TW555935B - Coil on plug capacitive signal amplification and method of determining burn-time - Google Patents

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555935 A7 _____B7 五、發明説明（1 ~~) 一 臨時專利申請交互參考 本專利申請優先於2001年7月31提出之美國臨時專利申 請案號60/308,580 ’該專利申請以提及方式整份併入本文 中。 技術領域 本發明與包含插塞上之線圈點火開關之内燃機直接點火 系統的引擎分析器有關’尤其，本發明與採用點火信號檢 波器以偵測直接點火系統中點火波形的引擎分析器有關。 本發明特別適用於汽車引擎分析器，其中會顯示次要點火 波形及此類波形區段的數值，以供技術人員評估之用。 背景資訊 引擎分析器&供具有精確檢查點火系統效能當作整體引 擎效能基準之工具的機械。信號偵測器（「測試探針」）被 廣泛運用於診斷内燃機缺陷及異常。例如，測試探針被放 置鄰接如點火線圈或點火線路之類的測試點，並且測試探 針將信號傳回給汽車診斷設備。如火星塞點火電壓及持續 時間之類從測試探針獲得的資訊有助於機械師決定與點火 線圈相關的火星塞是否正常運作。 圖1 a顯示電容性信號债測系統。點火線圈11 〇實質上是 位於初級繞組與次級繞組間之具有非常大匝數比（通常介 於1··50至1:10^之間）的變壓器，用於將突然開始之主電流 (primary current)所提供之初級繞組中的低電壓轉換成源電 極中的高電壓。點火線圈110係藉由絕緣線112連接至分電 盤蓋114的中心或線圈端子（無編號）。藉由分火頭將來自 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）

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點火線圈110的高電壓從線圈端子分配至分電盤蓋114的側 端子或火星塞端子，其中分火頭係以熟知技藝人士已知且 標準技術手冊中提供的方式，以預先決定時序將火花分散 至母個火星塞端子。接著，經由絕緣線i i 8將提供給火星 塞端子的火花電壓提供給相對應火星塞122。 在每個汽缸上，介於火星塞電極之間產生的放電產生火 花’用於點燃引入汽缸的燃油空氣混合物並且壓縮成爆發 狀態’藉由驅動汽紅中的活塞，以提供動力給附著的曲 軸。藉由將一電容性信號檢波器124以電容性方式鶴合至 火星塞線路118以分析點火波形，以評估可執行的效能。 電容性信號檢波器124的一端係以傳統方式繞接或夾住線 路118，而另一端則是透過電線或同軸電纜線126連接至測 量裝置128。以熟知技藝人士已知的方式，結合使用檢波 器124量測的總容量與傳統容量除法器電路，以決定電線 118電壓。 最近，點火系統已進展到每汽缸一個線圈，或每汽缸對 一個線圈（直接點火系統（DIS)或混合），並且根本不需要火 星塞線路。此類的火星點火系統包含每個插塞上之線圈或 每個插塞附近之點火線圈，例如，如圖lb所示。藉由主 級線圈162和磁性鐵芯160在次級線圈164上產生的高電壓 透過次級線两的輸入通過導電元件投送至如彈簧169之類 ^ 的導電輸出，及投送至裝在jC星塞蓋lh内的火星塞（圖中 未顯示）。點火器168是一種在電流已流入線圈中時開啟的 開關。瞬變電流會在主級線圈上形式大電壓，並且透過次 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 555935 A7

