JPS59183076A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

内燃機関用点火装置

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JPS59183076A
JPS59183076A JP5696483A JP5696483A JPS59183076A JP S59183076 A JPS59183076 A JP S59183076A JP 5696483 A JP5696483 A JP 5696483A JP 5696483 A JP5696483 A JP 5696483A JP S59183076 A JPS59183076 A JP S59183076A
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JP
Japan
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high voltage
ignition
ignition coil
negative
positive
Prior art date
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Pending
Application number
JP5696483A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Nishida
実 西田
Tadashi Hattori
正 服部
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.)
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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Publication date
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Priority to JP5696483A priority Critical patent/JPS59183076A/ja
Publication of JPS59183076A publication Critical patent/JPS59183076A/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
    • F02P9/00Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • F02P9/007Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by supplementary electrical discharge in the pre-ionised electrode interspace of the sparking plug, e.g. plasma jet ignition

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

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】 本発明は放電開始後所定時間あるいは所定クランク角度
直流高電圧をプラグギ中ツブに印加して持続放電を制御
し、着火性を向上させるようにした内燃機関用点火装置
に関するものである。
省資源の観点から、最近、自動車に要求されている最重
点鐸題は燃費の向上である。これを実現する為に圧縮比
を高くして燃焼の効率を上げ、空燃比を薄くして燃費の
向上を計ろうとする動きがある。ここで点火系において
問題になるのは、プラグギャップにおける破壊電圧と着
火性である。
圧縮比を変えた時のプラグギャップにおける破壊電圧は
圧縮比が8.4から12.9まで変わると、約6KVも
の違いがある。また、ギャップを大きくし着火性を向上
させようとすると増々破壊電圧は高くなる傾向にあり、
空燃比を薄くすることでも高くなる。この様に点火系に
とっては破壊電圧が高くなるので、現状の点火システム
を用いたのでは破壊電圧に発生電圧が近づいて、容量放
電しても破壊電圧が高い為に、高電圧が発生してから容
量放電するまでにエネルギーが消費され、持続放電エネ
ルギーが減少し持続放電せず、オープン波形になる場合
が生じる。この場合容量エネルギーは増加するので容量
エネルギーで着火できれば問題ないが、通常火炎核は自
刃で火炎伝播するまでにはIms程度の時間を要し、そ
の間に電極や混合気の冷却より火炎核のもつエネルギー
が小さければ火炎核は消滅してしまう。そこで、火炎核
が成長するまでエネルギーを火炎核に供給してやる必要
がある。これがオーブン波形になると容量エネルギーの
供給だけでそれに続く持続放電エネルギーが無いので着
火しにくくなる。そして、冷寒時の始動、レーシング時
破壊電圧が上昇する際にはミスファイアを起゛こしゃす
くなり、フィーリングの悪化、ストール等の原因となる
。この対策としてコイルの性能を向上さセる方法がある
。例えばコイルの大型化を計り巻′数比を大きくして発
注電圧を大きくし、また1次側遮断時の電流を大きくし
エネルギー増大を計る方法、また閉磁路コイルにしてエ
ネルギーロスを少なくする方法等である。
しかし、これらの方法はコイルの変換効率、発熱等で制
限があり、また、単にエネルギーを増大するだけでは点
