JP6362375B2 - Ignition coil for internal combustion engines - Google Patents

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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、内燃機関用の点火コイルに関し、特に、多重点火が可能で小型で高性能の点火コイルに関する。   The present invention relates to an ignition coil for an internal combustion engine, and more particularly to a small and high performance ignition coil capable of multiple ignition.

昨今の内燃機関では、燃費改善などの目的で、空燃比をリーンに制御する希薄燃焼制御が採用されている。この場合、燃料が希薄である分だけ混合気の点火特性が劣化するので、一回の点火サイクルにおいて、必要回数、点火プラグを重複して駆動する多重点火方式が採られことがある。そこで、出願人も、第一と第二の点火トランスを相補的にON/OFF制御して多重点火動作を実現する内燃機関用点火システムを提案している(特許文献1)。   In recent internal combustion engines, lean combustion control that controls the air-fuel ratio lean is employed for the purpose of improving fuel efficiency. In this case, since the ignition characteristic of the air-fuel mixture deteriorates as much as the fuel is lean, a multiple ignition system in which the spark plug is driven repeatedly as many times as necessary in one ignition cycle may be employed. Therefore, the applicant has also proposed an internal combustion engine ignition system that realizes a multiple ignition operation by complementary ON / OFF control of the first and second ignition transformers (Patent Document 1).

図4は、この回路を図示したものであり、必要な点火エネルギーを、素早く一次コイルに充電するため、バッテリ電圧Vbを昇圧して、40〜50Vの電源電圧Voutを確保する共に、第一と第二のスイッチング素子IGTa,IGTbを所定回数、相補的にON/OFF制御することで、所定時間、点火プラグの点火電流を継続させて所望の点火性能を実現している。   FIG. 4 illustrates this circuit. In order to quickly charge the primary coil with the required ignition energy, the battery voltage Vb is boosted to ensure a power supply voltage Vout of 40 to 50 V. By performing ON / OFF control of the second switching elements IGTa and IGTb complementarily a predetermined number of times, the ignition current of the spark plug is continued for a predetermined time to achieve a desired ignition performance.

また、この種の点火コイルは、一般に、第一の点火信号Sigaを受ける信号端子、昇圧された電源電圧Voutを受ける電源端子、及び、グランド端子GND、を有する第1コネクタを設けると共に、この第1コネクタとは別に、第二の点火信号Sigbを受ける信号端子、昇圧された電源電圧Voutを受ける電源端子、及び、グランド端子GND、を有する第2コネクタを設けている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, this type of ignition coil generally includes a first connector having a signal terminal for receiving a first ignition signal Siga, a power supply terminal for receiving a boosted power supply voltage Vout, and a ground terminal GND. In addition to the one connector, a second connector having a signal terminal for receiving the second ignition signal Sigb, a power supply terminal for receiving the boosted power supply voltage Vout, and a ground terminal GND is provided (for example, see Patent Document 2). ).

特開2012−167665公報JP2012-167665A 特開2013−243239公報JP 2013-243239 A

引用文献1に記載の回路構成では、第一と第二の点火トランスの二次コイルが並列に接続されるので、2つの点火トランスの二次コイルによって閉回路が形成されてしまう。そこで、この閉回路に短絡電流が流れないよう、各点火トランンスの二次電流が逆放電方向に流れないよう規制するダイオードを配置する必要がある。そして、ダイオードとしては、二次コイルの点火放電時の誘起電圧が数十kVであり、且つ、点火放電電流も瞬間的に大電流であることを考慮して、これに耐える素子を選択する必要がある。   In the circuit configuration described in the cited document 1, since the secondary coils of the first and second ignition transformers are connected in parallel, a closed circuit is formed by the secondary coils of the two ignition transformers. Therefore, it is necessary to dispose a diode that restricts the secondary current of each ignition transformer from flowing in the reverse discharge direction so that a short-circuit current does not flow in the closed circuit. As the diode, it is necessary to select an element that can withstand this, considering that the induced voltage during ignition discharge of the secondary coil is several tens of kV and the ignition discharge current is instantaneously large. There is.

ところで、昨今の市場の要請として、製造コストを上げることなく、点火コイルを高性能化して希薄燃焼時の正常動作を担保し、且つ、点火コイルを小型化することが望まれている。したがって、電流容量が高く、耐圧性能にも優れる最高ランクのダイオードを使用したのでは上記の要請に反することになる。一方、複数個のダイオードを直列接続して点火トランスの下方に配置したのでは(特許文献2参照)、点火トランスと絶縁性を確保するため、ダイオードの外径寸法を超える絶縁距離が必要となりコイルケースが高さ方向に大型化する。   By the way, as a recent market demand, it is desired to improve the performance of an ignition coil without increasing the manufacturing cost, to ensure normal operation during lean combustion, and to reduce the size of the ignition coil. Therefore, the use of the highest rank diode having a high current capacity and excellent withstand voltage performance is contrary to the above requirement. On the other hand, if a plurality of diodes are connected in series and arranged below the ignition transformer (see Patent Document 2), an insulation distance exceeding the outer diameter of the diode is required to ensure insulation with the ignition transformer. The case increases in size in the height direction.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、製造コストを上げることなく、小型で高性能の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 thereof is to provide a small and high-performance ignition coil without increasing the manufacturing cost.

