JPH08200190A - 内燃機関点火装置 - Google Patents
内燃機関点火装置Info
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- JPH08200190A JPH08200190A JP7024804A JP2480495A JPH08200190A JP H08200190 A JPH08200190 A JP H08200190A JP 7024804 A JP7024804 A JP 7024804A JP 2480495 A JP2480495 A JP 2480495A JP H08200190 A JPH08200190 A JP H08200190A
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- internal combustion
- combustion engine
- frequency
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Spark Plugs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 希薄混合気の着火性を改善すると共に、燃焼
速度を高速化して機関効率を高めた内燃機関点火装置を
提供する。 【構成】 自動同調回路４１が、モノバイブレータＭの
二次側で共振を生ぜしめる周波数に、発振回路３６の周
波数を調整する。増幅器３８が、この調整された周波数
でモノバイブレータＭの一次側に電流を流し、二次側で
共振を生ぜしめることにより高電位を発生させ、該二次
側に接続された単極放電プラグ１０の中心電極１２に単
極放電を生ぜしめる。単極放電プラグ１０からのプラズ
マ放電が、燃焼室内の混合気を励起・イオン化させ非常
に燃焼し易い状態にする。
速度を高速化して機関効率を高めた内燃機関点火装置を
提供する。 【構成】 自動同調回路４１が、モノバイブレータＭの
二次側で共振を生ぜしめる周波数に、発振回路３６の周
波数を調整する。増幅器３８が、この調整された周波数
でモノバイブレータＭの一次側に電流を流し、二次側で
共振を生ぜしめることにより高電位を発生させ、該二次
側に接続された単極放電プラグ１０の中心電極１２に単
極放電を生ぜしめる。単極放電プラグ１０からのプラズ
マ放電が、燃焼室内の混合気を励起・イオン化させ非常
に燃焼し易い状態にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関点火装置に関
し、特に、点火プラグの他に単極放電プラグを備える内
燃機関点火装置に関するものである。
し、特に、点火プラグの他に単極放電プラグを備える内
燃機関点火装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、自動車の燃料効率の改善が全地球
的課題となり、燃料効率を改善するためにガソリン内燃
機関で希薄混合気にて安定して燃焼させる希薄燃焼技術
について研究が進められている。この希薄燃焼方式にお
いては、混合気の燃料と空気との比率を、点火プラグに
よって着火可能な限界まで希薄化するよう制御を行って
いる。これに付帯して、この希薄混合気への着火性を向
上させるため、点火プラグの改良についても種々の提案
がなされている。着火性を改善する方法としては一般
に、点火プラグの放電ギャップ（中心電極と接地電極と
の間隔）を広くすることにより、この間に存在する吸入
混合気の分子がスパークに遭遇する確率を高める方法が
取られている。
的課題となり、燃料効率を改善するためにガソリン内燃
機関で希薄混合気にて安定して燃焼させる希薄燃焼技術
について研究が進められている。この希薄燃焼方式にお
いては、混合気の燃料と空気との比率を、点火プラグに
よって着火可能な限界まで希薄化するよう制御を行って
いる。これに付帯して、この希薄混合気への着火性を向
上させるため、点火プラグの改良についても種々の提案
がなされている。着火性を改善する方法としては一般
に、点火プラグの放電ギャップ（中心電極と接地電極と
の間隔）を広くすることにより、この間に存在する吸入
混合気の分子がスパークに遭遇する確率を高める方法が
取られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、点火プ
ラグの放電ギャップを広くすると、スパークが最初に飛
ぶ際の絶縁破壊電圧を高める必要があり、アーク放電に
よって電極が焼損する。また、ギャップを広げると火花
を安定して飛ばすことが困難になる。このように点火プ
ラグの放電ギャップを広げることにより希薄混合気の着
火性を改善するには種々の問題が伴った。この点火プラ
グの放電ギャップを広くする方法の一つとして、ＴＤＩ
点火方式が提案されている（山海堂 内燃機関 「内燃
機関の点火方式偏向による燃焼改善」 Ｖｏｌ．２９
Ｎｏ．３６７，８３−８７頁｛１９９０｝：山海堂 内
燃機関 「ＴＤＩ点火方式による内燃機関の燃焼促進」
Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．４１５，９−１６頁｛１９９４．
４｝）。このＴＤＩ点火方式では、従来の燃焼室の頂部
に設けた点火プラグの中心電極と接地電極との間にスパ
ークを飛ばす代わりに、中心電極のみを有する点火プラ
グに高エネルギを印加し、ピストンの冠面を接地側とし
て、燃焼室を縦断する長いスパークによって着火を行っ
ている。この方式でも、ピストンの冠面にアーク放電を
行っているため、冠面の焼損対策が必要となる。更に、
点火プラグを取り付けるヘッド側へスパークが飛ばない
ようにするため、ヘッドをセラミックス等で形成するこ
とが必要となった。
ラグの放電ギャップを広くすると、スパークが最初に飛
ぶ際の絶縁破壊電圧を高める必要があり、アーク放電に
よって電極が焼損する。また、ギャップを広げると火花
を安定して飛ばすことが困難になる。このように点火プ
ラグの放電ギャップを広げることにより希薄混合気の着
火性を改善するには種々の問題が伴った。この点火プラ
グの放電ギャップを広くする方法の一つとして、ＴＤＩ
点火方式が提案されている（山海堂 内燃機関 「内燃
機関の点火方式偏向による燃焼改善」 Ｖｏｌ．２９
Ｎｏ．３６７，８３−８７頁｛１９９０｝：山海堂 内
燃機関 「ＴＤＩ点火方式による内燃機関の燃焼促進」
Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．４１５，９−１６頁｛１９９４．
４｝）。このＴＤＩ点火方式では、従来の燃焼室の頂部
に設けた点火プラグの中心電極と接地電極との間にスパ
ークを飛ばす代わりに、中心電極のみを有する点火プラ
グに高エネルギを印加し、ピストンの冠面を接地側とし