火プラグの消耗が大きくなる。また、公知例として特公
昭51−39326号公報、特公昭51−106837
号公報、特公昭53−131338号公報に示されてい
る様に、コンデンサを高圧で充電しておき、この充電エ
ネルギーを点火コイルによる放電をトリガとして点火プ
ラグに放出するものがある。この場合、コンデンサによ
り放出されるエネルギーは一定であり、点火コイルの2
次側のエネルギーに重畳されるので混合気に供給される
全エネルギーを大きくし、着火性を良好にすることはで
きるが、プラグの放電ギヤツブの条件(混合気濃度、圧
力等々)により容量エネルギーが変化するので持続放電
時間も変化し、放電によって生じた火炎核が成長し自刃
で火炎伝播し始めても、なお放電が終了しない領域が生
じ、点火プラグの電極消耗が大きくなるという欠点があ
る。その為に供給するエネルギーは必要最少限にする必
要がある。
本発明は点火プラグが容量放電を行う以前から容量放電
開始後の所定時間、容量放電電圧以下の正負の直流高電
圧をプラグギヤツブに印加するため、高耐圧ダイオード
を介して直流高電圧を分配する分配器のロータを二段に
重ねることによっ゛c1持続放電制御をする多気筒エン
ジンのフラッシュオーバを小さな外径寸法にて防止して
点火プラグに安定したエネルギーを供給することを目的
とするものである。
以下本発明を図に示す実施例について説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。1
は図示しない6気筒の機関の回転角度を検知して点火コ
イルの通電開始時期、遮断時期の信号を検知する点゛火
信号発生手段、2は点火信号発生手段1の信号を入力と
し点火コイル3の1次側を制御する点火制御回路、3は
点火コイル、4は点火制御回路2からの信号を受は点火
時期に同期して直流高電圧を印加する直流高電圧発生回
路、5は点火コイル3からの高電圧、直流高電圧発生回
路4からの高電圧を各気筒に分配する分配器、6は機関
の各気筒の点火プラグである。第2図は点火信号発生手
段1、点火制御回路2、直流高電圧発生回路4の詳細回
路図である。点火信号発生手段1において11は機関の
ディストリビュータ軸と同期して回転するロータであり
、6気筒の機関であるので3個の突起を有している。1
2.13はロータ11の突起位置を検出する電磁ピック
アップでありロータ11の回転に対応して突起との対向
関係が60°遅れとなるように配置されている。点火制
御回路2において21.22は電磁ピックアップ12.
13の信号を波形整形する波形整形回路、23.24は
電流増幅回路であり25はAND回路である。直流高電
圧発生回路4は以下に示すものより構成される。すなわ
ち、NOT回路441、抵抗4 ] ’2、コンデンサ
413、AND回路414から成る単安定回路、NOT
回路416.417.418、抵抗419.420、コ
ンデンサ421から成る発振回路、AND回路415、
抵抗422.424、トランジスタ423.424かう
なるスイッチング回路;そして抵抗425;トランス4
26;高圧ダイオード427.428;コンデンサ42
9.430から構成されている。
第3図は点火コイル3、分配器5、点火プラグ6の詳細
結線図である。3は1次巻線の中間点からバッテリ電圧
に接続される点火コイルである。
また分配器5において51は第1のロータブラシ、52
は第2のロータブラシ、53〜56は高耐圧ダイオード
、57.a、57b、57cは第1の側方電極、58a
、58b、58cは第2の側方電極である。61〜66
は各気筒の点火プラグである。
第4図は分配器5の主要構成図であり(ai図はfb1
図の断面AOBであって、(b)図はロータブラシ51
.52と側方電極57a、57b、57c、58a、5
8b、58cの配置を示すものである。
第3図で説明したもの以外の構成部品について説明する
と501はハウジングキャップ、502はロータ、50
3は中心電極、504は第1のリング電極、505は第
2のリング電極、506.507はそれぞれ第1、第2
のリング電極504.505に接触している電極ブラシ
、508は電極ブラシを絶縁している端子(直流高電圧
発生回路4へ接続される。)である。
次に実施例の作動について第1図、第2図、第3図およ
び第5図のタイムチャートを援用して詳細に説明する。
第2図においてロータ11がディストリビュータシャフ
トと共に回転しf電磁ピックアップ12.13に第5図
(11、(2)の様な信号波形a、bを発生させる。こ
の信号a、bを波形整形すると出力は第5図(3)、(
4)に示す様な出力信号c、dを発生ずる。この信号c
Xdをそれぞれ電流増幅回路23.24に入力するとこ
こで電流増幅されて点火コイル3を制御する。−力信号
波形c、dはAND回路25でANDをとり直流高電圧
発生回路4に入力される。
単安定回R&(NOT回1?8411 AND回路41
4、抵抗412、コンデンサ413)の出力には信号C
,,dの立上がり(第5図(3)、(4)のS】、S2
)より一定時間(たとえば1〜2 ms)のパルスを発
生する。また、発振回路(NOT回路416.417.
418、抵抗419.4201コンデンサ421)は1
 is以下の周期の繰返しパルスを発生し、AND回路
415は信号c、dの立上がりから一定時間τ、発振回
路よりのパルス信号を出力する。この信号によりトラン
ジスタ423.424を作動させ、トランス426の1
次側を制御して2次側に負および正の高圧パルスを発生
させる。そして、ダイオード427.428で整流しコ
ンデンサ429.430で平滑する。すなわちコンデン
サ429には第5図(6)に示すように負の高圧パルス
