JP2019011771A - Ignition system of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の混合気を着火させる点火コイルにおいて、特に1つの気筒に対して複数の点火コイルを備える点火システムに関するものである。 The present invention relates to an ignition coil for igniting an air-fuel mixture of an internal combustion engine, and more particularly to an ignition system including a plurality of ignition coils for one cylinder.
従来より、内燃機関は大気汚染による環境破壊に対する問題や化石燃料の枯渇問題を解決するために低燃費自動車の開発が盛んに行われており、空燃比を高くした混合気によるリーン燃焼によって低燃費化を実現している。しかし、このようなリーン燃焼では点火プラグからの放電による混合気への着火性が悪化するため、1回の燃焼に対して複数の放電を行い放電時間を長くすることで混合気への着火性を改善する多重放電型の点火装置が存在する。そして、多重放電型点火装置では点火装置の温度上昇や点火プラグの電極摩耗を抑えるため低回転領域のみで多重放電を実行することが知られており、例えば特開平11−148452号公報(以下「特許文献1」)が提案されている。 Conventionally, internal combustion engines have been actively developed to reduce fuel consumption in order to solve environmental damage problems caused by air pollution and fossil fuel depletion, and low fuel consumption is achieved by lean combustion using a mixture with a high air-fuel ratio. Has been realized. However, in such lean combustion, the ignitability of the air-fuel mixture due to the discharge from the spark plug deteriorates. Therefore, the ignitability of the air-fuel mixture can be achieved by increasing the discharge time by performing multiple discharges for one combustion. There are multiple discharge type ignition devices that improve the above. In a multiple discharge type ignition device, it is known that multiple discharge is executed only in a low rotation region in order to suppress temperature rise of the ignition device and electrode wear of the spark plug. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-148452 (hereinafter “ Patent Document 1 ") has been proposed.
特許文献1では、筒内噴射ガソリンエンジンに取り付けられた点火プラグと、点火時期に前記点火プラグに高電圧を印加して火花放電を発生させる点火コイルと、この点火コイルの一次電流をオン/オフするスイッチング素子と、このスイッチング素子のオン/オフ動作を制御する点火制御手段とを備えた筒内噴射ガソリンエンジン用点火装置において、前記点火制御手段は、点火時期に前記スイッチング素子をオフ動作させた後に該スイッチング素子を繰り返しオン/オフさせて前記点火プラグを多重放電させ、前記多重放電は、エンジン回転数が低回転数となる領域のみで実行される点火装置が記載されている。 In Patent Document 1, an ignition plug attached to an in-cylinder injection gasoline engine, an ignition coil that generates a spark discharge by applying a high voltage to the ignition plug at an ignition timing, and a primary current of the ignition coil is turned on / off. In an in-cylinder injection gasoline engine ignition device comprising a switching element that performs and an ignition control means that controls on / off operation of the switching element, the ignition control means causes the switching element to be turned off at an ignition timing. The ignition device is described in which the switching element is repeatedly turned on / off later to cause multiple discharge of the spark plug, and the multiple discharge is executed only in a region where the engine speed is low.
しかしながら、従来の点火装置では次のような問題が生じている。即ち、特許文献1の点火装置では、高回転領域の各行程時間は短くなり多重放電を行わなくても良好な着火性を確保した放電時間となることから低回転領域でのみ多重放電を実行することで高回転領域での点火装置の温度上昇を抑えると共に、点火プラグの電極摩耗を抑えることができると考えられているが、内燃機関の回転数が速くなり各行程時間が短くなると単位時間当たりの各行程回数は増加するため、内燃機関の回転数が1000回転と6000回転とを比較すると、単位時間あたりの各行程回数が6000回転では1000回転に対して6倍となることがわかる。これでは、高回転領域で多重放電を行わなくても放電回数は増えるため点火装置の発熱量も多くなり、点火装置の出力低下や最悪の場合には熱破壊が生じる。 However, the conventional ignition device has the following problems. That is, in the ignition device of Patent Document 1, each stroke time in the high rotation region is shortened, and the discharge time ensures good ignitability without performing multiple discharge. Therefore, multiple discharge is executed only in the low rotation region. It is thought that this can suppress the temperature rise of the ignition device in the high rotation region and suppress electrode wear of the spark plug. Since the number of strokes of the internal combustion engine increases between 1000 and 6000, it can be seen that the number of strokes per unit time is 6 times that of 1000 when the number of strokes per unit time is 6000. In this case, the number of discharges is increased without performing multiple discharges in a high rotation region, so that the amount of heat generated by the ignition device is increased.
