(57)【要約】【課題】インピーダンス不整合によるエネルギーの浪費及び熱へのエネルギー散逸を抑え、投入したエネルギーの利用効率が向上する点火装置を提供する。【解決手段】点火装置は、内燃機関内における混合気のインピーダンスが低下する時間よりも短い時間の継続時間の電圧波形を、短い繰り返し周期を含む周期で発生する電圧波形発生手段２と、電圧波形発生手段２が発生した電圧波形に基づいて、点火パルスの印加の前又は後に内燃機関内部に電圧を印加する高電界印加手段３とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関での燃焼を生じさせるための点火パルスを印加する点火装置において、
内燃機関内における混合気のインピーダンスが低下する時間よりも短い時間の継続時間の電圧波形を、短い繰り返し周期を含む周期で発生する電圧波形発生手段と、
前記電圧波形発生手段が発生した電圧波形に基づいて、前記点火パルスの印加の前又は後に前記内燃機関内部に電圧を印加する高電界印加手段と
を備えることを特徴とする点火装置。
【請求項２】
前記継続時間は、１ナノ秒以上且つ１，０００ナノ秒以下であることを特徴とする請求項１記載の点火装置。
【請求項３】
前記繰り返し周期は、１ナノ秒以上且つ１０，０００ナノ秒以下であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の点火装置。
【請求項４】
前記電圧波形の周波数成分は、インピーダンス整合が容易な狭帯であることを特徴とする請求項１記載の点火装置。
【請求項５】
前記内燃機関の出力を計測する燃焼状態計測手段と、
前記燃焼状態計測手段が計測した結果に基づいて、前記継続時間及び前記繰り返し周期を変化させるように前記電圧波形発生手段を制御する制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の点火装置。
【請求項６】
前記燃焼状態計測手段は、前記内燃機関内の燃焼の状態を計測するセンサを備えることを特徴とする請求項５記載の点火装置。
【請求項７】
前記センサは、前記内燃機関のクランク軸の回転角情報を計測する回転角センサであり、前記燃焼状態計測手段は、前記回転角センサが計測した前記クランク軸の回転角情報に基づいて前記内燃機関内のトルク波形を計測することで前記内燃機関の出力を計測することを特徴とする請求項６記載の点火装置。
【請求項８】
前記電圧波形発生手段は、任意の波形の電圧波形を発生可能である波形発生器と、前記波形発生器が発生した前記電圧波形を増幅する半導体増幅器とから構成されることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の点火装置。
【請求項９】
前記電圧波形発生手段は、更に電圧を昇圧する電圧Ｎ倍増回路を備えることを特徴とする請求項８記載の点火装置。
【請求項１０】
前記高電界印加手段は、前記内燃機関内における燃焼を生じさせるための点火パルスを印加する点火パルス電極と、前記電圧波形発生手段が発生する電圧波形に基づく電圧を印加する電圧波形電極とを共に備えたことを特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
標準的な火花点火式内燃機関では、点火プラグに点火パルスを印加し充填した燃料混合気に放電して火炎核を形成し、その火炎伝搬により混合気を燃焼させている。電圧印加を利用して内燃機関の燃焼効率を向上させる上で、投入するエネルギーの量や利用効率が問題になる。希薄混合気の燃焼を促進させることが可能になれば、同一混合気であっても出力を増大させ燃焼効率を向上させることが可能になる。従来、燃焼効率を向上させる方法として、例えば、主放電前に短時間の直流高電圧を印加することによって、化学的活性種を生成する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。投入する電圧パルス継続時間が長くなると混合気のインピーダンスが低下し、投入エネルギーが熱として浪費されてしまうことから、この特許文献１に記載された方法では、継続時間１マイクロ秒未満の短パルスを約１３マイクロ秒の周期で印加している。
燃焼効率を向上させる別の方法として、マイクロ波発生プラズマを用いる方法が提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４７１４９号公報
