(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載バッテリから電源供給するバッテリ点火方式による複数気筒からなる内燃機関に配設され、前記内燃機関の所定の運転条件における通電に際して２つ以上の気筒で通電の重なりを有するもののうち通電が重ならない気筒同士にて２つ以上のグループに分割した複数の点火コイルと、
前記バッテリからそれぞれの前記点火コイルに電源供給する電源電圧線とを具備し、
前記電源電圧線は、前記バッテリに接続した１次電源電圧線と、その１次電源電圧線を分岐する分岐部と、その分岐部から別々にグループ化された前記点火コイル近傍まで延長した中間電源電圧線と、その中間電源電圧線からそれぞれの前記点火コイルに接続した分割電源電圧線とからなり、前記バッテリから前記分岐部までの前記１次電源電圧線の少なくとも一部分の複線化の配線構造とすることを特徴とする内燃機関の点火装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数気筒からなる内燃機関に配設された複数の点火コイルへの通電／遮断による点火コイル相互間の電源電圧の上昇や振動を抑制可能な内燃機関用点火装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関用点火装置に関連し、図４に示すように、例えば、左右バンクに各６気筒を搭載した１２気筒（複数気筒）からなる所謂、Ｖ型内燃機関１０において、車載バッテリＢatt に接続した１次電源電圧線（＋Ｂ線）ＬVB1 をイグニッションスイッチＩＧＳＷを介して内燃機関１０近傍まで延長したのち分岐部ＢP を設け、この分岐部ＢP にて左バンク用の中間電源電圧線ＬVM-L及び右バンク用の中間電源電圧線ＬVM-Rに分岐し、この中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-Rを左右バンクの各気筒近傍まで延長し、これら各気筒に対応する分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-Rを用い左右バンクの各気筒の点火プラグに対応する点火コイル及びそのコントロール部からなる点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R に接続した配線構造が知られている。
【特許文献】
特開昭６２−７０６４６号公報（第３頁〜第４頁）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、図５は、前述の図４にも適応される一般的な、バッテリＢatt から左右バンクの各１気筒に対応する点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R までの電気的な接続関係を示す等価回路図である。また、図６は図５における各種信号等の遷移状態を示すタイムチャートである。そして、図７は一般的な１次電源電圧線ＬVB1 長さ〔ｍ：メートル〕に対するコイルオン電圧ΔＶon〔ｋＶ：キロボルト〕の関係を示す特性図である。
【０００４】
図５において、まず、バッテリＢatt に接続された１次電源電圧線ＬVB1 にはハーネスのインダクタンスＬh 及び抵抗Ｒh が存在している。また、図４にも示したように、１次電源電圧線ＬVB1 は分岐部ＢP にて左バンク用の中間電源電圧線ＬVM-L及び右バンク用の中間電源電圧線ＬVM-Rに分岐され、左右バンクの各気筒に対応する分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-Rにて左右バンクの各気筒の点火プラグＩp-L ，Ｉp-R に対応する点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R に接続されている。ここで、点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R の１次コイル側には、それぞれコイル側抵抗Ｒc-L ，Ｒc-R が存在し、それぞれコイル電源電圧ＶB-L ，ＶB-R が印加されている。また、点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R の２次コイル側には、それぞれ点火プラグ電圧Ｖp-L ，Ｖp-R が発生され、点火プラグＩp-L ，Ｉp-R のそれぞれの両電極間に印加される。そして、分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-R近傍にはそれぞれ雑防（雑音防止）コンデンサＣn-L ，Ｃn-R が接続されている。更に、点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R の各スイッチング素子には点火信号ＩＧｔ-L，ＩＧｔ-Rが所定のタイミングにてそれぞれ入力される。
【０００５】
すると、図６に示すように、例えば、左バンクに対する点火信号ＩＧｔ-Lの通電中に右バンクに対する点火信号ＩＧｔ-Rの点火タイミングがあると、左バンクの点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L に印加されているコイル電源電圧ＶB-L が、逆起電圧ΔＶB に起因して数十〔Ｖ：ボルト〕分だけ瞬間的に上昇する。このとき、点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L は再通電状態となり、点火プラグ電圧Ｖｐ-Lに数〔ｋＶ〕のコイルオン電圧ΔＶonが重畳してしまうこととなる。
