JPS5818564A - Engine ignition system - Google Patents

Engine ignition system

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Publication number
JPS5818564A
JPS5818564A JP11531081A JP11531081A JPS5818564A JP S5818564 A JPS5818564 A JP S5818564A JP 11531081 A JP11531081 A JP 11531081A JP 11531081 A JP11531081 A JP 11531081A JP S5818564 A JPS5818564 A JP S5818564A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ignition
capacitor
energy
electrodes
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11531081A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasutake Ishikawa
石川 泰毅
Hiroshi Endo
寛 遠藤
Masazumi Sone
曽禰 雅純
Iwao Imai
今井 「巌」
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP11531081A priority Critical patent/JPS5818564A/en
Publication of JPS5818564A publication Critical patent/JPS5818564A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02P3/00Other installations
    • F02P3/06Other installations having capacitive energy storage
    • F02P3/08Layout of circuits
    • F02P3/0876Layout of circuits the storage capacitor being charged by means of an energy converter (DC-DC converter) or of an intermediate storage inductance
    • F02P3/0884Closing the discharge circuit of the storage capacitor with semiconductor devices

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)

Abstract

PURPOSE:To improve combustion efficiency by boosting a battery voltage to accumulate its electric charge in a capacitor and by starting discharge at an ignition plug by a high voltage from an ignition coil and thereafter feeding the energy of the capacitor into the ignition plug. CONSTITUTION:At start of ignition operation a voltage of a battery 1 is boosted by a booster 7 to charge a capacitor C1. On the other hand, when a contact point 4 is switched off in association with operation of a crankshaft of an engine, a high voltage is developed at the secondary coil of an ignition coil 3, fed to a rotor electrode 8 of a distributor 5 via a diode D1, and discharged to opposed one among peripheral electrodes 9A through 9D. The energy of 0.1J- 0.5J accumulated in the capacitor C1 is thereafter supplied between electrodes of one of ignition plug 6A through 6D via a diode D2 and said electrodes 8 and 9. Accordingly, within a short period after start of ignition an intense energy may be supplied for the ignition plugs 6.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は火花点火式エンジンの点火装置に関し、特に燃
焼効率を向上させた点火装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ignition device for a spark-ignition engine, and more particularly to an ignition device with improved combustion efficiency.

従来の点火装置としては、例えば第1図に示すごときも
のがある。
As a conventional ignition device, there is one shown in FIG. 1, for example.

第1図の回路において、バッテリ1の出力を抵抗2を介
して点火コイル301次コイルL1に印加する。そして
点火時期にコンタクトボイ/ト4がオフに彦ると、1次
コイルL1 を流れる電流が遮断される。このとき2次
コイルL2に尖頭値がマイナス数十kVの高圧パルスが
発生し、これがデイストリビーータ5と高圧ケーブルと
を介して各気筒の点火プラグ6八〜6Dのうちの点火行
程に対応している点火プラグに送られる。
In the circuit shown in FIG. 1, the output of the battery 1 is applied to the ignition coil 30 through the resistor 2 to the primary coil L1. When the contact port 4 is turned off at the ignition timing, the current flowing through the primary coil L1 is cut off. At this time, a high voltage pulse with a peak value of minus several tens of kV is generated in the secondary coil L2, and this is transmitted to the ignition stroke of the spark plugs 68 to 6D of each cylinder via the distributor 5 and the high voltage cable. Sent to compatible spark plugs.

高圧パルスが点火プラグに印加され、その尖頭値が点火
プラグの中心電極と側方電極との間の絶縁破壊電圧に達
すると放電が開始17、それに続いて点火コイル6に蓄
えられていた誘導エネルギーによって放電が継続し、混
合気を着火燃焼させる。
A high-voltage pulse is applied to the spark plug, and when its peak value reaches the breakdown voltage between the center electrode and the side electrodes of the spark plug, a discharge begins 17, followed by the induction stored in the spark coil 6. The energy causes the electric discharge to continue, igniting and burning the air-fuel mixture.

