JPH0217710B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0217710B2
JPH0217710B2 JP1809383A JP1809383A JPH0217710B2 JP H0217710 B2 JPH0217710 B2 JP H0217710B2 JP 1809383 A JP1809383 A JP 1809383A JP 1809383 A JP1809383 A JP 1809383A JP H0217710 B2 JPH0217710 B2 JP H0217710B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ignition
high voltage
converter
capacitor
cylinder
Prior art date
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Expired
Application number
JP1809383A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59145371A (en
Inventor
Kyugo Hamai
Yasuhiko Nakagawa
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP1809383A priority Critical patent/JPS59145371A/en
Publication of JPS59145371A publication Critical patent/JPS59145371A/en
Publication of JPH0217710B2 publication Critical patent/JPH0217710B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/006Ignition installations combined with other systems, e.g. fuel injection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

この発明は、内燃機関の点火装置に関し、特に
ハルテイツヒ方式の所謂デイストリビユータレス
点火装置の改良技術に関する。 従来のこの種の点火装置の詳細は、例えば
SAE−780327(アメリカ自動車技術者学会の論文
番号)等に記載されているが、これを第1図を参
照しながら簡単に説明すると、点火コイル1にお
ける2次側の2つの高圧出力端子1a,1bの
各々には、互いに相異なる一方の極を接続した1
組の高圧ダイオードD1,D3及びD2,D4を夫々接
続している。 そして、これ等の2組の高圧ダイオードD1
D4の各他方の極とアースとの間には、夫々点火
プラグ2a〜2dを接続している。 なお、4気筒の内燃機関では、点火プラグ2b
が第1気筒(#1)用、点火プラグ2cが第2気
筒(#2)用、点火プラグ2aが第3気筒
(#3)用、点火プラグ2dが第4気筒(#4)
用である。 点火コイル1の1次側の巻線端の端子1c,1
dには、2系統の点火回路3を設けてあり、バツ
テリ4からイグニツシヨンスイツチ5及びセンタ
タツプ1eを介して供給される1次電流を交互に
断続することによつて、その1次電流の方向を実
線矢示の方向と破線矢示の方向に交互に切り換え
ている。 点火回路3には、点火信号発生装置6における
ロータ(4気筒機関の場合、機関回転速度の1/2
で回転する)7の180゜位相のズレた突起7a,7
aが互いに90゜位相のズレたピツクアツプコイル
8,9に対して相対的に遠近することによつてピ
ツクアツプコイル8,9から夫々出力されるクラ
ンク角度換算で周期が360゜CAで互いに180℃Aの
位相差を有する点火信号SF1,SF2が入力される。 点火回路3における導通角決定用の比較器1
0,11はピツクアツプコイル8,9から夫々出
力される点火信号SF1,SF2と予め定めた基準値
Sr1,Sr2(Sr1=Sr2)とを比較して、夫々SF1≧Sr1
SF2≧Sr1の時にのみハイレベル“H”となる導通
角信号S1,S2を出力する。 スイツチング回路12は、比較器10からの導
通角信号S1がハイレベル“H”の間のみオンし
て、点火コイル1の1次側に実線矢示方向に1次
電流を流し、オフ時に点火コイル1の2次側に、
高圧出力端子1aがプラスで、高圧出力端子1b
がマイナスとなる高電圧(15〜25KV)VP1を発
生させる。 一方、スイツチング回路13は、比較器11か
らの導通角信号S2がハイレベル“H”の間のみオ
ンして、点火コイル1の1次側に破線矢示方向に
1次電流を流し、オフ時に点火コイル1の2次側
に、高圧出力端子1aがマイナスで、高圧出力端
子1bがプラスとなる高電圧(15〜25KV)VP1
を発生させる。 したがつて、スイツチング回路12の方がオフ
した時に点火コイル1の2次側に高電圧VP1が発
生すると、その時順方向バイアスとなる高圧ダイ
オードD1,D4の作用によつて、第1、第4気筒
用の点火コイル2b,2dの各電極間が同時にブ
レークダウンするため、容量放電とそれに引き続
く誘導放電による放電電流が実線矢示方向に流れ
る。 また、スイツチング回路13の方がオフした時
に点火コイル1の2次側に高電圧VP2が発生する
と、その時順方向バイアスとなる高圧ダイオード
D2,D3の作用によつて、第2、第3気筒用の点
火コイル2c,2aの各電極間が同時にブレーク
ダウンするため、やはり容量放電とそれに引き続
く誘導放電による放電電流が破線矢示方向に流れ
る。 そして、4気筒機関の場合、180゜CA毎の吸入、
圧縮、膨張、排気の各行程は、各気筒毎に180℃
Aづつズレているため、第1、第4気筒用の点火
プラグ2b,2dが同時にブレークダウンする
と、その時第1気筒が圧縮行程で第4気筒が排気
行程なら、第1気筒はその点火プラグ2bによつ
て点火され、第4気筒の点火プラグ2dの放電火
花は捨火(無駄火)となる。 同様に第2、第3気筒用の点火プラグ2c,2
aが同時にブレークダウンすると、その時第3気
筒が圧縮行程で第2気筒が排気行程なら、第3気
筒はその点火プラグ2aによつて点火し、第2気
筒の点火プラグ2cの放電火花は捨火(無駄火)
となる。 なお、上記のようなハルテイツヒ方式の点火装
置の点火の様子を表にまとめると、次表のように
なる。
The present invention relates to an ignition system for an internal combustion engine, and more particularly to an improvement technique for a so-called distributorless ignition system of the Harteitz type. Details of conventional ignition devices of this type are, for example,
