JPS6220677A - エンジンの点火装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） エンジンの点火装置に関し、特に点、火プラグの温度が
低いときの着火性、燃焼性の改善に関するものである。

（従来技術） 従来から、エンジンの点火装置において、成る種の原因
で生じる失火等に対してこれを防止する試みは種々なさ
れている。例えば特開昭５５−２９０２８号公報に示さ
れた点火装置では、適正時期に点火プラグに所定の高電
圧を印加して火花放電による点火を行なわせるとともに
、この火花放電に必要な電圧よりも低い電圧を常に点火
プラグに印加することにより、点火プラグにカーボンが
付着したとぎにこれを燃焼させ、カーボン付着に起因し
たスパーク不良による失火を防止している。

ところが、このは、かに失火を生じる原因として、アイ
ドリンク時等における点火プラグの温度低下がある。つ
まり、アイドリング時等の低負荷時には点火プラグの温
度が低くなり、特に高出力化エンジンにおいて高速高負
荷時のプレイグニツシヨン（過早着火）を避けるため放
熱し易いコールドタイプの点火プラグを用いた場合、低
負荷時に点火プラグの温度が著しく低下する。このよう
な場合に点火プラグ付近の混合気が冷やされて燃料が結
露し、空気との混合状態が悪化するため、点火プラグが
適正に火花放電を行なっても混合気に着火されなくなる
という事態が生じ易くなる。

このような問題に対しては、従来において充分な対策が
なされておらず、上記公報に示された装置もカーボンが
付着した場合にしか効果はなく、上記のような点火プラ
グの温度低下による失火を解消することはできなかった
。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、点火プラグの温度が低
下したとぎにその温度を上昇させ、着火不良を防止して
燃焼の安定性を高めることのできるエンジンの点火装置
を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、エンジンの運転状態に応じた適正な時期に点
火プラグを点火させる点火時期制御手段と、点火プラグ
温度に関連する温度を検出する温度検出手段と、点火し
てもエンジンの作動に影響を与えないエンジンの行程も
しくは運転状態を検出してその検出信号を出力する行程
もしくは運転状態検出手段と、上記温度検出手段により
検出された温度が所定値以下で、かつ、上記行程もしく
は運転状態検出手段から上記検出信号を受（プた時に点
火プラグを点火させる制御手段とを設けたものである。

つまり、点火プラグの温度が低くて着火不良が生じ易い
状態にあるとぎ、混合気の着火、燃焼のための通常の点
火とは別に、火花放電による熱で点火プラグを暖めるた
めの点火を行なわせ、かつこの点火がエンジンの作動に
悪影響を及ぼさないようにしたものである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示し、この図においで、１
はエンジンのシリンダ、２はシリンダ１内の燃焼室、３
は吸気通路、４は排気通路、５は点火プラグであり、こ
の点火プラグ５は上記燃焼室２内に臨んでいる。この点
火プラグ５に対し、エンジンの運転状態に応じた適正な
時期に点火を行なわせる点火時期制御手段としての点火
制御回路６と、イグナイタ７および点火コイル８等によ
り、混合気の燃焼のための点火系統が構成されている。

上記点火制御回路６は混合気の着火、燃焼に適した時期
に点火用の信号ａをイグナイタ７に出力するようになっ
ており、この点火制御回路６およびイグナイタ７等は一
般の点火装置に用いられいるものと同様である。

このような混合気燃焼のための点火系統に加え、本来の
混合気燃焼のための点火とは別に後述する特定時に点火
用の信号すを出力して点火プラグ５を点火させる制御手
段としての放電制御回路９が設けられている。この放電
制御回路９からの点火用の信号すと上記点火制御回路６
からの点火用の信号ａとはＯＲ回路１０を介してイグナ
イタ７に入力されている。