上記の目的を達成するため、本発明は、一次コイルと二次コイルが電磁結合してなる第一点火トランス、第一点火トランスの一次電流をON/OFF制御する第一スイッチング素子、一次コイルと二次コイルが電磁結合してなる第二点火トランス、及び、第二点火トランスの一次電流をON/OFF制御する第二スイッチング素子、を収容するケース本体部と、ケース本体部から点火プラグに向けて突出するケース軸部と、を有して構成された点火コイルであって、第一スイッチング素子と第二スイッチング素子は、一の点火タイミングに、位相の異なる第一と第二の点火パルスを受けて所定時間継続するON動作を実行した後、ON/OFF動作を必要回数相補的に実行するよう構成され、第一点火トランスの二次電流が逆放電方向に流れないよう規制する複数個の第一規制素子と、第二点火トランスの二次電流が逆放電方向に流れないよう規制する複数個の第二規制素子と、を一の点火プラグに至る前記ケース軸部の内部に配置することを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a first ignition transformer in which a primary coil and a secondary coil are electromagnetically coupled, a first switching element that controls ON / OFF of a primary current of the first ignition transformer, a primary A case main body housing a second ignition transformer in which a coil and a secondary coil are electromagnetically coupled, and a second switching element for controlling ON / OFF of a primary current of the second ignition transformer, and an ignition plug from the case main body An ignition coil configured to protrude toward the first , the first switching element and the second switching element at the same ignition timing, the first and second ignition having different phases after performing the oN operation continues for a predetermined time upon receiving a pulse, is configured to perform oN / OFF operation required number complementary, secondary current of the first ignition transformer flows in opposite discharge direction A plurality of first regulating element for regulating the No matter, the second and the plurality of second regulating element ignition transformer secondary current is regulated so as not to flow in the reverse discharge direction, leading to an ignition plug of said case axis It arrange | positions inside a part, It is characterized by the above-mentioned.

ここで、第一と第二の規制素子とは、典型的にはダイオードを意味するが、ダイオードと同等に機能する電子素子であれば足りる。   Here, the first and second regulating elements typically mean a diode, but an electronic element that functions in the same manner as the diode is sufficient.

好ましくは、第一規制素子と第二規制素子とは、何れも、第1端子から第2端子に向けて放電電流が許容される電子素子であって、各々の第2端子が第一と第二の点火トランスの二次コイルに接続されている一方、第一規制素子と第二規制素子の第1端子が互いに接続されて、点火プラグに放電電圧を供給している。   Preferably, each of the first restriction element and the second restriction element is an electronic element in which a discharge current is allowed from the first terminal toward the second terminal, and each of the second terminals is the first and second terminals. While being connected to the secondary coil of the second ignition transformer, the first restriction element and the first terminal of the second restriction element are connected to each other to supply a discharge voltage to the spark plug.

また、第一規制素子及び第二規制素子は、各々、複数の素子が直列接続されて構成されているか、或いは、各々、複数の素子が並列接続されて構成されているのが典型例である。   Further, the first restriction element and the second restriction element are each typically configured by connecting a plurality of elements in series, or each of the plurality of elements being connected in parallel. .

前記ケース本体部には、第一スイッチング素子を駆動する第一点火信号が供給される第一信号端子と、第二スイッチング素子を駆動する第二点火信号が供給される第二信号端子と、内燃機関に駆動されて可動する移動体に搭載されたバッテリの直流電圧が供給されるバッテリ端子と、バッテリ電圧を昇圧した電源電圧が供給される電源端子と、を受ける単一のコネクタが配置されているのが好適である。 In the case body, a first signal terminal to which a first ignition signal for driving the first switching element is supplied, a second signal terminal to which a second ignition signal for driving the second switching element is supplied, A single connector is disposed to receive a battery terminal supplied with a DC voltage of a battery mounted on a movable body driven by an internal combustion engine and a power supply terminal supplied with a power supply voltage obtained by boosting the battery voltage. It is suitable.

また、第一規制素子及び第二規制素子を固定的に保持する規制本体部と、規制本体部の先端側に配置されて点火プラグに弾性接触可能な導体先端部と、規制本体部の基端側に配置されて、2つの二次コイルの高圧側端子に接触する導体基端部とで、全体として略T字状に一体構成された組立体が予め製造されており、この組立体の導体基端部がケース本体部に配置される一方、前記組立体の他の部分がケース軸部に配置されて、完成状態となるよう構成されているのが好適である。   Also, a regulation main body portion that holds the first regulation element and the second regulation element in a fixed manner, a conductor distal end portion that is disposed on the distal end side of the regulation main body portion and can elastically contact the spark plug, and a proximal end of the regulation main body portion An assembly that is integrally formed in a substantially T-shape as a whole is pre-manufactured with a conductor base end that is disposed on the side and contacts the high-voltage side terminals of the two secondary coils. It is preferable that the base end portion is disposed on the case main body portion while the other part of the assembly is disposed on the case shaft portion so as to be in a completed state.

