(57)【要約】  コイルオンプラグ試験装置は点火信号を表わす出力信号を発生する。試験装置は、点火事象中にコイルオンプラグ装置によって発生する電磁束を検出し、それに応答して電圧を発生し出力するための誘導性センサと、誘導性センサによって出力される電圧の変動に応答して出力信号を発生するために誘導性センサに電気的に接続された信号処理回路とを含む。コイルオンプラグ点火の燃焼時間を決定するための方法は、コイルオンプラグ点火ハウジングに隣接して誘導性センサを配置するステップと、誘導性センサを使用して少なくとも１点火区間を含む期間中にコイルオンプラグ点火によって出力される電磁束を検出するステップと、点火線を識別し、スパーク線の終点を識別し、かつそれらの間の時間を決定することによって燃焼時間を決定するステップとを含む。
2005514547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火信号を表わす出力信号を発生するためのコイルオンプラグ試験装置であって、
点火事象中にコイルオンプラグ装置によって発生する電磁束を検出し、それに応答して電圧を発生し、かつ出力するために、前記コイルオンプラグ装置に取付可能な誘導性センサと、
検出された電磁束に応答して前記誘導性センサによって出力される電圧の変動に応答して出力信号を発生するために、前記誘導性センサに電気的に結合される信号処理回路と
を備えたコイルオンプラグ試験装置。
【請求項２】
前記誘導性センサが開芯インダクタおよび空芯インダクタの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のコイルオンプラグ試験装置。
【請求項３】
前記誘導性センサを前記コイルオンプラグ装置にとりつけるためにクランプおよび磁気部材の少なくとも１つを含むハウジングを含む、請求項１に記載のコイルオンプラグ試験装置。
【請求項４】
前記誘導性センサを前記コイルオンプラグに取り付けるために偏倚部材を含むハウジングを含む、請求項１に記載のコイルオンプラグ試験装置。
【請求項５】
前記信号処理回路が、前記誘導性センサに分路して取り付けられたＲＣ回路を含む、請求項１に記載のコイルオンプラグ試験装置。
【請求項６】
前記信号処理回路が、前記誘導性センサに分路して取り付けられたショットキダイオードを含む、請求項５に記載のコイルオンプラグ試験装置。
【請求項７】
前記信号処理回路が可変抵抗器である、請求項５に記載のコイルオンプラグ試験装置。
【請求項８】
前記誘導性センサが可変インダクタを含む、請求項５に記載のコイルオンプラグ試験装置。
【請求項９】
前記誘導性センサが可変インダクタを含む、請求項６に記載のコイルオンプラグ試験装置。
【請求項１０】
前記信号処理回路が、抵抗器およびコンデンサの異なる組合せを含む複数のＲＣ回路を含み、前記複数のＲＣ回路が開閉要素を介して前記誘導性センサに分路して取り付けられる、請求項１に記載のコイルオンプラグ試験装置。
【請求項１１】
前記開閉要素が多位置スイッチである、請求項１０に記載のコイルオンプラグ試験装置。
【請求項１２】
前記開閉要素がデジタルスイッチである、請求項１０に記載のコイルオンプラグ試験装置。
【請求項１３】
誘導性センサをコイルオンプラグ点火ハウジングに隣接して配置するステップと、
前記誘導性センサを使用して、少なくとも１点火区間を含む期間中に前記コイルオンプラグ点火によって出力される電磁束を検出するステップと、
燃焼時間を決定するステップと
を含み、前記燃焼時間決定ステップが、点火線等価物を識別し、スパーク線の終点を識別し、かつ点火線とスパーク線の終点との間の時間を決定することを含む、
コイルオンプラグ点火の燃焼時間を決定するための方法。
【請求項１４】
前記検出された電磁束に対応する電圧を調整するステップをさらに含む、請求項１３に記載のコイルオンプラグ点火の燃焼時間を決定するための方法。
【請求項１５】
前記配置ステップが、前記誘導性センサを前記コイルオンプラグ点火ハウジングの外部に着脱可能に取り付けるステップを含む、請求項１３に記載のコイルオンプラグ点火の燃焼時間を決定するための方法。
【請求項１６】
前記配置ステップが、前記誘導性センサおよび誘導性センサハウジングの少なくとも１つを前記コイルオンプラグ点火ハウジングにクランプ留めするステップをさらに含む、請求項１３に記載のコイルオンプラグ点火の燃焼時間を決定するための方法。
【請求項１７】
前記配置ステップが、前記誘導性センサおよび誘導性センサハウジングの少なくとも１つをエンジン室構成部品にクランプ留めするステップをさらに含む、請求項１３に記載のコイルオンプラグ点火の燃焼時間を決定するための方法。
【請求項１８】
前記決定された燃焼時間を表示装置、印刷装置、および指示装置の少なくとも１つに出力するステップをさらに含む、請求項１３に記載のコイルオンプラグ点火の燃焼時間を決定するための方法。
【請求項１９】
複数の誘導性センサを対応する複数のコイルオンプラグ点火ハウジングに隣接して配置するステップをさらに含む、請求項１３に記載のコイルオンプラグ点火の燃焼時間を決定するための方法。
【請求項２０】
ａ）誘導性センサを第１コイルオンプラグハウジングに隣接して配置するステップと、
ｂ）前記誘導性センサを使用して、少なくとも１つの点火区間を含む期間中にコイルオンプラグ点火によって出力される電磁束を検出するステップと、
ｃ）点火線、スパーク線、および燃焼時間の少なくとも１つを識別するステップと、
ｄ）第２コイルオンプラグに対してステップａ）〜ｃ）を繰り返すステップと、
ｅ）前記第１および第２コイルオンプラグに関連して識別された対応する点火線、スパーク線、および燃焼時間の少なくとも１つを比較して、それらの間の相対差を決定するステップと
を含む、コイルオンプラグ点火に関連する問題を検出するための方法。
【請求項２１】
ステップｅ）が、前記第１および第２コイルオンプラグに関連して識別された燃焼時間を比較してそれらの間の相対差を決定するステップを含む、請求項２０に記載のコイルオンプラグ点火に関連する問題を検出するための方法。
【請求項２２】
ａ）センサを第１コイルオンプラグハウジングに隣接して配置するステップと、
ｂ）前記センサを使用して、少なくとも１つの点火区間を含む期間中にコイルオンプラグ点火によって放出される電磁放射を検出するステップと、
ｃ）点火線、スパーク線、および燃焼時間の少なくとも１つを識別するステップと、
ｄ）第２コイルオンプラグに対してステップａ）〜ｃ）を繰り返すステップと、
ｅ）前記第１および第２コイルオンプラグに関連して識別された対応する点火線、スパーク線、および燃焼時間の少なくとも１つを比較して、それらの間の相対差を決定するステップと
を含む、コイルオンプラグ点火に関連する問題を検出するための方法。
