JPH05306669A - 点火コイル構造 - Google Patents
点火コイル構造Info
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- JPH05306669A JPH05306669A JP4136249A JP13624992A JPH05306669A JP H05306669 A JPH05306669 A JP H05306669A JP 4136249 A JP4136249 A JP 4136249A JP 13624992 A JP13624992 A JP 13624992A JP H05306669 A JPH05306669 A JP H05306669A
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- G—PHYSICS
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
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- F02P2017/128—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits for knock detection
Abstract
(57)【要約】
【目的】 火花点火方式の内燃機関における失火を検出
するべく、点火系の高電圧を静電容量により検出するた
めの検出用コンデンサを形成するための構造として、機
械的振動や湿気、水濡れ等の影響を受けにくく、耐久性
にも優れた構造を提供する。 【構成】 点火コイルの二次側コネクタ部７の導電体８
の外周側に、その導電体８の外面から所定の距離を隔て
て検出用導電体２０を配設し、その検出用導電体２０と
２次側コネクタ部導電体８との間で検出用コンデンサ２
９を形成する。
するべく、点火系の高電圧を静電容量により検出するた
めの検出用コンデンサを形成するための構造として、機
械的振動や湿気、水濡れ等の影響を受けにくく、耐久性
にも優れた構造を提供する。 【構成】 点火コイルの二次側コネクタ部７の導電体８
の外周側に、その導電体８の外面から所定の距離を隔て
て検出用導電体２０を配設し、その検出用導電体２０と
２次側コネクタ部導電体８との間で検出用コンデンサ２
９を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はガソリンエンジン等の
火花点火方式の内燃機関の運転時における失火（ミスフ
ァイヤ）を検出する技術に関するものであり、またエン
ジン点火系の点火コイル（イグニッションコイル）の構
造に関するものである。
火花点火方式の内燃機関の運転時における失火（ミスフ
ァイヤ）を検出する技術に関するものであり、またエン
ジン点火系の点火コイル（イグニッションコイル）の構
造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のようにガソリンエンジン等の火花
点火方式の内燃機関においては、点火コイルによって発
生した高電圧がディストリビュータ等の配電手段によっ
て各気筒に分配されて、各気筒の点火プラグに与えら
れ、点火プラグの電極間の火花放電によって各気筒の燃
焼室に吸入された燃料混合気が着火し、燃焼が生じる。
このような内燃機関の点火・燃焼過程においては、何ら
かの原因によって燃料混合気の燃焼が正常に行なわれな
い現象、すなわち失火が生じることがある。このような
失火の発生原因としては、燃料系に起因するものと点火
系に起因するものとに大別される。前者の燃料系に起因
する失火は、燃料混合気のリーンもしくはリッチに起因
するものであって、点火プラグの電極間で火花放電は生
じているが燃料混合気に着火されない現象である。一方
後者の点火系に起因する失火は、点火プラグの電極のか
ぶりあるいは点火回路の異常などにより正常な火花放電
が生じない現象である。
点火方式の内燃機関においては、点火コイルによって発
生した高電圧がディストリビュータ等の配電手段によっ
て各気筒に分配されて、各気筒の点火プラグに与えら
れ、点火プラグの電極間の火花放電によって各気筒の燃
焼室に吸入された燃料混合気が着火し、燃焼が生じる。
このような内燃機関の点火・燃焼過程においては、何ら
かの原因によって燃料混合気の燃焼が正常に行なわれな
い現象、すなわち失火が生じることがある。このような
失火の発生原因としては、燃料系に起因するものと点火
系に起因するものとに大別される。前者の燃料系に起因
する失火は、燃料混合気のリーンもしくはリッチに起因
するものであって、点火プラグの電極間で火花放電は生
じているが燃料混合気に着火されない現象である。一方
後者の点火系に起因する失火は、点火プラグの電極のか
ぶりあるいは点火回路の異常などにより正常な火花放電
が生じない現象である。
【０００３】ところで内燃機関運転中に失火が生じれ
ば、運転性能を悪化させるばかりでなく、燃費を悪化さ
せ、さらには未燃焼ガスの排気系路でのアフタファイヤ
によって排気ガス浄化装置等に悪影響を及ぼす等の問題
が生じる。また一度失火が生じたということは、燃料系
や点火系において調整不良や故障等の不都合が生じてい
ることを意味するから、失火が生じたままこれを放置す
ることは避けなければならない。そこで最近では、失火
が発生した時にこれを直ちに検出する装置の開発が強く
望まれている。
ば、運転性能を悪化させるばかりでなく、燃費を悪化さ
せ、さらには未燃焼ガスの排気系路でのアフタファイヤ
によって排気ガス浄化装置等に悪影響を及ぼす等の問題
が生じる。また一度失火が生じたということは、燃料系
や点火系において調整不良や故障等の不都合が生じてい
ることを意味するから、失火が生じたままこれを放置す
ることは避けなければならない。そこで最近では、失火
が発生した時にこれを直ちに検出する装置の開発が強く
望まれている。
【０００４】従来提案されている失火検出装置の１種と
しては、特開昭５２−１１８１３５号に示されるミスス
パーク検出装置がある。このミススパーク検出装置は、
図６に示すようにエンジン点火系の高圧コード５０の外
周上に導電体５１を巻付けて、高圧コード５０の絶縁被
覆５０Ａを誘電体とする検出用のコンデンサ（一種の容
量プローブ）５２を形成するとともに、その検出用コン
デンサ５２とアースとの間に分圧用コンデンサ５３を接
続しておき、前記高圧コード５０の導電心線５０Ｂに加
