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JP2000199470A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

内燃機関の点火装置

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JP2000199470A
JP2000199470A JP10372308A JP37230898A JP2000199470A JP 2000199470 A JP2000199470 A JP 2000199470A JP 10372308 A JP10372308 A JP 10372308A JP 37230898 A JP37230898 A JP 37230898A JP 2000199470 A JP2000199470 A JP 2000199470A
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Japan
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ignition
ignition coil
coil
internal combustion
combustion engine
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Yuji Unno
裕二 海野
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】点火装置の性能と小型化とを両立する。 【解決手段】シリンダヘッド1に装着される点火栓2と
ロッカカバー3との間を連結する鋼管4の内側に円筒状
の第1の点火コイル5を配設すると共に、該第1の点火
コイル5の上端部に連結させてロッカカバー3上に筐体
状の第2の点火コイル6を配設し、これら第1の点火コ
イル5と第2の点火コイル6とを並列に接続して、多重
放電特性を得るように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の点火装
置に関し、特に、多重放電特性を得る点火装置の小型化
を図った技術に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の点火装置としては、点火栓の
くすぶりに対して良好な着火性能を得るためには、2次
電圧が急峻に立ち上がる特性が要求され、一方、リーン
バーンや通常の燃焼を良好に維持するためには放電時間
が長い特性が要求される。しかし、2次電圧を急峻に立
ち上げるためには点火コイルの2次巻線数を小さくする
などして短時間にエネルギを放出させるため、放電時間
は短くなるので、これら両特性の要求は相反している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、複数の点火コ
イルを用いて個々の特性を合成して多重放電とすること
により、前記2つの要求を同時に満たすことが可能であ
る。
【0004】しかし、例えば、シリンダヘッドに装着さ
れる点火栓とロッカカバー上に備えられる電極コネクタ
との間に設けられる円筒状の点火コイル(ペンシル型コ
イルと称される。特開平10−77939号公報等参
照) の場合、複数の点火コイルを円筒の径方向に重ねて
設けようとしても周辺の弁駆動機構によるスペースの制
約で外径を増大することが困難であり、また、軸方向に
重ねることも縦方向に長くなり過ぎて機関高さの制約上
困難である。また、点火栓に円筒部材(プラグチュー
ブ) を介して連結され、ロッカカバー上に配設される筐
体状の点火コイル(プラグトップ型コイルと称される。
特開平10−223463号公報等参照) の場合も、該
点火コイルを複数設けようとすると大型化し、取付スペ
ースの確保が困難である。また、点火コイルを点火栓か
ら遠く離れた位置に設置する場合は、ハイテンションコ
ードを用いて配電することになるため、エネルギーロス
分を余分に点火コイルに出力する必要があり、高圧配電
の信頼性も懸念される。
【0005】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、前記相反する2つの要求を満たすこ
とができる多重放電特性を得るための2つの点火コイル
