JPS593195Y2 - Internal combustion engine ignition system - Google Patents

Internal combustion engine ignition system

Info

Publication number
JPS593195Y2
JPS593195Y2 JP16564779U JP16564779U JPS593195Y2 JP S593195 Y2 JPS593195 Y2 JP S593195Y2 JP 16564779 U JP16564779 U JP 16564779U JP 16564779 U JP16564779 U JP 16564779U JP S593195 Y2 JPS593195 Y2 JP S593195Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ignition
internal combustion
combustion engine
coil
voltage charge
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.)
Expired
Application number
JP16564779U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5683671U (en
Inventor
隆三郎 丸山
明朗児 中井
泰彦 中川
九五 浜井
Original Assignee
日産自動車株式会社
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 日産自動車株式会社 filed Critical 日産自動車株式会社
Priority to JP16564779U priority Critical patent/JPS593195Y2/en
Publication of JPS5683671U publication Critical patent/JPS5683671U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPS593195Y2 publication Critical patent/JPS593195Y2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の点火装置に関する 内燃機関の着火性能を向上させるべく各種の点火方式が
提案されているが、その一つにマルチ点火方式というも
のがある。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to an ignition system for an internal combustion engine. Various ignition methods have been proposed to improve the ignition performance of an internal combustion engine, and one of them is a multi-ignition method.

マルチ点火とは一回の点火につきスパークを繰り返して
飛ばすことにより着火の機会を増すようにした点火方式
であり、その回路構成は第1図に示す通りである。
Multi-ignition is an ignition method that increases the chances of ignition by emitting sparks repeatedly during each ignition, and its circuit configuration is shown in FIG.

第1図において、1は断続器、2は制御回路、3は出力
回路、4はバッテリ、5はイグニッションスイッチ、6
はテ゛イスI・リビュータ(配電部)、そして7は点火
栓である。
In FIG. 1, 1 is an interrupter, 2 is a control circuit, 3 is an output circuit, 4 is a battery, 5 is an ignition switch, and 6
is the device I distributor (power distribution section), and 7 is the spark plug.

断続器1は通常の点火装置に見られる断続器と同様のも
ので゛、テ゛イストリピユータカム8の回転に応じてブ
レーカポイント9が開閉し、所定のタイミングで制御回
路2に対する制御電流を断続する。
The interrupter 1 is similar to the interrupter found in a normal ignition system, and the breaker point 9 opens and closes in response to the rotation of the test repeater cam 8, and interrupts the control current to the control circuit 2 at a predetermined timing. do.

制御回路2は、制御電流が遮断されると出力回路3に備
えた点火1次コイル10への通電を停止する。
The control circuit 2 stops energizing the ignition primary coil 10 provided in the output circuit 3 when the control current is cut off.

このため、点火2次コイル11に相互誘導作用による高
電圧の点火電流が発生し、これがディストリビュータ6
を介して各点火栓7へ配電され、スパーク放電を起こさ
せる。
Therefore, a high-voltage ignition current is generated in the ignition secondary coil 11 due to mutual induction, and this is transmitted to the distributor 6.
Power is distributed to each spark plug 7 via the spark plug 7 to cause spark discharge.

この装置では、さらに2次コイル11の点火2次電流の
発生・消滅フィードバックコイル12でとらえ、第2の
1次コイル13 a、 13 bに交互に1次電流の断
続を繰り返させることにより、第2図に示したように、
十数m5ecの短時間にわたって振動する誘導起電力を
2次コイル11に発生させるのである。
In this device, the ignition secondary current of the secondary coil 11 is captured by the feedback coil 12, and the second primary coils 13a and 13b alternately repeat the interruption of the primary current. As shown in Figure 2,
This causes the secondary coil 11 to generate an induced electromotive force that oscillates over a short period of about 10 m5ec.