わる点火電圧（イグニッションコイルの２次電圧）によ
って検出用コンデンサ５２の静電容量によりその検出用
コンデンサ５２の両極間に電圧を誘起させるとともに、
その誘起電圧を前記検出用コンデンサ５２および分圧用
コンデンサ５３によって静電分圧して、分圧用コンデン
サ５３の両端間の電圧（分圧電圧）を検出電圧として信
号処理および判定のための電子回路５４へ送り込み、点
火電圧波形が、正常な火花放電時と火花放電が生じなか
った場合（ミススパーク時）とで異なることを利用し
て、ミススパークの発生を判定するものである。したが
って上記提案の装置は、失火現象のうちでも、特に点火
系に起因して火花放電が生じなかった場合の失火を検出
することになる。
しては、特開昭５２−１１８１３５号に示されるミスス
パーク検出装置がある。このミススパーク検出装置は、
図６に示すようにエンジン点火系の高圧コード５０の外
周上に導電体５１を巻付けて、高圧コード５０の絶縁被
覆５０Ａを誘電体とする検出用のコンデンサ（一種の容
量プローブ）５２を形成するとともに、その検出用コン
デンサ５２とアースとの間に分圧用コンデンサ５３を接
続しておき、前記高圧コード５０の導電心線５０Ｂに加
わる点火電圧（イグニッションコイルの２次電圧）によ
って検出用コンデンサ５２の静電容量によりその検出用
コンデンサ５２の両極間に電圧を誘起させるとともに、
その誘起電圧を前記検出用コンデンサ５２および分圧用
コンデンサ５３によって静電分圧して、分圧用コンデン
サ５３の両端間の電圧（分圧電圧）を検出電圧として信
号処理および判定のための電子回路５４へ送り込み、点
火電圧波形が、正常な火花放電時と火花放電が生じなか
った場合（ミススパーク時）とで異なることを利用し
て、ミススパークの発生を判定するものである。したが
って上記提案の装置は、失火現象のうちでも、特に点火
系に起因して火花放電が生じなかった場合の失火を検出
することになる。
【０００５】一方本願出願人は、既に特願平３−３２６
５０９号において、内燃機関の失火検出装置を提案して
いる。この失火検出装置は、前記同様に点火系の高圧コ
ード等から点火電圧を静電分圧により検出し、点火プラ
グで火花放電が行なわれてもその点火電圧波形が正常な
燃焼時と正常な燃焼が生じなかった場合とで異なること
を利用して、燃料系に起因する失火を判定、検出するも
のである。
５０９号において、内燃機関の失火検出装置を提案して
いる。この失火検出装置は、前記同様に点火系の高圧コ
ード等から点火電圧を静電分圧により検出し、点火プラ
グで火花放電が行なわれてもその点火電圧波形が正常な
燃焼時と正常な燃焼が生じなかった場合とで異なること
を利用して、燃料系に起因する失火を判定、検出するも
のである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来の失
火検出装置では、点火電圧を検出する手段としては、点
火系の高圧コードの外周上に帯状もしくは板状の導電体
を巻付けて、その導電体と高圧コードの芯線との間で、
高圧コードの絶縁被覆を誘電体とする検出用コンデンサ
を形成した、いわゆる容量プローブを用いるのが通常で
あった。しかしながら一般に高圧コードは可撓性および
弾性を有していて振動し易い部分であり、しかも周囲の
湿度変化や水濡れの影響、あるいは油汚れ、埃等の影響
を受けやすく、そのため高圧コードに帯状の導電体を巻
付けて検出用コンデンサを形成した場合、このような機
械的な振動による位置ずれや湿度変化や水濡れ、あるい
は油や埃なとによって静電容量が変化しやすい。単に点
火電圧を確認するためだけであれば若干の静電容量の変
化は支障ないが、失火を判別する場合、一般には電圧波
形まで正確に検出する必要があり、この場合前述のよう
な静電容量の変化が生じれば検出電圧波形が悪化してし
まうため、失火を確実に判別できなくなるおそれがあ
る。
火検出装置では、点火電圧を検出する手段としては、点
火系の高圧コードの外周上に帯状もしくは板状の導電体
を巻付けて、その導電体と高圧コードの芯線との間で、
高圧コードの絶縁被覆を誘電体とする検出用コンデンサ
を形成した、いわゆる容量プローブを用いるのが通常で
あった。しかしながら一般に高圧コードは可撓性および
弾性を有していて振動し易い部分であり、しかも周囲の
湿度変化や水濡れの影響、あるいは油汚れ、埃等の影響
を受けやすく、そのため高圧コードに帯状の導電体を巻
付けて検出用コンデンサを形成した場合、このような機
械的な振動による位置ずれや湿度変化や水濡れ、あるい
は油や埃なとによって静電容量が変化しやすい。単に点
火電圧を確認するためだけであれば若干の静電容量の変
化は支障ないが、失火を判別する場合、一般には電圧波
形まで正確に検出する必要があり、この場合前述のよう
な静電容量の変化が生じれば検出電圧波形が悪化してし
まうため、失火を確実に判別できなくなるおそれがあ
る。
【０００７】また高圧コードの絶縁被覆は一般に合成ゴ
ムからなるが、ゴムは熱、油汚れ等により劣化しやす
く、そのため高圧コードの外周上に導電体を巻付けて検
出用コンデンサを形成した場合には、絶縁被覆の劣化に
よって静電容量が経時的に変化してしまうばかりでな
く、電気的絶縁が破壊されやすくなり、その場合には高
電圧のリーク電圧が検出用コンデンサを構成する前記導
電体に加わり、このリーク電圧が失火検出装置の電子回
路部分に導かれてその電子回路部分の故障や誤動作を招
いたりするおそれがある。
ムからなるが、ゴムは熱、油汚れ等により劣化しやす
く、そのため高圧コードの外周上に導電体を巻付けて検
出用コンデンサを形成した場合には、絶縁被覆の劣化に
よって静電容量が経時的に変化してしまうばかりでな
く、電気的絶縁が破壊されやすくなり、その場合には高
電圧のリーク電圧が検出用コンデンサを構成する前記導
電体に加わり、このリーク電圧が失火検出装置の電子回
路部分に導かれてその電子回路部分の故障や誤動作を招
いたりするおそれがある。
【０００８】さらに、可撓性、弾性を有する高圧コード
の絶縁被覆上に検出用コンデンサを形成するために導電
体を確実に取付け、固定することは実際上はかなり面倒
であり、またそのメンテナンスにもかなりの手間を要す
る問題もある。
の絶縁被覆上に検出用コンデンサを形成するために導電
体を確実に取付け、固定することは実際上はかなり面倒
であり、またそのメンテナンスにもかなりの手間を要す
る問題もある。
【０００９】一方、内燃機関の燃焼室で正常な燃焼が行
