JPS59203874A - Superposed electric discharge type ignition device - Google Patents

Superposed electric discharge type ignition device

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Publication number
JPS59203874A
JPS59203874A JP7616483A JP7616483A JPS59203874A JP S59203874 A JPS59203874 A JP S59203874A JP 7616483 A JP7616483 A JP 7616483A JP 7616483 A JP7616483 A JP 7616483A JP S59203874 A JPS59203874 A JP S59203874A
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JP
Japan
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ignition
coil
capacitor
time
discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP7616483A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yoshinari
吉成 孝
Hiroyo Fujino
藤野 裕代
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.)
Hitachi Ltd
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59203874A publication Critical patent/JPS59203874A/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
    • 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

PURPOSE:To obtain superposed discharging time sufficiently and ensure the superposed electric discharge by a method wherein the operating period of time of a DC-DC converter for the superposed electric discharge type ignition device is controlled so as to be shortened in accordance with the increase of an engine speed. CONSTITUTION:When an ignition timing signal is generated in a pickup coil 2, a transistor T1 is conducted, a thyristor SCR is conducted, a part of the electric charge of a capacitor C4 flows into the primary coil 5a of an ignition coil 5 through the capacitor C5 and high voltage spark is generated. Impedance of an ignition plug 6 is reduced by the generation of this spark, the main electric charge of the capacitor C4 is discharged to the secondary coil 5b and high energy spark is generated by this superposed electric current. According to this method, a gap is compensated by auxiliary superpoed electric current after beginning of the electric discharge and the generation of ignition mistake may be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、内燃機関点火装置に係り、特に、点火コイル
に重ね放電を行わせる重ね放電式点火装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an internal combustion engine ignition system, and more particularly to a stacked discharge type ignition system that causes a stacked discharge to occur in an ignition coil.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

一般に、ディーゼルエンジンは、自己着火を行う。すな
わち、数百Cになっている空気に燃料を噴射し、これを
自己着火させることによっている。
Generally, diesel engines perform self-ignition. That is, fuel is injected into the air at several hundred degrees centigrade, and the fuel is ignited by itself.

そこで、できるだけ早く自己着火してした方が燃焼のコ
ントロールが容易であるため、ディーゼルエンジンは、
自己着火しゃすいセタン価の高い燃料が要求される。こ
の燃料が直接空気中に分配される率の高いものほど始動
性は良い。大気中温度が0℃以上のいわゆる常温におい
ては直接噴射式の場合始動性が良くなんら始動補助装置
を設けることなく始動できる。しかし、−10C以下に
なると、始動性が悪くなシ、何らかの始動補助装置が必
要である。そこでグロープラグを用いることが従来性わ
れている。ところが、−20tl:’以下に下ると、エ
ンジンがかからないという問題がある。
Therefore, it is easier to control combustion by self-igniting as quickly as possible, so diesel engines
A fuel with a high cetane number that self-ignites is required. The higher the rate at which this fuel is directly distributed into the air, the better the starting performance is. When the atmospheric temperature is 0° C. or higher, so-called normal temperature, the direct injection type has good startability and can be started without any starting aid device. However, when the temperature drops below -10C, starting performance becomes poor and some kind of starting aid device is required. Therefore, it has been conventional to use glow plugs. However, when the temperature drops below -20 tl:', there is a problem that the engine will not start.

この低温時の始動には、ガソリンエンジンと異なシ、1
ジユール[J)程度の高エネルギによる点火が必要でア
シ、そのため、従来、コンデンサ放電式高エネルギ点火
装置が使用されている。このコンデンサ放電式高エネル
ギ点火装置はDC−DCコンバータによってコンデンサ
を1〜1.5KV程度まで充電し、該コンデンサの充電
電荷の一部を所定の点火時期でサイリスタを点弧し、点
火コイルの一部コイルに印加し、このとき発生する点火
コイルの二次電圧で点火プラグに高電圧スパークを発生
させトリガ電流を流す。この点火プラグは、高電圧スパ
ークの発生によυ両電極間がイオン化し導通状態になる
ためインピーダンスが下る。
Starting at this low temperature requires a different system than a gasoline engine.
It is necessary to ignite with a high energy of about 100 liters (J), so a capacitor discharge type high energy ignition device has conventionally been used. This capacitor discharge type high-energy ignition device charges a capacitor to about 1 to 1.5 KV using a DC-DC converter, and uses a portion of the charge in the capacitor to ignite a thyristor at a predetermined ignition timing, thereby discharging the ignition coil. The secondary voltage of the ignition coil generated at this time generates a high voltage spark in the ignition plug, causing a trigger current to flow. In this spark plug, the impedance decreases because the high-voltage spark ionizes between the two electrodes and becomes conductive.

