(57)【要約】  着火性ならびに燃焼安定性に優れた内燃機関用点火装置を提供する。  点火コイル（２１）からのエネルギを点火コイル（２２）を介して点火プラグ（３）に供給するように、半導体スイッチ（３４）によって当該点火コイル（２１）の一次電流を通電・遮断したときに発生する高電圧の高圧側となる当該点火コイル（２１）の二次コイル端部（３２ａ）と、半導体スイッチ（４３）によって当該点火コイル（２２）の一次電流を通電・遮断したときに発生する高電圧の低圧側となる当該点火コイル（２２）の二次コイル端部（４２ｂ）とを接続しており、当該点火コイル（２１）及び点火コイル（２２）はケースのコイル収容部に収容されモールド樹脂が充填されていることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが一次コイル、二次コイル及び鉄芯からなる第１点火コイルならびに第２点火コイルと、前記第１点火コイル及び前記第２点火コイルを収容するケースと、を備え、  前記ケースは、外部からの電源線ならびに信号線を接続するコネクタと、点火プラグへ高電圧を供給する高圧出力部と、を備え、  前記第１点火コイルは、  前記電源線から該第１点火コイルの一次コイルに流れる一次電流を通電・遮断する第１スイッチ手段と、  該第１点火コイルの二次コイルに流れる放電電流方向を定める第１高圧ダイオードと、  を有し、該二次コイルに生じた高電圧を前記高圧出力部を介して前記点火プラグに供給するように前記高電圧の高圧側となる前記二次コイル端部を前記点火プラグに接続しており、  前記第２点火コイルは、  前記電源線から該第２点火コイルの一次コイルに供給される一次電流を通電・遮断する第２スイッチ手段と、  該第２点火コイルの二次コイルに流れる放電電流方向を定める第２高圧ダイオードと、  を有し、該第２点火コイルからのエネルギを前記第１点火コイルを介して前記点火プラグに供給するように、前記第２スイッチ手段によって前記第２点火コイルの一次電流を通電・遮断したときに発生する高電圧の高圧側となる前記第２点火コイルの二次コイル端部と、前記第１スイッチ手段によって前記第１点火コイルの一次電流を通電・遮断したときに発生する高電圧の低圧側となる前記第１点火コイルの二次コイル端部とを接続しており、  前記第１点火コイル及び前記第２点火コイルは前記ケースのコイル収容部に収容されモールド樹脂が充填されている、  ことを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項２】
前記ケースを内燃機関のプラグホールに設置したとき、前記コイル収容部が前記プラグホールの外部に配置されるように構成されている、  ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火装置。
【請求項３】
前記ケースを内燃機関のプラグホールに設置したとき、前記コイル収容部は、前記第１点火コイルと第２点火コイルのうち、何れか一の点火コイルをプラグホールの外部に配置し、他の点火コイルを前記プラグホールの内部に配置するように構成されている、  ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、自動車等の車両に搭載される内燃機関の点火装置、特に複数個のコイルを使用して一つの点火プラグに放電する内燃機関用点火装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】  車両に搭載する内燃機関として、燃費改善の為に直噴エンジンや高ＥＧＲエンジンが採用されている。しかし、これらの内燃機関はガスの着火性が良好ではないため、高エネルギ型の点火装置が必要になる。  そこで、電流遮断方式によって発生する点火コイルの二次側に、さらにもう一つの点火コイルの出力を加算的に重畳させる点火装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。  この装置は、点火コイルの一次電流を遮断することで当該点火コイル二次側に数［ｋＶ］の高電圧を誘起し、この高電圧によって点火プラグの放電間隙に絶縁破壊を起こして放電火花を発生させる。