JP2017199749A - Internal combustion engine ignition coil - Google Patents

Internal combustion engine ignition coil Download PDF

Info

Publication number
JP2017199749A
JP2017199749A JP2016087856A JP2016087856A JP2017199749A JP 2017199749 A JP2017199749 A JP 2017199749A JP 2016087856 A JP2016087856 A JP 2016087856A JP 2016087856 A JP2016087856 A JP 2016087856A JP 2017199749 A JP2017199749 A JP 2017199749A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
primary
bobbin
current
internal combustion
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
Application number
JP2016087856A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
雅晶 堀
Masaaki Hori
雅晶 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Hanshin Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Hanshin Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Hanshin Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Hanshin Ltd
Priority to JP2016087856A priority Critical patent/JP2017199749A/en
Publication of JP2017199749A publication Critical patent/JP2017199749A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine ignition coil capable of outputting a sufficient amount of discharge current continuously for a long time.SOLUTION: An internal combustion engine ignition coil includes: a cylindrical primary bobbin 11 that winds a primary coil 12; a secondary bobbin 14 that surrounds a cylindrical peripheral wall of the primary bobbin 11 to wind a secondary coil 15; iron cores 16 and 17 formed so as to be inserted into a center hole of the primary bobbin 11, extended from both ends in a longer direction of the primary bobbin 11 along an outer periphery of the secondary coil 15 to connect both ends of the center hole of the primary bobbin 11; and a tertiary coil 13 through which a DC current for supplying energy to be a high voltage output from the secondary coil 15 is conducted. The primary bobbin 11 includes a central flange 32 between one end flange and the other end flange provided at both ends in a cylindrical longer direction. The primary coil 12 is wound between the one end flange and the central flange 32. The tertiary coil 13 is wound between the central flange 32 and the other end flange.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、ガソリンエンジン等の燃焼行程に用いる内燃機関用点火コイルに関する。   The present invention relates to an ignition coil for an internal combustion engine used in a combustion stroke of a gasoline engine or the like.

一般的なガソリンエンジン等の内燃機関は、点火プラグを用いて混合気を燃焼させており、この点火プラグに放電火花を発生させる高電圧を点火コイルから出力している。
上記の点火コイルは、バッテリなどから供給された直流電流（一次電流）を通電する一次コイルと、一次電流の通電遮断を行うことによって高電圧を誘起する二次コイルを備え、一次コイルを一次ボビンに巻回し、また、一次コイルの外周に配置された二次ボビンに二次コイルを巻回している（例えば、特許文献１参照）。 A general internal combustion engine such as a gasoline engine burns an air-fuel mixture using an ignition plug, and outputs a high voltage from the ignition coil that generates a discharge spark in the ignition plug.
The ignition coil includes a primary coil that energizes a direct current (primary current) supplied from a battery and the like, and a secondary coil that induces a high voltage by cutting off the energization of the primary current, and the primary coil is a primary bobbin. Further, the secondary coil is wound around a secondary bobbin disposed on the outer periphery of the primary coil (see, for example, Patent Document 1).

図３は、従来の点火コイルの構成を示す断面図である。図示した点火コイル１００は、略筒状の一次ボビン１０１の外周面に一次コイル１０２の巻線を巻回している。また、一次コイル１０２の外周を覆うように二次ボビン１０３が配置固定されており、当該二次ボビン１０３の外周面に二次コイル１０４の巻線を巻回している。
略筒状の一次ボビン１０１の中心孔には、センタ鉄心１０９が挿通されている。また、センタ鉄心１０９を中心軸として二次コイル１０４の両側方を経由し、当該センタ鉄心１０９の長手方向両端を接続するサイド鉄心１０８を備えている。換言すると、一次コイル１０２が発生した磁束を効率良く二次コイル１０４に作用させる磁気回路を、サイド鉄心１０８およびセンタ鉄心１０９によって構成している。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional ignition coil. In the illustrated ignition coil 100, a winding of a primary coil 102 is wound around an outer peripheral surface of a substantially cylindrical primary bobbin 101. A secondary bobbin 103 is disposed and fixed so as to cover the outer periphery of the primary coil 102, and the winding of the secondary coil 104 is wound around the outer peripheral surface of the secondary bobbin 103.
A center iron core 109 is inserted into the center hole of the substantially cylindrical primary bobbin 101. The center iron core 109 is provided with side iron cores 108 that connect both ends of the center iron core 109 in the longitudinal direction via both sides of the secondary coil 104 with the center iron core 109 as a central axis. In other words, the side iron core 108 and the center iron core 109 constitute a magnetic circuit that efficiently applies the magnetic flux generated by the primary coil 102 to the secondary coil 104.

上記のコイル、ボビン、鉄心等は、絶縁性の材料を用いて構成されたケース１１１に収納されている。
ケース１１１は、外部配線と接続するコネクタ部１０５を備え、当該コネクタ部１０５を構成する各端子ピン等（図示省略）とイグナイタ部１０６が配線接続されている。
イグナイタ部１０６は、コネクタ部１０５を介して外部から入力する点火信号を用いて、バッテリ等から供給される一次電流を通電ならびに遮断する回路デバイス等からなり、この一次電流を一次コイル１０２へ供給するように配線接続されている。
また、ケース１１１は、コネクタ部１０５から離間した位置に、点火プラグ等に供給する高電圧を出力する高圧端子１０７を備えている。この高圧端子１０７には二次コイル１０４の巻線が配線接続されている。 The coils, bobbins, iron cores and the like are housed in a case 111 configured using an insulating material.
The case 111 includes a connector portion 105 that is connected to external wiring, and each igniter portion 106 and the terminal pins (not shown) that constitute the connector portion 105 are connected by wiring.
The igniter unit 106 includes a circuit device that energizes and cuts off a primary current supplied from a battery or the like using an ignition signal input from the outside via the connector unit 105, and supplies the primary current to the primary coil 102. So that the wiring is connected.
In addition, the case 111 includes a high voltage terminal 107 that outputs a high voltage supplied to a spark plug or the like at a position separated from the connector portion 105. A winding of the secondary coil 104 is connected to the high voltage terminal 107 by wiring.