こうすることにより、1回の点火につき複数回のスパー
ク放電が得られ、その結果着火の機会が増して着火性能
が向上するわけである。
By doing so, multiple spark discharges can be obtained for each ignition, which increases the chances of ignition and improves ignition performance.

しかしながら、上記説明からも明らがなように、この装
置によると1回のスパーク放電あたりの点火エネルギは
従来の点火装置と較べて変りがないため、例えばNOx
などの有害物質の発生を抑える目的で多量の排気を吸気
中に混入するEGRや、あるいは空燃比18〜19以上
の超希薄燃焼を行なう場合には、充分な着火性能を発揮
するには至らないという問題があった参考文献SAE
paper760266゜ ここに本考案は、マルチ点火回路に加えて高点火エネル
ギを与えるプラズマ点火回路を形成することにより、上
記問題を解決するようにした内燃機関の点火装置を提供
するものである。
However, as is clear from the above explanation, according to this device, the ignition energy per spark discharge is the same as that of conventional ignition devices, so for example, NOx
When performing EGR, which mixes a large amount of exhaust gas into the intake air in order to suppress the generation of harmful substances such as, or ultra-lean combustion with an air-fuel ratio of 18 to 19 or more, sufficient ignition performance cannot be achieved. Reference SAE that had the problem
paper760266゜The present invention provides an ignition device for an internal combustion engine that solves the above problems by forming a plasma ignition circuit that provides high ignition energy in addition to multiple ignition circuits.

以下、図示実施例に基づいて本考案を説明する。Hereinafter, the present invention will be explained based on illustrated embodiments.

第3図において14はプラズマ点火回路である。In FIG. 3, 14 is a plasma ignition circuit.

その他は第1図と同様であるので、同一部分に同一の符
号を付して示す。
Since the other parts are the same as those in FIG. 1, the same parts are denoted by the same reference numerals.

プラズマ点火回路14は、図示したものはその一例であ
るが、DC/DCコンバータ15、抵抗16、コンデン
サ17、インダクタコイル18、ダイオード19などか
らなり、DC/DCコンバータ15を介して得られる例
えば電圧3000 V程度の大電流によりコンデンサ1
7を充電し、スパーク放電時にこの充電電荷(高圧電荷
エネルギ)を点火栓7に放電することによって強力な着
火エネルギを付与するものである。
The plasma ignition circuit 14 is composed of a DC/DC converter 15, a resistor 16, a capacitor 17, an inductor coil 18, a diode 19, etc., and the plasma ignition circuit 14 is composed of a DC/DC converter 15, a resistor 16, a capacitor 17, an inductor coil 18, a diode 19, etc. Capacitor 1 is damaged due to a large current of about 3000 V.
7 is charged, and this charged charge (high-voltage charge energy) is discharged to the ignition plug 7 during spark discharge, thereby imparting strong ignition energy.

この場合、高圧電荷エネルギの放電時間は主としてコン
デンサ17の容量とインダクタコイル1Bのインダクタ
ンスとによって決まる時定数に応じて調整することがで
きるのであるが、いまマルチ点火の最初のスパーク放電
電流によるスパーク放電時間と高圧電荷エネルギによる
放電時間とがほぼ一致するように設電すれば、第4図に
示したように、最初のスパーク放電と同時に高圧電荷エ
ネルギである大電流が一時に供給され(図の斜線で示し
た部分)、強力な点火火炎核が得られる。
In this case, the discharge time of the high-voltage charge energy can be adjusted according to the time constant determined mainly by the capacitance of the capacitor 17 and the inductance of the inductor coil 1B. If the power is set so that the time and discharge time due to high-voltage charge energy almost match, a large current that is high-voltage charge energy will be supplied at once at the same time as the first spark discharge, as shown in Figure 4. (shaded area), a strong ignition flame kernel is obtained.

