JPS6394080A - 低圧配電型の内燃機関用点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は低圧配電型の内燃機関用点火装置に関し、特に
点火コイルから点火プラグへの逆方向二次電流を効果的
に阻止する改良に関する。

〈従来の技術〉 昨今、ディストリビュータを用いず、内燃機関の各気筒
の近くにそれぞれ専用の点火コイルを設けることにより
、各点火コイル−次巻線には低圧配電し、点火コイル二
次側の高圧配線を短い距離で済ませようとしたり、ある
いはまたより積極的に、各点火コイルの二次側出力部を
機械構造的に点火プラグにしか付は可能なようにし、高
圧コードをも省略した型のものがある。

これはエネルギロスを減らし、ノイズの発生を抑えるた
めであるが、こうした装置の概念を示すと各気筒あたり
第３図に示されるようになり、点火コイル−次側への低
圧配線ｌｌを引き回すことにより、各点火コイルＩＯは
各気筒の近くに配置されるか、あるいはまた各気筒用の
点火プラグ１３にしか付けされる。

したがってこうした点火コイル１０の二次側の高圧線路
部１２は既蓮のように短い配線となるか、あるいはまた
点火プラグ１３に対し、電気的のみならず、機械的にも
着脱可能に結合するコネクタ部として構成される。

しかるに、こうした点火装置の点火動作それ自体は、そ
れまでのディストリビュータを用いて高圧配電を行なっ
ていた点火装置の動作と基本的に変わりなく、機関回転
位置に同期して第３図中の電流しゃ所用トランジスタ１
４がターンオフすると、第４図に示されるように、点火
コイルｌＯの一次側を流れていた一次電流が急激にしゃ
断されて点火コイル二次側に記号■で示される負方向の
大きなスパイク状の電圧が発生し、これが点火プラグ１
３に与えられて気筒内の着火エネルギとなる。具体的に
この電圧は、最大で４ＯＫν程度にもなり得る。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記した従来の点火装置では、点火コイル二次側には正
規の着火エネルギの外に、同じく第４図中にあって記号
■で示されているように、しゃ断していた一次電流が電
流しゃ所用トランジスタ１４のターンオンに伴って再び
流され始めるときにも、上記正常な点火動作時とは逆極
性の電圧パルス■が数Ｋｖにおよぶオーダで発生する。

この事象は、既述したように基本的な動作において変わ
りないことからも分かるように、実はそれ以前のディス
トリビュータを用いた高圧配電型点火装置においても発
生していたものである。

しかし、そうしたディストリビュータを用いた点火装置
にあっては、点火プラグへ正規の二次電圧を与えるべき
機関回転位置においてのみ、当該ディストリビュータが
回路を閉成していたため、この逆極性の電圧に伴う逆方
向二次電流の発生は実質上、無効化されていたのである
。

が、上記のように、低圧配電型とし、ディストリビュー
タを省略した点火装置においては、この逆極性の電圧パ
ルスもそのまま点火プラグに与えられ、ためにこうした
数にＶにおよぶ逆極性の電圧（一般に正方向電圧）で混
合気に着火される等の不都合な現象が生じ始めたのであ
る。

本発明は基本的にこの点にかんがみ、ディストリビュー
タを用いず、低圧配電型として構成された点火装置にお
いて、点火コイル−次電流の流れ始め当初に発生する逆
方向二次電流を実質的に阻止する対策を開示せんとした
ものである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は上記目的を達成するため、次のような構成の点
火装置を提供する。

各気筒の点火プラグに対し、ディストリビュータを介す
ることなく、直接に点火コイルの二次高電圧を印加する
低圧配電型の内燃機関用点火装置であって； 上記点火コイルと上記点火プラグで形成される点火コイ
ル二次側閉回路内に、上記点火コイルに一次′准流を流
し始めるときに正規の点火時とは逆方向に発生する逆方
向二次電流を阻止する高圧ダイオードを挿入すると共に
： 該高圧ダイオードの逆方向降伏電圧は、上記逆方向二次
電流を生起する点火コイル二次側の逆極性′１ヨ圧より
もやや高い値に設定したこと；を特徴とする低圧配電型
の内燃機関用点火装置。