特開２０１１−８２２５７号公報JP 2011-82257 A

従来の内燃機関用点火コイルは以上のように構成されており、一次コイルに流れる一次電流に依存して高電圧が二次コイルに発生する。詳しくは、一次電流の通電遮断を行って一次コイルが発生する磁束を変化させたとき、二次コイルに高電圧が誘起される。また、高電圧の発生によって二次コイルから放電電流が出力される時間は、一次コイルへの通電時に蓄積されたエネルギの大きさに関連した時間長さになる。
点火コイル等を含む点火装置は、さらに内燃機関の燃焼効率を高め、また、燃焼の困難な運転状況であっても確実に燃焼させる点火性能が望まれており、高電圧の発生によって点火プラグ等に流れる放電電流は、十分な大きさを有するとともに長く継続することが要求されているという課題があった。 A conventional ignition coil for an internal combustion engine is configured as described above, and a high voltage is generated in the secondary coil depending on the primary current flowing in the primary coil. Specifically, when the primary current is cut off to change the magnetic flux generated by the primary coil, a high voltage is induced in the secondary coil. In addition, the time during which the discharge current is output from the secondary coil due to the generation of the high voltage is a time length related to the magnitude of energy accumulated when the primary coil is energized.
An ignition device that includes an ignition coil or the like further increases the combustion efficiency of the internal combustion engine, and an ignition performance that reliably burns even under difficult combustion conditions is desired. There is a problem that the discharge current flowing in the battery has a sufficient magnitude and is required to continue for a long time.

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、十分な大きさの放電電流を出力し、また、長時間継続して出力することが可能な内燃機関用点火コイルを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an ignition coil for an internal combustion engine that can output a sufficiently large discharge current and can continuously output for a long time.

本発明に係る内燃機関用点火コイルは、一次コイルに供給される一次電流の通電と遮断が行われることにより、二次コイルに高電圧を発生して点火プラグへ出力する内燃機関用点火コイルであって、前記一次コイルを巻回する筒状の一次ボビンと、前記一次ボビンの筒状周壁を囲い、前記二次コイルを巻回する二次ボビンと、前記一次ボビンの中心孔に挿通され、前記一次ボビンの長手方向両端から前記二次コイルの外周に沿って延設されて、前記一次ボビン中心孔の両端を接続するように形成された鉄心材と、前記二次コイルから出力される前記高電圧となるエネルギを供給する直流電流が通電される三次コイルとを備え、前記一次ボビンは、前記筒状長手方向の両端に各々設けた一の端部鍔と他の端部鍔との間に中央鍔を設け、前記一次コイルを前記一の端部鍔と前記中央鍔との間に巻回し、前記三次コイルを前記中央鍔と前記他の端部鍔との間に巻回したことを特徴とする。   An ignition coil for an internal combustion engine according to the present invention is an ignition coil for an internal combustion engine that generates a high voltage in a secondary coil and outputs it to a spark plug by energizing and interrupting a primary current supplied to the primary coil. A cylindrical primary bobbin that winds the primary coil, a secondary bobbin that surrounds the cylindrical peripheral wall of the primary bobbin, and winds the secondary coil, and is inserted through a central hole of the primary bobbin, An iron core material extending from both longitudinal ends of the primary bobbin along the outer periphery of the secondary coil and formed so as to connect both ends of the primary bobbin center hole, and the output from the secondary coil A tertiary coil that is energized with a direct current that supplies high-voltage energy, and the primary bobbin is provided between one end rod and the other end rod provided respectively at both ends of the cylindrical longitudinal direction. A central gutter on the primary Yl wound between said central flange and said first end flange, characterized in that the tertiary coil is wound between the other end flange and the central flange.

また、前記一次ボビンは、前記一の端部鍔あるいは前記他の端部鍔と、前記中央鍔との間の筒状表面に、該一次ボビンに巻回されたコイル巻線の始端および終端を配線固定する溝部を設けたことを特徴とする。   In addition, the primary bobbin has a coil winding wound around the primary bobbin on a cylindrical surface between the one end ridge or the other end ridge and the central ridge. A groove portion for fixing the wiring is provided.

また、前記三次コイルは、前記一次電流の通電または遮断が行われる前に前記直流電流が通電されて前記二次コイルの出力電流となるエネルギを供給することを特徴とする。   In addition, the tertiary coil is supplied with energy that becomes the output current of the secondary coil when the direct current is energized before the primary current is energized or cut off.

また、前記三次コイルは、前記一次電流の通電遮断後に前記直流電流が通電されて前記二次コイルの出力電流となるエネルギを供給することを特徴とする。   The tertiary coil may be configured to supply energy that becomes the output current of the secondary coil when the direct current is energized after the primary current is cut off.

また、前記三次コイルは、前記一次コイルに前記一次電流が通電されたときに発生する磁束と同じ向きに磁束を発生するように前記直流電流が通電され、該直流電流を前記一次電流と同時に遮断されることを特徴とする。   The tertiary coil is energized with the direct current so as to generate a magnetic flux in the same direction as the magnetic flux generated when the primary current is applied to the primary coil, and interrupts the direct current simultaneously with the primary current. It is characterized by being.

本発明によれば、長時間の放電電流出力を可能にするとともに、消費電力を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to output a discharge current for a long time and to suppress power consumption.

本発明の実施例による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the ignition coil for internal combustion engines by the Example of this invention. 図１の一次ボビンの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the primary bobbin of FIG. 従来の点火コイルの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional ignition coil.

