JPH051561A - ロ−タリピストンエンジンの点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 点火プラグを３本備えたロ−タリピストンエ
ンジンにおいて点火エネルギ損失の低減を図る。 【構成】 ロ−タハウジング２にロ−タ回転リ−ディン
グ側からトレ−リング側に亘って、順にＬプラグ１３、
Ｔプラグ１４、Far-Ｔプラグ１５の３本の点火プラグを
配設する。軽負荷運転時には３本の点火プラグ全てを点
火するようにし、高負荷運転時にはＴプラグ１４及びFa
r-Ｔプラグ１５のみの点火を行い、中負荷運転時にはＬ
プラグ１３及びFar-Ｔプラグ１５のみの点火を行うこと
で、３本点火を必要としない運転状態での点火エネルギ
損失の低減と各運転状態における燃焼性の向上を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロ−タリピストンエン
ジンの点火装置に係り、特に、点火プラグを３本備えた
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一般的なロ−タリピストンエ
ンジンは、ロ−タハウジングの短軸近傍において、この
短軸を挟んでロ−タ回転方向リ−ディング側及びトレ−
リング側の２箇所に点火プラグが並設されており、その
点火によって作動室内で圧縮された混合気を燃焼させる
ようにしている。

【０００３】また、このロ−タリピストンエンジンの一
例として、特開昭６３−３０９７２８号公報に示される
ように点火プラグを３箇所に配設し、各点火プラグの点
火により、作動室内の３箇所で火炎を発生させるように
したものが知られている。このように点火プラグを３箇
所に配設したものは、特に、エンジンの軽負荷運転時に
おいて、作動室内での火炎の伝播速度の均一化を図って
等容度を向上させることができ、燃焼安定性を確保する
ことができるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の如く
点火プラグを３本備えたロ−タリピストンエンジンにあ
っては、点火プラグを２本備えたものに比べて電気負荷
が１．５倍程度大きくなっており、この電気負荷の増大
に伴ってエネルギ損失が増大するために高燃費となって
いるものであった。そのため、この３本の点火プラグを
備えたロ−タリピストンエンジンの低燃費化を図って、
その実用性を向上させるための改良が要求されていた。

【０００５】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、点火プラグを３本備えたロ−タリピストンエン
ジンにおいて、作動室内での燃焼性を確保しながらもエ
ネルギ損失の低減が図れる構成を得ることを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、３本の点火プラグのうち、点火させる
プラグを選択することで２本の点火プラグの点火のみで
良好な燃焼が得られるようなエンジンの運転状態にあっ
ては、１本の点火プラグを点火させないようにして、エ
ネルギ損失を低減させるようにした。具体的に、請求項
１記載の発明は、図１に示すように、ロ−タハウジング
２のロ−タ回転方向トレ−リング側からリ−ディング側
に亘って第１，第２，第３の３本の点火プラグ１３，１
４，１５を配設するようにしたロ−タリピストンエンジ
ン１の点火装置を対象としている。そして、エンジン１
の運転状態を検知する運転状態検知手段２０と、該運転
状態検知手段２０の出力を受け、エンジン１の運転状態
が高負荷状態のとき、前記第２点火プラグ１４及び第３
点火プラグ１５のみを点火させる点火プラグ選択手段２
１とを備えるような構成としている。

【０００７】請求項２記載の発明は、ロ−タハウジング
２のロ−タ回転方向トレ−リング側からリ−ディング側
に亘って第１，第２，第３の３本の点火プラグ１３，１
４，１５を配設するようにしたロ−タリピストンエンジ
ン１の点火装置を対象としている。そして、エンジン１
の運転状態を検知する運転状態検知手段２０と、該運転
状態検知手段２０の出力を受け、エンジン１の運転状態
が中負荷状態のとき、前記第１点火プラグ１３及び第３
点火プラグ１５のみを点火させる点火プラグ選択手段２
１とを備えるような構成としている。

