(57)【要約】【課題】鉛蓄電池にパルスを印加することにより内燃機関の低燃費を可能にする。【解決手段】高周波パルス発生回路（２２）では、電解コンデンサ（２５）とインダクタ（２６）とのＬＣ共振回路が、ＬＣ並列共振回路とＬＣ直列共振回路との間で交互に切替可能に、電解コンデンサ（２５）とインダクタ（２６）のループに、スイッチングトランジスタ（２３）と（２４）とが介在している。スイッチングトランジスタをオンにしてインダクタ（２６）に磁場エネルギーを蓄え、スイッチングトランジスタをオフにしてＬＣ直列共振回路からのパルスを、抵抗（２９）と逆流防止ダイオード（３０）とを介し、鉛蓄電池に供給することにより、該磁場エネルギーの一部をサルフェーションイオン化に使用する。抵抗（２９）は、低燃費化を可能にする値のものが用いられる。
2009013804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力端子間から繰り返し高周波パルスを出力するパルス発生装置において、
２ｋＨｚ〜４ｋＨｚの共振周波数を有する共振回路と、
抵抗と整流素子とが直列接続された直列接続回路と、
該共振回路から該直列接続回路を介して該出力端子間から直流パルスを繰り返し発生させる制御回路と、
を備え、該抵抗が、内燃機関で駆動される発電機にイグニッションコイルと鉛蓄電池と該パルス発生装置とを並列接続し該発電機が駆動されている場合に該内燃機関の低燃費化を５％以上達成できる所定範囲内の値に定められていることを特徴とするパルス発生装置。
【請求項２】
該共振回路はＬＣ共振回路であり、
該制御回路は、
オン時に該ＬＣ共振回路を並列ＬＣ共振回路にさせ、オフ時に該ＬＣ共振回路を直列ＬＣ共振回路にさせるスイッチング素子と、
該スイッチング素子を周期的にオン・オフさせるオン・オフ制御回路と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のパルス発生装置。
【請求項３】
該スイッチング素子は、電流路と該電流路を開閉する制御入力端子とを有するトランジスタであり、
該ＬＣ共振回路は、一端が該電流路の一端に結合されたコンデンサと、一端が該電流路の他端に結合され他端が該コンデンサの他端に結合されたインダクタとを有し、
該直列接続回路は、その一端が該電流路他端に結合され、その他端が該パルス発生装置の正極出力端子に結合され、該正極出力端子に対し該整流素子が順方向である、
ことを特徴とする請求項２に記載のパルス発生装置。
【請求項４】
該コンデンサの容量が１００μＦ以上であることを特徴とする請求項３に記載のパルス発生装置。
【請求項５】
内燃機関で駆動される発電機にイグニッションコイルと鉛蓄電池とを並列接続し該発電機が駆動されている状態で、整流素子と該内燃機関の低燃費化を５％以上達成できる所定範囲内の値に定められている抵抗との直列接続回路を介して、該鉛蓄電池に充電パルスを繰り返し供給することを特徴とする内燃機関の低燃費化方法。
【請求項６】
該充電パルスを、２ｋＨｚ〜４ｋＨｚの共振周波数を有する共振回路から生成することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の低燃費化方法。
【請求項７】
該鉛蓄電池はその電解液が、純粋３９〜６０％と硫酸化合物５〜１５％とコロイド状の珪石２０〜３０％とを含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の内燃機関の低燃費化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イグニッションコイルが接続された鉛蓄電池にパルスを印加して内燃機関の低燃費化を達成する方法及びこれに用いられるパルス発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池を放電させると、その電極面にサルフェーション(硫酸鉛)の絶縁性結晶が析出するため、電池容量が次第に低下して再生不能に至る。【０００３】