【０００６】
このコイルオン電圧ΔＶonは、図７に示すように、１次電源電圧線ＬVB1 長さが長くなるほど高くなる。すると、点火タイミングである右バンクの点火プラグＩp-R と逆の左バンクにあって点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L に通電中で点火タイミングでない点火プラグＩp-L に放電火花が発生し、この気筒にて着火燃焼が起きてしまうという不具合があった。
【０００７】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、複数気筒からなる内燃機関に配設された複数の点火コイルへの通電／遮断による点火コイル相互間の電源電圧の上昇や振動を抑制し、点火タイミング以外の点火プラグで放電火花が発生することのない内燃機関用点火装置の提供を課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の内燃機関用点火装置によれば、車載バッテリから内燃機関の所定の運転条件における通電に際して２つ以上の気筒で通電の重なりを有するもののうち通電が重ならない気筒同士にて２つ以上のグループに分割された複数の点火コイルのそれぞれに電源供給する電源電圧線は、バッテリ側から１次電源電圧線、分岐部から別々にグループ化された点火コイル近傍まで延長した中間電源電圧線、それぞれの点火コイルに接続した分割電源電圧線にて構成され、このうち１次電源電圧線が少なくとも一部分の複線化された配線構造とされている。したがって、１次電源電圧線におけるハーネスのインダクタンス及び抵抗を小さくすることができる。このため、バッテリと点火コイルとの間の高周波電圧変動分が、分割電源電圧線、中間電源電圧線及び１次電源電圧線を介してバッテリにて平滑吸収され易くなる。これにより、別気筒の点火プラグの点火タイミングによるコイル電源電圧の上昇により、通電中の点火コイル側の点火プラグに重畳される高電圧成分を抑制することができるため、点火タイミングでない点火プラグにおける放電火花の発生をなくすことができ、この気筒での着火燃焼が確実に防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１１】
〈実施例１〉
図１は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関用点火装置の配線構造を示す概略図である。なお、前述の従来装置と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付して示す。
【００１２】
図１において、内燃機関１０は左右バンクに各６気筒を搭載した１２気筒（複数気筒）からなる所謂、Ｖ型内燃機関として構成されている。車載バッテリＢatt に接続された１次電源電圧線ＬVB1 はバッテリＢatt 近傍に分岐部ＢP が設けられている。この分岐部ＢP にて左バンク用の中間電源電圧線ＬVM-L及び右バンク用の中間電源電圧線ＬVM-Rが分岐されている。これら中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-Rは、イグニッションスイッチＩＧＳＷを介して内燃機関１０の左右バンクの各気筒近傍まで独立的に別々に延長されている。そして、中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-Rは、左右バンクの各気筒近傍にて分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-Rを介して左右バンクの各気筒の点火プラグに対応してグループ化された点火コイル及びそのコントロール部からなる点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R に接続されている。
【００１３】
次に、本実施例にかかる図１の配線構造における作用・効果について、前述の図５の等価回路図、図６のタイムチャート及び図７の特性図を参照して説明する。
【００１４】
図５において、前述したように、バッテリＢatt に接続された１次電源電圧線ＬVB1 にはハーネスのインダクタンスＬh 及び抵抗Ｒh が存在している。ここで、図１においては、バッテリＢatt から分岐部ＢP までの１次電源電圧線ＬVB1 の長さが短縮化され、バッテリＢatt 近傍に分岐部ＢP が設けられている。この結果、分岐部ＢP から内燃機関１０の左右バンク近傍までの中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-Rが別々に長く延長され、分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-Rを介して各気筒の点火プラグに対応する点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R に接続された配線構造となっている。
【００１５】