【請求項２３】
ステップｅ）が、前記第１および第２コイルオンプラグに関連して識別された燃焼時間を比較してそれらの間の相対差を決定するステップを含む、請求項２２に記載のコイルオンプラグ点火に関連する問題を検出するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、コイルオンプラグまたはコイルオーバプラグ点火を含む内燃機関直接点火システム用のエンジンアナライザに関し、さらに詳しくは、点火信号ピックアップを使用して直接点火システムにおける点火波形を検出するエンジンアナライザに関する。本開示は、技術者の評価のために二次点火波形およびそのような波形のセグメントの数値を表示する自動車エンジンアナライザに特に利用可能性を有する。
【背景技術】
【０００２】
（仮出願の相互参照）
本願は、２００１年７月３１日に出願した米国仮特許出願第６０／３０８，５６２号の優先権を主張し、その開示全体を参照によってここに組み込む。
【０００３】
エンジンアナライザは、エンジン全体の性能の指標として点火システムの性能を正確に点検するためのツールを整備士に提供する。信号検出器（「テストプローブ」）は、内燃機関の欠陥および異常を診断するのに幅広く使用される。テストプローブは例えば点火コイルまたは点火線などの試験点に隣接して配置され、テストプローブは信号を自動車の診断装置に伝達する。スパークプラグ点火電圧および持続時間など、テストプローブから得られた情報は、点火コイルに関連するスパークプラグが適切に機能しているかどうかを整備士が判断するのを助けることができる。
【０００４】
図１ａは、容量性信号検出システムを示す。点火コイル１１０は本質的に、一次と二次の間で一般的に１：５０から１：１００の間の非常に大きい巻数比を有する変圧器であり、それは、一次電流の突然の開放によって提供される一次巻線の低電圧を二次巻線の高電圧に変換する。点火コイル１１０は、絶縁ワイヤ１１２によって配電器キャップ１１４の中心またはコイル端子（無番号）に接続される。点火コイル１１０からの高電圧は、当業者に周知であり標準技術マニュアルに記載された方法で、予め定められたタイミングでスパークを各スパークプラグ端子に分配する回転子によって、コイル端子から配電器キャップ１１４の側部またはスパークプラグ端子に分配される。スパークプラグ端子に提供されたスパーク電圧が今度は、絶縁ワイヤ１１８を介して対応するスパークプラグ１２２に提供される。
【０００５】
各シリンダで、結果的にスパークプラグ電極間に生じる放電はスパークを発生させ、それは、シリンダ内に引き込まれるか押し込まれ爆発状態まで圧縮された燃料−空気混合気を点火させ、それによってシリンダ内でピストンを駆動して、取り付けられたクランク軸に動力を提供する。エンジン性能を評価する点火波形の解析は、容量性信号ピックアップ１２４をスパークプラグワイヤ１１８に容量結合することによって実行することができる。容量性信号ピックアップ１２４は従来、一端をワイヤ１１８に巻き付けるかクリップ留めし、他端はワイヤまたは同軸ケーブル１２６を介して測定装置１２８に接続する。ピックアップ１２４によって測定された全容量は、従来の容量分圧器回路と組み合わせて、当業者に周知の方法でワイヤ１１８の電圧を決定するために使用される。
【０００６】
より最近には、点火システムは１シリンダにつき1コイルまたは１シリンダ対につき１コイル（直接点火システム（ＤＩＳ）またはハイブリッド）に進化し、スパークプラグワイヤを全く持たないことがある。そのようなスパーク点火システムは、例えば図１ｂに示すように、各プラグの上に点火コイルを組み込むか、あるいは各プラグの近くに点火コイルを組み込む。一次コイル１６２および磁気鉄芯１６０によって二次コイル１６４に発生する高電圧は、二次コイルの出力を介し、様々な導電性要素を介して、ばね１６９などの導電性出力、およびスパークプラグキャップ１６０内に収容されたスパークプラグ（図示せず）に送られる。点火装置１６８は、電流がコイルに流れた後に開路するスイッチである。この過渡電流は一次側に大電圧を生じ、それは二次コイルを介する変圧によって増大する。
【０００７】
図１ｃは、点火コイル１４０、スパークプラグ１５０、およびスパークプラグギャップ１５１を有するコイルオーバプラグ（ＣＯＰ）組立体を示す。二次高電圧導体には図１ａのワイヤ１１８ほど容易に接近できないので、この構成は、図１ａに実現された従来の技術の適用を阻む。この構成のＣＯＰの場合、２００２年５月２８日に発行され、本願譲受人に譲渡され、参照によってここに組み込む米国特許第６，３９６，２７７号によって教示されるようなコイルオンプラグ信号検出器組立体またはセンサ１４１を使用することができる。ＣＯＰセンサ１４１は、基板１４４に固定されかつそれによって分離された上部および下部導電層（図示せず）を含む。上部および下部導電層は一面において信号検出器として、かつ接地面として作用する。上部層はワイヤ１５２を介して外部信号解析装置に導電結合され、接地面はコイルによって発生した電磁エネルギの一部分を反射し、こうして信号検出器層で観察される信号の強度を、従来のアナライザによって容易に処理されるレベルまで減衰するのに役立つ。センサ１４１は、センサハウジング１４８に取り付けられたクリップ１４７によって点火コイル１４０のハウジングにクリップ留めされる。
【０００８】
この構成では、コイル１４０が一次電圧をスパークプラグ用の高電圧に変換しているときに、センサ１４１は該コイルによって放出される電磁放射界内に位置する。動作中、点火コイル１４０の一次巻線には予め定められた時間、低電圧および高電流が印加され、一次巻線は主として磁界（Ｈ）から構成される電磁界を発生する。二次巻線は高電圧および低電流を持つので、主として電界（Ｅ）である電磁界を発生する。コイル１４０のハウジングに隣接して配置される下部導電層は、そのような接触によって実質的に接地電位になる。正または負（一般的にＣＯＰシステムの場合は負）とすることのできる電位が上部および下部層１４８間に誘導されるか他の方法で生成され、上部層または信号検出器層の表面から測定または受け取ることができる。信号検出器層で観察される電圧は、コイル１４０の二次コイルの終端の電圧に比例する。したがって信号検出器層から受け取る信号は、スパーク電圧もしくは燃焼時間などの点火スパーク電圧特性、あるいは裸線もしくは剥出プラグまたは汚損するか短絡したプラグなど他の問題を、当業者に周知の方法で診断するのに使用することができる。
【０００９】
