JP4600311B2 - Ignition control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の点火制御装置、及びその点火制御装置に好適に用いることができる点火コイルに関するものである。 The present invention relates to an ignition control device for an internal combustion engine and an ignition coil that can be suitably used for the ignition control device.
火花点火式の内燃機関では、点火コイル等からなる点火装置により点火プラグに高電圧が印加され、それに伴って点火プラグの対向電極間に放電火花が発生する。そして、この放電火花の発生により、燃焼室内に導入された燃料が燃焼される。 In a spark ignition type internal combustion engine, a high voltage is applied to the spark plug by an ignition device including an ignition coil, and a discharge spark is generated between the opposing electrodes of the spark plug. The fuel introduced into the combustion chamber is combusted by the generation of the discharge spark.
また、燃費の改善などを目的として、空燃比を理論空燃比よりもリーン側に制御するリーンバーンエンジンが開発されている。リーンバーンエンジンでは、燃焼状態を改善するために筒内の混合気にスワールやタンブルなどの渦状の流れを発生させている。筒内に気流を発生させているため燃焼速度が増加し、燃費改善や希薄燃焼限界の向上が可能となる。ところが、リーンバーンエンジンでは筒内に発生させている気流が高速となり、それに起因して、点火プラグによる放電の安定性が低下するおそれが生じる。点火プラグの放電安定性が低下すると、燃料の着火性が低下して燃焼状態が悪化する。 Further, for the purpose of improving fuel efficiency, a lean burn engine that controls the air-fuel ratio to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio has been developed. In the lean burn engine, a swirl flow such as swirl or tumble is generated in the air-fuel mixture in the cylinder in order to improve the combustion state. Since the airflow is generated in the cylinder, the combustion speed is increased, and the fuel consumption can be improved and the lean combustion limit can be improved. However, in the lean burn engine, the airflow generated in the cylinder becomes high speed, and there is a risk that the stability of the discharge by the spark plug may be reduced. When the discharge stability of the spark plug is lowered, the ignitability of the fuel is lowered and the combustion state is deteriorated.
そこで、燃焼状態を改善するために、1回の燃焼行程内で複数回の放電を継続的に繰り返して実施する、いわゆる多重放電技術が提案されている。このとき、点火プラグに継続して高電圧が印加されることにより多重放電が行われる。 Therefore, in order to improve the combustion state, a so-called multiple discharge technique has been proposed in which a plurality of discharges are continuously repeated within a single combustion stroke. At this time, multiple discharge is performed by continuously applying a high voltage to the spark plug.
また、点火装置において点火コイルの1次側コイルに直列に補助コイルを設けることで、点火プラグに継続的に高電圧を印加させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。かかる技術では、1次側コイルを流れる電流の遮断によって発生する2次側電圧と、補助コイルを電流が流れることによって発生する2次側電圧とを足し合わせることにより、点火プラグに印加する高電圧を大きくし、点火プラグに放電を発生させていた。 Further, a technique has been proposed in which an auxiliary coil is provided in series with a primary coil of an ignition coil in an ignition device so that a high voltage is continuously applied to an ignition plug (see, for example, Patent Document 1). In such a technique, a high voltage applied to the spark plug is obtained by adding the secondary side voltage generated by the interruption of the current flowing through the primary side coil and the secondary side voltage generated by the current flowing through the auxiliary coil. Was increased to generate a discharge in the spark plug.
しかしながら、上記の各技術では、2次側電圧の発生後において、2次側電圧が高電圧に維持されるものの、十分な2次側電流が得られない。そのため、放電の安定性が低下するおそれがあった。特にリーンバーンエンジンでは筒内流速が大きくなるため、放電安定性の低下が生じやすくなり、燃焼状態が悪化するという問題が生じる。
本発明は、点火プラグで発生する火花放電の適正化を図り、ひいては内燃機関での燃焼状態を適正に保つことができる内燃機関の点火制御装置を提供することを主たる目的とするものである。 An object of the present invention is to provide an ignition control device for an internal combustion engine capable of optimizing spark discharge generated by an ignition plug and thus maintaining an appropriate combustion state in the internal combustion engine.
