JPH1162795A - High speed ignition pulse generating circuit in internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable high speed rotation by igniting the discharge of a spark plug by a plurality of ignition coils alternately for each cycle in an ignition device of internal combustion engines (gasoline engines, diesel engines, rotary engines, and jet engines) for cars, airplanes, ships, and rockets. SOLUTION: Using spark plugs 3 arranged on a single or a plurality of cylinders of an internal combustion engine and the ignitions of the spark plugs in which a plurality of the spark plugs and ignitions are taken as a set, the spark plugs are discharged alternately by ignition coils 4 so as to rotate the cylinders stably at high speed. Also, on the primary side of the ignition coils which feeds high voltage to the spark plugs, a stepping circuit utilizing ICs is provided and makes the discharge ignite alternately for each pulse signal so as to ignite and discharge a piston in the cylinder smoothly in the range from the TDC or near it to the BDC at high speed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車・飛行機・
船舶・ロケット等の内燃機関（ガソリンエンジン・ヂー
ゼルエンジン・ロータリーエンジン・ジェットエンジン
等）の点火装置に関するものであり、更に詳しくはサイ
クル毎にスパークプラグの放電を複数個のイグニション
コイルで交互に着火させ高速回転が可能となる内燃機関
の着火装置。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an automobile, an airplane,
The present invention relates to an ignition device for an internal combustion engine (a gasoline engine, a diesel engine, a rotary engine, a jet engine, etc.) of a ship, a rocket, etc. More specifically, a spark plug discharges alternately by a plurality of ignition coils for each cycle. An ignition device for an internal combustion engine that enables high-speed rotation.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の基本的技術における内燃機関点火
装置は、機械的スイッチ作用による断続器でイグニッシ
ョンコイルの二次側コイルに瞬間的に高電圧を発生さ
せ、この高電圧を点火プラグに印加して容量放電を発生
させ点火を容易にしている装置である。この様に生ずる
単発的な火花発生は、燃料の混合気を着火させる接点式
着火方式の電気回路は周知の技術である。近年はトラン
ジスターによる着火装置等の併用した装置が増えて来
た。2. Description of the Related Art An internal combustion engine ignition device according to the conventional basic technology instantaneously generates a high voltage in a secondary coil of an ignition coil by an interrupter by a mechanical switch action, and applies the high voltage to a spark plug. This is a device that generates a capacity discharge to facilitate ignition. The spontaneous spark generation that occurs in this manner is a well-known technique of a contact ignition type electric circuit for igniting a fuel-fuel mixture. In recent years, the number of devices used in combination, such as a transistor ignition device, has increased.

【０００３】具体的に内燃機関用電気点火装置とし縷々
あるが、本発明の様な回路構成は見られない。また参考
までにスパークプラグの点火動作を一例で説明すると、
燃料噴射開始後の所定タイミングでスパークプラグが放
電作動させるようになっているが、実施例としては、燃
料噴射時期は始動時に圧縮上始点前１０度位、アイドル
運転時には圧縮上死点前５度程度で点火プラグ放電作動
が単発で着火しているのが一般的である。[0003] Although there is a specific example of an electric ignition device for an internal combustion engine, the circuit configuration as in the present invention has not been found. Also, for reference, the spark plug ignition operation will be described as an example.
The spark plug is caused to discharge at a predetermined timing after the start of the fuel injection. However, as an example, the fuel injection timing is about 10 degrees before the start of compression at the start and 5 degrees before the compression top dead center at the time of idling. It is common that the spark plug discharge operation is ignited in a single shot.