以下、この発明の実施の一形態を説明する。
（実施例）
図１は、本発明の実施例による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。図示した点火コイル１は、絶縁性の材料からなるケース１０に後述する各コイル、ボビン、鉄心などを収納したものであり、ケース１０の例えば一の側面に外部配線等と接続するコネクタ部１８を備えている。
点火コイル１は、直流電流を流して磁束を発生させる一次コイル１２、上記の磁束変化に応じて高電圧を発生する二次コイル１５、一次コイル１２と同様に直流電流を流して磁束を発生させる三次コイル１３を備えている。上記の一次コイル１２、三次コイル１３、二次コイル１５は各々独立した巻線であり、いずれも中間タップ等によって分割されたものではない。 An embodiment of the present invention will be described below.
(Example)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an internal combustion engine ignition coil according to an embodiment of the present invention. The illustrated ignition coil 1 includes a case 10 made of an insulating material and a later-described coil, bobbin, iron core, and the like. A connector portion 18 connected to external wiring or the like is provided on one side surface of the case 10, for example. I have.
The ignition coil 1 generates a magnetic flux by causing a direct current to flow in the same manner as the primary coil 12 for causing a direct current to flow and generating a magnetic flux, the secondary coil 15 for generating a high voltage in response to the change in the magnetic flux, and the primary coil 12. A tertiary coil 13 is provided. The primary coil 12, the tertiary coil 13, and the secondary coil 15 are independent windings and are not divided by an intermediate tap or the like.

一次コイル１２および三次コイル１３は、一次ボビン１１に巻回されており、二次コイル１５は、一次ボビンの外側に配置される二次ボビン１４に巻回されている。
二次コイル１５は、一次ボビン１１に巻回された一次コイル１２および三次コイル１３の外周を囲うように配置された、略筒状の二次ボビン１４に巻回されている。換言すると二次ボビン１４の中心孔に、一次ボビン１１が挿通されており、二次コイル１５の中心孔内に一次コイル１２および三次コイル１３が配置されている。
また、二次コイル１５の巻線端部は、ケース１０の下部に配置された高圧端子１９に一の端部を接続し、他の端部を、当該点火コイル１を内燃機関の例えばシリンダヘッド等に固定したとき、接地電位となる部位と電気接続されるように、図示されない接続手段等を用いてケース１０などに固定されている。
なお、高圧端子１９は、図示されない接続部材等を用いて内燃機関に固定された点火プラグ（図示省略）の頭部電極と接続するようにケース１０に設置固定されている。 The primary coil 12 and the tertiary coil 13 are wound around the primary bobbin 11, and the secondary coil 15 is wound around the secondary bobbin 14 disposed outside the primary bobbin.
The secondary coil 15 is wound around a substantially cylindrical secondary bobbin 14 disposed so as to surround the outer periphery of the primary coil 12 and the tertiary coil 13 wound around the primary bobbin 11. In other words, the primary bobbin 11 is inserted into the center hole of the secondary bobbin 14, and the primary coil 12 and the tertiary coil 13 are disposed in the center hole of the secondary coil 15.
The winding coil end of the secondary coil 15 is connected at one end to a high-voltage terminal 19 disposed at the bottom of the case 10 and the other end is connected to the ignition coil 1 such as a cylinder head of an internal combustion engine. When fixed to the case 10 or the like, it is fixed to the case 10 or the like by using a connecting means (not shown) so as to be electrically connected to a portion having a ground potential.
The high voltage terminal 19 is installed and fixed to the case 10 so as to be connected to a head electrode of a spark plug (not shown) fixed to the internal combustion engine using a connection member or the like (not shown).

一次ボビン１１の中心孔にはセンタ鉄心１６が挿通されている。センタ鉄心１６の長手方向両端にはサイド鉄心１７が各々接続されている。なお、センタ鉄心１６およびサイド鉄心１７は、同様な強透磁率の鉄板材を複数枚積層して構成されたものである。
上記のサイド鉄心１７は、一次ボビン１１が挿通されている二次ボビン１４、もしくはこれに巻回されている二次コイル１５の巻線表面に沿って二次ボビン１４の長手方向に延設され、センタ鉄心１６の長手方向の両端部分と各々接続して周回経路を形成するように設けられている。この周回経路は、一次コイル１２および三次コイル１３が発生した磁束を通過させる磁気回路となり、例えばセンタ鉄心１６を中心として二つの周回経路が二次コイル１２の周囲に対向配置されるように、サイド鉄心１７が設置構成されている。 A center iron core 16 is inserted into the center hole of the primary bobbin 11. Side iron cores 17 are connected to both ends of the center iron core 16 in the longitudinal direction. The center iron core 16 and the side iron core 17 are configured by laminating a plurality of similar iron plates with high magnetic permeability.
The side iron core 17 extends in the longitudinal direction of the secondary bobbin 14 along the winding surface of the secondary bobbin 14 through which the primary bobbin 11 is inserted or the secondary coil 15 wound around the secondary bobbin 14. The center iron core 16 is provided so as to be connected to both ends of the longitudinal direction of the center iron core 16 to form a circulation path. This circuit path is a magnetic circuit that allows the magnetic flux generated by the primary coil 12 and the tertiary coil 13 to pass through. For example, the two circuit paths centering on the center core 16 are arranged so as to face each other around the secondary coil 12. An iron core 17 is installed and configured.