本発明の内燃機関の点火制御装置では、1次側コイルに電源を接続するとともに、2次側コイルに点火プラグを接続した点火コイルを備え、指定された点火時期にて2次側コイルに2次側高電圧を発生させることにより点火プラグに火花放電を発生させるようにしている。また特に、点火コイルを、1次側コイルの巻数N1と2次側コイルの巻数N2との巻数比(N2/N1)を可変とする構成とし、火花放電に際し、該巻数比を可変設定するようにした。 The ignition control device for an internal combustion engine according to the present invention includes an ignition coil having a power source connected to the primary coil and an ignition plug connected to the secondary coil, and the secondary coil is connected to the secondary coil at a designated ignition timing. A spark discharge is generated in the spark plug by generating the secondary high voltage. In particular, the ignition coil has a configuration in which the turn ratio (N2 / N1) between the number of turns N1 of the primary coil and the number of turns N2 of the secondary coil is variable, and the turn ratio is variably set during spark discharge. I made it.
巻数比(N2/N1)を可変設定することにより、2次側コイルに発生する2次側電圧、及び2次側コイルに発生する2次側電流の大きさを調整できる。このため、点火制御時において、所望とする放電状態を実現することが可能となる。その結果、点火プラグで発生する火花放電の適正化を図り、ひいては内燃機関での燃焼状態を適正に保つことができる。例えば、リーンバーンエンジンなどにおいて、筒内流速が比較的大きくなる場合にも放電の適正化が可能となり、燃焼状態の改善を図ることができる。 By variably setting the turns ratio (N2 / N1), the secondary voltage generated in the secondary coil and the magnitude of the secondary current generated in the secondary coil can be adjusted. For this reason, a desired discharge state can be realized during ignition control. As a result, it is possible to optimize the spark discharge generated by the spark plug, and thus maintain the combustion state in the internal combustion engine appropriately. For example, in a lean burn engine, the discharge can be optimized even when the in-cylinder flow velocity is relatively large, and the combustion state can be improved.
さらに、火花放電に際し、点火時期での放電発生時に点火コイルの巻数比(N2/N1)を大きくし、その後、その巻数比(N2/N1)を小さくする。 Further , at the time of spark discharge, the turn ratio (N2 / N1) of the ignition coil is increased when a discharge occurs at the ignition timing, and then the turn ratio (N2 / N1) is decreased.
点火コイルでは、巻数比(N2/N1)が大きいほど2次側コイルに発生する2次側高電圧が大きくなり、巻数比(N2/N1)が小さいほど2次側コイルに発生する2次側電流が大きくなる。したがって、上記のように点火時期での放電発生時に巻数比(N2/N1)を大きくすることにより、絶縁破壊を生じさせる十分な2次側高電圧を生じさせることができる。また、放電発生後に巻数比(N2/N1)を小さくすることにより2次側電流が大きくなり、放電発生後の放電安定性を向上させることができる。故に、所望とする放電状態を実現することができる。 In the ignition coil, as the turn ratio (N2 / N1) increases, the secondary high voltage generated in the secondary coil increases, and as the turn ratio (N2 / N1) decreases, the secondary side generates in the secondary coil. The current increases. Therefore, by increasing the turn ratio (N2 / N1) when a discharge occurs at the ignition timing as described above, a sufficient secondary high voltage that causes dielectric breakdown can be generated. Further, by reducing the turn ratio (N2 / N1) after the occurrence of discharge, the secondary current is increased, and the discharge stability after the occurrence of discharge can be improved. Therefore, a desired discharge state can be realized.
