JPS6038064Y2 - ignition device - Google Patents

ignition device

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JPS6038064Y2
JPS6038064Y2 JP1574480U JP1574480U JPS6038064Y2 JP S6038064 Y2 JPS6038064 Y2 JP S6038064Y2 JP 1574480 U JP1574480 U JP 1574480U JP 1574480 U JP1574480 U JP 1574480U JP S6038064 Y2 JPS6038064 Y2 JP S6038064Y2
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JP
Japan
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pulse
dielectric element
output
voltage
section
Prior art date
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JP1574480U
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JPS56117064U (en
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賢一 柳原
隆治 ▲藪▼
準二 青沢
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ティーディーケイ株式会社
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Publication date
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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は非直線性誘電体素子を使用した新規なイグニッ
ション装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a novel ignition device using a nonlinear dielectric element.

自動車用点火装置として知られる従来のイグニッション
装置の回路構成を第1図に示して説明する。
The circuit configuration of a conventional ignition device known as an ignition device for automobiles is shown in FIG. 1 and will be described.

このイグニッション装置はトランジスタ式高圧高周波発
生部■と、整流部■と、高圧電力蓄積部■と、SCR(
サイリスタ)■及びトリガ用インパルス発生部■とによ
って構成されており、点火スイッチSWをONにすれば
電池BATTの電圧が高圧高周波発生部■の2つのトラ
ンジスタTr□。
This ignition device consists of a transistor-type high-voltage, high-frequency generator (■), a rectifier (■), a high-voltage power storage (■), and an SCR (
When the ignition switch SW is turned on, the voltage of the battery BATT changes to the two transistors Tr□ of the high-voltage, high-frequency generator (■).

Tr2に印加され、デイバイダRD1.RD2を介して
正方向にバイアスされ、いずれかゲインの高い方のトラ
ンジスタが一瞬早く導通し瞬時にして飽和電流が流れ、
次の瞬間には5hutt−offとなり同時に他のトラ
ンジスタに飽和電流が流れ、直ちに5hutt−off
となるというフリップフロップ動作を繰り返して発振す
ることになり、一定周波数の発振出力が得られる。
Tr2 and divider RD1. It is biased in the positive direction via RD2, and the transistor with the higher gain turns on quickly, causing a saturated current to flow instantly.
At the next moment, 5hutt-off occurs, and at the same time, saturation current flows to other transistors, and 5hutt-off immediately occurs.
The flip-flop operation is repeated to generate oscillation, and an oscillation output with a constant frequency is obtained.

この発振出力が整流部■で全波整流され直流信号に変換
され、高圧電力蓄電部■に蓄電される。
This oscillation output is full-wave rectified in the rectifier section (2), converted into a DC signal, and stored in the high-voltage power storage section (4).

この蓄電はSCR■がインパルスによって導通する迄維
持される。
This charge is maintained until the SCR is made conductive by an impulse.

一方、トリガ用インパルス発生部■では自動車のクラン
クシャフトに設けられたカムシャフトの回転に応じてオ
ン、オフが制御されるポイント(POINT)がオンの
時点では、SCR■が直流電圧電源に対して開回路とな
っていて、このパルス回路の出力カゼロ電位に維持され
ているが、ポイントがオフになった瞬間に■電流がR□
、 Dl、 R,、R2,R3を経由して流れ、■のイ
ンパルスを1個作ってSCRのゲートに与えてそれをト
リガし、一瞬にしてコンデンサC1の蓄電電力をイグニ
ッションコイルの一次側に投入放電させ、二次側に強力
なスパーク電圧を発生させもって点火プラグを点火させ
ることになる。
On the other hand, in the trigger impulse generating part ■, when the point (POINT) that is controlled to turn on and off according to the rotation of the camshaft provided in the crankshaft of the automobile is on, the SCR ■ is connected to the DC voltage power supply. It is an open circuit, and the output voltage of this pulse circuit is maintained at zero potential, but at the moment the point turns off, the current changes to R□
, Dl, R, , R2, R3, it creates one impulse of ■ and gives it to the SCR gate to trigger it, instantly injecting the stored power of capacitor C1 into the primary side of the ignition coil. The discharge causes a strong spark voltage to be generated on the secondary side, which ignites the spark plug.

