JP2016089787A - Ignition device for internal combustion engine - Google Patents

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翔太 木下
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一樹 深津
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明光 杉浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ignition device for an internal combustion engine capable of preventing a noise voltage from being applied to an ignition plug while making its size compact and reducing its cost.SOLUTION: This invention relates to an ignition device 1 for an internal combustion engine comprising: a plurality of ignition plugs 2; and a plurality of ignition circuits 3 for supplying a high frequency electrical power to each of the plurality of ignition plugs 2. The ignition circuits 3 comprise: a high frequency power supply 4 for generating high frequency electrical power supplied to the ignition plugs 2; a voltage increasing circuit part 5 connected between the high frequency power supply 4 and the ignition plugs 2 for increasing voltage of the high frequency electrical power; a resonance progress impedance 6 for changing a resonance frequency of a load circuit 11 that is a circuit connected between the ignition power supply 4 and the voltage increasing circuit 5 and ranging from an output terminal 41 of the high frequency power supply 4 to the ignition plugs 2; a switch part 7 for turning ON, OFF a connection between the resonance progress impedance 6 and the load circuit 11; and a resonance control part 8 for performing ON, OFF control of the switch part 7 in response to an output state of the high frequency electrical power 4.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関用の点火装置に関する。   The present invention relates to an ignition device for an internal combustion engine.

例えば自動車のガソリンエンジン等の内燃機関には、複数の気筒が配されており、各気筒には、気筒内（燃焼室）において燃料に着火するための点火プラグが配されている。かかる点火プラグとして、中心電極に高周波電圧を印加することによって該中心電極と接地電極との間にプラズマ放電を生じるよう構成された点火プラグがある。そして、交流電源部を各点火プラグに接続して、高周波電力を各点火プラグに振り分けるように構成されたものがある。   For example, an internal combustion engine such as an automobile gasoline engine is provided with a plurality of cylinders, and each cylinder is provided with an ignition plug for igniting fuel in the cylinder (combustion chamber). As such a spark plug, there is a spark plug configured to generate a plasma discharge between the center electrode and a ground electrode by applying a high frequency voltage to the center electrode. And there exists what was comprised so that an alternating current power supply part might be connected to each spark plug, and high frequency power might be distributed to each spark plug.

ところが、複数の点火プラグを配置した点火装置においては、点火したい点火プラグに交流電力を供給したとき、点火したくない点火プラグにも交流電力が供給されて、点火したくない点火プラグにも放電が生じるおそれがある。そこで、特許文献１に開示された点火装置においては、交流電源部の出力インピーダンスと、点火プラグを含む負荷側の入力インピーダンスとの整合を行うための整合部が設けてある。そして、整合部において、インピーダンス整合の程度を変化させることによって、所望の点火プラグに点火に必要な交流電力を供給することができるよう構成されている。   However, in an ignition device having a plurality of spark plugs, when AC power is supplied to the spark plug that is desired to be ignited, AC power is also supplied to the spark plug that is not desired to be ignited, and discharge to the spark plug that is not desired to be ignited. May occur. Therefore, in the ignition device disclosed in Patent Document 1, a matching unit is provided for matching the output impedance of the AC power supply unit and the input impedance on the load side including the ignition plug. The matching unit is configured to supply AC power required for ignition to a desired spark plug by changing the degree of impedance matching.

特開２０１４−１０１７９６号公報JP 2014-101796 A

しかしながら、上記特許文献１に開示された点火装置においては、以下の問題がある。
すなわち、整合部は、交流電源部と点火プラグとの間における高電圧部分に接続されており、整合部を構成するスイッチ手段やコンデンサ等の耐圧が問題となる。そして、スイッチ手段やコンデンサ等に高耐圧の素子を用いると、体格が大きくなり、コストも高くなるという問題がある。 However, the ignition device disclosed in Patent Document 1 has the following problems.
That is, the matching unit is connected to a high voltage portion between the AC power supply unit and the spark plug, and the breakdown voltage of the switch means, the capacitor, and the like constituting the matching unit becomes a problem. When a high-breakdown-voltage element is used for the switch means, the capacitor, etc., there is a problem that the physique is increased and the cost is increased.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、小型化、コスト低減を図りつつ、点火プラグにノイズ電圧が印加されることを防ぐことができる、内燃機関用の点火装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such a background, and is intended to provide an ignition device for an internal combustion engine that can prevent a noise voltage from being applied to an ignition plug while reducing the size and cost. To do.

中心電極に高周波電圧を印加することによって該中心電極と接地電極との間にプラズマ放電を生じるよう構成された複数の点火プラグと、該複数の点火プラグのそれぞれに高周波電力を供給する複数の点火回路とからなる内燃機関用の点火装置であって、
上記点火回路は、
上記点火プラグへ供給する高周波電力を生成する高周波電源と、
上記高周波電源と上記点火プラグとの間に接続され、上記高周波電力の電圧を昇圧する昇圧回路部と、
上記高周波電源と上記昇圧回路部との間に接続され、上記高周波電源の出力端子から上記点火プラグまでの回路である負荷回路の共振周波数を変更させる共振推移インピーダンスと、
上記共振推移インピーダンスと上記負荷回路との間の接続をオンオフするスイッチ部と、
上記高周波電源からの高周波電力の出力状態に応じて、上記スイッチ部のオンオフ制御を行う共振制御部と、
を有することを特徴とする内燃機関用の点火装置にある。 A plurality of spark plugs configured to generate a plasma discharge between the center electrode and the ground electrode by applying a high frequency voltage to the center electrode, and a plurality of ignitions for supplying high frequency power to each of the plurality of spark plugs An ignition device for an internal combustion engine comprising a circuit,
The ignition circuit is
A high frequency power source for generating high frequency power to be supplied to the spark plug;
A step-up circuit connected between the high-frequency power source and the spark plug and boosting the voltage of the high-frequency power;
Resonance transition impedance that is connected between the high-frequency power supply and the booster circuit unit and changes a resonance frequency of a load circuit that is a circuit from the output terminal of the high-frequency power supply to the spark plug;
A switch unit for turning on and off the connection between the resonance transition impedance and the load circuit;
According to the output state of the high frequency power from the high frequency power source, a resonance control unit that performs on / off control of the switch unit,
There is provided an ignition device for an internal combustion engine.

上記内燃機関用の点火装置においては、各点火回路が上記共振推移インピーダンスと上記スイッチ部と上記共振制御部とを有する。これにより、共振制御部によるスイッチ部のオンオフ制御によって、上記負荷回路の共振周波数を変更することができる。それゆえ、複数の点火プラグを互いに異なるタイミングで点火させる際に、点火させようとする点火プラグを含む負荷回路以外の負荷回路の共振周波数を、点火させようとする点火プラグを含む負荷回路の共振周波数からずらすことができる。これにより、点火させようとする点火プラグ以外の点火プラグにノイズ電圧が印加されることを効果的に防ぐことができる。   In the ignition device for an internal combustion engine, each ignition circuit includes the resonance transition impedance, the switch unit, and the resonance control unit. Thereby, the resonance frequency of the load circuit can be changed by the on / off control of the switch unit by the resonance control unit. Therefore, when a plurality of spark plugs are ignited at different timings, the resonance frequency of the load circuit including the spark plug to be ignited is the resonance frequency of the load circuit other than the load circuit including the spark plug to be ignited. Can be shifted from the frequency. Thereby, it is possible to effectively prevent the noise voltage from being applied to the spark plugs other than the spark plug to be ignited.

