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JP6214118B2 - Ignition device for internal combustion engine - Google Patents

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JP6214118B2
JP6214118B2 JP2014006405A JP2014006405A JP6214118B2 JP 6214118 B2 JP6214118 B2 JP 6214118B2 JP 2014006405 A JP2014006405 A JP 2014006405A JP 2014006405 A JP2014006405 A JP 2014006405A JP 6214118 B2 JP6214118 B2 JP 6214118B2
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尚紀 片岡
尚紀 片岡
光宏 泉
光宏 泉
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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

従来より、内燃機関は環境問題や化石燃料の枯渇問題を解決するために、シリンダ内の混合気の空燃比を高くした希薄燃料によるリーン燃焼を行っており、このようなリーン燃焼では、希薄な燃料に対する着火性を向上させるため、点火コイルの高出力化が目指されてきた。しかし、点火コイルの高出力化により、点火プラグの放電電圧も高くなり、長期間の使用による点火プラグの電極摩耗が生じることが知られている。   Conventionally, in order to solve environmental problems and fossil fuel depletion problems, internal combustion engines have performed lean combustion with lean fuel with a high air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the cylinder. In order to improve the ignitability with respect to fuel, it has been aimed to increase the output of the ignition coil. However, it is known that, due to the high output of the ignition coil, the discharge voltage of the spark plug also increases, and electrode wear of the spark plug occurs due to long-term use.

この問題を解決するために、スイッチング素子の1次電流への通電を緩やかに行うことで点火プラグの放電電流を抑える方法が考えられるが、点火プラグの燻ぶりを焼切ることができずに内燃機関の失火を引き起こす問題が生じる。この対策として、2次コイルの高圧側に定電圧経路を備えて点火プラグの放電電圧が高くなることを回避する点火装置があり、例えば特開2013−160201号公報(以下「特許文献1」)が提案されている。   In order to solve this problem, a method of suppressing the discharge current of the spark plug by gradually energizing the primary current of the switching element is conceivable. Problems that cause engine misfires arise. As a countermeasure, there is an ignition device that is provided with a constant voltage path on the high voltage side of the secondary coil to avoid an increase in the discharge voltage of the spark plug. For example, JP 2013-160201 A (hereinafter “Patent Document 1”). Has been proposed.

上記特許文献1の点火コイルの構成図を図4に示す。図4において、点火コイル40は、1次コイル10及びこのコイルと磁気結合された2次コイル20を備えて構成されている。また、1次コイル10の両端のうち一端は、バッテリ70の正極側に接続され、他端は、電子制御式の開閉手段であるスイッチング素子50の入出力端子を介して接地されている。   FIG. 4 shows a configuration diagram of the ignition coil disclosed in Patent Document 1. In FIG. 4, the ignition coil 40 includes a primary coil 10 and a secondary coil 20 magnetically coupled to the coil. Further, one end of the both ends of the primary coil 10 is connected to the positive electrode side of the battery 70, and the other end is grounded via an input / output terminal of a switching element 50 which is an electronically controlled opening / closing means.

また、2次コイル20の両端のうち一端は、低圧側経路L1を介して接地電位を有する部位に接続されている。さらに、他端は、接続経路L2を介して中心電極80aに接続されている。   One end of the both ends of the secondary coil 20 is connected to a portion having a ground potential via the low-voltage side path L1. Furthermore, the other end is connected to the center electrode 80a via the connection path L2.

また、上記接続経路L2には、一端が接地された定電圧用経路L3が接続されている。さらに、定電圧用経路L3には、接続経路L2側から順に、定電圧素子としてのツェナーダイオード118と、電流検出用の抵抗体120とが備えられている。詳しくは、ツェナーダイオード118のアノードは、接続経路L2側に接続され、カソードは抵抗体120の一端に接続されている。   In addition, a constant voltage path L3 having one end grounded is connected to the connection path L2. Further, the constant voltage path L3 includes a Zener diode 118 as a constant voltage element and a current detection resistor 120 in order from the connection path L2 side. Specifically, the anode of the Zener diode 118 is connected to the connection path L2 side, and the cathode is connected to one end of the resistor 120.