ここで、請求項2に記載したように、点火コイルを、1次側コイルの巻数を可変とする構成とし、前記点火時期での放電発生時に1次側コイルの巻数を小さくし、その後、該巻数を大きくすると良い。つまりここでは、点火コイルの1次側コイルの巻数を変更することで、巻数比を変更する構成としている。
請求項3及び4に記載の発明では、多重放電を実施する点火制御装置において、初回放電の発生時に巻数比(N2/N1)を大きくし、その後、放電継続時に巻数比(N2/N1)を小さくするようにしている。多重放電では、初回放電後における放電継続時間が長くなるが、上記のとおり巻数比を変更することにより、良好なる多重放電が実現できる。
Here, as described in
According to the third and fourth aspects of the invention, in the ignition control device that performs multiple discharge, the turn ratio (N2 / N1) is increased when the first discharge occurs, and then the turn ratio (N2 / N1) is increased when the discharge continues. I try to make it smaller. In the multiple discharge, the discharge duration after the first discharge becomes long, but a good multiple discharge can be realized by changing the turns ratio as described above.
請求項5に記載の発明では、1次側コイルが複数のコイル部を有する構成とし、その複数のコイル部のうち前記電源に導通されるコイル部を切り替えることで巻数比(N2/N1)を変更する。この場合、電源に導通されるコイル部を切り替えることによって、巻数比の変更を簡易に実現できる。 In the invention according to claim 5 , the primary coil has a plurality of coil portions, and the turns ratio (N2 / N1) is changed by switching the coil portions that are electrically connected to the power source among the plurality of coil portions. change. In this case, the change in the turns ratio can be easily realized by switching the coil portion that is electrically connected to the power source.
一方、請求項6に記載の発明では、点火コイルは、中心コアを囲む筒体に線状の導体を巻回してなる1次側コイル及び2次側コイルとを備え、1次側コイルの巻数が可変となっている。また、1次側コイルの巻数変更態様に合わせて複数の接続端子を設け、その複数の接続端子を前記筒体の一端側に並設した。かかる場合、複数の接続端子は、筒体の一端側にまとめて設けられるため、各接続端子を選択的に用いる(電源等に接続する)場合においてその切り替えが容易となる。 Meanwhile, in the invention described in claim 6, the ignition coil is provided with a primary coil and a secondary coil formed by winding a linear conductor in a cylindrical body surrounding the central core, the primary coil The number of turns is variable. In addition, a plurality of connection terminals were provided in accordance with the number of turns of the primary coil, and the plurality of connection terminals were arranged in parallel on one end side of the cylindrical body. In this case, since the plurality of connection terminals are collectively provided on one end side of the cylindrical body, switching is facilitated when each connection terminal is selectively used (connected to a power source or the like).
請求項7に記載の発明では、1次側コイルは、直列に接続された複数のコイル部を有し、それら複数のコイル部を直列接続した状態で両端となる部位に一対の接続端子を設けるとともに、各コイル部間の中間接続部に別の接続端子を設けている。この場合、各接続端子のうちどれを電源系に接続するかによって1次側コイルの巻数を容易に変更できる。また、中間接続部の接続端子は、2つのコイル部で共用されるため、構成の簡素化も実現できる。 In the invention according to claim 7, the primary side coil has a plurality of coil portions connected in series, and a pair of connection terminals are provided at portions that become both ends in a state where the plurality of coil portions are connected in series. In addition, another connection terminal is provided at the intermediate connection portion between the coil portions. In this case, the number of turns of the primary coil can be easily changed depending on which of the connection terminals is connected to the power supply system. Further, since the connection terminal of the intermediate connection portion is shared by the two coil portions, the configuration can be simplified.
請求項8に記載の発明では、複数のコイル部を複数の導体を並行に巻回して形成したため、1次側コイルの外側の凹凸を少なくでき、点火コイルを小型化することができる。また、複数のコイル部が各々別工程で製作されるのではなく、1工程で製作されるため、効率良く1次側コイルを製作することができる。 In the invention described in claim 8, since the plurality of coil portions are formed by winding a plurality of conductors in parallel, the irregularities on the outer side of the primary coil can be reduced, and the ignition coil can be miniaturized. In addition, since the plurality of coil portions are not manufactured in separate processes but in a single process, the primary coil can be manufactured efficiently.