また、共振推移インピーダンス及びスイッチ部は、高周波電源と昇圧回路部との間に接続されている。すなわち、共振推移インピーダンス及びスイッチ部は、昇圧回路部の１次側（低圧側）に接続されているため、共振推移インピーダンス及びスイッチ部に高電圧が印加されることを防ぐことができる。それゆえ、共振推移インピーダンス及びスイッチ部を、高耐圧の電子部品によって構成する必要がない。そのため、共振推移インピーダンス及びスイッチ部の小型化、低コスト化を容易にすることができる。その結果、点火装置全体としても、小型化、低コスト化を実現することができる。   The resonance transition impedance and the switch unit are connected between the high frequency power supply and the booster circuit unit. That is, since the resonance transition impedance and the switch unit are connected to the primary side (low voltage side) of the boost circuit unit, it is possible to prevent a high voltage from being applied to the resonance transition impedance and the switch unit. Therefore, it is not necessary to configure the resonance transition impedance and the switch unit with high-voltage electronic components. Therefore, the resonance transition impedance and the switch unit can be easily reduced in size and cost. As a result, the overall ignition device can be reduced in size and cost.

以上のごとく、本発明によれば、小型化、コスト低減を図りつつ、点火プラグにノイズ電圧が印加されることを防ぐことができる、内燃機関用の点火装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an ignition device for an internal combustion engine that can prevent the noise voltage from being applied to the ignition plug while reducing the size and cost.

実施形態１における、内燃機関用の点火装置の回路図。1 is a circuit diagram of an ignition device for an internal combustion engine in Embodiment 1. FIG. 実施形態１における、点火回路及び点火プラグの回路図。FIG. 3 is a circuit diagram of an ignition circuit and a spark plug in the first embodiment. 実施形態１における、点火回路を構成する回路ユニットの断面説明図。Sectional explanatory drawing of the circuit unit which comprises the ignition circuit in Embodiment 1. FIG. 実施形態１における、点火装置の制御方法の説明図。Explanatory drawing of the control method of an ignition device in Embodiment 1. FIG. 実験例における、等価回路の説明図。Explanatory drawing of the equivalent circuit in an experiment example. 実験例における、共振応答関数を表す線図。The diagram showing the resonance response function in an example of an experiment. 実験例における、解析結果を示す線図。The diagram which shows the analysis result in an experiment example. 実施形態２における、内燃機関用の点火装置の回路図。The circuit diagram of the ignition device for internal combustion engines in Embodiment 2. FIG. 実施形態２における、点火装置の制御方法の説明図。Explanatory drawing of the control method of an ignition device in Embodiment 2. FIG.

（実施形態１）
上記内燃機関用の点火装置の実施形態につき、図１〜図４を用いて説明する。
本実施形態の内燃機関用の点火装置１は、図１に示すごとく、中心電極に高周波電圧を印加することによって中心電極と接地電極との間にプラズマ放電を生じるよう構成された複数の点火プラグ２と、複数の点火プラグ２のそれぞれに高周波電力を供給する複数の点火回路３とからなる。 (Embodiment 1)
Embodiments of the ignition device for the internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the ignition device 1 for an internal combustion engine of the present embodiment includes a plurality of ignition plugs configured to generate plasma discharge between a center electrode and a ground electrode by applying a high-frequency voltage to the center electrode. 2 and a plurality of ignition circuits 3 for supplying high-frequency power to each of the plurality of spark plugs 2.

点火回路３は、図２に示すごとく、高周波電源４と、昇圧回路部５と、共振推移インピーダンス６と、スイッチ部７と、共振制御部８とを有する。
高周波電源４は、点火プラグ２へ供給する高周波電力を生成する。
昇圧回路部５は、高周波電源４と点火プラグ２との間に接続され、高周波電力の電圧を昇圧する。
共振推移インピーダンス６は、高周波電源４と昇圧回路部５との間に接続され、高周波電源４の出力端子４１から点火プラグ２までの回路である負荷回路１１の共振周波数を変更させる。
スイッチ部７は、共振推移インピーダンス６と負荷回路１１との間の接続をオンオフする。
共振制御部８は、高周波電源４からの高周波電力の出力状態に応じて、スイッチ部７のオンオフ制御を行う。 As shown in FIG. 2, the ignition circuit 3 includes a high-frequency power source 4, a booster circuit unit 5, a resonance transition impedance 6, a switch unit 7, and a resonance control unit 8.
The high frequency power source 4 generates high frequency power to be supplied to the spark plug 2.
The booster circuit unit 5 is connected between the high frequency power supply 4 and the spark plug 2 and boosts the voltage of the high frequency power.
The resonance transition impedance 6 is connected between the high frequency power supply 4 and the booster circuit unit 5 and changes the resonance frequency of the load circuit 11 that is a circuit from the output terminal 41 of the high frequency power supply 4 to the spark plug 2.
The switch unit 7 turns on and off the connection between the resonance transition impedance 6 and the load circuit 11.
The resonance control unit 8 performs on / off control of the switch unit 7 in accordance with the output state of the high-frequency power from the high-frequency power source 4.

点火プラグ２は、例えば、中心電極と、中心電極の外周側に設けた絶縁碍子と、該絶縁碍子の外周側に設けた接地電極とを有する。そして、中心電極に高周波高電圧を印加することにより、絶縁碍子の表面を這うストリーマ放電を発生、進展させ、このストリーマ放電を放電経路として、中心電極と接地電極との間に交流グロー放電又はアーク放電を生ぜしめるよう構成されている。   The spark plug 2 includes, for example, a center electrode, an insulator provided on the outer peripheral side of the center electrode, and a ground electrode provided on the outer peripheral side of the insulator. Then, by applying a high frequency high voltage to the center electrode, a streamer discharge is generated and propagated over the surface of the insulator, and an AC glow discharge or arc is generated between the center electrode and the ground electrode using the streamer discharge as a discharge path. It is configured to cause a discharge.

点火装置１は、例えば、自動車の多気筒エンジンに搭載され、各気筒に、点火プラグ２が配設される。そして、複数の点火プラグ２は、互いに異なるタイミングにおいて点火するよう構成されている。   The ignition device 1 is mounted on, for example, a multi-cylinder engine of an automobile, and a spark plug 2 is provided in each cylinder. The plurality of spark plugs 2 are configured to ignite at different timings.

高周波電源４は、図２に示すごとく、駆動電源４２より供給される直流電力をスイッチング素子４５のスイッチングによって交流の高周波電力に変換して、出力するよう構成されている。高周波電源４の出力部においては、駆動電源４２が接続された高電位配線４０１と、接地された低電位配線４０２との間に、互いに直列接続された２つの抵抗４３と、互いに直列接続された２つのコンデンサ４４と、互いに直列接続された２つのスイッチング素子４５とが、接続されている。
２つの抵抗４３の間と、２つのコンデンサ４４との間とは、共通電位１２に接続されている。 As shown in FIG. 2, the high frequency power source 4 is configured to convert the DC power supplied from the drive power source 42 into AC high frequency power by switching the switching element 45 and output it. In the output section of the high-frequency power source 4, two resistors 43 connected in series with each other are connected in series between the high potential wiring 401 connected to the driving power source 42 and the grounded low potential wiring 402. Two capacitors 44 and two switching elements 45 connected in series with each other are connected.
Between the two resistors 43 and between the two capacitors 44 is connected to the common potential 12.