【０００８】請求項３記載の発明は、ロ−タハウジング
２のロ−タ回転方向トレ−リング側からリ−ディング側
に亘って第１，第２，第３の３本の点火プラグ１３，１
４，１５を配設するようにしたロ−タリピストンエンジ
ン１の点火装置を対象としている。そして、エンジン１
の運転状態を検知する運転状態検知手段２０と、該運転
状態検知手段２０の出力を受け、エンジン１の運転状態
が高負荷状態のとき、前記第２点火プラグ１４及び第３
点火プラグ１５のみを点火させ、中負荷状態のとき、前
記第１点火プラグ１３及び第３点火プラグ１５のみを点
火させ、軽負荷状態のとき、前記各点火プラグ１３，１
４，１５を３本共に点火させる点火プラグ選択手段２１
とを備えるような構成としている。

【０００９】

【作用】上記の構成により、本発明では以下に述べるよ
うな作用が得られる。先ず、請求項１記載の発明では、
エンジン１の運転状態が高負荷状態であることを運転状
態検知手段２０が検知すると、点火プラグ選択手段２１
により第２点火プラグ１４及び第３点火プラグ１５のみ
が点火される。そして、この高負荷状態では火炎の伝播
速度が早いために、第１点火プラグ１３を点火させなく
とも、リ−ディング側エンドゾ−ンにまで火炎が伝播さ
れる。このようにして、この第１点火プラグ１３を点火
しないことで電気負荷が低減され、エネルギ損失が減少
してエンジン１の低燃費化が図れる。

【００１０】請求項２記載の発明では、エンジン１の運
転状態が中負荷状態であることを運転状態検知手段２０
が検知すると、点火プラグ選択手段２１により前記第１
点火プラグ１３及び第３点火プラグ１５のみが点火され
る。そして、この中負荷状態では火炎の伝播速度が遅
く、また、第２点火プラグ１４の配設位置周辺は燃焼室
の中央部であるために燃焼性の良好な領域であり、この
第２点火プラグ１４を点火させなくとも、燃焼室内全体
に火炎が伝播される。このようにして、この第２点火プ
ラグ１４を点火しないことで上記請求項１記載の発明に
おける作用と同様に、電気負荷が低減され、エネルギ損
失が減少してエンジン１の低燃費化が図れる。

【００１１】請求項３記載の発明では、エンジン１の運
転状態が高負荷状態または中負荷状態であることを運転
状態検知手段２０が検知すると、上述した請求項１及び
２記載の発明における作用の如く、２本の点火プラグの
みの点火によって、燃焼室全体の燃焼性を確保すること
ができる。また、エンジン１の運転状態が軽負荷状態で
あることを運転状態検知手段２０が検知すると、点火プ
ラグ選択手段２１により各点火プラグ１３，１４，１５
を３本共に点火させる。このため、燃焼安定性が悪化す
る軽負荷状態においても燃焼性を確保することができ、
各エンジン運転状態に応じて燃焼性の向上とエネルギ損
失の低減を図ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は、本例に係る２ロ−タタイプのロ−タリ
ピストンエンジン１の概略的全体構成図を示している。
ロ−タリピストンエンジン１のケ−シングは、トロコイ
ド状の内周面２ａを有する２つのロ−タハウジング２
と、この２つのロ−タハウジング２の間に配置されたイ
ンタメディエイトハウジング３と、各ロ−タハウジング
２において前記インタメディエイトハウジング３とは反
対側に配置された図示しないサイドハウジングとから成
っている。４はケ−シング内において偏心軸５のまわり
を遊星回転運動する略三角形状のロ−タ、６は前記ロ−
タ４の頂部に取付けられてロ−タハウジング２の内周面
２ａに摺接するアペックスシ−ルである。これら２つの
ロ−タ４は偏心軸５の角度にして１８０度の位相差をも
って回転する。そして、このロ−タ４によってケ−シン
グ内に３つの作動室Ｉ，II，III が形成され、ロ−タ４
の回転に伴い各作動室Ｉ，II，III において吸入、圧
縮、膨張、排気の各行程が行われる。７は前記ロ−タハ
ウジング２の内周面２ａに開口し、吸気行程においてロ
−タ４により所定のタイミングで開閉される吸気ポ−
ト、８はエアクリ−ナ、９はエアフロ−メ−タ、１０は
一対のスロットルバルブ、１１は吸気マニホ−ルド、１
２はロ−タハウジング２の内周面２ａに開口する排気ポ
−トである。