【特許文献２】特表２００９−５０８０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、パルス生成にスィッチング回路を利用しているため、発熱による素子損傷を防ぐ目的でパルス繰り返し周期を長く取る必要が生じ、投入したエネルギーの利用効率が低下するという課題があった。特に、電圧上昇率（ｄＶ／ｄｔ）あるいは電流上昇率（ｄｉ／ｄｔ）の最適化が必要である。これらが大きいと同じエネルギーを与えた場合に発生する活性種の量は多くなるが、反面、放電負荷とのインピーダンス整合がとりにくく、反射が増加し、却ってエネルギー投入量が減り、活性種は減少するという課題があった。
インピーダンスの不整合を招く要因は、回路的要因と気体的要因とに大別される。このうち前者は、回路のインピーダンスが電圧の周波数に依存するため、広い周波数領域全体に対して整合させる困難に起因する。また気体的要因は、電離によりインピーダンスが大幅に低下する現象に起因する。
また、特許文献２に記載された方法では、マイクロ波発生プラズマを用いているため投入したエネルギーの多くが混合気の加熱に浪費されて、エネルギーの利用効率が低下するという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、回路の整合の困難を回避する狭い周波数領域の電圧のみを利用し、インピーダンス不整合によるエネルギーの浪費および熱へのエネルギー散逸を抑え、投入したエネルギーの利用効率が向上する点火装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る点火装置は、気体インピーダンスの低下する時間よりも短い時間の継続時間の電圧波形を短い繰り返し周期を含む周期で発生する電圧波形発生手段と、電圧波形発生手段が発生した電圧波形に基づいて、点火パルスの印加の前又は後に内燃機関内部に電圧を印加する高電界印加手段とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、狭帯域波形の使用により、インピーダンス整合と大きな電圧上昇率（ｄＶ／ｄｔ）とを両立させ、短い継続時間の電圧波形を短い繰り返し周期を含む周期で内燃機関内部に印加しているために、ラディカル等、燃焼の反応を促進する化学種を生成する水準のエネルギーを効率よく供給でき、インピーダンス不整合によるエネルギーの浪費及び熱へのエネルギー散逸を抑え、投入したエネルギーの利用効率が向上する点火装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る点火装置の機能構成図である。
【図２】この発明の効果を説明するためのグラフである。
【図３】この発明の効果を説明するための表である。
【図４】この発明の効果を説明するためのグラフである。
【図５】この発明の実施の形態２に係る点火装置の機能構成図である。
【図６】図５に記載の点火装置の構成図である。
【図７】図１又は図５に記載の電圧波形発生手段の回路図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る点火装置の機能構成図である。この図１に示すように、この実施の形態１に係る点火装置は、内燃機関内での燃焼を生じさせるための点火パルス及び当該点火パルスの前又は後の電圧波形を内燃機関内に印加する点火装置である。
具体的には、点火装置は、電圧波形発生手段２及び高電界印加手段３を備える。
【００１０】
電圧波形発生手段２は、図示しないエンジン制御ユニットあるいはそれと独立した制御ユニットからの制御に従う所定の周波数、継続時間、繰り返し周期、タイミング及び繰り返し数の電圧波形を発生し、発生した電圧波形を高電界印加手段３に出力する機能を備える。
【００１１】
高電界印加手段３は、電圧波形発生手段２が出力した増幅された電圧波形を内燃機関（図示せず）内に印加する。
【００１２】
以上説明した構成を備えることによって、この実施の形態１に係る点火装置は、狭帯域の信号を投入することによりインピーダンス整合を容易にし、継続時間１〜１，０００ナノ秒（即ち、インピーダンスが低下するよりも短い継続時間）の電圧波形を１〜１０，０００ナノ秒の短い周期を含む周期で内燃機関に印加することが可能となる。
即ち、インピーダンスの不整合を招く要因（回路的要因及び気体的要因）のうち回路的要因である広い周波数領域全体に対してインピーダンスを整合させることの困難を回避できるような狭帯域波形を使用することにより、インピーダンス整合と大きな電圧上昇率（ｄＶ／ｄｔ）とを両立させることが可能となる。以下、本発明の効果について説明する。
【００１３】