本発明は、第一スイッチング素子と第二スイッチング素子は、一の点火タイミングに、位相の異なる第一と第二の点火パルスを受けて所定時間継続するON動作を実行した後、ON/OFF動作を必要回数相補的に実行するよう構成において、複数個の第一規制素子と、複数個の第二規制素子とを一の点火プラグに至るケース軸部の内部に配置するので、最高レベルのダイオードを使用する必要が無く、且つ、ケース軸部を有効活用するので、製造コストを上げることなく、小型で高性能の点火コイルを実現できる。 In the present invention , the first switching element and the second switching element receive the first and second ignition pulses having different phases at the same ignition timing and perform an ON operation that continues for a predetermined time, and then the ON / OFF operation. In a configuration that performs the required number of times in a complementary manner, a plurality of first restricting elements and a plurality of second restricting elements are arranged inside the case shaft portion leading to one spark plug, so that the highest level diode Since the case shaft portion is effectively used, a small and high performance ignition coil can be realized without increasing the manufacturing cost.

実施例に係る点火コイルの回路構成を図示したものである。1 is a diagram illustrating a circuit configuration of an ignition coil according to an embodiment. 実施例に係る点火コイルの内部構造を図示したものである。The internal structure of the ignition coil which concerns on an Example is illustrated. 変型例に係る点火コイルの内部構造を図示したものである。The internal structure of the ignition coil which concerns on a modification is illustrated. 従来技術に係る点火コイルを示す図面である。1 is a view showing an ignition coil according to the prior art.

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図1(a)は、点火コイルCLの回路構成を示すブロック図であり、2個のイグナイタモジュールIGa,IGbと、2つの点火トランスTa,Tbと、ダイオードモジュールDiと、を内蔵して構成されている。ここで、点火トランスTa,Tbは、一次コイルL1と二次コイルL2が、中心鉄芯Coや外装鉄芯Co’を経由して電磁結合して構成されている。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. FIG. 1A is a block diagram showing a circuit configuration of the ignition coil CL, which includes two igniter modules IGa and IGb, two ignition transformers Ta and Tb, and a diode module Di. ing. Here, the ignition transformers Ta and Tb are configured such that the primary coil L1 and the secondary coil L2 are electromagnetically coupled via the central iron core Co and the outer iron core Co '.

そして、一次コイルL1の一次電流が遮断される点火放電時には、二次コイルL2のプラス端子(+)とマイナス端子(−)との間に、数十kVの点火電圧を発生するが、二次コイルL2のプラス端子(+)は、何れの点火トランスTa,Tbでも、一次コイルL1の電源ラインVccに接続されている。そのため、2つの二次コイルL2,L2は、電源ラインVccを経由して閉回路を形成するが、ダイオードモジュールDiが配置されているので、何れの方向にも短絡電流が流れることはない。   During ignition discharge in which the primary current of the primary coil L1 is interrupted, an ignition voltage of several tens of kV is generated between the plus terminal (+) and the minus terminal (−) of the secondary coil L2. The plus terminal (+) of the coil L2 is connected to the power line Vcc of the primary coil L1 in any of the ignition transformers Ta and Tb. Therefore, the two secondary coils L2 and L2 form a closed circuit via the power supply line Vcc. However, since the diode module Di is disposed, no short-circuit current flows in any direction.

ダイオードモジュールDiは、点火トランスTa用の複数のダイオードDaと、点火トランスTb用の複数のダイオードDbに大別され、図示例では、三個のダイオードDaと、三個のダイオードDbが全体として逆方向に接続されている。そして、三個のダイオードDaと三個のダイオードDbの接続点(アノード端子)が、高圧出力端子Toに接続されている。   The diode module Di is roughly divided into a plurality of diodes Da for the ignition transformer Ta and a plurality of diodes Db for the ignition transformer Tb. In the illustrated example, the three diodes Da and the three diodes Db are reversed as a whole. Connected in the direction. A connection point (anode terminal) between the three diodes Da and the three diodes Db is connected to the high-voltage output terminal To.