また、点火コイル１は、コネクタ部１８を介して外部から点火信号を入力するイグナイタ部２０を備えている。イグナイタ部２０は、デバイス回路等によって構成されており、上記の点火信号に応じて一次コイル１２に流れる直流電流の通電、遮断を行うスイッチ手段などを含めて構成されている。また、イグナイタ部２０は、三次コイル１３に流れる直流電流の通電、遮断を、例えばコネクタ部１８を介して入力した第２の点火信号などに応じて行うスイッチ回路なども含めて構成されている。
即ち、一次コイル１２の巻線、ならびに三次コイル１３の巻線はイグナイタ部２０に配線接続されており、各巻線に流れる直流電流は、イグナイタ部２０によって制御されるように構成されている。
なお、一次コイル１２および三次コイル１３に流れる各直流電流は、コネクタ部１８を介して外部接続された例えばバッテリ等の直流電源から供給されるもので、上記のようにイグナイタ部２０を介して一次コイル１２と三次コイル１３に流れるように回路接続されている。 Further, the ignition coil 1 includes an igniter unit 20 for inputting an ignition signal from the outside via the connector unit 18. The igniter unit 20 is configured by a device circuit or the like, and includes switch means for energizing and interrupting a direct current flowing through the primary coil 12 in accordance with the ignition signal. The igniter unit 20 includes a switch circuit that performs energization and interruption of the direct current flowing through the tertiary coil 13 according to, for example, a second ignition signal input via the connector unit 18.
That is, the winding of the primary coil 12 and the winding of the tertiary coil 13 are connected to the igniter unit 20 by wiring, and the direct current flowing through each winding is controlled by the igniter unit 20.
Each DC current flowing through the primary coil 12 and the tertiary coil 13 is supplied from a DC power source such as a battery connected to the outside through the connector unit 18 and is primary through the igniter unit 20 as described above. Circuit connection is made to flow through the coil 12 and the tertiary coil 13.

図２は、図１の一次ボビンの構成を示す斜視図である。図示した一次ボビン１１は、略筒状に形成されており、当該筒状長手方向の両端に一次ボビン端部鍔３３と一次ボビン端部鍔３４を各々備えている。また、一次ボビン端部鍔３３と一次ボビン端部鍔３４との間には、一次ボビン中央鍔３２を備えている。
また、一次ボビン１１は、例えば一次ボビン端部鍔３３とコネクタ部１８背面との間に、図１に示したイグナイタ部２０を設置固定するように構成されている。
一次ボビン１１に固定されたイグナイタ部２０は、当該イグナイタ部２０の各入出力端子とコネクタ部１８の端子ピン、一次コイル１２の巻線端部、三次コイル１３の巻線端部が接続固定されている。 FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the primary bobbin of FIG. The illustrated primary bobbin 11 is formed in a substantially cylindrical shape, and is provided with a primary bobbin end rod 33 and a primary bobbin end rod 34 at both ends in the cylindrical longitudinal direction. Further, a primary bobbin center rod 32 is provided between the primary bobbin end rod 33 and the primary bobbin end rod 34.
Further, the primary bobbin 11 is configured to install and fix the igniter unit 20 shown in FIG. 1 between, for example, the primary bobbin end flange 33 and the back surface of the connector unit 18.
The igniter unit 20 fixed to the primary bobbin 11 is connected and fixed to the input / output terminals of the igniter unit 20, the terminal pins of the connector unit 18, the winding end of the primary coil 12, and the winding end of the tertiary coil 13. ing.

一次ボビン端部鍔３３と一次ボビン中央鍔３２との間には、一次コイル１２が巻回された一次コイル巻線部１２ａが設けられており、一次ボビン中央鍔３２と一次ボビン端部鍔３４との間には、三次コイル１３が巻回された三次コイル巻線部１３ａが設けられている。このように一次コイル１２と三次コイル１３は、一次ボビン中央鍔３１によって隔てられて巻線が重畳しないように配置されている。
また、一次コイル１２の中心孔と三次コイル１３の中心孔にはセンタ鉄心１６が挿通されており、これらのコイルは同一の磁気回路（磁束経路）に配置されている。 Between the primary bobbin end rod 33 and the primary bobbin central rod 32, a primary coil winding portion 12a around which the primary coil 12 is wound is provided. The primary bobbin central rod 32 and the primary bobbin end rod 34 are provided. Between the two, a tertiary coil winding portion 13a around which the tertiary coil 13 is wound is provided. Thus, the primary coil 12 and the tertiary coil 13 are separated by the primary bobbin center rod 31 and are arranged so that the windings do not overlap.
A center iron core 16 is inserted through the center hole of the primary coil 12 and the center hole of the tertiary coil 13, and these coils are arranged in the same magnetic circuit (magnetic flux path).

一次ボビン１１は、一次ボビン中央鍔３４と一次ボビン端部鍔３３との間に、三次コイル１３巻線の各端部線を固定する一次ボビン溝３１が形成されている。
詳しくは、一次ボビン溝３１は、一次ボビン中央鍔３４に形成された、三次コイル１３の巻線の始端部分ならびに終端部分を各々固定する、例えば切欠きなどの固定機構部（図示省略）から、一次ボビン端部鍔３３の外側部位等に固定されているイグナイタ部２０に到達する位置まで、当該一次ボビン１１の筒状に形成されたボビン本体表面に設けられている。
即ち、一次ボビン溝３１は、一次コイル１２巻線が巻回されるボビン本体表面に形成されており、そのため、三次コイル１３は、一次コイル１２よりも先に一次ボビン１１に巻回され、イグナイタ部２０またはコネクタ部１８に配線接続されている。 In the primary bobbin 11, a primary bobbin groove 31 is formed between the primary bobbin center rod 34 and the primary bobbin end rod 33 to fix each end wire of the tertiary coil 13 winding.
Specifically, the primary bobbin groove 31 is formed from a fixing mechanism (not shown) such as a notch, which fixes the starting end portion and the terminal end portion of the winding of the tertiary coil 13 formed in the primary bobbin central flange 34, respectively. It is provided on the surface of the bobbin main body formed in a cylindrical shape of the primary bobbin 11 up to a position reaching the igniter 20 fixed to the outer part of the primary bobbin end rod 33 or the like.
That is, the primary bobbin groove 31 is formed on the surface of the bobbin body around which the primary coil 12 winding is wound. Therefore, the tertiary coil 13 is wound around the primary bobbin 11 before the primary coil 12, and the igniter Wire connection is made to the section 20 or the connector section 18.

