃焼室内に存在する
空気燃料混合物が第１のパルスの部分スパークによって
点火せしめられるときに発生する。今、燃焼室内での点
火が放電路においてイオン化を引き起こすときは、第１
のスパークの第１の部分スパークにおけるよりもはるか
に低い点火電圧のとき第２のスパークの第１の部分スパ
ークが発生する。第１及び第２のスパークの部分スパー
クの点火電圧乃至負荷電流を評価することによって、起
こらない点火が存在しない空気燃料混合物またはスパー
クの不形成に起因するかどうかが判定される。

【００２２】本発明の他の構成においては、何の空気燃
料混合物の点火も起こらないときすぐに相応の信号が制
御装置に送られる。さらに触媒が使用不能になるのを防
止するために燃焼室への空気燃料混合物の供給は阻止さ
れる。そして、内燃機関の運転者には機能の失敗を示す
音響的又は視覚的信号が伝えられる。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に本発明について実施例及び図
面との関連で詳細に説明する。図面において、図１は、
模範的な点火を識別するための点火出力段(Zundendstuf
e)のブロック図である。

【００２４】図２は、図１に示す点火出力段の一次側の
典型的な信号の推移を示す。

【００２５】図３は、図１に示す点火出力段の二次側の
典型的な信号の推移を示す。

【００２６】図４は、電圧のグラフである。

【００２７】図５は、内燃機関の作動行程内で相次いで
起こる４つのイグニション・スパークの電圧−時間グラ
フである。

【００２８】図１は、本発明の点火出力段の回路の実施
例を示す。この回路は端子１，２，３，４を含む。端子
１には例えば２００Ｖの電圧がかかり、端子２には１５
Ｖの電圧がかかり、端子３には電流制御信号が入り、端
子４には切り換え信号が入る。端子５は基準電位に接続
される。端子１と端子５の間にコンデンサ６が接続され
る。同様に端子２と端子５の間にコンデンサ７が接続さ
れる。更に端子２と端子５の間に直列につながった抵抗
８とコンデンサ９が接続されている。その場合抵抗８は
端子２に接続されている。端子２は別の抵抗１０を介し
て端子４に接続されている。端子３と基準電位用の端子
５との間に別のコンデンサ１１が接続されている。端子
３は比較器１２の極性反転しない入力部につながり、一
方比較器１２の極性反転する入力部は抵抗８とコンデン
サ９の接続点に接続されている。比較器１２の出力部は
一方において端子４につながり、他方においてそのエミ
ッタが互いにつながっている二つの相補形トランジスタ
１４、１５のベースにつながっている。ｎｐｎトランジ
スタ１４のコレクタは端子２に接続され、ｐｎｐトラン
ジスタ１５のコレクタは端子５に接続されている。これ
らのトランジスタ１４、１５の両エミッタの接続点は抵
抗１６を介してスイッチングトランジスタ(Leistungssh
alttransistor)１８に接続されている。このスイッチン
グトランジスタ１８のコレクタは点火コイル２０の一次
巻き線１９を介して端子１とつながっている。スイッチ
ングトランジスタ１８のエミッタは抵抗１１を介して基
準電位用の端子５に接続されている。スイッチングトラ
ンジスタ１８の負荷区間(Laststrecke) 及び抵抗１１と
並列に、コンデンサ２３が接続され、同様に惰力走行用
ダイオード(Freilaufdiode) ２４が接続されている。こ
のダイオードのカソードは点火装置２０の一次巻き線１
９につなげられている。

【００２９】抵抗８とコンデンサ９の接続点は別の抵抗
１３を介してスイッチングトランジスタ１８と抵抗１１
の接続点につなげられている。後の接続点は同時に抵抗
１７を介してスイッチングトランジスタ１８のベース乃
至はゲートに接続されている。

