JP2007092605A - Multiple discharge type ignition device - Google Patents
Multiple discharge type ignition device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007092605A JP2007092605A JP2005281849A JP2005281849A JP2007092605A JP 2007092605 A JP2007092605 A JP 2007092605A JP 2005281849 A JP2005281849 A JP 2005281849A JP 2005281849 A JP2005281849 A JP 2005281849A JP 2007092605 A JP2007092605 A JP 2007092605A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ignition
- coil
- primary coil
- switching elements
- ignition device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
- F02P9/002—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
- F02P9/007—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by supplementary electrical discharge in the pre-ionised electrode interspace of the sparking plug, e.g. plasma jet ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
この発明は内燃機関用点火装置に係り、特に1サイクルに複数回の点火を行う多重放電型点火型点火装置に関するものである。 The present invention relates to an internal combustion engine ignition device, and more particularly to a multiple discharge ignition type ignition device that performs ignition multiple times in one cycle.
内燃機関点火装置では、近時の排気ガス対策や燃費向上の手段としての高圧縮リーン燃焼に適合するために、高エネルギーの点火装置が求められており、例えば例えば、特許第2811781号公報に記載のように、容量性放電と誘導性放電を組み合わせた多重放電型点火装置が提案されている。また、多重点火装置においてイオン電流を検出する場合、1次側からの電力供給が交流となるため、直接取得できる波形は電力供給される交流に重反された波形となっているためフィルタリングによって波形を取り出す必要があり、この手段としては例えば特開平9−196795号公報に記載の点火装置が提案されている。
しかし、上述の従来のものでは、機関の要求に対して優れた出力性能を得られるものの容量性放電回路を必要と、又誘導性放電とを交互に繰り返すための制御回路は極めて部品点数が多く複雑となると同時に、高価となるという問題がある。 However, although the above-mentioned conventional circuit can obtain excellent output performance for engine requirements, it requires a capacitive discharge circuit, and the control circuit for alternately repeating inductive discharge has an extremely large number of parts. There is a problem that it becomes complicated and expensive.
そこで本発明では、1次コイルをセンタタップ型とし、誘導性放電の繰り返しによる比較的自由度の高い多重点火装置を得ることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to obtain a multiple ignition device having a relatively high degree of freedom by repeating the inductive discharge using a center tap type primary coil.
上述の課題を解決するために、本発明では次のような構成とする。すなわち、請求項1では、直流電源を電源とし、1次コイルと2次コイルで構成される点火コイルを備え、当該点火コイルの1次側に1次コイル駆動用のスイッチング素子を有する点火装置において、前記1次コイル駆動用のスイッチング素子を複数個備え、当該スイッチング素子は制御部によりオンオフ制御されることでプッシュプル回路を構成し、当該プッシュプル回路によって1回の点火時期に複数個のスイッチング素子をオンオフさせることで交互に複数回点火を行うことを特徴とする多重放電型点火装置とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration. That is, in an ignition device having a DC power source as a power source, an ignition coil including a primary coil and a secondary coil, and a switching element for driving the primary coil on the primary side of the ignition coil. And a plurality of switching elements for driving the primary coil, and the switching elements are controlled to be turned on and off by a control unit to constitute a push-pull circuit, and a plurality of switching is performed at one ignition timing by the push-pull circuit. A multiple discharge ignition device is characterized in that ignition is alternately performed a plurality of times by turning elements on and off.
請求項2では、直流電源を電源とし、1次コイルと2次コイルで構成される点火コイルを備え、当該1次コイルはセンタタップ型コイルで形成され、当該1次コイルの両端には2個以上のスイッチング素子を接続し、当該スイッチング素子は制御部によりオンオフ制御されることでプッシュプル回路を構成し、当該プッシュプル回路によって1回の点火時期に複数個のスイッチング素子をオンオフさせることで交互に複数回点火を行うことを特徴とする多重放電型点火装置とし、上記構成において、2次コイルは1次コイルに電磁結合されて点火プラグに高電圧を供給し、前記1次コイルの電流経路にはスイッチング素子としてIGBTを配置してもよい。 According to a second aspect of the present invention, a DC power source is used as a power source, and an ignition coil including a primary coil and a secondary coil is provided. The primary coil is formed of a center tap type coil, and two pieces are provided at both ends of the primary coil. The above switching elements are connected, and the switching elements are controlled to be turned on / off by the control unit to form a push-pull circuit. By the push-pull circuit, a plurality of switching elements are turned on / off at a single ignition timing to alternate. In the above-described configuration, the secondary coil is electromagnetically coupled to the primary coil to supply a high voltage to the spark plug, and the current path of the primary coil An IGBT may be disposed as a switching element.