内燃機関中の荷電粒子は印加された電界によって加速されてエネルギーを得る一方、衝突によって他粒子にエネルギーを与える。与えられたエネルギーの一部は、中性分子を電離させ新たな荷電粒子を生成する。また一部は分子を、ラディカル等の化学的活性種に励起させる。また一部は分子の振動エネルギーや運動エネルギーを高める。これらのエネルギー転移は、十分な時間、熱的に孤立した環境が維持された場合には、投入エネルギーと燃料混合気との比熱で規定される熱平衡分布を実現する。
【００１４】
化学的活性種を励起する典型的なエネルギーのオーダーは１０ｅＶ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｖｏｌｔ：電子ボルト）≒１．６×１０−１８［Ｊ］である。このエネルギーはボルツマン定数ｋ≒１．４×１０−２３ ［Ｊ・Ｋ−１］により約１０５［Ｋ］の温度に換算される。即ち、摂氏約１０万度まで混合気を加熱すると、化学的活性種に励起するエネルギーが平均的に供給される。
【００１５】
しかしながら、この熱平衡に基づく励起方法は効率的ではない。
非平衡状態の場合、同じ投入エネルギーであっても、より多くの割合を化学的活性種の生成に転移することが可能になる。平均自由行程を移動する間に荷電粒子が得る電磁的エネルギー（これは、荷電粒子の移動前後の電位差に電荷を乗じたものに等しい）が大きくなると、衝突時により高いエネルギーを持つ分布となり、化学的活性種が励起される確率が高まる。
【００１６】
このとき同時に、更に高いエネルギーを要す電離を起こす確率も高まり、電子密度の増大を通して混合気のインピーダンス低下と印加電圧の低下とを招く。しかし電子密度を増大させる電子雪崩や二次電子放出等は時間遅れを持って成長するため、それよりも短い継続時間で十分な高電界を印加することが化学的活性種を効率的に生成するためには有効である。
【００１７】
印加時間の下限は、自由電子に必要なエネルギーを与えるための時間で限定される。具体的に、典型的な１０［ｋＶ／ｍ］の印加電界の元で、分子を活性化させる典型的なエネルギー１０［ｅＶ］まで電子を加速するためには、真空中で約１０ピコ秒を要し、高圧下では衝突の影響により、より長い時間を必要とする。一方、印加時間が長すぎると、自由電子密度が増大してアーク化し、気体のインピーダンスが大きく低下する。その結果、電圧勾配が低下して、電子を化学的活性の高い状態まで加速することが出来ず、エネルギーの多くが熱として散逸する。電圧の印加を一旦停止すると、自由電子が再結合により減少し、再びインピーダンスが増大する。しかし、停止期間が長すぎると生成した化学的活性種が活性を失ってしまう。下記非特許文献に化学的活性が３〜３０マイクロ秒で減少を開始する実験結果が示されている。実験は大気圧で実施されているため、本発明が想定する１０気圧以上の領域では、減少の開始が０．３〜３マイクロ秒にスケールされ、その後指数関数的に減少することになる。従来報告されていた、１３マイクロ秒の停止期間を利用する方法では、停止期間中に生成した活性種の多くが失われるという問題があった。そのため、１〜１０，０００ナノ秒の短い周期で継続時間１〜１，０００ナノ秒の印加を繰り返すことにより、投入エネルギーを確保することと、活性種を蓄積することと、が可能になる。
［非特許文献］
（Ryo Ono and Tetsuji Oda著 「Measurement of gas temperature and OH density in the afterglow of pulsed positive corona discharge」、J. Phys.D、４１巻６ページ、２００８年）
【００１８】
このように構成することにより、電極間のインピーダンスが低下してしまう時間スケールよりも短い継続時間に電圧印加を制御し、他モードへの散逸を抑え、選択的に高水準のエネルギーを、短い繰り返し周期を含む周期で十分な総量供給することが可能になる。その結果、少ない電力消費で効率的に燃焼を向上させることが可能になる。
【００１９】
次に、この発明に係る点火装置について、分光器で計測した計測結果について説明する。
【００２０】
図２は、大気中で継続時間６６７ナノ秒の電圧を３，３３３ナノ秒の周期にて点火パルスによる印加の前後５０，０００回印加したときに、２００ナノメートル−８００ナノメートルの帯域に感度を持つ分光器で計測した結果を、横軸を波長、縦軸を計測カウントとして示した図である。
この図２に示されるように、エネルギーの高い紫外領域に多くの発光が集中し、エネルギーの低い可視光にはほとんど発光が計測されていない。この発光データを生み出す電子のエネルギー分布から、内燃装置内の気体分子は、平均約３０ｅＶのエネルギーを有することが推認される。
【００２１】
次に、この発明に係る点火装置の平均発生仕事／サイクル（Ｊ）についての計測結果を説明する。
【００２２】