三次コイル１３の巻線各端部（巻線の始端および終端）は、前述の一次ボビン溝３１を用いて例えばイグナイタ部２０の接続端子まで配線されている。この配線部分は一次コイル１２の中心側に配置固定されおり、点火コイル１もしくは一次ボビン１１は、バッテリなどの直流電源に対して、三次コイル１３を一次コイル１２と並列に回路接続することも、三次コイル１３と一次コイル１２とを直列に回路接続することも可能に構成されている。
具体的には、例えば一次コイル１２の巻線各端部と三次コイル１３の巻線各端部を各々イグナイタ部２０の接続端子に配線接続し、コネクタ部１８を介して外部から入力した制御信号等に応じて、イグナイタ部２０において一次コイル１２と三次コイル１３とを並列接続、または直列接続するように各巻線端部の接続等を切替えるように構成することも可能である。
上記の一次ボビン中央鍔３４は、一次コイル１２と三次コイル１３の各巻回長さ等に応じた位置に設置されている。
点火コイル１は、一次ボビン端部鍔３３と一次ボビン中央鍔３２との間に三次コイル１３を設置し、一次ボビン中央鍔３２と一次ボビン端部鍔３４との間に一次コイル１２を設置するように構成してもよい。なお、このとき一次ボビン溝３１には、一次コイル１２の巻線の始端部分と終端部分が固定されている。
一次コイル１２と三次コイル１３とを直列接続した場合には、イグナイタ部２０に備えられた単一のスイッチ手段（図示省略）等によって、これらのコイルに流れる直流電流（一次電流）を制御し、即ち当該電流の通電ならびに遮断を所定のタイミングで行い、二次コイル１５に高電圧を発生させる。 Each end of the winding of the tertiary coil 13 (starting end and terminating end of the winding) is wired to, for example, the connection terminal of the igniter 20 using the primary bobbin groove 31 described above. This wiring portion is arranged and fixed on the center side of the primary coil 12, and the ignition coil 1 or the primary bobbin 11 can be connected to the DC power source such as a battery by connecting the tertiary coil 13 in parallel with the primary coil 12. The tertiary coil 13 and the primary coil 12 can also be connected in series.
Specifically, for example, each end of the winding of the primary coil 12 and each end of the winding of the tertiary coil 13 are connected to the connection terminals of the igniter unit 20 by wiring, and a control signal inputted from the outside via the connector unit 18 is used. Depending on the igniter section 20, the primary coil 12 and the tertiary coil 13 can be connected in parallel or in series so that the connection of the winding ends can be switched.
The primary bobbin center rod 34 is installed at a position corresponding to each winding length of the primary coil 12 and the tertiary coil 13.
In the ignition coil 1, the tertiary coil 13 is installed between the primary bobbin end rod 33 and the primary bobbin center rod 32, and the primary coil 12 is installed between the primary bobbin center rod 32 and the primary bobbin end rod 34. You may comprise as follows. At this time, the starting end portion and the terminating end portion of the winding of the primary coil 12 are fixed to the primary bobbin groove 31.
When the primary coil 12 and the tertiary coil 13 are connected in series, the direct current (primary current) flowing through these coils is controlled by a single switch means (not shown) provided in the igniter unit 20. That is, energization and interruption of the current are performed at a predetermined timing, and a high voltage is generated in the secondary coil 15.

一次コイル１２と三次コイル１３とを並列接続した場合には、各コイルにイグナイタ部２０に備えられた２つのスイッチ手段（図示省略）が各々回路接続され、一次コイル１２に流れる直流電流（一次電流）と三次コイル１３に流れる直流電流とを個別に制御する。
即ち、一次コイル１２と三次コイル１３とを並列接続したときのイグナイタ部２０は、例えば、一次コイル１２には第１スイッチ手段が接続され、三次コイル１３には第２スイッチ手段が接続されるように回路構成されており、また、これらのスイッチ手段は、コネクタ部１８を介して外部から入力した制御信号等に応じて各々独立してスイッチ動作するように構成されたものである。
なお、ここで説明した点火コイル１は、例えば一次コイル１２と三次コイル１３に同一の直流電源（図示省略）から各々直流電流が供給されるように外部接続されたものであるが、一次コイル１２と三次コイル１３に異なる直流電源等からそれぞれ直流電流を供給するように接続構成することも可能である。 When the primary coil 12 and the tertiary coil 13 are connected in parallel, two switch means (not shown) provided in the igniter unit 20 are connected to the respective coils, respectively, and a direct current (primary current) flowing through the primary coil 12 is connected. ) And the direct current flowing through the tertiary coil 13 are individually controlled.
That is, when the primary coil 12 and the tertiary coil 13 are connected in parallel, the igniter unit 20 is configured such that, for example, the first switch means is connected to the primary coil 12 and the second switch means is connected to the tertiary coil 13. In addition, these switch means are configured so as to perform a switch operation independently in accordance with a control signal or the like input from the outside via the connector unit 18.
In addition, although the ignition coil 1 demonstrated here is connected externally so that a direct current may be supplied to the primary coil 12 and the tertiary coil 13 from the same DC power supply (not shown), for example, the primary coil 12 It is also possible to connect the third coil 13 and the tertiary coil 13 so as to supply direct currents from different direct current power sources or the like.

