JPS58138268A - デイ−ゼル機関の着火装置 - Google Patents

デイ−ゼル機関の着火装置

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JPS58138268A
JPS58138268A JP1969582A JP1969582A JPS58138268A JP S58138268 A JPS58138268 A JP S58138268A JP 1969582 A JP1969582 A JP 1969582A JP 1969582 A JP1969582 A JP 1969582A JP S58138268 A JPS58138268 A JP S58138268A
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JP
Japan
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ignition
burner
booster
power source
capacitor
Prior art date
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Pending
Application number
JP1969582A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyugo Hamai
浜井 九五
Yasuhiko Nakagawa
泰彦 中川
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP1969582A priority Critical patent/JPS58138268A/ja
Publication of JPS58138268A publication Critical patent/JPS58138268A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • F02P9/007Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by supplementary electrical discharge in the pre-ionised electrode interspace of the sparking plug, e.g. plasma jet ignition

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディーゼル機関の着火装置、特に排気管内で
捕集したパーティキュレート(排気中機粒子)を焼却す
るために設けた排気管内オイルノく−すの着火装置に関
する。
ディーゼル機関の燃焼生成物であるパーティキュレート
の排出を防止する方法の一つ(特開昭54−11101
0 ’)として、排気管内にパーティキュレート捕集器
とオイルバーナを設置し、捕集器に集積シたパーティキ
ュレートを車両の一定走行距離ごとにオイルバーナによ
って焼却し、無害化することが考えられている。
しかし、このオイルバーナに使用する燃料は気化性の悪
いディーゼル燃料油であるため、通常ガソリン機関に使
用されているケタリング式点火装置などでは、着火しに
くく、失火したりして、パーティキュレートの焼却が確
実にできないという問題点があった。
本発明は上記の点にかんがみ、排気管内でのオイルバー
ナによるパーティキュレート焼却が確実に行えるディー
ゼル機関の着火装置を提供することにある。
上記目的を達成するため本発明では、直流昇圧器(DC
−DCコンバータ)の出力によって充電したコンデンサ
の蓄積電荷をパーティキュレート焼却用バーナの点火栓
の電極間に瞬時に放電させて大電流による強力な点火を
行うものであり、その点火電源に用いる直流昇圧器は、
機開始動時や低負荷運転時の燃焼促進のため機関燃焼室
内に設置するプラズマ点火栓、あるいは機開始動時に吸
入空気を加熱するため吸気管内に設置するオイルバーナ
などの他系統の点火電源と共用し、機関の運転条件に応
じて切換え使用することもできる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図は本発明の一実施例−で、パーティキュレート焼
却バーナ用点火電源と始動用プラズマ点火電源に直流昇
圧器を共用した場合を示す。
第1図において、1は機関の排気管、2は排気管内に設
置したパーティキュレート焼却用オイルバーナ、3はそ
の燃料噴射ノズル、4は燃料ポンプ、5は電磁弁、6は
パーティキュレート焼却バーナ用点火栓、7はパーティ
キュレート捕集器(トラップ)、8,9.10は排気管
内に設置した温度センサである。11は機関燃焼室12
内に通常のグロープラグに代えて設置したプラズマ点火
栓、13は吸気マニホールド、14は吸気管、15はス
ロットルバルブ、16はスロットルバルブスイッチであ
る。
次に点火電源17の構成を説明する。直流昇圧器18は
、発振器19の出力を増幅器20.21で増幅した信号
で駆動される2組のトランジスタ22.23を用いて昇
圧変圧器24の一次側発振回路を構成し、昇圧変圧器2
4の二次側に整流回路25を設けて、バッテリ26から
イグニッションスイッチ27、低圧側リレー28を介し
て供給される12Vまたは24Vの久方電圧を数千Vの
直流高電圧に変換するDC−DCコンバータである。こ
の直流昇圧器18は、その出力電圧(後述するコンデン
サ充電電圧)が基準電圧源29から与えられるある設定
電圧に達したときコンパレータ30から出力される発振
停止信号、または後述する点火進角制御回路31からの
発振停止信号によってトランジスタ32をオンにし、ト
ランジスタ22.23をオフ状態にクランプする発振停
止回路を誦えている。
33は直流昇圧器18の出力をバーナ点大系とプラズマ
点火系に切換える高圧側リレー、34はパーティキュレ
ート焼却バーナ点火用コンデンサ、35は該コンデンサ
からパーティキュレート焼却バーナ用点火栓6へ点火エ
ネルギーを供給する放電回路、36は該放電回路のスイ
ッチング素子として設けられた火花ギャップである。3
7はプラズマ点火用コンデンサで、サイリスタ38、ダ
イオード39、点火コイル40、補助コンデンサ41と
共にディストリビュータ42ヲ介してプラズマ点火栓1
1へ点火エネルギーを供給するプラズマ点火電源を構成
している。
31は図示しない電磁ピックアップからの点火信号43
、クランク角信号44、上死点信号45などの入力によ
り運転条件に応じて点火進角を定め、点火時にサイリス
タ38を駆動するゲート信号とトランジスタ32を駆動
する発振停止信号とを出力する点火進角制御回路である
46は温度センサ8. 9.10.スロットルバルブス
イッチ16からの信号や図示しないオドメータからの走
行距離信号47、機関回転信号48などの入力によりパ
ーティキュレート焼却バーナ用点火栓6、プラズマ点火
栓11の作動条件を判断して、電磁弁5、低圧側リレー
28、高圧側リレー33などへ制御信号を出すコントロ
ールユニットである。
