JPH1122614A - 内燃機関に於けるフラクタル点火パルス発生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関のシリンダーに連動したフラクタル・
パルス着火をする点火プラグのイグニッションコイル
と、ダイオードをマトリックス状に配置し接続した完全
燃焼を容易にする為の回路構成図。 【解決手段】シリンダーに配設されている点火プラグ
と、点火プラグの着火時期及び着火期間を制御する制御
手段、また点火プラグに高電圧を供給するイグニッショ
ンコイルの高電圧の一次側をダイオードのマトリックス
状に配置し、シリンダー内のピストンが上死点又は、そ
の近傍位置から下死点区間において点火プラグを複数回
フラクタル的に放電を可能とした事との回路と低速回転
時・高速回転時の切り替が容易に維持ならしめる電気回
路。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車・飛行機・
船舶・ロケット等の内燃機関（ガソリンエンジン・ヂー
ゼルエンジン・ロータリーエンジン・ジェットエンジン
等）の点火装置に関するものであり、更に詳しくはサイ
クル毎に点火プラグを複数回着火させ完璧な燃焼効果を
生むフラクタルの複数点火装置の電気回路。

【０００２】

【従来の技術】従来の基本的技術における内燃機関点火
装置は、機械的スイッチ作用による断続器でイグニッシ
ョンコイルの二次側コイルに瞬間的に高電圧を発生さ
せ、この高電圧を点火プラグに印加して容量放電を発生
させ点火を容易にしているのである。このとき生ずる単
発的な火花発生は、燃料の混合気を着火させる接点式着
火方式の電気回路は周知の技術である。また具体的に内
燃機関用電気点火装置とし縷々あるが、文類表を参考と
して多数の点火法がある。しかし、本発明の様な回路構
成は見られない。この参照図の全てが従来の思考による
回路構成であるが、参考までに点火プラグの点火動作を
一例で説明すると、燃料噴射開始後の所定タイミングで
点火プラグが放電作動させるようになっている。具体的
には、燃料噴射時期は始動時に圧縮上始点前１０度位、
アイドル運転時には圧縮上死点前５度程度で点火プラグ
放電作動が一般的である。

【０００３】又、点火装置としては機械的装置や、トラ
ンジスター式のものが周知である。このランジスター式
のものは、イグニッションコイルの一次側コイルに流れ
る電流をトランジスターを介して供給する構造が特徴と
なっている。このトランジスターは一次側コイルに流れ
る電流を単発的に遮断し、二次側コイルに高電圧を発生
させ、この高電圧を点火プラグに供給して放電作動を行
う電気回路構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、点火プ
ラグが圧縮上死点前又はその近傍において着火されると
しても、従来は単発が一般的であるので、その着火が不
発に陥ること及び圧縮上死点又はその近傍における単発
的な着火によると燃焼が完全でないと云う問題点も縷々
存在する。因に、内燃機関の回転数である低速回転時・
高速回転時ではシリンダー内に発生する電気火花も大い
に変化して、一定した電気エネルギーが発生しにくい、
それはイグニッションコイルのインピーダンスが影響し
ているからである。 が加わるからであった。従って完全燃焼させることに解
決しなければならない課題が充分にあった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る内燃機関の点火製置は、シリンダーに
配設された点火プラグと、該点火プラグの着火時期及び
着火期間を制御する手段、並びに一次側コイルに中間タ
ップのある可変コイルと二次側コイルのイグニッション
コイルから構成されている部分より点火プラグに高電圧
を供給することからなり、制御手段のシリンダー内ピス
トンが、上死点又はその近傍位置から下死点又はその近
傍位置までの区間において前期点火プラグがパルス信号
によりフラクタル的に着火作動を行うためにランジスタ
ーとダイオード・マトリックス回路を設けたことにあ
る。

【０００６】又、前期上死点又はその近傍の位置、又は
下死点又はその区間の着火時期は、前期シリンダ内の排
出ガスの種類に応じてエンジン・コントロールユニット
（ＣＰＵ）で設定できるよう併用したことにある。

【０００７】このような構成からなる内燃機関の点火装
置は、ピストンの上死点又はその近傍位置から下死点又
はその区間において点火プラグにパルス信号が加わり、
フラクタルの連続した着火動作を行うことになる。単発
的な不発が存在しても全体的には完全着火作動を遂行す
ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る内燃機関の点
火装置の実施の形態につし、て図面を参照して説明す
る。