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態は、内燃機関である車載ガソリンエンジンを対象として点火制御システムを構築するものとしており、当該制御システムにおいては電子制御ユニット(以下、ECUという)からの点火指令に基づき点火プラグに放電火花を生じさせることとしている。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an ignition control system is constructed for an in-vehicle gasoline engine that is an internal combustion engine. In the control system, a spark plug is discharged based on an ignition command from an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU). It is supposed to cause a spark.
先ずは、図1を用いて点火制御システムの概略構成を説明する。図1には便宜上、1気筒分の構成を示すが、実際にはエンジンの気筒数分の構成が設けられている。 First, the schematic configuration of the ignition control system will be described with reference to FIG. Although FIG. 1 shows a configuration for one cylinder for the sake of convenience, a configuration for the number of cylinders of the engine is actually provided.
図1では、電源系の構成として、直流電源であるバッテリ11にエネルギ蓄積コイル12とIGBT13とが直列に接続されており、エネルギ蓄積コイル12にIGBT13のON時にエネルギが蓄積される。また、エネルギ蓄積コイル12とIGBT13との間にはダイオード14を介してコンデンサ15が接続されている。
In FIG. 1, as a configuration of the power supply system, an
一方、点火コイル20は、1次側コイル21と2次側コイル22とを有している。特に1次側コイル21は、複数のコイル部が直列に接続されて構成されたものとなっており、本実施の形態では、第1コイル部21aと第2コイル部21bとが直列に接続されて1次側コイル21が構成されている。ここで、1次側コイル21の巻数をN1、2次側コイル22の巻数をN2、第1コイル部21aの巻数をN1a、第2コイル部21bの巻数をN1bとし、巻数比をR=N2/N1とする。
On the other hand, the
1次側コイル21にはIGBT25が直列に接続されており、IGBT25のON時に電源系から1次側コイル21に電圧が印加される。2次側コイル22には点火プラグ26が直列に接続されており、2次側コイル22に高電圧が発生した時、点火プラグ26の対向電極間に火花放電が発生する。
An
バッテリ11などからなる電源系の構成部と、点火コイル20の1次側コイル21との間には切替回路27が設けられている。切替回路27は、接点a−a間、接点b−b間のいずれかを導通させるものであり、この切替回路27によって電源系の導通経路が切り替えられることにより、その都度使用するコイル部が切り替えられる。接点a−a間が導通されることにより、IGBT25のON時に第1コイル部21a及び第2コイル部21bに電圧が印加されることになり、接点b−b間が導通されることにより、IGBT25のON時に第2コイル部21bのみに電圧が印加される。
A switching
このとき、1次側コイル21の電圧印加時に発生する2次側電圧V2の大きさは、巻数比Rに比例し、2次側電流i2の大きさは巻数比Rに反比例する。したがって、切替回路27によって接点a−a間が導通された状態では、巻数比Rが小さくなるために2次側電流i2を大きくすることができ、接点b−b間が導通された状態では、巻数比Rが大きくなるために2次側電圧V2を大きくすることができる。
At this time, the magnitude of the secondary voltage V2 generated when the voltage of the
ECU30は、周知の通りCPU、ROM、RAM等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ROMに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、その都度のエンジン運転状態に応じてエンジン10の各種制御を実施するものである。
As is well known, the
エンジンの点火制御において、ECU30は、エンジン回転速度やアクセル操作量などのエンジンの運転状態を表す運転状態情報を取得し、その運転状態情報に基づいて最適な点火時期を算出する。そして、その点火時期に応じて点火信号IGtを生成し、点火制御回路31に出力する。また、本点火制御システムでは、燃焼状態を良好なものとするために1回の燃焼行程内で複数回の放電を継続的に繰り返して発生させる多重放電制御を実施する。ここで、ECU30は、複数回の放電を継続的に繰り返して発生させる期間である多重放電期間を算出する。そして、その多重放電期間を規定する放電期間信号IGwを生成し、点火制御回路31に出力する。
