JP2007032548A - Voltage stabilizer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のイグニッションコイルの(+)電源とボディーアース(−)間に簡易的に電気接続し、エンジン性能の向上を目的とした電圧安定装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a voltage stabilizer that is simply electrically connected between a (+) power source and a body ground (−) of an ignition coil of a vehicle, and is intended to improve engine performance.
従来、車両エンジンの点火装置は、一般的に複数の点火プラグに対し一つのイグニッションコイルで駆動させるディストリビュータ型や、一つの点火プラグに対し一つのイグニッションコイルで駆動させる独立点火型といったものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, vehicle engine ignition devices include a distributor type in which a plurality of ignition plugs are driven by a single ignition coil, and an independent ignition type in which a single ignition plug is driven by a single ignition coil.
また、エンジン性能やオーディオ装置の音質を向上させる目的でバッテリの正極(+)、負極(−)端子に取り付ける電圧安定装置には、金属芯線の外側を合成樹脂からなる絶縁部材で被覆された線材をループさせ、更にループしている線材の外側に金属網線を被せ、ループしている線材をバッテリの正極端子へ、金属網線を負極端子へ接続して、コンデンサ効果を発生するように構成したものや、大容量の電解コンデンサで構成したものがある。 In addition, the voltage stabilizer attached to the positive electrode (+) and negative electrode (−) terminals of the battery for the purpose of improving the engine performance and the sound quality of the audio device has a wire rod whose outer side of the metal core wire is covered with an insulating member made of a synthetic resin. Loop, and cover the outside of the looped wire with a metal mesh wire, connect the looped wire to the positive terminal of the battery, and connect the metal mesh wire to the negative terminal to generate the capacitor effect And those composed of large-capacity electrolytic capacitors.
更にまた、エンジンの燃焼効率向上や低燃費化、低排出ガス化を図るために、エンジンの混合気中や燃焼排気ガス中に高密度のマイナスイオンを放出するといったようなものがあった。 Furthermore, in order to improve the combustion efficiency of the engine, lower fuel consumption, and lower exhaust gas, there have been cases in which high-density negative ions are released into the air-fuel mixture and combustion exhaust gas of the engine.
これらの従来技術としては、以下に示す特許文献1から3が知られており、例えば特許文献1の特開平5−106544号公報に開示された一般的な車両エンジンの点火装置としては、マイクロコンピュータからの入力信号は一回路分のスイッチング回路を有するイグナイタによりスイッチング増幅され、スイッチング増幅された信号はイグニッションコイルにより高電圧化され点火プラグを点火させることが示されている。 As these conventional techniques,
また、特許文献2の特開2004−28072号公報に開示された自動車用マイナスイオンの発生方法は、クランク軸と一体的に回転し且その外周面を叩打凸部が所定間隔で周回形成された叩打圧電部材と叩打圧電部材の叩打凸部で電圧セラミックモジュールを接触叩打させて高パルス状電力を発生したうえ、変換回路のパワートランジスタで高パルスのオン、オフ電流信号に変換のうえイグニッションコイルの一次コイルに入力し、その二次コイルよりその電圧がマイナス3000V以上でパルス数が6キロパルス以上且クランク軸の回転数に比例してパルス数が変化するマイナス高電圧直流パルスを出力させたうえマイナスイオン放出極に通電付加せしめ燃焼排気ガス中に高密度のマイナスイオンを放出させることが示されている。 Further, in the method of generating negative ions for automobiles disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-28072 of
特許文献3に示す特開2004−239115号公報に開示されるバッテリの電圧安定装置は、バッテリの正極と負極との間に電解コンデンサ素子を有してバッテリの電圧を安定させるための電圧安定回路を電気接続し、エンジンの急激な負荷変動を行わせたときに生じる電圧降下分に見合う電圧を、電圧安定回路の電解コンデンサ素子から放電される電流により補償し、バッテリ電圧を安定にすることが示されている。 A voltage stabilizer for a battery disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-239115 shown in
しかしながら、特許文献2の自動車用マイナスイオンの発生方法では、既存の車両に取り付けるためには、エンジンのクランク軸や圧電セラミックモジュールなどを交換する必要があり、それを行うには莫大な費用がかかるなどの問題点があった。また、特許文献3のバッテリの電圧安定に係る装置にあっては、エンジンの急激な負荷変動を行わせたときのみに生じる電圧降下分に見合う電圧を、電圧安定回路の電解コンデンサ素子から放電される電流により補償しバッテリ電圧を安定させるようにしているため、イグニッションコイルの電源とバッテリ間の距離が必然的に遠くなり、そのためイグニッションコイルの一次側電流の遮断時や点火プラグのスパーク電流によって発生するパルス電圧を除去できないという問題があった。また、係る装置をイグニッションコイルの(+)電源と車両のボディーアース(−)間に接続すると、車両のイグニッションキースイッチをONにするたびに、電解コンデンサ素子へ充電される突入電流により、イグニッションキースイッチやイグニッションキースイッチに連動して動くイグニッションコイルへの電源供給のためのリレー接点を破損してしまうという問題点があった。 However, in the method for generating negative ions for automobiles in
上記の課題は本発明の請求項1によれば、車両のイグニッションコイル電源(+)とボディーアース(−)間に高容量の容量性負荷と周波数応答性の良い容量性負荷を有する電圧安定装置を接続することによって、イグニッションコイルの一次側電流の遮断時や点火プラグのスパーク電流によって発生するパルス電圧を除去でき、パルス電圧を除去したことにより、点火初期段階の電圧の立ち上がりが急峻となることで高周波が発生し、エンジンシリンダー内の混合気をイオン化することで解決される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a voltage stabilizer having a high capacity capacitive load and a capacitive load having a good frequency response between an ignition coil power supply (+) and a body ground (-) of the vehicle. By connecting the, the pulse voltage generated when the primary current of the ignition coil is interrupted or by the spark current of the spark plug can be removed, and by removing the pulse voltage, the rise of the voltage at the initial stage of ignition becomes steep. The problem is solved by ionizing the air-fuel mixture in the engine cylinder.