また、２つのスイッチング素子４５は、例えばＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の半導体素子からなる。そして、２つのスイッチング素子４５の間に、高周波電源４の出力端子４１が設けられている。また、高周波電源４は、スイッチング素子４５をオンオフ制御するスイッチング駆動部４６を有する。
このような構成によって、高周波電源４は、高周波電力を正負均等に発振させて、出力端子４１から出力することができ、昇圧回路部５における昇圧を効率よく行うことができるようにしている。
なお、抵抗４３、コンデンサ４４、スイッチング素子４５は、必ずしも２個ずつである必要はなく、高電位側と低電位側とに対称に配置されていれば、その個数は特に限定されるものではない。 The two switching elements 45 are made of a semiconductor element such as a MOSFET (MOS field effect transistor) or an IGBT (insulated gate bipolar transistor). An output terminal 41 of the high frequency power supply 4 is provided between the two switching elements 45. The high frequency power supply 4 includes a switching drive unit 46 that controls the switching element 45 to be turned on / off.
With such a configuration, the high-frequency power source 4 can oscillate high-frequency power evenly in the positive and negative directions and output it from the output terminal 41 so that the booster circuit unit 5 can efficiently boost the voltage.
The number of resistors 43, capacitors 44, and switching elements 45 is not necessarily two, and the number is not particularly limited as long as they are arranged symmetrically on the high potential side and the low potential side. .

昇圧回路部５は、互いに磁気的に結合された一次コイル５１と二次コイル５２とからなるトランスによって構成されている。点火プラグ２には、例えば、ピーク間電圧３０ｋＶｐｐ以上の非常に高い電圧を印加するため、昇圧回路部５の昇圧倍率は、数十倍としている。また、昇圧回路部５の一次コイル５１は、一端が高周波電源４の出力端子４１に接続され、他端が共通電位１２に接続されている。また、二次コイル５２の一端が点火プラグ２の中心電極に接続され、他端が接地されている。   The step-up circuit unit 5 is constituted by a transformer including a primary coil 51 and a secondary coil 52 that are magnetically coupled to each other. For example, a very high voltage with a peak-to-peak voltage of 30 kVpp or higher is applied to the spark plug 2, so that the boosting factor of the booster circuit unit 5 is several tens of times. The primary coil 51 of the booster circuit unit 5 has one end connected to the output terminal 41 of the high frequency power supply 4 and the other end connected to the common potential 12. One end of the secondary coil 52 is connected to the center electrode of the spark plug 2 and the other end is grounded.

そして、高周波電源４の出力端子４１と昇圧回路部５の一次コイル５１との間の配線と、共通電位１２との間に、互いに直列接続されたスイッチ部７及び共振推移インピーダンス６が接続されている。これにより、スイッチ部７のオンオフによって、負荷回路１１の共振周波数を変化させることができる。   The switch unit 7 and the resonance transition impedance 6 connected in series are connected between the wiring between the output terminal 41 of the high-frequency power source 4 and the primary coil 51 of the booster circuit unit 5 and the common potential 12. Yes. Thereby, the resonance frequency of the load circuit 11 can be changed by turning on and off the switch unit 7.

複数の点火回路３（３ａ、３ｂ、３ｃ）における負荷回路１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）は、共振推移インピーダンス６（６ａ、６ｂ、６ｃ）が接続されていないとき、すなわちスイッチ部７（７ａ、７ｂ、７ｃ）がオフのとき、互いに同等の共振周波数ｆAを有する。そして、スイッチ部７をオンとして、負荷回路１１に共振推移インピーダンス６を接続したとき、負荷回路１１の共振周波数は、上記共振周波数ｆAとは異なる値ｆBとなる。具体的には、共振周波数ｆBは、共振周波数ｆAよりも小さい値となる。 The load circuit 11 (11a, 11b, 11c) in the plurality of ignition circuits 3 (3a, 3b, 3c) is when the resonance transition impedance 6 (6a, 6b, 6c) is not connected, that is, the switch unit 7 (7a, When 7b and 7c) are off, they have resonance frequencies f A equivalent to each other. Then, as on the switch section 7, when connecting the resonance transition impedance 6 to the load circuit 11, the resonance frequency of the load circuit 11 becomes a value different from f B and the resonance frequency f A. Specifically, the resonance frequency f B is smaller than the resonance frequency f A.

共振推移インピーダンス６は、例えば、コンデンサによって構成することができる。また、コンデンサの代わりに、インダクタを用いることもできる。あるいは、コンデンサと抵抗とインダクタとを適宜組み合わせて、共振推移インピーダンス６を構成することもできる。例えば、共振推移インピーダンス６は、コンデンサと抵抗とを直列接続して構成したり、コンデンサとインダクタとを並列接続して構成したり、或は、コンデンサとインダクタとを並列接続したうえで、これに抵抗を直列に接続して構成することもできる。ただし、抵抗のみでは、共振周波数を変動させることができないため、抵抗を用いる場合には、コンデンサ及びインダクタの少なくとも一方との組み合わせによって、共振推移インピーダンス６を構成することとなる。   The resonance transition impedance 6 can be constituted by a capacitor, for example. An inductor can be used instead of the capacitor. Alternatively, the resonance transition impedance 6 can be configured by appropriately combining a capacitor, a resistor, and an inductor. For example, the resonance transition impedance 6 is configured by connecting a capacitor and a resistor in series, by connecting a capacitor and an inductor in parallel, or by connecting a capacitor and an inductor in parallel. A resistor may be connected in series. However, since the resonance frequency cannot be changed only by the resistor, when the resistor is used, the resonance transition impedance 6 is constituted by a combination with at least one of a capacitor and an inductor.

点火回路３を構成する回路ユニット３０を、図３に示す。同図に示す回路ユニット３０においては、共振推移インピーダンス６をチップ型のコンデンサによって構成している。共振推移インピーダンス６（コンデンサ）は、基板上に表面実装されており、必要に応じて、絶縁樹脂によって封止される。なお、共振推移インピーダンス６として、チップ型のコンデンサに代えて、リード部品のコンデンサを用いてもよい。   A circuit unit 30 constituting the ignition circuit 3 is shown in FIG. In the circuit unit 30 shown in the figure, the resonance transition impedance 6 is constituted by a chip-type capacitor. The resonance transition impedance 6 (capacitor) is surface-mounted on the substrate and is sealed with an insulating resin as necessary. As the resonance transition impedance 6, a lead component capacitor may be used instead of the chip capacitor.

回路ユニット３０は、高周波電源４と昇圧回路部５と共振推移インピーダンス６とスイッチ部７と共振制御部８（図示略）とを、筐体３０１内に備えている。そして、昇圧回路部５の二次コイル５２に接続された高圧ケーブル３０２が、回路ユニット３０から引き出されている。高圧ケーブル３０２の他端は、点火プラグ２に接続される。   The circuit unit 30 includes a high-frequency power source 4, a booster circuit unit 5, a resonance transition impedance 6, a switch unit 7, and a resonance control unit 8 (not shown) in a housing 301. The high voltage cable 302 connected to the secondary coil 52 of the booster circuit unit 5 is drawn from the circuit unit 30. The other end of the high voltage cable 302 is connected to the spark plug 2.

共振推移インピーダンス６は、昇圧回路部５の二次コイル５２及び二次コイル５２に接続された二次側回路に寄生する二次浮遊容量に、昇圧回路部５における一次コイル５１に対する二次コイル５２の巻き数比ｎの２乗を乗じた値以上の容量を有するものとすることができる。   The resonance transition impedance 6 is applied to the secondary coil 52 of the booster circuit unit 5 and the secondary stray capacitance parasitic to the secondary side circuit connected to the secondary coil 52 to the secondary coil 52 with respect to the primary coil 51 in the booster circuit unit 5. It is possible to have a capacity equal to or greater than the value obtained by multiplying the square of the winding number ratio n.

