JPS641665B2 - - Google Patents

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JPS641665B2
JPS641665B2 JP7358481A JP7358481A JPS641665B2 JP S641665 B2 JPS641665 B2 JP S641665B2 JP 7358481 A JP7358481 A JP 7358481A JP 7358481 A JP7358481 A JP 7358481A JP S641665 B2 JPS641665 B2 JP S641665B2
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JP
Japan
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high voltage
voltage
voltage diode
ignition device
spark plug
Prior art date
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Expired
Application number
JP7358481A
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English (en)
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JPS57188773A (en
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Mitsukuni Tsutsui
Takashi Yoshinari
Hiroshi Watanabe
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/02Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors

Landscapes

  • 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)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関用点火装置に係り、特に点火
コイルから供給される高電圧エネルギを高圧ダイ
オードによつて分配し複数の点火プラグへ配電す
る内燃機関用点火装置の高圧ダイオードの取付構
造に関する。 第1図は、例えば特開昭55−112870号公報等に
知られる様に、従来の自動車用4気筒エンジンの
点火系回路図である。点火コイル1の一次コイル
2及び3の共通端子はバツテリ4の正極端子に接
続され、他端はそれぞれダイオードD5,D6を
介してパワートランジスタQ1,Q2のコレクタ
に接続されている。パワートランジスタQ1,Q
2のベースは増幅器5の小信号増幅部6に接続さ
れエミツタは接地されている。増幅器5の小信号
増幅部6には入力端子7,8が設けられており電
気信号S1,S2が入力される。 一方、点火コイル1の二次コイル9の出力端1
0は高圧ダイオードD1のカソードと高圧ダイオ
ードD2のアノードに接続され、高圧ダイオード
D1のアノードはエンジンの第1気筒の点火プラ
グP1に接続され、高圧ダイオードD2のカソー
ドは第2気筒の点火プラグP2に接続されてい
る。また、二次コイル9の出力端11は高圧ダイ
オードD3のカソードと高圧ダイオードD4のア
ノードに接続され、高圧ダイオードD3のアノー
ドは第3気筒の点火プラグP3に接続され、高圧
ダイオードD4のカソードは第4気筒の点火プラ
グP4に接続されている。 第2図は第1図に示した点火系回路の動作を説
明するタイムチヤートである。増幅器5の入力端
子7及び8からエンジンの回転に同期した電気信
号S1及びS2が入力される。電気信号S1の値
は時間T1〜T2及びT5〜T6の間では1であ
り、電気信号S2の値は時間T3〜T4及びT7
〜T8の間で1となる。このようにS1,S2の
値を交互に1にすると、パワートランジスタQ1
とQ2が交互に導通状態となつて一次コイル2及
び3に交互に電流I1及びI2が流れる。なお、
この電流I1及びI2の波形は図に示す如く鋸歯
状となつている。 一次コイル2に流れた電流I1が遮断された時
は第1図の実線で示す極性の高電圧A1が発生す
