JPS6248967A - Ignition device for internal combustion engine - Google Patents

Ignition device for internal combustion engine

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JPS6248967A
JPS6248967A JP18797685A JP18797685A JPS6248967A JP S6248967 A JPS6248967 A JP S6248967A JP 18797685 A JP18797685 A JP 18797685A JP 18797685 A JP18797685 A JP 18797685A JP S6248967 A JPS6248967 A JP S6248967A
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JP
Japan
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primary
coil
current
auxiliary coil
ignition
Prior art date
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Application number
JP18797685A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Somiya
宗宮 雅人
Seiji Morino
精二 森野
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6248967A publication Critical patent/JPS6248967A/en
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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make a device small and low cost and favorably increase an ignition energy by winding a primary auxiliary coil around the iron core of an ordinary ignition coil in the opposite direction to a primary coil, and adding an ignition energy increasing circuit. CONSTITUTION:When a primary current to an ignition coil 108 is cut off, a current flows in a primary auxiliary coil 209, and an energy due to electrification to the primary auxiliary coil 209 is added to an arc energy due to the cut off of the primary current. Since the turn ratio of the primary auxiliary coil and a secondary coil is larger than that of a primary and the secondary coils, a secondary voltage higher than a discharge supporting voltage for ignition plugs 3-6 can be obtained when the primary auxiliary coil is electrified. Also, it can be prevented that a current flows in the reverse direction in the primary auxiliary coil due to voltage induced in the primary auxiliary coil when the primary current is cut off, by means of a revere current preventing element diode 208, preventing the drop of a secondary voltage. Further, at the time of starting an engine, the effective number of turns of the primary auxiliary coil is reduced, to obtain a higher secondary voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内燃機関用点火装置に関し、特に高エネルギ
一点火装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to an ignition system for an internal combustion engine, and more particularly to a high-energy ignition system.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、自動車用エンジンの燃費低減と排ガス浄化の両立
を計るため、点火装置には種々の改良が加えられており
、特にリーンバーンエンジンには高エネルギーの点火装
置が必須となっている。
In recent years, various improvements have been made to ignition devices in order to achieve both reduction in fuel consumption and purification of exhaust gas in automobile engines, and high-energy ignition devices are essential for lean-burn engines in particular.

ところで、通常、内燃機関の点火装置としては電流遮断
型の点火装置が広く使用されている。この種の点火装置
は点火コイルの1次電流による磁束が鉄心に貯えられ、
火花エネルギーは基本的にこの貯えられた磁束によるエ
ネルギーによって決まる。このため、より大きいエネル
ギーを得るには、鉄心を大きくして1次電流または1次
巻線を大きくする必要があり、装置が大型化するという
欠点があった。
By the way, current interrupting type ignition devices are usually widely used as ignition devices for internal combustion engines. In this type of ignition device, the magnetic flux generated by the primary current of the ignition coil is stored in the iron core.
The spark energy is basically determined by the energy due to this stored magnetic flux. Therefore, in order to obtain more energy, it is necessary to increase the size of the iron core and the primary current or primary winding, which has the disadvantage of increasing the size of the device.

またDC−DCコンバータを利用して通常の点火装置の
エネルギー増加をねらったもの(例えば特開昭55−9
8671号公報)や、点火装置を複数個使用してコイル
の2次側を足し合わせたもの(例えば米国特許第3.2
80.809号明細書の第5図)が種々提案されている
が、高価な高圧ダイオードが必要なことや、装置が大型
化するこ止およびコストが大幅に高くなるという欠点が
あった。
Also, devices that aim to increase the energy of normal ignition devices by using a DC-DC converter (for example, JP-A-55-9
No. 8671), or those using multiple ignition devices and adding up the secondary side of the coil (for example, U.S. Patent No. 3.2).
80.809) have been proposed, but they have the disadvantages of requiring expensive high-voltage diodes, preventing the device from increasing in size, and significantly increasing cost.

さらに、コンデンサ放電型点火装置と通常の電流遮断型
点火装置を1次側で足し合わせたもの(例えば米国特許
第3.280.809号明細書の第4図、第6図)も提
案されてはいるが、上記従来例と同じで装置の大型化や
コストが高くなる欠点がある。
Furthermore, devices in which a capacitor discharge type ignition device and a normal current interrupt type ignition device are combined on the primary side (for example, FIGS. 4 and 6 of U.S. Pat. No. 3,280,809) have been proposed. However, it has the same drawbacks as the conventional example described above, such as an increase in the size and cost of the device.

一方、通常の点火コイルを使用して、1次コイルを4ケ
のパワートランジスタのオン、オフにより交番励磁する
ことにより火花エネルギーを増大する方式が提案されて
いる(例えば特開昭54−7030号公報)。この方式
は一方の一対のトランジスタがOFFすることにより通
常の電流遮断型点火装置の火花エネルギーが得られ、こ
のエネルギーに、他方の一対のトランジスタをONして
巻数比倍の電圧を2次側に発生させて重ね合せることに
より、エネルギーの増加をねらったものである。
On the other hand, a method has been proposed in which the spark energy is increased by using an ordinary ignition coil and alternately exciting the primary coil by turning on and off four power transistors (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7030/1989) Public bulletin). In this method, one pair of transistors is turned OFF to obtain the spark energy of a normal current interrupt type ignition device, and this energy is used to turn on the other pair of transistors to apply a voltage twice the turns ratio to the secondary side. The aim is to increase energy by generating and overlapping them.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところが、この装置は高価なPNPパワートランジスタ
を2ケ、NPNパワートランジスタが2ケ、1次ダイオ
ードが2ケ、それぞれ必要で、コストが高いという問題
がある。
However, this device requires two expensive PNP power transistors, two NPN power transistors, and two primary diodes, resulting in a high cost.