をコンパクトに配置して小型化を満たした内燃機関の点
火装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明は、シリンダヘッドに装着される点火栓とロッカ
カバーとの間に円筒状の第1の点火コイルを配設すると
共に、該第1の点火コイルの上端部に連結させてロッカ
カバー上に筐体状の第2の点火コイルを配設し、これら
第1の点火コイルと第2の点火コイルとを並列に接続し
て、多重放電特性を得るように構成したことを特徴とす
る。
【0007】請求項1に係る発明によると、第1の点火
コイルと第2の点火コイルとを並列に接続することで、
これら各点火コイルの各特性を合成した特性、即ち、2
次電圧が急峻に立ち上がると共に放電時間の長い多重放
電特性が得られ、点火栓のくすぶりに対して良好な着火
性能を確保できると共に、リーンバーンや通常の燃焼も
良好な性能を確保できる。そして、元々デッドスペース
となる円筒空間(プラグチューブ内空間) に第1の点火
コイルを配設し、ロッカカバー上に筐体状の第2の点火
コイルを配設するので、従来のプラグトップ型コイルを
備えた点火装置と同様の外形寸法に収めることができ、
多重放電特性を有する点火装置を可及的に小型化するこ
とができる。
【0008】また、請求項2に係る発明は、前記第1の
点火コイルは、第2の点火コイルに比較して2次電圧が
急峻に立ち上がる放電特性を有する一方、第2の点火コ
イルは第1の点火コイルに比較して放電時間が長い放電
特性を有し、これらを合成した2次電圧が急峻に立ち上
がり放電時間の長い多重放電特性が得られる構成とした
ことを特徴とする。
【0009】請求項2に係る発明によると、周辺に弁駆
動機構等を備えて外径寸法が制約される第1の点火コイ
ルに、放電エネルギーが小さくコイル外径が小さくて済
む2次電圧が急峻に立ち上がる特性を持たせ、設置スペ
ースに余裕のある筐体状の第2の点火コイルに、放電エ
ネルギーを多く必要とする放電時間が長い特性を持たせ
ることにより、各点火コイルを無理なく配設して所望の
放電特性を容易に得ることができる。
【0010】また、請求項3に係る発明は、前記第1の
点火コイルと第2の点火コイルの2次側同士を、前記第
1の点火コイルの円筒状ケースの外周壁に外装鉄心位置
決め用に突出して形成されたリブに配設された配線を介
して接続する構成としたことを特徴とする。
【0011】請求項3に係る発明によると、外装鉄心位
置決め用に突出して形成されたリブを利用して第1の点
火コイルと第2の点火コイルの2次側同士を接続するこ
とにより、該接続のために第1の点火コイルの外形寸法
を増大させる必要がなく、小型化の要求を容易に満たせ
る。
【0012】また、請求項4に係る発明は、前記第1の
点火コイルと第2の点火コイルの2次側同士を、過早着
火防止用のダイオードを介して点火栓の電極に接続され
る位置で接続したことを特徴とする。
【0013】請求項4に係る発明によると、過早着火防
止用のダイオードを第1の点火コイルと第2の点火コイ
ルとに共通して1個備えるだけでよく、設置スペースを
余分に必要としなくてすむ。
【0014】また、請求項5に係る発明は、前記第1の
点火コイル及び第2の点火コイルの1次側に接続される
各パワートランジスタを1つのパッケージに一体に装着
したことを特徴とする。
【0015】請求項5に係る発明によると、2つのパワ
ートランジスタを1つのパッケージに一体に装着するこ
とにより、コンパクトに収納することができる。
【0016】また、請求項6に係る発明は、前記第1の
点火コイル及び第2の点火コイルの1次側に接続される
各パワートランジスタを第2の点火コイルのケースの離
れた位置に装着したことを特徴とする。
【0017】請求項6に係る発明によると、パワートラ
ンジスタの発熱量が大きい場合には、各パワートランジ
スタを離して設けることにより、熱的負荷を軽減するこ
とができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は本発明の一実施の形態に係る点火装
置を備えた内燃機関の要部を示し、シリンダヘッド1の
点火栓2が装着される孔部とロッカカバー3のボス部と
の間に仕切り用の鋼管4が連結され、その内側に円筒状
の第1の点火コイル(ペンシル型コイル) 5を配設する
と共に、前記第1の点火コイル5の上端部に連結させて