る。この高電圧A1は高圧ダイオードD1とD4
を通して点火プラグP1とP4にこの高電圧が印
加され、点火プラグP1とP4に火花放電V1と
V4が発生する。また、一次コイル3に流れた電
流I2が遮断された時は二次コイル6に第1図波
線で示す極性の高電圧A2が発生する。この高電
圧A2は高圧ダイオードD2とD3を通して点火
プラグP2とP3に印加され、点火プラグP2と
P3に火花放電V2とV3が発生する。 ここで、第1気筒と第4気筒のピストンはクラ
ンク角で360度異なつた位置関係にあり、第1気
筒の点火時期では第4気筒は排気行程となつてい
る。従つて、上記の如く第1気筒の点火プラグP
1と第4気筒の点火プラグP4に火花放電が同時
に発生してもエンジンの運転に支障をきたすこと
はない。同様なことが第2気筒と第3気筒の点火
プラグに関しても言える。なお、第6図の最下段
にはクランク角度と上記点火時期との関係が示さ
れており、クランクが2回転する間に各点火プラ
グに2回ずつ火花放電が発生し、最初の状態に復
帰する。 ところで、高圧ダイオードD1乃至D4にはエ
ンジンの運転中点火プラグP1乃至P4の放電電
圧に等しい電圧が逆方向に印加される。例えば、
第1気筒の点火時期、即ち時間T2においては高
圧ダイオードD4には点火プラグP4の放電電圧
が逆方向に印加される。この点火プラグの放電電
圧は運転条件及びエンジンによつて異なるが、高
い場合には30KV程度になる。このため、高圧ダ
イオードD1乃至D4の逆方向耐電圧は30KV以
上必要となる。 高圧ダイオードD1乃至D4は上記の逆方向耐
電圧を得るために第3図に示すような構造を有し
ている。即ち、逆方向耐電圧が約1.5KVのシリコ
ンペレツト101を20〜30枚程積層し、この積層
したものの両端に電極102及びリード線103
を取付け、これらをガラスモールド104にて一
体にモールドした構成となつている。 次に、上記のような構造の高圧ダイオードD1
乃至D4に印加される逆方向電圧をEoとした場
合に、各シリコンペレツト101に印加される電
圧について説明する。印加電圧の周波数が低い場
合には各シリコンペレツト101に電圧は均等に
分但される。例えば、シリコンペレツトの数をn
とすれば各シリコンペレツト101に印加される
電圧Eo1は=Eo/nとなる。しかし、点火装置に
おいては点火プラグで火花放電を発生する時に、
立上り時間が10nS程度の高周波電圧が高圧ダイ
オードD1乃至D4に印加される。このため、各
シリコンペレツト101に印加される電圧は均等
にならず、点火プラグP1〜P4に接続されてい
る側のシリコンペレツト101に電圧が集中的に
印加される現象が発生する。従つて、これらのシ
リコンペレツト101には前述したEo1=Eo/n
に比べ著しく大きな電圧が印加される。この結
果、シリコンペレツト101の積層枚数を増加し
ても、点火プラグに使用した場合の実質的逆方向
耐電圧は大幅に増加させることができない欠点が
生じる。従つて、点火エネルギを上記構造の高圧
ダイオードによつて分配し、複数の点火プラグに
配電する内燃機関用点火装置を実用化するには上
記の欠点を解決しなければならない。即ち、点火
プラグで火花放電を発生した時の高周波電圧に対
しても、30KV以上の逆方向耐電圧が確保できる
ような高圧ダイオード及びその取付方法の開発が
要請されている。 本発明の目的は上記の欠点に鑑み、高圧ダイオ
ードを構成するシリコンペレツトに加わる電圧を
均一化して分担させた小形で耐電圧性能の優れた
内燃機関用点火装置を提供するにある。 本発明により上記の目的は、高圧ダイオードを
構成するシリコンペレツトの点火プラグに接続さ
れる側に近接して導電性の電極を設け、この電極
を高圧ダイオードの点火プラグに接続される側の
出力端と同電位として前記シリコンペレツトの分
布容量を大きくすることにより、高周波電圧印加
時の電圧集中を緩和することによつて達成され
る。 以下、本発明の実施例を図面に従つて説明す
る。 第4図は本発明に係る内燃機関用点火装置の一
実施例を示した断面図である。但し第1図と同様
あるいは同一構成部分は同一符号を用いて示して
ある。 ボビン12に一次コイル2,3が巻回され、こ
の一次コイル2の巻始めは一次端子13にその巻
終り及び一次コイル3の巻始めは共に一次端子1
4に、また一次コイル3の巻終りは一次端子15
に接続されている。一方、二次コイル9は合成樹
脂製のケース16に収納されて一次コイル2,3
の外周に装着されている。この二次コイル9は2