これをトリガとしてコンデンサの主電荷を点火コイルの
二次コイルを経て点火プラグに重ね放電させることによ
シ高エネルギのスパークを得る。エンジンの点火に有効
な高エネルギスパークとするためには、すなわち、完全
な火炎殻を成長させるまでには、主放電たる重ね放電の
持続時間が1〜1.5m5ec程度必要である。そこで
、重ね放電持続時間を1m(8)程度とするためには点
火コイルの二次インダクタンスを第2図Tdに示す如(
0,5mH程度とする必要がある。ところが、この点火
コイルの二次インダクタンスを大きくすると、最初トリ
ガーがかかつて流れ込もうとするときに、重ね放電電流
の立上)時間が第1図Bに示す如く約0.2m8eOと
なり、この立上りまでに第1図Aに示されるトリガ電流
による点火プラグ両極間のイオン化が消滅してしまい重
ね放電が生じない場合が生じることがある。
Using this as a trigger, the main charge of the capacitor passes through the secondary coil of the ignition coil and is superimposed on the ignition plug to be discharged, thereby producing a high-energy spark. In order to create a high-energy spark that is effective for igniting an engine, that is, to grow a complete flame shell, the duration of the overlapped discharge, which is the main discharge, is approximately 1 to 1.5 m5ec. Therefore, in order to make the overlap discharge duration about 1 m (8), the secondary inductance of the ignition coil should be set as shown in Figure 2 Td (
It needs to be about 0.5 mH. However, when the secondary inductance of this ignition coil is increased, the rise time of the superimposed discharge current when the trigger is about to flow in is about 0.2m8eO as shown in Figure 1B, and this rise In some cases, the ionization between the poles of the spark plug due to the trigger current shown in FIG. 1A disappears by then, and no overlap discharge occurs.

そこで、重ね放電を確実にするためには、重ね放電電流
の立上シを早める必要があり、立上シを早めるには点火
コイルの二次インダクタンスを小さくしなければならな
い。しかし、点火コイルの二次インダクタンスを小さく
すると重ね放電電流の持続時間が短かくな多点火性能が
悪化するという欠点を有していた。
Therefore, in order to ensure overlap discharge, it is necessary to accelerate the rise of the overlap discharge current, and to accelerate the rise, the secondary inductance of the ignition coil must be reduced. However, reducing the secondary inductance of the ignition coil has the disadvantage that the duration of the overlap discharge current is short and the multi-ignition performance is deteriorated.

一方、ガソリンエンジンにおいては、点火プラグにパワ
トランジスタのオンオフによって点火が生じて、この放
電を必る時間持続させてやることは、エンジンの燃焼の
安定性を向上させ、燃費向上、出力向上に効果があるた
め、重ね放電回路が付加されている。ところが、DC−
DCコンバータの動作時間を適切に制御しないと消費電
流の増大、誤点火等の不具合が生じる。
On the other hand, in a gasoline engine, ignition occurs by turning on and off a power transistor in the spark plug, and maintaining this discharge for a certain period of time improves the stability of combustion in the engine, which is effective in improving fuel efficiency and output. Therefore, a stacked discharge circuit is added. However, DC-
If the operating time of the DC converter is not properly controlled, problems such as increased current consumption and erroneous ignition will occur.

従来のガソリンエンジン用の重ね放電式点火装置は、第
3図に示す如き構成を有している。すなわち、バッテリ
100はキースイッチ102を介し、点火装置の各部に
電流を供給する。エンジンと同期した信号を検出するピ
ックアップコイル103aと図示されていない制御回路
と最終段のパワートランジスタ103bにより点火装置
103が構成され、この点火装置103によって点火コ
イル104が駆動される。また、サイトノラグ105b
、l:l−夕105aを具備する配電器105と、各気
筒に装着された点火栓106,107゜108.109
によシ配電部が構成されている。
A conventional stack discharge type ignition device for a gasoline engine has a configuration as shown in FIG. That is, the battery 100 supplies current to each part of the ignition device via the key switch 102. An ignition device 103 is constituted by a pickup coil 103a that detects a signal synchronized with the engine, a control circuit (not shown), and a final stage power transistor 103b, and an ignition coil 104 is driven by this ignition device 103. Also, Site Norag 105b
, l:l-105a, and spark plugs 106, 107, 108, 109 installed in each cylinder.
A power distribution section is constructed.

また、抵抗117,118,119,120゜121.
122,123,124と、ツェナーダイオード130
と、コ/デンサ132,139と、コンパレータ136
と、トランジスタ133゜134と、ダイオード129
,138と、昇圧トランス137によってDC−DCコ
ンバータが構成されておシ、抵抗110,111,11
2゜113.114,115,116と、ダイオード1
25.126,128と、コンパレータ135と、コン
デンサ131によって制御部■が構成されている。
Also, resistors 117, 118, 119, 120°121.
122, 123, 124 and Zener diode 130
, co/capacitors 132 and 139, and comparator 136
, transistor 133°134, and diode 129
, 138 and a step-up transformer 137 constitute a DC-DC converter, and resistors 110, 111, 11
2゜113, 114, 115, 116 and diode 1
25, 126, 128, a comparator 135, and a capacitor 131 constitute a control section (2).

