JP2005180258A

JP2005180258A - 内燃機関用点火システム

Info

Publication number: JP2005180258A
Application number: JP2003420388A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kamoshita; 勝鴨志田; Takahide Onari; 隆秀小斉
Original assignee: Hanshin Electric Co Ltd
Current assignee: Hanshin Electric Co Ltd
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】供給される２次エネルギを臨機応変に制御することで、突然の燃焼変化に的確に対応できる内燃機関用点火システムを提供すること。
【解決手段】少なくとも１次コイル及び２次コイル、その二つのコイルを磁気的に結合させる前記の１次コイルの内周を通るセンタ鉄心及び前記２次コイルの外周を通るサイド鉄心を有し、１次コイル、２次コイル、センタ鉄心及びサイド鉄心が高電圧を絶縁する為の絶縁材に埋設させ、２次コイルの巻き始め側と巻き終わり側を各々、別の気筒に設置されているプラグに接続し、２次コイルの高電圧を各々に伝達する点火コイルを用いた内燃機関用同時着火点火システムであって、内燃機関の気筒数と同数の点火コイルにて構築するとともに、１つの気筒に対して２つの電圧供給ルートを有するので、供給される２次エネルギを臨機応変に制御することで、突然の燃焼変化に的確に対応できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車のエンジンの点火プラグにおいて、火花放電を発生させる為に高電圧を供給する内燃機関用点火システムに関するものである。

図５は、従来の１つの点火コイルを使用して、２つの気筒に同時に点火する内燃機関用同時着火点火システム（以下、同時着火システムと略す）のシステム図を示すものである。ここで、図外のバッテリーからの電流が印加される１次コイルｌと、この１次コイル１の外周に巻回された２次コイル２と、二次コイル２の巻き始め位置３、巻き終わり位置４、それらが接続される内燃機関の点火プラグ５、逆流を防止するための高圧ダイオード１０等から構成されている。
特開２００１−９０６４５号

以上のように構成した従来の同時着火システムは、２気筒分を１個の点火コイルにより高電圧が供給されている。よって、気筒数の半分の点火コイル数にて、点火システムを構築できることから安価な点火システムとして広く採用されている。但し、独立点火システム（各気筒毎に点火コイルを設置するシステム）に比べ、１個の点火コイルで２気筒分を点火することから、点火コイルの発熱の問題から点火制御を複雑にできないという欠点がある。

この発明は上記に鑑み提案されたもので、通常の同時着火システムの他に更にもう１つの同時着火システムを組合せることにより、供給する点火エネルギを増加させることができ、複雑な点火制御への対応を可能とする内燃機関用点火システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、本発明の点火システムは、少なくとも１次コイル及び２次コイル、その二つのコイルを磁気的に結合させる前記の１次コイルの内周を通るセンタ鉄心及び前記２次コイルの外周を通るサイド鉄心を有し、１次コイル、２次コイル、センタ鉄心及びサイド鉄心が高電圧を絶縁する為の絶縁材に埋設させ、２次コイルの巻き始め側と巻き終わり側を各々、別の気筒に設置されているプラグに接続し、２次コイルの高電圧を各々に伝達する点火コイルを用いた内燃機関用同時着火点火システムであって、内燃機関の気筒数と同数の点火コイルにて構築するとともに、１つの気筒に対して２つの電圧供給ルートを有することを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明において、通常使用時は、２つの気筒を１つの点火コイルで点火する制御とし、燃焼が不安定になったことをセンサーにより感知した際に、通常の電圧供給ルートに付加し、接続されている他の電圧供給ルートから電圧を供給することで、１つの気筒に供給される点火エネルギを増加することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明において、前記他の電圧供給ルートへ付加して電圧を供給するタイミングを１次コイルヘの遮断タイミングで制御することを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明において、前記１気筒に２つの点火プラグを設置した内燃機関であって、前記２つの電圧供給ルートが各気筒の別のプラグに、非使用の点火コイルヘ電圧が流れるのを防止する高電圧対応ダイオードなしで接続されたことを特徴としている。