級線圈轉換而使電壓遞增。 圖lc顯示插塞上之線圈（C0P)總成，其具有點火線圈 140、火星塞150及火星塞間隙151。圖laf實施的配置可 避免應用傳統技術，因為高次級線圈電壓導體不像圖u 的電線118 —樣容易取得。針對這項c〇p組態配置，可使 用插塞上之線圈信號偵測器總成或感應器141 ’如2〇〇2年5 月28日發佈之美國專利案號6,396,277中發表的線圈信號偵 測4總成，這份專利已讓渡給本發明受讓人，並且以提及 方式併入本文^ COP感應器141包括上層導電層及下層學 電層（圖中未顯示），這兩層被固定在基板丨44上，並且藉 由基板分隔。在一項觀點中，上層導電層及下層導電層係 當作彳§號偵測器及當作接地板。上層係經由電線15 2以導 電方式耦合至外部信號分析器裝置，而接地板會影響線圈 產生之電磁能量的一部份，因此係用來使信號偵測器層上 觀察的信號強度衰減至傳統分析器容易處理的位準。感應 器141係藉由附著於感應器外殼148的夹鉗147夾住點火線 圈140的外殼。 在本配置中，當點火線圈140正在將主級線圈電壓轉換 成供火星塞使用的高電壓時，感應器141在點火線圈140散 發的電磁輻射電磁場範圍内。在運作中，會在預先決定時 間將低電壓4高電流供應至點火線圈14〇的初級繞組，並 且初級繞組產生主要由磁場（H)組成的電磁場。次級繞組 產生的電磁場主要是電場（E)，因為它會運載高電壓及低 電流。位於鄰接線圈140外殼的下層導電層線圈藉由此類 _______ -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 555935 A7 ---- - B7 _ __ 五、發明説明（4 ) 接觸而實質上成為接地電位。橫跨上層與下層感應或形成 的電屢電位148可能是正電壓或負電廢（就COP系統而言通 苇疋負電壓），並且可從上層表面或信號4貞測器層f測或 接收。在信號偵測層觀察的電壓與線圈140的次級線圈端 子上的電壓成正比。因此，用熟知技藝人士已知的方式’ 在診斷點火火星電壓特性過程中（如火星電壓或燃燒時 間’或如開路電線或插塞，或堵塞或短路插塞），可使用 仗#號偵測層取得的信號。 儘管目前插塞上之線圈信號偵測裝置達成的進展，各種 點火線圈組態配置導致任一感應器都難以提供通用適用 性°例如，當線圈外殼有保護層或被建置而輸出失真或顯 著衰減的信號時，前面提及的感應器141可能較不理想。 會發生這狀況的一項實例為，在插塞上之線圈/插塞後之 線圈總成中將點火器放置在含鐵保護層盒中，其中含鐵保 護層盒係當作鐵芯散發之電場和磁場的護罩。雖然可積極 保護此類插塞上之線圈總成，以使對其他裝置干擾降至最 低限度時’但是保護層顯然被認為含有會使插塞上之線圈 組件輸出之場裳減的媒介或媒介組合，即使此類保護層本 身不是設計考慮。因此，就廣泛定義而言，有保護層的插 塞上之線圈是一種輸出電磁能量會因插入的媒介而衰減進 而妨礙或阻榛使用傳統電容性偵測器量測的插塞上之線圈 裝△置。目此，需要-種適用#有保護層或低輸出點火線圈 組態配置的插塞上之線圈/插塞後之線圈信號偵測裝置。 發明概要 -7- 555935 A7 ______B7 五、發明説明（5 ) 在一項觀點中，本發明提供一種用於產生一代表一輸入 信號之輸出信號的插塞上之線圈測試裝置。測試裝置包括 一電容性感應器，用於在一點火事件期間偵測一插塞上之 線圈裝置產生的一電場，以及產生及輸出一電壓以響應該 點火事件。4电谷性感應器被放置以鄰接或附著於該插塞 上之線圈裝置。一電性耦合至該電容性感應器的信號處理 電路產生一輸出信號，以響應該電容性感應器輸出之電| 的變化。然後，放大該電容性感應器的輸出。 在另一項觀點中，一種用於決定一插塞上之線圈點火開 關燃燒時間的方法包括：配置一電容性感應器以鄰接一插 塞上之線圈點火開關外殼；在包含至少一點火區段之週期 期間’使用該電容性感應器偵測該插塞上之線圈點火開關 輸出的一電場；以及決定一燃燒時間。決定該燃燒時間的 方式為，識別一用於指示出現的一點火線的點火線當量， 並且識別一火星線結束點，以及決定介於該點火線與該火 星線結束點之間的時間。 在尚有另一項觀點中，一種用於偵測與一插塞上之線圈 點火開關相關問題的方法包括：配置一電容性感應器以鄰 接一插塞上之線圈點火開關外殼；在包含至少一點火區段 之週期期間’使用該電容性感應器偵測該插塞上之線圈點 火開關輸出的^一電場；以及識別點火線、火星線與燃燒時 間之至少一項。針對一第二插塞上之線圈重複這些步驟， 並且比較有關第一插塞上之線圈與第二插塞上之線圈所識 別之相對應點火線、火星線與燃燒時間的至少一項，以決 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐) 555935 A7 B7 五、發明説明（6 ) 定其之間的一相對差值。 圖式簡單說明 圖la顯示傳統電容性感應器及電路，用於偵測分電盤架 構點火系統的次級點火電壓。 圖lb顯示具有集成點火器的COP點火線圈。 圖lc顯示位於鄰接COP位置的另一種COP電容性感應 器。 圖2a和2b分別顯示以時間函數顯示之典型主級點火波形 與次級點火波形。 圖3a和3b顯示本發明之插塞上之線圈量測和放大電路的 樣態。 圖4a至4b分別顯示放大電路的樣態及根據本發明之電壓 充電器的樣態。 圖5顯示根據本發明之有保護層型插塞上之線圈量測和 放大電路的測試結果。 具體實施例詳細說明 圖2a和2b分別顯示以時間函數之典型主級點火波形與次 級點火波形。波形具有三段基本區段，標示為點火區段 (Firing Section)、中間區段（Intermediate Section)及存在區 段（Dwell Section) 〇 圖2a和2b中;ί吏用共同參考數字以表示在主要波形與次要 波形中出現的共用事件。在波形的起點S，主級點火電路 中沒有電流流動。此時，可用的電瓶或充電系統電壓通常 在大約12至15伏特範圍内，但是通常是介於約12至14伏特 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 555935 A7 ---- — _— B7 五、發明説明（7 ) 之間。在210 ’主要開關裝置開啟主要電流，以開始「存 在」或「充電」區段。在22〇，通過主要電路流動的電流 會在點火線圈繞組中建立磁場。沿著23〇發生的電壓上升 指示線圈飽和正在發生中，並且在使用線圈飽和來控制線 圈電流的點火系統上，此時電流急速行進或電壓迅速出 現。用於表if主要電路開啟時間的波形部份係介於點2 j 〇 與240之間。介於點21〇與240之間的信號部份表示存在週 期或點火線圈主要電流的「開啟時間」。 在240 ’主要開關裝置終止主要電流流動，突然造成已 建立的磁場瓦解，並且因自感應而在次級繞組中感應高電 壓。因為典型的1:50至1:100之初級繞組對次級繞組匝數 比’所以會因互相感應吏次級繞組的電壓甚至更高。次級 繞組電恩被傳遞至火星塞間隙，並且火星塞間隙被離子 化，而且電流電弧橫跨電極以產生起始燃燒的火星 250(即，「點火線」），並且火星持續一段時間週期，稱 為「點火區段」或「燃燒時間」260。 以千伏特為測量單位的點火線250表示點燃橫跨火星塞 間隙之火星塞所需的電壓量，並且通常是介於6至8 kVi 間。燃燒時間260表示點火事件的持續時間，並且通常是 介於1至3毫秒之間，而與點火kV相反。如果點火”遞 增，則燃燒咬間遞減，反之亦然。在燃燒時間26〇期間， 橫跨介於火星塞電極之間的放電電壓遞減，直到線圈能量 典法維持檢跨電極之間的火星（例如，請參考2 7 〇)。在 280,因線圈放電而產生振盪電壓或「振鈐」電壓並且會 -10- ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 X 297公釐) ------— 555935 8 五、發明説明（ 持績，直到在290，線圈能量消失並且主要電路中沒有電 流流動。 圖3(a)顯示插塞上之線圈量測和放大電路3〇〇的樣態，其 被建置為最有利的狀況，並且修改插塞上之線圈3〇5輸出 的弱電磁場，尤其在包含燃燒時間的週期期間，這是介於 點火線或火星250至火星塞310與振鈴29〇之間的時間界 限，例如，如圖2b所示。 在測4插塞上之線圈期間，技術人可將電容性感應器直 接放在鄰接插塞上之線圈（C〇P)的位置。圖lb中詳細顯示 的Toyota插塞上之線圈（ρ/Ν9〇919·〇223〇Ητ)具有點火器， 這個點火器包含配置在插塞上之線圈上方的保護層元件 2保漢層元件112會使插塞上之線圈丨1〇之線圈1丨8散發 的私昜衰減。由於電場衰減，所以有助於確保介於電容性 感，器（例如，315)與插塞上之線圈（例如，305)上方之間 緊=接觸。因此’有助於在外殼内配置電容性感應器，其 I把確實附著於插塞上之線圈外殼或鄰接引擎組件，而不 而要技術人員用手固定，並且使未校準錯誤降至最低限 藉由固定裝置就可達成確實附著，如但不限於傳統夾鉗 或=帶（例如，定位裝置（tie d〇wns)),其被建置以嚙合或 附著於插塞上之線圈外殼、磁性夹鉗或帶螺紋區段之部 位^2果可在插塞上之線圈外殼外部使用。在一項觀點 中可κ施如一個或一個以上彈簧或泡沫塑料鑲塊之類的 偏角構件，以使電容性感應器31〇沿著插塞上之線圈外殼 -11 297公釐） 巧尺度撕_ i料(CNS) A4規格(挪 555935 A7 B7 五、發明説明（9 ) 偏轉。另外，電容性感應器外殼可被建置以嚙合特定插塞 上I線圈外殼。進一步，可建置具有複數個分開電容性感 應器的電容性感應器外殼，以同時嚙合相對應的複數個插 塞上之線圈外殼，如前面以提及方式指明及併入的美國專 利案號6,396,277中的發表内容。另外，可將電容性感應器 整個至COP外殼’並且經由汽車線束及資料鏈路連接至内 建汽車診斷資料電腦及/或資料儲存裝置，以供技術人員 後續使用，以用於為汽車技工顯示適當的訊息或信號。 電容性感應器最好屬於前面提及之美國專利案號 6,396,277中的發表電容性感應器。此類電容性裝置被併入 外殼中’其中外殼的幾何學適合促進近侧附著或鄰接插塞 上之線圈置放以利測量。 如上文所述，次級繞組產生的電磁場主要是電場（E)。 由於衰減電場會出現在某些插塞上之線圈組態配置中，所 以可能無法查明點火線及/或振鈐。因此，插塞上之線圈 量測和放大電路300包括放大器330，用於放大電容性感應 器3 15透過電線320輸出的電壓信號，其中電線可能有保護 層，如圖所示。 圖4(a)顯示適用之放大器33〇的樣態。低輸出阻抗放大器 33 0特別有助於驅動高輸入電容性電抗的kV Module直接輸 入電路’如飞文所述。此一示範性放大器可包括Anai〇g

