JP2012004238A

JP2012004238A - 内燃機関用点火装置

Info

Publication number: JP2012004238A
Application number: JP2010136427A
Authority: JP
Inventors: Takushi Nishimura; 拓志西村; Shuji Yamada; 修司山田; Yuto Koshiba; 勇人小柴; Yoshiyuki Fukumura; 義之福村; Hisanori Kataoka; 尚紀片岡
Original assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2010-06-15
Publication date: 2012-01-05
Anticipated expiration: 2030-06-15
Also published as: JP5631638B2

Abstract

【課題】リーン燃焼や成層燃焼では空燃比のばらつきがあることや、点火プラグのくすぶり、経年変化によるシリンダ内部の劣化といった条件によってミスファイアを起こすといった問題が生じる。
【解決手段】ケース内に第１の点火コイル及び第２の点火コイルを備え、前記第１の点火コイル及び前記第２の点火コイルからの高電圧を１つにまとめて１つの点火プラグへ供給することによって、リーン燃焼や成層燃焼では空燃比のばらつきがあることや、点火プラグのくすぶり、経年変化によるシリンダ内部の劣化といった更なる悪条件によって起こるミスファイアを防ぐことができ、尚且つエンジンヘッドへの取り付けが容易な内燃機関用点火装置が実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関用点火装置に関するものである。

従来より燃費改善などで、理論空燃比より燃料の割合が低い混合気で燃焼させるリーン燃焼やシリンダ内の層状混合気を形成して成層燃焼を行うものがある。しかし、リーン燃焼や成層燃焼では空燃比のばらつきがあることや、点火プラグのくすぶりによってミスファイアを起こすことが知られている。そしてこのような状態においては多重点火をすることでミスファイアを防ぐものが知られている。

例えば特許第３６５１３０４号公報（以下「特許文献１」）では、相対的に２次電圧の立ち上がりが速く放電時間が短い特性を有した第１点火コイルと、相対的に２次電圧の立ち上がりが遅く放電時間が長い特性を有した第２点火コイルと、機関運転状態に応じて前記第１点火コイルと第２点火コイルとを独立して駆動し、成層燃焼運転時には、第１点火コイル及び第２点火コイルを、第１点火コイルの駆動開始時期を第２点火コイルより早めて、共に駆動する点火制御手段としている。また、前記点火制御手段は、始動時又は理論空燃比若しくは理論空燃比よりリッチな空燃比での運転時に第１点火コイルのみを駆動している。さらに、前記点火制御手段は、均質リーン燃焼運転時又は理論空燃比で所定のＥ
ＧＲ率以上でＥＧＲを行う運転時に、第２点火コイルのみを駆動している。

また、成層燃焼運転時以外で失火を検出したときには、前記点火制御手段は、第１点火コイルと第２点火コイルを共に駆動している。さらに、成層燃焼運転時に失火を検出したときには、成層燃焼運転から均質燃焼運転に切り換えると共に、前記点火制御手段は、第１点火コイルのみを駆動している内燃機関の点火装置が提案されている。

特許第３６５１３０４号公報

しかしながら上記従来の内燃機関用点火装置では次のような問題が生じている。即ち、特許文献１の点火装置ではミスファイアに対して２重点火を行い、放電時間を長くしているので、経年変化によるシリンダ内部の劣化や点火プラグにカーボンが付着するなどの更なる条件の悪化によりさらにミスファイアが起こりやすくなった場合に、正常な点火が行えない。また、特許文献１の点火装置ではエンジンに搭載する具体的なコイルの提案がない。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、リーン燃焼や成層燃焼では空燃比のばらつきがあることや、点火プラグのくすぶり、経年変化によるシリンダ内部の劣化といった更なる悪条件によって起こるミスファイアも防ぐための着火性能を向上させるとともに、エンジンヘッドへの取り付けが容易な内燃機関用点火装置を提供することを目標とする。

上記課題を解決するために本発明は次のような構成とする。即ち、請求項１の発明においては、ケースと、当該ケース内に１次コイルと２次コイルと鉄芯からなる点火コイルを備え、前記ケースに外部からの電源等を供給する１次コネクタとを配置し、前記ケースに点火プラグへ高電圧を供給する高圧出力部を備え、前記ケースのコイル収容部にモールド樹脂を充填した内燃機関用点火装置において、前記ケース内に第１の点火コイルと第２の点火コイルを備え、前記それぞれの点火コイルはそれぞれ個別の１次コイルと２次コイルと鉄芯を有し、前記高圧出力部は前記それぞれの点火コイルからの高電圧を１つにまとめて１つの点火プラグに供給する如く備えられることを特徴とする点火装置とする。