【００３０】点火コイルは二次巻き線２１を備え、この
二次巻き線の両端部には電極２５、２６が接続されてい
る。

【００３１】図１に示す回路は更にクロックパルス発生
装置を備える。このクロックパルス発生装置は本質的に
クロックパルス発生ブロック(Taktgeneratorbaustein)
２８からなる。このクロックパルス発生ブロックのプラ
ス入力部（＋入力部）はＱ出力部に接続されている。前
記Ｑ出力部は更にダイオード２９を介して抵抗８とコン
デンサ９の接続点に接続されている。前記接続点にダイ
オード２９のカソードがつなげられている。クロックパ
ルス発生ブロック２８のマイナス入力部（−入力部）は
端子４に接続され、一方クロックパルス入力部（Ｔ入力
部）はコンデンサ３０を介して基準電位用の端子５に接
続されている。クロックパルス発生ブロック２８のクロ
ックパルス入力部と端子２の間に別の抵抗３１がつなが
れている。

【００３２】図１に示す点火出力段の回路によって本質
的に図２及び図３に示す信号が発生せしめられる。

【００３３】図２においてＡは前記点火出力段にスイッ
チを入れるスイッチング信号を示す。このスイッチング
信号は点火出力段の端子４に入る、規定の期間の矩形波
信号である。Ｂはスイッチングトランジスター１８のゲ
ート電圧乃至はベース電圧を示す。この信号は矩形波信
号であり、その長さは点火コイルを流れる電流に依存す
る。Ｃはコレクタ電流を示す。これは三角形状の傾斜信
号である。傾斜の度合いは点火コイルのインダクタンス
に依存する。Ｄは図１の点火出力段のコンデンサ２３の
コレクタ電圧である。このコレクタ電圧はサイン半波状
のものである。信号推移Ｅは前記コンデンサ２３を流れ
る電流を示し、Ｆは惰力走行用ダイオード２４を通る電
流を示す。

【００３４】図３に図１の点火出力段の二次側に関して
典型的な信号推移を示す。一目瞭然にわかるようにコレ
クタ電圧のサイン半波状推移が曲線Ｄにより示されてい
る。Ｇは点火出力段の二次側で理想的に変換された二次
電圧を示す。点線で示すように０ボルトが示されてお
り、０ボルト以下の領域と０ボルト以上の領域によって
信号推移Ｇを際立たせている。様々なハッチングを入れ
た面は等しい大きさになっている。

【００３５】Ｈは二次電圧をキャパシタンスで示す。信
号推移Ｇとは異なってＨの信号は、コレクタ電圧が半波
を示すところで振動している。

【００３６】信号推移Ｉは点火コイルの二次巻き線に点
火プラグが接続されている場合の典型的な二次電圧を示
す。

【００３７】図４は本発明においてイグニション・スパ
ークを発生させるための交流電圧がどのように模範的に
選択されるかを示す。０ボルトから始まって、図４に示
すグラフには、別の圧力、即ちＵ１＝２ｋＶ、Ｕ２＝４
ｋＶ、Ｕ３＝６ｋＶ、Ｕ４＝３０ｋＶ及びＵ５＝３２ｋ
Ｖが記されている。２ｋＶの場合、電極間の空間がイオ
ン化された状態のスパークが形成される。６ｋＶと３０
ｋＶの間でイオン化しない状態の点火が達せられ、また
３０ｋＶ以上の電圧のときに確実に点火が達せられる。
本発明によって少なくとも第２のイグニション・スパー
クを発生させるための、特に第２のイグニション・スパ
ークも発生させるための交流電圧が選択され、第１の半
波は、点火装置の点火プラグの電極間にイオン化が存在
するときの最大に必要な電圧とイオン化の存在しないと
きの最小に必要な電圧の間にある振幅を有する。これ
は、当面のケースの場合、第１の半波はＵ１とＵ３の間
に、それ故ハッチングしていない領域になければならな
いことを明らかにしている。特に第１の半波はＵ２＝４
ｋＶのとき選択される。それに対して第２の半波は、そ
れが点火装置の点火プラグの電極間にイオン化が存在す
るときに発生する最大に必要な電圧を確実に越えるよう
に大きく選択される。当面のケースの場合、それ故第２
の半波はＵ４よりも大きくなければならない。特に第２
の半波はＵ５に選択される。