点火装置103は、ピックアップコイル103aでエン
ジンと同期する第4図(4)に示す如き交流信号を検出
し、点火装置103の内部の図示されていない制御回路
によって、点火装置103の出力段のパワートランジス
タ103bのオン時間ヲ制御している。このパワートラ
ンジスタ103bがオンすると点火コイル104の一次
コイルには第4図(ロ)に示す如き一部電流工1が流れ
、パワートランジスタ103bがオンからオフに変化す
ると点火コイル4に蓄積されたエネルギによ多点火コイ
ル4の二次側には、第4図0に示す如き負の二次電圧V
2が発生する。この負の二次電圧v2によって配電器5
のロータ1058%サイドプラグ105bを介して、点
火栓例えば点火栓106に印加され、点火栓106の電
極間の絶縁を破壊する。通常、点火栓の電極間の絶縁を
破壊するには−IOKV〜−20KVの高電圧が必要で
ある。
The ignition device 103 detects an alternating current signal as shown in FIG. The on-time of the transistor 103b is controlled. When this power transistor 103b is turned on, a part of current 1 flows through the primary coil of the ignition coil 104 as shown in FIG. On the secondary side of the multi-ignition coil 4, a negative secondary voltage V as shown in FIG.
2 occurs. This negative secondary voltage v2 causes the power distributor 5 to
is applied to the ignition plug, for example, the ignition plug 106, through the rotor 1058% side plug 105b, and breaks the insulation between the electrodes of the ignition plug 106. Normally, a high voltage of -IOKV to -20KV is required to break the insulation between the electrodes of a spark plug.

この点火栓106の電極間の絶縁が破壊されると、GN
D→点火栓106→配電器105内のサイドプラグ10
5b→ロータ105a→点火コイル104の二次コイル
→DC−DCコンバータのコンデンサ139→GNDの
ルートで第4図(ト)の実線に示す如き二次電流■2が
流れる。
When the insulation between the electrodes of this spark plug 106 is broken, the GN
D→Spark plug 106→Side plug 10 in power distributor 105
5b→rotor 105a→secondary coil of ignition coil 104→DC-DC converter capacitor 139→GND, a secondary current 2 flows as shown by the solid line in FIG. 4(G).

また、DC−DCコンバータを用いない場合、すなわち
、点火装置103と点火コイル104のみで点火栓10
6,107,108,109に飛火させたときの放電持
続時間(第4図(Q、(至)に示されるt1時間)は約
1m5eCで6D、第4図(CI)A点で放電は終了す
る。第4図(ト)に示す如き放電電流工2のピーク値(
容量放電を含まない)は約40mAである。
Moreover, when the DC-DC converter is not used, that is, the ignition plug 10 is operated only by the ignition device 103 and the ignition coil 104.
6,107,108,109, the discharge duration (t1 time shown in Figure 4 (Q, (to)) is approximately 1m5eC and 6D, and the discharge ends at point A in Figure 4 (CI). The peak value (
(not including capacitive discharge) is approximately 40 mA.

点火装置103によシ点大竹106,107゜108.
109に一度飛火すると、点火栓の放電を持続させるに
必要な電圧は、前述の如< 、−LKv〜−2KV程度
(第4図(Q参照)である。そこで、DC−DCコンバ
ータで発生させた一IKV〜−2KVの中高圧を点火栓
の電極間の絶縁破壊後に点火コイル104の二次側に重
畳すれば、放電は継続することにな、!l)、DC−D
Cコンバータ出力電圧を始動時から高速時まで適切なタ
イミング制御を行いながら重畳させてやれば、エンジン
の燃費向上、効率向上につながる。
The ignition device 103 is connected to the point Otake 106, 107° 108.
109, the voltage required to sustain the discharge of the ignition plug is approximately -LKv to -2KV (see Fig. 4 (Q)), as described above. If a medium-high voltage of IKV to -2KV is superimposed on the secondary side of the ignition coil 104 after the insulation breakdown between the electrodes of the ignition plug, the discharge will continue! l), DC-D
If the C converter output voltages are superimposed with appropriate timing control from the time of startup to the time of high speed, it will lead to improved fuel efficiency and engine efficiency.

そこで、次にDC−DCコンバータについて説明する。Therefore, the DC-DC converter will be explained next.

抵抗122、ツェナーダイオード130によpコンパレ
ータ136の電源ラインを安定化している。また、抵抗
117,118,119,120゜121と、コンデン
サ132と、コンパレータ136によって発振器■が構
成されている。この発振器Hの出力信号は抵抗23を介
してトランジスタ1330ベースに印加されるため、ト
ランジスタ133はスイッチング動作を繰返す。このト
ランジスタ133がオフ時には抵抗24を介しパワート
ランジスタ134にベース電流が流れパワートランジス
タ134はオンし、昇圧トランス137の一次コイルに
電流が流れる。トランジスタ133がオンするとパワー
トランジスタ134はオフし、−次コイル電流は遮断さ
れ、昇圧トランス137に蓄積されたエネルギにより二
次側の高圧ダイオード1380カソード側には負電圧が
発生し、GND→コンデンサ139→ダイオード138
→昇圧トランス137の二次コイル→GNDのルートで
コンデンサ139は充電される。発振器■によりパワー
トランジスタ134がスイッチングするため、コンデン
サ139の充電電圧(コンデンサ139とダイオード1
38のアノードの接点電圧)は、−1KV〜−2KVに
なる。
The power supply line of the p comparator 136 is stabilized by the resistor 122 and the Zener diode 130. Further, an oscillator (2) is constituted by resistors 117, 118, 119, 120° 121, a capacitor 132, and a comparator 136. The output signal of the oscillator H is applied to the base of the transistor 1330 via the resistor 23, so the transistor 133 repeats the switching operation. When this transistor 133 is off, a base current flows to the power transistor 134 via the resistor 24, the power transistor 134 is turned on, and current flows to the primary coil of the step-up transformer 137. When the transistor 133 is turned on, the power transistor 134 is turned off, the negative coil current is cut off, and the energy stored in the step-up transformer 137 generates a negative voltage on the cathode side of the high voltage diode 1380 on the secondary side, and the voltage is changed from GND to the capacitor 139. →Diode 138
The capacitor 139 is charged through the route → secondary coil of the step-up transformer 137 → GND. Since the power transistor 134 is switched by the oscillator ■, the charging voltage of the capacitor 139 (capacitor 139 and diode 1
The contact voltage of the anode of 38) is -1KV to -2KV.

