JPS6056169A - 燃焼可能な混合気を点火する方法及び装置 - Google Patents

燃焼可能な混合気を点火する方法及び装置

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JPS6056169A
JPS6056169A JP59148724A JP14872484A JPS6056169A JP S6056169 A JPS6056169 A JP S6056169A JP 59148724 A JP59148724 A JP 59148724A JP 14872484 A JP14872484 A JP 14872484A JP S6056169 A JPS6056169 A JP S6056169A
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spark
ignition
igniting
fuel mixture
breaking
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JP59148724A
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English (en)
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ヴエルナー・ヘルデン
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • 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
    • F02P15/00Electric 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
    • F02P15/08Electric 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
    • 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
    • F02P5/145Advancing 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
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
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    • F02P3/02Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (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】 (イ)技術分野 、本発明は、燃焼可能な混合気を点火する方法及び装置
、更に詳細には点火装置により高電圧を発生してコンデ
ンサを充電し、燃焼可能な混合気で包囲された点火電極
を介して所定時点でコンデンサを放電し、はぼ点火火花
形成初期の破壊段階における火花放電においてエネルギ
ーを放出させて、特に内燃機関において燃焼可能な混合
気を点火する方法及び装置に関する。
(ロ)従来技術 燃焼可能な混合気を点火するために点火電極間の放電が
利用される。内燃機関ではこのような点火電極は点火プ
ラグに一体化されている0点火プラグを介した放電によ
り燃焼可能な混合気が燃焼室で着火する。ここで重要な
ことは、所定の時点で着火が起こり、火炎の前面(フロ
ント)ができるだけ急速に広がることである。
点火装置によって行なわれる点火プラグでの放電は例え
ば、電気パルスのように明確な現象でない場合が多い、
すなわち、点火火花形成時、一般的に、初期の破壊段階
における火花放電(以下、単に火花破壊放電という)ア
ーク放電、グロー放電の3段階が現われる。各段階での
エネルギー量は異なり、また各段階の形成は点火電極の
形状並びに回路接続に従って変化する。点火電極に点火
装置により発生した高電圧が印加されると、点火電極間
の電圧が火花破壊放電電圧以上になったあとプラズマが
形成される。その場合点火電極間の火花通路に非常に大
きな電流が流れる。
火花破壊放電の段階に続いて点火プラグの回路接続に従
2てアーク放電段階が続く。アーク放電は前に形成され
たプラズマ路に沿って行われる。
その場合スパーク電圧は比較的小さいが、電流は初期に
はかなり大きなものとなる。アーク放電での電流がある
値より小さくなると、アークはなくなり、グロー放電の
段階が続く。グロー放電での電流は比較的小さく、同様
に既に形成されているプラズマを流れる。またスパーク
電圧はアーク放電のスパーク電圧よりも大きくなる。
火花破壊放電段階では、点火電極の熱負荷は少ないが、
アーク放電の段階では熱が点火電極に供給され、電極は
侵蝕される。更に、火花破壊放電の段階で活性化され後
で燃焼される混合気の量はアーク放電やグロー放電で活
性化される量よりも多いことが分っている。従って火花
破壊放電の段階ではアーク放電やグロー放電に比較して
最も早い反応が起されれ、また火花破壊放電の段階では
アーク放電やグロー放電に比較して最も着火が確実とな
る。
従ってできるだけ火花破壊放電の段階で全エネルギーを
点火電極に供給する方法が提案されている。そのような
方法、それを実施する装置並びにそれに適した点火プラ
グがドイツ特許公開公報第2810159号に記載され
ている。この従来の装置ではエネルギーはもっばら初期
の火花破壊放電の段階で供給されており、上述した火花
破壊放電での点火により混合気の燃焼は安定し、火炎の
フロントの広がりは従来の方法に比較して加速されてい
