(57)【要約】【課題】本発明は、燃焼速度が速く、かつ、放電電極と接地電極の摩耗を抑制し、電極の摩耗や溶損による放電不良が発生することのない小型の点火装置を提供することである。【解決手段】電磁波を発振する電磁波発振器３と、電磁波発振器３を制御する制御装置４と、放電ギャップ６を形成する放電電極５５ａ及び接地電極５１ａとを備え、昇圧手段５により放電ギャップ６の電位差を高め放電を生じさせるように構成されている。そして、制御装置４によって、電磁波発振器３から発振する電磁波を、発振周期が１０μｓｅｃ以下、発振時間が２．５μｓｅｃ以下で、かつ、デューティ比が３乃至２５％となるように制御するようにしている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を発振する電磁波発振器と、
前記電磁波発振器を制御する制御装置と、
前記電磁波発振器から発振される電磁波を昇圧する昇圧手段と
放電ギャップを形成する放電電極及び接地電極とを備え、
前記昇圧手段により放電ギャップの電位差を高め放電を生じさせるプラズマ生成器からなる点火装置であって、
前記制御装置は、電磁波発振器から発振する電磁波を、発振周期が１０μｓｅｃ以下、発振時間が２．５μｓｅｃ以下で、かつ、デューティ比が３乃至２５％となるように制御するようにした点火装置。
【請求項２】
前記制御装置は、電磁波発振器から発振する初回の電磁波の発振時間を、２回目移行に発振する電磁波の発振時間の１０乃至５００倍の時間となるように制御する請求項１に記載の内燃機関の点火装置。
【請求項３】
前記制御装置は、電磁波発振器から発振する初回の電磁波の発振エネルギを、２回目以降に発振する電磁波の発振エネルギを１．２乃至２倍となるように制御する請求項１又は２に記載の点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火装置、特に内燃機関に使用する点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の着火のための点火装置として、内燃機関の燃焼室内に電磁波を放射して電磁波プラズマを生成するプラズマ生成装置を用いた点火装置が提案されている。例えば特開２００９−３８０２５号公報及び特開２００６−１３２５１８号公報には、この種のプラズマ生成装置を用いた内燃機関の点火装置が記載されている。【０００３】
特開２００９−３８０２５号公報には、スパークプラグの放電ギャップでスパーク放電を生じさせるとともに、その放電ギャップに向けてマイクロ波を放射してプラズマを拡大するプラズマ生成装置が記載されている。このプラズマ生成装置では、スパーク放電により生成されたプラズマがマイクロ波パルスからエネルギを受ける。これにより、プラズマ領域の電子が加速され、電離が促進されて、プラズマの体積が増大する。【０００４】
また、特開２００６−１３２５１８号公報には、電磁波放射器から燃焼室内に電磁波を放射することによりプラズマ放電を発生させる内燃機関の点火装置が開示されている。ピストンの上面には、ピストンから絶縁された点火用電極が設けられている。点火用電極は、その近傍にて燃焼室内の電磁波の電界強度を局所的に高める役割を果たす。これにより点火用電極の近傍にてプラズマ放電が生成される内燃機関の点火装置である。【０００５】
また、本発明者等は、電磁波（マイクロ波）のみを用いてスパーク放電を生じさせ、内燃機関の点火装置として使用することができるプラズマ生成装置を開発した。（引用文献３参照）【０００６】
このプラズマ生成装置は、電磁波（マイクロ波）のみを用いてスパーク放電を生じさせ、内燃機関の点火装置は、電磁波発振器から発振される電磁波を共振させることによって昇圧する昇圧手段により放電電極と接地電極との間（放電ギャップ）の電位差を高め放電を生じさせるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−３８０２５号公報
【特許文献２】特開２００６−１３２５１８号公報