て、燃焼室を縦断する長いスパークによって着火を行っ
ている。この方式でも、ピストンの冠面にアーク放電を
行っているため、冠面の焼損対策が必要となる。更に、
点火プラグを取り付けるヘッド側へスパークが飛ばない
ようにするため、ヘッドをセラミックス等で形成するこ
とが必要となった。
【０００４】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、希薄混
合気の着火性を改善すると共に、燃焼速度を高速化して
機関効率を高めた内燃機関点火装置を提供することにあ
る。
なされたものであり、その目的とするところは、希薄混
合気の着火性を改善すると共に、燃焼速度を高速化して
機関効率を高めた内燃機関点火装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の内燃機関点火装置では、燃焼室内に突出
する単一の電極を備えた単極放電プラグと、該単極放電
プラグに、内燃機関の圧縮サイクルの所定のタイミング
で高電圧を印加する電圧印加装置とから成り、前記電圧
印加装置が、一次側に少ない数の巻線が巻回され、二次
側に多くの数の巻線が巻回され、二次側の一端が接地さ
れ他端が前記単極放電プラグに接続されたトランスと、
前記トランスの一次側に接続され、トランスの二次側に
接続された単極放電プラグの電極に単極放電を生ぜしめ
る高電位を発生させる周波数の電流を一次側に流す電力
供給手段と、から構成されることを特徴とする。
め、請求項１の内燃機関点火装置では、燃焼室内に突出
する単一の電極を備えた単極放電プラグと、該単極放電
プラグに、内燃機関の圧縮サイクルの所定のタイミング
で高電圧を印加する電圧印加装置とから成り、前記電圧
印加装置が、一次側に少ない数の巻線が巻回され、二次
側に多くの数の巻線が巻回され、二次側の一端が接地さ
れ他端が前記単極放電プラグに接続されたトランスと、
前記トランスの一次側に接続され、トランスの二次側に
接続された単極放電プラグの電極に単極放電を生ぜしめ
る高電位を発生させる周波数の電流を一次側に流す電力
供給手段と、から構成されることを特徴とする。
【０００６】上記の目的を達成するため、請求項２の内
燃機関点火装置では、燃焼室に混合気を導入する吸気管
に突出する単一の電極を備える単極放電プラグと、該単
極放電プラグに高電圧を印加する電圧印加装置とから成
り、前記電圧印加装置が、一次側に少ない数の巻線が巻
回され、二次側に多くの数の巻線が巻回され、二次側の
一端が接地され他端が前記単極放電プラグに接続された
トランスと、前記トランスの一次側に接続され、トラン
スの二次側に接続された単極放電プラグの電極に単極放
電を生ぜしめる高電位を発生させる周波数の電流を一次
側に流す電力供給手段と、から構成されることを特徴と
する。
燃機関点火装置では、燃焼室に混合気を導入する吸気管
に突出する単一の電極を備える単極放電プラグと、該単
極放電プラグに高電圧を印加する電圧印加装置とから成
り、前記電圧印加装置が、一次側に少ない数の巻線が巻
回され、二次側に多くの数の巻線が巻回され、二次側の
一端が接地され他端が前記単極放電プラグに接続された
トランスと、前記トランスの一次側に接続され、トラン
スの二次側に接続された単極放電プラグの電極に単極放
電を生ぜしめる高電位を発生させる周波数の電流を一次
側に流す電力供給手段と、から構成されることを特徴と
する。
【０００７】また、請求項３では、請求項１又は２にお
いて、前記トランスがテスラーコイルから成ることを特
徴とする。更に、請求項４では、請求項１又は２におい
て、前記電力供給手段が、トランスの二次側で共振を生
ぜしめる周波数の電流を一次側に流すことを特徴とす
る。
いて、前記トランスがテスラーコイルから成ることを特
徴とする。更に、請求項４では、請求項１又は２におい
て、前記電力供給手段が、トランスの二次側で共振を生
ぜしめる周波数の電流を一次側に流すことを特徴とす
る。
【０００８】上記の目的を達成するため、請求項５の内
燃機関点火装置では、燃焼室内に突出する単一の電極を
備える単極放電プラグと、該単極放電プラグに、内燃機
関の圧縮サイクルの所定のタイミングで高電圧を印加す
る電圧印加装置とから成り、前記電圧印加装置が、一次
側に少ない数の巻線が巻回され、二次側に多くの数の巻
線が巻回され、一次側の一端が接地され、二次側の一端
が接地され他端が前記単極放電プラグに接続されたトラ
ンスと、前記トランスの一次側の他端に接続され、調整
された周波数の電流を該一次側に流す電力供給手段と、
トランスの二次側に接続された単極放電プラグの電極に
単極放電を生ぜしめる高電位を発生させる周波数に、前
記電力供給手段の周波数を調整する周波数調整手段と、
から構成されることを特徴とする。
燃機関点火装置では、燃焼室内に突出する単一の電極を
備える単極放電プラグと、該単極放電プラグに、内燃機
関の圧縮サイクルの所定のタイミングで高電圧を印加す
る電圧印加装置とから成り、前記電圧印加装置が、一次
側に少ない数の巻線が巻回され、二次側に多くの数の巻
線が巻回され、一次側の一端が接地され、二次側の一端
が接地され他端が前記単極放電プラグに接続されたトラ
ンスと、前記トランスの一次側の他端に接続され、調整
された周波数の電流を該一次側に流す電力供給手段と、
トランスの二次側に接続された単極放電プラグの電極に
単極放電を生ぜしめる高電位を発生させる周波数に、前
記電力供給手段の周波数を調整する周波数調整手段と、
から構成されることを特徴とする。
【０００９】また、請求項６では、請求項５において、
前記周波数調整手段が、トランスの二次側で共振を生ぜ
しめる周波数に前記電力供給手段の周波数を調整するこ
とを特徴とする。
前記周波数調整手段が、トランスの二次側で共振を生ぜ
しめる周波数に前記電力供給手段の周波数を調整するこ
とを特徴とする。
【００１０】
【作用】請求項１の内燃機関点火装置では、電力供給手
段が、トランスの二次側に高電位を発生させ、該二次側
に接続された単極放電プラグの電極に単極放電を生ぜし
めるように、トランスの一次側に電流を流す。単極放電
プラグからの放電が、燃焼室内の混合気を励起・イオン
化させ非常に燃焼し易い状態にする。
段が、トランスの二次側に高電位を発生させ、該二次側
に接続された単極放電プラグの電極に単極放電を生ぜし
めるように、トランスの一次側に電流を流す。単極放電
プラグからの放電が、燃焼室内の混合気を励起・イオン
化させ非常に燃焼し易い状態にする。
【００１１】請求項２の内燃機関点火装置では、電力供
給手段が、トランスの二次側に高電位を発生させ、該二
次側に接続された単極放電プラグの電極に単極放電を生
ぜしめるように、トランスの一次側に電流を流す。単極
放電プラグからの放電が、燃焼室に導入される吸気管内