現在のコイルオンプラグ信号検出装置によって実現される利点にもかかわらず、実に様々な点火コイルの構成は、いずれか１つのセンサが普遍的な利用可能性を見出すことを困難にしている。例えば、上述したセンサ１４１は、コイルハウジングが遮蔽されるかまたは他の方法で歪められるか著しく減衰された信号を出力するように構成された場合、決して最適とは言えない。これの一例は、鉄芯から発生する電界および磁界の両方に対するシールドとして働くフェライトの遮蔽箱内に点火装置を含む、コイルオンプラグ／コイルオーバプラグ組立体に起きる。遮蔽は概して、コイルオンプラグ組立体から出力される電磁界を著しく減衰するように働く媒体または媒体の組合せを含むと考えられ、たとえそのような遮蔽がそれ自体設計上の考慮事項ではなかったとしてもそうである。したがって、低出力の点火コイル構成に使用するのに適したコイルオンプラグ／コイルオーバプラグ信号検出装置が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様では、点火信号を表わす出力信号を生成するためのコイルオンプラグ試験装置を提供する。該試験装置は、点火事象中にコイルオンプラグ装置によって発生する電磁束を検出し、それに応答して電圧を発生して出力するための誘導性センサを含む。該誘導性センサは、コイルオンプラグ装置に取り付けられる。誘導性センサに電気的に結合された信号処理回路は、誘導性センサによって出力される電圧の変動に応答して出力信号を発生する。
【００１２】
別の態様では、コイルオンプラグ点火のための燃焼時間を決定するための方法は、誘導性センサをコイルオンプラグ点火ハウジングに隣接して配置するステップと、誘導性センサを使用して、少なくとも１つの点火区間を含む期間中コイルオンプラグ点火によって出力される電磁束を検出するステップと、燃焼時間を決定するステップとを含む。燃焼時間は、点火線を識別し、スパーク線の終点を識別し、かつ点火線とスパーク線の終点との間の時間を決定することによって決定される。
【００１３】
さらに別の態様では、コイルオンプラグ点火に関連する問題を検出するための方法は、誘導性センサを第１コイルオンプラグハウジングに隣接して配置するステップと、誘導性センサを使用して、少なくとも１つの点火区間を含む期間中コイルオンプラグ点火によって出力される電磁束を検出するステップと、点火線、スパーク線、および燃焼時間の少なくとも１つを識別するステップとを含む。これらのステップを第２コイルオンプラグに対して繰り返し、第１および第２コイルオンプラグに関して識別された対応する点火線、スパーク線、および燃焼時間のうちの少なくとも１つの間で比較を行なって、それらの間の相対的差を決定する。
【００１４】
別の態様では、コイルオンプラグ点火に関連する問題を検出するための方法は、センサを第１コイルオンプラグハウジングに隣接して配置するステップと、該センサを使用して、少なくとも１つの点火区間を含む期間中コイルオンプラグ点火によって放出される電磁放射を検出するステップと、点火線、スパーク線、および燃焼時間の少なくとも１つを識別するステップとを含む。これらのステップを第２コイルオンプラグに対して繰り返し、第１および第２コイルオンプラグに関して識別された対応する点火線、スパーク線、および燃焼時間のうちの少なくとも１つの間で比較を行なって、それらの間の相対的差を決定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図２ａおよび２ｂはそれぞれ、典型的な一次点火波形および二次点火波形を時間の関数として示す。波形は、点火区間、中間区間、および滞留区間と表示された３つの基本的区間を有する。
【００１６】
図２ａおよび２ｂでは、一次および二次波形の両方で発生する共通の事象を表わすために、共通の参照番号を使用している。波形の開始時Ｓに、一次点火回路に電流は流れていない。この時点で利用可能なバッテリまたは充電システムの電圧は通常約１２〜１５ボルトの範囲であるが、一般的に約１２〜１４ボルトである。２１０で一次開閉装置が一次電流を作動させて、「滞留」または「充電」区間が始まる。２２０で電流が一次回路に流れて、点火コイル巻線に磁界が形成される。２３０に沿って電圧の上昇が発生し、コイル飽和が起きていることを示し、コイル飽和を利用してコイル電流を制御する点火システムでは、この時点で電流ハンプまたは電圧リプルが発生する。オン時間の一次回路を表わす波形の部分は点２１０と２４０の間である。したがって、点２１０と２４０の間の信号の部分は、点火コイル一次電流の滞留期間または「オン時間」を表わす。
【００１７】
一次開閉装置は２４０で一次電流の流れを停止させ、形成された磁界を突然衰弱させ、自己誘導によって一次巻線に高電圧を誘導する。一般的に１：５０ないし１：１００の一次対二次巻数比のため、相互誘導によってもっと高い電圧が二次巻線に誘導される。二次電圧はスパークプラグギャップに送られ、スパークプラグギャップはイオン化され、電流が電極間に電弧を生じてスパーク２５０（すなわち「点火線」）を発生させ、燃焼を開始させ、スパークは「点火区間」または「燃焼時間」２６０と呼ばれる期間続く。
【００１８】
キロボルト単位で測定される点火線２５０は、スパークプラグギャップ間でスパークを開始させるために必要な電圧の量を表わし、通常約３〜８ｋＶである。燃焼時間２６０はスパーク事象の持続時間を表わし、通常約１〜３ミリ秒であり、点火ｋＶに反比例する。点火ｋＶが増加すると、燃焼時間は減少し、その逆もしかりである。燃焼時間２６０にわたって、スパークプラグ電極間のエアギャップにおける放電電圧は、コイルエネルギが電極間にスパークを維持できなくなるまで低下する（例えば２７０参照）。２８０で振動電圧またはリンギング電圧が生じ、２９０でコイルエネルギが消散し、一次回路の電流が無くなるまで続く。
【００１９】
図３は、点火信号を検出するための誘導性センサと、誘導性センサをコイルオンプラグ装置に取り付けるための手段と、コイルオンプラグ装置によって出力される電磁束の変動に応じて出力信号を生成するための信号処理回路とを備えている、コイルオンプラグ装置によって発生する点火信号の特徴を示す出力信号を生成するためのコイルオンプラグ試験装置を示す。
【００２０】
コイルオンプラグ誘導性センサ３１０はコイルオンプラグコイルの芯３１８の上に配置され、そこから磁束線φ１が生じている。誘導性センサ３１０を貫通する磁束線φ２が今度は、誘導性センサのＮ回の巻数（図示せず）にｅｍｆε（図示せず）を誘導する。コイルオンプラグ組立体の鉄芯から生じる磁束φ２の誘導性センサ３１０によるこのサンプリングを使用して、スパークプラグの燃焼時間を決定することができる。誘導性センサ３１０は、それに対する入射磁束を最大にするために、コイルオンプラグのハウジングに接触または当接して配置することが好ましい。
【００２１】
