JP2014173488A - 点火装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】点火装置は、点火コイルと、点火プラグと、電圧制限手段とを備える。点火コイルは、1次コイル及び1次コイルと磁気結合された2次コイルを有する。点火プラグは、点火コイルに蓄えられる磁気エネルギに基づき中心電極と接地電極との間に電圧が印加されることでこれら電極間に放電火花を生じさせる。電圧制限手段は、点火コイルから供給される電気エネルギによって点火プラグに最初に生じる放電電圧部が終了した後において、点火プラグの電極間の放電を許容しつつ電極間にかかる電圧V2の絶対値が所定の電圧制限値Vhを超えないよう制限する。
【選択図】図2
Description
そこで、引用文献1においては、所定の条件のもとに再放電の継続を禁止する制御を行う内燃機関の点火制御装置が提案されている。
その一方で、誘導放電中における吹き消えと再放電の繰り返しを許容すると、点火プラグの電極消耗の促進が懸念される。
該点火コイルに蓄えられる磁気エネルギに基づき中心電極と接地電極との間に電圧が印加されることでこれら電極間に放電火花を生じさせる点火プラグと、
上記点火コイルから供給される電気エネルギによって上記点火プラグに最初に生じる放電電圧部が終了した後において、上記点火プラグの電極間の放電を許容しつつ該電極間にかかる電圧の絶対値が所定の電圧制限値を超えないよう制限する電圧制限手段と、を備えることを特徴とする点火装置にある(請求項1)。
上記点火プラグを搭載する内燃機関の燃焼室には、例えば、燃料と空気との混合ガスが供給される。そして、燃焼室内には、ガスの流動が生じていることが好ましい。この気流としては、例えば、タンブル流、スワール流、或いはこれらの組合せの気流がある。
容量放電は、例えば、上記点火コイルの内部静電容量に蓄えられた電荷が放出されることにより生じる放電である。また、点火プラグにおける火花放電としては、容量放電以外に、点火コイル内の電磁誘導エネルギが放出されることにより生じる誘導放電もある。
点火装置の実施例につき、図1、図2を用いて説明する。
本例の点火装置1は、図1に示すごとく、点火コイル5と点火プラグ2と電圧制限手段3とを有する。
点火コイル5は、1次コイル51及び該1次コイル51と磁気結合された2次コイル52を有する。点火プラグ2は、点火コイル5に蓄えられる磁気エネルギに基づき中心電極21と接地電極22との間に電圧が印加されることでこれら電極間に放電火花を生じさせる。電圧制限手段3は、図2に示すごとく、点火コイル5から供給される電気エネルギによって点火プラグ2に最初に生じる放電電圧部が終了した後において、点火プラグ2の電極間の放電を許容しつつ該電極間にかかる電圧V2の絶対値が所定の電圧制限値Vhを超えないよう制限する。
点火コイル5の2次コイル52は、点火プラグ2の中心電極21に接続されている。
上記電圧制限手段3は、上述のごとく、最初に生じる放電電圧部が終了した後において、放電を許容しつつ、点火プラグ2にかかる電圧V2の絶対値が所定の電圧制限値Vhを超えないよう構成してある。これにより、最初の放電電圧部の終了後にも、点火プラグ2に供給した電気エネルギを充分に用いて、ガスへの着火性を確保しつつ、点火プラグ2の消耗を抑制することができる。つまり、最初の放電電圧部の終了後にも、放電を遮断することなく継続させることにより、点火プラグ2へ供給された電気エネルギを充分に利用して、着火性を確保する。それとともに、最初の放電電圧部の終了後において継続する放電(再放電)の電圧の絶対値を所定の電圧制限値Vh以下とすることができる。そのため、この所定の電圧制限値Vhを、点火プラグ2の消耗に与える影響が充分に小さい値としておくことにより、点火プラグ2の消耗を抑制しつつ、着火性を確保することができる。
本例は、図3に示すごとく、電圧制限手段30を、2次コイル52の高圧側に設けた点火装置10の例である。
すなわち、本例の点火装置10においては、電圧制限手段30を構成するスイッチング素子31とツェナーダイオード32との直列体を、2次コイル52における点火プラグ2側の端子に電気的に接続している。そして、電圧制限手段30が点火プラグ2と並列的に電気接続されている。
これにより、スイッチング素子31をオンとした状態において、点火プラグ2に印加される二次電圧V2は、ツェナーダイオード32のツェナー電圧Vz2を超えることが禁止される。すなわち、本例の場合には、最初の放電電圧部の終了後において、点火プラグ2に印加される二次電圧V2の絶対値の上限である電圧制限値Vhは、ツェナーダイオード32のツェナー電圧Vz2となる。
本例によっても、実施例1と同様に、着火性を確保しつつ、点火プラグの電極消耗を効果的に抑制することができる点火装置を提供することができる。
また、上限値設定手段における定電圧素子としては、実施例1、実施例2に示したような、ツェナーダイオードに限らず、例えば、アバランシェダイオード、バリスタ等を用いることもできる。また、電圧制限手段は、定電圧素子とスイッチング素子とによる構成に限られるものではない。また、電圧制限手段におけるスイッチング素子は、MOSFETに限らず、例えばIGBT等としてもよい。また、イグナイタを構成するスイッチング素子は、IGBTに限らず、例えばMOSFET等としてもよい。
2 点火プラグ
21 中心電極
22 接地電極
3、30 電圧制限手段
5 点火コイル
51 1次コイル
52 2次コイル
Vh 電圧制限値
Claims (3)
- 1次コイル(51)及び該1次コイル(51)と磁気結合された2次コイル(52)を有する点火コイル(5)と、
該点火コイル(5)に蓄えられる磁気エネルギに基づき中心電極(21)と接地電極(22)との間に電圧が印加されることでこれら電極間に放電火花を生じさせる点火プラグ(2)と、
上記点火コイル(5)から供給される電気エネルギによって該点火プラグ(2)に最初に生じる放電電圧部が終了した後において、上記点火プラグ(2)の電極間の放電を許容しつつ該電極間にかかる電圧(V2)の絶対値が所定の電圧制限値(Vh)を超えないよう制限する電圧制限手段(3、30)と、を備えることを特徴とする点火装置(1、10)。 - 請求項1に記載の点火装置(1、10)において、上記電圧制限手段(3、30)は、スイッチング素子(31)と定電圧素子(32)とからなることを特徴とする点火装置(1、10)。
- 請求項1又は2に記載の点火装置(1)において、上記電圧制限手段(3)は、上記1次コイル(51)側に設けてあることを特徴とする点火装置(1)。
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JPH05312094A (ja) * | 1992-05-12 | 1993-11-22 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガソリン機関の燃焼状態検出装置 |
JP2001193622A (ja) * | 1999-02-19 | 2001-07-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関用点火装置 |
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- 2013-03-08 JP JP2013046341A patent/JP5900384B2/ja active Active
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