図１に示すごとく、本実施形態の内燃機関用の点火装置１は、複数の点火回路３及び点火プラグ２を、互いに同様の構成としている。そして、これらの点火回路３における高周波電源４のスイッチング駆動部４６は、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）からの点火信号ＩＧｔに基づき、２つのスイッチング素子４５をオンオフ制御する。これにより、所定のタイミングで、各点火回路３における高周波電源４は、各点火プラグ２に高周波電力を供給するよう構成されている。そして、この点火のタイミングは、複数の点火プラグ２の間で異なる。   As shown in FIG. 1, the ignition device 1 for an internal combustion engine of the present embodiment has a plurality of ignition circuits 3 and spark plugs 2 having the same configuration. And the switching drive part 46 of the high frequency power supply 4 in these ignition circuits 3 carries out on-off control of the two switching elements 45 based on the ignition signal IGt from ECU (engine control unit). Thereby, the high frequency power supply 4 in each ignition circuit 3 is configured to supply high frequency power to each ignition plug 2 at a predetermined timing. The ignition timing differs among the plurality of spark plugs 2.

また、上述の点火信号ＩＧｔに基づいて、共振制御部８がスイッチ部７のオンオフを制御する。
具体的な制御について、複数の点火回路３のうちの一つの点火回路３ａに着目して、以下に説明する。
すなわち、図４（ａ）に示すごとく、共振制御部８ａは、高周波電源４ａが高周波電力を出力している間は、スイッチ部７ａをオフとし、高周波電源４ａが高周波電力を出力していない間は、スイッチ部７ａをオンとするよう構成されている。つまり、点火回路３ａにおいて、点火信号ＩＧｔaが高周波電源４ａに送られている間、高周波電源４ａから供給された高周波電力が、昇圧回路部５ａにおいて昇圧されて点火プラグ２ａに高周波電圧（印加電圧Ｖａ）が印加される。この間、スイッチ部７ａをオフとして、共振推移インピーダンス６ａを負荷回路１１に接続しないようにしておく。これにより、点火プラグ２ａを作動させているときには、当該点火プラグ２ａを含む負荷回路１１ａの共振周波数をｆAとしておく。 Further, the resonance control unit 8 controls on / off of the switch unit 7 based on the ignition signal IGt described above.
Specific control will be described below with attention paid to one ignition circuit 3a among the plurality of ignition circuits 3.
That is, as shown in FIG. 4A, the resonance control unit 8a turns off the switch unit 7a while the high-frequency power source 4a outputs high-frequency power, while the high-frequency power source 4a does not output high-frequency power. Is configured to turn on the switch unit 7a. That is, in the ignition circuit 3a, while the ignition signal IGt a is sent to the high-frequency power source 4a, the high-frequency power supplied from the high frequency power supply 4a is a high frequency voltage to the spark plug 2a is boosted in the booster circuit portion 5a (the applied voltage Va) is applied. During this time, the switch unit 7a is turned off so that the resonance transition impedance 6a is not connected to the load circuit 11. Thus, when it is to operate the spark plug 2a is previously resonant frequency of the load circuit 11a including the spark plug 2a as a f A.

そして、高周波電源４から点火プラグ２に高周波電力が供給されていない間は、スイッチ部７ａをオンとして、共振推移インピーダンス６ａを負荷回路１１ａに接続する。これにより、点火プラグ２ａを作動させないときには、当該点火プラグ２ａを含む負荷回路１１ａの共振周波数をｆBとしておく。 And while the high frequency power is not supplied to the spark plug 2 from the high frequency power supply 4, the switch part 7a is turned on and the resonance transition impedance 6a is connected to the load circuit 11a. Thus, when the spark plug 2a is not operated, the resonance frequency of the load circuit 11a including the spark plug 2a is set to f B.

図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すごとく、複数の点火プラグ２には、異なるタイミングで順次高周波電力が供給される（高周波電圧（Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ）が印加される）よう構成されている。それゆえ、点火プラグ２ａを作動させないときに、他の気筒の点火プラグ２ｂ、２ｃを作動させることとなる。そして、点火プラグ２ｂ又は２ｃを作動させるときの点火回路３ｂ又は３ｃにおけるスイッチ部７ｂ又は７ｃはオフとして、その負荷回路１１ｂ、１１ｃの共振周波数はｆAとしている。それゆえ、点火プラグ２ｂを含む負荷回路１１ｂ、又は点火プラグ２ｃを含む負荷回路１１ｃからノイズ電圧が発生したとしても、負荷回路１１ａの共振周波数ｆBがｆAとずれているために、当該負荷回路１１ａにおいて、ノイズ電圧が増幅されることが防止される。 As shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C, high-frequency power is sequentially supplied to the plurality of spark plugs 2 at different timings (high-frequency voltages (Va, Vb, Vc) are applied). It is configured as follows. Therefore, when the spark plug 2a is not operated, the spark plugs 2b and 2c of the other cylinders are operated. Then, the resonance frequency of the switch portion 7b or 7c is turned off, the load circuit 11b, 11c in the ignition circuit 3b or 3c when operating the spark plugs 2b or 2c is set to f A. Therefore, even if a noise voltage is generated from the load circuit 11b including the spark plug 2b or the load circuit 11c including the spark plug 2c, the resonance frequency f B of the load circuit 11a is deviated from f A. In the circuit 11a, the noise voltage is prevented from being amplified.

そして、図４（ｂ）に示すごとく、点火プラグ２ｂに高周波電力が供給されて電圧Ｖｂが印加される間（高周波電源４ｂに点火信号ＩＧｔbが送られている間）は、点火回路３ｂにおけるスイッチ部７ｂをオフとし、それ以外の期間はスイッチ部７ｂをオンとする。また、図４（ｃ）に示すごとく、点火プラグ２ｃに高周波電力が供給されて電圧Ｖｃが印加される間（高周波電源４ｃに点火信号ＩＧｔcが送られている間）は、点火回路３ｃにおけるスイッチ部７ｃをオフとし、それ以外の期間はスイッチ部７ｃをオンとする。このようにすることで、複数の点火プラグ２に異なるタイミングで順次高周波電力が供給されるよう構成された点火装置１において、点火しない点火プラグ２を含む負荷回路１１の共振周波数ｆBを、点火する点火プラグ２を含む負荷回路１１の共振周波数ｆAに対してずらしている。 Then, as shown in FIG. 4 (b), while the supplied high-frequency power voltage Vb is applied to the ignition plug 2b (while the ignition signal IGt b to the high-frequency power source 4b is sent) is in an ignition circuit 3b The switch unit 7b is turned off, and the switch unit 7b is turned on during other periods. In addition, as shown in FIG. 4C, during the period when the high frequency power is supplied to the spark plug 2c and the voltage Vc is applied (while the ignition signal IGt c is sent to the high frequency power source 4c), the ignition circuit 3c The switch unit 7c is turned off, and the switch unit 7c is turned on during other periods. In this manner, in the ignition device 1 configured to sequentially supply high-frequency power to the plurality of ignition plugs 2 at different timings, the resonance frequency f B of the load circuit 11 including the ignition plug 2 that does not ignite is ignited. The resonance frequency f A of the load circuit 11 including the spark plug 2 is shifted.

次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記内燃機関用の点火装置１においては、各点火回路３が共振推移インピーダンス６とスイッチ部７と共振制御部８とを有する。これにより、共振制御部８によるスイッチ部７のオンオフ制御によって、負荷回路１１の共振周波数を変更することができる。それゆえ、複数の点火プラグ２を互いに異なるタイミングで点火させる際に、点火させようとする点火プラグ２を含む負荷回路１１以外の負荷回路１１の共振周波数を、点火させようとする点火プラグ２を含む負荷回路１１の共振周波数からずらすことができる。これにより、点火させようとする点火プラグ２以外の点火プラグ２にノイズ電圧が印加されることを効果的に防ぐことができる。 Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
In the internal combustion engine ignition device 1, each ignition circuit 3 includes a resonance transition impedance 6, a switch unit 7, and a resonance control unit 8. Thereby, the resonance frequency of the load circuit 11 can be changed by the on / off control of the switch unit 7 by the resonance control unit 8. Therefore, when the plurality of spark plugs 2 are ignited at different timings, the spark plug 2 to be ignited has the resonance frequency of the load circuit 11 other than the load circuit 11 including the spark plug 2 to be ignited. It can shift from the resonant frequency of the load circuit 11 including. Thereby, it is possible to effectively prevent the noise voltage from being applied to the spark plugs 2 other than the spark plug 2 to be ignited.