技術者は、試験中、誘導性センサをコイルオンプラグ（ＣＯＰ）に隣接して所定の位置に維持するだけでもよい。しかし、技術者の手を自由にし、かつ位置ずれ誤差を最小化するために、コイルオンプラグハウジングまたは隣接するエンジン構成部品（単数または複数）のいずれかに確実に取り付けることのできるハウジング内に誘導性センサを配置することが一般的に好ましい。確実な取付けは、コイルオンプラグハウジングの一部分に嵌合しまたは取り付けるように構成された従来型のクランプまたは繋ぎ材（例えばタイダウン）、磁気クリップ、またはコイルオンプラグハウジングの外部に利用可能であればねじ部材などの固定装置によって達成することができるが、固定装置はそれらに限定されない。一態様では、誘導性センサ３１０をコイルオンプラグハウジングに押し付けるために、１つまたはそれ以上のばねまたは発泡挿入体などの偏倚部材を実現することができる。さらに、誘導性センサハウジングは、特定のコイルオンプラグハウジングと嵌合するように構成することができる。さらになお、誘導性センサハウジングは、対応する複数のコイルオンプラグハウジングと同時に嵌合するように、複数の別個の誘導性センサを組み込むことができる。さらに、誘導性センサはＣＯＰハウジング内に組み込み、後で技術者が使用するために、または車両操作者への適切なメッセージまたは信号の表示のために、車両の配線ハーネスおよびデータリンクを介して、車載タイプ車両診断データコンピュータおよび／またはデータ格納装置に接続することができる。
【００２２】
誘導性センサ３１０は、スイッチング型ＤＣ電源のフィルタとして使用するように従来設計されている「チョーク」型インダクタなど、空芯または開芯インダクタであることが好ましい。そのようなインダクタは、測定用のコイルオンプラグへの近接取付けまたは隣接配置を容易にするのに適した形状を有するケーシングまたは回路基板に組み込まれる。従来の閉芯設計は磁束を芯に実質的に限定し、本発明に不可欠の外部磁束サンプリングが容易にできないので、閉芯設計は一般的に本発明に使用するのに適さない。図３は、長さＬの芯３１３を有し、その周囲の巻線がＮ回の巻数を有するボビン３１２が配置された例を示す。ボビン３１２は、単にコイル３１４の形状を保持するのに役立つ非磁性体（例えばプラスチック、ダンボール、セラミック、木材等）を含むことができ、あるいは鉄芯またはフェライト磁芯を含むことができる。
【００２３】
誘導性センサ３１０は、インダクタンスおよび自己共振周波数を最大にし、コイルの抵抗およびサイズを最小化し、かつ既存の車両エンジン構成部品との有意の干渉なくコイルオンプラグの上に配置できる形状を提供するように選択することが好都合である。当業者には周知の通り、センサ３１０のインダクタンスは、インダクタンス係数（巻数Ｎ）、コイル径、コイルの長さ、およびコイル材料を変更することによって、特定の用途に適するように調整することができる。例えば、磁界漏れは巻数Ｎの二乗に比例する。同様に、例えば図３に示すＲＬＣ回路３０２の他の構成部品も、当業者に周知の方法で調整することができる。
【００２４】
図３では、誘導性センサ３１０は、例えばジープ・グランド・チェロキー、ダコタ、およびデュランゴの近年のモデルに使用されているようなコイルオンプラグ３１６（クライスラー部品番号５６０２８１３８）の上に直接配置されている。当業者に周知のＲＬＣ回路３０２を、上述のジープ用コイルオンプラグ３１６のコイルオンプラグの形状に適応させ、誘導性センサ３１０のリードと並列に接続する。このＲＬＣ回路は、図示するように、ショットキダイオード３３０、コンデンサ３３２、コンデンサ３３４、および抵抗器３３６を含むことが好都合であるが、コンデンサ３３２、３３４は当業者に周知の方法で単一コンデンサと容易に交換することができる。これらの構成部品の一部または全部を省くことができる。
【００２５】
誘導性センサ３１０または素子Ｌ１は、例えばイリノイ州カリーのコイルクラフト社によって製造された部品番号００３１６Ｐ−４７４の４７０μＨインダクタとすることができる。ショットキダイオード３３０は、１．１Ａの最大平均順方向整流電流、２０Ｖの最大ピーク電圧、および０．３８５Ｖの最大瞬時順方向電圧を有するゼネラル・セミコンダクタ表面実装ショットキ整流器ＤＯ−２１９（ＳＭＦ）ＳＬ０２とすることができる。コンデンサ３３２および３３４は、それぞれ０．２２μＦおよび０．４７μＦのキャパシタンス、ならびに±２０％のキャパシタンス許容差を有する部品番号ＥＣＰＵ１Ｃ２２４ＭＡ５およびＥＣＰＵ１Ｃ４７４ＭＡ５の１６ＶパナソニックＥＣＰＵフィルムチップ積層型フィルムコンデンサとすることができる。抵抗器３３６は、０．１２５Ｗの７０℃電力定格および±５％の抵抗許容差を有する部品番号ＥＲＪ３ＧＥＹＪ１０１Ｖの１００Ωパナソニック厚膜チップ抵抗器とすることができる。抵抗器３３６を加えることで、回路のＱ因子が当業者に周知の方法で低下し、好都合である。
【００２６】
ＲＬＣ回路３０２は、例えば上述したジープモデルに使用される、非遮蔽構成のコイルオンプラグ３１６用に適応される。言い換えると、図１ｄに示したコイルオンプラグとは異なり、コイルオンプラグ３１６はコイルオンプラグの上に点火装置を持たない。代わりに、コイルオンプラグ３１６の点火装置（図示せず）は外部に配置され、点火装置の遮蔽はコイルオンプラグ３１６の芯３１８から生じる磁束を減衰しない。しかし、発生する磁束は絶対値が低く、容量型センサには適さない。
【００２７】
図４ａは、現在一部のトヨタTMエンジンに使用されているようなコイルオンプラグ４１０上に直接配置された誘導性センサ４００を示す。ＲＬＣ回路（図示せず）は、誘導性センサのリード（図示せず）に並列に接続される。図３のジープ用コイルオンプラグの非遮蔽構成とは異なり、図１ｄにより詳細に示すトヨタ用コイルオンプラグは、コイルオンプラグの上に配置された遮蔽要素４１２を備えた点火装置を有する。遮蔽要素４１２は、コイルオンプラグ４１０の芯４１８から生じる磁束を減衰する。出力磁束は減衰されるので、インダクタとコイルオンプラグの頂部との間の密着を確実にし、かつ／または縦列に配線された２つまたはそれ以上のセンサを使用することが好都合である。誘導性センサ４００は、誘導性センサ４００を圧迫してコイルオンプラグ４１０の頂面と密着させるために、ばねなどの偏倚要素４２０を備えたケーシング４２２内に配置することができる。代替的に、クランプまたは接着要素を使用して、誘導性センサとコイルオンプラグハウジングとの間の接触を改善することもできる。
【００２８】
図４Ｂは、図３のＲＬＣ回路３０２の一実施形態をさらに詳しく示す。この回路は特に、図１ｄおよび４Ａに示したコイルオンプラグを含む各種のトヨタ車両に適応させたものである。
【００２９】