また、この点火コイルCLの接続コネクタTRは、自動車に搭載されたバッテリから12V程度のバッテリ電圧VBを受けるバッテリ端子T1と、ECU(Engine Control Unit )から第一点火パルスSGaを受ける第一信号端子T2と、DC−DCコンバータCOVで43V程度まで昇圧された電源電圧Vccを受ける電源端子T3と、ECUから第二点火パルスSGbを受ける第二信号端子T4と、グランドラインGNDを共通化するグランド端子T5とを有して構成されている。また、点火トランスTa,Tbの高圧出力は、ダイオードモジュールDiを経由して高圧出力端子Toに出力されて、点火プラグPGに供給されている。   The connection connector TR of the ignition coil CL includes a battery terminal T1 that receives a battery voltage VB of about 12V from a battery mounted on the automobile, and a first signal that receives a first ignition pulse SGa from an ECU (Engine Control Unit). A terminal T2, a power supply terminal T3 that receives the power supply voltage Vcc boosted to about 43V by the DC-DC converter COV, a second signal terminal T4 that receives the second ignition pulse SGb from the ECU, and a ground that shares the ground line GND And a terminal T5. The high voltage outputs of the ignition transformers Ta and Tb are output to the high voltage output terminal To via the diode module Di and supplied to the ignition plug PG.

各イグナイタモジュールIGa,IGbは、各々、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor )などのスイッチング素子Qa,Qbと、スイッチング素子Qa,QbのON動作時の過電流や過熱状態などを検知してON電流を制限するコントロール部CTLa、CTLbと、を内蔵されて構成されている。なお、各コントロール部CTLa,CTLbは、バッテリ電圧VBを電源電圧にして機能しており、EUCから受ける点火パルスSGa,SGbに基づいて適宜な論理動作をすることでスイッチング素子Qa,Qbのゲート端子を制御している。   Each igniter module IGa and IGb limits switching current by detecting switching elements Qa and Qb such as IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and overcurrent or overheating state when the switching elements Qa and Qb are turned on. Control units CTLa and CTLb are built in. Each of the control units CTLa and CTLb functions by using the battery voltage VB as a power supply voltage, and performs appropriate logical operations based on the ignition pulses SGa and SGb received from the EUC, thereby causing the gate terminals of the switching elements Qa and Qb. Is controlling.

図示の通り、スイッチング素子Qa,Qbのエミッタ端子は、グランドラインGNDに接続され、コレクタ端子は、一次コイルL1に接続されている。そして、スイッチング素子Qa,Qbは、そのゲート端子にHレベルの制御電圧を受けることでON動作し、一次コイルL1に充電電流が流れるように構成されている。   As illustrated, the emitter terminals of the switching elements Qa and Qb are connected to the ground line GND, and the collector terminal is connected to the primary coil L1. The switching elements Qa and Qb are configured to be turned on by receiving an H level control voltage at their gate terminals, so that a charging current flows through the primary coil L1.

各スイッチング素子Qa,Qbのゲート端子に供給される制御電圧は、その論理レベルが基本的に点火パルスSGa,SGbと同じである。そして、この実施例では、各点火サイクルにおいて、ECUから図1(d)に示すような点火パルスSGa,SGbを受けることで、多重点火動作を実現している。   The control voltage supplied to the gate terminals of the switching elements Qa and Qb has basically the same logic level as the ignition pulses SGa and SGb. In this embodiment, multiple ignition operations are realized by receiving ignition pulses SGa and SGb as shown in FIG. 1D from the ECU in each ignition cycle.

この点を具体的に確認すると、点火パルスSGa,SGbがHレベルであると、一次コイルL1に一次電流が流れ、その後、点火パルスSGa,SGbがLレベルに遷移した瞬間に、二次コイルL2には数十kVの点火電圧が誘起される。ここで、点火サイクルにおいて、点火パルスSGaと点火パルスSGbには、適宜な位相遅れが設けられており、最初のHレベル期間を除けば、互いの論理レベルが反転している。   Specifically, when the ignition pulses SGa and SGb are at the H level, the primary current flows through the primary coil L1, and then the secondary coil L2 at the moment when the ignition pulses SGa and SGb transition to the L level. An ignition voltage of several tens of kV is induced in. Here, in the ignition cycle, the ignition pulse SGa and the ignition pulse SGb are provided with an appropriate phase delay, and the logic levels of the ignition pulse SGa and the ignition pulse SGb are inverted except for the first H level period.

そのため、スイッチング素子Qa,Qbは、点火パルスSGa,SGbの最初のHレベル期間を除けば、相補的にON/OFF動作を繰り返すことになる。したがって、点火コイルCLでは、点火パルスSGa,SGbの最初のHレベル期間に蓄積された磁気エネルギーに基づいて、2つの二次コイルL2,L2に相補的に高電圧が誘起されることになる。   Therefore, the switching elements Qa and Qb repeat ON / OFF operations in a complementary manner except for the first H level period of the ignition pulses SGa and SGb. Therefore, in the ignition coil CL, a high voltage is induced in a complementary manner in the two secondary coils L2 and L2 based on the magnetic energy accumulated in the first H level period of the ignition pulses SGa and SGb.