【０００９】内燃機関の点火装置は、図１・図２・図３
・図４で示すように、６つのシリンダに対する１番から
６番のＤＡ１〜ＤＡ６のマトリックス・ダイオードの組
み合せが特徴である。電源はバッテリーのＤＣ−１２Ｖ
を用い、シリンダーの圧縮上死点区間で点火プラグ８に
高電圧のパルスが供給されることになる。イグニッショ
ンコイル７の一次側コイルは可変コイルにして１６のＳ
Ｗ（回転変則センサー）が設けてあり、内燃機関のアイ
ドリングである低速回転と、高速度回転時の１６のＳＷ
で可変コイル・インピーダンスの変換（２ｍＨ〜８ｍ
Ｈ）を行う、これが広帯域の回転に対する為の平均した
電気火花を発生させ目的であるからである。即ち、広帯
域の回転は、１サイクル毎に時間軸が全体的に変化を
し、パルス信号も自ずから時間的に変化しなければ点火
時期のタイミングが狂うからである。その為にエンジン
の回転も支障を来すのである。そこで本発明のようにフ
ラクタル時間が取り出せる回路構成が必要となったので
ある。このフラクタル時間のタイミングを図に示した如
く大変簡単な回路で・ダイオード・マトリックスで簡単
に組み合せることが可能となったのである。また、内燃
機関の搭載された自動車等では（ＣＰＵ）エンジン・コ
ントロルユニットの操作でシリンダーからの排出される
ガスの濃度を検出し、Ｐ．Ｓ用センサ、ＨＣ用センサ、
ＮＯｘ用センサー、ＣＯ用センサー、Ｏ_２センサー等を
把握して、適正な燃料噴射が可能である。

【００１０】尚、実施の形態においては、一般的な電子
回路構成で説明したがこれに限定されることなく、各点
火プラグを電子的制御で無しの機械的なディストリビュ
ーター構造のものでも可能である。

【００１１】従って、従来のエネルギー・ロスの元であ
る排出ガスが若干の残留していても、全てが着火されシ
リンダ内の圧力に相乗効果を与える事になり、エンジン
出力を増大する事になったのである。また従来型の電気
信号パルスを一発で一行程として、シリンダーがサイク
ル運動していたが複数回の点火を成すことで十分な回転
トルクを得ることができる様になった。

【００１２】

【発明の効果】本発明に係る点火装置は、シリンダ内の
ピストンが上死点又はその近傍のの位置から下死点又は
その近傍の区間までの間を、点火プラグに複数回のフラ
クタル着火させるようにしたことがシリンダ内での燃焼
効率を大幅に向上したのである。

【００１３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る点火装置の特徴である、ダイオー
ド・マトリックスの組み合わせ図と、パルス信号のタイ
ミング時間をを示した図である。

【図２】ダイオード・マトリックスの組み合わせ図を更
に位相をずらし，パルス信号のタイミング時間を示した
図である。

【図３】高エネルギー・コンデンサー放電点火回路図
で、イグニッションコイルの一次側コイルの中間に、可
変コイル・インピーダンスのタップ切り替を設けた図。

【図４】点火コイル内蔵のトランジスター式点火回路図
とダイオード・マトリックスの組み合わせた配置の図。

【符号の説明】

１；（１〜６）は各シリンダーに供給するパルス信号入
力回線、７；イグニッションコイル、８；点火プラグ、
９；シャーシー・アース、１０；インバーター高電圧発
振器、１１；全波整流器、１２；エンジン・コントロー
ル・ユニット、１３；パルス信号発生器１４；パワート
ランジスター、１５；ダイオード・マトリックス、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フラクタル制御する制御手段としてダイオ
   ードをマトリックスに組み込み、回転数に同期したパル
   ス入力信号がダイオードの接続範囲を限定して流す回路
   構成。
2. 【請求項２】内燃機関の単数及び複数シリンダーに配設
   されている点火プラグと、該点火プラグの着火時期及び
   着火区間へ、請求項１をイグニッションコイルの一次側
   には複数のパス信号により制御された電流をす回路構
   造。
3. 【請求項３】請求項１とイグニッションコイルの一次側
   にインピーダンスの異なる中間タップを設け可変コイル
   とし、低速回転時・高速回転時の切り替えにより一次側
   に発生する高電圧パルスを最大値が発生するようにした
   回路構造。