上記構成により、通常の電流遮断型点火装置の点火コイルの1次コイルをセンタタップ型として、スイッチング素子を2個配し、且つ点火コイル特性を高周波数対応とすることで、誘導性放電を出力電圧極性に交互に変えながら繰り返すことができる高出力エネルギーで、しかも出力電圧と繰り返し回数およびスイッチング周期を適宜変更することのできる自由度の高い多重放電型点火装置が安価に得られる。 With the above configuration, the primary coil of the ignition coil of a normal current interrupting ignition device is a center tap type, two switching elements are arranged, and the ignition coil characteristics are adapted to high frequency, so that inductive discharge is output. A multiple discharge ignition device with high output energy that can be repeated while changing the voltage polarity alternately, and with a high degree of freedom in which the output voltage, the number of repetitions, and the switching period can be appropriately changed can be obtained at low cost.
図1には本発明の実施例とする多重点火型点火装置の構成図を、図2は図1の各点における波形図をそれぞれ示す。図1において、バッテリ電源1には直流電源2が接続され、直流電源2とセンタタップ型1次コイル15のセンタタップ部が接続され、センタタップ型1次コイル15の両端には交互にオン/オフする様に制御されるスイッチング素子13と14のコレクタが接続され、それぞれのエミッタは接地されている。スイッチング素子13と14のゲートはフリップフロップ等で構成される制御部4に接続され、当該制御部4は発振回路3に、当該発振回路3は入力保護抵抗12を介したイグナイタ同期スイッチ11に、当該イグナイタ同期スイッチ11はイグナイタ入力10に接続されている。前記発振回路3は発振回路用オペアンプ9と発振周波数用タイミング用抵抗R1、タイミング抵抗7と8、発振周波数用タイミングコンデンサC1から構成されている。上記構成においてスイッチング素子13と14と制御部4とはプッシュプル回路を構成している。また、前記点火コイルの2次コイル16には点火プラグ17が接続されている。
FIG. 1 is a block diagram of a multiple ignition type ignition device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram at each point of FIG. In FIG. 1, a
上記構成におけるスイッチング素子13,14を交互にオン/オフする制御は、点火信号をトリガとして作動を開始する発振回路3とフリップフロップ4より構成され、2次コイル出力電圧は発振回路3の発振周波数の1/2で発生するよう構成されている。 The control for alternately turning on / off the switching elements 13 and 14 in the above configuration is constituted by the oscillation circuit 3 and the flip-flop 4 that start operation with the ignition signal as a trigger, and the secondary coil output voltage is the oscillation frequency of the oscillation circuit 3. It is configured to occur at 1/2 of the above.
次に上記構成における動作について説明する。イグナイタ入力10部分に点火信号が入力されると、発振回路3が1/(2*C1*R1)の周波数でパルス信号を出力し、フリップフロップ4へパルス信号を入力する。当該フリップフロップ4は入力されたパルス信号に対してスイッチング素子13と14のゲートに図2に示すような信号を入力する。 Next, the operation in the above configuration will be described. When an ignition signal is input to the igniter input 10 portion, the oscillation circuit 3 outputs a pulse signal at a frequency of 1 / (2 * C1 * R1) and inputs the pulse signal to the flip-flop 4. The flip-flop 4 inputs a signal as shown in FIG. 2 to the gates of the switching elements 13 and 14 in response to the input pulse signal.
当該ゲート信号を入力されたスイッチング素子13と14は図2のように交互にオン/オフを繰り返し、センタタップ型の1次コイル15にそれぞれI1−1及びI1−2の1次コイル電流を流す。都外I1−1及びI1−2は磁気結合された2次コイルから見ると互いに極性の異なる電流方向となっており、点火コイルの鉄心の磁束をリセットして、チャージする動作を繰り返す。この時図2のV2に示される通り、2次コイル16には1/(2*C1*R1)の1/2の周波数で交流電圧が発生し、正/負極性の誘導性放電を繰り返すことができる。 The switching elements 13 and 14 to which the gate signal is input are alternately turned on / off as shown in FIG. 2, and the primary coil currents I1-1 and I1-2 are supplied to the center tap type primary coil 15, respectively. . When viewed from the magnetically coupled secondary coil, the outskirts of I1-1 and I1-2 have current directions with different polarities, and the charging operation is repeated by resetting the magnetic flux of the iron core of the ignition coil. At this time, as shown by V2 in FIG. 2, an AC voltage is generated in the secondary coil 16 at a frequency of 1/2 of 1 / (2 * C1 * R1), and positive / negative polarity inductive discharge is repeated. Can do.
このときスイッチング素子13と14のオンタイミングが重なるとI1―1及びI1−2の方向に同時に電流が流れることとなり、2次コイル出力エネルギの低下をまねくため、スイッチング素子13と14のオンタイミングの間にデッドタイムを設けることが望ましい。 At this time, if the ON timings of the switching elements 13 and 14 overlap, a current flows simultaneously in the directions of I1-1 and I1-2, leading to a decrease in the secondary coil output energy. It is desirable to provide a dead time between them.