鉛蓄電池に対する従来の直流パルス印加は、鉛蓄電池の延命を目的としていた。【０００４】
例えば下記特許文献１には、電源の正極と負極との間に充電用スイッチングトランジスタと放電用スイッチングトランジスタとを直列接続し、これらトランジスタ間のノードを、電解液として希硫酸を用いた鉛蓄電池の正極に接続し、電源の負極を鉛蓄電池の負極に接続し、両トランジスタのゲートに交互にパルスを供給することにより、直流パルスで充放電を繰り返して、サルフェーションを分解し、使用済み鉛蓄電池を再生することが開示されている。【０００５】
また、本出願人による下記特許文献２には、純水３９〜６０％と硫酸化合物５〜１５％とコロイド状の珪石２０〜３０％とを含む電解液を用いた鉛蓄電池に直流パルスを印加することにより、電解液として希硫酸を用いた鉛蓄電池では再生できないものを再生可能であることが開示されている。【０００６】
下記特許文献３には、上記特許文献２に関係した電解液が開示されており、これによれば、ガス発生を効果的に抑制し、水素放出を低減することで環境汚染を防止でき、不燃性で爆発性がなく、さらに、これを用いた鉛蓄電池は容量が大きいという利点を有することが記載されている。【０００７】
一方、点火プラグの特性を向上させたり、筒内への霧状燃料噴射機構を改善したり、筒内ガソリン濃度を変えたりすることにより、筒内での失火を低減して低燃費化できることが知られている。また、失火を低減すればトルクが低下して、アクセルを踏み込んだときのエンジン応答性が低下することが知られている。【０００８】
失火を低減して燃費を数パーセントでも低下させることができれば、有限の石油資源を効率よく利用できるとともに大気汚染防止にも寄与するので、好ましい。
【特許文献１】特開２００１−１１８６１１
【特許文献２】ＷＯ２００６/０５７０８３
【特許文献３】特開２０００−５１２４２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
内燃機関において、イグニッションコイルの電源として用いられる鉛蓄電池に対し直流パルスを印加することにより低燃費化を図ることについては、従来、全く着目されなかった。【００１０】
本発明は、本発明者らの発見に基づくものであり、その目的は、イグニッションコイルが接続された鉛蓄電池にパルスを印加することにより内燃機関の低燃費化を可能にする方法及びこれに用いられるパルス発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１態様では、出力端子間から繰り返し高周波パルスを出力するパルス発生装置において、
２ｋＨｚ〜４ｋＨｚの共振周波数を有する共振回路と、
抵抗と整流素子とが直列接続された直列接続回路と、
該共振回路から該直列接続回路を介して該出力端子間から直流パルスを繰り返し発生させる制御回路とを備え、該抵抗が、内燃機関で駆動される発電機にイグニッションコイルと鉛蓄電池と該パルス発生装置とを並列接続し該発電機が駆動されている場合に該内燃機関の低燃費化を５％以上達成できる所定範囲内の値に定められている。【００１２】
本発明によるパルス発生装置の第２態様では、第１態様において、該共振回路はＬＣ共振回路であり、
該制御回路は、
オン時に該ＬＣ共振回路を並列ＬＣ共振回路にさせ、オフ時に該ＬＣ共振回路を直列ＬＣ共振回路にさせるスイッチング素子と、
該スイッチング素子を周期的にオン・オフさせるオン・オフ制御回路とを有する。【００１３】
本発明によるパルス発生装置の第３態様では、第２態様において、該スイッチング素子は、電流路と該電流路を開閉する制御入力端子とを有するトランジスタであり、
該ＬＣ共振回路は、一端が該電流路の一端に結合されたコンデンサと、一端が該電流路の他端に結合され他端が該コンデンサの他端に結合されたインダクタとを有し、
該直列接続回路は、その一端が該電流路他端に結合され、その他端が該パルス発生装置の正極出力端子に結合され、該正極出力端子に対し該整流素子が順方向である。【００１４】
