(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に装着され中心電極（１）と、該中心電極を保持する筒状の絶縁碍子（２）と、該絶縁碍子を収容保持する筒状のハウジング（３）と該ハウジングの先端に設けた接地電極（３０）と、前記ハウジングの先端側に配設され、前記中心電極の先端と前記接地電極とを覆いつつ、内側に副室（５２）を区画すると共に、該副室と前記内燃機関の燃焼室（９００）とを連通する副室噴孔（５１）を有する副室カバー（５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｆ、５ｇ）とを具備し、前記燃焼室内に導入した混合気の一部を前記副室内に取り込んで、高エネルギ電源（８、８ｄ）からの電気エネルギの投入により前記副室内において混合気の着火を行い、前記副室噴孔から前記燃焼室内に燃焼火炎を噴射させて、内燃機関の点火を行う副室付点火装置であって、
前記副室内の圧力を調整する圧力調整手段（６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｆ、６ｇ）として、
少なくとも、前記ハウジングが、前記副室内の圧力を前記燃焼室内の圧力よりも減圧するための減圧流路（６６）を具備することを特徴とする副室付点火装置（１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｆ、１００ｇ）
【請求項２】
前記減圧流路を開閉制御する制御弁装置（７）を具備する請求項１に記載の副室付点火装置（１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｆ、１００ｇ）
【請求項３】
前記減圧流路が、前記内燃機関に大気を導入する吸気筒（６８）、又は、所定の容積に区画された蓄圧室（６８ｃ）のいずれかに連通する請求項１又は２に記載の副室付点火装置（１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｆ、１００ｇ）
【請求項４】
前記副室カバーが、前記副室カバーの基端側を外周方向に張り出す鍔状のフランジ部（５４）を具備し、
前記ハウジングが、
前記フランジ部を軸方向に摺動可能に保持しつつ、前記フランジ部の背面側に前記副室を介して前記燃焼室内の気体の圧力を作用させる圧力室（６０）と、
前記フランジ部の先端側において、前記フランジ部を基端側に向かって弾性的に押圧する弾性部材（６３）を収容しつつ、前記燃焼室と隔離した弾性部材収容室（６２）とを具備し、
前記弾性部材収容室と前記減圧流路とを連通せしめた請求項１ないし３のいずれかに記載の副室付点火装置（１００、１００ａ、１００ｆ、１００ｇ）
【請求項５】
前記副室カバーが前記ハウジングの先端において気密に固定され、前記減圧流路が前記副室内に連通する請求項１ないし３のいずれかに記載の副室付点火装置（１００ｂ、１００ｃ）
【請求項６】
内燃機関に装着され、少なくとも、軸状の中心電極（１ｄ）と、該中心電極を保持する筒状の絶縁碍子（２ｄ）と、該絶縁碍子を収容保持する筒状のハウジング（３）と該ハウジングの先端に設けた接地電極（３０ｄ）と、前記ハウジングの先端側に配設され、前記中心電極の先端と前記接地電極とを覆いつつ、内側に副室（５２ｄ）を区画すると共に、該副室と前記内燃機関の燃焼室（９００）とを連通する副室噴孔（５１）を有する副室カバー（５ｄ）とを具備し、前記燃焼室内に導入した混合気の一部を前記副室内に取り込んで、高エネルギ電源（８ｄ）からの電気エネルギの投入により前記副室内において混合気の着火を行い、前記副室噴孔から前記燃焼室内に燃焼火炎を噴射させて、内燃機関の点火を行う副室付点火装置であって、
前記副室内の圧力を調整する圧力調整手段（６ｄ）として、
前記副室カバーが、前記副室の基端側で前記燃焼室と連通する基端側通気路（６０ｄ）を
具備する特徴とする副室付点火装置（１００ｄ、１００ｅ）
【請求項７】
前記中心電極が前記絶縁碍子の先端から露出し、前記接地電極との間に所定の放電空間（４０）を設けて対向する中心電極放電部（１０）を具備し、前記高エネルギ電源から供給された高電圧の印加により、前記中心電極と前記接地電極との間に放電アーク（ＡＲＫ）を発生して、前記副室内の混合気の着火を行う請求項１ないし５のいずれかに記載の副室付点火装置（１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ）
【請求項８】
前記絶縁碍子が、内側に区画した放電空間（４０ｄ）を具備し、
前記中心電極が、その先端が前記放電空間に露出する中心電極放電部（１０ｄ）を具備し、
前記接地電極が、前記放電空間と面一に連通する第１の開口部（３０１）と、該第１の開口部よりも径大となる開口径を有する第２の開口部（３０２）とを具備し、
前記高エネルギ電源が、前記中心電極と前記接地電極との間に高電圧を印加して前記放電空間内にトリガ放電を発生させるトリガ電源（８０ｄ）と、該トリガ放電によって形成した放電経路に大電流を供給して前記放電空間内にプラズマを発生させるプラズマ電源（８１ｄ）とを具備する請求項１ないし６のいずれかに記載の副室付点火装置（１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ、１００ｇ）
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の副室付点火装置の制御方法であって、前記内燃機関の圧縮行程上死点（ＴＤＣ）の前後３０°ＢＴＤＣから３０°ＡＴＤＣに前記燃焼室内への燃料噴射を実施することを特徴とする副室付点火装置の制御方法
【請求項１０】
請求項２に記載の副室付点火装置の制御方法であって、前記内燃機関の圧縮行程上死点（ＴＤＣ）の直前に前記燃焼室内への燃料噴射を実施すると共に、燃料噴射の後に前記制御弁装置の開閉制御を行うことを特徴とする副室付点火装置の制御方法
【請求項１１】