In the engine ignition control, the
点火制御回路31は、点火信号IGt及び放電期間信号IGwに基づいて駆動信号IG1,IG2を生成し、この駆動信号IG1,IG2をIGBT13,25に対してそれぞれ出力する。駆動信号IG1,IG2に従ってIGBT13,25がそれぞれON/OFFすることで、点火時期に初回の放電が発生する。さらにIGBT13,25が繰り返しON/OFFすることで放電の発生が継続的に繰り返される。さらに、点火制御回路31は、点火信号IGt及び放電期間信号IGwに基づいて切替回路27を制御し、接点a−a間又は接点b−b間のいずれかを導通させる。これにより、点火コイル20の巻数比が切り替えられる。
The
ところで、燃費の改善などを目的としているリーンバーンエンジンなどでは、エンジンの筒内に気流を発生させ、燃焼速度を増加させている。ところが、筒内の気流が高速となる場合、その気流により多重放電の放電安定性が低下するおそれが生じる。この点、本実施の形態では、指令された点火時期において、2次側電圧V2の発生時に点火コイル20の巻数比を大きくすることで2次側電圧V2を大きくし、その後、点火コイル20の巻数比を小さくすることで2次側電流を大きくするようにしている。これにより、点火プラグ26による点火放電時において、絶縁破壊を生じさせる十分な2次側高電圧が生じ、さらに放電発生後の放電安定性が向上する。
By the way, in a lean burn engine or the like for the purpose of improving fuel consumption, an air flow is generated in the cylinder of the engine to increase the combustion speed. However, when the airflow in the cylinder becomes high speed, there is a risk that the discharge stability of the multiple discharge is lowered by the airflow. In this respect, in the present embodiment, at the commanded ignition timing, the secondary voltage V2 is increased by increasing the turns ratio of the
ここで、点火コイル20の構成について説明する。図2は点火コイル20の構造を示す断面図であり、図3は1次側コイル21の構造を示す外観図である。
Here, the configuration of the
図2において、点火コイル20の中心部には棒状の中心コア41が設けられている。その中心コア41の外周には線状の導体を巻いて形成される2次側コイル22が設けられ、さらに2次側コイル22の外周には線状の導体を巻いて形成される1次側コイル21が設けられている。1次側コイル21の外殻にはケース42と、外周コア43とが設けられている。中心コア41、2次側コイル22、1次側コイル21及びケース42はそれぞれ絶縁樹脂よりなる絶縁層44で絶縁されており、さらに中心コア41の上部には絶縁部45が設けられている。絶縁部45には、ECU30からの制御信号が入力されるコネクタ46と1次側コイル21とを電気的に接続するための接合部47が設けられている。また、中心コア41の下部には2次ターミナル48が設けられ、その2次ターミナル48により2次側コイル22とスプリング49の一端とが電気的に接続されている。したがって、点火コイル20をエンジン10に装着するとスプリング49の他端が点火プラグ26の電極部(図示略)に接続されるようになっている。
In FIG. 2, a rod-shaped
図3において、1次側コイル21は2本の線状の導体により形成されている。詳しくは、1次側コイル21は、第1コイル部21aを形成する線状の導体と、第2コイル部21bを形成する線状の導体とからなり、それら導体が2本並行に配置されて筒体としての1次スプール51の外周面に巻回されている。この場合、1次側コイル21は外側の凹凸が少ないものとなり、点火コイル20の小型化が可能となっている。また、点火コイル20の製造時には、2個のコイルを2度の工程ではなく、1度の工程で製作することができるため、効率良く1次側コイルを製作することができる。
In FIG. 3, the
1次スプール51の一端部(図の上端部)には、第1コイル部21aの端部に接続される2つのコイル部端子52aと、第2コイル部21bの端部に接続される2つのコイル部端子52bとが設けられている。各コイル部端子52a,52bは3つの接合用端子53a,53b,53cに接続されており、そのうち接合用端子53bは共通端子となっている。ここで、接合用端子53a〜53cのうち53a,53bは1次側コイル21の巻数切り替えのための切替端子であり、53cはIGBT25に接続される端子である。