本発明によるパルス発生装置の第４態様では、第３態様において、該コンデンサの容量が１００μＦ以上、より好ましくは１５０μＦ以上である。
【発明の効果】
【００１５】
上記第１態様の構成によれば、共振回路から抵抗と整流素子との直列接続回路を介して取り出されるパルスのエネルギーが、該抵抗の値を所定範囲内の値にすることにより、鉛蓄電池の電極面に形成されたサルフェーションをイオン化する程度が高くなって、内燃機関の低燃費化を５％以上達成できるという効果を奏する。換言すれば、この効果が得られるように該抵抗の値が定められる。【００１６】
上記第２又は第３態様の構成によれば、スイッチング素子を周期的にオン・オフ制御してＬＣ共振回路を並列ＬＣ共振回路と直列ＬＣ共振回路とに交互に切り替えればよいので、構成が簡単であるという効果を奏する。【００１７】
上記第４態様の構成によれば、鉛蓄電池の電極面に形成されたサルフェーションの寄生容量を無視することができるので、サルフェーションの程度に応じてＬＣ共振回路のコンデンサの容量を変化させる必要がなく、構成が簡単であるという効果を奏する。【００１８】
本発明の他の目的、構成及び効果は以下の説明から明らかになる。
【実施例１】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。【００２０】
図４は、本発明のパルス発生装置２０を、内燃機関を用いる自動車等に適用した場合の回路を示す概略ブロック図である。【００２１】
鉛蓄電池１０は、その容器内に正電極１１と負電極１２とがセパレータ１３を介して配設され、これらが電解液１４内に浸漬されている。鉛蓄電池１０の端子間定格電圧は、例えば１２Ｖである。【００２２】
鉛蓄電池１０の正電極１１と負電極１２との間には、負荷１５と、発電機１６と、パルス発生装置２０とが並列接続されている。負荷１５は、少なくとも点火プラグのイグニッションコイルを含み、自動車の場合にはこれにライトと、ホーンと、ラジオと、エアコン等が並列接続されたものである。【００２３】
図１は、パルス発生装置２０の回路図である。【００２４】
この回路では、ワンチップマイクロコンピュータ２１のデータ出力端子２１１から、高周波パルス発生回路２２のスイッチングトランジスタ２３及び２４のゲートに、図２のＤＯに示すようなパルスを印加することにより、スイッチングトランジスタ２３及び２４をオン・オフさせて、高周波パルス発生回路２２から、急峻な電圧パルス波形Ｖｔを発生させている。【００２５】
図２のパルス波形Ｖｔは、次のようにして観測されたものである。すなわち、自動車用定格電圧ＤＣ１２Ｖの鉛蓄電池の正電極にパルス発生装置２０の正極端子３３Ｐを接続し、該鉛蓄電池の負電極１２とパルス発生装置２０の負極端子３３Ｍとの間に５Ωの無誘導抵抗を接続し、この抵抗の端子間電圧をオシロスコープで観測したものである。パルス波形Ｖｔのピーク電圧は約５Ｖであった。但し、この場合の電解液は希硫酸であった。【００２６】
高周波パルス発生回路２２では、電解コンデンサ２５とインダクタ２６とのＬＣ共振回路を、ＬＣ並列共振回路とＬＣ直列共振回路との間で交互に切替可能にするため、電解コンデンサ２５の一端とインダクタ２６の一端との間に、スイッチングトランジスタ２３と２４とが並列接続されている。また、電解コンデンサ２５が放電した後にこれを充電させてＬＣ共振回路をリセットするために、電解コンデンサ２５の他端とインダクタ２６の他端とが電流制限抵抗２７を介して逆流防止ダイオード２８のカソードに接続されている。また、スイッチングトランジスタ２３と２４のドレインと、逆流防止ダイオード２８のアノードとの間に、抵抗２９と逆流防止ダイオード３０とが、ダイオード３０のアノードを抵抗２９側にして直列接続されている。スイッチングトランジスタ２３及び２４のゲートとソースとの間には、直流バイアス抵抗３１が接続されている。【００２７】
