JPS58200079A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

内燃機関の点火装置

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JPS58200079A
JPS58200079A JP8146982A JP8146982A JPS58200079A JP S58200079 A JPS58200079 A JP S58200079A JP 8146982 A JP8146982 A JP 8146982A JP 8146982 A JP8146982 A JP 8146982A JP S58200079 A JPS58200079 A JP S58200079A
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JP
Japan
Prior art keywords
ignition
distributor
rotor
secondary side
booster circuit
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Pending
Application number
JP8146982A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyugo Hamai
浜井 九五
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58200079A publication Critical patent/JPS58200079A/ja
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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内燃機関の点火装置に関し、特に通常の点
火装置に加えて点火コイルの二次側に点火エネルギを注
入する直流昇圧回路(DC/DCC/式−タ)・を持つ
点火装置に関する。
従来のこの種の点火装置としては、例えば特開昭56−
124672号公報や米国特許第4033316号及び
第4136301号等の明細書に記載されているような
ものがある。
これ等の従来装置の基本構成の概略を、第1図を参照し
て説明すると、点火コイル1の一次巻線1a側には、例
えばその一端を電源(+12V)に、他端を電磁式のシ
グナルジェネレータのロータ2の回転に応じてピックア
ップコイル3から発生する点火信号に基づいてオン・オ
フするイグナイタ4を介してアースに夫々接続したフル
トラ式の点火回路を設けである。
なお、この点火回路としては、フルトラ式の他にセミト
ラ式やケタリング式等の電流遮断方式のものや、容量放
電方式(CDI)のものを用いることもある。
一方、点火コイル1の二次巻線1bの一端には、センタ
コード5.ディストリビュータ6、及びハイテンション
コード7を介して各気筒毎の点火プラグ8を、他端には
高圧線9を介して直流昇圧回路であるDC/DCコンバ
ータ10の出力端子を夫々接続している。
そして、その作用は、イグナイタ4のスイッチングによ
って、点火時期に応じて点火コイル1の一次巻線1aに
流れる電流を遮断し、その時二次巻線1bに発生する高
電圧(−15〜−25KV)をセンタコード5.ディス
トリビュータロ、及びハイテンションコード7を介して
点火プラグ8の電極間に導いて、該電極間を順次絶縁破
壊して火花放電を開始させる。
そして、この火花放電が開始されると、D C/D C
コンバー ター0内のコンデンサに充電されている高電
圧(−2KV程度ンが、高圧線9.二次巻線lb、セン
タコード5.ディストリビュータ6゜及びハイテンショ
ンコード7を介して点火プラグ8の電極間に導かれ、そ
れによって持続放電がなされて点火エネルギが強化され
る。
なお、この点火エネルギの強化によってエンジン性能の
向上、特に燃費の向上や希薄混合気による運転時の燃焼
の安定化を計ることができる。
しかしながら、このような従来の内燃機関の点火装置に
あっては、DC/DCコンバーター0の出力特性と点火
コイル1の二次側回路定数(負荷抵 7抗及びインダク
タンスンによる仕様詰めがなされていなかったため、最
適な放電期間と点火エネルギ量が不明であり、燃費、運
転性、及び燃焼の安定性等のエンジン性能を必らずしも
最良にすることができなかった。
この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、前述の
ような内燃機関の点火装置において、直流昇圧回路の定
゛格出力を2000V、100Wとし、直流昇圧回路の
出力端子から点火プラグまでの二次側負荷抵抗及び二次
側インダクタンスの値を夫々19〜25にΩ及び50〜
70Hに設定することによって、エンジン性能の最適化
を計るものである。
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り
