JPH1172073A - 内燃機関の点火を複数回発生する回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ピストンに連動した連続着火をする点火プラグ
のイグニッションコイルに、発振回路を直列に接続し高
電圧容易に発生する回路。 【解決手段】シリンダ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
と、点火プラグに高電圧を供給するイグニッションコイ
ルの高電圧を分配するディストリビユーターとから構成
し、制御手段はシリンダ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連続放
電可能にし、完全燃焼を容易にならす為の高電圧発生用
発振回路を挿入した構造。

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）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る連続点火装置の
電気回路である。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術における内燃機関点火装置
は、断続器の機械的スイッチ作用によりイグニッション
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
る。このとき生ずる単発的な火花により燃料の混合気を
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。ここで点火プラグの点火動作は、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は圧縮
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、点火装置としてはトランジスター式の
ものが周知であるが、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ている電流を
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、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
いと云う問題点も存在する。従って、シリンダー内にお
いて完全に燃焼させることに解決しなければならない課
題が充分あった。

【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と二次側コ
イルのイグニッションコイルから構成されいる部分に、
前記点火プラグに高電圧を供給する高電圧分配のディス
トリビューターとからなり、前期制御手段の、シリンダ
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を複
数回着火作動を行うようトランジスター発振回路を設け
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設定できるようにしたことにあ
る。前期ディストリビューターは、点火プラグに高電圧
を供給する固定接点と、前期ピストンに連動して前記固
定接点に回転しながら接触する扇状接触端子部を有する
回転しゅ動子とから構成されている。該接触端部は前記
点火プラグが連動して着火動作ができる長さに設定した
ことも特徴である。

【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連続した着火動作を行
うようにしため、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示すように、
４つのシリンダ１０の点火プラグ１１と、各点火プラグ
１１に高電圧を供給するディストリビューター１２と、
高電圧を発生するイグニッンョンコイル１３と、イグニ
ッションコイル１３の一次側コイル１４にパルス波形状
（トランジスター発振波形）の信号を連続して供給する
トランジスタ発振部（ハートレー回路）１６とが直列に
接続され高電圧が誘起される。各点火プラグ１１は着火
時期及び着火区間は車内に搭載されたＣＰＵで制御され
更に位相制御部１７と、シリンダ１０内に設けた各種の
センサ１８とから構成された信号で点火点が定まる。各
種のセンサ１８は、シリンダ１０からの排出ガスの濃度
を検出、Ｐ．Ｓ用センサ、ＨＣ用センサ、ＮＯｘ用セン
サ、ＣＯ用センサ等で構成されており、これらのセンサ
１８の信号は位相制御部１７に入力される。

【００１０】ロータ２０は、ピストン２２の動きに連動
して扇形回転しゅ動子２３にり高電圧を供給する。即
ち、円形内面に４分割した箇所に点火プラグ１１から接
続された固定接点２４とが、ピストン２２の動きに連動
して回転する扇形回転しゅ動子２３とから構成されてい
る。

【００１１】扇形回転しゅ動子２３は、回転軸２５に連
接した接触端部（扇形）２６を設けた構造となっている
ので、この接触端部２６は各点火プラグ１１の複数回連
続した着火動作ができる様、時間帯も保持しサイクル毎
に複数回着火動作が可能な長さにした構造である。

【００１２】尚、実施の形態においては、機械的な接点
構造のディストリビユーター１２を用いて説明したがこ
れに限定されることなく、各点火プラグを電気的に制御
して着火させる構造のものがよい。この電気的制御をす
る構造として、各点火プラグにトランスを設け、個別に
高電圧を発生させる事も可能のである。このイグニッシ
ョントランス１５をパルス発振回路１６のトランスに直
列に接続して複数の連続した高電圧を点火プラグに発生
させ、複数回の連続した放電動作を各センサーとＣＰＵ
との対応によりシリンダ１０のサイクル的に作動するの
である。

【００１３】着火時期は、各シリンダ１０内で発生した
ＮＯＸ_３・ＨＣ等の排出ガスの濃度を検出するセンサ１
８の検出状態によって早くもでき、遅くもできる。即
ち、図２に示すように、着火時期を早くする場合には、
ピストン２２の上死点の以前まの近傍位置（Ｐ点近傍位
置）から連続着火を開始して、ピストン２２が下死点の
手前の近傍区間（Ｒ点近傍位置）で終る。排出されるガ
スに含有する各種ガスの濃度差に応じて着火時期を設定
するようにすれば燃焼したときに発生する排ガス及や省
エネに効果がでる。

【００１４】トランジスタ発振部１６はハートレという
発振回路を用いた。このパワートランジスタをオン・オ
フするようなパルス電流波形にしてイグニッションコイ
ル１３の一次側コイル１４に電流を流す。電流の供給及
び遮断はＣＰＵとの対応でシリンダ１０の点火プラグに
連続的にながれる。

【００１５】このトランジスタ発振回路１６は、図２に
示すように、単発着火のポイントコンタクト期間が上死
点から開始し単発で終った頃より開始される。それは、
ＣＰＵから送られて来た電気エネルギーがオフになる
と、この部分の電位は上昇してプラスになりバッテリー
端子電圧と同電位になり、トランジスタ発振部１６のハ
ートレ回路が作動し始める。しかし、回路全体と直列に
接続してあるキャパシタンスＣの関係でＣの両端に流れ
る電流の時間帯だけは連続発振状態になる。時間は短
い。次のサイクルまでにＣの両端電荷はレジスタンスＲ
により放電が進む。しかし、トランジスタ発振回路のマ
イナス側にキャパシタンスＣとレジスタンスＲの時定数
インピーダンスで発振の駆動時間が制限され発振がオフ
になるが（車種によっては連続発振をさせる場合もあ
る）、それまでにシリンダ内は不完全燃焼ガスが完全に
減少し公害の基である排ガスが減少する。結果、従来の
エネルギー・ロスである排出されていた若干の残留ガス
は全て着火され、シリンダ内の圧力に相乗効果を与えエ
ンジン出力を増大させる事になった。従来なれば、電気
信号が無いオフの時間帯なので高圧放電が生じないと諦
めていたのが現状であり、全くユニークな電気回路であ
る。

【００１６】

【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に、点火プラグを連続して着火
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
に向上させたのである。

【００１７】又、排出されるガスの種類によって連続着
火時期を遅くしたり早くすることができたので排出され
るガスの制御を正確に行うこともできた。

【００１８】更に、ディストリビュータを構成する扇形
回転しゅ動子の端部に取りつけられている接触端部の長
さも必要で、点火プラグが連続して着火動作ができる長
さに設定するこが肝心である。従って複数回の連続着火
を正確に且つ確実に行うことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る点火装置の全体構成を略示的に示
した説明図である。

【図２】複数回の連続着火時期及び区間をグラフで示し
た説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齊藤 正宏 神奈川県横須賀市林２−９−14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関点火用の単数及び複数シリンダに
   配設されている点火プラグと、該点火プラグの着火時期
   及び着火区間を制御する制御手段と、イグニッションコ
   イルと発振回路を直列に接続してＣＰＵ制御の連携で完
   全燃焼を目的とした電気回路。
2. 【請求項２】内燃機関の点火を複数回発生させる回路
   で、発振回路と高電圧を供給するイグニッションコイル
   を直列に接続して連続発振作動する回路。
3. 【請求項３】内燃機関に点火を複数回発生させる回路
   で、請求項１発振回路の全体にキャパシタンスＣとレジ
   スタンスＲを並列接続して時定数を保つ様にした回路を
   直列に挿入した特徴の複数回連続発振する回路。