なわれなかった場合、点火プラグの電極間にイオンが発
生しないため、絶縁破壊後の電極間の自然放電が円滑に
なされず、電極間にたまった電荷が点火系を逆流してし
まうことがあり、この場合失火検出装置の検出用コンデ
ンサ等の電圧検出手段によって検出される電圧波形に変
化が生じてしまい、その結果正確に失火状態を判別でき
なくなる問題が発生するおそれがある。
なわれなかった場合、点火プラグの電極間にイオンが発
生しないため、絶縁破壊後の電極間の自然放電が円滑に
なされず、電極間にたまった電荷が点火系を逆流してし
まうことがあり、この場合失火検出装置の検出用コンデ
ンサ等の電圧検出手段によって検出される電圧波形に変
化が生じてしまい、その結果正確に失火状態を判別でき
なくなる問題が発生するおそれがある。
【００１０】また最近の自動車のエンジン室内空間は、
多数の装置、部品、配線が近接して配置されることが多
く、そのため失火検出装置の検出用コンデンサを構成す
る検出用導電体の近傍にも導電性を有する他の部材が近
接して位置していることも多い。その場合、検出用導電
体とその近傍の他の導電性の部材との間の距離が変化す
れば、検出用コンデンサの容量が実質的に変化してしま
い、また検出用コンデンサが近傍の導電性の部材からノ
イズを拾ったりし、そのため検出用コンデンサから得ら
れる点火電圧波形に悪影響を及ぼしてその検出精度を低
下させてしまうおそれがある。
多数の装置、部品、配線が近接して配置されることが多
く、そのため失火検出装置の検出用コンデンサを構成す
る検出用導電体の近傍にも導電性を有する他の部材が近
接して位置していることも多い。その場合、検出用導電
体とその近傍の他の導電性の部材との間の距離が変化す
れば、検出用コンデンサの容量が実質的に変化してしま
い、また検出用コンデンサが近傍の導電性の部材からノ
イズを拾ったりし、そのため検出用コンデンサから得ら
れる点火電圧波形に悪影響を及ぼしてその検出精度を低
下させてしまうおそれがある。
【００１１】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、容量プローブ方式で点火系の高電圧を検出す
るにあたり、機械的振動や、湿度、水濡れ等の影響を受
けることなく、常に静電容量を一定に維持し得るように
して電圧波形までも正確に検出し得るようになし、しか
も絶縁材の劣化による悪影響も生じにくく、さらには取
付けやメンテナンスも容易となるようにした、点火電圧
検出部分の構造を提供することを基本的な目的とするも
のである。
たもので、容量プローブ方式で点火系の高電圧を検出す
るにあたり、機械的振動や、湿度、水濡れ等の影響を受
けることなく、常に静電容量を一定に維持し得るように
して電圧波形までも正確に検出し得るようになし、しか
も絶縁材の劣化による悪影響も生じにくく、さらには取
付けやメンテナンスも容易となるようにした、点火電圧
検出部分の構造を提供することを基本的な目的とするも
のである。
【００１２】またこの発明の他の目的は、検出用コンデ
ンサを構成する検出用導電体の近傍に他の導電性の部材
が位置しているような場合でも、検出用コンデンサの容
量が変化したりノイズを拾ったりして、点火電圧波形の
検出精度を下げることのないような構造を提供すること
にある。
ンサを構成する検出用導電体の近傍に他の導電性の部材
が位置しているような場合でも、検出用コンデンサの容
量が変化したりノイズを拾ったりして、点火電圧波形の
検出精度を下げることのないような構造を提供すること
にある。
【００１３】さらにこの発明の他の目的は、失火時にお
ける点火プラグの電極間の残留電荷による点火系への電
流の逆流によって検出電圧波形に変化が生じることを防
止して、検出電圧波形により確実に失火状態を判別し得
るようにした構造を提供することにある。
ける点火プラグの電極間の残留電荷による点火系への電
流の逆流によって検出電圧波形に変化が生じることを防
止して、検出電圧波形により確実に失火状態を判別し得
るようにした構造を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前述のような課題を解決
するため、この発明では、基本的には点火電圧検出用の
コンデンサを形成するための導電体を、点火コイルのモ
ールド一体成形体内に設けることとした。
するため、この発明では、基本的には点火電圧検出用の
コンデンサを形成するための導電体を、点火コイルのモ
ールド一体成形体内に設けることとした。
【００１５】具体的には、この発明は、鉄芯と、その鉄
芯に巻装された一次コイルおよび二次コイルと、一次コ
イルに一次電流を供給するための一次側コネクタ部と、
二次コイルからの高電圧を外部へ取出すための二次側コ
ネクタ部とを備え、前記鉄芯、一次コイル、二次コイ
ル、一次側コネクタ部、二次側コネクタ部が、絶縁性樹
脂により一体的にモールドされた点火コイルにおいて、
前記二次側コネクタ部を構成する導電体の外周側に、そ
の二次側コネクタ部導電体表面から所定の距離を置いて
点火電圧検出用の導電体が配設されて、前記二次側コネ
クタ部導電体と点火電圧検出用導電体との間で点火電圧
検出のための検出用コンデンサが形成されていることを
特徴とするものである。
芯に巻装された一次コイルおよび二次コイルと、一次コ
イルに一次電流を供給するための一次側コネクタ部と、
二次コイルからの高電圧を外部へ取出すための二次側コ
ネクタ部とを備え、前記鉄芯、一次コイル、二次コイ
ル、一次側コネクタ部、二次側コネクタ部が、絶縁性樹
脂により一体的にモールドされた点火コイルにおいて、
前記二次側コネクタ部を構成する導電体の外周側に、そ
の二次側コネクタ部導電体表面から所定の距離を置いて
点火電圧検出用の導電体が配設されて、前記二次側コネ
クタ部導電体と点火電圧検出用導電体との間で点火電圧
検出のための検出用コンデンサが形成されていることを
特徴とするものである。
【００１６】また請求項２の発明の構造では、前記検出
用導電体の外周側に、絶縁材を隔ててシールド部材を設
けた構成としている。
用導電体の外周側に、絶縁材を隔ててシールド部材を設
けた構成としている。
【００１７】さらに請求項３の発明の構造では、前記二
次側コネクタ部導電体と二次コイルとの間に、点火放電
時における電流方向に対し逆方向の電流を抑止するため
の電流抑止手段を設けた構成としている。
次側コネクタ部導電体と二次コイルとの間に、点火放電
時における電流方向に対し逆方向の電流を抑止するため
