JPS60156977A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

内燃機関の点火装置

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JPS60156977A
JPS60156977A JP1289584A JP1289584A JPS60156977A JP S60156977 A JPS60156977 A JP S60156977A JP 1289584 A JP1289584 A JP 1289584A JP 1289584 A JP1289584 A JP 1289584A JP S60156977 A JPS60156977 A JP S60156977A
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JP
Japan
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discharge
ignition
secondary winding
spark plug
converter
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Application number
JP1289584A
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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 JPS60156977A publication Critical patent/JPS60156977A/ja
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    • 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

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  • 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

(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】 (技術分野) 本発明は、内燃機関の点火装置、特に点火プラグに点火
エネルギを注入して放電時間を延長させる点火装置に関
する。
(従来技術) このような従来の内燃機関の点火装置としては、例えば
、第1図に示すようなもの(特開昭53−14242号
公報参照)がある。
第1図において、1はイグニッションコイルであり、イ
グニッションコイル1の一次巻線2には直流電源3が接
続されるとともに、直流電源3からこの一次巻線2に供
給される電流の継断を行うブレーカポイント4が接続さ
れている。イグニッションコイル1の二次巻線5にはデ
ィストリビュータ6を介して機関の各気筒毎に設けられ
た点火プラグ7が接続されるとともに、DC−DCコン
バータ8が接続されている。
DC−DCコンバータ8は、その−次巻線9.9a、二
次巻線10.10a、出力巻線11、帰還巻線12、ト
ランジスタI3.13a、抵抗14.15、整流器16
、コンデンサ17.18、出力整流器19、安全スイッ
チ加およびコンバータ電源21を備えており、安全スイ
ッチ20がONとなると、トランジスタ13.13aが
交互に導通することにより出力巻線10に発生ずる交流
を出力整流器19で整流してイグニッションコイル1の
二次巻線5に直流として供給する。なお、第1図中22
はコンデンサであり、詔はダイオードである。
この内燃機関の点火装置は、ブレーカポイント4が開と
なり、イグニッションコイル1の一次巻線2に流れてい
た電流が遮断されると、イグニッションコイル1の二次
巻線5に高電圧が誘起され、この高電圧がディストリビ
ュータ6を介して点火プラグ7に供給されて点火プラグ
7において火花放電が開始される。一方、DC−DCコ
ンバータ8は、内燃機関が始動されてエンジン負圧が生
ずると、安全スイッチ20がONとなり、トランジスタ
13.13aが交互に導通して出力巻線11に交流を発
生する。この交流ヲ整流器I9で整流してイグニッショ
ンコイルの二次巻線5に直流として供給し、ディストリ
ビュータ6を介して点火プラグ7に高電圧(点火エネル
ギ)を印加して放電を持続させる。そして、この点火プ
ラグ7の放電の消弧はディストリビュークロのロータが
移動してロータのギャップが拡大することにより行われ
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、点火プラグの放電の消弧はディストリビュー
タのロータが移動してロータのギャップが拡大すること
により行われていたため、放電期間の最大終期が、常に
、同じクランク角度となっていた。したがって、内燃機
関の運転状態によっては、点火による火炎が成長して自
己火炎の伝播が進行し、点火プラグ周辺のガスがすてに