しかも、一次コイルL1には、43V程度に昇圧された電源電圧Vccが供給されているので、一次コイルL1の電流が素早く目標値レベルに達することになり、スイッチング素子Qa,Qbを高速にON/OFF制御しても、内燃機関から要求されるレベルの高電圧を繰り返し発生させることができる。したがって、点火プラグPGでは、多重的な点火放電が実現されることになり(図1(d)のt1、t2、・・・、Tn+1参照)、希薄状態の混合気に対しても点火ミスが生じない。   Moreover, since the power supply voltage Vcc boosted to about 43 V is supplied to the primary coil L1, the current of the primary coil L1 quickly reaches the target value level, and the switching elements Qa and Qb are turned on / off at high speed. Even with the OFF control, a high voltage of a level required from the internal combustion engine can be repeatedly generated. Therefore, the spark plug PG realizes multiple ignition discharges (see t1, t2,..., Tn + 1 in FIG. 1 (d)), and an ignition error occurs even in a lean air-fuel mixture. Does not occur.

図2は、点火コイルCLの概略構成(図2(a)〜図2(g))と、ダイオードモジュールDiを説明する図面(図2(h)〜図2(j))である。   FIG. 2 is a schematic diagram (FIGS. 2A to 2G) of the ignition coil CL and drawings (FIGS. 2H to 2J) illustrating the diode module Di.

この点火コイルCLは、図2(e)に概略構成を示す通り、箱状に形成されたケース本体部1と、ケース本体部1から点火プラグPGに向けて突出するケース軸部2とに大別される。そして、ケース本体部1の底部からケース軸部2には、略T字状のダイオードモジュールDiが収容されている。なお、ケース軸部2は、例えば、90〜100mm程度の突出長さを有している。   As shown in FIG. 2E, the ignition coil CL has a large case main body 1 formed in a box shape and a case shaft 2 protruding from the case main body 1 toward the ignition plug PG. Separated. A substantially T-shaped diode module Di is accommodated from the bottom of the case body 1 to the case shaft 2. In addition, the case axial part 2 has the protrusion length of about 90-100 mm, for example.

ケース本体部1は、より詳細には、図2(d)に示す通りであり、その側面には、バッテリ端子T1と、第一信号端子T2と、電源端子T3と、第二信号端子T4と、グランド端子T5とを有する接続コネクタTRが固定されている。この実施例では、点火トランスTa,Tbや、これに関連する回路が2つ設けられているにも拘わらず、接続コネクタTRが単一であって共通化されているので、(1)端子数の低減、(2)配線ケーブルの削減、(3)接続コネクタ部の体積の低減などの効果がある。   More specifically, the case body 1 is as shown in FIG. 2 (d), and on its side, a battery terminal T1, a first signal terminal T2, a power supply terminal T3, and a second signal terminal T4 are provided. The connection connector TR having the ground terminal T5 is fixed. In this embodiment, although the ignition transformers Ta and Tb and two circuits related to the ignition transformers Ta and Tb are provided, the connection connector TR is single and shared, so (1) the number of terminals And (2) reduction of wiring cables, and (3) reduction of the volume of the connector part.

図2(a)の平面図及び図2(b)のA−A断面図に現れるように、ケース本体部1には、中心鉄芯Coを内包する一次コイルL1と、一次コイルL1を内包する二次コイルL2とが二組収容されて点火トランスTa,Tbを構成している。そして、二組の二次コイルL2、L2の外側を各々周回するように、環状の外装鉄芯Co’が2個配置されている。なお、配置状態では、中心鉄芯Coと外装鉄芯Co’とが接触して、漏れ磁束の無い磁路が形成される。   As shown in the plan view of FIG. 2A and the AA cross-sectional view of FIG. 2B, the case main body 1 contains the primary coil L1 containing the central iron core Co and the primary coil L1. Two sets of secondary coils L2 are accommodated to form ignition transformers Ta and Tb. Two annular outer cores Co 'are arranged so as to go around the outer sides of the two sets of secondary coils L2, L2. In the arrangement state, the central iron core Co and the outer iron core Co ′ are in contact with each other, and a magnetic path without leakage magnetic flux is formed.

このようにして構成される点火トランスTa,Tbの上部に、イグナイタモジュールIGa,IGbが配置されることで、ケース本体部1の平面方向における小型化を図っている。但し、何ら限定されるものではなく、例えば、接続コネクタTRに近接して、2つのイグナイタモジュールIGa,IGbを立設しても良い。この場合には、ケース本体部1の高さ方向における小型化を実現することができる。   Since the igniter modules IGa and IGb are arranged above the ignition transformers Ta and Tb configured as described above, the case main body 1 is reduced in size in the plane direction. However, it is not limited at all. For example, two igniter modules IGa and IGb may be provided upright in the vicinity of the connection connector TR. In this case, the case main body 1 can be downsized in the height direction.