それは、スパーク放電時に点火栓7のギャップ間に発生
したプラズマ状ガスが高圧電荷エネルギの供給(プラズ
マ放電)をうけて膨張するためであり、この高温のプラ
ズマ状ガスによって燃料着火性が極めて良好になるので
ある。
This is because the plasma-like gas generated between the gaps of the ignition plug 7 during spark discharge expands upon being supplied with high-voltage charge energy (plasma discharge), and this high-temperature plasma-like gas provides extremely good fuel ignitability. It will become.

そして、プラズマ放電の後にはマルチ点火によるスパー
ク放電が続いて起る。
Then, after the plasma discharge, a spark discharge due to multiple ignition occurs.

そこで、例えば第5図に示したように、機関燃焼室20
に対して吸気通路21を接線方向に形成して吸入空気に
旋回を与えるとともに、その旋回方向に沿って噴射弁2
2を介して燃料を噴射するようにした機関、または第6
図に示したように、接線方向に形成した吸気通路23か
ら濃混合気を吸入して旋回を与えるとともに、もう一つ
の吸気通路24から希薄混合気を吸入するようにした機
関において、噴射燃料流又は濃混合気流の下流側に位置
して点火栓7を配設して上記高圧電荷エネルギを注入し
たマルチ点火を行なえば、プラズマ点火に基づく強力な
火炎核25とさらに後続のスパーク放電による火炎核2
6とが旋回流によって燃焼室20内へ拡がってゆくので
、着火性が良くなるだけでなく、火炎伝播の速い良好な
燃焼が期待できる。
Therefore, for example, as shown in FIG.
The intake passage 21 is formed in the tangential direction to give swirling to the intake air, and the injection valve 2 is formed along the swirling direction.
2 or an engine in which fuel is injected through the 6th
As shown in the figure, in an engine in which a rich mixture is sucked through an intake passage 23 formed in the tangential direction to give swirling, and a lean mixture is sucked through another intake passage 24, the injected fuel flow Alternatively, by arranging the spark plug 7 on the downstream side of the rich mixture air flow and performing multi-ignition by injecting the high-voltage charge energy, a strong flame kernel 25 based on plasma ignition and a flame kernel due to subsequent spark discharge can be generated. 2
6 spreads into the combustion chamber 20 due to the swirling flow, not only the ignitability is improved, but also good combustion with fast flame propagation can be expected.

従って、EGRを効かせたり超希薄燃焼をさせたりする
場合には、機関性能を損うことなく燃費を低減すること
ができる。
Therefore, when EGR is activated or ultra-lean combustion is performed, fuel consumption can be reduced without impairing engine performance.

第7図は本考案の他の実施例であり、機関運転条件に応
じてプラズマ放電時間を変化させるようにした例である
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention, and is an example in which the plasma discharge time is changed depending on engine operating conditions.

この例では、図示したようにインダクタコイル27の鉄
芯28をコイル27の内外に移動させてインダクタンス
を変化させることにより高圧電荷エネルギの放電時間を
制御する。
In this example, as illustrated, the iron core 28 of the inductor coil 27 is moved in and out of the coil 27 to change the inductance, thereby controlling the discharge time of the high voltage charge energy.

鉄芯28は、第8図に示したように、ソレノイドアクチ
ュエータ29を介して移動させるのであるが、アクチュ
エータ29は通常はコイルスプリング29 aの反発力
に基づいて鉄芯2Bをコイル21の中に挿入保持し、ソ
レノイド29 bに通電されるとコイルバネ29 aの
反発力に抗して鉄芯2Bをコイルの外側へ抜き出す。
As shown in FIG. 8, the iron core 28 is moved via a solenoid actuator 29, and the actuator 29 usually moves the iron core 2B into the coil 21 based on the repulsive force of a coil spring 29a. The iron core 2B is inserted and held, and when the solenoid 29b is energized, the iron core 2B is pulled out to the outside of the coil against the repulsive force of the coil spring 29a.