上記放電制御回路９には、点火プラグ５の温度に関連す
る温度の検出手段として点火プラグ５近傍に設けた温度
センサ１１からプラグ渇検出信号１２が入力されるとと
もに、点火してもエンジンの作動に影響を与えないエン
ジンの行程を検出する行程検出手段１３から行程検出信
号１４が入力されている。ざらにこの実施例では、吸気
マニホールドに装備された圧力センサ１５からの吸気負
圧検出信号１６Ｊ３よびシリンダ１に装備された圧力セ
ンサ１７からのシリンダ内圧力検出信号１８も放電制御
回路９に入力され、また行程検出手段１３にはシリンダ
内圧力の読込みタイミングの設定および周期計測に基づ
くエンジン回転数検出のためのクランク角検出手段が組
込まれ、それによる圧力読込みタイミング検出信号１つ
および周波数電圧変換器（Ｆ／Ｖ）２０を介してのエン
ジン回転数検出信号２１も放電制御回路９に入力されて
いる。そして、放電制御回路９は、入力される各検出信
号に基づぎ、低回転低負荷時であって点火プラグ５の温
度が所定値以下のとき、エンジンの作動に影響を与えな
い時期に点火用の信号すを出力するようにしている。

また上記行程検出手段１３は、例えばクランク軸２２に
連動してクランク軸２２の２回転で１回転する円盤２３
と、適宜数の発光素子２４および受光素子２５等で構成
され、上記円盤２３において、第２図に示すように、点
火してもエンジンの作動影響を与えない行程のクランク
角範囲に相当する放電可能範囲２６およびシリンダ内圧
力の読込みポイント２７等が切抜き穴により設定され、
これらが上記発光素子２４および受光素子２５で検出さ
れるようにしている。上記放電可能範囲２６は、エンジ
ン１サイクルのうら本来の混合気燃焼のための点火時期
よりも後で排気行程終期までの時間内に設定されている
。またシリンダ内圧力の読込みポイント２７はＵ合気が
燃焼したときのシリンダ内圧力が最大となるクランク角
付近に設定されている。

この点火装置の作用を第３図に基いて説明する。

この図は、シリンダ内圧力、行程検出手段１３からの行
程検出信号１４、圧力読込みタイミング検出信号１９お
よび放電制御回路９からの信号すに基づく点火エネルギ
ーを、クランク角θに対応させて示している。

通常の点火装置の動作としては、点火制御回路６から信
号ａによりＴＤＣ直前等の適正な点火時期ｔｏに高電圧
が点火プラグ５に印加されて火花放電による点火が行な
われ、これによりｄ合気が燃焼される。この場合に着火
、燃焼が正常に行なわれれば、シリンダ１内の圧力が実
線３１で示すよう７に、燃焼行程初期の所定時期に最大
となり、また失火していると２点鎖線３２で示すように
圧力が低くなる。

一方、放電制御回路９はプラグ湿検出信号１２、吸気負
圧検出信号１６およびエンジン回転数検出信号２１に基
づき、低回転低負荷の運転状態において点火プラグ５の
温度が所定温度以下となったかどうかを調べる。このよ
うになれば点火プラグ付近の混合気が冷やされて混合状
態が悪くなることにより点火プラグ５による火花放電は
行なわれているものの混合気に着火されないという状態
の失火が生じ易い。このようになったとき上記放電制御
回路９は、行程検出手段１３からの行程検出信号１４に
より点火してもエンジンの作動に影響を与えない行程を
判別し、これに加えて圧力読込みタイミング検出信号１
９により定められた時期ｔ１にシリンダ１内の圧力を検
出することにより、エンジンの各サイクルごとに失火の
有無を調べる。

そして失火していないサイクルにおいて、上記の行程検
出信号１４が入力された期間Ｔ内に、放電制御回路９か
ら出力される信号すにより点火エネルギー３３が与えら
れ、混合気燃焼のための通常の点火とは別に点火プラグ
５の点火（火花放電）が行なわれる。

この場合の火花放電は、もし通常の点火のための点火時
期ｔｏより前に行なわれると早期着火により逆トルクが
生じてしまうが、上記点火時期以後となるように予め設
定されているのでこのような事態は生じず、すなわち放
電制御回路９からの信号すによる火花放電は混合気の燃
焼には関与せず、エンジンの作動に影響を及ぼさない。