このような構成の高周波パルス発生回路２２は、一方ではそのダイオード３０のカソードが過電流保護ヒューズ３２を介して正極端子３３Ｐに接続され、スイッチングトランジスタ２３及び２４のソースが負極端子３３Ｍに接続されている。【００２８】
ダイオード２８は、正極端子３３Ｐと負極端子３３Ｍとを誤ってそれぞれ鉛蓄電池１０の負電極１２と正電極１１とに逆接続した場合に、ワンチップマイクロコンピュータ２１及び電解コンデンサ２５が壊れるのを防止するためのものである。【００２９】
一方、ワンチップマイクロコンピュータ２１にはＡ／Ｄ変換器が内蔵され、Ａ／Ｄ変換入力端子２１２に、電圧Ｖを抵抗３４と可変抵抗３５との直列接続で分圧したモニター電圧Ｖｍが印加される。電圧ＶがＶ０のときＡ／Ｄ変換器の出力が所定値になるように、パルス発生装置２０の防塵防水用モールディング前に可変抵抗３５の値が調整される。【００３０】
ワンチップマイクロコンピュータ２１のグランド電位入力端子２１３は負極端子３３Ｍに接続され、正側電源電圧入力端子２１４は降圧電源回路３７を介してダイオード２８の
カソードに接続されている。降圧電源回路３７は、電圧Ｖを降圧させて５Ｖの安定した電圧を電源電圧入力端子２１４に印加するためのものである。【００３１】
降圧電源回路３７では、三端子レギュレータ３８の電圧入力端子とグランド端子との間にノイズ吸収コンデンサ３９が接続され、三端子レギュレータ３８のグランド端子と電圧出力端子との間にノイズ吸収コンデンサ４０が接続されている。三端子レギュレータ３８の電圧入力端子は、ツェナーダイオード４１のアノード及びカソードを介して抵抗４２の一端に接続され、抵抗４２の他端が逆流防止ダイオード２８のカソードに接続されている。また、三端子レギュレータ３８の電圧出力端子がワンチップマイクロコンピュータ２１の電源電圧入力端子２１４に接続されている。【００３２】
次に、パルス発生装置２０の動作について説明する。【００３３】
鉛蓄電池１０の定格出力電圧が１２Ｖであるのに対し、発電機１６の定格出力電圧は１５Ｖである。したがって、発電機１６を駆動させると、パルス発生装置２０の出力端子間電圧Ｖが上昇する。【００３４】
ワンチップマイクロコンピュータ２１は、内部Ａ／Ｄ変換器の出力を監視し、これが所定値以上になると、すなわち、電圧ＶがＶ０以上になると、そのデータ出力端子２１１からパルスの出力を開始することにより、高周波パルス発生回路２２から鉛蓄電池１０へ充電パルスを印加する。電圧Ｖ０は例えば、（１２＋１５）／２＝１３．５Ｖと定める。ワンチップマイクロコンピュータ２１は、電圧ＶがＶ０以下になり、これが所定時間、例えば５分継続すると、パルス印加動作を停止する。【００３５】
（１）ワンチップマイクロコンピュータ２１のデータ出力端子２１１を高レベルにすると、スイッチングトランジスタ２３及び２４がオンになって、抵抗２７から電解コンデンサ２５側へ急激に電流が流れて電解コンデンサ２５が充電され、この電流が減少していくとともに、電解コンデンサ２５とインダクタ２６の端子間電圧が同じになるようにインダクタ２６側への電流が増加していく。【００３６】
（２）次にデータ出力端子２１１を低レベルにすると、スイッチングトランジスタ２３及び２４がオフになり、インダクタ２６から負極端子３３Ｍ側へ流れていた電流が０に急減するので、インダクタ２６に逆起電力ｅが生じ、インダクタ２６から抵抗２９、逆流防止ダイオード３０、過電流保護ヒューズ３２及び正極端子３３Ｐを介して鉛蓄電池１０の正電極１１へ電流が流れる。【００３７】
この急減時の逆起電力ｅの大きさは、インダクタ２６を流れている電流Ｉの時間微分値に比例する。抵抗２９の値が大きいほど抵抗２９側へ電流Ｉが流れ難くなるので、上記急減時の逆起電力ｅが大きい。一方、抵抗２９の値が大きいほど抵抗２９で消費されるエネルギーが大きくなるので、サルフェーションに供給されるイオン化用エネルギーの割合が小さくなる。したがって、サルフェーションをイオン化するために最適の、抵抗２９の値があると考えられる。これは、後述の、低燃費化を達成するための抵抗２９の値の範囲が限定される理由の１つであろう。【００３８】