の電流抑止手段を設けた構成としている。
【００１８】
【作用】この発明の構造では、点火コイルにおける二次
側コネクタ部を構成する導電体の外周側に、その二次側
コネクタ部導電体の表面から所定間隔を置いて点火電圧
検出用の導電体が配設されて、その検出用の導電体と二
次側コネクタ部導電体との間で点火電圧検出用のコンデ
ンサ、すなわち失火検出のために点火電圧を検出する点
火電圧検出手段としての容量プローブが形成されてい
る。火花放電のための高電圧の電流が前記二次側コネク
タ部導電体を流れれば、その二次側コネクタ部導電体と
周囲の検出用導電体との間の静電容量によって検出用導
電体に高電圧が誘起される。したがってその電圧を容量
分圧などにより検出電圧として取出して、適宜信号処理
を施し、基準となる信号（通常は正常な非失火時の検出
電圧波形に対応する信号）と比較することによって、失
火状態であるか否かを判定することができる。
側コネクタ部を構成する導電体の外周側に、その二次側
コネクタ部導電体の表面から所定間隔を置いて点火電圧
検出用の導電体が配設されて、その検出用の導電体と二
次側コネクタ部導電体との間で点火電圧検出用のコンデ
ンサ、すなわち失火検出のために点火電圧を検出する点
火電圧検出手段としての容量プローブが形成されてい
る。火花放電のための高電圧の電流が前記二次側コネク
タ部導電体を流れれば、その二次側コネクタ部導電体と
周囲の検出用導電体との間の静電容量によって検出用導
電体に高電圧が誘起される。したがってその電圧を容量
分圧などにより検出電圧として取出して、適宜信号処理
を施し、基準となる信号（通常は正常な非失火時の検出
電圧波形に対応する信号）と比較することによって、失
火状態であるか否かを判定することができる。
【００１９】ここで、点火コイルは、その構成部品、す
なわち鉄芯、一次コイル、二次コイル、入側コネクタ
部、出側コネクタ部等が絶縁性樹脂によって一体にモー
ルドされて、全体が堅固に固定、一体化されるから、そ
の検出用導電体が振動により位置ずれしたりあるいは変
形したりするようなことはない。また検出用導電体は点
火コイルのモールド樹脂内に配設されるため、湿気等の
外部環境条件からは隔絶され、また外部から油や埃が検
出用導電体まで侵入することもない。
なわち鉄芯、一次コイル、二次コイル、入側コネクタ
部、出側コネクタ部等が絶縁性樹脂によって一体にモー
ルドされて、全体が堅固に固定、一体化されるから、そ
の検出用導電体が振動により位置ずれしたりあるいは変
形したりするようなことはない。また検出用導電体は点
火コイルのモールド樹脂内に配設されるため、湿気等の
外部環境条件からは隔絶され、また外部から油や埃が検
出用導電体まで侵入することもない。
【００２０】なお二次側コネクタ部導電体と検出用導電
体との間の絶縁体（コンデンサの誘電体）としては、点
火コイル一体形成のためのモールド樹脂もしくはセラミ
ック等が介在することになるが、いずれにしても高圧コ
ードに検出用コンデンサを設けた場合のように検出用コ
ンデンサの絶縁体が耐久性の劣るゴム材料に制約されて
しまうことはない。
体との間の絶縁体（コンデンサの誘電体）としては、点
火コイル一体形成のためのモールド樹脂もしくはセラミ
ック等が介在することになるが、いずれにしても高圧コ
ードに検出用コンデンサを設けた場合のように検出用コ
ンデンサの絶縁体が耐久性の劣るゴム材料に制約されて
しまうことはない。
【００２１】また請求項２の発明の構造の場合には、検
出用導電体の外周側にシールド部材が設けられているた
め、点火コイルの二次側コネクタ部の近傍に他の導電性
の部材が接近して位置しているような場合でも、その導
電性の部材との間の距離の変化によって静電容量が変化
したり、その導電性部材からノイズを拾ってしまうよう
なおそれは少ない。
出用導電体の外周側にシールド部材が設けられているた
め、点火コイルの二次側コネクタ部の近傍に他の導電性
の部材が接近して位置しているような場合でも、その導
電性の部材との間の距離の変化によって静電容量が変化
したり、その導電性部材からノイズを拾ってしまうよう
なおそれは少ない。
【００２２】さらに請求項３の発明の構造の場合は、二
次側コネクタ部導電体と二次コイルとの間に逆方向電流
を抑止するための電流抑止手段が設けられているから、
着火しなかった場合の放電後期において点火プラグの電
極ギャップから残留電荷が逆流して点火電圧の電圧波形
を打消してしまうことがなく、したがって目的とする点
火電圧波形を正しく検出することが可能となる。なおこ
の電流抑止手段は、検出用導電体を設けた位置よりも二
次コイル側の位置に設けられているから、少なくとも検
出用導電体の位置までは点火プラグの電極ギャップ間の
電圧波形が確実に与えられ、したがって電流抑止手段が
点火電圧波形の検出に悪影響を及ぼすことはない。
次側コネクタ部導電体と二次コイルとの間に逆方向電流
を抑止するための電流抑止手段が設けられているから、
着火しなかった場合の放電後期において点火プラグの電
極ギャップから残留電荷が逆流して点火電圧の電圧波形
を打消してしまうことがなく、したがって目的とする点
火電圧波形を正しく検出することが可能となる。なおこ
の電流抑止手段は、検出用導電体を設けた位置よりも二
次コイル側の位置に設けられているから、少なくとも検
出用導電体の位置までは点火プラグの電極ギャップ間の
電圧波形が確実に与えられ、したがって電流抑止手段が
点火電圧波形の検出に悪影響を及ぼすことはない。
【００２３】
【実施例】ここでは、理解を容易にするため、先ず従来
の一般的なディストリビュータキャップについて説明
し、その後にこの発明の実施例のディストリビュータキ
ャップを説明することとする。
の一般的なディストリビュータキャップについて説明
し、その後にこの発明の実施例のディストリビュータキ
ャップを説明することとする。
【００２４】図５には、従来の一般的な点火コイルの構
造の一例を示す。図５において、全体として矩形状をな
す鉄芯１の一辺には、合成樹脂からなる一次コイルボビ
ン２を介して一次コイル３が巻装され、さらにその一次
コイル３の外周上には、合成樹脂からなる二次コイルボ
ビン４を介して２次コイル５が巻装されている。その二
次コイル５からは導線６が引出されて、この導線６は、
二次側コネクタ部７を構成する導電体８に接続されてい
る。この二次側コネクタ部７は、二次コイル５に発生し
た点火電圧（二次側高電圧）を図示しないディストリビ
ュータに導くための高圧コードが結合されるように構成