ここで、ECUによる点火制御について説明すると、まず、スイッチング素子50のゲートに入力される点火信号がオン点火信号とされることでスイッチング素子50がオン状態とされる。これにより、バッテリ70から1次コイル10へと1次電流の流通が開始され、点火コイル40への磁気エネルギの蓄積が開始される。ちなみに、1次コイル10に通電される場合、2次コイル20の両端のうち中心電極80a側の極性が正とされ、低圧側経路L1側の極性が負とされる。   Here, the ignition control by the ECU will be described. First, the switching signal 50 is turned on when the ignition signal input to the gate of the switching element 50 is turned on. As a result, the flow of the primary current from the battery 70 to the primary coil 10 is started, and the accumulation of magnetic energy in the ignition coil 40 is started. Incidentally, when the primary coil 10 is energized, the polarity on the center electrode 80a side of both ends of the secondary coil 20 is positive, and the polarity on the low voltage side path L1 side is negative.

そして、1次コイル10への通電後、点火信号がオフ点火信号に切り替えられることでスイッチング素子50がオフ状態とされると、2次コイル20の両端の極性が反転されるとともに2次コイル20に高電圧が誘起される。これにより、点火プラグの中心電極80aと接地電極80bとの間隙に高電圧が印加される。   When the switching element 50 is turned off by switching the ignition signal to the off ignition signal after the primary coil 10 is energized, the polarity at both ends of the secondary coil 20 is reversed and the secondary coil 20 is reversed. A high voltage is induced. As a result, a high voltage is applied to the gap between the center electrode 80a and the ground electrode 80b of the spark plug.

ここで、定電圧用経路L3に上記ツェナーダイオード118が備えられている。このため、点火プラグ80のギャップの2次電圧がツェナーダイオード118のブレークダウン電圧を上回ろうとする場合、ツェナーダイオード118にてブレークダウン電圧分の電圧降下が生じることで、2次電圧がブレークダウン電圧で制限される。すなわち、2次電圧がブレークダウン電圧を上回ろうとする期間において2次電圧がブレークダウン電圧に維持される点火装置が記載されている。   Here, the Zener diode 118 is provided in the constant voltage path L3. Therefore, when the secondary voltage in the gap of the spark plug 80 tries to exceed the breakdown voltage of the Zener diode 118, a voltage drop corresponding to the breakdown voltage occurs in the Zener diode 118, so that the secondary voltage is broken down. Limited by voltage. That is, an ignition device is described in which the secondary voltage is maintained at the breakdown voltage during a period in which the secondary voltage tends to exceed the breakdown voltage.

特開2013−160201号公報JP2013-160201A

しかしながら、従来の内燃機関用の点火装置では次のような問題を生じている。即ち、特許文献1の点火装置は、2次電圧がブレークダウン電圧で維持される期間において、ギャップの気体の状態が放電に適した状態となると、点火プラグのギャップに放電火花が生じるとともに、接地電極から中心電極へと放電電流が流れ、点火プラグの放電電圧が高くなることを回避できるが、ブレークダウン電圧で制限される期間が長いため、点火プラグの電極に生じるコロナ電極が成長する問題が生じ、点火プラグの消耗に結びつく。   However, the conventional ignition device for an internal combustion engine has the following problems. That is, in the ignition device of Patent Document 1, when the gas state in the gap is suitable for discharge in the period in which the secondary voltage is maintained at the breakdown voltage, a discharge spark is generated in the spark plug gap and grounding is performed. Although it can be avoided that the discharge current flows from the electrode to the center electrode and the discharge voltage of the spark plug becomes high, there is a problem that the corona electrode generated on the spark plug electrode grows because the period limited by the breakdown voltage is long. This leads to consumption of the spark plug.