【特許文献３】国際公開２０１４／１１５７０７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、電磁波の発振パターンとして、図５（ｃ）に示すようにパルス発振時間を１５μｓｅｃ、発振周期を２０μｓｅｃ、パルス発振回数を５として、運転を行うと、放電が生じ混合気への着火を行うことができるものの、燃焼速度が通常の点火プラグに比べて遅いという問題があった。また、放電電極の摩耗が進み、放電電極の溶損や放電不良の発生等が生じる場合があるという問題があった。【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃焼速度が速く、かつ、放電電極と接地電極の摩耗を抑制し、電極の摩耗や溶損による放電不良が発生することのない小型の点火装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
電磁波を発振する電磁波発振器と、
前記電磁波発振器を制御する制御装置と、
前記電磁波発振器から発振される電磁波を昇圧する昇圧手段と
放電ギャップを形成する放電電極及び接地電極とを備え、
前記昇圧手段により放電ギャップの電位差を高め放電を生じさせるプラズマ生成器からなる点火装置であって、
前記制御装置は、電磁波発振器から発振する電磁波を、発振周期が１０μｓｅｃ以下、発振時間が２．５μｓｅｃ以下で、かつ、デューティ比が３乃至２５％となるように制御するようにした点火装置である。【００１１】
本発明の点火装置は、従来、発振周期が２０μｓｅｃ、発振時間が１５μｓｅｃ（デューティ比７５％であった電磁波の発振制御を、デューティ比が短く、かつ、短パルスで電磁波を発振することで、従来の電磁波発振パターンで生じる放電直後に生じる放電部と昇圧手段とのインピーダンス整合のズレが小さくなり、電磁波の反射が低減する。【００１２】
またこの場合において、前記制御装置は、電磁波発振器から発振する初回の電磁波の発振時間を、２回目以降に発振する電磁波の発振時間の１０乃至５００倍の時間となるように制御することができる。【００１３】
さらにこの場合において、初回の電磁波の発振エネルギを、２回目以降に発振する電磁波の発振エネルギを１．２乃至２倍となるように制御することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の点火装置は、電磁波の発振周期及び発振時間を従前の発振パターンと比べて短い時間とした短パルス方式で行うことによって反射波を抑制し、放電後に供給する電磁波が昇圧手段によって再び放電を生じさせるだけでなく電磁波エネルギとして放電プラズマの維持拡大に寄与する。これによって、燃焼速度が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１の内燃機関の点火装置のブロック図である。
【図２】同点火装置の全体断面図を示す。
【図３】同点火装置の放電電極及び接地電極を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部切り欠きの正面図である。
【図４】同点火装置の昇圧手段の等価回路である。
【図５】点火装置の制御装置による発振パルスパターンを示し、（ａ）は実施形態１の発振パルスパターンを、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図を示し、（ｃ）は従来の点火装置の発振パルスパターンを示す。
【図６】同点火装置の制御装置による別の発振パルパターンを示し、（ａ）は初回の発振時間を２回目以降より長くするパターンを、（ｂ）は初回の発振エネルギを２回目以降より多くする（ピーク出力を高くする）パターンを示す
【図７】本実施形態の点火装置、従来の点火装置、一般的な点火プラグの燃焼質量割合を示すグラフである。
【図８】本実施形態の点火装置、従来の点火装置、一般的な点火プラグの燃焼状態を表すシュリーレン画像で、（ａ）は本実施形態の点火装置、（ｂ）は従来の点火装置、（ｃ）一般的な点火プラグである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１７】
＜実施形態１＞点火装置