次に作用を説明する。まず、パーティキュレート焼却用
着火装置について説明すると、ディーゼル機関の排気ガ
ス中に含まれるパーティキュレートをパーティキュレー
ト捕集器7で捕集し、車両の一定走行距離(たとえば3
0〜4Qmile )ごとにコントロールユニット46
からの信号によってバーティキュレート焼却用燃料ポン
プ4、電磁弁5を作動させ、パーティキュレート焼却用
オイルバーナ2内にノズル3から燃料を噴射する。この
とき、コントロールユニット46から低圧側リレー28
、高圧側リレー33にも信号を出し、低圧側リレー28
をオンにして直流昇圧器18を作動させると共に、高圧
側リレー33のa接点をオンにして、直流昇圧器j8の
出力でパーティキュレート焼却バーナ点火用コンデンサ
34を充電する。コンデンサ34の充電電圧か数千Vに
達すると、火花ギャップ36が導通することにより、コ
ンデンサ34の蓄積電荷は放電回路35を通ってパーテ
ィキュレート焼却バーナ用点火栓6の電極間に瞬時に放
出され、大電流を流す。
放電によってコンデンサ34の電圧が火花ギャップ36
の放電停止電圧以下になると、直流昇圧器18は再びコ
ンデンサ34を充電する。このようなコンデンサ34の
充、放電の繰返しによって点火栓6は間欠的にスパーク
を発生し、燃料噴霧に点火する。
オイルバーナ2内か火炎でみたされ、所要温度になった
ことをバーナ温度センサ9で検知してコントロールユニ
ット46に入力し、低圧側リレー28ヲオフにして直流
昇圧器18の電源を切り、点火栓6の作動を止める。コ
ントロールユニット46は、オイルバーナ2がさらに燃
焼を続けて、パーティキュレート捕集器7に集積したパ
ーティキュレートが燃えつきるまでの状況をトラップ温
度センサ1゜の温度レベルで判断し、焼却し終ったら燃
料ポンプ4を止め、電磁弁5を閉じて燃焼を停止させる
機関始動時ないしアイドリングなどの低負荷運転時には
、コントロールユニット46がらの信号により低圧側リ
レー28をオンにし、高圧側リレー33をb接点側に切
換えてプラズマ点火を行わせる。
始動時および低負荷運転時の判断は、排気管温度センサ
8、スロットルバルブスイッチ16などの入力によって
行う。このときは、直流昇圧器18の出力でプラズマ点
火用コンデンサ37ヲ充電し、点火時期に点火進角制御
回路31からの信号によってサイリスタ38をターンオ
ンさせ、そのターンオン後数μsの間トランジスタ32
をオンにして直流昇圧器18の発振を停止させる。サイ
リスタ38のターンオン1ζより、コンデンサ37の放
電電流が点火コイル40の一次側に流れて補助コンデン
サ41を充電すると共に、点火コイル40の二次側に高
電圧(たとえば30&V)が発生し、その高電圧がディ
ストリビュータ42により燃焼室12内のプラズマ点火
栓11に配電され、電極間の絶縁を破壊する。ついで、
絶縁破壊後の電極間に補助コンデンサ41からの放電電
流が流れて必要な時間放電を維持し、火炎の成長を助長
する。このプラズマ点火は、主としてディーゼル機関の
始動時の燃焼改善と、アイドリング時のアイドルノック
音低減のために用いられるものである(特願昭55−5
8377 )。
第2図は本発明の他の実施例図で、パーティキュレート
焼却バーナ用点火電源と吸気加熱バーナ用点火電源に直
流昇圧器を共用した場合を示す。
第2図において、第1図と同一符号は対応する部分を示
し、直流昇圧器18の内部回路は図示を省略した。吸気
管内オイルバーナによる始動装置は、排気管内オイルバ
ーナ2と同様のオイルバーナ49を吸気管14内に設け
たもので、燃料噴射ノズル50に燃料を供給する燃料ポ
ンプ51、電磁弁52と吸気加熱バーナ用点火栓53、
吸気管内温度センサ54.55を別に設ける。また、点
火電源17には、吸気加熱バーナ点火用コンデンサ56
と該コンデンサがら火花ギャップ58を介して点火栓5
3へ点火エネルギーを供給する放電回路57を備えてい
る。
排気管温度センサ8などの入力によりコントロールユニ
ット46で機関始動時を検知すると、吸気加熱バーナ用
燃料ポンプ51、電磁弁52を作動させ、吸気加熱用オ
イルバーナ49内に燃料噴射ノズル5゜から燃料を噴射
する。このとき、コントO−ルユニット46からの信号
で低圧側リレー28がオンし、高圧側リレー33かb接
点側に切換ゎり、直流昇圧器18の出力で吸気加熱バー
ナ点火用コンデンサ56を充電する。コンデンサ56の
充電電圧が数千Vにナルト、火花キャップ58が導通し
て吸気加熱バーナ用点火栓53の電極間に瞬時に放電し
、燃料噴霧に点火する。オイルバーナ49内が火炎でみ
たされ所要温度になったことをバーナ温度センサ55で
検知してコントロールユニット46に入力し、低圧側リ
レー28をオフにして点火を止める。オイルノ寸−す4
9の燃焼が続いて、機関が始動完了したことを排気管温
度センサ8などの入力により判断して、燃料ポンプ51
を止め、電磁弁52を閉じて、燃焼を停止させる。
機関運転中、一定走行距離ごとにコントロールユニット
46からの信号によってパーティキュレート焼却用バー
ナ2に燃料を供給すると共に、低圧側リレー28がオン
し、高圧側リレー33がa接点側に切換わってパーティ
キュレート焼却ノく−す用点火栓6に点火エネルギーを
供給し、ノ々−ティキュレート焼却を行うことは第1図
の実施例と同様である。
以上説明したように本発明によれば、直流昇圧器の出力
で充電されたコンデンサの瞬時放電1こよってパーティ
キュレート焼却用ノく−すの点火栓に強力な火花を間欠
的に発生さ、せることができるので、着火性の悪いディ
ーゼル燃料でも確実に着火し、燃料の浪費をなくして、
排気管内で捕集したパーティキュレートの焼却が確実に
行えるという−効果がある。
また、第1,2図に示したようにコンデンサ充電用の直
流昇圧器を始動用(燃焼室内プラズマ点火または吸気管
内バーナ点火)と排気管内パーティキュレート焼却用の
2系統の点火電源に切換え使用する構成とすれば、1電
源により始動性向上とパーティキュレート公害防止を同
時に達成できる実用性の高いディーゼル機関の着火装置
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は排気管内パーティキュレート焼却と燃焼室内プ
ラズマ点火を組合せた本発明の一実施例を示す系統図、
第2図は排気管内パーティキュレート焼却と吸気管内オ
イルバーナによる始動装置を組合せた他の実施例の系統
図である。 1:排気管 2:パーティキュレート焼却用オイルバーナ6;パーテ
ィキュレート焼却バーナ用点火栓7:パーティキュレー
ト捕集器 11:燃焼室内プラズマ点火栓 12:機関燃焼室   14:吸気管 17:点火電源    18:直流昇圧器28:直流昇
圧器を作動させる低圧側リレー33:点火系統を切換え
る高圧側リレー34:パーティキュレート焼却バーナ点
火用コンデンサ 35:放電回路    36:火花ギヤ・ノブ37:プ
ラズマ点火用コンデンサ 38:コンデンサ放電用サイリスタ 40:点火コイル 49:吸気加熱用オイルバーナ 53:吸気加熱バーナ用点火栓 56:吸気加熱バーナ点火用コンデンサ57:放電回路
    58:火花ギャップ代理人弁理士 中村純之助