ロッカカバー3上に筐体状の第2の点火コイル6(プラ
グトップ型コイル) を配設する。
【0019】図2は、前記点火装置を示し、第1の点火
コイル5は、中心側から外側にセンタコア51,2次ボビ
ン52,2次巻線53,1次ボビン54,1次巻線55,ケース
56,外装鉄心57とを備えて構成される。
【0020】第2の点火コイル6は、図3に示すよう
に、上下に積層した鉄心61の中央部周囲に内側から外側
に1次ボビン62,1次巻線63,2次ボビン64,2次巻線
65が装着される。
【0021】前記第1の点火コイル5と第2の点火コイ
ル6とが、図4に示すように並列に接続される。ここ
で、第1の点火コイル5の2次巻線53と第2の点火コイ
ル6の2次巻線65とを過早着火防止用のダイオード7を
介して点火栓2の電極に接続される位置で接続する。ま
た、この2次側同士の接続を、図2に示すように、ケー
ス56の外周壁を一部を突出して形成される外装鉄心57の
位置決め用リブ56aに埋設した(若しくは縦溝を形成し
て該縦溝内に配設した) 配線8を介して接続する。具体
的には、前記配線8の上端部に第2の点火コイル6の2
次巻線65の一端部を接続すると共に、該配線8の下端部
に第1の点火コイル5の2次巻線53の一端部及びセンタ
コア51の下方に近接して配設された前記ダイオード7の
一方の端子を接続する。ここで、前記配線8の端部を中
央部に溝を有した2叉端子状に形成し、該溝に2次巻線
53の端部やダイオード7の端子を係止して接続するよう
な構成とすれば確実に接続することができる。前記ダイ
オード7の他方の端子はキャップ状の高圧端子9に接続
され、該高圧端子9の下端部にスプリング端子10の上端
部が嵌挿して固定される。そして、前記第1の点火コイ
ル5の下端部と連結して高圧端子9及びスプリング端子
10の外側に配設されたゴム材等からなる円筒状の緩衝部
材11に点火栓2の陽極と接続される上端部が圧入され、
スプリング端子10を押し縮めることにより、高圧端子9
及びダイオード7を介して第1の点火コイル5及び第2
の点火コイル6の各2次巻線53,65と電気的に接続され
る。
【0022】図3に戻って、第2の点火コイル6のケー
スと一体に、第1の点火コイル5を電源と接続するため
の第1のコネクタ12と第2の点火コイル5を電源と接続
するための第2のコネクタ13が形成され、また、ボルト
によりシリンダヘッド1に締結するための締結部14が形
成される。また、第1の点火コイル4の1次巻線55に接
続される第1のパワートランジスタ15と第2の点火コイ
ル5の1次巻線63に接続される第2のパワートランジス
タ16とを隣接して1つに収めたパッケージ17が2次巻線
65の外側に近接して配設される。これら、第1のパワー
トランジスタ15と第2のパワートランジスタ16とが、図
4に示す多重駆動回路18によって駆動され、所定の点火
時期に点火栓2が多重放電して点火が行われる。
【0023】以上のように構成した点火装置によれば、
第1の点火コイル5と第2の点火コイル6とを並列に接
続することにより、図5に示すように、これら各点火コ
イルの特性を合成した2次電圧が急峻に立ち上がると共
に放電時間の長い多重放電特性が得られ、点火栓のくす
ぶりに対して良好な着火性能を確保できると共に、リー
ンバーンや通常の燃焼も良好な性能を確保できる。そし
て、鋼管4の内側のデッドスペースに第1の点火コイル
を配設し、ロッカカバー3上に筐体状の第2の点火コイ
ル6を配設するので、従来のプラグトップ型コイルを備
えた点火装置と同様の外形寸法に収めることができ、多
重放電特性を有する点火装置を可及的に小型化すること
ができる。
【0024】特に、周辺に弁駆動機構等を備えて外径寸
法を制約される円筒状の第1の点火コイル5に放電エネ
ルギーが小さくコイル外径が小さくて済む2次電圧が急
峻に立ち上がる特性を持たせ、設置スペースに余裕のあ
る筐体状の第2の点火コイル6に放電エネルギーを多く
必要とする放電時間が長い特性を持たせることにより、
各点火コイルを無理なく配設して所望の放電特性を容易
に得ることができる。
【0025】また、外装鉄心位置決め用に突出して形成
されたリブ56aを利用して第1の点火コイル5と第2の
点火コイル6の2次巻線53,65同士を接続する構成とし
たことにより、該接続のために第1の点火コイル5の外
形寸法を増大させる必要がなく、小型化の要求を容易に