さらに通常の点火コイルは1次コイルと2次コイルとの
巻数比が約100倍程度である。これは巻数比が高いと
(例えば200倍程度、つまり1次側は入力エネルギー
が一定とすれば1次コイルの巻数は変えられないから)
、2次コイルの巻数が多くなり、この結果、2次コイル
のインピーダンスが高く、漏洩抵抗特性が悪くなり、点
火プラグのくすぶり時に性能が低下することや、点火コ
イル通電時に2次コイルに発生する電圧で着火する可能
性があるためである。
Further, in a normal ignition coil, the turn ratio between the primary coil and the secondary coil is approximately 100 times. This is because when the turns ratio is high (for example, around 200 times, that is, if the input energy on the primary side is constant, the number of turns in the primary coil cannot be changed)
, the number of turns in the secondary coil increases, resulting in high impedance of the secondary coil and poor leakage resistance characteristics, resulting in decreased performance when the spark plug smolders, and problems that occur in the secondary coil when the ignition coil is energized. This is because there is a possibility of ignition due to the voltage.

ところで、通常の点火システムは点火コイルの2次側高
圧出力はディストリビュータおよび抵抗入り高圧コード
を介して各点火プラグに接続されている。ここで、各点
火プラグの放電維持電圧はIKV程度であるが、抵抗入
り高圧コードやディストリビュータ等でも電圧が印加さ
れ°ることにより電圧降下が生じるので、点火コイルの
2次出力はこれらの電圧降下を考慮して最低2KV以上
の放電維持電圧が必要である。さらに点火プラグの放電
維持電圧はエンジン回転および負荷により変動する。ま
た、エンジンのバッテリ電圧■、も回転数、負荷によっ
てV@=10〜16Vまで変化するので、重ね合せの2
次出力電圧に影響する。従って、特開昭54−7030
号公報の例のように通常の点火コイル(巻数比100倍
程度)を使用すると一対のトランジスタが導通時に発生
する2次電圧は12Vx 100=1.2KV程度テア
リ、コ(DT4圧でエネルギーを足し合せることは困難
である。このように2次コイル出力の放電維持電圧はエ
ンジン回転数や負荷の影響を受け、さらに重ね合せのた
めの2次出力電圧は電源電圧の影響を受けることを考え
ると、このように重ね放電式のものは、点火コイルの巻
数比が200〜400倍程度必要である。ところが、通
常の点火コイルをこのような高巻数比にすることは前述
のようにコイルインピーダンスが高くなることや、1次
コイルJ 電時に飛火する可能性があるという問題があ
る。
By the way, in a normal ignition system, the secondary high-voltage output of the ignition coil is connected to each spark plug via a distributor and a high-voltage cord containing a resistor. Here, the discharge sustaining voltage of each spark plug is about IKV, but voltage drops occur due to voltage being applied to high-voltage cords with resistors, distributors, etc., so the secondary output of the ignition coil is based on these voltage drops. Considering this, a discharge sustaining voltage of at least 2 KV or more is required. Furthermore, the discharge sustaining voltage of the spark plug varies depending on engine rotation and load. In addition, the engine battery voltage varies from V@=10 to 16 V depending on the rotation speed and load, so the superposition of the two
Affects the next output voltage. Therefore, JP-A-54-7030
When a normal ignition coil (turns ratio of about 100 times) is used as in the example in the publication, the secondary voltage generated when a pair of transistors conducts is about 12V x 100 = 1.2KV (adding energy with DT4 voltage). Considering that the discharge sustaining voltage of the secondary coil output is affected by the engine speed and load, and the secondary output voltage for superposition is affected by the power supply voltage. , In this type of stacked discharge type, the turns ratio of the ignition coil needs to be about 200 to 400 times. However, in order to make the normal ignition coil have such a high turns ratio, the coil impedance increases as mentioned above. There are problems with the high temperature and the possibility of sparks flying when the primary coil is energized.

本発明は上記問題を解決するもので、通常の電流遮断型
点火装置に簡単な回路を加えることにより、安価でかつ
小型の高エネルギ一点火装置を提供することを目的とす
るものである。
The present invention solves the above problem, and aims to provide an inexpensive and compact high-energy single ignition device by adding a simple circuit to a conventional current interrupt type ignition device.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そのため本発明は、鉄心とこの鉄心に巻線された1次、
2次コイルとを有する点火コイル、およびこの点火コイ
ルの1次電流を断続する1次電流断続手段を含み、この
1次電流断続手段による1次電流遮断時に前記2次コイ
ルに高電圧を発生させる電流遮断型点火装置と、 前記1次コイルに対し発生磁束が逆方向となるように前
記鉄心に巻線されると共に、前記1次コイルより巻数が
少なく巻線途中に中間タップを有する1次補助コイルと
、 前記1次コイルの電流遮断時に前記1次補助コイルの通
電回路を形成するための1次補助電流断続手段と、 前記1次補助コイルの通電回路中に前記1次補助電流断
続手段と直列に接続され、前記1次補助コイルに逆方向
電流が流れるのを防止する逆流防止素子と、 内燃機関始動時に前記中間タップに切換えて前記1次補
助コイルの有効巻数を減少させる始動補助回路とを備え
る内燃機関用点火装置を提供するものである。
Therefore, the present invention provides an iron core, a primary wire wound around this iron core,
and a primary current intermittent means for intermittent primary current of the ignition coil, and generates a high voltage in the secondary coil when the primary current intermittent is interrupted by the primary current intermittent means. a current interrupting type ignition device; and a primary auxiliary, which is wound around the iron core so that the generated magnetic flux is in the opposite direction to the primary coil, and which has a smaller number of turns than the primary coil and has an intermediate tap in the middle of the winding. a coil; a primary auxiliary current intermittent means for forming an energization circuit for the primary auxiliary coil when the current of the primary coil is cut off; a backflow prevention element connected in series to prevent reverse current from flowing to the primary auxiliary coil; and a starting auxiliary circuit that switches to the intermediate tap to reduce the effective number of turns of the primary auxiliary coil when starting the internal combustion engine. An ignition device for an internal combustion engine is provided.