このような従来装置によれば、SCRが導通している瞬
間は整流部■の出力側を短絡し、高周波発生部■の発振
をその時間だけ停止させ、放電終了と同時に発振を再開
させ、次の放電動作に備えるようにしているため、SC
Rの転流失敗がなく、又エンジンはスタートからどんな
高速回転になってもほとんど一定の強さの電力のスパー
クで駆動できるという利点を備えている。
According to such a conventional device, at the moment when the SCR is conducting, the output side of the rectifying section (■) is short-circuited, the oscillation of the high-frequency generating section (■) is stopped for that time, and the oscillation is restarted at the same time as the discharge ends, and the next SC
It has the advantage that there is no commutation failure in R, and that the engine can be driven with a spark of almost constant electric power no matter how high the rotation speed is from the start.

しかしながら、蓄電用コンデンサC1の充放電制御のた
めにSCRを採用しており、このSCRのオンオフタイ
ミングよりも早いタイミングで充電を行なうための高周
波発生部が必要となり、又、SCRのオン、オフ制御用
としてポイントを使用しているためポイントからSCR
のゲートに外来ノイズが回り込み、誤点弧が生じ易い等
の問題を有する。
However, since an SCR is used to control charging and discharging of the power storage capacitor C1, a high-frequency generator is required to charge at a timing earlier than the on-off timing of this SCR, and it also requires on-off control of the SCR. SCR from points because points are used for
This has problems such as external noise entering the gate of the device, which tends to cause false ignition.

本考案は前記事情に鑑みてなされたものであり、新規な
充放電素子を使用して構成することにより、ポイントを
使用しないのでノイズが発生せず、構成が簡単でかつ従
来装置の問題点を解決することができるイグニッション
装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been developed in view of the above circumstances, and by using a new charging/discharging element, no noise is generated because no points are used, the configuration is simple, and the problems of conventional devices are solved. The object of the present invention is to provide an ignition device that can solve the problem.

以下実施例により本考案を具体的に説明する。The present invention will be specifically explained below with reference to Examples.

先ず、具体的実施例を説明する前に本考案装置に用いら
れる新規な充放電用素子としての非直線性誘電体素子(
以下誘電体素子という)についての説明を行なう。
First, before explaining specific examples, we will introduce a non-linear dielectric element (
(hereinafter referred to as a dielectric element) will be explained below.

この誘電体素子は、BaTiO3−BaSnO3系磁器
で、大きな自発分極と角形に近いD−Eヒステリシス特
性を有しているため、ある印加電圧以上で電荷Qが飽和
して一定となる性質を有しているものである。
This dielectric element is made of BaTiO3-BaSnO3-based porcelain and has large spontaneous polarization and D-E hysteresis characteristics close to a square shape, so it has the property that the charge Q saturates and becomes constant above a certain applied voltage. It is something that

即ち、この素子のD−Eヒステリシス特性は第2図にお
けるA曲線のように角形となって、従来の高透電率磁器
コンデンサの示すヒステリシス曲線B(破線)とは大き
く異なったものとなる。
That is, the DE hysteresis characteristic of this element has a rectangular shape as shown by curve A in FIG. 2, which is significantly different from the hysteresis curve B (broken line) shown by the conventional high permeability ceramic capacitor.

従って、Q=CVなる関係が所定電圧値Vt以上では成
立しなくなり、それ以上の電圧を印加すると充放電電流
が流れなくなる特性を備えている。
Therefore, the relationship Q=CV no longer holds true above a predetermined voltage value Vt, and when a voltage higher than that is applied, the charging/discharging current stops flowing.

このことから、例えばインダクタンスLと直列接続する
と前記所定電圧値Vtにおいて、誘電体素子に流れる電
流が急激に減少するためインダi クタンスLに逆起電力(−Li)が発生し、これにより
大きなパルス電圧を得ることができる。
From this, for example, when connected in series with the inductance L, the current flowing through the dielectric element rapidly decreases at the predetermined voltage value Vt, so a back electromotive force (-Li) is generated in the inductance L, which causes a large pulse. voltage can be obtained.

この場合の所定電圧値Vtは素子の厚みに大きく関係し
てくるのでこの厚みを適宜調整することにより任意の値
に設定できる。
Since the predetermined voltage value Vt in this case is largely related to the thickness of the element, it can be set to any value by appropriately adjusting this thickness.