この発明は上記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。

請求項１に記載の発明では、少なくとも１次コイル及び２次コイル、その二つのコイルを磁気的に結合させる前記の１次コイルの内周を通るセンタ鉄心及び前記２次コイルの外周を通るサイド鉄心を有し、１次コイル、２次コイル、センタ鉄心及びサイド鉄心が高電圧を絶縁する為の絶縁材に埋設させ、２次コイルの巻き始め側と巻き終わり側を各々、別の気筒に設置されているプラグに接続し、２次コイルの高電圧を各々に伝達する点火コイルを用いた内燃機関用同時着火点火システムであって、内燃機関の気筒数と同数の点火コイルにて構築するとともに、１つの気筒に対して２つの電圧供給ルートを有するので、供給される２次エネルギを臨機応変に制御することで、突然の燃焼変化に的確に対応した点火制御が可能である。これにより、安定した燃費と排気ガス制御が可能となる。

請求項２に記載の発明では、通常使用時は、２つの気筒を１つの点火コイルで点火する制御とし、燃焼が不安定になったことをセンサーにより感知した際に、通常の電圧供給ルートに付加し、接続されている他の電圧供給ルートから電圧を供給することで、１つの気筒に供給される点火エネルギを増加するので、突然の燃焼変化に的確に対応した点火制御が可能である。

請求項３に記載の発明では、前記他の電圧供給ルートへ付加して電圧を供給するタイミングを１次コイルヘの遮断タイミングで制御するので、供給される２次エネルギを臨機応変に制御することができる。

請求項４に記載の発明では、前記１気筒に２つの点火プラグを設置した内燃機関であって、前記２つの電圧供給ルートが各気筒の別のプラグに、非使用の点火コイルヘ電圧が流れるのを防止する高電圧対応ダイオードなしで接続されたので、高価な高電圧対応ダイオードを削減することができる。

１気筒に対して２つの電圧供給ルートを設置し、供給される２次エネルギを臨機応変に制御することで、突然の燃焼変化に対する的確な点火制御を可能とすることができる。

以下、本発明の実施例を説明する。図１は、本発明に係る内燃機関用点火システムの一実施例を示す点火システムの説明図であり、図５に示した従来の点火システムと同一又は相当部分には同一符号を付し、その説明を省略する。本実施例において、１次コイル１及び２次コイル２、その二つのコイルを磁気的に結合させる前記の１次コイル１の内周を通るセンタ鉄心及び前記２次コイル２の外周を通るサイド鉄心を有し、１次コイル１、２次コイル２、センタ鉄心及びサイド鉄心が高電圧を絶縁する為の絶縁材に埋設させ、２次コイル２の巻き始め側と巻き終わり側を各々、別の気筒に設置されているプラグ５に接続し、２次コイル２の高電圧を各々に伝達する点火コイルを用いた内燃機関用同時着火点火システムであって、内燃機関の気筒数４と同数の点火コイル６、７、８、９にて構築するとともに、１つの気筒に対して２つの電圧供給ルートＡ、Ｂを有している。

このように構成された上記実施例では、４気筒内燃機関用のシステムとなっており、点火プラグ５ａには、点火コイル６と点火コイル９が接続されている。また、点火プラグ５ｂも同様に点火コイル７と点火コイル８が接続されている。同様に、点火プラグ５ｃには、点火コイル７と点火コイル８が、点火プラグ５ｄには、点火コイル６と点火コイル９が接続されている。また、通常放電時に、必要に応じて動作させる点火コイル側に２次電圧が流れてしまうのを防止するために高圧ダイオード１０が夫々設けられている。尚、前記他の電圧供給ルートＢへ付加して電圧を供給するタイミングを１次コイル１ヘの遮断タイミングで制御する。

以上のように構成した、内燃機関用点火システムは必要に応じて１つの気筒に対して２つの電圧供給ルートＡ、Ｂを使用して電圧を供給するので、突然の燃焼変化に対する的確な点火制御を可能とすることができる。