この放電火花の発生により点火コイル二次側から放電電流を流し始めた後、もう一つの点火コイルの一次電流を遮断し、二次側に発生した数［ｋＶ］の直流電圧を加算的に重畳して上記の点火プラグへ供給している。  このような点火方式では、各点火コイルの出力側を並列に接続する構成が一般的に用いられ、放電電流が大きく放電時間の短い点火コイルと、放電時間が長く放電電流が小さい点火コイルとを組み合わせている。このような構成によると点火プラグに比較的長い時間にわたって大きな放電エネルギを供給することができるため、燃料の着火性が向上し、ひいては燃費が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４０９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  前述の内燃機関用点火装置は、複数の点火コイルを並列接続することで、双方の放電電流を加算的に重畳しているが、点火プラグの放電時間を延長するためには、前述の放電時間の長い方の点火コイルにおいて、放電時間を十分に長くすることが必須となる。即ち、点火プラグの放電時間は、放電時間の長い方の点火コイルの出力動作時間に依存する。  点火コイルに高電圧を発生させた場合、放電時間を長くするほど放電電流が小さくなる。そのため、上記のように複数の点火コイルを備えた場合でも放電時間の長い方の点火コイルに依存することとなることから、放電時間長さと放電電流大きさの双方を十分確保するためには、多くのエネルギを出力する定格の大きな点火コイルが必要になるという問題点があった。  本発明は上記問題点を課題として捉え、それを解決するためになされたものであり、着火性ならびに燃焼安定性に優れた内燃機関用点火装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明に係る内燃機関用点火装置は、それぞれが一次コイル、二次コイル及び鉄芯からなる第１点火コイルならびに第２点火コイルと、前記第１点火コイル及び前記第２点火コイルを収容するケースとを備え、  前記ケースは、外部からの電源線ならびに信号線を接続するコネクタと、点火プラグへ高電圧を供給する高圧出力部とを備え、  前記第１点火コイルは、前記電源線から該第１点火コイルの一次コイルに流れる一次電流を通電・遮断する第１スイッチ手段と、該第１点火コイルの二次コイルに流れる放電電流方向を定める第１高圧ダイオードとを有し、該二次コイルに生じた高電圧を前記高圧出力部を介して前記点火プラグに供給するように前記高電圧の高圧側となる前記二次コイル端部を前記点火プラグに接続しており、  前記第２点火コイルは、前記電源線から該第２点火コイルの一次コイルに供給される一次電流を通電・遮断する第２スイッチ手段と、該第２点火コイルの二次コイルに流れる放電電流方向を定める第２高圧ダイオードとを有し、該第２点火コイルからのエネルギを前記第１点火コイルを介して前記点火プラグに供給するように、前記第２スイッチ手段によって前記第２点火コイルの一次電流を通電・遮断したときに発生する高電圧の高圧側となる前記第２点火コイルの二次コイル端部と、前記第１スイッチ手段によって前記第１点火コイルの一次電流を通電・遮断したときに発生する高電圧の低圧側となる前記第１点火コイルの二次コイル端部とを接続しており、  前記第１点火コイル及び前記第２点火コイルは前記ケースのコイル収容部に収容されモールド樹脂が充填されていることを特徴とする。  また、前記ケースを内燃機関のプラグホールに設置したとき、前記コイル収容部が前記プラグホールの外部に配置されるように構成されていることを特徴とする。  また、別の構成として、前記ケースを内燃機関のプラグホールに設置したとき、前記コイル収容部は、前記第１点火コイルと第２点火コイルのうち、何れか一の点火コイルをプラグホールの外部に配置し、他の点火コイルを前記プラグホールの内部に配置するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】  この発明によれば、大きな放電電流を長時間継続して供給することができ、着火性並びに燃焼安定性の向上を効率良く図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】  図１は、本発明の実施例による内燃機関用点火装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】  以下、この発明の実施の一形態を説明する。