【０００４】因に、機械的スイッチグン作用やトランジ
スターのスイッチング作用が主流である。この断続作用
がイグニッションコイルの一次側・二次側コイルの電磁
誘導作用で瞬間的に高電圧が発生する。一次側コイルの
電流が単発的に遮断して二次側コイルに電流が誘起さ
れ、スパークプラグに火花放電が生じるのである。しか
し、高速回転になると電気火花の放電に対する回転数の
限界点が生じる。それは一次側コイルに流れる電流が減
少し、二次側コイルに高電圧が誘起するという作動が困
難になるからである。それはコイル特有の性質であり、
自身のインピーダンスが大きな影響を備えているからで
ある。またコイルに存在する浮遊キャパシタンスＣやリ
アクタンスＬも関係し共振回路の作用もあり共振周波数
以上の電流成分は流れにくいのである。その結果、イグ
ニッションコイルに誘起電圧が減少に伴い高電圧が発生
しなくなるのである。[0004] A mechanical switching action and a switching action of a transistor are mainly used. This intermittent action instantaneously generates a high voltage due to the electromagnetic induction action of the primary and secondary coils of the ignition coil. The current in the primary coil is cut off sporadically, and a current is induced in the secondary coil, so that a spark discharge occurs in the spark plug. However, when the rotation speed is high, a limit point of the rotation speed with respect to the discharge of the electric spark occurs. This is because the current flowing through the primary coil decreases, and it becomes difficult to perform an operation of inducing a high voltage in the secondary coil. It is a characteristic of the coil,
This is because its own impedance has a great influence. In addition, the floating capacitance C and the reactance L existing in the coil are also involved, and the function of the resonance circuit is also involved, so that a current component higher than the resonance frequency hardly flows. As a result, a high voltage is not generated as the induced voltage decreases in the ignition coil.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】スパークプラグが圧縮
上死点前又はその近傍において着火されるとしても、従
来高速度回転に於いては火花放電に限界があった。この
着火を不発に陥いらないようにする着火方法が必要であ
った。そこで本発明の特徴であるイグニッションコイル
に改善要素があった。しかし、従来のイグニッションコ
イルの構造では無理で別な改善策が必要であった。特に
低速回転時は問題が無かったが、高速回転域では電気火
花の発生にはコイルのインピーダンスが大いに影響し、
安定した電気エネルギーの発生は困難であった。それは
イグニッションコイル特有のインピーダンスが障害にな
ったからである。即ち、電磁誘導の作用であり時間的な
概念が係わった事と、電気エネルギーの（２πｆＬ）周
波数（回転数）に関係があったからである。従って周波
数の影響を考慮してイグニッションコイルを設計すれば
解決することになる。Even if the spark plug is ignited before or near the compression top dead center, there has been a limit to the spark discharge at high speed rotation in the past. There was a need for an ignition method that would not cause this ignition to misfire. Therefore, the ignition coil, which is a feature of the present invention, has an improvement factor. However, the structure of the conventional ignition coil is impossible and requires another improvement measure. In particular, there was no problem during low-speed rotation, but in the high-speed rotation range, the impedance of the coil greatly affected the generation of electric spark,
It was difficult to generate stable electric energy. This is because the impedance peculiar to the ignition coil became an obstacle. That is, it is because the concept of time, which is the action of electromagnetic induction, is related to the (2πfL) frequency (rotational speed) of electric energy. Therefore, the problem can be solved by designing the ignition coil in consideration of the influence of the frequency.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る内燃機関の点火製置とシリンダーに配
設されたスパークプラグは、該点火プラグの着火を複数
のイグニッションコイルに分け、流す電流を交互に流し
て一個当たりに流れる時間帯を短縮すれば、（２πｆ
Ｌ）のｆ周波数に関連してコイル・インピーダンスを低
下した事と同等の関係で影響が少なくなる。またコイル
の二次側にイグニッションコイルからスパークプラグま
での中間には電流の逆止弁としてＨＤダイオード（取り
外しても僅かの変化）を設け高電圧が交互にスパークプ
ラグに供給されるのである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an ignition device for an internal combustion engine and a spark plug arranged on a cylinder, which divides the ignition of the ignition plug into a plurality of ignition coils. If the time period in which the current flows alternately to reduce the time period in which each current flows is shortened,
The effect is reduced in the same relation as the coil impedance is reduced in relation to the f frequency of L). In addition, an HD diode (a slight change even if it is removed) is provided as a current check valve on the secondary side of the coil between the ignition coil and the spark plug, and a high voltage is alternately supplied to the spark plug.