前記内燃機関の吸気行程中又は吸気行程下死点（ＢＤＣ）の直後に前記制御弁装置の開閉制御を行って前記副室内の気体を掃気する請求項１０に記載の副室付点火装置の制御方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の圧縮行程での主燃焼室内の圧力増加に伴って副室内に主燃焼室内の混合気の一部を導入して、副室内で着火し、燃焼室内に噴射して内燃機関の点火を行う副室付点火装置とその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の圧縮行程において、主燃焼室内に予め導入した混合気の一部を主燃焼室内の圧力増加に伴って副室内に導入して、副室内で着火して、燃焼、膨張させた火炎を主燃焼室内に噴射して、主燃焼室内の混合気を着火させる副室付点火装置について種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、主燃焼室と、前記主燃焼室に隣接する副燃焼室と、前記主燃焼室と前記副燃焼室とを連通する第１連通路と、前記主燃焼室から前記第１連通路経由で前記副燃焼室へ導入された新気混合気を点火して、前記副燃焼室から前記第１連通路を介して前記主燃焼室へ放射されるときの速度である放射速度のピークである第１ピークを持つ第１火炎と、前記第１ピークよりも後のピークであって前記第１ピークよりも大きな前記放射速度のピークである第２ピークを持つ第２火炎とを生成する点火部と、を備えた、副室式内燃機関が開示されている。
【０００４】
特許文献１にあるような従来の副室付点火装置では、内燃機関のシリンダ内に昇降可能に収容されたピストンの上昇によって圧縮された主燃焼室内の圧力と主燃焼室に連通して設けた副室内の圧力との圧力差によって、副室内に混合気を導入する構成となっている。
このため、主燃焼室内に予め混合気が導入され、均質化された状態となっていれば、圧縮時に副室内に導入される気体にも混合気が含まれ、副室内に導入した混合気の着火が可能となり、火炎を主燃焼室内に高速で噴射して主燃焼室内の混合気の燃焼効率を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２９０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、燃焼室内へ燃料を直接噴射する直噴エンジン等において、混合気の成層化を図る目的で、燃料の噴射時期の遅角化が進み、圧縮行程の上死点近くで燃料が噴射された場合には、副室内の圧力と主燃焼室内の圧力の差が小さく、副室内に燃料をほとんど導入することができない。
このため、副室内に可燃性の混合気を形成することが困難となり、着火をすることができなくなる虞がある。
【０００７】
このような場合に、補助燃料噴射装置を設けて副室内に直接燃料を導入することが考えられるが、限られた容積の副室内において必要とされる燃料は僅かであるため、燃料の噴射量を極めて高度に制御する必要がある。
特に、液体燃料を使用する場合には、狭い副室内で燃料を微粒化するのも困難であり、安定した着火を実現するのが困難となる虞がある。
【０００８】
さらに、特許文献１にあるように、第２の副燃焼室を設けても、閉空間であるため、圧縮行程の上死点直前に燃料噴射がされた場合に、第１の副燃焼室内に混合気が導入され難い状況には代わりがない。
また、このような構成では装置の大型化を招くことになり、点火プラグの小型化の要求に応えることもできない。
【０００９】
そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、副室内へ燃料を導入するための補助燃料噴射装置を必要とせず、圧縮行程上死点の近く、例えば、３０°ＢＴＤＣから３０°ＡＴＤＣにおいて、主燃焼室内に燃料噴射が行われた場合でも、主燃焼室内の混合気の副室内への導入を可能として、副室内で混合気の点火を行い、燃焼、膨張させた火炎を主燃焼室内に高速で噴射させて安定した着火を実現可能な副室付点火装置とその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の副室付点火装置（１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｆ、１００ｇ）は、内燃機関に装着され、少なくとも、軸状の中心電極（１）と、該中心電極を保持する筒状の絶縁碍子（２）と、該絶縁碍子を収容保持する筒状のハウジング（３）と該ハウジングの先端に設けた接地電極（３０）と、前記ハウジングの先端側に配設され、前記中心電極の先端と前記接地電極とを覆いつつ、内側に副室（５２）を区画すると共に、該副室と前記内燃機関の燃焼室（９００）とを連通する副室噴孔（５１）を有する副室カバー（５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｆ、５ｇ）とを具備し、前記燃焼室内に導入した混合気の一部を前記副室内に取り込んで、高エネルギ電源（８、８ｄ）からの電気エネルギの投入により前記副室内において混合気の着火を行い、前記副室噴孔から前記燃焼室内に燃焼火炎を噴射させて、内燃機関の点火を行う副室付点火装置であって、前記副室内の圧力を調整する圧力調整手段（６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｆ、６ｇ）として、少なくとも、前記ハウジングが、前記副室内の圧力を前記燃焼室内の圧力よりも減圧するための減圧流路（６６）を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、圧縮行程上死点に至るまで、前記燃焼室から前記副室内への気体の導入が可能となるので、前記内燃機関の圧縮行程上死点近く、例えば、３０°ＢＴＤＣから３０°ＡＴＤＣにおいて、前記燃焼室内への燃料噴射が行われた場合であっても、副室内の燃料濃度を可燃濃度範囲まで上昇させ、安定した着火を実現することができる。
また、前記減圧流路を開閉制御する制御弁装置（７）を設けることで、任意のタイミングで前記室内の圧力を減圧させ、前記燃焼室内の気体を前記副室内に導入させることができ、上死点直前における副室内への混合気の導入のみならず、燃焼後に副室内の気体を掃気することも可能となる。
さらに、前記燃焼室内の圧力を利用して前記副室カバーを軸方向に上下動させることにより前記副室内の圧力を変化させたり、前記副室内の気体を前記減圧流路を介して吸気筒や蓄圧室に排出させることによって前記副室内の圧力を変化させたりすることもできる。本発明は、いわゆる火花点火型の点火装置にも、いわゆるプラズマ放電型の点火装置にも適宜採用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態における副室付点火装置１００の概要を示す縦断面図
【図２Ａ】図１の副室付点火装置１００の要部断面図
【図２Ｂ】図２Ａに続く状態を示す要部断面図
【図３Ａ】本発明の第２の実施形態における副室付点火装置１００ａの要部断面図
【図３Ｂ】図３Ａに続く状態を示す要部断面図
【図４】本発明の第３の実施形態における副室付点火装置１００ｂの概要を示す断面図
【図５】本発明の第４の実施形態における副室付点火装置１００ｃの概要を示す断面図
【図６Ａ】本発明の第４の実施形態における副室付点火装置１００ｄの概要を示す断面図
【図６Ｂ】図６Ａの副室付点火装置１００ｄの側面図
【図７Ａ】図６Ａの副室付点火装置１００ｄの要部断面図