f、コンデンサ430にはffi 5 図(51に示す
ように正の高圧パルスeを発生させる。この高電圧e、
fは点火プラグ5の持続放電電圧以上で絶縁破壊電圧値
以下に設定されている(例えば2KV程度)。また持続
放電が十分に行なえる様な電流容量をもつ様にトランス
426は設計されている。
次に第3図について説明する。点火コイル3は一次側の
両端を増幅回路23.24により交互に断・続すること
によって二次側の両輪には交互に逆向きの高電圧が発生
ずる。第5図(3)に示ず0レベルで点火コイル3の一
次側はバフテリ電圧から一次側の一端イに電流が流れ第
5図(3)の信号の立ち上がりSlで電流が遮断される
と二次側の出カバには負の高電圧が発生する。一方第5
図(4)に示ず0レベルではバッテリ電圧から一次側の
一端口に電流が流れ第5図(5)に示す信号波形の立ち
上がり(第5図(4132)で電流が遮断され2次側の
出力へには正の高電圧が発生ずる。第1のロータブラシ
51、第2のロータブラシ52は第4図+alのロータ
502と共に、回転する。S2の時点において第3図の
ようにロータブラシ52と第2の側方電極58aが対向
するように第2図のロータ11の突起と電磁ピックアッ
プ12.13が配置されているものとする。S2では点
火コイル3の出力は正の高電圧が発生し、点火プラグ6
2のギ中ツブ間の絶縁破壊電圧に達すると点火コイル3
の出力は高耐圧ダイオード55、ロータブラシ52側方
電極58aを介して点火プラグ62に正放電が生じ電圧
が急激に低下する。この時、直流高電圧発生回路4の出
力の一端で高耐圧ダイオード56のアノード側には第5
図(5)の信号波形eに示すように正の高電圧が印加さ
れているので直流高電圧発生回路4かつ高耐圧ダイオー
ド56、第2のロータブラシ52、第2の側方電極58
a、点火プラグ62のギャップへ電流が流れ込み時間τ
の間持続放電が行われる。
次にディストリビュータシャフトが回転し31の時点に
おいて第1のロータ51は第1の側方電極57aに対向
し第2のロータブラシ52は第2の側方電極58aと5
8bの中間に来た場合に点火コイル3の出力は負の高電
圧が発生し点火プラグ66のギャップ間の絶縁破壊電圧
に達すると点火コイル3の出力は高耐圧ダイオード53
、第1のロータブラシ51、第1の側方電極57aを介
して点火プラグ66に負放電を生じ電圧が急激に低下す
る。この時、直流高電圧発生回路4の出力の一端で高耐
圧ダイオード54のカソード側には第5図(6)の信号
波形fに示すような負の高電圧が印加されているので点
火プラグ66から第1の側方電極57a、第1のロータ
ブラシ51、高耐圧ダイオード54を介して直流高電圧
発生回路4に電流が流れ、時間τの間持続放電が行なわ
れる。
以上のようにロータ11の回転と共に第1の側方電極、
第2の側方電極を介して交互に負、正放電が行なわれ、
点火コイル3のエネルギーが小さくなっても直流高電圧
発生回路4のエネルギーによって時間τの間確実に持続
放電が行われる。
なお上述した第1の実施例においては高耐圧ダイオード
を分配器の中に内蔵したが高耐圧ダイオードと点火コイ
ルの中に内蔵することもできる。
第6図は第2実施例を示す主要回路図であり、第7図は
主要構成図である。高耐圧ダイオード53.54.55
.56は点火コイル3の中に内蔵されており、直流高電
圧発生回路4の出力は点火コイル3に接続され高耐圧ダ
イオード53.54.55.56を介して分配器5に入
力される。このようなシステムの場合には正・負放電用
のセンタ電極が必要となり、正放電用の第1センタ電極
501b、負放電用のセンタ電極501aが71ウジン
グキヤソブ501の上部の中央近辺に設けてあり、50
1aは第1のロータブラシ51に接触しロータの回転に
対して常に接触できるようにロータブラシ51の一部は
リング状に構成されている。また第2のセンタ電極50
1bは第2のロータブラシ52に接触し回転に対して常
に接触するように構成されている。この実施例の作動は
基本的には第1の実施例と同じでありS2の時点で正の
高電圧が発生すると高耐圧ダイオード55、第2のセン
タ電極501b、第2のロータブラシ52、(1方電極
58bを介して点火プラグGこ正の放電力<41ねれる
。次にStの時点で負の高電圧カベ発生J゛る場合も同
様である。
又、上述した実施例においては6気筒しこつむ)で述べ
たが、8気筒の場合も同様に構成が可能である。
以上述べたように本発明によれば、点火プラグの容量放
電以前から容量放電開始後の所定時■1、容量放電電圧
以下の正、負の直流高電圧をプラク゛ギャップへ印加す
るのに、高耐圧ダイオードを介して直流高電圧を分配す
る分配器のロータを二段に重ねているから、多気筒エン
ジンの各点火プラグのフラッシュオーバを防止して点火
プラク″(こ安定したエネルギーを供給して持続放電を
制御−でき、さらに分配器の外径も小さくすることがで
きるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のブロック図、第2図は直流電圧発生回
路の詳細図、第3図は分配器の詳細結線図、第4図は分
配器の主要構成図、第5図は動作のタイムチャート、第
6図は本発明の第2実施例の主要回路図、第7図は本発
明の第2実施例による分配器の主要構成図である。 1・・・点火信号発生手段、2・・・点火制御回路、3
・・・点火コイル、4・・・直流高電圧発生回路、5・
・・分配器、6・・・点火プラグ、51・・・第1のロ
ータブラシ、52・・・第2のロータブラシ、53〜5
G・・・高耐圧ダイオード。 代理人弁理士 岡 部   隆