本実施形態１は、本発明に係る内燃機関の点火装置である。本発明の点火装置１は、図１〜図２に示すように、電磁波用電源２と、電磁波を発振する電磁波発振器３と、電磁波用電源２及び電磁波発振器３を制御する制御装置４と、電磁波発振器３から発振される電磁波の供給を受ける入力部５２と、入力された電磁波を昇圧する昇圧手段５と、放電ギャップ６を形成する放電電極５５ａ及び接地電極５１ａとを備え、昇圧手段５により放電ギャップ６の電位差を高め放電を生じさせるように構成されている。そして、制御装置４によって、電磁波発振器３から発振する電磁波を、発振周期が１０μｓｅｃ以下、発振時間が２．５μｓｅｃ以下で、かつ、デューティ比が３乃至２５％となるように制御するようにしている。
【００１８】
放電電極５５ａは、入力部５２から伸びる入力軸部５３が挿通される有底の筒状部５４から反入力部側に伸びる電極軸部５５ｂの先端に形成されている。入力部５２から伸びる入力軸部５３は、筒状部５４とは絶縁されている。具体的には、筒状部５４内周面との間に筒状の絶縁体５９が介在している。絶縁体５９を介在させるか筒状部５４の内周面と接触しないように構成することで筒状部５４と入力軸部５３は容量結合となり、後述する等価回路のＣ１を形成する。また、筒状部５４及び電極軸部５５ｂとケーシング５１の先端側ケーシング５１Ａの内周面との間も電気的に絶縁されている。本実施形態においては、筒状部５４及び電極軸部５５ｂは筒状の絶縁体５９に内包されている。筒状部５４の外周面と筒状部５４を覆うケーシング５１Ａの内周面との間によって、後述する等価回路のＣ２を形成し、電極軸部５５ｂとケーシング５１Ａの内周面との間で等価回路のコンデンサＣ３を形成している。絶縁体５９の種類によって異なる誘電率によって、共振周波数が調整される。なお、上述したＣ１は、入力軸部５３を筒状部材５４と電気的に接続することで省略することもできる。
【００１９】
ケーシング５１の後端側ケーシング５１Ｂは貫通孔を備え、この貫通孔に、一端に電磁波発振器３からの電磁波の供給を受ける入力部５２を形成し他端に入力部５２から伸びる入力軸部５３が突出する筒状の絶縁体５９を配設するとともに、放電電極５５ａ、筒状部５４及び電極軸部５５ｂとこれらを覆う絶縁体５９を内包したケーシング５１Ａが組み込まれている。入力部５２、入力軸部５３及びこれらを覆う絶縁体５９のケーシング５１Ａが組み込み方法は特に限定するものではないが、本実施形態においては、絶縁体５９の外周面及びケーシング５１Ｂの貫通孔に対応する段差を設け、図例左側から挿通し、絶縁体を段差に係合させ、右側への抜け落ちを防止するとともに、左側からケーシング５１Ａを挿通して入力部５２、入力軸部５３及びこれらを覆う絶縁体５９の左側への抜け落ちも防止する。ケーシング５１Ｂに対するケーシング５１Ａの固定方法も特に限定するものではないが、本実施形態においては、貫通孔に刻設した雌ねじ部にケーシング５１Ａの外周面に刻設した雄ねじ部を螺合することによって固定する。螺合による固定後に溶接等の固定手段を用いてケーシング５１Ａをケーシング５１Ｂに対して確実に固定することもでき、また、ねじ部を形成することなく溶接等の固定手段を用いて固定することもできる。
【００２０】
接地電極５１ａは、放電電極５５ａを覆う筒状のケーシング５１Ａの先端で形成され、この接地電極５１ａの内面と放電電極５５ａの外面との間で放電ギャップ６を形成する。この放電ギャップ６を形成する接地電極５１ａ（ケーシング５１Ａの先端）は図３に示すようにスリットｓを形成するようにしている。このスリットｓによって、放電ギャップ６内に混合気を導き燃焼効率を向上させる。なお、放電ギャップ６の距離は０．２〜１．２ｍｍの範囲で設定することが好ましい。
【００２１】
昇圧手段５は、図４に示す等価回路で構成されている。昇圧手段５は、電極軸部５５ｂをコイルＬとして、上述したコンデンサＣ１、Ｃ２及びＣ３との間の３箇所で共振構造形成し、供給される電磁波を昇圧するようにしている。特に、筒状部５４の外周面と筒状部５４を覆うケーシング５１の内周面との間に形成されるコンデンサＣ２による第１共振領域及び電極軸部５５ｂと電極軸部５５ｂを覆うケーシング５１との間に形成されるコンデンサＣ３による第２共振領域によって、供給される電磁波を昇圧して、放電電極５５ａと接地電極５１ａとの間の電位差を数十ｋＶまで高め放電を生じさせるようにしている。なお、入力軸部５３と筒状部５４を電気的に接続して容量結合としないことで等価回路のＣ１を形成しない構成とすることもできる。
【００２２】