【図７Ｂ】図７Ａに続く状態を示す要部断面図
【図８Ａ】本発明の第５の実施形態における副室付点火装置１００ｅの要部断面図
【図８Ｂ】図８Ａに続く状態を示す要部断面図
【図９】本発明の第６の実施形態における副室付点火装置１００ｆの要部断面図
【図１０】本発明の第７の実施形態における副室付点火装置１００ｇの要部断面図
【図１１】本発明の副室付点火装置を設けた内燃機関の概要を示す断面図
【図１２】比較例と共に本発明の実施例１として示す副室付点火装置の制御方法を示すタイムチャート図
【図１３】比較例と共に本発明の実施例２として示す副室付点火装置の制御方法を示すタイムチャート図
【図１４】比較例と共に本発明の実施例３として示す副室付点火装置の制御方法を示すタイムチャート図
【図１５】本比較例と共に発明の実施例４として示す副室付点火装置の制御方法を示すタイムチャート図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１及び図１１を参照して、本発明の第１の実施形態における副室付点火装置１００（以下、適宜、点火装置１００と略す。）について説明する。
点火装置１００は、内燃機関９に設けられ、軸状の中心電極１と、中心電極１を覆う筒状の絶縁碍子２と、絶縁碍子２を収容保持する筒状のハウジング３と、ハウジング３の先端に配設され、内燃機関９の燃焼室９００に連通する副室噴孔５１を具備して内側に副室５２を区画した副室カバー５と、副室５２内の圧力を調整する圧力調整手段６とからなり、内燃機関９の燃焼室９００内に導入された混合気の一部を副室カバー５の内側に導入して副室カバー５の内側で点火を行い、燃焼火炎を燃焼室９００に噴射して内燃機関９の点火を行うものである。
【００１４】
第１の実施形態における点火装置１００は、いわゆる火花点火式の点火装置に本発明を適用したものである。
本実施形態における高エネルギ電源８は、図略の直流電源と、直流電源の電圧を昇圧する点火コイルと、点火コイルを開閉制御するイグナイタとによって構成され、電気エネルギを点火装置１００に投入するものであり、公知の直流高電圧電源を用いることができる。
また、高エネルギ電源８から放電空間４０への放電エネルギの供給は、一の点火期間内に複数回行うようにしても良い。
【００１５】
本発明の適用される内燃機関９の一例の概要について簡単に説明する。
燃焼室９００は、シリンダヘッド９０１と、筒状のシリンダヘッド９０３と、シリンダヘッド９０３内に昇降可能に収容されたピストン９０２の頂面によって区画されている。シリンダヘッド９０１には、本発明の点火装置１００が装着され、燃焼室９００に副室カバー５が露出している。
シリンダヘッド９０１には、燃焼室９００に開口し、燃焼室９００内に大気を導入する吸気筒９１０と、吸気筒９１０を開閉する吸気バルブ９１１と、燃焼室９００に開口し、燃焼排気を排出する排気筒９２０と、排気筒９２０を開閉する排気バルブ９２１と、燃焼室９００内に燃料を噴射する燃料噴射弁INJと、本発明の点火装置１００が設けられている。
なお、本発明は、燃焼室９００内に直接燃料を噴射するいわゆる直噴エンジンに特に好適なものであるが、直噴エンジン以外にも適宜採用することができる。
また、本発明において、内燃機関９を特に限定するものではなく、液体燃料を使用する内燃機関と気体燃料を使用する内燃機関のいずれにおいても採用することができる。
【００１６】
本実施形態における点火装置１００では、副室カバー５がハウジング３内で軸方向に対して移動可能に保持されており、内燃機関９の燃焼室９００内の筒内圧力ＰＳＹＬを利用して、副室カバー５を移動させることで、副室カバー５の内側に区画した副室５２の容積を大きくし、内燃機関の圧縮行程の上死点ＴＤＣ直前において、燃料噴射がされた場合でも、副室５２内に混合気の導入を可能とし、安定した着火の実現を図るものである。
以下、各構成について詳述する。
【００１７】
中心電極１は、中心電極放電部１０と、高熱伝導部１１と、接着層１２、１４と、抵抗体１３と、中軸部１５と、端子部１６によって構成されている。
中心電極放電部１０は、イリジウム、白金等の耐熱性貴金属、若しくは、これらを含む耐熱性合金等の公知の耐熱性金属を用いて軸状に形成され、副室カバー５の内側に区画した副室５２に露出している。
高熱伝導部１１は、鉄、ニッケル、ニッケル合金等の導電性の良い金属が用いられ、内部には導電性と放熱性を良好にすべく、銅、銅合金等の芯材が内蔵されている。
【００１８】
接着層１２、１４には、ガラス粉末と銅、鉄、若しくは、これらの合金等の金属粉末を混合したものが用いられ、絶縁碍子２内の所定位置に充填圧縮された後、加熱熔融されている。
接着層１２は、高熱伝導部１１の基端側を封止固定すると共に、抵抗体１３との導通を図っている。
接着層１４は、抵抗体１３と中軸部１５との導通を図ると共に、中軸部１５を絶縁碍子２の内側に封止固定している。
【００１９】
抵抗体１３には、Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、ＢａＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ系３、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、ＢａＯ−ＣａＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ系２、Ｎａ２Ｏ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、Ｋ２Ｏ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、Ａｌ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、ＢａＯ−Ｂ２Ｏ３系、Ｂｉ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３系のいずれかから選択される１種以上からなるガラス粉末と、カーボン等の公知の導電性粉末と、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＺｒＯ２のいずれかから選択される１種以上を含有する絶縁性材料からなる骨材とからなり、絶縁碍子２の内側に充填圧縮された後、加熱熔融されて構成されている。
【００２０】
中軸部１５は、鉄、ニッケル、これらの合金、若しくは、ステンレス等の金属が用いられ、棒状に形成されている。
中軸部１５の基端側に設けた端子部１６は、絶縁碍子２の基端側から露出し、外部に設けた高エネルギ電源８との導通を図っている。
【００２１】