請求項2によれば、容量性負荷への通電時に発生する突入電流で、車両のキースイッチやリレー接点の破損を防ぐため、通電時に一定期間電流を規制するための回路を付加したことで解決される。 According to
請求項3によれば、車両への取り付け時において、車両のイグニッションコイルやキーシリンダへ専用のハーネスを使用して接続したり、ヒューズの端子から引き出したコードに接続することで解決される。 According to the third aspect, at the time of attachment to the vehicle, the problem is solved by connecting to the ignition coil or key cylinder of the vehicle using a dedicated harness or connecting to a cord drawn out from the terminal of the fuse.
本発明によれば、車両のイグニッションコイル電源(+)とボディーアース(−)間に高容量の容量性負荷と周波数応答性の良い容量性負荷を有する電圧安定装置を接続することによって、イグニッションコイルの一次側電流の遮断時や点火プラグのスパーク電流によって発生するパルス電圧を除去するとともに、点火初期段階の電圧の立ち上がりが急峻となることで高周波が発生し、エンジンシリンダー内の混合気をイオン化するようにしたので、イグニッションコイルの一次側コイルに流れる電流と配線抵抗等により瞬間的な電圧の落ち込みによって起こる一次側コイル電流の減少や、イグニッションコイルに蓄積される磁界エネルギーが減少して点火プラグのスパークが弱まることを防止することが可能となった。更に、周波数応答性の良い容量性負荷等を併用することにより、一次側電流の遮断時によって発生する電圧パルスや、点火プラグのスパーク時にバッテリからイグニッションコイル間の配線のインダクタンス成分により発生する電圧パルスを除去することが可能となり、それにより点火信号に対する応答性が向上するとともに、点火プラグの点火初期段階の電圧の立ち上がりが急峻となることでより高い電圧を発生させることが可能となった。以上の結果、高周波の電波が点火プラグから放出されることでエンジンのシリンダー内の混合気を励起させイオン化が起きる。該混合気がイオン化されると電気的に反発・吸引が起きガソリン分子と酸素分子の混合状態が均一化する。このように均一化された混合気に点火プラグでスパークを飛ばすと理想的なエンジンの燃焼を得ることができ、エンジンの性能向上に特化した電圧安定装置を提供することが可能となったものである。
更にまた、既存の車両のイグニッションコイル電源(+)とボディーアース(−)間に電気接続するだけであるので、極めて容易に取り付けることが可能となり、取り付け時の費用を低減することも可能となった。According to the present invention, by connecting a voltage stabilizer having a high capacity capacitive load and a capacitive load with good frequency response between the ignition coil power supply (+) and the body ground (−) of the vehicle, the ignition coil In addition to removing the pulse voltage generated when the primary current is shut off and the spark current of the spark plug, a sharp rise in the voltage at the initial stage of ignition generates a high frequency and ionizes the air-fuel mixture in the engine cylinder. As a result, the primary coil current decreases due to a momentary voltage drop due to the current flowing through the primary coil of the ignition coil and the wiring resistance, and the magnetic field energy accumulated in the ignition coil decreases, reducing the ignition plug It became possible to prevent the spark from weakening. In addition, by using a capacitive load with good frequency response, etc., a voltage pulse generated when the primary current is cut off, or a voltage pulse generated by the inductance component of the wiring between the battery and the ignition coil when the spark plug is sparked. As a result, the response to the ignition signal is improved, and the rising of the voltage at the initial stage of ignition of the spark plug becomes steep, so that a higher voltage can be generated. As a result, high-frequency radio waves are emitted from the spark plug, thereby exciting the air-fuel mixture in the engine cylinder and causing ionization. When the air-fuel mixture is ionized, electric repulsion and suction occur, and the mixed state of gasoline molecules and oxygen molecules becomes uniform. When sparks are ignited with spark plugs in this uniform air-fuel mixture, ideal engine combustion can be obtained, and it has become possible to provide a voltage stabilizer specialized for improving engine performance It is.