上記のように一次コイル１２と三次コイル１３とを、直流電源に対して並列接続した場合には、各々異なるタイミングで直流電流の通電遮断を行うことができる。このように動作するときには、例えば、一次コイル１２に流れる一次電流の通電遮断を制御する点火信号と、三次コイル１３に流れる直流電流について、換言すると、点火コイル１に点火エネルギを供給するための直流電流について、通電遮断等を制御する制御信号を、外部からコネクタ部１８を介してイグナイタ部２０へ入力する。なお、上記の点火エネルギは、二次コイル１５に高電圧を発生させ、放電電流となって出力されるエネルギである。   When the primary coil 12 and the tertiary coil 13 are connected in parallel to the DC power source as described above, the DC current can be cut off at different timings. When operating in this way, for example, the ignition signal for controlling the interruption of the primary current flowing through the primary coil 12 and the direct current flowing through the tertiary coil 13, in other words, a direct current for supplying ignition energy to the ignition coil 1. As for the current, a control signal for controlling energization interruption or the like is input to the igniter unit 20 from the outside via the connector unit 18. The ignition energy is energy output as a discharge current by generating a high voltage in the secondary coil 15.

ここで、モデルの点火コイルについて説明すると、当該点火コイルの一次コイルの巻数をＮ１、二次コイルの巻数をＮ２としたとき、二次コイルに誘起される高電圧Ｖ２は、
Ｖ２＝（Ｎ２／Ｎ１）×ＶＣＥＳＡＴ
となる。なお、ＶＣＥＳＡＴは、上記モデルの点火コイルに備えられたイグナイタ回路のクランプ電圧である。
上記のように、二次コイルに発生する高電圧Ｖ２は、点火コイルに蓄積される点火エネルギ（二次エネルギ）の大きさによらず、概ね、巻数比（Ｎ２／Ｎ１）およびクランプ電圧ＶＣＥＳＡＴによって大きさが決まる。上記の点火エネルギは、高電圧Ｖ２によって点火プラグの電極間絶縁が破壊されて放電を開始したとき、この放電を持続させるための放電電圧と、点火プラグの電極間等に流れる（二次コイルから出力される）放電電流との積を、放電の継続時間で積分したものである。
なお、上記の放電電流は、一次コイルと二次コイルの巻数比（Ｎ２／Ｎ１）と、結合係数（α）と、一次電流の大きさによって決定され、放電経過時間に伴って減衰する。
また、上記の放電を持続させるための放電電圧は、内燃機関の圧縮比もしくは燃焼室内圧、点火プラグの放電電極間距離（ギャップ長）、混合気の燃料ならびに酸素濃度によって変化する。 Here, the ignition coil of the model will be described. When the number of turns of the primary coil of the ignition coil is N1, and the number of turns of the secondary coil is N2, the high voltage V2 induced in the secondary coil is
V2 = (N2 / N1) × V CESAT
It becomes. V CESAT is a clamp voltage of an igniter circuit provided in the ignition coil of the above model.
As described above, the high voltage V2 generated in the secondary coil generally depends on the turn ratio (N2 / N1) and the clamp voltage V CESAT regardless of the magnitude of ignition energy (secondary energy) accumulated in the ignition coil. The size is determined by. When the inter-electrode insulation of the spark plug is broken by the high voltage V2 and the discharge is started, the above ignition energy flows between the discharge voltage for sustaining this discharge and the electrode of the spark plug (from the secondary coil). The product of the output current and the discharge current is integrated by the discharge duration.
The discharge current is determined by the turn ratio (N2 / N1) of the primary coil and the secondary coil, the coupling coefficient (α), and the magnitude of the primary current, and attenuates with the elapsed discharge time.
Further, the discharge voltage for sustaining the above-described discharge varies depending on the compression ratio or combustion chamber pressure of the internal combustion engine, the distance (gap length) between the discharge electrodes of the spark plug, the fuel in the mixture, and the oxygen concentration.

本実施例による点火コイル１の三次コイル１３に通電される直流電流は、一次コイル１２を流れる一次電流に対応して通電ならびに遮断が行われる。例えば、一次電流の通電または遮断のいずれかが行われる前から、三次コイル１３に上記の直流電流の通電が開始され、前述の点火エネルギを当該点火コイル１に供給し、一次電流の通電遮断によって二次コイル１５が高電圧を発生して放電電流を出力するとき、当該点火エネルギを用いるようにしてもよい。具体的には、例えば、外部から入力する点火信号や制御信号等によってイグナイタ部２０の動作を制御し、上記のように点火エネルギを用いる。
また、一次コイル１２の通電遮断後においても三次コイル１３に通電を継続させ、一次電流の通電遮断によって高電圧を発生した後の二次コイル１５に点火エネルギを（三次コイル１３から）供給し、当該高電圧の印加後に点火プラグ等に流れる放電電流の継続時間を延長するように、例えば、外部から入力する点火信号や制御信号等によってイグナイタ部２０の動作を制御してもよい。
なお、一次コイル１２の一次電流を遮断した後に三次コイル１３に直流電流を供給するときには、一次コイル１２に通電したときに発生する磁束に対して逆向きとなるように（逆方向の磁束が生じるように）、当該三次コイル１３に直流電流を通電して二次コイル１５の出力電流（放電電流）となる点火エネルギを供給する（三次コイル１３を用いて二次エネルギを向上させるフォワード方式）。 The direct current applied to the tertiary coil 13 of the ignition coil 1 according to the present embodiment is energized and interrupted corresponding to the primary current flowing through the primary coil 12. For example, before the primary current is turned on or off, the direct current of the DC current is started to the tertiary coil 13, the ignition energy is supplied to the ignition coil 1, and the primary current is turned off. When the secondary coil 15 generates a high voltage and outputs a discharge current, the ignition energy may be used. Specifically, for example, the operation of the igniter unit 20 is controlled by an ignition signal or a control signal input from the outside, and the ignition energy is used as described above.
Further, even after energization of the primary coil 12 is interrupted, the energization of the tertiary coil 13 is continued, and ignition energy (from the tertiary coil 13) is supplied to the secondary coil 15 after generating a high voltage by interrupting the energization of the primary current. For example, the operation of the igniter unit 20 may be controlled by an ignition signal, a control signal, or the like input from the outside so as to extend the duration of the discharge current flowing through the ignition plug after application of the high voltage.
When a direct current is supplied to the tertiary coil 13 after the primary current of the primary coil 12 is cut off, the magnetic flux generated when the primary coil 12 is energized is opposite (magnetic flux in the reverse direction is generated). As described above, a direct current is applied to the tertiary coil 13 to supply ignition energy that becomes an output current (discharge current) of the secondary coil 15 (forward system that uses the tertiary coil 13 to improve secondary energy).