第3図は前記誘電体素子を使った本考案装置の一実施例
回路図であり、回転検出部6と、制御信号発生部7と、
充放電制御部8及び高圧発生部9とによって構成されて
いる。
FIG. 3 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention device using the dielectric element, which includes a rotation detection section 6, a control signal generation section 7,
It is composed of a charge/discharge control section 8 and a high voltage generation section 9.

回転検出部6は例えば自動車のクランクシャフトに取り
付けられた磁気センサを有しており、この磁気センサに
よって吸排気系統の圧縮動作(図示tAの時刻)直前の
状態を検出し、検出用トリガパルスV1を出力するよう
になっている。
The rotation detection unit 6 has a magnetic sensor attached to the crankshaft of an automobile, for example, and detects the state immediately before the compression operation of the intake and exhaust system (time tA in the figure) using this magnetic sensor, and generates a detection trigger pulse V1. It is designed to output .

尚、4気筒エンジンの場合にはクランクシャフト1回転
で2回の圧縮動作が行なわれるから、クランクシャフト
1回転の間に前記トリガパルスV□は2回定間隔毎に発
生することになる。
In the case of a four-cylinder engine, the compression operation is performed twice in one revolution of the crankshaft, so the trigger pulse V□ is generated twice at regular intervals during one revolution of the crankshaft.

前記制御信号発生部7は、例えばモノステーブルマルチ
バイブレーク回路によって構成されており、前記回転検
出部6からのトリガパルスV1が印加される毎に所定の
幅t。
The control signal generating section 7 is constituted by, for example, a monostable multi-by-break circuit, and generates a predetermined width t every time the trigger pulse V1 from the rotation detecting section 6 is applied.

を有する制御パルス信号φ1を出力るようになっている
A control pulse signal φ1 having a value of φ1 is output.

前記充放電制御部8は、トランジスタQ1と、スイッチ
SWと、自動車用バッテリE及び前記トランジスタQ1
のコレクタに接続された昇圧トランスHT1とによって
構成され、前記制御パルス信号φ1に同期腰かつ昇圧さ
れた出力パルスV2を発生するものである。
The charge/discharge control section 8 includes a transistor Q1, a switch SW, an automobile battery E, and the transistor Q1.
and a step-up transformer HT1 connected to the collector of the control pulse signal φ1, which generates a boosted output pulse V2 synchronous with the control pulse signal φ1.

前記高圧発生部9は前記出力パルスV2によって充電さ
れる誘電体素子NLAと、該誘電体素子NLAに一次側
が直列接続されたイグニッションコイルLとによって構
成され、このイグニッションコイルLの二次側から得ら
れる高圧パルスVsは図示しない点火プラグに印加され
るようになっている。
The high voltage generating section 9 includes a dielectric element NLA charged by the output pulse V2, and an ignition coil L whose primary side is connected in series to the dielectric element NLA. The high voltage pulse Vs is applied to a spark plug (not shown).

ここで、前記誘電体素子NLAは、充放電制御部8の出
力パルスV2の1個のパルス印加時間t。
Here, the dielectric element NLA is applied for one pulse application time t of the output pulse V2 of the charge/discharge control section 8.

内に飽和動作するように設計され、かつ飽和時の電圧値
Vtは数百■となるように設定されているものとする。
It is assumed that the circuit is designed to operate in saturation within a certain period of time, and the voltage value Vt at saturation is set to several hundreds of square meters.

従ってこの誘電体素子NLAが飽和動作を行なった際に
は、イグニッションコイルLの二次側に得られる高圧パ
ルスVsは数十KVに達することになる。
Therefore, when this dielectric element NLA performs a saturation operation, the high voltage pulse Vs obtained on the secondary side of the ignition coil L reaches several tens of KV.

又、前記制御パルスφ□は前記トリガパルスちの印加時
点で立上り、自動車の吸排気系統の圧縮動作時tAの時
点で立上るような幅ちに設定されているものとする。
Further, it is assumed that the control pulse φ□ is set to a width such that it rises at the time when the trigger pulse is applied and rises at the time tA during the compression operation of the intake and exhaust system of the automobile.

次に、第4図のタイミングチャートを参照して前記回路
の動作を説明する。
Next, the operation of the circuit will be explained with reference to the timing chart of FIG.