Furthermore, since it is only necessary to make an electrical connection between the ignition coil power supply (+) and the body ground (-) of an existing vehicle, it can be installed very easily, and the installation cost can be reduced. It was.
次に本発明を図1から5に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の実施例の回路図であり、図2は従来の一般的な4気筒車両の独立点火装置のブロック図、図3は図2の点火装置の詳細図である。
図2及び3に示すように、従来の車両の独立点火装置では、エンジンコンピュータ(10)より点火装置(8)へ点火信号が送られる。送られた点火信号は点火装置(8)内のトランジスタにより増幅されイグニッションコイルにより高電圧化される。高電圧化されたエネルギーは点火プラグ(9)に送られスパークしエンジンシリンダー内に爆発が起こる。このときのイグニッションコイル電源の波形図を表したものが図4である。(図3A点)
図4中(4−1)はイグニッションコイルの一次側コイルに流れる電流(I1)と配線抵抗等により起こる電圧の落ち込みであり、(4−2)は一次側電流(I1)の遮断時(トランジスタがオフされた時に発生する電圧パルス、(4−3)は点火プラグ(9)のスパーク時にバッテリ(3)からイグニッションコイル間の配線のインダクタンス成分により発生する電圧パルスである。
このように従来の車両の独立点火装置では、電圧の落ち込みや電圧パルスが発生し、エンジンの性能を効率的に発揮させているとは言い難い。Next, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a conventional independent ignition device for a general four-cylinder vehicle, and FIG. 3 is a detailed diagram of the ignition device of FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, in the conventional independent ignition device for a vehicle, an ignition signal is sent from the engine computer (10) to the ignition device (8). The sent ignition signal is amplified by a transistor in the ignition device (8) and is increased in voltage by an ignition coil. The high voltage energy is sent to the spark plug (9) and sparked, causing an explosion in the engine cylinder. FIG. 4 shows a waveform diagram of the ignition coil power supply at this time. (Point 3A)
In FIG. 4, (4-1) is a current drop (I1) flowing through the primary coil of the ignition coil and a voltage drop caused by wiring resistance, etc. (4-2) is when the primary current (I1) is cut off (transistor (4-3) is a voltage pulse generated by the inductance component of the wiring between the battery (3) and the ignition coil when the spark plug (9) is sparked.
As described above, in the conventional independent ignition device for a vehicle, it is difficult to say that a voltage drop or a voltage pulse is generated and the performance of the engine is efficiently exhibited.
図1に示す本発明の電圧安定装置は、充電量規制回路1と容量性負荷群2とから構成され、本装置をイグニッションコイルの電源(+)ラインに接続し、キースイッチ(7)がオンされると、充電量規制回路1の、(P1)から(D2)、(R2)を通ってフィルムコンデンサ素子(C1)、電解コンデンサ素子(C2)へ充電される。このとき(C1),(C2)へ流れる電流は(R2)により制限される。(C1),(C2)がある程度充電されるまでは(Q1)、(Q3)がオン、このとき(Q2)がオフしているので(L1)はオフされている。(C1),(C2)へある程度充電されると(Q1)がオフになる。(Q1)がオフになると(Q3)もオフになり、(Q2)がオンされる。(Q2)がオンされると(L1)がオンされ、残りの電荷が充電されることになる。これによりキースイッチやリレー接点の破損を防ぐことができ、さらにイグニッションコイルの一次側電流の遮断時や点火プラグのスパーク電流によって発生するパルス電圧を除去することが可能となる。 The voltage stabilizer of the present invention shown in FIG. 1 includes a charge
次に、キースイッチ(7)がオフされたとき、(P1)の電圧が『ZD1電圧+ZD2電圧+Q2のベース−エミッタ間電圧』以下になった時(Q2)がオフし(L1)がオフされる。
このように構成することで、再度キースイッチ(7)がオンされたときにも突入電流の発生を防止することができる。また、(P1)の電圧の立ち下がり速度が速くなりアフターアイドリング装置(特開平11−78685号公報参照)等への悪影響をなくすことができる。Next, when the key switch (7) is turned off, when the voltage of (P1) becomes equal to or less than "ZD1 voltage + ZD2 voltage + Q2 base-emitter voltage", (Q2) is turned off and (L1) is turned off. The
With this configuration, it is possible to prevent the occurrence of an inrush current even when the key switch (7) is turned on again. In addition, the falling speed of the voltage of (P1) is increased, and adverse effects on the after-idling device (see JP-A-11-78685) and the like can be eliminated.