既燃ガスとなっても放電が持続され、極端な場合には、
燃焼室内で燃焼の完了後においても放電が持続される。
その結果、消費電力が増加し、燃費悪化の原因となる。
また、放電期間途中に放電切れが発生した場合に再点火
を行う機構を有していないため、燃焼効率が悪化し、ま
た、トランジスタ変動が発生していた。
(目的) そこで、本発明は点火プラグに点火エネルギを供給して
放電時間を延長させる補助電源を点火時より所定時間の
み駆動し、この所定時間内に放電切れが発生した場合に
は、再点火を行うとともに補助電源を再駆動することに
より、適切な放電時間を維持することにより消費電力を
節減して燃費を向上させるとともに、放電切れが発生し
た場合に、再点火を行うことにより、燃焼効率と運転性
能を向上させることを目的としている。
(発明の構成) 本発明の内燃機関の点火装置は、−次巻線および二次巻
線を有するイグニッションコイルと、内燃機関の回転に
同期して前記−次巻線に供給する直流電流を継断して前
記二次巻線に高電圧を誘起させる継断機構と、内燃機関
の各気筒毎に設けられた点火プラグと、前記二次巻線に
接続され前記各点火プラグに二次巻線の高電圧を順次分
配して供給する分配器と、前記継断機構により二次巻線
に誘起された高電圧の点火プラグへの印加時より所定時
間作動して二次巻線および分配器を介して点火プラグに
点火エネルギを供給し、放電電流の持続時間を延長させ
る補助電源と、前記所定放電時間内の放電切れを検出す
る放電切れ検出手段と、前記所定放電時間内に放電切れ
が発生したとき、前記継断機構と前記補助電源を駆動し
て点火プラグに再放電を行わせる再放電手段と、を備え
、適切な放電時間を維持することにより、消費電力を節
減して燃費を向上させるとともに、放電切れが発生した
場合に、再点火を行うことにより、燃焼効率と運転性能
を向上させるものである。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2〜5図は本発明の一実施例を示す図である。
まず、構成を説明すると、第2図において、31は一次
巻線32および二次巻線33を有するイグニッションコ
イルでアリ、イグニッションコイル31の一次S &J
t 32にはイグニッションスイッチ34を介してバッ
テリ35が接続されるとともに、継断機構であるパワー
トランジスタ36が接続されている。また、イグニッシ
ョンコイル31の二次巻線33には分配器であるディス
トリビュータ37が接続されるとともに、補助電源であ
るDC−DCコンバータ38と放電切れ検出手段39が
接続されている。ディストリビュータ37はハイチンジ
ョンケーブル40により内燃期間の各気筒毎に取り付け
られた点火プラグ41に接続されており、DC−DCコ
ンバータ38は、トランスT。
整流器Rf、トランジスタTrl、Tr2、Tr3、T
r4、抵抗R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7
、コンデンサC1,C2、C3、C4、AND回路AN
D 1、AND2、AND3、AND4、可変抵抗VR
I、VH2、VH2、および単安定マルチバイブレーク
MM1により構成されている。DC−DCコンバータ3
8は、−後述するコンデンサ駆動回路よりAND回路A
ND3、AND4にハイレベルの信号(H信号)が入力
されている所定期間のみ点火プラグ41に点火エネルギ
ーを供給する。すなわち、単安定マルチバイブレークM
MIは、そのQ端子とQ端子から所定周波数(例えば、
l0KHz)の互いに逆位相のパルス信号(第3図a、
b参照)をAND回路ANI)1、AND2を介してA
ND回路AND3、AND4に出力し、このAND回路
AND3、AND4に後述するコンバータ駆動回路より
ハイレベルの信号(H信号)が入力されると、該H信号
の入力されている期間のみ前記単安定マルチバイブレー
クMMlからのパルス信号がトランジスタTri、Tr
2に入力されてトランジスタTr3、Tr4が交互に0
N−OFFを繰り返す。トランジスタTr3、Tr4の
0N−OFFによりトランスTの二次巻線に高電圧が誘
導され、この高電圧が整流器R[で整流されてイグニッ
ションコイル31の二次巻線33および分配器37を介
して点火プラグ41に点火エネルギーとして供給される
。次に、放電切れ検出手段39ば、抵抗R8、R9、R
IOlRll、インパークINI、比較器OP1および
バイパスフィルタを構成するコンデンサC5、C6とコ
イルLにより構成され、点火プラグ41のブレークダウ
ン時の容量放電の電圧をカットして抵抗RIO1R11
で分割したコンバータ電圧と、電源電圧V、を抵抗R8
、R9により分割した基準電圧V refと、を比較器
OPIで比較して、コンバータ電圧が基準電圧V re
fよりも大きいときに、比較器OP1からH信号である
放電切れ信号S1を再放電手段42に出力する。再放電
手段42は再点火回路招とコンバータ駆動回路44によ
り構成されている。再点火回路43は単安定マルチバイ
ブレークMM2、AND回路AND5、インバータIN