したがって、１次電源電圧線ＬVB1 におけるハーネスのインダクタンスＬh 及び抵抗Ｒh を小さくすることができる。このため、バッテリＢatt と点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R との間の高周波電圧変動分が、分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-R及び中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-Rを介してバッテリＢatt にて平滑吸収され易くなり、例えば、前述の図６に示す点火信号ＩＧｔ-Rによる点火タイミングにおけるコイル電源電圧ＶB-L に対する逆起電圧ΔＶB による電圧上昇分を小さくすることができる。これにより、点火プラグ電圧Ｖp-L に重畳するコイルオン電圧ΔＶonを１〔ｋＶ〕程度までに抑えることができ、通電中の点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L 側、即ち、点火信号ＩＧｔ-Lが「ＯＮ」で点火タイミングでない点火プラグＩp-L における放電火花の発生をなくすことができ、この気筒での着火燃焼を防止することができる。
【００１６】
このように、本実施例の内燃機関用点火装置は、車載バッテリＢatt から電源供給するバッテリ点火方式による１２気筒（複数気筒）からなる内燃機関１０に配設され、内燃機関１０の所定の運転条件における通電に際して２つ以上で重なりを有し、このうち通電が重ならないもの同士にて２つ以上のグループに分割した各気筒の点火プラグに対応する点火コイル及びそのコントロール部からなる複数の点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R と、バッテリＢatt からそれぞれの点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R に電源供給する電源電圧線とを具備し、この電源電圧線がバッテリＢatt に接続した１次電源電圧線ＬVB1 と、その１次電源電圧線ＬVB1 を分岐する分岐部ＢP と、その分岐部ＢP から別々にグループ化された点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R 近傍まで延長した中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-Rと、その中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-Rからそれぞれの点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R に接続した分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-Rとからなり、バッテリＢatt から分岐部ＢP までの１次電源電圧線ＬVB1 を短縮化した配線構造とするものである。
【００１７】
つまり、バッテリＢatt から内燃機関１０の所定の運転条件における通電に際して２つ以上で重なりを有し、このうち通電が重ならないもの同士にて２つ以上のグループに分割された複数の点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R に電源供給する電源電圧線は、バッテリＢatt 側から１次電源電圧線ＬVB1 、分岐部ＢP から別々にグループ化された点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R 近傍まで延長した中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-R、それぞれの点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R に接続した分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-Rにて構成され、このうち１次電源電圧線ＬVB1 を短縮化、即ち、できるだけ短くした配線構造とされている。
【００１８】
したがって、１次電源電圧線ＬVB1 におけるハーネスのインダクタンス及び抵抗を小さくすることができる。このため、バッテリＢatt と点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R との間の高周波電圧変動分が、分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-R、中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-R及び１次電源電圧線ＬVB1 を介してバッテリＢatt にて平滑吸収され易くなる。これにより、別気筒の点火プラグの点火タイミングによるコイル電源電圧の上昇により、通電中の点火コイル側の点火プラグに重畳される高電圧成分を抑制することができるため、点火タイミングでない点火プラグにおける放電火花の発生をなくすことができ、この気筒での着火燃焼を確実に防止することができる。
【００１９】
ところで、上記実施例では、内燃機関１０の所定の運転条件における通電に際して、２つ以上で重なり有する複数の点火コイルへの適用について述べたが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、内燃機関１０の如何なる運転条件における通電に際しても、重なりのない複数の点火コイルにも適用することができる。
【００２０】