インダクタ２６に蓄えられていた磁場と電解コンデンサ２５に蓄えられていた電場のエネルギーが放出され、このエネルギーの一部が抵抗２９で消費され、また、逆流防止ダイオード３０の整流作用により負パルスがカットされ、直流パルスが充電パルスとして鉛蓄電池１０の電極間に印加される。【００３９】
図２に示す如く、上記（１）と（２）の動作が周期Ｔ１で繰り返される。（１）は鉛蓄
電池１０の放電となるが、放電によりサルフェーションが生成されるので、抵抗２７の値を比較的大きくして抵抗２７の値と電解コンデンサ２５の容量値の積である時定数を比較的大きくし、これにより放電パルスが生じないようにして、サルフェーション形成エネルギーを低減する必要がある。また、（２）において、逆流防止ダイオード３０を通った電流パルスが抵抗２７を通ると、そこで（電流）\t2\t・（抵抗）のエネルギーが消費されて鉛蓄電池１０側へのエネルギー供給が低減するので、抵抗２７の値を鉛蓄電池１０の高周波内部抵抗よりも充分大きくする必要がある。【００４０】
充電直流パルス印加によりサルフェーションのイオン化が生じ、その付近のイオン濃度が変化して、このイオン化を妨げると考えられる。そこで、（２）におけるデータ出力端子２１１の低レベル期間Ｔ１２を、（１）におけるデータ出力端子２１１の高レベル期間Ｔ１１より充分長くした。試作品ではＴ１１＝２μｓｅｃ、Ｔ１２＝３３３μｓｅｃとした。さらに、図２に示す如く、ワンチップマイクロコンピュータ２１によるパルス列印加期間Ｔ２１と休止期間Ｔ２２とを周期Ｔ２で繰り返した。試作品ではパルス列のパルス数を２５６個（Ｔ２１＝約８５μｓ）、周期Ｔ２を１．５秒とした。【００４１】
ここで、鉛蓄電池１０の内部抵抗（直流に対する内部抵抗は数十ｍΩ）の値よりも抵抗２７、４２及び３４のそれぞれの値を充分大きくすることにより、逆流防止ダイオード３０を通った電流パルスが抵抗２７、４２及び３４を通過するのを阻止することができる。この条件は、以下の説明から満たされることが分かる。【００４２】
ツェナーダイオード４１及び抵抗４２は、電圧Ｖを降圧させて三端子レギュレータ３８の電圧入力端子の電位を所定範囲内に収めるとともに、インダクタ２６で生成されたパルスが逆流防止ダイオード２８を通って三端子レギュレータ３８へ伝達するのを阻止するためのものであり、この条件を満たすように抵抗４２の値が、試作品では３３０Ωと決定された。【００４３】
抵抗３４は比較的大きな値にすることができ、試作品では、抵抗３４を２４ＫΩ、可変抵抗３５を１０ＫΩとした。【００４４】
抵抗２７と電解コンデンサ２５との直列接続の時定数ＣＲは、上述のことから概略定まる。電解コンデンサ２５とインダクタ２６とのＬＣ共振回路の共振周波数を、低燃費化が達成されるように、実験結果に基づいて比較的高い値に定めることにより、電解コンデンサ２５の容量Ｃとインダクタ２６のインダクタンスＬとの積の値が定まる。後述の理由からＣを比較的大きな値に定めると、これらの関係からＬ及び抵抗２７の値が定まる。試作品では、パルスエネルギーに変換するための磁場の蓄積エネルギーを大きくするため、インダクタ２６としてフェライトコア入りコイルを用い、また、Ｃ＝２２０μＦ、Ｌ＝２２μＨ、抵抗２７の値を２４Ωと決定した。この場合、ＬＣ直列共振周波数は２，２８９Ｈｚである。【００４５】
本発明者等は、抵抗２９の値が自動車の燃費低下とエンジンのトルク低下に大きく影響することを実験により確かめた。具体的には、抵抗２９の値を１０〜１２Ωにすることにより、図３に示すような実験結果が得られた。また、抵抗２９を９Ω以下又は１８Ω以上にすると、上記効果が殆ど得られないことを確かめた。【００４６】
以上の抵抗は、共振周波数と直流とでほぼ同じになる金属薄膜抵抗を用いた。【００４７】