される。また一次コイル３からも図示しない導線が引出
されて、この導線が一次側コネクタ部９に接続されてい
る。そして以上のような各構成部品は、その全体が合成
樹脂からなるケース１０内に収容されるとともに、その
ケース１０内に注入したエポキシ系樹脂などの絶縁性樹
脂１１によって一体にモールド成形されている。
造の一例を示す。図５において、全体として矩形状をな
す鉄芯１の一辺には、合成樹脂からなる一次コイルボビ
ン２を介して一次コイル３が巻装され、さらにその一次
コイル３の外周上には、合成樹脂からなる二次コイルボ
ビン４を介して２次コイル５が巻装されている。その二
次コイル５からは導線６が引出されて、この導線６は、
二次側コネクタ部７を構成する導電体８に接続されてい
る。この二次側コネクタ部７は、二次コイル５に発生し
た点火電圧（二次側高電圧）を図示しないディストリビ
ュータに導くための高圧コードが結合されるように構成
される。また一次コイル３からも図示しない導線が引出
されて、この導線が一次側コネクタ部９に接続されてい
る。そして以上のような各構成部品は、その全体が合成
樹脂からなるケース１０内に収容されるとともに、その
ケース１０内に注入したエポキシ系樹脂などの絶縁性樹
脂１１によって一体にモールド成形されている。
【００２５】図１に、この発明の一実施例の点火コイル
構造を示す。なお図１において、図５に示される要素と
同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省
略する。
構造を示す。なお図１において、図５に示される要素と
同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省
略する。
【００２６】図１において、二次側コネクタ部７の導電
体８の外周側には、その二次側コネクタ部の導電体８を
同心状に取囲むように、銅、アルミニウム等の良導電材
料からなる中空円筒状もしくは半割円筒状あるいは切欠
円筒状の検出用導電体２０が配設されている。この検出
用導電体２０は、点火コイル構成部品のモールド成形時
に一体にモールド樹脂１１中に埋込まれたものであり、
したがって検出用導電体２０の内周面と二次側コネクタ
部導電体８との間にはモールド樹脂１１の一部が介在し
ていることになる。そしてこの検出用導電体２０には、
点火コイルの外側へ電圧を出力するための出力線２１が
接続されている。また二次コイル５と二次側コネクタ部
導電体８との間には、二次側コネクタ部７から２次コイ
ル５へ向う方向の電流（したがって点火プラグから点火
コイルの２次コイルへ向う方向の電流）を抑止するため
の電流抑止手段２２、例えば一方向性ダイオード２２が
介挿されている。このダイオード２２も点火コイル構成
部品のモールド成形時にモールド樹脂１１中に一体に埋
込まれている。
体８の外周側には、その二次側コネクタ部の導電体８を
同心状に取囲むように、銅、アルミニウム等の良導電材
料からなる中空円筒状もしくは半割円筒状あるいは切欠
円筒状の検出用導電体２０が配設されている。この検出
用導電体２０は、点火コイル構成部品のモールド成形時
に一体にモールド樹脂１１中に埋込まれたものであり、
したがって検出用導電体２０の内周面と二次側コネクタ
部導電体８との間にはモールド樹脂１１の一部が介在し
ていることになる。そしてこの検出用導電体２０には、
点火コイルの外側へ電圧を出力するための出力線２１が
接続されている。また二次コイル５と二次側コネクタ部
導電体８との間には、二次側コネクタ部７から２次コイ
ル５へ向う方向の電流（したがって点火プラグから点火
コイルの２次コイルへ向う方向の電流）を抑止するため
の電流抑止手段２２、例えば一方向性ダイオード２２が
介挿されている。このダイオード２２も点火コイル構成
部品のモールド成形時にモールド樹脂１１中に一体に埋
込まれている。
【００２７】図１に示される構造において、２次側コネ
クタ部導電体８とその外側の検出用導電体２０とは、中
間に誘電体（絶縁体）として樹脂を介在させて検出用コ
ンデンサ２９を形成していることになる。
クタ部導電体８とその外側の検出用導電体２０とは、中
間に誘電体（絶縁体）として樹脂を介在させて検出用コ
ンデンサ２９を形成していることになる。
【００２８】図２には、図１に示すような構造の点火コ
イル２５を含む点火系の電気回路の概略と、失火検出装
置の入力端部分の構成の一例を示す。
イル２５を含む点火系の電気回路の概略と、失火検出装
置の入力端部分の構成の一例を示す。
【００２９】図２において、バッテリー２４から点火コ
イル２５の一次コイル３を流れる電流が、エンジン制御
ユニット２６からの点火信号に応じてパワートランジス
タ２７により開閉されるようになっており、点火コイル
２５の二次コイル５は前述の電流抑止手段としてのダイ
オード２２および二次側コネクタ部導電体８を介し、デ
ィストリビュータ２３を経て、点火プラグ２８に導かれ
ている。そして点火コイル５の二次側コネクタ部導電体
８の周囲には、図１に示したように検出用導電体２０に
よって形成される検出用コンデンサ２９が設けられてい
る。ここで、電流抑止手段としてのダイオード２２と、
検出用導電体２０からなる検出用コンデンサ２９は、図
１に示したところから明らかなように、点火コイル５の
モールド樹脂１１中に埋込まれている。この検出用コン
デンサ２９は、図１に示す出力線２１を介し、一端を接
地した分圧用コンデンサ３０と直列に接続されるととも
に、その中間接続点（分圧点）が失火検出装置３１の入
力側の増幅器３２に導かれている。
イル２５の一次コイル３を流れる電流が、エンジン制御
ユニット２６からの点火信号に応じてパワートランジス
タ２７により開閉されるようになっており、点火コイル
２５の二次コイル５は前述の電流抑止手段としてのダイ
オード２２および二次側コネクタ部導電体８を介し、デ
ィストリビュータ２３を経て、点火プラグ２８に導かれ
ている。そして点火コイル５の二次側コネクタ部導電体
８の周囲には、図１に示したように検出用導電体２０に
よって形成される検出用コンデンサ２９が設けられてい
る。ここで、電流抑止手段としてのダイオード２２と、
検出用導電体２０からなる検出用コンデンサ２９は、図
１に示したところから明らかなように、点火コイル５の
モールド樹脂１１中に埋込まれている。この検出用コン
デンサ２９は、図１に示す出力線２１を介し、一端を接
地した分圧用コンデンサ３０と直列に接続されるととも