先ず、イグニッションスイッチSWをオン状態とする。First, the ignition switch SW is turned on.

回転検出部6ではクランクシャフトの回転を検出し、圧
縮動作直前の状態時に同期したトリガパルスV1を出力
する。
The rotation detection section 6 detects the rotation of the crankshaft and outputs a trigger pulse V1 synchronized with the state immediately before the compression operation.

この場合、スタート直後の期間T1内は低速回転となる
ため、トリガパルス相互間は比較的広い間隔ちを示すが
、高速状態となる期間T2内はトリガパルス相互間は狭
い間隔t2を有することとなる。
In this case, during the period T1 immediately after the start, the rotation speed is low, so there is a relatively wide interval between the trigger pulses, but during the high-speed period T2, the trigger pulses have a narrow interval t2. Become.

このようにスタート時及び高速時の回転状態に対応して
間隔が変化するトリガパルスV1によって制御信号発生
部7を構成するモノステーブルマルチバイブレータが動
作するため、前記トリガパルス■1に同期して立上り、
一定の設定幅t。
In this way, the monostable multivibrator constituting the control signal generating section 7 is operated by the trigger pulse V1 whose interval changes according to the rotational state at the time of start and at high speed. ,
Fixed set width t.

を有する制御パルス信号φ□が発生し、充放電制御部8
のトランジスタQ1のベースにそれぞれ印加される。
A control pulse signal φ□ is generated, and the charge/discharge control section 8
are respectively applied to the bases of transistors Q1.

充放電制御部8ではトランジスタQ1のスイッチング動
作が行なわれ、昇圧トランスHT1から前記制御パルス
φ1に同期し、かつ波高値が高められた出力パルスv2
が発生する。
In the charging/discharging control section 8, a switching operation of the transistor Q1 is performed, and an output pulse v2, which is synchronized with the control pulse φ1 and has an increased peak value, is generated from the step-up transformer HT1.
occurs.

次に、誘電体素子NLAては前記出力パルス■2の到来
期間毎に充電が行なわれ、かつ充電電圧が設定値Vtに
達すると飽和動作のため電圧が急激に立上るパルス状出
力VNLAが生ずる。
Next, the dielectric element NLA is charged every time the output pulse (2) arrives, and when the charging voltage reaches the set value Vt, a pulsed output VNLA is generated in which the voltage rises rapidly due to saturation operation. .

そして、この誘電体素子NLAの飽和動作時に逆起電力
が発生し、イグニッションコイルLの二次側に高圧パル
スVsを生じさせる。
A back electromotive force is generated during the saturation operation of the dielectric element NLA, and a high voltage pulse Vs is generated on the secondary side of the ignition coil L.

この高圧パルスVsによって点火プラグの点火動作が行
なわれる。
This high voltage pulse Vs causes the ignition plug to ignite.

ここで、回転検出部6て圧縮動作時の直前の状態時にト
リガパルスV、を発生させ、かつ、充放電制御部8の出
力パルスV2を圧縮動作時に立下るような幅に設定して
いるため、点火プラグは確実に圧縮動作時に点火を行な
うようになる。
Here, since the rotation detection section 6 generates the trigger pulse V in the state immediately before the compression operation, and the output pulse V2 of the charge/discharge control section 8 is set to a width such that it falls during the compression operation. , the spark plug will surely ignite during compression operation.

尚低速回転時と高速回転時とでは、■回転中の圧縮動作
のタイミングが僅かに異なることになるが、回転検出部
6の検出タイミングと制御信号発生部7の制御パルス信
号φ1のパルス幅ちとを設定する際に前記圧縮動作の誤
差の許容範囲内に入るようにすれば誤点火の心配はない
Note that during low-speed rotation and high-speed rotation, the timing of the compression operation during rotation will be slightly different, but the detection timing of the rotation detector 6 and the pulse width of the control pulse signal φ1 of the control signal generator 7 There is no need to worry about erroneous ignition if it is set within the allowable error range of the compression operation.

尚、前述の如き角形ヒステリシスを有する誘電体素子を
用いると発熱量が大となることが予想されるのでこれを
除去するために放熱板を取付けることが好ましい。
Note that if a dielectric element having a rectangular hysteresis as described above is used, it is expected that the amount of heat generated will be large, so it is preferable to attach a heat sink to eliminate this.