このように、点火装置3で点火栓106,107゜10
8.109の電極間の絶縁を破壊すると、GND→点火
栓→大竹器のサイドプラグ→ロータ→点火コイル104
の二次コイル→コンデンサ139→GNDの経路で放電
電流■2が流れ、かつコンデ/す139は発振器■が動
作している間は−IKV〜−2KVに充電されているた
め、コンデンサ139の放電電流は前記放電電流■2に
重畳され、全体としてみた点火栓106〜109の放電
電流は第4図0に点線で示す如く、発振器■が動作を停
止するB点まで続き、第4図(Qに示す二次電圧v2も
8点1で放電が継続することになる。なお、ダイオード
129はパワートランジスタ134の保護用である。
In this way, with the ignition device 3, the ignition plugs 106, 107°10
8. When the insulation between the electrodes of 109 is broken, GND → ignition plug → Otakeki side plug → rotor → ignition coil 104
Discharge current ■2 flows in the path from the secondary coil of The current is superimposed on the discharge current (2), and the discharge current of the spark plugs 106 to 109 as a whole continues until point B where the oscillator (2) stops operating, as shown by the dotted line in FIG. The discharge of the secondary voltage v2 shown in FIG.

次に発振器■の動作時間を制御する制御部■について説
明する。
Next, the control unit (2) that controls the operating time of the oscillator (2) will be explained.

抵抗110,111,112,113,114.   
 −115と、コンデンサ131と、ダイオード125
゜126と、コンパレータ135によってワンショット
マルチが構成されている。このワンショットマルチのト
リガは、点火装置103の最終段のノくワートランジス
タ103bのコレクタ電圧■1は第4図(ト)に示す如
き波形となシ、ノ(ワートランジスタ103bのオフ時
に発生するフライノ(ツク電圧が\抵抗1101ダイオ
ード125を介して抵抗111で分圧され、コンパレー
タ135の(ホ)入力端子に印加されてなる。すなわち
、点火装置103の最終段パワートランジスタ103b
のオフと同期して、一定時間コンパレータ135の出力
端子はHIGHとなる。このコンパレータ135の出力
端子電圧波形が第4図[F]に示されている。
Resistors 110, 111, 112, 113, 114.
-115, capacitor 131, and diode 125
126 and a comparator 135 constitute a one-shot multi. This one-shot multiple trigger is generated when the power transistor 103b at the final stage of the ignition device 103 has a collector voltage (1) with a waveform as shown in FIG. The fly voltage is divided by the resistor 111 via the resistor 1101 and the diode 125, and is applied to the (e) input terminal of the comparator 135. That is, the final stage power transistor 103b of the ignition device 103
In synchronization with the turning off of the comparator 135, the output terminal of the comparator 135 becomes HIGH for a certain period of time. The output terminal voltage waveform of this comparator 135 is shown in FIG. 4 [F].

また、コンパレータ135の出力端子がHIGHの間は
、ダイオード128が非導通となるため、発振器■のコ
ンデンサ132は充放電を繰シ返し、DC−DCコンバ
ータは動作し、コンデンサ139に充電する。
Further, while the output terminal of the comparator 135 is HIGH, the diode 128 is non-conductive, so the capacitor 132 of the oscillator (1) repeats charging and discharging, the DC-DC converter operates, and the capacitor 139 is charged.

また、コンパレータ135の出力端子がLOWになると
、コンパレータ136の(ハ)入力端子は約0.7Vに
なりffl入力端子電圧の方が高くなり、コンパレータ
136の出力は常時HIGHとなシ、トランジスタ13
3はオンし、パワートランジスタ134はオフするため
、DC−DCコンノく一タは動作を停止する。このDC
−DCコンノく一夕内のトランジスタ133のコレクタ
電圧波形は第4図0に示す如きである。
Further, when the output terminal of the comparator 135 becomes LOW, the (c) input terminal of the comparator 136 becomes approximately 0.7V, and the ffl input terminal voltage becomes higher, so that the output of the comparator 136 is always HIGH, and the transistor 13
3 is turned on and the power transistor 134 is turned off, so the DC-DC converter stops operating. This DC
-The collector voltage waveform of the transistor 133 during a DC current is as shown in FIG.

