JPS595791B2 - プラズマ点火装置 - Google Patents
プラズマ点火装置Info
- Publication number
- JPS595791B2 JPS595791B2 JP14683180A JP14683180A JPS595791B2 JP S595791 B2 JPS595791 B2 JP S595791B2 JP 14683180 A JP14683180 A JP 14683180A JP 14683180 A JP14683180 A JP 14683180A JP S595791 B2 JPS595791 B2 JP S595791B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spark
- plasma
- spark plug
- spark discharge
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
- F02P9/002—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
- F02P9/007—Control 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
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関のプラズマ点火装置に関し、特に不整
放電を防止した装置に関する。
放電を防止した装置に関する。
最近、内燃機関の点火装置としてプラズマ点火装置が開
発されている。
発されている。
従来のプラズマ点火装置としては、例えば第１図に示す
ごときものがある。
ごときものがある。
第１図において、１は主電源となるバッテリ、２はキー
スイッチである。
スイッチである。
また点火コイル３、コンタクトポイント４等は通常の火
花放電用電源を構成し、昇圧器９（ＤＣ−ＤＣコンバー
タ）、コンデンサ１０、インダクタ１１等はプラズマ用
電源を構成している。
花放電用電源を構成し、昇圧器９（ＤＣ−ＤＣコンバー
タ）、コンデンサ１０、インダクタ１１等はプラズマ用
電源を構成している。
その他５及び６−１〜６−４は逆流阻止用のダイオード
、７はディストリビュータ、８−１〜８．は点火プラグ
である。
、７はディストリビュータ、８−１〜８．は点火プラグ
である。
第１図の装置においては、点火時に、火花放電用電源の
点火コイル３から与えられる１０〜２０ｋＶの高電圧に
よって点火プラグ８で火花放電が生じると、放電空間の
絶縁が破壊されて２〜３ｋＶの比較的低い電圧でも放電
可能な状態が形成され、その結果、プラズマ用電源のコ
ンデンサ１０に蓄えられていた電荷によって必要な時間
だけ放電が持続する。
点火コイル３から与えられる１０〜２０ｋＶの高電圧に
よって点火プラグ８で火花放電が生じると、放電空間の
絶縁が破壊されて２〜３ｋＶの比較的低い電圧でも放電
可能な状態が形成され、その結果、プラズマ用電源のコ
ンデンサ１０に蓄えられていた電荷によって必要な時間
だけ放電が持続する。
この放電によって生じた高温、高エネルギーのプラズマ
状ガスによって燃焼室内の混合気中に多数の火炎核が生
成され、希薄混合気でも確実な着火が行なわれる。
状ガスによって燃焼室内の混合気中に多数の火炎核が生
成され、希薄混合気でも確実な着火が行なわれる。
なお昇圧器９は、発振器１２、変圧器１５、スイッチン
グ用のトランジスタ１３，１４及び整流用のダイオード
１６から構成されている。
グ用のトランジスタ１３，１４及び整流用のダイオード
１６から構成されている。
そして発振器１２が出力する一定周波数のスイッチング
信号によってトランジスタ１３．１４が交互にオンにな
り、その結果、変圧器１５の一次巻線に電流が流れるこ
とにより、二次巻線に昇圧された高電圧（第１図の場合
はマイナスの高電圧）を出力するものである。
信号によってトランジスタ１３．１４が交互にオンにな
り、その結果、変圧器１５の一次巻線に電流が流れるこ
とにより、二次巻線に昇圧された高電圧（第１図の場合
はマイナスの高電圧）を出力するものである。
ところで、第１図の装置においては、プラズマ用電源の
コンデンサ１０に蓄えられている電荷は、ダイオード６
−１〜６−４を介して４個の点火プラグ８−１〜８−４
の全てに常時印加されているが、ディストリビュータ７
によって選択されて火花放電を生じた点火プラグだけが
絶縁破壊を生じるので、その点火プラグのみにおいて自
動的にプラズマ放電がなされるものと考えられていた。
コンデンサ１０に蓄えられている電荷は、ダイオード６
−１〜６−４を介して４個の点火プラグ８−１〜８−４
の全てに常時印加されているが、ディストリビュータ７
によって選択されて火花放電を生じた点火プラグだけが
絶縁破壊を生じるので、その点火プラグのみにおいて自
動的にプラズマ放電がなされるものと考えられていた。
ところが、点火プラグの絶縁破壊電圧は、気圧が低いほ
