JPS6123779Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、多気筒内燃機関のいずれかの気筒が
失火したことを、熱電対を用いて検出する内燃機
関の失火検出装置に関するものである。

従来の技術 従来、多気筒内燃機関において点火装置の不良
等によりいずれかの気筒が失火したことを検出す
る検出装置として、適宜に組合された２つの気筒
にそれぞれ熱電対の異なる接合点を接続し、いず
れか一方の気筒が失火した時に熱電対が発生する
熱起電力を利用して気筒の失火を検出する装置が
知られている。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、この種の検出装置では、熱電対
が発生する熱起電力が熱電対の接合点の温度差の
相違や周囲の温度によつて著しく異なるため、な
んらかの条件下で熱起電力が小さくなる場合など
には、失火を確実に検出することができないとい
う問題があつた。そこで従来は、検出の精度及び
信頼性を高めるために増幅器を用いて熱電対から
出力される熱起電力を増幅することにより、確実
に検出できる検出信号を得ていた。しかしなが
ら、増幅器を用いると回路構成が複雑になる上
に、装置が高価になる問題があつた。また増幅器
を用いると、失火以外の原因で僅かな熱起電力が
発生した場合でも、これが増幅されるために誤作
動を生じさせる虞れがあつた。

本考案の目的は、増幅器を用いることなく熱電
対から発生する熱起電力をそのまま利用して簡単
な構成で確実に失火を検出できる内燃機関の失火
検出装置を提供することにある。

問題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本考案は適宜に組
合された２つの気筒にそれぞれ熱電対の異なる接
合点を接続し、各熱電対の２つの接合点に対して
昇圧トランスの１次コイルとオンオフ動作を反復
するスイツチとの直列回路を挿入し、昇圧トラン
スの２次側に誘起する電圧が所定値以上のときに
警報手段を動作させる警報回路を設けている。

作 用 本考案は、昇圧トランスとオンオフ動作を反復
するスイツチとを用いて熱電対が発生する電圧を
昇圧することにより失火を確実に検出できる検出
信号を発生させる。そして昇圧トランスの２次側
に誘起する電圧が所定値以上のときに警報手段を
動作させる警報回路を設けて、失火以外の原因に
よつて生じた僅かな熱起電力により装置が誤動作
することを防止する。

実施例第１図は２気筒内燃機関の失火を検出す
る場合の一実施例を示したもので、同図において
１及び２は図示しない内燃機関の２つの気筒にそ
れぞれ取付けられた点火プラグである。３及び４
はそれぞれ熱電対５の第１及び第２の接合点で、
これらの接合点はそれぞれ点火プラグ１及び２の
取付ネジ部に嵌合されたワツシヤ６及び７にろう
付けされている。熱電対５としては例えば銅５ａ
とコンスタンタン５ｂとからなるものが用いら
れ、その第１及び第２の接合点３及び４に対して
直列に、電磁駆動される常開形のリードスイツチ
８と昇圧トランス９の１次コイル９ａとの直列回
路が接続されている。リードスイツチ８には、駆
動コイル１０が巻回され、内燃機関により駆動さ
れる交流発電機内に配置された発電コイル１１の
出力がダイオード１２と抵抗１３とを介して駆動
コイル１０に印加されている。したがつて駆動コ
イル１０は発電コイル１１の一方の半波の期間の
み励磁され、リードスイツチ８は機関の回転に同
期してオンオフを繰り返す。昇圧トランス９の２
次コイル９ｂは巻数の等しいコイル９b₁及び９b₂
を直列に接続して構成され、コイル９b₁及び９b₂
の接続点は接地されている。２次コイル９ｂの両
端はカソードを共通接続したダイオード１４及び
１５のアノードに接続され、ダイオード１４及び
１５のカソードと接地間には平滑回路を構成する
抵抗器１６及びコンデンサ１７が並列に接続され
ている。また発電コイル１１の両端にはランプや
ブザー等の警報発生手段１８とサイリスタ１９と
の直列回路からなる警報回路が並列接続され、サ
イリスタ１９のゲートカソード間にコンデンサ１
７の両端の電圧が印加されている。

上記装置において熱電対５を銅とコンスタンタ
ンにより構成した場合にはコンスタンタンの線径
を太くして電気抵抗を小さくしておく。そしてリ
ードスイツチ８と昇圧トランスの１次コイル９ａ
とは銅線側に設け、熱起電力が発生している状態
でリードスイツチ８が閉じたとき１次コイル９ａ
に十分大きな電流が流れるようにしておく。

