JPS6131669A - ２プラグ点火機関の制御装置 - Google Patents
２プラグ点火機関の制御装置Info
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- JPS6131669A JPS6131669A JP15489784A JP15489784A JPS6131669A JP S6131669 A JPS6131669 A JP S6131669A JP 15489784 A JP15489784 A JP 15489784A JP 15489784 A JP15489784 A JP 15489784A JP S6131669 A JPS6131669 A JP S6131669A
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- JP
- Japan
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- circuit
- flame
- combustion
- spark plugs
- spark plug
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- 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
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/1455—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means by using a second control of the closed loop type
-
- 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
- F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
- F02P15/08—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having multiple-spark ignition, i.e. ignition occurring simultaneously at different places in one engine cylinder or in two or more separate engine cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B2023/085—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition using several spark plugs per cylinder
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は１つのシリンダーに２つの点火プラグを取付け
た型式の内燃機関の燃焼制御装置に関する。
た型式の内燃機関の燃焼制御装置に関する。
［従来技術］
点火プラグによって燃焼室内の混合気を点火させる方式
の内燃機関のエネルギー効率を向上させるためには、混
合気を急速に且つ完全に燃焼させる必要があり、対応策
として１つのシリンダー内に２個の点火プラグを取付け
、１個の点火プラグの受持つ着火燃焼域を在来のプラグ
１個型のシリンダーに較べて半減させる２プラグ点火方
式において、実開昭５７−１３６８７０に示す如く２個
のプラグのそれぞれの火焔発生状況を検知するための各
専用の火焔伝播センサを付設して燃焼制御回路に情報を
提供するように構成する提案がなされているが、燃焼装
置全体が複雑化しすぎる動点があった、。
の内燃機関のエネルギー効率を向上させるためには、混
合気を急速に且つ完全に燃焼させる必要があり、対応策
として１つのシリンダー内に２個の点火プラグを取付け
、１個の点火プラグの受持つ着火燃焼域を在来のプラグ
１個型のシリンダーに較べて半減させる２プラグ点火方
式において、実開昭５７−１３６８７０に示す如く２個
のプラグのそれぞれの火焔発生状況を検知するための各
専用の火焔伝播センサを付設して燃焼制御回路に情報を
提供するように構成する提案がなされているが、燃焼装
置全体が複雑化しすぎる動点があった、。
また排気ガス浄化度合を所望の水準に高めるためにはさ
らに装置の構造はＲ相生せざるを得なかった。
らに装置の構造はＲ相生せざるを得なかった。
一方では、内燃機関の燃焼室内における混合気の燃焼情
況を把握するための新しい手段として火炎面センサと呼
ばれる計測器が登場して来た。最近のＳＡＥリポート（
アメリカ自動車技術協会報告＞ Ｎ ０ 、８４０４４