〔作用〕[Effect]

これにより、点火コイルの1次電流遮断時に、鉄心に予
め貯えられていた点火エネルギーによって2次コイルに
高電圧が誘起されて、点火プラグで放電してアーク電流
が流れる。また、1次電流遮断時に1次補助コイルに電
流が流れ、1次電流遮断によるアークエネルギーに1次
補助コイルの通電によるエネルギーが足し合わされる。
As a result, when the primary current of the ignition coil is cut off, a high voltage is induced in the secondary coil by the ignition energy previously stored in the iron core, which is discharged at the ignition plug and an arc current flows. Further, when the primary current is interrupted, a current flows through the primary auxiliary coil, and the arc energy due to the primary current interruption is added to the energy due to the energization of the primary auxiliary coil.

ここで、1次補助コイルの巻数が1次コイルの巻数より
少ないことによって、1次補助コイルと2次コイルとの
巻数比が1次、2次コイルの巻数比より高く    ゛
なることによっモ、1次補助コイルへの通電時に点火プ
ラグの放電維持電圧よりも高い2次電圧が得られる。ま
た、1次電流遮断時に1次補助コイルに誘起される電圧
により1次補助コイルに逆方向電流が流れるのを、逆流
防止素子により防止して、1次電流遮断時に2次コイル
に誘起される2次電圧が低下するのを防止する。
Here, since the number of turns of the primary auxiliary coil is smaller than the number of turns of the primary coil, the turns ratio of the primary auxiliary coil and the secondary coil becomes higher than the turns ratio of the primary and secondary coils, thereby increasing the , a secondary voltage higher than the discharge sustaining voltage of the spark plug is obtained when the primary auxiliary coil is energized. In addition, the reverse current prevention element prevents reverse current from flowing in the primary auxiliary coil due to the voltage induced in the primary auxiliary coil when the primary current is cut off. Prevents secondary voltage from dropping.

さらに、内燃機関始動時には始動補助回路により1次補
助コイルの有効巻数を減少させて、1次補助コイルへの
通電時に、より高い2次電圧を得る。
Further, when starting the internal combustion engine, the effective number of turns of the primary auxiliary coil is reduced by the starting auxiliary circuit to obtain a higher secondary voltage when the primary auxiliary coil is energized.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を図に示す実施例に従って説明する。 The present invention will be explained below according to embodiments shown in the drawings.

1はマイナス端子を接地したバッテリ、100は通常の
電流遮断型点火装置でその点火コイル108の2次コイ
ル1)1の高電圧出力端子は抵抗入り高圧コード7a〜
7eおよびディストリビュータ2を介して各点火プラグ
3.4,5.6に接続されている。
1 is a battery whose negative terminal is grounded, 100 is a normal current interrupt type ignition device, and the secondary coil of the ignition coil 108 1) The high voltage output terminal of 1 is a high voltage cord 7a with a resistor.
7e and the distributor 2 to each spark plug 3.4, 5.6.

次いで、通常の電流遮断型点火装置100について簡単
に説明する。内燃機関の回転に同期して交流出力信号を
発生するマグネットビックアンプ101はイグナイタ1
20に接続され、このイグナイタ120はマグネットピ
ックアップ101の交流出力信号に同期して断続する1
次電流断続手段をなすパワートランジスタ107を有し
ている。
Next, a general current interrupt type ignition device 100 will be briefly described. The magnet big amplifier 101 that generates an AC output signal in synchronization with the rotation of the internal combustion engine is the igniter 1.
20, and this igniter 120 is connected to the AC output signal of the magnetic pickup 101.
It has a power transistor 107 which serves as a next current intermittent means.

さらに、このパワートランジスタ107のエミッタは接
地され、そのコレクタは点火コイル108の1次コイル
109を介してバッテリ1のプラス端子■8に接続され
ている。
Furthermore, the emitter of this power transistor 107 is grounded, and its collector is connected to the positive terminal 8 of the battery 1 via the primary coil 109 of the ignition coil 108.