【００１３】そして、本例の特徴の１つとして、ロ−タ
ハウジング２の３箇所には点火プラグ１３，１４，１５
が配設されている。この点火プラグ１３，１４，１５
は、図３にも示すように、ロ−タハウジング２の短軸Ｄ
よりもリ−ディング側に１本、トレ−リング側に２本が
配設されており、図２及び図３に示すような作動室（圧
縮室）IIの容積が最も縮小された状態において、各点火
プラグ１３，１４，１５がこの作動室II内に臨むような
配設位置に設定されている。つまり、このようなロ−タ
位置では、最もリ−ディング側に位置する第１点火プラ
グとしてのＬプラグ１３が作動室IIの中央部ややリ−デ
ィング側に位置し、このＬプラグ１３のトレ−リング側
に隣接された第２点火プラグとしてのＴプラグ１４が作
動室IIの中央部ややトレ−リング側に位置し、更に、最
もトレ−リング側に位置する第３点火プラグとしてのFa
r-Ｔプラグ１５が作動室IIのトレ−リング側エンドゾ−
ンＥに位置するように設定されている。

【００１４】そして、エンジン１の運転時には、図示し
ないフュ−エルタンクから圧送された燃料が、吸気マニ
ホ−ルド１１に設けられた燃料噴射弁１１ａに送られ、
この吸気マニホ−ルド１１内で、前記エアクリ−ナ８を
経て吸入された吸入空気と共に混合気を形成し、該混合
気が作動室（吸入室）Ｉ内に吸入される。そして、ロ−
タ４の回転に伴って吸入室Ｉ内の容積が縮小されて圧縮
室IIとなり、混合気が高圧状態にされると、後述するよ
うに前記点火プラグ１３，１４，１５のうち所定の点火
プラグが選択され、その点火プラグの点火によって混合
気を燃焼させるようになっている。

【００１５】そして、上述したように、このロ−タリピ
ストンエンジン１は、運転状態に応じて点火する点火プ
ラグ１３，１４，１５を選択するようになっている。以
下、この制御系について説明する。図２におけるＣＵは
コントロ−ルユニットであって、前記エアフロ−メ−タ
９により検知される吸気空気量、前記スロットルバルブ
１０に設けられたスロットル開度センサ１６によって検
出されるスロットル開度、前記スロットルバルブ１０の
直下流に設けられたブ−ストセンサ１７によって検出さ
れる吸気負圧、クランクアングルセンサ１８によって検
出されるエンジン回転数等の種々の検知信号が送信され
るようになっており、この各信号に基づいて各点火プラ
グ１３，１４，１５の点火時期を制御するようにしてい
る。また、このコントロ−ルユニットＣＵにはロ−タハ
ウジング２に設けられたノックセンサ１９からのノッキ
ング検知信号も送信されるようになっている。また、図
２における２２は遅閉じ開閉バルブである。