、第1図と対応する部分には同一符号を付している。
同図において、直流昇圧回路であるDC/DCコンバー
タ10は、周知のように入力端子IN及びコイルLlと
コンデンサCi 、C2からなるフィルタ回路を介して
入力される電源(バッテリ)電圧子12Vを、昇圧トラ
ンスTの一次巻線Tlのセンタタップと三次巻線〒3の
センタタップとに抵抗R1,R2及びコンデンサC3を
介して加え、−次巻線T1の両端と接地間に夫々介挿し
たトランジスタQl、Q2を、昇圧トランスTの三次巻
線T3で互いに逆方向に励振して、昇圧トランスTの励
磁電流の方向を交互に逆転することにより、二次巻線T
2の両端に高電圧の交番信号を発生させ、この交番信号
を整流器RFCによって直流に変換した後コンデンサC
4に充電することによシ、出力端子OUTから直流高電
圧が出力される。
なお、コンデンサC4に抵抗R3を介して並列に接続し
たネオン放電管Nは、DC/DCコンバータ10の作動
表示用であり、且つ図示しないイグニッションスイッチ
がオフの時にコンデンサC4の充電電荷を徐々に放電す
るためのものである。
そして、このDC/DCコンバータ10は、ソノ定格出
力が一2KV、100Wで、出力電流が50mA (1
00W)における昇圧トランスTの変換効率が80〜8
5Nとなるよ、うに各構成素子の定数を選定しである。
なお、エンジン性能の向上を計るには、DC/D Cコ
ンバータ10の定格出力が一2KV、100Wであるこ
とが最適であることが知られている。
次に、D C/D Cコンバータ10が上記のような条
件であることを前提に、出力端子OUTから点火プラグ
8″&での二次側負荷抵抗値Rt及び二次インダクタン
スLLを夫々第3図の等価回路で示すように、RL=R
IIV +Rc +RCC+RHT [KΩ〕。
LL=LcCH)  として、これ等のRL、LLをパ
ラメータとしてエンジンを実際に運転して実験する。
ただし、高圧線9の抵抗値RHVをθ〜5にΩに、点火
コイル1の二次巻線1bの抵抗値Rcを4〜10にΩに
夫々変化させ、且つセンタコード5及ヒハイテンシヨン
コード7の抵抗値Rcc 、 RIIT ヲ夫々0〜7
.5 KΩ、0〜7にΩに変化させる。
また、ディストリビュータ6におけるロータギャップを
1.5+ll1l+以下の例えば1.3mに1点火プラ
グ8の電極間を0.8〜1IIl+I+のうちの081
1III+にして、これ等の抵抗分は実験の対象から除
外する。
そして、エンジンの運転条件を70 Orpmのアイド
ル運転とする。     ゛ このようにして実験して得た結果をまとめると、第4図
乃至第6図に示すようになる。
すなわち、第4図に示すように二次側負荷抵抗値RL及
び二次側インダクタンスLt、をRt、>19にΩ、L
t、<50HKした(イ)グループでは、点火エネルギ
Esが50mJ以下、放電期間Dsが5ms以下、アイ
ドル燃費が約0.5 t/hであシ、その放電パターン
は第5図(イ)に示すように小さい。
なお、点火エネルギEsは、放電電流及び放電電圧を夫
々輸、uBとすると、ES=fLs・2’5dDsであ
る。
また、Rt、(19にΩ、LL>50H及びRt、>1
9にΩ、LL<50Hの(ロ)グループでは、点火エネ
ルギEsが50〜130mJ、放電期間Dsが5〜15
m5.アイドル燃費が0.47〜0.45t7h であ
り、その放電パターンは第5図(ロ)に示すように実線
で示すパターンと破線で示すパターンの間をエンジンの
1サイクル毎に変動する。
さらに、Rt、>19*0.LL>50H及びRt、>
19にΩ、Lt、>70H(DHグループでは、点火エ
ネルギEsが160〜200mJ 、放電期間Dsが1
7〜20m5.アイドル燃費が0.43〜O,,46t
7hであり、その放電パターンは第5図(ハ)に示すよ
うに安定である。
したがって、(/→グループのうち、RL>19にΩ。
LL>50Hの場合が、点火エネルギEs 、放電期間
Ds 、及びアイドル燃費の3つの点で最良であること
が解る。
そしてさらに、第6図に示すように二次側負荷抵抗値R
t、と二次側インダクタンスLLの組み合わせで1点火
エネルギEs及び放電期間Dsの変化を見ると、RLが
19〜25にΩで、且つLLが50〜70Hの時にEs
及びDsが最良となり。
この時に燃焼の安定性及び燃費が向上することが解る。
ところで、上記のように二次側負荷抵抗値RLを19〜
25にΩに、二次側インダクタンスLLを50〜70H
に夫々した時に得られる点火エネルギ Es=160〜
200mJ  のような大エネルギでは、通常のディス
トリビュータでは種々の弊害が発生するため、次のよう
な対策を施す。
すなわち、第7図に示すディストリビュータ6において
、ロータ金具6a及びハイテンションコード7−を接続
するサイドターミナル6bを、共に真鍮又はその合金(
BsBM)あるいはステンレススティールによって形成
すると共に、両者間のローfidfcツ7dsを1.5
簡以下にして、放射される電波雑音強度を低下させる。