【００３８】第１及び第２のイグニション・パルスは同
様に同じ交流圧力によって発生せしめられるとき、第２
のイグニション・パルスによって、第１のイグニション
・パルスが点火をもたらすかどうかが決定される。詳し
く言うと、点火が生じたときは、第２のイグニション・
パルスの第１の半波はイグニション・スパークを殆ど発
生させている。それに対して、第１のイグニション・パ
ルスによって点火が起こらないときは、第２のイグニシ
ョン・パルスの第２の半波は点火を引き起こす。これ
は、空気燃料混合物が燃焼室内にあるときは当然のこと
である。

【００３９】本発明の方法は次に述べる効果を利用する
ものである。

【００４０】ガス放電の形成のために必要な臨界電界強
度は燃焼室内にあるイオンと存在する異質イオン化(Fre
mdionisierung)に依存する。幾何的な容積が一定であ
り、外部の影響が一定であるとき、二つの電極、即ち点
火プラグの電極間にガス放電乃至はスパークを形成する
のに必要な電圧も同様に一定である。空気燃料混合物が
燃料室内において点火するときに起こるような異質イオ
ン化、例えば熱イオン化によるとき、イオンが、電極の
領域内にもたらされ、スパークを発生させるのに必要な
点火電圧を降下する。

【００４１】内燃機関の作動行程内で二つのイグニショ
ン・パルスが発生する。第１のイグニション・パルスは
理想的にスパークを発生させるもので、空気燃料混合物
に点火する役目をする。第２のイグニション・パルスに
よって同様にスパークが発生せしめられる。しかし、第
２のイグニション・パルスの場合、何時スパークが形成
されたかが検知される。第１の半波の場合又は第２の半
波の場合も同様である。

【００４２】第１のイグニション・パルスによって形成
された第１のスパークによって又は空気燃料混合物の点
火によって前記イオン化が起きたかどうかの決定はその
ままでは可能ではない。これを確実に決定する可能性
は、第１のスパークによって発生せしめられたイオン化
が確実に緩和されるように二つのイグニション・パルス
の間の時間を大きく選択することにある。第２の電圧値
が第１の電圧値よりも明確に少ないときは、これは空気
燃料混合物の点火を確実に示唆する。このイオン化の時
間は加えられる高電圧自身と燃焼室内での渦巻き運動に
依存するので、イオン化が緩和されるまで比較的長い時
間間隔がぜひ必要である。これは特に高回転数の場合、
前記イオン化の時間が作動行程時間よりも長いときに時
間の問題になる。それというのも、その場合、前記一作
動行程の間もほとんど第２のパルスは発せられないから
である。

【００４３】本発明の方法においては、二つのパルスの
間の時間は、一作動行程内にイグニション・パルスが確
実にあるように両イグニション・パルスの間の時間が短
く選択される。その場合前記両イグニション・パルスの
間の時間は一定に或いは可変に、例えば回転速度に依存
して変えて選択することができる。

【００４４】本発明の方法は、点火装置においても、例
えば高周波−交流電流点火装置の場合にも有利なやり方
で適用することができる。その場合複数のイグニション
・パルスが作動行程内で次々と発生せしめられる。この
装置により、次に述べるように、イグニション・スパー
クが発生しないので、或いは燃焼室内に燃料、空気燃料
混合物がないので空気燃料混合物の点火が起こらないの
かどうかを付加的に識別することを可能にする。

【００４５】更に本発明によれば、上記の二つのイグニ
ション・パルスは少なくとも二つずつのイグニション・
パルスとして発生せしめられる。

【００４６】次に便宜上、イグニション・スパークが二
つの部分スパークのみからなるとする。前記二つの部分
スパークの間の時間間隔は、本発明により、部分スパー
クによって引き起こされる燃焼室内のイオン化が全く本
質的に緩和され、少なくとも二つの部分スパークがただ
一つのスパークのように見えるように少なく選択され
る。