この作用効果につき、さらに説明する。
上述のように、点火プラグ２の作動には高周波高電圧を利用するため、強い電磁誘導作用や容量結合により、作動している点火回路３及び点火プラグ２から高いノイズ電圧が生じる。そうすると、複数の点火回路３及び点火プラグ２を備える点火装置１においては、作動している点火回路３及び点火プラグ２から生じたノイズ電圧が、作動していない点火回路３及び点火プラグ２に影響してしまうことが懸念される。 This function and effect will be further described.
As described above, since a high frequency high voltage is used for the operation of the spark plug 2, a high noise voltage is generated from the operating ignition circuit 3 and the spark plug 2 due to strong electromagnetic induction and capacitive coupling. Then, in the ignition device 1 including the plurality of ignition circuits 3 and the ignition plug 2, the noise voltage generated from the operating ignition circuit 3 and the ignition plug 2 affects the ignition circuit 3 and the ignition plug 2 that are not operating. I am worried about it.

そして、複数の点火回路３及び点火プラグ２における負荷回路１１の共振周波数が近いと、ノイズ電圧を受信した負荷回路１１においては、ノイズ電圧を共振作用によって増幅してしまうおそれがある。そして、意図せぬタイミングで、当該負荷回路１１を構成する点火プラグ２において放電が生じたり、増幅されたノイズ電圧が逆流して高周波電源４に悪影響を与えたりするおそれが懸念される。   If the resonance frequency of the load circuit 11 in the plurality of ignition circuits 3 and ignition plugs 2 is close, the load circuit 11 that has received the noise voltage may amplify the noise voltage due to the resonance action. There is a concern that discharge may occur in the spark plug 2 constituting the load circuit 11 at an unintended timing, or the amplified noise voltage may flow backward and adversely affect the high-frequency power supply 4.

そこで、本実施形態の内燃機関用の点火装置１においては、上述のように、作動している点火回路３及び点火プラグ２における負荷回路１１の共振周波数ｆBを、作動していない点火回路３及び点火プラグ２における負荷回路１１の共振周波数ｆAと異ならせることができる。これにより、共振作用を抑制して、作動を意図していない点火回路３及び点火プラグ２にノイズ電圧が印加されることを防ぐことができる。 Therefore, in the ignition device 1 for the internal combustion engine of the present embodiment, as described above, the ignition circuit 3 that is operating and the resonance frequency f B of the load circuit 11 in the ignition plug 2 are set to the ignition circuit 3 that is not operating. And the resonance frequency f A of the load circuit 11 in the spark plug 2 can be made different. Thereby, it is possible to suppress the resonance action and prevent the noise voltage from being applied to the ignition circuit 3 and the ignition plug 2 that are not intended to operate.

また、共振推移インピーダンス６及びスイッチ部７は、高周波電源４と昇圧回路部５との間に接続されている。すなわち、共振推移インピーダンス６及びスイッチ部７は、昇圧回路部５の１次側（低圧側）に接続されているため、共振推移インピーダンス６及びスイッチ部７に高電圧が印加されることを防ぐことができる。それゆえ、共振推移インピーダンス６及びスイッチ部７を、高耐圧の電子部品によって構成する必要がない。そのため、共振推移インピーダンス６及びスイッチ部７の小型化、低コスト化を容易にすることができる。その結果、点火装置１全体としても、小型化、低コスト化を実現することができる。   The resonance transition impedance 6 and the switch unit 7 are connected between the high frequency power supply 4 and the booster circuit unit 5. That is, since the resonance transition impedance 6 and the switch unit 7 are connected to the primary side (low voltage side) of the booster circuit unit 5, it is possible to prevent a high voltage from being applied to the resonance transition impedance 6 and the switch unit 7. Can do. Therefore, it is not necessary to configure the resonance transition impedance 6 and the switch unit 7 with high breakdown voltage electronic components. Therefore, the resonance transition impedance 6 and the switch unit 7 can be easily reduced in size and cost. As a result, the ignition device 1 as a whole can be reduced in size and cost.

また、共振推移インピーダンス６は、昇圧回路部５の二次コイル５２及び二次コイル５２に接続された二次側回路に寄生する二次浮遊容量に、昇圧回路部５における一次コイル５１に対する二次コイル５２の巻き数比ｎの２乗を乗じた値以上の容量を有するものとすることができる。この場合には、スイッチ部７のオンオフによって、負荷回路１１の共振周波数を大きく変動させることができる。それゆえ、複数の負荷回路１１の間の共振周波数の差（ｆAとｆBとの差）を大きくすることができ、負荷回路１１におけるノイズ電圧の影響を効果的に抑制することができる。 In addition, the resonance transition impedance 6 is added to the secondary coil 52 of the booster circuit unit 5 and the secondary stray capacitance parasitic to the secondary side circuit connected to the secondary coil 52, and the secondary to the primary coil 51 in the booster circuit unit 5. The coil 52 can have a capacity equal to or greater than a value obtained by multiplying the square of the turn ratio n of the coil 52. In this case, the resonance frequency of the load circuit 11 can be greatly varied by turning on and off the switch unit 7. Therefore, the difference in resonance frequency (difference between f A and f B ) between the plurality of load circuits 11 can be increased, and the influence of the noise voltage in the load circuit 11 can be effectively suppressed.

また、共振制御部８は、高周波電源４が高周波電力を出力している間は、スイッチ部７をオフとし、高周波電源４が高周波電力を出力していない間は、スイッチ部７をオンとするよう構成されている。この場合には、点火信号と同期させて、共振制御部８がスイッチ部７のオンオフ制御を行うことができるため、制御システムの簡素化を図ることができる。   The resonance control unit 8 turns off the switch unit 7 while the high-frequency power source 4 outputs high-frequency power, and turns on the switch unit 7 while the high-frequency power source 4 does not output high-frequency power. It is configured as follows. In this case, since the resonance control unit 8 can perform on / off control of the switch unit 7 in synchronization with the ignition signal, the control system can be simplified.

また、共振推移インピーダンス６は、高周波電源４が負荷回路１１に高周波電力を供給していないときに、負荷回路１１に接続されるため、高周波電源４からの大電流が共振推移インピーダンス６に流れることはない。そのため、共振推移インピーダンス６及びスイッチ部７における消費電力を低減することができる。また、特に耐力の高い共振推移インピーダンス６及びスイッチ部７を用いる必要がなくなるという利点もある。   The resonance transition impedance 6 is connected to the load circuit 11 when the high-frequency power supply 4 is not supplying high-frequency power to the load circuit 11, so that a large current from the high-frequency power supply 4 flows to the resonance transition impedance 6. There is no. Therefore, power consumption in the resonance transition impedance 6 and the switch unit 7 can be reduced. In addition, there is also an advantage that it is not necessary to use the resonance transition impedance 6 and the switch unit 7 having particularly high proof stress.

また、共振推移インピーダンス６は、共通電位１２に接続されており、グランドに接続されていないため、共振推移インピーダンス６を負荷回路１１に接続したときにグランド電位に与える影響を抑制することができる。   In addition, since the resonance transition impedance 6 is connected to the common potential 12 and is not connected to the ground, the influence on the ground potential when the resonance transition impedance 6 is connected to the load circuit 11 can be suppressed.