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、単発放電を行う点火装置と比較して放電回数が多くなる多重放電を行う点火装置において、点火装置の温度上昇を抑えることで出力低下や熱破壊の発生を防ぐ内燃機関用の点火システムを提供することを目標とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an ignition device that performs multiple discharge in which the number of discharges is increased as compared with an ignition device that performs single discharge, by suppressing an increase in the temperature of the ignition device, output reduction and thermal destruction can be prevented. It is an object to provide an ignition system for an internal combustion engine that prevents generation.
上記課題を解決するために、本発明の請求項1の発明は、共通の点火プラグへ出力電圧を供給する複数のコイル部と、前記複数のコイル部のそれぞれを個別に駆動させる複数のイグナイタと、前記複数のイグナイタの各々へ点火信号を与えるエンジンコントロールユニットと、各々が前記複数のコイル部に対応して設けられコイル部自身の温度又はコイル部周囲温度の何れかの温度に関する検出信号を出力する温度検出部と、を備え、前記エンジンコントロールユニットは、前記複数のコイル部のうち前記検出信号に基づいて選択された限定的コイル部を駆動させる第1の点火信号を供給することを特徴とする内燃機関用の点火システムとする。 In order to solve the above-described problems, the invention of claim 1 of the present invention includes a plurality of coil portions that supply an output voltage to a common spark plug, and a plurality of igniters that individually drive each of the plurality of coil portions. An engine control unit that provides an ignition signal to each of the plurality of igniters, and outputs detection signals relating to either the temperature of the coil unit itself or the ambient temperature of the coil unit provided corresponding to the plurality of coil units And a temperature detection unit configured to supply a first ignition signal for driving a limited coil unit selected based on the detection signal among the plurality of coil units. An ignition system for an internal combustion engine.
また、請求項1の発明において、前記第1の点火信号は、前記複数のコイル部のうち或るコイル部に関する前記検出信号が閾値に到達すると当該或るコイル部を停止させ且つこれと異なる他のコイル部を駆動させる構成としてもよい。さらに、前記エンジンコントロールユニットは、前記第1の点火信号と、予め決定された駆動パターンで前記複数のコイル部を駆動させる第2の点火信号と、を供給する構成としてもよい。 Further, in the first aspect of the invention, the first ignition signal may be configured to stop the certain coil unit when the detection signal related to a certain coil unit among the plurality of coil units reaches a threshold value and is different from this. It is good also as a structure which drives this coil part. Furthermore, the engine control unit may be configured to supply the first ignition signal and a second ignition signal for driving the plurality of coil portions with a predetermined drive pattern.
また、前記第2の点火信号は、前記複数のコイル部のうち或るコイル部とこれと異なる他のコイル部とを交互に駆動させる構成としてもよい。さらに、前記第1の点火信号は、内燃機関の回転数が所定の設定回転数以上の領域で供給され、前記第2の点火信号は、内燃機関の回転数が所定の設定回転数未満の領域で供給される構成としてもよいし、前記所定の設定回転数は、略4000回転としてもよい。 The second ignition signal may be configured to alternately drive a certain coil portion and the other coil portion among the plurality of coil portions. Further, the first ignition signal is supplied in a region where the rotational speed of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined set rotational speed, and the second ignition signal is a region where the rotational speed of the internal combustion engine is less than the predetermined set rotational speed. The predetermined set rotational speed may be approximately 4000 revolutions.