一般に、共振領域、特に第２共振領域での共振周波数から外れた周波数の電磁波を供給しても、電磁波を昇圧して放電電極５５ａと接地電極５１ａとの間の電位差高めることができない。共振領域で定まる共振周波数からどの程度外れた周波数を供給しても昇圧することができるかは、所謂Ｑ値によって決定される。Ｑ値とは、
Ｑ=ω０／（ω１−ω２）で表される。
ここで、ω０：共振周波数、ω１及びω２（ω１＞ω２）：それぞれ周波数ω０のときのエネルギが１／２となる周波数である。従って、ω１及びω２の値がω０に近いほど、共振のピークが鋭く、Ｑ値が大きくなり、大きなエネルギを得ることができ一般的にはＱ値が大きくなる設計をすることが望ましい。しかし、Ｑ値が大きい場合、共振させるためには共振領域で定まる共振周波数からのズレを大きくとることはできない。本発明者等の実験によるときは、Ｑ値が５０程度のときに±３０ヘルツ、より好ましくは±２０Ｈｚの範囲の周波数の電磁波であれば共振させて放電させることが可能である。
【００２３】
電磁波発振器３は、常時所定電圧、例えば１２Ｖを電磁波用電源２から供給される。そして、制御装置４から電磁波発振信号（例えばＴＴＬ信号）を所定のデューティ比、パルス時間等を設定した発振パターンのパルス波として電磁波（例えば、２．４５ＧＨｚのマイクロ波）を出力する。
【００２４】
電磁波発振器３の発振パターンは、一般的な発振パターンが、発振周期が２０μｓｅｃ、発振時間が１５μｓｅｃ（デューティ比７５％）、発振回数５回（図５（ｃ）参照）であったものを、発振周期が１０μｓｅｃ以下、発振時間が２．５μｓｅｃ以下で、かつ、デューティ比が５乃至２５％、発振回数を５００〜１０００回となるように、具体的な発振パターンとして、発振周期が１μｓｅｃ、発振時間が０．１μｓｅｃ（デューティ比１０％）、発振回数７５０回（図５（ａ）〜（ｂ）参照）となるようにしている。この発振時間は電磁波発振器３の性能、特に発振器に使用するダイオードの性能によって左右されるものであるが、０．０２μｓｅｃ〜０．０５μｓｅｃ（２０ｎｓｅｃ〜５０ｎｓｅｃ）まで設定することができる。また、発振回数の７５０回は従来の制御方法（発振時間１５μｓｅｃ、発振回数５回）の発振トータルエネルギと同等となるように設定したもので、５００〜６００回の発振回数、また、筒内圧力が低い場合等、さらに少ない回数であっても良好な燃焼状態を得ることができた。この発振回数については、ＥＣＵからの情報（エンジン回転数・エンジン負荷・筒内圧力・筒内温度等）を受け制御装置４が設定を変更するように構成する。
【００２５】
また、電磁波発振器３から発振する初回の電磁波の発振時間を、２回目以降に発振する電磁波の発振時間の１０乃至５００倍の時間となるように制御することができる。具体的には、図６（ａ）に示すように、２回目以降に発振する電磁波の発振周期が１μｓｅｃ、発振時間が０．１μｓｅｃに対して、発振周期が５．１μｓｅｃ、発振時間が５．０μｓｅｃ（５倍の時間）に設定している。このように制御することで、燃焼室内の圧力が高い場合でも十分に最初の放電を生じさせることができる。また、筒内圧力が高い場合は１０〜１５μｓｅｃとなるように、ＥＣＵからの情報（エンジン回転数・エンジン負荷・筒内圧力・筒内温度等）を受け制御装置４が設定を変更するように構成する。
【００２６】
さらに、初回の電磁波の発振エネルギを、２回目以降に発振する電磁波の発振エネルギを１．２乃至２倍とすること、換言すると、初回のピーク出力を２回目以降のピーク出力の１．２乃至２倍とすることができる。具体的には、図６（ｂ）に示すように、２回目移行に発振する電磁波の発振周期が１μｓｅｃ、発振時間が０．１μｓｅｃ、発振エネルギ１．２ｋＷに対して、発振周期が２．３μｓｅｃ、発振時間が２．２μｓｅｃ、発振エネルギ１．６ｋＷに設定している。この場合の発振周期及び発振時間は、２回目以降の発振周期及び発振時間と同じ設定とすることもできる。初回の電磁波発振のピーク出力の設定もＥＣＵからの情報（エンジン回転数・エンジン負荷・筒内圧力・筒内温度等）を受け制御装置４が設定を変更するように構成する。
【００２７】
＜点火装置の動作＞
点火装置１の点火動作について説明する。点火動作では、放電電極５５ａと接地電極５１ａとの間の電位差を数十ｋＶまで高め放電ギャップ６の近傍にプラズマが生じさせるようにしている。
【００２８】