At one end portion (upper end portion in the figure) of the
この場合、切替回路27によって接点a−a間が導通されると、接合用端子53aと53cとが導通され、1次側コイル21の巻数N1が第1コイル部21aの巻数N1aと第2コイル部21bの巻数N1bとの和となる(N1=N1a+N1b)。一方、切替回路27によって接点b−b間が導通されると、接合用端子53bと53cとが導通され、1次側コイル21の巻数N1が第2コイル部21bの巻数N1bとなる(N1=N1b)。したがって、接点a−a間の導通時は点火コイル20の巻数比Rが小さくなり、接点b−b間の導通時は巻数比Rが大きくなる。
In this case, when the contact point aa is conducted by the switching
図4は、各部の放電動作を説明するためのタイムチャートである。図4において、(a)は放電期間信号IGwを、(b)は点火信号IGtを、(c)はIGBT13の状態を、(d)はIGBT25の状態を、(e)は2次電圧V2を、(f)2次電流i2
を、(g)は接点a−a間及び接点b−b間の導通状態を、それぞれ示す。
FIG. 4 is a time chart for explaining the discharge operation of each part. 4, (a) shows the discharge period signal IGw, (b) shows the ignition signal IGt, (c) shows the state of the
(G) shows the conductive state between the contacts aa and b-b, respectively.
図4において、タイミングt1で点火信号IGtがONになると駆動信号IG1がONになり、IGBT13がONになる。IGBT13のONにより、エネルギ蓄積コイル12にエネルギが蓄積される。そして、点火時期であるタイミングt2で点火信号IGtがOFFになると、IGBT13がOFFになるとともにIGBT25がONになる。すると、エネルギ蓄積コイル12及びコンデンサ15に蓄積されたエネルギが1次側コイル21に供給され、2次側電圧V2が発生して点火プラグ26にて放電が発生する。このとき、切替回路27によってb−b間が導通されているため、点火コイル20の巻数比Rが大きくなり、2次側電圧V2が大きくなる。このときの2次側電圧V2の最大値は30kV〜40kVとなる。
In FIG. 4, when the ignition signal IGt is turned on at timing t1, the drive signal IG1 is turned on, and the
その後、IGBT25がONされている期間では、エネルギ蓄積コイル12からエネルギが供給されることで、2次側コイル22に2次側電流i2が流れるとともに、1次側コイル21にエネルギが蓄積される。このとき、切替回路27によって導通経路が接点b−b間から接点a−a間に切り替えられているため、点火コイル20の巻数比Rが小さくなり、2次側電流i2が大きくなる。このときの2次側電流i2は50mA〜250mAとなる。
Thereafter, during the period in which the
タイミングt2以降は放電期間信号IGwがONになっているため、同タイミングt2以降ではIGBT13,25が交互にON/OFFされて多重放電が行われる。詳しくは、タイミングt2における点火プラグ26での初回の放電発生後、タイミングt3において、IGBT13がONされることによりエネルギ蓄積コイル12にエネルギが蓄積され、IGBT25がOFFされることにより1次側コイル21に蓄積されたエネルギが点火プラグ26に供給される。これにより、点火プラグ26では初回の放電に続いて2回目の放電が発生する。
Since the discharge period signal IGw is ON after the timing t2, the
その後、IGBT13がOFFされるとともにIGBT25がONされると、エネルギ蓄積コイル12のエネルギが1次側コイルに供給される。これにより、点火プラグ26では2回目の放電に続いて3回目の放電が発生する。そして、初回の放電発生時と同様に、1次側コイル21にエネルギが蓄積される。
Thereafter, when the
以後、放電期間信号IGwがOFFになるまで、IGBT13,25のON/OFFが切り替えられて放電が繰り返し生じる。タイミングt4で放電期間信号IGwがOFFとされると、駆動信号IG2がOFFされてIGBT25がOFFされる。また、切替回路27によって導通経路が接点a−a間から接点b−b間に戻される。その後、IGBT13,77が共にOFFの時に、バッテリ11によってコンデンサ15にエネルギが蓄積される。
Thereafter, until the discharge period signal IGw is turned OFF, ON / OFF of the
以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described above in detail, the following excellent effects can be obtained.