に、その中間接続点（分圧点）が失火検出装置３１の入
力側の増幅器３２に導かれている。
【００３０】以上の図１、図２に示す実施例において、
エンジン制御ユニット２６からの点火信号によってパワ
ートランジスタ２７がオン状態からオフ状態となって点
火コイル２５の１次コイル３の電流が遮断されれば、そ
れに伴なって２次コイル５に高電圧が発生する。この高
電圧の電流は電流抑止手段としてのダイオード２２およ
び２次側コネクタ部導電体８を経て、ディストリビュー
タ２３を介し点火プラグ２８に至り、その電極間に火花
放電を生ぜしめる。このとき、点火コイル２５の二次側
コネクタ部導電体８を流れる電流の電圧は、検出用導電
体２０によって形成される検出用コンデンサ２９と分圧
用コンデンサ３０とによって容量分圧され、その容量分
圧された電圧が検出電圧として失火検出装置３１に与え
られて、その検出電圧の波形が基準のものと比較される
ことにより失火の有無が判別される。
エンジン制御ユニット２６からの点火信号によってパワ
ートランジスタ２７がオン状態からオフ状態となって点
火コイル２５の１次コイル３の電流が遮断されれば、そ
れに伴なって２次コイル５に高電圧が発生する。この高
電圧の電流は電流抑止手段としてのダイオード２２およ
び２次側コネクタ部導電体８を経て、ディストリビュー
タ２３を介し点火プラグ２８に至り、その電極間に火花
放電を生ぜしめる。このとき、点火コイル２５の二次側
コネクタ部導電体８を流れる電流の電圧は、検出用導電
体２０によって形成される検出用コンデンサ２９と分圧
用コンデンサ３０とによって容量分圧され、その容量分
圧された電圧が検出電圧として失火検出装置３１に与え
られて、その検出電圧の波形が基準のものと比較される
ことにより失火の有無が判別される。
【００３１】またここで、既に述べたように正常な燃焼
が行なわれなかった場合には、点火プラグ２８の電極ギ
ャップ間にイオンが生じないことに起因して、放電後期
に点火プラグ２８から点火コイル２５へ向けて正常な放
電電流とは逆方向の電流（逆電流）が生じることがある
が、その逆電流は電流抑止手段としてのダイオード２２
によって抑止されるから、逆電流によって点火電圧が打
消されて検出電圧波形が崩れてしまうことがなく、した
がって常に正しく失火の有無を判定することが可能とな
る。
が行なわれなかった場合には、点火プラグ２８の電極ギ
ャップ間にイオンが生じないことに起因して、放電後期
に点火プラグ２８から点火コイル２５へ向けて正常な放
電電流とは逆方向の電流（逆電流）が生じることがある
が、その逆電流は電流抑止手段としてのダイオード２２
によって抑止されるから、逆電流によって点火電圧が打
消されて検出電圧波形が崩れてしまうことがなく、した
がって常に正しく失火の有無を判定することが可能とな
る。
【００３２】なお図１において、検出用コンデンサ形成
のための検出用導電体２０と内側の二次側コネクタ部導
電体８との間の距離Ｄの値は、電圧波形の検出精度を高
めるべく充分な静電容量を確保するためには、可及的に
小さいことが望ましいが、その距離Ｄが小さ過ぎればコ
ロナ放電により絶縁性の劣化が生じ、高電圧のリーク電
圧が検出用導電体２０を介し失火検出装置に加わってし
まうおそれがある。図１の例では検出用導電体２０と二
次側コネクタ部導電体８との間にモールドプ成形樹脂
（通常はエポキシ系樹脂）が介在しているが、樹脂の絶
縁特性は一般にセラミック等に比べれば劣り、したがっ
てコロナ放電による絶縁劣化を防止するためにはある程
度前記距離Ｄを大きくして、静電容量をある程度小さく
せざるを得ず、そのため点火電圧波形の検出精度の向上
にも限界があった。これを解決するためには、図３に示
すように、検出用導電体２０の内周面と二次側コネクタ
部導電体８との間に、樹脂の代りに絶縁特性の優れたセ
ラミックからなる介在物４０を介在させることが適当で
ある。この場合には、距離Ｄを小さくして充分な静電容
量を確保すると同時に、絶縁特性を向上させてリーク電
圧が失火検出装置に加わってしまうことを防止すること
ができる。なおこのように介在物４０としてセラミック
を用いる場合、点火コイルの各構成部品のモールド成形
前に、予め検出用導電体２０の内周面にセラミックを焼
付けるかまたは接着しておき、これをモールド成形時に
一体に埋込む方法を適用することが便利である。
のための検出用導電体２０と内側の二次側コネクタ部導
電体８との間の距離Ｄの値は、電圧波形の検出精度を高
めるべく充分な静電容量を確保するためには、可及的に
小さいことが望ましいが、その距離Ｄが小さ過ぎればコ
ロナ放電により絶縁性の劣化が生じ、高電圧のリーク電
圧が検出用導電体２０を介し失火検出装置に加わってし
まうおそれがある。図１の例では検出用導電体２０と二
次側コネクタ部導電体８との間にモールドプ成形樹脂
（通常はエポキシ系樹脂）が介在しているが、樹脂の絶
縁特性は一般にセラミック等に比べれば劣り、したがっ
てコロナ放電による絶縁劣化を防止するためにはある程
度前記距離Ｄを大きくして、静電容量をある程度小さく
せざるを得ず、そのため点火電圧波形の検出精度の向上
にも限界があった。これを解決するためには、図３に示
すように、検出用導電体２０の内周面と二次側コネクタ
部導電体８との間に、樹脂の代りに絶縁特性の優れたセ
ラミックからなる介在物４０を介在させることが適当で
ある。この場合には、距離Ｄを小さくして充分な静電容
量を確保すると同時に、絶縁特性を向上させてリーク電
圧が失火検出装置に加わってしまうことを防止すること
ができる。なおこのように介在物４０としてセラミック
を用いる場合、点火コイルの各構成部品のモールド成形
前に、予め検出用導電体２０の内周面にセラミックを焼
付けるかまたは接着しておき、これをモールド成形時に
一体に埋込む方法を適用することが便利である。
【００３３】図４には、図１に示される点火コイル構造
において、検出用導電体２０の外周側にシールド部材４
１を設けた例を示す。
において、検出用導電体２０の外周側にシールド部材４
１を設けた例を示す。
【００３４】図４において、シールド部材４１は銅、ア
ルミニウム等の良導電材料からなる網、箔もしくは薄板
等によって作られており、検出用導電体２０の外表面に
対し一定の間隔を保持して取囲むように配設され、かつ
その検出用導電体２０とシールド部材４１との間には絶
縁材層４２が介在されている。この絶縁材層４２は、そ
のシールド部材４１を検出用導電体２０の外側に接着す
るための接着剤を兼ねても良く、あるいはモールド成形