ソレノイド29bに対する通電は、図示しない負荷検出
手段(エアフロメータ、吸気圧センサなど)と連動して
開閉するスイッチ30を介して規制され、この場合、ス
イッチ30は機関負荷がある程度増大すると閉成するよ
うに設定される。
Energization to the solenoid 29b is regulated via a switch 30 that opens and closes in conjunction with a load detection means (not shown) (air flow meter, intake pressure sensor, etc.). In this case, the switch 30 closes when the engine load increases to a certain extent. is set to

こうすることにより、高負荷運転域では第9図Aに示し
たように鉄芯28がコイル27から抜き出されるため、
コイル27のインダクタンスが減少して回路時定数が小
さくなり、第10図Aに示したように高圧電荷エネルギ
の放電時間txが短くなる。
By doing this, the iron core 28 is pulled out from the coil 27 as shown in FIG. 9A in the high-load operating range, so that
The inductance of the coil 27 is reduced, the circuit time constant is reduced, and the discharge time tx of the high voltage charge energy is shortened as shown in FIG. 10A.

このため、マルチ点火との関係で、例えば第4図に示し
たような点火放電特性が得られる。
Therefore, in relation to multiple ignition, ignition discharge characteristics as shown in FIG. 4, for example, can be obtained.

他方、低〜中負荷運転域では第9図Bに示したように鉄
芯28がコイル27の中に挿入されるため、コイル27
のインダクタンスが増大して回路時定数が大きくなり、
第10図Bに示したように高圧電荷エネルギの放電時間
txが長くなる。
On the other hand, in the low to medium load operating range, the iron core 28 is inserted into the coil 27 as shown in FIG. 9B, so the coil 27
The inductance of increases and the circuit time constant increases,
As shown in FIG. 10B, the discharge time tx of the high-voltage charge energy becomes longer.

このため、装置全体の放電特性は第11図に示したよう
に、マルチ点火による最初の数回のスパーク放電毎に高
圧電荷エネルギが分割供給された態様になる。
Therefore, as shown in FIG. 11, the discharge characteristics of the entire device are such that high-voltage charge energy is dividedly supplied for each of the first several spark discharges due to multi-ignition.

これらの結果、一般に着火・燃焼とも良好になる高負荷
運転域では、高圧電荷エネルギの一回の注入に基づく強
力な火炎核が形成されて機関出力性能に寄与するととも
に、低〜中負荷運転域では、高圧電荷エネルギが付与さ
れた点火火炎核が多数生成されることに基づいて確実な
着火性能が確保される。
As a result, in high-load operating ranges where both ignition and combustion are generally good, a powerful flame kernel is formed based on a single injection of high-voltage charge energy, contributing to engine output performance, and in low- to medium-load operating ranges. In this case, reliable ignition performance is ensured based on the generation of a large number of ignition flame kernels to which high-voltage charge energy is applied.

なお、第7図、第8図中、31はプラズマ点火回路14
(DC/DCコンバータ15)に対する電力供給を規制
する切換スイッチであり、この切換スイッチ31を、例
えば図示しない回転数センサなどの速度検出手段と連係
して、高速運転域で開成するように設定してもよい。
In addition, in FIGS. 7 and 8, 31 is the plasma ignition circuit 14.
This is a changeover switch that regulates the power supply to the (DC/DC converter 15), and this changeover switch 31 is set to open in a high-speed operating range, for example, in conjunction with speed detection means such as a rotation speed sensor (not shown). It's okay.

高速運転域ではマルチ点火のスパーク放電のみによって
も充分な着火・燃焼特性が得られる場合があるからであ
る。
This is because, in high-speed operating ranges, sufficient ignition and combustion characteristics may be obtained only by the spark discharge of multi-ignition.