This is described in SAE-780327 (paper number of the American Society of Automotive Engineers), etc., but to briefly explain it with reference to FIG. 1, the two high voltage output terminals 1a on the secondary side of the ignition coil 1, Each of 1b is connected to 1 with different poles connected to each other.
A set of high voltage diodes D 1 , D 3 and D 2 , D 4 are connected respectively. And these two sets of high voltage diodes D 1 ~
Spark plugs 2a to 2d are connected between the other pole of D4 and the ground, respectively. In addition, in a 4-cylinder internal combustion engine, the spark plug 2b
is for the first cylinder (#1), spark plug 2c is for the second cylinder (#2), spark plug 2a is for the third cylinder (#3), and spark plug 2d is for the fourth cylinder (#4).
It is for use. Terminals 1c, 1 at the winding end on the primary side of the ignition coil 1
d is provided with two systems of ignition circuits 3, and the primary current supplied from the battery 4 via the ignition switch 5 and center tap 1e is alternately turned on and off. The direction is alternately switched between the direction indicated by the solid line arrow and the direction indicated by the dashed line arrow. The ignition circuit 3 is connected to the rotor (in the case of a 4-cylinder engine, 1/2 of the engine rotation speed) in the ignition signal generator 6.
protrusions 7a, 7 with a 180° phase shift of 7)
By moving a relatively close to the pick-up coils 8 and 9, which are 90 degrees out of phase with each other, the period in terms of the crank angle output from the pick-up coils 8 and 9 is 360 degrees CA and 180 degrees A to each other. Ignition signals S F1 and S F2 having a phase difference of are input. Comparator 1 for determining the conduction angle in the ignition circuit 3
0 and 11 are the ignition signals S F1 and S F2 output from the pickup coils 8 and 9, respectively, and predetermined reference values.
Comparing S r1 and S r2 (S r1 = S r2 ), S F1 ≧ S r1 ,
Conduction angle signals S 1 and S 2 that become high level “H” are output only when S F2 ≧S r1 . The switching circuit 12 is turned on only while the conduction angle signal S 1 from the comparator 10 is at a high level "H" to flow the primary current in the direction indicated by the solid line arrow to the primary side of the ignition coil 1, and when it is turned off, the ignition is started. On the secondary side of coil 1,
High voltage output terminal 1a is positive, high voltage output terminal 1b
Generates a high voltage (15~25KV) V P1 that is negative. On the other hand, the switching circuit 13 is turned on only while the conduction angle signal S 2 from the comparator 11 is at a high level "H", flows the primary current to the primary side of the ignition coil 1 in the direction indicated by the broken line arrow, and is turned off. At times, a high voltage (15 to 25 KV) V P1 is applied to the secondary side of the ignition coil 1, with the high voltage output terminal 1a being negative and the high voltage output terminal 1b being positive.