以上詳述した本考案装置によれば、充放電素子として自
らスイッチング動作を行なう誘電体素子を使用したので
、従来のようにSCR及びこのスイッチング制御用のポ
イントを設ける必要がないので外来ノイズによる誤点弧
の心配がなくなる。
According to the device of the present invention described in detail above, since a dielectric element that performs its own switching operation is used as a charging/discharging element, there is no need to provide an SCR and a point for controlling this switching as in the past, so errors caused by external noise can be avoided. No need to worry about ignition.

又、従来のコンデンサよりも充電特性の優れた誘電体素
子を使用しているので、高周波回路及び整流回路等が不
要になり構成が簡単で、かつ装置全体を安価にできると
いう利点を有する。
In addition, since a dielectric element with better charging characteristics than conventional capacitors is used, a high frequency circuit, a rectifier circuit, etc. are not required, and the structure is simple and the entire device can be made inexpensive.

尚、この考案で使用する誘電体素子は従来の非線形素子
十コンデンサの構成のものに比して火花発生効率の向上
は難かしいが、部品点数が少ないので簡易化、小型化の
要請に応え得るという利点、及び素子の厚みを調整する
だけでスレッショルド電圧Vtの値を変えることができ
るから設計時の便宜性を備えているという利点を有する
Although it is difficult to improve the spark generation efficiency of the dielectric element used in this invention compared to the conventional nonlinear element/capacitor configuration, it can meet the demands for simplification and miniaturization because the number of parts is small. This has the advantage that the value of the threshold voltage Vt can be changed simply by adjusting the thickness of the element, which provides convenience at the time of design.

本考案は前記実施例に限定されない。The present invention is not limited to the above embodiments.

例えば前記回転検出部6はシャフトエンコーダによって
構成してもよいし、又、制御信号発生部7を発振回路に
よって構成してもよい。
For example, the rotation detecting section 6 may be constituted by a shaft encoder, and the control signal generating section 7 may be constituted by an oscillation circuit.

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

第1図は従来のイグニッション装置の回路図、第2図は
本考案装置に使用される誘電体素子の特性図、第3図は
本考案装置の一実施例回路図、第4図はその動作説明の
ためのタイミングチャートである。 6・・・・・・回転検出部、7・・・・・・制御信号発
生部、8・・・・・・充放電制御部、9・・・・・・高
圧発生部、NLA・・・・・・誘電体素子、Ql・・・
・・・トランジスタ、L・・・・・・イグニッションコ
イル。
Figure 1 is a circuit diagram of a conventional ignition device, Figure 2 is a characteristic diagram of a dielectric element used in the device of the present invention, Figure 3 is a circuit diagram of an embodiment of the device of the present invention, and Figure 4 is its operation. It is a timing chart for explanation. 6... Rotation detection section, 7... Control signal generation section, 8... Charge/discharge control section, 9... High pressure generation section, NLA... ...dielectric element, Ql...
...Transistor, L...Ignition coil.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 回転体の回転状態に応じて出力が変化する制御信号発生
手段と、該制御信号発生手段の出力に同期して変化する
パルス状出力を発生する充放電手段と、BaTiO3−
BaSnO3系磁器であッテ、大きな自発分極と角形ヒ
ステリシス特性を有し、所定印加電圧以上で電荷が飽和
し一定となる性質を有する誘電体素子と、イグニッショ
ンコイルとヲ直列接続してなるイグニッション装置。
a control signal generating means whose output changes according to the rotational state of the rotating body; a charging/discharging means which generates a pulsed output which changes in synchronization with the output of the control signal generating means; and a BaTiO3-
An ignition device comprising a dielectric element made of BaSnO3-based porcelain, which has large spontaneous polarization and square hysteresis characteristics, and whose charge saturates and becomes constant above a predetermined applied voltage, and an ignition coil connected in series.
JP1574480U 1980-02-09 1980-02-09 ignition device Expired JPS6038064Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1574480U JPS6038064Y2 (en) 1980-02-09 1980-02-09 ignition device

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JP1574480U JPS6038064Y2 (en) 1980-02-09 1980-02-09 ignition device

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Publication Number Publication Date
JPS56117064U JPS56117064U (en) 1981-09-08
JPS6038064Y2 true JPS6038064Y2 (en) 1985-11-13

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ID=29612184

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