の混合気を励起・イオン化させることにより、非常に燃
焼し易い状態にする。
給手段が、トランスの二次側に高電位を発生させ、該二
次側に接続された単極放電プラグの電極に単極放電を生
ぜしめるように、トランスの一次側に電流を流す。単極
放電プラグからの放電が、燃焼室に導入される吸気管内
の混合気を励起・イオン化させることにより、非常に燃
焼し易い状態にする。
【００１２】請求項３の内燃機関点火装置では、トラン
スにテスラーコイルを用いるため、二次側に容易に高電
位を発生させ、単極放電プラグに単極放電を生ぜしめる
ことができる。
スにテスラーコイルを用いるため、二次側に容易に高電
位を発生させ、単極放電プラグに単極放電を生ぜしめる
ことができる。
【００１３】請求項４の内燃機関点火装置では、電力供
給手段が、トランスの二次側で共振を生ぜしめる周波数
の電流を一次側に流すため、二次側に高電位が発生し、
単極放電プラグに単極放電を生ぜしめることができる。
給手段が、トランスの二次側で共振を生ぜしめる周波数
の電流を一次側に流すため、二次側に高電位が発生し、
単極放電プラグに単極放電を生ぜしめることができる。
【００１４】請求項５の内燃機関点火装置では、周波数
調整手段が、トランスの二次側に接続された単極放電プ
ラグに単極放電を生ぜしめる高電位を発生させる周波数
に、電力供給手段の周波数を調整する。電力供給手段
が、調整された周波数でトランスの一次側に電流を流
し、二次側に高電位を発生させて該二次側に接続された
単極放電プラグの電極に単極放電を生ぜしめる。単極放
電プラグからの放電が、燃焼室内の混合気を励起・イオ
ン化させ非常に燃焼し易い状態にする。
調整手段が、トランスの二次側に接続された単極放電プ
ラグに単極放電を生ぜしめる高電位を発生させる周波数
に、電力供給手段の周波数を調整する。電力供給手段
が、調整された周波数でトランスの一次側に電流を流
し、二次側に高電位を発生させて該二次側に接続された
単極放電プラグの電極に単極放電を生ぜしめる。単極放
電プラグからの放電が、燃焼室内の混合気を励起・イオ
ン化させ非常に燃焼し易い状態にする。
【００１５】請求項６の内燃機関点火装置では、周波数
調整手段が、トランスの二次側で共振を生ぜしめる周波
数に、電力供給手段の周波数を調整する。電力供給手段
が、この調整された周波数でトランスの一次側に電流を
流し、トランスの二次側で共振を生ぜしめることにより
高電位を発生させ、単極放電プラグに放電を生じさせ
る。
調整手段が、トランスの二次側で共振を生ぜしめる周波
数に、電力供給手段の周波数を調整する。電力供給手段
が、この調整された周波数でトランスの一次側に電流を
流し、トランスの二次側で共振を生ぜしめることにより
高電位を発生させ、単極放電プラグに放電を生じさせ
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例について図
を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施例に係
る内燃機関点火装置の回路構成を、図２は該内燃機関点
火装置が適用される内燃機関の機械的構成を示してい
る。この内燃機関点火装置は、燃焼室１０８内の混合気
に単極放電によりプラズマ放電する単極放電プラグ１０
と、該単極放電プラグ１０に電力を供給する電源装置３
０と、燃焼室１０８内の混合気を着火する点火プラグ６
０と、該点火プラグ６０に高電圧を印加する点火装置８
２と、点火プラグ６０からのスパーク放電と単極放電プ
ラグ１０からのプラズマ放電とのタイミングを制御する
エンジン制御ユニット８０とから構成されている。該電
源装置３０及び点火装置８２には、電圧調整器８６がバ
ッテリー８４の電圧を昇圧して印加するようになってい
る。
を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施例に係
る内燃機関点火装置の回路構成を、図２は該内燃機関点
火装置が適用される内燃機関の機械的構成を示してい
る。この内燃機関点火装置は、燃焼室１０８内の混合気
に単極放電によりプラズマ放電する単極放電プラグ１０
と、該単極放電プラグ１０に電力を供給する電源装置３
０と、燃焼室１０８内の混合気を着火する点火プラグ６
０と、該点火プラグ６０に高電圧を印加する点火装置８
２と、点火プラグ６０からのスパーク放電と単極放電プ
ラグ１０からのプラズマ放電とのタイミングを制御する
エンジン制御ユニット８０とから構成されている。該電
源装置３０及び点火装置８２には、電圧調整器８６がバ
ッテリー８４の電圧を昇圧して印加するようになってい
る。
【００１７】電源装置３０は、水晶振動子３５を有する
発振回路３６から成る発振部３７と、増幅器３８、第１
トランジスタＴＲ１、第２トランジスタＴＲ２、及び、
同調用のコンデンサＣ１から成る増幅部３９と、モノバ
イブレータＭと、発振部３７の発振周波数を該モノバイ
ブレータＭの共振周波数へ同調させる自動同調回路４１
から成る同調部４０と、から構成される。
発振回路３６から成る発振部３７と、増幅器３８、第１
トランジスタＴＲ１、第２トランジスタＴＲ２、及び、
同調用のコンデンサＣ１から成る増幅部３９と、モノバ
イブレータＭと、発振部３７の発振周波数を該モノバイ
ブレータＭの共振周波数へ同調させる自動同調回路４１
から成る同調部４０と、から構成される。
【００１８】モノバイブレータＭは、一次Ｌ１側に１４
０ターン巻線が巻回され、二次Ｌ２側に１６０００ター
ン巻線が巻回され１００以上の巻線比にされ、一次Ｌ
１、二次Ｌ２が共通に接続されると共に、一次Ｌ１及び
二次Ｌ２が同心状に配置された空心トランス（以下モノ
バイブレータＭと称する）からなる。該モノバイブレー
タＭの二次Ｌ２側の出力端子は、単極放電プラグ１０の
中心電極１２に接続されることにより開放され、高圧を
発生して該中心電極１２に単極放電（ここで、単極放電
とは、一対の電極間において発生する放電ではなく、孤
立して置かれた一つの電極からの大気中への放電を言
う）を生ぜしめるよう構成されている。
０ターン巻線が巻回され、二次Ｌ２側に１６０００ター
ン巻線が巻回され１００以上の巻線比にされ、一次Ｌ
１、二次Ｌ２が共通に接続されると共に、一次Ｌ１及び
二次Ｌ２が同心状に配置された空心トランス（以下モノ
バイブレータＭと称する）からなる。該モノバイブレー
タＭの二次Ｌ２側の出力端子は、単極放電プラグ１０の
中心電極１２に接続されることにより開放され、高圧を
発生して該中心電極１２に単極放電（ここで、単極放電
とは、一対の電極間において発生する放電ではなく、孤
立して置かれた一つの電極からの大気中への放電を言
う）を生ぜしめるよう構成されている。
【００１９】他方、エンジン制御ユニット８０は、エン