to occur. Therefore, when the switching circuit 12 is turned off and a high voltage V P1 is generated on the secondary side of the ignition coil 1 , the first Since the electrodes of the ignition coils 2b and 2d for the fourth cylinder simultaneously break down, discharge current due to capacitive discharge and subsequent inductive discharge flows in the direction indicated by the solid line arrow. Furthermore, when the switching circuit 13 is turned off and a high voltage V P2 is generated on the secondary side of the ignition coil 1, the high voltage diode becomes forward biased.
Due to the action of D 2 and D 3 , the electrodes of the ignition coils 2c and 2a for the second and third cylinders break down at the same time, so the discharge current due to capacitive discharge and subsequent inductive discharge is shown by the broken line arrow. flow in the direction. In the case of a 4-cylinder engine, intake every 180°CA,
Compression, expansion, and exhaust strokes are 180℃ for each cylinder.
Since the spark plugs 2b and 2d for the first and fourth cylinders break down at the same time, if the first cylinder is in the compression stroke and the fourth cylinder is in the exhaust stroke, then the first cylinder will be in its spark plug 2b. The discharge spark from the ignition plug 2d of the fourth cylinder becomes wasted fire. Similarly, spark plugs 2c, 2 for the second and third cylinders
When cylinders a break down at the same time, if the third cylinder is in the compression stroke and the second cylinder is in the exhaust stroke, the third cylinder will be ignited by its spark plug 2a, and the discharge spark of the second cylinder's spark plug 2c will be discarded. (wasted fire)
becomes. The following table summarizes the ignition behavior of the Harteitsug type ignition system as described above.

【表】 ところで、上記のようなハルテイツヒ方式の点
火装置にあつては、デイストリビユータをなくし
たことによる効果を奏する他、機関の高圧縮比化
及びダーボ化に伴う点火時の圧力の上昇に充分対
応できる特性を有しているが、他のケタリング方
式等のデイストリビユータを備えた点火装置と同
様に、誘導放電時の点火エネルギが30mJ未満と
少なくしかも放電期間が1〜1.5msec程度と短い
ため、次のような問題があつた。 すなわち、上記のような条件下での点火では、
機関の低負荷時、特にアイドル運転時の希薄混合
気を確実に着火させることができないことがある
ため、その失火率を小さくするべく、アイドル時
の点火時期を遅らさざるを得ないが、このように
すると燃料消費量が多くなつてしまう。 また、過渡運転時における混合気の急激な変化
による希薄混合気の発生時や排気還流時等に失火
してサージを引き起すことがあつた。 この発明は、上記のような背景に鑑みてなされ
たものであり、ハルテイツヒ方式の点火装置に点
火エネルギ補強注入用のDC−DCコンバータを具
備させて、機関性能の向上、特にアイドル運転時
の燃費の向上や希薄混合気による運転時及び排気
還流(EGR)運転時の燃焼の安定化等を計るこ
とも目的とする。 そのため、この発明による内燃機関の点火装置
においては、前述のようなハルテイツヒ方式の点
火装置において、DC−DCコンバータにおける高
圧出力を充電するコンデンサを、同時放電する2
個の点火プラグの高圧ダイオード接続側の端子間
毎に夫々接続すると共に、これ等の各接続点とコ
ンデンサの両端との間に夫々ダイオードを4つの
各高圧ダイオードの点火プラグ側の極に対して同
じ極が向くように接続して構成している。 以下、この発明の実施例を図面の第2図以降を
参照しながら説明する。 第2図は、この発明の一実施例を示す回路構成
図である。 なお、同図において、第1図と対応する部分及
び信号名には夫々同一符号を付してそれ等の説明
を省略する。 先ず、コンバータ制御回路14及びDC−DCコ
ンバータ15に就て説明する。 コンバータ制御回路14における比較器16
は、バツテリ4の電圧を分圧して第3図トに示す