〈作用および効果〉 上記本発明の要旨構成に認められるように、正規の二次
高電圧とは逆方向の二次電流を阻止するダイオードを設
ければ、それによる誤着火の問題は解決される。

しかし、このように逆方向二次電流阻止用のダイオード
を設けた場合、付随的に発生する問題がある。

それは当該高耐圧ダイオードは、一般にエポキシ樹脂等
により充填されるが、熱応力等によりそれら被覆と当該
ダイオード部分との間に隙間が生ずると沿面絶縁が劣化
し、一方、この状態において点火プラグが外れていた場
合にあっては、点火コイル二次側出力周りの浮遊容量に
蓄積されていた正規の二次高電圧が逆極性電圧に重畳（
ちょうじよう）し、当該絶縁の劣化したダイオード周り
で沿面破壊を起こすことがあるという問題である。

が、これは、同じく上記本発明要旨構成中におけるよう
に、当該ダイオードの逆方向降伏電圧を、点火コイル二
次側に発生する逆極性電圧よりやや高い程度に選ぶこと
で防ぐことができる。

こうすると、上記のように逆方向に高電圧が印加された
場合、当該ダイオードは降伏し、したがってその両端電
圧は降伏電圧にクランプされるからである。換言すれば
ダイオード両端に異常な高圧がかかったままになって絶
縁破壊を起こすようなこともなく、正常な使用状態下で
の逆方向二次電流の発生抑止という本発明の基本的な効
果を不都合なく発揮させることができるのである。

また、当該ダイオードの逆方向降伏電圧は、上記メカニ
ズムからして、点火コイルに一次電流が流れ始めるとき
に発生する逆極性電圧より高いという条件を満たせば、
原理的にはできるだけ低い方が望ましいと言える。しか
し一般に、こうした数Ｍｖ以上の高圧領域での降伏特性
を示すダイオードとして安価に供給されているものはア
バランシェ降伏型であるので、これを用いる場合には、
そのアバランシェ耐量との関係で、実際には５にＶから
８ＫＶ程度が適当と思われる。

く実　施　例〉 第１図には本発明の基本的な実施例の概略構成が示され
ている。図中において既に説明した第３図中と同一の符
号は機能的に同一または同様で良い構成子を示している
。

この実施例において本発明の特徴部分が表わている構成
は、点火コイルＩＯの発生する正規の二次電圧に対し、
逆極性の電圧に伴う逆方向二次電流を阻止するための高
圧ダイオード１５を点火コイル二次側の高圧線路部１２
に介挿したことである。高圧線路部１２は先に述べたよ
うに短い配線であっても良いし、点火プラグ１３にしか
付けする型の場合には当該点火プラグへのコネクタ部分
であっても良い。

このような高圧ダイオードが１５が設けであると、まず
、先に第４図に即して説明したように、正規の二次電流
■はこのダイオード１５が順方向となっているため、正
常に点火プラグ１３に供給されるのに対し、電流しゃ所
用トランジスタ１４のターンオンに伴う逆方向二次電流
■は阻止することができ、点火プラグ１３において誤着
火が起きる等の事故を未然に防ぐことができる。

しかるに、この高圧ダイオード１５には、本発明要旨中
のもう一つの条件に従い、その逆方向降伏電圧が点火コ
イル−次電流の流れ始めに発生する逆極性電圧よりもや
や高い程度の値のものが選ばれる。

そのようにする理由は、第２図示の高圧ダイオードに対
する絶縁処理、および第１図中に仮想線で併示の浮遊容
ｆｉ１Ｂによって、次のように説明することができる。

上記のように高圧ダイオード１５を設ける場合には、一
般的な絶縁処理の仕方として、第２図に示されるように
、当該高圧ダイオードに関しエポキシ樹脂等の熱硬化性
樹脂１６の注形を行なう。