絶縁碍子２は、高純度アルミナ等の公知の絶縁性耐熱材料を用いて筒状形成され、値側に中心電極１を保持している。
絶縁碍子２は、碍子脚部２０と、碍子胴部２１と、碍子頭部２２とによって構成されている。
碍子脚部２０は、ハウジング３の先端側から、ハウジング３の内側に区画したガスポケット４１及び副室カバー５の内側に区画した副室５２に露出している。
碍子脚部２０の内側には、中心電極１の高熱伝導部１１が埋設されている。
【００２２】
碍子胴部２２は、碍子脚部２０よりも径大となるように拡径され、ハウジング３によって加締め固定さている。
碍子胴部２２の内側には、接着層１２、１４、抵抗体１３、中軸部１５の先端が埋設、固定されている。
碍子頭部２３は、ハウジング３の基端側に露出している。
碍子頭部２３の内側には中軸部１５が埋設、固定されている。
放電時のリークを防止するため、碍子頭部２３の一部をコルゲート状に形成して、端子部１６とハウジング３との沿面距離を長くしても良い。
【００２３】
ハウジング３は、鉄、ニッケル、これらの合金、炭素鋼、ステンレス等の公知の金属材料が用いられ、筒状に形成されている。
ハウジング３は、接地電極３０、筒状基部３１、ネジ部３２、係止部３３、六角部３４、加締め部３５によって構成されている。
本実施形態における接地電極３０は、ハウジング３の先端に延設して、L字形に延びるように形成され、中心電極放電部１０の先端との間に所定の放電空間４０を隔てて対向してる。
【００２４】
接地電極３０は、鉄、ニッケル、ニッケル合金等の導電性、伝熱性に優れた金属が用いられている。
接地電極３０の先端側で中心電極放電部１０と対向する位置に、耐久性を向上すべく、イリジウム、若しくは、イリジウム合金、白金、若しくは、白金合金等の公知の貴金属を用いた放電チップを設けても良い。
【００２５】
筒状基部３１の先端側内周面は、ハウジング３の内側に保持した絶縁碍子２との間にガスポケット４１を区画している。
筒状基部３１の外周には、ネジ部３２が設けられ、内燃機関９に点火装置１００を固定すると共に、接地電極３０を内燃機関９のシリンダヘッド９０１に接地している。
本実施形態においては、筒状基部３１の先端側に筒溝状の圧力室６０が形成され、副室カバー５が摺動可能に保持されている。
【００２６】
係止部３３は、加締め部３５と共に、碍子胴部２１を加締め固定している。
係止部３３と碍子胴部２１との間に、公知のシール部材を介挿したり、加締め部３５と碍子胴部２１との間にタルク等の公知の粉末充填部材等を介挿したりしても良い。
筒状基部３１の基端側には、六角部３４が設けられ、ネジ部３２の螺旋締めに利用される。
【００２７】
本発明の要部である副室カバー５は、鉄、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス等の耐熱性金属によって、有底筒状に形成されている。
副室カバー５は、副室底部５０、副室噴孔５１、副室５２、副室筒部５３、フランジ部５４、摺動パッキング５５によって構成されている。
【００２８】
副室底部５０は、燃焼室９００に露出する位置に設けられている。
副室底部５０には、燃焼室９００に連通する副室噴孔５１が複数穿設さている。
副室カバー５の内側には副室５２が区画されている。
副室５２の内側には、中心電極放電部１０、接地電極３０、放電空間４０が配設されている。
【００２９】
副室筒部５３は、ハウジング３の筒状基部３１の先端側に筒溝状に形成された圧力室６０内に摺動可能に保持されている。
筒溝内壁部３１１の外周面と、副室筒部５３の内周面との間には、所定のクリアランスが設けられ、副室カバー５が上下に移動可能となっている。
副室筒部５３の基端側には、外周方向に向かって鍔状に張り出すフランジ部５４が設けられている。
【００３０】
フランジ部５４の基端側の面には、圧力室６０内の圧力が作用するようになっている。フランジ部５４の外周面と圧力室６０を区画する筒状基部３１の内周面との間には、摺動パッキング５５が配設されている。
摺動パッキング５５は、摩擦の少ない耐熱性樹脂材料又は、ピストンリングのような滑り受構造によって構成され、圧力室６０から外部への気体の漏れを防ぎつつ、フランジ部５４が圧力室６０内を軸方向に上下動できるようにしている。
【００３１】
フランジ部５４の先端側には、コイル状のバネ６３が配設され、副室カバー５を基端側に向かって押圧している。
なお、バネ６３は、コイル状バネに限るものではなく、フランジ部５４を弾性的に支持するものであり、高温高圧の使用環境に耐え得るものであれば、如何なる弾性部材であっても良い。
フランジ部５４によって隔てられた圧力室６０の先端側は、弾性部材収容室として設けたバネ６３を収容するバネ室６２となっており、バネ室６２の先端側は、シール部６４によって封止され、燃焼室９００から隔離されている。
さらに、シール部６４の内周面と副室筒部５３との間には、摺動パッキング６５が介装され、バネ室６２と燃焼室９００との気密を確保しつつ、副室カバー５の昇降を可能にしている。
【００３２】
本実施形態においては、圧力調整手段６として、フランジ部５４に燃焼室９００内の筒内圧力ＰＳＹＬを作用させる圧力室６０を設けている。
圧力室６０は、連通路６１を介して、ガスポケット４１、副室５２、副室噴孔５１を介して燃焼室９００に連通している。
ストッパ部６０１は、圧力室６０の基端側内壁の一部を先端側に向かって突出せしめて、フランジ部５４がバネ６３によって基端側に押し上げられた状態において、圧力室６０とフランジ部５３との間に一定の間隙を確保し、フランジ部５３に圧力室６０内の気体の圧力が確実に作用するようにしてある。
【００３３】
本実施形態においては、ストッパ部６０１は、圧力室６０の基端側内周縁を全周に亘って突出した環状に形成した例を示してあるが、ストッパ部６０１は、フランジ部５４の背面側に圧力媒体となる気体を導入できれば、如何なる形状でも良く、一定の高さで、一定の幅の突起部を複数箇所に設けるようにしても良い。
バネ室６２は、減圧流路６６、中継配管６７を介して吸気筒６８に連通している。
バネ室６２は、副室底部５０に筒内圧力ＰＳＹＬが作用したときに、副室カバー５を基端側に向かって押圧する荷重と、フランジ部５４の背面側から圧力室６０内に導入された筒内圧力ＰＳＹＬが作用したときに、副室カバー５を先端側に向かって押圧する荷重との間に、圧力差を生じさせ、圧縮行程上死点近傍においても副室５２内への混合気の導入を可能としている。
【００３４】
図２Ａ、図２Ｂを参照して、本発明の第１の実施形態における点火装置１００の効果について説明する。
内燃機関９の圧縮行程において、ピストン９０２の上昇に伴い、燃焼室９００内の筒内圧力ＰＳＹＬが上昇する。
このとき、燃焼室９００内の気体は、副室カバー5の副室底部５０に穿設した副室噴孔５１を介して副室５２内に流入する。