【００４７】この場合、例えば第１の部分スパークが引
き起こされ、第１の部分スパークにより燃焼室内にガス
放電が形成されるとき、前記第１の部分スパークの点火
電圧とすぐに続く第２の部分スパークの大きな違いが認
められる。更に点火装置の一次側を流れるコレクタ電流
が迅速に点火に必要な振幅に到達する。これに対して、
前記二つの部分スパークの点火電圧の大きな違いとコレ
クタ電流のスロープの傾斜度の大きな違いは、第１の部
分パルスにより第１の部分スパークが形成されないとき
には発生しない。二つのスパークが続いて起こるとき、
いましがた述べた状態が同様に現れる。その場合、第２
のイグニション・パルスの第１の部分スパークは、第１
の半波において、第１のイグニション・パルスが点火に
到らないときよりも早く発生する。しかし、ここでその
他に第３のケースが起こる。この第３のケースは、燃焼
室内にある空気燃料混合物が一パルスの第１の部分スパ
ークによって点火せしめられるとき現れる。今、燃焼室
内の火炎が放電路におけるイオン化のために配慮される
と、第１のスパークの第１の部分スパークの場合よりも
色々な僅かな点火電圧における第２のスパークの第１の
部分スパークが発生することになる。第１及び第２のス
パークの部分スパークの電流乃至は一次巻き線を通る電
流の急上昇を評価することによって、点火が起こらない
ことが燃焼室内に空気燃料混合物がないことによるのか
或いは燃焼室内でのスパークの形成のないことによるの
かを決定することができる。

【００４８】次にこの原理について図５を用いて種々の
電圧−時間グラフと関連づけて詳細に説明する。本質を
良く表すために、カーブはイオン化が起きているときの
点火電圧の推移を表す符号（グラフＣにおけるカーブＵ
２Ａ）又はイオン化されないときの点火電圧の推移を表
す符号（グラフＣにおけるカーブＵ１Ａ）に簡略化され
ている。

【００４９】図５ａにおいて、イグニション・パルスを
発生させるために内燃機関の作動行程ＡＴ内で利用され
るパルスＩ１、Ｉ２を示す。先ず、前提として、このパ
ルスＩ１、Ｉ２は個々のパルスＩ１Ａ、Ｉ２Ａからな
る。第１のパルスＩ１Ａの急傾斜のスロープは時点ｔ１
に出現し、第２のパルスＩ２Ａの急傾斜のスロープは時
点ｔ２に出現する。二つの時点ｔ１、ｔ２は作動行程内
にある。時点ｔ１、ｔ２の間の間隔は、時点ｔ２におい
て第１のパルスＩ１Ａによって生じたスパークの形成に
より現れた燃焼室内のイオン化が確実に弱まるように選
択される。

【００５０】図５ｂには、燃焼室内で点火が形成されな
かったときの前記イグニション・パルスＩ１Ａ、Ｉ２Ａ
の点火電圧Ｕ１Ａ、Ｕ２Ａを示す。二つの点火電圧Ｕ１
Ａ、Ｕ２Ａの振幅は、第２のイグニション・パルス１２
Ａの発生時点まで燃焼室内でイオン化は存在しないの
で、同一もしくはほぼ同一の大きさである。不点火は燃
焼室内に空気燃料混合物が存在しないことにより、或い
は第１のパルスＩ１Ａがイグニション・スパークをもた
らさないことによって引き起こされる。

【００５１】図５ｃには、燃焼室内に点火が現れるとき
の点火電圧比を示す。それから第１のパルスＩ１Ａの点
火電圧Ｕ１Ａに比較して低い第２のインジェクション・
パルス１２Ａの点火電圧Ｕ２Ａを明瞭に識別することが
できる。

【００５２】先に述べた本発明の構成によって、上記パ
ルスＩ１Ａ、Ｉ２Ａの各々に直接別のパルスＩ１Ｂ又は
Ｉ２Ｂを続けさせることが可能である。この別のパルス
Ｉ１Ｂ及びＩ２Ｂは図５ａに点線で図示されている。こ
れらの二つのパルスはパルスＩ１Ａ又はＩ２Ａに時間的
に狭い時間間隔で連続しており、二つのただひとつの点
火パルスのように見える。図５ｄ、図５ｅ及び図５ｆに
は種々の駆動条件における点火電圧が示されている。