また、発振回路3によって基本動作パルスを作成しフリップフロップ4でスイッチング素子113と14の駆動パルスを作成することによって必然的にデッドタイムを設けることができ、スイッチング素子13と14のオンタイミングが重なることを避けることができる。なお、上記スイッチング素子はIGBTで構成してもよい。また、制御部4はECUと一体で構成してもよいし、又は専用IC上に構成してもよい。 In addition, the dead time can be inevitably provided by creating the basic operation pulse by the oscillation circuit 3 and the drive pulse of the switching elements 113 and 14 by the flip-flop 4, and the ON timings of the switching elements 13 and 14 overlap. You can avoid that. In addition, you may comprise the said switching element by IGBT. Further, the control unit 4 may be configured integrally with the ECU, or may be configured on a dedicated IC.
以上のように、本発明の実施の形態について説明したが、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当該点火装置が必要なあらゆるエンジンに使用できるものであり、サイズにおいても用途に応じて適宜拡大縮小して使用できるものである。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, embodiment is not specifically limited to the said form. The ignition device can be used for any engine that requires it, and the size can be appropriately enlarged or reduced according to the application.
1 バッテリ電源
2 直流電源
3 発振回路
4 制御部
C1 発振周波数用タイミングコンデンサ
R1 発振周波数用タイミング抵抗
7、8 タイミング抵抗
9 オペアンプ
10 イグナイタ入力
11 イグナタ同期用スイッチ
12 入力保護抵抗
13、14 1次コイル駆動用スッチング素子
15 1次コイル
16 2次コイル
17 点火プラグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005281849A JP2007092605A (en) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | Multiple discharge type ignition device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005281849A JP2007092605A (en) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | Multiple discharge type ignition device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007092605A true JP2007092605A (en) | 2007-04-12 |
Family
ID=37978615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005281849A Pending JP2007092605A (en) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | Multiple discharge type ignition device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007092605A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5610456B2 (en) * | 2012-10-12 | 2014-10-22 | 日立オートモティブシステムズ阪神株式会社 | Ignition device for internal combustion engine |
JP5610455B2 (en) * | 2012-08-29 | 2014-10-22 | 日立オートモティブシステムズ阪神株式会社 | Ignition device for internal combustion engine |
JP2019124223A (en) * | 2017-04-20 | 2019-07-25 | 株式会社デンソー | Ignition system for internal combustion engine |
CN111051687A (en) * | 2017-08-31 | 2020-04-21 | 株式会社电装 | Ignition device |
US10811849B2 (en) | 2017-06-07 | 2020-10-20 | Denso Corporation | Ignition device |
-
2005
- 2005-09-28 JP JP2005281849A patent/JP2007092605A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5610455B2 (en) * | 2012-08-29 | 2014-10-22 | 日立オートモティブシステムズ阪神株式会社 | Ignition device for internal combustion engine |
JP5610456B2 (en) * | 2012-10-12 | 2014-10-22 | 日立オートモティブシステムズ阪神株式会社 | Ignition device for internal combustion engine |
JP2019124223A (en) * | 2017-04-20 | 2019-07-25 | 株式会社デンソー | Ignition system for internal combustion engine |
JP7070491B2 (en) | 2017-04-20 | 2022-05-18 | 株式会社デンソー | Ignition system for internal combustion engine |
US10811849B2 (en) | 2017-06-07 | 2020-10-20 | Denso Corporation | Ignition device |
CN111051687A (en) * | 2017-08-31 | 2020-04-21 | 株式会社电装 | Ignition device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103306878A (en) | Method for actuating a spark gap | |
JP2007092605A (en) | Multiple discharge type ignition device | |
KR20150070385A (en) | Plasma ignition device for internal combustion engines | |
JP2007120374A (en) | Capacitor discharge type internal combustion engine ignition device | |
JP2013087666A (en) | Ignition apparatus | |
JP2007092606A (en) | Multiple discharge type ignition device having ion current detection circuit | |
JP2013217279A (en) | Ignition device and ignition method for internal combustion engine | |
JP5496297B2 (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
JP5253144B2 (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
US4478201A (en) | Enhanced spark energy distributorless ignition system (A) | |
JP2008544740A (en) | Method for driving an inverter of a gas discharge supply circuit | |
JP6745938B2 (en) | Ignition device | |
JP2000310175A (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
JP2011074906A (en) | Ignitor for internal combustion engine | |
JP2019183710A (en) | Ignition apparatus | |
JP5900384B2 (en) | Ignition device | |
JP2014211148A (en) | Ignition system | |
JP2007309098A (en) | Ignition coil for internal combustion engine | |
JPS6251762A (en) | Ignition device | |
JP2011157864A (en) | Ignition device of spark ignition type internal combustion engine | |
JP6928152B1 (en) | Ignition system | |
EP0887546A2 (en) | An ignition device for an internal combustion engine | |
JP2010101212A (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
US20220252034A1 (en) | Electronic circuit and capacitor discharge system comprising electronic circuit | |
US20220228547A1 (en) | Method for creating a spark across a spark gap |