上記の検出装置において第１及び第２の点火プ
ラグ１及び２が正常に点火している場合には２つ
の気筒の温度が略等しく、点火プラグ１及び２の
座部の温度も略等しいため、熱電対５の第１及び
第２の接合点３及び４の温度も略等しくなつてお
り、熱電対には熱起電力が発生しない。したがつ
てリードスイツチ８が閉じても１次コイル９ａに
は電流が流れず、昇圧トランス９の２次コイル９
ｂには電圧が誘起しない。そのためサイリスタ１
９は導通せず、警報発生手段１８は警報を発生し
ない。これに対し、点火プラグ１または２が失火
すると、失火した方の気筒の温度が下がり、その
気筒の点火プラグの温度も低下するため、熱電対
の第１及び第２の接合点３及び４に温度差が生
じ、熱起電力が生じる。この状態でリードスイツ
チ８が閉じると１次コイル９ａに電流が流れ、次
いでリードスイツチ８が開くと１次コイル９ａに
流れていた電流が遮断される。１次コイル９ａに
流れていた電流が遮断されると昇圧トランス９の
鉄心に大きな磁束変化が生じ、２次コイル９ｂに
相当の電圧が誘起する。この電圧はダイオード１
４，１５により整流されてサイリスタ１９のゲー
トカソード間に印加され、そのレベルがサイリス
タ１９のゲートトリガレベル以上になるとサイリ
スタ１９が導通する。サイリスタ１９が導通する
と発電コイル１１から警報発生手段１８に電流が
流れて警報発生手段１８が動作し、いずれかの気
筒が失火していることを報知する。尚熱起電力が
発生すると、リードスイツチ８が閉じて１次コイ
ル９ａに電流が流れ始めた際にも２次コイル９ｂ
に或程度の電圧が誘起するが、リードスイツチ８
が開く際に２次コイル９ｂに発生する電圧はリー
ドスイツチ８が閉じる際に発生する電圧より相当
に高いため明確に識別できる。

熱電対５の熱起電力の方向は第１及び第２の接
合点３及び４のいずれが冷接点になるか（いずれ
の気筒が失火するか）によつて異なるが、第１図
の実施例ではトランス９の出力を両波整流してい
るため、いずれの気筒で失火が生じても警報発生
手段１８を動作させることができる。

第２図は本考案の他の実施例を示したもので、
この実施例では第１の警報発生手段１８及びサイ
リスタ１９の直列回路と第２の警報発生手段２０
及びサイリスタ２１の直列回路とが発電コイル１
１の両端に並列に接続され、トランス９の２次コ
イル９ｂの一端がダイオード１４を介してサイリ
スタ１９のゲートに、また２次コイル９ｂの他端
がダイオード１５を介してサイリスタ２１のゲー
トにそれぞれ接続されている。更に、サイリスタ
１９のゲートカソード間に抵抗器１６とコンデン
サ１７とが並列に接続され、サイリスタ２１のゲ
ートカソード間に抵抗器２２とコンデンサ２３と
が並列に接続されている。その他の点は第１図の
実施例と同様である。

第２図の実施例は熱起電力の方向によつて異な
る警報発生手段を動作させるようにしたもので、
リードスイツチ８が開いたときにトランス９の２
次コイルに図示の極性の電圧が誘起した場合には
サイリスタ１９が導通して第１の警報発生手段１
８が動作する。またトランス９の２次コイルに図
示と反対の極性の電圧が誘起した場合にはサイリ
スタ２１が導通して第２の警報発生手段２０が動
作する。したがつてこの実施例によれば、いずれ
の気筒が失火したかを知ることができる。