図３に、アイドリング状態にあるオートバイの２気筒エンジンのうち１気筒を通常状態に保った時に、（ａ）継続時間の短い電圧波形を短い繰り返し周期で多数印加した場合、（ｂ）継続時間の長い電圧波形を長い繰り返し周期で少数印加した場合、及び（ｃ）点火パルス印加の前後に電圧波形を印加しない場合について計測を行った。
【００２３】
上記（ａ）の場合として、継続時間１００ナノ秒の電圧波形を周期２００ナノ秒で点火パルスの前後１２，０００回印加した標本の平均を図３の“多”で示す。上記（ｂ）の場合として、継続時間１００マイクロ秒の電圧波形を周期２００マイクロ秒で１２回印加した標本の平均を図３の“少”で示す。この場合、総エネルギー（入射高周波エネルギー）は、上記（ａ）の場合と等しい。上記（ｃ）の場合の平均を図３の“無”で示す。
【００２４】
また体積−圧力データを図４に示す。
継続時間の長い電圧波形を長い繰り返し周期で少数印加した上記（ｂ）の場合は、印加しなかった（ｃ）の場合と差が見られなかった。
【００２５】
継続時間の短い高電界の印加により、単独では仕事を発生していない（他気筒のエネルギーで回転していた）気筒が、投入エネルギーの１００倍以上の仕事を出力した結果が読み取られる。
【００２６】
以上より、実施の形態１に係る点火装置は、内燃機関内における混合気のインピーダンスが低下する時間よりも短い時間の継続時間の電圧波形を、短い繰り返し周期を含む周期で発生する電圧波形発生手段２と、電圧波形発生手段２が発生した電圧波形に基づいて、点火パルスの印加の前又は後に内燃機関内部に電圧を印加する高電界印加手段３とを備えるように構成した。このため、短い継続時間の電圧波形を短い繰り返し周期を含む周期で内燃機関内部に印加することとなり、ラディカル等、燃焼の反応を促進する化学種を生成する水準のエネルギーを効率よく十分な総量供給でき、内燃機関内の混合気の燃焼時に熱へのエネルギー散逸を抑え、投入したエネルギーの利用効率が向上する点火装置を提供することができる。
【００２７】
また、実施の形態１によれば、継続時間は、１ナノ秒以上且つ１，０００ナノ秒以下であるように構成したので、投入したエネルギー利用効率を向上することができる。
【００２８】
また、実施の形態１によれば、繰り返し周期は、１ナノ秒以上且つ１０，０００ナノ秒以下であるように構成したので、エネルギーを効率よく十分な総量供給することができる。
【００２９】
また、実施の形態１によれば、電圧波形の周波数成分は、インピーダンス整合が容易な狭帯であるように構成した。即ち、インピーダンスの不整合を招く要因（回路的要因及び気体的要因）のうち回路的要因である広い周波数領域全体に対してインピーダンスを整合させることの困難を回避できるような狭帯域波形を使用した。そのため、インピーダンス整合と大きな電圧上昇率（ｄＶ／ｄｔ）とを両立させることができる。
【００３０】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。図５はこの実施の形態２に係る点火装置の機能構成図である。この図５に示すように、この実施の形態２に係る点火装置は、制御手段１、電圧波形発生手段２、高電界印加手段３及び燃焼状態計測手段４を備える。このうち、電圧波形発生手段２及び高電界印加手段３が備える機能は、上述の実施の形態１にて説明した機能と同様である。
【００３１】
燃焼状態計測手段４は、回転パルス間隔の変化もしくはその変化から推定した発生トルク値を発生トルク信号もしくは回転パルス間隔の変化信号として制御手段１に出力する。
制御手段１は、発生トルク信号もしくは回転パルス間隔の変化信号を燃焼状態計測手段４から入力し、入力した信号から発生トルクを読み取りあるいは推測し、当該読み取りあるいは推測した値と図示しないエンジン制御ユニットから入手あるいは自ら推定した目標値とを比較する。
比較した結果、読み取りあるいは推測した値が目標値に対して不足している場合には、制御手段１は、繰り返し周期を短縮して投入パルス数を増大させ総投入エネルギーを増大させるように電圧波形発生手段２を制御する。これらの制御は、予め作製した表に基づいても良い。
【００３２】
図６は、この実施の形態２に係る点火装置の構成図である。この図６に示したように、この実施の形態２に係る点火装置は、特許文献１で記述されたスイッチング回路を使用せず、制御器１０、波形発生装置（波形発生器）２１、伝送路２２、電圧波形増幅装置（半導体増幅器）２３、サーキュレータ２４、負荷２５、ブロッキングコンデンサ３１、点火プラグ３２、直流電源３３、コイルドライバ３４及び回転角センサ（センサ）４１を備える。