Devices of Norwood，ΜΑ製造的OP282雙運算放大器。這些 放大器的特徵為以極低供應電流有極佳速度，並且由於廣 輸出擺動、低功率消耗及高扭轉率，所以非常適用於電瓶 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 555935 A7 B7 五、發明説明（10 ) 供電系統或電力有限應用。圖中所示之電路的一項變化是 在OP282放大器之前或之後放置一絕對值放大器（圖中未顯 示），以使顯示的信號極性標準化。放大器330的運作被視 為在熟知技藝人士熟知的範圍内，因此省略其詳細說明。 第一階是非反相電壓增益（即，1+50Κ/10Κ=6)。150電阻 器及82 pF電容器共同當作低通雜訊濾波器，而1〇〇 K電阻 器是直流（DC)傳回。第二階是電壓隨耦器，其具有100% 負回授電路（即，V0UT= Vin)。在本應用中，會為第一階提 供高負荷阻抗，並且從非常低源阻抗傳遞輸出電壓。因 此，在圖3a和3b所示的樣態中，會透過有保護層電線335 及kV Module連接器J1將放大器330的輸出饋送至Snap-〇n Technologies，Inc·製造的 Vantage® kV Module 340(下文中 稱為 kV Module 340)。 接著，透過適當的分離式連接器（如三尖端分叉「T」或 「Υ」型連接器），將連接器355 kV Module 340連接至 Vantage® Power Graphing Meter (MT2400) 350(下文中稱為 Vantage 350)，如圖3(a)所示。圖3(b)中的虛線標示介於 Vantage通道 3/4 kV Module連接器 360與 kV Module微型 DIN 連接器365之間的連接。 在一項觀點中，圖4(b)顯示的電壓充電器包括當作電荷 幫浦整流器的、預先封裝1C。此一 1C晶片是Maxim Integrated Products製造的MAX680晶片。這個晶片傳遞大約[± 2* Vin]，而只需要五個10 uF外部電解質電容器就可達成。觀 念上，電路將傳遞土 10 VDC，但是前面說明的電路不是正 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）