点火プラグ26による点火放電に際し、2次側電圧V2の発生時に点火コイル20の巻数比Rを大きくし、その後、巻数比Rを小さくするようにした。このため、点火プラグ26による放電開始時において2次側電圧V2を大きくすることができ、その後、2次側電流i2を大きくすることができる。これにより、点火プラグ26で発生する火花放電の適正化を図ることができる。故に、内燃機関での燃焼状態を適正に保つことができる。
At the time of ignition discharge by the
リーンバーンエンジンでは特に筒内流速が速くなり、放電安定性が低下するおそれがあるが、上記のように点火コイル20の巻数比Rを変更することにより放電安定性を良好なものとすることができる。
In a lean burn engine, the in-cylinder flow velocity is particularly high and the discharge stability may be reduced. However, the discharge stability may be improved by changing the turn ratio R of the
1次側コイル21を、第1コイル部21aと第2コイル部21bとを直列に接続して構成し、その各コイル部21a,21bの導通形態を変更することで、1次側コイル21の巻数を変更するようにした。これにより、1次側コイル21の巻数を容易に変更することができる。
The
多重放電による点火を実施する場合には、初回の火花放電の発生後、所定の多重放電期間内で放電を継続させる必要があるが、上記の通り、巻数比Rの変更により2次側電流が大きくなることで多重放電期間内で所望の放電状態を維持することができる。したがって、本技術は多重放電に適用するにあたり特に有益であると考えられる。 When performing ignition by multiple discharge, it is necessary to continue the discharge within a predetermined multiple discharge period after the first spark discharge occurs. However, as described above, the secondary current is changed by changing the turns ratio R. The desired discharge state can be maintained within the multiple discharge period by increasing the value. Therefore, the present technology is considered to be particularly useful when applied to multiple discharges.
上記実施の形態では、1次側コイル21の巻数を大小2通りで変更したが、その巻数の変更パターンを3通り以上としても良い。例えば、図5のように、1次側コイル60を3つのコイル部60a,60b,60cにより構成する。この場合、切替回路61は接点a〜eを有し、バッテリ11などからなる電源系の構成部と、1次側コイル60との間に設けられている。切替回路61は、接点a−c間、接点a−d間、接点b−d間、接点b−e間のいずれかを導通させるものであり、この切替回路61によって電源系の導通経路が切り替えられることにより、その都度使用するコイル部が切り替えられる。各コイル部60a〜60cのそれぞれの巻数がN11a,N11b,N11cである場合、切替回路61によって1次側コイル60の巻数N11が以下のように切り替えられる。
・接点a−c間の導通時は、巻数N11=N11a+N11b+N11cとなる。
・接点a−d間の導通時は、巻数N11=N11b+N11cとなる。
・接点b−d間の導通時は、巻数N11=N11b+N11cとなる。
・接点b−e間の導通時は、巻数N11=N11cとなる。
In the above embodiment, the number of turns of the
-When conducting between the contacts a-c, the number of turns N11 = N11a + N11b + N11c.
-When conducting between the contacts a-d, the number of turns N11 = N11b + N11c.
-When conducting between the contacts b-d, the number of turns N11 = N11b + N11c.