以上の通り本考案によれば、マルチ点火回路に加えてプ
ラズマ点火回路を形成し、マルチ点火スパーク時に大電
流の高圧電荷エネルギを付与して強力な点火火炎核を生
成するようにしたので、例えばEGRや超希薄燃焼化を
施した場合であっても確実な着火と安定した燃焼が得ら
れ、従って機関性能を損うことなく燃費を改善すること
ができる。
As described above, according to the present invention, a plasma ignition circuit is formed in addition to the multi-ignition circuit, and a large current and high voltage charge energy is applied at the time of multi-ignition spark to generate a powerful ignition flame nucleus. Even when EGR or ultra lean combustion is applied, reliable ignition and stable combustion can be obtained, and therefore fuel efficiency can be improved without impairing engine performance.

加えて、既に説明したようにして高圧電荷エネルギの放
電時間を制御することにより、常に機関運転条件に応じ
た効率的なマルチ点火を行なうこともできる。
In addition, by controlling the discharge time of the high-voltage charge energy as described above, efficient multiple ignition can always be performed in accordance with the engine operating conditions.

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

第1図はマルチ点火方式の回路構成図、第2図はその放
電電圧特性図である。 第3図は本考案の一実施例の回路構成図、第4図はその
放電電流特性図である。 第5図、第6図はそれぞれ実施例の効果の説明図である
。 第7図は本考案の他の実施例の回路構成図、第8図はそ
の制御方式の一例を示した概略図、第9図はA、 B
はそれぞれ同実施例におけるインダクタコイルの可変状
態を示す説明図、第10図A、 Bはそれぞれ第9図A
、 Bに対応して放電時間の変化する様子を表わした特
性図、第11図は第9図B、第10図Bに対応して実施
例装置の放電特性を示した特性図である。 1・・・断続器、2・・・制御回路、3・・・出力回路
、6・・・テ゛イストリピユータ(配電部)、7・・・
点火栓、14・・・プラズマ点火回路、17・・・コン
デンサ、18・・・インダクタコイル、27・・・イン
ダクタコイル(可変)。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of the multi-ignition system, and FIG. 2 is a discharge voltage characteristic diagram thereof. FIG. 3 is a circuit configuration diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a discharge current characteristic diagram thereof. FIG. 5 and FIG. 6 are explanatory diagrams of the effects of the embodiment, respectively. FIG. 7 is a circuit configuration diagram of another embodiment of the present invention, FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of its control method, and FIG. 9 is a diagram showing A and B.
are explanatory diagrams showing the variable states of the inductor coil in the same embodiment, and FIGS. 10A and 10B are respectively FIG. 9A.
, B. FIG. 11 is a characteristic diagram showing the discharge characteristics of the embodiment device corresponding to FIGS. 9B and 10B. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Interrupter, 2... Control circuit, 3... Output circuit, 6... Test repeater (power distribution part), 7...
Spark plug, 14... Plasma ignition circuit, 17... Capacitor, 18... Inductor coil, 27... Inductor coil (variable).