樹脂と同種のものであっても良い。またこのシールド部
材４１は、検出用導電体２０とともに点火コイルのモー
ルド成形時に一体にモールド樹脂１０中に埋込むことが
できる。なおシールド部材４１は、シールド効果を与え
るためには電気的に接地（アース）しておく必要がある
が、通常は前述の出力線２１として所謂シールド線を用
いることが多く、その場合には、そのシールド線２１の
中心の導電芯線２１Ａを検出用導電体２０に接続し、シ
ールド線２１の外側のシールド材部分２１Ｂをシールド
部材４１に接続すれば良い。
ルミニウム等の良導電材料からなる網、箔もしくは薄板
等によって作られており、検出用導電体２０の外表面に
対し一定の間隔を保持して取囲むように配設され、かつ
その検出用導電体２０とシールド部材４１との間には絶
縁材層４２が介在されている。この絶縁材層４２は、そ
のシールド部材４１を検出用導電体２０の外側に接着す
るための接着剤を兼ねても良く、あるいはモールド成形
樹脂と同種のものであっても良い。またこのシールド部
材４１は、検出用導電体２０とともに点火コイルのモー
ルド成形時に一体にモールド樹脂１０中に埋込むことが
できる。なおシールド部材４１は、シールド効果を与え
るためには電気的に接地（アース）しておく必要がある
が、通常は前述の出力線２１として所謂シールド線を用
いることが多く、その場合には、そのシールド線２１の
中心の導電芯線２１Ａを検出用導電体２０に接続し、シ
ールド線２１の外側のシールド材部分２１Ｂをシールド
部材４１に接続すれば良い。
【００３５】
【発明の効果】この発明の構造においては、火花点火方
式の内燃機関における失火検出のために点火電圧を検出
するための検出用コンデンサを構成する検出用導電体
が、構造的に安定な点火コイルの樹脂モールド成形体の
内部に設けられているから、点火系の高圧コードに検出
用導電体を設けた従来の場合のように、機械的振動によ
って検出用導電体が位置ずれしたり、あるいは湿度や水
濡れ、さらには油や埃の影響を受けたりすることがない
から、これらに起因して検出用コンデンサの静電容量が
変化してしまうことを防止でき、そのため点火電圧を常
にその波形まで正確に検出することができるから、失火
の有無を正確に判別することができ、さらには検出用導
電体とその内側の二次側コネクタ部導電体との間に介在
する絶縁体（誘電体）の材料としては、高圧コードに検
出用導電体を設置した従来の場合の如く劣化しやすいゴ
ムに限られることがなく、点火コイルのモールド成形材
料である樹脂やさらにはセラミック等の耐久性に優れた
ものを用いることができるから、その絶縁性の劣化によ
り検出用コンデンサの絶縁が破壊されて点火電圧のリー
クが生じることに起因して、失火検出装置の破壊や誤動
作を招くような事態の発生を確実に防止でき、また検出
用導電体は点火コイルのモールド成形時に一体に埋込む
ことができるため、検出用導電体の取付けに特に余分な
手間を要さず、また一旦検出用導電体を設けてしまえば
その後のメンテナンスも不要となる等、種々の効果が得
られる。
式の内燃機関における失火検出のために点火電圧を検出
するための検出用コンデンサを構成する検出用導電体
が、構造的に安定な点火コイルの樹脂モールド成形体の
内部に設けられているから、点火系の高圧コードに検出
用導電体を設けた従来の場合のように、機械的振動によ
って検出用導電体が位置ずれしたり、あるいは湿度や水
濡れ、さらには油や埃の影響を受けたりすることがない
から、これらに起因して検出用コンデンサの静電容量が
変化してしまうことを防止でき、そのため点火電圧を常
にその波形まで正確に検出することができるから、失火
の有無を正確に判別することができ、さらには検出用導
電体とその内側の二次側コネクタ部導電体との間に介在
する絶縁体（誘電体）の材料としては、高圧コードに検
出用導電体を設置した従来の場合の如く劣化しやすいゴ
ムに限られることがなく、点火コイルのモールド成形材
料である樹脂やさらにはセラミック等の耐久性に優れた
ものを用いることができるから、その絶縁性の劣化によ
り検出用コンデンサの絶縁が破壊されて点火電圧のリー
クが生じることに起因して、失火検出装置の破壊や誤動
作を招くような事態の発生を確実に防止でき、また検出
用導電体は点火コイルのモールド成形時に一体に埋込む
ことができるため、検出用導電体の取付けに特に余分な
手間を要さず、また一旦検出用導電体を設けてしまえば
その後のメンテナンスも不要となる等、種々の効果が得
られる。
【００３６】また請求項２の発明の構造では、検出用導
電体を取囲むようにシールド部材が設けられているた
め、点火コイルの二次側コネクタ部の近傍に接近して他
の導電性の部材が存在する場合でも、その導電性の部材
との間の距離の変動によって検出用コンデンサの容量が
変化したり、その導電性の部材から検出用コンデンサが
ノイズを拾ったりして、点火電圧波形の検出精度に悪影
響が及ぼされることを防止でき、したがって点火電圧波
形の検出精度のより一層の向上を図ることができる。
電体を取囲むようにシールド部材が設けられているた
め、点火コイルの二次側コネクタ部の近傍に接近して他
の導電性の部材が存在する場合でも、その導電性の部材
との間の距離の変動によって検出用コンデンサの容量が
変化したり、その導電性の部材から検出用コンデンサが
ノイズを拾ったりして、点火電圧波形の検出精度に悪影
響が及ぼされることを防止でき、したがって点火電圧波
形の検出精度のより一層の向上を図ることができる。
【００３７】そしてまた請求項３の発明の構造では、正
常な点火のための電流の方向とは逆方向の電流を阻止す
る電流抑止手段を設けているため、失火時に生じ勝ちな
点火系の逆方向電流の発生を確実に阻止して、その逆電
流により点火系の電圧波形が崩れてしまうことを防止で
きるから、検出電圧波形による失火の判別を正確に行な
うことが可能となる効果が得られる。
常な点火のための電流の方向とは逆方向の電流を阻止す
る電流抑止手段を設けているため、失火時に生じ勝ちな
点火系の逆方向電流の発生を確実に阻止して、その逆電
流により点火系の電圧波形が崩れてしまうことを防止で
きるから、検出電圧波形による失火の判別を正確に行な
うことが可能となる効果が得られる。
【図１】この発明の一実施例の点火コイル構造を示す部
分縦断正面図である。
分縦断正面図である。
【図２】この発明の構造を適用した点火系の電気的構成
を示す結線図である。
を示す結線図である。