実験に用いた鉛蓄電池１０は、その自動車で使用されていた希硫酸電解液の鉛蓄電池１０を、シンガポールのBONWE TECHNOLOGY (S) Pte Ltd 社販売の商品名「Electro Gel 2000」（PCT/CN96/00044)、比重値１．３１０の電解液１４に入れ替えたものである。用いた
自動車は、図３の行毎に異なる。【００４８】
図３において、「走行距離」は１００の位を四捨五入したものであり、「使用期間」は、該入れ替え後に、自動車を普通に使用した期間である。「使用前」及び「経過後」は該入れ替え前及び使用期間経過後の１リットル当たりの走行距離ｋｍ／Ｌである。「使用前」及び「経過後」の走行距離ｋｍ／Ｌは、日による交通渋滞のばらつきの影響を取り除くため、３〜５日間における平均値とした。図３のＮｏ７については、例外的に、パルス発生装置２０の試作品１個では効果が得られず、３個並列接続したものを用いて効果が得られた。【００４９】
図３に示す、異なる１０台の自動車の「経過後」の低燃費化率の平均は、１９％という驚くべき数値となった。また、３〜４日の使用期間経過後には初期加速時のエンジン応答性向上を体感できる程度になり、始動トルクが向上した。これに対し、従来の市販のパルス発生装置を使用した場合、電解液１４を入れ替えて３ヶ月使用しても、初期加速時のエンジン応答性向上を体感することができなかった。【００５０】
低燃費化とトルク向上の効果は、鉛蓄電池１０に充電パルスを印加することにより、サルフェーションの影響が低減して鉛蓄電池１０の内部抵抗が小さくなり、負荷１５に含まれるイグニッションコイルへの電流が増加して、内燃機関の筒内失火が低減したためと考えられる。【００５１】
サルフェーション絶縁膜により、正電極１１及び負電極１２に寄生容量が形成され、そのインピーダンスは高周波パルスの場合小さいので、サルフェーション絶縁膜に高周波電流が流れ易く、サルフェーションが硫酸イオンと鉛イオンとに分解されるためと考えられる。【００５２】
上記効果を得るための抵抗２９の範囲が限定される理由の他の１つは、高周波の場合、表皮効果により導体表面しか電流が流れないので、抵抗値が比較的大きくなり、この抵抗値が抵抗２９の高周波に対する抵抗値に等しくなってインピーダンスマッチングがとれ、インダクタ２６に蓄えられたエネルギーが効率良くサルフェーション分解に利用されるためであろう。【００５３】
各種条件の下で図３のような結果が得られたことから、負荷１５のインピーダンスは鉛蓄電池１０のそれに比し充分大きく、抵抗２９の最適値は負荷１５に殆ど依存しないと考えられる。【００５４】
サルフェーションの程度により寄生容量の値が変化するので、パルス発生装置２０の最適パラメータがサルフェーションの程度により変化すると考えられる。しかし、サルフェーションの程度を検出して最適パラメータを自動的に変化させると、構成が複雑になる。【００５５】
一方、スイッチングトランジスタ２３及び２４をオフにしたとき、電解コンデンサ２５とインダクタ２６と抵抗２９と逆流防止ダイオード３０との直列接続が、鉛蓄電池１０に接続されていると近似でき、また、鉛蓄電池１０は内部抵抗と寄生容量と直流電源との直列接続で近似できると考えられるので、電解コンデンサ２５の容量を寄生容量に比し十分大きくすれば、寄生容量を無視することができる。【００５６】
したがって、電解コンデンサ２５の容量を寄生容量に比し十分大きくすれば、抵抗２９の最適値はサルフェーションの程度にあまり依存せず、パルス発生装置２０の構成が簡単になる。この条件を満たす電解コンデンサ２５の容量は、好ましくは１００μＦ以上、より好ましくは１５０μＦ以上である。【００５７】
一方、上述のように、パルスエネルギーに変換するための磁場の蓄積エネルギーを大きくするため、インダクタ２６のインダクタンスを比較的大きくする必要がある。【００５８】
また、上述のように、サルフェーション絶縁膜により正電極１１及び負電極１２に形成される寄生容量のインピーダンスを小さくしてサルフェーション絶縁膜を高周波パルスが通り易くするには周波数を高くする必要がある。【００５９】