【００１６】次に、前記コントロ−ルユニットＣＵによ
る点火プラグの点火時期制御動作について図４のフロ−
チャ−ト及び図５のマップに基づいて説明する。スタ−
トした後、先ず、ステップＳ１において、上述した各種
信号が読込まれる。その後、ステップＳ２において、前
記ステップＳ１で読込まれた各種信号に基づき、エンジ
ン１の運転状態が本発明でいう軽負荷状態としてのアイ
ドル状態又は軽負荷状態であるか否かを判定する。具体
的には、スロットル開度センサ１６によって検出される
スロットル開度が全閉状態となっている場合にはアイド
ル状態であると判定し、また、クランクアングルセンサ
１８によって検出されるエンジン回転数に対してブ−ス
トセンサ１７によって検知される吸入負圧が低い場合に
はエンジン１の軽負荷状態であると判定するようにして
いる。そして、このステップＳ２においてエンジン１の
運転状態がアイドル状態または軽負荷状態であるＹＥＳ
の場合（図５におけるＡ領域）には、ステップＳ３に移
り、点火プラグ１３，１４，１５を３本共に点火させる
ように、各点火プラグ１３，１４，１５の点火時期に応
じて夫々に電流を通電させるようにする。また、前記ス
テップＳ２においてエンジン１の運転状態がアイドル状
態及び軽負荷状態の何れでもないＮＯの場合には、ステ
ップＳ４に移り、前記ステップＳ１で読込まれた各種信
号に基づき、エンジン１の運転状態が中負荷状態である
か否かを判定する。具体的には、上述したステップＳ２
における判定動作と同様に、スロットル開度センサ１
６、クランクアングルセンサ１８及びブ−ストセンサ１
７からの信号に基づいて判定するようにしている。そし
て、このステップＳ４においてエンジン１の運転状態が
中負荷状態であるＹＥＳの場合（図５におけるＢ領域）
には、ステップＳ５に移り、Far-Ｔプラグ１５とＬプラ
グ１３とを選択し、この２本の点火プラグに点火させる
ように、各点火プラグ１３，１５の点火時期に応じて夫
々に電流を通電させるようにする。また、前記ステップ
Ｓ４においてエンジン１の運転状態が中負荷状態でない
ＮＯの場合には、ステップＳ６に移り、前記ステップＳ
１で読込まれた各種信号に基づき、エンジン１の運転状
態が本発明でいう高負荷状態としてのスロットル全開状
態又は高負荷状態であるか否かを判定する。ここでも、
上述したステップＳ２，Ｓ４における判定動作と同様に
して判定するようにしている。そして、このステップＳ
６においてエンジン１の運転状態がスロットル全開状態
または高負荷状態であるＹＥＳの場合（図５における
Ｃ，Ｃ´領域）には、ステップＳ７に移り、Far-Ｔプラ
グ１５とＴプラグ１４とを選択し、この２本の点火プラ
グに点火させるように、各点火プラグ１４，１５の点火
時期に応じて夫々に電流を通電させるようにする。ま
た、前記図５におけるＣは高負荷運転領域であり、Ｃ´
は過給領域である。また、このステップＳ６でＮＯ判定
された場合にはリタ−ンされる。このようにして、この
図４において、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６によって本発
明でいう運転状態検知手段２０が構成され、ステップＳ
３，Ｓ５，Ｓ７によって本発明でいう点火プラグ選択手
段２１が構成されている。つまり、以下の表１に示すよ
うに各運転状態に応じて点火プラグを選択するようにな
っている。

【００１７】

【表１】

【００１８】次に、本例の特徴とする選択された点火プ
ラグの点火による燃焼室II内での燃焼動作について説明
する。

【００１９】先ず、エンジン１の運転状態がアイドル状
態または軽負荷状態において、各点火プラグ１３，１
４，１５を３本共に点火させる場合、Ｌプラグ１３を最
も早く点火させて、その周囲に火炎を形成し、その後、
Ｔプラグ１４及びFar-Ｔプラグ１５を点火させる。これ
によって、ロ−タ回転方向のリ−ディング側からトレ−
リング側への一方向の火炎の伝播が行われ、この火炎の
伝播に方向性をもたせて等容度の向上を図って良好な燃
焼を行わせ、燃焼の安定性が確保されることになる。