200は火花エネルギー増大回路で、次にその詳細を説
明する。210はイグナイタ120のパワートランジス
タ107のベース側に接続され、このパワートランジス
タ107のベース信号を反転するインバータである。2
20は単安定回路をなす単安定マルチバイブレークで例
えば東芝製TC4047を用いて構成でき、詳細な説明
は省略するが、インバータ210の出力信号の立上りに
同期して2□程度幅の高レベルの出力を発生し、その出
力は抵抗201を介してトランジスタ202のベースに
接続される。このトランジスタ202のエミッタは接地
され、そのコレクタは抵抗203を介してトランジスタ
204のベースに接続されている。このトランジスタ2
04のエミッタはバッテリ1のプラス端子■8に接続さ
れ、そのコレクタは始動補助回路240の2つのAND
回路234,235の各一方の入力端子に接続され、A
ND回路234の出力端子は抵抗206を介してパワー
トランジスタ207のベースに接続されている。このパ
ワートランジスタ207のエミッタは接地され、そのコ
レクタはダイオード208のカソードに接続され、ダイ
オード20Bのアノードは1次補助コイル209を介し
てバッテリのプラス端子V!+に接続されている。
200 is a spark energy increasing circuit, the details of which will be explained next. An inverter 210 is connected to the base side of the power transistor 107 of the igniter 120 and inverts the base signal of the power transistor 107. 2
20 is a monostable multi-bi break forming a monostable circuit, which can be configured using, for example, Toshiba's TC4047, and although a detailed explanation will be omitted, it outputs a high level with a width of about 2□ in synchronization with the rise of the output signal of the inverter 210. The output is connected to the base of a transistor 202 via a resistor 201. The emitter of this transistor 202 is grounded, and its collector is connected to the base of a transistor 204 via a resistor 203. This transistor 2
The emitter of 04 is connected to the positive terminal 8 of the battery 1, and its collector is connected to the two AND terminals of the starting auxiliary circuit 240.
connected to one input terminal of each of the circuits 234 and 235;
The output terminal of the ND circuit 234 is connected to the base of the power transistor 207 via the resistor 206. The emitter of this power transistor 207 is grounded, its collector is connected to the cathode of a diode 208, and the anode of the diode 20B is connected via a primary auxiliary coil 209 to the battery's positive terminal V! + is connected.

ここで、1次補助コイル209は1次コイル109と磁
束が逆方向となるよう鉄心1)0上に巻かれており、ま
た通常の点火コイル108において鉄心1)0上に巻か
れる1次コイル109と2次コイル1)1の巻数比は1
00倍であるが、1次補助コイル209と2次コイル1
)1の巻数比は200〜400倍程度としている。つま
り1次コイル109と2次コイル1)1の定数値は通常
の点火コイルと同じものであり、それに1次コイル10
9の1/2〜1/4程度の巻数の1次補助コイル209
が付加されている。また、1次補助コイル209の巻線
途中には中間タップ231が設けである。
Here, the primary auxiliary coil 209 is wound on the iron core 1) 0 so that the magnetic flux is in the opposite direction to that of the primary coil 109, and the primary auxiliary coil 209 is wound on the iron core 1) 0 in the normal ignition coil 108. The turns ratio of 109 and secondary coil 1) 1 is 1
00 times, the primary auxiliary coil 209 and the secondary coil 1
) The turns ratio of 1 is approximately 200 to 400 times. In other words, the constant values of the primary coil 109 and the secondary coil 1)1 are the same as those of a normal ignition coil, and the primary coil 10
Primary auxiliary coil 209 with a number of turns of about 1/2 to 1/4 of 9
is added. Further, an intermediate tap 231 is provided in the middle of the winding of the primary auxiliary coil 209.

次いで、始動補助回路240部分の構成について詳述す
る。8はスタータスインチでその一端はバッテリ1のプ
ラス端子■、に接続され、他端はスタータ9に接続され
ると共にインバータ233の入力端子およびAND回路
235の他方の入力端子に接続され、インバータ233
の出力端子はAND回路234の他方の入力端子に接続
されている。AND回路235の出力端子は抵抗236
を介してパワートランジスタ237のベースに接続され
、このパワートランジスタ237のエミッタは接地され
、コレクタはダイオード238を介して1次補助コイル
209の中間タップ231に接続されている。
Next, the configuration of the starting assist circuit 240 portion will be described in detail. Reference numeral 8 denotes a starter inch, one end of which is connected to the positive terminal (2) of the battery 1, and the other end connected to the starter 9, as well as to the input terminal of the inverter 233 and the other input terminal of the AND circuit 235.
The output terminal of is connected to the other input terminal of the AND circuit 234. The output terminal of the AND circuit 235 is a resistor 236
The emitter of this power transistor 237 is grounded, and the collector is connected to the center tap 231 of the primary auxiliary coil 209 via a diode 238.

次に、上記構成においてその動作について説明する。機
関の回転に同期してパワートランジスタ107が導通し
、1次コイル109に電流が流れる。そして、所定の点
火時期になるとパワートランジスタ107が遮断し、1
次コイル109の電流が急激に遮断されるので、2次コ
イル1)1に高電圧が発生し、ディストリビュータ2お
よび各点火プラグ3,4,5.6で放電しアーク電流が
流れる。
Next, the operation of the above configuration will be explained. The power transistor 107 becomes conductive in synchronization with the rotation of the engine, and current flows through the primary coil 109. Then, at a predetermined ignition timing, the power transistor 107 shuts off and the 1
Since the current in the secondary coil 109 is abruptly cut off, a high voltage is generated in the secondary coil 1) 1, and discharge occurs in the distributor 2 and each spark plug 3, 4, 5.6, causing an arc current to flow.