ような基準値Sr3(Sr3>Sr1,Sr2:Sr1,Sr2は第3
図イ,ロ参照)を形成する抵抗R1,R2と、ピツ
クアツプコイル8,9から出力される点火信号
SF1,SF2(第3図イ,ロ参照)を整流用のダイオ
ードD5,D6を含むワイヤードOR回路17を介し
て合成した180℃A毎に変化する点火信号SF3(第
3図ト参照)とを比較するオペアンプOPとから
なり、SF3≧Sr3の時にのみハイレベル“H”とな
るコンバータ発振開始時決定用の基準信号S3(第
3図チ参照)を出力する。 なお、この比較器16から出力される基準信号
S3の各立ち下りの時点は、第3図ハ,ニに示す導
通角信号S1,S2によつて作動するスイツチング回
路12,13が夫々オフして、点火コイル1の1
次電流I1,I2(第3図ホ,ヘ参照)を遮断する時
点より、時間τ1(例えば0.5μsec〜1msec)だけ
進んでいる。 そして、このようにした理由は、DC−DCコン
バータ15の発振立ち上り遅れ時間(例えば150
〜500μsec)を稼いで、DC−DCコンバータ15
を一次電流I1,I2の遮断タイミングで作動遅れな
く働かせるためである。 DC−DCコンバータ15の発振期間決定用の単
安定マルチバイブレータ(M/M)18は抵抗
R3と、インバータG1、アンドゲートG2、及びフ
リツプフロツプ回路FFからなる日立社製の
「HD74121」と称せられるM/M専用ICと、パル
ス幅を決定するための時定数設定用の抵抗R4
びコンデンサC1とからなり、比較器16からの
基準信号S3の各立ち下りでトリガされて、その各
立ち下り時点から時間τ2だけハイレベル“H”と
なる制御信号S4(第3図リ参照)を出力する。 なお、時間τ2の値としては、DC−DCコンバー
タ15による点火エネルギの注入効果が機関のア
イドル運転時(500〜800rpm)に顕著であり、且
つその時の注入時間が3〜6msecの場合に最も
有効であることから、3〜6msecの範囲の値を
選ぶ。 スイツチングトランジスタ19は、M/M18
からの制御信号S4によつてオン・オフされ、該制
御信号S4が第3図リに示すように“L”から
“H”になる立ち上る毎にオンして、コイルCLと
コンデンサC2,C3とからなるノイズ吸収用フイ
ルタ回路20を介してコレクタに印加されている
バツテリ4の電圧をDC−DCコンバータ15に時
間τ2の間供給する。 DC−DCコンバータ15は、ロイヤ回路にブリ
ツジ整流回路を組み合わせた自己発振型コンバー
タによつて構成してあり、次のように作用する。 すなわち、昇圧トランスTの1次巻線L1のセ
ンタタツプと帰還巻線Lfのセンタタツプに、抵抗
R5,R6及びコンデンサC4を介して電圧を印加す
ると、1次巻線L1の両端とアース間に夫々介挿
したトランジスタTr1,Tr2が帰還巻線Lfの作用に
よつて交互にオン・オフして昇圧トランスTの励
磁電流の方向を交互に逆転し、それによつて2次
巻線L2の両端に高電圧の交番信号が発生し、こ
の交番信号をブリツジ整流器RECによつて直流
に変換した後、コンデンサC5に充電することに
よつて、直流高電圧V0(1〜4KV)が出力され
る。 次に、このDC−DCコンバータ15におけるコ
ンデンサC5の点火プラグ2a〜2dへの接続に
就て説明する。 すなわち、同時放電する2個の点火プラグ2
b,2d及び2c,2aの高圧ダイオードD1
D4,D2,D3接続側の端子間P1−P4及びP2−P3
夫々、コンデンサC5を接続している。但し、コ
ンデンサC5の充電電圧V0が点火コイル1の2次
側で消費されないように、コンデンサC5のプラ
ス端子を高圧ダイオードD1,D2のカソードが
接続されている端子P1,P2にマイナス端子を
高圧ダイオードD3,D4のアノードが接続されて
いる端子P3,P4に夫々接続するものとする。 そして、このコンデンサC5の各接続点とコン
デンサC5の両端との間に、夫々高耐圧のステア
リングダイオードD7〜D10を高圧ダイオードD1
D4の点火プラグ2a〜2d側の極に対して同じ
極が向くように接続して、コンデンサC5の放電
電流の向きを特定すると共に、点火コイル1の2
次側に交互に発生する高電圧VP1,VP2がコンデ
ンサC5に印加されないようにしている。 このようにすれば、第3図ホに示す点火コイル
1の1次側の遮断タイミングで点火コイル1の2
次側に誘導高電圧VP1が発生して、高圧ダイオー
ドD1,D4の作用により第1、第4気筒の点火プ
ラグ2b,2dの各電極間がブレークダウンして
誘導放電が開始されると、DC−DCコンバータ1
5のコンデンサC5に遅れなく充電されている高
電圧V0による放電電流がステアリングダイオー
ドD8、端子P1、第1気筒用の点火プラグ2b、
第4気筒用の点火プラグ2d、端子P4、及びス
テアリングダイオードD9のループで流れる。 それによつて、点火プラグ2b,2dに流れる
放電電流isは第3図ル,レに示すようになり、持
続放電時間がτsのように長時間(例えば3〜6m
sec)となつて、放電エネルギも斜線を施して示
す分だけ増大する。 また、点火コイル1の2次側に誘導高電圧VP2
が発生して、高圧ダイオードD2,D3の作用によ
り第2、第3気筒用の点火プラグ2c,2aの各
電極間がブレークダウンして誘導放電が開始され
ると、コンデンサC5に遅れなく充電されている
高電圧V0による放電電流がステアリングダイオ
ードD7、端子P2、第2気筒用の点火プラグ2c、
第3気筒用の点火プラグ2a、端子P3、及びス
テアリングダイオードD10のループで流れる。 それによつて、点火プラグ2c,2aに流れる
放電電流isは第3図ネ,カに示すようになり、は
り持続放電時間がτsのように長時間となつて、放
電エネルギを斜線を施して示す分だげ増大する。 そして、このような放電がなされることによつ
てハルテイツヒ方式の点火装置の利点は、例えば
低雑音性に加えて、アイドル運転時の希薄混合気
を、点火時期を遅らせなくても確実に着火させる
ことができ、それによつて燃費の向上を計ること
ができるばかりか、過渡運転時や排気還流運転時
等の失火を防いで、燃焼の安定化を計ることもで
きる。 なお、第3図ヌ,ワ,タ,ツに夫々示すDC−
DCコンバータ15の出力高電圧V0の波形におい
て、斜線を施して示す部分の電圧レベルが負荷発
振電圧で、それ以外の電圧レベルが無負荷発振電