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、点火プラグの電極に生じるコロナ放電が成長することを防ぎ、点火プラグの燻ぶりを焼切る素早い立ち上がり電圧を有すると共に、点火コイルからの放電電圧を抑えて点火プラグの摩耗を防ぐ内燃機関用の点火装置を提供することを目標とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and prevents the corona discharge generated at the electrode of the spark plug from growing, has a quick rise voltage that burns off the spark plug, and suppresses the discharge voltage from the ignition coil. It is an object of the present invention to provide an ignition device for an internal combustion engine that prevents wear of the spark plug.

上記の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、1次コイルと2次コイルとが電磁結合されてなる点火コイルと、当該1次コイルへの通電のON・OFFを切り替える第1のスイッチング素子を備えるイグナイタと、から構成される内燃機関用の点火装置において、前記1次コイルの高圧側は、前記第1のスイッチング素子のコレクタ側と接続し、前記1次コイルの高圧側と前記第1のスイッチング素子のコレクタ側の接続点は、定電圧素子を介して第2のスイッチング素子のコレクタ側と接続し、当該定電圧素子は、アノードを前記第2のスイッチング素子と接続し、前記1次コイルの高圧側と前記第1のスイッチング素子のコレクタ側の接続点は、第1の抵抗を介して第2の抵抗及び前記第2のスイッチング素子のゲート側と接続することを特徴とする内燃機関用の点火装置とする。   In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows. That is, for an internal combustion engine that includes an ignition coil in which a primary coil and a secondary coil are electromagnetically coupled, and an igniter including a first switching element that switches ON / OFF of energization to the primary coil. In this ignition device, the high voltage side of the primary coil is connected to the collector side of the first switching element, and the connection point between the high voltage side of the primary coil and the collector side of the first switching element is fixed. A voltage element is connected to the collector side of the second switching element, the constant voltage element has an anode connected to the second switching element, and the high voltage side of the primary coil and the first switching element The collector-side connection point is connected to the second resistor and the gate side of the second switching element via the first resistor. .

上記の発明においては、前記定電圧素子は、150〜360Vの静電容量を有する構成としてもよい。   In the above invention, the constant voltage element may have a capacitance of 150 to 360V.

上記の構成によって、1次コイルの高圧側は、第1のスイッチング素子のコレクタ側と接続し、1次コイルの高圧側と第1のスイッチング素子のコレクタ側の接続点は、定電圧素子を介して第2のスイッチング素子のコレクタ側と接続し、定電圧素子は、アノードを第2のスイッチング素子と接続し、1次コイルの高圧側と第1のスイッチング素子のコレクタ側の接続点は、第1の抵抗を介して第2の抵抗及び第2のスイッチング素子のゲート側と接続することで、点火プラグの電極に生じるコロナ放電が成長することを防ぎ、点火プラグの燻ぶりを焼切る素早い立ち上がり電圧を有すると共に、点火コイルからの放電電圧を抑えて点火プラグの摩耗を防ぐ内燃機関用の点火装置が実現できる。   With the above configuration, the high voltage side of the primary coil is connected to the collector side of the first switching element, and the connection point between the high voltage side of the primary coil and the collector side of the first switching element is connected via the constant voltage element. Connected to the collector side of the second switching element, the constant voltage element connects the anode to the second switching element, and the connection point between the high voltage side of the primary coil and the collector side of the first switching element is By connecting to the second resistor and the gate side of the second switching element via the resistor 1, the corona discharge generated on the electrode of the spark plug is prevented from growing and the rising of the spark plug is quickly burned out. An ignition device for an internal combustion engine that has a voltage and suppresses the discharge voltage from the ignition coil to prevent the wear of the spark plug can be realized.

本発明の第1の実施例とする内燃機関用の点火装置のブロック図を示す。1 is a block diagram of an ignition device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. (A)点火装置の立ち上がり電圧動作を示すブロック図、(B)点火装置の定電圧動作を示すブロック図である。(A) A block diagram showing a rising voltage operation of the ignition device, (B) a block diagram showing a constant voltage operation of the ignition device. 実施例1の点火装置の動作を示すタイムチャートである。3 is a time chart illustrating the operation of the ignition device according to the first embodiment. 特許文献1の点火コイルの構成図を示す。The block diagram of the ignition coil of patent document 1 is shown.