【００３５】
副室底部５０の断面積をＡ１、フランジ部５４の断面積をＡ２とし、フランジ部５４を基端側に付勢するバネ６３のバネ常数をＫ、自由端からのバネ圧縮量をＸ、燃焼室９００内の筒内圧力をＰＳＹＬ、大気圧をＰＡＲとしたときの、副室カバー５に作用する釣り合い荷重は以下のようになる。
副室底部５０の外周面には、基端側に向かってＡ１・ＰＳＹＬの荷重が負荷される。
フランジ部５４の基端側及び副室底部５０の内周面には、副室５２及び圧力室６０内に導入された気体の圧力作用し、先端側に向かって、Ａ２・ＰＳＹＬの荷重が負荷される。
【００３６】
フランジ部５４の先端側には、バネ室６２内に存在する大気により、基端側に向かって作用する（Ａ２−Ａ１）・ＰＡＲの荷重と、バネ６３の圧縮により生じるバネ荷重ＫＸが負荷される。
シール部６４によって、筒内圧力ＰＳＹＬは、フランジ部５４の先端側には作用しない。
【００３７】
その結果、筒内圧力ＰＳＹＬが、低いときには、副室カバー５を燃焼室９００側に押し下げる方向に作用する荷重Ａ２・ＰＳＹＬと、副室カバー５を基端側に押し上げる方向に作用する荷重Ａ１・ＰＳＹＬ＋（Ａ２−Ａ１）・ＰＡＲ＋ＫＸとがつりあい、副室カバー５は、図２Ａに示すように、定位置に留まる。
ピストン９０２の上昇により、筒内圧力ＰＳＹＬがさらに上昇し、フランジ部５４を先端側（燃焼室側）に向かって押圧する荷重Ａ２・ＰＳＹＬが、Ａ１・ＰＳＹＬ＋（Ａ２−Ａ１）・ＰＡＲ＋ＫＸを超えると、図２Ｂに示すように、フランジ部５４が先端側に向かって押し下げられる。
【００３８】
その結果、副室５２の容積が拡大され、副室５２内の圧力が低下するため、圧縮行程の上死点に至るまで、燃焼室９００内の気体を副室５２内に導入することが可能となる。
したがって、圧縮行程の上死点ＴＤＣ直前に燃料噴射をした場合でも、燃焼室９００内の混合気を副室５２内への導入が可能となる。
【００３９】
副室カバー５の移動量及び移動を開始する筒内圧力ＰＳＹＬは、副室５２内に流入する混合気量が可燃濃度範囲となるように、バネ６３のバネ定数Ｋとフランジ部５４の断面積Ａ２と副室底部５０の断面積Ａ１とのバランスによって適宜設定することができる。
このような状態で、中心電極放電部１０と接地電極３０との間に直流高電圧が印加されると、放電空間４０に火花放電が発生し、副室５２内に導入された混合気の着火が行われる。
さらに、副室５２内に発生した火炎の燃焼成長に伴い、副室５２内の圧力が急上昇し、副室噴孔５１から燃焼室９００内に高速で火炎が噴射され、燃焼室９００内の混合気の着火が行われる。
【００４０】
図３Ａ、図３Ｂを参照して、本発明の第２の実施形態における副室付点火装置１００ａについて説明する。
なお、以下の実施形態において前記実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、各実施形態における特徴的な部分にアルファベットの枝番を付したので、共通する部分の説明を省略し、特徴的な部分を中心に説明する。
【００４１】
前記実施形態においては、接地電極３０と副室カバー５とを別体によって構成したが、本実施形態においては、接地電極３０ａを副室カバー５ａの一部に突設した点が相違する。
また、接地電極３０ａを副室カバー５ａに形成したことに伴い、筒状内周壁３１１を廃することができ、圧力室６０ａを区画する筒状基部３１ａの構造が簡略化されている。
【００４２】
本実施形態においても、前記実施形態と同様、筒内圧力ＰＳＹＬが低い間は、副室カバー５ａは移動せず、筒内圧力ＰＳＹＬの上昇に伴い、フランジ部５４を先端側に向かって押圧する荷重が大きくなると、副室カバー５ａを先端側に押し下げることになる。
その結果、圧縮行程の上死点ＴＤＣの近くで燃料噴射が行われた場合でも、燃焼室９００内の混合気を安定して副室５２ａ内に導入することができる。
さらに、本実施形態においては、副室５２ａ内で火花放電が発生した後、副室５２内の燃焼圧力が増加すると、副室カバー５ａがさらに押し下げたときに、接地電極３０ａも同時に移動するため、放電空間４０ａが長くなり、火花放電ＡＲＫが引き延ばされ、副室５２内の混合気との反応性が増し、更なる火炎成長速度の向上を図ることも期待できる。
放電空間４０ａが長くなりすぎると失火のおそれがあるが、副室カバー５ａは、一定以上押し下げられると、バネ６３の縮みしろがなくなり、副室カバー５ａは、それ以上さがらなくなるので、必要以上に放電空間４０ａ引き延ばされることはない。
【００４３】
図４を参照して、本発明の第３の実施形態における副室付点火装置１００ｂについて説明する。
前記実施形態においては、圧力調整手段６として、筒内圧力ＰＳＹＬを利用して、副室カバー５を軸方向に移動させることで、副室５２の容積を拡大させ、燃焼行程上死点ＴＤＣの近くでも副室５２内への混合気の導入を可能としたが、本実施形態においては、副室カバー５ｂは、ハウジング３ｂの先端に固定し、副室５２ｂに連通する減圧流路６６ｂと吸気筒６８との連通を開閉制御する制御弁装置７を設けた点が相違する。
【００４４】
本実施形態におけるハウジング３ｂには、一端がガスポケット４１に連通し、他端がハウジング３ｂの外部に設けた中継配管６７を介して、制御弁装置７に接続する減圧流路６６ｂが穿設されている。
制御弁装置７には、公知の制御弁を適宜採用することができ、本実施形態においては、いわゆるソレノイドバルブを用いた例を示している。
【００４５】
制御弁装置７は、弁体７０、弁ポート７１、弁室７２、プランジャ７３、ソレノイド７４、付勢バネ７５、排気ポート７６、連結部７７によって構成されている。
弁体７０は、弁室７２内に収容され、弁体７０の離着座によって、弁ポート７１を開閉する。
【００４６】
プランジャ７３は、ソレノイド７４の着磁、消磁駆動によって軸方向に昇降し、弁体７０の開閉駆動を行う。
付勢バネ７５は、プランジャ７３を閉弁方向に押圧し、開弁圧力を制御している。
【００４７】
ソレノイド７５は、外部からの信号によって開閉駆動され、所定のタイミングで弁体７０を開閉駆動する。
排気ポート７６は、吸気筒６８に接続されている。
連結部７８は、中継配管６７の一方の端と弁ポート７１とを接続している。
弁体７０が開くと、ガスポケット４１と、吸気筒６８とを連通した状態とすることができる。
【００４８】
したがって、内燃機関９の圧縮行程の上死点ＴＤＣの近くで、燃料噴射弁ＩＮＪから燃料噴射を行ったときに、瞬間的に制御弁装置７を作動させ、副室５２ｂ内の圧力を瞬間的に下げ、上死点ＴＤＣ直前３０°ＢＴＤＣから上死点ＴＤＣ直後３０°ＡＴＤＣの期間内において任意のタイミングで燃焼室９００内の混合気を副室５２ｂ内に導入することができる。