【００５３】図５ｄに第１のイグニション・部分パルス
Ｕ１Ａにより燃焼室内でスパークが形成され、ガス放電
が起こるが、しかし燃料室内に空気燃料混合物が存在し
ないときに現れる点火電圧が図示されている。それに関
しては点火は起こらない。この不点火は、図５ｂと同様
に点火電圧Ｕ２Ａが点火電圧Ｕ１Ａとほぼ同じ大きさで
あることによって検出される。スパークが第１のイグニ
ション・パルスＩ１Ａによりスパークが形成されたこと
は明らかに点火電圧Ｕ１Ａ乃至Ｕ２Ａに比較して明らか
に低い点火電圧Ｕ１Ｂ乃至Ｕ２Ｂによって識別すること
ができる。この低い点火電圧Ｕ１Ｂ乃至Ｕ２Ｂは、燃焼
室内での第１のイグニション・部分パルスＩ１Ａ乃至Ｉ
２Ａのスパーク形成により制限されたイオン化によって
引き起こされる。イグニション・部分パルスＩ１Ｂ及び
Ｉ２Ｂが第１のイグニション・部分パルスＩ１Ａ及びＩ
２Ａにすぐに続くので、これらのイオン化は低い点火電
圧Ｕ１Ｂ乃至Ｕ２Ｂにより検出される。低い点火電圧は
点火装置の一次側のコレクタ電流の急激な推移によって
把握することができる。

【００５４】図５ｅに、第１のイグニション・部分パル
スＩ１Ａにより燃焼室内でスパークが発生せず、ガス放
電が発生せず、点火も形成されないときの点火電圧比が
示されている。点火電圧Ｕ１Ａ、Ｕ１Ｂ並びにＵ２Ａ及
びＵ２Ｂはほぼおなじ高さのものである。