具体的な点火動作は、まず制御装置４が、所定の周波数ｆａの電磁波発振信号を出力する。電磁波用電源２は、制御装置４からこのような電磁波発振信号を受けると、所定のデューティ比で所定の設定時間に亘ってパルス電流を出力する。電磁波発振器３は、設定された内燃機関のサイクル（例えば１サイクル）に亘って周波数ｆａの電磁波パルスを所定のデューティ比で出力する。電磁波発振器３から出力された電磁波パルスは、共振周波数がｆａである昇圧手段５を備えた点火装置の放電ギャップ６において放電が生じ、プラズマが生成される。本実施形態の点火装置１は制御装置４の制御方法が短パルス発振方式である。そのため、放電直後に生じる放電部と昇圧手段とのインピーダンス整合のズレが小さくなり、電磁波の反射が低減する。
【００２９】
発振する周波数ｆａ（例えば、昇圧手段５の共振周波数が２．４５ＧＨｚの場合には２．４５ＧＨｚ）のみの発振で制御することもできるが、放電が生じた直後に大きな反射が生じた場合、例えば、２．４５±０．０５ＧＨｚの範囲で周波数を変動させ、共振周波数から外し、プラズマ維持発振に切り替えるように構成することもできる。
【００３０】
＜燃焼試験＞
本発明の点火装置（電磁波（マイクロ波）のみを用いてスパーク放電を生じさせる点火装置（以下、ＭＤＩという。））の制御方法による燃焼試験を、同じＭＤＩを従来の制御方法で行った場合、一般的な点火プラグを用いて行った場合と比較した。
【００３１】
本実施形態の制御方法を用いたＭＤＩの試験（Ａ）の試験条件は、電磁波周波数２．４６ＧＨｚ、出力１．２ｋＷ、発振時間０．１μｓｅｃ、発振周期１．０μｓｅｃ、発振回数７５０回。同ＭＤＩを従来の制御方法で行った試験（Ｂ）の試験条件は、電磁波周波数２．４６ＧＨｚ、出力１．２ｋＷ、発振時間１５μｓｅｃ、発振周期２０μｓｅｃ、発振回数５回。一般的な点火プラグを用いて行った試験（Ｃ）の試験条件は、３２Ｖの直流電源を２ｍｓｅｃ蓄えて放電を行った。電磁波発振及び直流電流の発振トリガーからのズレは（Ａ）、（Ｂ）の場合が３μｓｅｃ、（Ｃ）の場合が１０μｓｅｃであり、燃焼速度の比較に略影響を与えるものではない。また、試験はプロパンガスＣ３Ｈ８とドライエアを混合比１としたものを用い、試験容器内を０．３ＭＰａとして実施した。
【００３２】
＜試験結果＞
図７に試験（Ａ）〜（Ｃ）を同条件で３回繰り返し、それぞれその平均をとった燃焼質量割合のグラフを示す。グラフから明らかなように、本実施形態の制御方法による試験（Ａ）は、従来の制御方法による試験（Ｂ）と比べて、ＣＡ１０（燃焼質量割合が１０％となるまでの時間が約５ｍｓｅｃ、一般的な点火プラグによる試験（Ｃ）と比べても０．７５ｍｓｅｃ速くなった。
【００３３】
また、図８に試験（Ａ）〜（Ｃ）の点火開始から３ｍｓｅｃ後の燃焼状態を示すシュリーレン画像を示す。この画像からも明らかなように、本実施形態の制御方法による試験（Ａ）による３ｍｓｅｃ後の燃焼状態（図８（ａ））は、従来の制御方法による試験（Ｂ）による３ｍｓｅｃ後の燃焼状態（図８（ｂ））と比べて明らかに大きく燃焼速度が格段に向上していることが判る。また、一般的な点火プラグによる試験（Ｃ）と比べても燃焼範囲は広く、燃焼速度が速いことが判る。
本実施形態の点火装置１は、その制御方法として電磁波を短パルス方式、具体的には発振時間０．１μｓｅｃ、発振周期１．０μｓｅｃで供給するようにしている。点火装置１の昇圧手段５は、共振構造を採用しており、共振による昇圧に約０．３μｓｅｃの時間を要する。従って、放電後に供給する電磁波が昇圧手段によって再び放電を生じさせるだけでなく電磁波エネルギとして放電プラズマの維持拡大に寄与している。これによって、燃焼速度が著しく向上することとなる。
【００３４】
また、従来は、絶縁破壊を生じさせる電界強度を放電電極に与え放電プラズマが生じた後も同じ電界強度になるように電磁波を供給していた。そのためt電離体（放電プラズマ）には強い電界が印加され、衝突分離した電子を増倍加速していた。この結果、電子密度が過剰に高まり供給される電磁波の大部分を反射する。本試験の計測によれば、試験（Ｂ）の反射は実に７０％であり、投入エネルギの３０％しか活用されておらず、継続的に一定の電子密度下でエネルギを電離体に吸収させることができなかった。一方、本実施形態の制御方法である短パルス方式で電磁波を供給すると、一定の電子密度を有する電離体を維持するために印加する電磁波を微小に断続させることとなり、より電子の再結合速度と平衡させることが可能になる。これによって、投入した電磁波の反射も大幅に低減される。本試験の計測によれば、試験（Ａ）の反射は４０％であり、投入エネルギの６０％つまり試験（Ｂ）に比べて倍の電磁波エネルギを投入することができた。