ここまでは通常の電流遮断型点火装置と同じ動作である
が、スタータスイッチ8が開放している通常動作時には
、パワートランジスタ107が遮断した時点から単安定
マルチバイブレーク220より所定の時間(約2.3)
高レベルの信号が出力され、この時間だけAND回路2
34を介してパワートランジスタ207を導通させる(
ここで、ダイオード208はパワートランジスタ207
の逆流防止用である)。
Up to this point, the operation is the same as that of a normal current interrupt type ignition system, but during normal operation when the starter switch 8 is open, the monostable multivib break 220 is activated for a predetermined period of time (approximately 2. 3)
A high level signal is output and the AND circuit 2
34 to conduct the power transistor 207 (
Here, the diode 208 is the power transistor 207
(This is to prevent backflow.)

ところで、1次補助コイル209は1次コイル109の
巻数の1/2〜1/4程度の巻数、つまり1次補助コイ
ル209と2次コイル1)1との巻数比は200〜40
0倍程度である。また、パワートランジスタ207が導
通した時に1次補助コイル209に流れる電流により鉄
心1)0に発生する磁束の向きは、パワートランジスタ
107が導通した時の1次コイル109の電流による磁
束の向きとは逆方向となるよう巻かれている。ここで、
鉄心1)0において、1次コイル109の電流が通電中
の磁束の方向と1次コイル109の電流が遮断直後の磁
束の方向とは一般に知られているように互いに逆方向で
あるから、1次コイル109の電流遮断後の磁束の方向
と1次補助コイル209の通電中の磁束の方向とは同方
向となり、1次コイル109の電流遮断によるアークエ
ネルギーに1次補助コイル209の通電によるエネルギ
ーを足し合せることが可能である。
By the way, the number of turns of the primary auxiliary coil 209 is about 1/2 to 1/4 of the number of turns of the primary coil 109, that is, the turns ratio between the primary auxiliary coil 209 and the secondary coil 1) is 200 to 40.
It is about 0 times. Furthermore, the direction of the magnetic flux generated in the iron core 1)0 by the current flowing through the primary auxiliary coil 209 when the power transistor 207 is conductive is different from the direction of the magnetic flux due to the current flowing through the primary coil 109 when the power transistor 107 is conductive. It is wound in the opposite direction. here,
In iron core 1) 0, the direction of the magnetic flux while the current in the primary coil 109 is flowing and the direction of the magnetic flux immediately after the current in the primary coil 109 is cut off are, as is generally known, opposite to each other. The direction of the magnetic flux after the current is cut off in the secondary coil 109 and the direction of the magnetic flux while the primary auxiliary coil 209 is energized are the same, and the arc energy due to the current cut off in the primary coil 109 is combined with the energy due to the energization in the primary auxiliary coil 209. It is possible to add them together.

しかして、点火プラグの放電維持電圧は前述のようにエ
ンジンの回転数および負荷により影響され、かつ1次補
助コイル209の通電による2次電圧はバッテリ電圧に
も影響されるが、本実施例では、1次補助コイル209
と2次コイル1)1との巻数比を、1次コイル109と
2次コイル1)1との巻数比(100倍程度)より高い
200〜400倍としているので、点火プラグの放電維
持電圧よりも高い2次電圧が得られる。かつ、1次コイ
ル109および2次コイル1)1は通常の点火コイルと
同等のものを用いているので、コイルインピーダンスの
増大や、通電時飛火といった不具合は全くない。
As mentioned above, the discharge sustaining voltage of the spark plug is affected by the engine speed and load, and the secondary voltage caused by energization of the primary auxiliary coil 209 is also affected by the battery voltage. , primary auxiliary coil 209
The turns ratio between the primary coil 109 and the secondary coil 1) 1 is set to 200 to 400 times higher than the turns ratio (approximately 100 times) between the primary coil 109 and the secondary coil 1) 1. A high secondary voltage can also be obtained. Moreover, since the primary coil 109 and the secondary coil 1) 1 are the same as ordinary ignition coils, there are no problems such as an increase in coil impedance or sparks flying when energized.

本実施例の動作を第2図の各部動作波形に従ってさらに
詳細に説明する。パワートランジスタ107の断続〔第
2図(1)〕に伴って時刻t0で通電が開始された1次
コイル109の電流〔第2図(2)の(a)〕は時刻1
.で遮断される。これにより、2次コイル1)1に高電
圧が発生し、ディストリビュータ2および各点火プラグ
3〜6で放電しアーク電流〔第2図(5)の(b)〕が
流れる。この時、鉄心1)0中の磁束〔第2図(6)〕
はxxからxlまで変化し、1次コイル電流に対応した
エネルギーが貯えられる。また、時刻1.において単安
定マルチバイブレーク220に高レベルの出力信号〔第
2図(3)〕が発生し、1次補助コイル電流〔第2図(
4)〕が流れるが、この1次補助コイル電流は第2図(
4)の(C)とtelに分けられ、このうちtelが第
2図(5)のアーク電流の(diに対応する。この時、
鉄心1)0の磁束φはX、からx2まで変化し、一度零
となるが、時刻t2からt3までは1次補助コイル電流
のうち(e3に相当する電流が逆方向に磁束φを形成し
、x2〜X、まで変化する。時刻t2〜t。
The operation of this embodiment will be explained in more detail according to the operation waveforms of each part shown in FIG. The current flowing through the primary coil 109 ((a) in FIG. 2(2)), which starts energizing at time t0 due to the on/off of the power transistor 107 ((1) in FIG. 2), is at time 1.
.. It is blocked by As a result, a high voltage is generated in the secondary coil 1), which is discharged in the distributor 2 and each of the spark plugs 3 to 6, and an arc current [(b) in FIG. 2(5)] flows. At this time, the magnetic flux in the iron core 1) 0 [Fig. 2 (6)]
changes from xx to xl, and energy corresponding to the primary coil current is stored. Also, time 1. , a high-level output signal [Fig. 2 (3)] is generated in the monostable multi-bi break 220, and the primary auxiliary coil current [Fig. 2 (3)] is generated.
4)] flows, but this primary auxiliary coil current flows as shown in Figure 2 (
It is divided into (C) and tel in 4), and tel corresponds to (di) of the arc current in Fig. 2 (5). At this time,
The magnetic flux φ of iron core 1)0 changes from , x2 to X. Time t2 to t.