ど低くなる性質があるので、例えば吸気行程時において
気筒内圧力が低下すると、プラズマ用電源の電圧のみに
よって点火プラグに絶縁破壊が生じて火花放電が発生し
てしまうことがある。
ど低くなる性質があるので、例えば吸気行程時において
気筒内圧力が低下すると、プラズマ用電源の電圧のみに
よって点火プラグに絶縁破壊が生じて火花放電が発生し
てしまうことがある。
このように正規の点火時期以外の不整放電が生じると、
正規の点火時期においてコンデンサ１０の電荷が不足す
るため、プラズマ点火の効果が低下してしまう。
正規の点火時期においてコンデンサ１０の電荷が不足す
るため、プラズマ点火の効果が低下してしまう。
また吸気行程にある気筒で不整放電による火花放電が生
じると、吸気中の混合気に点火してバツクファイアを生
じるおそれもある。
じると、吸気中の混合気に点火してバツクファイアを生
じるおそれもある。
上記のごとき不整放電を防止するには、例えばプラズマ
用電源の電荷をディストリビュータ７を介して点火プラ
グへ与えるようにすれば良い。
用電源の電荷をディストリビュータ７を介して点火プラ
グへ与えるようにすれば良い。
しかしその場合には、高エネルギーのプラズマ電流がデ
ィストリビュータを通過するため、ディストリビュータ
の耐久性や電波雑音防止の点で問題が残る。
ィストリビュータを通過するため、ディストリビュータ
の耐久性や電波雑音防止の点で問題が残る。
上記の問題を解決するため、本出願人け、火花放電用電
源による点火電流の発生に同期してプラズマ用電源の電
荷を点火プラグに印加するようにした装置を既に出願（
特願昭５５−２４９６８号：している。
源による点火電流の発生に同期してプラズマ用電源の電
荷を点火プラグに印加するようにした装置を既に出願（
特願昭５５−２４９６８号：している。
ところがその後の実験によると、次のごとき問題のある
ことが判明した。
ことが判明した。
すなわち、通常の火花放電用電源のみを備えた点火装置
においては、コンタクトポイントが開いて点火コイルで
高電圧発生動作が開始されると、点火プラグの間隙に印
加される電圧が直ちに上昇して火花放電が発生する。
においては、コンタクトポイントが開いて点火コイルで
高電圧発生動作が開始されると、点火プラグの間隙に印
加される電圧が直ちに上昇して火花放電が発生する。
ところが第１図に示すように、点火プラグ８−１〜８−
４と並列にダイオード６−１〜６−４が接続された場合
には、それによる浮遊容量のために、点火コイルで高電
圧発生動作が開始された時点すなわちコンタクトポイン
トがオフになった時点から点火プラグで火花放電が発生
するまでに時間遅れが生じる。
４と並列にダイオード６−１〜６−４が接続された場合
には、それによる浮遊容量のために、点火コイルで高電
圧発生動作が開始された時点すなわちコンタクトポイン
トがオフになった時点から点火プラグで火花放電が発生
するまでに時間遅れが生じる。
そのため点火コイルで高電圧発生動作が開始したのと同
期してプラズマ用電源の電荷を点火プラグに印加すると
、点火時期にある点火プラグではまだ火花放電が生じて
いないため、そのとき吸気行程にある気筒の点火プラグ
で不整放電を発生してしまうおそれがある。
期してプラズマ用電源の電荷を点火プラグに印加すると
、点火時期にある点火プラグではまだ火花放電が生じて
いないため、そのとき吸気行程にある気筒の点火プラグ
で不整放電を発生してしまうおそれがある。
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであ
り、不整放電を防止したプラズマ点火装置を提供するこ
とを目的とする。
り、不整放電を防止したプラズマ点火装置を提供するこ
とを目的とする。
上記の目的を達成するため本発明においては、火花放電
用電源における高電圧発生動作開始時点から所定の遅れ
時間後にプラズマ用電源のコンデンサに蓄えられている
電荷を点火プラグに印加するように構成することにより
、不整放電を防止している。
用電源における高電圧発生動作開始時点から所定の遅れ
時間後にプラズマ用電源のコンデンサに蓄えられている
電荷を点火プラグに印加するように構成することにより
、不整放電を防止している。
以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の一実施例図であり、第１図と同符号は
同一物を示す。
同一物を示す。
また第３図は第２図の回路の信号波形図である。
第２図において、昇圧器９内のダイオード１６は、その
接続方向が第１図とは逆になっており、しだがって昇圧
器９はプラスの高電圧（２〜３ｋＶを出力する。
接続方向が第１図とは逆になっており、しだがって昇圧
器９はプラスの高電圧（２〜３ｋＶを出力する。
トランジスタ１８がオフになっている時には、昇圧器９
の出力は、コンデンサ１０、インダクタ１１及びダイオ
ード１１を通って流れ、コンデンサ１０が充電される。
