JPS6342115B2 - - Google Patents

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JPS6342115B2
JPS6342115B2 JP56134592A JP13459281A JPS6342115B2 JP S6342115 B2 JPS6342115 B2 JP S6342115B2 JP 56134592 A JP56134592 A JP 56134592A JP 13459281 A JP13459281 A JP 13459281A JP S6342115 B2 JPS6342115 B2 JP S6342115B2
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Hiroshi Endo
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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
    • 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
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/045Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions combined with electronic control of other engine functions, e.g. fuel injection
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    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/02Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors
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  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデイーゼルエンジンの始動を容易にす
るための点火装置に関する。
デイーゼルエンジンは圧縮着火であるため、点
火装置は不要である。
しかしエンジンが冷えている場合には始動が困
難であるため、始動を容易にする始動装置が用い
られている。
第1図及び第2図は従来の始動装置の一例図で
あり、第1図は回路図、第2図はエンジンの部分
断面図を示す。
第1図において、1はバツテリ、2はキースイ
ツチ、3はパイロツトランプ、4A〜4Dはグロ
ープラグである。なおキースイツチ2において、
Aは停止位置、Bは予熱位置、Cは運転位置、D
は始動位置である。
また第2図において、5は渦流室、6はグロー
プラグ(4A〜4Dの一つに相当)、7は燃料噴
射弁、8は吸気弁、9はピストンである。
通常、デイーゼルエンジンの始動時には、渦流
室5に挿入したグロープラグ6を赤熱させて始動
を容易にする。
すなわち始動前に、キースイツチ2を予熱位置
Bにし、グロープラグ4A〜4Dに電流を流し、
数秒から数十秒経過してグロープラグが赤熱した
のち、キースイツチを始動位置Dにし、スタータ
モータを回転させると共に渦流室5内に燃料噴射
弁7から燃料を噴射し、その燃料が赤熱したグロ
ープラグに触れることによつて着火を容易に行な
うようになつている。
しかし上記のごとき従来の装置においては、グ
ロープラグを赤熱させるために、クランキングを
始める前に数秒から数十秒のあいだ待たねばなら
ないので不便であり、またグロープラグの消費電
流が大きいので、バツテリの電力消費が大きくそ
のため大型のバツテリを必要とすると共にバツテ
リに充電する電力も大きくなるので、燃費にも悪
影響を及ぼすという問題があつた。
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、消費電力が少なく、かつ操作が容易
で直ちに始動させることの出来る始動用点火装置
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、
燃焼室(直噴式では主燃焼室、予燃焼室式では予
燃焼室、渦流室式では渦流室)に点火プラグを設
け、燃料噴射時期から所定時間(0.1〜1ms)
遅らせて点火プラグに高エネルギーを注入して放
電を行なわせることにより、冷間始動時にも容易
かつ確実に始動できるように構成している。
以下図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
第3図は本発明の一実施例の回路図であり、ま
た第4図は渦流室式のデイーゼルエンジンに点火
プラグを装着した場合のエンジンの部分断面図で
ある。
第4図において、10は点火プラグであり、そ
の他第2図と同符号は同一物を示す。
第3図において、11はバツテリ、12は昇圧
器(例えばDC−DCコンバータ)である。またダ
イオードD1,D2、コンデンサC1,C2、サイリス
タQ1、変圧器13からなる点火回路及び点火プ
ラグ14(第4図の10に相当)は、各気筒毎に
それぞれ設けられている。
またエンジンのクランク角が180゜回転する毎に
燃料噴射と同時に180゜信号S1を出力する180゜セン
サ15、クランク角が720゜回転する毎に720゜信号
S2を出力する720°センサ16、4ビツトリングカ