【００５５】図５ｆには点火が起こったときの点火電圧
比が示されている。点火電圧Ｕ１Ｂ、Ｕ２Ａ及びＵ２Ｂ
は明らかに点火電圧Ｕ１Ａよりも低い。

【図面の簡単な説明】

【図１】模範的な点火を識別するための点火出力段(Zun
dendstufe)のブロック図である。

【図２】図１に示す点火出力段の一次側の典型的な信号
の推移を示す。

【図３】図１に示す点火出力段の二次側の典型的な信号
の推移を示す。

【図４】電圧のグラフである。

【図５】内燃機関の作動行程内で相次いで起こる４つの
イグニション・スパークの電圧−時間グラフである。

【符号の説明】

１端子２端子３端子４端子５端子６コンデンサ７コンデンサ８抵抗９コンデンサ１０抵抗１１抵抗１２比較器１３抵抗１４トランジスタ１５トランジスタ１６抵抗１７抵抗１８トランジスタ１９一次巻き線２０点火コイル２１二次巻き線２３コンデンサ２４惰力走行ダイオード２５電極２６電極２７点火プラグ２８クロックパルス発生ブロック２９ダイオード３１抵抗Ａ単一信号Ｂベース電圧Ｃコレクタ電流Ｄコレクタ電圧Ｅコンデンサの電流Ｆダイオードの電流Ｇ二次電圧Ｈ容量による二次電圧Ｉ点火プラグによる二次電圧Ｉ１，Ｉ２パルス、イグニション・パルスＩ１Ａ，Ｉ２Ａイグニション・部分パルスＩ１Ｂ，Ｉ２Ｂイグニション・部分パルスｔ１，ｔ２時点Ｕ１Ａ，Ｕ２Ａ点火電圧Ｕ１Ｂ，Ｕ２Ｂ点火電圧Ｕｓ閾値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作動行程内で、交流電圧により第１のイ
グニション・スパークを発生させるための第１のイグニ
ション・パルス（Ｉ１Ａ）及び第２のイグニション・ス
パークを発生させるための少なくとも第２のイグニショ
ン・パルスが発生せしめられる内燃機関の点火装置の点
火識別方法であって、少なくとも第２のイグニション・
スパークを発生させるための交流電圧が一又は複数サイ
クルの種々の高さの半波を有し、第１の半波は、点火装
置の点火プラグの電極（２５、２６）間で既にイオン化
がおきているときの最大の必要電圧（Ｕ１）とイオン化
がおきていないときの最小の必要電圧（Ｕ３）の間の振
幅を有し、第２の半波は、イオン化がおきていないとき
の最大の必要電圧（Ｕ４）以上の振幅を有し、空気燃料
混合物が点火せしめられたことを識別する基準として前
記交流電圧の第１の半波で第２のイグニション・スパー
クがおきたかどうかをとらえることを特徴とする点火識
別方法。
【請求項２】第１のイグニション・スパークを第２の
イグニション・スパークのと同じ交流電圧で発生させる
ことを特徴とする請求項１に記載の点火識別方法。
【請求項３】前記第１の半波の電圧が２ｋＶと６ｋＶ
の間の交流電圧であることを特徴とする請求項１又は２
に記載の方法。
【請求項４】前記第２の半波の電圧が３０ｋＶ、特に
約３２ｋＶよりも大きいことを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】交流電圧の一サイクルの両半波が互いに
異なることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項
に記載の方法。
【請求項６】第２のイグニション・パルス用の交流電
圧をかけた後イグニション・スパークを形成するまでの
時間を測定し、空気燃料混合物が点火せしめられたこと
を識別する基準として用いることを特徴とする請求項１
乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】交流電圧をかけたときからイグニション
・コイルを流れる電流をとらえ、この電流により前記点
火を特徴づける振幅に達するまでの時間を決定すること
を特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】空気燃料混合物の点火を識別する基準と
して、ガス放電路におけるイオン化に関する情報を含む
パラメータを点火装置の一次側でとらえることを特徴と
する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】点火装置の一次側で点火装置のイグニシ
ョン・コイル（１９）の負荷電流をとらえることを特徴
とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】イグニション・コイル（１９）を流れ
る電流の上昇をとらえ、規定の急な電流の増加を空気燃
料混合物が点火せしめられたことを識別する基準として
用いることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】前記イグニション・コイルを流れる電
流の増加を、イグニション・コイル（１９）を通って電
流が流れ始めたときから規定の電流振幅に達するまでの
時間を測定することによりとらえることを特徴とする請
求項１０に記載の方法。
【請求項１２】第１及び第２のイグニション・スパー
クを高周波−交流電流点火装置によって発生させ、両イ
グニション・スパークが複数の、少なくとも二つの部分
スパーク（Ｉ１Ａ，Ｉ１Ｂ，Ｉ２Ａ，Ｉ２Ｂ）からな
り、最初に現れる部分スパークの点火電圧（Ｕ１Ａ，Ｕ
１Ｂ，Ｕ２Ａ，Ｕ２Ｂ）又はそれに比例する値をとら
え、これらの二つの値から差（Ｕ）を求め、点火が発生
したことを識別する基準として用いることを特徴とする
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】イグニション・パルス（Ｉ１，Ｉ２）
の一部である部分パルス（Ｉ１Ａ，Ｉ１Ｂ，Ｉ２Ａ，Ｉ
２Ｂ）の各々について、点火電圧（Ｕ１Ａ，Ｕ１Ｂ，Ｕ
２Ａ，Ｕ２Ｂ）又はそれに比例する値をとらえ、それら
の差（ｄＵ）を求め、その差からインジェクション・ス
パークが発生せしめられるかどうかを引き出すことを特
徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】インジェクション・スパークがおこら
ないので、又は燃料室内に燃料が存在しないので、空気
燃料混合物の点火が起こらないかどうかを、ｄＵ及びＵ
の値から推論することを特徴とする請求項１２に記載の
方法。
【請求項１５】点火装置のイグニション・コイルを流
れる通電時間を点火電圧に対して比例する値としてとら
え、評価することを特徴とする請求項１２乃至１４のい
ずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】空気燃料混合物の点火がおこらない場
合、対応する燃焼室への空気燃料混合物の供給を妨げる
信号をコントロールユニットに送り、内燃機関のオペレ
ータに対応する信号を伝えることを特徴とする請求項１
乃至１５のいずれか一項に記載の方法。