図2(h)に示す通り、ダイオードモジュールDiは、ケース軸部2の軸方向に延びる素子本体部10と、素子本体部10の基端部において軸方向に直交して延びる基端部11とに大別され、全体として略T字状に形成されている。そして、基端部11には、点火トランスTaの二次コイルL2のマイナス端子(−)と、点火トランスTbの二次コイルL2のマイナス端子(−)に各々接続される接続端子Dt1,Dt2が設けられている。   As shown in FIG. 2H, the diode module Di includes an element main body 10 that extends in the axial direction of the case shaft 2, and a base end 11 that extends perpendicular to the axial direction at the base end of the element main body 10. And is formed in a substantially T-shape as a whole. The base end portion 11 has connection terminals Dt1 and Dt2 respectively connected to the minus terminal (−) of the secondary coil L2 of the ignition transformer Ta and the minus terminal (−) of the secondary coil L2 of the ignition transformer Tb. Is provided.

一方、素子本体部10には、3個のダイオードDaが直列接続されて接続端子Dt3に接続されていると共に、別の3個のダイオードDbが直列接続されて接続端子Dt3に接続されている。このダイオードモジュールDiの等価回路は、図1(b)に示す通りである。例えば、逆方向耐圧15kV程度のダイオードを使用すると、3個のダイオード全体としては逆方向耐圧が45kV程度となり、点火電圧や電源電圧Vccを更に高く設定しても点火回路の正常動作が確保される。すなわち、複数のダイオードによって逆方向電圧を分配するので、逆方向耐圧の高い高価なダイオードを使用しなくても、ダイオードモジュールDi全体として、所望の逆方向耐圧を確保することができる。   On the other hand, in the element main body 10, three diodes Da are connected in series and connected to the connection terminal Dt3, and another three diodes Db are connected in series and connected to the connection terminal Dt3. An equivalent circuit of the diode module Di is as shown in FIG. For example, when a diode having a reverse breakdown voltage of about 15 kV is used, the reverse breakdown voltage of the three diodes as a whole is about 45 kV, and normal operation of the ignition circuit is ensured even if the ignition voltage and the power supply voltage Vcc are set higher. . That is, since the reverse voltage is distributed by a plurality of diodes, a desired reverse breakdown voltage can be ensured as the entire diode module Di without using an expensive diode having a high reverse breakdown voltage.

図2(h)や図2(j)に現れる通り、接続端子Dt3は、金属平板を折り曲げて構成されており、所定の弾発力を有して、高圧出力端子Toに接触している。なお、高圧出力端子Toと接続端子Dt3の間に、雑音防止抵抗を配置しても良い。   As shown in FIG. 2 (h) and FIG. 2 (j), the connection terminal Dt3 is formed by bending a metal flat plate, has a predetermined elasticity, and is in contact with the high-voltage output terminal To. A noise prevention resistor may be arranged between the high voltage output terminal To and the connection terminal Dt3.

何れにしても、本実施例では、略T字状に形成されたダイオードモジュールDiを予め製造しておき、点火コイルCLの製造完成時に、ケース軸部2にダイオードモジュールDiの素子本体部10を挿入し、ケース本体部1の底部に、ダイオードモジュールDiの基端部11を配置するので、点火コイルCLの組立工程を簡素化することができる。また、従来の点火コイルでは、高圧出力の伝導路として導体スプリングが配置されているに過ぎないケース軸部2を、有効活用できる利点がある。すなわち、導体スプリングを省略できる上に、デッドスペースを解消することができる。   In any case, in this embodiment, the diode module Di formed in a substantially T shape is manufactured in advance, and when the ignition coil CL is manufactured, the element main body 10 of the diode module Di is attached to the case shaft portion 2. Inserting and disposing the base end portion 11 of the diode module Di at the bottom of the case body 1 can simplify the assembly process of the ignition coil CL. Further, the conventional ignition coil has an advantage that the case shaft portion 2 in which only the conductor spring is disposed as a high-voltage output conduction path can be effectively used. That is, the conductor spring can be omitted and the dead space can be eliminated.

また、ダイオードDa,Dbと、二次コイルL2との間に十分な絶縁距離を確保できるので、ケース本体部1の底部に余分の絶縁距離を設ける必要がなくなり、ケース本体部1の高さ方向における小型化を実現することができる。   In addition, since a sufficient insulation distance can be secured between the diodes Da and Db and the secondary coil L2, there is no need to provide an extra insulation distance at the bottom of the case body 1 and the height of the case body 1 is increased. It is possible to achieve downsizing.

ところで、図2(h)のダイオードモジュールDiでは、各3個のダイオードDa・・・,Db・・・を軸方向に直線状に延設させたが、何ら限定されない。図3は、別のダイオードモジュールDiを示す図面であり、ケース軸部2の突出長さが、50〜60mm程度の点火コイルに好適に適用される。この場合の等価回路も、図1(b)に示す通りであり、3個のダイオードDa・・・,Db・・・が各々直列接続されている。この回路構成でも、逆電圧が3個のダイオードによって3分されることで、逆方向耐圧の高い高価なダイオードを使用しなくても、ダイオードモジュールDi全体として所望の逆方向耐圧を確保することができる。   Incidentally, in the diode module Di of FIG. 2H, each of the three diodes Da ..., Db ... extends linearly in the axial direction, but there is no limitation. FIG. 3 is a diagram showing another diode module Di, which is suitably applied to an ignition coil having a protruding length of the case shaft portion 2 of about 50 to 60 mm. The equivalent circuit in this case is also as shown in FIG. 1B, and three diodes Da..., Db. Even in this circuit configuration, the reverse voltage is divided into three by the three diodes, so that the diode module Di as a whole can secure a desired reverse breakdown voltage without using an expensive diode having a high reverse breakdown voltage. it can.