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)点火プラグに印加する正、負の直流高電圧を交互
    に発生させる点火コイルと、前記点火プラグが容量放電
    を行う以前から容量放電開始後の所定時間、容量放電電
    圧以下の正、負の直流高電圧を前記点火コイルの発生す
    る直流高電圧の極性と同期して前記点火プラグに印加す
    る直流高電圧発生回路と、前記点火コイルの出力と前記
    直流高電圧発生回路の出力を並列に高耐圧ダイオードを
    介して前記点火プラグへ分配する二段に重ねたロータを
    有する分配器とを備えたことを特徴とする内燃機関用点
    火装置。
  2. (2)前記点火コイルと前記直流高電圧発生回路とが前
    記点火プラグへ正、負の直流高電圧を出方する際、間に
    介する前記高耐圧ダイオードを前記分配器の二段に重ね
    たロータに設置したことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の内燃機関用点火装置。
  3. (3)前記点火コイルと前記直流高電圧発生回路とが前
    記点火プラグへ正、負の直流高電圧を出力する際、間に
    介する前記高耐圧ダイオードを前記点火コイル内に設置
    し、前記分配器に常時それぞれ二つのロータと接触する
    二つのセンタ電極を設けて、前記点火コイルと前記直流
    高電圧発生回路とから出力される正、負の直流高電圧を
    別々に導くようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の内燃機関用点火装置。
JP5696483A 1983-03-31 1983-03-31 内燃機関用点火装置 Pending JPS59183076A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5905844A (en) * 1993-02-04 1999-05-18 Sony Corporation Method and apparatus for selectively recording character broadcasting program data

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5905844A (en) * 1993-02-04 1999-05-18 Sony Corporation Method and apparatus for selectively recording character broadcasting program data

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