る。
しかし、内燃機関の駆動特種々の負荷状態が発生し、例
えば、全負荷時には混合気は濃厚になり、容積効率は大
きくなる。このような混合気の点火は問題ないが、エネ
ルギー量が増大し好ましくない。一方、内燃機関が低負
荷時、アイドリング、エンジンブレーキの状態にあると
、燃焼室の温度は下り、圧力は減少する。混合気は稀薄
になり、容積効率は悪くなり、混合気は不均一になる。
その結果、着火は困難になり、燃焼は緩慢になる。
(ハ)目的 従って本発明の目的は、このような従来の欠点を解消す
るためになされたもので、火炎のフロントの速度を各混
合気の状態に合わせ確実な着火。
燃焼が得られる燃焼可能な混合気を点火する方法及び装
置を提供することにある。
(ニ)発明の構成 本発明は、この目的を達成するために、各点火工程にお
ける火花破壊放電の数を混合気の状態に従って制御する
ようにした構成を採用した。
(ホ)実施例 以下図面に示す実施例に従って本発明の詳細な説明する
第1図において、燃焼室12を有する内燃機関11が図
示されている。燃焼室12は機関のシリンダを示してい
る。内燃機関11は一連のセンサ、すなわち、回転数セ
ンサ(好ましくは基準マークを備えている)13、負荷
センサ14並びに温度センサ15を有する。更に制御装
置(開ループ制御)16が設けられ、この制御装置16
の対応する入力端子にそれぞれセンサ13.14.15
が接続される。制御装置16には点火コイル17が接続
される。この点火コイルは燃焼室12に突出した点火プ
ラグ18に結合されている。
制御装置16では三つのセンサ13.14.15の出力
信号に従って火花破壊放電の数が定められる。第1図に
は制御装置16において機関の回転数nと負荷Pに関係
した火花破壊放電の数2が例として図示されている。
制御は負荷センサ14からえられる機関の負荷、回転数
センサ13からえられる回転数、温度センサ15からえ
られる温度に従って行われる。
負荷Pが小さければ小さいほど、また回転数nが大きけ
れば大きいほど、多くの数の火花破壊放電が点火コイル
17並びに点火プラグ18に与えられる。所定の点火時
点で火花が得られるように火花破壊放電は200マイク
ロ秒以下の時間間隔を隔てて行なわれる。
第2図には火花破壊放電の数2を(閉ループ)制御する
専施例が図示されている。内燃機関11は同様に、へ火
プラグ18を備えた燃焼室12並びに基準マークを有す
る回転数センサ13を有している。燃焼室12には少な
くとも一つの燃焼室センサ21が配置される。この燃焼
室センサは圧力、光放出あるいはイオン電流を検出する
。センサエ3.21は制御装置22に入力される。制御
装置22は目標値を格納したメモリ装置23並びに火花
破壊放電の数を定めるアルゴリズムを有する演算処理装
置24を有する。制御装置2?の出力には点火装置25
が接続され、この点火装置が点火プラグ18に作用する
制御装置22には回転数nの外に混合気に関する情報が
入力される。この情報は燃焼室センサ2】によりえられ
る。メモリ装置23には目標値を有する特性値が格納さ
れており、この目標値とセンサ13.21からえられる
データが比較される。この比較と得られた値の処理は演
算処理装置24により行なわれる。演算処理装置24は
点火に対するフィードバック制御を行なうアルゴリズム
で動作し火花破壊放電の数を定める。第1図実施例の制
御の結果は原理的に第2図実施例の制御の結果と同じで
おる。制御装置22によって定められる火花破壊放電の
数は点火装置22を介して燃焼室12の点火プラグ18
に与えられる。
第1図実施例での点火コイル17並びに第2図実施例の
点火装置25には火花破壊放電の数と等しい数のパルス
2が印加される6両実施例において2は各点火工程に対
してlから10の値である。各点火時制御装置16ある
いは制御装置22によって要請される数の火花破壊放電
がえられるように各制御装置はパルス増倍回路26(第
1図)、パルス増倍回路27(第2図)にそれぞれ接続
される。点火時点に多数の点火火花(火花放電)を形成
することは火花帯点火として米国特許第3112855
7号に詳細に記載されている。
(へ)効果 以上説明したように本発明では、火炎のフロントの速度
が各混合気の状態に実質的に整合され各内燃機関の動作
状態に合った確実な混合気の点火が行なわれる。本発明
ではこれは、火花破壊放電の数を混合気の状態に整合さ
せることにより行なわれる。
本発明の好ましい実施例によれば火花破壊放電の数の制
御(開ループあるいは閉ループ制御)による火炎のフロ
ントの速度の整合は内燃機関の駆動パラメータに従って
行なうことが可能である。
また、好ましい実施例によれば部分負荷領域、アイドリ
ング。エンジンブレーキ領域、すなわち混合気が稀薄な
場合には多数の火花破壊放電が形成され、一方全負荷時
で混合気が濃厚な場合には一回だけの火花破壊放電が形
成される。
多数の火花破壊放電形成昨冬火花破壊放電は200マイ
クロ秒の間隔で行われ、それにより点火時点の精度を向
上させることができる。
また本発明では火花破壊放電の数を混合気の状態に従っ
て開ループあるいは閉ループ制御できるという優れた効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は火花破壊放電の数を開ループ制御する例の構成
を示すブロック図、第2図は火花破壊放電の数を閉ルー
ツ制御する例の構成を示すブロック図である。 11・・・内燃機関 12・・・燃焼室13・・・回転
数センサ 14・・・負荷センサ15・・・温度センサ
 1B・・・制御装置17・・・点火コイル 18・・
・点火プラグ21・・・燃焼室センサ 22・・・制御
装置23・・・メモリ装置 24・・・演算処理装置2
5・・・点火装置