１にこの火炎面センサをエンジンシリンダー内のノッキ
ング検知手段として活用できる旨の技術報告がなされて
いる。本願発明はこの文献によって得られた知識に基づ
いて完成されたものであるので、第３図にこの文献に載
せられた火炎面センサの外観図を、また第２図にこのセ
ンサを組込んだ燃焼排気再循環式のダブルクローズトル
ープエンジンの燃焼制御装置の作動系統図を転載した。
況を把握するための新しい手段として火炎面センサと呼
ばれる計測器が登場して来た。最近のＳＡＥリポート（
アメリカ自動車技術協会報告＞ Ｎ ０ 、８４０４４
１にこの火炎面センサをエンジンシリンダー内のノッキ
ング検知手段として活用できる旨の技術報告がなされて
いる。本願発明はこの文献によって得られた知識に基づ
いて完成されたものであるので、第３図にこの文献に載
せられた火炎面センサの外観図を、また第２図にこのセ
ンサを組込んだ燃焼排気再循環式のダブルクローズトル
ープエンジンの燃焼制御装置の作動系統図を転載した。
ここに描かれた火炎面センサは、栓体１００の内腔内に
中心電極１０１を内蔵する絶縁体１０２が固定されてお
り電極の形状配置および電極への印加電圧に特徴がある
点を除けば本質的には在来の点火プラグの構造に近類し
ているのがその機能は全く相異しており、エンジンのシ
リンダーヘッドＡに取付けられた点火プラグ３ｏと対向
する壁面に取付けられた火炎面センサ３１は、点火プラ
グの点火に伴って発生した火炎のセンサへの到達を感知
して分析回路３２に報知し、この回路内では点火プラグ
の点火時期情報に基づいて火炎面が点火プラグからセン
サに到達するまでの時間、すなわち火炎面到達時間を検
知する。この分析回路には、予め火炎面到達時間とシリ
ンダー内における燃焼状況との相関性をクランクの回転
角との関連において実験的に求めたデータが記憶されて
いるので、エンジンクランク軸に取付けられたクランク
角報知用円盤３８に対置されたクランク角センリ３９が
その制御回路４０を介して伝えてくるクランク角情報と
火炎面到達時間とを記憶されている基準データとの対比
作業を行なったうえ、点火信号処理回路３３およびディ
ストリビュータ−３４を通じて点火プラグ３０に適切な
点火信号を発する一方、信号比較回路３５を通じてイン
ジェクター３６には最適な燃料噴射量を、また燃焼排気
循環用バルブ３７の最適開度を指示する。４１は電気回
路の電源部である。
中心電極１０１を内蔵する絶縁体１０２が固定されてお
り電極の形状配置および電極への印加電圧に特徴がある
点を除けば本質的には在来の点火プラグの構造に近類し
ているのがその機能は全く相異しており、エンジンのシ
リンダーヘッドＡに取付けられた点火プラグ３ｏと対向
する壁面に取付けられた火炎面センサ３１は、点火プラ
グの点火に伴って発生した火炎のセンサへの到達を感知
して分析回路３２に報知し、この回路内では点火プラグ
の点火時期情報に基づいて火炎面が点火プラグからセン
サに到達するまでの時間、すなわち火炎面到達時間を検
知する。この分析回路には、予め火炎面到達時間とシリ
ンダー内における燃焼状況との相関性をクランクの回転
角との関連において実験的に求めたデータが記憶されて
いるので、エンジンクランク軸に取付けられたクランク
角報知用円盤３８に対置されたクランク角センリ３９が
その制御回路４０を介して伝えてくるクランク角情報と
火炎面到達時間とを記憶されている基準データとの対比
作業を行なったうえ、点火信号処理回路３３およびディ
ストリビュータ−３４を通じて点火プラグ３０に適切な
点火信号を発する一方、信号比較回路３５を通じてイン
ジェクター３６には最適な燃料噴射量を、また燃焼排気
循環用バルブ３７の最適開度を指示する。４１は電気回
路の電源部である。
このような火炎面センサを利用した新しい方式による内
燃機関の燃焼制御方式は、火炎到達時間という唯一の燃
焼関与因子のみをとらえることによって、予め求められ
ている燃焼情況との相関データを基に、点火時期の制御
を通じて、また燃焼排気循環型エンジンの場合には循環
量の制御を介して、数多くの燃焼関与因子の影響力を折
り込み済みの最も合理的なエンジン制御を行なえる可能
性を包蔵しているところに大きな特徴がある。
燃機関の燃焼制御方式は、火炎到達時間という唯一の燃
焼関与因子のみをとらえることによって、予め求められ
ている燃焼情況との相関データを基に、点火時期の制御
を通じて、また燃焼排気循環型エンジンの場合には循環
量の制御を介して、数多くの燃焼関与因子の影響力を折
り込み済みの最も合理的なエンジン制御を行なえる可能
性を包蔵しているところに大きな特徴がある。
以上は前記技術文献記事の概略の紹介であるが、この文
献には２プラグ点火機関に火炎面センサを活用する方法
については触れられておらず、本願発明者はこの点に着
目して、本発明を発想するに至ったものである。