【００２０】次に、エンジン１の運転状態が中負荷状態
で、Far-Ｔプラグ１５及びＬプラグ１３を点火させる場
合について説明する。この中負荷状態では、混合気の充
填量が少ないため、作動室（燃焼室）II内での火炎の伝
播速度が遅く、該作動室IIのトレ−リング側エンドゾ−
ンＥ及びリ−ディング側エンドゾ−ンＪにまで火炎の伝
播が行われ難いため、両端の点火プラグ１３，１５を点
火させることで各エンドゾ−ンＥ，Ｊまでの火炎の伝播
を行い得るようにしている。また、第２点火プラグ１４
の配設位置周辺は燃焼室の中央部であるために燃焼性の
良好な領域であり、この第２点火プラグ１４を点火させ
なくとも、燃焼室内全体に火炎を伝播させることができ
る。そして、このように、点火プラグを３本共に点火さ
せるのではなく、Far-Ｔプラグ１５とＬプラグ１３の２
本のみを点火させることにより、電気負荷によるエネル
ギ損失を低減させることができる。そして、実際の点火
時には、上述したように、この運転状態では火炎の伝播
速度が遅いために、Far-Ｔプラグ１５の点火時期を早く
設定してもロ−タ４の上死点前に燃焼がピ−ク（最大圧
力）に達することがなく、このため、Far-Ｔプラグ１５
をできるだけ早く点火させて燃焼室II内の燃焼性を確保
することができることになる。また、このようにすれ
ば、前記トレ−リング側エンドゾ−ンＥの混合気の燃焼
が確実に行われ、この部分で失火が起るようなことが回
避されるので、排気中に未燃ガスが存在することがな
く、排気系への悪影響が防止され且つエミッション性の
向上も図れる。

【００２１】また、エンジン１の運転状態がスロットル
全開状態又は高負荷状態の際において、Far-Ｔプラグ１
５及びＴプラグ１４を点火させる場合について説明する
と、このスロットル全開状態又は高負荷状態では、混合
気の充填量が多いため、作動室（燃焼室）II内での火炎
の伝播速度が早く、Ｌプラグ１３を点火させなくとも、
リ−ディング側エンドゾ−ンＪにまで火炎の伝播を行う
ことができる。このように、この場合にも点火プラグを
３本共に点火させるのではなく、Far-Ｔプラグ１５とＴ
プラグ１４の２本のみを点火させることにより、電気負
荷によるエネルギ損失を低減させることができる。そし
て、実際の点火時には、燃焼室IIのリ−ディング側は、
ロ−タ４の回転に伴ってその空間が拡大していくことで
燃焼が円滑に行われやすい状態となっており、Far-Ｔプ
ラグ１５及びＴプラグ１４の点火によって生じた火炎
は、前記火炎は迅速に燃焼室IIのリ−ディング側エンド
ゾ−ンＪにまで伝達されて、燃焼室全体に火炎が伝播さ
れ、燃焼性の向上が図れて高出力を得ることができる。
また、このようなスロットル全開状態や高負荷状態で
は、前記トレ−リング側エンドゾ−ンＥにおいてノッキ
ングが発生する虞れがあるが、この場合に、Ｔプラグ１
４よりも先にFar-Ｔプラグ１５を点火させるようにすれ
ば、トレ−リング側エンドゾ−ンＥにおける混合気の燃
焼を他の部分の混合気よりも先に燃焼させておくことが
でき、このトレ−リング側エンドゾ−ンＥでは混合気の
自己着火つまりノッキングが発生するようなことはな
い。

【００２２】このように、本例の構成によれば、従来、
３本全ての点火プラグ１３，１４，１５を点火させてい
たエンジン運転状態の中負荷状態、スロットル全開状態
及び高負荷状態において、２本の点火プラグのみを選択
して点火することにより、電気負荷によるエネルギ損失
を低減させることができるので、エンジンの低燃費化を
図ることができ、その実用性を向上させることができ
る。

