JP2022035792A5

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Publication number: JP2022035792A5
Application number: JP2020140349A
Authority: JP
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2022-06-01
Anticipated expiration: 2040-08-21

Description

本発明の一態様は、放電ギャップ（Ｇ）が配される副燃焼室（５０）を有するスパークプラグ（１）と、
上記スパークプラグに電圧を印加する点火コイル（７）と、
上記スパークプラグにおける放電を制御する制御部（８）と、
を有する内燃機関の点火装置（１０）であって、
上記制御部は、上記内燃機関の圧縮行程から膨張行程までの間に、上記放電ギャップに、放電休止期間（ＤＰ）を挟んで複数回の放電を生じさせる、複数放電モードを実行できるよう構成されており、
上記複数放電モードにおいて、上記制御部は、少なくとも１回の放電を上記膨張行程にて生じさせるよう構成されており、
少なくとも１回の上記放電休止期間は、当該放電休止期間の直前及び直後の放電期間よりも、上記放電ギャップにおける気流の速度（ｖｇ）が低く、
上記制御部は、上記放電ギャップにおける気流の速度が所定の流速閾値（ｖｔｈ）よりも低い低流速期間（ＬＰ）を、上記放電休止期間とするよう構成されている、内燃機関の点火装置にある。
本発明の他の態様は、放電ギャップ（Ｇ）が配される副燃焼室（５０）を有するスパークプラグ（１）と、
上記スパークプラグに電圧を印加する点火コイル（７）と、
上記スパークプラグにおける放電を制御する制御部（８）と、
を有する内燃機関の点火装置（１０）であって、
上記制御部は、上記内燃機関の圧縮行程から膨張行程までの間に、上記放電ギャップに、放電休止期間（ＤＰ）を挟んで複数回の放電を生じさせる、複数放電モードを実行できるよう構成されており、
上記複数放電モードにおいて、上記制御部は、少なくとも１回の放電を上記膨張行程にて生じさせるよう構成されており、
少なくとも１回の上記放電休止期間は、その直前の放電の放電維持電圧（Ｖ２）又は放電電流（Ｉ２）の減衰速度（ΔＩ２／Δｔ）が所定の閾値（Ｖｔｈ，Ｆｔｈ）を下回った時点にて、開始されるよう構成されている、内燃機関の点火装置にある。

参考形態１における、内燃機関の点火装置の説明図。参考形態１における、スパークプラグの先端部の断面図。参考形態１における、点火信号、一次電流、二次電流のタイミングチャート図。参考形態１における、ＴＤＣ付近の、点火信号、一次電流、二次電流のタイミングチャート図。参考形態１における、図２のＶ－Ｖ線矢視断面相当の、圧縮行程のスワール流の説明図。参考形態１における、膨張行程のスワール流の説明図。実施形態１における、気流の流速、一次電流、二次電流のタイミングチャート図。実施形態２における、放電維持電圧のタイミングチャート図。実施形態２における、放電維持電圧を利用した放電休止判断方法のフロー図。実施形態２における、放電電流のタイミングチャート図。実施形態２における、放電電流減衰速度を利用した放電休止判断方法のフロー図。参考形態２における、ＴＤＣ付近の、点火信号、一次電流、二次電流のタイミングチャート図。参考形態２における、スパークプラグの先端部の断面図。

（参考形態１）
内燃機関の点火装置に係る参考形態について、図１～図６を参照して説明する。
本形態の内燃機関の点火装置１０は、図１に示すごとく、スパークプラグ１と点火コイル７と制御部８とを有する。

（実施形態１）
本形態においては、図７に示すごとく、ＴＤＣ後、ギャップ流速ｖｇが所定の流速閾値ｖｔｈよりも低い低流速期間ＬＰを、放電休止期間ＤＰとするよう構成されている形態である。

そして、制御部８は、上記のように記憶された放電休止期間ＤＰが得られるように、点火信号ＩＧｔを制御する。
その他は、参考形態１と同様である。なお、実施形態１以降において用いた符号のうち、既出の形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

本形態の場合には、低流速期間ＬＰを放電休止期間ＤＰとするため、放電が引き伸ばされにくいタイミングでの放電を避けることとなる。そのため、着火性において不利な期間に放電エネルギーの投入を控え、その他の期間に放電エネルギーを投入することができる。その分、副燃焼室５０内における着火性を向上させ、ひいては燃焼効率を向上させることができる。また、制御部８が放電休止期間ＤＰを特定の期間として記憶しているため、点火制御を容易かつ確実に行うことができる。
その他、参考形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態２）
本形態は、図８～図１１に示すごとく、少なくとも１回の放電休止期間ＤＰは、その直前の放電の放電維持電圧Ｖ２又は放電電流Ｉ２の減衰速度ΔＩ２／Δｔが所定の閾値を下回った時点にて、開始されるよう構成されている形態である。

なお、本形態において、２回目の放電開始は、例えば、放電休止期間ＤＰの開始時点から所定時間経過後とするなど、種々の設定を行うことができる。なお、ここでの所定時間は、例えば、予め設定しておくことができる。
その他は、参考形態１と同様である。