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 1 点火栓に対して一回の点火につき複数のスパーク放
電電流を供給するマルチ点火回路と、同じく高圧電荷エ
ネルギを供給するプラズマ点火回路とを備えたことを特
徴とする内燃機関の点火装置。 2 プラズマ点火回路は、少なくともインダクタコイル
ならびに高圧電荷エネルギを充電するコンデンサを備え
、インダクタコイルのインダクタンスとコンデンサの容
量とによって決まる時定数に応じた所定の時間にわたっ
て高圧電荷エネルギを放電するようにしたことを特徴と
する実用新案登録請求の範囲第1項に記載の内燃機関の
点火装置。 3 インダクタンスは、コイルとコイルの内外に移動自
由な鉄芯とからなる可変インダクタコイルであり、機関
運転条件に応じて鉄芯を移動させる制御手段を介して、
機関負荷の増大に応じてインダクタンスを減少させるよ
うにしたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第2
項に記載の内燃機関の点火装置。 4 プラズマ点火回路は、負荷検出手段と連係して、高
負荷運転域では遮断されるようにしたことを特徴とする
実用新案登録請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか
に記載の内燃機関の点火装置。 5 プラズマ点火回路は、速度検出手段と連係して、高
速運転域では遮断されるようにしたことを特徴とする実
用新案登録請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに
記載の内燃機関の点火装置。
[Claims for Utility Model Registration] 1. A multi-ignition circuit that supplies a plurality of spark discharge currents to a spark plug for each ignition, and a plasma ignition circuit that also supplies high-voltage charge energy. ignition system for internal combustion engines. 2. The plasma ignition circuit includes at least an inductor coil and a capacitor for charging high-voltage charge energy, and is configured to discharge the high-voltage charge energy over a predetermined time according to a time constant determined by the inductance of the inductor coil and the capacitance of the capacitor. An ignition system for an internal combustion engine according to claim 1 of the utility model registration claim, characterized in that: 3. Inductance is a variable inductor coil consisting of a coil and an iron core that can move freely inside and outside the coil.Through a control means that moves the iron core according to engine operating conditions,
Utility model registration claim 2, characterized in that the inductance is reduced in response to an increase in engine load.
An ignition system for an internal combustion engine as described in paragraph. 4. The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3 of the claims for registration of a utility model, characterized in that the plasma ignition circuit is linked with a load detection means and is cut off in a high-load operating range. Engine ignition system. 5. The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4 of claims 1 to 4, wherein the plasma ignition circuit is linked to a speed detection means and is shut off in a high-speed operating range. igniter.
JP16564779U 1979-11-30 1979-11-30 Internal combustion engine ignition system Expired JPS593195Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16564779U JPS593195Y2 (en) 1979-11-30 1979-11-30 Internal combustion engine ignition system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16564779U JPS593195Y2 (en) 1979-11-30 1979-11-30 Internal combustion engine ignition system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5683671U JPS5683671U (en) 1981-07-06
JPS593195Y2 true JPS593195Y2 (en) 1984-01-28

Family

ID=29676553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16564779U Expired JPS593195Y2 (en) 1979-11-30 1979-11-30 Internal combustion engine ignition system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS593195Y2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5537495B2 (en) * 2011-05-18 2014-07-02 日本特殊陶業株式会社 Ignition device and ignition system
JP5597219B2 (en) * 2012-03-07 2014-10-01 日本特殊陶業株式会社 Ignition system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5683671U (en) 1981-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2532743B2 (en) Method and apparatus for producing highly conductive channels for the passage of plasma current
JP3778931B2 (en) Linear generator
JP4170902B2 (en) In-cylinder direct injection internal combustion engine
US4245594A (en) Ignition device
US4349008A (en) Apparatus for producing spark ignition of an internal combustion engine
KR20150070385A (en) Plasma ignition device for internal combustion engines
US4328771A (en) Starting assist system for diesel engines
JP2004502084A (en) Ignition method and corresponding ignition device
US7165528B2 (en) Two-valve high squish flow I.C. engine
JPS60551B2 (en) plasma igniter
JPS593195Y2 (en) Internal combustion engine ignition system
US5724938A (en) Ignition system for a two cycle engine
Johnston et al. Programmable energy ignition system for engine optimization
JP2744256B2 (en) Engine ignition device
JP7251900B2 (en) Control device for internal combustion engine
CA1161101A (en) Apparatus for producing spark ignition of an internal combustion engine
JPS5944504B2 (en) Plasma igniter for internal combustion engines
US6488017B1 (en) Piezoelectric ignition device for increasing spark energy
JP6531841B2 (en) Igniter
JP2010144592A (en) Ignition control device, control method and ignition device for internal combustion engine
JP2010116879A (en) Ignition control device or ignition control method for internal combustion engine
WO2006079818A1 (en) Internal combustion engine
JP2735590B2 (en) Injection device and ignition device for fuel injection type spark ignition engine
JPH0218430B2 (en)
JP2021131075A (en) Spark ignition type internal combustion engine