以下に本発明の実施の形態を示す実施例を図1乃至図3に基づいて説明する。   An example showing the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

本発明の第1の実施例とする内燃機関用の点火装置のブロック図を図1に、(A)点火装置の立ち上がり電圧動作を示すブロック図、(B)点火装置の定電圧動作を示すブロック図を図2に、点火装置の動作を示すタイムチャートを図3にそれぞれ示す。   1 is a block diagram of an ignition device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1A is a block diagram showing a rising voltage operation of the ignition device, and FIG. 1B is a block showing a constant voltage operation of the ignition device. FIG. 2 shows a diagram, and FIG. 3 shows a time chart showing the operation of the ignition device.

図1において、点火装置100は点火コイル40とイグナイタ50から構成され、当該点火コイル40は1次巻線からなる1次コイル10、2次巻線からなる2次コイル20、及び、珪素鋼板からなる鉄芯30から構成される。また、当該イグナイタ50は第1のトランジスタ52とするIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)とゲートドライブ54から構成される。さらに、当該ゲートドライブ54は内燃機関の適切な放電タイミングとなる点火信号を供給するECU(エンジンコントロールユニット)と接続され、当該ECUからの点火信号に基づいてパルス波を生成し、当該第1のトランジスタ52へ供給している。   In FIG. 1, an ignition device 100 includes an ignition coil 40 and an igniter 50. The ignition coil 40 includes a primary coil 10 composed of a primary winding, a secondary coil 20 composed of a secondary winding, and a silicon steel plate. It consists of an iron core 30. The igniter 50 includes an IGBT (insulated gate bipolar transistor) as a first transistor 52 and a gate drive 54. Further, the gate drive 54 is connected to an ECU (engine control unit) that supplies an ignition signal that is an appropriate discharge timing of the internal combustion engine, generates a pulse wave based on the ignition signal from the ECU, and the first drive This is supplied to the transistor 52.

また、前記1次コイル10の高圧側10aは前記第1のトランジスタ52のコレクタ側と接続し、前記第1のトランジスタ52のエミッタ側を介してグランドと接続される。さらに、前記第1のトランジスタ52のゲート側は前記ゲートドライブ54と接続され、コレクタ側とゲート側にカソード端子をコレクタ側に接続したダイオード56を備える。   The high voltage side 10a of the primary coil 10 is connected to the collector side of the first transistor 52, and is connected to the ground via the emitter side of the first transistor 52. Further, the gate side of the first transistor 52 is connected to the gate drive 54, and a diode 56 having a cathode terminal connected to the collector side on the collector side and the gate side is provided.

また、前記1次コイルの高圧側10aと前記第1のトランジスタ52のコレクタ側の接続点はツェナーダイオード62を介して第2のトランジスタ60のコレクタ側と接続し、当該第2のトランジスタ60のエミッタ側を介してグランドと接続する。さらに、当該ツェナーダイオード62はアノード端子を当該第2のトランジスタ60のコレクタ側に接続する。   The connection point between the high voltage side 10a of the primary coil and the collector side of the first transistor 52 is connected to the collector side of the second transistor 60 via the Zener diode 62, and the emitter of the second transistor 60 is connected. Connect to ground through side. Further, the Zener diode 62 has an anode terminal connected to the collector side of the second transistor 60.

また、前記1次コイルの高圧側10aと前記第1のトランジスタ52のコレクタ側の接続点は第1の抵抗64aを介して前記第2のトランジスタ60のゲート側に接続し、当該第1の抵抗64aと前記第2のトランジスタ60のゲート側の接続点は第2の抵抗64bを介してグランドと接続する。さらに、前記ダイオード56は400Vの静電容量を有することで前記1次コイル10のブレークダウン電圧が決定される。   The connection point between the high-voltage side 10a of the primary coil and the collector side of the first transistor 52 is connected to the gate side of the second transistor 60 via the first resistor 64a. A connection point on the gate side of 64a and the second transistor 60 is connected to the ground via a second resistor 64b. Further, the diode 56 has a capacitance of 400V, so that the breakdown voltage of the primary coil 10 is determined.