図５における制御手段１が備える機能は、主に制御器１０によって実現される。図５における電圧波形発生手段２が備える機能は、主に波形発生装置２１、伝送路２２、電圧波形増幅装置２３、サーキュレータ２４及び負荷２５によって実現される。図５における高電界印加手段３が備える機能は、主にブロッキングコンデンサ３１、点火プラグ３２、直流電源３３及びコイルドライバ３４によって実現される。図５における燃焼状態計測手段４が備える機能は、主に回転角センサ４１によって実現される。
【００３３】
制御器１０は、通常のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央制御ユニット）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：現場プログラム可能ゲートアレー）、又はデジタルシグナルプロセッサ等によって実現され得る。
【００３４】
制御器１０は、回転角センサ４１から発生トルク信号もしくは回転パルス間隔の変化信号を入力する。
制御器１０は、入力した信号から発生トルクを読み取りあるいは推測し、当該読み取りあるいは推測した値と図示しないエンジン制御ユニットから入手あるいは自ら推定した目標値とを比較する。
比較した結果、読み取り或いは推測した値が目標値に対して不足している場合には、制御器１０は、繰り返し周期を短縮して投入パルス数を増大させ総投入エネルギーを増大させるように波形発生装置２１を制御する制御値を生成する。これらの制御は、予め作製した表に基づいても良い。
制御器１０は、生成した制御値を制御信号として波形発生装置２１に出力する。
【００３５】
波形発生装置（波形発生器）２１は、例えばＡｇｉｌｅｎｔ社の製造するファンクション／任意波形ジェネレータ３３２５０Ａ又は同等の結果を生じる電子回路等によって実現され得る。
波形発生装置２１は、制御器１０から制御信号を入力し、所定の波形周波数、タイミング、継続時間、繰り返し周期及び繰り返し数の電圧波形を発生する。波形発生装置２１は、発生した電圧波形を伝送路２２を介して電圧波形増幅装置２３に出力する。
【００３６】
伝送路２２は、同軸ケーブルを用いることが可能である。
電圧波形増幅装置（半導体増幅器）２３は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を備える増幅器である。
【００３７】
電圧波形増幅装置２３は、波形発生装置２１が発生した電圧波形を入力し、入力した電圧波形を増幅する。
電圧波形増幅装置２３は、増幅した電圧波形をサーキュレータ２４及びブロッキングコンデンサ３１を介して点火プラグ３２の中心電極に出力する。
【００３８】
サーキュレータ２４は、点火プラグ３２等からの反射電力を電圧波形増幅装置２３ではなく負荷２５に伝える役割を果たす。これにより電圧波形増幅装置２３を反射波から保護できるという効果がある。
【００３９】
ブロッキングコンデンサ３１は、ハイパスフィルタとして働く。点火プラグ３２には直流電源３３をコイルドライバ３４で変換した点火パルスも伝えられるが、ブロッキングコンデンサ３１がハイパスフィルタとして働くためにこの点火パルスが電圧波形増幅装置２３側に伝わることを阻止できるという効果がある。
【００４０】
点火プラグ３２は、電圧波形増幅装置２３によって増幅された電圧波形に基づいて内燃機関内に電圧を印加する。また、点火プラグ３２は、コイルドライバ３４によって変換された点火パルスを内燃機関内に印加する。点火プラグ３２は点火パルス及び電圧波形を印加する電極を備える。
【００４１】
直流電源３３は、点火パルス用の直流電流を提供する。コイルドライバ３４は、制御器１０の制御により、直流電源３３からの電流を変換した点火パルスを点火プラグ３２に出力する。
【００４２】
回転角センサ（センサ）４１は、内燃機関のクランク軸に取り付けられ、回転角情報から、気筒内トルク波形を計測する。この計測は、例えば特開２００９−２７５６１８で開示された技術で実現し得る。
【００４３】
このように構成することにより、電極間のインピーダンスが低下してしまう時間スケールよりも短い継続時間に電圧印加を制御し、他モードへの散逸を抑え、荷電粒子に選択的に高水準のエネルギー供給が可能になる。その結果、少ない電力消費で効率的に燃焼を向上させることが可能になる。
【００４４】
なお、電圧波形発生手段２は、図７に示す電圧Ｎ倍増回路を用いて昇圧しても良い。電圧波形発生手段２は、図７に示す電圧Ｎ倍増回路、及び電圧波形を増幅する半導体増幅器を備えてもよい。
【００４５】
このように構成することにより、より高い電圧を発生する、より高い耐圧性の装置実現が可能になる。
【００４６】
また、電圧波形発生手段２は、電界効果トランジスタ等の半導体スィッチにより短継続時間のカソード電圧を印加されたマグネトロン発信器であってもよい。