このような第3図図示点火装置にあっては、DC−DC
コンバータの動作時間をワンショットマルチ等で一定時
間制御しているが、配電器内のロータとサイドプラグの
対向時間は、エンジンの回転数上昇とともに減少するた
め、高速域では、ロータとサイドプラグの対向がなくな
ってもDC−DCコンバータは動作を継続していること
になシ、火花切れをおこす。この火花切れが発生すると
、DC−DCコンバータは無負荷状態になシ、コンデン
サ139の残存電圧は上昇する。このため、次の配電タ
イミングで放電し、過早着火を引き起すという欠点を有
していた。また、ロータとサイドプラグの非対向時にD
C−DCコンバータが動作しているため、エネルギロス
をきたすという欠点を有していた。
In such an ignition device shown in FIG.
The operating time of the converter is controlled for a certain period of time using a one-shot multi-function device, etc., but the time when the rotor and side plug face each other in the power distribution device decreases as the engine speed increases. The DC-DC converter continues to operate even if the opposing circuit disappears, causing a spark out. When this spark burnout occurs, the DC-DC converter is no longer in a no-load state, and the residual voltage of the capacitor 139 increases. For this reason, it has the disadvantage that it discharges at the next power distribution timing, causing premature ignition. Also, when the rotor and side plug are not facing each other, D
Since the C-DC converter is in operation, it has the disadvantage of causing energy loss.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

第1の発明の目的は、重ね放電を確実にすると共に重ね
放電時間を十分とることのできる重ね放電式点火装置を
提供することにある。
A first object of the invention is to provide a repeated discharge type ignition device that can ensure repeated discharge and provide a sufficient repeated discharge time.

第2の発明の目的は、過早着火を引き起すことのない重
ね放電式点火装置を提供することにある。
A second object of the invention is to provide a stack discharge type ignition device that does not cause premature ignition.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

第1の発明は、点火コイルの二次コイルと並列に高圧ダ
イオードと抵抗の直列回路を挿入接続することによシ、
重ね放電を確実にすると共に重ね放電時間を十分とろう
というものである。
The first invention is achieved by inserting and connecting a series circuit of a high voltage diode and a resistor in parallel with the secondary coil of the ignition coil.
The aim is to ensure repeated discharge and to allow sufficient repeated discharge time.

第2の発明は、回転数に応じて重ね時間が減少する様に
DC−DCコンバータの動作時間を設定する手段を設け
、配電器のロータとサイドプラグの対向している時間内
に重ね放電を終了させることにより過早着火を引き起す
ことがないようにしようというものである。
The second invention provides means for setting the operating time of the DC-DC converter so that the overlap time decreases according to the rotation speed, and overlap discharge is performed during the time when the rotor of the power distribution device and the side plug face each other. The aim is to prevent premature ignition by terminating the fuel.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.

第5図には、第1の発明の一実施例が示されている。FIG. 5 shows an embodiment of the first invention.

図において、1はリラクタ、2はピックアップコイルで
あり、ピックアップコイル2には所定の点火時期で点火
時期信号を発生する。3は発振器であシ、約10KHz
の発振を行い昇圧トランス4の一次コイル4aの一次電
流をトランジスタT2で断続し昇圧トランスの二次コイ
ル4bに1〜1.5KVO高電圧を発生させダイオード
D2を経テコンデンザC4を1〜1.5KVに充電する
In the figure, 1 is a reluctor, 2 is a pickup coil, and the pickup coil 2 generates an ignition timing signal at a predetermined ignition timing. 3 is an oscillator, approximately 10KHz
The primary current of the primary coil 4a of the step-up transformer 4 is intermittent by the transistor T2, and a high voltage of 1 to 1.5 KVO is generated in the secondary coil 4b of the step-up transformer, which is then passed through the diode D2 to the capacitor C4 at 1 to 1.5 KV. to charge.

また、図中5は、点火コイルであり、5aは一次コイル
、5bは二次コイルである。この−次コイル5aの一端
はコンデンサC5に接続され、他端は二次コイル5bに
接続されている。この二次コイル5bの他端は点火プラ
グ6に接続されている。
Further, in the figure, 5 is an ignition coil, 5a is a primary coil, and 5b is a secondary coil. One end of this secondary coil 5a is connected to a capacitor C5, and the other end is connected to a secondary coil 5b. The other end of this secondary coil 5b is connected to a spark plug 6.

また、二次コイル5bの両端は、高圧ダイオードD4.
D5と抵抗R,15の直列回路を介して橋絡されている
Further, both ends of the secondary coil 5b are connected to high voltage diodes D4.
It is bridged through a series circuit of D5 and resistor R, 15.

さらに、図中7はスイッチ、8はバッテリである。Furthermore, in the figure, 7 is a switch, and 8 is a battery.

このような構成において、いま、所定の点火時期でピッ
クアップコイル2に点火時期信号が発生するとトランジ
スタT1が導通し、抵抗R13を経てサイリスタSCR
のゲートにゲート電流が流れサイリスタSCRが導通す
る。このときコンデンサC4の充電電荷の一部がコンデ
ンサC5を経て点火コイル5の一部コイル5aに流入し
二次コイル5bには30〜40KVの高電圧が発生する
In such a configuration, when an ignition timing signal is generated in the pickup coil 2 at a predetermined ignition timing, the transistor T1 becomes conductive, and the thyristor SCR passes through the resistor R13.
A gate current flows through the gate of the thyristor SCR, and the thyristor SCR becomes conductive. At this time, part of the charge in the capacitor C4 flows into a part of the coil 5a of the ignition coil 5 through the capacitor C5, and a high voltage of 30 to 40 KV is generated in the secondary coil 5b.