このような内燃機関用点火装置は、車載バッテリＢatt から電源供給するバッテリ点火方式による複数気筒からなる内燃機関１０に配設された各気筒の点火プラグに対応する点火コイル及びそのコントロール部からなる複数の点火コイル／イグナイタＩC/ＩG と、点火コイル／イグナイタＩC/ＩG に電源供給する電源電圧線とを具備し、前記電源電圧線は、バッテリＢatt に接続した１次電源電圧線ＬVB1 と、その１次電源電圧線ＬVB1 を分岐する分岐部ＢP と、その分岐部ＢP から別々にそれぞれの点火コイル／イグナイタＩC/ＩG に接続したコイル電源電圧線としての中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-R及び分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-Rとからなり、バッテリＢatt から分岐部ＢP までの１次電源電圧線ＬVB1 を短縮化した配線構造とするものである。
【００２１】
このため、上述の実施例と同様に、図６に示すような、別気筒の点火タイミングにてコイル電源電圧ＶB-L に重畳される逆起電圧ΔＶB の上昇・振動が低減されるため、これによって発生する電波雑音を低減させることができるという効果が期待できる。更に、このような内燃機関用点火装置における配線構造によれば、上述の図５に示すような、雑防コンデンサＣn-L ，Ｃn-R をなくすことも可能となる。
【００２２】
〈実施例２〉
図２は本発明の実施の形態の第２実施例にかかる内燃機関用点火装置の配線構造を示す概略図である。なお、前述の従来装置及び上述の第１実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付して示す。
【００２３】
図２において、内燃機関１０は左右バンクに各６気筒を搭載した１２気筒（複数気筒）からなる所謂、Ｖ型内燃機関として構成されている。車載バッテリＢatt に接続された短めの１次電源電圧線ＬVB1 に対してイグニッションスイッチＩＧＳＷを介したのち複線化され外周シールドされたシールド線である１次電源電圧線ＬSVB1が内燃機関１０近傍まで延長され、この内燃機関１０近傍に分岐部ＢP が設けられている。この分岐部ＢP にて左バンク用の中間電源電圧線ＬVM-L及び右バンク用の中間電源電圧線ＬVM-Rが分岐されている。そして、中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-Rから分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-Rを介して左右バンクの各気筒の点火プラグに対応してグループ化された点火コイル及びそのコントロール部からなる点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R に接続されている。
【００２４】
次に、本実施例にかかる図２の配線構造における作用・効果について、前述の図５の等価回路図、図６のタイムチャート及び図７の特性図を参照して説明する。
【００２５】
図５において、前述したように、バッテリＢatt に接続された１次電源電圧線ＬVB1 （１次電源電圧線ＬSVB1を含む）にはハーネスのインダクタンスＬh 及び抵抗Ｒh が存在している。ここで、図２においては、バッテリＢatt に接続されている１次電源電圧線ＬVB1 の長さが短縮化され、イグニッションスイッチＩＧＳＷを介したのちの１次電源電圧線ＬSVB1は複線化され内燃機関１０近傍まで長く形成された配線構造となっている。
【００２６】
したがって、１次電源電圧線ＬVB1 及び１次電源電圧線ＬSVB1におけるハーネスのインダクタンスＬh 及び抵抗Ｒh を小さくすることができる。このため、バッテリＢatt と点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R との間の高周波電圧変動分が、分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-R及び中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-Rを介してバッテリＢatt にて平滑吸収され易くなり、例えば、前述の図６に示す点火信号ＩＧｔ-Rによる点火タイミングにおけるコイル電源電圧ＶB-L に対する逆起電圧ΔＶB による電圧上昇分を小さくすることができる。これにより、点火プラグ電圧Ｖp-L に重畳するコイルオン電圧ΔＶonを低く抑えることができ、通電中の点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L 側、即ち、点火信号ＩＧｔ-Lが「ＯＮ」で点火タイミングでない点火プラグＩp-L における放電火花の発生をなくすことができ、この気筒での着火燃焼を防止することができる。
【００２７】
このように、本実施例の内燃機関用点火装置は、車載バッテリＢatt から電源供給するバッテリ点火方式による１２気筒（複数気筒）からなる内燃機関１０に配設され、内燃機関１０の所定の運転条件における通電に際して２つ以上で重なりを有し、このうち通電が重ならないもの同士にて２つ以上のグループに分割した各気筒の点火プラグに対応する点火コイル及びそのコントロール部からなる複数の点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R と、バッテリＢatt からそれぞれの点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R に電源供給する電源電圧線とを具備し、前記電源電圧線は、バッテリＢatt に接続した１次電源電圧線ＬVB1 