スイッチ４２５は、一例として、Ｃ＆Ｋスイッチ・プロダクツＯＳシリーズの３ポジション小型スライドスイッチ（型式番号ＯＳ１０３０１１ＭＳ８ＯＰ１−ＳＰ３Ｔ）である。この３ポジションスイッチは、ＲＬＣ回路の３つの分岐に対応して、ａ、ｂ、およびｃと示された位置を有する。１つまたはそれ以上のオン／オフ状態を有するデジタルスイッチも有利に使用することができる。左端のプロングｃは、２０００トヨタ・タコマ（ＣＡスペック）および２０００トヨタ・アバロンにそれぞれ見られるトヨタのコイルオンプラグ構成９０９１９−０２２３７および９００８０−１９０１５に対応する。真ん中のプロングｂは、２０００トヨタ・ツンドラ・トラック、２０００トヨタ・セリカＧＴＳ、２０００トヨタ・セリカ、および２０００トヨタ・エコーにそれぞれ見られるトヨタのコイルオンプラグ構成９０９１９−０２２３０（Ｌｏ  Ｔｏｐ）、９０９１９−０２２３８、９０９１９−０２２３９、および９０９１９−０２２４０に対応する。最後に、右端のプロングｃも、２０００トヨタ・ツンドラに見られるトヨタのコイルオンプラグ構成９０９１９−０２２３０（Ｈｉ  Ｔｏｐ）に対応する。これは例示の非包括的リストであることを理解されたい。
【００３０】
この切換え可能な構成では、誘導性センサを多数の選択可能な回路に結合することができ、整備士がトヨタ車など車両シリーズ内の広範囲の車両に、または遮蔽または非遮蔽コイルオンプラグ構造など広範囲のエンジンタイプに、単一のセンサまたは検出装置を使用することが可能になる。さらに、複数の回路を複数の誘導性センサに多重化して、もっと広範囲の適用可能性を単一パッケージ内で達成することができる。
【００３１】
誘導性センサ３１０は素子４３０、つまり４７０μＨインダクタとして図示される。１つの適切なインダクタは、カリフォルニア州ガーデニアのＪ．Ｗ．ミラー・マグネティックス社によって製造された６０００シリーズラジアルリードＲＦチョーク、例えば６０００−４７１Ｋ鉄芯４７１μＨ、１．１Ωインダクタである。ショットキダイオード４３５は、１．１Ａの最大平均順方向整流電流、２０Ｖの最大ピーク電圧、および０．３８５Ｖの最大瞬時順方向電圧ＶFを有するゼネラル・セミコンダクタの小型表面実装ショットキ整流器ＤＯ−２１９（ＳＭＦ）ＳＬ０２とすることができる。
【００３２】
コンデンサ４４５および４５５は、それぞれ０．６８μＦおよび０．２２μＦのキャパシタンスおよび±２０％のキャパシタンス許容差を有する部品番号ＥＣＰＵ１Ｃ６８４ＭＡ５、ＥＣＰＵ１Ｃ２２４ＭＡ５の１６ＶパナソニックＥＣＰＵフィルムチップ積層型フィルムコンデンサとすることができる。コンデンサ４６５は、０．０２２μＦのキャパシタンスおよび±５％のキャパシタンス許容差を有する部品番号ＥＣＨＵ１Ｃ２２３ＪＢ５の１６ＶパナソニックＥＣＨＵ（Ｂ）フィルムチップ積層型フィルムコンデンサとすることができる。
【００３３】
抵抗器４４０は、０．１２５Ｗの７０℃電力定格および±５％の抵抗許容差を有する部品番号ＥＲＪ３ＧＥＹＪ１０１Ｖの１００Ωパナソニック厚膜チップ抵抗器とすることができる。抵抗器４５０および４６０は、同じく０．１２５Ｗの７０℃電力定格および±５％の抵抗許容差を有する部品番号ＥＲＪ３ＧＥＹＪ１５１Ｖの１５０Ωパナソニック厚膜チップ抵抗器とすることができる。ケーブル４７０は、雌フォノコネクタを有する部品番号３６８３−０１のスナップオン・ダイアグノスティックTMピグテールコイルオンプラグボードである。回路の出力はバンテージ−ｋＶモジュールの入力に供給することができるが、適切な分路コンデンサが含まれる場合、従来のエンジンアナライザ、またはオシロスコープなどの波形表示装置を使用することができる。ｋＶモジュールの入力インピーダンスは例えば１０，０００：１容量性分圧器の下半分であり、主として容量性リアクタンスを誘導性センサおよび回路出力に与える。
【００３４】
上記回路を特定の製造者および自動車の型式に関連して説明したが、実際の回路は具体的なコイルのタイプおよび形状により特定的に関係する。したがって、本書の教示は特定の製造元および型式、あるいは特定の車両のタイプの診断情報を提供することに限定されず、どんなエンジンまたは車両のタイプに使用されるコイルオンプラグにも有用な診断情報を提供する。
【００３５】
実際は決して上述した回路に限定されず、概して、整備士によるか処理装置（すなわちコンピュータ）によるかに関わらず、点火線およびスパーク線の終点の識別に適した形で誘導性センサ（例えば３１０）によって生成される電圧を出力することができる任意の回路を含み、点火線とスパーク線の終点との間の時間を比較または積算することによって燃焼時間を決定することを可能にする。様々な形で、実際は「普遍的」構成部品を有する回路を含むことができ、単一の回路が多数（例えば１００またはそれ以上）の異なるコイルオンプラグ用に適応可能である。例えば、そのような回路は、多数の異なるコイルオンプラグ設計を網羅する所望の単一の抵抗または範囲の抵抗を、個別に、または電位差計との組合せにより、対象とすることができる単一の抵抗器を備えることができるのが好都合である。そのような回路は、単一のインダクタが同様に多数の異なるコイルオンプラグ設計を網羅することを可能にするために、ねじもしくねじ付きコアまたはカップコアインダクタなどの、しかしそれらに限定されない可変インダクタをも備えることができる。望ましいかまたは必要な範囲で、本書における回路は、適切な選択手段を持つ複数の「準普遍的」回路を備えることができ、その場合、合わせて全範囲のコイルオンプラグ設計を網羅する複数の範囲を対象とする複数の可変回路を設ける。加えて、任意選択的に適切なコンデンサを含めることができる。
【００３６】
加えて、上記の回路は、上述した例示的コイルおよび構成用に適応される。追加の遮蔽が存在する場合、またはコイルオンプラグの他の構成が利用可能な磁束をさらに減退させる場合、本発明に係る回路内に増幅器または信号処理器などの追加的回路要素を実現することができる。
【００３７】
図３に示す誘導性センサおよび回路の動作の例示として、図５ａ〜５ｂを参照しながら以下に説明する。図５ａは、ベンチテスト装備を使用して測定された誘導性センサ３１０の電圧を示す。チャネル１と表示された上の曲線は、コイルオンプラグの二次側に接続されたＴｅｋ（テクトロニクス）Ｐ６０１５型１０００：１ＨＶプローブから出力された電圧である。電圧はＴｅｋ  ＴＤＳ２２０オシロスコープに表示される。図示する通り、チャネル１の目盛は５．００ｋＶである。チャネル２と表示された下の曲線は、誘導性センサ３１０によって測定された電圧である。チャネル２の目盛は１．００Ｖである。図５の底部に示す通り、各ブロックは２５．０μｓの増分を表わす。図５ａは拡大された負のスパイク５０５および５１５を示し、それらは磁束およびしたがって電流から導出される同等の点火線を表わす。第１スパイク５０５は点火および一次電磁界の消失と同時に発生する。第２スパイク５１５は、ＲＬＣ回路における時間遅延のため約２０マイクロ秒後に発生し、点火線電圧に比例する。電圧スパイクは負として示されているが、これは任意であり、電圧は、例えば当業者に公知の絶対値回路を通して、または単に誘導性センサのリードを逆にすることによって、正として読み出すように構成することもできる。