上記のごとき従来の点火装置においては、点火コイルに
誘導エネルギーとして蓄えたエネルギーを点火プラグに
注入するようになっているため、点火エネルギーを増加
(例えば点火コイルの容量を増加)させても放電継続時
間が長くなるだけであり、燃焼に関連の深い点火開始直
後のエネルギーはあまり増加し々いので、燃焼効率の改
善を行ない難いという問題があった。
In the conventional ignition system as described above, the energy stored in the ignition coil as inductive energy is injected into the ignition plug, so even if the ignition energy is increased (for example, by increasing the capacity of the ignition coil), the discharge continues. The problem is that it is difficult to improve the combustion efficiency because the time only becomes longer and the energy closely related to combustion immediately after the start of ignition tends to increase too much.

本発明は上記の問題を解決するために々されたものであ
り、燃焼効率を向上させることの出来る点火装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an ignition device that can improve combustion efficiency.

上記の目的を達成するため本発明においては、バッテリ
電圧を昇圧してコンデンサに電荷を蓄え、点火コイルの
出力と該コンデンサの出力とを貴金属の電極をもつデイ
ストリビーータを介して点火プラグに与えろようにし、
点火コイルからの高電圧によって点火プラグで放電が開
始したのち、放電維持電圧が低下したとき上記コンデン
サに蓄えだ0.1〜0.5Jのエネルギーを点火プラグ
に注入するように構成している。
In order to achieve the above object, the present invention boosts the battery voltage to store charge in a capacitor, and connects the output of the ignition coil and the output of the capacitor to the spark plug via a distributor having noble metal electrodes. Let's give,
After discharge starts at the spark plug due to high voltage from the ignition coil, when the discharge sustaining voltage decreases, 0.1 to 0.5 J of energy stored in the capacitor is injected into the spark plug.

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below based on the drawings.

第2図は本発明の一実施例図であり、第6図は第2図の
回路の電圧波形図である。第6図において、■ 及びv
A〜■つはそれぞれ第2図の同符号を付した個所の電圧
波形を示す。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a voltage waveform diagram of the circuit shown in FIG. In Figure 6, ■ and v
A to {circle around (2)} indicate voltage waveforms at locations designated by the same reference numerals in FIG. 2, respectively.

第2図において、7は例えばDC−DCコンバータで構
成されだ昇圧器であり、バッテリ1の出力電圧(12V
)を−i、5kVに昇圧して出力する。またC1はコン
デンサであり、例えば0.2μFの値をもつものである
。またDl及びD2は高耐圧のダイオードであり、点火
コイル乙の出力及びコンデンサC1の出力が相互に相手
側へ流れないようにするだめのものである。
In FIG. 2, 7 is a booster composed of, for example, a DC-DC converter, and the output voltage of battery 1 (12V
) to -i, 5kV and output. Further, C1 is a capacitor having a value of, for example, 0.2 μF. Further, Dl and D2 are high voltage diodes, which are used to prevent the output of the ignition coil B and the output of the capacitor C1 from flowing to the other side.

またデイストリビーータ5は、大電流による、電極への
影響に耐え得るように、ロータ電極8及び側方電極9A
〜9Dの少なくとも火花放電部(先端部)を白金やパラ
ジウム等の貴金属又はこれらの貴金属を主体とする合金
で形成している。
In addition, the distribeater 5 has a rotor electrode 8 and a side electrode 9A so as to withstand the influence of large current on the electrodes.
At least the spark discharge part (tip part) of ~9D is formed of a noble metal such as platinum or palladium, or an alloy mainly composed of these noble metals.

次に動作を説明する。Next, the operation will be explained.

昇圧器7は、バッテリ1の電圧を−1,5kvに昇圧し
、コイデンサC1に充電している。このときコンデンサ
C1には例えば0.2Jのエネルギーが蓄えられている
The booster 7 boosts the voltage of the battery 1 to -1.5 kV, and charges the coil capacitor C1. At this time, for example, 0.2 J of energy is stored in the capacitor C1.

一方、コンタクトポイント4は、エンジンのクランク軸
に連動し、クランク軸が180°回転するごとにオフに
々る。
On the other hand, the contact point 4 is linked to the engine crankshaft and turns off every time the crankshaft rotates 180 degrees.

