JPS5823270A

JPS5823270A - 内燃機関用点火装置

Info

Publication number: JPS5823270A
Application number: JP56120712A
Authority: JP
Inventors: Masazumi Sone; 曽禰　雅純; Hiroshi Endo; 寛遠藤; Iwao Imai; 今井　「巌」; Hideo Kasuya; 粕谷　英夫; Yasutake Ishikawa; 石川　泰毅
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1981-08-03
Filing date: 1981-08-03
Publication date: 1983-02-10

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】本発明は複数気筒内燃機関の点火装置に関し。

特に点火性能を向上させた点火装置に関する。　。

近年、省資源、省エネルギーの点から、内燃機。

関を搭載した自動車においても燃料消費率（以下１０燃
費と記す）の向上が必要とされてきた。　　　。

また、今後、燃料の質が悪化することも考えら。

れるが、その場合でも確実に着火し、所望の性能゛を得
る必要がある。

そのだめの一つの方法として１点火エネルギー１５を高
エネルギー化する方法が考えられるが、従来・の点火装
置においては１種々の理由からその実現・が困難であっ
た。

第１図は従来の点火装置の一例図である。

第１図において、コンタクトポイント６（又は２０半導
体スイッチ）を機関回転に連動して開閉し、　−バッテ
リ１から点火コイル２の１次コイルＬ１に流。

れる電流を断続すると２、電磁誘導作用により、コ。

ンタクトポイント３がオフになったとき２次コイ゛ルＬ
２に高電圧が発生する。

この高電圧が、高圧ケープ々４を介してディス。

トリピユータ７に送られ、ディストリビー−タフ。

のロータ電極と側電極間のギャップで放電し、高圧ケー
ブル（，５，Ａ〜５Ｄ内の該当するもの）を介゛して点
火プラグ（６Ａ〜６Ｄ内の該当するもの）１パに与えら
れ１点火プラグの電極間で火花放電が開。

始される。そして点火コイル２のインダクタンス。

に蓄積されたエネルギーが点火プラグに注入され。

て放電が継続し、気筒内の混合気が点火されて燃・焼す
る。　　　　　　　　　　　　　　　　　　１゜上記の
ように、バッテリ１（不足する場合は発・電機から補充
）から供給されたエネルギーが２点、一火コイル、高圧ケーブル及びデ、、イストリビ一一タ・
を介して伝送され２点火プラグに供給される◇　。

しかし従来の点火装置においては、上記の伝送す１１・
　３　・経路におけるエネルギー損失が大きく２そのため点火プ
ラグに到達する点火エネルギーは、バンチ、りからの供
給エネルギーの８〜１０％程度しがなく、効率が非常に
悪くなってしまう。

上記の伝送経路のうち、特に損失の大きい部分は、（１
）ディストリビーータ及び（２）高圧ケープ。

ルである。

まず（１）のディストリビーータにおいては１ロ゛−タ
電極と側電極間のギャップによる放電によっ。

て各気筒に配電しているが、この放電のため伝送１０効
率が５０係程度と非常に低くなる。

また（２）の高圧ケーブル忙おいては、火花放電゛によ
る電波雑音を抑制するだめ２通常、１５〜２ｏ・ｋΩ／
ｍの抵抗入りケーブルが用いられており、こ・の抵抗の
だめの損失が大きくなる。　　　　　　１′ｉ点火プラ
グに供給する点火エネルギーを高エネ・ルギー化するに
は２点火コイルの１次コイルのインダクタンスＬ又は１
次遮断電流■を大きくすれ・ば良い。

すなわち点火コイルのエネルギーＥは、Ｅ＝−ＬＩ’ｉ
ｎで与えられるから、ＴＪ又は■を大きくすればＥを大
きくすることが出来る。

しかしＬを大きくすると１次コイルが大きくなり、かつ
２次電圧を規定通りに保つためには、１次、２次両コイ
ルの巻数比を所定値にする必要があるので、２次コイル
も大きくなる。そのため点火コイルが非常に大きくなる
ので実用的でない。。

また■を大きくするとバッテリからの供給エネ。

ルギーが増加する。バッテリのエネルギーは、内゛燃機
関によって駆動される発電機から供給されて１″いるか
ら、バッテリから放出されるエネルギーが。

増加すれば、それだけ燃費に悪影響をもたらす。。

また前記のごとく伝送効率が８〜１０％である。

から１点火コイルにおけるエネルギーを増加させ。

ても、伝送経路で無駄に消費されるエネルギーが１５増
大し、ディス）　ＩＪピーータの電極消耗等が激し・く
なるだけで、実際に点火プラグに供給する点火・エネル
ギーはそれほど増加しない。