しかるに、こうした絶縁被覆は、必ずしも常に高圧ダイ
オード１５の外周面に対して完全な密着性を保証できる
ものとはならず、熱応力等により、当該高圧ダイオード
１５と樹脂被覆との間に隙間が生じ、沿面絶縁が劣化す
る可能性もある。

一方、点火プラグ１３が例えば外れていたとすると、こ
の点火プラグ周り、ないし点火コイル二次側には第１図
に仮想線で示されるように浮遊容量１６の存在が考えら
れるので、正規の放電エネルギを与えるための極めて高
い電圧が点火コイル１０の二次側に生じた場合、この電
圧は浮遊容量１６に第１図中の極性で充電される。実際
上、この電圧は４０Ｋｖ程度にもなり得る。

したがってこの後、電流しゃ所用トランジスタ１４が再
度ターンオンして点火コイル−次電流が流された場合、
その当初において点火コイル二次側に発生する数Ｋｖに
およぶ逆極性電圧は、当該浮遊容量１６に充電されてい
る電荷に関して同方向の極性となるのでこれに重畳され
、この極めて高い電圧が高圧ダイオード１５の両端にも
ろに逆方向電圧として印加される。

このときに、仮に上記のように高圧ダイオードと被覆と
の間に隙間ができて沿面絶縁が劣化していたとすると、
当該隙間を通じてこの高電圧に伴う放電が生じ、絶！ｊ
破壊に至ることがある。

しかるに、本発明におけるように、この高圧ダイオード
１５が、逆極性電圧よりもやや高い程度、例えば７Ｋｖ
程度の逆方向電圧で降伏するものであると、例え上記の
ように浮遊容量の存在により、印加電圧が４０にＶを越
えようとしても、この高圧ダイオード１５の降伏により
その両端電位差は当該降伏電圧７にＶでクランプされ、
したがって絶縁破壊には到底、至らせないですむのであ
る。

こうした数にＶオーダで降伏機能を呈する高圧ダイオー
ド１５としては、アバランシェ降伏型のものを安価に入
手できる。

なお、上記から明らかなように、当該高圧ダイオードの
降伏電圧は、逆極性電圧より高い限り、できるだけ低い
値の方が有利であるが、上記のようにアバランシェ降伏
型のダイオードを用いる場合、そのアバランシェ耐量と
の関係で、実際上、正常な動作下では４０Ｋｖ程度の電
圧が発生し、また点火コイル−次電流の発生当初には数
にＶ程度の逆極性電圧が生ずる装置用としては、５〜８
にＶ程度に選ぶのが適当である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による基本的な実施例の要部概略構成図
、第２図は本発明に用いる高圧ダイオードの一般的な絶
縁処理の説明図、第３図は従来における低圧配電型点火
装置の要部の概略構成図、第４図は点火装置動作の説明
図、である。 図中、ｌＯは点火コイル、１１は低圧配線、１２は高圧
線路部、１３は点火プラグ、１４は電流しゃ所用トラン
ジスタ、１５は高圧ダイオード、１６は浮遊容量、であ
る。 第１図 第２図 １５５ガ王夕゛イ才−Ｆ゛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 各気筒の点火プラグに対し、ディストリビュータを介す
   ることなく、直接に点火コイルの二次高電圧を印加する
   低圧配電型の内燃機関用点火装置であって； 上記点火コイルと上記点火プラグで形成される点火コイ
   ル二次側閉回路内に、上記点火コイルに一次電流を流し
   始めるときに正規の点火時とは逆方向に発生する逆方向
   二次電流を阻止する高圧ダイオードを挿入すると共に； 該高圧ダイオードの逆方向降伏電圧は、上記逆方向二次
   電流を生起する点火コイル二次側の逆極性電圧よりもや
   や高い値に設定したこと； を特徴とする低圧配電型の内燃機関用点火装置。