上記の構成のように共通の点火プラグへ出力電圧を供給する複数のコイル部と、前記複数のコイル部のそれぞれを個別に駆動させる複数のイグナイタと、前記複数のイグナイタの各々へ点火信号を与えるエンジンコントロールユニットと、各々が前記複数のコイル部に対応して設けられコイル部自身の温度又はコイル部周囲温度の何れかの温度に関する検出信号を出力する温度検出部と、備え、前記エンジンコントロールユニットは、前記複数のコイル部のうち或るコイル部に関する前記検出信号が閾値に到達すると当該或るコイル部を停止させ且つこれと異なる他のコイル部を駆動させる第1の点火信号を供給することで、点火装置の温度上昇を抑えて出力低下や熱破壊の発生を防ぐ内燃機関用の点火システムが実現できる。 As described above, a plurality of coil units that supply an output voltage to a common ignition plug, a plurality of igniters that individually drive each of the plurality of coil units, and an ignition signal to each of the plurality of igniters An engine control unit; and a temperature detection unit that is provided corresponding to each of the plurality of coil units and outputs a detection signal related to either the temperature of the coil unit itself or the ambient temperature of the coil unit, and the engine control unit Supplies a first ignition signal for stopping a certain coil unit and driving another coil unit different from this when the detection signal related to a certain coil unit among the plurality of coil units reaches a threshold value. Thus, it is possible to realize an ignition system for an internal combustion engine that suppresses the temperature increase of the ignition device and prevents the output from being reduced or causing thermal destruction.
以下に本発明の実施の形態を示す実施例を図1乃至図6に基づいて説明する。 An example showing the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
本発明の実施例に係る内燃機関用の点火システムを示すブロック図を図1に、(a)エンジン回転数に対する多重点火を実施する領域を設定するマップを概念的に示す図、(b)エンジン回転数に対する単位時間当たりの1サイクルを示すタイムチャートを図2に、第1の点火信号に対する一次電流と二次電流との関係を示すタイムチャートを図3に、第2の点火信号に対する一次電流と二次電流との関係を示すタイムチャートを図4に、内燃機関用の点火システムの動作処理を示すフローチャートを図5に、内燃機関用の点火システムに係るコイル部の温度変化を示すタイムチャートを図6にそれぞれ示す。 FIG. 1 is a block diagram showing an ignition system for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, (a) a diagram conceptually showing a map for setting a region for performing multiple ignition with respect to engine speed, and (b). FIG. 2 is a time chart showing one cycle per unit time with respect to the engine speed, FIG. 3 is a time chart showing the relationship between the primary current and the secondary current with respect to the first ignition signal, and the primary with respect to the second ignition signal. FIG. 4 is a time chart showing the relationship between the current and the secondary current, FIG. 5 is a flowchart showing the operation process of the ignition system for the internal combustion engine, and FIG. 5 is a time showing the temperature change of the coil portion related to the ignition system for the internal combustion engine. The chart is shown in FIG.