-When conducting between the contacts be-e, the number of turns N11 = N11c.
かかる場合、点火プラグ26による放電発生時には、先に接点b−e間が導通されることにより2次側電圧V2を大きくすることができ、その後、接点a−c間又は接点a−d間のいずれかが導通されることにより2次側電流を大きくすることができる。また、2次側電圧V2の発生時に接点b−d間が導通されることにより2次側電圧V2を大きくすれば、その後、接点a−c間が導通されることにより2次側電流を大きくすることができる。
In such a case, when a discharge is generated by the
上記実施の形態では、多重放電を行う点火制御装置に本発明を具体化したが、単発放電を行う点火制御装置にあっても本発明が適用できる。かかる場合にも、上記同様、点火プラグで発生する火花放電の適正化を図り、ひいては内燃機関での燃焼状態を適正に保つことができる。 In the above embodiment, the present invention is embodied in an ignition control device that performs multiple discharges. However, the present invention can also be applied to an ignition control device that performs single discharges. In such a case as well, the spark discharge generated by the spark plug can be optimized as described above, and the combustion state in the internal combustion engine can be kept appropriate.
11…バッテリ、20…点火コイル、21…1次側コイル、21a…第1コイル部、21b…第2コイル部、22…2次側コイル、26…点火プラグ、27…切替回路、30…ECU、31…点火制御回路、41…中心コア、51…1次スプール、52a,52b…コイル部端子、53a〜53c…接合用端子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Battery, 20 ... Ignition coil, 21 ... Primary side coil, 21a ... 1st coil part, 21b ... 2nd coil part, 22 ... Secondary side coil, 26 ... Spark plug, 27 ... Switching circuit, 30 ...
Claims (8)
指定された点火時期にて前記2次側コイルに2次側高電圧を発生させることにより前記点火プラグに火花放電を発生させる点火制御手段とを備えた点火装置において、
前記点火コイルは、1次側コイルの巻数N1と2次側コイルの巻数N2との巻数比(N2/N1)を可変とする構成を有し、
前記点火制御手段は、前記点火時期での放電発生時に前記点火コイルの巻数比を大きくし、その後、該巻数比を小さくすることを特徴とする内燃機関の点火制御装置。 An ignition coil having a power source connected to the primary coil and an ignition plug connected to the secondary coil;
An ignition device comprising: ignition control means for generating a spark discharge in the spark plug by generating a secondary high voltage in the secondary coil at a specified ignition timing;
The ignition coil has a configuration in which a turn ratio (N2 / N1) between the number of turns N1 of the primary coil and the number of turns N2 of the secondary coil is variable.
The ignition control device for an internal combustion engine, wherein the ignition control means increases the turn ratio of the ignition coil when a discharge occurs at the ignition timing, and then decreases the turn ratio .
指定された点火時期にて前記2次側コイルに2次側高電圧を発生させることにより前記点火プラグに火花放電を発生させる点火制御手段とを備えた点火装置において、 An ignition device comprising ignition control means for generating a spark discharge in the spark plug by generating a secondary high voltage in the secondary coil at a specified ignition timing;
前記点火コイルは、1次側コイルの巻数N1と2次側コイルの巻数N2との巻数比(N2/N1)を可変とする構成を有し、 The ignition coil has a configuration in which a turn ratio (N2 / N1) between the number of turns N1 of the primary coil and the number of turns N2 of the secondary coil is variable.
前記点火制御手段は、1回の燃焼行程につき前記点火プラグによる放電を継続的に繰り返させる多重放電を行い、初回放電の発生時に前記巻数比を大きくし、その後、放電継続時に前記巻数比を小さくすることを特徴とする内燃機関の点火制御装置。 The ignition control means performs a multiple discharge that continuously repeats the discharge by the spark plug in one combustion stroke, increases the turn ratio when the first discharge occurs, and then decreases the turn ratio when the discharge continues. An ignition control device for an internal combustion engine.
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