つのボビン17に積層巻回された後、直列接続さ
れて前記ケース16内に収納されている。 二次コイル9の巻終り端10,11はケース1
6に取付けられた二次端子18,19にそれぞれ
接続されている。また、二次コイル9を収納した
ケース16の中央孔に前記一次コイル2,3を巻
回したボビン12が挿入され、しかる後にエポキ
シ系樹脂組成物20を真空中にて含浸させて加熱
硬化させてある。一次コイル2,3を巻回したボ
ビン12の中央孔にはL字形の硅素鋼板を積層し
たコア21を挿入し、ケース16を包囲するコア
22と組合わせて一組の閉磁路鉄心が形成されて
いる。 高圧ダイオードD1〜D4は第3図に示したも
のと同一のもので、合成樹脂製のケース23内に
収納され、各高圧ダイオードの一端はケース23
に一体に成形された高圧端子24,25,26,
27にそれぞれ接続されている。また、高圧ダイ
オードD1,D2の他端はケース23に取付けら
れたダイオード端子28に、高圧ダイオードD
3,D4の他端は同様にダイオード端子29に接
続されている。このケース23内にもエポキシ系
樹脂組成物20を注入した後、加熱硬化させて高
圧ダイオード部が形成される。更に、前記ダイオ
ード端子28,29は前記二次端子18,19に
接続し、上記全ての構成部分は合成樹脂30で一
体に被覆して点火コイル1が形成される。 第5図は第4図で示した高圧ダイオードの取付
部分の詳細を示した図であり、本実施例の特徴部
分である。即ち、高圧端子24(高圧端子25,
26,27も同じ)は高圧ダイオードD1(D
2,D3,D4も同じ)のガラスモールド104
の外径より約2mm大きな内径の笠状部分(導電性
電極)105を有している。この高圧ダイオード
D1の高圧端子24に接続される側の一部は、全
長の約30%の部分を上記した笠状部分105内に
入り込むように取付けられている。なお、他の高
圧ダイオードD2〜D4についても同様である。 第5図に示したように高圧ダイオードD1〜D
4を取付けると、高圧端子の笠状部分105と、
高圧ダイオードの高圧端子24〜27に近い側の
シリコンペレツト101との間の分布容量が大き
くなる。この分布容量の増大によつて、点火プラ
グP1〜P4で火花放電を発生させた時の高周波
電圧が高圧ダイオードD1〜D4に印加された時
に、高圧端子24〜27に近い側のシリコンペレ
ツト101に電圧が集中するのを防止することが
できる。 次に上記の電圧集中防止効果について説明す
る。高圧ダイオードD1〜D4(以下D1で代表
する)に立上り時間10nS程度の電圧が印加され
た場合、各シリコンペレツト101の分担電圧に
ついて考える場合、シリコンペレツト101と高
圧端子24との間は静電容量で等価して考えるこ
とができる。このような考え方で、立上り時間
10nSの急峻波の電圧を高圧ダイオードD1に印
加した場合の各シリコンペレツト101に印加さ
れる電圧を計算した結果第6図に示すようにな
る。 この第6図の例はシリコンペレツト101を30
枚積層して高圧ダイオードを構成した場合のもの
で、横軸はシリコンペレツトの枚数を示し、図中
左が点火プラグ側、右が二次コイル側を示してお
り、縦軸は各シリコンペレツトの電圧分担率を示
【表】 従来技術により取付けた高圧ダイオードは非常に
短時間で破壊するのに対し本実施例の方法で取付
けた高圧ダイオードは十分な耐電圧性能を有して
いることが分る。 本実施例によれば高圧ダイオードD1〜D4
(以下D1で代表する)をシリコンペレツト10
1の高圧端子24側が高圧端子24に形成されて
いる笠状部分105の中に入るように取付けるこ
とによにり、、ガラスモールド104内のシリコ
ンペレツト101の分布容量を大きくして、高圧
端子24側に位置するシリコンペレツト101へ
高電圧が集中することを防止する効果があり、高
圧ダイオードD1の耐電圧性能を飛躍的に向上さ
せる効果がある。従つて、シリコンペレツトを多
数積層した高圧ダイオードを用いることなく内燃
機関用点火装置を小形で且つ耐電圧性能の優れた
ものとする効果がある。 第7図は本発明に係る内燃機関用点火装置の他
の実施例の要部である高圧ダイオードの構造を示
すものである。但し第3図と同様あるいは同一構
成部分は同一符号を用いて示してある。本実施例
の高圧ダイオードでは、ガラスモールド104内
の1つの電極102に導電材から成る笠状部分1
06を設け、この笠状部分により包囲されるペレ
ツト101の分布容量を大きくしてある。 この実施例ではガラスモールド104内に笠状