コンタクトポイント4がオフになると、点火コイル6の
2次コイルに高電圧(例えば尖頭値−20kV)が発生
する。そしてそれがダイオードD1を介してデイストリ
ビーータ5のロータ電極8へ導かれ、側方電極9A〜9
Dのうち、そのときロータ電極8と相対しているものに
放電し、更にその側方電極に接続されている点火プラグ
へ導かれ、点火プラグの電極間で放電が開始される。
When the contact point 4 is turned off, a high voltage (for example -20 kV peak) is generated in the secondary coil of the ignition coil 6. Then, it is guided to the rotor electrode 8 of the distributed beater 5 via the diode D1, and the side electrodes 9A to 9
Among the electrodes D, the discharge occurs to the one facing the rotor electrode 8, and is further guided to the spark plug connected to that side electrode, and discharge is started between the electrodes of the spark plug.

一旦、放電が開始すると、放電々圧は一1kV程度に低
下する。このときコンデンサC1に蓄えられていたエネ
ルギーは−1,5kVの電位をもつだめ、ダイオードD
2、ロータ電極8及び側方電極を介して点火プラグの電
極間に注入される。
Once the discharge starts, the discharge voltage drops to about -1 kV. At this time, the energy stored in the capacitor C1 has a potential of -1.5 kV, and the diode D
2. Injected between the electrodes of the spark plug via the rotor electrode 8 and the side electrodes.

このコンデンサC1からの大電流の放電により、デイス
トリビーータの電極間及び点火プラグの電極間では、放
電形態がアーク状態となる。そしてコンデンサC1の電
荷が注入し終ると、放電々圧は再び上昇し、点火コイル
6に蓄えられていたエネルギーが点火プラグに注入され
る。
Due to this large current discharge from the capacitor C1, the discharge form becomes an arc between the electrodes of the distribeater and between the electrodes of the spark plug. When the charge in the capacitor C1 is completely injected, the discharge pressure rises again, and the energy stored in the ignition coil 6 is injected into the spark plug.

上記のように、点火コイルに蓄えられていたエネルギー
のみならず、コンデンサC1に蓄えておいた0、2J程
度のエネルギーを急速に注入するので、点火開始時点か
ら短時間(400μs程度)内にエネルギーを注入する
ことが出来る。そのため燃焼状態を大幅に改善すること
が出来、燃費を節約することが出来ろ。
As mentioned above, not only the energy stored in the ignition coil but also the energy of about 0.2 J stored in the capacitor C1 is rapidly injected, so the energy can be injected. Therefore, combustion conditions can be significantly improved and fuel consumption can be saved.

第4図は、コンデンサC1から注入するエネルギーと燃
費改善比率との関係図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the energy injected from the capacitor C1 and the fuel efficiency improvement ratio.

第4図から判るように、注入エネルギーが0,1J以下
では効果が大幅に低下するので、0.1J以上にする必
要がある。
As can be seen from FIG. 4, if the implantation energy is less than 0.1 J, the effect will be significantly reduced, so it is necessary to set it to 0.1 J or more.

また注入エネルギーが0.5J以上になると、ディスト
リビュータ5の電極の消耗が激しくなるので、実用には
適さ力い。
Moreover, if the injection energy exceeds 0.5 J, the electrodes of the distributor 5 will be severely worn out, so this is not suitable for practical use.

したがってコンデンサC1に蓄えるエネルギーは0,1
J以上0.5J以下の範囲にする必要がある。
Therefore, the energy stored in capacitor C1 is 0,1
It is necessary to keep it in the range of J or more and 0.5 J or less.

なおコンデンサC1には、点火時を除いて常時−1,5
kVの電圧が印加されているが、ディストリビータを介
して各点火プラグに配電するように構成しているので、
点火時期になっている点火プラグ以外の点火プラグに印
加されるおそれは危く、したがって点火時期以外に放電
するような不整放電が生じることはない。
Note that the capacitor C1 is always -1,5 except when igniting.
Although a kV voltage is applied, the configuration is such that the power is distributed to each spark plug via a distributor, so
There is a danger that the voltage will be applied to a spark plug other than the spark plug at the ignition timing, and therefore an irregular discharge that occurs at a time other than the ignition timing will not occur.