圧である。 また、第3図ヲ,ヨ,ソ,ナに示す波形は、各
点火プラグ2a〜2dにおける放電電圧vsであ
る。 さらに、第2図のDC−DCコンバータ15にお
けるコンデンサC5のマイナス端子とアースと
の間に接続したダイオードD11は、点火プラグ2
a〜2dのアース側端子からの電流回り込み防止
用である。 さらにまた、上記実施例では4気筒機関の場合
に就て述べたが、6気筒機関や8気筒機関にも同
様に適用できる。なお、8気筒機関の場合は、第
2図のハルテイツヒ方式の点火装置(DC−DCコ
ンバータ15及びコンバータ制御回路14を除
く)を2組用意し、6気筒機関の場合は1 1/2組
用意する。 なお、上記実施例において、バツテリ4、イグ
ニツシヨンスイツチ5、点火信号発生装置6、及
び点火プラグ2a〜2dを除く各構成要素を一体
的にモールド成形するようにしても良い。 以上説明したように、この発明による内燃機関
の点火装置にあつては、ハルテイツヒ方式の点火
装置に点火エネルギを補強注入するDC−DCコン
バータを設けたので、ハルテイツヒ方式の点火装
置特有の効果、すなわちデイストリビユータを用
いないことによる低雑効果等に加えて、全運転範
囲に亘つて点火時期を最適にすることができ、そ
れによつて燃費の向上及び運転性能の向上等を計
ることができる。 したがつて、この点火装置を用いれば、大衆車
から高級車及びスポーツタイプの車まで幅広い車
種の商品性を高めることができる。
[Table] By the way, in the case of the above-mentioned Harteitsug type ignition system, in addition to the effect of eliminating the distributor, it is also effective in reducing the pressure increase at the time of ignition due to the high compression ratio of the engine and the use of a turbo engine. However, like other ignition devices equipped with a distributor such as the Kettering method, the ignition energy during inductive discharge is low at less than 30 mJ, and the discharge period is about 1 to 1.5 msec. Due to its short length, the following problems arose: In other words, when igniting under the conditions described above,
When the engine is under low load, it may not be possible to reliably ignite a lean mixture during idling, so in order to reduce the misfire rate, the ignition timing during idling must be delayed. If this is done, fuel consumption will increase. In addition, misfires sometimes occurred when a lean mixture was generated due to a sudden change in the mixture during transient operation, or during exhaust gas recirculation, causing a surge. This invention was made in view of the above-mentioned background, and it is equipped with a DC-DC converter for reinforcing ignition energy in the Harteitsug type ignition system, thereby improving engine performance, especially fuel efficiency during idling. The aim is to improve combustion efficiency and stabilize combustion during lean mixture operation and exhaust gas recirculation (EGR) operation. Therefore, in the ignition system for an internal combustion engine according to the present invention, in the Harteitzch type ignition system as described above, the capacitor that charges the high voltage output in the DC-DC converter is simultaneously discharged.
Connect each of the terminals on the high-voltage diode connection side of the four spark plugs, and connect a diode between each of these connection points and both ends of the capacitor to the pole on the spark plug side of each of the four high-voltage diodes. They are connected so that the same poles are facing. Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG. 2 and subsequent drawings. FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the present invention. In this figure, parts and signal names corresponding to those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted. First, the converter control circuit 14 and the DC-DC converter 15 will be explained. Comparator 16 in converter control circuit 14