しかしながら、ＬＣ直列共振周波数ｆは１／（２π√ＬＣ）であり、Ｌ及びＣが大きくなるとこの周波数ｆが小さくなる。【００６０】
このようなことから、低燃費化効果を得るためのＬＣ直列共振周波数ｆの好ましい範囲は２ｋＨｚ〜４ｋＨｚに制限されることが分かった。【００６１】
各種条件の下で図３のような結果が得られ、実験に用いたパルス発生装置２０の試作品は、これらの条件を満たしていた。【００６２】
なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。【００６３】
例えば、本発明の適用範囲は自動車に限定されず、内燃機関で少なくともイグニッションコイルの電源として用いられる鉛蓄電池を搭載したあらゆる装置、例えばトラクター、クレーン、船、コンプレッサー等にも適用できることは勿論である。【００６４】
また、高周波パルス発生回路２２の共振周波数、鉛蓄電池１０の定格出力電圧、鉛蓄電池１０の構造又は形状によって、鉛蓄電池１０の高周波に対する内部抵抗値が異なり、また、抵抗２９の構造によりその値の周波数特性が異なるので、本発明で用いられる抵抗２９の値の好ましい範囲は、上述の１０〜１２Ωに限定されず、低燃費化効果で限定される。【００６５】
また、図１に示す抵抗２９と逆流防止ダイオード３０との直列接続回路は、抵抗２９と逆流防止ダイオード３０とを互いに入れ替えた構成であってもよい。【００６６】
さらに、電解コンデンサ２５とインダクタ２６との共振回路を、スイッチング素子をオフにして並列共振回路を直列共振回路に切り替えた時に、充電パルスが該直列共振回路から該直列接続回路を介して鉛蓄電池１０へ印加されるように、該直列接続回路が該共振回路に接続されていればよい。【００６７】
また、電解液１４は、上記特許文献２又は３に記載のもの、すなわち、純水３９〜６０％と硫酸化合物５〜１５％とコロイド状の珪石２０〜３０％（好ましくは１７.６〜２４．１％）とを含むものであればよく、ここに硫酸化合物は例えば、硫酸ニッケル０.００５〜０.０４％、硫酸コバルト０.００３〜０.０２５％、硫酸アルミニウム２．０〜４.８％、硫酸ナトリウム１.３〜３.７％、及び、硫酸マグネシウム１.２〜５.９％である。電解液１４はさらに、ＥＴ−９０安定剤１.５〜９.６％、リン酸アルミニウム２〜６.３％ 、ヨウ化リチウム０.０９〜０.３％、塩化リチウム０.０９〜０.３１％、炭酸リチウム１.３〜５％、及び、硫酸７〜１１.６％を含んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】パルス発生装置の回路図である。
【図２】このパルス発生装置の動作を示す電圧波形図である。
【図３】このパルス発生装置を自動車に搭載し普通に自動車を使用した場合の低燃費化を示す実験データである。
【図４】このパルス発生装置を、内燃機関を用いる自動車等に適用した場合の回路を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  鉛蓄電池
１１  正電極
１２  負電極
１３  セパレータ
１４  電解液
１５  負荷
１６  発電機
２０  パルス発生装置
２１  ワンチップマイクロコンピュータ
２１１  データ出力端子
２１２  Ａ／Ｄ変換入力端子
２１３  電源電圧入力端子
２１４  電源電圧入力端子
２２  高周波パルス発生回路
２３、２４  スイッチングトランジスタ
２５  電解コンデンサ
２６  インダクタ
２７、３１、３４、４２  抵抗
２８、３０  逆流防止ダイオード
２９  抵抗
３２  過電流保護ヒューズ
３３Ｐ  正極端子
３３Ｍ  負極端子
３５  可変抵抗
３６、３９、４０  ノイズ吸収コンデンサ
３７  降圧電源回路
３８  三端子レギュレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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