本実施形態においては、制御弁装置７の開閉弁制御によって、任意の期間に、任意の回数だけ、燃焼室９００内の混合気を副室５２ｂ内に導入することができる。
【００４９】
弁体７００が開弁されたとき、副室５２ｂ内の気体の一部が、吸気筒６８内に流れるが、極少量であり、吸気の際に燃焼室９００内に還流されるため、外部に漏れることはない。
また、副室５２ｂ内の圧力を燃焼室内の混合気を導入するため、圧縮行程上死点の直前に僅かに減圧させるものであるため、燃焼室９００内の筒内圧力ＰＳＹＬが低下する虞はない。
【００５０】
本実施形態によれば、前記実施形態と同様、圧縮行程上死点の直前に燃料噴射が行われた場合であっても、副室５２ｂ内に混合気の導入を図ることができ、安定した着火を実現できる。
前記実施形態においては、フランジ部５４の断面積Ａ２とバネ定数Ｋとのバランスによって、副室カバー５の移動タイミングが決定されるため、運転状況に応じてタイミングを変えることが容易ではないが、本実施形態においては、制御弁装置７によって任意の時期に副室５２ｂ内の圧力を調整して燃焼室９００内の混合気を取り込むこともできる。
【００５１】
図５を参照して、本発明の第４の実施形態における副室付点火装置１００ｃについて説明する。
前記実施形態においては、ガスポケット４１ｂと吸気筒６８との連通を制御弁装置７によって開閉制御することで、上死点ＴＤＣ近くでの副室５２ｂ内の圧力調整を可能としたが、本実施形態においては、ハウジング３ｃ内に蓄圧室６８ｃを設けて、ガスポケット４１ｂと蓄圧室６８ｃとの連通を制御弁装置７ｃによって開閉制御るようにした点が相違する。
【００５２】
本実施形態においては、前記実施形態と同様の効果を発揮できる。
前記実施形態においては、吸気室６８内の圧力は、大気圧ＰＡＲに等しいか、それに近いため、副室５２ｂ内の圧力低下速度が速く、制御弁装置７に速やかな開閉制御が要求される。
本実施形態においては、ハウジング３ｃ内に区画した一定の容積を有する蓄圧室６８ｃとの連通によって副室５２ｃ内を減圧する構成であるため、過剰な減圧を招くおそれがなく、安定した減圧制御が可能となる。
【００５３】
加えて、減圧流路６６ｂ、中継配管６７、制御弁装置７ｃ、排気ポート、排気配管７７ｃ、蓄圧室６８ｃまでが閉じられた空間で構成されているため、燃料が外部に流出する虞もない。
さらに、蓄圧室６８ｃ内の圧力は、圧縮行程上死点ＴＤＣ直前において、制御弁装置７を開閉制御したときの副室５２ｃ内の圧力と同程度となっているため、吸気行程において、燃焼室９００内の筒内圧力ＰＳＹＬが大気圧と等しくなったときに、制御弁装置７を開閉駆動することで、蓄圧室６８ｃ内の気体を燃焼室９００内に排出し、大気圧に戻すことができる。
【００５４】
なお、本実施形態において、蓄圧室６８ｃをハウジング３ｃ内に設けた例を示したが、必ずしもハウジング３ｃ内に区画する必要はなく、別体に設けても良い。
さらに、制御弁装置７を第１，第２の実施形態における点火装置１００、１００ａの中継配管６７に装着して、減圧流路６６と吸気筒６８との連通を開閉制御することで、燃焼圧ＰＳＹＬがフランジ部５４の背面に作用させて副室カバー５、５ａを移動させるタイミングを任意に制御することも可能となる。
【００５５】
図６Ａ、図６Ｂを参照して、本発明の第５の実施形態における副室付点火装置１００ｄについて説明する。前記実施形態においては、高エネルギ電源８で発生させた高電圧を中心電極放電部１０と接地電極３０との間に印加して、放電空間４０に放電アークＡＲＫを発生して、副室５２内の混合気の着火を行う火花放電型の副室付点火装置について説明したが、本実施形態においては、いわゆるプラズマ噴射型の副室付点火装置１００ｄに本発明を適用した点が相違する。
【００５６】
本実施形態における高エネルギ電源８ｄは、高電圧の印加により放電空間４０ｄ内に放電経路を形成させるトリガ電源８０ｄと、発生した放電経路に大電流を放出するプラズマ電源８１ｄとによって構成されている。
碍子脚部２０ｄの内側に区画した放電空間４０ｄに中心電極放電部１０ｄの先端と環状に形成した接地電極３０ｄの内周面３０１とが対向している。
高エネルギ電源８ｄからの高電圧の印加と大電流の放出により放電空間４０ｄに露出する中心電極放電部１０ｄと接地電極３０ｄとの間にプラズマ火炎を発生させ、ハウジング３ｄの先端側に設けた副室カバー５ｄ内で混合気の着火を行うものである。
また、本実施形態においては、副室５２ｄ内の圧力調整手段６ｄとして、副室５２ｄの基端側において、燃焼室９００と連通するように減圧流路６０ｄを設けたことを特徴とする。
【００５７】
さらに、本実施形態においては、接地電極３０ｄは、段付環状に形成されており、放電空間４０ｄと面一に開口する第１の開口部３０１ｄと、その先端側で、第１の開口部３０１ｄよりも径大となる開口径で第２の開口部３０２ｄが設けられている。
本実施形態における中心電極１ｄは、中心電極放電部１０ｄが筒状の碍子脚部２０ｄに埋設され、先端が、碍子脚部２０ｄの内側に区画した放電空間４０ｄに露出している。
【００５８】
さらに、中心電極放電部１０ｄの基端側に設けた、高熱伝導部１１ｄは、碍子胴部２１ｄ内に埋設されている。
また、抵抗体１３は、筒状に形成され、高熱伝導部１１ｄの外周を覆うように配設され、中心電極１ｄに対して並列に接続することで、高エネルギ電源８ｄから大電流の供給を邪魔することなく、トリガ放電時の放電ノイズの放出を抑制している。
本実施形態における副室５ｄは、ハウジング３ｄの先端に固定されている。
副室５ｄの基端側閉部５６の中心には、第２の開口部３０２に連通する中心開口部５６１が形成されている。
【００５９】
加えて、本実施形態における、圧力調整手段６ｄとして、一端が、副室筒状部５３ｄの外周側に開口し、他端が、中心開口部５６１に開口する基端側通気孔６０ｄを設けている。
基端側通気孔６０ｄの数、又は、開口面積の合計が、副室底部５０に設けた副室噴孔５１の数、又は開口面積の合計よりも小さくなるように形成してある。
なお、図６Ａ中、プラズマ電源８１ｄから１山のピークを持つ電流供給イメージが示されているが、プラズマ電流の供給方法を限定するものではなく、一回の点火において、複数回の電流供給を行うこともできる。
【００６０】
図７Ａ、図７Ｂを参照して点火装置１００ｄの効果について説明する。
圧縮行程において、燃焼室９００内の筒内圧力ＰＣＹＬの上昇に伴い、副室底部５０に穿設した副室噴孔５１ｄを介して燃焼室９００内の気体が副室５２内に導入される。
このとき、燃焼室９００内の圧力変化と副室５２ｄ内の圧力変化との時間差があることに加え、燃焼室９００内の圧力分布によって、副室５２ｄに設けた基端側通気路６０ｄから副室５２ｄ内に導入された気体の一部が燃焼室９００内に排出されることになる。