献には２プラグ点火機関に火炎面センサを活用する方法
については触れられておらず、本願発明者はこの点に着
目して、本発明を発想するに至ったものである。
［技術課題］
本発明は、従来技術の項で説明したごとぎる火性能の優
秀性に特徴のある２プラグ点火式内燃機関の欠点として
の燃焼制御ｌｔｓ構の複雑化を回避すべく、本願発明者
は、たまたまこれも従来技術の項で述べた火炎面センサ
なるものが点火プラグとしての機能も併せ備えることに
加えて、燃焼情況の総合的把択能力に極めて優れている
点に着目し、２プラグ点火機関の２つの点火プラグの内
の一方を周期的に短時間だけ火炎面センサとしての機能
に切換えさせる方法を講することによって、所期の目的
を達成し、併せて燃焼コントロール能ノ〕の向上と専用
センサの不要化を企図してなされたものである。
秀性に特徴のある２プラグ点火式内燃機関の欠点として
の燃焼制御ｌｔｓ構の複雑化を回避すべく、本願発明者
は、たまたまこれも従来技術の項で述べた火炎面センサ
なるものが点火プラグとしての機能も併せ備えることに
加えて、燃焼情況の総合的把択能力に極めて優れている
点に着目し、２プラグ点火機関の２つの点火プラグの内
の一方を周期的に短時間だけ火炎面センサとしての機能
に切換えさせる方法を講することによって、所期の目的
を達成し、併せて燃焼コントロール能ノ〕の向上と専用
センサの不要化を企図してなされたものである。
［技術手段］
本発明装置の基本構成をその構成概念図としての第１図
によって説明すると、エンジンのシリンダーヘッド部分
Ａにはその左右両端部にそれぞれ火炎面センサの機能を
兼ね備える点火プラグ１と２が取付（プられ、各プラグ
は回路切換え部３および４を介して信号分析回路７につ
らなる回路と、コイルディストリビュータ−５または６
および点火信号処理回路８を経て信号分析回路７につら
なる回路が接続している。一方エンジンクランク軸Ｂに
取付けられたクランクの回転角表示盤Ｃに近設させてク
ランク角センサ１５が設置されており、その検知出力は
クランク角センサの制御部１６を介して信号分析回路７
に伝達される。またエンジン吸気マニホールド１３に設
置された燃料インジェクター１０には信号分析回路７か
ら信号比較回路９を経て制御信号が送られる。エンジン
がダブルクローズトループ型である場合には、吸気マニ
ホールド１３と排気マニホールド１４を結ぶ燃焼排気の
燃焼室への再循環用配管１２が設りられ、この配管の途
中には燃焼排気の流通制御バルブ１１が介在され、バル
ブ１１は信号比較回路９からの指令によって制御される
。回路７には直流電源１７が接続される。
によって説明すると、エンジンのシリンダーヘッド部分
Ａにはその左右両端部にそれぞれ火炎面センサの機能を
兼ね備える点火プラグ１と２が取付（プられ、各プラグ
は回路切換え部３および４を介して信号分析回路７につ
らなる回路と、コイルディストリビュータ−５または６
および点火信号処理回路８を経て信号分析回路７につら
なる回路が接続している。一方エンジンクランク軸Ｂに
取付けられたクランクの回転角表示盤Ｃに近設させてク
ランク角センサ１５が設置されており、その検知出力は
クランク角センサの制御部１６を介して信号分析回路７
に伝達される。またエンジン吸気マニホールド１３に設
置された燃料インジェクター１０には信号分析回路７か
ら信号比較回路９を経て制御信号が送られる。エンジン
がダブルクローズトループ型である場合には、吸気マニ
ホールド１３と排気マニホールド１４を結ぶ燃焼排気の
燃焼室への再循環用配管１２が設りられ、この配管の途
中には燃焼排気の流通制御バルブ１１が介在され、バル
ブ１１は信号比較回路９からの指令によって制御される
。回路７には直流電源１７が接続される。
点火プラグの回路切換え部３と４には、一定時間間隔を
もって間欠的に点火プラグを火炎面センリ機能に変換さ
せるだめの切換え用回路が内蔵されている。
もって間欠的に点火プラグを火炎面センリ機能に変換さ
せるだめの切換え用回路が内蔵されている。
［作用コ
技術手段の項で示した第１図に基づいて本発明装置の作
動について次に説明する。エンジン始動時には、２つの
点火プラグ１および２はともに本来の点火プラグとして
機能することによって２プラグ点火機関の特徴である稀
薄混合気に対しても確実急速な着火能力を充分に発揮す
る。そして点火プラグには一定時間間隔例えば点火電圧
が２０〜３０パルス印加され終わる毎に１回の割合で極
めて短時間火炎面センザ機能に変換させるための回路切
換え部３または４が設けられているので、エンジンの作
動中のごく短時間だけ、このエンジンは点火プラグの変
身としての火炎面センリによって既述の従来技術の項で
説明されたごとき、操作によって燃焼室内の燃焼情況を
火炎到達時間という評価指標に基づいてチェックを受【
プることとなる。この図に示された実施例では２つの点