及び１次電源電圧線ＬSVB1と、その１次電源電圧線ＬSVB1を分岐する分岐部ＢP と、その分岐部ＢP から別々にグループ化された点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R 近傍まで延長した中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-Rと、その中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-Rからそれぞれの点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R に接続した分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-Rとからなり、バッテリＢatt から分岐部ＢP までの１次電源電圧線ＬVB1 及び１次電源電圧線ＬSVB1のうち１次電源電圧線ＬSVB1を複線化した配線構造とするものである。
【００２８】
つまり、バッテリＢatt から内燃機関１０の所定の運転条件における通電に際して２つ以上で重なりを有し、このうち通電が重ならないもの同士にて２つ以上のグループに分割された複数の点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R に電源供給する電源電圧線は、バッテリＢatt 側から１次電源電圧線ＬVB1 及び１次電源電圧線ＬSVB1、分岐部ＢP から別々にグループ化された点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R 近傍まで延長した中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-R、それぞれの点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R に接続した分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-Rにて構成され、このうち１次電源電圧線ＬSVB1を複線化した配線構造とされている。
【００２９】
したがって、１次電源電圧線ＬSVB1におけるハーネスのインダクタンス及び抵抗を小さくすることができる。このため、バッテリＢatt と点火コイル／イグナイタＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R との間の高周波電圧変動分が、分割電源電圧線ＬVD-L，ＬVD-R、中間電源電圧線ＬVM-L，ＬVM-R、１次電源電圧線ＬSVB1及び１次電源電圧線ＬVB1 を介してバッテリＢatt にて平滑吸収され易くなる。これにより、別気筒の点火プラグの点火タイミングによるコイル電源電圧の上昇により、通電中の点火コイル側の点火プラグに重畳される高電圧成分を抑制することができるため、点火タイミングでない点火プラグにおける放電火花の発生をなくすことができ、この気筒での着火燃焼を確実に防止することができる。
【００３０】
ところで、上記実施例では、バッテリＢatt から分岐部ＢP までの１次電源電圧線ＬVB1 及び１次電源電圧線ＬSVB1のうちシールド線である１次電源電圧線ＬSVB1を複線化した配線構造としているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、このシールド線である１次電源電圧線ＬSVB1に替えて、図３に示すような、低インダクタンス特性を有する星型ケーブルＣSVB1を用いて多芯化した配線構造とすることもでき、上述の実施例と同様の作用・効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関用点火装置の配線構造を示す概略図である。
【図２】  図２は本発明の実施の形態の第２実施例にかかる内燃機関用点火装置の配線構造を示す概略図である。
【図３】  図３は図２の１次電源電圧線における配線構造の変形例として用いる星型ケーブルを示す断面図である。
【図４】  図４は従来の内燃機関用点火装置の配線構造を示す概略図である。
【図５】  図５は図４に対応する一般的なバッテリから内燃機関の左右バンクの各１気筒分の点火コイル／イグナイタ及び点火プラグまでの電気的な接続関係を示す等価回路図である。
【図６】  図６は図５における各種信号等の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図７】  図７は一般的な１次電源電圧線の長さに対するコイルオン電圧の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１０                    内燃機関
Ｂatt                   バッテリ
ＩC/ＩG-L ，ＩC/ＩG-R   （グループ化された）点火コイル／イグナイタ
ＬVB1                   １次電源電圧線
ＬSVB1                  １次電源電圧線（シールド線）
ＢP                  分岐部
ＬVM-L，ＬVM-R          中間電源電圧線
ＬVD-L，ＬVD-R          分割電源電圧線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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