is the reference value S r3 (S r3 > S r1 , S r2 : S r1 , S r2 is the third
ignition signals output from the resistors R 1 and R 2 (see Figures A and B) and the pickup coils 8 and 9.
The ignition signal S F3 ( see Fig . 3 It consists of an operational amplifier OP that compares the signal S F3 (see Figure 3) and outputs a reference signal S 3 (see Figure 3 H) for determining when to start converter oscillation, which becomes a high level "H" only when S F3 ≧ S r3. Note that the reference signal output from this comparator 16
At each falling point of S 3 , the switching circuits 12 and 13 operated by the conduction angle signals S 1 and S 2 shown in FIG.
A time τ 1 (for example, 0.5 μsec to 1 msec) has passed since the time when the next currents I 1 and I 2 (see E and F in FIG. 3) are cut off. The reason for doing this is that the oscillation rise delay time of the DC-DC converter 15 (for example, 150
DC-DC converter 15
This is to ensure that the primary currents I 1 and I 2 are cut off without delay. A monostable multivibrator (M/M) 18 for determining the oscillation period of the DC-DC converter 15 is a resistor.
R3 , an M/M dedicated IC called "HD74121" made by Hitachi, which consists of an inverter G1 , an AND gate G2 , and a flip-flop circuit FF, and a resistor R for setting a time constant to determine the pulse width. 4 and a capacitor C1 , and is triggered at each falling edge of the reference signal S3 from the comparator 16 , and maintains a high level "H" for a time τ 2 from each falling point. (See Figure 3). As for the value of time τ 2 , the effect of injecting ignition energy by the DC-DC converter 15 is most noticeable when the engine is idling (500 to 800 rpm), and the injection time at that time is 3 to 6 msec. Since it is effective, a value in the range of 3 to 6 msec is chosen. The switching transistor 19 is an M/M18
The coil CL and the capacitor C 2 are turned on and off each time the control signal S 4 rises from "L" to "H" as shown in FIG. , C3 , the voltage of the battery 4 applied to the collector is supplied to the DC-DC converter 15 for a time τ2. The DC-DC converter 15 is constituted by a self-oscillating converter that combines a Royer circuit with a bridge rectifier circuit, and operates as follows. In other words, a resistor is connected to the center tap of the primary winding L1 of the step-up transformer T and the center tap of the feedback winding Lf .