図5は、本装置取り付け後のイグニッションコイル電源の波形図を表したたものであり、(図3A点の波形図)電解コンデンサ素子(C2)により一次側に流れる電流と配線抵抗等による電圧の落ち込みが(5−1)のように緩和される。更に、フィルムコンデンサ素子(C1)により一次側電流の遮断時に発生する電圧パルスと点火プラグ(9)のスパーク時に発生する電圧パルスが(5−2)に示すように緩和され、図4の波形図と比較して、明らかに電圧の落ち込みと電圧パルスが緩和されていることがわかる。
また、周波数応答性の向上やより多くの容量性負荷を確保するために図1に示すように容量性負荷群2の電解コンデンサ素子(C2)等を複数個使用しても良い。FIG. 5 shows a waveform diagram of the ignition coil power supply after the installation of this device (waveform diagram at point A in FIG. 3). Current flowing to the primary side by the electrolytic capacitor element (C2) and voltage due to wiring resistance, etc. The depression is relaxed as in (5-1). Further, the voltage pulse generated when the primary current is cut off by the film capacitor element (C1) and the voltage pulse generated when the spark plug (9) is sparked are relaxed as shown in (5-2), and the waveform diagram of FIG. It can be seen that the voltage drop and the voltage pulse are alleviated as compared with FIG.
Further, in order to improve the frequency response and ensure more capacitive loads, a plurality of electrolytic capacitor elements (C2) of the
このように構成した本装置を取り付けることにより、点火プラグの点火初期段階の電圧の立ち上がりは急峻となり高周波が発生しエンジンシリンダー内の混合気をイオン化して、電気的に反発・吸引が起きガソリン分子と酸素分子の混合状態を均一化する。このように均一化された混合気に点火プラグでスパークを飛ばすと理想的なエンジンの燃焼を得ることができ、エンジンの性能向上に特化した電圧安定装置を提供することが可能となったものである。
更にまた、既存の車両のイグニッションコイル電源(+)とボディーアース(−)間に電気接続するだけであるので、極めて容易に取り付けることが可能となり、取り付け時の手間や費用を低減することも可能となった。
上記実施例では、容量性負荷に電解コンデンサ素子やフィルムコンデンサ素子を使って説明したが、電解コンデンサ素子やフィルムコンデンサ素子と同じ特性を持った容量性負荷であれば良いことは言うまでもない。By attaching this device configured in this way, the voltage rise of the spark plug at the initial stage of ignition is steep and high frequency is generated, ionizing the mixture in the engine cylinder, causing electric repulsion and suction, and gasoline molecules And oxygen molecules are mixed. When sparks are ignited with spark plugs in this uniform air-fuel mixture, ideal engine combustion can be obtained, and it has become possible to provide a voltage stabilizer specialized for improving engine performance It is.
Furthermore, since it is only necessary to make an electrical connection between the ignition coil power supply (+) and the body ground (-) of an existing vehicle, it can be installed very easily, and the labor and cost for installation can be reduced. It became.
In the above-described embodiments, the electrolytic capacitor element and the film capacitor element are used as the capacitive load. However, it is needless to say that the capacitive load has the same characteristics as the electrolytic capacitor element and the film capacitor element.
また、点火装置のコネクタ(図示せず)や図2のヒューズ(4)、(5)、(6)、キースイッチ(7)などに専用ハーネスなどを使用して取り付けることにより、イグニッションコイルの電源の根元に取り付けたときと同様の効果を発揮しつつ、取り付け時の作業を容易にするとともに、取り付けの費用を低減することが可能となる。 In addition, by attaching the ignition coil connector (not shown), fuses (4), (5), (6), and key switch (7) in FIG. While exhibiting the same effect as when attached to the root of the, the work at the time of attachment can be facilitated and the cost of attachment can be reduced.
1 充電量規制回路
2 容量性負荷群
C1 フィルムコンデンサ素子
C2 電解コンデンサ素子
D1,D2,D3,D4,D5 ダイオード
R1,R2,R3,R4,R5,R6 抵抗器
ZD1,ZD2 ツェナーダイオード
Q1,Q2,Q3 トランジスタ
L1 リレー
F1 ヒューズ
3 バッテリ
4,5,6 ヒューズ
7 キースイッチ
8 点火装置
9 点火プラグ
10 エンジンコンピュータDESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
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JP2005237966A JP2007032548A (en) | 2005-07-25 | 2005-07-25 | Voltage stabilizer |
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JP2005237966A Pending JP2007032548A (en) | 2005-07-25 | 2005-07-25 | Voltage stabilizer |
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