ジンの状態を検出して最適なタイミングで、電源装置３
０側に指令を送り、単極放電プラグ１０によるプラズマ
放電のタイミングを制御すると共に、点火装置８２に指
令を送り、点火プラグ６０によるアーク放電のタイミン
グを制御するように構成されている。
ジンの状態を検出して最適なタイミングで、電源装置３
０側に指令を送り、単極放電プラグ１０によるプラズマ
放電のタイミングを制御すると共に、点火装置８２に指
令を送り、点火プラグ６０によるアーク放電のタイミン
グを制御するように構成されている。
【００２０】ここで、本実施例の内燃機関点火装置によ
り、希薄混合気を燃焼させる４サイクルガソリン内燃機
関１００を図２を参照して説明する。この内燃機関１０
０は、シリンダ１０４及びヘッド１０６と、ピストン１
０２とから形成される燃焼室１０８を臨むように、１対
の単極放電プラグ１０と１つの点火プラグ６０とが配置
されている。図示しないが、このヘッド１０６には、吸
気マニホールドと排気マニホールドとが連通し、吸気バ
ルブと排気バルブ（図示せず）により吸気、圧縮、爆
発、排気の４行程を繰り返すようになっている。
り、希薄混合気を燃焼させる４サイクルガソリン内燃機
関１００を図２を参照して説明する。この内燃機関１０
０は、シリンダ１０４及びヘッド１０６と、ピストン１
０２とから形成される燃焼室１０８を臨むように、１対
の単極放電プラグ１０と１つの点火プラグ６０とが配置
されている。図示しないが、このヘッド１０６には、吸
気マニホールドと排気マニホールドとが連通し、吸気バ
ルブと排気バルブ（図示せず）により吸気、圧縮、爆
発、排気の４行程を繰り返すようになっている。
【００２１】単極放電プラグ１０は、通常の点火プラグ
の中心電極を残して接地電極を取り除いた構成からな
り、中心電極１２と、上記ヘッド１０６に穿設されたネ
ジ孔へ取り付けるための取り付けネジ１４と、外部への
絶縁を保つための磁器製のインシュレータ１６と、上記
電源装置３０側へ接続するための端子部１８とから成
る。該端子部１８は、インシュレータ１６内に配設され
ている図示しない中軸により中心電極１２と接続されて
いる。他方、点火プラグ６０は、通常のガソリン内燃機
関で用いられるものと同様であって、中心電極６２と、
これと対向する接地電極６３と、上記ヘッド１０６に取
り付けるための取り付けネジ６４と、磁器製のインシュ
レータ６６と、上記点火装置８２側へ接続するための端
子部６８とから成る。
の中心電極を残して接地電極を取り除いた構成からな
り、中心電極１２と、上記ヘッド１０６に穿設されたネ
ジ孔へ取り付けるための取り付けネジ１４と、外部への
絶縁を保つための磁器製のインシュレータ１６と、上記
電源装置３０側へ接続するための端子部１８とから成
る。該端子部１８は、インシュレータ１６内に配設され
ている図示しない中軸により中心電極１２と接続されて
いる。他方、点火プラグ６０は、通常のガソリン内燃機
関で用いられるものと同様であって、中心電極６２と、
これと対向する接地電極６３と、上記ヘッド１０６に取
り付けるための取り付けネジ６４と、磁器製のインシュ
レータ６６と、上記点火装置８２側へ接続するための端
子部６８とから成る。
【００２２】次に、第１実施例の内燃機関点火装置の動
作について説明する。先ず、電源装置３０側では、電圧
調整器８６からの電圧が発振回路３６に印加され、該発
振回路３６が水晶振動子３５の固有振動数に従い発振を
開始する。この固有振動数は、増幅部３９のコンデンサ
Ｃ１とモノバイブレータＭの一次側Ｌ１に発振を生ぜし
める周波数〔ｆ１＝１／｛２π√（Ｌ１・Ｃ１）〕に設
定されている。一方、バッテリー８４の１２Ｖの電位が
昇圧され、電圧調整器８６から、ライン３３ａを介して
＋１００Ｖの電位が、また、ライン３３ｃを介して−１
００Ｖの電位が増幅器３８に印加される。該増幅器３８
は、ライン３８ａを介して＋１００Ｖの電位を第１トラ
ンジスタＴＲ１のコレクタに加え、また、ライン３８ｃ
を介して−１００Ｖの電位を第２トランジスタＴＲ２の
コレクタ側に印加させている。
作について説明する。先ず、電源装置３０側では、電圧
調整器８６からの電圧が発振回路３６に印加され、該発
振回路３６が水晶振動子３５の固有振動数に従い発振を
開始する。この固有振動数は、増幅部３９のコンデンサ
Ｃ１とモノバイブレータＭの一次側Ｌ１に発振を生ぜし
める周波数〔ｆ１＝１／｛２π√（Ｌ１・Ｃ１）〕に設
定されている。一方、バッテリー８４の１２Ｖの電位が
昇圧され、電圧調整器８６から、ライン３３ａを介して
＋１００Ｖの電位が、また、ライン３３ｃを介して−１
００Ｖの電位が増幅器３８に印加される。該増幅器３８
は、ライン３８ａを介して＋１００Ｖの電位を第１トラ
ンジスタＴＲ１のコレクタに加え、また、ライン３８ｃ
を介して−１００Ｖの電位を第２トランジスタＴＲ２の
コレクタ側に印加させている。
【００２３】図２中に示すように、内燃機関１００の圧
縮行程の所定のタイミングで、上記エンジン制御ユニッ
ト８０がプラズマ放電の指令を電源装置３０側に送出す
る。これに応じて、電源装置３０の増幅器３８は、信号
ライン３８ｂを介して第１、第２トランジスタＴＲ１、
ＴＲ２のベースに、上記発振回路３６からの信号を加え
る。これにより、第１、第２トランジスタＴＲ１、ＴＲ
２が通電・停止を繰り返し、上述したようにモノバイブ
レータＭの一次側Ｌ１とコンデンサＣ１との共振する周
波数の電流が、当該モノバイブレータＭの一次側Ｌ１に
流される。
縮行程の所定のタイミングで、上記エンジン制御ユニッ
ト８０がプラズマ放電の指令を電源装置３０側に送出す
る。これに応じて、電源装置３０の増幅器３８は、信号
ライン３８ｂを介して第１、第２トランジスタＴＲ１、
ＴＲ２のベースに、上記発振回路３６からの信号を加え
る。これにより、第１、第２トランジスタＴＲ１、ＴＲ
２が通電・停止を繰り返し、上述したようにモノバイブ
レータＭの一次側Ｌ１とコンデンサＣ１との共振する周
波数の電流が、当該モノバイブレータＭの一次側Ｌ１に
流される。
【００２４】モノバイブレータＭの二次側の開放端（中
心電極１２）で、電位が最高になるのは、二次Ｌ２側の
インダクタンス分と二次側の浮遊容量Ｃｔとの共振する
周期の電流が、一次側Ｌ１に流されたときである。この
浮遊容量Ｃｔは、変化するため該共振周波数は変動する
ことになる。この変動する周波数に同調させるため、自
動同調回路４１が、二次Ｌ２側の電位をライン４２から
の信号を基に監視しながら、ライン３６ｂを介して走査
信号を発振回路３６へ送出する。該発振回路３６は、走
査信号に基づき設定された範囲で発振周波数をスキャン
し、この発振信号に基づき増幅器３８がモノバイブレー
タＭの一次Ｌ１側に電流を流すことにより、二次Ｌ２側
の電位を変動させる。二次Ｌ２側で共振状態となり電位