【００３８】
図５ｂは、異なる目盛に、ＲＬＣ回路３０２によって発生する波形を示す。チャネル１は５．００ｋＶに拡大された実際の点火線電圧であり、チャネル２は５００ｍＶに拡大された誘導性センサ３１０を用いて測定された点火線電圧である。図示するとおり、各ブロックは５００μｓの増分を表わす。この拡大図は、完全な点火線、事象５９０のみならず、スパーク線５９５および燃焼時間の終点５９６をも示す。図５ｂは、燃焼時間が、一般的に図２ａおよび２ｂに関連して述べたコイルオンプラグシステムの既知の挙動の観察に基づいて、当業者に公知の方法で波形から抽出できることを示す。おおまかに言うと、燃焼時間は、誘導性センサ３１０に取り付けられた表示または印刷装置上で明白な事象の点火線５９０から、ほぼ１ミリ秒またはそれ以上後に電圧が零電圧線を超える時に発生する、電極のスパークの消失を示す発振またはリンギングの開始までの時間を測定することによって決定することができる。
【００３９】
事象５９０の大きさは点火線の実際の電圧にリニアに比例することは分かっていなかったが、それは多くのＣＯＰコイルの場合、幅広い有用な範囲内で点火線の実際の電圧に比例する。実際の点火電圧が増加すると、事象５９０の振幅が増加し、実際の点火電圧が減少すると、事象５９０の振幅は減少する。しかし、誘導性システムでは、実際の点火電圧が零になる傾向があるときに、事象５９０の振幅は零にならない。零に向かう傾向のある点火電圧は、スパークプラグギャップをほとんどまたは全く持たないスパークプラグによって生じることがあり、その場合、短絡電流または非スパーク事象がスパークプラグの内部抵抗を通して大地に送られ、コイルの二次巻線に電流が流れ続ける結果、芯からの磁束が維持される。こうして、点火線５９０は、点火線の大きさまたはその機能的等価物の両方を提供すると考えることができる。
【００４０】
図６ａ〜６ｂないし９ａ〜９ｂは、コイルオンプラグに接続されたＴｅｋ（テクトロニクス）Ｐ６０１５型１０００：１ＨＶプローブから出力された実際の電圧、および誘導性センサ３１０から出力された電圧の両方を測定し比較した、上述のベンチテスト装備の試験結果を示す。誘導性センサ３１０から出力された電圧は、実際には２つの装置を使用して測定した。第１の装置はスナップオン・ツールズ−ｋＶモジュールハンドヘルドテスタであり、第２の装置は、ハンドヘルドテスタより高い帯域幅および改善された精度を有する、取り付けられたオシロスコープであった。図６ａ、７ａ、８ａ、および９ａは、スパークギャップの可変分離を可能にするために、試験目的で使用される調整可能なギャップ開口の巻数の関数としての点火線ｋＶを示す。図６ｂ、７ｂ、８ｂ、および９ｂは燃焼時間をｍｓ単位で点火線の大きさの関数として示す。
【００４１】
図６ａおよび６ｂは、０．７９μＦコンデンサが６９Ω抵抗器と並列に、かつＤＣ１４Ｖバッテリ電圧で毎秒３パルス（ｐｐｓ）のパルス繰返し周波数（ＰＲＦ）のミラー６０００−４７１Ｋインダクタと並列に接続された回路を使用する、部品番号９００８０−１９０１５のトヨタのコイルオンプラグの試験を示す。図６ａでは、各々のギャップ巻数１．０，２．０、３．０、４，０、および５．０に対し、Ｔｅｋプローブで測定された点火線電圧はそれぞれ６．０、７．０、８．０、１２．０、および１５．０Ｖであった。ハンドヘルド装置の場合の対応する値は５．２、５．６、６．４、８．０、および１１．７Ｖであった。オシロスコープの場合の対応する値は６．０、７．０、７．０、９．０、および１３．０Ｖであった。図６ｂでは、各々のギャップ巻数１．０、２．０、３．０、４．０、および５．０、ならびに上述したそれぞれの点火線（ｋＶ）に対し、Ｔｅｋプローブで測定された燃焼時間はそれぞれ１．７、１．６、１．４、１．３、および１．２ｍｓであった。ハンドヘルド装置の場合の対応する値は２．０、１．９、１．７、１．６、および１．４ｍｓであった。オシロスコープの場合の対応する値は１．８、１．６、１．４、１．３、および１．２ｍｓであった。
【００４２】
図７ａおよび７ｂは、０．２２μＦコンデンサが１５０Ω抵抗器と並列に、かつＤＣ１４Ｖバッテリ電圧で３ｐｐｓのＰＲＦのミラー６０００−４７１Ｋインダクタと並列に接続された回路を使用する、部品番号９０９１９−０２２３９のトヨタのコイルオンプラグの試験を示す。図７ａでは、各々のギャップ巻数１．０，２．０、３．０、４，０、および５．０に対し、Ｔｅｋプローブで測定された点火線電圧はそれぞれ５．０、６．０、８．０、１１．０、および１４．０Ｖであった。ハンドヘルド装置の場合の対応する値は５．２、５．２、５．４、８．２、および１３．９Ｖであった。オシロスコープの場合の対応する値は５．０、６．０、７．０、８．０、および１２．０Ｖであった。図７ｂでは、各々のギャップ巻数１．０、２．０、３．０、４．０、および５．０、ならびに上述したそれぞれの点火線（ｋＶ）に対し、Ｔｅｋプローブで測定された燃焼時間はそれぞれ１．９、１．７、１．７、１．４、および１．２ｍｓであった。ハンドヘルド装置の場合の対応する値は２．１、１．８、１．８、１．６、および１．４ｍｓであった。オシロスコープの場合の対応する値は１．９、１．７、１．６、１．５、および１．３ｍｓであった。
【００４３】
図８ａおよび８ｂは、０．６９μＦコンデンサが１００Ω抵抗器と並列に、かつＤＣ１４Ｖバッテリ電圧で３ｐｐｓのＰＲＦのミラー６０００−４７１Ｋインダクタと並列に接続された回路を使用する、部品番号９０９１９−０２２３７のトヨタのコイルオンプラグの試験を示す。図８ａでは、各々のギャップ巻数１．０，２．０、３．０、４，０、および５．０に対し、Ｔｅｋプローブで測定された点火線電圧はそれぞれ５．０、６．０、８．０、１２．０、および１４．０Ｖであった。ハンドヘルド装置の場合の対応する値は４．４、４．６、５．６、７．６、および１０．７Ｖであった。オシロスコープの場合の対応する値は５．０、５．０、６．０、８．０、および１１．０Ｖであった。図８ｂでは、各々のギャップ巻数１．０、２．０、３．０、４．０、および５．０、ならびに上述したそれぞれの点火線（ｋＶ）に対し、Ｔｅｋプローブで測定された燃焼時間はそれぞれ１．８、１．５、１．５、１．３、および１．２ｍｓであった。ハンドヘルド装置の場合の対応する値１．９、１．８、１．６、１．５、および１．３ｍｓであった。オシロスコープの場合の対応する値は１．７、１．５、１．６、１．３、および１．２ｍｓであった。
【００４４】