図1において、内燃機関用の点火システムは、エンジンの各気筒に対して別個に設けられた点火プラグ100へ高電圧を出力する点火装置から構成されるものであり、前記点火プラグ100の電極間に発生する火花放電によって前記気筒内の混合気を着火している。また、前記点火プラグ100は、第1のコイル部10と第2のコイル部20とを並列に接続している。なお、前記第1のコイル部10及び第2のコイル部20は、1次コイル12,22と2次コイル14,24と鉄芯16,26とをそれぞれ電磁結合させたものから構成され、当該それぞれの2次コイル14,24は、それぞれ同一の出力電圧を共通する前記点火プラグ100へ供給している。さらに、前記第1のコイル部10と第2のコイル部20は、各々が出力する二次電流がそれぞれ互いのコイル部へ流れ込むことを防ぐ整流素子90a,90bを配置している。
In FIG. 1, an ignition system for an internal combustion engine is composed of an ignition device that outputs a high voltage to an
そして、前記第1のコイル部10及び第2のコイル部20は、それぞれを個別に駆動する第1のイグナイタ30と第2のイグナイタ40と接続されている。なお、前記第1のイグナイタ30及び第2のイグナイタ40は、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)からなるスイッチ素子32,42と当該スイッチ素子に電流を供給するドライバ回路34,44とから構成される。
The
また、前記内燃機関用の点火システムは、エンジンコントロールユニット50と電源装置80とDC−DCコンバータ82とを備えている。なお、前記エンジンコントロールユニット50は、前記エンジンの運転における電子制御を統括して行うマイクロコントローラを示し、前記電源装置80は、自動車の車載電装装置を駆動するカーバッテリを示している。さらに、前記内燃機関用の点火システムは、前記第1のコイル部10、第2のコイル部20、第1のイグナイタ30、及び、第2のイグナイタ40のそれぞれの内部温度に関する検出信号を出力する温度検出部としてのサーミスタ60a,60b,70a,70b を備えている。
The ignition system for the internal combustion engine includes an
続いて前記内燃機関用の点火システムの回路構成を説明すると、前記DC−DCコンバータ82は、前記それぞれの1次コイル12,22の低圧側と接続されている。また、前記それぞれの1次コイル12,22は、低圧側を前記各々の2次コイル14,24と接続し、高圧側を前記各々のスイッチ素子32,42のコレクタと接続している。さらに、前記それぞれの2次コイル14,24の高圧側は、前記各々の整流素子90a,90bを介して結合され前記点火プラグ100と接続している。
Next, the circuit configuration of the ignition system for the internal combustion engine will be described. The DC-DC converter 82 is connected to the low pressure side of each of the
そして、前記エンジンコントロールユニット50は、前記各々のドライバ回路34,44と接続されている。また、前記各々のドライバ回路34,44は、前記各々のスイッチ素子32,34のゲートと前記電源装置80と接続している。さらに、前記エンジンコントロールユニット50は、前記サーミスタ60a,60b,70a,70b と接続している。そのうえ、前記サーミスタ60a,60bは、前記各々の1次コイル12,22に近接して配置すると共に、前記サーミスタ70a,70bは、前記各々のスイッチ素子32,42に近接して配置されることが好ましい。
The
なお、前記エンジンコントロールユニット50から前記第1のイグナイタ30及び第2のイグナイタ40の各々へ点火信号を供給すると、前記各々のドライバ回路34,44は、点火信号を受けて前記各々のスイッチ素子32,42に前記電源装置80からの電流を供給する。そして、前記各々のスイッチ素子32,42に電流が供給されると、前記各々の1次コイル12,22に一次電流が流れ、前記各々のスイッチ素子32,42に供給された電流が遮断されると、前記各々の2次コイル14,24に逆起電力が生じることで二次電流が流れる。
When an ignition signal is supplied from the
次に、図2(a)において、前記エンジンの回転数の変動に対する前記内燃機関用の点火システムの運転マップを説明する。前記エンジンコントロールユニット50は、4000回転となるエンジン回転数を所定の設定回転数として前記第1のイグナイタ30及び第2のイグナイタ40に供給する点火信号を切り替えている。即ち、前記エンジンコントロールユニット50は、エンジン回転数が4000回転以上では単発点火を行う第1の点火信号を供給し、エンジン回転数が4000回転未満では多重点火を行う第2の点火信号を供給している。なお、多重点火の必要性としては図2(b)に基づいて説明する。前記エンジンは、回転数の上昇に比例して単位時間当たりに回転する速さ(回転速度)が速くなるため、6000回転と1000回転とでは1回転に要する時間が異なる。すると、前記エンジンが低回転時には、1回転に要する時間が長くなるので、放電時間も長くして前記エンジン内の混合気に対して着火性を高める必要があり、そのために多重点火を必要としている。