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規電路，所以輸出會稍微低於負冑。視需要，可利用具有 熟知技藝人士明白的組態配置的電源（包括但不限於^流 (AC)或直流（DC)電源（例如，電瓶）來供電給放大器，以避 免需要使用S尖端分又型連接器。目中所示之電路的運作 被視為在熟知技藝人士熟知的範圍内，因此省略其詳細說 明。另外，應用白本文中發表的電路能夠顯著變化，如熟 知技藝人士所熟知，並且此類變化被視為屬於本發明範· 疇。 圖5顯示刖面說明之線圈量測和放大電路3〇〇另一種樣熊 的測試結果，用於呈現使用平台測試設備（bench test setu^ 所測量之橫跨電容性感應器3 15的電壓。在測試設備中， 0.375”（3/8 ’）金屬盤（metaiHc disc)被放置在插塞上之線圈 上面的最大輸出點（P/N 90919-02230HT)，並且被連接至kv Module 340輸入，以提供適當的載入及資料處理。在本連 接中會準備實驗室示波器，用以測量燃燒時間。vantage RPM探針被當作觸發源。rpm探針響應點火線的正負極 性，而kV Module只内部響應負極性。以此方式，使用這 兩個裝置來測量電容性感應器3 15輸出的電壓。第一項裝 置是Snap-On Vantage kV Module攜帶型測試儀，而第二項 裝置是附屬示波器（例如，Tek TDS 220示波器），其中示波 器的頻寬及精/雀度大於攜帶型測試儀的頻寬及精確度。或 者，僅利用一個量測裝置（例如，示波器或資料處理系統） 來測量電容性感應器3 15輸出的電壓，以決定燃燒時間。 具有2.00V比例的軌跡或通道1是電容性感應器3丨5測量 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 555935