図９ａおよび９ｂは、０．２２μＦコンデンサが１５０Ω抵抗器と並列に、かつＤＣ１４Ｖバッテリ電圧で３ｐｐｓのＰＲＦのミラー６０００−４７１Ｋインダクタと並列に接続された回路を使用する、部品番号９０９１９−０２２３８のトヨタのコイルオンプラグの試験を示す。図９ａでは、各々のギャップ巻数１．０，２．０、３．０、４，０、および５．０に対し、Ｔｅｋプローブで測定された点火線電圧はそれぞれ５．０、７．０、８．５、１２．０、および１５．０Ｖであった。ハンドヘルド装置の場合の対応する値は４．４、４．６、５．６、７．６、および１０．７Ｖであった。オシロスコープの場合の対応する値は５．０、５．２、７．０、１０．０、および１５．６Ｖであった。図９ｂでは、各々のギャップ巻数１．０、２．０、３．０、４．０、および５．０、ならびに上述したそれぞれの点火線（ｋＶ）に対し、Ｔｅｋプローブで測定された燃焼時間はそれぞれ１．９、１．８、１．８、１．４、および１．３ｍｓであった。ハンドヘルド装置の場合の対応する値２．１、２．０、２．０、１．６、および１．４ｍｓであった。オシロスコープの場合の対応する値は１．９、１．８、１．７、１．４、および１．３ｍｓであった。
【００４５】
図１０ａおよび１０ｂは、０．１２μＦコンデンサが２２０Ω抵抗器と並列に、かつＤＣ１４Ｖバッテリ電圧で３ｐｐｓのＰＲＦのミラー６０００−４７１Ｋインダクタと並列に接続された回路を使用する、部品番号９０９１９−０２２３０ＨＩのトヨタのコイルオンプラグの試験を示す。図１０ａに示す通り、各々のギャップ巻数１．０，２．０、３．０、４，０、および５．０に対し、Ｔｅｋプローブで測定された点火線電圧はそれぞれ５．０、７．０、８．０、１１．０、および１５．０Ｖであった。ハンドヘルド装置の場合の対応する値は５．２、５．０、４．８、５．０、および８．０Ｖであった。オシロスコープの場合の対応する値は６．０、５．０、５．０、５．０、および８．０Ｖであった。図１０ｂでは、各々のギャップ巻数１．０、２．０、３．０、４．０、および５．０、ならびに上述したそれぞれの点火線（ｋＶ）に対し、Ｔｅｋプローブで測定された燃焼時間はそれぞれ２．０、１．８、１．６、１．５、および１．４ｍｓであった。ハンドヘルド装置の場合の対応する値２．１、１．８、１．６、１．５、および１．３ｍｓであった。オシロスコープの場合の対応する値は２．０、１．８、１．６、１．５、および１．３ｍｓであった。図１０ａおよび１０ｂから明らかな通り、燃焼時間は受入れ可能に検出され確定される。しかし、点火線は正確に再生されない。したがって、この場合、当業者に公知の方法で増強のために２つのミラー６０００−４７１Ｋインダクタを配線して信号を事実上倍加した、デュアルインダクタ設計を使用した。リンギング期間を制限するために、単一の２００Ω抵抗器を２コイル出力にわたして接続した。しかし、この値は特定のＣＯＰに適合するように変えることができる。この構成は、図１１ａ〜１１ｈに示すように、優れた結果を出すことが明らかになった。
【００４６】
図１１ａ〜１１ｈは、デュアルインダクタセンサ構成の一態様の結果を示す。図１１ａは９０９１９−０２２４３のＣＯＰに関連し、左端の３本の縦棒の組に、それぞれ正常ギャップ（１．２ｍｓ）、短絡ギャップ（２．２ｍｓ）、および開放に近いギャップ（０．８５ｍｓ）に対してオシロスコープによって測定された燃焼時間（ｍｓ）を示す。右端の３本の縦棒の組は、同様に、それぞれ正常ギャップ（１．２５ｍｓ）、短絡ギャップ（２．２ｍｓ）、および開放に近いギャップ（１．０ｍｓ）に対してハンドヘルド装置によって測定された燃焼時間を示す。この特定の装備では、２００Ωのシャントダンピング抵抗器を取り外して、点火線のためのしきい値を一貫して越える誘導磁束からの電圧をもたらし、表示装置の表示が確実に得られるようにした。図１１ａに示す通り、オシロスコープおよびハンドヘルド装置は正常ギャップ（１．４）、短絡ギャップ（２．５）、および開放に近いギャップ（３．６）の各々について極めてよく一致した。
【００４７】
図１１ｂ〜１１ｈはそれぞれ９０９１９−０２２４０、９０９１９−０２２３９、９０９１９−０２２３８、９０９１９−０２２３７、９０９１９−０２２３０ＬＴ、９０９１９−０２２３０ＨＴ、および９００８０−１９０１５のＣＯＰに関連する。これらの図は、図１１ａに示したものと同様に、オシロスコープと、記載したＣＯＰの各々について正常ギャップ（１．４）、短絡ギャップ（２．５）、および開放に近いギャップ（３．６）の場合の燃焼時間の読みとの間の一致を示した。図１１ｂ（９０９１９−０２４４０のＣＯＰ）は例えば、正常ギャップ（１．２５ｍｓ）、短絡ギャップ（２．５ｍｓ）、および開放に近いギャップ（０．８０ｍｓ）の場合のオシロスコープの燃焼時間を示す一方、燃焼時間はそれぞれ正常ギャップ（１．３０ｍｓ）、短絡ギャップ（２．５５ｍｓ）、および開放に近いギャップ（０．８０ｍｓ）である。図１１ｃ（９０９１９−０２２３９のＣＯＰ）は例えば、正常ギャップ（１．０５ｍｓ）、短絡ギャップ（１．５ｍｓ）、および開放に近いギャップ（０．７０ｍｓ）の場合のオシロスコープの燃焼時間を示す一方、燃焼時間はそれぞれ正常ギャップ（１．０５ｍｓ）、短絡ギャップ（１．５０ｍｓ）、および開放に近いギャップ（０．６５ｍｓ）である。
【００４８】
図１２ａ〜１２ｂは、デュアルインダクタコイルオンプラグセンサ（ＤＬＣＯＰ）の上記実施形態の診断効率を示す。図１２ａは、パーセンタイルで表わした正常ギャップに対する短絡プラグと、任意の数字の列を割り当てられ、ＣＯＰの製造者の部品番号の下位の桁によって示された上述のＣＯＰに対応する、様々なコイルとの間の関係を示す。図１２ｂは、パーセンタイルで表わした正常ギャップに対する開放プラグと、任意の数字の列を割り当てられ、ＣＯＰの製造者の部品番号の下位の桁によって示された上述のＣＯＰに対応する、様々なコイルとの間の関係を示す。「正常に対する開放％」は、正常ギャップの燃焼からプラグ開放燃焼を引いた差を正常ギャップ燃焼で割り、１００を掛けて得た絶対値によって決定される。「正常に対する短絡％」は同様に、プラグ開放燃焼の代わりにプラグ短絡燃焼を置き換えることにより計算される。図示したとおり、パーセンタイルが高ければ高いほど、使用者または整備士は正常に動作するプラグとプラグ（または回路）が短絡したものとの間の差を認識しやすい。コイル＃９（２８１３８）はジープのＣＯＰ（クライスラー部品番号５６０２８１３８）に対応する。残りのコイルは各種のトヨタのＣＯＰに対応する。
【００４９】