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)排気管内にパーティキュレート捕集器と、該捕集
    器に集積したパーティキュレートを焼却するためのすイ
    ルバーナを設置したディーゼル機関において、上記パー
    ティキュレート焼却用バーナの点火電源を、直流昇圧器
    と、該直流昇圧器の出力により充電されるコンデンサと
    、該コンデンサの蓄積電荷を点火栓の電極間に間欠的に
    放出する放電回路とで構成したことを特徴とするディー
    ゼル機関の着火装置。
  2. (2)  上記直流昇圧器を、上記パーティキュレート
    焼却用バーナの点火電源と、機関始動時あるいは低負荷
    運転時の燃焼促進のため機関燃焼室内に設置したプラズ
    マ点火栓の点火電源とに切換え使用することを特徴とす
    る特許請求の範囲(1)項記載のディーゼル機関の着火
    装置。
  3. (3)上記直流昇圧器を、上記パーティキュレート焼却
    用バーナの点火電源と、機関始動時に吸入空気を加熱す
    るため吸気管内に設置したオイルノく−すの点火電源と
    に切換え使用することを特徴とする特許請求の範囲(1
    )項記載のディーゼル機関の着火装置。
JP1969582A 1982-02-12 1982-02-12 デイ−ゼル機関の着火装置 Pending JPS58138268A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001148252A (ja) * 1999-09-10 2001-05-29 Honda Motor Co Ltd 燃料電池
US6248466B1 (en) 1998-04-22 2001-06-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gas separator for a fuel cell, and fuel cell using the same gas separator for a fuel cell

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6248466B1 (en) 1998-04-22 2001-06-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gas separator for a fuel cell, and fuel cell using the same gas separator for a fuel cell
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