大電壓。如圖5下方所示，每個方塊都表示5〇〇 〇 s的 曰里杏圖式左方所737之軌跡1的小負峰值604(-〇·5 Vp)是線 、之·’’’占並且相對應於軌跡2中所示之存在區段的起 點。圖式中間所示之軌跡1的小正峰值605 (+5 Vp)是點火 線，用於表示燃燒時間開始及存在區段結束。軌跡丨右方 的小正峰值606 (+0·4 Vp)是燃燒時間結束。用熟知技藝人 已彡的方式，依據觀念插塞上之線圈系統已知運作模式 的，形來擷取燃燒時間，如參考圖以和几的說明。此外， 決定燃燒時間的方式為，測量從點火線6〇5(藉由連接至電 容性感應器310的檢視裝置或列印裝置就可得知）至大略一 笔秒以上後振盪或振铃6〇6開始的時間。軌跡i上的燃燒時 間約1.65 ms。Tek HV探針（圖中未顯示）測量的相對應值為 2.25 ms。 藉由在存在區段時間將主級的下侧連接至接收，使具有 5 V比例的軌跡2模擬汽車電腦以區動c〇p内部點火器。點 火器需要長度為2 ms的+ 5 Vp脈衝610來達成將線圈芯充電 至接近燃油飽和。汽車電腦累積來自各種引擎感應器的資 訊以建立正確引擎時序。該時序信號藉由傳遞脈衝61〇(如 軌跡2所示）來開始2 ms的存在（dwell)週期。因此，電腦 「知道」在存在區段開始後2 ms，將會產生點火線，並且 知道適當的火星塞會點燃。 雖然在本案例中，介於示波器與Vantage 350之間的資料 協議並非最理想（即，1.65 ms相對於2.25 ms)，但是這是比 較主要診斷優點的汽缸對汽缸讀數。換言之，診斷值不在 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 裝