ウンタ17、遅延回路18、アンド回路19A〜
19D、単安定マルチバイブレータ20A〜20
D及び単安定マルチバイブレータ21は点火信号
発生装置を構成している。なお180゜センサ15は
4サイクル4気筒用であり、6気筒の場合は120゜
センサとなる。また180゜センサ15及び720゜セン
サ16は燃料噴射ポンプに装着しても良い。要す
るに180゜信号S1は各気筒の燃料噴射時期毎に、
720゜信号S2は特定気筒の燃料噴射時期毎に出力さ
れれば良い。
また、第5図は第3図の回路の信号波形図であ
る。
以下第5図を参照しながら第3図の回路動作に
ついて説明する。
まず点火信号発生装置において、4ビツトリン
グカウンタ17は、180゜信号S1をカウントし、各
ビツトの出力として信号S3A〜S3Dを順次出力し、
180゜信号S1が4個入力すると最初の状態(S3A
出力)に戻る。
また遅延回路18は、180゜信号から所定時間τ1
(0.1〜1ms)だけ遅れたパルス信号S4を出力す
る。
上記のパルス信号S4と信号S3A〜S3Dは、アンド
回路19A〜19Dに送られる。したがつてアン
ド回路19A〜19Dは、それぞれ上記両信号が
共に入力したとき出力を送出する。このアンド回
路19A〜19Dの出力で、それぞれ単安定マル
チバイブレータ20A〜20Dをトリガする。
単安定マルチバイブレータ20A〜20Dは、
所定巾(例えば100μs)のパルス信号S5A〜S5D
出力する。このパルス信号S5A〜S5Dは、180゜信号
S1が出力された時点すなわち各気筒の燃料噴射時
期から前期の所定時間τ1だけ遅れた信号であり、
それらが各気筒の点火信号となる。
また720゜信号S2は、気筒判別用の信号であり、
例えば第1気筒の燃料噴射時期毎に出力される。
4ビツトリングカウンタ17は、720゜信号S2
与えられるとリセツトされ、最初の状態(S3A
出力)に戻る。したがつて始動開始時の気筒判別
を正確に行なうことが出来る。
また単安定マルチバイブレータ21は、180゜信
号S1が与えられる毎に所定巾(例えば1ms)の
パルス信号S6を出力する。このパルス信号S6は昇
圧器12の昇圧動作を停止させる停止信号とな
る。
次に点火回路において、昇圧器12はバツテリ
1の出力12Vを1500V程度に昇圧して出力する。
サイリスタQ1がオフのときには、上記の1500V
がダイオードD1,D2を介してコンデンサC1(例え
ば1μF)に与えられ、コンデンサC1には1J程度の
エネルギーが蓄えられている。
この状態で点火信号S5Aが与えられ、サイリス
タQ1がオンになると、1500Vに充電されているコ
ンデンサC1の左側端子が急に接地されるので、
右側端子が−1500Vになる。そのため変圧器13
の1次コイルL1を介してコンデンサC2(C1より小
容量)に電流が流れ込む。
上記のように1次コイルL1に電流が流れると、
2次コイルには巻数比倍の電圧(20〜30kV)が
発生し、この電圧によつて点火プラグ14で火花
放電が発生する。
上記のようにして放電が発生して導通状態にな
ると、コンデンサC1に残存していたエネルギー
及びコンデンサC2に流れ込んだエネルギーが変
圧器13を介して点火プラグ14に短時間に注入
され、点火プラグ14は電極の周囲にプラズマ状
のガスを発生し、高エネルギー点火を行なう。
上記の動作は各気筒の点火回路に点火信号S5B
〜S5Dが与えられる毎にそれぞれ行なわれる。
またパルス信号S6が与えられている間、昇圧器
12の出力がなくなるので、点火動作終了後にサ
イリスタQ1はオフに復帰する。またサイリスタ
Q1はトランジスタ等の他の半導体スイツチング
素子でもよい。
なおデイーゼルエンジンにおいて、燃料噴射弁
から噴射された燃料の噴霧が点火プラグ近傍に到
達するまでの時間は、エンジンの寸法で定まる値
であつてエンジンの回転速度にはほぼ無関係であ
る。
そのため本発明においては、回転速度にかかわ
らず燃料噴射時点から所定時間τ1(0.1〜1ms)
後に点火を行なわせることにより、燃料の噴霧が
点火プラグの近傍に到達したときに点火を行なわ
せるように構成している。
またプラズマ状の高エネルギー点火であるため
軽油のような着火性の悪い燃料でも確実に着火さ
せることが出来る。
次に消費エネルギーについて説明する。
従来のグロープラグ方式においては、1気筒に
ついて35W消費するグロープラグを10秒間予熱
し、クランキングを5秒間行なつたとすると、そ
の間に消費するエネルギーは2100Jとなる。
これに対して本発明の場合には、1回の点火で
コンデンサC1に蓄えるエネルギーは1Jであり、
点火装置の効率が50%としても、始動時に
200rpmのクランキングを5秒間行なつたときに
消費するエネルギーは約67Jであり、従来のグロ
ープラグ方式の約30分の1に減少する。
したがつてバツテリの負担が大巾に軽減され、
かつバツテリを充電するエネルギーも減少するの
で燃費も良くなる。
また本発明の装置においては、予熱をする必要
がないので、従来のように予熱時間のあいだ待機
する必要がなく、始動時には通常のガソリンエン
ジンと同様にキースイツチを始動位置にするだけ
で確実に始動させることが出来る。
なお、デイーゼルエンジンは、始動したのちは
圧縮着火によつて自動的に着火するので、本発明
の点火装置はエンジンが完爆したのちは自動的に
停止させる回路(例えばオールタネータの出力が
一定以上になつたら電源を切る回路)を設けると
良い。
ただし、低温時には、完爆後も温度が上昇する
まで点火を継続した方がエンジン回転が安定する