また、長時間(17〜20m5)放電によって、ロータ
金具6aが発熱するため、ロータ金具6aを取り付ける
ロータヘッド6cを、耐熱性を有するセラミクス材又は
熱硬化性を有するボリアミド系樹脂材で形成する。
さらに、ロータギャップd1間で発生するアークによっ
て、ロータヘッド6cが焼損しないように、ロータ金具
6aの先端とロータヘッド6cの端面との間の距離d2
を少くとも3m以上にする。
さらにまた、ロータ金具6aの発熱等によってキャップ
部(一般にエポキシ系の樹脂材からなる)6fが溶損し
ないように、センタコード5を接続し、コンタクトポイ
ント6eを収めるセンタターミナル6dの先端とキャッ
プ部6fの端面との間の距11fd3を少くとも1咽以
上にする。
そして、このようにすることによって、エンジン性能を
向上させる一方で、電波雑音の低減並びにティストリビ
ュータロの耐久性及び信頼性を向上させることができる
なお、上記実施例において、二次側負荷抵抗値Rt、及
び二次側インダクタンスLt、を夫々19〜25にΩ、
50〜70Hにした時のDC/DCコンバータ10の出
力電流は、50mAである。
また、二次側負荷抵抗値Rt、を19〜25にΩに設定
する場合、センタコード5及びハイテンションコード7
の抵抗値は、その長さがエンジンの種類及びそのエンジ
ンを搭載する車両に応じて決まることによって一定であ
るから、実際には高圧線9に抵抗の重み付けをすること
により設定する。
さらに、上記実施例ではDC/DCコンバータ10の定
格出力を一2KV、二100Wとしたが、点火コイル1
の極性によっては+2KV、100Wとしても良いこと
は云うまでもない。
以上述べたように、この発明による内燃機関の点火装置
においては、直流昇圧回路の出力特性にに向上させるこ
とが可能となる。
また、ディストリビュータの内部構成を、上記実施例の
ようにすることによって、直流昇圧回路によって点火エ
ネルギを強化しても電波雑音を低減させることができる
ばかりか、ディストリビュータの各部の溶損等を防止で
き、それによってディストリビュータの耐久性及び信頼
性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の内燃機関の点火装置の一例を示す回路
図。 第2図は、この発明の一実施例を示す回路構成図、第3
図は、第2図における点火コイル1に接続される二次側
回路の等価回路図、 第4図乃至第6図は、夫々第2図の回路に基づく実験結
果を示す線図、 第7図は、第2図のディストリビュータ6の一構成例を
示す説明図である。 1・・・点火コイル     5・・・センタコード6
・・・ディストリビュータ 7・・・ハイテンションコード 8・・・点火プラグ9
・・・高圧線 10・・・DC/DCコンバータ(直流昇圧回路)第6
図 一次側負荷抵抗値RL  Ωn〕 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 点火コイルの一次巻線側に点火回路を有し、前記点
    火コイルの二次巻線の一端にセンタコ・−ド。 ディストリビュータ、及びハイテンションコードを介し
    て点火プラグを、他端に高圧線を介して直流昇圧回路の
    出力端子を夫々接続してなる内燃機関の点火装置におい
    て、 前記ディストリビュータにおけるロータ金具及びサイド
    ターミナルが、共に真鍮又はその合金おるいはステンレ
    ススチールによって形成さ第1、前記ロータ金具とサイ
    ドターミナルとの間のロータギャップが】、5期以下で
    、且つ前記ロータ金具の先端とロータヘッド端面との間
    の距離が少くとも3I+ll11以上であり、前記ディ
    ストリビュータにおけるコンタクトポイントを収めるセ
    ンタターミナルの先端と前記ディストリビュータのキャ
    ップ部との間の距離が少くともl■以上であり、且つ前
    記直流昇圧回路の定格出力を2000V、100Wとし
    、前記直流昇圧回路の出力端子から前記点火プラグまで
    の二次側負荷抵抗及び二次側インダクタンスの値を夫々
    19〜25にΩ及び50〜70Hにしたことを特徴とす
    る内燃機関の点火装置。
JP8146982A 1982-05-17 1982-05-17 内燃機関の点火装置 Pending JPS58200079A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111779608A (zh) * 2020-06-30 2020-10-16 上海交通大学 一种高频高能量火花放电点火装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111779608A (zh) * 2020-06-30 2020-10-16 上海交通大学 一种高频高能量火花放电点火装置

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