図２は、本発明の内燃機関用点火システムのタイミングチャート図であり、本発明により動作させた時の１気筒分のタイミングチャートを通常時、供給エネルギ増加時、点火タイミング調整時についてそれぞれ示す。１次コイル１の電流波形１１と２次コイル２から供給される点火エネルギ波形１２が追加で点火コイルを動作させることで点火エネルギ増加時は、点火エネルギ波形１２が単純に大きくなり、点火タイミング調整時では、点火エネルギ波形１２が２個出ることを示している。

図３は、１気筒に２つの点火プラグ１５が取付けられている内燃機関の点火システムの例を示す。本実施例では、第１の気筒には、点火コイル６に接続された点火プラグ１５ａと点火コイル９に接続された点火プラグ１５ｂが設置され、第２の気筒には、点火コイル７に接続された点火プラグ１５ｃと点火コイル８に接続された点火プラグ１５ｄが設置され、第３の気筒には、点火コイル７に接続された点火プラグ１５ｅと点火コイル８に接続された点火プラグ１５ｆが設置され、第４の気筒には、点火コイル６に接続された点火プラグ１５ｇと点火コイル９に接続された点火プラグ１５ｈが設置されている。また、各気筒には、点火プラグ１５がそれぞれ２つ装着されているため、高圧ダイオード１０を廃止することができる。

図４（ａ）（ｂ）は、同内燃機関用点火システムのシステム構造を示す要部断面図である。ここで、図４（ａ）は、点火コイルが独立した収納ケース１６に収容されて存在しており、高圧コード１３により、点火システムが構築されている例を示す。図４（ｂ）は、点火コイル６〜９を１つの収納ケース１７内に収容し、収納ケース１７内で結線した後、各点火プラグへ供給する例を示すものである。

以上のように構成された内燃機関用点火システムは、通常の同時着火システムの他に更にもう１つの同時着火システムを構成することにより、供給する点火エネルギを増加することができ、複雑な点火制御への対応を可能とすることができる。

図１は、本発明に係る内燃機関用点火システムの一実施例を示す点火システムの説明図である。図２は、同内燃機関用点火システムのタイミングチャート図である。図３は、同内燃機関用点火システムの１気筒２点火プラグ式の点火システムを示す説明図である。図４（ａ）（ｂ）は、同内燃機関用点火システムのシステム構造を示す要部断面図である。図５は、従来の点火システムを示す説明図である。

符号の説明

１１次コイル
２２次コイル
３２次コイル巻き始め
４２次コイル巻き終わり
５点火プラグ
６〜９点火コイル
ｌ０高圧ダイオード
１１１次電流波形
１２供給エネルギ波形
１３高圧コード
１４収納ケース
１５点火プラグ
１６収納ケース
１７収納ケース

Claims

少なくとも１次コイル及び２次コイル、その二つのコイルを磁気的に結合させる前記の１次コイルの内周を通るセンタ鉄心及び前記２次コイルの外周を通るサイド鉄心を有し、１次コイル、２次コイル、センタ鉄心及びサイド鉄心が高電圧を絶縁する為の絶縁材に埋設させ、２次コイルの巻き始め側と巻き終わり側を各々、別の気筒に設置されているプラグに接続し、２次コイルの高電圧を各々に伝達する点火コイルを用いた内燃機関用同時着火点火システムであって、
内燃機関の気筒数と同数の点火コイルにて構築するとともに、１つの気筒に対して２つの電圧供給ルートを有することを特徴とする内燃機関用点火システム。
通常使用時は、２つの気筒を１つの点火コイルで点火する制御とし、燃焼が不安定になったことをセンサーにより感知した際に、
通常の電圧供給ルートに付加し、接続されている他の電圧供給ルートから電圧を供給することで、１つの気筒に供給される点火エネルギを増加することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火システム。
前記他の電圧供給ルートへ付加して電圧を供給するタイミングを１次コイルヘの遮断タイミングで制御することを特徴とする求項３に記載の内燃機関用点火システム。
１気筒に２つの点火プラグを設置した内燃機関であって、前記２つの電圧供給ルートが各気筒の別のプラグに、非使用の点火コイルヘ電圧が流れるのを防止する高電圧対応ダイオードなしで接続されたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載の内燃機関用点火システム。