また、一次コイル１２に通電されたときに発生する磁束と同一方向に磁束が発生するように三次コイル１３に直流電流を通電したときには、これらのコイルが発生した磁束は、同一の磁気回路を同方向に進行して二次コイル１５に鎖交する。
このように、同一方向に磁束が発生するように一次コイル１２に通電する電流方向と三次コイル１３に通電する電流方向を設定し、一次コイル１２に通電している一次電流と三次コイル１３に通電している直流電流とを同時に遮断して二次コイル１５に高電圧を誘起し、大きなエネルギの放電電流を出力するように例えばイグナイタ部２０の動作を制御してもよい（三次コイル１３を用いて二次エネルギを向上させるフライバック方式）。 In addition, when a DC current is applied to the tertiary coil 13 so that a magnetic flux is generated in the same direction as the magnetic flux generated when the primary coil 12 is energized, the magnetic flux generated by these coils is the same as the same magnetic circuit. It travels in the direction and interlinks with the secondary coil 15.
In this way, the current direction for energizing the primary coil 12 and the current direction for energizing the tertiary coil 13 are set so that the magnetic flux is generated in the same direction, and the primary current energizing the primary coil 12 and the energization of the tertiary coil 13 are set. For example, the operation of the igniter unit 20 may be controlled so as to induce a high voltage in the secondary coil 15 by simultaneously interrupting the direct current being generated and output a discharge current of large energy (using the tertiary coil 13). Flyback method to improve secondary energy).

点火コイル１は、一次コイル１２に流れる一次電流の通電ならびに遮断を行うタイミングと、三次コイル１３に流れる直流電流の通電ならびに遮断を行うタイミングを適当に調整、制御することにより、二次コイル１５から点火プラグ等へ出力する放電電流を長時間継続することが可能になる。
また、一次コイル１２に流れる一次電流と三次コイル１３に流れる直流電流の各大きさを制御して、各コイルに通電されたこれらの電流を同時に遮断することにより、二次コイル１５から出力される放電電流のピーク値を調整することもできる。
即ち、内燃機関の運転状況、もしくは燃焼状態が良好な場合には、点火コイル１から点火プラグ等へ供給する点火エネルギ（二次エネルギ）の大きさを必要最小限に調整、制御することが可能であり、点火コイル１の消費電力を抑制することができる。 The ignition coil 1 is controlled from the secondary coil 15 by appropriately adjusting and controlling the timing of energizing and interrupting the primary current flowing through the primary coil 12 and the timing of energizing and interrupting the direct current flowing through the tertiary coil 13. The discharge current output to the spark plug or the like can be continued for a long time.
Further, by controlling the magnitudes of the primary current flowing in the primary coil 12 and the direct current flowing in the tertiary coil 13 and simultaneously shutting off these currents energized in the respective coils, they are outputted from the secondary coil 15. The peak value of the discharge current can also be adjusted.
That is, when the operating state or combustion state of the internal combustion engine is good, it is possible to adjust and control the magnitude of ignition energy (secondary energy) supplied from the ignition coil 1 to the ignition plug or the like to the minimum necessary. Thus, the power consumption of the ignition coil 1 can be suppressed.

１点火コイル
１０ケース
１１一次ボビン
１２一次コイル
１２ａ一次コイル巻線部
１３三次コイル
１３ａ三次コイル巻線部
１４二次ボビン
１５二次コイル
１６センタ鉄心
１７サイド鉄心
１８コネクタ部
１９高圧端子
２０イグナイタ部
３１一次ボビン溝
３２一次ボビン中央鍔
３３，３４一次ボビン端部鍔
１００点火コイル
１０１一次ボビン
１０２一次コイル
１０３二次ボビン
１０４二次コイル
１０５コネクタ部
１０６イグナイタ部
１０７高圧端子
１０８サイド鉄心
１０９センタ鉄心
１１１ケース 1 ignition coil 10 case 11 primary bobbin 12 primary coil 12a primary coil winding part 13 tertiary coil 13a tertiary coil winding part 14 secondary bobbin 15 secondary coil 16 center iron core 17 side iron core 18 connector part 19 high voltage terminal 20 igniter part 31 Primary bobbin groove 32 Primary bobbin center rod 33, 34 Primary bobbin end rod 100 Ignition coil 101 Primary bobbin 102 Primary coil 103 Secondary bobbin 104 Secondary coil 105 Connector portion 106 Igniter portion 107 High voltage terminal 108 Side iron core 109 Center iron core 111 Case

Claims (5)