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於專間提供燃燒時間的精確值。 .隹值例如，診斷值也本質上存 在於相對站人、、泉振幅或介於 M ^ p. H、# 後致個插塞上之線圈之間的燃 燒時間，以決疋其差值。例 ΒΕΙ ^ J. 44- ^ , 如果技術人員將運用本發 明放大技術的電容性取樣咸庳 ^ # 采心、應器攻置在複數個插塞上之線 圈上，並且幾乎並中_偭许金L、 八 插塞上又線圈具有實質上相等的 燃燒時間，而某一插塞上之绫園 v ^ <、、果圈具有分離讀數，則很可能 /刀離讀數指出需要進一步評估的問題。 雖然本發明的插塞上之線圈相和放大電路綱係關於 特定^保護層插塞上之線圈的說明，但是本文中的主要具 體化可廣泛應用於其他車輛、引擎及插塞上之線圈配置。 針對另-種車_、引擎或插塞上之線圈配置來調整本發明 觀念及電路所需的任何小幅修改都被認為在熟知技藝人士 所熟知。 另外，本發明的插塞上之線圈量測和放大電路300可能 有利於實施為可開關組態，其中一電容性感應器可與包括 稷數個選擇性或可變電路的單一量測裝置（圖中未顯示）結 合在一起，以允許技術人員跨車系内的多種車輛（如T〇y〇ta 車輛）’或跨多種引擎機型或有保護層插塞上之線圈架 構，使用單一感應器或感應單元。例如，單一量測裝置可 包括：一適用於一第一有保護層插塞上之線圈（或相關系 列插塞上之气圈）的第一放大電路；一適用於一第二有保 護層插塞上之線圈（或相關系列插塞上之線圈）的第二放大 電路；以及一適用於一第三有保護層插塞上之線圈（或相 關系列插塞上之線圈）的第三放大電路。第一、第二及第 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂

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一有保濩層插塞上之線圈（或相關系列）可被配置在同一車 輛型號上，配置在不同車輛型號或機種上。考慮技藝内熟 知的開關裝置，藉由開關裝置就可達成選擇適用線圈或系 列。在此一量測裝置中可採用任何數量的分開電路：另 外，複數個電路可被多重處理至複數個電容性感應器，以 在合宜的整套計劃内准許更廣的適用性。 雖然前面說明的電路係針對特定特定製造商及汽車機 種，但是實際電路尤其與特定線圈類型和幾何學有關。因 此，本文中的講授不限於提供特定型號或機種或甚至特定 車輛類型的診斷資訊，而且還提供在任何引擎或車輛類型 中使用的插塞上之線圈系統的有用診斷資訊。 實施決不限制於前面說明的電路，而是寬廣地包括能夠 以適合識別點火事件指示器（如上文所述，無論是供技術 人員或供處理裝置（例如，電腦）識別）的形式來將配置在有 保護層插塞上之線圈上的電容性感應器（例如，315)產生 的電壓放大之任何電路。最特別的優點為，電路及裝置被 建置’以准綷技術人員或電腦識別出現的點火線及火星線 結束點，以便藉由比較點火線與火星線結束點之間的時間 或求積分來決定燃燒時間。在各種形式中，實施可包括具 有「通用」組件的電路，其中單一電路可被調整以配合大 量（例如，10(J以上）不同插塞上之線圈使用。例如，此類 电路可有益地包含可擴充及/或可選擇的組件，其可以單 獨或組合方式涵蓋包含所想要數量之不同插塞上之線圈設 计的所期望效能範圍。或者，在所期望的程度上，根據本 -17- 本紙張尺度適財S S家標準(CNS) A4規格(210X 297公爱) 555935 A7 B7 15 五、發明説明（ 發明的電路可包括具有適當選擇裝置的複數個「半通用」 電路’其中複數個可變電路被配備，以涵蓋合起來包含整 個插塞上之線圈設計範圍的複數個範圍。 本文中說的具體實施例可包括或配合任何適當的電壓源 起使用，如電瓶、X流發電機等等，用於提供任何適當 的電壓，如約12伏特、約42伏特等等。 本文中說的具體實施例可配合任何想要的點火系統或引 擎一起使用。這些系統或引擎可包括利用有機衍生燃料或 化石燃料及其衍生品，如汽油、天然氣、丙烷等等或其組 合。這些系統或引擎可配合或併入另一系統一起使用，如 汽車、卡車、船艦、機車、發電機、飛機等等。 本說明書中已討論本發明的各項觀點以解說其多用途。 應明白，本發明能夠在各種其他組合及環境中使用，並且 能夠在本文中陳述之本發明觀念範圍内修改或變更。另 外，雖然已討論裝置及方法的圖解實例，但是本發明不受 限於本文中提供的實例，並且本文中隨附的申請專利範圍 包含本發明的額外變化。 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）

Claims (1)