このように構成することにより、より耐圧性が高い装置の実現が可能になる。
【００４７】
また、制御器１０による制御は、回転角センサ４１が計測した運転状態に応じて、予め定めた制御値表を参照して制御してもよい。
上記説明したような、図５に記載の各機能構成要素と図６に記載の各構成要素との関係は、図１に記載の各構成要素と図６に記載の各構成要素のうち制御器１０及び回転角センサ４１を除いた各構成要素との関係にも当てはまる。
【００４８】
以上より、実施の形態２に係る点火装置は、内燃機関の出力を計測する燃焼状態計測手段４と、燃焼状態計測手段４が計測した結果に基づいて、継続時間及び繰り返し周期を変化させるように電圧波形発生手段２を制御する制御手段１と、を更に備えるように構成した。このため、内燃機関の出力に基づいて短い継続時間の電圧波形を短い繰り返し周期を含む周期で内燃機関内部に印加することとなり、ラディカル等、燃焼の反応を促進する化学種を生成する水準のエネルギーを効率よく供給でき、内燃機関内の混合気の燃焼時に熱へのエネルギー散逸を抑え、投入したエネルギーの利用効率が上記実施の形態１で説明したよりも更に向上する点火装置を提供することができる。
【００４９】
また、実施の形態２によれば、燃焼状態計測手段４は、内燃機関内の燃焼の状態を計測するセンサを備えるように構成したので、内燃機関の出力を適切に計測することが可能となる。
【００５０】
また、実施の形態２によれば、センサは、内燃機関のクランク軸の回転角情報を計測する回転角センサ４１であり、燃焼状態計測手段４は、回転角センサ４１が計測したクランク軸の回転角情報に基づいて内燃機関内のトルク波形を計測することで内燃機関の出力を計測するように構成したので、内燃機関の出力を適切に計測することが可能となる。
【００５１】
また、実施の形態２によれば、電圧波形発生手段２は、任意の波形の電圧波形を発生可能である波形発生装置２１と、波形発生装置２１が発生した電圧波形を増幅する半導体増幅器とで構成されたので、適切な電圧波形を発生することが可能となる。
【００５２】
また、実施の形態２によれば、電圧波形発生手段２は、更に電圧を昇圧する電圧Ｎ倍増回路を含んで構成されたので、発生する電圧を高め、耐圧性を高めることができる。
【００５３】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。
上記実施の形態１及び実施の形態２では、高電界印加手段３は、１対の電極を備える場合を説明したが、高電界印加手段３は、内燃機関内における燃焼を生じさせるための点火パルスを印加する点火パルス電極と、電圧波形に基づく電圧を印加する電圧波形電極とを別に（共に）備えてもよい。
【００５４】
この実施の形態３に係る点火装置のその他の機能構成については図１又は図５を用いて説明した機能構成と同様である。
【００５５】
このように構成することにより、電極構造を点火パルスと電圧波形とによって印加される電圧とのそれぞれに最適化できるという効果がある。
【００５６】
以上より、実施の形態３に係る点火装置における高電界印加手段３は、内燃機関内における燃焼を生じさせるための点火パルスを印加する点火パルス電極と、電圧波形発生手段２が発生する電圧波形に基づく電圧を印加する電圧波形電極とを共に備えるように構成した。このため、点火パルス電極と電圧波形電極との電極構造をそれぞれに最適化できる点火装置を提供することができる。
【００５７】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４について説明する。
制御手段１は、圧縮自着火を対象にする帰還制御でもよい。
【００５８】
このように構成することにより、圧縮自着火のみを用いる、もしくは火花点火を実施する前に圧縮自着火を利用する内燃機関の点火燃焼を制御することが可能になる。
【００５９】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  制御手段、２  電圧波形発生手段、３  高電界印加手段、４  燃焼状態計測手段、１０  制御器、２１  波形発生装置（波形発生器）、２２  伝送路、２３  電圧波形増幅装置（半導体増幅器）、２４  サーキュレータ、２５  負荷、３１  ブロッキングコンデンサ、３２  点火プラグ、３３  直流電源、３４  コイルドライバ、４１  回転角センサ（センサ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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