また、前記ツェナーダイオード62は360Vの静電容量を有することで前記第2のトランジスタ60のコレクタ・エミッタ間へ分岐するクランプ電圧VCLが決定される。さらに、前記1次コイル10の低圧側10bは自動車のバッテリ電源70と接続する。 Further, the Zener diode 62 has a capacitance of 360 V, so that a clamp voltage V CL branching between the collector and the emitter of the second transistor 60 is determined. Further, the low voltage side 10b of the primary coil 10 is connected to the battery power source 70 of the automobile.

また、前記2次コイル20の高圧側20aは内燃機関のシリンダ内へ放電を行う点火プラグ80と接続し、前記2次コイル20の低圧側20bはグランドと接続する。前記点火プラグ80にはプラグ碍子の絶縁破壊限界電圧が存在し、前記ツェナーダイオード62で決定されたクランプ電圧VCLが当該絶縁破壊限界電圧を下回っている。 The high voltage side 20a of the secondary coil 20 is connected to a spark plug 80 for discharging into the cylinder of the internal combustion engine, and the low voltage side 20b of the secondary coil 20 is connected to the ground. The spark plug 80 has a plug insulator dielectric breakdown limit voltage, and the clamp voltage V CL determined by the Zener diode 62 is lower than the dielectric breakdown limit voltage.

図2(A)において、前記イグナイタ50は点火装置100は前記ECUからの点火信号が入力されると前記ゲートドライブ54内で生成されたパルス波を前記第1のトランジスタ52のゲート側に供給する。前記第1のトランジスタ52はゲート・エミッタ間に電流が流れると、コレクタ・エミッタ間に電流が流れるため、前記電源70→前記1次コイル10→前記第1のトランジスタ52→グランドの経路で1次電流Iが流れる。これにより、前記1次コイル10に立ち上がり電圧が発生し、前記1次コイル10は1次電流が蓄えられる。 2A, the igniter 50 supplies the pulse wave generated in the gate drive 54 to the gate side of the first transistor 52 when the ignition device 100 receives an ignition signal from the ECU. . In the first transistor 52, when a current flows between the gate and the emitter, a current flows between the collector and the emitter. Therefore, the first transistor 52 is primary through the path of the power source 70 → the primary coil 10 → the first transistor 52 → ground. current I 1 flows. As a result, a rising voltage is generated in the primary coil 10, and the primary current is stored in the primary coil 10.

図2(B)において、前記1次コイル10を流れる1次電流が大きくなると、前記第1の抵抗64aを介して前記第2のトランジスタ60のゲート・エミッタ間を流れる経路が発生する。前記第2のトランジスタ60はゲート・エミッタ間に電流が流れると、コレクタ・エミッタ間に電流が流れるため、前記電源70→前記1次コイル10→前記ツェナーダイオード62→前記第2のトランジスタ60→グランドの経路で1次電流Iが流れる。また、前記ツェナーダイオード62は360Vの静電容量を有しているため、前記第2のトランジスタ60のコレクタ・エミッタ間に発生する電圧はクランプ電圧VCLで頭打ちとなる定電圧動作が働く。 In FIG. 2B, when the primary current flowing through the primary coil 10 increases, a path is generated between the gate and the emitter of the second transistor 60 via the first resistor 64a. When a current flows between the gate and the emitter of the second transistor 60, a current flows between the collector and the emitter. Therefore, the power source 70 → the primary coil 10 → the Zener diode 62 → the second transistor 60 → the ground. primary current I c flows through a path of. Further, since the Zener diode 62 has a capacitance of 360 V, the voltage generated between the collector and the emitter of the second transistor 60 has a constant voltage operation that reaches a peak at the clamp voltage V CL .