【実施例】
【０００９】  図１は、本発明の実施例による内燃機関用点火装置の概略構成図である。この図は、当該実施例の点火装置１の回路構成の概略を示している。  点火装置１は、直流電源の電源２と、内燃機関の筒内に放電火花を発生させる点火プラグ３が接続されている。  点火装置１は、点火コイル部１１（第２点火コイル）と点火コイル部１２（第１点火コイル）を備えており、これらを例えば一体化して構成されている。  点火コイル部１１は、点火コイル２１、定電圧ダイオード３３、半導体スイッチ３４、高圧ダイオード３５によって構成されている。  点火コイル２１は、一次コイル３１と二次コイル３２と図示を省略した鉄芯等によって構成されている。一次コイル３１は、一端に電源２の高圧側電極が接続されており、他端には半導体スイッチ３４を介して接地接続されている。なお、電源２の低圧側電極は接地接続されている。  一次コイル３１の両端間には、二次コイル３２に発生する高電圧の大きさを制限する定電圧ダイオード３３が接続されている。この定電圧ダイオード３３は、例えば双方向性降伏ダイオードである。  二次コイル３２の二次コイル端部３２ａには、後述する点火コイル２２の二次コイル４２が接続されている。また、二次コイル３２の二次コイル端部３２ｂには、高圧ダイオード３５のアノードが接続されている。高圧ダイオード３５のカソードは接地接続されている。  半導体スイッチ３４は、スイッチ接点が前述のように一次コイル３１と接地部分との間に配置接続されており、スイッチ動作の制御信号を入力する制御端子は、図示を省略した例えばＥＣＵなどの制御ユニット等に接続されている。  点火コイル部１２は、点火コイル２２、半導体スイッチ４３、高圧ダイオード４４によって構成されている。  点火コイル２２は、一次コイル４１、二次コイル４２、図示を省略した鉄芯によって構成されている。一次コイル４１の一端には電源２の高圧側電極が接続されており、他端は半導体スイッチ４３を介して接地接続されている。  二次コイル４２の二次コイル端部４２ａには点火プラグ３の頭部電極、即ち中心電極が接続されている。また、二次コイル４２の二次コイル端部４２ｂには高圧ダイオード４４のアノードが接続されている。なお、高圧ダイオード４４のカソードは接地接続されている。また、点火プラグ３は、内燃機関のプラグホール内に設置され、当該点火プラグ３の接地電極は内燃機関の接地電位部分に電気接続されている。  また、二次コイル４２の二次コイル端部４２ｂは、前述のように点火コイル２１の二次コイル端部３２ａに接続されており、二次コイル３２と二次コイル４２は点火プラグ３に対して直列接続されている。  半導体スイッチ４３は、スイッチ接点が前述のように一次コイル４１と接地部分との間に配置接続されており、スイッチ動作の制御信号を入力する制御端子は、図示を省略した例えばＥＣＵなどの制御ユニット等に接続されている。  外部から入力した点火信号等によって、半導体スイッチ４３が閉状態になって一次コイル４１に一次電流が通電し、その後、半導体スイッチ４３が開状態になって上記の一次電流が遮断されると、二次コイル４２には高電圧が誘起される。ここで二次コイル４２に高電圧が発生したとき、高圧ダ��オード４４を介して接地されている二次コイル端部４２ｂは低圧側となり、二次コイル端部４２ａは高圧側となる。  また、外部から入力した、例えば半導体スイッチ４３へ入力したものとは異なるタイミングで有意を示す点火信号によって、半導体スイッチ３４が閉状態となって一次コイル３１に一次電流が通電し、その後、半導体スイッチ３４が開状態になって上記の一次電流が遮断されると、二次コイル３２には高電圧が誘起される。ここで二次コイル３２に高電圧が発生したとき、高圧ダイオード３５を介して接地されている二次コイル端部３２ｂは低圧側となり、二次コイル端部３２ａは高圧側となる。  即ち、前述の点火コイル２１と点火コイル２２との接続は、二次コイル４２の低圧側となる二次コイル端部４２ｂと、二次コイル３２の高圧側となる二次コイル端部３２ａとを接続したものである。  