一次コイルに供給される一次電流の通電と遮断が行われることにより、二次コイルに高電圧を発生して点火プラグへ出力する内燃機関用点火コイルであって、
前記一次コイルを巻回する筒状の一次ボビンと、
前記一次ボビンの筒状周壁を囲い、前記二次コイルを巻回する二次ボビンと、
前記一次ボビンの中心孔に挿通され、前記一次ボビンの長手方向両端から前記二次コイルの外周に沿って延設されて、前記一次ボビン中心孔の両端を接続するように形成された鉄心材と、
前記二次コイルから出力される前記高電圧となるエネルギを供給する直流電流が通電される三次コイルと、
を備え、
前記一次ボビンは、
前記筒状長手方向の両端に各々設けた一の端部鍔と他の端部鍔との間に中央鍔を設け、
前記一次コイルを前記一の端部鍔と前記中央鍔との間に巻回し、
前記三次コイルを前記中央鍔と前記他の端部鍔との間に巻回した、
ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。 An ignition coil for an internal combustion engine that generates and outputs a high voltage to a secondary coil by energizing and interrupting a primary current supplied to the primary coil,
A cylindrical primary bobbin that winds the primary coil;
A secondary bobbin that surrounds the cylindrical peripheral wall of the primary bobbin and winds the secondary coil;
An iron core material inserted through the center hole of the primary bobbin, extended from the longitudinal ends of the primary bobbin along the outer periphery of the secondary coil, and formed to connect both ends of the primary bobbin center hole; ,
A tertiary coil that is energized with a direct current that supplies the high-voltage energy output from the secondary coil;
With
The primary bobbin is
A central ridge is provided between one end ridge provided on both ends of the cylindrical longitudinal direction and the other end ridge,
Winding the primary coil between the one end collar and the central collar;
The tertiary coil was wound between the central rod and the other end rod,
An ignition coil for an internal combustion engine. 前記一次ボビンは、
前記一の端部鍔あるいは前記他の端部鍔と、前記中央鍔との間の筒状表面に、該一次ボビンに巻回されたコイル巻線の始端および終端を配線固定する溝部を設けた、
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。 The primary bobbin is
A groove portion is provided on the cylindrical surface between the one end flange or the other end flange and the central flange to fix the start and end of the coil winding wound around the primary bobbin. ,
The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1. 前記三次コイルは、
前記一次電流の通電または遮断が行われる前に前記直流電流が通電されて前記二次コイルの出力電流となるエネルギを供給する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関用点火コイル。 The tertiary coil is
Before the primary current is energized or interrupted, the direct current is energized to supply energy that becomes the output current of the secondary coil;
The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized by the above. 前記三次コイルは、
前記一次電流の通電遮断後に前記直流電流が通電されて前記二次コイルの出力電流となるエネルギを供給する、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の内燃機関用点火コイル。 The tertiary coil is
After the energization of the primary current is cut off, the direct current is energized to supply energy that becomes the output current of the secondary coil.
The ignition coil for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the ignition coil is used. 前記三次コイルは、
前記一次コイルに前記一次電流が通電されたときに発生する磁束と同じ向きに磁束を発生するように前記直流電流が通電され、該直流電流を前記一次電流と同時に遮断される、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の内燃機関用点火コイル。 The tertiary coil is
The direct current is applied to generate a magnetic flux in the same direction as the magnetic flux generated when the primary current is applied to the primary coil, and the direct current is interrupted simultaneously with the primary current;
The ignition coil for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the ignition coil is used.
JP2016087856A 2016-04-26 2016-04-26 Internal combustion engine ignition coil Pending JP2017199749A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016087856A JP2017199749A (en) 2016-04-26 2016-04-26 Internal combustion engine ignition coil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016087856A JP2017199749A (en) 2016-04-26 2016-04-26 Internal combustion engine ignition coil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017199749A true JP2017199749A (en) 2017-11-02

Family

ID=60239429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016087856A Pending JP2017199749A (en) 2016-04-26 2016-04-26 Internal combustion engine ignition coil

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017199749A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11367566B2 (en) * 2019-09-11 2022-06-21 Mitsubishi Electric Corporation Internal combustion engine ignition device
US11367567B2 (en) 2019-03-26 2022-06-21 Denso Corporation Ignition coil for internal combustion engine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11367567B2 (en) 2019-03-26 2022-06-21 Denso Corporation Ignition coil for internal combustion engine
US11545300B2 (en) 2019-03-26 2023-01-03 Denso Corporation Ignition coil for internal combustion engine
US11769627B2 (en) 2019-03-26 2023-09-26 Denso Corporation Ignition coil for internal combustion engine
US11367566B2 (en) * 2019-09-11 2022-06-21 Mitsubishi Electric Corporation Internal combustion engine ignition device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9117585B2 (en) Ignition coil
US8106738B2 (en) Ballast for multiple lamps and method of manufacturing the same
US8289117B2 (en) Ignition coil with energy storage and transformation
JP6919346B2 (en) Ignition system
JP5255682B2 (en) Ignition device
JP2015129465A (en) Internal combustion engine ignition system
JP6820080B2 (en) Methods and equipment to control the ignition system
JP5899823B2 (en) Ignition device for internal combustion engine
JP4600311B2 (en) Ignition control device for internal combustion engine
JP2017199749A (en) Internal combustion engine ignition coil
US20120055456A1 (en) Method for generating corona discharges in two combustion chambers of a combustion engine
US6860256B2 (en) Ignition apparatus for internal combustion engine
JP2018084209A (en) Ignition device for internal combustion engine
JP2012064620A (en) Ignition coil for internal combustion engine
JP2012004238A (en) Ignition device for internal combustion engine
JP2006222282A (en) Ignition coil
JP2008014184A (en) Ignition device for internal combustion engine
JP6750811B1 (en) Ignition device for internal combustion engine
JP6239387B2 (en) Ignition device for internal combustion engine
JP2011157864A (en) Ignition device of spark ignition type internal combustion engine
JP2013096383A (en) Ignition device of internal combustion engine
JP2010106739A (en) Multi-ignition type ignition device for internal combustion engine
JP2007309098A (en) Ignition coil for internal combustion engine
JP2006287089A (en) Ignition coil for internal combustion engine
KR101362172B1 (en) Ignition coil

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190618

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20191210