以上のごとく、本実施形態によれば、小型化、コスト低減を図りつつ、点火プラグにノイズ電圧が印加されることを防ぐことができる、内燃機関用の点火装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an ignition device for an internal combustion engine that can prevent the noise voltage from being applied to the ignition plug while reducing the size and cost.

（実験例）
本例は、図５〜図７に示すごとく、共振推移インピーダンス６の容量と、複数の負荷回路１１間におけるノイズ電圧の影響の抑制効果との関係を調べた例である。なお、本例において用いる符号のうち実施形態１において用いたものと同じ符号は、同様の構成等を表すものとする。 (Experimental example)
In this example, as shown in FIGS. 5 to 7, the relationship between the capacitance of the resonance transition impedance 6 and the effect of suppressing the influence of the noise voltage between the plurality of load circuits 11 is examined. In addition, the same code | symbol as used in Embodiment 1 among the codes | symbols used in this example shall represent the same structure.

本例においては、ノイズ電圧を受信する側の負荷回路１１において、後述する換算二次浮遊容量に対する共振推移インピーダンスの容量の割合（以下において、適宜「容量比ｍ」という）を変化させたとき、ノイズ電圧を発信する側の負荷回路１１から、受信側の負荷回路１１が受けるノイズ電圧の伝達率（ノイズ伝達率）がどのように変化するかを、以下の条件の下、解析した。   In this example, in the load circuit 11 on the side that receives the noise voltage, when the ratio of the capacitance of the resonance transition impedance to the converted secondary stray capacitance described later (hereinafter referred to as “capacity ratio m” as appropriate) is changed, It was analyzed under the following conditions how the transmission rate (noise transmission rate) of the noise voltage received by the load circuit 11 on the reception side changes from the load circuit 11 on the transmission side of the noise voltage.

まず、実施形態１における一つの点火回路３について、スイッチ部７をオンとして、共振推移インピーダンス６を負荷回路１１に接続した状態を、図５に示すごとく、容量成分、抵抗成分、及びインダクタンス成分からなる簡易な等価回路３００として考える。   First, with respect to one ignition circuit 3 according to the first embodiment, a state in which the switch unit 7 is turned on and the resonance transition impedance 6 is connected to the load circuit 11 is shown in FIG. 5 from a capacitance component, a resistance component, and an inductance component. A simple equivalent circuit 300 is considered.

図５の等価回路３００において、Ｃ0が、共振推移インピーダンス６の容量成分、ｒが昇圧回路部５の巻き線抵抗、Ｌが昇圧回路部５の漏れインダクタンス、Ｒが昇圧回路部５の鉄損、Ｃ2ｎ2が換算二次浮遊容量成分を、それぞれ表す。換算二次浮遊容量成分は、昇圧回路部５の二次側の二次浮遊容量Ｃ2に、昇圧回路部５の巻き数比ｎ（一次コイル５１の巻き数に対する二次コイル５２の巻き数の割合）の２乗を乗じた値である。なお二次浮遊容量Ｃ2は二次コイル５２に寄生する容量と、二次コイル５２に接続された二次側回路に寄生する容量とから構成される。 In the equivalent circuit 300 of FIG. 5, C 0 is a capacitance component of the resonance transition impedance 6, r is a winding resistance of the booster circuit unit 5, L is a leakage inductance of the booster circuit unit 5, and R is an iron loss of the booster circuit unit 5. , C 2 n 2 represent converted secondary stray capacitance components, respectively. The converted secondary stray capacitance component is added to the secondary stray capacitance C 2 on the secondary side of the booster circuit unit 5 by the turn ratio n of the booster circuit unit 5 (the number of turns of the secondary coil 52 with respect to the number of turns of the primary coil 51. It is a value multiplied by the square of the ratio. The secondary stray capacitance C 2 includes a capacitance parasitic on the secondary coil 52 and a capacitance parasitic on the secondary circuit connected to the secondary coil 52.

この等価回路３００を前提として、ノイズ発信側の共振周波数ｆA（共振角周波数ωA）の負荷回路から、ノイズ受信側の共振周波数ｆB（共振角周波数ωB）の負荷回路へのノイズ伝達率が、上記容量比ｍによってどのように変わるのかを解析した。なお共振周波数ｆA（共振角周波数ωA）は、負荷回路においてスイッチ部をオフとして共振推移インピーダンスを接続していない状態におけるものであり、等価回路３００におけるＣ0が０である場合に相当する。 Assuming this equivalent circuit 300, noise is transferred from the load circuit having the resonance frequency f A (resonance angular frequency ω A ) on the noise transmission side to the load circuit having the resonance frequency f B (resonance angular frequency ω B ) on the noise reception side. It was analyzed how the rate changes depending on the capacity ratio m. The resonance frequency f A (resonance angular frequency ω A ) is in the state where the switch portion is turned off in the load circuit and the resonance transition impedance is not connected, and corresponds to the case where C 0 in the equivalent circuit 300 is zero. .

まず、上記等価回路３００の共振角周波数ω0、尖鋭度Ｑは、以下の式（１）、式（２）によってそれぞれ表される。 First, the resonance angular frequency ω 0 and the sharpness Q of the equivalent circuit 300 are expressed by the following equations (1) and (2), respectively.

Figure 2016089787
Figure 2016089787

また、一般に、共振角周波数ω0の回路の共振量Ｆの応答は、ガウス関数形となる。解析にあたり、下記式（３）の正規分布関数を共振応答関数とする。また、この共振応答関数をグラフ化すると、共振周波数ｆA（共振角周波数ωA）のものが、図６の曲線Ａ、共振周波数ｆB（共振角周波数ωB）のものが、図６の曲線Ｂのようになる。また、式（３）において標準偏差に相当するパラメータσは、下記式（４）によって、得ることができる。 In general, the response of the resonance amount F of the circuit having the resonance angular frequency ω 0 has a Gaussian function form. In the analysis, the normal distribution function of the following formula (3) is used as the resonance response function. Further, when this resonance response function is graphed, the resonance frequency f A (resonance angular frequency ω A ) is the curve A of FIG. 6 and the resonance frequency f B (resonance angular frequency ω B ) is that of FIG. It becomes like curve B. Further, the parameter σ corresponding to the standard deviation in the equation (3) can be obtained by the following equation (4).

Figure 2016089787
Figure 2016089787

そして、共振角周波数ωBの回路が共振角周波数ωAの回路から受けるノイズの伝達率は、曲線Ｂがω＝ωAの直線と交わる点における共振量Ｆ1に相当する。このことから、共振周波数ｆAの負荷回路から共振周波数ｆBの負荷回路へのノイズ伝達率ρは、下記式（５）によって表すことができる。なお、ｋは比例定数である。 The transfer rate of noise received by the circuit having the resonance angular frequency ω B from the circuit having the resonance angular frequency ω A corresponds to the resonance amount F 1 at the point where the curve B intersects the straight line ω = ω A. From this, the noise transfer rate ρ from the load circuit having the resonance frequency f A to the load circuit having the resonance frequency f B can be expressed by the following equation (5). Note that k is a proportional constant.

Figure 2016089787
Figure 2016089787

上記式（５）において、ωA、ωBは、式（１）から導くことができる。つまり、ωAは式（１）において、Ｃ0＝０としたときのωであり、ωBは式（１）において、Ｃ0＝Ｃ0としたときのωである。そして、容量比ｍは、ｍ＝｛Ｃ0／（ｎ2Ｃ2）｝にて表される。これらと式（５）とから、容量比ｍと、ノイズ伝達率ρとの関係を導くことができる。 In the above formula (5), ω A and ω B can be derived from the formula (1). That is, ω A is ω when C 0 = 0 in Equation (1), and ω B is ω when C 0 = C 0 in Equation (1). The capacity ratio m is represented by m = {C 0 / (n 2 C 2 )}. From these and equation (5), the relationship between the capacity ratio m and the noise transfer rate ρ can be derived.