Next, referring to FIG. 2A, an operation map of the ignition system for the internal combustion engine with respect to fluctuations in the engine speed will be described. The
しかし、前記エンジンが高回転時には、1回転に要する時間が短くなるので、単発点火でも前記エンジン内の混合気に対して着火性が十分確保できるため単発点火としている。ところが、前記エンジンの回転数が6000回転と1000回転では単位時間当たりの燃焼行程の回数は6000回転の前記エンジンが6倍多くなり、これを踏まえると前記エンジンが4000回転以上となる高回転時には、単発点火であっても前記第1のコイル部10又は第2のコイル部20による二次電流の放電回数が多くなる。
However, since the time required for one rotation is shortened when the engine is rotating at high speed, single ignition is performed because sufficient ignitability can be secured for the air-fuel mixture in the engine even by single ignition. However, when the engine speed is 6000 rpm and 1000 rpm, the number of combustion strokes per unit time is 6 times that of the engine of 6000 rpm, and based on this, at a high speed where the engine is 4000 rpm or more, Even in the case of single ignition, the number of secondary current discharges by the
このことから、前記第1のコイル部10及び第2のコイル部20は、前記エンジンの回転数の上昇に伴い放電回数の増加によって発熱する。そして、図2(a)に戻ると、前記内燃機関用の点火システムでは、前記各々の1次コイル12,14のようなトランスや前記スイッチ素子32,42のような半導体素子が熱を帯びると二次電流の出力も低下することを示している。
Accordingly, the
次に、図3では、単発点火実行時の前記内燃機関用の点火システムにおけるタイムチャートを説明する。前記エンジンコントロールユニット50は、前記エンジンが4000回転以上とする高回転時において前記第1のイグナイタ30及び第2のイグナイタ40に第1の点火信号を供給する。前記第1の点火信号は、前記第1のイグナイタ30又は第2のイグナイタ40のどちらか一方を駆動させる信号である。即ち、前記第1のコイル部10の駆動期間は、前記第1のイグナイタ30への点火信号をONにすることで前記1次コイル12に一次電流が流れ、前記第1のイグナイタ30への点火信号をOFFにすることで前記1次コイル12を流れる一次電流が遮断され前記2次コイル14に逆起電力が発生して二次電流が流れる。この動作を前記エンジンの1回の燃焼行程につき1回行う。
Next, FIG. 3 illustrates a time chart in the internal combustion engine ignition system at the time of single ignition execution. The
また、前記第2のコイル部20の駆動期間も同様に、前記第2のイグナイタ40への点火信号をONにすることで前記1次コイル22に一次電流が流れ、前記第2のイグナイタ40への点火信号をOFFにすることで前記1次コイル22を流れる一次電流が遮断され前記2次コイル24に逆起電力が発生して二次電流が流れる。
Similarly, during the driving period of the
次に、図4では、多重点火実行時の前記内燃機関用の点火システムにおけるタイムチャートを説明する。前記エンジンコントロールユニット50は、前記エンジンが4000回転未満とする低回転時において前記第1のイグナイタ30及び第2のイグナイタ40に第2の点火信号を供給する。前記第2の点火信号は、前記第1のイグナイタ30及び第2のイグナイタ40を交互に駆動させる信号である。即ち、前記エンジンコントロールユニット50は、前記第1のイグナイタ30への点火信号をONに、前記第2のイグナイタ40への点火信号をOFFにすると、前記1次コイル12に一次電流が流れる。また、前記第1のイグナイタ30への点火信号をOFFに、前記第2のイグナイタ40への点火信号をONにすると、前記1次コイル12を流れる一次電流が遮断され前記2次コイル14に逆起電力が発生して二次電流が流れ且つ前記1次コイル22に一次電流が流れる。