間に鉄心1)0に貯えられた磁束は時刻t3〜t4の間
にパワートランジスタ107が逆方向に導通して、1次
コイル109を介して1次コイル電流の第2図(2)の
(f)に対応する逆方向電流が流れた後零となる。
Between time t3 and time t4, the power transistor 107 conducts in the opposite direction, and the magnetic flux stored in the iron core 1)0 flows through the primary coil 109, causing the primary coil current to change ((2) in FIG. 2). After the reverse current corresponding to f) flows, it becomes zero.

ここで、時刻t2〜t3の間は1次補助コイル電流が鉄
心1)0に磁束を貯えながら所定の電流値(例えば1次
補助コイル209の直流抵抗値:1次コイル109と同
じ程度に、コイル線径によって設定される:で制限され
る電流値)に達するまでの時間で、1次コイル電流It
が所定値となる時刻t0〜1.の間の約1/2〜1/4
である(1次補助コイル209の巻数は1次コイル10
9の巻数の1/2〜1/4なので、そのインダクタンス
は1/4〜1/16となり、所定電流までに要する立上
り時間は1次コイルの1/2〜1/4となる)。この結
果、単安定マルチバイブレーク220の出力パルス幅(
1,〜t3)は1次補助コイル電流が磁束を貯える電流
のみとなる時間(t+−ti)に設定されるのが最も効
率的である。
Here, between times t2 and t3, the primary auxiliary coil current stores magnetic flux in the iron core 1)0 while reaching a predetermined current value (for example, the DC resistance value of the primary auxiliary coil 209: the same level as the primary coil 109, The primary coil current It is the time it takes to reach the current value set by the coil wire diameter.
is a predetermined value from time t0 to 1. Approximately 1/2 to 1/4 between
(The number of turns of the primary auxiliary coil 209 is 10
Since the number of turns is 1/2 to 1/4 of the number of turns of 9, its inductance is 1/4 to 1/16, and the rise time required to reach a specified current is 1/2 to 1/4 of that of the primary coil. As a result, the output pulse width of the monostable multi-bi break 220 (
1, to t3) is most efficiently set to the time (t+-ti) when the primary auxiliary coil current is only the current for storing magnetic flux.

本実施例は通常の点火コイル108の鉄心1)0上に2
次コイル巻数の1/200〜I/400程度の1次補助
コイル209を1次コイル109と逆方向に巻いただけ
で、かつパワートランジスタ207、逆電流防止ダイオ
ード208および単安定マルチバイブレーク220等を
加えたきわめて簡単な回路構成で、アークエネルギーを
約2倍にすることができるというすぐれた特長を有する
In this embodiment, the iron core 1) of the normal ignition coil 108 is
The primary auxiliary coil 209, which has a number of turns of about 1/200 to I/400 of the primary coil, is simply wound in the opposite direction to the primary coil 109, and a power transistor 207, reverse current prevention diode 208, monostable multi-vibration break 220, etc. are added. It has an excellent feature of being able to approximately double the arc energy with an extremely simple circuit configuration.

また、1次補助コイル209として1次コイル109の
巻線の1/2〜I/4程度のものを用いたにもかかわら
ず、1次補助コイル209の直流抵抗値を、線径の小さ
なものを用いることによって、1次コイル109とほぼ
同じ程度にすることによって、1次補助コイル209の
パワートランジスタ207の電流容量を、1次コイル1
09のパワートランジスタ107の電流容量と同じにで
きる。
In addition, even though the primary auxiliary coil 209 is about 1/2 to I/4 of the winding of the primary coil 109, the DC resistance value of the primary auxiliary coil 209 is lower than that of a coil with a small wire diameter. By using the current capacity of the power transistor 207 of the primary auxiliary coil 209, the current capacity of the power transistor 207 of the primary auxiliary coil 209 can be made almost the same as that of the primary coil 109.
The current capacity can be made the same as that of the power transistor 107 of No. 09.

ここで、点火コイル108の1次、2次コイル109.
1)1および1次補助コイル209の具体例について述
べると、1次コイル109として、線径0.75 xx
の銅線を280回巻いて、その直流抵抗値カ月、48Ω
のものを用い、2次コイル1)1として線径0.06 
鰭の銅線を28000回巻いてその直流抵抗値が13.
5 KΩのものを用いて、1次、2次コイル109,1
)1の巻数比が100倍の通常の点火コイルの場合には
、1次補助コイル209として線径0.45 mlの銅
線を93回巻いてその直流抵抗値が1.48Ωのものを
用いて、1次補助コイル209.2次コイル1)1の巻
数比が約300倍としである。
Here, the primary coil 108, the secondary coil 109.
1) Describing a specific example of 1 and the primary auxiliary coil 209, the primary coil 109 has a wire diameter of 0.75 xx
Copper wire is wound 280 times, and its DC resistance is 48Ω.
The wire diameter is 0.06 as the secondary coil 1).
When the fin copper wire is wound 28,000 times, its DC resistance value is 13.
Using 5 KΩ, the primary and secondary coils 109, 1
) In the case of a normal ignition coil with a turns ratio of 100 times, use a copper wire with a wire diameter of 0.45 ml wound 93 times and a DC resistance of 1.48 Ω as the primary auxiliary coil 209. Therefore, the turns ratio of the primary auxiliary coil 209.secondary coil 1)1 is approximately 300 times.