上記によると、実際の点火電圧（すなわちＴｅｋ  ｋＶ）と磁束（例えばｋＶ）から誘導サンプリングした電圧との間に厳密な一致が無いので、診断値は、点火電圧の正確な値を提供するのに単独では存在しないが、図６ａ〜９ｂおよび図１１ａ〜１１ｈのグラフに示すように、それらの間には一般的な関係がある。診断値はまた、例えば複数のコイルオンプラグの各々の間の相対的点火線の大きさにも内在し、それらの間の差、または実際の点火電圧に比例する、燃焼時間などの時間に基づく現象の差を決定する。例えば、整備士が複数のコイルオンプラグの上に誘導性サンプリング回路を配置し、コイルオンプラグの１つを除く残り全部が同等の点火線の読み６ｋＶを持ち、異常値が２０ｋＶを読み出した場合、おそらく２０ｋＶはさらなる評価を必要とする問題を示唆している。
【００５０】
燃焼時間は、当業者に公知の方法で、図２ａおよび２ｂに関連して一般的に述べたコイルオンプラグシステムの既知の挙動の観察に基づき、本書の開示に従って誘導性サンプリング技術を用いて測定された波形からその大きさを抽出できる事象である。
【００５１】
本発明の誘導結合サンプリングは低コイル電磁界にも測定能力を適用できるので、本書に記載した本発明に係る点火コイルオン／コイルオーバプラグ型スパークプラグ（別称ＬＣＯＰ）の誘導結合サンプリングは、点火コイルオン／コイルオーバプラグ型スパークプラグ（別称ＣＣＯＰ）の容量結合サンプリングより優れた改善を実現する。
【００５２】
比較のポイントとして、ＣＣＯＰシステムは、（点火線またはパワーｋＶ）の開始直前からＤＣないし５０ｋＶの電圧範囲にわたってプラグギャップ電圧の適度に線形的な相対表現を提供する一方、ＬＣＯＰシステムは、１０ｋＶ未満から３０ｋＶ以上までの電圧範囲にわたって非線形的な相対表現を提供する。ＣＯＯＰおよびＬＣＯＰは、プラグギャップのブレークダウンの持続時間（燃焼時間、スパーク時間）の測定に関しては、実質的に同等に機能する。燃焼時間中（スパーク線、スパークｋＶ、燃焼ｋＶ）の電圧の確定においては、ＣＣＯＰシステムは、１ｋＶ未満から４ｋＶ以上までの範囲にわたって適度に線形的な表現を提供する一方、ＬＣＯＰは同じ電圧範囲にわたって適度に線形的な相対表現を提供する。短絡または汚損したスパークプラグなどの問題の検出に関しては、ＣＣＯＰは、わずか約１０Ｖのブレークダウン中のスパークプラグギャップの典型的な電圧を持ち、燃焼時間およびパワーｋＶ（抵抗プラグの頂部から接地までの電圧）が低い。ＬＣＯＰも同様であるが、パワーｋＶは正常に見えることがある。診断的に、ＬＣＯＰでは、スパーク線が正常時の約５０％に低下するので、スパーク線を使用することができる。二次コイル内またはプラグ内の開放の検出、または滞留時間の問題に関しては、ＬＣＯＰおよびＣＣＯＰは同等に有能である。
【００５３】
本書に記載した実施形態は、バッテリ、交流発電機、および類似物などの適切な電圧源を含めるか利用して、約１２ボルト、約４２ボルト等のような適切な電圧を提供することができる。
【００５４】
本書に記載した実施形態は、任意の所望の点火システムまたはエンジンに使用することができる。これらのシステムまたはエンジンは、ガソリン、天然ガス、プロパン、および類似物、またはそれらの組合せなど、有機誘導燃料または化石燃料およびその誘導体を利用する品目を含むことができる。これらのシステムまたはエンジンは、自動車、トラック、ボートまたは船舶、オートバイ、発電機、航空機および類似物など、別のシステムに利用するか組み込むことができる。
【００５５】
本発明の開示では、本発明の多様性を例示するために、本発明の様々な態様について論じた。本発明は様々な他の組合せおよび環境で利用することができ、かつ本書で表現した発明概念の範囲内で変形または変更することができる。例えば、複数のインダクタを単一のコイルオンプラグに使用することができる。誘導性装置は複数の同様の誘導性装置を含むことができ、あるいは異なる特性を有する異なる誘導性装置の組合せを含むことができる。さらに、本発明の方法は一般的に、２００２年５月２８日に発行され、参照によってここに組み込む米国特許第６，３９６，２７７号によって教示されたものなど、しかしそれに限定されない容量性センサを利用して燃焼時間を決定することにも関係する。さらに、装置および方法の解説例について論じたが、本発明はここに提示した実施例に限定されず、添付の請求の範囲によって発明の追加的変形も網羅される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１ａ】従来の容量性センサと、配電器に基づく点火システムの二次点火電圧を検出するための回路とを示す略図。
【図１ｂ】ＣＯＰ点火コイルと一体化点火装置を示す略断面図。
【図１ｃ】ＣＯＰに隣接して配置された別のタイプのＣＯＰ容量性センサを示す略断面図。
【図２ａ】典型的な一次点火波形を時間の関数として表示したグラフ。
【図２ｂ】典型的な二次点火波形を時間の関数として表示したグラフ。
【図３】ダイオード極性が正方向出力の場合を示す、本発明に係る誘導性センサおよびコイルオンプラグ試験装置の略図。
【図４ａ】コイルオンプラグ上に直接配置された誘導性センサの略図。
【図４ｂ】それと共に使用可能なＲＬＣ回路の配線図。
【図５ａ】表示装置および第１回路に連結されたコイルオンプラグ誘導性センサによって測定された波形を示すグラフ。
【図５ｂ】表示装置および第２回路に連結されたコイルオンプラグ誘導性センサによって測定された波形を示すグラフ。
【図６ａ−６ｂ】コイルオンプラグ試験装置の試験結果を示すグラフ。
【図７ａ−７ｂ】別のコイルオンプラグ試験装置の試験結果を示すグラフ。
【図８ａ−８ｂ】さらに別のコイルオンプラグ試験装置の試験結果を示すグラフ。
【図９ａ−９ｂ】さらになお別のコイルオンプラグ試験装置の試験結果を示すグラフ。
【図１０ａ−１０ｂ】別のコイルオンプラグ試験装置の試験結果を示すグラフ。
【図１１ａ−１１ｈ】デュアルインダクタセンサ構成の場合の燃焼時間試験結果を示すグラフ。
【図１２ａ−１２ｂ】デュアルインダクタコイルオンプラグセンサの診断効果を示すグラフ。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１１ｄ】
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【図１１ｅ】
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【図１１ｆ】
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【図１１ｇ】
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【図１１ｈ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【国際調査報告】
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