【００２３】尚、エンジンの運転状態に応じて選択され
た各点火プラグの点火時期は本例の場合に限らず、任意
に設定可能である。

【００２４】

【発明の効果】上述したように、本発明では以下に述べ
るような効果が発揮される。先ず、請求項１記載の発明
によれば、エンジンの運転状態が高負荷状態のとき、第
１点火プラグを点火させることなく、第２点火プラグ及
び第３点火プラグのみを点火させ、火炎の伝播速度が早
いことを利用してリ−ディング側エンドゾ−ンにまで火
炎を伝播させるようにしているため、燃焼性を確保しな
がらも、電気負荷の低減がなされ、エネルギ損失が減少
してエンジンの低燃費化を図ることができる。

【００２５】また、請求項２記載の発明によれば、エン
ジンの運転状態が中負荷状態のとき、第２点火プラグを
点火させることなく、第１点火プラグ及び第３点火プラ
グのみを点火させ、火炎の伝播速度が遅いことを利用し
て第３点火プラグの点火時期を早く設定できるため、燃
焼室全体の燃焼性を確保しながらも、電気負荷の低減が
なされ、エネルギ損失が減少してエンジンの低燃費化を
図ることができる。

【００２６】そして、請求項３記載の発明によれば、上
述した請求項１及び２記載の発明における効果に加え
て、燃焼安定性が悪化する軽負荷状態では各点火プラグ
を３本共に点火させるようにしているため、この軽負荷
状態の燃焼安定性を確保でき、従って、各エンジンの運
転状態に応じて燃焼性の向上とエネルギ損失の低減を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す図である。

【図２】ロ−タリピストンエジンの概略全体図である。

【図３】点火プラグの配設位置周辺の拡大図である。

【図４】コントロ−ルユニットの動作を説明するフロ−
チャ−ト図である。

【図５】エンジンの運転負荷領域を示す図である。

【符号の説明】

１ ロ−タリピストンエンジン ２ ロ−タハウジング ４ ロ−タ １３ Ｌプラグ（第１点火プラグ） １４ Ｔプラグ（第２点火プラグ） １５ Far-Ｔプラグ（第３点火プラグ） ２０ 運転状態検知手段 ２１ 点火プラグ選択手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロ−タハウジングのロ−タ回転方向トレ
   −リング側からリ−ディング側に亘って第１，第２，第
   ３の３本の点火プラグが配設されているロ−タリピスト
   ンエンジンの点火装置であって、エンジンの運転状態を
   検知する運転状態検知手段と、該運転状態検知手段の出
   力を受け、エンジンの運転状態が高負荷状態のとき、前
   記第２点火プラグ及び第３点火プラグのみを点火させる
   点火プラグ選択手段とを備えていることを特徴とするロ
   −タリピストンエンジンの点火装置。
2. 【請求項２】 ロ−タハウジングのロ−タ回転方向トレ
   −リング側からリ−ディング側に亘って第１，第２，第
   ３の３本の点火プラグが配設されているロ−タリピスト
   ンエンジンの点火装置であって、エンジンの運転状態を
   検知する運転状態検知手段と、該運転状態検知手段の出
   力を受け、エンジンの運転状態が中負荷状態のとき、前
   記第１点火プラグ及び第３点火プラグのみを点火させる
   点火プラグ選択手段とを備えていることを特徴とするロ
   −タリピストンエンジンの点火装置。
3. 【請求項３】 ロ−タハウジングのロ−タ回転方向トレ
   −リング側からリ−ディング側に亘って第１，第２，第
   ３の３本の点火プラグが配設されているロ−タリピスト
   ンエンジンの点火装置であって、エンジンの運転状態を
   検知する運転状態検知手段と、該運転状態検知手段の出
   力を受け、エンジンの運転状態が高負荷状態のとき、前
   記第２点火プラグ及び第３点火プラグのみを点火させ、
   中負荷状態のとき、前記第１点火プラグ及び第３点火プ
   ラグのみを点火させ、軽負荷状態のとき、前記各点火プ
   ラグ３本共に点火させる点火プラグ選択手段とを備えて
   いることを特徴とするロ−タリピストンエンジンの点火
   装置。