この高電圧によ多点火プラグ6に高電圧スパークが発生
し、点火プラグ60両電極間にトリガ電流が流れる。こ
の高電圧スパークの発生によって点火グラブ6の両電極
間がイオン化され導通状態になジインピーダンスが下る
。このため、コンデンサC4の主電荷はサイリスタSC
凡→点火プラグ6→二次コイル5bの経路で放電し、こ
の重ね電流によって高エネルギスパークが発生する。こ
のとき、点火プラグ6の両極間のイオン化を保つために
、補助重ね電流を流すべくダイオードD4゜D5、抵抗
R15の直列回路が設けられている。
A high voltage spark is generated in the multiple spark plug 6 due to this high voltage, and a trigger current flows between both electrodes of the spark plug 60. By the generation of this high voltage spark, the two electrodes of the ignition glove 6 are ionized and conductive, resulting in a drop in diimpedance. Therefore, the main charge of capacitor C4 is
Discharge occurs along the path of spark plug 6 → secondary coil 5b, and this overlapping current generates a high-energy spark. At this time, in order to maintain ionization between the two poles of the spark plug 6, a series circuit of diodes D4 and D5 and a resistor R15 is provided to flow an auxiliary overlapping current.

この補助重ね電流の経路はインダクタンス成分を持たな
いため電流の立上シ時間に遅れを生じないため、トリガ
電流による点火プラグ6の両極間のイオン化を瞬時に継
続せしめ主重ね電流の到来まで完全にイオン化を保ち点
火プラグ6の両極間のインピーダンスを継続せしめるた
め重ね放電を良好に行わせることができる。この重ね電
流とトリガ電流との関係が第6図に示されている。すな
わち、Aがトリガ電流、Bが主重ね電流、Cが補助重ね
電流を示している。これによって、トリガ電流が流れ、
放電が開始された後、補助重ね電流によって主重ね電流
とのすき間が補われる。
The path of this auxiliary overlap current does not have an inductance component, so there is no delay in the rise time of the current, so the ionization between the two poles of the spark plug 6 by the trigger current continues instantaneously and is completely completed until the arrival of the main overlap current. Since the ionization is maintained and the impedance between the two poles of the spark plug 6 is maintained, the overlapped discharge can be performed satisfactorily. The relationship between this overlapping current and trigger current is shown in FIG. That is, A indicates a trigger current, B indicates a main overlapping current, and C indicates an auxiliary overlapping current. This causes a trigger current to flow,
After the discharge is started, the gap with the main overlap current is compensated by the auxiliary overlap current.

したがって、本実施例によれば、点火ミスを起すことが
ない。
Therefore, according to this embodiment, ignition errors will not occur.

第7図には、第2の発明の一実施例が示されている。FIG. 7 shows an embodiment of the second invention.

図中、第3図図示従来例と同一の符号の付されているも
のは同一の部品・同一の機能を有するものである。本実
施例が第3図図示従来例と異なる点は、コンデンサ13
1と抵抗116の接続点とコンパレータ135の出力端
子との間をダイオード127を介して接続した点、及び
抵抗16の抵抗値を、従来30にΩ〜50にΩ位であっ
たものを3MΩ位に高抵抗とした点である。
In the figure, the same reference numerals as in the conventional example shown in FIG. 3 indicate the same parts and the same functions. This embodiment differs from the conventional example shown in FIG.
The point where the connection point between 1 and the resistor 116 and the output terminal of the comparator 135 are connected via the diode 127, and the resistance value of the resistor 16, which was conventionally about 30Ω to 50Ω, was changed to about 3MΩ. The point is that the resistance is high.

そこで、いま、第8図(4)に示す如きパワートランジ
スタ103bから出力される電圧■1が抵抗110に印
加されるとフライバック電圧分によシコンパレータ13
5の(ト)入力端子に第8図■に示す如きトリガ波形が
印加される。この第8図0に示す如きトリガ波形はコン
パレータ135の(→入力端子電圧よシ高いため、コン
パレータ135の出力はHIGHとなる。そこでコンデ
ンサ131は抵抗115、ダイオード127、抵抗11
6を介して、抵抗115,114,111とコンデンサ
131によって決まる時定数で充電される。この際にコ
ンデンサ131のチャージアップされていくにしたがっ
て、電圧V5は下がっていき、この抵抗111に生じる
電圧v11が(へ)入力端子V4より大きい間(V5 
>V4 )だけコンパレータ135の出力端子は);f
IGHを持続する。この電圧Vs 、V4の波形は第8
図0に示されている。
Therefore, when the voltage (1) output from the power transistor 103b as shown in FIG. 8 (4) is applied to the resistor 110, the flyback voltage will be
A trigger waveform as shown in FIG. 8 is applied to the (g) input terminal 5. Since the trigger waveform as shown in FIG. 80 is higher than the (→input terminal voltage) of the comparator 135, the output of the comparator 135 becomes HIGH.
6 and is charged with a time constant determined by resistors 115, 114, 111 and capacitor 131. At this time, as the capacitor 131 is charged up, the voltage V5 decreases, and while the voltage v11 generated at the resistor 111 is larger than the input terminal V4 (V5
>V4), the output terminal of the comparator 135 is); f
Sustain IGH. The waveform of this voltage Vs, V4 is the 8th waveform.
It is shown in FIG.