また、定電圧動作時に前記1次コイル10を流れる1次電流I´は前記第1のトランジスタ52のコレクタ・エミッタ間を流れる1次電流Iと、前記第1の抵抗64aから前記第2のトランジスタ60のゲート間を流れる1次電流Iと、及び、前記ツェナーダイオード62→前記第2のトランジスタ60のコレクタ・エミッタ間を流れる1次電流Iと、からなる。 The primary current I 1 ′ flowing through the primary coil 10 during constant voltage operation is the primary current I a flowing between the collector and the emitter of the first transistor 52 and the second current from the first resistor 64a. a primary current I b flowing between the gate of the transistor 60, and a primary current I c flowing between the collector and emitter of the Zener diode 62 → the second transistor 60, made of.

また、前記第1のダイオード52のコレクタ・エミッタ間には前記第2のトランジスタ60のコレクタ・エミッタ間にかかる電圧がクランプ電圧VCLを越えた分の電圧が発生する。これによって、前記1次コイル10にかかるクランプ電圧VCLを上回る電圧の立ち上がりが緩やかになる。 Further, a voltage is generated between the collector and the emitter of the first diode 52 so that the voltage applied between the collector and the emitter of the second transistor 60 exceeds the clamp voltage VCL . As a result, the rise of the voltage exceeding the clamp voltage V CL applied to the primary coil 10 becomes gradual.

図3において、前記第1のトランジスタ52のスイッチング動作は前記ゲートドライブ54からのパルス波によってON・OFFが切り換えられる。また、前記第2のトランジスタ60のスイッチング動作は前記第1のトランジスタ52がONに立ち上ってから前記第1の抵抗64aを介して前記第2のトランジスタ60のゲート・エミッタ間を1次電流Iが流れることでONに切り換えられる。さらに、前記第2のトランジスタ60は前記第1のトランジスタ52がOFFに立ち下がり前記第1の抵抗64aを介して前記第2のトランジスタ60のゲート・エミッタ間を1次電流Iが遮断されることでOFFに切り替えられる。 In FIG. 3, the switching operation of the first transistor 52 is switched ON / OFF by a pulse wave from the gate drive 54. Further, the switching operation of the second transistor 60 is the first primary current between the gate and emitter of said through said first resistor 64a transistor 52 from rose up to ON the second transistor 60 I b Is switched on by flowing. Further, in the second transistor 60, the first transistor 52 falls to OFF, and the primary current Ib is cut off between the gate and the emitter of the second transistor 60 via the first resistor 64a. Can be switched off.

また、当該実施例1における前記1次コイル10に生じる1次電圧は前記点火プラグ80の絶縁破壊限界電圧以下に設定されたクランプ電圧VCLを維持する。さらに、前記1次コイル10と電磁結合される前記2次コイル20に生じる2次電圧も誘導起電力による影響によりクランプ電圧VCLまでは素早く立ち上がり、クランプ電圧VCL以降は最大出力電圧VMAXまで緩やかに立ち上がる。 Further, the primary voltage generated in the primary coil 10 in the first embodiment maintains the clamp voltage V CL set to be equal to or lower than the dielectric breakdown limit voltage of the spark plug 80. Further, the secondary voltage generated in the secondary coil 20 that is electromagnetically coupled to the primary coil 10 rises quickly to the clamp voltage V CL due to the influence of the induced electromotive force, and reaches the maximum output voltage V MAX after the clamp voltage V CL. Stand up slowly.