が最高になると、これを自動同調回路４１が、二次Ｌ２
側のライン４２からの電位を基に検出し、発振回路３６
の周波数を固定する（以降所定のサイクルタムで走査を
繰り返す）。このとき、二次Ｌ２に接続された単極放電
プラグ１０の中心電極１２が単極放電を発生し得る電位
へ達し、プラズマ放電が開始される。
心電極１２）で、電位が最高になるのは、二次Ｌ２側の
インダクタンス分と二次側の浮遊容量Ｃｔとの共振する
周期の電流が、一次側Ｌ１に流されたときである。この
浮遊容量Ｃｔは、変化するため該共振周波数は変動する
ことになる。この変動する周波数に同調させるため、自
動同調回路４１が、二次Ｌ２側の電位をライン４２から
の信号を基に監視しながら、ライン３６ｂを介して走査
信号を発振回路３６へ送出する。該発振回路３６は、走
査信号に基づき設定された範囲で発振周波数をスキャン
し、この発振信号に基づき増幅器３８がモノバイブレー
タＭの一次Ｌ１側に電流を流すことにより、二次Ｌ２側
の電位を変動させる。二次Ｌ２側で共振状態となり電位
が最高になると、これを自動同調回路４１が、二次Ｌ２
側のライン４２からの電位を基に検出し、発振回路３６
の周波数を固定する（以降所定のサイクルタムで走査を
繰り返す）。このとき、二次Ｌ２に接続された単極放電
プラグ１０の中心電極１２が単極放電を発生し得る電位
へ達し、プラズマ放電が開始される。
【００２５】このプラズマ放電が、燃焼室１０８内の圧
縮された混合気を励起・イオン化させると共に、混合気
中に多くの活性化学種を発生させ、この化学種の化学作
用によって火炎核を形成し易い、即ち、非常に燃焼し易
い状態にする。
縮された混合気を励起・イオン化させると共に、混合気
中に多くの活性化学種を発生させ、この化学種の化学作
用によって火炎核を形成し易い、即ち、非常に燃焼し易
い状態にする。
【００２６】この後、内燃機関１００の圧縮行程の所定
のタイミングで、上記エンジン制御ユニット８０がスパ
ーク放電の指令を点火装置８２側に送出する。これに応
じて、点火装置８２が、点火プラグ６０に高電圧を印加
し、点火プラグの中心電極６２と接地電極６３との間に
アーク放電（スパーク放電）を発生させ、上記単極放電
プラグ１０からのプラズマ放電により燃焼し易い状態に
なった混合気中に火炎核を発生せしめ、燃焼室１０８内
で燃焼させる。
のタイミングで、上記エンジン制御ユニット８０がスパ
ーク放電の指令を点火装置８２側に送出する。これに応
じて、点火装置８２が、点火プラグ６０に高電圧を印加
し、点火プラグの中心電極６２と接地電極６３との間に
アーク放電（スパーク放電）を発生させ、上記単極放電
プラグ１０からのプラズマ放電により燃焼し易い状態に
なった混合気中に火炎核を発生せしめ、燃焼室１０８内
で燃焼させる。
【００２７】従来の内燃機関の点火装置の点火プラグに
おいても、１mm程度のギャツプにおいて、最初の絶縁破
壊の瞬間（１０ｎｓ以下）に、温度が６００００Ｋ、圧
力が数１００気圧の柱状のプラズマが生成されており、
その後アーク放電、グロー放電へと移行している。この
アーク放電、グロー放電による混合気への点火までの間
に、プラズマ放電が混合気を励起・イオン化させ燃焼し
易い状態にしていることは知られていたが、このプラズ
マ放電を積極的に制御することはできなかった。また、
前述したＴＤＩ点火方式においても、このプラズマ放電
の制御は困難であった。
おいても、１mm程度のギャツプにおいて、最初の絶縁破
壊の瞬間（１０ｎｓ以下）に、温度が６００００Ｋ、圧
力が数１００気圧の柱状のプラズマが生成されており、
その後アーク放電、グロー放電へと移行している。この
アーク放電、グロー放電による混合気への点火までの間
に、プラズマ放電が混合気を励起・イオン化させ燃焼し
易い状態にしていることは知られていたが、このプラズ
マ放電を積極的に制御することはできなかった。また、
前述したＴＤＩ点火方式においても、このプラズマ放電
の制御は困難であった。
【００２８】これに対して、第１実施例の構成に係る内
燃機関点火装置では、モノバイブレータＭの二次側で発
振が発生するように周波数を制御し、単極放電プラグ１
０の中心電極１２で単極放電を発生せしめる高電位を発
生させる。そして、中心電極１２からのプラズマ放電に
より、混合気を非常に燃焼し易い状態にする。このよう
に、混合気を燃焼し易い状態にしておくため、従来の点
火プラグでは失火が発生し易かった希薄混合気でも確実
に着火せしめ、燃料消費の少ない希薄燃焼方式の内燃機
関で安定した性能を発揮させることを可能にする。
燃機関点火装置では、モノバイブレータＭの二次側で発
振が発生するように周波数を制御し、単極放電プラグ１
０の中心電極１２で単極放電を発生せしめる高電位を発
生させる。そして、中心電極１２からのプラズマ放電に
より、混合気を非常に燃焼し易い状態にする。このよう
に、混合気を燃焼し易い状態にしておくため、従来の点
火プラグでは失火が発生し易かった希薄混合気でも確実
に着火せしめ、燃料消費の少ない希薄燃焼方式の内燃機
関で安定した性能を発揮させることを可能にする。
【００２９】また、プラズマ放電により、混合気を予め
燃焼し易い状態にしておくため、点火プラグのアーク放
電（スパーク放電）による燃焼速度を高め、機関効率を
向上させることができる。これは、上述した希薄燃焼方
式の内燃機関のみならず、通常の空燃比を用いる内燃機
関においても同様に効率を改善し得る。更に、燃焼状態
の改善によって電極の中心電極と接地電極との間にカー
ボンが付着し難くなり、カーボンによる電極の短絡を防
ぐことができる。
燃焼し易い状態にしておくため、点火プラグのアーク放
電（スパーク放電）による燃焼速度を高め、機関効率を
向上させることができる。これは、上述した希薄燃焼方
式の内燃機関のみならず、通常の空燃比を用いる内燃機
関においても同様に効率を改善し得る。更に、燃焼状態
の改善によって電極の中心電極と接地電極との間にカー
ボンが付着し難くなり、カーボンによる電極の短絡を防
ぐことができる。
【００３０】また更に、従来技術の点火プラグに高エネ
ルギを印加した場合には、電極に焼損（ＴＤＩ点火方式
の場合にはピストン冠部）が発生した。これに対し第１
実施例の内燃機関点火装置においては、単極放電プラグ
１０により混合気のプラズマ化を行い、点火プラグ６０
により着火を行い、即ち、電気エネルギを単極放電プラ
グ１０と点火プラグ６０に分割して印加し、該点火プラ
グ６０に加える電気エネルギ量を増大させないので、内
燃機関に印加する電気エネルギを増大させても、点火プ
ラグの劣化が進むことがない。なお、単極放電プラグ１
０の中心電極１２からは、アーク放電ではなくプラズマ
放電がなされるだけなので該単極放電プラグ１０は劣化
し難い。また、この第１実施例において、従来の点火プ