ので、エンジン温度が一定値に達するまで、又は
所定時間のあいだ、あるいはエンジン回転速度が
所定値に達するまで、点火を継続させるように構
成しても良い。
以上説明したごとく本発明によれば、キースイ
ツチを始動位置にするだけで直ちにエンジンを始
動させることが出来るので、従来のグロープラグ
方式のように予熱時間のあいだ待機する必要がな
く、始動操作が極めて容易になる。
またグロープラグ方式に比べて消費電力を大巾
に低減させることが出来るので、バツテリを小型
化することが出来、かつ燃費を向上させることが
出来る等の優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置の一例の回路図、第2図は従
来装置の一例の断面図、第3図は本発明の一実施
例の回路図、第4図は本発明の一実施例の断面
図、第5図は第3図の回路の信号波形図である。 符号の説明、5……渦流室、6……グロープラ
グ、7……燃料噴射弁、8……吸気弁、9……ピ
ストン、10……点火プラグ、11……バツテ
リ、12……昇圧器、13……変圧器、14……
点火プラグ、15……180゜センサ、16……720゜
センサ、17……4ビツトリングカウンタ、18
……遅延回路、19A〜19D……アンド回路、
20A〜20D……単安定マルチバイブレータ、
21……単安定マルチバイブレータ、C1,C2
…コンデンサ、D1,D2……ダイオード、Q1……
サイリスタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 デイーゼルエンジンにおいて、各気筒毎に設
    けられた点火プラグと、コンデンサに蓄えた高エ
    ネルギーを点火信号が与えられる毎に当該点火プ
    ラグに注入する各気筒毎に設けられた点火回路
    と、各気筒の燃料噴射時期を検出し、当該気筒の
    燃料噴射時期から所定時間だけ遅れた点火信号を
    各気筒の点火回路に与える点火信号発生装置とを
    備えたデイーゼルエンジン始動用点火装置。 2 上記の所定時間は、燃料噴射弁が燃料を噴射
    した時点から、噴射された燃料が点火プラグ近傍
    に到達するまでの時間に応じて設定されたもので
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のデイーゼルエンジン始動用点火装置。 3 上記の所定時間を0.1ms以上1ms以下の
    範囲に設定したことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項又は第2項記載のデイーゼルエンジン始動
    用点火装置。 4 上記の点火回路は、第1のダイオードと第1
    のコンデンサと変圧器の1次コイルと第1のコン
    デンサより小容量の第2のコンデンサとの直列回
    路と、第1のダイオードと第1のコンデンサとの
    接続点とアース間に接続された半導体スイツチン
    グ素子と、第1のコンデンサと1次コイルとの接
    続点とアース間に接続された第2のダイオード
    と、第1のコンデンサと1次コイルとの接続点に
    一端が接続され、他の一端が点火プラグに接続さ
    れた変圧器の2次コイルとからなり、バツテリ電
    圧を昇圧する昇圧器の出力を上記第1のダイオー
    ドを介して入力するように構成したものであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のデイ
    ーゼルエンジン始動用点火装置。 5 上記の点火信号発生装置は、全気筒の燃料噴
    射時期毎に第1の信号を出力する手段と、特定気
    筒の燃料噴射時期毎に第2の信号を出力する手段
    と、第1の信号をカウントし第2の信号が与えら
    れるとリセツトされる気筒数と同ビツト数のリン
    グカウンタと、第1の信号を所定時間だけ遅延さ
    せた第3の信号を出力する手段と、一方の端子に
    上記リングカウンタの各ビツトの出力を入力し他
    方の端子に上記第3の信号を入力する気筒数と同
    数個のアンド回路と、該アンド回路のそれぞれに
    1個ずつ接続された単安定マルチバイブレータと
    からなり、各単安定マルチバイブレータの出力を
    それぞれの気筒の点火信号とするように構成した
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のデ
    イーゼルエンジン始動用点火装置。
JP56134592A 1981-08-27 1981-08-27 デイ−ゼルエンジン始動用点火装置 Granted JPS5835268A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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Publication Number Publication Date
JPS5835268A JPS5835268A (ja) 1983-03-01
JPS6342115B2 true JPS6342115B2 (ja) 1988-08-22

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JP (1) JPS5835268A (ja)
CA (1) CA1192943A (ja)
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