以上説明したごとく本発明によれば、点火プラグに、点
火開始後、短時間に大きなエネルギーを注入することが
出来るので、燃焼効率を大幅に向上することが出来、そ
れによって燃費を大きく改善することが出来る。また点
火時期にない点火プラグで不整放電が生じるおそれもな
く、かつディストリビュータの耐久性も実用上支障のガ
い程度にすることが出来る。
As explained above, according to the present invention, a large amount of energy can be injected into the spark plug in a short time after ignition starts, so combustion efficiency can be significantly improved, thereby greatly improving fuel efficiency. I can do it. Furthermore, there is no risk of irregular discharge occurring due to a spark plug that is not at the ignition timing, and the durability of the distributor can be made to a level that does not pose a practical problem.

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

第1図は従来の点火装置の一例図、第2図は本発明の一
実施例図、第6図は第2図の回路の電圧波形図、第4図
は注入エネルギーと燃費改善比率との関係図である。 符号の説明 1・・・バッテリ     2・・・抵抗6・・・点火
コイル 4・・・コンタクトポイント 5・・・ディストリビュータ 6八〜6D・・・点火プラグ 7・・・昇圧器      8・・・ロータ電極9A〜
9D・・・側方電極 D  、D ・・・ダイオード C1・・・コンデンサ
1)2 代理人弁理士 中村純之助 手続補正書(自発) 昭和56年9月9日 事件の表示  昭第156年特許願第11531、発明
の名称  エンジン点火装置 補正をする者 新丸ノ内ビルヂング3階44区(〒100)   (’
電話214−0502)補正の対象 図 面 巨  ト   − 〇       0
Fig. 1 is a diagram of an example of a conventional ignition system, Fig. 2 is a diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 6 is a voltage waveform diagram of the circuit of Fig. 2, and Fig. 4 is a diagram of the relationship between injected energy and fuel efficiency improvement ratio. It is a relationship diagram. Explanation of symbols 1... Battery 2... Resistor 6... Ignition coil 4... Contact point 5... Distributor 68-6D... Spark plug 7... Booster 8... Rotor Electrode 9A~
9D... Side electrodes D, D... Diode C1... Capacitor 1) 2 Agent patent attorney Junnosuke Nakamura procedural amendment (voluntary) Indication of the September 9, 1980 incident Patent application filed in 1982 No. 11531, Title of Invention Person who corrects engine ignition system Shin Marunouchi Building 3rd floor, 44th Ward (〒100) ('
Telephone 214-0502) Target of correction Drawing large size - 〇 0

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 点火時期に高電圧を出力する点火コイルと、バッテリ電
圧を昇圧する昇圧器と、該昇圧器の出力によって充電さ
れるコンデンサと、ロータ電極と側方電極との少々くと
も火花放電部が白金かパラジウム又はこれらの金属を主
体とする合金で形成されたデイストリビーータとを備え
、上記点火コイルの出力端子及び上記コンデンサの端子
からそれぞれダイオードを介して上記デイストリビーー
タのロータ電極に接続し、また上記デイストリビーータ
の各側方電極にそれぞれ各気筒の点火プラグを接続し、
点火時期に上記点火コイルから与えられる高電圧によっ
て点火プラグで放電を開始させたのち、上記コンデンサ
に蓄えられていた0、1.1以上0.5J以下のエネル
ギーを当該点火プラグに注入するように構成したエンジ
ン点火装置。
The ignition coil outputs a high voltage at the ignition timing, the booster boosts the battery voltage, the capacitor charged by the output of the booster, and at least the spark discharge parts of the rotor electrode and side electrodes are made of platinum. and a distribeater formed of palladium or an alloy mainly composed of these metals, and the output terminal of the ignition coil and the terminal of the capacitor are connected to the rotor electrode of the distribeater through diodes, respectively. , and connect the spark plugs of each cylinder to each side electrode of the distribeater, respectively.
After the spark plug starts discharging by the high voltage applied from the ignition coil at the ignition timing, the energy of 0.1 to 0.5 J stored in the capacitor is injected into the spark plug. Configured engine ignition system.
JP11531081A 1981-07-24 1981-07-24 Engine ignition system Pending JPS5818564A (en)

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