上記式（５）から導かれる解析結果を、図７に示す。図７（ａ）と図７（ｂ）とは、Ｃ2、ｆAの値を互いに異ならせて解析した結果であり、後者は、二次側回路に寄生する容量成分が充分に小さい場合を想定したものである。具体的には、図７（ａ）のグラフは、Ｌ＝５００μＨ、Ｃ2＝０．２ｎＦ、Ｒ＝２００Ω、ｒ＝１００Ω、ｆA＝５００ｋＨｚとした場合の解析結果である。また、図７（ｂ）のグラフは、Ｌ＝５００μＨ、Ｃ2＝５０ｐＦ、Ｒ＝２００Ω、ｒ＝１００Ω、ｆA＝１０００ｋＨｚとした場合の解析結果である。 The analysis result derived from the above equation (5) is shown in FIG. FIG. 7A and FIG. 7B are the results of analysis with different values of C 2 and f A , and the latter is a case where the capacitance component parasitic in the secondary circuit is sufficiently small. It is assumed. Specifically, the graph of FIG. 7A is an analysis result when L = 500 μH, C 2 = 0.2 nF, R = 200Ω, r = 100Ω, and f A = 500 kHz. Further, the graph of FIG. 7 (b) is a L = 500μH, C 2 = 50pF , R = 200Ω, r = 100Ω, the analysis results when a f A = 1000 kHz.

また、図７において、横軸が容量比ｍを表し、縦軸が共振周波数比（ｆB／ｆA）及びノイズ伝達率ρを表す。また、同図中の破線の曲線が共振周波数比（ｆB／ｆA）を表し、実線の曲線がノイズ伝達率ρを表す。ノイズ伝達率ρは、共振周波数を変えない場合、つまりｆB＝ｆAとした場合を１とし、これに対する比率で表したものである。同図から分かるように、いずれの条件においても、容量比を１以上とすることにより、共振周波数比が、充分に低減される。そして、これに伴い、ノイズ伝達率が０．８以下に低減される。さらに、容量比を大きくすることにより、ノイズ伝達率ρが大きく低減される。 In FIG. 7, the horizontal axis represents the capacity ratio m, and the vertical axis represents the resonance frequency ratio (f B / f A ) and the noise transfer rate ρ. In addition, the dashed curve in the figure represents the resonance frequency ratio (f B / f A ), and the solid curve represents the noise transmissibility ρ. The noise transmissibility ρ is 1 when the resonance frequency is not changed, that is, when f B = f A, and is expressed as a ratio to this. As can be seen from the figure, the resonance frequency ratio is sufficiently reduced by setting the capacitance ratio to 1 or more under any condition. As a result, the noise transmission rate is reduced to 0.8 or less. Furthermore, the noise transfer rate ρ is greatly reduced by increasing the capacity ratio.

この結果から、共振推移インピーダンス６及びスイッチ部７を設けて、スイッチ部７のオンオフを制御することにより、ノイズ電圧の発信側の負荷回路１１と受信側の負荷回路１１との間の共振周波数を異ならせることができ、これにより、ノイズ伝達率を低減することができることが分かる。さらに、容量比ｍを１以上とする、すなわち、共振推移インピーダンス６を、換算二次浮遊容量以上の容量に設定することにより、共振状態の決定に際し共振推移インピーダンスの影響の方が大きくなるため、充分にノイズ伝達率を低減することができることが分かる。   From this result, by providing the resonance transition impedance 6 and the switch unit 7 and controlling the on / off of the switch unit 7, the resonance frequency between the load circuit 11 on the transmission side of the noise voltage and the load circuit 11 on the reception side is determined. It can be seen that the noise transmission rate can be reduced. Furthermore, since the capacitance ratio m is set to 1 or more, that is, the resonance transition impedance 6 is set to a capacitance equal to or higher than the converted secondary stray capacitance, the influence of the resonance transition impedance becomes larger when determining the resonance state. It can be seen that the noise transmission rate can be sufficiently reduced.

（実施形態２）
本実施形態は、図８に示すごとく、複数の点火回路３が、一つの共振制御部８を共有している点火装置１の形態である。
共振制御部８は、複数の点火回路３におけるスイッチ部７のオンオフ制御を行うよう構成されている。共振制御部８は、図８に示すごとく、複数の点火回路３のうちの一つの点火回路３に接続された点火プラグ２に高周波電力が供給される間、当該点火回路３に含まれるスイッチ部７をオフとし、当該点火回路３以外の点火回路３に含まれるスイッチ部７をオンとするよう構成されている。 (Embodiment 2)
As shown in FIG. 8, the present embodiment is an ignition device 1 in which a plurality of ignition circuits 3 share a single resonance control unit 8.
The resonance control unit 8 is configured to perform on / off control of the switch unit 7 in the plurality of ignition circuits 3. As shown in FIG. 8, the resonance control unit 8 includes a switch unit included in the ignition circuit 3 while high-frequency power is supplied to the ignition plug 2 connected to one ignition circuit 3 of the plurality of ignition circuits 3. 7 is turned off, and the switch unit 7 included in the ignition circuit 3 other than the ignition circuit 3 is turned on.

すなわち、図９に示すごとく、例えば、点火回路３ａに接続された点火プラグ２ａに高周波電力が供給されたとき（点火信号ＩＧｔaがオンとされたとき）、点火回路３ａにおけるスイッチ部７ａをオフとしつつ、点火回路３ｂ、３ｃにおけるスイッチ部７ｂ、7ｃをオンとする。これにより、点火回路３ａの負荷回路１１ａの共振周波数をｆAとしつつ、他の点火回路３ｂ、３ｃの負荷回路１１ｂ、１１ｃの共振周波数をｆAとは異なるｆBとする。 That is, as shown in FIG. 9, for example, (when the ignition signal IGt a is turned on) when the high-frequency power is supplied to the ignition plug 2a connected to the ignition circuit 3a, turns off the switch portion 7a of the ignition circuit 3a At the same time, the switches 7b and 7c in the ignition circuits 3b and 3c are turned on. Accordingly, the resonance frequency of the load circuit 11a of the ignition circuit 3a is set to f A, and the resonance frequency of the load circuits 11b and 11c of the other ignition circuits 3b and 3c is set to f B different from f A.

複数の点火プラグ２には、異なるタイミングで順次高周波電力が供給されるよう構成されている。そして、点火プラグ２ｂに高周波電力が供給される間（点火信号ＩＧｔbがオンの間）は、点火回路３ｂにおけるスイッチ部７ｂをオフとしつつ、他の点火回路３ａ、３ｃにおけるスイッチ部７ａ、７ｃをオンとする。また、点火プラグ２ｃに高周波電力が供給される間（点火信号ＩＧｔcがオンの間）は、点火回路３ｃにおけるスイッチ部７をオフとしつつ、他の点火回路３ａ、３ｂにおけるスイッチ部７ａ、７ｂをオンとする。 The plurality of spark plugs 2 are configured to be sequentially supplied with high-frequency power at different timings. Then, while (during ignition signal IGt b is on) the high frequency power is supplied to the ignition plug 2b, while turning off the switch portion 7b of the ignition circuit 3b, the other ignition circuit 3a, the switch portion 7a in 3c, 7c Turn on. Moreover, while (during ignition signal IGt c is on) the high frequency power is supplied to the ignition plug 2c, while turning off the switch unit 7 in an ignition circuit 3c, other ignition circuit 3a, the switch portion 7a in 3b, 7b Turn on.

