JP2568828B2 - 火花点火装置の作用監視方法およびその装置 - Google Patents

火花点火装置の作用監視方法およびその装置

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ガスタービンエンジンの火花点火装置が
確実に動作することを監視する方法およびそのための装
置に関する。
ガスタービンエンジンを点火する火花装置は、一般的
に始動段階に比較的高い電圧によって供給ユニットから
付勢されるようにしている。したがって、不確実な動作
にならないように火花装置を監視することが必要であ
る。従来より、たとえばEP−Ａ−0125820には点火装置
の実際の火花放電を音響的に検出する装置が開示されて
いる。しかし、このような監視においてはむしろこの装
置の故障を前もって検出するようにした方が好ましい。
本発明は、放電装置が劣化すると火花放電用の付勢パ
ルスが予め定めた時間よりも長く続くという事実を利用
するものである。それゆえに、本発明はこの持続時間が
選択された値を超えなければ指示信号を供給するように
するものである。
本発明によるガスタービンエンジンの火花点火装置の
確実な動作を監視するこの方法は、前記装置における電
界の大きさと持続時間を検出し、かつ、前記装置に加え
られた電圧パルスの持続時間が予め定めた値を超えない
とき第１指示信号を発生することを含む。
さらに、本発明は、ガスタービンエンジンの火花点火
装置の確実な動作を監視する装置に関するもので、該装
置は、前記装置内の電界と持続時間を検出する装置、か
つ、前記装置に加えられた電圧パルスの持続時間が予め
定めた値を超えないとき第１指示信号を発生する装置を
含むものである。
以下、図面を参照して単なる例としての一実施例にし
たがって本発明を説明する。
第１図に示すように、この火花点火装置10はガスター
ビンエンジンの燃焼室11内に延びるように取り付けら
れ、かつ、使用時に、外部電流（図示なし）から付勢用
電圧が加えられるコネクタ12を有している。このコネク
タ12を囲んで検出装置13（この検出装置13については第
４図で詳細されている。）が配置され、この検出装置13
は、火花点火装置10内の電界の大きさと持続時間に相当
する大きさと持続時間をもつ電圧をライン14上に提供す
る。ライン14上のこの電圧は監視回路15に加えられ、こ
の監視回路15は、後述するように、ライン14上の電圧が
許容値内に降下すれば出力信号を端子16に供給する。
第３図に示すように、1KVのオーダの電圧がコネクタ1
2に加えられると、火花点火装置10はその先端で火花を
放電する。1KV電圧パルス17の持続時間は典型的には0.5
μｓで、その後の火花放電18の持続時間は典型的には41
μｓである。
監視回路15は、パルス17の大きさと持続時間が許容限
度内にあること、および火花放電の波形18の負の半サイ
クル部分の時間積分（すなわち所要の持続時間と振幅の
積）が許容値を有すること、を確立する。
第２図に示すように、監視回路15は単位利得増幅器20
を含み、この単位利得増幅器20にライン14上の信号が加
えられる。そしてこの単位利得増幅器20の出力は比較器
21の非反転入力に加えられる。抵抗22およびツエナーダ
イオード23が＋12V線24と接地線25との間で直列に持続
され、かつ抵抗22とダイオード23との間の接合点は比較
器21の反転入力に接続されて基準電圧を提供する。
単位利得増幅器20からの出力信号が上記基準電圧を超
えれば、比較器21はライン26に出力パルスを提供して、
パルス17（第３図）の大きさが満足値であることを示
す。
ライン26上の信号は、タイミング回路27およびパルス
幅監視回路28に加えられる。タイミング回路27は単安定
装置であって、その単安定装置の有する出力信号の持続
時間はCR装置29によってセットされかつ火花放電波形18
（第３図）の正常な持続時間ｄに等しい。この出力信号
は、いかなる従属電圧19（第３図）も監視されていない
ということを保証するためのタイミング信号として用い
られる。
パルス幅監視回路28はダイオード30を含み、その陽極
はライン26に接続され、およびダイオード30の陰極と比
較器32の反転入力との間に抵抗31が直列に接続されてい
る。また、コンデンサ33および抵抗34が、上記反転入力
と接地線25の間で並列に接続されている。抵抗35とツエ
ナーダイオード36の直列接続回路が線24と線25との間に
接続され、かつ抵抗35とダイオード36のその接合点は比
較器32の非反転入力に接続され、そこに基準電圧を提供
している。
非反転入力における基準電圧よりも大きい反転入力を
提供するようにコンデンサ33が十分に充電されない限
り、比較器32はハイレベルの出力信号を提供しつづける
ように、パルス幅監視回路28は構成されている。
コンデンサ33の充電率は抵抗31、34の値に依存してお
り、かつ、これらの値は、ライン26上の信号の持続時間
が制限値（例えば2.5μｓ）を超えない限り、比較器32
からの出力信号がハイレベルに留まるように選択されて
いる。
単位利得増幅器20からの出力信号は、また増幅器40の
非反転入力にも加えられる。増幅器40の反転入力は、抵
抗41を介してその出力に、および抵抗42を介して接地線
25に接続されている。増幅器40からの出力信号は、ダイ
オード43の陰極に加えられ、このダイオードの陽極は整
流積分回路44の反転入力に接続されている。整流積分回
路44からの出力信号は、比較器45の非反転入力に加えら
れている。比較器45に反転入力は、抵抗46とツエナーダ
イオード47との接合点に接続され、また、ツエナーダイ
オード47と抵抗46とは＋12V供給線と接地線25との間で
直列に接続されている。このように構成することによっ
て、積分回路の出力44は波形18（第３図）の負の半サイ
クル部分の面積の和に対応し、かつ比較器45はその積分
値が抵抗46およびダイオード47によってセットされた基
準値を超えるとハイレベル出力を提供するようになる。
タイミング回路27、パルス幅監視回路28、および比較
器45からの出力信号は、NANDゲート50に加えられ、その
出力はダイオード51の陰極に接続される。ダイオード51
の陽極は、比較器52の反転入力に、そして抵抗53を介し
て＋12V線24に、およびコンデンサ54を介して接地線25
に接続されている。また比較器52の非反転入力は、＋12
V線24と接地線25との間で直列に接続された抵抗55とツ
エナーダイオード56との接合点に接続されている。
NANDゲート50へのすべての入力がハイレベルであれ
ば、その結果ローレベルの出力が出され、これがコンデ
ンサ54をダイオード51を介して放電させるようになり、
かつ比較器52へのローレベル入力は端子16にハイレベル
出力を提供し、このハイレベル出力は火花点火装置が正
常に作用していることを示す。NANDゲート50のいずれか
の入力にローレベルが存在すると、その出力にはハイレ
ベル信号が出され、比較器52に加えられる電圧がその入
力をローレベルに維持するようになる。
第４図に示すように、コネクタ12は２つの中央端子6
1、62をもつ中央導体60を有し、これらの端子は、使用
時にはそれぞれ可撓性の入力導線に、および火花点火装
置10の中央導体に接続される。導体60は円筒形絶縁胴体
63内に配置され、および検出装置13は胴体63を囲む導電
性スリーブ64を含む。スリーブ64は、検出装置13の金属
本体68を絶縁状態で通過するワイヤ67によって同軸のコ
ネクタ66の中央ピン65に接続される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ガスタービンエンジンの燃焼室内に配設され
た火花点火装置の図。 第２図は、第１図の火花点火装置の作用を監視する回路
図。 第３図は、火花点火装置における時間に対する電圧の変
動を示す典型的なグラフ。 第４図は、第２図の回路に電圧信号を提供する検出装置
の拡大断面図。 図中の符号 10……火花点火装置、11……燃焼室、12……コネクタ、
13……検出装置、14……ライン、15……監視回路、16…
…端子、17……パルス、18……花火放電波形、19……従
属電圧、20……増幅器、21……比較器、22……抵抗、23
……ツエナーダイオード、24……電圧線、25……接地
線、26……ライン、27……タイミング回路、28……パル
ス幅監視回路、29……CR装置、30……ダイオード、31…
…抵抗、32……比較器、33……コンデンサ、34……抵
抗、35……抵抗、36……ダイオード、40……増幅器、41
……抵抗、42……抵抗、43……ダイオード、44……整流
積分回路、45……比較器、46……抵抗、47……ツエナー
ダイオード、50……NANDゲート、51……ダイオード、52
……比較器、53……抵抗、54……コンデンサ、55……抵
抗、56……ツエナーダイオード、60……中央導体、61…
…端子、62……端子、63……胴体、64……スリーブ、65
……中央ピン、66……コネクタ、67……ワイヤ、68……
金属本体