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであ
り、伝送経路の損失を減少させ、実際に２゜・　４　　
・点火プラグに供給する点火エネルギーを高エネルギー化
するととによって点火性能を向上させた点火装置を提供
することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明においては、。

各気筒毎に点火コイルを設け、また点火時期ごとに各点
火コイルのうちの該当するものを駆動する“回路を設け
ることによってディストリビーータを。

不要にし、ディストリビュータにおける損失をな“くし
て伝送効率を向上させたものである。　　　。

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する０１０第２
図は本発明の一実施例図である。

第２図において、２Ａ〜２Ｄは点火コイル、８・は点火
制御回路、９は点火信号発生回路、Ｑ１〜Ｑ４・はトラ
ンジスタであり、その他、第１図と同符号・は同一物を
示す。　　　　　　　　　　　　　　１５点火制御回路
８は２点火信号発生回路９と点火・コイルの１次電流断
続用のトランジスタＱ、〜Ｑ４・から構成されている。

点火信号発生回路９は９点火時期信号Ｓ、と気。

筒判別信号Ｓ２　とを入力し、各気筒の点火時期を２゜
判別し、各気筒が点火時期になる毎に゛０″レベルにな
る点火信号５Ａ−８Ｄを順次出力する。そしてこの点火
信号５Ａ−８ｒ、が力えられると、該当するトランジス
タＱ１〜Ｑ４がオフになり、該当する点火コイルの１次
電流が遮断されて２次コイルに高電圧が発生し、該当す
る点火プラグで放電が発生し２点火が行なわれる。

なお点火時期信号Ｓ１は１例えば機関のクラン。

り角で１８０°（４気筒機関の場合）毎に入力する。

信号であり、まだ気筒判別信号Ｓ２は１例えば機１゛。

関のクランク角で７２０°毎に入力する信号である°。

これらの信号Ｓ、、Ｓ２は１例えば機関のクラン。

り軸に同期（クランク軸が２回転する毎に１回転する）
して回転する磁性体と、固定された検出用。

コイルとからなるクランク角センサの出力を用い１′ｉ
ることか出来る。

また点火信号発生回路９は１例えば２ビツト２・進カウ
ンタと、該カウンタの各出力に接続された・４個の単安
定マルチバイブレータとで構成されて・おり、４個の単
安定マルチバイブレータの出力が２０・　７　・それぞれ点火信号ＳＡ、　””−ＳＴ）となる。

上記のごとき第２図の装置においては、ディストリピー
ータを用いる必要がないので、伝送経線。

のエネルギー損失を大巾に減少させることが出来°。

バッテリ１の消費電力を増加させるととなしに。

点火プラグに実際に供給する点火エネルギーを大ｄ］に
増加させることが出来る。

まだ実験によれば、従来の点火装置における点゛火プラ
グの供給エネルギーは１５〜３’　５’　ｍＪ　であ。

ったが、これを７０ｍＪ　以上に増加させると、希薄混
合気での燃焼や機関の安定性に大きく寄与す。

るととが判明した。またそれによって燃費も最大“８〜
１０係向上することが判った。

しかし供給エネルギーを２００　ｍＪ以上にする・こと
は、消費エネルギーの増大や点火コイルの大１）型化等
の点で不利になり、実用的でなくなる。し・ため虫って
第２図の装置では、供給エネルギーを　・７０〜２００
ｍＪの範囲に設定すると良い。　　・次に第３図は本発
明の他の実施例図である。　・第６図において、１０は
点火時期センサ、１１Ａ２０〜１１Ｄは点火回路である
。

点火時期センサ１０は１例えばクランク軸に連動するロ
ータと、気筒数と同数のセンサとからなり、各気筒の点
火時期毎に点火信号８３〜Ｓ、を出力する。

点火回路１１Ａ〜１１Ｄは、トランジスタ・スインチン
グ回路であり１点火信号Ｓ、１−８Ｄが与えられる毎に
、一定時間のあいだ点火コイルの１火室。

流を遮断して点火動作を行なわせる。

第３図の装置の効果は第２図の場合と同様であ１゛る０次に、第４図に示すごとく１点火コイル１２．・高圧ケ
ーブル１４及び点火プラグ１３をシールド手段（例えば
シールドケースとシールドケーブル）１５でシールドし
、かつ点火コイル１２からバノｌｆｉテリ１及び点火制
御回路８へのリード線の出力端・に貫通コンデンサ１６
．１７を設けるととにより・。

高圧ケーブル１４として抵抗入りではない通常の・ケー
ブルを用いても、火花放電による雑音電波を。

従来に比べて十分に低減することが出来るＱ　　　２＋
１・　　ｂ　・上記のように高圧ケーブルとして通常のケーブルを用い
れば、抵抗入りケーブルに比べて抵抗値が非常に小さく
なるので、高圧ケーブルにおけるエネルギー損失を大巾
に低下させることが出来る。