【図３】図１に示される点火コイル構造における検出用
導電体付近の他の例を示す部分拡大縦断面図である。
導電体付近の他の例を示す部分拡大縦断面図である。
【図４】図１に示される点火コイル構造においてシール
ド部材を設けた例を示す部分拡大断面図である。
ド部材を設けた例を示す部分拡大断面図である。
【図５】従来の一般的な点火コイル構造の一例を示す部
分縦断正面図である。
分縦断正面図である。
【図６】従来の失火検出装置における電圧検出手段を示
すための略解図である。
すための略解図である。
１ 鉄芯 ３ 一次コイル ５ 二次コイル ７ 二次側コネクタ部 ８ 二次側コネクタ部の導電体 １１ 絶縁性樹脂（モールド樹脂） ２０ 検出用導電体 ２２ 電流抑止手段（ダイオード） ２５ 点火コイル ２９ 検出用コンデンサ ４１ シールド部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 茂樹 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 石岡 卓司 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 久木 隆 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 鉄芯と、その鉄芯に巻装された一次コイ
ルおよび二次コイルと、一次コイルに一次電流を供給す
るための一次側コネクタ部と、二次コイルからの高電圧
を外部へ取出すための二次側コネクタ部とを備え、前記
鉄芯、一次コイル、二次コイル、一次側コネクタ部、二
次側コネクタ部が、絶縁性樹脂により一体的にモールド
された点火コイルにおいて、 前記二次側コネクタ部を構成する導電体の外周側に、そ
の二次側コネクタ部導電体表面から所定の距離を置いて
点火電圧検出用の導電体が配設されて、前記二次側コネ
クタ部導電体と点火電圧検出用導電体との間で点火電圧
検出のための検出用コンデンサが形成されていることを
特徴とする点火コイル構造。 - 【請求項２】 前記点火電圧検出用導電体の外周側に、
絶縁材を隔ててシールド部材が設けられていることを特
徴とする、請求項１に記載の点火コイル構造。 - 【請求項３】 前記二次側コネクタ部導電体と二次側コ
イルとの間に、点火放電時における電流方向に対し逆方
向の電流を抑止するための電流抑止手段が設けられてい
る請求項１もしくは請求項２に記載の点火コイル構造。
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|---|---|---|---|
| JP13624992A JP3188757B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 点火コイル構造 |
| US08/051,668 US5461316A (en) | 1992-04-28 | 1993-04-26 | Ignition coil with misfire detecting capacitor for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13624992A JP3188757B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 点火コイル構造 |
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|---|---|
| JPH05306669A true JPH05306669A (ja) | 1993-11-19 |
| JP3188757B2 JP3188757B2 (ja) | 2001-07-16 |
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ID=15170777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13624992A Expired - Fee Related JP3188757B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 点火コイル構造 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3188757B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014063944A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-10 | Toyota Motor Corp | リアクトル |
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| US4825167A (en) * | 1987-11-02 | 1989-04-25 | General Motors Corporation | Spark plug testing under dynamic load |
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| JP3100219B2 (ja) * | 1992-02-06 | 2000-10-16 | 本田技研工業株式会社 | 点火プラグキャップ構造 |
-
1992
- 1992-04-28 JP JP13624992A patent/JP3188757B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-04-26 US US08/051,668 patent/US5461316A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2014063944A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-10 | Toyota Motor Corp | リアクトル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3188757B2 (ja) | 2001-07-16 |
| US5461316A (en) | 1995-10-24 |
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