When voltage is applied through R 5 , R 6 and capacitor C 4 , transistors T r1 and T r2 inserted between both ends of the primary winding L 1 and ground, respectively, are activated by the action of the feedback winding L f . It alternately turns on and off to alternately reverse the direction of the excitation current of the step-up transformer T, thereby generating a high-voltage alternating signal across the secondary winding L2 , which is then passed to the bridge rectifier REC. After converting to direct current, the capacitor C5 is charged to output a high direct current voltage V0 (1 to 4 KV). Next, the connection of the capacitor C5 in the DC-DC converter 15 to the spark plugs 2a to 2d will be explained. In other words, two spark plugs 2 that discharge simultaneously
b, 2d and 2c, 2a high voltage diode D 1 ,
A capacitor C5 is connected between the terminals P1- P4 and P2 -P3 on the connection side of D4 , D2 , and D3, respectively . However, in order to prevent the charging voltage V 0 of the capacitor C 5 from being consumed on the secondary side of the ignition coil 1, the positive terminal of the capacitor C 5 is connected to the terminals P 1 and P to which the cathodes of the high voltage diodes D 1 and D 2 are connected. The negative terminal of 2 is connected to terminals P 3 and P 4 to which the anodes of high voltage diodes D 3 and D 4 are connected, respectively. Then, high-voltage steering diodes D7 to D10 are connected between each connection point of this capacitor C5 and both ends of the capacitor C5 , respectively, and high-voltage diodes D1 to D10 are connected to each other.
Connect D4 so that the same pole faces the poles of spark plugs 2a to 2d to specify the direction of the discharge current of capacitor C5 , and connect the spark plugs 2a to 2d of ignition coil 1
The high voltages V P1 and V P2 that are generated alternately on the next side are prevented from being applied to the capacitor C5 . In this way, at the timing of cutting off the primary side of the ignition coil 1 shown in FIG.
An induced high voltage V P1 is generated on the next side, and due to the action of the high voltage diodes D 1 and D 4 , the electrodes of the spark plugs 2b and 2d of the first and fourth cylinders break down and an induced discharge is started. and DC-DC converter 1
The discharge current due to the high voltage V 0 that is being charged without delay to the capacitor C 5 of No. 5 is applied to the steering diode D 8 , terminal P 1 , spark plug 2b for the first cylinder,
It flows through the loop of the spark plug 2d for the fourth cylinder, the terminal P 4 , and the steering diode D 9 . As a result, the discharge current i s flowing through the spark plugs 2b and 2d becomes as shown in FIG .
sec), and the discharge energy also increases by the amount shown by hatching. In addition, an induced high voltage V P2 is applied to the secondary side of the ignition coil 1.
occurs, and the electrodes of the spark plugs 2c and 2a for the second and third cylinders break down due to the action of the high-voltage diodes D 2 and D 3 and inductive discharge starts. A discharge current due to the high voltage V 0 that is not being charged flows through the steering diode D 7 , the terminal P 2 , the spark plug 2c for the second cylinder,
It flows through a loop of the spark plug 2a for the third cylinder, the terminal P 3 , and the steering diode D 10 . As a result, the discharge current i s flowing through the spark plugs 2c and 2a becomes as shown in FIG. It increases by the amount shown. Due to this kind of discharge, the advantages of the Harteitsug type ignition system include, for example, low noise, as well as the ability to reliably ignite a lean air-fuel mixture during idling without delaying the ignition timing. This not only improves fuel efficiency, but also stabilizes combustion by preventing misfires during transient operation or exhaust gas recirculation operation. In addition, the DC− shown in Figure 3
In the waveform of the output high voltage V 0 of the DC converter 15, the voltage level of the shaded portion is the load oscillation voltage, and the other voltage levels are the no-load oscillation voltage. Moreover, the waveforms shown in FIG. 3 are the discharge voltage vs at each of the spark plugs 2a to 2d. Furthermore, the diode D11 connected between the negative terminal of the capacitor C5 and the ground in the DC-DC converter 15 in FIG.