の出力は、コンデンサ１０、インダクタ１１及びダイオ
ード１１を通って流れ、コンデンサ１０が充電される。
したがって、この状態においては、Ｄ点（コンデンサ１
０の昇圧器側端子）はプラスの高電圧となり、Ｅ点（ダ
イオード６−１〜６−４のカソード側）はほぼ０〜位（
正確にはダイオード１７の順方向降下電圧）となってい
るので、点火プラグ８−１〜８−４にはプラズマ用電源
の電荷は印加されない。
０の昇圧器側端子）はプラスの高電圧となり、Ｅ点（ダ
イオード６−１〜６−４のカソード側）はほぼ０〜位（
正確にはダイオード１７の順方向降下電圧）となってい
るので、点火プラグ８−１〜８−４にはプラズマ用電源
の電荷は印加されない。
上記の状態においてトランジスタ１８がオンになると、
Ｄ点が接地されるので、Ｅ点の電位は０〜位からＤ点−
Ｅ点間の電圧差だけ低い電位、すなわち−２〜−３ｋＶ
になり、それが点火プラグ８−１〜８−４に印加される
。
Ｄ点が接地されるので、Ｅ点の電位は０〜位からＤ点−
Ｅ点間の電圧差だけ低い電位、すなわち−２〜−３ｋＶ
になり、それが点火プラグ８−１〜８−４に印加される
。
一方、第３図の波形図に示すごとく、コンタクトポイン
ト４が時点Ｔｏでオフになると、Ａ点の電圧は直ちに低
レベルになるから、トランジスタ１９がオフになり、点
火コイルには火花放電用の高電圧が発生する。
ト４が時点Ｔｏでオフになると、Ａ点の電圧は直ちに低
レベルになるから、トランジスタ１９がオフになり、点
火コイルには火花放電用の高電圧が発生する。
また抵抗２０とコンデンサ２１とは充放電回路を構成し
ており、Ｂ点の電圧は、コンタクトポイント４の開閉に
応じて、抵抗２０とコンデンサ２１との値によって定ま
る時定数で上昇又は下降する。
ており、Ｂ点の電圧は、コンタクトポイント４の開閉に
応じて、抵抗２０とコンデンサ２１との値によって定ま
る時定数で上昇又は下降する。
またシュミットトリガ回路２２の出力Ｃば、Ｂ点の電圧
が所定値７１以上になると低レベルとなり、所定値ｖ２
以下になると高レベルになる。
が所定値７１以上になると低レベルとなり、所定値ｖ２
以下になると高レベルになる。
第３図のＢの波形から判るように、Ｂ点の電圧は、時点
Ｔ。
Ｔ。
から所定の時定数で下降するから、その値がｖ２まで低
下してシュミットトリガ回路２２の出力Ｃが高レベルに
なるまでには、時点Ｔｏからτ１だけ遅れることになる
。
下してシュミットトリガ回路２２の出力Ｃが高レベルに
なるまでには、時点Ｔｏからτ１だけ遅れることになる
。
出力Ｃが高レベルになるとトランジスタ１８がオンにな
り、前記のごとく、点火プラグ８−１〜８−４ にプラ
ズマ用電源の電荷が印加される。
り、前記のごとく、点火プラグ８−１〜８−４ にプラ
ズマ用電源の電荷が印加される。
１．７’ｖがって上記の遅れ時間τ１の値を、コンタク
トポイント４がオフになった時点Ｔ。
トポイント４がオフになった時点Ｔ。
から、点火コイルの高電圧によって実際に点火プラグで
火花放電が生じるまでの遅れ時間に対応した値（多少長
い値）となるように、抵抗２０、コンデンサ２１及びシ
ュミットトリガ回路２２の値を設定しておけば、火花放
電が生じたのちにプラズマ用電源の電荷が点火プラグに
印加されるので、不整放電が生じるおそれがなくなる。
火花放電が生じるまでの遅れ時間に対応した値（多少長
い値）となるように、抵抗２０、コンデンサ２１及びシ
ュミットトリガ回路２２の値を設定しておけば、火花放
電が生じたのちにプラズマ用電源の電荷が点火プラグに
印加されるので、不整放電が生じるおそれがなくなる。
以上説明したごとく本発明によれば、火花放電用電源に
よる高電圧発生動作開始時点から所定の遅れ時間後にプ
ラズマ用電源のコンデンサに蓄えられていた電荷を点火
プラグに印加するように構成したことにより、爆発行程
以外の気筒の点火プラグにおいて不整放電が生じるのを
防止することが出来るので、正規の点火時期において正
常なプラズマ点火を行なうことが出来、またバツクファ
イアを防止することが出来る。
よる高電圧発生動作開始時点から所定の遅れ時間後にプ
ラズマ用電源のコンデンサに蓄えられていた電荷を点火
プラグに印加するように構成したことにより、爆発行程
以外の気筒の点火プラグにおいて不整放電が生じるのを
防止することが出来るので、正規の点火時期において正
常なプラズマ点火を行なうことが出来、またバツクファ
イアを防止することが出来る。
第１図は従来装置の一例の回路図、第２図は本発明の一
実施例の回路図、第３図は第２図の回路の信号波形図で
ある。 １・・・・・・バッテリ、２・・・・・・キースイッチ
、３・・・・・・点火コイル、４・・・・・・コンタク
トポイント、５・・・・・・ダイオード、６−１〜６−
４・・・・・・ダイオード、７・・・・・・ディストリ
ビュータ、８−１〜８−４・・・・・・点火プラグ、９
・・・・・・昇圧器、１０・・・・・・コンデンサ、１
１・・・・・・インダクタ、１２・・・・・・発振器、
１３，１４・・・・・・トランジスタ、１５・・・・・