ラグと比較して印加する電気エネルギを逓減させても、
確実に着火が行えるので、点火プラグへの電圧を低下さ
せることにより点火プラグの長寿命或いはメンテナンス
フリーを実現することも可能である。
ルギを印加した場合には、電極に焼損（ＴＤＩ点火方式
の場合にはピストン冠部）が発生した。これに対し第１
実施例の内燃機関点火装置においては、単極放電プラグ
１０により混合気のプラズマ化を行い、点火プラグ６０
により着火を行い、即ち、電気エネルギを単極放電プラ
グ１０と点火プラグ６０に分割して印加し、該点火プラ
グ６０に加える電気エネルギ量を増大させないので、内
燃機関に印加する電気エネルギを増大させても、点火プ
ラグの劣化が進むことがない。なお、単極放電プラグ１
０の中心電極１２からは、アーク放電ではなくプラズマ
放電がなされるだけなので該単極放電プラグ１０は劣化
し難い。また、この第１実施例において、従来の点火プ
ラグと比較して印加する電気エネルギを逓減させても、
確実に着火が行えるので、点火プラグへの電圧を低下さ
せることにより点火プラグの長寿命或いはメンテナンス
フリーを実現することも可能である。
【００３１】なお、この第１実施例の内燃機関点火装置
において、エンジン制御ユニット８０が、図示しないセ
ンサによりエンジンの冷却水温度、クランク回転角度、
エンジン回転数、排気ガス中の酸素濃度等を検出して、
これらをパラメータとして、単極放電プラグ１０による
プラズマ放電のタイミングと、点火プラグ６０によるア
ーク放電のタイミングとを可変制御し、最適な燃焼を実
現している。
において、エンジン制御ユニット８０が、図示しないセ
ンサによりエンジンの冷却水温度、クランク回転角度、
エンジン回転数、排気ガス中の酸素濃度等を検出して、
これらをパラメータとして、単極放電プラグ１０による
プラズマ放電のタイミングと、点火プラグ６０によるア
ーク放電のタイミングとを可変制御し、最適な燃焼を実
現している。
【００３２】また、上述した第１実施例においては、内
燃機関１００に単極放電プラグ１０が一対設けられてい
たが、この数は１以上であればよく、ヘッド１０６へ取
り付れるならば３個以上配置することも可能である。な
お、単極放電プラグ１０の配置について、この第１実施
例では、ピストン１０２側にプラズマを放電するよう設
定してあるが、例えば、点火プラグ６０の中心電極６２
へプラズマ放電せしめるよう構成することにより、点火
プラグ６０の着火性を向上させることも可能である。
燃機関１００に単極放電プラグ１０が一対設けられてい
たが、この数は１以上であればよく、ヘッド１０６へ取
り付れるならば３個以上配置することも可能である。な
お、単極放電プラグ１０の配置について、この第１実施
例では、ピストン１０２側にプラズマを放電するよう設
定してあるが、例えば、点火プラグ６０の中心電極６２
へプラズマ放電せしめるよう構成することにより、点火
プラグ６０の着火性を向上させることも可能である。
【００３３】次に、本発明の第２実施例について図３及
び図４を参照して説明する。ここで、図３は第２実施例
の内燃機関点火装置の回路構成を、図４は該内燃機関点
火装置が適用される内燃機関の機械的構成を示してい
る。
び図４を参照して説明する。ここで、図３は第２実施例
の内燃機関点火装置の回路構成を、図４は該内燃機関点
火装置が適用される内燃機関の機械的構成を示してい
る。
【００３４】上述した第１実施例では、単極放電プラグ
１０が内燃機関１００の燃焼室１０８に取り付けられた
が、この第２実施例においては、図４に示すように吸気
マニホールド１１８側に取り付けられる。この内燃機関
２００は、希薄混合気を燃焼させる４サイクルガソリン
内燃機関であって、ピストン１０２の上部に形成される
燃焼室１０８に臨むように点火プラグ６０が配置されて
おり、該燃焼室１０８には、吸気マニホールド１１８と
排気マニホールド１２０とが連通されている。この吸気
マニホールド１１８と排気マニホールド１２０との燃焼
室１０８側の開口部には、吸気バルブ１２８と排気バル
ブ１３０とが置かれ、吸気、圧縮、爆発、排気の４行程
を繰り返すようになっている。
１０が内燃機関１００の燃焼室１０８に取り付けられた
が、この第２実施例においては、図４に示すように吸気
マニホールド１１８側に取り付けられる。この内燃機関
２００は、希薄混合気を燃焼させる４サイクルガソリン
内燃機関であって、ピストン１０２の上部に形成される
燃焼室１０８に臨むように点火プラグ６０が配置されて
おり、該燃焼室１０８には、吸気マニホールド１１８と
排気マニホールド１２０とが連通されている。この吸気
マニホールド１１８と排気マニホールド１２０との燃焼
室１０８側の開口部には、吸気バルブ１２８と排気バル
ブ１３０とが置かれ、吸気、圧縮、爆発、排気の４行程
を繰り返すようになっている。
【００３５】図３に示すように、第２実施例の内燃機関
点火装置は、吸気マニホールド１１８内の混合気にプラ
ズマ放電する単極放電プラグ１０と、該単極放電プラグ
１０に電力を供給する電源装置３０と、燃焼室内の混合
気を着火する点火プラグ６０と、該点火プラグ６０に高
電圧を印加する点火装置８２と、吸気マニホールド１１
８内にガソリンを噴射して混合気を発生せしめる燃料噴
射装置８７と、エンジン制御ユニット８０とから構成さ
れている。該電源装置３０及び点火装置８２には、電圧
調整器８６がバッテリー８４の電圧を昇圧して印加する
ようになっている。なお、この第２実施例の構成におい
て、電源装置３０及び単極放電プラグ１０は、上述した
第１実施例とほぼ同一であるので、同一の参照符号を用
いると共にその説明を省略する。
点火装置は、吸気マニホールド１１８内の混合気にプラ
ズマ放電する単極放電プラグ１０と、該単極放電プラグ
１０に電力を供給する電源装置３０と、燃焼室内の混合
気を着火する点火プラグ６０と、該点火プラグ６０に高
電圧を印加する点火装置８２と、吸気マニホールド１１
８内にガソリンを噴射して混合気を発生せしめる燃料噴
射装置８７と、エンジン制御ユニット８０とから構成さ
れている。該電源装置３０及び点火装置８２には、電圧
調整器８６がバッテリー８４の電圧を昇圧して印加する
ようになっている。なお、この第２実施例の構成におい
て、電源装置３０及び単極放電プラグ１０は、上述した
第１実施例とほぼ同一であるので、同一の参照符号を用
いると共にその説明を省略する。
【００３６】このエンジン制御ユニット８０は、図示し
ないセンサによりエンジンの状態を検出して最適なタイ
ミングで、燃料噴射装置８７に指令を送り燃料の噴射量
及びタイミングを制御し、電源装置３０側に指令を送
り、単極放電プラグ１０によるプラズマ放電のタイミン
グを制御し、また、点火装置８２に指令を送り、点火プ
ラグ６０によるアーク放電のタイミングを制御するよう
に構成されている。