火プラグ１および２にそれぞれ火炎面センリー機能への
回路切換え部３および４が設けられているので、この両
回路の切換えのタイミングを信号分析回路７内で調整す
ることによって両点火プラグが同時に火炎面センサ機能
に切替わらないように配慮することによって両点火プラ
グが同一の電気的あるいは熱的疲労条件下に置かれるよ
うに配備することかできる。
動について次に説明する。エンジン始動時には、２つの
点火プラグ１および２はともに本来の点火プラグとして
機能することによって２プラグ点火機関の特徴である稀
薄混合気に対しても確実急速な着火能力を充分に発揮す
る。そして点火プラグには一定時間間隔例えば点火電圧
が２０〜３０パルス印加され終わる毎に１回の割合で極
めて短時間火炎面センザ機能に変換させるための回路切
換え部３または４が設けられているので、エンジンの作
動中のごく短時間だけ、このエンジンは点火プラグの変
身としての火炎面センリによって既述の従来技術の項で
説明されたごとき、操作によって燃焼室内の燃焼情況を
火炎到達時間という評価指標に基づいてチェックを受【
プることとなる。この図に示された実施例では２つの点
火プラグ１および２にそれぞれ火炎面センリー機能への
回路切換え部３および４が設けられているので、この両
回路の切換えのタイミングを信号分析回路７内で調整す
ることによって両点火プラグが同時に火炎面センサ機能
に切替わらないように配慮することによって両点火プラ
グが同一の電気的あるいは熱的疲労条件下に置かれるよ
うに配備することかできる。
火炎到達時間の長短と点火時期あるいは燃料と空気の混
合比などとの相関性については予め検証データを求めて
これを信号分析回路７に記憶させて置くことによって、
点火プラグを兼ねる火炎面センサ１または２を通じて報
知された火炎到達時間値と記憶データとの対照作業が行
なわれた後、最良の燃焼状態が得られるように点火信号
処理回路８、燃料インジェクター１０、あるいは燃焼排
気循環バルブに対して信号分析回路７から適切な指示信
号を発することができる。最良の燃焼状態が維持させら
れることは、排気ガス中にＮＯｘを始めとする有害成分
が排出される割合を最も低く押えられ、また燃焼効率も
高い水準に保たれることを意味する。
合比などとの相関性については予め検証データを求めて
これを信号分析回路７に記憶させて置くことによって、
点火プラグを兼ねる火炎面センサ１または２を通じて報
知された火炎到達時間値と記憶データとの対照作業が行
なわれた後、最良の燃焼状態が得られるように点火信号
処理回路８、燃料インジェクター１０、あるいは燃焼排
気循環バルブに対して信号分析回路７から適切な指示信
号を発することができる。最良の燃焼状態が維持させら
れることは、排気ガス中にＮＯｘを始めとする有害成分
が排出される割合を最も低く押えられ、また燃焼効率も
高い水準に保たれることを意味する。
［実施例］
第１図に示された本発明の実施例では、１つのシリンダ
ーに取付けられた２つの点火プラグを一定時間間隔をも
って間欠的に交互に火炎面センサに切換えさせるように
構成されているのでこの２つのプラグの特性値に多少の
差異が認められる場合にも、両火炎面センナの出力の平
均値を求めたうえで燃焼制御情報として利用することが
できるので、より適確な制御が可能になる。もっとも必
要に応じて２つのプラグの内片方のプラグだけに火炎面
センサへの間欠的切換え回路を接続する方法をとっても
よい。
ーに取付けられた２つの点火プラグを一定時間間隔をも
って間欠的に交互に火炎面センサに切換えさせるように
構成されているのでこの２つのプラグの特性値に多少の
差異が認められる場合にも、両火炎面センナの出力の平
均値を求めたうえで燃焼制御情報として利用することが
できるので、より適確な制御が可能になる。もっとも必
要に応じて２つのプラグの内片方のプラグだけに火炎面
センサへの間欠的切換え回路を接続する方法をとっても
よい。
［発明の効果］
１つのシリンダーに２つの点火プラグを取付けた２プラ
グ点火機関は着火性能が優れていることに加えて、燃焼
排気の再循環機構を組込んだエンジンにおいて、循環排
気量を増大させて安定した燃焼を断続させられる特性を
備え、ＮＯＸなどの有害排気ガスの生成抑止の上でも有
用な機関であるが、それに加えて２つの点火プラグの内
の一方のプラグを間欠的に短時間だけ、シリンダー内の
燃焼状況を把握するためのセンサとして流用させるため
の機構並びにこのセンサ情報を基に最良の燃焼状態が保
たれるような制御回路を組込んだことによって、エンジ
ンの燃費性能の白土と排気ガス中の有害成分の減少効果
がさらに大幅に高められる。
グ点火機関は着火性能が優れていることに加えて、燃焼
排気の再循環機構を組込んだエンジンにおいて、循環排
気量を増大させて安定した燃焼を断続させられる特性を
備え、ＮＯＸなどの有害排気ガスの生成抑止の上でも有