上記構成においては、前記１次コネクタは外部からの電源を前記それぞれの点火コイルに供給してもよし、前記ケースに前記それぞれの点火コイルへ外部からの電源を供給する１次コネクタを前記それぞれの点火コイルに個別に備え、外部からの電源を前記それぞれ個別で点火コイルに供給してもよい。また、前記高圧出力部はエンジンのプラグホールに埋設されるように形成され、前記それぞれの点火コイルはプラグホール外に設置される如く配置してもよい。さらに、前記高圧出力部は略固形体から構成されると共に前記ケースの下面から突出する如く配置され、前記それぞれの点火コイルを収容する前記ケースにはエンジンヘッドに取り付け固定するためのケース固定部を少なくとも１つ有し、当該ケース固定部によって前記高圧出力部が点火プラグに固定してもよい。

また、前記ケース内に１次電圧と点火信号とを供給するイグナイタを少なくとも１つ備えてもよいし、前記ケース内に前記それぞれの点火コイルの一方の高電圧が、他方の点火コイルに電流が流れるのを阻止するためのダイオードを備えてもよい。さらに、前記ケースは樹脂等で一体成形してもよい。

上記の通り、ケース内に第１の点火コイル及び第２の点火コイルを備え、前記第１の点火コイル及び前記第２の点火コイルからの高電圧を１つにまとめて１つの点火プラグへ供給することによって、リーン燃焼や成層燃焼では空燃比のばらつきがあることや、点火プラグのくすぶり、経年変化によるシリンダ内部の劣化といった更なる悪条件によって起こるミスファイアも防ぐことができ、尚且つエンジンヘッドへの取り付けが容易な内燃機関用点火装置が実現できる。

本発明の第１の実施例とする点火装置の斜視図である。図１の点火装置の矢印（ａ）方向から見たＢ−Ｂ断面図である。

本発明の第１の実施例とする点火装置の斜視図を図１に、図１の点火装置の矢印（ａ）方向から見たＢ−Ｂ断面図を図２にそれぞれ示す。

図１及び図２において、点火装置60の外形を形成するケース30は開口面を一面備える箱型とした一体成形で形成されている。また、当該ケース30には当該点火装置60を図示しないエンジンヘッドに取り付け固定するためのケース固定部32を当該ケース30の開口面と略垂直面に２箇所形成している。さらに、当該ケース30の底面には、高電圧を点火プラグに供給するための高圧出力部34が図示しないエンジン上部に形成されたプラグホール内に向かって突出するように形成されている。

また、前記ケース30のコイル収容部には、第１の点火コイル70と第２の点火コイル80を備え、当該第１の点火コイル70及び当該第２の点火コイル80はそれぞれ個別に複数の薄板を積層して構成された鉄芯14と、当該鉄芯14の外周に樹脂で形成された１次ボビンの外周に１次巻線を５０ターン前後巻き回した１次コイル10と、当該1次コイル10の外周に樹脂で形成された２次ボビンの外周に２次巻線を３０００ターン前後巻き回した２次コイル12とから構成されている。さらに、前記ケース30内には前記第１の点火コイル70及び第２の点火コイル80へ１次電圧及び点火信号を供給するイグナイタ20が前記第１の点火コイル70及び第２の点火コイル80に個別で備えられ、当該それぞれのイグナイタ20から個別で前記第１の点火コイル70及び前記第２の点火コイル80に接続され、当該それぞれのイグナイタ20から個別で前記第１の点火コイル70及び前記第２の点火コイル80の前記１次コイル10に１次電圧及び点火信号を供給している。