しかし、定電圧動作を行わない従来の点火装置(従来例1)では、前記2次コイル20に生じる2次電圧が最大出力電圧VMAXをv高く超えた最大出力電圧VMAX´まで上昇するため、前記点火プラグ80の消耗が早くなる。また、前記2次コイルの高圧側20aの前記点火プラグ80と並列に備える定電圧素子によって定電圧動作を行う点火装置(従来例2)では前記2次コイル20に生じる2次電圧をクランプ電圧VCLまで抑えたため、前記点火プラグ80の電極間に電圧が生じる時間がtだけ長くなり、前記点火プラグ80の電極に生じるコロナ電極が成長してしまう。さらに、前記1次コイル10に通電する1次電流を緩やかに行うことで点火プラグの放電電流を抑える点火装置(従来例3)では、前記点火プラグ80の電極間に電圧が生じる時間がtだけ長くなり、前記点火プラグ80の電極に生じるコロナ電極が成長してしまうと共に、前記2次コイル20に生じる2次電圧のクランプ電圧VCLまで立ち上がりも緩やかになるため、前記点火プラグ80の燻ぶりを焼切ることができない。 However, in the conventional ignition system that does not perform a constant voltage operation (conventional example 1), the secondary voltage generated in the secondary coil 20 is increased to maximum output voltage V MAX to v 1 higher maximum output voltage V MAX exceeding ' As a result, the spark plug 80 is consumed quickly. Further, in the ignition device (conventional example 2) in which a constant voltage operation is performed by a constant voltage element provided in parallel with the ignition plug 80 on the high voltage side 20a of the secondary coil, the secondary voltage generated in the secondary coil 20 is a clamp voltage V. since it suppressed to CL, the time in which the voltage generated is extended by t 1 between the electrodes of the spark plug 80, the corona electrode that occurs in the electrode of the spark plug 80 will grow. Furthermore, in the ignition device (conventional example 3) that suppresses the discharge current of the spark plug by gently applying the primary current that is energized to the primary coil 10, the time during which the voltage is generated between the electrodes of the spark plug 80 is t 2. As a result, the corona electrode generated at the electrode of the spark plug 80 grows and the rise of the secondary voltage to the clamp voltage V CL of the secondary coil 20 becomes slow. I can't burn it out.

上記の構成によって、前記1次コイルの高圧側10aと前記第1のトランジスタ52のコレクタ側の接続点はツェナーダイオード62を介して前記第2のトランジスタ60のコレクタ側と接続し、前記ツェナーダイオード62はアノード端子を前記第2のトランジスタ60のコレクタ側に接続し、前記1次コイルの高圧側10aと前記第1のトランジスタ52のコレクタ側の接続点は前記第1の抵抗64aを介して前記第2のトランジスタ60のゲート側に接続し、前記第1の抵抗64aと前記第2のトランジスタ60のゲート側の接続点は前記第2の抵抗64bを介してグランドと接続することで、前記1次コイル10に生じる1次電圧は前記点火プラグ80の絶縁破壊限界電圧以下に設定されたクランプ電圧VCLを維持するため、前記点火コイル40からの放電電圧を抑えて前記点火プラグ80の摩耗を防ぐ点火装置とすることができる。 With the above configuration, the connection point between the high voltage side 10a of the primary coil and the collector side of the first transistor 52 is connected to the collector side of the second transistor 60 via the Zener diode 62, and the Zener diode 62 Has an anode terminal connected to the collector side of the second transistor 60, and a connection point between the high voltage side 10a of the primary coil and the collector side of the first transistor 52 is connected to the first resistor 64a through the first resistor 64a. The first resistor 64a and the gate side of the second transistor 60 are connected to the ground via the second resistor 64b. since the primary voltage generated in the coil 10 to maintain the clamp voltage V CL which is set below the breakdown limit voltage of the spark plug 80, the ignition plug by suppressing the discharge voltage from the ignition coil 40 It can be an ignition device to prevent 80 wear of.

また、前記1次コイル10と電磁結合される前記2次コイル20に生じる2次電圧がクランプ電圧VCLまでは素早く立ち上がるため、前記点火プラグ80の電極に生じるコロナ放電が成長することを防ぐと共に、前記点火プラグ80の電極間に生じる燻ぶりを焼切ることができる。 Further, since the secondary voltage generated in the secondary coil 20 that is electromagnetically coupled to the primary coil 10 quickly rises to the clamp voltage V CL, it is possible to prevent the corona discharge generated in the electrode of the spark plug 80 from growing. The fog generated between the electrodes of the spark plug 80 can be burned out.