ところで、実施例の点火回路では、ダイオードDa,Dbの逆方向耐圧だけでなく、点火電流も問題になることがある。例えば、図1(d)に示す通り、多重点火方式では、一の点火サイクルにおいて、二次コイルL2の二次電流が、断続的に繰り返し大レベルとなり、これがダイオードDa,Dbに流れる。具体的には、t1、t3、・・・tnのタイミングでダイオードDaに大電流が流れ、t2、t4、・・・tn+1のタイミングでダイオードDbに大電流が流れ、これらの動作の結果として、点火プラグPGには所定レベル以上の点火電流が継続する。   Incidentally, in the ignition circuit of the embodiment, not only the reverse breakdown voltage of the diodes Da and Db but also the ignition current may be a problem. For example, as shown in FIG. 1D, in the multiple ignition method, in one ignition cycle, the secondary current of the secondary coil L2 repeatedly becomes a large level and flows to the diodes Da and Db. Specifically, a large current flows through the diode Da at timings t1, t3,... Tn, and a large current flows through the diode Db at timings t2, t4,. An ignition current of a predetermined level or more continues in the spark plug PG.

そのため、点火パルスの遷移時の大電流が問題になる場合には、例えば、図1(c)の回路構成を採るのが好ましい。この場合には、点火電流が3つのダイオードに分配されるので、順方向電流の絶対最大定格に劣るダイオードを使用することができる。なお、この電流分配タイプの回路構成は、図3(e)に示すダイオードモジュールDiだけでなく、図2(h)に示すダイオードモジュールDiに適用することもできる。   Therefore, when a large current at the time of transition of the ignition pulse becomes a problem, for example, it is preferable to adopt the circuit configuration of FIG. In this case, since the ignition current is distributed to the three diodes, a diode inferior to the absolute maximum rating of the forward current can be used. Note that this current distribution type circuit configuration can be applied not only to the diode module Di shown in FIG. 3E but also to the diode module Di shown in FIG.

以上、本発明の実施例について具体的に説明したが、具体的な記載内容は特に本発明を限定する趣旨ではなく、適宜に変更可能である。   Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the specific description is not particularly intended to limit the present invention and can be appropriately changed.

1 ケース本体部
2 ケース軸部
CL 点火コイル
Da 第一規制素子
Db 第二規制素子
Ta 第一点火トランス
Tb 第二点火トランス
Qa 第一スイッチング素子
Qb 第二スイッチング素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case main-body part 2 Case axial part CL Ignition coil Da 1st control element Db 2nd control element Ta 1st ignition transformer Tb 2nd ignition transformer Qa 1st switching element Qb 2nd switching element

Claims (6)