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l)点火装置により高電圧を発生してコンデンサを充電
    し、燃焼可能な混合気で包囲された点火電極を介して所
    定時・点でコンデンサを放電し、はぼ点火火花形成初期
    の火花破壊放電の段階においてエネルギーを放出させて
    、特に内燃機関において燃焼可能な混合気を点火する方
    法において、各点火工程における火花破壊放電の数を混
    合気の状態に従って制御するようにした燃焼可能な混合
    気を点火する方法。 2)前記制御を内燃機関の駆動パラメータに従って行う
    ようにした特許請求の範囲第1項に記載の燃焼可能な混
    合気を点火する方法。 3)稀薄な混合気の点火のために多数の火花破壊放電を
    形成するようにした特許請求の範囲第1項に記載の燃焼
    可能な混合気を点火する方法。 4)濃厚な混合気の点火のために一つの火花破壊放電を
    形成するようにした特許請求の範囲第1項に記載の燃焼
    可能な混合気を点火する方法。 5)部分負荷時、アイドリング時あるいはエンジンブレ
    ーキ時混合気の点火のために多数の火花破壊放電を形成
    するようにした特許請求の範囲第2項に記載の燃焼可能
    な混合気を点火する方法。 6)全負荷領域において混合気の点火のために一つの火
    花破壊放電を形成するようにした特許請求の範囲第2項
    に記載の燃焼可能な混合気を点火する方法。 7)火花破壊放電を200マイクロ秒以下の間隔を隔て
    て行うようにした特許請求の範囲第3項又は第5項に記
    載の燃焼可能な混合気を点火する方法。 8)火花破壊放電の数の制御を圧力、光放出あるいはイ
    オン電流の特性に従って行うようにした特許請求の範囲
    第1項から第7項までのいずれか1項に記載の燃焼可能
    な混合気を点火する方法。 9)火花破壊放電の数の制御を内燃機関の負荷あるいは
    回転数に従って行うようにした特許請求の範囲第2項か
    ら第7項までのいずれか1項に記載の燃焼可能な混合気
    を点火する方法。 10)点火装置により高電圧を発生してコンデンサを充
    電し、燃焼可能な混合気で包囲された点火電極を介して
    所定時点でコンデンサを放電し、はぼ点火火花形成初期
    の火花破壊放電の段階においてエネルギーを放出させて
    、特に内燃機関において燃焼可能な混合気を点火する装
    置において、点火装置と、少なくとも一つの燃焼室セン
    サ(21)と、回転数センサ(13)と、目櫟値を格納
    したメモリ装置(23)と、火花破壊放電の数を決める
    ためのアルゴリズムを備えた演算処理装置(24)とを
    備え、燃焼室センサ(21)、回転数センサ(13)、
    メモリ装置(23)、演算装置(24)並びに点火装置
    (25)を接続することにより火花破壊放電の数の制御
    を圧力、光放出あるいはイオン電流の特性に従って行う
    ようにした燃焼可能な混合気を点火する装置。 11)点火装置により高電圧を発生してコンデンサを充
    電し、燃焼可能な混合気で包囲された点火電極を介して
    所定時点でコンデンサを放電し、はぼ点火火花形成初期
    の火花破壊放電の段階においてエネルギーを放出させて
    、特に内燃機関において燃焼可能な混合気を点火する装
    置において、点火装置と、回転数センサ(13)と、負
    荷センサ(14)と、温度センサ(15)と、圧力、負
    荷、温度に従って火花破壊放電の数を決めるため制御装
    置(16)とを備え、回転数センサ(13)、負荷セン
    サ(14)、温度センサ(15)、制御装置(16)並
    びに点火装置(17)を接続することにより火花破壊放
    電の数の制御を内燃機関の負荷あるいは回転数に従って
    行うようにした燃焼可能な混合気を点火する装置。
JP59148724A 1983-09-02 1984-07-19 燃焼可能な混合気を点火する方法及び装置 Pending JPS6056169A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3331695.3 1983-09-02
DE19833331695 DE3331695A1 (de) 1983-09-02 1983-09-02 Verfahren und einrichtung zum zuenden brennfaehiger gemische

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6056169A true JPS6056169A (ja) 1985-04-01

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ID=6208086

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JP59148724A Pending JPS6056169A (ja) 1983-09-02 1984-07-19 燃焼可能な混合気を点火する方法及び装置

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EP (1) EP0137939A3 (ja)
JP (1) JPS6056169A (ja)
DE (1) DE3331695A1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
DE3331695A1 (de) 1985-03-21
EP0137939A2 (de) 1985-04-24
EP0137939A3 (de) 1986-06-04

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