部分106を設けてあるため、高圧ダイオードを
点火プラグ側の高圧端子に取付ける際に、高圧端
子側に笠状部分を設ける必要がなくなり、従来か
らの高圧端子にそのまま本実施例の高圧ダイオー
ドを取付けて、先きの実施例と同様の効果を得る
ことができる。 以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、高圧ダイオードを構成するシリコンペレツト
の点火プラグに接続される側のシリコンペレツト
に近接して高圧ダイオードの出力端と同電位とな
る導電性の電極を設けることにより、高圧ダイオ
ードを構成するシリコンペレツトに加わる電圧を
均一化して分担させた小形で耐電圧性能の優れた
内燃機関用点火装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の自動車用4気筒エンジンに使用
される点火系回路図、第2図は第1図の点火系回
路の動作を説明するタイムチヤート図、第3図は
従来の高圧ダイオードの構造を示す概略断面図、
第4図は本発明に係る内燃機関用点火装置の一実
施例を示した断面図、第5図は第4図の高圧端子
に取付けられている高圧ダイオードの取付構造を
示した詳細図、第6図は従来と本実施例の高圧ダ
イオードを構成する各シリコンペレツトの電圧分
担率を示した比較線図、第7図は本発明に係る内
燃機関用点火装置の一実施例の要部である高圧ダ
イオードの構造を示した概略断面図である。 1……点火コイル、2,3……一次コイル、9
……二次コイル、24,25,26,27……高
圧端子、101……シリコンペレツト、102…
…電極、103……リード線、104……ガラス
モールド、105,106……笠状部分、D1,
D2,D3,D4……高圧ダイオード、P1,P
2,P3,P4……点火プラグ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 点火コイルから供給される高電圧を半導体ペ
    レツトを複数個積層して成る高圧ダイオードを介
    して点火プラグに配電する内燃機関用点火装置に
    おいて、前記高圧ダイオードの点火プラグに接続
    される側の出力端と同電位となる導電性電極を、
    前記高圧ダイオードを構成する半導体ペレツトに
    近接して設け、該導電性電極と半導体ペレツト間
    に浮遊容量を形成させたことを特徴とする内燃機
    関用点火装置。 2 高圧ダイオードの点火プラグに接続される側
    の端部を一部包囲するような笠状に広がる形状の
    導電性電極を、点火プラグに接続され且つ前記高
    圧ダイオードの一端子が接続される高圧端子部に
    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。 3 高圧ダイオードを構成する前記積層された半
    導体ペレツトの一端部に取付けられたリード電極
    に、前記半導体ペレツトの該リード電極側の一部
    を包囲するような導電性電極を設け、該導電性電
    極を前記半導体ペレツト及びリード電極と共にガ
    ラスモールドで一体に被覆したことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の内燃機関用点火装
    置。
JP7358481A 1981-05-18 1981-05-18 Ignition device of internal combustion engine Granted JPS57188773A (en)

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JPS57188773A JPS57188773A (en) 1982-11-19
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59144171U (ja) * 1983-03-17 1984-09-26 富士電機株式会社 エンジン点火回路
JPS6079171A (ja) * 1983-10-06 1985-05-04 Fuji Electric Co Ltd デイストリビユ−タレス型点火装置

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JPS57188773A (en) 1982-11-19

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