満たせると同時に、該接続を過早着火防止用のダイオー
ド7を介して点火栓2の電極に接続される位置で行うこ
とにより、ダイオード7を1個共通して備えるだけでよ
く、設置スペースを余分に必要としなくてすみ、コスト
も低減できる。
【0026】更に、前記第1の点火コイル5及び第2の
点火コイル6の各1次巻線55,63に接続される各パワー
トランジスタ15,16を1つのパッケージ17に一体に装着
したことにより、コンパクトに収納することができる。
【0027】但し、各パワートランジスタの発熱量が大
きい場合は、2つのパワートランジスタを、第2の点火
コイルのケースの離れた位置、例えば、鉄心を挟んで両
側に設ける構成とすればよく、熱的負荷を軽減すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る点火装置を備えた
内燃機関の要部を示す断面図。
【図2】 同上点火装置の詳細を示し、(A) は正面
図、(B) は一部縦断面図、(C) は(A) のC−C矢
視断面図。
【図3】 同上点火装置の第2の点火コイルを示し、
(A) は平面図、(B) は一部拡大平面図。
【図4】 同上点火装置の点火回路を示す図。
【図5】 同上点火装置の放電特性を示す図。
【符号の説明】
1 シリンダヘッド 2 点火栓 3 ロッカカバー 4 鋼管 5 第1の点火コイル 6 第2の点火コイル 7 ダイオード 8 配線 15 第1のパワートランジスタ 16 第2のパワートランジスタ 17 パッケージ 53 第1の点火コイルの2次巻線 55 第2の点火コイルの1次巻線 56a リブ 63 第2の点火コイルの1次巻線 65 第2の点火コイルの2次巻線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01F 31/00 501Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダヘッドに装着される点火栓とロッ
    カカバーとの間に円筒状の第1の点火コイルを配設する
    と共に、該第1の点火コイルの上端部に連結させてロッ
    カカバー上に筐体状の第2の点火コイルを配設し、これ
    ら第1の点火コイルと第2の点火コイルとを並列に接続
    して、多重放電特性を得るように構成したことを特徴と
    する内燃機関の点火装置。
  2. 【請求項2】前記第1の点火コイルは、第2の点火コイ
    ルに比較して2次電圧が急峻に立ち上がる放電特性を有
    する一方、第2の点火コイルは第1の点火コイルに比較
    して放電時間が長い放電特性を有し、これらを合成した
    2次電圧が急峻に立ち上がり放電時間の長い多重放電特
    性が得られる構成としたことを特徴とする請求項1に記
    載の内燃機関の点火装置。
  3. 【請求項3】前記第1の点火コイルと第2の点火コイル
    の2次側同士を、前記第1の点火コイルの円筒状ケース
    の外周壁に外装鉄心位置決め用に突出して形成されたリ
    ブに配設された配線を介して接続する構成としたことを
    特徴とする請求項1又は請求項2に記載の内燃機関の点
    火装置。
  4. 【請求項4】前記第1の点火コイルと第2の点火コイル
    の2次側同士を、過早着火防止用のダイオードを介して
    点火栓の電極に接続される位置で接続したことを特徴と
    する請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の内燃機
    関の点火装置。
  5. 【請求項5】前記第1の点火コイル及び第2の点火コイ
    ルの1次側に接続される各パワートランジスタを1つの
    パッケージに一体に装着したことを特徴とする請求項1
    〜請求項4のいずれか1つに記載の内燃機関の点火装
    置。
  6. 【請求項6】前記第1の点火コイル及び第2の点火コイ
    ルの1次側に接続される各パワートランジスタを第2の
    点火コイルのケースの離れた位置に装着したことを特徴
    とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の内燃
    機関の点火装置。
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