第３図は３気筒の内燃機関に本考案を適用した
実施例を示したもので、同図において３１〜３３
は３つの気筒のそれぞれに取付けられた点火プラ
グである。３４及び３５はそれぞれ第１の熱電対
３６の第１及び第２の接合点で、第１の接合点３
４及び第２の接合点３５はそれぞれ点火プラグ３
１及び３２の座部またはワツシヤにろう付けされ
ている。３７及び３８はそれぞれ第２の熱電対３
９の第１及び第２の接合点で、第１の接合点３７
及び第２の接合点３８はそれぞれ点火プラグ３２
及び３３の座部またはワツシヤにろう付けされて
いる。第１の熱電対３６の第１及び第２の接合点
３４及び３５に対して直列にリードスイツチ４０
と昇圧トランス４１の第１の１次コイル４１ａと
の直列回路が接続され、第２の熱電対３９の第１
及び第２の接合点３７及び３８に対して直列にリ
ードスイツチ４０′と昇圧トランス４１の第２の
１次コイル４１a′が接続されている。発電コイル
１１の両端にはダイオード４２及び抵抗４３を介
してリードスイツチ４０の駆動コイル４４が並列
接続されるとともにダイオード４２′と抵抗４
３′とを介してリードスイツチ４０′の駆動コイル
４４′が並列接続され、ダイオード４２と４２′と
はその方向を互いに逆の向きにして設けられてい
る。したがつてリードスイツチ４０と４０′とは
互いに180゜の位相差をもつてオンオフ動作し、
リードスイツチ４０がオンのときはリードスイツ
チ４０′がオフに、またリードスイツチ４０がオ
フのときにリードスイツチ４０′がオンになつて
いる。昇圧トランス４１の２次コイル４１ｂの出
力は第１図に示した例と同様に全波整流されて警
報回路のスイツチング素子（第３図には図示せ
ず。）にトリガ信号として入力されている。

第３図の装置において点火プラグ３１または３
３が失火した場合には、熱電対３６または３９に
熱起電力が生じ、リードスイツチ４０または４
０′が開いたときにトランス４１の２次コイルに
検出電圧が発生する。また点火プラグ３２が失火
した場合には熱電対３６及び３９の双方に熱起電
力が生じ、図示の例ではこれらの熱起電力の極性
が反対である。しかしリードスイツチ４０及び４
０′は同時に閉じないため両熱起電力が打消され
ることはなく、リードスイツチ４０または４０′
が開いたときにトランス４１の２次コイル４１ｂ
に検出電圧が誘起する。

第１図の実施例及び第３図の実施例を適宜に組
合せることにより、４気筒以上の任意の気筒数の
機関の失火を検出することができる。

第１図及び第２図に示したように警報回路のス
イツチング素子としてサイリスタを用いた場合、
温度変化によりサイリスタのゲート感度が変わ
り、警報発生手段を動作させる熱起電力のレベル
が変動する虞れがある。これを防止するために
は、各サイリスタのゲートカソード間に負の温度
係数を有する抵抗素子（例えばサーミスタ）と抵
抗との組合せ回路を挿入することにより温度補償
を行なえばよい。

上記の実施例では熱電対の接合点を点火プラグ
の座部付近に接続しているが、各気筒の温度を検
知できる位置であればいかなる位置に接続しても
よい。

上記の実施例では発電コイル１１の出力でリー
ドスイツチの駆動コイルを励磁するようにした
が、内燃機関用点火装置の点火コイルの１次電流
により各駆動コイルを励磁するように構成するこ
ともできる。

考案の効果 以上のように本考案によれば、オンオフ動作を
反復するスイツチによつて昇圧トランスの１次電
流を遮断することにより、昇圧トランスの２次側
に昇圧された検出信号を得るようにしたので、増
幅器のような複雑な回路を用いることなく簡単な
構成で確実に検出できる検出信号を得ることがで
きる。また昇圧トランスの２次側に誘起する電圧
が所定値以上のときに警報手段を動作させる警報
回路を設けたので、失火以外の原因によつて生じ
た僅かな熱起電力により装置が誤動作することを
防止することができ、装置の信頼性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はそれぞれ本考案の異なる実
施例を示す接続図である。 １，２……点火プラグ、３，４……熱電対の接
合点、５……熱電対、８……リードスイツチ、９
……昇圧トランス、１０……リードスイツチの駆
動コイル、１１……発電コイル、１２……ダイオ
ード、１８，２０……警報発生手段、１９，２１
……サイリスタ、３１〜３３……点火プラグ、３
６，３９……熱電対、４０，４０′……リードス
イツチ、４１……昇圧トランス、４２，４２′…
…ダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２気筒以上の内燃機関のいずれかの気筒が失火
   していることを検出する失火検出装置において、
   前記内燃機関の各気筒が少なくとも１つの他の気
   筒に組合されて各組の２つの気筒にそれぞれ熱電
   対の異なる接合点が接続され、各熱電対の２つの
   接合点に対して直列に昇圧トランスの１次コイル
   とオンオフ動作を反復するスイツチとの直列回路
   が挿入され、前記昇圧トランスの２次側に誘起す
   る電圧が所定値以上のときに警報手段を動作させ
   警報回路が設けられていることを特徴とする内燃
   機関の失火検出装置。