なお、例えば、Ｖ２とΔＩ２／Δｔとの双方をモニタリングして、「Ｖ２＜Ｖｔｈ」と「ΔＩ２／Δｔ＜Ｆｔｈ」とのいずれか一方が満たされたときに、１回目の放電を休止させるようにすることもできる。また、Ｖ２とΔＩ２／Δｔとの双方をモニタリングして、「Ｖ２＜Ｖｔｈ」と「ΔＩ２／Δｔ＜Ｆｔｈ」との双方が満たされたときに、１回目の放電を休止させるようにすることもできる。
その他、参考形態１と同様の作用効果を有する。

（参考形態２）
本形態は、図１２に示すごとく、放電休止期間ＤＰをＴＤＣよりも後に設けた形態である。
例えば、図１３に示すごとく、放電ギャップＧが比較的噴孔５１から遠い位置に設けられている場合は、上述したように、ギャップ流速ｖｇが低下するタイミングが、ＴＤＣから少し遅れる。それゆえ、これに応じて、本形態においては、図１２に示すごとく、放電休止期間ＤＰを、膨張行程に設ける。

また、１回目の放電の開始時点をＴＤＣに一致させることもできる。あるいは、１回目の放電の開始時点を膨張行程とすることもできる。これらの場合にも、放電休止期間ＤＰを膨張行程に設けることとなる。そして、この放電休止期間ＤＰのギャップ流速ｖｇよりも、その前後の放電期間のギャップ流速ｖｇの方が高くなるようにする。
その他は、参考形態１と同様である。

本形態のように、放電休止期間ＤＰを、膨張行程、すなわちＴＤＣよりも後に設ける場合もある。つまり、スパークプラグ１の形状等、種々の要因により、ギャップ流速ｖｇが低いタイミングがＴＤＣから遅れることもある。このような場合を含め、ギャップ流速ｖｇが低下するタイミングに合わせて、放電休止期間ＤＰを設けることで、その前後の放電によって、効率的な燃焼を実現することができる。
その他、参考形態１と同様の作用効果を有する。

Claims

放電ギャップ（Ｇ）が配される副燃焼室（５０）を有するスパークプラグ（１）と、
上記スパークプラグに電圧を印加する点火コイル（７）と、
上記スパークプラグにおける放電を制御する制御部（８）と、
を有する内燃機関の点火装置（１０）であって、
上記制御部は、上記内燃機関の圧縮行程から膨張行程までの間に、上記放電ギャップに、放電休止期間（ＤＰ）を挟んで複数回の放電を生じさせる、複数放電モードを実行できるよう構成されており、
上記複数放電モードにおいて、上記制御部は、少なくとも１回の放電を上記膨張行程にて生じさせるよう構成されており、
少なくとも１回の上記放電休止期間は、当該放電休止期間の直前及び直後の放電期間よりも、上記放電ギャップにおける気流の速度（ｖｇ）が低く、
上記制御部は、上記放電ギャップにおける気流の速度が所定の流速閾値（ｖｔｈ）よりも低い低流速期間（ＬＰ）を、上記放電休止期間とするよう構成されている、内燃機関の点火装置。
上記制御部は、圧縮上死点（ＴＤＣ）後、上記放電ギャップにおける気流の速度が所定の流速閾値（ｖｔｈ）よりも低い低流速期間（ＬＰ）を、上記放電休止期間とするよう構成されている、請求項１に記載の内燃機関の点火装置。
上記制御部は、上記放電休止期間を特定の期間として記憶している、請求項１又は２に記載の内燃機関の点火装置。
少なくとも１回の上記放電休止期間は、その直前の放電の放電維持電圧（Ｖ２）又は放電電流（Ｉ２）の減衰速度（ΔＩ２／Δｔ）が所定の閾値（Ｖｔｈ，Ｆｔｈ）を下回った時点にて、開始されるよう構成されている、請求項１又は２に記載の内燃機関の点火装置。
放電ギャップ（Ｇ）が配される副燃焼室（５０）を有するスパークプラグ（１）と、
上記スパークプラグに電圧を印加する点火コイル（７）と、
上記スパークプラグにおける放電を制御する制御部（８）と、
を有する内燃機関の点火装置（１０）であって、
上記制御部は、上記内燃機関の圧縮行程から膨張行程までの間に、上記放電ギャップに、放電休止期間（ＤＰ）を挟んで複数回の放電を生じさせる、複数放電モードを実行できるよう構成されており、
上記複数放電モードにおいて、上記制御部は、少なくとも１回の放電を上記膨張行程にて生じさせるよう構成されており、
少なくとも１回の上記放電休止期間は、その直前の放電の放電維持電圧（Ｖ２）又は放電電流（Ｉ２）の減衰速度（ΔＩ２／Δｔ）が所定の閾値（Ｖｔｈ，Ｆｔｈ）を下回った時点にて、開始されるよう構成されている、内燃機関の点火装置。
少なくとも１回の上記放電休止期間は、当該放電休止期間の直前及び直後の放電期間よりも、上記放電ギャップにおける気流の速度（ｖｇ）が低い、請求項５に記載の内燃機関の点火装置。