1. 555935 申請專利範圍 .一種用於偵測一有保護層型插塞上之線圈點火開關輸出 的弱場及產生一表示一點火信號之輸出信號的插塞上之 線圈測試裝置，該插塞上之線圈測試裝置包括： 一電容性感應器，其可附著於一插塞上之線圈裝置， 用於在一點火事件期間偵測該有保護層插塞上之線圈裝 置產生的一電場，以及產生及輸出一電壓以響應該點火 事件； 一信號處理電路，其被電性轉合至該電容性感應器， 用於產生一輸出信號，以響應該電容性感應器響應一偵 測電場所輸出之電壓的變化； 其中該信號處理電路包括一放大器，該放大器被建置 以放大該電容性感應器的一輸出電壓。 2·如申請專利範圍第1項之插塞上之線圈測試裝置，其中 該放大器包括一雙運算放大器。 3·如申請專利範圍第1項之插塞上之線圈測試裝置，其中 該雙運算放大器是一低輸出阻抗放大器。 4. 一種用於量測一有保護層插塞上之線圈點火開關之輸出 之方法，該方法包括下列步驟： 配置一電容性感應器以鄰接一有保護層插塞上之線圈 點火開關外殼； 在包含至、少一點火區段之週期期間，使用該電容性感 應器偵測該有保護層插塞上之線圈點火開關輸出的一電 場， 放大該偵測到的電場；以及 -19· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

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   5. 將該放大信號輸出至一輸出裝置。 :申請專利範圍第4項之用於量測一有保護層插塞上之 1點火開關之輸出之方法，其中配置㈣容性感應器 ^步驟係由將該電容性感絲配置在鄰》該有保護層插 塞上之線圈點火開關外殼上方所組成。 如申請專利範圍第4項之用於量測一有保護層插塞上之 線圈點火開關之輸出之方法’進—止包括线—燃燒時 間，其方式為識別一點火線當量、識別一火星線結束 點，以及決定介於該點火線與該火星線結束點之間的 間。 7.如申叩專利範圍第4項之用於量測一有保護層插塞上之 線圈點火開關之輸出之方法，其中該配置步驟包括可移 動附著於該有保護層插塞上之線圈點火開關外殼的該電 谷性感應器。 8·如申請專利範圍第4項之用於量測一有保護層插塞上之 線圈點火開關之輸出之方法，其中該輸出步驟包括將該 放大信號輸出至一顯示裝置、一列印裝置與一指示裝置 之至少一裝置。 9· 一種用於偵測一插塞上之線圈點火開關相關問題之方 法，該方法包括下列步驟： a)配置 '電容性感應器以鄰接一第一有保護層插塞上 之線圈外殼； b )在包含至少一點火區段之週期期間，使用該電容性 感應器偵測該有保護層插塞上之線圈點火開關輸出的一 -20· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 555935 A8 B8 C8

   電場； C )識別一點火線當量與燃燒時間之至少一項； d)針對-第-有保護層插塞上之線圈重複步驟牡 c);及 〇比較有關該有料層第—插塞上之線圈與該有保護 層第二插塞上之線圈所識別之相對應點火線當量與燃燒 時間的至少一項，以決定其之間的一相對差值。 10.如申請專利範圍第9項之用於偵測_有保護層插塞上之 線圈點火開關相關問題之方法’其中該步驟e)包括比較 有關該有保護層第-插塞上之線圈與該有保護層第二插 塞上之線圈所識別之燃燒時間，以決定其之間的一相對 差值。 11·-種用於偵測-有保護層插塞上之線圈點火開關相關問 題之方法，該方法包括下列步驟： a) 配置-感應器以鄰接-第_有#護層插塞上之線圈 外殼； b) 在包含至少一點火區段之週期期間，使用該感應器 偵測孩有保護層插塞上之線圈點火開關散發的電磁輻 射； c )識別一點火線當量與燃燒時間之至少一項； d)針對 '第二有保護層插塞上之線圈重複步驟幻至 c);及 〇比較有關該有保護層罘一插塞上之線圈與該有保護 層弟一插塞上之線圈所識別之相對應點火線當量與燃燒 -21- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐）

   裝 555935 12 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 時間的至少一項，以決定其之間的一相對差值。 如申請專利範圍第11項之用於偵測一有保護層插塞上之 線圈點火開關相關問題之方法，其中該步騾e)包括比較 有關該有保護層第一插塞上之線圈與該有保護層第二插 塞上之線圈所識別之燃燒時間，以決定其之間的一相對 差值。 -22- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)