【０００７】[0007]

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る内燃機関の点
火装置と実施形態を図面により参照し説明する。内燃機
関の点火装置は、図１・図２で示すように、デストリビ
ューター方式やトランジスターによる直接放電用イグニ
ッションコイルを設けた構成である。このデストリビュ
ーター方式やトランジスターによる直接放電用イグニッ
ションコイルのスパークプラグ、一カ所当たりに図２の
ステッピング回路を複数用いて放電するのである。特に
６つのシリンダーを備えた内燃機関の場合、５ ＩＣの
イステッピング回路を６組搭載し内燃機関の高速回転数
に合わせイグニッションコイル組み合せと個数を定めれ
ばよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an ignition device and an embodiment of an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the ignition device of the internal combustion engine is provided with a distributor type or an ignition coil for direct discharge using a transistor. Discharge is performed using a spark plug of an ignition coil for direct discharge by a distributor system or a transistor, and a plurality of stepping circuits of FIG. 2 per one place. In particular, in the case of an internal combustion engine having six cylinders, six sets of 5 IC stepping circuits may be mounted, and the combination and number of ignition coils may be determined according to the high-speed rotation of the internal combustion engine.

【０００８】従って、従来のイグニッションコイル４
は、単シリンダーごとに一個が常識であったが、本発明
には複数個が組み合わせが必要条件である。即ちスパー
クプラグ一個にイグニッションコイルが複数個取り付け
られる。着火される時はスパークプラグ一個にイグニッ
ションコイルが複数個から交互に火花放電を受け内燃機
関は運動を続け、回転に対して何等の異常はない。むし
ろシリンダ内の着火は安定した高速回転運動与える事に
なり、エンジン出力も増大することになる。Therefore, the conventional ignition coil 4
Is common sense for each single cylinder, but the present invention requires a plurality of combinations. That is, a plurality of ignition coils are attached to one spark plug. At the time of ignition, the ignition coil receives spark discharge alternately from a plurality of spark plugs per spark plug, and the internal combustion engine continues to move, and there is no abnormality in rotation. Rather, the ignition in the cylinder gives a stable high-speed rotation, and the engine output also increases.

【０００９】[0009]

【発明の効果】本発明に係る点火装置は高速回転に於い
て、特に効果が発揮され、従来では不可能な高速回転を
産むことになる。特にレーサー関係の車種には最適で必
要不可欠な装置である。The ignition device according to the present invention is particularly effective in high-speed rotation, and produces high-speed rotation that has not been possible in the past. This is an optimal and indispensable device especially for racer-related vehicles.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】従来型のディストリビューター方式やトランジ
スター方式による点火装置図。FIG. 1 is a diagram of a conventional distributor type or transistor type ignition device.

【図２】一個のスパークプラグに複数個のイグニッショ
ンコイルからなる組み合わせに、５ ＩＣやトランジス
ターによるステッピング回路で交互に高電圧を発生させ
た回路構成図。（６シリンダーの場合に回路構成を６組
併用する）FIG. 2 is a circuit configuration diagram in which a high voltage is alternately generated by a stepping circuit using 5 ICs and transistors in a combination of a plurality of ignition coils in one spark plug. (In the case of 6 cylinders, use 6 sets of circuit configuration together)

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１〜２ 供給されるパルス信号入力端子、 ３ スパー
クプラグ、４ イグニッションコイル（Ｌ１〜Ｌ２〜Ｌ
３〜Ｌ４〜Ｌ５）（１シリンダ専用の図）、 ５ ＩＣ
（ＰＭＭ−８７１４）ＨＤ高圧整流器（電流の逆止弁）1-2 pulse signal input terminals to be supplied, 3 spark plugs, 4 ignition coils (L1-L2-L
3-L4-L5) (Figure dedicated to one cylinder), 5 IC
(PMM-8714) HD High Voltage Rectifier (Current Check Valve)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 内燃機関の単数及び複数シリンダーに配
設されているスパークプラグと、該スパークプラグの着
火をイグニッションコイルを複数個を一組として、交互
にスパークプラグに放電させることが特徴の高速回転内
燃機関の着火装置。1. A high-speed spark plug according to claim 1, wherein spark plugs disposed in one or more cylinders of the internal combustion engine, and ignition of the spark plugs are alternately discharged to the spark plugs by using a plurality of ignition coils as a set. Ignition device for rotary internal combustion engines.