【００３５】
また、試験（Ａ）〜（Ｃ）に使用したＭＤＩ及び点火プラグを用いて、内燃機関でのＡ／Ｆ試験（リーン限界試験）を行った。内燃機関としては、５００ｃｃの可視化エンジンを用い回転数２０００ｒｐｍ、ＩＭＥＰ５５０ｋＰａで行った。その結果、従来の制御方法によるＭＤＩでは、Ａ／Ｆ１７、一般的な点火プラグではＡ／Ｆ１９であったのに対して、本実施形態の制御方法によるＭＤＩではＡ／Ｆ２０となった。
【００３６】
−実施形態１の効果−
本実施形態１の点火装置１は、上述した効果の他に電極摩耗を低減する効果を有する。従来の制御方法では１度の発振で大きなエネルギを投入することによって大きなアーク放電が生じ、放電電極に比較的大きなアーク痕跡生じる。そして、このアーク痕跡が蓄積され、摩耗・溶損に繋がる。一方、本実施形態の点火装置は短パルス方式での電磁波供給であることから、１度の発振によって大きなエネルギ投入となることがないため１度に大きなアーク放電を生じさせることがなく、最初の放電によって生じることのあるアーク痕跡も小さく、放電後の電磁波によって最初の放電プラズマが維持拡大され、アーク痕跡が生じた電極表面の凹凸を平滑化させ、アーク痕跡の蓄積による電極の摩耗・溶損を抑制することができる。また、燃焼によって生じる有機物の付着に対して、蒸発ガスが熱プラズマの生成を助長し、電極温度上昇せしめるが、放電後に供給される電磁波により低温プラズマを生成することでラジカル発生が増加し、有機物の化学的分解を行わせることで発生した有機物の除去することが可能となる。
【００３７】
また、内燃機関として、予混合圧縮着火方式（ＨＣＣＩ（Ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ−Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｉｇｎｉｔｉｏｎ））を採用することができる。予混合圧縮着火方式は、ガソリンをディーゼルエンジンのように自己着火させる方式であるが、着火時期が燃焼室内の温度に依存するため、そのコントロールが困難である。そのため、本発明の点火装置１を使用し、電磁波の出力をガソリンエンジンで使用する場合よりも低く制御することで、燃焼支援を行うとともに、燃焼室内の温度を容易にコントロールすることができ、予混合圧縮着火方式の欠点を補うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上説明したように、本発明の点火装置は、電磁波のみでプラズマを生成、拡大、維持させることができるため、電源は一つで足り、複雑な伝送線路等を必要としない。そのため、本発明の点火装置は、自動車エンジン等の内燃機関等に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００３９】
１      点火装置
２      電磁波用電源
３      電磁波発振器
４      制御装置
５      昇圧手段
６      放電ギャップ
５１    ケーシング
５１ａ  接地電極
５２    入力部
５３    入力軸部
５４    筒状部
５５    中心電極
５５ａ  放電電極
５５ｂ  軸部
５９    絶縁体
【図１】
2017221906.tif 000003
【図２】
2017221906.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017221906.tif 000006
【図５】
2017221906.tif 000007
【図６】
2017221906.tif 000008
【図７】
2017221906.tif 000009
【図８】
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【国際調査報告】
2017221906.tif 000011
2017221906.tif 000012