Next, FIG. 4 illustrates a time chart in the ignition system for the internal combustion engine when multiple ignition is executed. The
そして、再び前記第1のイグナイタ30への点火信号をONに、前記第2のイグナイタ40への点火信号をOFFにすると、前記1次コイル12に一次電流が流れ且つ前記1次コイル22を流れる一次電流が遮断され前記2次コイル24に逆起電力が発生して二次電流が流れる。これによって、前記点火プラグ100には、前記各々の2次コイル14,24から出力された二次電流が交互に出力され放電時間の長い二次電流が維持される。
When the ignition signal to the
次に、図5において、前記内燃機関用の点火システムの動作処理を説明する。前記エンジンコントロールユニット50は、前記エンジンの回転数を検出し(S1)、S1で検出したエンジン回転数が4000回転以上であるかの判定を行う(S2)。また、前記エンジンコントロールユニット50は、エンジン回転数が4000回転以上であると判定した場合、前記第1のコイル部10又は第2のコイル部20のどちらか一方を駆動させる前記第1の点火信号を前記各々のイグナイタ30,40に供給して単発点火を実行する(S3)。或いは、前記エンジンコントロールユニット50は、エンジン回転数が4000回転未満であると判定した場合、前記第1のコイル部10及び第2のコイル部20を交互に駆動させる前記第2の点火信号を前記各々のイグナイタ30,40に供給して多重点火を実行する(S11)。
Next, referring to FIG. 5, the operation process of the ignition system for the internal combustion engine will be described. The
また、S3で単発点火を実行中において、前記各々のサーミスタ60a,60b,70a,70bは、前記各々の1次コイル12,22、前記第1のイグナイタ30、及び、前記第2のイグナイタ40の温度に関する検出信号を前記エンジンコントロールユニット50へ出力している(S4)。さらに、前記エンジンコントロールユニット50は、S4で出力した前記検出信号が閾値以上となるかの判定を行い(S5)、S5で前記検出信号が閾値以上となる場合、前記エンジンコントロールユニット50は、現在駆動しているコイル部が前記第1のコイル部10であるかの判定を行う(S6)。
In addition, during the single ignition in S3, each of the
そして、S6で現在駆動しているコイル部が前記第1のコイル部10であるとされた場合、前記エンジンコントロールユニット50は、前記第1のコイル部10を停止させ且つ前記第2のコイル部20を駆動させるよう前記第1の点火信号を制御する(S7)。或いは、S6で現在駆動しているコイル部が前記第2のコイル部20であるとされた場合、前記エンジンコントロールユニット50は、前記第2のコイル部20を停止させ且つ前記第1のコイル部10を駆動させるよう前記第1の点火信号を制御する(S21)。
When it is determined in S6 that the coil unit currently driven is the
次に、図6において、単発点火実行時における前記各々の1次コイル12,22、前記第1のイグナイタ30、及び、前記第2のイグナイタ40の温度推移を説明する。前記各々の1次コイル12,22、前記第1のイグナイタ30、及び、前記第2のイグナイタ40は、前記エンジンの運転によるエンジンルーム内の温度上昇によって80℃前後を常温として動作している。そして、前記単発点火実行時には、(a)部に示すように前記第1のコイル部10を駆動し、前記第2のコイル部20を停止させている。しかし、前記エンジン回転数が高回転であると前記第1のコイル部10及び前記第1のイグナイタ30の温度が時々刻々上昇していく。
Next, referring to FIG. 6, the temperature transition of each of the
やがて、(b)部に示すように前記第1のコイル部10及び前記第1のイグナイタ30の温度が第1の閾値とする130℃に到達すると、前記第1のコイル部10を停止させ前記第2のコイル部20を駆動させる。そして、停止させた前記第1のコイル部10及び前記第1のイグナイタ30の温度は下降し、前記第2のコイル部20及び前記第2のイグナイタ40は温度上昇する。この動作を繰り返して、前記第2のコイル部20及び前記第2のイグナイタ40の温度が第1の閾値とする130℃に到達すると、前記第1のコイル部10を駆動して前記第2のコイル部20を停止させる。ところが、更に前記エンジンが高回転駆動を続けた場合、(c)部に示すように駆動させる側のコイル部の温度上昇に対して、停止させる側の温度降下が追い付かなくなり、前記各々のコイル部10,20及び前記各々のイグナイタ30,40の温度差がなくなる。すると、前記各々のコイル部10,20の駆動を切り替える第2の閾値(140℃)まで駆動させる。