なお、上記実施例1の変形例として、前記イグナイタ50の構成は設計事情によって任意に変更できるものとする。また、前記第2のトランジスタ60はサイリスタ等のスイッチング素子に変更してもよい。さらに、前記ツェナーダイオード62は一定の電圧を得る定電圧素子であればよいし、前記ツェナーダイオード62は360Vの静電容量を有するものとしたが、前記点火プラグ80の絶縁破壊限界電圧に応じて決定するクランプ電圧VCLにより150〜360Vの範囲で決定してよい。 As a modification of the first embodiment, the configuration of the igniter 50 can be arbitrarily changed depending on design circumstances. The second transistor 60 may be changed to a switching element such as a thyristor. Further, the Zener diode 62 may be a constant voltage element that obtains a constant voltage, and the Zener diode 62 has a capacitance of 360 V. However, depending on the dielectric breakdown limit voltage of the spark plug 80, You may determine in the range of 150-360V by the clamp voltage VCL to determine.

また、前記第1の抵抗64aと前記第2の抵抗64bは、前記第2のトランジスタ60のゲート側に対する分圧回路であれば設計事情によって任意の回路構成に変更してもよい。   Further, the first resistor 64a and the second resistor 64b may be changed to arbitrary circuit configurations depending on design circumstances as long as they are voltage dividing circuits for the gate side of the second transistor 60.

10:1次コイル
10a:高圧側
10b:低圧側
20:2次コイル
20a:高圧側
20b:低圧側
30:鉄芯
40:点火コイル
50:イグナイタ
52:第1のトランジスタ(第1のスイッチング素子)
54:ゲートドライブ
56:ダイオード
60:第2のトランジスタ(第2のスイッチング素子)
62:ツェナーダイオード(定電圧素子)
64a:第1の抵抗
64b:第2の抵抗
70:電源
80:点火プラグ
100:点火装置
10: 1 primary coil
10a: High pressure side
10b: Low pressure side
20: Secondary coil
20a: High pressure side
20b: Low pressure side
30: Iron core
40: Ignition coil
50: Igniter
52: First transistor (first switching element)
54: Gate drive
56: Diode
60: Second transistor (second switching element)
62: Zener diode (constant voltage element)
64a: first resistor
64b: Second resistance
70: Power supply
80: Spark plug
100: Ignition device

Claims (2)

1次コイル10と2次コイル20とが電磁結合されてなる点火コイル40と、
当該1次コイル10への通電のON・OFFを切り替える第1のスイッチング素子52を備えるイグナイタ50と、から構成される内燃機関用の点火装置100において、
前記1次コイルの高圧側10aは、前記第1のスイッチング素子52のコレクタ側と接続し、
前記1次コイルの高圧側10aと前記第1のスイッチング素子52のコレクタ側の接続点は、定電圧素子62を介して第2のスイッチング素子60のコレクタ側と接続し、
当該定電圧素子62は、アノードを前記第2のスイッチング素子60と接続し、
前記1次コイルの高圧側10aと前記第1のスイッチング素子52のコレクタ側の接続点は、第1の抵抗64aを介して第2の抵抗64b及び前記第2のスイッチング素子60のゲート側と接続することを特徴とする内燃機関用の点火装置100。
An ignition coil 40 in which a primary coil 10 and a secondary coil 20 are electromagnetically coupled;
In an ignition device 100 for an internal combustion engine comprising: an igniter 50 including a first switching element 52 that switches ON / OFF of energization to the primary coil 10;
The high voltage side 10a of the primary coil is connected to the collector side of the first switching element 52;
The connection point between the high-voltage side 10a of the primary coil and the collector side of the first switching element 52 is connected to the collector side of the second switching element 60 via the constant voltage element 62;
The constant voltage element 62 has an anode connected to the second switching element 60,
The connection point between the high voltage side 10a of the primary coil and the collector side of the first switching element 52 is connected to the second resistor 64b and the gate side of the second switching element 60 via the first resistor 64a. An ignition device 100 for an internal combustion engine.
前記定電圧素子62は、150〜360Vの静電容量を有していることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用の点火装置100。   The ignition device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the constant voltage element (62) has a capacitance of 150 to 360V.
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