コンデンサ131がチャージアップされるとダイオード
125と抵抗111の接続点電位v5はV5 <V4 
トfx’)、コンパレータ135の出力端子はLOWと
なる。このコンパレータ135の出力端子のLOWによ
pコンパレータ135の出力端子に抵抗115を介して
流れる電流と、抵抗116を介して流れるコンデンサ1
31の放−tt流及びDC−DCコンパレータの発振器
■のコンパレータ136の(ハ)入力端子からダイオー
ド128を介して流れる電流の各電流を引き込む。この
ときのコンデンサ131の電荷は、コンデンサ131、
抵抗116できまる時定数で放電されるが、低速時は放
電時間よシも点火周期が長いためコンデンサ131とダ
イオード127のカソードの接点電圧V3は第8図(Q
に示す如くoVまで下がる。
When the capacitor 131 is charged up, the potential v5 at the connection point between the diode 125 and the resistor 111 becomes V5 < V4
fx'), the output terminal of the comparator 135 becomes LOW. When the output terminal of the comparator 135 is LOW, a current flows to the output terminal of the p comparator 135 via the resistor 115, and a current flows via the resistor 116 to the capacitor 1.
31 and the current flowing through the diode 128 from the (c) input terminal of the comparator 136 of the oscillator 1 of the DC-DC comparator. At this time, the charges on the capacitor 131 are as follows:
It is discharged with a time constant determined by the resistor 116, but at low speeds, the ignition period is longer than the discharge time, so the contact voltage V3 of the cathode of the capacitor 131 and the diode 127 is as shown in Fig. 8 (Q
As shown in the figure, the voltage decreases to oV.

ところが、高速域においては、コンデンサ131の放電
時間よ多点火周期が短くなり、コンデンサ131とダイ
オード127のカソードの接点電圧v3は第8図0に示
すように0■まで下がることはなく、コンデンサ131
は常にエンジン回転数に比例したある電荷が充電されて
いる状態となる。
However, in the high speed range, the multiple ignition period becomes shorter than the discharge time of the capacitor 131, and the contact voltage v3 between the cathode of the capacitor 131 and the diode 127 does not fall to 0■ as shown in FIG.
is always charged with a certain charge proportional to the engine speed.

この状態で第8図[F]に示す如きトリガ波形が印加さ
れると、コンデンサ131は、ある電荷で充電されてい
る状態から再び充電が開始されるためチャージアップま
での充電時間が低速域に比して短縮される。この充電電
流は主にダイオード27を介してコンデンサ131に供
給される。したがって、V5 >、V4となる時間が短
縮されることになシ第8図0に示すようになる。すなわ
ち、高速域ではDC−DCコンバータの動作時間が短縮
される。
When a trigger waveform as shown in FIG. 8 [F] is applied in this state, the capacitor 131 starts charging again from a state where it has been charged with a certain charge, so the charging time until charge-up is reduced to a low speed range. It is shortened in comparison. This charging current is mainly supplied to the capacitor 131 via the diode 27. Therefore, the time for which V5 > V4 is shortened, as shown in FIG. 80. That is, the operating time of the DC-DC converter is shortened in the high speed range.

このように充電時間はダイオード127を設け、抵抗1
16にかかわらず従来と同じ時間を確保することができ
、放電時間は抵抗116が高抵抗であるため、その分長
くかかる。そのためエンジン回転数が高くなれば高くな
るほどコンデンサ131に充電されている電荷は大きく
なる。したがって、高速域におけるDC−DCコンバー
タの動作時間はエンジン回転数に応じて制御される。
In this way, the charging time is determined by providing a diode 127 and a resistor 1.
Regardless of the resistor 116, the same time as the conventional one can be secured, and since the resistor 116 has a high resistance, the discharge time takes a correspondingly longer time. Therefore, as the engine speed increases, the electric charge stored in the capacitor 131 increases. Therefore, the operating time of the DC-DC converter in the high speed range is controlled according to the engine speed.

第9図には、本実施例のDC−DCコンバータの動作時
間短縮例が示されている。図において、Aは従来のDC
−DCコンバータ動作時間を示し、Bは本実施例のDC
−DCコンバータ動作時間を示し、Cはロータ対向時間
を、Dは過早着火領域をそれぞれ示している。
FIG. 9 shows an example of shortening the operating time of the DC-DC converter of this embodiment. In the figure, A is a conventional DC
- DC converter operating time, B is the DC converter operating time of this example.
- DC converter operating time, C indicates rotor facing time, and D indicates pre-ignition region.

したがって、本実施例によれば、ロータとサイドプラグ
の対向している時間内にDC−DCコンバータを停止し
、重ね放電を終了させるように、予めエンジン回転数の
上昇とともに、重ね放電時間を短縮する様にDC−DC
コンバータの動作時間を設定するため、過早着火を防止
することができる。
Therefore, according to this embodiment, the overlap discharge time is shortened in advance as the engine speed increases so that the DC-DC converter is stopped and overlap discharge is terminated while the rotor and side plug are facing each other. DC-DC
Since the operating time of the converter is set, pre-ignition can be prevented.

また、本実施例によれば、ロータとサイドプラグの非対
向時にはDC−DCコンバータが動作を継続することな
く、従来の点火装置に比してエネルギロスを低減するこ
とができる。
Further, according to this embodiment, the DC-DC converter does not continue to operate when the rotor and the side plugs are not opposed to each other, and energy loss can be reduced compared to conventional ignition devices.