Eventually, as shown in part (b), when the temperature of the
そして、(d)部に示すように、前記第1のコイル部10を停止させ前記第2のコイル部20を駆動させ、前記第2のコイル部20及び前記第2のイグナイタ40の温度が前記第2の閾値に到達すると、前記第1のコイル部10を駆動し、前記第2のコイル部20を停止させる。やがて、前記第1のコイル部10及び前記第1のイグナイタ30の温度が前記第2の閾値に到達すると、再び前記第1のコイル部10を停止させ、前記第2のコイル部20を駆動させる。また、(e)部に示すように、再び前記各々のコイル部10,20及び前記各々のイグナイタ30,40の温度差がなくなると、前記各々のコイル部10,20の駆動を切り替える第2の閾値(150℃)まで駆動させる。
Then, as shown in part (d), the
また、(f)部に示すように、前記第1のコイル部10を駆動して前記第2のコイル部20を停止させ、前記第1のコイル部10及び前記第1のイグナイタ30の温度が前記第3の閾値に到達すると、前記第1のコイル部10を停止させ、前記第2のコイル部20を駆動させる。そして、前記第2のコイル部20及び前記第2のイグナイタ40の温度が前記第3の閾値に到達すると、前記第1のコイル部10を駆動し、前記第2のコイル部20を停止させる。
Further, as shown in part (f), the
そして、(g)部に示すように、前記各々のコイル部10,20及び前記各々のイグナイタ30,40の温度差がなくなると、前記各々のコイル部10,20の駆動を切り替える限界温度(160℃)まで駆動させる。しかし、前記各々のコイル部10,20及び前記各々のイグナイタ30,40は、前記160℃を限界温度としており、この限界温度を越えると前記各々のコイル部10,20の出力低下や前記各々のイグナイタ30,40の故障が生じる。このため、(h)部に示すように、前記第1のコイル部10を停止させ前記第2のコイル部20を駆動させると共に、前記エンジンコントロールユニット50は、前記各々のコイル部10,20を駆動させる前記第1の点火信号の長さを縮める。これによって、通常の長さの点火信号を供給した場合と比べて、前記各々のコイル部10,20及び前記各々のイグナイタ30,40の温度上昇が緩やかになる。
As shown in part (g), when there is no temperature difference between the
また、駆動するコイル部は、前記限界温度に到達することの無いように前記サーミスタ60a,60b,70a,70bからの検出信号が前記限界温度の3パーセント未満まで達すると駆動していたコイル部を停止させ、当該駆動していたコイル部と異なり停止させていたコイル部を駆動させる。そして、(i)部に示すように、前記第1のコイル部10及び前記第1のイグナイタ30の温度が前記第2の閾値を下回ると、前記第1のコイル部10を駆動して前記第2のコイル部20を停止させる。さらに、前記エンジンコントロールユニット50は、前記各々のコイル部10,20を駆動させる点火信号を通常の長さに戻す。なお、前記各々の1次コイル12,22及び前記各々のイグナイタ30,40の温度差がなくなる状態は、温度差が1パーセント未満になることとしている。
In addition, the driving coil unit is configured so that the detection signal from the
上記の構成によって、前記エンジンが4000回転以上とする高回転時において供給される前記第1の点火信号は、前記各々の1次コイル12,22、前記第1のイグナイタ30、及び、前記第2のイグナイタ40の温度に関する検出信号が閾値に到達すると駆動させるコイル部を切り替えることで、前記各々のコイル部10,20、前記第1のイグナイタ30、及び、前記第2のイグナイタ40の温度上昇を抑えて出力低下や熱破壊の発生を防ぐことができる。また、図2(a)に示すように、従来発明と比較して本実施例は単発点火を行う前記エンジンの高回転運転領域において、前記点火プラグ100への二次電流の出力値の低下が抑えられている。
With the above-described configuration, the first ignition signal supplied when the engine is rotated at a high speed of 4000 revolutions or more is the
また、前記エンジンコントロールユニット50は、前記第1の閾値、第2の閾値、及び、第3の閾値を設定することで、前記各々のコイル部10,20の温度管理を精密に行うことができる。さらに、前記各々の1次コイル12,22、前記第1のイグナイタ30、及び、前記第2のイグナイタ40が限界温度に接近すると前記エンジンコントロールユニット50は、前記各々のコイル部10,20を駆動させる前記第1の点火信号の長さを縮めることで、前記各々のコイル部10,20、前記第1のイグナイタ30、及び、前記第2のイグナイタ40が限界温度まで到達してしまうことを防いでいる。
The