一次コイルと二次コイルが電磁結合してなる第一点火トランス、第一点火トランスの一次電流をON/OFF制御する第一スイッチング素子、一次コイルと二次コイルが電磁結合してなる第二点火トランス、及び、第二点火トランスの一次電流をON/OFF制御する第二スイッチング素子、を収容するケース本体部と、
ケース本体部から点火プラグに向けて突出するケース軸部と、を有して構成された点火コイルであって、
第一スイッチング素子と第二スイッチング素子は、一の点火タイミングに、位相の異なる第一と第二の点火パルスを受けて所定時間継続するON動作を実行した後、ON/OFF動作を必要回数相補的に実行するよう構成され、
第一点火トランスの二次電流が逆放電方向に流れないよう規制する複数個の第一規制素子と、第二点火トランスの二次電流が逆放電方向に流れないよう規制する複数個の第二規制素子と、を一の点火プラグに至る前記ケース軸部の内部に配置することを特徴とする内燃機関用の点火コイル。
A first ignition transformer in which the primary coil and the secondary coil are electromagnetically coupled, a first switching element for controlling ON / OFF of the primary current of the first ignition transformer, and a first coil in which the primary coil and the secondary coil are electromagnetically coupled. A case main body that houses the second ignition transformer and a second switching element that controls ON / OFF of the primary current of the second ignition transformer;
A case shaft that protrudes from the case body toward the ignition plug, and an ignition coil configured to have
The first switching element and the second switching element receive the first and second ignition pulses having different phases at the same ignition timing and perform an ON operation that continues for a predetermined time, and then complement the ON / OFF operation as many times as necessary. Configured to run automatically,
A plurality of restricting to a plurality of first regulating element a secondary current of the first ignition transformer to regulate so as not to flow in the reverse discharge direction, the secondary current of the second ignition transformer does not flow in the reverse discharge direction first An ignition coil for an internal combustion engine, wherein two restriction elements are arranged inside the case shaft portion that reaches one ignition plug .
第一規制素子と第二規制素子とは、何れも、第1端子から第2端子に向けて放電電流が許容される電子素子であって、
各々の第2端子が第一と第二の点火トランスの二次コイルに接続されている一方、第一規制素子と第二規制素子の第1端子が互いに接続されて、点火プラグに放電電圧を供給している請求項1に記載の点火コイル。
Each of the first regulating element and the second regulating element is an electronic element in which a discharge current is allowed from the first terminal toward the second terminal,
Each second terminal is connected to the secondary coil of the first and second ignition transformers, while the first terminals of the first restriction element and the second restriction element are connected to each other, and a discharge voltage is applied to the spark plug. The ignition coil according to claim 1, wherein the ignition coil is supplied.
第一規制素子及び第二規制素子は、各々、複数の素子が直列接続されて構成されている請求項1又は2に記載の点火コイル。   The ignition coil according to claim 1, wherein each of the first restriction element and the second restriction element is configured by connecting a plurality of elements in series. 第一規制素子及び第二規制素子は、各々、複数の素子が並列接続されて構成されている請求項1又は2に記載の点火コイル。   The ignition coil according to claim 1 or 2, wherein each of the first restriction element and the second restriction element is configured by connecting a plurality of elements in parallel. 前記ケース本体部には、第一スイッチング素子を駆動する第一点火信号が供給される第一信号端子と、第二スイッチング素子を駆動する第二点火信号が供給される第二信号端子と、内燃機関に駆動されて可動する移動体に搭載されたバッテリの直流電圧が供給されるバッテリ端子と、バッテリ電圧を昇圧した電源電圧が供給される電源端子と、を受ける単一のコネクタが配置されている請求項1〜4の何れかに記載の点火コイル。 In the case body, a first signal terminal to which a first ignition signal for driving the first switching element is supplied, a second signal terminal to which a second ignition signal for driving the second switching element is supplied, A single connector is disposed to receive a battery terminal supplied with a DC voltage of a battery mounted on a movable body driven by an internal combustion engine and a power supply terminal supplied with a power supply voltage obtained by boosting the battery voltage. The ignition coil according to any one of claims 1 to 4. 第一規制素子及び第二規制素子を固定的に保持する規制本体部と、規制本体部の先端側に配置されて点火プラグに弾性接触可能な導体先端部と、規制本体部の基端側に配置されて、2つの二次コイルの高圧側端子に接触する導体基端部とで、全体として略T字状に一体構成された組立体が予め製造されており、この組立体の導体基端部がケース本体部に配置される一方、前記組立体の他の部分がケース軸部に配置されて、完成状態となる請求項1〜5の何れかに記載の点火コイル。   A regulation main body that holds the first regulation element and the second regulation element in a fixed manner, a conductor distal end that is disposed on the distal end side of the regulation main body and elastically contacts the ignition plug, and a proximal end of the regulation main body An assembly that is arranged and configured integrally in a substantially T shape as a whole with a conductor base end portion that is disposed and contacts the high-voltage side terminals of the two secondary coils is manufactured in advance, and the conductor base end of this assembly The ignition coil according to any one of claims 1 to 5, wherein a portion is disposed on the case main body portion, and another portion of the assembly is disposed on the case shaft portion to be in a completed state.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62139308A (en) * 1985-12-13 1987-06-23 Hitachi Ltd Ignition coil for internal combustion engine
JPH061738B2 (en) * 1986-08-06 1994-01-05 株式会社日立製作所 Ignition coil for internal combustion engine
JPH0223269A (en) * 1988-07-13 1990-01-25 Hanshin Electric Co Ltd Ignition coil for internal combustion engine
DE4318130A1 (en) * 1993-06-01 1994-12-08 Bosch Gmbh Robert Ignition coil for internal combustion engines
JPH08264352A (en) * 1995-03-28 1996-10-11 Aisan Ind Co Ltd Internal combustion engine ignition coil
JP2003173920A (en) * 2001-12-05 2003-06-20 Hanshin Electric Co Ltd Ignition coil for internal combustion engine
DE10304138B3 (en) * 2003-02-03 2004-07-15 Robert Bosch Gmbh Vehicle IC engine ignition coil with electrically-conductive modular elements for interference suppression stacked together between HV side of ignition coil and ignition plug
JP4730197B2 (en) * 2006-05-08 2011-07-20 パナソニック株式会社 High voltage transformer
JP2012094644A (en) * 2010-10-26 2012-05-17 Diamond Electric Mfg Co Ltd Ignition device for internal combustion engine
US20120186569A1 (en) * 2011-01-24 2012-07-26 Diamond Electric Mfg. Co., Ltd. Internal combustion engine ignition system

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