また、本実施形態においては、他の点火回路３に接続された点火プラグ２に高周波電力が供給される間のみ、当該点火回路３におけるスイッチ部７をオンとしておき、それ以外の時間帯は、当該スイッチ部７をオフとしておく。つまり、図９に示すごとく、例えば、点火回路３ａにおけるスイッチ部７ａは、点火回路３ｂにおける高周波電源４ｂに点火信号ＩＧｔbが送られている間と、点火回路３ｃにおける高周波電源４ｃに点火信号ＩＧｔcが送られている間のみ、オンとしておく（点火回路が３ａ、３ｂ、３ｃの３つの場合）。
その他は、実施形態１と同様である。なお、本実施形態又は本実施形態に関する図面において用いた符号のうち、実施形態１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施形態１と同様の構成要素等を表す。 In the present embodiment, the switch unit 7 in the ignition circuit 3 is turned on only while high-frequency power is supplied to the spark plug 2 connected to the other ignition circuit 3, and the other time zones are The switch unit 7 is turned off. That is, as shown in FIG. 9, for example, the switch unit 7 a in the ignition circuit 3 a is connected to the high frequency power source 4 b in the ignition circuit 3 b while the ignition signal IGt b is sent to the high frequency power source 4 c in the ignition circuit 3 c. It is turned on only while c is sent (in the case of three ignition circuits 3a, 3b, and 3c).
Others are the same as in the first embodiment. Of the reference numerals used in the present embodiment or the drawings relating to the present embodiment, the same reference numerals as those used in the first embodiment represent the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.

本実施形態の場合には、他の点火回路３に接続された点火プラグ２に高周波電力が供給される間のみ、当該点火回路３におけるスイッチ部７をオンとしておき、それ以外の時間帯は、当該スイッチ部７をオフとしておく。つまり、他の点火回路３に接続された点火プラグ２に高周波電力が供給されている間だけ、共振推移インピーダンス６を負荷回路１１に接続する。それゆえ、スイッチ部７を駆動する時間を短くすることができ、消費電力の低減を図ることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。 In the case of this embodiment, the switch unit 7 in the ignition circuit 3 is turned on only while high-frequency power is supplied to the spark plug 2 connected to the other ignition circuit 3, and the other time zones are The switch unit 7 is turned off. That is, the resonance transition impedance 6 is connected to the load circuit 11 only while high-frequency power is supplied to the ignition plug 2 connected to the other ignition circuit 3. Therefore, the time for driving the switch unit 7 can be shortened, and the power consumption can be reduced.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、種々の形態を採りうる。また、上記実施形態においては、点火装置１が点火回路３及び点火プラグ２を３組備えた構成を示したが、この個数は特に限定されるものではない。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can take various forms. Moreover, in the said embodiment, although the ignition device 1 showed the structure provided with 3 sets of the ignition circuit 3 and the ignition plug 2, this number is not specifically limited.

１ 点火装置
１１ 負荷回路
２ 点火プラグ
３ 点火回路
４ 高周波電源
４１ 出力端子
５ 昇圧回路部
６ 共振推移インピーダンス
７ スイッチ部
８ 共振制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ignition apparatus 11 Load circuit 2 Spark plug 3 Ignition circuit 4 High frequency power supply 41 Output terminal 5 Boosting circuit part 6 Resonance transition impedance 7 Switch part 8 Resonance control part

Claims (4)

中心電極に高周波電圧を印加することによって該中心電極と接地電極との間にプラズマ放電を生じるよう構成された複数の点火プラグ（２）と、該複数の点火プラグ（２）のそれぞれに高周波電力を供給する複数の点火回路（３）とからなる内燃機関用の点火装置（１）であって、
上記点火回路（３）は、
上記点火プラグ（２）へ供給する高周波電力を生成する高周波電源（４）と、
上記高周波電源（４）と上記点火プラグ（２）との間に接続され、上記高周波電力の電圧を昇圧する昇圧回路部（５）と、
上記高周波電源（４）と上記昇圧回路部（５）との間に接続され、上記高周波電源（４）の出力端子（４１）から上記点火プラグ（２）までの回路である負荷回路（１１）の共振周波数を変更させる共振推移インピーダンス（６）と、
上記共振推移インピーダンス（６）と上記負荷回路（１１）との間の接続をオンオフするスイッチ部（７）と、
上記高周波電源（４）からの高周波電力の出力状態に応じて、上記スイッチ部（７）のオンオフ制御を行う共振制御部（８）と、
を有することを特徴とする内燃機関用の点火装置（１）。 A plurality of spark plugs (2) configured to generate a plasma discharge between the center electrode and the ground electrode by applying a high frequency voltage to the center electrode, and high frequency power to each of the plurality of spark plugs (2) An internal combustion engine ignition device (1) comprising a plurality of ignition circuits (3) for supplying
The ignition circuit (3)
A high frequency power source (4) for generating high frequency power to be supplied to the spark plug (2);
A step-up circuit unit (5) connected between the high-frequency power source (4) and the spark plug (2) and boosting the voltage of the high-frequency power;
A load circuit (11) that is connected between the high-frequency power supply (4) and the booster circuit section (5) and is a circuit from the output terminal (41) of the high-frequency power supply (4) to the spark plug (2). Resonance transition impedance (6) for changing the resonance frequency of
A switch section (7) for turning on and off the connection between the resonance transition impedance (6) and the load circuit (11);
A resonance control unit (8) for performing on / off control of the switch unit (7) according to an output state of the high-frequency power from the high-frequency power source (4);
An ignition device (1) for an internal combustion engine characterized by comprising: 上記共振推移インピーダンス（６）は、上記昇圧回路部（５）の二次コイル（５２）及び該二次コイル（５２）に接続された二次側回路に寄生する二次浮遊容量（Ｃ2）に、上記昇圧回路部（５）における一次コイル（５１）に対する上記二次コイル（５２）の巻き数比（ｎ）の２乗を乗じた値以上の容量を有す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（１）。 The resonant transition impedance (6) is a secondary stray capacitance (C 2 ) parasitic to the secondary coil (52) of the booster circuit section (5) and the secondary circuit connected to the secondary coil (52). And a capacity equal to or greater than a value obtained by multiplying the square of the turn ratio (n) of the secondary coil (52) to the primary coil (51) in the booster circuit section (5). The ignition device (1) for internal combustion engines described in 1. 上記共振制御部（８）は、上記高周波電源（４）が高周波電力を出力している間は、上記スイッチ部（７）をオフとし、上記高周波電源（４）が高周波電力を出力していない間は、上記スイッチ部（７）をオンとするよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用の点火装置（１）。   The resonance control unit (8) turns off the switch unit (7) while the high-frequency power source (4) outputs high-frequency power, and the high-frequency power source (4) does not output high-frequency power. The ignition device (1) for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the switch portion (7) is turned on during the interval. 上記複数の点火回路（３）は、一つの上記共振制御部（８）を共有しており、該共振制御部（８）は、上記複数の点火回路（３）における上記スイッチ部（７）のオンオフ制御を行うよう構成されており、上記共振制御部（８）は、上記複数の点火回路（３）のうちの一つの点火回路（３）に接続された上記点火プラグ（２）に高周波電力が供給される間、当該点火回路（３）に含まれる上記スイッチ部（７）をオフとし、当該点火回路（３）以外の点火回路（３）に含まれる上記スイッチ部（７）をオンとするよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用の点火装置（１）。   The plurality of ignition circuits (3) share one resonance control section (8), and the resonance control section (8) is connected to the switch section (7) in the plurality of ignition circuits (3). The resonance control unit (8) is configured to perform on / off control, and the resonance control unit (8) supplies high-frequency power to the ignition plug (2) connected to one ignition circuit (3) of the plurality of ignition circuits (3). Is turned off, and the switch part (7) included in the ignition circuit (3) other than the ignition circuit (3) is turned on. The ignition device (1) for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the ignition device (1) is configured to do so.
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