ないセンサによりエンジンの状態を検出して最適なタイ
ミングで、燃料噴射装置８７に指令を送り燃料の噴射量
及びタイミングを制御し、電源装置３０側に指令を送
り、単極放電プラグ１０によるプラズマ放電のタイミン
グを制御し、また、点火装置８２に指令を送り、点火プ
ラグ６０によるアーク放電のタイミングを制御するよう
に構成されている。
【００３７】次に、第２実施例の内燃機関点火装置の動
作について説明する。先ず、内燃機関２００の吸気行程
の所定のタイミングで、上記エンジン制御ユニット８０
がプラズマ放電の指令を電源装置３０側に送出する。こ
れに応じて、電源装置３０は、単極放電プラグ１０の中
心電極１２に単極放電を発生させる電位を印加し、単極
放電プラグ１０にプラズマ放電を発生させる。このプラ
ズマ放電が、吸気マニホールド１１８内の混合気を励起
・イオン化させると共に、多くの活性化学種を発生さ
せ、この化学種の化学作用によって火炎核を形成し易
い、即ち、非常に燃焼し易い状態にする。そして、この
混合気が燃焼室１０８内に充填される。
作について説明する。先ず、内燃機関２００の吸気行程
の所定のタイミングで、上記エンジン制御ユニット８０
がプラズマ放電の指令を電源装置３０側に送出する。こ
れに応じて、電源装置３０は、単極放電プラグ１０の中
心電極１２に単極放電を発生させる電位を印加し、単極
放電プラグ１０にプラズマ放電を発生させる。このプラ
ズマ放電が、吸気マニホールド１１８内の混合気を励起
・イオン化させると共に、多くの活性化学種を発生さ
せ、この化学種の化学作用によって火炎核を形成し易
い、即ち、非常に燃焼し易い状態にする。そして、この
混合気が燃焼室１０８内に充填される。
【００３８】そして、吸気バルブ１２８を閉じ、シリン
ダ１０４を上昇させ圧縮行程の所定のタイミングで、上
記エンジン制御ユニット８０が、スパーク放電の指令を
点火装置８２側に送出する。これに応じて、点火装置８
２が、点火プラグ６０に高電圧を印加し、点火プラグの
中心電極６２と接地電極６３との間にアーク放電（スパ
ーク放電）を発生させ、上記単極放電プラグ１０からの
プラズマ放電により燃焼し易い状態になった混合気中に
火炎核を発生せしめ、燃焼室１０８内で燃焼させる。
ダ１０４を上昇させ圧縮行程の所定のタイミングで、上
記エンジン制御ユニット８０が、スパーク放電の指令を
点火装置８２側に送出する。これに応じて、点火装置８
２が、点火プラグ６０に高電圧を印加し、点火プラグの
中心電極６２と接地電極６３との間にアーク放電（スパ
ーク放電）を発生させ、上記単極放電プラグ１０からの
プラズマ放電により燃焼し易い状態になった混合気中に
火炎核を発生せしめ、燃焼室１０８内で燃焼させる。
【００３９】この第２実施例の内燃機関点火装置におい
て、エンジン制御ユニット８０が、図示しないセンサに
よりエンジンの冷却水温度、クランク回転角度、エンジ
ン回転数、排気ガス中の酸素濃度、燃焼室内の着火の有
無等を検出して、これらを基に燃料噴射量及びタイミン
グを変えて、燃料噴射装置８７に指令を送り燃料を噴射
させ、電源装置３０側に指令を送り、単極放電プラグ１
０からプラズマ放電させ、また、点火装置８２に指令を
送り、点火プラグ６０からアーク放電させることによ
り、希薄混合気下での最適な燃焼を実現している。この
第２実施例の構成でも、上述した第１実施例と同様の効
果を得ることができる。
て、エンジン制御ユニット８０が、図示しないセンサに
よりエンジンの冷却水温度、クランク回転角度、エンジ
ン回転数、排気ガス中の酸素濃度、燃焼室内の着火の有
無等を検出して、これらを基に燃料噴射量及びタイミン
グを変えて、燃料噴射装置８７に指令を送り燃料を噴射
させ、電源装置３０側に指令を送り、単極放電プラグ１
０からプラズマ放電させ、また、点火装置８２に指令を
送り、点火プラグ６０からアーク放電させることによ
り、希薄混合気下での最適な燃焼を実現している。この
第２実施例の構成でも、上述した第１実施例と同様の効
果を得ることができる。
【００４０】なお、この第２実施例においては、エンジ
ン制御ユニット８０が、電源装置３０側に指令を送り、
単極放電プラグ１０からのプラズマ放電のタイミングを
制御するよう構成してあるが、プラズマ放電をオン・オ
フさせる代わりに、単極放電プラグ１０からプラズマを
常時放電させることも可能である。また、エンジン制御
ユニット８０が、所定のタイミングで、プラズマ放電の
強・弱を切り換えるよう構成することもできる。
ン制御ユニット８０が、電源装置３０側に指令を送り、
単極放電プラグ１０からのプラズマ放電のタイミングを
制御するよう構成してあるが、プラズマ放電をオン・オ
フさせる代わりに、単極放電プラグ１０からプラズマを
常時放電させることも可能である。また、エンジン制御
ユニット８０が、所定のタイミングで、プラズマ放電の
強・弱を切り換えるよう構成することもできる。
【００４１】以上説明した第１、第２実施例では、自動
同調回路４１が、モノバイブレータＭの二次Ｌ２側で共
振を起こさせるように発振回路３６の発振周波数を走査
し、二次側の電位を検出することにより二次側共振周波
数に一次側の周波数を固定したが、この自動同調回路４
１を設けることなく、二次Ｌ２側で共振を生ぜしめるで
あろう周波数に発振回路３６を設定しておくことも可能
である。また、上述した実施例では、モノバイブレータ
Ｍを高電位発生用のトランスとして用いたが、この代わ
りにテスラーコイルを用いることも可能である。更に、
上述した第１、第２実施例では、本発明の内燃機関点火
装置を希薄燃焼方式の内燃機関に適用する例について説
明したが、本発明は希薄燃焼方式の内燃機関に限定され
ず、理想混合比を用いる内燃機関の機関効率の向上にも
用い得ることは言うまでもない。更に上述した実施例で
は、４サイクルの内燃機関を例に挙げたが、例えば、２
サイクル、ロータリサイクル等にも適用可能である。ま
た更に、ガソリン内燃機関だけでなく、ディーゼル内燃
機関にも適用可能で、軽油分子を単極放電プラグのプラ
ズマ放電によりイオン化することにより燃焼し易い状態
にし、燃焼効率を向上させると共に、現在問題となって
いる排気ガス中のパティキレート（黒煙中に含まれる粒
子状物質）の減少を期待し得る。なお、副燃焼室方式の
ディーゼル内燃機関に本発明を適用する場合には、副燃
焼室に単極放電プラグを取り付け、プラズマ放電をせし
めることが好適である。
同調回路４１が、モノバイブレータＭの二次Ｌ２側で共
振を起こさせるように発振回路３６の発振周波数を走査
し、二次側の電位を検出することにより二次側共振周波
数に一次側の周波数を固定したが、この自動同調回路４
１を設けることなく、二次Ｌ２側で共振を生ぜしめるで
あろう周波数に発振回路３６を設定しておくことも可能
である。また、上述した実施例では、モノバイブレータ