なお貫通コンデンサ１６．１７としては、数百ＰＦ〜数
千ＰＦの容量をもつものがよい。

また第４図（ロ）に示すごとく１点火コイル１２゜とし
て、１次コイルと２次コイルとが内部で接続゛されてい
ない型式のものを用いる場合には、２次。

コイルの一端を接地する必要があるが、この場合１０に
は１図示のごとく、シールド手段１５を介して。

接地するのが機能性及び雑音防止上から望ましい°。

また第５図に示すごとく１点火コイル１２を点。

火プラグ１６の近傍に設置し１両者を一体として・シー
ルドケース１８に収納すれば２機能性、実用１）性、雑
音防止性、エネルギー損失低減等の点で有・利である。

なおシールドケース１８は、ねじ等によって機・関本体
１９に固定する。・また２０はピストン、２１・は燃焼
室である。

また第５図のごとく２点火コイルと点火プラグとを一体
として設置すれば１両者を接続する高圧ケーブルの長さ
を非常に短くすることが出来る。

従来の装置では、高圧ケーブルの浮遊容量が大゛きいた
め２点火プラグに印加される電圧が点火コイルの出力端
に比べて５１（ｖ程度低下していたが゛。

上記のように高圧ケーブルの長さを短くすることにより
、上記の電圧降下も大巾に減少させるとと。

が出来る。

また第６図に示すごとく１点火プラグとして、１“１中
心電極２２及び側方電極２ろが通常より大巾に。

突出したものを本発明の装置に用いると２従来の。

プラグを用いた場合に比べて、燃費が３〜４係向。

上することが判明した。

これは、電極が燃焼室の中心部に突出するので）。

燃焼室の中心から火炎核が形成され、それが四方に伝搬
してゆくため、従来に比べて急速に燃焼がおこり、それ
が燃費に好影響をもたらすものと考。

えられる。

なお、第６図（イ）は側方電極が４個あるもので２・ｔ
・　１１　・（ロ）に示す側方電極１個のものよりも燃焼の安定性が
良い。

まだ電極に切り込みや溝を設けたり、放電路を沿面放電
型にした点火プラグを用いても上記と同様に安定化に効
果がある。

以上説明したごとく本発明によれば、ディストリビーー
タを不要としたので、伝送経路におけるエネルギー損失
を大巾に減少させることが出来、。

そのだめ少ない消費電力で点火プラグにおける点“火エ
ネルギーを高エネルギー化することが出来、１０点火性
能を向上させることが出来るので燃費が良。

くなる。

また点火プラグと点火コイルとを一体のシール゛ドケー
スに収納したものの場合には、高圧ケーブルにおけるエ
ネルギー損失も大巾に減少させるこ１）とが出来るので
１点火性能を更に向上させること・が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例図、第２〜６図はそれ・ぞれ本
発明の実施例図である０２０１９− 符号の説明１・・・バッテリ２．２八〜２Ｄ・・・点火コイル３・・・コンタクトポイント４．５八〜５Ｄ・・・高圧ケーブル６八〜６Ｄ・・点火プラグ７・・ディストリビーータ８・・点火制御回路９・・・点火信号発生回路１０・・・点火時期センサ　　　　　　　　　　　　川
１１Ａ〜１１Ｄ・・・点火回路代理人弁理士　中村鈍才・助　　１コ１　ぺ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　−１２ノｔ１　図 − 第４　図倉６　図（イ） ′４５　図・（ロ）

Claims

【特許請求の範囲】１、　複数気筒の内燃機関において、各気筒毎に設けら
れた点火コイル及びそれに接続された点火プラグと、各
気筒の点火時期を検出し１点火時期毎に上記各点火コイ
ルのうちの点火時期に該当す。るものの−次電流を遮断する手段とを備え、容気。筒毎に設けられた点火コイルからそれぞれの気筒１゛１
の点火プラグに給電するように構成した内燃機関。用点火装置。２　上記点火プラグに供給する点火エネルギー。を７０　ｍ＋Ｊ以上２００　ｍＪ以下の値に設定したこ
・とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃Ｉコ
機関用点火装置。６、　点火コイルと点火プラグとを一体的にシールドし
、かつ点火コイルの１次側端子部に貫通コ。ンデンサを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の内燃機関用点火装置。　　　　　・・・）４、
　上記点火プラグとして、火花放電を生じる中心電極と
側方電極とのギャップ部が内燃機関の燃焼室内に突出す
る形状の点火プラグを用いたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の内燃。機関用点火装置。