なお、本発明の変形例として、前記第1のコイル部10と第2のコイル部20からなる点火システムとしたが、2つ以上のコイル部を有する点火システムとして、前記サーミスタの前記検出信号に基づいて選択された前記コイル部を限定して駆動させる構成としてもよい。また、前記エンジンコントロールユニット50は、エンジン回転数が4000回転以上では単発点火を行う前記第1の点火信号を供給し、エンジン回転数が4000回転未満では多重点火を行う第2の点火信号を供給したが、前記第1の点火信号と第2の点火信号を切り替える所定の設定回転数はエンジンのレブリミット回転数(過回転領域)等の設計事情に応じて適宜変更してよい。さらに、前記各々の1次コイル12,22及び前記各々のイグナイタ30,40の温度差がなくなる状態とは、直前の駆動していたコイル部の放電期間内の放電回数が3回未満となることから判断してもよい。
As a modification of the present invention, an ignition system including the
10:第1のコイル部
12,22:1次コイル
14,24:2次コイル
16,26:鉄芯
20:第2のコイル部
30:第1のイグナイタ
32,42:スイッチ素子
34,44:ドライバ回路
40:第2のイグナイタ
50:エンジンコントロールユニット
60a,60b,70a,70b:サーミスタ
80:電源装置
82:DC−DCコンバータ
90a,90b:整流素子
100:点火プラグ
10: First coil section
12, 22: Primary coil
14, 24: Secondary coil
16, 26: Iron core
20: Second coil part
30: First igniter
32, 42: Switch element
34, 44: Driver circuit
40: Second igniter
50: Engine control unit
60a, 60b, 70a, 70b: Thermistor
80: Power supply
82: DC-DC converter
90a, 90b: Rectifier
100: Spark plug
Claims (6)
前記エンジンコントロールユニットは、前記複数のコイル部のうち前記検出信号に基づいて選択された限定的コイル部を駆動させる第1の点火信号を供給することを特徴とする内燃機関用の点火システム。 A plurality of coil portions for supplying an output voltage to a common spark plug; a plurality of igniters for individually driving the plurality of coil portions; an engine control unit for providing an ignition signal to each of the plurality of igniters; Is provided corresponding to the plurality of coil units, and a temperature detection unit that outputs a detection signal related to either the temperature of the coil unit itself or the ambient temperature of the coil unit, and
The ignition system for an internal combustion engine, wherein the engine control unit supplies a first ignition signal for driving a limited coil portion selected based on the detection signal among the plurality of coil portions.
前記第2の点火信号は、内燃機関の回転数が所定の設定回転数未満の領域で供給されることを特徴とする請求項3又は4に記載の内燃機関用の点火システム。 The first ignition signal is supplied in a region where the rotational speed of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined set rotational speed,
The ignition system for an internal combustion engine according to claim 3 or 4, wherein the second ignition signal is supplied in a region where the rotational speed of the internal combustion engine is less than a predetermined set rotational speed.
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