また、前記ケース30の側面に図示しないバッテリ及び外部のＥＣＵ等の点火装置制御部とを接続する１次コネクタ24が前記第１の点火コイル70及び前記第２の点火コイル80それぞれに個別で備えられ、当該それそれの１次コネクタ24の一端はバッテリ及び外部のＥＣＵ等の点火装置制御部とを接続され、当該それぞれの１次コネクタ24の他端は前記第１の点火コイル70と第２の点火コイル80の前記１次コイル10と前記それぞれのイグナイタ20に個別で接続されている。さらに、前記ケース30の底面内側には、前記それぞれの点火コイル70.80の一方の高電圧が、他方の点火コイル70.80に電流が流れるのを阻止するためのダイオード22が前記第１の点火コイル70及び第２の点火コイル80のそれぞれに備えられ、当該ダイオード22の一端は前記第１の点火コイル70及び前記第２の点火コイル80の前記２次コイルと接続され、当該ダイオード22の他端は前記高圧出力部34に接続されている。

また、前記高圧出力部34は当該ダイオード22との接続を前記第１の点火オイル70及び前記第２の点火コイル80から当該ダイオード22を介して出力されたそれぞれの高電圧を１つにまとめる如く配線されている。さらに、前記ケース30内には前記点火装置10の電気的絶縁及び各部材の物理的固定を実現する如く熱硬化性のモールド樹脂50が充填されている。

また、前記第１の点火コイル70及び第２の点火コイル80からの高電圧は前記高圧出力部34から前記プラグホール内に収容された導電部材を介して前記点火プラグへ供給されている。さらに、前記第１の点火コイル70及び第２の点火コイル80は、前記プラグホール外に配置され、前記ケース固定部32と前記エンジンヘッドがネジで固定されることにより、前記点火プラグと電気的接続されている。

なお上記実施例の変形例として、前記ケース30に備える前記１次コネクタ22を１つにし、バッテリからの電圧及び外部のＥＣＵ等の点火装置制御部からの制御信号を前記第１の点火コイル70及び前記第２の点火コイル80の双方に供給するようにしてもよい。また、前記イグナイタ20の数は設計事情により任意に変更してもよいし、前記点火装置60の点火制御は前記点火装置60の外部で行うようにしてもよい。さらに、前記鉄芯14は圧粉コアを用いてもよいし、前記ケース30に形成される前記ケース固定部32の形成位置及び数は設計事項により任意に変更してもよいし、前記ケースに形成される前記高圧出力部34の形成位置及び形状は設計事項により任意に変更してもよい。

10：１次コイル
12：２次コイル
14：鉄芯
20：イグナイタ
22：ダイオード
24：１次コネクタ
30：ケース
32：ケース固定部
34：高圧出力部
50：モールド樹脂
60：点火装置
70：第１の点火コイル
80：第２の点火コイル

Claims

ケースと、当該ケース内に１次コイルと２次コイルと鉄芯からなる点火コイルを備え、
前記ケースに外部からの電源等を供給する１次コネクタとを配置し、
前記ケースに点火プラグへ高電圧を供給する高圧出力部を備え、
前記ケースのコイル収容部にモールド樹脂を充填した内燃機関用点火装置において、
前記ケース内に第１の点火コイルと第２の点火コイルを備え、
前記それぞれの点火コイルはそれぞれ個別の１次コイルと２次コイルと鉄芯を有し、
前記高圧出力部は前記それぞれの点火コイルからの高電圧を１つにまとめて１つの点火プラグに供給する如く備えられることを特徴とする点火装置。
前記１次コネクタは外部からの電源を前記それぞれの点火コイルに供給することを特徴とする請求項１に記載の点火装置。
前記ケースに前記それぞれの点火コイルへ外部からの電源を供給する１次コネクタを前記それぞれの点火コイルに個別に備え、外部からの電源を前記それぞれ個別で点火コイルに供給することを特徴とする請求項１に記載の点火装置。
前記高圧出力部はエンジンのプラグホールに埋設されるように形成され、
前記それぞれの点火コイルはプラグホール外に設置される如く配置されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の点火装置。
前記高圧出力部は略固形体から構成されると共に前記ケースの下面から突出する如く配置され、
前記それぞれの点火コイルを収容する前記ケースにはエンジンヘッドに取り付け固定するためのケース固定部を少なくとも１つ有し、
当該ケース固定部によって前記高圧出力部が点火プラグに固定されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の点火装置。
前記ケース内に１次電圧と点火信号とを供給するイグナイタを少なくとも１つ備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の点火装置。
前記ケース内に前記それぞれの点火コイルの一方の高電圧が、他方の点火コイルに電流が流れるのを阻止するためのダイオードを備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の点火装置。
前記ケースは樹脂等で一体成形されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の点火装置。