2、抵抗R12、R13、R14、コンデンサC7およ
びダイオードD1により構成されており、コンバータ駆
動回路44は単安定マルチバイブレークMM3、NOR
回路N0RI、N0R2、抵抗R15、R16、R17
、コンデンサC8、C9およびツェナダイオードZDI
により構成されている。そして、再点火回路43は、放
電切れ検出手段39から放電切れ信号Slが入力される
と、パルス信号をパワートランジスタ36およびコンバ
ーク駆動回路44に出力し、コンバータ駆動回路44は
、パルス信号が入力されると、所定パルス幅(所定時間
:例えば、3〜5 ms)のパルス信号である発振指示
信号SPをDC−DCコンバータ38のAND回路AN
D3、AND4に出力する。また、端子45を介して図
示しない点火指示装置から機関の回転に同期した正規の
点火時期にトリガパルスである点火信号S2がパワート
ランジスタ36およびコンバータ駆動回路44に入力さ
れる。
なお、第2図中、■、およびVccで表示される電圧は
図外の定電圧電源より供給される。
次に作用を説明する。
点火は期間の回転に同期した正規の点火時期に図外の点
火時期指示装置から端子45を介してパワートランジス
タ36およびコンバータ駆動回路44に点火信号32(
第3図C参照)が入力されることにより行われる。すな
わち、パワートランジスタ36は点火信号S2が入力さ
れると、一旦ONとなってからOFFとなってイグニッ
ションコイル31の一次巻線32に流れる電流を遮断(
第4図a、b参照)、イグニッションコイル31の二次
巻線おに高電圧を誘導する。この高電圧がディストリビ
ュータ37を介して点火プラク41に供給され、点火プ
ラグ41のギャップが破壊されて放電が開始される(第
4図d、e参照)。一方、コンバータ駆動回路44ば、
点火信号S2が人力されると、所定パルス幅(Do:D
O=、 3〜5 rrt s )の発振指示信号SP(
第3図C参照)をDC−DCコンバータ38のAND回
路AND、3、AND4に出力し、DC−DCコンバー
タ38はこの発振指示信号SPが入力されている時間の
み発振するとともにコンデンサC4の放電によりイグニ
ッションコンデンサ31の二次巻線33に点火エネルギ
ーを供給する。すなわち、DC−DCコンバータ38に
おいては、単安定マルチハイブレークMMIのQ端子と
石噛子からAND回路AND3、AND4に所定周波数
の互いに逆位相のパルス信号(第3図a1b参照)が入
力されており、このAND回路AND3、AND4に発
振指示信号spが入力されると、このパルス幅DOの期
間のみAND回路AND3、AND4より、第3図C参
照に示すように、パルス信号がトランジスタTri、T
r2に出力されてトランジスタT r 3、Tr4が交
互に0N−OFFする。したがって、トランスTの2次
側に高電圧が誘導され、この高電圧が整流器Rfで整流
されてイグニッションコイル31の二次巻線33および
分配器37を介して点火プラグ41に供給される(第4
図C参照)。
その結果、点火プラグ41における放電が維持される。
そして、コンバータ駆動回路44がらの発振指示信号S
Pの入力が終了すると、AND回路AND3、AND4
からのパルス信号の出方は停止され、DC−DCコンバ
ータ38の発振力停止される。しかしながら、コンデン
サc4がら放電が開始され、点火プラグ41には、第4
図dに示すように、放電電流が自放電時間αの間流れる
。したがって、点火プラグ41の放電時間Dsは発振指
示信号SPのパルス幅DoすなわちDc−DCコンバー
タ38の発振時間とコンデンサC4の自放電時間αの和
(Ds−Do+α)となる。その結果、混合気の燃焼に
十分な期間のみ放電することができ、電力消費を節減し
て燃費を低減することができる。
また、急全開加速においては、期間燃焼室中のガス流動
が強くなるとともに燃料供給系の遅れにより希薄混合気
となって放電電圧が増加し、放電を維持し切れなくなっ
て放電切れが発生する。したがって、この放電切れによ
り失火を起こし、加速時の吹き上がりが悪化して機関応
答性が悪化する。また、部分負荷時の燃焼期間を短縮し
て燃料効率を向上させるために吸気ボートに絞り弁を設
けてサイドボートからガス流動を燃焼室内に起こさせる
タイプの機関においては、このサイドボートからのガス
流動により放電切れが発生し、十分燃焼効率を向上させ
ることができない。
しかしながら、本実施例においては、前記放電時間Ds
中(正確には、DC−DCコンバータ38の発振期間D
o)に放電切れが発生した場合には、放電切れ検出手段
39により放電切れを検出してパワートランジスタ36
およびDC−DCコンバータ38を再駆動する。すなわ
ち、DC−DCコンバータ38の出力は、放電中は、負
荷電圧、(約2〜3kv)が発生しているが、放電切れ
が発生すると、無負荷電圧(約5〜6kv)が発生する
(第5図a、b、、c参照)。
この無負荷電圧を放電切れ検出手段39が検出して放電
切れ信号S1を再放電手段42の再点火回路43に出力
し、再点火回路43はパルス信号をパワートランジスタ
36およびコンバータ駆動回路44に出力する(第4図