そしてこの火花放電により点火プラグ５の温度が上昇し
、その付近の混合気が緩められるため、着火性が良くな
り、失火が防止される。

また点火プラグ５の湿度が低くて失火が生じ易い状態と
なっても、エンジンの各サイクルごとに常に失火が生じ
るわけではないので、上記のようにシリンダ１内の圧力
の検出に基いて失火が生じていないサイクルでのみ点火
プラグ５を暖めるための火花放電を行なうようにすれば
、失火しているサイクルで適正時期以外に混合気が着火
されることがなくエンジンの作動に与える影響をより確
実に防止しつつ、充分に点火プラグ５の温度を高めるこ
とができる。

第４図は本発明の別の実施例を示す。この実施例では、
前記実施例における行程検出手段１３等に代えて、点火
してもエンジンの作動に影響を与えない運転状態の検出
手段を用い、具体的には減速時に燃料供給がカットされ
るようになっているエンジンにおいて、その減速時の燃
料カット状態を燃料カット信号２８により検出するよう
にしている。そしてこの燃料カット信号２８と温度セン
サ１１からのプラグ温検出信号１２とが放電制御回路９
に入力され、放電制御回路９はこれらの信号に基づき、
点火プラグ５の温度が所定値以下で、かつ燃料カットが
行なわれている減速期間中に、点火を行なわせる信号す
を出力するようにしている。通常の混合気燃焼のための
点火を行なわせる点火制御回路６等は第１図に示す実施
例と同様である。

この実施例によっても、燃料カット期間中は点火が行な
われても燃焼には関係しないので、エンジンに悪影響を
及ぼすことなく点火プラグ５が暖められ、燃料カット中
に空気のみが燃焼室に供給され、その空気で点火プラグ
が冷却されるのが防止され、減速後に燃料供給が再び開
始されたときの失火が防止されることとなる。

なお、点火しでもエンジンの作動に影響を及ぼさない運
転状態の検出手段およびこの検出手段と点火プラグの温
度とに基づく制御手段としてはこのほかにも、低負荷時
に一部気筒への燃料供給を停止して減速運転を行なうよ
うにした気筒数制御エンジンにおいて、減速運転状態に
あるときこれを検出し、燃料供給が停止されている気筒
の点火プラグを点火させるようにするもの等も採用し得
る。

（発明の効果） 以上のように本発明は、点火プラグの温度が所定値以下
となって点火が行なわれても混合気に着火しないという
状態の失火が生じ易くなったとき、通常の混合気燃焼の
ための点火とは別に、点火してもエンジンの作動に影響
を与えない時期に点火プラグを点火させるようにしてい
るため、逆トルクの発生等の悪影響を防止しつつ、火花
放電により点火プラグの温度を上昇させ、失火を防止し
て燃焼の安定性を確保することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２図は行程
検出手段に設けられた円盤の正面図、第３図はシリンダ
内の混合気燃焼による圧力変化と行程検出信号、圧力読
込みタイミング検出信号および放電制御回路からの信号
に基づく点火エネルギーを示す説明図、第４図は別の実
施例を示す概略図である。 ５・・・点火プラグ、６・・・点火制御回路、９・・・
放電制御回路（制御手段）、１１・・・温度センサ、１
３・・・行程検出手段、２８・・・燃料カット信号。 特許出願人　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　人　
　　　弁理士　　　小谷悦司同　　　　　　弁理士　　
　長１）正 向　　　　　　弁理士　　　板谷康夫 第　　１　　図 第　　２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンの運転状態に応じた適正な時期に点火プラ
   グを点火させる点火時期制御手段と、点火プラグ温度に
   関連する温度を検出する温度検出手段と、点火してもエ
   ンジンの作動に影響を与えないエンジンの行程もしくは
   運転状態を検出してその検出信号を出力する行程もしく
   は運転状態検出手段と、上記温度検出手段により検出さ
   れた温度が所定値以下で、かつ、上記行程もしくは運転
   状態検出手段から上記検出信号を受けた時に点火プラグ
   を点火させる制御手段とを設けたことを特徴とするエン
   ジンの点火装置。