点火コイル２２が発生高電圧を発生して点火プラグ３に放電火花を発生させたとき、二次コイル４２に流れる放電電流は、二次コイル端部４２ｂから高圧ダイオード４４のアノードへ流れ、高圧ダイオード４４のカソードから内燃機関の接地部分を介して点火プラグ３の接地電極へ流れる。そして、接地電極と中心電極間の放電火花となり、当該点火プラグ３の頭部電極から二次コイル端部４２ａへ流れる。  点火コイル２２の二次コイル４２から点火プラグ３へ放電電流が流れているとき、点火コイル２１の二次コイル３２に高電圧を発生させると、二次コイル端部３２ｂから放電電流が高圧ダイオード３５を順方向に流れる。そして、高圧ダイオード３５から内燃機関の接地部分、点火プラグ３の接地電極へ流れ、前述のように放電火花となって、点火プラグ３の頭部電極から点火コイル２２の二次コイル端部４２ａに流れる。さらに、点火コイル２２の二次コイル端部４２ｂから点火コイル２１の二次コイル端部３２ａへ流れる。このように放電電流が流れることにより、点火コイル２１のエネルギは点火コイル２２を介して点火プラグ３に供給され、大きな放電電流が長時間継続する。  前述のように接続されている点火コイル２１および点火コイル２２等は、図示を省略したケースに収容されている。このケースは、内燃機関のヘッド部分に設けられたプラグホール等に設置固定され、当該プラグホールに取付け固定された点火プラグ３の頭部電極に接触する、例えば導電性の接触片やコイルばね等からなる高圧出力部を備えて点火コイル２２の二次コイル４２（詳しくは二次コイル端部４２ａ）が電気接続するように構成されている。  また、上記のケースは、例えば上部側面に、外部との配線接続を行うコネクタを備え、当該コネクタによって外部の電源２と接続する電源線や点火信号等を伝送する信号線を前述の各部と接続するように構成されている。  またさらに、上記のケースは、点火コイル２１と点火コイル２２、もしくは点火コイル部１１および点火コイル部１２を収容するコイル収容部を備えている。なお、コイル収容部にはモールド樹脂が充填されており、収容した上記の各点火コイル、回路素子や配線部材等を封止固定している。  コイル収容部は、前述のように回路接続された点火コイル部１１および点火コイル部１２を、例えば一体化して収容するように構成されている。また、コイル���容部は、ケースを内燃機関のシリンダヘッドもしくはプラグホールの上部に設置固定したとき、例えばプラグホールの外部に点火コイル２１および点火コイル２２が配置されるように形成されている。  または、別の構成として、ケースを上記のように設置固定したとき、点火コイル２１あるいは点火コイル２２の、いずれか一方がプラグホールの外部に配置され、他方がプラグホール内に配置されるように、当該コイル収容部もしくはケースを構成してもよい。  以上のように本実施例によれば、点火コイル２１の二次コイル端部３２ａと、点火コイル２２の二次コイル端部４２ｂとを接続した回路構成としたので、点火コイルの２１のエネルギを、点火コイル２２を介して点火プラグ３へ供給することができ、大きな定格の点火コイルでなくとも、大きな放電電流を長時間継続させることができる。  また、二つの点火コイル２１，２２をケースのコイル収容部に収容し、ケースをプラグホールの外側、即ち内燃機関ヘッド上部に設置固定するようにしたので、二つの点火コイル２１，２２もしくは点火装置１を効率良く配置することができ、省スペースを図ることが容易になる。
【符号の説明】
【００１０】  １          点火装置  ２          電源  ３          点火プラグ  １１，１２  点火コイル部  ２１，２２  点火コイル  ３１，４１  一次コイル  ３２，４２  二次コイル  ３３        定電圧ダイオード  ３４，４３  半導体スイッチ  ３５，４４  高圧ダイオード
【図１】
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【国際調査報告】
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