d参照)。したがって、パワートランジスタ36が駆動
してイグニッションコイル31の一次巻線32に遮断電
流が流れ(第4図e参照)、二次巻線33に高電圧が誘
導されて点火プラグ41において再放電が開始されると
ともに、コンバータ駆動回路44が作動してDC−DC
コンバーク38に発振指示信号SPが出力され、DC−
DCコンバーク38が作動して再び点火プラグ41への
点火エネルギーの供給が再開される。その結果、放電時
間Ds中に放電切れが発生しても、第5図f、gに示す
ように、再放電が開始されるとともに点火プラグ41へ
の点火エネルギーの供給が再開され放電が持続され放電
切れによる失火を防止することができる。
したがって、加速時の吹き上がりを良好なものとするこ
とができ、期間応答性を向上させることができるととも
に燃料効率、特に、サイドポートを有する機関の燃焼効
率を向上させることができる。
さらに、2回目の再放電時間中に放電切れが発生した場
合にも、同様に、再放電を開始させることができる。し
たがって、高速走行時(100km / h以上)等の
希薄混合気燃焼の燃焼性を向上させることができ、安定
運転性を向上さ一1jることができる。
なお、上記実施例においては、放電期間中の放電切れに
より再放電されるときの放電期間(コンバータ駆動回路
からの発振指示信号のパルス幅)を最初の放電期間と同
じ期間に設定しているが、これに限るものではなく、例
えば、パルス幅の異なるコンバータ駆動回路を2個設け
、その1個を点火時期指示装置から点火信号の入力され
る端子に接続し、他の1個を再点火回路に接続してもよ
い。
(効果) 本発明によれば、補助電源により長時間放電を行う点火
装置において、所定放電期間のみ放電させることができ
るので、電力消費を節減することができ、燃費を低減す
ることができる。
また、所定放電期間中に放電切れが発生した場合には、
再点火するとともに補助電源を再駆動して放電を維持さ
せることができるので、放電切れによる失火を防止する
ことができる。したがって加速時の吹き上がりを良好な
ものとして機関応答性を向上させることができるととも
に、燃焼効率、特に、燃焼室に強いガス流動を発生させ
るサイドボートを有する機関の燃焼効率を向上させるこ
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を示す回路構成図、
第2図〜5図は本発明の内燃機関の点火装置を示す図で
あり、第2図はその回路構成図、第3図はDC−DCコ
ンバータの作用を説明するための各部の電流・電圧波形
図、第4図は放電切れがない場合の作用説明用電流・電
圧波形図、第5図は放電切れが発生した場合の作用説明
用電流・電圧波形図である。 31−・−イグニッションコイル、 32−−−−−一次巻線、 33−−−−−m=次巻線、 36−・−−−一継断機構、 37−・−・・−分配器、 3B −−−−−一補助電源、 39・−・−放電切れ検出手段、 41−・一点火プラグ、 42−・−再放電手段。 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人弁理士 有我軍一部 第3図 (b) M)IT癩刀 −■ユ「1」−トゴート」−ト
J−Lf−L丁−(B r;e¥9.(、、Tr2゜;
−一珪用■し−第4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) −次巻線および二次巻線を有するイグニッショ
    ンコイルと、内燃機関の回転に同期して前記−次巻線に
    供給する直流電流を継断して前記二次巻線に高電圧を誘
    起させる継断機構と、内燃機関の各気筒毎に設けられた
    点火プラグと、前記二次巻線に接続され前記点火プラグ
    に二次巻線の高電圧を順次分配して供給する分配器と、
    前記継断機構により二次巻線に誘起された高電圧の点火
    プラグへの印加時より所定時間作動して二次巻線および
    分配器を介して点火プラグに点火エネルギを供給し、放
    電電流の持続時間を延長させる補助電源と、前記所定放
    電時間内の放電切れを検出する放電切れ検出手段と、前
    記所定放電時間内に放電切れが発生したとき、前記継断
    機構と前記補助電源を駆動して点火プラグに再放電を行
    わせる再放電手段と、を備えたことを特徴とする内燃機
    関の点火装置。
  2. (2) 前記補助電源がDC−DC:コンバークで構成
    され、前記放電切れ検出手段が該DC−DCC一式−タ
    の無負荷発振時の出力電圧を検出することにより所定放
    電時間内の放電切れを検出することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の内燃機関の点火装置。
JP1289584A 1984-01-26 1984-01-26 内燃機関の点火装置 Pending JPS60156977A (ja)

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