このため、圧縮行程上死点ＴＤＣの直前に燃料噴射がなされた場合でも、圧縮行程上死点ＴＤＣに至るまで、燃焼室９００内に導入された混合気が副室噴孔５１を介して副室５２内に自由に導入されることになる。
【００６１】
次いで、高エネルギ電源８ｄから、高電圧が印加され、放電空間４０ｄ内の絶縁破壊が起こり、放電経路が形成され、引き続き高エネルギ電源８ｄから大電流の供給がなされると、放電空間４０ｄ内の気体が高エネルギのプラズマ状態となる。
放電空間４０ｄ内の気体の空燃比が可燃範囲となっていなくても、放電空間４０ｄ内で発生するプラズマは、それ自体が高エネルギであるため、図７Ｂに示すように、放電空間４０ｄの先端側から勢いよく噴射される。
【００６２】
このとき、接地電極３０ｄには、第１の開口部３０１よりも径大となる第２の開口部３０２が形成されているので、プラズマＰＬＳの中心から外側に向かって回転する旋回力が付与され、プラズマＰＬＳが渦輪となって副室５２ｄ内に噴射される。
このとき、副室５２ｄ内に導入されていた混合気が燃焼して副室５２ｄ内の圧力が上昇し、副室５２ｄ内の燃焼ガスが副室噴孔５１から燃焼室９００に向けて勢いよく流出する。
その結果、副室５２ｄ内は瞬間的に燃焼室９００よりも低圧になり、燃焼室９００の副室噴孔５１の周り、及び基端側通気孔６０ｄの周りにある混合気を副室５２ｄ内に吸引して圧力復帰する。
そこで、再び、プラグ電極間に高電圧を印加してプラズマを発生させて、副室５２ｄ室内にプラズマが移動すると副室５２ｄ内に形成される混合気が着火し、圧力上昇により、火炎が燃焼室９００に噴出する。
【００６３】
このとき、トリガ電源８０からの高電圧の印加とプラズマ電源８１からの大電流の供給との両方を行っても良い、
また。放電空間４０ｄ内において中心電極放電部１０ｄと接地電極３０ｄとの間に放電経路が残っており、トリガ電源８０からの放電がなくても、プラズマ電源８１からの大電流の放出が可能な状態である場合には、プラズマ電源８１からの放電のみを複数回行うようにしても良い。
副室５２ｄ内に発生した火炎核に複数回の放電エネルギの供給と、基端側通気路６０ｄからの混合気の導入とが重畳的に行われることで、副室５２ｄ内で火炎成長が促進され、燃焼室９００へ噴射される火炎の勢いが増し、さらに安定した着火をすることができる。
【００６４】
加えて、放電空間４０ｄからプラズマＰＬＳが噴射する勢いと渦輪の回転力とによって、副室５２ｄの基端側通気路６０ｄから燃焼室９００内の混合気を副室５２ｄに引き込む力が作用し副室５２ｄ内に導入された混合気を渦輪に取り込みながら火炎成長する。
このため、渦輪内部に混合気がどんどん取り込まれ、さらに火炎成長が加速されることで、副室噴孔５１から勢いよく火炎噴射がなされ、燃焼室９００内の混合気の着火が行われる。
【００６５】
したがって、本実施形態によれば、圧縮行程上死点ＴＤＣの直前に燃料噴射が行われた場合であっても、圧縮行程上死点ＴＤＣに至るまでの期間のみならず、点火開始後も副室５２ｄ内に燃焼室９００内に混合気を取り込むことが可能となり、極めて安定した着火を実現できる。
【００６６】
図８Ａ、図８Ｂを参照して本発明の第６の実施形態における点火装置１００ｅについて説明する。
本実施形態における点火装置１００ｅは、基端側通気路６０ｅを湾曲させて設けた点以外は、第５の実施形態における点火装置１００ｄと同様である。
本実施形態においては、前記実施形態と同様の効果に加え、基端側通気路６０ｅを湾曲して設けているため、基端側通気路６０ｅを通過する気体がより一相回転し易くなっており、副室５２ｄ内でのプラズマと混合気との反応が促進され、さらに火炎成長速度の向上を図ることができる。
【００６７】
図９を参照して、本発明の第７の実施形態における点火装置１００ｆについて説明する。本実施形態においては、第１、第２の実施形態における点火装置１００、１００ａに適用した燃焼室９００内の筒内圧力ＰＳＹＬを利用して軸方向に移動可能とした副室カバー５をプラズマ点火装置に適用したものである。
本実施形態によれば、第１、第２の実施形態における点火装置１００、１００ａと同様の効果に加え、副室５２ｄ内に導入された混合気がより希薄な状態でも、プラズマの高い反応性によって着火が可能となる。
したがって、燃料噴射時期や点火時期の更なる進角化を図ることもできる。
【００６８】
図１０を参照して本発明の第８の実施形態における点火装置１００ｇについて説明する。本実施形態においては、第３、第４の実施形態における点火装置１００ｂ、１００ｃに適用した制御弁装置７によって、副室５２ｇ内の圧力を変更可能とした構成をプラズマ点火装置に適用したものである。
本実施形態によれば、第３、第４の実施形態における点火装置１００ｂ、１００ｃと同様の効果に加え、副室５２ｇ内に導入された混合気がより希薄な状態でも、プラズマの高い反応性によって着火が可能となる。
【００６９】
図１２を参照して、比較例と共に実施例１として、本発明の第１、第２の実施形態における点火装置１００、１００ａの制御方法及び効果について説明する。
本図（ａ）は、燃焼室９００内の筒内圧力ＰＳＹＬの変化について、排気後から点火直前までを示し、本図（ｂ）は、同行程における副室カバー５の軸方向の移動量（リフト量）を示し、本図（ｃ）において、実線は、本発明の実施例１における副室容積の変化を示し、点線は比較例として、従来の副室が閉塞空間である場合を示し、本図（ｄ）は、上死点ＴＤＣ直前における燃料噴射動作を示し、本図（ｅ）は、実線は、本発明の実施例１における副室内へのガス流入量の変化を示し、点線は比較例における副室内へのガス流入量を示し、本図（ｆ）の実線は、本発明の実施例１における副室内の燃料濃度の変化を示し、点線は比較例における燃料濃度の変化を示す。
【００７０】
本図（ａ）に示すように、ピストン９０２の上昇により燃焼室９００内の筒内圧力ＰＳＹＬが上昇する。
筒内圧力ＰＳＹＬが一定の圧力を超えると、圧力室６０内の圧力がフランジ部５４に作用して、副室カバー５が本図（ｂ）に示すように押し下げられる。
これによって、本図（ｃ）に実施例１として、実線で示すように、副室５２の容積が増加する。
一方、本図（ｃ）に点線で示す比較例では、副室の容積は一定である。
本図（ｄ）に示すように上死点ＴＤＣの直前に燃料噴射弁ＩＮＪが開閉制御され、燃焼室９００内に燃料が噴射される。
なお、本図においては、燃料噴射を１回のみ行っている例を示しているが、本発明において、噴射回数を限定するものではなく、一工程中に複数回の燃料噴射を行っても良い。
【００７１】
本図（ｅ）に実施例１として実線で示すように、副室５２内に導入される気体の流入量は燃焼室９００内の筒内圧力ＰＳＹＬの上昇に伴って増加し、上死点ＴＤＣまでガス流入量は増加を維持する。