さらに、本実施例によれば、抵抗116を高抵抗のもの
を用い、ダイオードを1個追加するだけの簡単な回路に
よってDC−DCコンバータの動作時間を短縮すること
ができる。
Furthermore, according to this embodiment, the operating time of the DC-DC converter can be shortened by using a high-resistance resistor 116 and using a simple circuit that only requires one additional diode.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、第1の発明によれば、重ね放電を
確実にすると共に重ね放電時間を十分にとることができ
、第2の発明によれば、過早着火を引き起すことがない
ようにすることができる。
As explained above, according to the first invention, overlap discharge can be ensured and sufficient overlap discharge time can be taken, and according to the second invention, premature ignition can be prevented. It can be done.

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

第1図はトリガ電流と重ね電流の波形を示す図、第2図
は二次インダクタンスと重ね電流の立上シ時間と重ね放
電持続時間を示す図、第3図は第2の発明の従来例を示
す図、第4図は第3図の各部の波形図、第5図は第1の
発明の実施例を示す回路図、第6図は第5図図示実施例
によるトリガ電流と補助重ね電流と主重ね電流の波形図
、第7図は第2の発明の実施例を示す回路図、第8図は
第7図図示実施例の主要波形図、第9図は第7図図示実
施例による特性図である。 4・・・昇圧トランス、SCR・・・サイリスタ、D4
゜D5・・・ダイオード、R5・・・抵抗、104・・
・点火コイル、105・・・配電器、110,111,
115゜116・・・抵抗、135・・・コンパレータ
、127・・・第 / 口 早 2 口 o    05    /、0    /、占二次イン
グクタンス (m H) (空S) 茅 名 目 OV□ 第 9 口 ハ
Fig. 1 is a diagram showing the waveforms of the trigger current and overlap current, Fig. 2 is a diagram showing the rise time and overlap discharge duration of the secondary inductance and overlap current, and Fig. 3 is a conventional example of the second invention. FIG. 4 is a waveform diagram of each part of FIG. 3, FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of the first invention, and FIG. 6 is a trigger current and auxiliary overlap current according to the embodiment shown in FIG. FIG. 7 is a circuit diagram showing the embodiment of the second invention, FIG. 8 is a main waveform diagram of the embodiment shown in FIG. 7, and FIG. 9 is based on the embodiment shown in FIG. 7. It is a characteristic diagram. 4...Step-up transformer, SCR...Thyristor, D4
゜D5...Diode, R5...Resistor, 104...
・Ignition coil, 105...Distributor, 110, 111,
115゜116...Resistance, 135...Comparator, 127...th/Fast 2 mouth o 05/, 0/, divination secondary inctance (m H) (empty S) Kaya name OV□th 9 Mouth Ha

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 、DC−DCコンバータを用いてコンデンサを充電
し所定の点火時期で該コンデンサの充電電荷の一部を点
火コイルの一部コイルに印加し、この際発生する高電圧
によシ点火プラグに高電圧スパークを発生させ、該高電
圧スパークの発生後前記コンデンサの主電荷を前記点火
コイルの二次コイルを経て点火プラグに供給して放電を
持続させる重ね放電式点火装置において、上記点火コイ
ルの二次コイルに並列に抵抗と高圧ダイオードの直列回
路を挿入接続したことを特徴とする重ね放電式2、機械
式配電機構を具備する配電器と、点火栓電極間の絶縁を
破壊するのに必要な高電圧パルスを発生する点火装置と
、該点火装置で該点火栓電極間の絶縁破壊をおこさせた
後、放電電流をさらに持続させて流すため重ね放電電流
をワンショットマルチを用いて所定時間供給する中高圧
のDC−DCコンバータを備えた重ね放電式点火装置に
おいて、重ね放電時間を決めるDC−DCコンバータの
動作時間を制御するワンショットマルチのHIGH出力
時間を工/ジン回転数が所定回転数よシ高くなるのに応
じて短くなるように制御する手段を設けたことを特徴と
する重ね放電式点火装置。
1. A DC-DC converter is used to charge a capacitor, and at a predetermined ignition timing, a portion of the charged charge of the capacitor is applied to a portion of the ignition coil, and the high voltage generated at this time is applied to the ignition plug. In a stack discharge type ignition device that generates a voltage spark and, after the generation of the high voltage spark, supplies the main charge of the capacitor to the spark plug via the secondary coil of the ignition coil to sustain discharge, the secondary coil of the ignition coil The stacked discharge type 2 is characterized by inserting and connecting a series circuit of a resistor and a high-voltage diode in parallel to the next coil, which is necessary to break down the insulation between a power distributor equipped with a mechanical power distribution mechanism and a spark plug electrode. After causing dielectric breakdown between the ignition device that generates a high voltage pulse and the ignition plug electrode, a one-shot multiple is used to supply a stacked discharge current for a predetermined period of time to further sustain the discharge current. In a stacked discharge type ignition system equipped with a medium-high voltage DC-DC converter, the HIGH output time of the one-shot multi, which controls the operation time of the DC-DC converter that determines the stacked discharge time, is set to a predetermined number of revolutions. A stacked discharge type ignition device characterized by being provided with means for controlling the length to decrease as the height increases.
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