また、内燃機関始動時において、スタータ9を作動させ
るためにスタータスイッチ8を閉じると、単安定マルチ
バイブレーク220よりの所定時間幅の出力信号により
AND回路235を介してパワートランジスタ237を
導通させ、中間タップ231を介して1次補助コイル2
09の一部のコイル部分230にのみ電流を供給する。
Furthermore, when the starter switch 8 is closed to operate the starter 9 when starting the internal combustion engine, the power transistor 237 is made conductive via the AND circuit 235 by the output signal of a predetermined time width from the monostable multi-by-break 220, and the intermediate Primary auxiliary coil 2 via tap 231
Current is supplied only to some coil portions 230 of 09.

ここで、このコイル部分230と2次コイル1)1との
巻数比を600倍程度とすることによって、内燃機関始
動時においてバッテリ電圧が低い場合においても、1次
補助コイル209のコイル部分230への通電による2
次コイル1)1の2次電圧を点火プラグの放電維持電圧
よりも十分高くすることができて、1次電流遮断による
アークエネルギーに1次補助コイル209のコイル部分
230への通電によるエネルギーを足し合せることが可
能である。
Here, by setting the turns ratio of this coil portion 230 and the secondary coil 1) 1 to about 600 times, even when the battery voltage is low at the time of starting the internal combustion engine, the coil portion 230 of the primary auxiliary coil 209 is 2 by energizing
The secondary voltage of the secondary coil 1) 1 can be made sufficiently higher than the discharge sustaining voltage of the spark plug, and the energy due to energization of the coil portion 230 of the primary auxiliary coil 209 is added to the arc energy due to the interruption of the primary current. It is possible to match.

なお、上述した実施例においては、始動補助回路240
として、スタータスイッチ8の投入を検出して内燃機関
の始動を判別するようにしたが、スタータスイッチ8よ
りダイオード(図示せず)を介して中間タップ231に
接続する始動補助回路を用いたり、第3図に示すごとく
バッテリ電圧検出回路250によりバッテリ電圧を検出
し、バフテリ電圧が所定値(例えば12V定格のバッテ
リで8V)以下に低下したときを内燃機関の始動時とし
て判別して始動補助回路240を作動させるようにして
もよい。
In addition, in the embodiment described above, the starting assist circuit 240
In this case, starting of the internal combustion engine was determined by detecting the turning on of the starter switch 8. As shown in FIG. 3, the battery voltage is detected by the battery voltage detection circuit 250, and when the battery voltage drops below a predetermined value (for example, 8V for a 12V rated battery), it is determined that it is time to start the internal combustion engine, and the starting assist circuit 240 detects the battery voltage. may be activated.

また、上述した実施例においては、1次補助コイル電流
は1次補助コイル209の直流抵抗値で電流制限される
が、パワートランジスタ207を定電流制御することで
制限してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the primary auxiliary coil current is limited by the DC resistance value of the primary auxiliary coil 209, but it may be limited by controlling the power transistor 207 with a constant current.

また、上述した実施例においては、単安定マルチパイプ
レーク220は一定時間の出力を有するものとしたが、
この時間をエンジン回転数、負荷等により任意に可変し
てアークエネルギーを変えることも可能で、さらに火花
エネルギー増大回路200による7−クエネルギーの重
ね合せは、ディストリビュータ2や点火プラグ3〜6の
消耗を防ぐため、低回転、低負荷時のみ作動するように
してもよい。
Furthermore, in the embodiment described above, the monostable multipipe lake 220 has an output for a certain period of time, but
It is also possible to change the arc energy by arbitrarily varying this time depending on the engine speed, load, etc. Furthermore, the superimposition of the 7-arc energy by the spark energy increase circuit 200 reduces the consumption of the distributor 2 and spark plugs 3 to 6. In order to prevent this, it may be configured to operate only at low rotations and low loads.

〔発明の効果〕 以上述べたように本発明においては、1次電流遮断時に
1次補助コイルの通電によるエネルギーが足し合わされ
、かつ1次補助コイルの巻数が1次コイルの巻数より小
さいことによって、1次補助コイルと2次コイルとの巻
数比が1次、2次コイルの巻数比より高くなって、1次
補助コイルへの通電時に点火プラグの放電維持電圧より
も高い2次電圧が得られるから、通常の電流遮断型点火
装置に、1次コイルより巻数の少ない1次補助コイルと
、この補助コイルへの通電を断続する1次補助電流断続
手段等を付加するのみの簡単な回路構成によって、安価
かつ小型で点火エネルギーを良好に増大することができ
るという優れた効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, the energy due to the energization of the primary auxiliary coil is added up when the primary current is cut off, and the number of turns of the primary auxiliary coil is smaller than the number of turns of the primary coil. The turns ratio between the primary auxiliary coil and the secondary coil is higher than the turns ratio between the primary and secondary coils, and when the primary auxiliary coil is energized, a secondary voltage higher than the discharge sustaining voltage of the spark plug can be obtained. Therefore, by adding a primary auxiliary coil with a smaller number of turns than the primary coil and a primary auxiliary current intermittent means for intermittent energization to this auxiliary coil to a normal current interrupting type ignition device, a simple circuit configuration is used. This has the excellent effect of being able to satisfactorily increase ignition energy while being inexpensive and compact.