一方、比較例として点線で示すように、従来の一定の容積の副室を設けた場合、上死点ＴＤＣに近づくと。燃焼室９００内の筒内圧力ＰＳＹＬと、副室内の圧力差が小さくなり、ガス流入量は減少に転じる。
さらに、本図（ｄ）に示すように、燃料噴射が行われると、本図（ｆ）に示すように、副室内の燃料濃度が上昇する。
【００７２】
上死点ＴＤＣ直前に燃料噴射が行われた場合に、本発明においては、本図（ｅ）に示すように、副室５２内への気体の導入が続くため、本図（ｆ）に実施例１として実線で示すように、副室内の燃料濃度は可燃濃度領域まで上昇する。
一方、比較例においては、本図（ｅ）に点線で示すように、ガス流入量が頭打ちとなるため、燃料噴射後の副室内へのガス流量が少なく、本図（ｆ）に点線で示すように、副室内の燃料濃度は可燃濃度領域に到達しない。
このため、従来の副室付点火装置では、上死点ＴＤＣ直前に燃料噴射した場合に着火安定性が維持できないおそれがあった。
【００７３】
図１３を参照して、比較例と共に実施例２として、本発明の第３、第４の実施形態における点火装置１００ｂ、１００ｃの制御方法及び効果について説明する。
本図（ａ）は、燃焼室９００内の筒内圧力ＰＳＹＬの変化について、排気後から点火直前までを示し、本図（ｂ）は、上死点ＴＤＣ直前における燃料噴射動作を示し、本図（ｃ）は、制御弁装置７の動作示し、本図（ｄ）において、実線は、本発明の実施例２における副室内へのガス流入量の変化を示し、点線は比較例における副室内へのガス流入量を示し、本図（ｅ）の実線は、本発明の実施例２における副室内の燃料濃度の変化を示し、点線は比較例における燃料濃度の変化を示す。
【００７４】
比較例では、上死点ＴＤＣの直前に燃料噴射が行われた場合、筒内圧力ＰＳＹＬと副室内の圧力差が小さく、本図(ｄ)に示すように、上死点ＴＤＣ直前においては、副室内への気体の流入が少なくなり、本図（ｅ）に示すように、副室内に導入される混合気が少なく、可燃濃度範囲に到達しない虞がある。
【００７５】
実施例２では、本図（ｄ）に示すように、燃料噴射後に制御弁装置７が開弁され、減圧流路６６ｂ、中継配管６７ｂを介して、副室５２ｂと吸気筒６８又は、蓄圧室６８ｃとが連通されると、副室５２ｂ内の圧力が減圧され、その分、燃焼室９００内に噴射された燃料を含み混合気が導入されることになる。
制御弁装置７は、本図（ｄ）に示すように、一定の期間だけ弁体７０を開弁した後、閉弁するので、閉弁に伴い副室５２ｂ内へのガス流入は停止される。
その結果、本図（ｅ）に示すように、副室５２ｂ内の燃料濃度は可燃濃度に到達するため、点火時に副室５２ｂ内で安定した着火を図ることができる。
なお、本実施形態に示した制御方法を、第１、第２の実施形態における点火装置１００、１００ａに制御弁装置７を追加して適用することもできる。
また、第８の実施形態における点火装置１００ｇにおいても同様である。
【００７６】
図１４を参照して、実施例３として示す、本発明に適用し得る副室５２ｂ内に残留する未燃ガス又は燃焼排気の掃気制御方法について説明する。
本図（ａ）は、燃焼室９００内の筒内圧力ＰＳＹＬの変化について、排気後から点火直前までを示し、本図（ｂ）は、吸気行程における、制御弁装置７の動作示し、本図（ｃ）において、実線は、実施例３として示す燃焼室９００から副室５２ｂ内へのガス流入量の変化を示し、点線は比較例として、掃気を行っていない場合を示し、本図（ｄ）において、実線は、実施例３における副室５２ｂ内の燃料濃度の変化を示し、点線は比較例における燃料濃度の変化を示す。
【００７７】
燃焼爆発の後、燃焼排気が排出された状態において、副室５２ｂ内には、未燃の燃料を含む気体又は、燃焼排気が残留することになる。
副室５２ｂ内に未燃の燃料や燃焼排気が残留していると副室５２ｂ内における着火条件に影響を与える虞がある。
本図（ｂ）に示すように、吸気行程において、制御弁装置７を開閉駆動することで、本図（ｃ）に示すように、吸気行程中に副室５２ｂ内に新気を導入することが可能となり、
本図（ｄ）に示すように、副室５２ｂ内の残留燃料濃度を低下させることができる。
一方、吸気行程で、掃気を行わない場合には、本図（ｃ）に比較例として示すように、副室５２ｂ内への気体の導入がなされない。
ただし、本図（ｄ）に示すように、圧縮行程において、筒内圧力ＰＳＹＬの上昇と共に、副室５２ｂ内の圧力差により、図１３（ｄ）に示したのと同様に、燃焼室９００内の燃料を含まない気体が副室５２ｂ内に流入するので、副室５２ｂ内の掃気が行われる。
その結果、比較例においても、本図（ｄ）に示すように、副室５２ｂ内の未燃燃料の濃度を低下させることができるが、閉空間での気体の入れ替えとなるため、不完全な状態での掃気となるため、未燃の燃料や、燃焼排気の一部が残留する虞がある。
したがって、実施例３に示すように、予め、副室５２ｂ内を掃気することで、より一相安定した着火を実現することが可能となる。
【００７８】
図１４を参照して、実施例４として示す、他の掃気方法について説明する。
前記実施例では、吸気行程で、副室５２ｂ内の掃気を行ったが、本図（ｂ）に示すように、吸気行程下死点ＢＤＣ後に制御弁装置７を駆動し、副室５２ｂ内の掃気を行うようにしても良い。
その結果本図（ｄ）に示すように、圧縮行程に入る前に、副室５２ｂ内の残留燃料濃度を低くさせることができる。
これによって、実施例３と同様、より一相、安定した着火を実現できる。
本実施例に示す制御方法も、前記実施例と同様、他の実施形態における点火装置１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｇに適宜適用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１００、１００ａ〜１００ｇ  点火装置
１、1ｄ  中心電極
２、２ｄ  絶縁碍子
３、３ａ〜３ｇ  ハウジング
３０、３０ｄ  接地電極
３０１  第１の開口部
３０２  第２の開口部
４０、４０ｄ  放電空間
５、５ａ〜５ｇ  副室カバー
５０  副室底部
５１  副室噴孔
５２、５２ａ〜５２ｇ  副室
６、６ａ〜６ｇ  圧力調整手段
６０、６０ａ  圧力室
６０ｄ  基端側通気路
６１  連通路
６２  バネ室
６３  バネ（弾性部材）
６４  シール部
６５  摺動パッキン
６６  減圧流路
６７  中継配管
６８  吸気筒(圧力開放手段)
６８ｃ  蓄圧室
７  制御弁装置
７０  弁体
８、８ｄ  高エネルギ電源
８０ｄ  トリガ電源
８１ｄ  プラズマ電源
９  内燃機関
９００  燃焼室
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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