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ガスタービンエンジンの火花点火装置（1
    0）の確実な動作を監視する方法であって、 前記火花点火装置（10）内の電界の大きさと持続時間と
    を検出すること、 かつ、前記火花点火装置（10）に加えられた電圧の持続
    時間が予め定めた値を超えないとき前記火花点火装置
    （10）の確実な動作を示す第１指示信号を発生するこ
    と、 を含む火花点火装置の確実な動作監視方法。
  2. 【請求項２】前記入力電圧の大きさが予め定めた値以上
    になったとき前記火花点火装置（10）の確実な動作を示
    す第２指示信号を発生すること、 を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。
  3. 【請求項３】前記火花点火装置（10）における一連の火
    花放電の時間積分の所定値を示す第３指示信号を発生す
    ること、 および前記第１、第２および第３指示信号が存在すると
    きにのみ出力信号を発生すること、 を含む特許請求の範囲第２項記載の方法。
  4. 【請求項４】ガスタービンエンジンの火花点火装置（1
    0）の確実な動作を監視する装置（15）であって、 前記火花点火装置（10）内の電界の大きさと持続時間を
    検出する検出装置（13）と、 かつ前記火花点火装置（10）に加えられた電圧パルス
    （17）の持続時間が予め定めた値を超えないとき第１指
    示信号を発生する装置（28）と を含む火花発生装置の確実な動作監視装置。
  5. 【請求項５】前記入力電圧パルス（17）の大きさが予め
    定めた値以上になったとき前記火花点火装置（10）の確
    実な動作を示す第２指示信号を発生する装置（21、22、
    23）を含む特許請求の範囲第４項記載の装置。
  6. 【請求項６】前記装置における一連の火花放電の時間積
    分が予め定めた値を超えたとき第３指示信号を発生する
    装置を含む特許請求の範囲第５項記載の装置。
  7. 【請求項７】前記第１、第２および第３指示信号が存在
    するときにのみ出力信号を発生する装置 を含む特許請求の範囲第６項記載の装置。
  8. 【請求項８】第１指示信号を発生する前記装置が前記第
    ２指示信号に応答する特許請求の範囲第４項から第７項
    までのいずれか一項に記載の装置。
JP61260841A 1985-11-27 1986-11-04 火花点火装置の作用監視方法およびその装置 Expired - Lifetime JP2568828B2 (ja)

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