用な機関であるが、それに加えて２つの点火プラグの内
の一方のプラグを間欠的に短時間だけ、シリンダー内の
燃焼状況を把握するためのセンサとして流用させるため
の機構並びにこのセンサ情報を基に最良の燃焼状態が保
たれるような制御回路を組込んだことによって、エンジ
ンの燃費性能の白土と排気ガス中の有害成分の減少効果
がさらに大幅に高められる。
第１図は本発明装置の構成概念図、第２図は火炎面セン
サを使用した在来のエンジン燃焼制御装置の構成概念図
、第３図は在来の火炎面センサの外観図である。 図中 １．２・・・火炎面センサを兼ねる点火プラグ
３．４・・・火炎面センサと点火プラグの機能切換え部
７・・・信号分析回路 ８・・・点火信号処理回路
９・・・信号比較回路 １０・・・燃料インジエクター
１１・・・燃焼排気循環用バルブ 。１２・・・排気循
環回路１５・・・クランク角センサ
サを使用した在来のエンジン燃焼制御装置の構成概念図
、第３図は在来の火炎面センサの外観図である。 図中 １．２・・・火炎面センサを兼ねる点火プラグ
３．４・・・火炎面センサと点火プラグの機能切換え部
７・・・信号分析回路 ８・・・点火信号処理回路
９・・・信号比較回路 １０・・・燃料インジエクター
１１・・・燃焼排気循環用バルブ 。１２・・・排気循
環回路１５・・・クランク角センサ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）１つの燃焼室に２つの点火プラグを取付けた２プラ
グ点火機関において、 前記２つの点火プラグの一方を一定の時間間隔をもって
間欠的に、他方の点火プラグの火炎面センサとしての機
能に切換えさせるための前記点火プラグの機能切換え手
段と、該火炎面センサからの出力信号に基づいて前記燃
焼室の制御を行なうための電気回路とを組合せてなる２
プラグ点火機関の制御装置。 ２）前記火炎面センサが、前記燃焼室内に取付けられた
一方の点火プラグの放電時からこの放電によって発生し
た火炎が他方の点火プラグに到達するまでの時間を計測
する機能を備えた型式のものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の２プラグ点火機関の制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15489784A JPS6131669A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | ２プラグ点火機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15489784A JPS6131669A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | ２プラグ点火機関の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6131669A true JPS6131669A (ja) | 1986-02-14 |
Family
ID=15594345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15489784A Pending JPS6131669A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | ２プラグ点火機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6131669A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000053906A1 (de) * | 1999-03-12 | 2000-09-14 | Daimlerchrysler Ag | Direkteinspritzende otto-brennkraftmaschine |
-
1984
- 1984-07-24 JP JP15489784A patent/JPS6131669A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000053906A1 (de) * | 1999-03-12 | 2000-09-14 | Daimlerchrysler Ag | Direkteinspritzende otto-brennkraftmaschine |
| US6748917B1 (en) | 1999-03-12 | 2004-06-15 | Daimlerchrysler Ag | Direct injection spark ignition engine |
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