・変圧器、１６，１７・・・・・・ダイオード、１８，
１９・・・・・・トランジスタ、２０・・・・・・抵抗
、２１・・・・・・コンデンサ、２２・・・・・・シュ
ミットトリガ回路。
実施例の回路図、第３図は第２図の回路の信号波形図で
ある。 １・・・・・・バッテリ、２・・・・・・キースイッチ
、３・・・・・・点火コイル、４・・・・・・コンタク
トポイント、５・・・・・・ダイオード、６−１〜６−
４・・・・・・ダイオード、７・・・・・・ディストリ
ビュータ、８−１〜８−４・・・・・・点火プラグ、９
・・・・・・昇圧器、１０・・・・・・コンデンサ、１
１・・・・・・インダクタ、１２・・・・・・発振器、
１３，１４・・・・・・トランジスタ、１５・・・・・
・変圧器、１６，１７・・・・・・ダイオード、１８，
１９・・・・・・トランジスタ、２０・・・・・・抵抗
、２１・・・・・・コンデンサ、２２・・・・・・シュ
ミットトリガ回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数気筒内燃機関の各点火プラグにプラズマ用電源
のコンデンサをディストリビュータを介さずに接続し、
所定の点火時期に火花放電用電源からの高電圧によって
所定の点火プラグに火花放電を行なわせ、かつプラズマ
用電源のコンデンサに充電された電荷を上記火花放電に
応じて放電させてプラズマ点火を行なうプラズマ点火装
置において、所定の点火時期に火花放電用電源で高電圧
発生動作が開始された時点から所定の遅れ時間経過後に
信号を出力する第１の手段と、該信号が与えられると上
記のコンデンサに充電されていた電荷を点火プラグに印
加する第２の手段とを備えたプラズマ点火装置。 ２ 上記第１の手段は、上記の遅れ時間を、火花放電用
電源で高電圧発生動作が開始された時点から点火プラグ
で実際に火花放電が生じるまでの時間とほぼ等しい値に
設定したものであることを特徴とする特許請求の範囲第
１１項記載のプラズマ点火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14683180A JPS595791B2 (ja) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | プラズマ点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14683180A JPS595791B2 (ja) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | プラズマ点火装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5770955A JPS5770955A (en) | 1982-05-01 |
| JPS595791B2 true JPS595791B2 (ja) | 1984-02-07 |
Family
ID=15416500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14683180A Expired JPS595791B2 (ja) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | プラズマ点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS595791B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH024795B2 (ja) * | 1982-10-04 | 1990-01-30 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JP2012112310A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | プラズマ点火装置およびプラズマ点火方法 |
-
1980
- 1980-10-22 JP JP14683180A patent/JPS595791B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH024795B2 (ja) * | 1982-10-04 | 1990-01-30 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JP2012112310A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | プラズマ点火装置およびプラズマ点火方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5770955A (en) | 1982-05-01 |
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