This is to prevent current from flowing around from the ground side terminals a to 2d. Furthermore, although the above embodiment has been described for a four-cylinder engine, it can be similarly applied to a six-cylinder engine or an eight-cylinder engine. In addition, in the case of an 8-cylinder engine, prepare 2 sets of the Harteitsug type ignition system (excluding the DC-DC converter 15 and converter control circuit 14) shown in Figure 2, and in the case of a 6-cylinder engine, prepare 1 1/2 sets. do. In the above embodiment, each component except the battery 4, ignition switch 5, ignition signal generator 6, and spark plugs 2a to 2d may be integrally molded. As explained above, in the ignition system for an internal combustion engine according to the present invention, since the DC-DC converter for reinforcing and injecting ignition energy into the Halteitsug type ignition device is provided, the unique effects of the Halteitsug type ignition device, namely, In addition to the effect of reducing noise by not using a distributor, the ignition timing can be optimized over the entire operating range, thereby improving fuel efficiency and driving performance. Therefore, by using this ignition device, it is possible to improve the marketability of a wide range of vehicle types, from popular cars to luxury cars and sports-type cars.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、ハルテイツヒ方式の点火装置の一例
を示す回路構成図、第2図は、この発明の一実施
例を示す回路構成図、第3図イ〜ナは、夫々第2
図の動作説明に供する各部の信号波形図である。 1……点火コイル、2a〜2d……点火プラ
グ、3……点火回路、4……バツテリ、6……点
火信号発生装置、14……コンバータ制御回路、
15……DC−DCコンバータ、D1〜D4……高圧
ダイオード、D5,D6……整流用のダイオード、
D7〜D10……ステアリングダイオード。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an example of a Harteitsch type ignition device, FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is a signal waveform diagram of each part for explaining the operation of the figure. 1... Ignition coil, 2a to 2d... Spark plug, 3... Ignition circuit, 4... Battery, 6... Ignition signal generator, 14... Converter control circuit,
15...DC-DC converter, D1 to D4 ...High voltage diode, D5 , D6 ...Diode for rectification,
D7 to D10 ... Steering diode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 点火コイルにおける2次側の2つの高圧出力
端子の各々に、互いに相異なる一方の極を接続し
た1組の高圧ダイオードを夫々接続すると共に、
これ等の2組の高圧ダイオードの各他方の極とア
ースとの間に夫々点火プラグを接続して、前記点
火コイルの1次電流の方向を交互に切り換えるこ
とによつて前記点火プラグを2個づつ同時に放電
するようにしたハルテイツヒ方式の内燃機関の点
火装置において、 DC−DCコンバータにおける高圧出力を充電す
るコンデンサを、前記同時に放電する2個の点火
プラグの高圧ダイオード接続側の端子間毎に夫々
接続すると共に、これ等の各接続点と前記コンデ
ンサの両端との間に夫々ダイオードを前記各高圧
ダイオードの点火プラグ側の極に対して同じ極が
向くように接続したことを特徴とする内燃機関の
点火装置。
[Claims] 1. A pair of high voltage diodes each having one different pole connected to each of the two high voltage output terminals on the secondary side of the ignition coil, and
A spark plug is connected between the other pole of each of these two sets of high-voltage diodes and the ground, and the direction of the primary current of the ignition coil is alternately switched. In an ignition system for an internal combustion engine of the Harteitsug type, which discharges the spark plugs at the same time, a capacitor for charging the high-voltage output of the DC-DC converter is connected between the high-voltage diode connection side terminals of the two spark plugs that are discharged at the same time. and a diode is connected between each of these connection points and both ends of the capacitor so that the same pole faces the spark plug side pole of each of the high voltage diodes. igniter.
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