さらに、内燃機関始動時には始動補助回路により1次補
助コイルの有効巻数を減少させて、1次補助コイルへの
通電時に、より高い2次電圧を得るから、内燃機関始動
時においてバッテリ電圧が低い場合においても、1次電
流遮断によるアークエネルギーに1次補助コイルの一部
分のみへの通電によるエネルギーを効果的に足し合せる
ことができるという優れた効果がある。
Furthermore, when starting the internal combustion engine, the starting auxiliary circuit reduces the effective number of turns of the primary auxiliary coil and obtains a higher secondary voltage when the primary auxiliary coil is energized, so if the battery voltage is low when starting the internal combustion engine, Also, there is an excellent effect in that the arc energy caused by cutting off the primary current can be effectively added to the energy caused by energizing only a portion of the primary auxiliary coil.

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

第1図は本発明装置の一実施例を示す電気回路図、第2
図は第1図図示装置の作動説明に供する各部波形図、第
3図は本発明装置の他の実施例の要部構成を示す電気回
路図である。 8・・・スタータスイッチ、100・・・電流遮断型点
火装置、107・・・1次電流断続手段をなすパワート
ランジスタ、108・・・点火コイル、109・・・1
次コイル、1)0・・・鉄心、1)1・・・2次コイル
。 207.220・・何次補助電流断続手段を構成するパ
ワートランジスタと単安定マルチバイブレータ、208
・・・逆流防止素子をなすダイオード5209・・・1
次補助コイル、231・・・中間タップ、240・・・
始動補助回路、250・・・バッテリ電圧検出回路。 代理人弁理士 岡  部   隆 第2図 第3図 ソ唄に7辷S、ゴ「四)S智
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing one embodiment of the device of the present invention, and FIG.
The figures are waveform diagrams of various parts for explaining the operation of the device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an electric circuit diagram showing the configuration of main parts of another embodiment of the device of the present invention. 8... Starter switch, 100... Current interrupting type ignition device, 107... Power transistor forming primary current intermittent means, 108... Ignition coil, 109... 1
Secondary coil, 1) 0... iron core, 1) 1... secondary coil. 207.220...Power transistor and monostable multivibrator constituting multi-order auxiliary current intermittent means, 208
...Diode 5209...1 forming a backflow prevention element
Next auxiliary coil, 231... Intermediate tap, 240...
Starting auxiliary circuit, 250... battery voltage detection circuit. Representative Patent Attorney Takashi Okabe Figure 2 Figure 3

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)鉄心とこの鉄心に巻線された1次、2次コイルと
を有する点火コイル、およびこの点火コイルの1次電流
を断続する1次電流断続手段を含み、この1次電流断続
手段による1次電流遮断時に前記2次コイルに高電圧を
発生させる電流遮断型点火装置と、 前記1次コイルに対し発生磁束が逆方向となるように前
記鉄心に巻線されると共に、前記1次コイルより巻数が
少なく巻線途中に中間タップを有する1次補助コイルと
、 前記1次コイルの電流遮断時に前記1次補助コイルの通
電回路を形成するための1次補助電流断続手段と、 前記1次補助コイルの通電回路中に前記1次補助電流断
続手段と直列に接続され、前記1次補助コイルに逆方向
電流が流れるのを防止する逆流防止素子と、 内燃機関始動時に前記中間タップに切換えて前記1次補
助コイルの有効巻数を減少させる始動補助回路とを備え
る内燃機関用点火装置。
(1) It includes an ignition coil having an iron core and primary and secondary coils wound around the iron core, and a primary current intermittent means for intermittent the primary current of this ignition coil, and the primary current intermittent means a current interrupt type ignition device that generates a high voltage in the secondary coil when the primary current is interrupted; a primary auxiliary coil with a smaller number of turns and an intermediate tap in the middle of the winding; a primary auxiliary current intermittent means for forming an energizing circuit for the primary auxiliary coil when current in the primary coil is cut off; a backflow prevention element that is connected in series with the primary auxiliary current intermittent means in the energizing circuit of the auxiliary coil and prevents reverse current from flowing to the primary auxiliary coil; An ignition device for an internal combustion engine, comprising: a starting auxiliary circuit that reduces the effective number of turns of the primary auxiliary coil.
(2)前記始動補助回路はスタータスイッチの投入を検
出して内燃機関の始動時を判別するものである特許請求
の範囲第1項記載の内燃機関用点火装置。
(2) The ignition device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the starting auxiliary circuit detects turning on of a starter switch to determine when to start the internal combustion engine.
(3)前記始動補助回路はバッテリ電圧の低下を検出し
て内燃機関の始動時を判別するものである特許請求の範
囲第1項記載の内燃機関用点火装置。
(3) The ignition device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the starting assist circuit detects a drop in battery voltage to determine when to start the internal combustion engine.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006160339A (en) * 2004-12-09 2006-06-22 Sumitomo Rubber Ind Ltd Dropper rubber, and container for cosmetic or medical use
JP2018084209A (en) * 2016-11-25 2018-05-31 日立オートモティブシステムズ阪神株式会社 Ignition device for internal combustion engine
JP2019082177A (en) * 2018-12-20 2019-05-30 株式会社デンソー Ignition device for internal combustion engine

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