Ｍを高電位発生用のトランスとして用いたが、この代わ
りにテスラーコイルを用いることも可能である。更に、
上述した第１、第２実施例では、本発明の内燃機関点火
装置を希薄燃焼方式の内燃機関に適用する例について説
明したが、本発明は希薄燃焼方式の内燃機関に限定され
ず、理想混合比を用いる内燃機関の機関効率の向上にも
用い得ることは言うまでもない。更に上述した実施例で
は、４サイクルの内燃機関を例に挙げたが、例えば、２
サイクル、ロータリサイクル等にも適用可能である。ま
た更に、ガソリン内燃機関だけでなく、ディーゼル内燃
機関にも適用可能で、軽油分子を単極放電プラグのプラ
ズマ放電によりイオン化することにより燃焼し易い状態
にし、燃焼効率を向上させると共に、現在問題となって
いる排気ガス中のパティキレート（黒煙中に含まれる粒
子状物質）の減少を期待し得る。なお、副燃焼室方式の
ディーゼル内燃機関に本発明を適用する場合には、副燃
焼室に単極放電プラグを取り付け、プラズマ放電をせし
めることが好適である。
【図１】本発明の第１実施例に係る内燃機関点火装置の
回路構成を示すブロック図である。
回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す第１実施例の内燃機関点火装置が適
用される内燃機関の模式図である。
用される内燃機関の模式図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る内燃機関点火装置の
回路構成を示すブロック図である。
回路構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す第２実施例の内燃機関点火装置が適
用される内燃機関の模式図である。
用される内燃機関の模式図である。
１０ 単極放電プラグ １２ 中心電極 ３０ 電源装置 ３７ 発振部 ３９ 増幅部 ４０ 同調部 ６０ 点火プラグ Ｍ モノバイブレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｔ 13/50 Ｈ０５Ｈ 1/26 9216−2Ｇ (72)発明者 堂腰 仁 北海道札幌市厚別区大谷地東３丁目５−１ アルファロジェ505 (72)発明者 相田 宏之 北海道江別市野幌屯田町15−５ (72)発明者 堀田 豊 北海道札幌市西区山の手１条10丁目２番１ −108
Claims (6)
- 【請求項１】 燃焼室内に突出する単一の電極を備える
単極放電プラグと、 該単極放電プラグに、内燃機関の圧縮サイクルの所定の
タイミングで高電圧を印加する電圧印加装置とから成る
内燃機関点火装置であって、 前記電圧印加装置が、 一次側に少ない数の巻線が巻回され、二次側に多くの数
の巻線が巻回され、二次側の一端が接地され他端が前記
単極放電プラグに接続されたトランスと、 前記トランスの一次側に接続され、トランスの二次側に
接続された単極放電プラグの電極に単極放電を生ぜしめ
る高電位を発生させる周波数の電流を一次側に流す電力
供給手段と、から構成されることを特徴とする内燃機関
点火装置。 - 【請求項２】 燃焼室に混合気を導入する吸気管に突出
する単一の電極を備える単極放電プラグと、 該単極放電プラグに高電圧を印加する電圧印加装置とか
ら成る内燃機関点火装置であって、 前記電圧印加装置が、 一次側に少ない数の巻線が巻回され、二次側に多くの数
の巻線が巻回され、二次側の一端が接地され他端が前記
単極放電プラグに接続されたトランスと、 前記トランスの一次側に接続され、トランスの二次側に
接続された単極放電プラグの電極に単極放電を生ぜしめ
る高電位を発生させる周波数の電流を一次側に流す電力
供給手段と、から構成されることを特徴とする内燃機関
点火装置。 - 【請求項３】 前記トランスがテスラーコイルから成る
ことを特徴とする請求項１又は２内燃機関点火装置。 - 【請求項４】 前記電力供給手段が、トランスの二次側
で共振を生ぜしめる周波数の電流を一次側に流すことを
特徴とする請求項１又は２の内燃機関点火装置。 - 【請求項５】 燃焼室内に突出する単一の電極を備える
単極放電プラグと、 該単極放電プラグに、内燃機関の圧縮サイクルの所定の
タイミングで高電圧を印加する電圧印加装置とから成る
内燃機関点火装置であって、 前記電圧印加装置が、 一次側に少ない数の巻線が巻回され、二次側に多くの数
の巻線が巻回され、一次側の一端が接地され、二次側の
一端が接地され他端が前記単極放電プラグに接続された
トランスと、 前記トランスの一次側の他端に接続され、調整された周
波数の電流を該一次側に流す電力供給手段と、 トランスの二次側に接続された単極放電プラグの電極に
単極放電を生ぜしめる高電位を発生させる周波数に、前
記電力供給手段の周波数を調整する周波数調整手段と、
から構成されることを特徴とする内燃機関点火装置。 - 【請求項６】 前記周波数調整手段が、トランスの二次
側で共振を生ぜしめる周波数に前記電力供給手段の周波
数を調整することを特徴とする請求項５の内燃機関点火
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7024804A JPH08200190A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 内燃機関点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7024804A JPH08200190A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 内燃機関点火装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08200190A true JPH08200190A (ja) | 1996-08-06 |
Family
ID=12148388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7024804A Pending JPH08200190A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 内燃機関点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08200190A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1995
- 1995-01-18 JP JP7024804A patent/JPH08200190A/ja active Pending
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